JP3139225B2 - 弾性表面波フィルタ - Google Patents
弾性表面波フィルタInfo
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- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
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- H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
- H03H9/6433—Coupled resonator filters
- H03H9/6436—Coupled resonator filters having one acoustic track only
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- H03H9/02—Details
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- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
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- H03H9/1455—Transducers of particular shape or position constituted of N parallel or series transducers
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- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電基板上に表面波伝
搬方向に沿って複数のインターデジタルトランスデュー
サ（以下、ＩＤＴ）を配置してなる弾性表面波フィルタ
（以下、ＳＡＷフィルタ）に関し、特に、通過帯域近傍
における減衰量を高め得る構造を備えたＳＡＷフィルタ
に関する。
搬方向に沿って複数のインターデジタルトランスデュー
サ（以下、ＩＤＴ）を配置してなる弾性表面波フィルタ
（以下、ＳＡＷフィルタ）に関し、特に、通過帯域近傍
における減衰量を高め得る構造を備えたＳＡＷフィルタ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＡＷフィルタは、小型であり、かつ急
峻なフィルタ特性を有することを特徴としている。従っ
て、従来より種々の構造のＳＡＷフィルタが提案され、
使用されている。
峻なフィルタ特性を有することを特徴としている。従っ
て、従来より種々の構造のＳＡＷフィルタが提案され、
使用されている。
【０００３】図１は、従来の弾性表面波フィルタの一例
として、３電極型ＳＡＷフィルタを示す略図的平面図で
ある。ＳＡＷフィルタ１は、矩形の圧電基板２上に３個
のＩＤＴ３〜５を配置した構造を有する。なお、６，７
は反射器を示す。ＳＡＷフィルタ１では、ＩＤＴ３，５
の一方の櫛歯電極が共通接続されて入力端とされてお
り、ＩＤＴ４の一方の櫛歯電極が出力端とされている。
ＩＤＴ３〜５の他方の櫛歯電極は、アース電位に接続さ
れている。
として、３電極型ＳＡＷフィルタを示す略図的平面図で
ある。ＳＡＷフィルタ１は、矩形の圧電基板２上に３個
のＩＤＴ３〜５を配置した構造を有する。なお、６，７
は反射器を示す。ＳＡＷフィルタ１では、ＩＤＴ３，５
の一方の櫛歯電極が共通接続されて入力端とされてお
り、ＩＤＴ４の一方の櫛歯電極が出力端とされている。
ＩＤＴ３〜５の他方の櫛歯電極は、アース電位に接続さ
れている。
【０００４】図２は、従来のＳＡＷフィルタの他の例を
示す略図的平面図である。ＳＡＷフィルタ８は、圧電基
板２の上面に２個のＩＤＴ９，１０を表面波伝搬方向に
沿って配置した構造を有する。ＩＤＴ９，１０の両側に
は反射器６，７が配置されている。この２電極型ＳＡＷ
フィルタ８では、ＩＤＴ９の一方の櫛歯電極が入力端と
して、ＩＤＴ１０の一方の櫛歯電極が出力端として用い
られる。ＩＤＴ９，１０の他方の櫛歯電極はアース電位
に接続されている。
示す略図的平面図である。ＳＡＷフィルタ８は、圧電基
板２の上面に２個のＩＤＴ９，１０を表面波伝搬方向に
沿って配置した構造を有する。ＩＤＴ９，１０の両側に
は反射器６，７が配置されている。この２電極型ＳＡＷ
フィルタ８では、ＩＤＴ９の一方の櫛歯電極が入力端と
して、ＩＤＴ１０の一方の櫛歯電極が出力端として用い
られる。ＩＤＴ９，１０の他方の櫛歯電極はアース電位
に接続されている。
【０００５】図３は、従来のＳＡＷフィルタのさらに他
の例を示す略図的平面図である。ＳＡＷフィルタ１１は
矩形の圧電基板２の上面に表面波伝搬方向に沿って７個
のＩＤＴ１２〜１８を配置した構造を有し、多電極形Ｓ
ＡＷフィルタと称されているものである。ＩＤＴ１２，
１４，１６，１８の一方の櫛歯電極が共通接続されて入
力端として用いられ、ＩＤＴ１３，１５，１７の一方の
櫛歯電極が共通接続されて出力端として用いられてい
る。また、ＩＤＴ１２〜１８の他方の櫛歯電極は、それ
ぞれ、アース電位に接続される。
の例を示す略図的平面図である。ＳＡＷフィルタ１１は
矩形の圧電基板２の上面に表面波伝搬方向に沿って７個
のＩＤＴ１２〜１８を配置した構造を有し、多電極形Ｓ
ＡＷフィルタと称されているものである。ＩＤＴ１２，
１４，１６，１８の一方の櫛歯電極が共通接続されて入
力端として用いられ、ＩＤＴ１３，１５，１７の一方の
櫛歯電極が共通接続されて出力端として用いられてい
る。また、ＩＤＴ１２〜１８の他方の櫛歯電極は、それ
