JPH09326669A - 表面弾性波フィルタ - Google Patents
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Abstract
衡入力端子−平衡出力型表面弾性波フィルタとを提供す
る。 【解決手段】 圧電基板上の弾性表面波反射器の間に、
入力電極枝と接地電極枝とが平行に設けられた入力用す
だれ電極と、該電極の両側に形成され、出力電極枝と接
続電極枝とが平行に設けられた第1と第2の出力用すだ
れ状電極とを設け、第1と第2の出力用すだれ状電極の
各接続端子を接地又は互いに接続し、第1の出力用すだ
れ状電極の出力電極枝と入力電極枝との間の間隔と、第
2の出力用すだれ状電極の出力電極枝と入力電極枝との
間の間隔を弾性波の波長の{(2n+1)/2}倍(た
だし、n=0,1,2,…)異なるように設定する。
Description
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。
により、弾性表面波素子、特に弾性表面波フィルタの開
発が盛んに行われている。
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。代表的なのものとして特開昭
52−19044号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、特開平3−222512号、特開昭61−23
0419号、特開平1−231417号に示されるよう
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。
り扱うものであり、また入出力インピーダンスは、フィ
ルタを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。また、分配機能を有する表面
弾性波フィルタ等はなく、分配機能を必要とする場合
は、分配器を別に用いていた。
品に多数の機能をもたせて部品点数を削減する動きがあ
る。これは小型化、低コスト化の要求からきたものであ
り、今後、この要求はさらに増大していくものと思われ
る。例えば、分配器とフィルタが一体化されると便利で
ある。また、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。
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。
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。
表面弾性波フィルタを提供することにある。
平衡出力型表面弾性波フィルタを提供することにある。
弾性波フィルタは、圧電基板上の、互いに所定の間隔を
隔てて設けられた弾性表面波反射器の間に、入力用すだ
れ電極と、該入力用すだれ状電極の両側に形成された第
1と第2の出力用すだれ状電極とを備え、上記入力用す
だれ電極は、それぞれ入力端子に接続された入力電極枝
と、それぞれ接地端子に接続された接地電極枝とが互い
に平行に設けられてなり、かつ上記第1と第2の出力用
すだれ状電極はそれぞれ、それぞれ出力端子に接続され
た出力電極枝と、それぞれ接続端子に接続された接続電
極枝とが互いに平行に設けられてなる表面弾性波フィル
タであって、上記第1と第2の出力用すだれ状電極の各
接続端子を接地又は互いに接続して、上記入力端子を介
して入力された信号を、上記第1の出力用すだれ状電極
に接続された出力端子と上記第2の出力用すだれ状電極
に接続された出力端子とに分配して出力することを特徴
とする。
は、入力インピーダンスと出力インピーダンスとを一致
させるために、上記入力用すだれ電極の入力電極枝の数
と、上記第1の出力用すだれ状電極の出力電極枝の数
と、上記第2の出力用すだれ状電極の出力電極枝の数と
が、互いに略等しいことが好ましい。
型表面弾性波フィルタは、圧電基板上の、互いに所定の
間隔を隔てて設けられた弾性表面波反射器の間に、入力
用すだれ電極と、該入力用すだれ状電極の両側に形成さ
れた第1と第2の出力用すだれ状電極とを備え、上記入
