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JPH09289435A - 弾性表面波フィルタおよび通過周波数帯域の形成方法 - Google Patents

弾性表面波フィルタおよび通過周波数帯域の形成方法

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Publication number
JPH09289435A
JPH09289435A JP10242696A JP10242696A JPH09289435A JP H09289435 A JPH09289435 A JP H09289435A JP 10242696 A JP10242696 A JP 10242696A JP 10242696 A JP10242696 A JP 10242696A JP H09289435 A JPH09289435 A JP H09289435A
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JP
Japan
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surface acoustic
acoustic wave
wave resonator
resonance
impedance element
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Application number
JP10242696A
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English (en)
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JP3839866B2 (ja
Inventor
Yasushi Kuroda
泰史 黒田
Masayoshi Etsuno
昌芳 越野
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH09289435A publication Critical patent/JPH09289435A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 周波数帯域が広く損失の小さい帯域特性を有
するとともに、帯域外特性も良好な弾性表面波フィルタ
を提供する。 【解決手段】 複数の共振周波数と反共振周波数とを有
するインピーダンス素子を対称格子型に接続した弾性表
面波フィルタにおいて、第1のインピーダンス素子10
3の複数の反共振周波数far1 、far3 と、第2のイン
ピーダンス素子104の複数の共振周波数fr2、fr4と
をほぼ一致させる。

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装置に関
し、特に弾性表面波フィルタに関する。また、本発明は
弾性表面波フィルタの通過周波数帯域の形成方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】弾性表面波フィルタは情報通信機器をは
じめとして幅広く用いられている。
【0003】自動車用電話などの移動体通信に用いられ
る弾性表面波フィルタは、弾性表面波共振子を梯子状に
接続したラダー型、IDT(Inter Digita
lTransduser)を複数並べたIIDT型、I
DTを両側から反射器で挟み込んだ共振子型などが用い
られてきた。帯域外減衰量を重視した場合、2ポート共
振子型フィルタ構成を採用することが多い。
【0004】図21は2ポート弾性表面波共振子型フィ
ルタの構造を概略的に示した図である。この2ポート共
振子型フィルタでは、帯域外減衰量を向上させるために
鏡面対称的に2つの共振子型フィルタを接続したものに
なっている。パッド1401は入力信号端子に接続さ
れ、パッド1402、1403は入力側GND(基準電
位)に接続されている。そして、パッド1401、パッ
ド1403によりIDT1404に電気信号が入力され
ると圧電基板上に弾性表面波が発生する、この弾性表面
波はIDT1405、IDT1406によって受信され
再度電気信号に変換される。この電気信号はIDT14
07、IDT1408によって再び弾性表面波が発生
し、最後にIDT1409により受信されて電気信号に
変換された後パッド1410を介して出力信号端子へ出
力される。パッド1411、パッド1412は出力側G
NDへ接続されており、入出力GNDは互いに接続され