ぞれ、アース電位に接続される。
【０００６】このような多電極型ＳＡＷフィルタ１１で
は、多数のＩＤＴ１２〜１８を配置してなるものである
ため、挿入損失を低減することができる。
は、多数のＩＤＴ１２〜１８を配置してなるものである
ため、挿入損失を低減することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、ＳＡＷ
フィルタとして、挿入損失を低減するために種々の構造
のものが提案されている。しかしながら、挿入損失の低
減を図った場合、ＳＡＷフィルタの通過帯域近傍におけ
る減衰量があまり大きくならず、特に上記のような表面
波共振子を用いたＳＡＷフィルタにおいては、通過帯域
近傍の減衰量が小さいという問題があった。
フィルタとして、挿入損失を低減するために種々の構造
のものが提案されている。しかしながら、挿入損失の低
減を図った場合、ＳＡＷフィルタの通過帯域近傍におけ
る減衰量があまり大きくならず、特に上記のような表面
波共振子を用いたＳＡＷフィルタにおいては、通過帯域
近傍の減衰量が小さいという問題があった。
【０００８】通過帯域近傍における減衰量を高めるに
は、ＳＡＷフィルタの段数を増大し、多段接続すればよ
いと考えられる。しかしながら、ＳＡＷフィルタの段数
を増大させた場合には、段数に比例して挿入損失が増加
することになる。
は、ＳＡＷフィルタの段数を増大し、多段接続すればよ
いと考えられる。しかしながら、ＳＡＷフィルタの段数
を増大させた場合には、段数に比例して挿入損失が増加
することになる。
【０００９】従って、挿入損失を増大させることなく、
通過帯域近傍における減衰量を大きくし得るＳＡＷフィ
ルタの登場が望まれている。特に、携帯電話などの移動
体通信においては、送信側及び受信側の周波数間隔が狭
く、通過帯域近傍の減衰量を十分に確保する必要があ
る。しかしながら、従来のＳＡＷフィルタでは、このよ
うな要求を満たすことが困難であった。
通過帯域近傍における減衰量を大きくし得るＳＡＷフィ
ルタの登場が望まれている。特に、携帯電話などの移動
体通信においては、送信側及び受信側の周波数間隔が狭
く、通過帯域近傍の減衰量を十分に確保する必要があ
る。しかしながら、従来のＳＡＷフィルタでは、このよ
うな要求を満たすことが困難であった。
【００１０】本発明の目的は、通過帯域のフィルタ特性
を損なうことなく、通過帯域近傍における減衰量、特に
通過帯域の高周波数側における減衰量を高め得る構造を
備えたＳＡＷフィルタを提供することにある。
を損なうことなく、通過帯域近傍における減衰量、特に
通過帯域の高周波数側における減衰量を高め得る構造を
備えたＳＡＷフィルタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電基板上に
表面波伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを配置してなるＳ
ＡＷ共振子フィルタにおいて、前記ＳＡＷフィルタの入
出力側の少なくとも一方側に、少なくとも１個のＩＤＴ
を有する少なくとも１個の１ポート型表面波共振子（以
下、ＳＡＷ共振子）が直列に接続されており、かつ前記
１ポート型ＳＡＷ共振子の反共振周波数がＳＡＷフィル
タの通過帯域よりも高周波数側に設定されていることを
特徴とする、ＳＡＷフィルタである。
表面波伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを配置してなるＳ
ＡＷ共振子フィルタにおいて、前記ＳＡＷフィルタの入
出力側の少なくとも一方側に、少なくとも１個のＩＤＴ
を有する少なくとも１個の１ポート型表面波共振子（以
下、ＳＡＷ共振子）が直列に接続されており、かつ前記
１ポート型ＳＡＷ共振子の反共振周波数がＳＡＷフィル
タの通過帯域よりも高周波数側に設定されていることを
特徴とする、ＳＡＷフィルタである。
【００１２】上記圧電基板上に表面波伝搬方向に沿って
複数のＩＤＴを配置してなるＳＡＷフィルタとしては、
前述したような２電極型もしくは３電極型のＳＡＷ共振
子フィルタの他、多電極型ＳＡＷフィルタも含まれる。
本発明では、上記のような各種ＳＡＷフィルタにおい
て、上記少なくとも１個の１ポート型ＳＡＷ共振子が直
列に接続されていることを特徴とする。
複数のＩＤＴを配置してなるＳＡＷフィルタとしては、
前述したような２電極型もしくは３電極型のＳＡＷ共振
子フィルタの他、多電極型ＳＡＷフィルタも含まれる。
本発明では、上記のような各種ＳＡＷフィルタにおい
て、上記少なくとも１個の１ポート型ＳＡＷ共振子が直
列に接続されていることを特徴とする。
【００１３】第１の発明では、前記圧電基板が３６°Ｙ
カット−ＬｉＴａＯ3 基板からなり、前記１ポート型Ｓ
ＡＷ共振子の共振周波数をｆ0 （ＭＨｚ）、電極指の対
数をＮ、交差幅をＡ（μｍ）としたときに、１ポートＳ
ＡＷ共振子が１個の場合には、下記の式（１）
カット−ＬｉＴａＯ3 基板からなり、前記１ポート型Ｓ
ＡＷ共振子の共振周波数をｆ0 （ＭＨｚ）、電極指の対
数をＮ、交差幅をＡ（μｍ）としたときに、１ポートＳ
ＡＷ共振子が１個の場合には、下記の式（１）
【００１４】
【数３】
【００１５】を満たし、前記１ポート型ＳＡＷ共振子が
複数個の場合には、個々の共振子のｆ0 ／（Ｎ×Ａ）の
合計が０．６以下となるように、前記１ポート型ＳＡＷ
共振子のＩＤＴが構成されている。
複数個の場合には、個々の共振子のｆ0 ／（Ｎ×Ａ）の
合計が０．６以下となるように、前記１ポート型ＳＡＷ
共振子のＩＤＴが構成されている。
【００１６】また、第２の発明では、前記圧電基板が６
４°Ｙカット−ＬｉＮｂＯ3 からなり、前記１ポート型