力用すだれ電極は、それぞれ入力端子に接続された入力
電極枝と、それぞれ接地端子に接続された接地電極枝と
が互いに平行に設けられてなり、かつ上記第1と第2の
出力用すだれ状電極はそれぞれ、それぞれ出力端子に接
続された出力電極枝と、それぞれ接続端子に接続された
接続電極枝とが互いに平行に設けられてなる表面弾性波
フィルタであって、上記第1の出力用すだれ状電極の出
力電極枝と上記入力電極枝との間の間隔と、上記第2の
出力用すだれ状電極の出力電極枝と上記入力電極枝との
間の間隔とを互いに、上記圧電基板の表面に励起される
弾性波の波長の{(2n+1)/2}倍(ただし、n=
0,1,2,3…)だけ異なるように設定し、かつ上記
第1と第2の出力用すだれ状電極の各接続端子を接地又
は互いに接続することにより、上記第1の出力用すだれ
状電極に接続された出力端子及び上記第2の出力用すだ
れ状電極に接続された出力端子から、互いに略180°
位相の異なる信号を出力することを特徴とする。
性波フィルタにおいては、入力インピーダンスに比較し
て、出力インピーダンスを高くするために、上記入力電
極枝の数に比べて、上記上記第1の出力用すだれ状電極
の出力電極枝の数と上記第2の出力用すだれ状電極の出
力電極枝の数とを少なくすることが好ましい。
性波フィルタにおいては、上記入力用すだれ状電極と上
記第1の出力用すだれ電極との間隔と、上記入力用すだ
れ状電極と上記第2の出力用すだれ電極との間隔とを互
いに異ならせてもよい。
弾性波フィルタにおいては、上記入力用すだれ状電極と
上記第1の出力用すだれ電極との間隔と、上記入力用す
だれ状電極と上記第2の出力用すだれ電極との間隔とを
互いに同一にしてもよい。
係る実施の形態について、説明する。
1の表面弾性波フィルタについて説明する。該表面弾性
波フィルタは、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上に、入力用すだれ状電極1
01、出力用すだれ状電極102−1,102−2及び
反射器103−1,103−2が図1に示すように形成
されて構成される。尚、図1において、104が入力端
子、105、106が出力端子である。
ぞれ入力端子104に接続された入力電極枝と、それぞ
れ接地端子に接続された接地電極枝とが互いに平行にか
つ交互に設けられてなり、入力電極枝間の間隔及び接地
電極枝の間隔とは、圧電基板に励起される弾性波の1波
長の長さに設定され、入力電極枝と接地電極枝との間隔
は、弾性波の1/2波長の長さに設定される。また、図
1に示すように、出力用すだれ状電極102−1は、そ
れぞれ出力端子106に接続された出力電極枝と、それ
ぞれ接続端子に接続された接続電極枝とが互いに平行に
かつ交互に設けられ、出力電極枝間の間隔及び接続電極
枝の間隔は、圧電基板に励起される弾性波の1波長の長
さに設定され、隣接する入力電極枝と接続電極枝との間
隔は、弾性波の1/2波長の長さに設定される。また、
出力用すだれ状電極102−2は、出力用すだれ状電極
102−1と同様に構成される。
ンは入力用すだれ電極101の中心線(電極枝に平行)
に対して線対称となるように形成され、出力用すだれ電
極102−1,102−2の接続端子は、それぞれ接地
される。尚、図1では簡略化のために、各すだれ状電極
の電極枝の本数、反射器を構成する電極枝の本数は削減
して書いてある。以上のように構成した実施の形態1の
表面弾性波フィルタの特性を測定した。測定の結果、入
力された信号のうち所定の周波数を有する信号が、それ
ぞれ出力端子105及び出力端子106から出力される
ことが確認された。尚、出力端子105及び出力端子1
06から出力される信号は、従来のフィルタに比較する
と、3dB少ない信号であった。
ルタは、入力された信号をフィルタリングするととも
に、出力端子105及び出力端子106に分配して出力
することができる。このようなフィルタは、例えば、移
動体通信の送受信無線回路において、局部発振器の出力
用のフィルタとして用いることにより、該局部発振信号
をフィルタリングするとともに送信回路と受信回路とに