て共通の電位になっている。
【0005】図22は図21に例示した弾性表面波共振
子型フィルタの周波数特性を示す図である。このような
弾性表面波フィルタは受信用、送信用ともに用いられて
おり、それぞれ通過帯域近傍に抑止帯があり、ここでの
周波数特性として高減衰量が要求される。特に自動車電
話などの移動体通信用フィルタなどの用途では、システ
ム自身の小型化、低消費電力化の要求が強いため、低損
失なフィルタを実現することが強く要求されてきた。上
述の2段接続の共振子フィルタでは帯域外減衰量は良好
であるが、挿入損失が大きいという問題がある。
【0006】一方、低損失な帯域内特性を実現した弾性
表面波フィルタとして、ラダー型に弾性表面波共振子を
配設したものが知られている。図23はこのようなラダ
ー型の弾性表面波フィルタ1600の構成を概略的に示
す図である。この弾性表面波フィルタ1600では入力
パッド1606と出力パッド1607との間の直列椀に
弾性表面波共振子1602、1603、1604が形成
されている。また、この直列椀の弾性表面波共振子16
01と弾性表面波共振子1602間と、基準電位160
8との間の並列椀には弾性表面波共振子1604が形成
されている。さらに、出力パッド1607と基準電位1
609との間の並列椀には弾性表面波共振子1605が
形成されている。ここで、直列椀の弾性表面波共振子と
並列椀の弾性表面波共振子とからなる区間を単位区間と
したとき、図23に例示した弾性表面波フィルタ160
0は第1単位区間(直列椀−並列椀)−第2単位区間
(並列椀−直列椀)−第3単位区間(直列椀−並列椀)
のように単位区間が3区間接続した構造となっている。
また、2つの単位区間にまたがって形成されている弾性
表面波共振子1604は、第1単位区間に形成されるべ
き並列椀共振子と、第2単位区間に形成されるべき並列
椀共振子との、2つの弾性表面波共振子を合成(開口長
または対数を2倍にする)して、1つの弾性表面波共振
子1604で代用した構造となっている。このような構
造の弾性表面波フィルタの場合、直列椀の弾性表面波共
振子の共振周波数と、並列椀の弾性表面波共振子の反共
振周波数とをこの周波数帯域を形成し、また、直列椀弾
性表面波共振子の反共振周波数と、並列椀の弾性表面波
共振子の共振周波数とに鋭い高減衰領域(ノッチ)をも
つ周波数特性を得ることができる。
【0007】図24は、図23に例示したラダー型の弾
性表面波フィルタの周波数特性を示す図である。この周
波数特性からもわかるように、ラダー型弾性表面波フィ
ルタでは帯域近傍に鋭い高減衰領域をもたせることは容
易であるが、ある程度広い周波数範囲にわたって高減衰
領域をもたせることは困難であり、帯域外周波数特性が
よくないという欠点がある。また、帯域外特性を向上さ
せるためには並列に配設した共振子にボンディングワイ
ヤーなどによりインダクタンス成分を付加するなどの方
法がある。しかし、ボンディングワイヤーによるインダ
クタンス成分の付加には素子を搭載する外囲器からの制
約が大きく、さらに市場で強い要求がある小型化に逆行
することになる。
【0008】携帯電話システムなどにおいては誘電体フ
ィルタや、LCフィルタも用いられることが多く、この
ような場合フィルタ入出力に接続されるアンプ等の設計
上の理由からフィルタ仕様として非平衡入出力が要求さ
れることが一般的であった。ラダー型フィルタは非平衡
入出力で用いられるが、近年RF帯のICの開発により
平衡入出力で用いるフィルタへの要求も多くなってい
る。
【0009】平衡入出力で用いるフィルタとしては対称
格子型にインピーダンス素子を配設したラティス型フィ
ルタがある。図25はこのようなラティス型弾性表面波
フィルタの構成の1例を概略的に示す図であり、インピ
ーダンス素子である弾性表面波共振子1801、180
2を対称格子型に接続したものである。
【0010】図26は図25に例示したラティス型フィ
ルタを構成するインピーダンス素子として用いた弾性表
面波共振子の構造の1例を概略的に示す図である。ラテ
ィス型フィルタは帯域外の広い範囲にわたって高減衰量
を得ることが可能であり、また帯域内損失の小さいフィ
ルタを実現することができる。しかしながら、このよう
な弾性表面波共振子を構成要素とした対称格子型フィル
タを用いて移動体通信用フィルタを構成する場合、実現
可能な通過帯域幅は用いる弾性表面波共振子の共振周波
数fr と反共振周波数farとの差で決まる。したがっ
て、弾性表面波共振子を構成する圧電性基板の電気機械
結合係数などに大きく依存し、周波数特性設定の自由度
が小さいという問題がある。特に、携帯電話などで用い
られるシステムの帯域幅は回線容量の増大に伴い拡大す
