JPH10163808A - 有極型sawフィルタ - Google Patents
有極型sawフィルタInfo
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- JPH10163808A JPH10163808A JP31892796A JP31892796A JPH10163808A JP H10163808 A JPH10163808 A JP H10163808A JP 31892796 A JP31892796 A JP 31892796A JP 31892796 A JP31892796 A JP 31892796A JP H10163808 A JPH10163808 A JP H10163808A
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Abstract
し、SAWフィルタの周波数特性を高性能化し得る有極
型SAWフィルタを提供する。 【解決手段】 二端子対回路のSAW共振器を用いた共
振器形SAWフィルタと二端子対回路のインピーダンス
の直列接続により構成される有極型SAWフィルタであ
って、前記二端子対回路のインピーダンスZA 3により
減衰極を形成し、急峻な周波数特性を有する。
Description
(表面弾性波)フィルタと付加インピーダンスにより構
成された有極型SAWフィルタに関するものである。
性に優れていることから、民生機器や通信機器などに広
範囲に用いられている。特に、小形、かつ軽量であると
いう特徴から、ポケットベル、携帯電話等の移動体通信
において、高周波フィルタとして多用されている。
フィルタは、低挿入損失で急峻な周波数特性が要求され
る。この場合、図4に示すように、直列素子10,1
1,12、並列素子20,21にSAW共振子を用いた
帯域通過型フィルタ構成となっている。なお、図4にお
いて、1,2は端子、Eは接地端子である。
携帯電話等の移動体通信機器の高性能化に伴い、SAW
フィルタの一層の低挿入損失化が要求されている。この
要求に対して、上記した図4に示される梯子型フィルタ
が主に用いられているが、この種の梯子型SAWフィル
タは、用いる圧電基板の特性に依存しているのが現状で
ある。具体的には通過帯域の帯域幅、挿入損失、通過帯
域と減衰域の特性の急峻さ、及び減衰帯域の減衰量に圧
電基板の特性が関係している。
いるSAW共振器の共振周波数(直列共振周波数)、反
共振周波数(並列共振周波数)、通過帯域、減衰帯域ま
たはその逆を利用するものでは、通過帯域と減衰帯域の
配置もしくは間隔が制限される問題がある。したがっ
て、通過帯域と減衰帯域の間隔が狭く、しかも通過帯域
において低損失を得ることは難しいといった問題があっ
た。
ピーダンスを用いて減衰極を形成し、SAWフィルタの
周波数特性を高性能化し得る有極型SAWフィルタを提
供することを目的とする。
成するために、 〔1〕二端子対回路のSAW共振器を用いた共振器形S
AWフィルタと二端子対回路のインピーダンスの直列接
続により構成される有極型SAWフィルタであって、前
記二端子対回路のインピーダンスにより減衰極を形成
し、急峻な周波数特性を有するようにしたものである。
ルタにおいて、前記二端子対回路のインピーダンスにイ
ンダクタを用いるようにしたものである。 〔3〕上記〔1〕記載の有極型SAWフィルタにおい
て、前記二端子対回路のインピーダンスにインダクタと
キャパシタを用いるようにしたものである。 〔4〕上記〔1〕記載の有極型SAWフィルタにおい
て、前記二端子対回路のインピーダンスにワイヤボンデ
ィングのインダクタを用いるようにしたものである。
ルタにおいて、各並列腕共振子の接地部の線路長が最短
長を構成するようにしたものである。 〔6〕上記〔5〕記載の有極型SAWフィルタにおい
て、二つの並列腕共振子の接地部の線路長が最短長であ
る前記二つの並列腕共振子を背中合せに接続し、ワイヤ
ボンディングのインダクタを大きい値にするようにした
ものである。
ルタにおいて、前記二端子対回路のインピーダンスにイ
ンダクタとキャパシタの並列共振回路を用いるようにし
たものである。 〔8〕上記〔3〕記載の有極型SAWフィルタにおい
て、前記二端子対回路のインピーダンスにインダクタと
キャパシタの並列共振回路とインダクタの直列回路を用
いるようにしたものである。
ルタにおいて、前記二端子対回路のインピーダンスにイ
ンダクタとキャパシタの直列共振回路とキャパシタの並
列回路を用いるようにしたものである。 上記したように、二つの二端子対回路(200,20
1)(梯子型SAWフィルタとインピーダンスZA 3)
を直列に接続することにより、通過帯域と減衰帯域の間
隔が狭く、特性が急峻で、しかも通過帯域において低挿
入損失にすることができる。
