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JP4853520B2 - 弾性表面波フィルタ装置及びデュプレクサ - Google Patents

弾性表面波フィルタ装置及びデュプレクサ Download PDF

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Description

本発明は、複数の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部を縦続接続してなる構造を有する弾性表面波フィルタ装置及び該弾性表面波フィルタ装置を用いたデュプレクサに関し、より詳細には、段間に弾性表面波共振子が電気的に接続されている弾性表面波フィルタ装置及びデュプレクサに関する。
携帯電話機のＲＦ段に、帯域フィルタとして弾性表面波フィルタ装置が広く用いられている。この種の弾性表面波フィルタ装置では、高周波化に対応可能であり、かつ平衡−不平衡変換機能を有することが強く求められている。
他方、近年、携帯電話機では、使用する周波数帯域幅が広くなり、かつ送信側周波数帯と受信側周波数帯とが近接してきている。従って、使用される帯域フィルタにおいては、通過帯域幅が広くかつ周波数選択性が高いこと、すなわちフィルタ特性の急峻性に優れていることが求められている。
フィルタ特性の急峻性を高めるために、従来、縦結合共振子型弾性表面波フィルタに直列または並列に弾性表面波共振子を接続する技術が広く用いられている。
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に直列に接続した構成では、弾性表面波共振子の共振点をフィルタの通過帯域内に、反共振点を通過帯域高域側端部近傍の減衰域に配置することにより、通過帯域高域側における急峻性を高めることができる。
他方、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に並列に接続した構成では、弾性表面波共振子の反共振点を通過帯域内に配置し、共振点を通過帯域低域側端部近傍の減衰域に配置することにより、通過帯域低域側における急峻性を高めることができる。
なお、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の入力端に接続するか、あるいは出力端に接続するかは、入力端子及び出力端子のインピーダンスなどを考慮して選択すればよい。
他方、２つの縦結合共振子型弾性表面波フィルタを２段縦続接続した構成では、２つの弾性表面波フィルタの間、すなわち段間に弾性表面波共振子を接続することも考えられる。下記の特許文献１には、段間に弾性表面波共振子が接続されている２段縦続接続型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ装置が開示されている。
図１２は、特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置を模式的に示す平面図である。
弾性表面波フィルタ装置１００１では、圧電基板１００２上に、図示されている電極構造が形成されている。弾性表面波フィルタ装置１００１は、入力端子１００３と、出力端子１００４とを有する。入力端子１００３と出力端子１００４との間に、縦結合共振子型の第１，第２の弾性表面波フィルタ部１００５，１００６が接続されている。
第１，第２の弾性表面波フィルタ部１００５，１００６は、それぞれ、弾性表面波伝搬方向において隣り合うように配置された第１，第２のＩＤＴ１００５ａ，１００５ｂ，１００６ａ，１００６ｂを有する。また、ＩＤＴ１００５ａ，１００５ｂが設けられている表面波伝搬方向両側に、反射器１００５ｃ，１００５ｄが配置されている。同様に、弾性表面波フィルタ部１００６においても、反射器１００６ｃ，１００６ｄが、ＩＤＴ１００６ａ，１００６ｂが設けられている部分の表面波伝搬方向両側に配置されている。
入力端子１００３に、第１の弾性表面波フィルタ部１００５の第１のＩＤＴ１００５ａの一端が接続されている。他方、出力端子１００４に、第２の弾性表面波フィルタ部１００６の第２のＩＤＴ１００６ｂの一端が接続されている。第２のＩＤＴ１００５ｂの一端と、第１のＩＤＴ１００６ａの一端とが信号ライン１００７により接続され、それによって、第１，第２の弾性表面波フィルタ部１００５，１００６が電気的に接続されている。ＩＤＴ１００５ａ，１００５ｂ，１００６ａ，１００６ｂの各他方端はアース電位に接続されている。
弾性表面波フィルタ装置１００１では、第１，第２の弾性表面波フィルタ部１００５，１００６が２段縦続接続されている構成において、信号ライン１００７とアース電位との間に、弾性表面波共振子１００８が接続されている。弾性表面波共振子１００８の一端が、信号ライン１００７に、他端がアース電位に接続されている。すなわち、弾性表面波共振子１００８が、段間部において、信号ラインとアース電位との間に接続されている。
