JP5135763B2 - 弾性表面波フィルタ装置及びデュプレクサ - Google Patents

Description

本発明は、例えば携帯電話機のＲＦ段の帯域フィルタなどに用いられる弾性表面波フィルタ装置に関し、より詳細には、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た構造を有する縦結合共振子型の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する。

携帯電話機のＲＦ段に使用される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。この種の用途では通過帯域近傍における減衰域において、減衰量を大きくすることが求められている。また、ＲＦ段の帯域フィルタは、アンテナ端子と、平衡入力を有する増幅回路との間に接続されることになるため、平衡−不平衡変換機能を有することが求められる。そのため、ＲＦ段の帯域フィルタとして用いられている上記弾性表面波フィルタ装置では、複数の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタを接続したり、弾性表面波共振子を組み合わせたりすることにより、これらの要求に対応している。

下記の特許文献１には、この種の用途に用いられる弾性表面波フィルタ装置が開示されている。図１７は、特許文献１に記載の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。

弾性表面波フィルタ装置１０００では、圧電基板上に図示の電極構造が形成されている。ここでは、縦結合共振子型の第１，第２の弾性表面波フィルタ部１００１，１００２が縦続接続されている。第１の弾性表面波フィルタ部１００１は、第１のＩＤＴ１０１１と、第１のＩＤＴ１０１１の表面波伝搬方向両側に配置された第２，第３のＩＤＴ１０１２，１０１３とを有する。また、ＩＤＴ１０１１〜１０１３が設けられている領域の両側に、反射器１０１４，１０１５が配置されている。

同様に、第２の弾性表面波フィルタ部１００２も、第１のＩＤＴ１０２１と、第１のＩＤＴ１０２１の両側に配置された第２，第３のＩＤＴ１０２２，１０２３と、反射器１０２４，１０２５とを有する。

不平衡端子１００３に、第１の弾性表面波フィルタ部１００１の第１のＩＤＴ１０１１の一端が接続されており、第１のＩＤＴ１０１１の他端がアース電位に接続されている。また、第２，第３のＩＤＴ１０１２，１０１３の各一端が配線パターン１０１６により共通接続され、かつアース電位に接続されている。

他方、ＩＤＴ１０１２，１０１３の他端が、信号ライン１００６，１００７により、それぞれ、第２の弾性表面波フィルタ部１００２の第２，第３のＩＤＴ１０２２，１０２３の一端に電気的に接続されている。ＩＤＴ１０２２，１０２３の他端は、配線パターン１０２６により共通接続され、かつアース電位に接続されている。

ＩＤＴ１０２１の一端が、第１の平衡端子１００４に、他端が第２の平衡端子１００５に電気的に接続されている。

ここでは、不平衡端子１００３から信号が入力された場合に、第１の平衡端子１００４から取り出される信号の位相が第２の平衡端子１００５から取り出される信号の位相に対して１８０°異なるように、ＩＤＴ１０１１〜１０１３及びＩＤＴ１０２１〜１０２３が構成されている。従って、平衡−不平衡変換機能が実現されている。また、第１，第２の弾性表面波フィルタ部１００１，１００２を２段縦続接続することにより、通過帯域外における減衰量を大きくすることが可能とされている。
特開２００２−８４１６４号公報

特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置１０００のように、複数の弾性表面波素子を組み合わせて縦結合共振子型弾性表面波フィルタ装置を構成した場合、圧電基板上における配線パターンや信号ラインの引き回しが複雑になりがちであった。例えば、上記弾性表面波フィルタ装置１０００では、弾性表面波フィルタ部１００１の外側に不平衡端子１００３が配置されているが、該不平衡端子１００３を取り囲むように、配線パターン１０１６が引き回されていた。また、第２の弾性表面波フィルタ部１０２４の外側においては、第２の平衡端子１００５を囲むように、配線パターン１０２６が引き回されている。そして、配線パターン１０１６，１０２６を、アース電位に接続される電極パッドに電気的に接続しなければならなかった。従って、アース電位に接続される配線パターンの面積が大きくならざるを得なかった。そのため、対接地容量が大きくなり、ＶＳＷＲが劣化したり、通過帯域幅が狭くなったりし、フィルタ特性が損なわれるおそれがあった。

