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JP2000261269A - 弾性表面波フィルタおよび弾性表面波フィルタの特性調整方法 - Google Patents

弾性表面波フィルタおよび弾性表面波フィルタの特性調整方法

Info

Publication number
JP2000261269A
JP2000261269A JP5927599A JP5927599A JP2000261269A JP 2000261269 A JP2000261269 A JP 2000261269A JP 5927599 A JP5927599 A JP 5927599A JP 5927599 A JP5927599 A JP 5927599A JP 2000261269 A JP2000261269 A JP 2000261269A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acoustic wave
surface acoustic
filter
wave filter
attenuation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5927599A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadahiro Morizaki
忠宏 森崎
Taiji Yamamoto
泰司 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP5927599A priority Critical patent/JP2000261269A/ja
Publication of JP2000261269A publication Critical patent/JP2000261269A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯電話のRFフィルタは不平衡型である梯
子型フィルタが多かったが、近年平衡型のフィルタの需
要要求が高まっており、また、減衰周波数帯域のよりい
っそうの減衰量改善が望まれていた。 【解決手段】 圧電性基板上に形成した交差指状電極に
よる弾性表面波共振子にて格子型回路の直列腕と並列腕
を構成して弾性表面波フィルタとしている。さらに、こ
の直列腕の弾性表面波共振子の静電容量と並列腕の弾性
表面波共振子の静電容量との比が1±0.2の範囲内と
なっている。従って、この弾性表面波フィルタは中心周
波数帯域前後の減数周波数帯域で減衰率が45dB程度
になり、簡易な構成により減衰周波数帯域における減衰
量が大きい平衡型フィルタを提供することができる。

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
タおよび弾性表面波フィルタの特性調整方法に関し、特
に、携帯電話のRFフィルタに使用して好適な弾性表面
波フィルタおよび弾性表面波フィルタの特性調整方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆるバンドパスフィルタは、入力さ
れる信号のうち特定周波数の信号のみを通過させるもの
であり、その特性としては通過周波数帯域の良通過性お
よび減衰周波数帯域の減衰特性により所望の周波数のみ
を通過させうるか否かが重要である。
【0003】携帯電話においては、たとえば送信側の搬
送波の周波数を897.5MHz、受信側の搬送波を9
42.5MHzなどとしている。このように受信側と送
信側とで周波数が近いため、受信側のRFフィルタの特
性としては受信側の942.5MHz付近の周波数の減
衰量が大きく、送信側のRFフィルタの特性としては送
信側の897.5MHz付近の周波数の減衰量が大きい
必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の弾性表
面波フィルタにおいては、次のような課題があった。す
なわち、図7は通常の格子型弾性表面波フィルタを送信
側のRFフィルタに使用した場合の特性の一例を示して
いる。同図において通過周波数は897.5MHz付近
であり、897.5MHz±500MHzにて25dB
の減衰量を達成している。かかる格子型弾性表面波フィ
ルタは平衡型であるが、その減衰量が25dBでは不十
分であった。
【0005】また、携帯電話のRFフィルタは不平衡型
