JP3928534B2 - 弾性表面波フィルタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波フィルタに関し、より詳細には、弾性表面波フィルタ部に弾性表面波共振子が直列接続された構成を備える弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機のＲＦ段の帯域フィルタとして弾性表面波フィルタが広く用いられている。
【０００３】
下記特許文献１には、この種の弾性表面波フィルタの一例が開示されている。図４０は、この先行技術に記載の弾性表面波フィルタの電極構成を示す。
弾性表面波フィルタ２００１では、３ＩＤＴタイプの縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２００２に弾性表面波共振子２００３が直列に接続されている。ここでは、弾性表面波共振子２００３の反共振周波数が縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２００２の通過帯域よりも高周波側に位置するように、かつ共振周波数が通過帯域内に位置するように設定されている。弾性表面波共振子２００３の反共振周波数が縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２００１の通過帯域よりも高周波側に位置しているため、通過帯域高周波側ごく近傍の領域において減衰量が大きくなり、かつ共振周波数が通過帯域内に位置しているため、通過帯域内の伝送特性の大きな劣化が生じない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３０３６７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、弾性表面波フィルタ２００１をＤＣＳ用フィルタのような通過帯域幅が広い帯域フィルタとして用いた場合、特に通過帯域内の高周波側領域においてＶＳＷＲ特性が良好でないという問題があった。これは、フィルタの周波数が高いため、圧電基板やパッケージ内に発生する寄生容量の影響が大きくなり、広帯域のフィルタ特性を得ようとした場合にインピーダンスが容量性となるためである。
【０００６】
この傾向は、特に通過帯域の高周波側において顕著である。すなわち、３重モードフィルタは、広帯域化を図るために用いられているが、広帯域化しようとした場合、３つの共振モードの周波数間隔が必然的に広くなる。他方、通過帯域内においてバランスよくインピーダンス整合を図るようにするため、３つの共振モードのうち、中央の共振モード付近においてインピーダンス整合が図られる。そのため、低域側及び高域側の他の２つの共振モードは整合条件から外れることになる。この場合、特に高周波用途では、周波数が高い側の共振モードの方が容量の影響が大きくなるため、インピーダンスは低周波側の共振モードでは誘導性、高周波側は共振モードでは容量性となる。そのため、高周波側の共振モードは他の２つのモードに比べて容量性になり易くなるため、上記問題がより顕著になりがちであった。
【０００７】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、弾性表面波フィルタ部に弾性表面波共振子を直列に接続した弾性表面波フィルタにおいて、広帯域化を図った場合であっても、ＶＳＷＲ特性が良好である弾性表面波フィルタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明に係る弾性表面波フィルタは、圧電基板と、前記圧電基板上において弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも２つのＩＤＴを有し、前記ＩＤＴ同士が隣接している部分において、ＩＤＴの端部から一部分の電極指のピッチが当該ＩＤＴの他の部分の電極指の部分のピッチよりも狭くされている狭ピッチ電極指部を有する第１，第２の弾性表面波フィルタ部と、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力信号端子との間に直列に接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とを備え、前記入力端子が不平衡信号端子であり、前記出力端子が一対の平衡信号端子であり、前記第２の弾性表面波フィルタ部は、前記第１の弾性表面波フィルタ部に対して、入力信号に対する出力信号の位相が約１８０°異ならされており、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部は縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部で、かつ３つの共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードは他の共振モードより高い容量性のインピーダンスになっており、前記弾性表面波共振子の共振点が、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、前記弾性表面波共振子の反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯とを一致させるように前記弾性表面波共振子が構成されていることを特徴とする。
本願の第２の発明に係る弾性表面波フィルタは、圧電基板と、前記圧電基板上において弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも２つのＩＤＴを有し、前記ＩＤＴ同士が隣接している部分において、ＩＤＴの端部から一部分の電極指のピッチが当該ＩＤＴの他の部分の電極指の部分のピッチよりも狭くされている狭ピッチ電極指部を有する弾性表面波フィルタ部と、前記弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力信号端子との間に直列に接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とを備え、前記入力端子が不平衡信号端子であり、前記出力端子が一対の平衡信号端子であり、前記弾性表面波フィルタ部は縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部で、かつ３つの共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードはインピーダンスが他の共振モードより高い容量性のインピーダンスになっており、前記弾性表面波共振子の共振点が、前記弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、前記弾性表面波共振子の反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯とを一致させるように前記弾性表面波共振子が構成されていることを特徴とする。
本願の第３の発明に係る弾性表面波フィルタは、圧電基板と、前記圧電基板上において弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも２つのＩＤＴを有し、前記ＩＤＴ同士が隣接している部分において、ＩＤＴの端部から一部分の電極指のピッチが当該ＩＤＴの他の部分の電極指の部分のピッチよりも狭くされている狭ピッチ電極指部を有する弾性表面波フィルタ部と、前記弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力信号端子との間に直列に接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とを備え、前記入力端子が不平衡信号端子であり、前記出力端子が一対の平衡信号端子であり、前記弾性表面波フィルタ部の少なくとも１つのＩＤＴが、電極指交叉幅または弾性表面波伝搬方向に２分割されて構成された第１，第２のＩＤＴ部を有し、該第１，第２のＩＤＴ部が前記一対の平衡信号端子にそれぞれ接続されており、前記弾性表面波フィルタ部は縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部で、かつ３つの共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードは他の共振モードより高い容量性のインピーダンスになっており、前記弾性表面波共振子の共振点が、前記弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、前記弾性表面波共振子の反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯とを一致させるように前記弾性表面波共振子が構成されていることを特徴とする。
本願の第４の発明に係る弾性表面波フィルタは、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されており、かつ弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも２つのＩＤＴと、隣接するＩＤＴ間に配置されており、かつ前記ＩＤＴより電極指ピッチが小さい複数本の電極指を有する反射器とを備える第１，第２の弾性表面波フィルタ部と、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力信号端子との間に直列に接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とを備え、前記入力端子が不平衡信号端子であり、前記出力端子が一対の平衡信号端子であり、前記第２の弾性表面波フィルタ部は、前記第１の弾性表面波フィルタ部に対して、入力信号に対する出力信号の位相が約１８０°異ならされており、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部は縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部で、かつ３つの共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードは他の共振モードより高い容量性のインピーダンスになっており、前記弾性表面波共振子の共振点が、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、前記弾性表面波共振子の反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯とを一致させるように前記弾性表面波共振子が構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のある特定の局面では、前記弾性表面波フィルタ部の複数のＩＤＴにおいて、ＩＤＴ同士の隣接している部分において、ＩＤＴの少なくとも一部が重み付けされている。重み付けにより通過帯域外特性を改善することができる。また、平衡−不平衡変換機能を有する構成では、不平衡信号端子と一方の平衡信号端子との間の回路に対して、不平衡信号端子と他の平衡信号端子との間の回路から出力される信号の振幅のずれや位相差の１８０°からのずれを補正することもできる。
【００１０】
本発明の他の特定の局面によれば、前記弾性表面波フィルタ部が奇数個のＩＤＴを有し、前記入力信号端子、出力信号端子のうち、より多くのＩＤＴが接続されている方の信号端子と弾性表面波フィルタ部との間に少なくとも１つの上記弾性表面波共振子が接続されている。それによって、ＶＳＷＲ特性がより一層改善される。
【００１１】
本発明の別の特定の局面では、前記弾性表面波共振子として、前記弾性表面波フィルタ部と入力信号端子との間に直列接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子と、前記弾性表面波フィルタ部と出力信号の間に直列接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とが備えられ、それによって、ＶＳＷＲ特性をより一層改善することができる。
【００２０】
本発明に係る弾性表面波フィルタのさらに他の特定の局面では、前記弾性表面波共振子及び前記弾性表面波フィルタ部が、同じ圧電基板上に構成されており、従って、単一のチップ部品として本発明に係る弾性表面波フィルタを構成することができる。
【００２１】
本発明に係る弾性表面波フィルタのさらに他の特定の局面では、ケース基板がさらに備えられ、前記圧電基板の弾性表面波フィルタ部及び弾性表面波共振子が構成されている側の面が前記ケース基板側となるように前記弾性表面波フィルタが搭載されており、従って、フリップチップ工法により弾性表面波フィルタ素子がケース基板に搭載された弾性表面波フィルタ装置を本発明に従って提供することができる。
【００２２】
本発明に係る通信機は、本発明に従って構成された弾性表面波フィルタを用いて構成されていることを特徴とする。すなわち、本発明に係る通信機は、本発明に従って、広帯域であり、かつＶＳＷＲ特性が良好な弾性表面波フィルタを帯域フィルタとして備える。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施例に係る弾性表面波フィルタの模式的平面図である。本実施例は、ＤＣＳ受信用の平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタに適用した例である。本実施例では、不平衡信号端子側のインピーダンスが５０Ωであり、平衡信号端子側のインピーダンスが１５０Ωとされている。
【００２５】
４０±５°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ3基板からなる圧電基板Ｘ（輪郭のみを略図的に示す）上に、Ａｌよりなる図示の電極構造が形成されている。
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１は、表面波伝搬方向に沿って配置された３個のＩＤＴ２０３〜２０５を有する。ＩＤＴ２０３〜２０５が設けられている領域の表面波伝搬方向の両側に、反射器２０６，２０７が配置されている。
【００２６】
図１に示されているように、ＩＤＴ２０３，２０４が隣接している部分及びＩＤＴ２０４，２０５が隣接している部分では、ＩＤＴの端部から数本の電極指のピッチが各ＩＤＴ２０３〜２０５の残りの部分の電極指ピッチよりも狭くされている。すなわち、図１の矢印Ｓで代表して示す狭ピッチ電極指部が構成されている。ＩＤＴ２０３〜２０５に狭ピッチ電極指部が設けられていることにより、通過帯域内の挿入損失の低減が図られる。
【００２７】
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２においても、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１と同様に３個のＩＤＴ２０８〜２１０及び反射器２１１，２１２が備えられている。また、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２においても、ＩＤＴ２０８，２０９が隣接する部分及びＩＤＴ２０９，２１０が隣接する部分において、矢印Ｓで代表して示す狭ピッチ電極指部が形成されている。
【００２８】
なお、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２のＩＤＴ２０８，２１０は、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１のＩＤＴ２０３，２０５に対して反転されている。すなわち、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２の入力信号に対する出力信号の位相は、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１の出力信号の位相に対して約１８０°反転されている。
【００２９】
図１において、入力端子は不平衡信号端子２１３であり、出力端子が一対の平衡信号端子２１４，２１５である。平衡信号端子２１４，２１５間には、インダクタンス素子２１６が接続されている。インダクタンス素子２１６としては、本実施例では、１８ｎＨのインダクタンス素子が設けられている。
