JP3467472B2 - 弾性表面波フィルタ - Google Patents
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- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
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- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
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- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
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- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
- H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
- H03H9/6433—Coupled resonator filters
- H03H9/6483—Ladder SAW filters
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は弾性表面波フィルタ
に関し、特に複数個の弾性表面波共振器を直列腕と並列
腕に配置した梯子型（ラダー型）の弾性表面波フィルタ
に関する。
に関し、特に複数個の弾性表面波共振器を直列腕と並列
腕に配置した梯子型（ラダー型）の弾性表面波フィルタ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話に使用される弾性表面波（Surf
ace Acoustic Wave ; 以下SAWと呼ぶ）フィルタとし
て、圧電基板上に、インターディジタルトランスデュー
サ（Interdigital Transducer ; 以下IDTと呼ぶ）とそ
の両側に配置された反射器で構成されるSAW共振器を、
複数個梯子型に接続したラダー型SAWフィルタが広く用
いられている。
ace Acoustic Wave ; 以下SAWと呼ぶ）フィルタとし
て、圧電基板上に、インターディジタルトランスデュー
サ（Interdigital Transducer ; 以下IDTと呼ぶ）とそ
の両側に配置された反射器で構成されるSAW共振器を、
複数個梯子型に接続したラダー型SAWフィルタが広く用
いられている。
【０００３】図１８に従来から用いられている基本的な
ラダー型SAWフィルタの構成図を示す。このSAWフィルタ
は複数個のSAW共振器が直列（S1，S2）および並列（P
1，P2）に接続された構成となっている。また、図１９
にSAWフィルタに要求される一般的な周波数特性のグラ
フを示す。図１９において、BW1およびBW2は、仕様によ
って決定される減衰量での帯域幅を示しており、例え
ば、BW1は減衰量-3 dB、BW2は減衰量-20 dBにおける帯
域幅である。
ラダー型SAWフィルタの構成図を示す。このSAWフィルタ
は複数個のSAW共振器が直列（S1，S2）および並列（P
1，P2）に接続された構成となっている。また、図１９
にSAWフィルタに要求される一般的な周波数特性のグラ
フを示す。図１９において、BW1およびBW2は、仕様によ
って決定される減衰量での帯域幅を示しており、例え
ば、BW1は減衰量-3 dB、BW2は減衰量-20 dBにおける帯
域幅である。
【０００４】ここで、BW1とBW2の比BW2／BW1は角形比と
呼ばれ、フィルタの性能を表す1つの尺度である。この
角形比が小さく、1に近い程、角形性に優れているとい
われる。近年、移動通信システムの発展に伴い、より角
形性に優れたフィルタが求められている。
呼ばれ、フィルタの性能を表す1つの尺度である。この
角形比が小さく、1に近い程、角形性に優れているとい
われる。近年、移動通信システムの発展に伴い、より角
形性に優れたフィルタが求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１８
に示した基本的なラダー型SAWフィルタで得られる角形
比は、使用される基板材料の電気機械結合係数でほぼ決