る傾向にあり、また携帯用ということからも消費電力低
減のための低損失化が必要となる。ラティス型フィルタ
においてもさまざまな移動体通信用途に対応するため通
過帯域の拡大が強く望まれている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決するためになされたものである。すなわち本発
明は広い周波数帯域にわたって低損失な帯域特性を有す
るとともに、帯域外特性も良好な弾性表面波フィルタを
提供することを目的とする。
【0012】また、本発明は広い周波数帯域にわたって
低損失な帯域特性を有するとともに帯域外特性も良好な
通過周波数帯域の形成方法を提供することを目的とす
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波フィ
ルタは、複数の入出力端子間にインピーダンス素子を対
称格子型に配設した弾性表面波フィルタであって、第1
の入力端子と第1の出力端子との間および第2の入力端
子と第2の出力端子との間に間挿され、所定の周波数帯
域内に fr 1 <far1 <fr 3 <far3 となるような複数の共振周波数fr と反共振周波数far
とを有する弾性表面波共振子を含む第1のインピーダン
ス素子と、第1の入力端子と第2の出力端子との間およ
び第2の入力端子と第1の出力端子との間に間挿され、
前記周波数帯域内に fr 2 <far2 <fr 4 <far4 となるとともに、ほぼ fr 2 =far1 、fr 4 =far3 となるような複数の共振周波数fr と反共振周波数far
とを有する弾性表面波共振子を含む第2のインピーダン
ス素子とを具備したことを特徴とする。
【0014】また本発明の弾性表面波フィルタは、複数
の入出力端子間に所定の周波数帯域内に交互に現れる共
振周波数と反共振周波数とを有するインピーダンス素子
を対称格子型に配設した弾性表面波フィルタであって、
第1の周波数と第2の周波数とに反共振周波数を有す
る、弾性表面波共振子を含む第1のインピーダンス素子
と、第1の周波数と第2の周波数とに共振点を有する弾
性表面波共振子を含む第2のインピーダンス素子とを具
備したことを特徴とする。
【0015】また本発明の弾性表面波フィルタは、第1
の入力端子及び第2の入力端子と、第1の出力端子およ
び第2の出力端子と、第1の入力端子と第1の出力端子
との間および第2の入力端子と第2の出力端子との間に
間挿され、複数の共振周波数および反共振周波数を有す
る弾性表面波共振子を含む第1のインピーダンス素子
と、第1の入力端子と第2の出力端子との間および第2
の入力端子と第1の出力端子との間に間挿され、第1の
インピーダンス素子の複数の反共振周波数と対応して通
過周波数帯域を形成する複数の共振周波数を有する弾性
表面波共振子を含む第2のインピーダンス素子とを具備
したことを特徴とする。
【0016】これら本発明の弾性表面波フィルタを構成
するインピーダンス素子は、弾性表面波共振子以外に、
インダクタンスまたはキャパシタンスによりインピーダ
ンス手を形成するようにしてもよい。
【0017】また、本発明の弾性表面波フィルタを構成
する弾性表面波共振子には、複数の共振周波数と反共振
周波数とを有する複合モード弾性表面波共振子を用いる
ようにしてもよい。複合モード弾性表面波共振子は横複
合モードを用いるようにしてもよいし、縦複合モードを
用いるようにしてもよい。
【0018】また、横複合モードあるいは縦複合モード
の弾性表面波共振子としては例えば弾性表面波伝搬方向
に対しほぼ垂直方向に複数段配設した櫛歯状電極を有す
る弾性表面波共振子を用いるようにしてもよく(横複合
モード)、弾性表面波伝搬方向に対しほぼ平行な方向に
複数段配設した櫛歯状電極を有する弾性表面波共振子を
用いるようにしてもよい(縦複合モード)。
【0019】また、開口部の一部領域で部分的に噛合し
た領域を有する櫛歯状電極対を具備した弾性表面波共振
子を用いるようにしてもよく、さらに、弾性表面波の伝
搬方向に対しほぼ平行な方向に複数対配設されるととも
に少なくとも2対は互いに並列に接続された櫛歯状電極
対を有する弾性表面波共振子を用いるようにしてもよ
い。
【0020】本発明の通過周波数帯域の形成方法は、複
数の入出力端子間に所定の周波数帯域内に交互に現れる
共振周波数と反共振周波数とを有するインピーダンス素
子を対称格子型に配設した弾性表面波フィルタにおける
通過周波数帯域の形成方法であって、複数の共振周波数
と反共振周波数とを有する弾性表面波共振子を備えた第
1のインピーダンス素子の複数の反共振周波数と、第1
のインピーダンス素子とは異なる複数の共振周波数と反
