JPH0454011A - 縦型２重モード弾性表面波フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、縦型２重モード結合を利用した、帯域通過
型で低損失の弾性表面波フィルタに関するものである。

［従来の技術］ 第５図に、弾性表面波（ＳＡＷ）を利用するエネルギ閉
じ込め型共振子によって構成された従来の縦型２重モー
ドＳＡＷフィルタ１が示されている。このＳＡＷフィル
タ１は、圧電基板２の表面に、表面波励起用の２組のく
し型電極３および４を備え、その両側に反射器５および
６を配置した構成となっている。

このような構成において、第６図に示すように、反射器
５と反射器６との間で励振された表面波のエネルギは閉
じ込められ、縦０次および縦１次の共振モードが現われ
る。これら２つのモードの周波数差は、くし型電極３お
よび４の絶対数によって変化し、入出力インピーダンス
と整合をとることにより、前述した２つのモードの周波
数差を通過帯域とする、縦型２重モードＳＡＷフィルタ
１が実現される。

また、さらに高次の共振モードも現実には存在し、たと
えば、第７図に示すように、反射器５と反射器６との間
に、２組のくし型電極３および４に加えて、さらにもう
１組のくし型電極７を設けたものもある。この場合、縦
０次および縦２次の共振モードが現われることは、容易
に類推できる。

なお、第５図ないし第７図に示したような構成では、一
般に通過帯域外での抑圧量が、（し型電極３および４（
および７）が有する周波数特性のため、不十分であるこ
とが多く、通常、上述したような構成のＳＡＷフィルタ
すなわちエネルギ閉じ込め型共振子を１セクシヨンとし
て、同じものを２セクション以上多段縦続接続した、第
８図に示すような構成を採用している。

第８図に示した縦型２重モードＳＡＷフィルタ１ａでは
、１つの圧電基板２ａ上において、前述したＳＡＷフィ
ルタ１に設けられていたくし型電極３および４ならびに
反射器５および６に加えて、さらに２組のくし型電−極
８および９ならびに反射器１０および１１が設けられて
いる。そして、これら２セクシヨンのエネルギ閉じ込め
型共振子は、くし型電極４とくし型電極８とを接続する
ことにより、縦続接続されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、たとえば、第８図に示した縦型２重モー
ドＳＡＷフィルタ１ａのように、エネルギ閉じ込め型共
振子を２セクション以上多段縦続接続した構成とした場
合、通過帯域内での挿入損失が増大し、必要とされる電
極の総面積も大きくなるので、縦続接続できる段数は制
限される場合が多く、結果として、通過帯域外での抑圧
量を十分確保できない、という問題を有している。

第９図は、従来の縦型２重モードＳＡＷフィルタの周波
数特性図である。第９図に示すように、通過帯域での中
心周波数ｆ。から決められた周波数差の位置ｆＨに、た
とえば中間周波数段の周波数が設定された場合、ｆＨで
の抑圧量が大きいことが望ましいが、実際には、くし型
電極自体の周波数特性が周波数ｆ、において十分減衰さ
れていないため、抑圧量は不十分となっていた。

それゆえに、この発明の目的は、通過帯域外での抑圧量
を十分得ることができる、縦型２重モード弾性表面波フ
ィルタを提供しようとすることである。

［課題を解決するための手段］ この発明は、圧電基板上に、各々、少なくとも２組のく
し型電極が近接配置されかつ前記くし型電極の両側に反
射器が配置されることによって、複数セクションのエネ
ルギ閉じ込め型共振子が構成され、これらエネルギ閉じ
込め型共振子が多段縦続接続された、縦型２重モード弾
性表面波フィルタに向けられるものであって、上述した
技術的課題を解決するため、前記圧電基板上の、当該フ
ィルタにおける表面波の伝搬に対する影響が少ない位置
であって、前記エネルギ閉じ込め型共振子の各セクショ
ン間の接続部に、前記くし型電極と電気的に並列となる
ように、抑圧用の弾性表面波共振子が接続されたことを
特徴としている。

［作用］ この発明によれば、多段縦続接続されたエネルギ閉じ込
め型共振子の各セクション間に構成される抑圧用の弾性
表面波共振子の共振周波数を、抑圧が必要とされる周波
数に設定することにより、その周波数においてトラップ
型フィルタが構成されるので、抑圧が十分得られる結果
となる。

［発明の効果］ このように、この発明によれば、多段縦続接続に頼るこ
となく、十分な抑圧量を得ることができるので、低損失
でしかも小型の弾性表面波フィルタを実現することがで
きる。