【００３０】
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１と平衡信号端子２１４との間には、弾性表面波共振子２２１が直列に接続されており、同様に、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２と平衡信号端子２１５との間にも、弾性表面波共振子２２２が直列に接続されている。
【００３１】
より具体的には、本実施例では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１では、ＩＤＴ２０３，２０５が上記弾性表面波共振子２２１に接続されている。同様に、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２においては、ＩＤＴ２０８，２１０が弾性表面波共振子２２２に接続されている。
【００３２】
弾性表面波共振子２２１では、１つのＩＤＴ２２３の表面波伝搬方向の両側に反射器２２４，２２５が形成されている。すなわち、弾性表面波共振子２２１は、反射器を有する１ポート型弾性表面波共振子である。弾性表面波共振子２２２も同様に構成されている。
【００３３】
なお、弾性表面波共振子２２１，２２２としては、反射器を有しない弾性表面波共振子を用いてもよい。
なお、図１においては、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２及び弾性表面波共振子２２１，２２２の電極指は、図を簡潔するために、実際の数よりも少なく図示されている。
【００３４】
本実施例では、弾性表面波共振子２２１，２２２は同様に設計されている。また、弾性表面波共振子２２１，２２２の共振周波数が、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２の通過帯域内に位置するように、反共振周波数が通過帯域高周波側の近傍に位置するように設定されている。従って、後述の実験例から明らかなように、弾性表面波共振子２２１，２２２を用いることにより、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１，２０２の共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードのインピーダンスが入力端子及び出力端子のいずれにおいてもインピーダンス整合点に近くなり、ＶＳＷＲ特性の改善が図られる。これを具体的な実験例に基づき説明する。
【００３５】
本実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１の具体的な設計例を説明する。本実施例では、ＩＤＴ２０３〜２０５及びＩＤＴ２０８〜２１０の狭ピッチ電極指部の電極指ピッチはすべて等しくされており、この狭ピッチ電極指部以外の電極指部ピッチで定められる表面波の波長をλＩ１とする。
【００３６】
交叉幅Ｗ＝４１．８λＩ１
ＩＤＴ２０３，２０５の電極指の本数：狭ピッチ電極指部の電極指部の本数＝３本、残りの電極指部の電極指の本数＝１８本
ＩＤＴ２０４の電極指の本数：狭ピッチ電極指部の電極指の本数＝３本（ＩＤＴ２０３，２０５に隣接しているそれぞれの箇所で）、残りの電極指部の本数＝３３本
反射器２０６，２０７の電極指の本数＝９０本
ＩＤＴのデューティ比＝０．７２
反射器２０６，２０７のデューティ比＝０．５７
電極膜厚＝０．０９２λＩ１
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２は、ＩＤＴ２０８，２１０の向きがＩＤＴ２０３，２０５と逆とされていること、並びに反射器の電極指の本数が６０本とされていること以外は、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１と同様に構成した。
【００３７】
もっとも、本実施例では、平衡信号端子２１４，２１５間の平衡度の向上及び通過帯域外減衰量の拡大を図るために、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２の設計を異ならせてもよく、その場合においても、本発明の構成を満たす限り、本発明の効果を得ることができる。
【００３８】
弾性表面波共振子２２１，２２２の設計は以下の通りである。
交叉幅＝２３．６λ
ＩＤＴの電極指の本数＝２４１本
反射器の電極指の本数＝３０本
デューティ比＝０．６０
電極膜厚＝０．０９３λ
弾性表面波共振子２２１，２２２は同じように設計されている。しかしながら、平衡信号端子２１４，２１５間の平衡度の向上及び通過帯域外減衰量の拡大を図るために、弾性表面波共振子２２１，２２２の設計を異ならせてもよい。この場合においても、共振周波数が、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２の通過帯域内に、反共振周波数が通過帯域高周波側の近傍に位置するように設定されている限り、本発明の効果を得ることができる。
【００３９】
上記のようにして構成された本実施例の弾性表面波フィルタ２００の伝送特性を図２に実線で示す。また、上記実施例の弾性表面波フィルタの入力側（不平衡信号端子２１５側）のＶＳＷＲ特性を図３に、出力側（平衡信号端子２１４，２１５側）のＶＳＷＲ特性を図４にそれぞれ実線で示す。また、比較のために、図２〜図４において、破線で比較例の弾性表面波フィルタの特性を示す。
【００４０】
比較例の弾性表面波フィルタは、従来のように通過帯域高周波側の減衰量が大きくなるように、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１，２０２に弾性表面波共振子２２１，２２２を直列接続した弾性表面波フィルタ（比較例）である。比較例は、弾性表面波共振子２２１，２２２のピッチで決まる波長を、実施例に対して１％小さくしている。それ以外は、全て実施例と同じ構成である。
【００４１】
ＤＣＳ受信用フィルタにおける通過帯域の周波数範囲は、１８０５〜１８８０ＭＨｚである。この周波数範囲において、実施例と比較例の弾性表面波フィルタのＶＳＷＲ特性を比較すると、図３及び図４から明らかなように、実施例では、ＶＳＷＲ特性が改善されていることがわかる。すなわち、比較例では、入力側が２．１、出力側が約１．９であるのに対し、実施例では入力側が約１．８、出力側が約１．７である。従って、入力側及び出力側において、それぞれ、実施例では、比較例に比べてＶＳＷＲが０．３及び０．２改善されていることがわかる。また、図２に示されているように、実施例の弾性表面波フィルタの伝送特性は、比較例の弾性表面波フィルタの伝送特性に対して、通過帯域高周波側１９２０〜１９８０のＭＨｚの減衰量が１ｄＢ程度悪化しているが、通過帯域内の伝送特性は、ほとんど変化していないことがわかる。
【００４２】
すなわち、本実施例では、比較例の弾性表面波フィルタに対し、通過帯域内の伝送特性をそれほど劣化させることなく、ＶＳＷＲを改善し得ることがわかる。
本実施例において、上記効果が得られる理由を説明する。
【００４３】
図５は、上記実施例の弾性表面波フィルタの入力側における反射特性Ｓ１１を、図６は、出力側における反射特性Ｓ２２をそれぞれスミスチャートで表わした図である。それぞれ共振モードＡ〜Ｃが存在することがわかる。すなわち、実施例の弾性表面波フィルタ２００は、縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタであることがわかる。
【００４４】
図７（ａ）は、実施例の弾性表面波フィルタのより広い周波数範囲にわたる伝送特性を示す図である。この減衰量周波数特性上において、矢印Ａ〜Ｃで示す各共振モードが表れていることがわかる。すなわち、図７（ｂ）に示すように、３個のＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタでは、０次モード（矢印Ｂで示す共振モード）、２次モード（矢印Ａで示す共振モード）並びにＩＤＴ−ＩＤＴ間隔部に、弾性表面波の強度分布のピークを有するモード（矢印Ｃで示す共振モード）の３つを用いて通過帯域が形成される。
【００４５】
次に、図８に示すように、上記実施例の弾性表面波フィルタ２００から、弾性表面波共振子２２１，２２２を除いた縦結合共振子型弾性表面波フィルタを製造したとする。図８に示した弾性表面波フィルタ４００では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２のみが用いられている。
【００４６】
弾性表面波フィルタ４００の入力側における反射特性Ｓ１１及び出力側における反射特性Ｓ２２をスミスチャートで表わした図を、それぞれ、図９及び図１０に示す。図９及び図１０を図５及び図６と比較すれば明らかなように、共振モードＣがなくなっていることがわかる。これは、共振モードＣが存在しないわけではなく、インピーダンス整合点から大きく外れている位置に共振モードＣが生じるため、スミスチャート上で確認され得ないだけである。
【００４７】
同様に、比較例の弾性表面波フィルタの入力側における反射特性Ｓ１１及び出力側における反射特性Ｓ２２をスミスチャートで表わした図を、それぞれ、図１１及び図１２に示す。図１１及び図１２を図５及び図６と比較すれば明らかなように、図８で示した弾性表面波フィルタ４００の反射特性と同様に、共振モードＣが確認できない。これは比較例の弾性表面波フィルタでは、通過帯域高周波側の減衰量を重視して弾性表面波共振子２２１、２２２が構成されているので、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１，２０２の共振モードＣが十分にインピーダンス整合点に近づけられていないためである。すなわち、実施例の弾性表面波フィルタ２００では、インピーダンス整合点から大きく外れていた共振モードＣがインピーダンス整合点に近づくように弾性表面波共振子２２１，２２２が構成されているので、それによってＶＳＷＲ特性が改善されている。
【００４８】
本願発明者は、上記図９及び図１０の結果をふまえて、弾性表面波共振子を縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２にどのように接続すればよいかを確認した。図１４及び図１５は、図１３に示すように、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２の入力側のみに弾性表面波共振子２２６，２２７を付加した場合の、反射特性Ｓ１１，Ｓ２２をスミスチャートで表わした図である。
【００４９】
図１４及び図１５から明らかなように、入力側に弾性表面波共振子が付加されている場合には、反射特性Ｓ２２側に共振モードＣが表れているが、インピーダンス整合点から離れているため、反射特性Ｓ１１側では共振モードＣは確認することができない。従って、上記実施例に比べてＶＳＷＲを十分には改善することができない。
【００５０】
すなわち、実施例１のように、入力端子と出力端子のうち、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２のＩＤＴがより多く接続されているがわに弾性表面波共振子を付加することにより、ＶＳＷＲ特性をより効果的に改善し得ることがわかる。
【００５１】
また、本発明では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２が上述した狭ピッチ電極指部を有する。従って、通過帯域内の挿入損失を低減することができるとともに、本発明の効果がより一層大きくなる。これを以下において説明する。
【００５２】
狭ピッチ電極指部を設けずに、上述した共振モードを利用するには、図１６に示されているように、各縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１Ｘ，２０２Ｘにおいて、狭ピッチ電極指部を有しないＩＤＴ同士が隣接する部分のＩＤＴ間の間隔Ｙを約（０．２５＋０．５ｎ）λＩ〜（０．３０＋０．５ｎ）λＩ（但しｎ＝０，１，２，…）とする必要がある。この場合には、表面波伝搬路内に大きな不連続点が発生することとなり、通過帯域内の挿入損失が悪化する。特に、上記共振モードＣは、ＩＤＴが隣接する部分に電流分布のピークを有するため、伝搬路が不連続になると最も大きく影響を受ける。
【００５３】
図１７の破線は、狭ピッチ電極指部を設けなかったこと、ＩＤＴ同士が隣接する部分の両者の間隔Ｙを０．３０λＩとしたことを除いては上記実施例と同様にして構成された弾性表面波フィルタの共振モードを説明するための減衰量−周波数特性を示す。なお、狭ピッチ電極指部は設けられていないが、残りの電極指部分と同じピッチの電極指が設けられ、ＩＤＴの全体の電極指の本数は実施例と同様とされている。
【００５４】
また、図１７においては、この比較例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの特性が破線で、上記実施例の弾性表面波フィルタ２００の特性が実線で示されている。
【００５５】
図１７から明らかなように、ＩＤＴが隣接する部分の間隔を０．３０λＩとした場合、共振モードＣの挿入損失が上記実施例の場合に比べて大きくなっており、共振モードＣのＱが悪化していることがわかる。このように、共振モードＣ のＱが悪化すると、共振モードＣのインピーダンス整合を図ったとしても、通過帯域の右肩すなわち、高周波側の肩部が欠けた特性となる。従って、通過帯域内の挿入損失の偏差が大きくなる。通過帯域内の挿入損失の偏差が大きくなることを避けるには、通過帯域幅を広くすればよい。しかしながら、その場合には、ＶＳＷＲ特性が悪化し、本発明の効果が十分に得られなくなる。すなわち、本発明の効果を得るには、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２として、狭ピッチ電極指部を有するものを用いることが必要である。
【００５６】
上記のように、上記実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２００では、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って３個のＩＤＴ２０３〜２０５，２０８〜２１０を有し、かつ狭ピッチ電極指部を有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２が用いられており、かつ縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２において、出力側、つまりより多くのＩＤＴが接続されている側に直列に弾性表面波共振子２２１，２２２が付加されている。そして、上記弾性表面波共振子２２１，２２２の共振周波数が、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２の通過帯域内に、反共振周波数が通過帯域高周波側近傍の通過帯域外に配置されている。さらに、弾性表面波共振子を用いることにより弾性表面波フィルタ２００のもっとも高周波側に位置する共振モードＣのインピーダンスがインピーダンス整合点に近づけられることによって通過帯域内の伝送特性をそれほど劣化させることなく、ＶＳＷＲ特性を改善することが可能となる。
【００５７】
図１８〜図２２は、それぞれ、このような本発明の弾性表面波フィルタの変形例を示す各模式的回路図である。
図１８に示す弾性表面波フィルタ５００は、不平衡信号−平衡信号変換機能を有する弾性表面波フィルタの変形例である。ここでは、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部５０１が３個のＩＤＴ５０３〜５０５を有する。両側のＩＤＴ５０３，５０５に、直列に弾性表面波共振子５２１が接続され、弾性表面波共振子５２１が不平衡信号端子５１１に接続されている。中央のＩＤＴ５０４の両端に、一対の平衡信号端子５１２，５１３が接続されている。
【００５８】