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、縦結合共振子型の複数の弾性表面波フィルタ部を有し、ＶＳＷＲの改善や通過帯域幅の拡大を図ることができ、従って、良好なフィルタ特性を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。

本発明によれば、圧電基板と、圧電基板上に構成された縦結合共振子型の第１，第２の弾性表面波フィルタ部とを備え、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の各一端が、不平衡端子に接続されており、第１の弾性表面波フィルタ部の他端が第１の平衡端子に、第２の弾性表面波フィルタ部の他端が、第２の平衡端子に接続されている弾性表面波フィルタ装置であって、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部は、それぞれ、第１のＩＤＴと、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、弾性表面波伝搬方向両端に配置された第１，第２の反射器とを有し、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の前記第１のＩＤＴは、信号電流が流れるホット側の第１の端子と、第１の端子とは反対側の第２の端子とを備え、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の前記第２，第３のＩＤＴの各一端が共通接続され、前記不平衡端子に接続されており、各他端がアース電位に接続されており、前記第１の弾性表面波フィルタ部の前記第１のＩＤＴの第１の端子が、第１の平衡端子に、第２の弾性表面波フィルタ部の第１のＩＤＴの第１の端子が第２の平衡端子に接続されており、第１，第２の平衡端子から取り出される信号の位相が１８０°異なるように、第１，第２の弾性表面波フィルタ部の第１〜第３のＩＤＴが形成されており、前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の前記第１のＩＤＴの第２の端子同士が共通接続され、かつアース電位には接続されないようにして、電気的に浮かされた状態とされていることを特徴とする、弾性表面波フィルタ装置が提供される。

また、本発明のデュプレクサは、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。従って、ＶＳＷＲを高めたり、通過帯域幅を広げたりすることが可能となる。

本発明によれば、第１の弾性表面波フィルタ部の第１のＩＤＴの第１の端子が、第１の平衡端子に、第２の弾性表面波フィルタ部の第１のＩＤＴの第１の端子が第２の平衡端子にそれぞれ接続されており、第１，第２の弾性表面波フィルタ部の第１のＩＤＴの各第２の端子同士が共通接続され、アース電位には接続されないようにして電気的に浮かされた状態とされているので、第１，第２の弾性表面波フィルタ部の第１のＩＤＴの第２の端子側の配線パターンの簡略化を計ることができ、耐接地容量を小さくすることが可能となる。従って、ＶＳＷＲを改善したり、帯域幅を広げることが可能となる。

よって、本発明によっても、縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ装置の配線パターンの簡略化及びフィルタ特性の向上を図ることが可能となる。

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ＬｉＴａＯ_３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。

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。

ＩＤＴ１２，１３，２２，２３は、信号電流に接続されるホット側の第１の端子と、第１の端子とは反対側に位置する第２の端子とを有する。

上記第１のＩＤＴ１１では、一端が不平衡端子３に接続されており、他端がアース電位に接続されている。第２のＩＤＴ１２の第１の端子は、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の第１の端子に接続されている。

第３のＩＤＴ１３の第１の端子は、信号ライン７を介して第２の弾性表面波フィルタ部の第３のＩＤＴ２３の第１の端子に接続されている。

他方、第２、第３のＩＤＴ１２，１３の第２の端子は、基準電位パターンとしての配線パターン１６により共通接続されている。この配線パターン１６は、アース電位には接続されず、電気的に浮かされた状態とされている。

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の各第２の端子は、基準電位パターンとしての配線パターン２６により共通接続されている。配線パターン２６もまた、アース電位には接続されず、浮かされた状態とされている。

他方、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、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、例えば、不平衡端子３から信号を入力（出力）した場合、第１の平衡端子４から出力（入力）される信号の位相が、第２の平衡端子５から出力（入力）される信号の位相と１８０°異なるようにＩＤＴ１１〜１３，２１〜２３が形成されている。従って、平衡−不平衡変換機能が実現されている。