ＳＡＷ共振子の共振周波数をｆ0 （ＭＨｚ）、インター
デジタルトランスデューサの電極指の対数をＮ、交差幅
をＡ（μｍ）としたときに、１ポート型ＳＡＷ共振子が
１個の場合には、下記の式（２）
４°Ｙカット−ＬｉＮｂＯ3 からなり、前記１ポート型
ＳＡＷ共振子の共振周波数をｆ0 （ＭＨｚ）、インター
デジタルトランスデューサの電極指の対数をＮ、交差幅
をＡ（μｍ）としたときに、１ポート型ＳＡＷ共振子が
１個の場合には、下記の式（２）
【００１７】
【数４】
【００１８】を満たし、前記１ポート型ＳＡＷ共振子が
複数個の場合には、個々のＳＡＷ共振子のｆ0 ／（Ｎ×
Ａ）の合計が１．１以下となるように、前記１ポート型
ＳＡＷ共振子のＩＤＴが構成されている。
複数個の場合には、個々のＳＡＷ共振子のｆ0 ／（Ｎ×
Ａ）の合計が１．１以下となるように、前記１ポート型
ＳＡＷ共振子のＩＤＴが構成されている。
【００１９】
【作用】本発明では、ＳＡＷフィルタの入出力側の少な
くとも一方に、少なくとも１個の上記１ポート型ＳＡＷ
共振子が直列に接続されている。この１ポート型ＳＡＷ
共振子は、その反共振周波数ｆａがＳＡＷフィルタの通
過帯域よりも高周波数側に位置するように構成されてい
る。従ってＳＡＷフィルタ全体の通過帯域特性におい
て、通過帯域の高周波数側において上記１ポート型ＳＡ
Ｗ共振子の反共振点が位置するため、通過帯域の高域側
における減衰量が高められる。
くとも一方に、少なくとも１個の上記１ポート型ＳＡＷ
共振子が直列に接続されている。この１ポート型ＳＡＷ
共振子は、その反共振周波数ｆａがＳＡＷフィルタの通
過帯域よりも高周波数側に位置するように構成されてい
る。従ってＳＡＷフィルタ全体の通過帯域特性におい
て、通過帯域の高周波数側において上記１ポート型ＳＡ
Ｗ共振子の反共振点が位置するため、通過帯域の高域側
における減衰量が高められる。
【００２０】第１の発明では、後述の実施例から明らか
なように、３６°Ｙカット−ＬｉＴａＯ3 からなる圧電
基板を用いたＳＡＷフィルタにおいて、上述した式
（１）を満たすように１ポート型ＳＡＷ共振子が構成さ
れているので、挿入損失をあまり増大させることなく、
通過帯域の高域側における減衰量を効果的に改善するこ
とができる。
なように、３６°Ｙカット−ＬｉＴａＯ3 からなる圧電
基板を用いたＳＡＷフィルタにおいて、上述した式
（１）を満たすように１ポート型ＳＡＷ共振子が構成さ
れているので、挿入損失をあまり増大させることなく、
通過帯域の高域側における減衰量を効果的に改善するこ
とができる。
【００２１】同様に、第２の発明では、６４°Ｙカット
−ＬｉＮｂＯ3 基板を用いたＳＡＷフィルタにおいて、
上述した式（２）を満たすように上記１ポート型ＳＡＷ
共振子が構成されているため、挿入損失をあまり増大さ
せることなく、通過帯域の高域側における減衰量を効果
的に改善することができる。
−ＬｉＮｂＯ3 基板を用いたＳＡＷフィルタにおいて、
上述した式（２）を満たすように上記１ポート型ＳＡＷ
共振子が構成されているため、挿入損失をあまり増大さ
せることなく、通過帯域の高域側における減衰量を効果
的に改善することができる。
【００２２】なお、上記本発明における式（１）及び
（２）は、後述の実施例から明らかなように、本願発明
者により理論的に確かめられたものである。
（２）は、後述の実施例から明らかなように、本願発明
者により理論的に確かめられたものである。
【００２３】
【実施例の説明】以下、図面を参照しつつ実施例を説明
することにより、本発明を明らかにする。
することにより、本発明を明らかにする。
【００２４】図４は、本発明の第１の実施例に係るＳＡ
Ｗフィルタを示す略図的平面図である。ＳＡＷフィルタ
２１は、矩形の圧電基板２２を用いて構成されている。
圧電基板２２の上面２２ａ上には、端縁２２ｂ側におい
て、複数のＩＤＴ２３〜２５が表面波伝搬方向に沿って
配置されている。
Ｗフィルタを示す略図的平面図である。ＳＡＷフィルタ
２１は、矩形の圧電基板２２を用いて構成されている。
圧電基板２２の上面２２ａ上には、端縁２２ｂ側におい
て、複数のＩＤＴ２３〜２５が表面波伝搬方向に沿って
配置されている。
【００２５】ＩＤＴ２３〜２５は、３電極型ＳＡＷフィ
ルタを構成するために設けられている。なお、ＩＤＴ２
３〜２５の両側には、反射器２６，２７が配置されてい
る。ＩＤＴ２３，２５の一方の櫛歯電極は、図示のよう
に共通接続されて入力端として用いられる。ＩＤＴ２
３，２５の他方の櫛歯電極は、アース電位に接続されて
いる。
ルタを構成するために設けられている。なお、ＩＤＴ２
３〜２５の両側には、反射器２６，２７が配置されてい
る。ＩＤＴ２３，２５の一方の櫛歯電極は、図示のよう
に共通接続されて入力端として用いられる。ＩＤＴ２
３，２５の他方の櫛歯電極は、アース電位に接続されて
いる。
【００２６】また、ＩＤＴ２４の一方の櫛歯電極はアー
ス電位に接続されており、他方の櫛歯電極が出力端ＯＵ
Ｔに後述の１ポート型表面波共振子２８を介して接続さ
れている。
ス電位に接続されており、他方の櫛歯電極が出力端ＯＵ
Ｔに後述の１ポート型表面波共振子２８を介して接続さ
れている。
【００２７】本実施例の特徴は、１ポート型ＳＡＷ共振
子２８が、ＩＤＴ２４の他方の櫛歯電極と、出力端との
間に、すなわち３電極型ＳＡＷフィルタの出力側に直列
に接続されていることにある。
子２８が、ＩＤＴ２４の他方の櫛歯電極と、出力端との
間に、すなわち３電極型ＳＡＷフィルタの出力側に直列
に接続されていることにある。
【００２８】ＳＡＷ共振子２８は、互いに間挿し合う複
数本の電極指を有する一対の櫛歯電極２８ａ，２８ｂを
有する。一方の櫛歯電極２８ａが、上記ＩＤＴ２４の櫛