図１９に示す弾性表面波フィルタ６００では、３つのＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部６０１が用いられている。ここでは、ＩＤＴ６０３〜６０５のうち、中央のＩＤＴ６０４が、表面波の伝搬方向において２つのＩＤＴ部分６０４ａ，６０４ｂを有するように分割されている。ＩＤＴ６０３，６０５に、弾性表面波共振子６２１を介して不平衡信号端子６１１が接続されている。ＩＤＴ６０４のＩＤＴ部分６０４ａ，６０４ｂに、それぞれ、一対の平衡信号端子６１２，６１３が接続されている。
【００５９】
図２０に示す変形例の弾性表面波フィルタ７００では、図１９に示した弾性表面波フィルタ６００とは異なり、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部７０１の中央のＩＤＴ７０４が電極指交叉幅方向に２分割されてＩＤＴ部分７０４ａ，７０４ｂが構成されている。そして、ＩＤＴ部分７０４ａ，７０４ｂに、それぞれ、平衡信号端子７１２，７１３が接続されている。外側のＩＤＴ７０３，７０５は、共通接続され、かつ弾性表面波共振子７２１を介して不平衡信号端子７１１に接続されている。
【００６０】
図２１に示す弾性表面波フィルタ８００では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部８０１の中央のＩＤＴ８０４に、不平衡信号端子８１１が接続されている。両側のＩＤＴ８０３，８０５に、それぞれ、弾性表面波共振子８２１，８２２を介して、平衡信号端子８１２，８１３が接続されている。ＩＤＴ８０３とＩＤＴ８０５とは、図示のように極性が反転されている。
【００６１】
図２１に示した弾性表面波フィルタ８００では、３個のＩＤＴ８０３〜８０５が用いられていたが、図２２に示す変形例の弾性表面波フィルタ９００のように、５個のＩＤＴ９０３ａ〜９０７ａを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９０１を用いてもよい。
【００６２】
なお、実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタをパッケージに収納した構造を得る場合には、様々なパッケージ構造を用いることができる。例えば、図２３に示すように、底板２５１と、底板２５１の上面に固定された環状側壁２５２と、環状側壁２５２の上方開口を閉成するように取り付けられる平板状のキャップ材２５３とからなるパッケージを用いることができる。ここでは、パッケージ内の空間２５４内に、上記圧電基板Ａ上に形成された縦結合共振子型弾性表面波フィルタが、フリップチップ工法により底板２５１の上面に固定されている。すなわち、図２３に略図的に示すように、底板２５１の上面には、弾性表面波フィルタ２００に接合される種々の電極２５１Ａが形成されており、バンプ２５５により、弾性表面波フィルタ２００が底板２５１上に固定されるとともに、電気的に接続されている。すなわち、弾性表面波フィルタ２００は、圧電基板Ｘの縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１などが形成されている面側を下面として、底板２５１上に固定されている。
【００６３】
もっとも、本発明に係る弾性表面波フィルタでは、上記のようなバンプボンディングによりパッケージと圧電基板に形成された電極の電気的接続が図られている必要は必ずしもなく、ワイヤボンディングなどによりパッケージと圧電基板上の電極とが電気的に接続されていてもよい。もっとも、ワイヤボンディングによりパッケージと圧電基板上の電極との電気的接続を満たす構造では、ワイヤのインダクタンス成分によりインピーダンスが誘導性となり易い。これに対して図２３に示したように、フリップチップ工法によりパッケージに圧電基板を搭載した構造では、ワイヤによるインダクタンス成分がなくなるため、インピーダンスが容量性となり易い。そのため、図２３に示したように、フリップチップ工法により弾性表面波フィルタ２００がパッケージに収納された構造においては、より本発明の効果が得られる。
【００６４】
なお、上記実施例では、４０±５°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ3が圧電基板Ａとして用いられたが、６４〜７２°ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ3基板、４１°ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ3などの他の圧電基板を用いてもよい。
【００６５】
図２４は、本発明の第２の実施例に係る弾性表面波フィルタ１０００の模式的平面図である。本実施例では、第１の実施例の構成に加え、弾性表面波共振子１０２３，１０２４が縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１００１，１００２と不平衡信号端子２１３間にそれぞれ接続されている。縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１００１，１００２の具体的な設計は、第１の実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２に対して狭ピッチ電極指部のピッチをわずかに変更した以外は、全て同じ構成である。また、弾性表面波共振子１０２１〜１０２４の設計は、弾性表面波共振子２２１，２２２と同じである。
【００６６】
上記のようにして構成された本実施例の弾性表面波フィルタ１０００の伝送特性を図２５に示す。また、上記実施例の弾性表面波フィルタの入力側（不平衡信号端子２１３側）のＶＳＷＲ特性を図２６に、出力側（平衡信号端子２１４，２１５側）のＶＳＷＲ特性を図２７にそれぞれ示す。
【００６７】
図２４に示す弾性表面波フィルタ１０００においても、通過帯域内の特性が大きく悪化せず、第１の実施例よりも良好なＶＳＷＲ特性が得られていることがわかる。
【００６８】
図２８は、上記実施例の弾性表面波フィルタの入力側における反射特性Ｓ１１を、図２９は、出力側における反射特性Ｓ２２をそれぞれスミスチャートで表わした図である。第１の実施例よりも共振モードＣが、インピーダンス整合点に近づいていることがわかる。これにより、第１の実施例よりもさらにＶＳＷＲ特性が改善されたものである。しかし、本実施例のように第１の実施例からさらに直列接続する弾性表面波共振子が増えると、通過帯域内の挿入損失がわずかに悪化してしまう。すなわち、本実施例の構成は、通過帯域内の挿入損失よりもＶＳＷＲ特性の方が重要なフィルタにおいて、第１の実施例よりもより大きな効果が得られる。
【００６９】
上記のように、上記実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１０００では、実施例１の構成から、入力側、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部のＩＤＴが少なく接続されている側にも直列に弾性表面波共振子１０２３，１０２４が付加されている。そして上記弾性表面波共振子の共振周波数が縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１００１，１００２の通過帯域内に、反共振周波数が通過帯域高周波側近傍の通過帯域外に配置されている。さらに、弾性表面波共振子１０２１〜１０２４を用いることにより弾性表面波フィルタ１０００のもっとも高周波側に位置する共振モードＣのインピーダンスがインピーダンス整合点に近づけられることによって、第１の実施例よりもさらに良好なＶＳＷＲ特性が得られる。
【００７０】
図３０〜図３４は、それぞれ、このような本実施例の弾性表面波フィルタの変形例を示す各模式的回路図である。
図３０に示す弾性表面波フィルタ１１００は、不平衡信号−平衡信号変換機能を有する弾性表面波フィルタの変形例である。ここでは、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１０１が３個のＩＤＴ１１０３〜１１０５を有する。両側のＩＤＴ１１０３，１１０５に、直列に弾性表面波共振子１１２１が接続され、弾性表面波共振子１１２１が不平衡信号端子１１１１に接続されている。中央のＩＤＴ１１０４の両端に、弾性表面波共振子１１２２，１１２３を介して、一対の平衡信号端子１１１２，１１１３が接続されている。
【００７１】
図３１に示す弾性表面波フィルタ１２００では、３つのＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１２０１が用いられている。ここでは、ＩＤＴ１２０３〜１２０５のうち、中央のＩＤＴ１２０４が、表面波の伝搬方向において２つのＩＤＴ部分１２０４ａ，１２０４ｂを有するように分割されている。ＩＤＴ１２０３，１２０５に、弾性表面波共振子１２２１を介して不平衡信号端子１２１１が接続されている。ＩＤＴ１２０４のＩＤＴ部分１２０４ａ，１２０４ｂに、弾性表面波共振子１２２２，１２２３を介して、それぞれ一対の平衡信号端子１２１２，１２１３が接続されている。
【００７２】
図３２に示す変形例の弾性表面波フィルタ１３００では、図３１に示した弾性表面波フィルタ１２００とは異なり、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１３０１の中央のＩＤＴ１３０４が電極指交叉幅方向に２分割されてＩＤＴ部分１３０４ａ，１３０４ｂが構成されている。そして、ＩＤＴ部分１３０４ａ，１３０４ｂに、弾性表面波共振子１３２２，１３２３を介して、それぞれ、平衡信号端子１３１２，１３１３が接続されている。外側のＩＤＴ１３０３，１３０５が共通接続され、かつ弾性表面波共振子１３２１を介して不平衡信号端子１３１１に接続されている。
【００７３】
図３３に示す弾性表面波フィルタ１４００では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１４０１の中央のＩＤＴ１４０４に、弾性表面波共振子１４２１を介して、不平衡信号端子１４１１が接続されている。両側のＩＤＴ１４０３，１４０５に、それぞれ、弾性表面波共振子１４２２，１４２３を介して、平衡信号端子１４１２，１４１３が接続されている。ＩＤＴ１４０３とＩＤＴ１４０５は、図示のように極性が反転されている。
【００７４】
図３３に示した弾性表面波フィルタでは、３個のＩＤＴ１４０３〜１４０５が用いられていたが、図３４に示す変形例の弾性表面波フィルタ１５００のように、５個のＩＤＴ１５０３ａ〜１５０７ａを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１５０１を用いてもよい。
【００７６】
また、上記実施例では、入力側及び出力側に、それぞれ１つの弾性表面波共振子が接続されていたが、弾性表面波フィルタ部の入力側及び出力側において、複数の弾性表面波共振子が接続されていてもよい。
【００７７】
すなわち、図３５に示すように、弾性表面波フィルタ部１００１，１００２の出力側に、それぞれ２個の弾性表面波共振子１０２１ａ，１０２１ｂ及び１０２２ａ，１０２２ｂを接続してもよい。
【００７８】
図３６は、本発明の第３の実施例に係る弾性表面波フィルタ２５０の電極構造を示す模式的平面図である。ここで縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２のＩＤＴ２０８及び２１０において、電極指に直列重み付けが施されている。すなわち、ＩＤＴ同士が隣接する部分において、ＩＤＴの一部に電極指に直列重み付けが施されている。その他の点については、第１の実施例の弾性表面波フィルタ２００と同様に構成されている。
【００７９】
上記重み付けを施すことにより、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタにおいて重要な特性である振幅差や位相差を改善することができる。すなわち、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２間の振幅特性のずれや位相差１８０°からのずれを補正するために、上記のように重み付けを施してもよい。
【００８０】
なお、ＩＤＴ同士が隣接する部分において上記のような重み付けを施した場合、図７に示した共振モードＣが高インピーダンスとなる。従って、通過帯域内のＶＳＷＲ特性が劣化する恐れがある。しかしながら弾性表面波の伝搬路が不連続にされているわけではないため、共振モードのＱ自体は悪化しない。従って、第３の実施例においても、弾性表面波共振子２２１，２２２を用いて共振モードＣのインピーダンスを整合点に近づけることにより、第１の実施例と同様にＶＳＷＲを改善することができる。
【００８１】
また、図３７に示すように、第２の実施例で示した弾性表面波フィルタ１０００に対して直列重み付けを施した弾性表面波フィルタ１０５０においても、弾性表面波共振子１０２１〜１０２４を用いて共振モードＣのインピーダンスを整合点に近づけることにより、第２の実施例と同様にＶＳＷＲを改善することができる。
【００８２】
なお、図３６及び図３７においては、ＩＤＴ同士が隣接する部分において、ＩＤＴ２０８，２１０及びＩＤＴ１００８，１０１０に直列重み付けが施されていたが、他の重み付け方法を用いてもよい。例えば、間引き重み付け、交叉幅重み付けあるいはデューティ重み付けなどを用いてもよい。
【００８３】
図３８は、第４の実施例に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。第４の実施例の弾性表面波フィルタ１６００では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１Ｘ，２０２Ｘにおいて、狭ピッチ電極指部が設けられておらず、代わりに狭ピッチ電極指部とほぼ同じ電極指ピッチの反射器１６０１〜１６０４が挿入されていることを除いては、第１の実施例の弾性表面波フィルタ２００と同様に構成されている。
【００８４】
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１Ｘ，２０２Ｘにおいて、ＩＤＴ同士が隣接する部分に、反射器１６０１〜１６０４を挿入することにより、図７に示した共振モードＣが高インピーダンスとなるため、通過帯域内のＶＳＷＲが劣化する恐れがある。しかしながら、本実施例においても、弾性表面波の伝搬路自体が不連続とされているわけではないため、共振モードのＱ自体は悪化しない。従って、第１の実施例と同様に、弾性表面波共振子２２１，２２２を用いて、共振モードＣのインピーダンスを整合点に近づけることにより、第１の実施例と同様にＶＳＷＲを改善することができる。
【００８５】
また、図３９に示すように、第２の実施例で示した弾性表面波フィルタ１０００に対して狭ピッチ電極指部を設けず、代わりに狭ピッチ電極指とほぼ同じ電極指ピッチの反射器１７０１〜１７０４が挿入されている弾性表面波フィルタ１７００においても、弾性表面波共振子１０２１〜１０２４を用いて共振モードＣのインピーダンスを整合点に近づけることにより、第２の実施例と同様にＶＳＷＲを改善することができる。
【００８６】
【発明の効果】
第１の発明に係る弾性表面波フィルタでは、狭ピッチ電極指部を有する少なくとも２個のＩＤＴを備えた縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力端子との間に少なくとも１つの弾性表面波共振子が直列に接続されており、該弾性表面波フィルタ部の３つの共振モードのうちもっとも高周波数側に位置する共振モードのインピーダンスが容量性であり、上記弾性表面波共振子の共振点が、フィルタの通過帯域内に位置しており、反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、上記もっとも高周波数側に位置する共振モードのインピーダンスが、インピーダンス整合点に近くなるように上記弾性表面波共振子が構成されている。従って、もっとも高周波数側に位置する共振モードのインピーダンスがあえて容量性とされた上で、付加される上記弾性表面波共振子によりインピーダンス整合が図られている。言い換えれば、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯（共振点と反共振点との間の周波数帯）とを一致させることにより、容量性となった共振モードが誘導性に近づけられる。すなわち、もっとも高周波側の共振モードが上記のようにしてそのインピーダンスが誘導性に近づけられるため、３つの共振モードの周波数間隔を狭くする必要はなく、広帯域化を容易に実現することができる。加えて、狭ピッチ電極指部を有する上記弾性表面波フィルタ部を用いているため、通過帯域内における挿入損失を低減することができる。従って、広帯域化を図った場合でも、通過帯域内における伝送特性を悪化させることなく、ＶＳＷＲ特性を改善することが可能となる。