本実施形態の特徴は、第１，第２の弾性表面波フィルタ部１０，２０の外側に設けられた配線パターン１６，２６がアース電位に接続されず、電気的に浮かされた状態とされていることにある。ここで、外側とは、２段縦続接続されている第１の弾性表面波フィルタ部１０及び第２の弾性表面波フィルタ部２０の内、相手方の弾性表面波フィルタ部が位置する側とは反対側を意味する。第１の弾性表面波フィルタ部１０の外側には配線パターン１６が存在し、配線パターン１６がアース電位に接続されておらず、従って、対接地容量を小さくすることが可能とされている。

同様に、第２の弾性表面波フィルタ部２０の外側には、配線パターン２６が存在するが、アース電位に配線パターン２６が電気的に接続されていないので、対接地容量を小さくすることが可能とされている。それによって、弾性表面波フィルタ装置１では、フィルタ特性を改善し、かつ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及び第２の弾性表面波フィルタ部２０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）
交差幅：３８．０λＩ
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：３０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）
交差幅：３８．０λＩ
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：３０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
上記のようにして作製した弾性表面波フィルタ装置１のフィルタ特性と、反射特性とを測定した。結果を図２及び図３（ａ），（ｂ）に実線で示す。図２は、フィルタ特性を、図３（ａ），（ｂ）は反射特性として入力側及び出力側におけるＶＳＷＲを示す。

なお、比較例として、図４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、配線パターン１６，２６に代えて、第２，第３のＩＤＴ１２，１３，２２，２３の第２の端子を、それぞれ、配線パターンによりアース電位に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。

上記のようにして作製した比較例の弾性表面波フィルタ装置１１０１のフィルタ特性及び反射特性を測定した。結果を図２及び図３（ａ），（ｂ）に破線で示す。

図２から明らかなように、上記実施形態によれば、通過帯域幅が広くなっており、より具体的には、スルーレベルから挿入損失が３ｄＢである帯域幅が比較例に比べて、本実施形態では、約１．０ＭＨｚ広くなっていることがわかる。

また、図３（ａ），（ｂ）から明らかなように、上記比較例に対して、上記実施形態によれば、ＶＳＷＲの値が大きくなっていることがわかる。より具体的には、入力側では、通過帯域内におけるＶＳＲＷの値が約０．１３改善され、それによって反射特性が高められていることがわかる。

上記のように、比較例に比べて、上記実施形態によれば、反射特性を高め、かつ通過帯域幅を広げ得ることができたのは、以下の理由によると考えられる。

縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ装置では、ＩＤＴのホット側の端子とは反対側の端子をアース電位に接続する必要があった。これは、各ＩＤＴにおいて、隣り合う電極指間に電位差を発生させ、電気信号−弾性表面波の変換を行うためである。そのため、縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部を２段縦続接続した場合、前述した特許文献１に記載のように、圧電基板上におけるアース電位に接続される配線パターンの引き回し部分の面積が大きくならざるを得なかった。そのため、対接地容量が大きくなり、反射特性やフィルタの伝送特性が悪化するという問題があった。

これに対し、上記実施形態では、第１の信号ライン６を伝送される信号の位相と、第２の信号ラインを伝送される信号の位相とが１８０°異なっている。従って、ＩＤＴ１２の信号ライン６が接続されている側とは反対側の端子である第２の端子側における位相と、ＩＤＴ１３の信号ライン７に接続されている側とは反対側の端部である第２の端子側における電気信号の位相とは反転することとなる。そして、このＩＤＴ１２の第２の端子と、ＩＤＴ１３の第２の端子とが配線パターン１６により電気的に接続されるので、振幅がほぼ同じであり、位相がほぼ反転している、２つの第２の端子同士が配線パターン１６により接続されることになる。

従って、仮想的な中性電位、すなわち仮想的なアース電位となる。

よって、配線パターン１６をアース電位に接続せずとも、ＩＤＴ１２，１３において、それぞれ、隣り合う電極指間に電位差が発生し、フィルタとして動作することが可能とされている。従って、ＩＤＴ２２，２３側においても、同様に、配線パターン２６により、ＩＤＴ２２，２３の第２の端子同士が接続されているので、ＩＤＴ２２，２３の隣り合う電極指間において電位差が発生し、フィルタとして動作することが可能とされている。

