JPH09205342A - 弾性表面波フィルタ - Google Patents

弾性表面波フィルタ

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JPH09205342A
JPH09205342A JP8011442A JP1144296A JPH09205342A JP H09205342 A JPH09205342 A JP H09205342A JP 8011442 A JP8011442 A JP 8011442A JP 1144296 A JP1144296 A JP 1144296A JP H09205342 A JPH09205342 A JP H09205342A
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output
input
acoustic wave
electrode
surface acoustic
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JP8011442A
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Yutaka Taguchi
豊 田口
Kazuo Eda
和生 江田
Shunichi Seki
関  俊一
Keiji Onishi
慶治 大西
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
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    • H03H9/46Filters
    • H03H9/64Filters using surface acoustic waves
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平衡型−不平衡型変換を行うと共に、入出力
インピーダンスを異ならせることができる弾性表面波フ
ィルタを得ることを目的とする。 【解決手段】 縦モード型弾性表面波フィルタにおい
て、すだれ状電極の両方の端子に信号を印加する、もし
くは両方の端子から信号を出力することにより、平衡型
フィルタとする。また、入力すだれ状電極101と出力
すだれ状電極102−1、2の交差幅を変えることによ
り、入出力インピーダンスを違う値に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は弾性表面波フィル
タ、特に高周波領域において使用する弾性表面波フィル
タに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、フィルタに使用するため、弾性表
面波素子の研究が盛んに行なわれてきた。特に最近の移
動体通信の発達、高周波化により、弾性表面波素子特に
弾性表面波フィルタの開発が盛んに行なわれている。
【0003】従来から高周波帯、特に数100MHzにお
いて弾性表面波素子でフィルタを構成する方法は数種類
の方法が知られている。代表的なものとして特開昭52
ー19044に示されるような弾性表面波共振子を複数
個使用してフィルタを構成するラダー型といわれるも
の、特開昭58ー154917に示されるような多電極
型といわれるもの、特開平3ー222512、昭61ー
230419、平1ー231417に示されるような弾
性表面波共振器を隣接して設置し、共振子間の結合を利
用したもの、いわゆる縦モード型などがある。これらの
フィルタは全て不平衡型の信号を取り扱うものであり、
また特性インピーダンスにおいても使用する側からの要
求によりそのほとんどが50オームに設定されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】最近、高周波回路の高
性能化のために回路を平衡化しようという動きがある。
このような場合には回路部品も平衡回路に対応したもの
が必要であり、またそのインピーダンスも50オームと
は限らない。特に不平衡回路から平衡回路への移行期に
は入力に不平衡端子をもち、出力に平衡端子をもつよう
な部品が必要となってくる。その一例がバランである。
バランはその構成により平衡端子、不平衡端子のインピ
ーダンスを制御することが可能であるが従来、つまり不
平衡回路を使用する場合には必要のない部品である。そ
のため従来回路を平衡化する際にバランを使用すると部
品コストの上昇、実装面積が必要になるなどの欠点があ