【００８７】
同様に、第２の発明に係る弾性表面波フィルタにおいても、隣接するＩＤＴ間に該ＩＤＴよりも電極指ピッチが狭い複数本の電極指を有する反射器が配置された縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部と、入力信号端子または出力端子との間に直列に少なくとも１つの弾性表面波共振子が接続されており、上記弾性表面波フィルタ部の３つの共振モードのうちもっとも高周波側に位置する共振モードはインピーダンスが容量性であり、弾性表面波共振子の共振点が、弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、弾性表面波共振子の反共振点が弾性表面波フィルタ部の通過帯域高周波側の帯域外に位置しており、もっとも高周波側に位置する共振モードのインピーダンスが、インピーダンス整合点に近くなるように上記弾性表面波共振子が構成されている。従って、第１の発明と同様に、第２の発明においても、もっとも高周波側に位置する共振モードのインピーダンスがあえて容量性とされているが、付加される弾性表面波共振子によりインピーダンスが整合され、高周波側の共振モードの周波数帯とトラップの誘導性の周波数帯とを略一致させることにより、容量性とされている高周波側の共振モードのインピーダンスが誘導性に近づけられる。また、狭ピッチ電極指部を有するめた、通過帯域内の挿入損失を低減することができる。よって、第２の発明においても、広帯域化を図った場合でも、通過帯域内の周波数特性を悪化させることなく、ＶＳＷＲ特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施例の弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図２】 第１の実施例及び比較例の弾性表面波フィルタの伝送特性を示す図。
【図３】 第１の実施例及び比較例の弾性表面波フィルタの入力側のＶＳＷＲ特性を示す図。
【図４】 第１の実施例及び比較例の弾性表面波フィルタの出力側のＶＳＷＲ特性を示す図。
【図５】 図１に示した弾性表面波フィルタにおけるＳ１１反射特性をスミスチャートで示す図。
【図６】 図１に示した弾性表面波フィルタにおけるＳ２２反射特性をスミスチャートで示す図。
【図７】 （ａ）及び（ｂ）は、表れる複数の共振モードと周波数の関係を説明するための第１の実施例の弾性表面波フィルタの伝送特性を示す図及び各共振モードを説明するための図。
【図８】 第１の実施例の弾性表面波フィルタから弾性表面波共振子を省いた構造を示す模式的平面図。
【図９】 図８に示した構造の弾性表面波フィルタにおけるＳ１１反射特性をスミスチャートで示す図。
【図１０】 図８に示した構造の弾性表面波フィルタにおけるＳ２２反射特性をスミスチャートで示す図。
【図１１】 比較例の弾性表面波フィルタの入力側における反射特性Ｓ１１を示す図。
【図１２】 比較例の弾性表面波フィルタの出力側におけるＳ２２反射特性をスミスチャートで示す図。
【図１３】 第１の実施例の弾性表面波フィルタから２個の弾性表面波共振子を除いた弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図１４】 図１３に示した弾性表面波フィルタにおけるＳ１１反射特性をスミスチャートで示す図。
【図１５】 図１３に示した弾性表面波フィルタにおけるＳ２２反射特性をスミスチャートで示す図。
【図１６】 狭ピッチ電極指部を設けずに３つの共振モードを利用するように構成された弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図１７】 狭ピッチ電極指部を設けず、ＩＤＴ同士が隣接する部分の間隔Ｙが０．３０λＩとされている弾性表面波フィルタの共振モードを説明するための減衰量−周波数特性を示す図。
【図１８】 第１の実施例の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図１９】 第１の実施例の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図２０】 第１の実施例の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図２１】 第１の実施例の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図２２】 第１の実施例の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図２３】 実施例の弾性表面波フィルタをパッケージに収納した構造を略図的に示す断面図。
【図２４】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図２５】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの伝送特性を示す図。
【図２６】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの入力側ＶＳＷＲ特性を示す図。
【図２７】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの出力側ＶＳＷＲ特性を示す図。
【図２８】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの入力側におけるＳ１１反射特性をスミスチャートで示す図。
【図２９】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの出力側におけるＳ２２反射特性をスミスチャートで示す図。
【図３０】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの変形例を示す模式的平面図。
【図３１】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの他の変形例の弾性表面波フィルタを示す模式的平面図。
【図３２】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの他の変形例の弾性表面波フィルタを示す模式的平面図。
【図３３】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの他の変形例の弾性表面波フィルタを示す模式的平面図。
【図３４】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの他の変形例の弾性表面波フィルタを示す模式的平面図。
【図３５】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの他の変形例の弾性表面波フィルタを示す模式的平面図。
【図３６】 第３の実施例に係る弾性表面波フィルタの電極構成を示す模式的平面図。
【図３７】 本発明の第３の実施例の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構成を示す模式的平面図。
【図３８】 本発明の第４の実施例に係る弾性表面波フィルタの電極構成を示す模式的平面図。
【図３９】 本発明のさらに他の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構成を示す模式的平面図。
【図４０】 従来の弾性表面波装置の電極構造を示す模式的平面図。
【符号の説明】
２００…弾性表面波フィルタ
２０１，２０２…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
２０１Ｘ，２０２Ｘ…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
２０３〜２０５…ＩＤＴ
２０６，２０７…反射器
２０８〜２１０…ＩＤＴ
２１１，２１２…反射器
２１３…不平衡信号端子
２１４，２１５…平衡信号端子
２１６…インダクタンス素子
２２１〜２２４…弾性表面波共振子
２５１…底板
２５２…環状側壁
２５３…キャップ材
２５５…バンプ
５００…弾性表面波フィルタ
５０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
５０３〜５０５…ＩＤＴ
５１１…不平衡信号端子
５１２，５１３…平衡信号端子
５２１…弾性表面波共振子
６００…弾性表面波フィルタ
６０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
６０３〜６０５…ＩＤＴ
６０４ａ，６０４ｂ…ＩＤＴ部分
６１１…不平衡信号端子
６１２，６１３…平衡信号端子
６２１…弾性表面波共振子
７００…弾性表面波フィルタ
７０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
７０３〜７０５…ＩＤＴ
７０４ａ，７０４ｂ…ＩＤＴ部分
７１１…不平衡信号端子
７１２，７１３…平衡信号端子
８００…弾性表面波フィルタ
８０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
８０３〜８０５…ＩＤＴ
８１１…不平衡信号端子
８１２，８１３…平衡信号端子
８２１，８２２…弾性表面波共振子
９００…弾性表面波フィルタ
９０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
９０３ａ〜９０７ａ…ＩＤＴ
１０００…弾性表面波フィルタ
１００１，１００２…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１００１Ｘ，１００２Ｘ…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１０２１〜１０２４…弾性表面波共振子
１０２１ａ，１０２１ｂ，１０２２ａ，１０２２ｂ…弾性表面波共振子
１０５０…弾性表面波フィルタ
１１００…弾性表面波フィルタ
１１０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１１０３〜１１０５…ＩＤＴ
１１１１…不平衡信号端子
１１１２，１１１３…平衡信号端子
１１２１〜１１２３…弾性表面波共振子
１２００…弾性表面波フィルタ
１２０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１２０３〜１２０５…ＩＤＴ
１２０４ａ，１２０４ｂ…ＩＤＴ部分
１２１１…不平衡信号端子
１２１２，１２１３…平衡信号端子
１２２１〜１２２３…弾性表面波共振子
１３００…弾性表面波フィルタ
１３０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１３０３〜１３０５…ＩＤＴ
１３０４ａ，１３０４ｂ…ＩＤＴ部分
１３１１…不平衡信号端子
１３１２，１３１３…平衡信号端子
１３２１〜１３２３…弾性表面波共振子
１４００…弾性表面波共振子
１４０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１４０３〜１４０５…ＩＤＴ
１４１１…不平衡信号端子
１４１２，１４１３…平衡信号端子
１４２１〜１４２３…弾性表面波共振子
１５００…弾性表面波フィルタ
１５０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１５０３ａ〜１５０７ａ…ＩＤＴ
１６００…弾性表面波フィルタ
１６０１〜１６０４…反射器
１７００…弾性表面波フィルタ
１７０１〜１７０４…反射器
Ｘ…圧電基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波フィルタに関し、より詳細には、弾性表面波フィルタ部に弾性表面波共振子が直列接続された構成を備える弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機のＲＦ段の帯域フィルタとして弾性表面波フィルタが広く用いられている。
【０００３】
下記特許文献１には、この種の弾性表面波フィルタの一例が開示されている。図４０は、この先行技術に記載の弾性表面波フィルタの電極構成を示す。
弾性表面波フィルタ２００１では、３ＩＤＴタイプの縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２００２に弾性表面波共振子２００３が直列に接続されている。ここでは、弾性表面波共振子２００３の反共振周波数が縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２００２の通過帯域よりも高周波側に位置するように、かつ共振周波数が通過帯域内に位置するように設定されている。弾性表面波共振子２００３の反共振周波数が縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２００１の通過帯域よりも高周波側に位置しているため、通過帯域高周波側ごく近傍の領域において減衰量が大きくなり、かつ共振周波数が通過帯域内に位置しているため、通過帯域内の伝送特性の大きな劣化が生じない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３０３６７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、弾性表面波フィルタ２００１をＤＣＳ用フィルタのような通過帯域幅が広い帯域フィルタとして用いた場合、特に通過帯域内の高周波側領域においてＶＳＷＲ特性が良好でないという問題があった。これは、フィルタの周波数が高いため、圧電基板やパッケージ内に発生する寄生容量の影響が大きくなり、広帯域のフィルタ特性を得ようとした場合にインピーダンスが容量性となるためである。
【０００６】
この傾向は、特に通過帯域の高周波側において顕著である。すなわち、３重モードフィルタは、広帯域化を図るために用いられているが、広帯域化しようとした場合、３つの共振モードの周波数間隔が必然的に広くなる。他方、通過帯域内においてバランスよくインピーダンス整合を図るようにするため、３つの共振モードのうち、中央の共振モード付近においてインピーダンス整合が図られる。そのため、低域側及び高域側の他の２つの共振モードは整合条件から外れることになる。この場合、特に高周波用途では、周波数が高い側の共振モードの方が容量の影響が大きくなるため、インピーダンスは低周波側の共振モードでは誘導性、高周波側は共振モードでは容量性となる。そのため、高周波側の共振モードは他の２つのモードに比べて容量性になり易くなるため、上記問題がより顕著になりがちであった。
【０００７】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、弾性表面波フィルタ部に弾性表面波共振子を直列に接続した弾性表面波フィルタにおいて、広帯域化を図った場合であっても、ＶＳＷＲ特性が良好である弾性表面波フィルタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明に係る弾性表面波フィルタは、圧電基板と、前記圧電基板上において弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも２つのＩＤＴを有し、前記ＩＤＴ同士が隣接している部分において、ＩＤＴの端部から一部分の電極指のピッチが当該ＩＤＴの他の部分の電極指の部分のピッチよりも狭くされている狭ピッチ電極指部を有する第１，第２の弾性表面波フィルタ部と、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力信号端子との間に直列に接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とを備え、前記入力端子が不平衡信号端子であり、前記出力端子が一対の平衡信号端子であり、前記第２の弾性表面波フィルタ部は、前記第１の弾性表面波フィルタ部に対して、入力信号に対する出力信号の位相が約１８０°異ならされており、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部は縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部で、かつ３つの共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードは他の共振モードより高い容量性のインピーダンスになっており、前記弾性表面波共振子の共振点が、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、前記弾性表面波共振子の反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯とを一致させるように前記弾性表面波共振子が構成されていることを特徴とする。