分配して供給することが可能になる。
の形態2の表面弾性波フィルタについて説明する。該表
面弾性波フィルタは、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上に、入力用すだれ状
電極201、出力用すだれ状電極202−1,202−
2及び反射器203−1,203−2が図2に示すよう
に形成されて構成される。尚、図1において、204が
入力端子、205、206が出力端子である。この実施
の形態2において、入力用すだれ状電極201、出力用
すだれ状電極202−1,202−2はそれぞれ、実施
形態1の入力用すだれ状電極101、出力用すだれ状電
極102−1,102−2と同様に構成されるが、本実
施の形態2では、入力インピーダンス、出力インピーダ
ンスがほぼ同じようになるように(ここでは、50オー
ム)、上記入力用すだれ電極201の電極枝の数と、上
記出力用すだれ状電極202−1,202−2の電極枝
の数とを、互いに略等しくなるように設定した。ただ
し、図面では簡略化のため各すだれ状電極の電極枝数及
び反射器の電極枝数は削減して描いてある。以上のよう
に構成した実施の形態2の表面弾性波フィルタの特性を
測定した結果、実施の形態1と同様、入力された信号の
うち所定の周波数を有する信号が、それぞれ出力端子1
05及び出力端子106から分配されて出力され、かつ
その入力及び出力インピーダンスは全て50オームにす
ることができた。尚、この場合も、従来のフィルタの場
合より3dB少ない信号が205、206の出力端子に
得ることができた。
の形態3の表面弾性波フィルタについて説明する。該表
面弾性波フィルタは、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上に、入力用すだれ状
電極301、出力用すだれ状電極302−1,302−
2及び反射器303−1,303−2が図3に示すよう
に形成されて構成される。尚、図3において、304が
入力端子、305−1、305−2が出力端子である。
この実施の形態3において、入力用すだれ状電極30
1、出力用すだれ状電極302−1,302−2はそれ
ぞれ、実施形態2の入力用すだれ状電極201、出力用
すだれ状電極202−1,202−2と同様に構成され
るが、本実施の形態3では、入力用すだれ状電極301
と出力用すだれ状電極302−1の間隔と、入力用すだ
れ状電極301と出力用すだれ状電極302−2の間隔
とを、圧電基板に励起される弾性波の1/2波長の長さ
だけ異なるように設定している。尚、この実施の形態3
においても、図3では簡略化のためすだれ状電極の電極
枝の数を削減して描いている。
うに構成することにより、入力用すだれ電極301の入
力電極枝と出力用すだれ状電極302−1の出力電極枝
との間隔と、入力用すだれ電極301の入力電極枝と出
力用すだれ状電極302−2の出力電極枝との間隔と
を、圧電基板に励起される弾性波の1/2波長の奇数倍
だけ異なるように設定している。これによって、出力端
子305−1、305−2から出力される信号の位相を
互いに180°だけ異ならせることができる。従って、
出力端子305−1、305−2を、平衡出力のための
一対の出力端子として使用することができる。尚、入出
力インピーダンスは、各すだれ状電極の電極枝の対数
(入力電極枝と接地電極枝との対の数、又は出力電極枝
と接続電極枝との対の数)と、電極枝の交差幅の積に依
存する。
図4に示すように、バラン401を使用して接続しその
特性を測定した。バラン401は50オームの不平衡信
号と200オームの平衡信号を互いに変換する機能を有
し、表面弾性波フィルタの出力端子305−1,305
−2から出力される平衡信号を不平衡信号に変換して出
力する。このようにバラン401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に構成されてい
て、平衡信号を測定できないためバランを使用して不平