ここでは、弾性表面波共振子１００８の共振点を通過帯域の高周波側の減衰域に配置することにより、通過帯域高域側の減衰域における減衰量の拡大が図られている。すなわち、特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置１００１では、通過帯域低域側の急峻性を高めるのではなく、通過帯域高域側の減衰域における減衰量の拡大を図るために弾性表面波共振子１００８が接続されている。
特開平４−５４０１１号公報
特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置１００１では、段間部に弾性表面波共振子１００８が並列に、すなわちＩＤＴ１００５ｂ，１００６ａと並列に接続されており、弾性表面波共振子１００８の一端がアース電位に接続されている。そのため、段間部における対アース電位に対する静電容量が大きくなり、それによって、通過帯域幅が狭くなり、広帯域化に対応することができないという問題があった。
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、縦結合共振子型の複数の弾性表面波フィルタを縦続接続し、段間に弾性表面波共振子を接続した構成であって、フィルタ特性の急峻性を高めることができ、かつ通過帯域幅を拡げ得ることを可能とする弾性表面波フィルタ装置を提供することにある。
本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に構成されており、縦続接続されている縦結合共振子型の５ＩＤＴ型の第１，第２の弾性表面波フィルタ部と、前記圧電基板上に構成されている少なくとも２個の弾性表面波共振子とを備え、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部は、第１のＩＤＴと、前記第１のＩＤＴの弾性表面波伝搬方向両側に配置された第２，第３のＩＤＴと、前記第１〜第３のＩＤＴが設けられている部分の弾性表面波伝搬方向両側に配置された第４，第５のＩＤＴと、弾性表面波伝搬方向両端に配置された第１，第２の反射器とをそれぞれ有しており、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の各第１のＩＤＴが、表面波伝搬方向に２分割することにより設けられた第１，第２の分割ＩＤＴ部をそれぞれ有しており、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部における弾性表面波伝搬方向が平行とされており、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の第４のＩＤＴ同士を電気的に接続している第１の信号ラインと、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の各第１のＩＤＴの第１の分割ＩＤＴ部同士を電気的に接続している第２の信号ラインと、第１，第２の弾性表面波フィルタ部の第１のＩＤＴの第２の分割ＩＤＴ部同士を電気的に接続している第３の信号ラインと、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の第５のＩＤＴ同士を電気的に接続している第４の信号ラインとをさらに備え、前記第１の信号ラインを伝搬する電気信号の位相と、第２の信号ラインを伝搬する電気信号の位相とが１８０°異なっており、かつ第３の信号ラインを伝搬する電気信号の位相と、第４の信号ラインを伝搬する電気信号の位相とが１８０°異なっており、前記第１の信号ラインと前記第２の信号ラインとの間及び前記第３の信号ラインと前記第４の信号ラインとの間に、前記少なくとも２個の弾性表面波共振子の内少なくとも１個の弾性表面波共振子がそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする、弾性表面波フィルタ装置である。
また、本発明のある特定の局面では、前記第１の弾性表面波フィルタ部が不平衡端子に接続されており、前記第２の弾性表面波フィルタ部が第１，第２の平衡端子に接続されており、それによって、本発明に従って、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ装置を提供することができる。
また、本発明に係る弾性表面波フィルタ装置は、平衡−不平衡変換機能を有するものに限らず、前記第１の弾性表面波フィルタ部が第１の不平衡端子に、前記第２の弾性表面波フィルタ部が第２の不平衡端子に接続されており、不平衡信号入力−不平衡信号出力フィルタであってもよく、また、前記第１の弾性表面波フィルタ部が、第１，第２の平衡端子に、前記第２の弾性表面波フィルタ部が第３，第４の平衡端子に接続されており、平衡信号入力（出力）−平衡信号出力（入力）フィルタであってもよい。
また、本発明によれば、上記本発明に従って構成された弾性表面波フィルタ装置を帯域フィルタとして備えるデュプレクサを提供することとができ、従って、フィルタ特性の急峻性に優れ、かつ広帯域化に容易に対応可能なデュプレクサを提供することが可能となる。