図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施例を
示す有極型SAWフィルタの構成図、図2はその有極型
SAWフィルタの集中定数回路図である。前記図4と同
じ部分については、同じ符号を付してそれらの説明は省
略する。
(梯子型SAWフィルタ)200,(インピーダンスZ
A 3)201を直列に接続することにより、通過帯域と
減衰帯域の間隔が狭く、特性が急峻で、しかも通過帯域
において低挿入損失を得ることができる高性能梯子型S
AWフィルタを実現するものである。すなわち、一つの
二端子対回路として梯子型SAWフィルタ200を有
し、もう一つの二端子対回路201をインダクタのみで
構成する。
動作について図3に示す回路を用いて説明する。図3は
図2に示す本発明の有極型SAWフィルタの集中定数回
路を二等分した回路図である。図2および図3におい
て、13〜18,22,23はSAW共振器の等価回
路、ZA 4はインピーダンスである。
場合について考察する。 (A)L0 =0の場合、図3に示す回路において、端子
(6,7,8)を開放した場合の端子5と、接地端子E
からの入力インピーダンスZ30、及び端子(6,7,
8)を短絡した場合の端子5と接地端子Eからの入力イ
ンピーダンスZ3sを求めると、次に示す式(1)、式
(2)で与えられる。
(1)、式(2)を用いて以下の式(4)のようにな
る。
わち、L0 =0の場合の図1に示す有極型SAWフィル
タの周波数特性は上記式(4)より判る。周波数特性上
の減衰極は、上記式(3)より次の場合である。
(3)より上記式(5)の条件は決まる。
て、上記式(1)のみ以下の式(6)のようになる。 Z3O(L0 )=Z1 +Z3 +SL0 …(6) 上記式(2)、式(6)より、上記式(5)の条件を満
足するように、L0 を決める。
て、式(5)〔Z3O(L0 )≒Z3s〕の関係を満足する
ようにして、周波数特性上において、減衰極を形成し、
低挿入損失で、しかも、急峻な特性を有する有極型SA
Wフィルタを実現するものである。以下、本発明の実施
例につい説明する。
こで、実施例〔1〕の有極型SAWフィルタを用いたC
DMA用Tx−フィルタについて説明する。このCDM
A用Tx−フィルタは、図4に示すようにCDMA用T
x−フィルタの回路構成である。つまり、4段構成共振
器型SAWフィルタ(直列腕SAW共振器:Rs110、
Rs211、Rs312、並列腕SAW共振器:RP120、
RP221)である。
本構成は(対数120対、交差長120μm)、並列腕
のSAW共振器の基本構成は(対数60対、交差長90
μm)である。図5は図4に示したフィルタの集中定数
等価回路図、図6は本発明のCDMA用Tx−フィルタ
の周波数特性と従来のCDMA用Tx−フィルタの周波
数特性を示す図、図7は従来のCDMA用Tx−フィル
タの開放、短絡インピーダンス特性図、図8は本発明の
CDMA用Tx−フィルタの開放、短絡インピーダンス
特性図であり、図7及び図8において、横軸に周波数
(Hz)、縦軸にインピーダンス(Ω)を示しており、
曲線aは短絡インピーダンスを、曲線bは開放インピー
ダンスをそれぞれ示している。
する帯域(869〜894MHz)において、短絡イン
ピーダンスと開放インピーダンスが等しくないが、本発
明の場合は、L0 =4(nH)を付加することにより、
短絡インピーダンスと開放インピーダンスが近似的に等
しくなり、減衰量が要求規格を満足する。また、図9
(表)はCDMA用Tx−フィルタの周波数特性及びイ
ンピーダンス特性を示す図である。
軸に減衰量(dB)を表しており、aは従来の回路構成
の周波数特性を、bは本発明の回路構成の周波数特性を
それぞれ示している。なお、ここで、本発明の回路構成
においては、回路構成付加インピーダンスはインダクタ
で構成し、そのインダクタンス値Lは、L0 =4(n
H)とした場合、従来の回路構成においては、インダク
タンス値LはL=0としている。
ら849MHzまでは減衰量1.5dB以下であり、8
69MHzから894MHzまでは減衰量3.5MHz
以上であり、通過帯域と減衰帯域の間隔が狭く、特性が
急峻であることがわかる。なお、従来技術と本発明の比
較において、注目周波数点として、889、895、9
01MHzについては図9(表)に示した。
場合(L0 =0の場合)は、823MHzで1.65d
B、849MHzで1.15dB、869MHzで4
6.9dB、895MHzで25.7dBであり、本発
明の場合(L0 =4nHの場合)は、823MHzで
1.13dB、849MHzで1.19dB、869M
Hzで46.0dB、895MHzで38.8dBであ
る。
図9から明らかなように、従来の場合(L0 =0の場
合)は、889MHzにおいて、短絡(Z3s)で−j
2.61、開放(Z30)で−j3.35、895MHz