共振周波数とを有する弾性表面波共振子を備えた第2の
インピーダンス素子の複数の共振周波数とをほぼ一致さ
せることを特徴とする。
【0021】すなわち本発明は対称格子型の弾性表面波
フィルタにおいて、複数の共振周波数fr i と反共振周
波数fari とを有するインピーダンス素子を組み合わせ
て構成したものである。
【0022】図1は本発明の弾性表面波フィルタ100
の構成を模式的に示す図である。
【0023】第1の入力端子101aと第1の出力端子
102aとの間および第2の入力端子101bと第2の
出力端子102bとの間に、複数の共振周波数と反共振
周波数とを有する第1のインピーダンス素子103が間
挿され、第1の入力端子101aと第2の出力端子10
2bとの間および第2の入力端子101bと第1の出力
端子102aとの間に、第1のインピーダンス素子とは
異なる複数の共振周波数と反共振周波数とを有する第2
のインピーダンス素子104が間挿され対称格子型の弾
性表面波フィルタを構成している。図1に例示した本発
明の弾性表面波フィルタの構成は1例であり、インピー
ダンス素子の配置などの具体的な構成は必要に応じて設
計するようにすればよい。図1に例示した弾性表面波フ
ィルタと等価な構成を図2に例示する。
【0024】図3は第1のインピーダンス素子103の
周波数特性を模式的に示した図であり、図4は第2のイ
ンピーダンス素子104の周波数特性を模式的に示した
図である。第1のインピーダンス素子103には、所定
の周波数帯域内に複数の共振周波数fr と反共振周波数
farとが交互に現れるような、すなわちfr1<far1 <
fr3<far3 となるようなインピーダンス素子を用いて
いる。また、第2のインピーダンス素子104には、こ
の周波数帯域内に第1のインピーダンス素子とは異なる
複数の共振周波数と反共振周波数とが交互に現れるよう
な、すなわちfr2<far2 <fr4<far4 となるような
インピーダンス素子を用いている。
【0025】そして、第1のインピーダンス素子103
と第2のインピーダンス素子104の共振周波数と反共
振周波数との関係は、共振周波数について注目すれば、
fr1<fr2<fr3<fr4を満たすように調節されてい
る。第2のインピーダンス素子104の共振周波数が第
1のインピーダンス素子103の反共振周波数とほぼ一
致するようにすることがより好ましい。すなわち、反共
振周波数far1 と共振周波数fr2とが、また反共振周波
数far3 と共振周波数fr4とがほぼ一致するように第
1、第2のインピーダンス素子の共振周波数と反共振周
波数とを調節することが好適である(図5参照)。
【0026】なお、ここでは第2のインピーダンス素子
104の共振周波数と第1のインピーダンス素子103
の反共振周波数とを一致させるようにして説明したが、
第1のインピーダンス素子103の共振周波数と第2の
インピーダンス素子104の反共振周波数とを一致させ
るようにしても全く同様である。
【0027】このようなインピーダンス素子としては、
弾性表面波共振子を用いるようにすればよい、また、弾
性表面波共振子に抵抗R、インダクタンスL、キャパシ
タンスCを付加するようにしてもよい(必然的にR、
L、C成分が付随してしまう場合を含む)。
【0028】なお、第1のインピーダンス素子、第2の
インピーダンス素子の共振周波数、反共振周波数は、弾
性表面波共振子の共振周波数、反共振周波数を用いる
他、前述した抵抗R、インダクタンスL、キャパシタン
スCなどにより形成される共振周波数、反共振周波数を
用いるようにしてもよい。すなわち本発明の弾性表面波
フィルタのインピーダンス素子の共振周波数、反共振周
波数は、弾性表面波共振子の共振周波数、反共振周波数
に限定されず、インピーダンス素子として複数の共振周
波数、反共振周波数を有していればよい。
【0029】また、弾性表面波共振子としては、複合モ
ードの弾性表面波共振子を用いるようにすればよい。複
合モードは縦複合モードを用いるようにしてもよいし、
横複合モードを用いるようにしてもよい。弾性表面波共
振子の櫛歯状電極の膜厚、対数、配置、ピッチ等を変え
ることで、弾性表面波共振子の共振周波数、反共振周波
数を調節することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】図6は本発明の弾性表面波フィル
タを構成する複合モード弾性表面波共振子600の電極
パターンの1例を示す図である。この弾性表面波共振子
600は2個の反射器601に挟まれた領域内に、互い
に対向噛合するように配設された櫛歯型電極(以下ID
Tという)602が2対形成されている。2対のIDT