定されるので、図１８のように単にSAW共振器を直列及
び並列に配置しただけでは角形性を改善することは困難
であった。従って、図１８のようなSAW共振器を用いた
ラダー型SAWフィルタでは、現在求められている角形性
に対応できるような優れた角形比を持つフィルタを提供
することに問題が生じていた。この発明では、以上のよ
うな事情を考慮してなされたものであり、SAWフィルタ
の角形比を改善し、より角形性に優れたSAWフィルタを
提供することを課題とする。
に示した基本的なラダー型SAWフィルタで得られる角形
比は、使用される基板材料の電気機械結合係数でほぼ決
定されるので、図１８のように単にSAW共振器を直列及
び並列に配置しただけでは角形性を改善することは困難
であった。従って、図１８のようなSAW共振器を用いた
ラダー型SAWフィルタでは、現在求められている角形性
に対応できるような優れた角形比を持つフィルタを提供
することに問題が生じていた。この発明では、以上のよ
うな事情を考慮してなされたものであり、SAWフィルタ
の角形比を改善し、より角形性に優れたSAWフィルタを
提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、圧電基板上
に、インターディジタルトランスデューサとその両側に
配置された反射器とから構成される弾性表面波共振器を
直列腕と並列腕に配置し梯子型に接続して形成された弾
性表面波フィルタであって、少なくとも１つの弾性表面
波共振器が、弾性表面波の伝搬方向の共振を伴わないイ
ンターディジタルトランスデューサで置き換えられ、共
振を伴わないインターディジタルトランスデューサが、
他の弾性表面波共振器と弾性表面波の伝搬方向に対して
同方向に配置されたことを特徴とする弾性表面波フィル
タを提供するものである。これによれば、弾性表面波フ
ィルタの角形比を改善することができ、かつ小型化でき
る。
に、インターディジタルトランスデューサとその両側に
配置された反射器とから構成される弾性表面波共振器を
直列腕と並列腕に配置し梯子型に接続して形成された弾
性表面波フィルタであって、少なくとも１つの弾性表面
波共振器が、弾性表面波の伝搬方向の共振を伴わないイ
ンターディジタルトランスデューサで置き換えられ、共
振を伴わないインターディジタルトランスデューサが、
他の弾性表面波共振器と弾性表面波の伝搬方向に対して
同方向に配置されたことを特徴とする弾性表面波フィル
タを提供するものである。これによれば、弾性表面波フ
ィルタの角形比を改善することができ、かつ小型化でき
る。
【０００７】ここで、置き換えられた共振を伴わないイ
ンターディジタルトランスデューサは、スプリット電極
で形成してもよい。また、共振を伴わないインターディ
ジタルトランスデューサは、梯子型構造の直列腕のみに
接続してもよく、梯子型構造の並列腕のみに接続しても
よい。さらに、共振を伴わないインターディジタルトラ
ンスデューサは、梯子型構造の所定の直列腕及び並列腕
の位置に複数個配置してもよい。
ンターディジタルトランスデューサは、スプリット電極
で形成してもよい。また、共振を伴わないインターディ
ジタルトランスデューサは、梯子型構造の直列腕のみに
接続してもよく、梯子型構造の並列腕のみに接続しても
よい。さらに、共振を伴わないインターディジタルトラ
ンスデューサは、梯子型構造の所定の直列腕及び並列腕
の位置に複数個配置してもよい。
【０００８】また、この発明は、圧電基板と、圧電基板
上に形成され、かつ梯子型に接続された複数の弾性表面
波共振器と、少なくとも１つ以上の共振を伴わないイン
ターディジタルトランスデューサとから構成され、前記
弾性表面波共振器は、インターディジタルトランスデュ
ーサと、弾性表面波の伝搬方向に平行な方向であってそ
の両側に配置された反射器とから構成され、共振を伴わ
ないインターディジタルトランスデューサは、スプリッ
ト電極で形成されたことを特徴とする弾性表面波フィル
タを提供するものである。また、小型化の点で前記スプ
リット電極が、隣接する２本の電極指からなる１組の電
極指群を弾性表面波の伝搬方向と平行な方向に交互に配
置した櫛形状の電極であることが好ましい。
上に形成され、かつ梯子型に接続された複数の弾性表面
波共振器と、少なくとも１つ以上の共振を伴わないイン
ターディジタルトランスデューサとから構成され、前記
弾性表面波共振器は、インターディジタルトランスデュ