本願の第２の発明に係る弾性表面波フィルタは、圧電基板と、前記圧電基板上において弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも２つのＩＤＴを有し、前記ＩＤＴ同士が隣接している部分において、ＩＤＴの端部から一部分の電極指のピッチが当該ＩＤＴの他の部分の電極指の部分のピッチよりも狭くされている狭ピッチ電極指部を有する弾性表面波フィルタ部と、前記弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力信号端子との間に直列に接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とを備え、前記入力端子が不平衡信号端子であり、前記出力端子が一対の平衡信号端子であり、前記弾性表面波フィルタ部は縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部で、かつ３つの共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードはインピーダンスが他の共振モードより高い容量性のインピーダンスになっており、前記弾性表面波共振子の共振点が、前記弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、前記弾性表面波共振子の反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯とを一致させるように前記弾性表面波共振子が構成されていることを特徴とする。
本願の第３の発明に係る弾性表面波フィルタは、圧電基板と、前記圧電基板上において弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも２つのＩＤＴを有し、前記ＩＤＴ同士が隣接している部分において、ＩＤＴの端部から一部分の電極指のピッチが当該ＩＤＴの他の部分の電極指の部分のピッチよりも狭くされている狭ピッチ電極指部を有する弾性表面波フィルタ部と、前記弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力信号端子との間に直列に接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とを備え、前記入力端子が不平衡信号端子であり、前記出力端子が一対の平衡信号端子であり、前記弾性表面波フィルタ部の少なくとも１つのＩＤＴが、電極指交叉幅または弾性表面波伝搬方向に２分割されて構成された第１，第２のＩＤＴ部を有し、該第１，第２のＩＤＴ部が前記一対の平衡信号端子にそれぞれ接続されており、前記弾性表面波フィルタ部は縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部で、かつ３つの共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードは他の共振モードより高い容量性のインピーダンスになっており、前記弾性表面波共振子の共振点が、前記弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、前記弾性表面波共振子の反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯とを一致させるように前記弾性表面波共振子が構成されていることを特徴とする。
本願の第４の発明に係る弾性表面波フィルタは、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されており、かつ弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも２つのＩＤＴと、隣接するＩＤＴ間に配置されており、かつ前記ＩＤＴより電極指ピッチが小さい複数本の電極指を有する反射器とを備える第１，第２の弾性表面波フィルタ部と、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力信号端子との間に直列に接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とを備え、前記入力端子が不平衡信号端子であり、前記出力端子が一対の平衡信号端子であり、前記第２の弾性表面波フィルタ部は、前記第１の弾性表面波フィルタ部に対して、入力信号に対する出力信号の位相が約１８０°異ならされており、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部は縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部で、かつ３つの共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードは他の共振モードより高い容量性のインピーダンスになっており、前記弾性表面波共振子の共振点が、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、前記弾性表面波共振子の反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯とを一致させるように前記弾性表面波共振子が構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のある特定の局面では、前記弾性表面波フィルタ部の複数のＩＤＴにおいて、ＩＤＴ同士の隣接している部分において、ＩＤＴの少なくとも一部が重み付けされている。重み付けにより通過帯域外特性を改善することができる。また、平衡−不平衡変換機能を有する構成では、不平衡信号端子と一方の平衡信号端子との間の回路に対して、不平衡信号端子と他の平衡信号端子との間の回路から出力される信号の振幅のずれや位相差の１８０°からのずれを補正することもできる。
【００１０】
本発明の他の特定の局面によれば、前記弾性表面波フィルタ部が奇数個のＩＤＴを有し、前記入力信号端子、出力信号端子のうち、より多くのＩＤＴが接続されている方の信号端子と弾性表面波フィルタ部との間に少なくとも１つの上記弾性表面波共振子が接続されている。それによって、ＶＳＷＲ特性がより一層改善される。
【００１１】
本発明の別の特定の局面では、前記弾性表面波共振子として、前記弾性表面波フィルタ部と入力信号端子との間に直列接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子と、前記弾性表面波フィルタ部と出力信号の間に直列接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とが備えられ、それによって、ＶＳＷＲ特性をより一層改善することができる。
【００２０】
本発明に係る弾性表面波フィルタのさらに他の特定の局面では、前記弾性表面波共振子及び前記弾性表面波フィルタ部が、同じ圧電基板上に構成されており、従って、単一のチップ部品として本発明に係る弾性表面波フィルタを構成することができる。
【００２１】
本発明に係る弾性表面波フィルタのさらに他の特定の局面では、ケース基板がさらに備えられ、前記圧電基板の弾性表面波フィルタ部及び弾性表面波共振子が構成されている側の面が前記ケース基板側となるように前記弾性表面波フィルタが搭載されており、従って、フリップチップ工法により弾性表面波フィルタ素子がケース基板に搭載された弾性表面波フィルタ装置を本発明に従って提供することができる。
【００２２】
本発明に係る通信機は、本発明に従って構成された弾性表面波フィルタを用いて構成されていることを特徴とする。すなわち、本発明に係る通信機は、本発明に従って、広帯域であり、かつＶＳＷＲ特性が良好な弾性表面波フィルタを帯域フィルタとして備える。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施例に係る弾性表面波フィルタの模式的平面図である。本実施例は、ＤＣＳ受信用の平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタに適用した例である。本実施例では、不平衡信号端子側のインピーダンスが５０Ωであり、平衡信号端子側のインピーダンスが１５０Ωとされている。
【００２５】
４０±５°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ3基板からなる圧電基板Ｘ（輪郭のみを略図的に示す）上に、Ａｌよりなる図示の電極構造が形成されている。
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１は、表面波伝搬方向に沿って配置された３個のＩＤＴ２０３〜２０５を有する。ＩＤＴ２０３〜２０５が設けられている領域の表面波伝搬方向の両側に、反射器２０６，２０７が配置されている。
【００２６】
図１に示されているように、ＩＤＴ２０３，２０４が隣接している部分及びＩＤＴ２０４，２０５が隣接している部分では、ＩＤＴの端部から数本の電極指のピッチが各ＩＤＴ２０３〜２０５の残りの部分の電極指ピッチよりも狭くされている。すなわち、図１の矢印Ｓで代表して示す狭ピッチ電極指部が構成されている。ＩＤＴ２０３〜２０５に狭ピッチ電極指部が設けられていることにより、通過帯域内の挿入損失の低減が図られる。
【００２７】
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２においても、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１と同様に３個のＩＤＴ２０８〜２１０及び反射器２１１，２１２が備えられている。また、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２においても、ＩＤＴ２０８，２０９が隣接する部分及びＩＤＴ２０９，２１０が隣接する部分において、矢印Ｓで代表して示す狭ピッチ電極指部が形成されている。
【００２８】
なお、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２のＩＤＴ２０８，２１０は、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１のＩＤＴ２０３，２０５に対して反転されている。すなわち、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２の入力信号に対する出力信号の位相は、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１の出力信号の位相に対して約１８０°反転されている。
【００２９】
図１において、入力端子は不平衡信号端子２１３であり、出力端子が一対の平衡信号端子２１４，２１５である。平衡信号端子２１４，２１５間には、インダクタンス素子２１６が接続されている。インダクタンス素子２１６としては、本実施例では、１８ｎＨのインダクタンス素子が設けられている。
【００３０】
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１と平衡信号端子２１４との間には、弾性表面波共振子２２１が直列に接続されており、同様に、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２と平衡信号端子２１５との間にも、弾性表面波共振子２２２が直列に接続されている。
【００３１】
より具体的には、本実施例では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１では、ＩＤＴ２０３，２０５が上記弾性表面波共振子２２１に接続されている。同様に、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２においては、ＩＤＴ２０８，２１０が弾性表面波共振子２２２に接続されている。
【００３２】
弾性表面波共振子２２１では、１つのＩＤＴ２２３の表面波伝搬方向の両側に反射器２２４，２２５が形成されている。すなわち、弾性表面波共振子２２１は、反射器を有する１ポート型弾性表面波共振子である。弾性表面波共振子２２２も同様に構成されている。
【００３３】
なお、弾性表面波共振子２２１，２２２としては、反射器を有しない弾性表面波共振子を用いてもよい。
なお、図１においては、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２及び弾性表面波共振子２２１，２２２の電極指は、図を簡潔するために、実際の数よりも少なく図示されている。
【００３４】
本実施例では、弾性表面波共振子２２１，２２２は同様に設計されている。また、弾性表面波共振子２２１，２２２の共振周波数が、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２の通過帯域内に位置するように、反共振周波数が通過帯域高周波側の近傍に位置するように設定されている。従って、後述の実験例から明らかなように、弾性表面波共振子２２１，２２２を用いることにより、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１，２０２の共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードのインピーダンスが入力端子及び出力端子のいずれにおいてもインピーダンス整合点に近くなり、ＶＳＷＲ特性の改善が図られる。これを具体的な実験例に基づき説明する。
【００３５】
本実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１の具体的な設計例を説明する。本実施例では、ＩＤＴ２０３〜２０５及びＩＤＴ２０８〜２１０の狭ピッチ電極指部の電極指ピッチはすべて等しくされており、この狭ピッチ電極指部以外の電極指部ピッチで定められる表面波の波長をλＩ１とする。
【００３６】
交叉幅Ｗ＝４１．８λＩ１
ＩＤＴ２０３，２０５の電極指の本数：狭ピッチ電極指部の電極指部の本数＝３本、残りの電極指部の電極指の本数＝１８本
ＩＤＴ２０４の電極指の本数：狭ピッチ電極指部の電極指の本数＝３本（ＩＤＴ２０３，２０５に隣接しているそれぞれの箇所で）、残りの電極指部の本数＝３３本
反射器２０６，２０７の電極指の本数＝９０本
ＩＤＴのデューティ比＝０．７２
反射器２０６，２０７のデューティ比＝０．５７
電極膜厚＝０．０９２λＩ１
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２は、ＩＤＴ２０８，２１０の向きがＩＤＴ２０３，２０５と逆とされていること、並びに反射器の電極指の本数が６０本とされていること以外は、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１と同様に構成した。
【００３７】
もっとも、本実施例では、平衡信号端子２１４，２１５間の平衡度の向上及び通過帯域外減衰量の拡大を図るために、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２の設計を異ならせてもよく、その場合においても、本発明の構成を満たす限り、本発明の効果を得ることができる。
【００３８】