の両側に配設された反射器により形成されるキャビティ
ー内に閉じ込められた弾性表面波には、対称、半対称の
粒子変位分布をもつモードが複数存在する。図7はこの
ような縦モードの弾性表面波共振子のAB方向の粒子変
位分布を低次の2モードを例にとって模式的に示す図で
ある。図7において(a)は対称モード(1次)を示
し、(b)は反対称モード(2次)になっていることが
わかる。
【0031】このような弾性表面波共振子では複数の共
振点を有するような周波数特性をもたせることができ
る。そしてIDTの膜厚、対数、開口長、IDT間距
離、IDTのピッチ、反射器のピッチなどを変化させて
複数の共振周波数を調節するとともに、外部回路のイン
ピーダンスとのマッチングをとっている。
【0032】図8、図9はこのような弾性表面波共振子
の周波数特性を示した図である。以下、図8の弾性表面
波共振子を第1の弾性表面波共振子(第1のインピーダ
ンス素子)として、図9の弾性表面波共振子を第2の弾
性表面波共振子(第2のインピーダンス素子)として説
明する。
【0033】図8に例示した第1の弾性表面波共振子の
共振周波数(共振点)fr1、801と、fr3、803は
図の上辺に、として示した周波数であり、図9に示
した第2のインピーダンス素子の共振周波数(共振点)
fr2、802と、fr4、804は図の上辺に、とし
て示した周波数である。第1の弾性表面波共振子と第2
の弾性表面波共振子の共振周波数は、図示した周波数帯
域内でfr1<fr2<fr3<fr4を満たしている。また、
第1の弾性表面波共振子、第2の弾性表面波共振子とも
に、複数の共振周波数と反共振周波数とが周波数上に交
互に出現している。
【0034】図10は本発明の対称格子型構成の弾性表
面波フィルタ900の構成を概略的に示す図である。こ
の弾性表面波フィルタ900は、図8に例示した周波数
特性をもつ第1の弾性表面波共振子901と、図9に例
示した周波数特性をもつ第2の弾性表面波共振子902
とを、格子型に接続したものである。
【0035】すなわち、第1の入力端子903aと第1
の出力端子904aとの間および第2の入力端子903
bと第2の出力端子904bとの間に第1の弾性表面波
共振子901が間挿され、第1の入力端子903aと第
2の出力端子904bとの間および第2の入力端子90
3bと第1の出力端子904aとの間に第2の弾性表面
波共振子902が間挿されている。ここでは複数の共振
点、反共振点を有する2種の弾性表面波共振子を用いて
いるが、第1の弾性表面波共振子901と第2の弾性表
面波共振子902の共振点は周波数上に交互に現れるよ
うに設定されている。
【0036】図11は、図10に例示した弾性表面波フ
ィルタ900の周波数特性を示す図である。このよう
に、本発明の弾性表面波フィルタにおいては、複合モー
ドの弾性表面波共振子の複数の共振点に対応して広い通
過帯域を得ることができる。また、複数の共振周波数、
反共振周波数を有するインピーダンス素子を組み合わせ
て格子型弾性表面波フィルタを形成することにより、従
来の格子型弾性表面波フィルタよりも通過周波数帯域の
形成の自由度が大きくとれ、また、ラダー型の弾性表面
波フィルタの問題点であった、帯域外での周波数特性も
大きく向上している。さらに挿入損失も小さいので、消
費電力が少なく移動体通信などの携帯システムに対応す
ることができる。
【0037】図12は本発明の弾性表面波フィルタを構
成する弾性表面波共振子の電極パターンの別の1例を示
す図である。この弾性表面波共振子1200は、弾性表
面波の伝搬方向とほぼ垂直にIDT1201が2段並設
された横モード結合の弾性表面波共振子である。120
2は反射器である。図13はこのような横モード結合の
弾性表面波共振子の低次モードでのCD方向の粒子変位
分布を模式的に示す図である。図13において、(a)
は対称モードを、(b)は反対称モードを示している。
すなわち、弾性表面波の伝搬方向とは垂直な方向に対
称、反対称のモードが存在している。前述同様にIDT
の膜厚、対数、開口長、IDT間距離、IDTのピッ
チ、反射器のピッチなどを変化させて複数の共振周波数
を調節するとともに、外部回路のインピーダンスとのマ
ッチングをとるようにすればよい。図13に例示した横
モード結合の弾性表面波共振子を用いて図1、図2、図
10に例示したような対称格子型弾性表面波フィルタを
構成するようにしてもよい。
【0038】図14から図20は本発明の弾性表面波フ
ィルタを構成する弾性表面波共振子の電極パターンの別
の1例を概略的に示す図である。
【0039】図14は本発明の弾性表面波フィルタを構
成する弾性表面波共振子の電極パターンの別の1例を概