歯電極に接続されており、他方の櫛歯電極２８ｂが出力
端ＯＵＴに接続される。
数本の電極指を有する一対の櫛歯電極２８ａ，２８ｂを
有する。一方の櫛歯電極２８ａが、上記ＩＤＴ２４の櫛
歯電極に接続されており、他方の櫛歯電極２８ｂが出力
端ＯＵＴに接続される。
【００２９】上記ＳＡＷ共振子２８の反共振周波数ｆa
は、ＩＤＴ２３〜２５で構成される３電極型ＳＡＷフィ
ルタの通過帯域よりも高周波数側に位置するように構成
されている。従って、後述の動作原理の説明から明らか
なように、ＳＡＷフィルタ２１のフィルタ特性におい
て、通過帯域の高周波数側における減衰量を高めること
が可能とされている。
は、ＩＤＴ２３〜２５で構成される３電極型ＳＡＷフィ
ルタの通過帯域よりも高周波数側に位置するように構成
されている。従って、後述の動作原理の説明から明らか
なように、ＳＡＷフィルタ２１のフィルタ特性におい
て、通過帯域の高周波数側における減衰量を高めること
が可能とされている。
【００３０】図５は、本発明の第２の実施例に係るＳＡ
Ｗフィルタ３１を示す略図的平面図である。矩形の圧電
基板３２の上面３２ａ上に２個のＩＤＴ３３，３４が配
置されている。ＩＤＩ３３の一方の櫛歯電極が入力端
に、他方の櫛歯電極がアース電位に接続されている。Ｉ
ＤＴ３４の一方の櫛歯電極はアース電位に、他方の櫛歯
電極は、後述のＳＡＷ共振子３７，３８を介して出力端
ＯＵＴに接続されている。
Ｗフィルタ３１を示す略図的平面図である。矩形の圧電
基板３２の上面３２ａ上に２個のＩＤＴ３３，３４が配
置されている。ＩＤＩ３３の一方の櫛歯電極が入力端
に、他方の櫛歯電極がアース電位に接続されている。Ｉ
ＤＴ３４の一方の櫛歯電極はアース電位に、他方の櫛歯
電極は、後述のＳＡＷ共振子３７，３８を介して出力端
ＯＵＴに接続されている。
【００３１】なお、３５，３６は反射器を示す。すなわ
ち、ＩＤＴ３３，３４及び反射器３５，３６により、図
２に示した２電極型ＳＡＷフィルタと同一の構造が構成
されている。
ち、ＩＤＴ３３，３４及び反射器３５，３６により、図
２に示した２電極型ＳＡＷフィルタと同一の構造が構成
されている。
【００３２】本実施例では、上記２電極型ＳＡＷフィル
タの出力側において、該ＳＡＷフィルタと直列に、２個
の１ポート型ＳＡＷ共振子３７，３８が接続されてい
る。ＳＡＷ共振子３７，３８は、第１の実施例のＳＡＷ
共振子２８と同様に、それぞれ、一対の櫛歯電極３７
ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂを有する。もっとも、櫛歯
電極３７ｂと櫛歯電極３８ａとはバスバーが共通とされ
ている。そして、図示のように櫛歯電極３７ａがＩＤＴ
３４に接続されており、櫛歯電極３８ｂが出力端ＯＵＴ
に接続されている。
タの出力側において、該ＳＡＷフィルタと直列に、２個
の１ポート型ＳＡＷ共振子３７，３８が接続されてい
る。ＳＡＷ共振子３７，３８は、第１の実施例のＳＡＷ
共振子２８と同様に、それぞれ、一対の櫛歯電極３７
ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂを有する。もっとも、櫛歯
電極３７ｂと櫛歯電極３８ａとはバスバーが共通とされ
ている。そして、図示のように櫛歯電極３７ａがＩＤＴ
３４に接続されており、櫛歯電極３８ｂが出力端ＯＵＴ
に接続されている。
【００３３】第２の実施例においても、１ポート型ＳＡ
Ｗ共振子３７，３８は、それぞれ、その反共振周波数が
上記２電極型ＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数
側に位置するように設計されている。従って、第１の実
施例の場合と同様に、通過帯域よりも高周波数側におけ
る減衰量を増大させることが可能とされている。
Ｗ共振子３７，３８は、それぞれ、その反共振周波数が
上記２電極型ＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数
側に位置するように設計されている。従って、第１の実
施例の場合と同様に、通過帯域よりも高周波数側におけ
る減衰量を増大させることが可能とされている。
【００３４】図６は、本発明の第３の実施例に係るＳＡ
Ｗフィルタを示す略図的平面図である。ＳＡＷフィルタ
４１は、矩形の圧電基板４２を用いて構成されている。
圧電基板４２の上面４２ａ上には、中央において、複数
のＩＤＴ４３〜４９が表面波伝搬方向に沿って配置され
ている。
Ｗフィルタを示す略図的平面図である。ＳＡＷフィルタ
４１は、矩形の圧電基板４２を用いて構成されている。
圧電基板４２の上面４２ａ上には、中央において、複数
のＩＤＴ４３〜４９が表面波伝搬方向に沿って配置され
ている。
【００３５】ＩＤＴ４３〜４９は、多電極型ＳＡＷフィ
ルタを構成するために設けられている。ＩＤＴ４３，４
５，４７，４９の一方の櫛歯電極は、図示のように共通
接続され、後述の１ポート型ＳＡＷ共振子５０を介して
入力端ＩＮに接続されている。ＩＤＴ４３，４５，４
７，４９の他方の櫛歯電極はアース電位に接続されてい
る。
ルタを構成するために設けられている。ＩＤＴ４３，４
５，４７，４９の一方の櫛歯電極は、図示のように共通
接続され、後述の１ポート型ＳＡＷ共振子５０を介して
入力端ＩＮに接続されている。ＩＤＴ４３，４５，４
７，４９の他方の櫛歯電極はアース電位に接続されてい
る。
【００３６】また、ＩＤＴ４４，４６，４８の一方の櫛
歯電極はアース電位に接続されており、他方の櫛歯電極
は共通接続され、後述の１ポート型ＳＡＷ共振子５１を
介して出力端ＯＵＴに接続されている。
歯電極はアース電位に接続されており、他方の櫛歯電極