である梯子型フィルタが多かったが、近年平衡型のフィ
ルタの需要要求が高まっており、また、減衰周波数帯域
のよりいっそうの減衰量改善が望まれていた。
【0006】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、簡易な構成により減衰周波数帯域における減衰
量が大きい平衡型フィルタを提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1にかかる発明は、圧電性基板上に形成した
交差指状電極により構成した複数の弾性表面波共振子に
て格子型回路を構成してなる弾性表面波フィルタであっ
て、上記格子型回路における直列腕の弾性表面波共振子
の静電容量と並列腕の弾性表面波共振子の静電容量との
比が1±0.2の範囲内である構成としてある。
【0008】すなわち、本弾性表面波フィルタは圧電性
基板上に交差指状電極を形成して弾性表面波共振子を構
成し、2つの直列腕たる弾性表面波共振子と、2つの並
列腕たる弾性表面波共振子とからなる格子型回路によっ
て構成される。さらに、この格子型回路における直列腕
の弾性表面波共振子の静電容量と並列腕の弾性表面波共
振子の静電容量との比が1±0.2の範囲内となってい
る。
【0009】一般に弾性表面波共振子の等価回路は抵
抗,コンデンサ,コイルの3つの素子を直列に接続した
ものと1つのコンデンサとを並列に接続した状態で表せ
られるので、上記1つのコンデンサの静電容量を変化さ
せることにより、弾性表面波フィルタ全体としての特性
が改善される。
【0010】かかる静電容量の調節によって、この弾性
表面波フィルタの特性は例えば中心周波数が897.5
MHzである時に、897.5±500MHzの周波数
帯域で45dB程度になる。従って、かかる中心周波数
前後の周波数の信号が大幅に低減される。
【0011】ここで、このように弾性表面波共振子の静
電容量を変化するための具体的な手法として、請求項2
にかかる発明は、請求項1に記載の弾性表面波フィルタ
において、弾性表面波共振子の交差指状電極はその交差
指状部の本数および幅を変えることにより静電容量が調
節される構成としてある。
【0012】すなわち、交差指状電極は2つの櫛状の電
極を互いに向かい合わせて、この櫛を一本ずつ互い違い
になるように構成したものであり、この交差指状電極か
らなる弾性表面波共振子の特性は櫛状になった交差指状
部の本数および幅を変えることによって決定される。つ
まり、これらの本数および幅を変えることにより上述の
等価回路における並列に接続される状態のコンデンサの
容量が変わる。従って、容易に弾性表面波共振子の特性
が変化させることができ、ひいては弾性表面波フィルタ
の特性が変わる。
【0013】上述の弾性表面波フィルタは減衰周波数帯
域にて45dBにも達する。従って、かかる弾性表面波
フィルタを使用して好適な具体例として、請求項3にか
かる発明は、記請求項1又は請求項2に記載の弾性表面
波フィルタにおいて、この弾性表面波フィルタは、通信
装置のフィルタである構成としてある。
【0014】すなわち、かかる弾性表面波フィルタを通
信装置に使用すると、受信側中心周波数と送信側中心周
波数がある程度近づいていても互いに影響を与えない程
度に不必要な周波数帯域の信号が除去される。例えば、
送信側の中心周波数が897.5MHzであって受信側
の中心周波数が942.5MHzであるときに、かかる
942.5MHz付近の周波数の信号を効果的に除去で
きる。
【0015】さらに、本発明は送信側と受信側との搬送
波の周波数が近接している携帯電話において使用して好
適であって、かかる構成の具体例として、請求項4にか
かる発明は、記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の
弾性表面波フィルタにおいて、この弾性表面波フィルタ
は、携帯電話の送信側のRFフィルタとして使用される
構成としてある。
【0016】すなわち、例えば送信側の信号の搬送波周
波数が897.5MHzであって受信側の信号の搬送波
周波数が942.5MHzであるときに送信側のRFフ
ィルタとして本発明を使用すると、受信側搬送波周波数
である942.5MHz付近の周波数帯域の信号が効果
的に除去される。
【0017】さらに、本発明を携帯電話にて使用する場
合の他の例として、請求項5にかかる発明は、請求項1
〜請求項4のいずれかに記載の弾性表面波フィルタにお