弾性表面波共振子２２１，２２２の設計は以下の通りである。
交叉幅＝２３．６λ
ＩＤＴの電極指の本数＝２４１本
反射器の電極指の本数＝３０本
デューティ比＝０．６０
電極膜厚＝０．０９３λ
弾性表面波共振子２２１，２２２は同じように設計されている。しかしながら、平衡信号端子２１４，２１５間の平衡度の向上及び通過帯域外減衰量の拡大を図るために、弾性表面波共振子２２１，２２２の設計を異ならせてもよい。この場合においても、共振周波数が、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２の通過帯域内に、反共振周波数が通過帯域高周波側の近傍に位置するように設定されている限り、本発明の効果を得ることができる。
【００３９】
上記のようにして構成された本実施例の弾性表面波フィルタ２００の伝送特性を図２に実線で示す。また、上記実施例の弾性表面波フィルタの入力側（不平衡信号端子２１５側）のＶＳＷＲ特性を図３に、出力側（平衡信号端子２１４，２１５側）のＶＳＷＲ特性を図４にそれぞれ実線で示す。また、比較のために、図２〜図４において、破線で比較例の弾性表面波フィルタの特性を示す。
【００４０】
比較例の弾性表面波フィルタは、従来のように通過帯域高周波側の減衰量が大きくなるように、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１，２０２に弾性表面波共振子２２１，２２２を直列接続した弾性表面波フィルタ（比較例）である。比較例は、弾性表面波共振子２２１，２２２のピッチで決まる波長を、実施例に対して１％小さくしている。それ以外は、全て実施例と同じ構成である。
【００４１】
ＤＣＳ受信用フィルタにおける通過帯域の周波数範囲は、１８０５〜１８８０ＭＨｚである。この周波数範囲において、実施例と比較例の弾性表面波フィルタのＶＳＷＲ特性を比較すると、図３及び図４から明らかなように、実施例では、ＶＳＷＲ特性が改善されていることがわかる。すなわち、比較例では、入力側が２．１、出力側が約１．９であるのに対し、実施例では入力側が約１．８、出力側が約１．７である。従って、入力側及び出力側において、それぞれ、実施例では、比較例に比べてＶＳＷＲが０．３及び０．２改善されていることがわかる。また、図２に示されているように、実施例の弾性表面波フィルタの伝送特性は、比較例の弾性表面波フィルタの伝送特性に対して、通過帯域高周波側１９２０〜１９８０のＭＨｚの減衰量が１ｄＢ程度悪化しているが、通過帯域内の伝送特性は、ほとんど変化していないことがわかる。
【００４２】
すなわち、本実施例では、比較例の弾性表面波フィルタに対し、通過帯域内の伝送特性をそれほど劣化させることなく、ＶＳＷＲを改善し得ることがわかる。
本実施例において、上記効果が得られる理由を説明する。
【００４３】
図５は、上記実施例の弾性表面波フィルタの入力側における反射特性Ｓ１１を、図６は、出力側における反射特性Ｓ２２をそれぞれスミスチャートで表わした図である。それぞれ共振モードＡ〜Ｃが存在することがわかる。すなわち、実施例の弾性表面波フィルタ２００は、縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタであることがわかる。
【００４４】
図７（ａ）は、実施例の弾性表面波フィルタのより広い周波数範囲にわたる伝送特性を示す図である。この減衰量周波数特性上において、矢印Ａ〜Ｃで示す各共振モードが表れていることがわかる。すなわち、図７（ｂ）に示すように、３個のＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタでは、０次モード（矢印Ｂで示す共振モード）、２次モード（矢印Ａで示す共振モード）並びにＩＤＴ−ＩＤＴ間隔部に、弾性表面波の強度分布のピークを有するモード（矢印Ｃで示す共振モード）の３つを用いて通過帯域が形成される。
【００４５】
次に、図８に示すように、上記実施例の弾性表面波フィルタ２００から、弾性表面波共振子２２１，２２２を除いた縦結合共振子型弾性表面波フィルタを製造したとする。図８に示した弾性表面波フィルタ４００では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２のみが用いられている。
【００４６】
弾性表面波フィルタ４００の入力側における反射特性Ｓ１１及び出力側における反射特性Ｓ２２をスミスチャートで表わした図を、それぞれ、図９及び図１０に示す。図９及び図１０を図５及び図６と比較すれば明らかなように、共振モードＣがなくなっていることがわかる。これは、共振モードＣが存在しないわけではなく、インピーダンス整合点から大きく外れている位置に共振モードＣが生じるため、スミスチャート上で確認され得ないだけである。
【００４７】
同様に、比較例の弾性表面波フィルタの入力側における反射特性Ｓ１１及び出力側における反射特性Ｓ２２をスミスチャートで表わした図を、それぞれ、図１１及び図１２に示す。図１１及び図１２を図５及び図６と比較すれば明らかなように、図８で示した弾性表面波フィルタ４００の反射特性と同様に、共振モードＣが確認できない。これは比較例の弾性表面波フィルタでは、通過帯域高周波側の減衰量を重視して弾性表面波共振子２２１、２２２が構成されているので、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１，２０２の共振モードＣが十分にインピーダンス整合点に近づけられていないためである。すなわち、実施例の弾性表面波フィルタ２００では、インピーダンス整合点から大きく外れていた共振モードＣがインピーダンス整合点に近づくように弾性表面波共振子２２１，２２２が構成されているので、それによってＶＳＷＲ特性が改善されている。
【００４８】
本願発明者は、上記図９及び図１０の結果をふまえて、弾性表面波共振子を縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２にどのように接続すればよいかを確認した。図１４及び図１５は、図１３に示すように、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２の入力側のみに弾性表面波共振子２２６，２２７を付加した場合の、反射特性Ｓ１１，Ｓ２２をスミスチャートで表わした図である。
【００４９】
図１４及び図１５から明らかなように、入力側に弾性表面波共振子が付加されている場合には、反射特性Ｓ２２側に共振モードＣが表れているが、インピーダンス整合点から離れているため、反射特性Ｓ１１側では共振モードＣは確認することができない。従って、上記実施例に比べてＶＳＷＲを十分には改善することができない。
【００５０】
すなわち、実施例１のように、入力端子と出力端子のうち、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２のＩＤＴがより多く接続されているがわに弾性表面波共振子を付加することにより、ＶＳＷＲ特性をより効果的に改善し得ることがわかる。
【００５１】
また、本発明では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２が上述した狭ピッチ電極指部を有する。従って、通過帯域内の挿入損失を低減することができるとともに、本発明の効果がより一層大きくなる。これを以下において説明する。
【００５２】
狭ピッチ電極指部を設けずに、上述した共振モードを利用するには、図１６に示されているように、各縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１Ｘ，２０２Ｘにおいて、狭ピッチ電極指部を有しないＩＤＴ同士が隣接する部分のＩＤＴ間の間隔Ｙを約（０．２５＋０．５ｎ）λＩ〜（０．３０＋０．５ｎ）λＩ（但しｎ＝０，１，２，…）とする必要がある。この場合には、表面波伝搬路内に大きな不連続点が発生することとなり、通過帯域内の挿入損失が悪化する。特に、上記共振モードＣは、ＩＤＴが隣接する部分に電流分布のピークを有するため、伝搬路が不連続になると最も大きく影響を受ける。
【００５３】
図１７の破線は、狭ピッチ電極指部を設けなかったこと、ＩＤＴ同士が隣接する部分の両者の間隔Ｙを０．３０λＩとしたことを除いては上記実施例と同様にして構成された弾性表面波フィルタの共振モードを説明するための減衰量−周波数特性を示す。なお、狭ピッチ電極指部は設けられていないが、残りの電極指部分と同じピッチの電極指が設けられ、ＩＤＴの全体の電極指の本数は実施例と同様とされている。
【００５４】
また、図１７においては、この比較例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの特性が破線で、上記実施例の弾性表面波フィルタ２００の特性が実線で示されている。
【００５５】
図１７から明らかなように、ＩＤＴが隣接する部分の間隔を０．３０λＩとした場合、共振モードＣの挿入損失が上記実施例の場合に比べて大きくなっており、共振モードＣのＱが悪化していることがわかる。このように、共振モードＣ のＱが悪化すると、共振モードＣのインピーダンス整合を図ったとしても、通過帯域の右肩すなわち、高周波側の肩部が欠けた特性となる。従って、通過帯域内の挿入損失の偏差が大きくなる。通過帯域内の挿入損失の偏差が大きくなることを避けるには、通過帯域幅を広くすればよい。しかしながら、その場合には、ＶＳＷＲ特性が悪化し、本発明の効果が十分に得られなくなる。すなわち、本発明の効果を得るには、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２として、狭ピッチ電極指部を有するものを用いることが必要である。
【００５６】
上記のように、上記実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２００では、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って３個のＩＤＴ２０３〜２０５，２０８〜２１０を有し、かつ狭ピッチ電極指部を有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２が用いられており、かつ縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２において、出力側、つまりより多くのＩＤＴが接続されている側に直列に弾性表面波共振子２２１，２２２が付加されている。そして、上記弾性表面波共振子２２１，２２２の共振周波数が、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２の通過帯域内に、反共振周波数が通過帯域高周波側近傍の通過帯域外に配置されている。さらに、弾性表面波共振子を用いることにより弾性表面波フィルタ２００のもっとも高周波側に位置する共振モードＣのインピーダンスがインピーダンス整合点に近づけられることによって通過帯域内の伝送特性をそれほど劣化させることなく、ＶＳＷＲ特性を改善することが可能となる。
【００５７】
図１８〜図２２は、それぞれ、このような本発明の弾性表面波フィルタの変形例を示す各模式的回路図である。
図１８に示す弾性表面波フィルタ５００は、不平衡信号−平衡信号変換機能を有する弾性表面波フィルタの変形例である。ここでは、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部５０１が３個のＩＤＴ５０３〜５０５を有する。両側のＩＤＴ５０３，５０５に、直列に弾性表面波共振子５２１が接続され、弾性表面波共振子５２１が不平衡信号端子５１１に接続されている。中央のＩＤＴ５０４の両端に、一対の平衡信号端子５１２，５１３が接続されている。
【００５８】
図１９に示す弾性表面波フィルタ６００では、３つのＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部６０１が用いられている。ここでは、ＩＤＴ６０３〜６０５のうち、中央のＩＤＴ６０４が、表面波の伝搬方向において２つのＩＤＴ部分６０４ａ，６０４ｂを有するように分割されている。ＩＤＴ６０３，６０５に、弾性表面波共振子６２１を介して不平衡信号端子６１１が接続されている。ＩＤＴ６０４のＩＤＴ部分６０４ａ，６０４ｂに、それぞれ、一対の平衡信号端子６１２，６１３が接続されている。
【００５９】
図２０に示す変形例の弾性表面波フィルタ７００では、図１９に示した弾性表面波フィルタ６００とは異なり、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部７０１の中央のＩＤＴ７０４が電極指交叉幅方向に２分割されてＩＤＴ部分７０４ａ，７０４ｂが構成されている。そして、ＩＤＴ部分７０４ａ，７０４ｂに、それぞれ、平衡信号端子７１２，７１３が接続されている。外側のＩＤＴ７０３，７０５は、共通接続され、かつ弾性表面波共振子７２１を介して不平衡信号端子７１１に接続されている。
【００６０】
図２１に示す弾性表面波フィルタ８００では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部８０１の中央のＩＤＴ８０４に、不平衡信号端子８１１が接続されている。両側のＩＤＴ８０３，８０５に、それぞれ、弾性表面波共振子８２１，８２２を介して、平衡信号端子８１２，８１３が接続されている。ＩＤＴ８０３とＩＤＴ８０５とは、図示のように極性が反転されている。
【００６１】
図２１に示した弾性表面波フィルタ８００では、３個のＩＤＴ８０３〜８０５が用いられていたが、図２２に示す変形例の弾性表面波フィルタ９００のように、５個のＩＤＴ９０３ａ〜９０７ａを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９０１を用いてもよい。
【００６２】
なお、実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタをパッケージに収納した構造を得る場合には、様々なパッケージ構造を用いることができる。例えば、図２３に示すように、底板２５１と、底板２５１の上面に固定された環状側壁２５２と、環状側壁２５２の上方開口を閉成するように取り付けられる平板状のキャップ材２５３とからなるパッケージを用いることができる。ここでは、パッケージ内の空間２５４内に、上記圧電基板Ａ上に形成された縦結合共振子型弾性表面波フィルタが、フリップチップ工法により底板２５１の上面に固定されている。すなわち、図２３に略図的に示すように、底板２５１の上面には、弾性表面波フィルタ２００に接合される種々の電極２５１Ａが形成されており、バンプ２５５により、弾性表面波フィルタ２００が底板２５１上に固定されるとともに、電気的に接続されている。すなわち、弾性表面波フィルタ２００は、圧電基板Ｘの縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１などが形成されている面側を下面として、底板２５１上に固定されている。
【００６３】
もっとも、本発明に係る弾性表面波フィルタでは、上記のようなバンプボンディングによりパッケージと圧電基板に形成された電極の電気的接続が図られている必要は必ずしもなく、ワイヤボンディングなどによりパッケージと圧電基板上の電極とが電気的に接続されていてもよい。もっとも、ワイヤボンディングによりパッケージと圧電基板上の電極との電気的接続を満たす構造では、ワイヤのインダクタンス成分によりインピーダンスが誘導性となり易い。これに対して図２３に示したように、フリップチップ工法によりパッケージに圧電基板を搭載した構造では、ワイヤによるインダクタンス成分がなくなるため、インピーダンスが容量性となり易い。そのため、図２３に示したように、フリップチップ工法により弾性表面波フィルタ２００がパッケージに収納された構造においては、より本発明の効果が得られる。
【００６４】
なお、上記実施例では、４０±５°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ3が圧電基板Ａとして用いられたが、６４〜７２°ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ3基板、４１°ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ3などの他の圧電基板を用いてもよい。