また、抑圧用の弾性表面波共振子によって、通過帯域特
性を制御することが可能となるので、弾性表面波フィル
タの性能を向上させる点においても著しい効果を発揮す
る。

［実施例］ 第１図は、この発明の第１の実施例による縦型２重モー
ドＳＡＷフィルタ２０の構成図である。

第１図を参照して、ＳＡＷフィルタ２０は、圧電基板２
１を備える。この圧電基板２１上には、２セクシヨンの
エネルギ閉じ込め型共振子が構成されている。

第１セクシヨンのエネルギ閉じ込め型共振子は、近接配
置された２組のくし型電極２２および２３、ならびにこ
れら（し型電極２２および２３の両側に配置された反射
器２４および２５を備える。

第２セクシヨンのエネルギ閉じ込め型共振子は、近接配
置された２組のくし型電極２６および２７、ならびにこ
れらくし型電極２６および２７の両側に配置された反射
器２８および２９を備える。

第１セクシヨンにあるくし型電極２３と第２セクシヨン
にあるくし型電極２６とが接続されることによって、こ
れら第１および第２セクシヨンのエネルギ閉じ込め型共
振子が縦続接続されている。

この実施例において特徴となるのは、第１セクシヨンに
おける出力側くし型電極２３と第２セクシヨンにおける
入力側くし型電極２６との接続部に、電気的に並列に抑
圧用のＳＡＷ共振子３０を設けていることである。ＳＡ
Ｗ共振子３０は、１組のくし型電極３１ならびにその両
側に配置された反射器３２および３３を備える。

ＳＡＷ共振子３０は、圧電基板２１上において、くし型
電極２２，２３，２６．２７によって励起される表面波
に干渉しないような位置に配置される。

第１図に示したＳＡＷフィルタ２０は、第６図に示した
ものと同様、縦０次および縦１次の共振モードを利用し
ている。

第２図は、この発明の第２の実施例による縦型２重モー
ドＳＡＷフィルタ２０ａの構成図である。

第２図を参照して、ＳＡＷフィルタ２０ａは、前述した
ＳＡＷフィルタ２０の場合と同様、圧電基板２１ａを備
える。この圧電基板２１ａ上には、縦続接続された２セ
クシヨンのエネルギ閉じ込め型共振子が構成される。

第１図に示したＳＡＷフィルタ２０との比較を明瞭にす
るため、第１図において用いた参照番号を対応の要素に
付して説明すると、第１セクシヨンのエネルギ閉じ込め
型共振子においては、反射器２４と反射器２５との間に
、くし型電極２２および２３に加えて、もう１組のくし
型電極３４が配置される。第２セクシヨンのエネルギ閉
じ込め型共振子においては、反射器２８と反射器２９と
の間に、＜シ型電極２６および２７に加えて、もう１組
のくし型電極３５が配置される。

このようにして、第１および第２のエネルギ閉じ込め型
共振子は、それぞれ、くし型電極を３分割しているため
、前述した第７図に示したものと同様、縦０次および縦
２次の共振モードを利用している。

また、第１および第２セクシヨンのエネルギ閉じ込め型
共振子を縦続接続するため、第１セクシヨンにおけるく
し型電極２３および３４と第２セクシヨンにおけるくし
型電極２６および３５とが接続される。

また、この第２の実施例においても、第１の実施例と同
様、第１セクシヨンの出力側くし型電極２３および３４
の結合部から第２セクシヨンの入力側くし型電極２６お
よび３５の結合部へ至る電極部に、電気的に並列に抑圧
用のＳＡＷ共振子３０が設けられている。ＳＡＷ共振子
３０は、（し型電極３１ならびにその両側に配置された
反射器３２および３３を備える。

上述した第１および第２の実施例のいずれにおいても、
反射器２４，２５．２８．２９と関連のくし型電極２２
．　２３．　２６．　２７．　３４．　３５との間の間
隔、ならびにくし型電極２２．　２３゜２６．２７，３
４．３５相互間の間隔を、それぞれ、くし型電極２２．
　２３．　２６．　２７．　３４゜３５の電極指ピッチ
の整数倍に設定し、反射器２４．２５．２８．２９の格
子間ピッチに対し、電極指ピッチを約２％程度小さくす
ることによって、共振子のＱが向上される。このような
条件を滴定させることが、縦型２重モードＳＡＷフィル
タの設計上、望ましいことは、周知である。