そして、配線パターン１６，２６では、アース電位に接続する必要がないため、圧電基板上における配線パターン１６，２６の引き回し面積を大幅に小さくすることが可能となる。よって、入出力端子における対接地容量を小さくすることができ、それによってＶＳＷＲを改善することができ、通過帯域幅が広げられていると考えられる。

なお、参考までに、図５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４１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、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６に図４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〜１１０５ｆ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、電極間の短絡を防止するための絶縁膜を意味する。

図５及び図６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、圧電基板上におけるアース電位に接続するための電極引き回し面積が圧倒的に小さくなっていることがわかる。それによって、対接地容量を小さくし得るだけでなく、圧電基板上における配線面積が小さくなり、弾性表面波フィルタ装置１全体の小型化も図ることができる。

なお、上記実施形態では、第１の弾性表面波フィルタ部の第２，第３のＩＤＴ１２，１３が配線パターン１６により電気的に接続されて浮かされた状態とされており、さらに第２の弾性表面波フィルタ部２０の第２，第３のＩＤＴ２２，２３の第２の端子も配線パターン２６により電気的に接続され浮かされた状態とされていたが、配線パターン１６，２６のいずれか一方のみが用いられてもよい。

例えば、第１の配線パターン１６のみが用いられ、第２の配線パターン２６に代えて、第２，第３のＩＤＴ２２，２３の第２の端子がアース電位に接続されていてもよい。その場合においても、配線パターン１６が設けられている側において対接地容量を小さくすることができるので、第１の実施形態の場合に比べて、電気的特性の改善は低くなるものの、従来の弾性表面波フィルタ装置に比べれば、対接地容量も小さくすることができるので、同様に、ＶＳＷＲの改善及び通過帯域幅の拡大を図ることができる。

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。

図７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、不平衡信号入力または出力、及び不平衡信号出力または入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、第２，第３のＩＤＴ１２，１３，２２，２３の第１，第２の信号ライン６，７に接続されている側とは反対側の端部である第２の端子が配線パターン１６により接続されており、電気的に浮かされた状態とされており、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、第１の実施形態と同様に、ＶＳＷＲの改善及び通過帯域幅の拡大を図ることができる。

図８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。

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、ＶＳＷＲの改善及び通過帯域幅の拡大を図ることができる。

図９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が接続されている。そして、第２の弾性表面波フィルタ部２０の第１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、本実施形態では、第２，第３のＩＤＴ１２，１３の信号ライン６，７が接続されている側とは反対側の端部である第２の端子が配線パターン１６により接続されており、第２，第３のＩＤＴ１２，１３の信号ライン６，７が接続されている側とは反対側の端部である第２の端子は配線パターン２６により電気的に接続されている。同様に、ＩＤＴ１２Ａ，１３Ａの信号ライン６Ａ，７Ａが接続されている側とは反対側の端部とは、配線パターン１６Ａにより電気的に接続されており、ＩＤＴ２２Ａ，２３Ａの信号ライン６Ａ，７Ａに電気的に接続されている側とは反対側の端部は、配線パターン２６Ａにより電気的に接続されている。

配線パターン１６，２６，１６Ａ，２６Ａはアース電位に接続されず、電気的に浮かされた状態とされている。よって、本実施形態においても、ＶＳＷＲの改善及び通過帯域幅の拡大を図ることができる。

図１０は、第５の実施形態に係る弾性表面波フィルタ装置３５１を示す模式的平面図である。第５の実施形態の弾性表面波フィルタ装置３５１は、第４の実施形態の弾性表面波フィルタ装置３０１の変形例にあたり、異なるところは、配線パターン１６，２６，１６Ａ，２６Ａに代えて、配線パターン３５２，３５３が形成されていることにある。すなわち、配線パターン３５２は、ＩＤＴ１３の信号ライン７と電気的に接続されている側とは反対側の端部である第２の端子と、ＩＤＴ１１Ａの信号ライン６Ａが電気的に接続されている側とは反対側の端部である第２の端子を共通接続しており、アース電位には接続されておらず、電気的に浮かされた状態とされている。また、配線パターン３５３はＩＤＴ２３の信号ライン７に電気的に接続されている側とは反対側の端部である第２の端子と、ＩＤＴ２１Ａの信号ライン６Ａが接続されている側とは反対側の端部である第２の端子とは共通接続しており、アース電位に接続されておらず、電気的に浮かされた状態とされている。