（発明の効果）
また、本発明に係る弾性表面波フィルタ装置によれば、第１〜第５のＩＤＴを有する縦結合共振子型の第１，第２の弾性表面波フィルタ部が縦続接続されており、上記第１の信号ラインと第２の信号ラインとで、伝送される信号の位相が反転され、かつ第３，第４の信号ライン間で伝送される信号の位相が反転されるように各ＩＤＴが設定されており、第１の信号ラインと第２の信号ラインとの間及び第３の信号ラインと第４の信号ラインとの間に、それぞれ、少なくとも１個の弾性表面波共振子が電気的に接続されているため、第１の発明の場合と同様に、フィルタ特性の急峻性を高めることができ、かつ通過帯域幅を拡げることが可能となる。
よって、本発明によれば、フィルタ特性の急峻性に優れているだけでなく、広帯域化に容易に対応し得る弾性表面波フィルタ装置を提供することが可能となる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図である。 図２は、第１の実施形態及び比較例の弾性表面波フィルタ装置のフィルタ特性を示す図である。 図３は、比較例として用意した弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図である。 図４は、第１の実施形態の弾性表面波フィルタ装置における圧電基板上の電極部分の配置を説明するための模式的平面図である。 図５は、比較例の弾性表面波フィルタ装置における圧電基板上の電極部分の配置を説明するための模式的平面図である。 図６は、第２の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図である。 図７は、第３の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図である。 図８は、第４の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図である。 図９は、第５の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図である。 図１０は、第６の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図である。 図１１は、第７の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図である。 図１２は、従来の弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図である。
符号の説明
１…弾性表面波フィルタ装置
２…圧電基板
３…不平衡端子
４，５…第１，第２の平衡端子
６，７…第１，第２の信号ライン
６ａ，７ａ…第１，第２の信号ライン
６ｂ，７ｂ…第３、第４の信号ライン
１０，１０Ａ…第１の弾性表面波フィルタ部
１１〜１３，１１Ａ〜１３Ａ…第１〜第３のＩＤＴ
１４，１５…反射器
２０，２０Ａ…第２の弾性表面波フィルタ部
２１〜２３，２１Ａ〜２３Ａ…第１〜第３のＩＤＴ
２４，２５…第１，第２の反射器
３１…弾性表面波共振子
３１ａ，３１ｂ，３１Ａ…弾性表面波共振子
３２…ＩＤＴ
３３，３４…反射器
１０１…弾性表面波フィルタ装置
１１０…第１の弾性表面波フィルタ部
１２０…第２の弾性表面波フィルタ部
１０３…不平衡入力端子
１０４…不平衡出力端子
１１１，１２１…第１のＩＤＴ
２０１…弾性表面波フィルタ装置
２０３ａ，２０３ｂ…平衡信号入力端子
２０４ａ，２０４ｂ…平衡信号出力端子
２１０，２２０…第１，第２の弾性表面波フィルタ部
３０１…弾性表面波フィルタ装置
４０１…弾性表面波フィルタ装置
４１０…第１の弾性表面波フィルタ部
４１１〜４１５…第１〜第５のＩＤＴ
４１１ａ，４１１ｂ…第１，第２の分割ＩＤＴ部
４１６，４１７…反射器
４２０…第２の弾性表面波フィルタ部
４２１〜４２５…第１〜第５のＩＤＴ
４２１ａ，４２１ｂ…第１，第２の分割ＩＤＴ部
４２６，４２７…反射器
５０１…弾性表面波フィルタ装置
６０１…デュプレクサ
６０３…不平衡端子
６０４…弾性表面波共振子
６０５…送信側帯域フィルタ
６０５ａ〜６０５ｃ…直列腕共振子
６０５ｄ，６０５ｅ…並列腕共振子
以下、図面を参照しつつ、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。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図である。
本実施形態の弾性表面波フィルタ装置１は、平衡−不平衡変換機能を有するＥＧＳＭ用受信側帯域フィルタとして用いられる弾性表面波フィルタ装置である。ＥＧＳＭ方式における送信周波数帯は８８０〜９１５ＭＨｚであるのに対し、受信周波数帯は、９２５〜９６０ＭＨｚである。