【００６５】
図２４は、本発明の第２の実施例に係る弾性表面波フィルタ１０００の模式的平面図である。本実施例では、第１の実施例の構成に加え、弾性表面波共振子１０２３，１０２４が縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１００１，１００２と不平衡信号端子２１３間にそれぞれ接続されている。縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１００１，１００２の具体的な設計は、第１の実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２に対して狭ピッチ電極指部のピッチをわずかに変更した以外は、全て同じ構成である。また、弾性表面波共振子１０２１〜１０２４の設計は、弾性表面波共振子２２１，２２２と同じである。
【００６６】
上記のようにして構成された本実施例の弾性表面波フィルタ１０００の伝送特性を図２５に示す。また、上記実施例の弾性表面波フィルタの入力側（不平衡信号端子２１３側）のＶＳＷＲ特性を図２６に、出力側（平衡信号端子２１４，２１５側）のＶＳＷＲ特性を図２７にそれぞれ示す。
【００６７】
図２４に示す弾性表面波フィルタ１０００においても、通過帯域内の特性が大きく悪化せず、第１の実施例よりも良好なＶＳＷＲ特性が得られていることがわかる。
【００６８】
図２８は、上記実施例の弾性表面波フィルタの入力側における反射特性Ｓ１１を、図２９は、出力側における反射特性Ｓ２２をそれぞれスミスチャートで表わした図である。第１の実施例よりも共振モードＣが、インピーダンス整合点に近づいていることがわかる。これにより、第１の実施例よりもさらにＶＳＷＲ特性が改善されたものである。しかし、本実施例のように第１の実施例からさらに直列接続する弾性表面波共振子が増えると、通過帯域内の挿入損失がわずかに悪化してしまう。すなわち、本実施例の構成は、通過帯域内の挿入損失よりもＶＳＷＲ特性の方が重要なフィルタにおいて、第１の実施例よりもより大きな効果が得られる。
【００６９】
上記のように、上記実施例の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１０００では、実施例１の構成から、入力側、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部のＩＤＴが少なく接続されている側にも直列に弾性表面波共振子１０２３，１０２４が付加されている。そして上記弾性表面波共振子の共振周波数が縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１００１，１００２の通過帯域内に、反共振周波数が通過帯域高周波側近傍の通過帯域外に配置されている。さらに、弾性表面波共振子１０２１〜１０２４を用いることにより弾性表面波フィルタ１０００のもっとも高周波側に位置する共振モードＣのインピーダンスがインピーダンス整合点に近づけられることによって、第１の実施例よりもさらに良好なＶＳＷＲ特性が得られる。
【００７０】
図３０〜図３４は、それぞれ、このような本実施例の弾性表面波フィルタの変形例を示す各模式的回路図である。
図３０に示す弾性表面波フィルタ１１００は、不平衡信号−平衡信号変換機能を有する弾性表面波フィルタの変形例である。ここでは、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１０１が３個のＩＤＴ１１０３〜１１０５を有する。両側のＩＤＴ１１０３，１１０５に、直列に弾性表面波共振子１１２１が接続され、弾性表面波共振子１１２１が不平衡信号端子１１１１に接続されている。中央のＩＤＴ１１０４の両端に、弾性表面波共振子１１２２，１１２３を介して、一対の平衡信号端子１１１２，１１１３が接続されている。
【００７１】
図３１に示す弾性表面波フィルタ１２００では、３つのＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１２０１が用いられている。ここでは、ＩＤＴ１２０３〜１２０５のうち、中央のＩＤＴ１２０４が、表面波の伝搬方向において２つのＩＤＴ部分１２０４ａ，１２０４ｂを有するように分割されている。ＩＤＴ１２０３，１２０５に、弾性表面波共振子１２２１を介して不平衡信号端子１２１１が接続されている。ＩＤＴ１２０４のＩＤＴ部分１２０４ａ，１２０４ｂに、弾性表面波共振子１２２２，１２２３を介して、それぞれ一対の平衡信号端子１２１２，１２１３が接続されている。
【００７２】
図３２に示す変形例の弾性表面波フィルタ１３００では、図３１に示した弾性表面波フィルタ１２００とは異なり、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１３０１の中央のＩＤＴ１３０４が電極指交叉幅方向に２分割されてＩＤＴ部分１３０４ａ，１３０４ｂが構成されている。そして、ＩＤＴ部分１３０４ａ，１３０４ｂに、弾性表面波共振子１３２２，１３２３を介して、それぞれ、平衡信号端子１３１２，１３１３が接続されている。外側のＩＤＴ１３０３，１３０５が共通接続され、かつ弾性表面波共振子１３２１を介して不平衡信号端子１３１１に接続されている。
【００７３】
図３３に示す弾性表面波フィルタ１４００では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１４０１の中央のＩＤＴ１４０４に、弾性表面波共振子１４２１を介して、不平衡信号端子１４１１が接続されている。両側のＩＤＴ１４０３，１４０５に、それぞれ、弾性表面波共振子１４２２，１４２３を介して、平衡信号端子１４１２，１４１３が接続されている。ＩＤＴ１４０３とＩＤＴ１４０５は、図示のように極性が反転されている。
【００７４】
図３３に示した弾性表面波フィルタでは、３個のＩＤＴ１４０３〜１４０５が用いられていたが、図３４に示す変形例の弾性表面波フィルタ１５００のように、５個のＩＤＴ１５０３ａ〜１５０７ａを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１５０１を用いてもよい。
【００７６】
また、上記実施例では、入力側及び出力側に、それぞれ１つの弾性表面波共振子が接続されていたが、弾性表面波フィルタ部の入力側及び出力側において、複数の弾性表面波共振子が接続されていてもよい。
【００７７】
すなわち、図３５に示すように、弾性表面波フィルタ部１００１，１００２の出力側に、それぞれ２個の弾性表面波共振子１０２１ａ，１０２１ｂ及び１０２２ａ，１０２２ｂを接続してもよい。
【００７８】
図３６は、本発明の第３の実施例に係る弾性表面波フィルタ２５０の電極構造を示す模式的平面図である。ここで縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０２のＩＤＴ２０８及び２１０において、電極指に直列重み付けが施されている。すなわち、ＩＤＴ同士が隣接する部分において、ＩＤＴの一部に電極指に直列重み付けが施されている。その他の点については、第１の実施例の弾性表面波フィルタ２００と同様に構成されている。
【００７９】
上記重み付けを施すことにより、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタにおいて重要な特性である振幅差や位相差を改善することができる。すなわち、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１，２０２間の振幅特性のずれや位相差１８０°からのずれを補正するために、上記のように重み付けを施してもよい。
【００８０】
なお、ＩＤＴ同士が隣接する部分において上記のような重み付けを施した場合、図７に示した共振モードＣが高インピーダンスとなる。従って、通過帯域内のＶＳＷＲ特性が劣化する恐れがある。しかしながら弾性表面波の伝搬路が不連続にされているわけではないため、共振モードのＱ自体は悪化しない。従って、第３の実施例においても、弾性表面波共振子２２１，２２２を用いて共振モードＣのインピーダンスを整合点に近づけることにより、第１の実施例と同様にＶＳＷＲを改善することができる。
【００８１】
また、図３７に示すように、第２の実施例で示した弾性表面波フィルタ１０００に対して直列重み付けを施した弾性表面波フィルタ１０５０においても、弾性表面波共振子１０２１〜１０２４を用いて共振モードＣのインピーダンスを整合点に近づけることにより、第２の実施例と同様にＶＳＷＲを改善することができる。
【００８２】
なお、図３６及び図３７においては、ＩＤＴ同士が隣接する部分において、ＩＤＴ２０８，２１０及びＩＤＴ１００８，１０１０に直列重み付けが施されていたが、他の重み付け方法を用いてもよい。例えば、間引き重み付け、交叉幅重み付けあるいはデューティ重み付けなどを用いてもよい。
【００８３】
図３８は、第４の実施例に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。第４の実施例の弾性表面波フィルタ１６００では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１Ｘ，２０２Ｘにおいて、狭ピッチ電極指部が設けられておらず、代わりに狭ピッチ電極指部とほぼ同じ電極指ピッチの反射器１６０１〜１６０４が挿入されていることを除いては、第１の実施例の弾性表面波フィルタ２００と同様に構成されている。
【００８４】
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２０１Ｘ，２０２Ｘにおいて、ＩＤＴ同士が隣接する部分に、反射器１６０１〜１６０４を挿入することにより、図７に示した共振モードＣが高インピーダンスとなるため、通過帯域内のＶＳＷＲが劣化する恐れがある。しかしながら、本実施例においても、弾性表面波の伝搬路自体が不連続とされているわけではないため、共振モードのＱ自体は悪化しない。従って、第１の実施例と同様に、弾性表面波共振子２２１，２２２を用いて、共振モードＣのインピーダンスを整合点に近づけることにより、第１の実施例と同様にＶＳＷＲを改善することができる。
【００８５】
また、図３９に示すように、第２の実施例で示した弾性表面波フィルタ１０００に対して狭ピッチ電極指部を設けず、代わりに狭ピッチ電極指とほぼ同じ電極指ピッチの反射器１７０１〜１７０４が挿入されている弾性表面波フィルタ１７００においても、弾性表面波共振子１０２１〜１０２４を用いて共振モードＣのインピーダンスを整合点に近づけることにより、第２の実施例と同様にＶＳＷＲを改善することができる。
【００８６】
【発明の効果】
第１の発明に係る弾性表面波フィルタでは、狭ピッチ電極指部を有する少なくとも２個のＩＤＴを備えた縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力端子との間に少なくとも１つの弾性表面波共振子が直列に接続されており、該弾性表面波フィルタ部の３つの共振モードのうちもっとも高周波数側に位置する共振モードのインピーダンスが容量性であり、上記弾性表面波共振子の共振点が、フィルタの通過帯域内に位置しており、反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、上記もっとも高周波数側に位置する共振モードのインピーダンスが、インピーダンス整合点に近くなるように上記弾性表面波共振子が構成されている。従って、もっとも高周波数側に位置する共振モードのインピーダンスがあえて容量性とされた上で、付加される上記弾性表面波共振子によりインピーダンス整合が図られている。言い換えれば、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯（共振点と反共振点との間の周波数帯）とを一致させることにより、容量性となった共振モードが誘導性に近づけられる。すなわち、もっとも高周波側の共振モードが上記のようにしてそのインピーダンスが誘導性に近づけられるため、３つの共振モードの周波数間隔を狭くする必要はなく、広帯域化を容易に実現することができる。加えて、狭ピッチ電極指部を有する上記弾性表面波フィルタ部を用いているため、通過帯域内における挿入損失を低減することができる。従って、広帯域化を図った場合でも、通過帯域内における伝送特性を悪化させることなく、ＶＳＷＲ特性を改善することが可能となる。
【００８７】
同様に、第２の発明に係る弾性表面波フィルタにおいても、隣接するＩＤＴ間に該ＩＤＴよりも電極指ピッチが狭い複数本の電極指を有する反射器が配置された縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部と、入力信号端子または出力端子との間に直列に少なくとも１つの弾性表面波共振子が接続されており、上記弾性表面波フィルタ部の３つの共振モードのうちもっとも高周波側に位置する共振モードはインピーダンスが容量性であり、弾性表面波共振子の共振点が、弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、弾性表面波共振子の反共振点が弾性表面波フィルタ部の通過帯域高周波側の帯域外に位置しており、もっとも高周波側に位置する共振モードのインピーダンスが、インピーダンス整合点に近くなるように上記弾性表面波共振子が構成されている。従って、第１の発明と同様に、第２の発明においても、もっとも高周波側に位置する共振モードのインピーダンスがあえて容量性とされているが、付加される弾性表面波共振子によりインピーダンスが整合され、高周波側の共振モードの周波数帯とトラップの誘導性の周波数帯とを略一致させることにより、容量性とされている高周波側の共振モードのインピーダンスが誘導性に近づけられる。また、狭ピッチ電極指部を有するめた、通過帯域内の挿入損失を低減することができる。よって、第２の発明においても、広帯域化を図った場合でも、通過帯域内の周波数特性を悪化させることなく、ＶＳＷＲ特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施例の弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図２】 第１の実施例及び比較例の弾性表面波フィルタの伝送特性を示す図。
【図３】 第１の実施例及び比較例の弾性表面波フィルタの入力側のＶＳＷＲ特性を示す図。
【図４】 第１の実施例及び比較例の弾性表面波フィルタの出力側のＶＳＷＲ特性を示す図。
【図５】 図１に示した弾性表面波フィルタにおけるＳ１１反射特性をスミスチャートで示す図。
【図６】 図１に示した弾性表面波フィルタにおけるＳ２２反射特性をスミスチャートで示す図。
【図７】 （ａ）及び（ｂ）は、表れる複数の共振モードと周波数の関係を説明するための第１の実施例の弾性表面波フィルタの伝送特性を示す図及び各共振モードを説明するための図。
【図８】 第１の実施例の弾性表面波フィルタから弾性表面波共振子を省いた構造を示す模式的平面図。
【図９】 図８に示した構造の弾性表面波フィルタにおけるＳ１１反射特性をスミスチャートで示す図。
【図１０】 図８に示した構造の弾性表面波フィルタにおけるＳ２２反射特性をスミスチャートで示す図。
【図１１】 比較例の弾性表面波フィルタの入力側における反射特性Ｓ１１を示す図。
【図１２】 比較例の弾性表面波フィルタの出力側におけるＳ２２反射特性をスミスチャートで示す図。
【図１３】 第１の実施例の弾性表面波フィルタから２個の弾性表面波共振子を除いた弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図１４】 図１３に示した弾性表面波フィルタにおけるＳ１１反射特性をスミスチャートで示す図。
【図１５】 図１３に示した弾性表面波フィルタにおけるＳ２２反射特性をスミスチャートで示す図。
【図１６】 狭ピッチ電極指部を設けずに３つの共振モードを利用するように構成された弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図１７】 狭ピッチ電極指部を設けず、ＩＤＴ同士が隣接する部分の間隔Ｙが０．３０λＩとされている弾性表面波フィルタの共振モードを説明するための減衰量−周波数特性を示す図。