った。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで我々は従来から使
用されている弾性表面波フィルタにこのような機能、つ
まりバランのような機能を付加することはできないかと
考えた。まず、不平衡信号を入力し、平衡信号を出力す
る、もしくはその逆である平衡信号を入力し、不平衡信
号を出力する方法として、縦モード型フィルタの変形を
考えた。通常縦モード型フィルタは図10の様な構成を
取り、入力、出力端子の一方を必ず接地して使用する。
しかし弾性表面波発生の原理から考えるとすだれ状電極
はその両方の端子に位相の180度違った信号を印加す
る、つまり平衡信号を入力しても電気信号ー弾性表面波
変換機能は動作するはずである。また、弾性表面波ー電
気信号変換を考えても伝搬してくる弾性表面波はすだれ
状電極の2つの端子間でその位相が180度異なってお
り、この出力は平衡信号であると考えられる。このよう
な構成にすれば入力信号は不平衡信号、出力信号は平衡
信号というような構成も可能である。また、入出力イン
ピーダンスはすだれ状電極の交差幅と対数の関に依存す
ることは明かである。この値が大きければインピーダン
スは低くなり、小さければインピーダンスは高くなる。
しかしながらすだれ状電極の対数はフィルタの帯域幅と
密接な関係にある。例えば対数を少なくすればフィルタ
は広帯域になり対数を多くすればフィルタは狭帯域にな
る傾向にある。実際に使用する場合には必要帯域幅は決
まっており、そのような観点からすると対数における自
由度は非常に低い。そこで入力用すだれ状電極と出力用
すだれ状電極の交差幅を変える、交差幅に重み付けを施
すことによって入出力インピーダンスの制御が可能であ
る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
【0007】(実施の形態1)本発明の実施の形態1を
示す。圧電基板として64°YカットX伝搬のリチウムナ
イオベイト基板を使用し、フィルタを構成した。電極の
構成を図1に示す。
【0008】101が入力用すだれ状電極、102ー
1、102ー2が出力用すだれ状電極、103ー1、1
03ー2が反射器、104ー1、104ー2が入力端
子、105ー1、105ー2が出力端子である。ただ
し、図面では簡略化のためすだれ状電極本数、反射器本
数は削減して書いてある。このようなフィルタを図2の
ようにバラン201ー1、201ー2を用いて接続し、
その特性を測定した。バランを使用する理由は通常の測
定器は不平衡信号を測定するためのもので平衡信号を測
定できないためバランを使用して不平衡ー平衡信号の変
換を行う必要があるためである。測定の結果、従来の不
平衡信号の場合とほぼ同様の特性を得ることができた。
また同様に図3のような構成でもその特性を測定した
が、結果として従来の不平衡信号の場合とほぼ同様の特
性を得ることができた。
【0009】(実施の形態2)次に、本発明の実施の形
態2を示す。圧電基板として64°YカットX伝搬のリチ
ウムナイオベイト基板を使用し、フィルタを構成した。
電極の構成を図4に示す。
【0010】401が入力用すだれ状電極、402が出
力用すだれ状電極、403ー1、403ー2が反射器、
404が入力端子、405が出力端子である。ただし、
図面では簡略化のためすだれ状電極本数、反射器本数は
削減して書いてある。このように入力用すだれ状電極の
交差幅に比較して出力用すだれ状電極の交差幅を狭くし
てある。当然、このフィルタの入力インピーダンスより
出力インピーダンスの方が高くなっている。入力インピ
ーダンスは50オームに、出力インピーダンスを100
オームに設定し、設計してある。このフィルタの出力側
にインピーダンス整合回路を設けてその特性を測定した
ところ従来のものに比較して若干特性は劣るものの充分
フィルタとしての特性を満足するものが得られた。
【0011】(実施の形態3)次に、本発明の実施の形
態3を示す。圧電基板として64°YカットX伝搬のリチ
ウムナイオベイト基板を使用し、フィルタを構成した。
電極の構成を図5に示す。
【0012】501が入力用すだれ状電極、502が出
力用すだれ状電極、503ー1、503ー2が反射器、
504ー1、504ー2が入力端子、505ー1、50
5ー2が出力端子である。ただし、図面では簡略化のた
めすだれ状電極本数、反射器本数は削減して書いてあ
る。このように入力用すだれ状電極の交差幅に比較して
出力用すだれ状電極の交差幅を狭くしてある。当然、こ
のフィルタの入力インピーダンスより出力インピーダン
スの方が高くなっている。入力インピーダンスは50オ