は共通接続され、後述の１ポート型ＳＡＷ共振子５１を
介して出力端ＯＵＴに接続されている。
【００３７】すなわち、本実施例のＳＡＷフィルタ４１
は、多電極型ＳＡＷフィルタの入力側及び出力側の双方
において、直列に各１個のＳＡＷ共振子５０，５１を接
続したことに特徴を有する。
は、多電極型ＳＡＷフィルタの入力側及び出力側の双方
において、直列に各１個のＳＡＷ共振子５０，５１を接
続したことに特徴を有する。
【００３８】１ポート型ＳＡＷ共振子５０，５１は、そ
れぞれ、その反共振周波数ｆa が中央に構成されている
多電極型ＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数側に
位置するように設計されている。よって、第１，第２の
実施例の場合と同様に、ＳＡＷフィルタ４１では通過帯
域の高周波数側における減衰量を増大させることが可能
とされている。
れぞれ、その反共振周波数ｆa が中央に構成されている
多電極型ＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数側に
位置するように設計されている。よって、第１，第２の
実施例の場合と同様に、ＳＡＷフィルタ４１では通過帯
域の高周波数側における減衰量を増大させることが可能
とされている。
【００３９】なお、第２，第３の実施例のように、複数
の１ポート型ＳＡＷ共振子を接続する場合には、共振周
波数やインピーダンスの異なるＳＡＷ共振子を用いるこ
とにより、ＳＡＷフィルタ全体の特性を所望の特性によ
り一層近づけることができる。
の１ポート型ＳＡＷ共振子を接続する場合には、共振周
波数やインピーダンスの異なるＳＡＷ共振子を用いるこ
とにより、ＳＡＷフィルタ全体の特性を所望の特性によ
り一層近づけることができる。
【００４０】なお、上述した第１〜第３の実施例におい
て圧電基板２２，３２，４２としては、従来より公知の
圧電セラミックスからなるもの、あるいは絶縁性基板上
に圧電薄膜を形成したもの等を用いることができ、絶縁
性基板上に圧電性薄膜を形成した構造にあっては、各Ｉ
ＤＴ及び反射器は圧電薄膜の上面及び下面のいずれに形
成されていてもよい。
て圧電基板２２，３２，４２としては、従来より公知の
圧電セラミックスからなるもの、あるいは絶縁性基板上
に圧電薄膜を形成したもの等を用いることができ、絶縁
性基板上に圧電性薄膜を形成した構造にあっては、各Ｉ
ＤＴ及び反射器は圧電薄膜の上面及び下面のいずれに形
成されていてもよい。
【００４１】次に、本発明の動作原理を、具体的な実験
結果に基づき説明する。１ポート型ＳＡＷ共振子は、一
般に、図７に示す等価回路で表される。図７を参照し
て、１ポート型ＳＡＷ共振子６１は、互いに直列に接続
されたインダクタンスＬ1 、容量Ｃ1 及び抵抗Ｒ1 と、
該インダクタンスＬ1 、容量Ｃ1 及び抵抗Ｒ1 に並列に
接続された容量Ｃ0 とを有する。このＳＡＷ共振子６１
のインピーダンス−周波数特性は図８に示す通りであ
り、共振周波数ｆ0 付近でインピーダンスが最小値とな
り、反共振子周波数ｆa 付近でインピーダンスが最大値
となる。
結果に基づき説明する。１ポート型ＳＡＷ共振子は、一
般に、図７に示す等価回路で表される。図７を参照し
て、１ポート型ＳＡＷ共振子６１は、互いに直列に接続
されたインダクタンスＬ1 、容量Ｃ1 及び抵抗Ｒ1 と、
該インダクタンスＬ1 、容量Ｃ1 及び抵抗Ｒ1 に並列に
接続された容量Ｃ0 とを有する。このＳＡＷ共振子６１
のインピーダンス−周波数特性は図８に示す通りであ
り、共振周波数ｆ0 付近でインピーダンスが最小値とな
り、反共振子周波数ｆa 付近でインピーダンスが最大値
となる。
【００４２】従って、前述した２電極型もしくは３電極
型ＳＡＷフィルタや多電極型ＳＡＷフィルタにおいて、
上記１ポート型ＳＡＷ共振子を入出力側の少なくとも一
方において直列に接続した場合、上記ＳＡＷ共振子の反
共振周波数ｆa を減衰極とするトラップを構成すること
ができる。よって、前述した２電極型もしくは３電極型
のＳＡＷ共振子フィルタや多電極型ＳＡＷフィルタのよ
うな低損失フィルタと組み合わせることにより、上記Ｓ
ＡＷ共振子の反共振周波数ｆa 付近の減衰量を増大させ
ることができる。
型ＳＡＷフィルタや多電極型ＳＡＷフィルタにおいて、
上記１ポート型ＳＡＷ共振子を入出力側の少なくとも一
方において直列に接続した場合、上記ＳＡＷ共振子の反
共振周波数ｆa を減衰極とするトラップを構成すること
ができる。よって、前述した２電極型もしくは３電極型
のＳＡＷ共振子フィルタや多電極型ＳＡＷフィルタのよ
うな低損失フィルタと組み合わせることにより、上記Ｓ
ＡＷ共振子の反共振周波数ｆa 付近の減衰量を増大させ
ることができる。
【００４３】この場合、ＳＡＷ共振子の反共振周波数ｆ
a をＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数側に設定
し、かつ共振周波数ｆ0 をＳＡＷフィルタの通過帯域内
に位置させれば、通過帯域における挿入損失をあまり悪
化させることなく、通過帯域より高周波数側における減
衰量を増大させることができる。
a をＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数側に設定
し、かつ共振周波数ｆ0 をＳＡＷフィルタの通過帯域内
に位置させれば、通過帯域における挿入損失をあまり悪
化させることなく、通過帯域より高周波数側における減
衰量を増大させることができる。
【００４４】もっとも、１ポート型ＳＡＷ共振子の共振
周波数におけるインピーダンス値が高い場合には、イン
ピーダンス整合範囲が狭くなり、ＳＡＷフィルタの挿入