また、ＩＤＴ１２，２２，１３Ａ，２３Ａの信号ライン６または信号ライン７Ａに電気的に接続されている側とは反対側の端部はアース電位に接続されている。このように、配線パターン１６，２６，１６Ａ，２６Ａを用いる代わりに、上記配線パターン３５２，３５３を形成してもよく、その場合においても、ＩＤＴ１２，２２，１３Ａ，２３Ａの一方端はアース電位に接続されているものの、配線パターン３５２，３５３を形成することにより、対接地容量を小さくすることができる。従って、ＶＳＷＲの改善及び通過帯域幅の拡大を図ることができる。

上記のように、本発明は、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４，５の実施形態の弾性表面波フィルタ装置３０１，３５１のように、いわゆる中性点タイプの平衡−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１１及び図１２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１１に示す第６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の表面波伝搬方向外側には、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の第１の端子が共通接続されている。ＩＤＴ４１２，４１３の第２の端子はアース電位に接続されている。第４のＩＤＴ４１４の第１の端子が第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の第１の端子に接続されている。

第４のＩＤＴ４１４の信号ライン６ａに電気的に接続されている側とは反対側の端部である第２の端子は、配線パターン４１８に電気的に接続されている。同様に、ＩＤＴ４２４の信号ライン６ａに電気的に接続されている側とは反対側の端部である第２の端子は配線パターン４２８に電気的に接続されている。

第１の分割ＩＤＴ部４１１ａの第１の端子が第２の信号ライン７ａにより第１の分割ＩＤＴ部４２１ａの第１の端子に接続されている。

第２の分割ＩＤＴ部４１１ｂの第１の端子と、第２の分割ＩＤＴ部４２１ｂの第１の端子とが、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の共通バスバーを有する側の端部が、それぞれ、配線パターン４１８，４２８に電気的に接続されている。また、第５のＩＤＴ４１５の一端は、上記配線パターン４１８に接続されており、他端が第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ＩＤＴ４２５の他端は、上記配線パターン４２８に電気的に接続されている。

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、上記配線パターン４１８，４２８が設けられており、配線パターン４１８，４２８がアース電位に接続されず、電気的に浮かされた状態とされているので、アース電位に接続される配線パターンの引き回し面積を小さくすることができ、かつ対接地容量を小さくすることが可能とされている。よって、本実施形態においても、ＶＳＷＲの改善及び通過帯域幅の拡大を図ることができる。

図１２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６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ＩＤＴ４２２，４２４の一端に接続されており、第２の平衡端子５が、第２，第４のＩＤＴ４２２，４２４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。

図１３は、本発明の第８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８の実施形態は、弾性表面波フィルタ装置７０１では、圧電基板上に図示の電極構造が形成されている。すなわち、不平衡端子３及び第１，第２の平衡端子４，５との間に、図示の電極構造が接続されている。ここでは、図示のように、第１のＩＤＴ７１１が配置されており、第１のＩＤＴ７１１の弾性表面波伝搬方向両側に第２，第３のＩＤＴ７１２，７１３が配置されている。ＩＤＴ７１１〜７１３が設けられている領域の表面波伝搬方向両側に第１，第２の反射器７１４，７１５が配置されている。ＩＤＴ７１１の一端が不平衡端子３に接続されており、他端がアース電位に接続されている。第２，第３のＩＤＴ７１２，７１３の第１の端子は、それぞれ、第１，第２の平衡端子４，５に接続されている。ＩＤＴ７１２，７１３のホット側ではない第２の端子は共通接続され、アース電位に接続されないようにして電気的に浮かされた状態とされている。

不平衡端子３から信号が入力されると、平衡端子４から取り出される信号の位相と、平衡端子５から取り出される信号の位相とが１８０°異なるようにＩＤＴ７１１〜７１３が形成されている。従って、弾性表面波フィルタ装置７０１は、平衡−不平衡変換機能を有する。