衡−平衡信号の変換を行な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、特に平衡側のインピーダンスを不平衡
側のインピーダンスより高くすることができた。また、
出力端子305−1,305−2から出力される信号が
互いに略180°の位相差を有することが確認できた。
尚、本実施の形態3では、入力用すだれ電極301の入
力電極枝と出力用すだれ状電極302−1の出力電極枝
との間隔、又は入力用すだれ電極301の入力電極枝と
出力用すだれ状電極302−2の出力電極枝との間隔
を、微調整することにより平衡端子間の位相差のずれを
調整することも可能である。
フィルタは、入力される不平衡入力信号をフィルタリン
グして、平衡出力信号として出力することができる。
極301の入力電極枝と出力用すだれ状電極302−1
の出力電極枝との間隔と、入力用すだれ電極301の入
力電極枝と出力用すだれ状電極302−2の出力電極枝
との間隔とを、圧電基板に励起される弾性波の1/2波
長の奇数倍だけ異なるように設定したが、該間隔の差を
他の値に設定してもよい。この場合、該間隔の差に対応
した位相差を有する信号が、出力端子305−1及び3
05−2から得られる。
電極302−1,302−2の接続端子をそれぞれ接地
したが、本発明はこれに限らず、図7に示すように互い
に接続してもよい。以上のように構成しても実施の形態
3と同様に動作して同様の効果が得られる。尚、図7の
表面弾性波フィルタにおいて、701は、入力用すだれ
状電極、702−1,702−2は出力用すだれ状電
極、703−1,703−2は反射器である。
の形態3の表面弾性波フィルタについて説明する。該表
面弾性波フィルタは、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上に、入力用すだれ状
電極501、出力用すだれ状電極502−1,502−
2及び反射器503−1,503−2が図5に示すよう
に形成されて構成される。尚、図5において、504が
入力端子、505−1、505−2が出力端子である。
状電極501、出力用すだれ状電極502−1,502
−2はそれぞれ、実施形態2の入力用すだれ状電極20
1、出力用すだれ状電極202−1,202−2と同様
に構成される。そして、本実施の形態4では、入力用す
だれ状電極501と出力用すだれ状電極502−1の間
隔と、入力用すだれ状電極501と出力用すだれ状電極
502−2の間隔とを等しく設定し、出力用すだれ電極
502−1においては接続電極枝が最も外側に位置する
ように形成し、出力用すだれ電極502−2においては
出力電極枝が最も外側に位置するように形成する。これ
によって、入力用すだれ電極501の入力電極枝と出力
用すだれ状電極502−1の出力電極枝との間隔と、入
力用すだれ電極501の入力電極枝と出力用すだれ状電
極502−2の出力電極枝との間隔とを、圧電基板に励
起される弾性波の1/2波長の奇数倍だけ異なるように
設定している。これによって、出力端子505−1、5
05−2から出力される信号の位相を互いに180°だ
け異ならせることができる。従って、出力端子505−
1、505−2を、平衡出力のための一対の出力端子と
して使用することができる。
を使用して接続しその特性を測定した。バラン601
は、実施の形態3で説明したバラン401と同様の機能
を有する。測定の結果、実施の形態3と同様の結果が得
られ、不平衡端子である入力端子504のインピーダン
スより、平衡端子である出力端子505−1,505−
2のインピーダンスを高くすることができた。
ーダンスを50オームとした場合、平衡端子側の出力す
だれ状電極502−1,502−2の出力電極枝と接続
電極枝の対数を、入力すだれ電極の入力電極枝と接地電
極枝の対数のほぼ半分とした場合には平衡端子の出力イ
ンピーダンスは200オームとなり、ほぼ同じ対数とし
た時には100オームとなり、ほぼ倍の対数とした場合
には50オームのインピーダンスを得ることができる。
2,3では、表面弾性波フィルタを形成する圧電基板と
して、64゜YカットX伝搬のリチウムナイオベイト基
板を使用したが、本発明はこれに限らず、例えばリチウ