弾性表面波フィルタ装置１は、圧電基板２上に図示の電極構造を形成することにより構成されている。弾性表面波フィルタ装置１は、不平衡端子３と、第１，第２の平衡端子４，５とを有する。本実施形態では、不平衡端子３におけるインピーダンスが５０Ω、第１，第２の平衡端子４，５におけるインピーダンスが１００Ωとされている。また、圧電基板２としては、特に限定されるわけではないが、４０°±５°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ３基板が用いられている。
圧電基板２上に、Ａｌをパターニングすることにより、図示の電極構造が形成されている。すなわち、縦結合共振子型の第１，第２の弾性表面波フィルタ部１０，２０と、弾性表面波共振子３１とが構成されている。
第１の弾性表面波フィルタ部１０は、第１のＩＤＴ１１と、第１のＩＤＴ１１の表面波伝搬方向両側に配置された第２，第３のＩＤＴ１２，１３とを有する。第１〜第３のＩＤＴ１１〜１３が設けられている部分の表面波伝搬方向両側に、第１，第２の反射器１４，１５が配置されている。
同様に、第２の弾性表面波フィルタ部２０もまた、第１のＩＤＴ２１と、第１のＩＤＴ２１の表面波伝搬方向両側に配置された第２，第３のＩＤＴの２２，２３とを有する。第１〜第３のＩＤＴ２１〜２３が設けられている部分の表面波伝搬方向両側に、第１，第２の反射器２４，２５が配置されている。
弾性表面波共振子３１は、１ポート型弾性表面波共振子であり、ＩＤＴ３２と、ＩＤＴ３２の表面波伝搬両側に配置された反射器３３，３４とを有する。
不平衡端子３に、第１の弾性表面波フィルタ部１０の第１のＩＤＴ１１の一端が接続されている。ＩＤＴ１１の他端は、アース電位に接続されている。第２のＩＤＴ１２の一端はアース電位に接続されており、他端が、第１の信号ライン６を介して第２の弾性表面波フィルタ部２０の第２のＩＤＴ２２の一端に接続されている。
第３のＩＤＴ１３の一端がアース電位に接続されており、他端が第２の信号ライン７を介して第２の弾性表面波フィルタ部２０の第３のＩＤＴ２３の一端に接続されている。すなわち、第１の信号ライン６により、第２のＩＤＴ１２，２２同士が接続されており、第２の信号ライン７により、第３のＩＤＴ１３，２３同士が接続されている。
第２の弾性表面波フィルタ部２０における第２，第３のＩＤＴ２２，２３の各他端は、アース電位に接続されている。
第２の弾性表面波フィルタ部２０の第１のＩＤＴ２１の一端が第１の平衡端子４に接続されており、他端が第２の平衡端子５に接続されている。
本実施形態では、第１の弾性表面波フィルタ部１０の第１のＩＤＴ１１と、第２のＩＤＴ１２とが隣り合っている部分では、第１のＩＤＴ１１の電極指が信号ライン、すなわちホット電位に接続されており、第２のＩＤＴ１２の最外側の電極指はアース電位に接続されている。他方、ＩＤＴ１１，１３が隣り合っている部分では、ＩＤＴ１１の最外側の電極指及びＩＤＴ１３の最外側の電極指のいずれもがアース電位に接続されている。そして、ＩＤＴ１２，１３は、同様に構成されている。従って、第１の信号ライン６を伝送する信号の位相に対し、第２の信号ライン７を伝送される信号の位相が１８０°異なっている。
ＩＤＴ２２，２３は、ＩＤＴ２１へ伝送される信号の位相が互いに１８０°異なるように配置されている。
ＩＤＴ２１の電極指本数は偶数本とされている。従って、ＩＤＴ２１の両端から第１，第２の平衡端子へ伝送される信号の位相が互いに１８０°異なっている。
なお、本実施形態では、第１〜第３のＩＤＴ１１〜１３を上記のように構成することにより、第１の信号ライン６を流れる信号の位相と、第２の信号ライン７を流れる信号の位相とが１８０°異ならされていたが、第１，第２の信号ライン６，７を流れる信号の位相が１８０°異なる限り、第１〜第３のＩＤＴ１１〜１３は、他の形態とされていてもよい。
本実施形態の特徴は、伝送される信号の位相が反転されている関係にある第１，第２の信号ライン６，７間に、弾性表面波共振子３１が接続されていることにある。弾性表面波共振子３１の反共振点は、弾性表面波フィルタ装置１の通過帯域内に位置しており、共振点は、通過帯域低域側端部近傍の減衰域に配置されている。弾性表面波共振子３１の共振点の位置、すなわち、上記通過帯域低域側端部近傍の減衰域とは、弾性表面波共振子３１が接続されていない場合に比べ、フィルタの通過帯域低域側におけるフィルタ特性の急峻性を高め得る作用を果たす減衰域範囲を意味する。
本実施形態の弾性表面波フィルタ装置１では、上記第１，第２の信号ライン６，７間に上記弾性表面波共振子３１が接続されていることにより、通過帯域低域側におけるフィルタ特性の急峻性を高め得るだけではなく、通過帯域幅を広げることが可能とされている。これを具体的な実験例に基づき説明する。
第１の弾性表面波フィルタ部１０、第２の弾性表面波フィルタ部２０及び弾性表面波共振子３１を以下の仕様で形成した。
なお、以下において、波長λＩとは、ＩＤＴの電極指のピッチで定まる波長をいうものとする。
（第１の弾性表面波フィルタ部１０）
交叉幅：３６．８λＩ
第１のＩＤＴ１１の電極指の本数：３８本
第２，第３のＩＤＴ１２，１３の電極指の本数：２８本
第１，第２の反射器１４，１５の電極指の本数：６５本
メタライゼーションレシオ：０．７３
電極膜厚：０．０８８λＩ