そして、ＩＤＴ７１２，７１３の第２の端子同士が共通接続され、電気的に浮かされた状態とされているので、ＩＤＴ７１２，７１３の第２の端子側の配線パターン、すなわち不平衡端子３が配置されている配線パターンを簡略化することができるとともに、耐接地容量を小さくすることが可能とされている。

従って、本実施形態においても、ＶＳＷＲの改善及び帯域幅の拡大を図ることが可能となる。

図１４は、本発明の第９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。弾性表面波フィルタ装置８０１では、圧電基板上において図示の電極構造が形成されている。すなわち、圧電基板上に縦結合共振子型の第１，第２の弾性表面波フィルタ部８０２，８０３が構成されている。第１，第２の弾性表面波フィルタ部８０２，８０３は、いずれも、第１のＩＤＴ８１１，８２１と、第１のＩＤＴ８１１，８２１の弾性表面波伝搬方向両側に配置された第２，第３のＩＤＴ８１２，８２２，８２３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８１４，８１５，８２４，８２５とを有する。

第１の弾性表面波フィルタ部の８０２の第１のＩＤＴ８１１及び第２の弾性表面波フィルタ部８１３の第１のＩＤＴ８２１の各一端が共通接続され、不平衡端子３に接続されている。第１のＩＤＴ８１１，８２１の各他端はアース電位に接続されている。

他方、第１の弾性表面波フィルタ部８０２の第２，第３のＩＤＴ８１２，８１３のホット側の端子である第１の端子は共通接続されて、第１の平衡端子４に接続されている。同様に、第２の弾性表面波フィルタ部８０３の第２，第３の８２２，８２３のホット側の端子である第１の端子同士が共通接続され、第２の平衡端子５に接続されている。

他方、第１の弾性表面波フィルタ部８０３の第２，第３のＩＤＴ８１２，８１３の第２の端子同士及び第２の弾性表面波フィルタ部８０３の第２，第３のＩＤＴ８２２，８２３の第２の端子同士が全て共通接続され、アース電位には接続されないようにして電気的に浮かされた状態とされている。

本実施形態においても、不平衡端子３から信号が入力された場合、第１，第２の平衡端子４，５から位相が１８０°異なる信号が取り出されるように、弾性表面波フィルタ部８０２，８０３の第１〜第３のＩＤＴ８１１〜８１３，８２１〜８２３が形成されている。また、平衡度を高めるために、ＩＤＴ８２１においては、直列重み付けが施こされている。直列重み付けとは、ＩＤＴ８２１の弾性表面波伝搬方向の両端の電極指を含む複数本の電極指にまたがるようにクランク状の浮き電極指８２１ａ，８２１ｂを設けた構造を有し、それによって平衡度が高められている。

本実施形態においても、第１，第２の弾性表面波フィルタ部８０２，８０３の第２，第３のＩＤＴ８１２，８１３，８２２，８２３の各第２の端子が全て共通接続されて電気的に浮かされた状態とされているため、ＩＤＴ８１２，８１３，８２２，８２３の第２の端子側の配線パターンの簡略化及び耐接地容量の低減を図ることができる。従って、ＶＳＷＲを改善することができ、かつ帯域幅を広げることが可能となる。

図１５は、本発明の第１０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。

本実施形態の弾性表面波フィルタ装置９０１では、第９の実施形態と同様に、不平衡端子３に第１，第２の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部９０２，９０３が接続されている。また、第１，第２の弾性表面波フィルタ部９０２，９０３は、いずれも、第１のＩＤＴ９１１，９２１と、第１のＩＤＴ９１１，９２１の両側に配置された第２，第３のＩＤＴ９１２，９１３，９２２，９２３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９１４，９１５，９２４，９２５とを有する３ＩＤＴ型の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ部である。

ここでは、第９の実施形態と異なり、第１の弾性表面波フィルタ部９０２の第２，第３のＩＤＴ９１２，９１３の一端及び第２の弾性表面波フィルタ部９０３の第２，第３のＩＤＴ９２２，９２３の一端が全て共通接続されて不平衡端子３に接続され、各他端がアース電位に接続されている。そして、第１，第２の弾性表面波フィルタ部９０２，９０３の各第１のＩＤＴ９１１，９２１のホット側の端子である第１の端子が、それぞれ、第１，第２の平衡端子４，５に接続されており、反対側の端子である第２の端子同士が共通接続され、かつアース電位には接続されないように電気的に浮かされた状態とされている。