ムタンタレイトや水晶基板等の他の圧電基板を用いて構
成しても同様の効果が得られることはいうまでもない。
また、実施の形態3、4において出力用すだれ状電極の
一方の電極同士を接続しているがこの端子を接地しても
同様の効果が得られる。また、これらの実施の形態では
電極が3分割された例を示したが、5分割された場合に
は端から数えて1、3、5番めのすだれ状電極を、上述
の実施の形態でいう出力用すだれ状電極、2、4番めの
すだれ状電極を入力すだれ状電極として、もしくはその
反対を考えればよい。
てはそれぞれ、入力すだれ状電極の入力電極枝と接地電
極枝とを交互に形成し、出力すだれ状電極の出力電極枝
と接続電極枝とを交互に形成した。しかしながら、本発
明はこれに限らず、例えば、出力すだれ状電極の最も外
側に、出力電極枝又は接続電極枝を複数形成するように
してもよいし(例えば、出力電極枝−出力電極枝−接続
電極枝−出力電極枝−接続電極枝−・・・・、又は、接
続電極枝−接続電極枝−出力電極枝−接続電極枝−出力
電極枝−・・・・)、入力すだれ状電極の最も外側に、
入力電極枝又は接地電極枝を複数形成するようにしても
よい(例えば、入力電極枝−入力電極枝−接地電極枝−
入力電極枝−接地電極枝−・・・・、又は、接地電極枝
−接地電極枝−入力電極枝−接地電極枝−入力電極枝−
・・・・)。さらに、例えば、出力すだれ状電極におい
て、複数の出力電極枝と複数の接続電極枝とを交互に形
成するようにしてもよいし(例えば、出力電極枝−出力
電極枝−接続電極枝−接続電極枝−出力電極枝−出力電
極枝・・・・、又は、接続電極枝−接続電極枝−出力電
極枝−出力電極枝−接続電極枝−接続電極枝・・・
・)、入力すだれ状電極において、複数の入力電極枝と
複数の接地電極枝とを交互に形成するようにしてもよい
(例えば、入力電極枝−入力電極枝−接地電極枝−接地
電極枝−入力電極枝−入力電極枝・・・・、又は、接地
電極枝−接地電極枝−入力電極枝−入力電極枝−接地電
極枝−接地電極枝・・・・)。すなわち、本発明は、通
常、すだれ状電極として用いられる電極構造に適用する
ことができ、実施形態で示した電極構造に限定されるわ
けではない。
波フィルタは、上記入力用すだれ電極が、それぞれ入力
端子に接続された入力電極枝と、それぞれ接地端子に接
続された接地電極枝とが互いに平行に設けられてなり、
上記第1と第2の出力用すだれ状電極がそれぞれ、それ
ぞれ出力端子に接続された出力電極枝と、それぞれ接続
端子に接続された接続電極枝とが互いに平行に設けられ
てなり、かつ上記第1と第2の出力用すだれ状電極の各
接続端子を接地又は互いに接続しているので、上記入力
端子を介して入力された信号を、上記第1の出力用すだ
れ状電極に接続された出力端子と上記第2の出力用すだ
れ状電極に接続された出力端子とに分配して出力するこ
とができる。すなわち、本発明によれば、分配機能を有
する表面弾性波フィルタを提供することができる。
型表面弾性波フィルタは、上記入力用すだれ電極が、そ
れぞれ入力端子に接続された複数の入力電極枝と、それ
ぞれ接地端子に接続された接地電極枝とが互いに平行に
設けられてなり、かつ上記第1と第2の出力用すだれ状
電極がそれぞれ、それぞれ出力端子に接続された出力電
極枝と、それぞれ接続端子に接続された接続電極枝とが
互いに平行に設けられてなり、上記第1の出力用すだれ
状電極の出力電極枝と上記入力電極枝との間の間隔と、
上記第2の出力用すだれ状電極の出力電極枝と上記入力
電極枝との間の間隔とを互いに、上記圧電基板の表面に
励起される弾性波の波長の{(2n+1)/2}倍(た
だし、n=0,1,2,3…)だけ異なるように設定
し、かつ上記第1と第2の出力用すだれ状電極の各接続
端子を接地又は互いに接続しているので、上記第1の出
力用すだれ状電極に接続された出力端子及び上記第2の
出力用すだれ状電極に接続された出力端子から、互いに
略180°位相の異なる信号を出力することができる。
すなわち、本発明によれば、不平衡入力端子−平衡出力
型表面弾性波フィルタを提供することができる。
ルタの電極構成を示す平面図である。