ーサと、弾性表面波の伝搬方向に平行な方向であってそ
の両側に配置された反射器とから構成され、共振を伴わ
ないインターディジタルトランスデューサは、スプリッ
ト電極で形成されたことを特徴とする弾性表面波フィル
タを提供するものである。また、小型化の点で前記スプ
リット電極が、隣接する２本の電極指からなる１組の電
極指群を弾性表面波の伝搬方向と平行な方向に交互に配
置した櫛形状の電極であることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態に基
づいてこの発明を詳述する。なお、これによってこの発
明が限定されるものではない。図1に、この発明のラダ
ー型SAWフィルタの一実施例の基本的な構成図を示す。
このラダー型SAWフィルタは、複数のSAW共振器と、少な
くとも１つの共振を伴わないIDTで構成されることを特
徴とする。言いかえれば、従来のラダー型のSAWフィル
タに用いていたSAW共振器（S1，S2，S3，P1，P2’）の
うち、そのSAW共振器の少なくとも１つが、共振を伴わ
ないIDTで置き換えられた構成である。
づいてこの発明を詳述する。なお、これによってこの発
明が限定されるものではない。図1に、この発明のラダ
ー型SAWフィルタの一実施例の基本的な構成図を示す。
このラダー型SAWフィルタは、複数のSAW共振器と、少な
くとも１つの共振を伴わないIDTで構成されることを特
徴とする。言いかえれば、従来のラダー型のSAWフィル
タに用いていたSAW共振器（S1，S2，S3，P1，P2’）の
うち、そのSAW共振器の少なくとも１つが、共振を伴わ
ないIDTで置き換えられた構成である。
【００１０】一般に、SAW共振器は、中央部のIDTと、こ
のIDTによって励振されるSAWの伝搬方向と平行な方向で
あって、このIDTの両側に配置される反射器とから構成
される。すなわち、「反射器−IDT−反射器」という構
成であり、これは、Al，Cuなどの金属薄膜を、LiTaO3や
水晶などの圧電基板上に、所定の形状に形成して作られ
る。共振を伴わないIDTは、たとえば、いわゆるスプリ
ット電極を用いることができるが、詳細な構成について
は後述する。
のIDTによって励振されるSAWの伝搬方向と平行な方向で
あって、このIDTの両側に配置される反射器とから構成
される。すなわち、「反射器−IDT−反射器」という構
成であり、これは、Al，Cuなどの金属薄膜を、LiTaO3や
水晶などの圧電基板上に、所定の形状に形成して作られ
る。共振を伴わないIDTは、たとえば、いわゆるスプリ
ット電極を用いることができるが、詳細な構成について
は後述する。
【００１１】従来のラダー型SAWフィルタでは、図1の符
号P2，S3の部分もSAW共振器を用いていたが、図1に示し
たこの発明のラダー型SAWフィルタでは、符号P2’，S3
の部分は共振を伴わないIDTを用いる。ただし、共振を
伴わないIDTを用いる部分は、図1に示した符号P2’，S3
に限るものではなく、任意の位置であってもよい。
号P2，S3の部分もSAW共振器を用いていたが、図1に示し
たこの発明のラダー型SAWフィルタでは、符号P2’，S3
の部分は共振を伴わないIDTを用いる。ただし、共振を
伴わないIDTを用いる部分は、図1に示した符号P2’，S3
に限るものではなく、任意の位置であってもよい。
【００１２】また、図１のような2ヶ所に限るものでは
なく、少なくとも1ヶ所以上であればよい。たとえば、
角形比の改善の観点からは、従来用いていたSAW共振器
をすべて共振を伴わないIDTで置き換えた構成としても
よい。このような構成であれば、SAWフィルタとしての
角形性を改善できる。また、共振を伴わないIDTは反射
器を有していないので、従来のSAWフィルタに比べて、
小型化が可能である。
なく、少なくとも1ヶ所以上であればよい。たとえば、
角形比の改善の観点からは、従来用いていたSAW共振器
をすべて共振を伴わないIDTで置き換えた構成としても
よい。このような構成であれば、SAWフィルタとしての
角形性を改善できる。また、共振を伴わないIDTは反射
器を有していないので、従来のSAWフィルタに比べて、
小型化が可能である。
【００１３】また、図２は、共振を伴わないIDT（S3，P
2'）として、スプリット電極で構成されたIDTが配置さ
れたこの発明の一実施例のSAWフィルタの構成図であ