いて、この弾性表面波フィルタは、携帯電話の受信側の
RFフィルタとして使用される構成としてある。
【0018】すなわち、例えば受信側の信号の搬送波周
波数が942.5MHzであって送信側の信号の搬送波
周波数が897.5MHzであるときに送信側のRFフ
ィルタとして本発明を使用すると、受信側搬送波周波数
である897.5MHz付近の周波数帯域の信号が効果
的に除去される。このように、弾性表面波フィルタにお
ける弾性表面波共振子の特性を調整して減衰周波数帯域
の減衰特性を向上させる手法は方法の発明として捉える
ことも可能である。
【0019】このため、請求項6にかかる発明は、圧電
性基板上に形成した交差指状電極により構成した複数の
弾性表面波共振子にて格子型回路を構成してなる弾性表
面波フィルタの特性調整方法であって、上記格弾性表面
波共振子のそれぞれにおいて交差指状電極の交差指状部
の本数および幅を変えることにより静電容量を調整し、
格子型回路における直列腕の弾性表面波共振子の静電容
量と並列腕の弾性表面波共振子の静電容量との比を1±
0.2の範囲内とする構成としてある。すなわち、必ず
しも実体のある装置に限らず、その方法としても有効で
あることに相違はない。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態にか
かる弾性表面波フィルタを使用する携帯電話の受信部お
よび送信部の概略構成を示している。同図において、P
LL制御器140は送信側のミキサに接続され、また、
フィルタ141を介して受信側のミキサに接続されてい
る。
【0021】送信側では送信部としてアンプ122とR
Fフィルタ132を備えており、このRFフィルタは前
記ミキサおよびアンプ122と接続され、アンプ122
はデュプレクサ110と接続されている。ここで、本発
明にかかる弾性表面波フィルタはRFフィルタ132に
使用されている。
【0022】従って、ミキサから出力された信号はRF
フィルタ132を通過することにより、中心周波数であ
る897.5MHz前後の減衰周波数帯域の信号が除去
されて送信信号としてアンプ122に出力される。アン
プ122に入力した送信信号は増幅されデュプレクサ1
10に入力される。
【0023】ここで、デュプレクサ110は送信の場合
には受信機に障害になるような大きな電力が流れないよ
うに、また受信の際には受信機への入力が著しく低下し
ないようにしつつ、同じアンテナ100を送信,受信い
ずれにも使用可能にする回路であり、デュプレクサ11
0に入力した信号はアンテナ100を介して外部に送信
される。
【0024】受信側では受信部としてアンプ121とR
Fフィルタ131を備えており、このアンプ121は前
記デュプレクサ110およびRFフィルタ131と接続
され、RFフィルタ131はミキサと接続されている。
デュプレクサ110がアンテナ100を介して信号を受
信すると、受信信号はアンプ121に出力され、アンプ
121によって増幅される。
【0025】増幅された受信信号はRFフィルタ131
を介して942.5MHz前後の減衰周波数帯域の信号
が除去されてミキサに出力されPLL制御器140から
の信号と重畳されてさらなる信号処理を受ける。
【0026】図2はRFフィルタ132に使用された弾
性表面波フィルタの回路図を示しており、同図におい
て、入力端子133,134から入力した信号が出力端
子135,136から出力される。また、入力端子13
3と出力端子135との間および入力端子134と出力
端子136との間にはそれぞれ弾性表面波共振子が接続
されており、直列腕を構成する。
【0027】入力端子133と出力端子136との間お
よび入力端子134と出力端子135との間にはそれぞ
れ弾性表面波共振子が接続されており、並列腕を構成す
る。従って、かかる弾性表面波フィルタは2つの弾性表
面波共振子による直列腕と2つの弾性表面波共振子によ
る並列腕とによって格子型回路を形成している。
【0028】図3は弾性表面波共振子の概略構成を示し
ており、同図において、櫛状に形成された電極は一本一
本が互い違いに配列されていわゆる交差指状電極が形成
されている。ここで、この櫛状部の本数と幅を調整する
ことにより弾性表面波共振子の特性が調整される。
【0029】図4(a)は直列腕の弾性表面波共振子の
等価回路を示しており、図4(b)は並列腕の弾性表面
波共振子の等価回路を示している。同図(a)におい
て、弾性表面波共振子の等価回路は抵抗,コンデンサ,