ルタの電極構成を示す平面図である。
ルタの電極構成を示す平面図である。
路図である。
ルタの電極構成を示す平面図である。
路図である。
の電極構成を示す平面図である。
れ状電極、102−1,102−2 202−1,20
2−2,301−1,301−2,402−1,402
−2,502−1,502−2 出力用すだれ状電極、
103−1,103−2,203−1,203−2,3
03−1,303−2,403−1,403−2,50
3−1,503−2 反射器、104,204,30
4,404,504 入力端子、105、106,20
5,206,305−1,305−2,405−1,4
05−2,505−1,505−2 出力端子。
Claims (6)
- 【請求項1】 圧電基板上の、互いに所定の間隔を隔て
て設けられた弾性表面波反射器の間に、入力用すだれ電
極と、該入力用すだれ状電極の両側に形成された第1と
第2の出力用すだれ状電極とを備え、 上記入力用すだれ電極は、それぞれ入力端子に接続され
た入力電極枝と、それぞれ接地端子に接続された複数の
接地電極枝とが互いに平行に設けられてなり、かつ上記
第1と第2の出力用すだれ状電極はそれぞれ、それぞれ
出力端子に接続された出力電極枝と、それぞれ接続端子
に接続された接続電極枝とが互いに平行に設けられてな
る表面弾性波フィルタであって、 上記第1と第2の出力用すだれ状電極の各接続端子を接
地又は互いに接続して、上記入力端子を介して入力され
た信号を、上記第1の出力用すだれ状電極に接続された
出力端子と上記第2の出力用すだれ状電極に接続された
出力端子とに分配して出力することを特徴とする表面弾
性波フィルタ。 - 【請求項2】 上記入力用すだれ電極の入力電極枝の数
と、上記第1の出力用すだれ状電極の出力電極枝の数
と、上記第2の出力用すだれ状電極の出力電極枝の数と
が、互いに略等しい請求項1記載の表面弾性波フィル
タ。 - 【請求項3】 圧電基板上の、互いに所定の間隔を隔て
て設けられた弾性表面波反射器の間に、入力用すだれ電
極と、該入力用すだれ状電極の両側に形成された第1と
第2の出力用すだれ状電極とを備え、 上記入力用すだれ電極は、それぞれ入力端子に接続され
た入力電極枝と、それぞれ接地端子に接続された接地電
極枝とが互いに平行に設けられてなり、かつ上記第1と
第2の出力用すだれ状電極はそれぞれ、それぞれ出力端
子に接続された出力電極枝と、それぞれ接続端子に接続
された接続電極枝とが互いに平行に設けられてなる表面
弾性波フィルタであって、 上記第1の出力用すだれ状電極の出力電極枝と上記入力
電極枝との間の間隔と、上記第2の出力用すだれ状電極
の出力電極枝と上記入力電極枝との間の間隔とを互い
に、上記圧電基板の表面に励起される弾性波の波長の
{(2n+1)/2}倍(ただし、n=0,1,2,3
…)だけ異なるように設定し、かつ上記第1と第2の出
力用すだれ状電極の各接続端子を接地又は互いに接続す
ることにより、上記第1の出力用すだれ状電極に接続さ
れた出力端子及び上記第2の出力用すだれ状電極に接続
された出力端子から、互いに略180°位相の異なる信
号を出力することを特徴とする不平衡入力−平衡出力型
表面弾性波フィルタ。 - 【請求項4】 上記入力電極枝の数に比べて、上記上記
第1の出力用すだれ状電極の出力電極枝の数と上記第2
の出力用すだれ状電極の出力電極枝の数とを少なくした
請求項3記載の不平衡入力−平衡出力型表面弾性波フィ
ルタ。 - 【請求項5】 上記入力用すだれ状電極と上記第1の出
力用すだれ電極との間隔と、上記入力用すだれ状電極と
上記第2の出力用すだれ電極との間隔とを互いに異なら
せた請求項3又は4記載の不平衡入力−平衡出力型表面
弾性波フィルタ。 - 【請求項6】 上記入力用すだれ状電極と上記第1の出
力用すだれ電極との間隔と、上記入力用すだれ状電極と
上記第2の出力用すだれ電極との間隔とを互いに同一に
した請求項3又は4記載の不平衡入力−平衡出力型表面
弾性波フィルタ。
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