損失が増大する。従って、以下の実験例で示されるよう
に、ＳＡＷフィルタの構成に応じて付加すべき１ポート
型ＳＡＷ共振子のＩＤＴを設計することが望ましい。
周波数におけるインピーダンス値が高い場合には、イン
ピーダンス整合範囲が狭くなり、ＳＡＷフィルタの挿入
損失が増大する。従って、以下の実験例で示されるよう
に、ＳＡＷフィルタの構成に応じて付加すべき１ポート
型ＳＡＷ共振子のＩＤＴを設計することが望ましい。
【００４５】いま、１ポート型ＳＡＷ共振子の共振周波
数をｆ0 （ＭＨｚ）、電極指の対数をＮ（対）、交差幅
をＡ（μｍ）とすると、Ｍ＝ｆ0 ／（Ｎ×Ａ）は、ＳＡ
Ｗ共振子の電極間容量の逆数に比例した値となり、比例
定数は基板材料により決定される。
数をｆ0 （ＭＨｚ）、電極指の対数をＮ（対）、交差幅
をＡ（μｍ）とすると、Ｍ＝ｆ0 ／（Ｎ×Ａ）は、ＳＡ
Ｗ共振子の電極間容量の逆数に比例した値となり、比例
定数は基板材料により決定される。
【００４６】なお、１ポート型ＳＡＷ共振子を複数個接
続した場合には、個々の１ポートＳＡＷ共振子について
ｆ0 ／（Ｎ×Ａ）を求め、その合計が上記Ｍの値とな
る。上記Ｍの値が大きくなるとインピーダンス整合範囲
が狭くなり、挿入損失が増加する。インピーダンス不整
合による挿入損失の増大分は、実用的には０．５ｄＢが
限度であり、挿入損失増大量はこれ以下に抑えることが
必要である。また、圧電基板の温度特性を考慮すると、
比帯域は１％以上必要である。
続した場合には、個々の１ポートＳＡＷ共振子について
ｆ0 ／（Ｎ×Ａ）を求め、その合計が上記Ｍの値とな
る。上記Ｍの値が大きくなるとインピーダンス整合範囲
が狭くなり、挿入損失が増加する。インピーダンス不整
合による挿入損失の増大分は、実用的には０．５ｄＢが
限度であり、挿入損失増大量はこれ以下に抑えることが
必要である。また、圧電基板の温度特性を考慮すると、
比帯域は１％以上必要である。
【００４７】図９は、圧電基板として３６°Ｙカット−
ＬｉＴａＯ3 基板を用いた場合に、上記Ｍの値を変動さ
せたときに挿入損失の悪化が０．５ｄＢ以内に収まる比
帯域を計算した結果を示す図である。図９から明らかな
ように、比帯域を１％以上確保するには、Ｍの値を０．
６以下とする必要がある。
ＬｉＴａＯ3 基板を用いた場合に、上記Ｍの値を変動さ
せたときに挿入損失の悪化が０．５ｄＢ以内に収まる比
帯域を計算した結果を示す図である。図９から明らかな
ように、比帯域を１％以上確保するには、Ｍの値を０．
６以下とする必要がある。
【００４８】図１０は、６４°Ｙカット−ＬｉＮｂＯ3
基板を用い、上記Ｍの値を変動させた場合の挿入損失の
変化を示す図である。図１０から明らかなように、比帯
域を１％以上確保するには、Ｍの値を１．１以下とする
必要のあることがわかる。
基板を用い、上記Ｍの値を変動させた場合の挿入損失の
変化を示す図である。図１０から明らかなように、比帯
域を１％以上確保するには、Ｍの値を１．１以下とする
必要のあることがわかる。
【００４９】上記のように、挿入損失の増大を避けるに
は、上記Ｍ値を圧電基板材料に応じてある値以下とする
ように１ポート型ＳＡＷ共振子の電極構造を設計するこ
とが望ましい。
は、上記Ｍ値を圧電基板材料に応じてある値以下とする
ように１ポート型ＳＡＷ共振子の電極構造を設計するこ
とが望ましい。
【００５０】次に、図６に示した第３の実施例のＳＡＷ
フィルタの変形例について具体的に挿入損失−周波数特
性を測定した実験例につき説明する。図６に示した第３
の実施例のＳＡＷフィルタ２１では、入出力側に各１個
のＳＡＷ共振子５０，５１が接続されていたが、このＳ
ＡＷ共振子５０，５１を接続しない場合の挿入損失−周
波数特性を図１１に示す。なお、圧電基板としては、６
４°ＹカットＬｉＮｂＯ3 圧電基板を用いた。
フィルタの変形例について具体的に挿入損失−周波数特
性を測定した実験例につき説明する。図６に示した第３
の実施例のＳＡＷフィルタ２１では、入出力側に各１個
のＳＡＷ共振子５０，５１が接続されていたが、このＳ
ＡＷ共振子５０，５１を接続しない場合の挿入損失−周
波数特性を図１１に示す。なお、圧電基板としては、６
４°ＹカットＬｉＮｂＯ3 圧電基板を用いた。
【００５１】また、上記図１１の特性を測定したＳＡＷ
フィルタの出力側に、図６に示したＳＡＷ共振子５０を
４個直列に接続したＳＡＷフィルタを作製し、同様に挿
入損失−周波数特性を測定した。結果を図１２に示す。
フィルタの出力側に、図６に示したＳＡＷ共振子５０を
４個直列に接続したＳＡＷフィルタを作製し、同様に挿
入損失−周波数特性を測定した。結果を図１２に示す。
【００５２】なお、図１１及び図１２において、実線Ａ
は、それぞれ、通過帯域の要部を拡大して示す特性曲線
であり挿入損失の大きさは図１１及び図１２の右側に示
されているスケールにより表されている。
は、それぞれ、通過帯域の要部を拡大して示す特性曲線
であり挿入損失の大きさは図１１及び図１２の右側に示
されているスケールにより表されている。
【００５３】図１１及び図１２の比較から明らかなよう
に、４個の１ポート型ＳＡＷ共振子を接続した実施例の
構造では、通過帯域の高域側における減衰量が約１０〜
２０ｄＢ改善され、他方、通過帯域内の挿入損失は０．
３ｄＢの増加にとどまっていることがわかる。
に、４個の１ポート型ＳＡＷ共振子を接続した実施例の
構造では、通過帯域の高域側における減衰量が約１０〜
２０ｄＢ改善され、他方、通過帯域内の挿入損失は０．
３ｄＢの増加にとどまっていることがわかる。
【００５４】
【００５５】従って、通過帯域に比べて減衰域における
減衰量が増大されるため、フィルタ特性の急峻性が高め
られる。よって、携帯電話機における送受信側の周波数