本実施形態においても、平衡−不平衡変換機能を実現し得るように、第１〜第３のＩＤＴ９１１〜９１３，９２１〜９２３が形成されており、かつ第１のＩＤＴ９２１において直列重み付けが施こされて平衡度の改善が図られている。

加えて、本実施形態においても、第１，第２の平衡端子に接続される第１の端子とは反対側の第２の端子が共通接続されて、アース電位に接続されないようにし電気的に浮かされた状態とされているため、ＩＤＴ９１１，９２１の第２の端子側の配線パターンの簡略化及び耐接地容量の低減を図ることができる。よって、ＶＳＷＲの改善したり、帯域幅を広げたりすることが可能となり、フィルタ特性の良好な弾性表面波フィルタ装置を提供することが可能となる。

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好適に用いられるが、特に、図１６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、アンテナ端子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ＬｉＴａＯ_３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ＬｉＮｂＯ_３基板、４１°ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ_３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。

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。 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。 （ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態の比較例の弾性表面波フィルタ装置の反射特性としてのＶＳＷＲ特性を示す各図であり、（ａ）は入力側におけるＶＳＷＲ特性を、（ｂ）は出力側におけるＶＳＷＲ特性を示す。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 第８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。 第９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。 第１０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。 本発明の第１の実施形態の弾性表面波フィルタ装置が受信側帯域フィルタとして備えられているデュプレクサを示す模式的平面図。 従来の弾性表面波フィルタ装置の模式的平面図。

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
１６…配線パターン
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
２６…配線パターン
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
３５１…配線パターン
３５２，３５３…配線パターン
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
４５１…弾性表面波フィルタ装置
４５２，４５３…配線パターン
５０１…弾性表面波フィルタ装置
６０１…デュプレクサ
６０３…アンテナ端子
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
６０５ｃ，６０５ｄ…並列腕共振子
７０１…弾性表面波フィルタ装置
７１１〜７１３…第１〜第３のＩＤＴ
７１４，７１５…反射器
８０１…弾性表面波フィルタ装置
８０２，８０３…第１，第２の弾性表面波フィルタ部
８１１〜８１３…第１〜第３のＩＤＴ
８２１〜８２３…第１〜第３のＩＤＴ
８１４，８１５，８２４，８２５…反射器
９０１…弾性表面波フィルタ装置
９０２，９０３…第１，第２の弾性表面波フィルタ部
９１１〜９１３…第１〜第３のＩＤＴ
９２１〜９２３…第１〜第３のＩＤＴ
９１４，９１５…反射器
９２４，９２５…反射器

Claims (2)

1. 圧電基板と、
   圧電基板上に構成された縦結合共振子型の第１，第２の弾性表面波フィルタ部とを備え、
   前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の各一端が、不平衡端子に接続されており、第１の弾性表面波フィルタ部の他端が第１の平衡端子に、第２の弾性表面波フィルタ部の他端が、第２の平衡端子に接続されている弾性表面波フィルタ装置であって、
   前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部は、それぞれ、第１のＩＤＴと、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、弾性表面波伝搬方向両端に配置された第１，第２の反射器とを有し、
   前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の前記第１のＩＤＴは、信号電流が流れるホット側の第１の端子と、第１の端子とは反対側の第２の端子とを備え、
   前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の前記第２，第３のＩＤＴの各一端が共通接続され、前記不平衡端子に接続されており、各他端がアース電位に接続されており、前記第１の弾性表面波フィルタ部の前記第１のＩＤＴの第１の端子が、第１の平衡端子に、第２の弾性表面波フィルタ部の第１のＩＤＴの第１の端子が第２の平衡端子に接続されており、
   第１，第２の平衡端子から取り出される信号の位相が１８０°異なるように、第１，第２の弾性表面波フィルタ部の第１〜第３のＩＤＴが形成されており、
   前記第１，第２の弾性表面波フィルタ部の前記第１のＩＤＴの第２の端子同士が共通接続され、かつアース電位には接続されないようにして、電気的に浮かされた状態と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. 請求項１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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