ームに、出力インピーダンスを100オームに設定し、
設計してある。このフィルタを図6のようにバラン60
1、602を使用して接続しその特性を測定した。バラ
ン601は50オームの平衡ー不平衡変換を行い、バラ
ン602はは50オームの不平衡信号と100オームの
平衡信号を変換する。バランを使用する理由は通常の測
定器は不平衡信号を測定するためのもので平衡信号を測
定できないためバランを使用して不平衡ー平衡信号の変
換を行う必要があるためである。測定の結果、従来の不
平衡信号の場合とほぼ同様の特性を得ることができた。
【0013】(実施の形態4)次に、本発明の実施の形
態4を示す。圧電基板として64°YカットX伝搬のリチ
ウムナイオベイト基板を使用し、フィルタを構成した。
電極の構成を図7に示す。
【0014】701は入力用のすだれ状電極、702ー
1、702ー2は出力用のすだれ状電極、703ー1、
703ー2は反射器、704は入力端子、705は出力
端子である。ただし、図面では簡略化のためすだれ状電
極本数、反射器本数は削減して書いてある。このように
入力用すだれ状電極の交差幅に重みづけを施し、入力用
すだれ状電極の交差幅のうち最も出力用すだれ状電極に
近い部分の交差幅が出力用すだれ状電極の交差幅と等し
くなっている。結果として入力用すだれ状電極より出力
用すだれ状電極の方が交差幅と対数の関が大きい。つま
り、このフィルタの入力インピーダンスより出力インピ
ーダンスの方が高くなっている。入力インピーダンスは
50オームに、出力インピーダンスを100オームに設
定し、設計してある。このフィルタの出力側にインピー
ダンス整合回路を設けてその特性を測定したところ従来
のものに比較して若干特性は劣るものの充分フィルタと
しての特性を満足するものが得られた。
【0015】なお、この実施例では入力用すだれ状電極
に交差幅重みづけを施してあるが、出力用すだれ状電極
に重みづけを施してもよい。また、入力用及び出力用す
だれ状電極両方に重みづけを施してもよい。
【0016】(実施の形態5)次に、本発明の実施の形
態5を示す。圧電基板として64°YカットX伝搬のリチ
ウムナイオベイト基板を使用し、フィルタを構成した。
電極の構成を図8に示す。
【0017】801は入力用のすだれ状電極、802ー
1、802ー2は出力用のすだれ状電極、803ー1、
803ー2は反射器、804ー1、804ー2は入力端
子、805ー1、805ー2は出力端子である。ただ
し、図面では簡略化のためすだれ状電極本数、反射器本
数は削減して書いてある。このように入力用すだれ状電
極の交差幅に重みづけを施し、入力用すだれ状電極の交
差幅のうち最も出力用すだれ状電極に近い部分の交差幅
が出力用すだれ状電極の交差幅と等しくなっている。結
果として入力用すだれ状電極より出力用すだれ状電極の
方が交差幅と対数の関が大きい。つまり、このフィルタ
の入力インピーダンスより出力インピーダンスの方が高
くなっている。入力インピーダンスは50オームに、出
力インピーダンスを100オームに設定し、設計してあ
る。このフィルタを図9のようにバラン901、902
を使用して接続しその特性を測定した。バラン901は
50オームの平衡ー不平衡変換を行い、バラン902は
は50オームの不平衡信号と100オームの平衡信号を
変換する。バランを使用する理由は通常の測定器は不平
衡信号を測定するためのもので平衡信号を測定できない
ためバランを使用して不平衡ー平衡信号の変換を行う必
要があるためである。測定の結果、従来の不平衡信号の
場合とほぼ同様の特性を得ることができた。
【0018】なお、この実施例では入力用すだれ状電極
に交差幅重みづけを施してあるが、出力用すだれ状電極
に重みづけを施してもよい。また、入力用及び出力用す
だれ状電極両方に重みづけを施してもよい。
【0019】なお、これら実施例では中央のすだれ状電
極を2分割した場合及び3分割した場合を説明したが、
それ以上の分割でもよいことは明かである。
【0020】また、弾性表面波共振子を形成する圧電体
として64°YカットX伝搬のリチウムナイオベイト基板
を使用したが、同様の圧電体、例えばリチウムタンタレ
イトや水晶基板を使用しても同様の効果が得られること
はいうまでもない。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によれば平衡型回路
に対応した弾性表面波フィルタを得ることができる。ま
た、入出力インピーダンスを異ならせた弾性表面波フィ
ルタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における弾性表面波フィ