のように、周波数間隔の狭い用途に用いるのに適したＳ
ＡＷフィルタを提供することが可能となる。
減衰量が増大されるため、フィルタ特性の急峻性が高め
られる。よって、携帯電話機における送受信側の周波数
のように、周波数間隔の狭い用途に用いるのに適したＳ
ＡＷフィルタを提供することが可能となる。
【００５６】
【図１】従来の３電極型ＳＡＷフィルタを示す略図的平
面図。
面図。
【図２】従来の２電極型ＳＡＷフィルタを示す略図的平
面図。
面図。
【図３】従来の多電極型ＳＡＷフィルタを示す略図的平
面図。
面図。
【図４】第１の実施例に係るＳＡＷフィルタを説明する
ための略図的平面図。
ための略図的平面図。
【図５】第２の実施例に係るＳＡＷフィルタを示す略図
的平面図。
的平面図。
【図６】第３の実施例に係るＳＡＷフィルタを示す略図
的平面図。
的平面図。
【図７】１ポート型ＳＡＷ共振子の等価回路を示す図。
【図８】１ポート型ＳＡＷ共振子のインピーダンス−周
波数特性を示す図。
波数特性を示す図。
【図９】３６°Ｙカット−ＬｉＴａＯ3 基板を用い、Ｍ
の値を変動させた場合の挿入損失の変化を示す図。
の値を変動させた場合の挿入損失の変化を示す図。
【図１０】６４°Ｙカット−ＬｉＮｂＯ3 基板を用い、
Ｍの値を変動させた場合の挿入損失を変化を示す図。
Ｍの値を変動させた場合の挿入損失を変化を示す図。
【図１１】比較のために用意した従来のＳＡＷフィルタ
の挿入損失−周波数特性を示す図。
の挿入損失−周波数特性を示す図。
【図１２】４個の１ポート型ＳＡＷ共振子を接続した実
施例のＳＡＷフィルタの挿入損失−周波数特性を示す
図。
施例のＳＡＷフィルタの挿入損失−周波数特性を示す
図。
２１…ＳＡＷフィルタ ２２…圧電基板 ２３〜２５…ＩＤＴ ２６，２７…反射器 ２８…１ポート型ＳＡＷ共振子 ３１…ＳＡＷフィルタ ３２…圧電基板 ３３，３４…ＩＤＴ ３５，３６…反射器 ３７，３８…１ポート型ＳＡＷ共振子 ４１…ＳＡＷフィルタ ４２…圧電基板 ４３〜４９…ＩＤＴ ５０，５１…１ポート型ＳＡＷ共振子 ６１…１ポート型ＳＡＷ共振子
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−97216（ＪＰ，Ａ) 小山田 他；“多対ＩＤＴを用いた弾 性表面波共振器の解析とその応用”電子 通信学会論文誌（Ｊ60−Ａ）第９号（昭 和52年９月25）ｐ．805−812 佐藤良夫 他；“ＳＡＷ共振器の梯子 型接続による低損失バンドパスフィル タ”電子情報通信学会技術研究報告，Ｖ ｏｌ．92，Ｎｏ．232（ＵＳ92 51−58) （1992年９月22日）ｐ．９−16 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 9/145 H03H 9/25 H03H 9/64
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電基板上に表面波伝搬方向に沿って複
数のインターデジタルトランスデューサを配置してなる
弾性表面波共振子フィルタにおいて、 前記弾性表面波共振子フィルタの入出力側の少なくとも
一方側に、少なくとも１個のインターデジタルトランス
デューサを有する少なくとも１個の１ポート型表面波共
振子が直列に接続されており、かつ前記１ポート型表面
波共振子の反共振周波数が弾性表面波共振子フィルタの
通過帯域よりも高周波数側に設定されており、前記圧電
基板が３６°Ｙカット−ＬｉＴａＯ 3 基板からなり、 前記１ポート型弾性表面波共振子の共振周波数をｆ
0 （ＭＨｚ）、電極指の対数をＮ、交差幅をＡ（μｍ）
としたときに、 １ポート型表面波共振子が１個の場合には、 【数１】 を満たし、 前記１ポート型表面波共振子が複数個直列に接続された
場合には、個々の共振子のｆ 0 ／（Ｎ×Ａ）の合計が
０．６以下となるように、前記１ポート型表面波共振子
のインターデジタルトランスデューサが構成されて い
る、弾性表面波フィルタ。 - 【請求項２】 圧電基板上に表面波伝搬方向に沿って複
数のインターデジタルトランスデューサを配置してなる
弾性表面波共振子フィルタにおいて、 前記弾性表面波共振子フィルタの入出力側の少なくとも
一方側に、少なくとも１個のインターデジタルトランス
デューサを有する少なくとも１個の１ポート型表面波共
振子が直列に接続されており、かつ 前記１ポート型表面
波共振子の反共振周波数が弾性表面波共振子フィルタの
通過帯域よりも高周波数側に設定されており、 前記圧電基板が６４°Ｙカット−ＬｉＮｂＯ3 からな
り、 前記１ポート型表面波共振子の共振周波数をｆ0 （ＭＨ
ｚ）、インターデジタルトランスデューサの電極指の対
数をＮ、交差幅をＡ（μｍ）としたときに、 １ポート型表面波共振子が１個の場合には、 【数２】 を満たし、 前記１ポート型表面波共振子が複数個直列に接続された
場合には、個々の表面波共振子のｆ0 ／（Ｎ×Ａ）の合
計が１．１以下となるように、前記１ポート型表面波共
振子のインターデジタルトランスデューサが構成されて
いる、弾性表面波フィルタ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05169002A JP3139225B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 弾性表面波フィルタ |
| DE69403281T DE69403281T2 (de) | 1993-07-08 | 1994-07-06 | Akustisches Oberflächenwellenfilter |