略的に示す図である。この弾性表面波共振子1200b
は、IDT1201bと、このIDT1201bを両側
から挟むように配設された反射器1202bとを有する
1ポートの弾性表面波共振子である。そして、前述のよ
うに開口長を調節することによりCD方向の粒子変位分
布でみると図15に示すような1次、3次の2つの横モ
ードを結合させることができる。図16は、このときの
弾性表面波共振子1201bの周波数特性を示す図であ
り、fr1、fr3の2つの共振点が現れていることがわか
る。
【0040】図17は本発明の弾性表面波フィルタを構
成する弾性表面波共振子の電極パターンのさらに別の1
例を概略的に示す図である。この弾性表面波共振子12
00cはIDT1201cと、このIDT1201cを
両側から挟むように配設された反射器1202cとを有
する1ポートの弾性表面波共振子である。IDT120
1cは、一部の櫛歯状電極は開口長の2分の1の電極長
を有している。する部分が弾性表面波の励振部となって
いる。すなわち、このIDT1201cは、その開口部
の一部領域で弾性表面波を励振する、部分的に噛合した
領域を有している。IDT1201cを構成する電極の
うち、対向噛合した部分が弾性表面波を励振する部分で
あり、この弾性表面波を励振する部分は開口部(1対の
IDTのバスバーとバスバーとの間の領域)の一部領域
となっている。このようなIDT1201cを備えるこ
とにより弾性表面波共振子1200cは、CD方向の粒
子変位分布でみると図18に示すような1次、2次の2
つの横モードを結合させることができる。この場合にも
図16に例示したような2つの共振点を有する周波数特
性を得ることができる。したがって、このような弾性表
面波共振子を用いても本発明の弾性表面波フィルタを構
成することができる。
【0041】図19は本発明の弾性表面波フィルタを構
成する弾性表面波共振子の電極パターンのさらに別の1
例を概略的に示す図である。この弾性表面波共振子12
00dは縦モード結合を用いるものであり、2つのID
T1201dと、2つのIDT1201dの間及びこれ
らを両側から挟むように配設された反射器1202dと
を有している。そして、2対のIDT1201dは並列
に接続されている。IDTを3対以上備えるようにして
もよく、その場合には少なくとも2対のIDT1201
dを接続するようにすればよい。また。IDTの配設位
置を調節するようにしてもよい。
【0042】図20は図19に例示した弾性表面波共振
子1200dのAB方向の粒子変位分布を模式的に示す
図である。このように1次、3次の2つの縦モードを結
合させることにより図16に例示したような2つの共振
点を有する周波数特性を得ることができる。したがっ
て、このような弾性表面波共振子を用いても本発明の弾
性表面波フィルタを構成することができる。
【0043】図19の例では反射器をIDT間に間挿し
ているが、浮き電極を複数のIDT間あるいは1つのI
DT内部に形成するようにしてもよい。
【0044】以上に本発明の弾性表面波フィルタを構成
することができる弾性表面波共振子の例を説明したが、
本発明の弾性表面波フィルタは、例えば図6、図12、
図14、図17または図19に例示したような電極パタ
ーンを有する弾性表面波共振子以外にも、縦モード、横
モード、あるいはこれらを組み合わせモードを用いた弾
性表面波共振子を用いて構成するようにしてもよい。
【0045】ここでは対称格子型弾性表面波フィルタを
構成するインピーダンス素子として弾性表面波共振子の
みを使用した例について説明したが、前述のように抵抗
R、インダクタンスL、キャパシタンスCなどとともに
弾性表面波フィルタを構成するようにしてもよい。例え
ば圧電性基板上での配線の引き回しなどにより実装上抵
抗R、インダクタンスL、キャパシタンスCなどが付随
する場合であっても、各インピーダンス素子において、
前述したような複数の共振周波数(共振点)と反共振周
波数(反共振点)とが存在すれば、弾性表面波共振子の
共振周波数、反共振周波数を調節することによって本発
明の弾性表面波フィルタを構成することができる。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように本発明の弾性表面波
フィルタによれば、複合モードの弾性表面波共振子の複
数の共振点に対応して広い通過帯域を得ることができ
る。すなわち、複数の共振周波数と反共振周波数とを有
するインピーダンス素子を組み合わせることにより、広
い周波数帯域にわたって低損失な帯域特性を得ることが
できる。また、ラダー型弾性表面波フィルタのように帯
域外特性を損ねることなく通過周波数帯域を形成するこ