ルタの構成を示す図
【図2】同実施の形態1における測定回路を示す図
【図3】同実施の形態1における測定回路を示す図
【図4】本発明の実施の形態2における弾性表面波フィ
ルタの構成を示す図
【図5】本発明の実施の形態3における弾性表面波フィ
ルタの構成を示す図
【図6】同実施の形態3における測定回路を示す図
【図7】本発明の実施の形態4における弾性表面波フィ
ルタの構成を示す図
【図8】本発明の実施の形態5における弾性表面波フィ
ルタの構成を示す図
【図9】同実施の形態5における測定回路を示す図
【図10】従来の弾性表面波フィルタの構成を示す図
【符号の説明】
101 入力用すだれ状電極 102ー1,102ー2 出力用すだれ状電極 103ー1,103ー2 反射器 104ー1,104ー2 入力端子 105ー1,105ー2 出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 慶治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧電基板上にすだれ状電極を中央にして弾
    性表面波反射器を両側に備えた弾性表面波フィルタにお
    いて、前記すだれ状電極が少なくとも2分割され、入力
    用すだれ状電極と出力用すだれ状電極として使用され、
    入力用、出力用のすだれ状電極の少なくとも1方、もし
    くは両方のすだれ状電極の2つの端子の両方に信号を印
    加もしくは両方の端子から信号を出力することを特徴と
    する弾性表面波フィルタ。
  2. 【請求項2】圧電基板上にすだれ状電極を中央にして弾
    性表面波反射器を両側に備えた弾性表面波フィルタにお
    いて、前記すだれ状電極が少なくとも2分割され、少な
    くとも1つのすだれ状電極を入力変換器とし、入力変換
    器以外のすだれ状電極を出力電極とした構成のフィルタ
    で、前記すだれ状電極の交差幅が入力用と出力用で異な
    っていることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
  3. 【請求項3】圧電基板上にすだれ状電極を中央にして弾
    性表面波反射器を両側に備えた弾性表面波フィルタにお
    いて、前記すだれ状電極が少なくとも2分割され少なく
    とも1つのすだれ状電極を入力変換器とし、入力変換器
    以外のすだれ状電極を出力電極とした構成のフィルタ
    で、前記すだれ状電極の交差幅が入力用と出力用で異な
    っおり、入力用、出力用のすだれ状電極の少なくとも1
    方、もしくは両方のすだれ状電極の2つの端子の両方に
    信号を印加もしくは両方の端子から信号を出力すること
    を特徴とする弾性表面波フィルタ。
  4. 【請求項4】圧電基板上にすだれ状電極を中央にして弾
    性表面波反射器を両側に備えた弾性表面波フィルタにお
    いて、前記すだれ状電極が少なくとも2分割され少なく
    とも1つのすだれ状電極を入力変換器とし、入力変換器
    以外のすだれ状電極を出力変換器とした構成のフィルタ
    で、前記入力用すだれ状電極もしくは出力用すだれ状電
    極に交差幅重みずけが施されており、入力用すだれ状電
    極のもっとも出力用すだれ状電極に近い部分の交差幅が
    出力用すだれ状電極の交差幅とほぼ等しいことを特徴と
    する弾性表面波フィルタ。
  5. 【請求項5】圧電基板上にすだれ状電極を中央にして弾
    性表面波反射器を両側に備えた弾性表面波フィルタにお
    いて、前記すだれ状電極が少なくとも2分割され少なく
    とも1つのすだれ状電極を入力変換器とし、入力変換器
    以外のすだれ状電極を出力変換器とした構成のフィルタ
    で、前記入力用すだれ状電極もしくは出力用すだれ状電
    極に交差幅重みずけが施されており、入力用すだれ状電
    極のもっとも出力用すだれ状電極に近い部分の交差幅が
    出力用すだれ状電極の交差幅とほぼ等しく、入力用、出
    力用のすだれ状電極の少なくとも1方、もしくは両方の
    すだれ状電極の2つの端子の両方に信号を印加もしくは
    両方の端子から信号を出力することを特徴とする弾性表
    面波フィルタ。
JP8011442A 1996-01-26 1996-01-26 弾性表面波フィルタ Pending JPH09205342A (ja)

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