において、短絡で−j2.28、開放で−j3.00、
901MHzにおいて、短絡で−j2.12、開放で−
j2.84であり、本発明の場合(L0 =4nHの場
合)は、889MHzにおいて、短絡で−j2.61、
開放で−j2.91、895MHzにおいて、短絡で−
j2.28、開放で−j2.55、901MHzにおい
て、短絡で−j2.12、開放で−j2.39である。
の場合)は、従来の場合(L0 =0の場合)に比して、
通過帯域において低挿入損失であることがわかる。ま
た、上記したように、図8及び図9(表)に従来の回路
構成の開放(Z30)、短絡(Z3s)インピーダンスが表
わされており、この図のCDMA用Tx−フィルタの減
衰帯域(869.0〜894.0)MHzに注目する
と、Z30≠Z3sである。
H)の場合で、Z30(L0 )≒Zssである。この発明の
周波数特性は、図6における曲線(b)から明らかなよ
うに、従来例を示す図6における曲線(a)に比較して
大幅に改善されて、要求規格を満足することがわかる。
性の通過帯域では従来技術とほとんど変化なく、減衰帯
域の895MHzにおいては、13.1dB改善される
ことがわかる。上記したように、本発明のCDMA用T
x−フィルタによれば、共振器形SAWフィルタの周波
数特性は、付加インダクタ1個を設けることにより、減
衰極を形成し、高性能低挿入損失の有極型SAWフィル
タを得ることができる。
100内の一構成図である。入力端及び出力端は10
1,102である。三つの直列腕SAW共振器をRS15
0,RS251,RS352、二つの並列腕SAW共振器を
RP160,RP261に示し、直列腕SAW共振器間の接
続部を80,81で、また直列腕SAW共振器と並列腕
SAW共振器間の接続部を82,83、接地点を70,
71,72,73,74,75,76,77で示す。な
お、70〜77は具体的にはボンディングパッドであ
り、ワイヤボンディングにより接地されている。
の接地点76として示されている。すなわち、二つの並
列腕SAW共振器RP160,RP261の接地点76の共
通点を設定し、ワイヤボンディングパッド77を設け
る。この二つの並列腕SAW共振器RP160,RP261
の接地点の共通点は、二つの並列腕SAW共振器RP16
0,RP261の背中合せ接続構成とし、二つの並列腕S
AW共振器RP160,RP261の接地点76の間の距離
を最短になるように設定した。ワイヤボンディングパッ
ド77とチップ外のワイヤボンディングパッド間をワイ
ヤボンディング線により接続する。
ィング線をインダクタとして用いたものである。次に、
実施例〔2〕について説明する。図11は本発明の実施
例〔2〕の有極型SAWフィルタの構成図である。この
図に示すように、直列腕SAW共振器:Rs130,Rs2
31、並列腕SAW共振器:RP132、RP233と、こ
の並列腕SAW共振器:RP132,RP233に直列に接
続されるインピーダンスZA 34で構成されている。
12は本発明の実施例〔3〕の有極型SAWフィルタの
構成図である。この図に示すように、直列腕SAW共振
器:Rs135と、並列腕SAW共振器:RP136,RP2
37と、この並列腕SAW共振器:RP136,RP237
に直列に接続されるインピーダンスZA 38で構成され
ている。
図11及び図12に示したように、実施例〔1〕と同じ
考えにより、付加インピーダンスとしてインダクタを用
いることにより、周波数特性の低挿入損失で、しかも、
急峻な特性が得られる有極型SAWフィルタを得ること
ができる。いずれも従来の共振器型SAWフィルタでは
得られない高性能特性が得られる。
13は本発明の実施例〔4〕の有極型SAWフィルタの
構成図である。この図に示すように、直列腕SAW共振
器:Rs130,Rs131と、並列腕SAW共振器:RP1
32,RP233と、この並列腕SAW共振器:RP13
2,RP233に直列に接続されるインピーダンスZ4AP
39で構成されている。
9はインダクタL40のみでなく、キャパシタC40の並列
共振回路の場合である。すなわち、インダクタL40とキ
ャパシタC40との並列共振回路のインピーダンスZ4AP
は式(7)で与えられる。 Z4AP =jωL40/(1−ω2 L40C40) …(7) インダクタL0 が所要のL値が得られない場合、注目さ
れる帯域に限定すれば、等価Legは式(8)に示すよ
うに見なすことができるので、キャパシタC40を付加し
て、この等価インピーダンスLegにより、急峻な特性
を有する有極型SAWフィルタを実現することができ
る。
ができる。
14は本発明の実施例〔5〕の有極型SAWフィルタの
構成図である。この図に示すように、直列腕SAW共振
器:Rs130,Rs131と、並列腕SAW共振器:RP1
32,RP233と、この並列腕SAW共振器:RP13
2,RP233に直列に接続されるインピーダンスZ5AP