とができる。
【0047】さらに挿入損失も小さいので、消費電力が
少なく、移動体通信などの携帯システムに対応すること
ができる。したがって、携帯電話などの移動体通信シス
テムなどに適用することにより、通過周波数帯域を拡大
し、回線容量を増大させることができる。
【0048】また、本発明の通過周波数帯域の形成方法
によれば、複数の共振周波数と反共振周波数を組み合わ
せることにより、広い周波数帯域にわたって低損失な帯
域特性を有し、帯域外特性も良好な通過周波数帯域を形
成することができる。
【0049】また、複数の共振周波数、反共振周波数を
有するインピーダンス素子を組み合わせて格子型弾性表
面波フィルタを形成することにより、従来よりも通過周
波数帯域の形成の自由度を大きくることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の弾性表面波フィルタの構成を模式的に
示す図。
【図2】本発明の弾性表面波フィルタの構成を模式的に
示す図。
【図3】第1のインピーダンス素子の周波数特性を模式
的に示す図。
【図4】第2のインピーダンス素子の周波数特性を模式
的に示す図。
【図5】第1、第2のインピーダンス素子の周波数特性
の関係を模式的に示す図。
【図6】本発明の弾性表面波フィルタを構成する弾性表
面波共振子の電極パターンの1例を示す図。
【図7】縦モードの弾性表面波共振子のAB方向の粒子
変位分布を模式的に示す図。
【図8】第1の弾性表面波共振子の周波数特性を示す
図。
【図9】第2の弾性表面波共振子の周波数特性を示す
図。
【図10】本発明の対称格子型構成の弾性表面波フィル
タの構成を概略的に示す図。
【図11】本発明の弾性表面波フィルタの周波数特性を
示す図。
【図12】本発明の弾性表面波フィルタを構成する弾性
表面波共振子の電極パターンの別の1例を示す図。
【図13】横モードの弾性表面波共振子のCD方向の粒
子変位分布を模式的に示す図。
【図14】本発明の弾性表面波フィルタを構成する弾性
表面波共振子の電極パターンの別の1例を概略的に示す
図。
【図15】図14の弾性表面波共振子のCD方向の粒子
変位分布を模式的に示す図。
【図16】本発明の弾性表面波フィルタを構成する弾性
表面波共振子の周波数特性を模式的に示す図。
【図17】本発明の弾性表面波フィルタを構成する弾性
表面波共振子の電極パターンのさらに別の1例を概略的
に示す図。
【図18】図17の弾性表面波共振子のCD方向の粒子
変位分布を模式的に示す図。
【図19】本発明の弾性表面波フィルタを構成する弾性
表面波共振子の電極パターンの別の1例を概略的に示す
図。
【図20】図19の弾性表面波共振子のAB方向の粒子
変位分布を模式的に示す図。
【図21】2ポート弾性表面波共振子型フィルタの2フ
ィルタが継続接続された構造の1例を概略的に示す図。
【図22】図21に例示した弾性表面波共振子型フィル
タの周波数特性を示す図。
【図23】ラダー型弾性表面波フィルタの構成を概略的
に示す図。
【図24】図23に例示したラダー型弾性表面波フィル
タの周波数特性を示す図。
【図25】ラティス型弾性表面波フィルタの構成の1例
を概略的に示す図。
【図26】図25に例示したラティス型弾性表面波フィ
ルタを構成する弾性表面波共振子の構造の1例を概略的
に示す図。
【符号の説明】
100……弾性表面波フィルタ、101a……第1の入
力端子 101b……第2の入力端子、102a……第1の出力
端子 102b……第2の出力端子、103……第1のインピ
ーダンス素子 104……第2のインピーダンス素子 600……複合モード弾性表面波共振子、601……反
射器 602……IDT 801……共振周波数fr1、802……共振周波数fr2 803……共振周波数fr3、804……共振周波数fr4 900……弾性表面波フィルタ、901……第1の弾性
表面波共振子 902……第2の弾性表面波共振子、903a……第1
の入力端子 903b……第2の入力端子、904a……第1の出力
端子 904b……第2の出力端子 1200……複合モード弾性表面波共振子、1201…
…IDT 1202……反射器 1200b、1200c、1200d……複合モード弾
性表面波共振子 1201b、1201c、1201d……IDT 1202b、1202c、1202d……反射器

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の入出力端子間にインピーダンス素
    子を対称格子型に配設した弾性表面波フィルタであっ
    て、 第1の入力端子と第1の出力端子との間および第2の入
    力端子と第2の出力端子との間に間挿され、所定の周波