以下に、特に、第１図に示した第１の実施例について、
その作用を説明する。

第１図に示した第１の実施例において、前述したように
、各セクション間の接続部に、抑圧用のＳＡＷ共振子３
０が設けられている。ＳＡＷ共振子３０に備えるくし型
電極３１は、各セクション間の接続部とアースとの間に
介在され、このようなくし型電極３１の両側に反射器３
２および３３が配置される。ここで、＜シ型電極３１の
電極指ピッチならびに反射器３２および３３の格子間ピ
ッチは、共振周波数が抑圧を必要とする周波数と一致す
るように設定される。このようにしたときのインピーダ
ンス−周波数特性が、第３図に示されている。第３図に
おいて、ｆ、は、共振周波数であり、この周波数ｆ１に
おいて、インピーダンスは最小になる。

このような作用を有するＳＡＷ共振子３０を、前述した
ように、セクション間の接続部に設けた場合、周波数ｆ
、において、トラップ型フィルタが構成され、ＳＡＷフ
ィルタ２０全体の周波数特性は第４図に示すようになる
。

第４図かられかるように、ＳＡＷ共振子３０の共振周波
数ｆ、を、抑圧が必要とされる周波数ｆ□に一致するよ
うに予め設定しておけば、周波数ｆ□において十分な抑
圧量が得られることになる。

以上、作用を、第１図に示した第１の実施例に関連して
説明したが、第２図に示す第２の実施例のように、２つ
の反射器の間に３分割されたくし型電極を備える場合で
あっても、同様のことがいえる。さらに、くし型電極の
分割数が増大した場合であっも、同様のことがいえる。

また、３セクシヨン以上が多段縦続接続されたエネルギ
閉じ込め型共振子を備えるＳＡＷフィルタの場合も、同
様のことがいえる。

なお、上述した各実施例では、トラップ型フィルタとな
る抑圧用のＳＡＷ共振子３０をくし型電極３１ならびに
反射器３２および３３によって構成したが、くし型電極
の対数を多くし、反射器を備えない、いわゆるＩＤＴ多
対型共振子や、これらの共振子を１セクシヨンとして２
セクシヨン以上多段に縦続接続した構成を有する共振子
によって、抑圧用のＳＡＷ共振子を構成するようにして
もよい。

また、２つ以上の周波数において抑圧が必要な場合は、
それぞれの周波数を共振周波数とするＳＡＷ共振子を並
列に接続すればよい。

また、第１および第２の実施例において、＜シ型電極２
３および２６のアースとくし型電極３１のアースとが、
同じ圧電基板２１（または２１ａ）上で接続されてもよ
い。

また、ＬｉＴａＯ３のような電気機械結合係数の大きな
圧電基板を使用した場合、通過帯域の高域において、ス
プリアスが現われることがあったが、この発明によれば
、たとえば、前述したくし型電極３１によって形成され
る静電容量を適当な値に設定することにより、スプリア
スの位置を自在に制御することができるので、通過帯域
特性の調整も容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１の実施例による縦型２重モー
ドＳＡＷフィルタ２０を示す構成図である。 第２図は、この発明の第２の実施例による縦型２重モー
ドＳＡＷフィルタ２０ａを示す構成図である。 第３図は、第１の実施例において用いたＳＡＷ共振子３
０のインピーダンス−周波数特性を示す図である。 第４図は、第１の実施例による縦型２重モードＳＡＷフ
ィルタ２０の周波数特性を示す図である。 第５図は、従来の縦型２重モードＳＡＷフィルタ１を示
す構成図である。 第６図は、第５図に示したＳＡＷフィルタ１の２つのモ
ード分布を表わす概念図である。 第７図は、第５図に示したＳＡＷフィルタ１の変形例に
おける２つのモード分布を示す概念図である。 第８図は、他の従来例としての縦型２重モードＳＡＷフ
ィルタ１ａを示す構成図である。 第９図は、第８図に示したＳＡＷフィルタ１ａの周波数
特性を示す図である。 図において、２０，２０ａは縦型２重モードＳＡＷフィ
ルタ、２１．２１ａは圧電基板、２２゜２３．２６．２
７，３１．３４．３５はくし型電極、２４．２５．２８
．２９．３２．３３は反射器、３０は抑圧用のＳＡＷ共
振子である。 ｊ１１シＬＥ著、二こ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧電基板上に、各々、少なくとも２組のくし型電極が近
   接配置されかつ前記くし型電極の両側に反射器が配置さ
   れることによって、複数セクションのエネルギ閉じ込め
   型共振子が構成され、これらエネルギ閉じ込め型共振子
   が多段縦続接続された、縦型２重モード弾性表面波フィ
   ルタにおいて、前記圧電基板上の、当該フィルタにおけ
   る表面波の伝搬に対する影響が少ない位置であって、前
   記エネルギ閉じ込め型共振子の各セクション間の接続部
   に、前記くし型電極と電気的に並列となるように、抑圧
   用の弾性表面波共振子が接続されたことを特徴とする、
   縦型２重モード弾性表面波フィルタ。