コイルの3つの素子が直列に接続されたものに、コンデ
ンサ137aを並列に接続したものとして表すことがで
き、このコンデンサ137aの静電容量をCaとする。
【0030】また、同図(b)において、弾性表面波共
振子の等価回路も抵抗,コンデンサ,コイルの3つの素
子が直列に接続されたものに、コンデンサ138bを並
列に接続したものとして表すことができ、このコンデン
サ138bの静電容量をCbとする。
【0031】ここで、上述の図3で示した櫛状部の本数
および幅が調節されるとコンデンサ137aやコンデン
サ138bの静電容量Ca,Cbが変化し、Ca/Cb
が1.0±0.2の範囲になるよう構成されている。
【0032】図5はこのように構成した弾性表面波フィ
ルタの特性を示している。同図において、横軸は信号周
波数をMHzを単位として示しており、縦軸はその周波
数における信号のゲインをdBを単位として示してい
る。また、ここでは中心周波数は897.5MHzであ
り、±500MHzの範囲の特性を示してある。
【0033】同図により、通過周波数帯域である中心周
波数879.5MHz近傍での減衰率は2dB程度であ
るが、その前後の減衰周波数帯域では879.5±50
0MHzにわたって45dBの減衰率を実現している。
従って、送信側においてRFフィルタ132は送信搬送
波近傍の周波数帯域信号以外は遮断する。
【0034】図6は図2のように構成した弾性表面波フ
ィルタにおけるコンデンサ137aの静電容量Caとコ
ンデンサ138bの静電容量Cbとの比Ca/Cbに対
する減衰量を示している。同図において、コンデンサの
静電容量の比Ca/Cbを0.8程度から1.6程度ま
で変化させると、減衰量はCa/Cb=1.0付近にお
いて極大を持ち、その値は48dBにまで達している。
【0035】また、この図において0.8<Ca/Cb
<1.2の範囲で30dB以上の減衰量を実現してお
り、RFフィルタとして用いる場合に十分な減衰量であ
る。従って本発明においてはコンデンサの静電容量の比
Ca/Cbを1.0±0.2の範囲内になるようにして
ある。
【0036】次に、上記構成における動作を説明する。
携帯電話を使用する際には利用者は相手先の電話番号を
入力して発信を開始すると、相手先の携帯電話端末の位
置登録など通信を確保するために必要な所定シーケンス
の信号の送受信をした後、送信側,着信側の会話が信号
として搬送波に重畳されて、その信号の送受信により会
話がなされる。
【0037】ここで、送信側においてはミキサを介して
会話信号等が重畳された送信信号はRFフィルタ132
に入力し、搬送波周波数である897.5MHz近傍以
外の減衰周波数帯域の信号が除去され、アンプ122に
て増幅される。このアンプ122にて増幅された送信信
号はデュプレクサ110によりアンテナ100から送信
される。
【0038】また、受信側においてはアンテナ100を
介して受信した受信信号がデュプレクサ110に入力さ
れ、アンプ121に入力する。このアンプに入力した受
信信号は増幅された後、RFフィルタ131を介してミ
キサに出力される。ここで、RFフィルタ131は受信
信号の搬送波周波数である942.5MHz近傍以外の
減衰周波数帯域の信号を除去する。
【0039】従って、これらの送信側および受信側のど
ちらにおいても弾性表面波フィルタの良減衰特性によっ
て、互いの搬送波周波数前後の周波数の信号の影響を受
けることがない。
【0040】このように、本発明においては、圧電性基
板上に形成した交差指状電極による弾性表面波共振子に
て格子型回路の直列腕と並列腕を構成して弾性表面波フ
ィルタとしている。さらに、この直列腕の弾性表面波共
振子の静電容量と並列腕の弾性表面波共振子の静電容量
との比が1±0.2の範囲内となっている。従って、こ
の弾性表面波フィルタは中心周波数帯域前後の減数周波
数帯域で減衰率が45dB程度になり、簡易な構成によ
り減衰周波数帯域における減衰量が大きい平衡型フィル
タを提供することができる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
易な構成により平衡型フィルタの減衰周波数帯域におけ
る減衰量を大きくすることができる。また、請求項2に
かかる発明によれば、簡単に弾性波表面波フィルタの特
性を所望の値に調整することができる。さらに、請求項
3にかかる発明によれば、送受信信号のそれぞれがお互
いに影響を及ぼすことを防ぐことができるので、ノイズ