| EP94110474A EP0633659B1 (en) | 1993-07-08 | 1994-07-06 | Surface acoustic wave filter |
| CN94115979A CN1106709C (zh) | 1993-07-08 | 1994-07-08 | 表面声波滤波器 |
| KR1019940016490A KR100196292B1 (ko) | 1993-07-08 | 1994-07-08 | 표면 음향파 필터 |
| US08/656,699 US5694096A (en) | 1993-07-08 | 1996-06-03 | Surface acoustic wave filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05169002A JP3139225B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 弾性表面波フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0730367A JPH0730367A (ja) | 1995-01-31 |
| JP3139225B2 true JP3139225B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=15878532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05169002A Expired - Lifetime JP3139225B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 弾性表面波フィルタ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5694096A (ja) |
| EP (1) | EP0633659B1 (ja) |
| JP (1) | JP3139225B2 (ja) |
| KR (1) | KR100196292B1 (ja) |
| CN (1) | CN1106709C (ja) |
| DE (1) | DE69403281T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2280807B (en) * | 1993-08-04 | 1997-10-22 | Advanced Saw Prod Sa | Saw filter |
| DE69614463T2 (de) * | 1995-07-25 | 2002-05-29 | Murata Mfg. Co., Ltd. | Akustische Oberflächenwellenanordnung |
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| CN1108661C (zh) * | 1997-07-18 | 2003-05-14 | 东芝株式会社 | 弹性表面波滤波器 |
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| EP0940915B1 (en) * | 1998-03-06 | 2007-07-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Surface acoustic wave device and communication apparatus |
| JP2000059176A (ja) * | 1998-08-06 | 2000-02-25 | Toshiba Corp | 弾性表面波素子 |
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| US6370371B1 (en) | 1998-10-21 | 2002-04-09 | Parkervision, Inc. | Applications of universal frequency translation |
| US6813485B2 (en) | 1998-10-21 | 2004-11-02 | Parkervision, Inc. | Method and system for down-converting and up-converting an electromagnetic signal, and transforms for same |
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| US6879817B1 (en) | 1999-04-16 | 2005-04-12 | Parkervision, Inc. | DC offset, re-radiation, and I/Q solutions using universal frequency translation technology |
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| US7110444B1 (en) | 1999-08-04 | 2006-09-19 | Parkervision, Inc. | Wireless local area network (WLAN) using universal frequency translation technology including multi-phase embodiments and circuit implementations |
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