（第２の弾性表面波フィルタ部２０）
交叉幅：３６．８λＩ
第１のＩＤＴ２１の電極指の本数：４０本
第２，第３のＩＤＴ２２，２３の電極指の本数：２８本
第１，第２の反射器２４，２５の電極指の本数：６５本
メタライゼーションレシオ：０．７３
電極膜厚：０．０８８λＩ
（弾性表面波共振子３１の仕様）
交叉幅：５．８λＩ
ＩＤＴ３２の電極指の本数：６１本
各反射器３３，３４における電極指の本数：１８本
メタライゼーションレシオ：０．５０
電極膜厚：０．１０９λＩ
上記のようにして作製した本実施形態の弾性表面波フィルタ装置１のフィルタ特性を測定した。結果を図２に実線で示す。
なお、比較例として、図３に示す弾性表面波フィルタ装置１１０１を作製した。弾性表面波フィルタ装置１１０１では、弾性表面波共振子３１に代えて、第１の信号ライン６及び第２の信号ライン７とアース電位との間に、それぞれ、弾性表面波共振子１１０２，１１０３を接続したことを除いては、上記実施形態の弾性表面波フィルタ装置１と同様とした。この場合、弾性表面波共振子１１０２，１１０３における電極指交叉幅は、容量値を第１の実施形態の場合と同様とするために、図１に示した弾性表面波共振子３１の交叉幅の２倍とした。その他の設計は、第１の実施形態の場合と同様として、比較例の弾性表面波フィルタ装置１１０１を作製し、フィルタ特性を測定した。結果を図２に破線で示す。
図２から明らかなように、比較例の弾性表面波フィルタ装置１１０１に比べて、本実施形態の弾性表面波フィルタ装置１では、通過帯域幅が広くなっていることがわかる。より具体的には、３ｄＢ減衰量の帯域幅、すなわちスルーレベルから挿入損失が３ｄＢ以下である通過帯域の幅が、上記実施形態によれば、比較例に比べ約１．５ＭＨｚ広くなっていることがわかる。そして、上記実施形態の弾性表面波フィルタ装置１における通過帯域低域側のフィルタ特性の急峻性は、上記比較例の場合と同じレベルであることがわかる。
従って、上記実施形態によれば、通過帯域低域側のフィルタ特性の急峻性を、弾性表面波共振子３１の接続により高め得るだけでなく、通過帯域幅を広げ得ることがわかる。この理由は、以下の通りであると考えられる。
前述したように、従来、弾性表面波フィルタに弾性表面波共振子を並列に接続して、フィルタ特性の通過帯域低域側における急峻性を高める場合には、弾性表面波共振子の共振点を通過帯域低域側端部近傍の減衰域に配置し、反共振を通過帯域内に配置していた。しかしながら、この場合、図３に示した比較例の構造から明らかなように、圧電基板上におけるアース電位に接続される電極部分が複雑かつ広くなり、そのため、弾性表面波フィルタの対接地容量が大きくなるという問題があった。特に、図３に示したように、２段縦続接続型の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ装置１１０１では、段間部の対接地容量が大きくなると、通過帯域幅が狭くならざるを得なかった。これに対して、本実施形態では、第１の信号ライン６を流れる電気信号の位相と、第２の信号ライン７を流れる電気信号の位相とが１８０°異なっており、この第１，第２の信号ライン６，７間に弾性表面波共振子３１が接続されている。従って、第１，第２の信号ライン６，７から弾性表面波共振子３１に伝送されてくる信号が相殺されることになる。
よって、弾性表面波共振子３１の共振点において双方の信号が最も効果的に相殺されることになるため、弾性表面波共振子１１０２，１１０３を並列接続した従来例に相当する比較例の弾性表面波フィルタ装置１１０１の場合と同様に、フィルタ特性の低域側における急峻性を高めることができる。加えて、段間部におけるアースラインを大幅に減らすことができるので、通過帯域幅を広げることが可能とされている。
参考までに、図４に第１の実施形態の弾性表面波フィルタ装置１の圧電基板２上における電極部分のレイアウトをハッチングを付して模式的に示す。ここで、断面ではないが、信号ライン６，７、信号電位に接続される電極４０ａ〜４０ｃ、アース電位に接続される電極４１ａ〜４１ｅを、それぞれ、ハッチングを付して示すこととする。また、絶縁膜４２ａ〜４２ｄは、異なる電位に接続される電極同士の短絡を防止するための絶縁膜である。
比較のために、図５に図３に示した比較例の弾性表面波フィルタ装置１１０１における圧電基板上の電極のレイアウトを模式的に示す。ここでも、信号ライン６，７、信号電位及びアース電位に接続される電極１１０４ａ〜１１０４ｃ，１１０５ａ〜１１０５ｅをハッチングを付して示すこととする。また、絶縁膜１１０６ａ〜１１０６ｄは、異なる電位に接続される電極間の短絡を防止するための絶縁膜を意味する。
図４と図５を比較すれば明らかなように、上記実施形態によれば、比較例に比べて段間部におけるアース電位に接続される電極部分が著しく少なくなり、段間部の信号ライン６，７に対接地容量が侵入し難いことがわかる。