    数帯域内に fr1<far1 <fr3<far3 となるような複数の共振周波数fr と反共振周波数far
    とを有する弾性表面波共振子を含む第1のインピーダン
    ス素子と、 第1の入力端子と第2の出力端子との間および第2の入
    力端子と第1の出力端子との間に間挿され、前記周波数
    帯域内に fr2<far2 <fr4<far4 となるとともに、ほぼ fr2=far1 、fr4=far3 となるような複数の共振周波数fr と反共振周波数far
    とを有する弾性表面波共振子を含む第2のインピーダン
    ス素子とを具備したことを特徴とする弾性表面波フィル
    タ。
  2. 【請求項2】 複数の入出力端子間に所定の周波数帯域
    内に交互に現れる共振周波数と反共振周波数とを有する
    インピーダンス素子を対称格子型に配設した弾性表面波
    フィルタであって、 第1の周波数と第2の周波数とに反共振周波数を有する
    弾性表面波共振子を含む第1のインピーダンス素子と、 第1の周波数と第2の周波数とに共振点を有する弾性表
    面波共振子を含む第2のインピーダンス素子とを具備し
    たことを特徴とする弾性表面波フィルタ。
  3. 【請求項3】 第1の入力端子および第2の入力端子
    と、 第1の出力端子および第2の出力端子と、 第1の入力端子と第1の出力端子との間および第2の入
    力端子と第2の出力端子との間に間挿され、複数の共振
    周波数および反共振周波数を有する弾性表面波共振子を
    含む第1のインピーダンス素子と、 第1の入力端子と第2の出力端子との間および第2の入
    力端子と第1の出力端子との間に間挿され、第1のイン
    ピーダンス素子の複数の反共振周波数と対応して通過周
    波数帯域を形成する複数の共振周波数を有する弾性表面
    波共振子を含む第2のインピーダンス素子とを具備した
    ことを特徴とする弾性表面波フィルタ。
  4. 【請求項4】 前記弾性表面波共振子は横複合モードを
    用いた複合モード弾性表面波共振子であることを特徴と
    する請求項1乃至3のいずれかに記載の弾性表面波フィ
    ルタ。
  5. 【請求項5】 前記弾性表面波共振子は縦複合モードを
    用いた複合モード弾性表面波共振子であることを特徴と
    する請求項1乃至3のいずれかに記載の弾性表面波フィ
    ルタ。
  6. 【請求項6】 前記弾性表面波共振子は弾性表面波伝搬
    方向に対しほぼ垂直方向に複数対配設した櫛歯状電極を
    有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記
    載の弾性表面波フィルタ。
  7. 【請求項7】 前記弾性表面波共振子は弾性表面波伝搬
    方向に対しほぼ平行な方向に複数対配設した櫛歯状電極
    を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに
    記載の弾性表面波フィルタ。
  8. 【請求項8】 前記弾性表面波共振子は、開口部の一部
    領域で部分的に噛合した領域を有する櫛歯状電極対を具
    備したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記
    載の弾性表面波フィルタ。
  9. 【請求項9】 前記弾性表面波共振子は、弾性表面波の
    伝搬方向に対しほぼ平行な方向に複数対配設されるとと
    もに少なくとも2対は互いに並列に接続された櫛歯状電
    極対を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
    かに記載の弾性表面波フィルタ。
  10. 【請求項10】 複数の入出力端子間に、所定の周波数
    帯域内に交互に現れる共振周波数と反共振周波数とを有
    するインピーダンス素子を対称格子型に配設した弾性表
    面波フィルタにおける通過周波数帯域の形成方法であっ
    て、 複数の共振周波数と反共振周波数とを有する弾性表面波
    共振子を備えた第1のインピーダンス素子の複数の反共
    振周波数と、第1のインピーダンス素子とは異なる複数
    の共振周波数と反共振周波数とを有する弾性表面波共振
    子を備えた第2のインピーダンス素子の複数の共振周波
    数とをほぼ一致させることを特徴とする通過周波数帯域
    の形成方法。
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