40で構成されている。
がインダクタL50とキャパシタC50の並列共振回路と、
インダクタL51の直列回路で構成されている。この場合
のインピーダンスZ5AP は式(11)で与えられる。 Z5AP =jω〔L51+L50/(1−ω2 L50C50)〕 …(11) この場合も同様に式(6)は式(12)のようになる。
れる帯域に限定すれば、等価Legは式(13)に示す
ように見なすことができるので、このインダクタLeg
で急峻な特性を有する有極型SAWフィルタを実現する
ことができる。
る帯域があり、有限周波数に減衰極を作ることができ
る。次に、実施例〔6〕について説明する。図15は本
発明の実施例〔6〕の有極型SAWフィルタの構成図で
ある。
器:Rs130,Rs131と、並列腕SAW共振器:RP1
32,RP233と、この並列腕SAW共振器:RP13
2,RP233に直列に接続されるインピーダンスZ6AP
41で構成されている。この実施例ではインピーダンス
Z6AP 41がインダクタL60とキャパシタC60の直列共
振回路と、キャパシタC61の並列共振回路で構成されて
いる。
4)で与えられる。インダクタL0 が所要のL値が得ら
れない場合、注目される帯域に限定すれば、本発明の急
峻な特性を有する有極型SAWフィルタを実現すること
ができる。上記実施例〔4〕、実施例〔5〕と同様に、
Z30(L50,L51)≒Z3Sを満足する帯域がある。した
がって、急峻な特性を有する有極型SAWフィルタを実
現することができる。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
よれば、共振器形SAWフィルタの周波数特性を、付加
インピーダンスを設けることにより、減衰極を形成し、
高性能低挿入損失の有極型SAWフィルタを得ることが
できる。
構成図である。
集中定数回路図である。
中定数回路を二等分した回路図である。
ある。
性と従来のCDMA用Tx−フィルタの周波数特性を示
す図である。
インピーダンス特性図である。
絡インピーダンス特性図である。
ンピーダンス特性を示す図である。
る。
タの構成図である。
タの構成図である。
タの構成図である。
タの構成図である。
タの構成図である。
2 直列腕SAW共振器 20,21,32,33,36,37,60,61
並列腕SAW共振器 70,71,72,73,74,75,76,77
接地点(ボンディングパッド) 80,81 直列腕SAW共振器間の接続部 82,83 直列腕SAW共振器と並列腕SAW共振
器間の接続部 101,102 入力端及び出力端 200,201 二端子対回路
Claims (9)
- 【請求項1】 二端子対回路のSAW共振器を用いた共
振器形SAWフィルタと二端子対回路のインピーダンス
の直列接続により構成される有極型SAWフィルタであ
って、前記二端子対回路のインピーダンスにより減衰極
を形成し、急峻な周波数特性を有することを特徴とする
有極型SAWフィルタ。 - 【請求項2】 請求項1記載の有極型SAWフィルタに
おいて、前記二端子対回路のインピーダンスにインダク
タを用いたことを特徴とする有極型フィルタ。 - 【請求項3】 請求項1記載の有極型SAWフィルタに
おいて、前記二端子対回路のインピーダンスにインダク
タとキャパシタを用いたことを特徴とする有極型フィル
タ。 - 【請求項4】 請求項1記載の有極型SAWフィルタに
おいて、前記二端子対回路のインピーダンスにワイヤボ
ンディングのインダクタを用いたことを特徴とする有極
型SAWフィルタ。 - 【請求項5】 請求項1記載の有極型SAWフィルタに
おいて、各並列腕共振子の接地部の線路長が最短長を構
成するようにしたことを特徴とする有極型SAWフィル
タ。 - 【請求項6】 請求項5記載の有極型SAWフィルタに
おいて、二つの並列腕共振子の接地部の線路長が最短長
である前記二つの並列腕共振子を背中合せに接続し、ワ
イヤボンディングのインダクタを大きい値にしたことを
特徴とする有極型SAWフィルタ。 - 【請求項7】 請求項3記載の有極型SAWフィルタに
おいて、前記二端子対回路のインピーダンスにインダク
タとキャパシタの並列共振回路を用いたことを特徴とす
る有極型SAWフィルタ。 - 【請求項8】 請求項3記載の有極型SAWフィルタに
おいて、前記二端子対回路のインピーダンスにインダク
タとキャパシタの並列共振回路とインダクタの直列回路
を用いたことを特徴とする有極型SAWフィルタ。 - 【請求項9】 請求項3記載の有極型SAWフィルタに
おいて、前記二端子対回路のインピーダンスにインダク
タとキャパシタの直列共振回路とキャパシタの並列回路
を用いたことを特徴とする有極型SAWフィルタ。
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