第１の実施形態では、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ装置１を示したが、本発明は、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ装置に限定されるものではない。すなわち、図６に示す第２の実施形態の弾性表面波フィルタ装置１０１では、圧電基板１０２上に図示の電極構造が形成されている。ここでは、不平衡信号入力端子１０３と、不平衡信号出力端子１０４との間に、縦結合共振子型の第１，第２の弾性表面波フィルタ部１１０，１２０が縦続接続されている。すなわち、第１の弾性表面波フィルタ部１１０の第１のＩＤＴ１１１の一端が不平衡信号入力端子１０３に接続されており、他端がアース電位に接続されている。また、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１２０の第１のＩＤＴ１２１の一端がアース電位に、他端が不平衡信号出力端子１０４に接続されている。その他の点については、第１の実施形態の弾性表面波フィルタ装置１と同様であるため、同一の部分については、同一の参照番号を付することにより、その説明を省略する。
このように、本発明の弾性表面波フィルタ装置は、不平衡信号入力、不平衡信号出力を有する弾性表面波フィルタ装置であってもよい。
第２の実施形態においても、弾性表面波共振子３１が第１，第２の信号ライン６，７の間に接続されているので、また第１，第２の信号ライン６，７を伝送する信号の位相が１８０°異なっているため、さらに弾性表面波共振子３１の共振点が弾性表面波フィルタ装置の通過帯域低域側端部近傍の減衰域に存在し、反共振点が通過帯域内に存在するため、第１の実施形態と同様に、通過帯域低域側のフィルタ特性の急峻性を高めることができ、かつ通過帯域幅の拡大が図られる。
図７に示す第３の実施形態の弾性表面波フィルタ装置２０１では、圧電基板２０２上に、図示の電極構造が形成されている。すなわち、第１，第２の平衡信号入力端子２０３ａ，２０３ｂと、第１，第２の平衡信号出力端子２０４ａ，２０４ｂとの間に、縦結合共振子型の第１，第２の弾性表面波フィルタ部２１０，２２０が縦続接続されている。また、段間部に弾性表面波共振子３１が、第１の実施形態の場合と同様に構成され、かつ接続されている。
弾性表面波フィルタ部２１０，２２０は、第１の実施形態の弾性表面波フィルタ部１０，２０と同様に構成されている。もっとも、第１のＩＤＴ１１の一端が、第１の平衡信号入力端子２０３ａに、他端が第２の平衡信号入力端子２０３ｂに接続されている。また、第２の弾性表面波フィルタ部２２０では、中央のＩＤＴ２１の一端が、第１の平衡信号出力端子２０４ａに、他端が、第２の平衡信号出力端子２０４ｂに接続されている。その他の構成は、第１の実施形態の弾性表面波フィルタ装置１と同様とされている。従って、本実施形態においても、第１の実施形態の場合と同様に、フィルタ特性の通過帯域低域側における急峻性を高めることができ、かつ通過帯域幅の拡大を図ることができる。
図８は、本発明の第４の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置の電極構造を示す模式的平面図である。第４の実施形態の弾性表面波フィルタ装置３０１では、不平衡端子３に、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型の２つの第１の弾性表面波フィルタ部１０，１０Ａが接続されている。また、第１の弾性表面波フィルタ部１０の後段には、縦結合共振子型の第２の弾性表面波フィルタ部２０が接続されており、第１，第２の信号ライン６，７間に弾性表面波共振子３１が接続されている。そして、第２の弾性表面波フィルタ部２０のＩＤＴ２１の一端がアース電位に、他端が第１の平衡端子４に電気的に接続されている。
他方、第１の弾性表面波フィルタ部１０Ａの後段にも、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型の第２の弾性表面波フィルタ部２０Ａが接続されており、第１，第２の信号ライン６Ａ，７Ａ間に弾性表面波共振子３１Ａが接続されている。第２の弾性表面波フィルタ部２０Ａの第１のＩＤＴ２１Ａの一端がアース電位に、他端が第２の平衡端子５に接続されている。
本実施形態では、第１，第２の信号ライン６，７を伝送する信号の位相が、１８０°異なっており、第１，第２の信号ライン６Ａ，７Ａを伝送する信号の位相も１８０°異なるように、かつ第１，第２の平衡端子４，５から取り出される信号の位相が１８０°異なるように、ＩＤＴ１１〜１３，１１Ａ〜１３Ａ，２１〜２３，２１Ａ〜２３Ａが構成されている。そして、弾性表面波共振子３１Ａは、弾性表面波共振子３１と同様に、フィルタの通過帯域低域側端部近傍の減衰域に共振点を有し、通過帯域内に反共振点を有するように構成されている。従って、本実施形態においても、通過帯域低域側におけるフィルタ特性の急峻性を高め、かつ通過帯域幅の拡大を図ることができる。
このように、本発明おいては、図１に示したフロートタイプの平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ装置に限らす、第４の実施形態の弾性表面波フィルタ装置３０１のように、いわゆる中性点付タイプの平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ装置であってもよい。