を少なくして信頼性を向上させることができる。
【0042】さらに、請求項4にかかる発明によれば、
送信信号に対して受信信号が影響を及ぼすことを防ぐこ
とができるので、ノイズを少なくして信頼性を向上させ
ることができる。さらに、請求項5にかかる発明によれ
ば、受信信号に対して送信信号が影響を及ぼすことを防
ぐことができるので、ノイズを少なくして信頼性を向上
させることができる。さらに、請求項6にかかる発明に
よれば、簡易な構成により平衡型フィルタの減衰周波数
帯域における減衰量を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる弾性表面波フィル
タを使用する携帯電話の受信部および送信部の概略構成
を示す図である。
【図2】RFフィルタに使用される弾性表面波フィルタ
の回路図である。
【図3】弾性表面波共振子の概略構成を示す図である。
【図4】弾性表面波共振子の等価回路を示す図である。
【図5】本発明の一実施形態にかかる弾性表面波フィル
タの特性を示す図である。
【図6】本発明の一実施形態にかかる弾性表面波フィル
タの静電容量比に対する減衰量を示す図である。
【図7】従来例にかかる弾性表面波フィルタの特性を示
す図である。
【符号の説明】
100 アンテナ 110 デュプレクサ 121 アンプ 122 アンプ 131 RFフィルタ 132 RFフィルタ 133,134 入力端子 135,136 出力端子 137a,138b コンデンサ 140 PLL制御器 141 フィルタ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電性基板上に形成した交差指状電極に
    より構成した複数の弾性表面波共振子にて格子型回路を
    構成してなる弾性表面波フィルタであって、 上記格子型回路における直列腕の弾性表面波共振子の静
    電容量と並列腕の弾性表面波共振子の静電容量との比が
    1±0.2の範囲内であることを特徴とする弾性表面波
    フィルタ。
  2. 【請求項2】 上記請求項1に記載の弾性表面波フィル
    タにおいて、 弾性表面波共振子の交差指状電極はその交差指状部の本
    数および幅を変えることにより静電容量が調節されるこ
    とを特徴とする弾性表面波フィルタ。
  3. 【請求項3】 上記請求項1又は請求項2に記載の弾性
    表面波フィルタにおいて、 この弾性表面波フィルタは、通信装置のフィルタである
    ことを特徴とする弾性表面波フィルタ。
  4. 【請求項4】 上記請求項1〜請求項3のいずれかに記
    載の弾性表面波フィルタにおいて、 この弾性表面波フィルタは、携帯電話の送信側のRFフ
    ィルタとして使用されることを特徴とする弾性表面波フ
    ィルタ。
  5. 【請求項5】 上記請求項1〜請求項4のいずれかに記
    載の弾性表面波フィルタにおいて、 この弾性表面波フィルタは、携帯電話の受信側のRFフ
    ィルタとして使用されることを特徴とする弾性表面波フ
    ィルタ。
  6. 【請求項6】 圧電性基板上に形成した交差指状電極に
    より構成した複数の弾性表面波共振子にて格子型回路を
    構成してなる弾性表面波フィルタの特性調整方法であっ
    て、 上記弾性表面波共振子のそれぞれにおいて交差指状電極
    の交差指状部の本数および幅を変えることにより静電容
    量を調整し、格子型回路における直列腕の弾性表面波共
    振子の静電容量と並列腕の弾性表面波共振子の静電容量
    との比を1±0.2の範囲内とすることを特徴とする弾
    性表面波フィルタの特性調整方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7880566B2 (en) 2006-11-22 2011-02-01 Taiyo Yuden Co., Ltd. Balanced lattice filter device
CN112331646A (zh) * 2020-10-19 2021-02-05 海光信息技术股份有限公司 用于降低电容的电路结构、静电保护电路和电子设备
CN114928381A (zh) * 2022-06-20 2022-08-19 英业达科技有限公司 蓝牙通信电路及含有该电路的车钥匙

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