【図１８】 第１の実施例の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図１９】 第１の実施例の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図２０】 第１の実施例の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図２１】 第１の実施例の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図２２】 第１の実施例の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図２３】 実施例の弾性表面波フィルタをパッケージに収納した構造を略図的に示す断面図。
【図２４】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図２５】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの伝送特性を示す図。
【図２６】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの入力側ＶＳＷＲ特性を示す図。
【図２７】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの出力側ＶＳＷＲ特性を示す図。
【図２８】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの入力側におけるＳ１１反射特性をスミスチャートで示す図。
【図２９】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの出力側におけるＳ２２反射特性をスミスチャートで示す図。
【図３０】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの変形例を示す模式的平面図。
【図３１】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの他の変形例の弾性表面波フィルタを示す模式的平面図。
【図３２】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの他の変形例の弾性表面波フィルタを示す模式的平面図。
【図３３】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの他の変形例の弾性表面波フィルタを示す模式的平面図。
【図３４】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの他の変形例の弾性表面波フィルタを示す模式的平面図。
【図３５】 第２の実施例の弾性表面波フィルタの他の変形例の弾性表面波フィルタを示す模式的平面図。
【図３６】 第３の実施例に係る弾性表面波フィルタの電極構成を示す模式的平面図。
【図３７】 本発明の第３の実施例の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構成を示す模式的平面図。
【図３８】 本発明の第４の実施例に係る弾性表面波フィルタの電極構成を示す模式的平面図。
【図３９】 本発明のさらに他の変形例に係る弾性表面波フィルタの電極構成を示す模式的平面図。
【図４０】 従来の弾性表面波装置の電極構造を示す模式的平面図。
【符号の説明】
２００…弾性表面波フィルタ
２０１，２０２…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
２０１Ｘ，２０２Ｘ…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
２０３〜２０５…ＩＤＴ
２０６，２０７…反射器
２０８〜２１０…ＩＤＴ
２１１，２１２…反射器
２１３…不平衡信号端子
２１４，２１５…平衡信号端子
２１６…インダクタンス素子
２２１〜２２４…弾性表面波共振子
２５１…底板
２５２…環状側壁
２５３…キャップ材
２５５…バンプ
５００…弾性表面波フィルタ
５０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
５０３〜５０５…ＩＤＴ
５１１…不平衡信号端子
５１２，５１３…平衡信号端子
５２１…弾性表面波共振子
６００…弾性表面波フィルタ
６０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
６０３〜６０５…ＩＤＴ
６０４ａ，６０４ｂ…ＩＤＴ部分
６１１…不平衡信号端子
６１２，６１３…平衡信号端子
６２１…弾性表面波共振子
７００…弾性表面波フィルタ
７０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
７０３〜７０５…ＩＤＴ
７０４ａ，７０４ｂ…ＩＤＴ部分
７１１…不平衡信号端子
７１２，７１３…平衡信号端子
８００…弾性表面波フィルタ
８０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
８０３〜８０５…ＩＤＴ
８１１…不平衡信号端子
８１２，８１３…平衡信号端子
８２１，８２２…弾性表面波共振子
９００…弾性表面波フィルタ
９０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
９０３ａ〜９０７ａ…ＩＤＴ
１０００…弾性表面波フィルタ
１００１，１００２…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１００１Ｘ，１００２Ｘ…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１０２１〜１０２４…弾性表面波共振子
１０２１ａ，１０２１ｂ，１０２２ａ，１０２２ｂ…弾性表面波共振子
１０５０…弾性表面波フィルタ
１１００…弾性表面波フィルタ
１１０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１１０３〜１１０５…ＩＤＴ
１１１１…不平衡信号端子
１１１２，１１１３…平衡信号端子
１１２１〜１１２３…弾性表面波共振子
１２００…弾性表面波フィルタ
１２０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１２０３〜１２０５…ＩＤＴ
１２０４ａ，１２０４ｂ…ＩＤＴ部分
１２１１…不平衡信号端子
１２１２，１２１３…平衡信号端子
１２２１〜１２２３…弾性表面波共振子
１３００…弾性表面波フィルタ
１３０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１３０３〜１３０５…ＩＤＴ
１３０４ａ，１３０４ｂ…ＩＤＴ部分
１３１１…不平衡信号端子
１３１２，１３１３…平衡信号端子
１３２１〜１３２３…弾性表面波共振子
１４００…弾性表面波共振子
１４０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１４０３〜１４０５…ＩＤＴ
１４１１…不平衡信号端子
１４１２，１４１３…平衡信号端子
１４２１〜１４２３…弾性表面波共振子
１５００…弾性表面波フィルタ
１５０１…縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１５０３ａ〜１５０７ａ…ＩＤＴ
１６００…弾性表面波フィルタ
１６０１〜１６０４…反射器
１７００…弾性表面波フィルタ
１７０１〜１７０４…反射器
Ｘ…圧電基板
Claims (11)
- 圧電基板と、前記圧電基板上において弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも２つのＩＤＴを有し、前記ＩＤＴ同士が隣接している部分において、ＩＤＴの端部から一部分の電極指のピッチが当該ＩＤＴの他の部分の電極指の部分のピッチよりも狭くされている狭ピッチ電極指部を有する第１，第２の弾性表面波フィルタ部と、
前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力信号端子との間に直列に接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とを備え、
前記入力端子が不平衡信号端子であり、前記出力端子が一対の平衡信号端子であり、
前記第２の弾性表面波フィルタ部は、前記第１の弾性表面波フィルタ部に対して、入力信号に対する出力信号の位相が約１８０°異ならされており、
前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部は縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部で、かつ３つの共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードは他の共振モードより高い容量性のインピーダンスになっており、
前記弾性表面波共振子の共振点が、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、前記弾性表面波共振子の反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯とを一致させるように前記弾性表面波共振子が構成されている、弾性表面波フィルタ。 - 圧電基板と、前記圧電基板上において弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも２つのＩＤＴを有し、前記ＩＤＴ同士が隣接している部分において、ＩＤＴの端部から一部分の電極指のピッチが当該ＩＤＴの他の部分の電極指の部分のピッチよりも狭くされている狭ピッチ電極指部を有する弾性表面波フィルタ部と、
前記弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力信号端子との間に直列に接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とを備え、
前記入力端子が不平衡信号端子であり、前記出力端子が一対の平衡信号端子であり、
前記弾性表面波フィルタ部は縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部で、かつ３つの共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードはインピーダンスが他の共振モードより高い容量性のインピーダンスになっており、
前記弾性表面波共振子の共振点が、前記弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、前記弾性表面波共振子の反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯とを一致させるように前記弾性表面波共振子が構成されている、弾性表面波フィルタ。 - 圧電基板と、前記圧電基板上において弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも２つのＩＤＴを有し、前記ＩＤＴ同士が隣接している部分において、ＩＤＴの端部から一部分の電極指のピッチが当該ＩＤＴの他の部分の電極指の部分のピッチよりも狭くされている狭ピッチ電極指部を有する弾性表面波フィルタ部と、
前記弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力信号端子との間に直列に接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とを備え、
前記入力端子が不平衡信号端子であり、前記出力端子が一対の平衡信号端子であり、
前記弾性表面波フィルタ部の少なくとも１つのＩＤＴが、電極指交叉幅方向または弾性表面波伝搬方向に２分割されて構成された第１，第２のＩＤＴ部を有し、該第１，第２のＩＤＴ部が前記一対の平衡信号端子にそれぞれ接続されており、
前記弾性表面波フィルタ部は縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部で、かつ３つの共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードは他の共振モードより高い容量性のインピーダンスになっており、
前記弾性表面波共振子の共振点が、前記弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、前記弾性表面波共振子の反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯とを一致させるように前記弾性表面波共振子が構成されている、弾性表面波フィルタ。 - 圧電基板と、前記圧電基板上に形成されており、かつ弾性表面波の伝搬方向に沿って配置された少なくとも２つのＩＤＴと、隣接するＩＤＴ間に配置されており、かつ前記ＩＤＴより電極指ピッチが小さい複数本の電極指を有する反射器とを備える第１，第２の弾性表面波フィルタ部と、
前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部と入力信号端子または出力信号端子との間に直列に接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子とを備え、
前記入力端子が不平衡信号端子であり、前記出力端子が一対の平衡信号端子であり、
前記第２の弾性表面波フィルタ部は、前記第１の弾性表面波フィルタ部に対して、入力信号に対する出力信号の位相が約１８０°異ならされており、
前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部は縦結合共振子型３重モード弾性表面波フィルタ部で、かつ３つの共振モードのうち最も高周波側に位置する共振モードは他の共振モードより高い容量性のインピーダンスになっており、
前記弾性表面波共振子の共振点が、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の通過帯域内に位置しており、前記弾性表面波共振子の反共振点が通過帯域高周波側の通過帯域近傍に位置しており、容量性となっている高周波側の共振モードの周波数帯と、トラップの誘導性の周波数帯とを一致させるように前記弾性表面波共振子が構成されている、弾性表面波フィルタ。 - 前記弾性表面波フィルタ部の複数のＩＤＴにおいて、ＩＤＴ同士の隣接している部分において、ＩＤＴの少なくとも一部が重み付けされていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ。
- 前記弾性表面波フィルタ部が奇数個のＩＤＴを有し、前記入力信号端子、出力信号端子のうち、より多くのＩＤＴが接続されている方の信号端子と弾性表面波フィルタ部の間に、少なくとも１つの前記弾性表面波共振子が接続されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ。
- 前記弾性表面波共振子が、前記弾性表面波フィルタ部と入力信号端子との間に直列接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子と、前記弾性表面波フィルタ部と出力信号の間に直列接続された少なくとも１つの弾性表面波共振子であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ。
- 前記入力信号端子及び／または出力信号端子と弾性表面波フィルタ部の間に、前記弾性表面波共振子が複数接続されている、請求項１〜７のいずれかに記載の弾性表面波フィルタ。
- 前記弾性表面波共振子及び前記弾性表面波フィルタ部が、同じ圧電基板上に構成されている、請求項１〜８のいずれかに記載の弾性表面波フィルタ。
- ケース基板を備え、該ケース基板上に前記圧電基板の弾性表面波フィルタ部及び弾性表面波共振子が構成されている側の面が前記ケース基板側となるように前記弾性表面波フィルタが搭載されている、請求項１〜９のいずれかに記載の弾性表面波フィルタ。
- 請求項１〜１０のいずれかに記載の弾性表面波フィルタを用いて構成されている通信機。
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