また、図９及び図１０に示すように、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを用いた弾性表面波フィルタ装置であってもよい。
図９に示す第５の実施形態の弾性表面波フィルタ装置４０１では、圧電基板４０２上に図示の電極構造が形成されている。ここでは、不平衡端子３と第１，第２の平衡端子４，５との間に、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型の第１，第２の弾性表面波フィルタ部４１０，４２０が縦続接続されている。
弾性表面波フィルタ部４１０は、第１のＩＤＴ４１１と、第１のＩＤＴ４１１の表面波伝搬両側に配置された第２，第３のＩＤＴ４１２，４１３と、第１〜第３のＩＤＴ４１１〜４１３が設けられている部分の表面波伝搬方向両側に配置された第４のＩＤＴ４１４及び第５のＩＤＴ４１５とを有する。第４，第５のＩＤＴ４１４，４１５の表面波伝搬方向両側には、それぞれ、第１，第２の反射器４１６，４１７が配置されている。
第２の弾性表面波フィルタ部４２０も、同様に構成された第１〜第５のＩＤＴ４２１〜４２５と、第１，第２の反射器４２６，４２７とを有する。
ここでは、中央の第１のＩＤＴ４１１，４２１が、表面波伝搬方向に一方のくし歯電極を２分割することにより設けられた第１，第２の分割ＩＤＴ部４１１ａ，４１１ｂ，４２１ａ，４２１ｂを有する。
不平衡端子３に、第２，第３のＩＤＴ４１２，４１３の一端が共通接続され、ＩＤＴ４１２，４１３の他端はアース電位に接続されている。第４のＩＤＴ４１４の一端が第１の信号ライン６ａにより、第２の弾性表面波フィルタ部４２０の第４のＩＤＴ４２４の一端に接続されている。ＩＤＴ４１４，４２４の各他端はアース電位に接続されている。第１の分割ＩＤＴ部４１１ａの一端が第２の信号ライン７ａにより第１の分割ＩＤＴ部４２１ａに接続されている。
第２の分割ＩＤＴ部４１１ｂと、第２の分割ＩＤＴ部４２１ｂとが、第３の信号ライン６ｂにより電気的に接続されている。ＩＤＴ４１１，４２１の分割ＩＤＴ部とは反対側の端部はアース電位に接続されている。第５のＩＤＴ４１５の一端が第４の信号ライン７ｂを介して、第５のＩＤＴ４２５の一端に接続されている。第５のＩＤＴ４１５，４２５の各他端はアース電位に接続されている。
そして、第２のＩＤＴ４２２の一端がアース電位に、他端が第１の平衡端子４に接続されている。同様に、第３のＩＤＴ４２３の一端がアース電位に、他端が第２の平衡端子５に接続されている。ここでは、第１の信号ライン６ａを流れる信号の位相と第２の信号ライン７ａを流れる信号の位相とが１８０°異なるように第３の信号ライン６ｂを流れる信号の位相と第４の信号ライン７ｂを流れる信号の位相とが１８０°異なるように、さらに第１，第２の平衡端子４，５から取り出される信号の位相が１８０°異なるように、ＩＤＴ４１１〜４１５及びＩＤＴ４２１〜４２５が構成されている。
そして、第１，第２の信号ライン６ａ，７ａ間に弾性表面波共振子３１ａが、第３，第４の信号ライン６ｂ，７ｂ間に弾性表面波共振子３１ｂが接続されている。
本実施形態においても、弾性表面波共振子３１ａ，３１ｂの共振点が、通過帯域低域側端部近傍の減衰域に、反共振点が通過帯域内に配置されている。従って、本実施形態においても、通過帯域低域側の急峻性を高め、かつ通過帯域幅の拡大を図ることができる。
図１０に示す弾性表面波フィルタ装置５０１では、不平衡端子３及び第１，第２の平衡端子４，５との接続態様が異なることを除いては、弾性表面波フィルタ装置４０１と同様とされている。すなわち、第５の実施形態の弾性表面波フィルタ装置５０１では、第１の平衡端子４が、第２，第３のＩＤＴ４２２，４２３の一端に接続されており、第２の平衡端子５が、第２，第３のＩＤＴ４２２，４２３の他端に電気的に接続されていることを除いては、弾性表面波フィルタ装置４０１と同様に構成されている。このように、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを用いた弾性表面波フィルタ装置においても、平衡−不平衡変換機能を実現するための第１，第２の平衡端子の接続形態は、フロートタイプであってもよい。
本発明に係る弾性表面波フィルタ装置は、携帯電話機のＲＦ段の帯域フィルタとしての好適に用いられるが、特に、図１１に示すデュプレクサ６０１を構成するのに好適に用いられる。デュプレクサ６０１では、アンテナに接続される不平衡端子６０３に、弾性表面波共振子６０４を介して、第１の実施形態の弾性表面波フィルタ装置１が接続されている。それによって、第１，第２の平衡端子４，５を受信端子とする受信側帯域フィルタが構成されている。他方、アンテナに接続される不平衡端子６０３には、送信側帯域フィルタ６０５も接続されている。送信側帯域フィルタ６０５は、本実施形態では、複数の直列腕共振子６０５ａ〜６０５ｃと、複数の並列腕共振子６０５ｄ，６０５ｅとを有するラダー型の回路構成を備えている。そして、送信端子６０６と、上記不平衡端子６０３との間に、複数の直列腕共振子６０５ａ〜６０５ｃが接続されている。
なお、第１の実施形態では、圧電基板は４０°±５°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ３基板により構成されていたが、本発明においては、圧電基板として、６４°〜７２°ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ３基板、４１°ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ３基板などの他のカット角あるいは他の圧電材料からなる圧電基板を用いてもよい。
また、上記各実施形態では、弾性表面波共振子３１，３１Ａ，３１ａ，３１ｂにおいては、共振点が通過帯域低域側端部近傍の減衰域に配置され、反共振点が通過帯域内に配置され、それによって通過帯域低域側のフィルタ特性の急峻性が高められていたが、本発明は、これに限定されるものではなく、通過帯域内に共振点を配置し、通過帯域高域側端部近傍の減衰域に反共振点を配置して通過帯域高域側の端部近傍の減衰域における減衰量を高めてもよい。

Claims (5)

  1. 圧電基板と、
    前記圧電基板上に構成されており、縦続接続されている縦結合共振子型の５ＩＤＴ型の第１，第２の弾性表面波フィルタ部と、
    前記圧電基板上に構成されている少なくとも２個の弾性表面波共振子とを備え、
    前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部は、第１のＩＤＴと、前記第１のＩＤＴの弾性表面波伝搬方向両側に配置された第２，第３のＩＤＴと、前記第１〜第３のＩＤＴが設けられている部分の弾性表面波伝搬方向両側に配置された第４，第５のＩＤＴと、弾性表面波伝搬方向両端に配置された第１，第２の反射器とをそれぞれ有しており、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の各第１のＩＤＴが、表面波伝搬方向に２分割することにより設けられた第１，第２の分割ＩＤＴ部をそれぞれ有しており、
    前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部における弾性表面波伝搬方向が平行とされており、
    前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の第４のＩＤＴ同士を電気的に接続している第１の信号ラインと、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の各第１のＩＤＴの第１の分割ＩＤＴ部同士を電気的に接続している第２の信号ラインと、第１，第２の弾性表面波フィルタ部の第１のＩＤＴの第２の分割ＩＤＴ部同士を電気的に接続している第３の信号ラインと、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の第５のＩＤＴ同士を電気的に接続している第４の信号ラインとをさらに備え、
    前記第１の信号ラインを伝搬する電気信号の位相と、第２の信号ラインを伝搬する電気信号の位相とが１８０°異なっており、かつ第３の信号ラインを伝搬する電気信号の位相と、第４の信号ラインを伝搬する電気信号の位相とが１８０°異なっており、
    前記第１の信号ラインと前記第２の信号ラインとの間及び前記第３の信号ラインと前記第４の信号ラインとの間に、前記少なくとも２個の弾性表面波共振子の内少なくとも１個の弾性表面波共振子がそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする、弾性表面波フィルタ装置。
  2. 前記第１の弾性表面波フィルタ部が不平衡端子に接続されており、前記第２の弾性表面波フィルタ部が第１，第２の平衡端子に接続されており、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタ装置である、請求項１に記載の弾性表面波フィルタ装置。
  3. 前記第１の弾性表面波フィルタ部が第１の不平衡端子に、前記第２の弾性表面波フィルタ部が第２の不平衡端子に接続されており、不平衡信号入力−不平衡信号出力フィルタである、請求項１に記載の弾性表面波フィルタ装置。
  4. 前記第１の弾性表面波フィルタ部が、第１，第２の平衡端子に、前記第２の弾性表面波フィルタ部が第３，第４の平衡端子に接続されており、平衡信号入力−平衡信号出力フィルタである、請求項１に記載の弾性表面波フィルタ装置。
  5. 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装置を帯域フィルタとして備えることを特徴とする、デュプレクサ。
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