る。図3は、共振を伴わないスプリット電極で形成され
たIDT（S3）が、ラダー型SAWフィルタの直列腕のみに接
続されたこの発明のSAWフィルタの構成図である。
2'）として、スプリット電極で構成されたIDTが配置さ
れたこの発明の一実施例のSAWフィルタの構成図であ
る。図3は、共振を伴わないスプリット電極で形成され
たIDT（S3）が、ラダー型SAWフィルタの直列腕のみに接
続されたこの発明のSAWフィルタの構成図である。
【００１４】なお、スプリット電極で形成されたIDT
は、ラダー型のSAWフィルタの直列腕のすべてに用いて
もよい。さらに、SAWフィルタの並列腕の一部分のみに
用いてもよく、並列腕のすべてに用いてもよい。
は、ラダー型のSAWフィルタの直列腕のすべてに用いて
もよい。さらに、SAWフィルタの並列腕の一部分のみに
用いてもよく、並列腕のすべてに用いてもよい。
【００１５】次に、ラダー型SAWフィルタの一般的な周
波数特性について説明する。一般にラダー型SAWフィル
タは、図１８に示したように、複数個のSAW共振器を直
列および並列に接続した構成になっている。従って、そ
の周波数特性は、直列に接続したSAW共振器（S1，S2）
の周波数特性と、並列に接続したSAW共振器（P1，P2）
の特性の合成となる。図２０に、直列および並列に接続
した従来のSAW共振器の周波数特性を示す。
波数特性について説明する。一般にラダー型SAWフィル
タは、図１８に示したように、複数個のSAW共振器を直
列および並列に接続した構成になっている。従って、そ
の周波数特性は、直列に接続したSAW共振器（S1，S2）
の周波数特性と、並列に接続したSAW共振器（P1，P2）
の特性の合成となる。図２０に、直列および並列に接続
した従来のSAW共振器の周波数特性を示す。
【００１６】図２０において、点線が、ラダー型SAWフ
ィルタの通過特性である。また、図２０の破線は、並列
に接続したSAW共振器の周波数特性であり、周波数の比
較的低い部分で、一旦減衰量が大きくなり引き込まれた
後、減衰量が減少して急峻に立ち上がる特性となってい
る。図２０の実線は、直列に接線したSAW共振器の周波
数特性であり、周波数が比較的低い部分では平坦である
が、周波数の比較的高い部分で減衰量が増加して急峻に
引き込まれる特性となっている。
ィルタの通過特性である。また、図２０の破線は、並列
に接続したSAW共振器の周波数特性であり、周波数の比
較的低い部分で、一旦減衰量が大きくなり引き込まれた
後、減衰量が減少して急峻に立ち上がる特性となってい
る。図２０の実線は、直列に接線したSAW共振器の周波
数特性であり、周波数が比較的低い部分では平坦である
が、周波数の比較的高い部分で減衰量が増加して急峻に
引き込まれる特性となっている。
【００１７】ここで、並列に接続したSAW共振器（P1，P
2）の引き込みから、直列に接続したSAW共振器（S1，S
2）の引き込みの間に通過帯域が形成される。このよう
な原理から、ラダー型SAWフィルタで得られる周波数特
性の角形比を改善するには、直列および並列に接続した
SAW共振器における引き込みの傾きをより急峻にすれば
よいことになる。
2）の引き込みから、直列に接続したSAW共振器（S1，S
2）の引き込みの間に通過帯域が形成される。このよう
な原理から、ラダー型SAWフィルタで得られる周波数特
性の角形比を改善するには、直列および並列に接続した
SAW共振器における引き込みの傾きをより急峻にすれば
よいことになる。
【００１８】次にスプリット電極で形成されたIDTにつ
いて説明する。この発明で用いるスプリット電極の一実
施例の構成を図4に示す。ここでは、隣接する２本の電
極指を１組の電極指群として（たとえばA1とA2、A3とA
4）、紙面の上下方向からこの１組の電極指が交互に配
置されている場合を示している。すなわち、２本の電極
指を１組の電極指群とした櫛形電極の場合である。各電
極指（A1〜A6）の線幅と間隔を、どちらもλ/8（λ：ID
Tの周期）とする。ここで、各電極指A1，A2で反射され
る弾性表面波W1とW2の伝搬距離の差はλ/2となり、互い
に打ち消し合わされる。結果として、スプリット電極で
形成されたIDT内ではSAWの反射はなく、IDTの両側に反
射器が配置されていない場合、SAW伝搬方向における共
振は生じない。
いて説明する。この発明で用いるスプリット電極の一実
施例の構成を図4に示す。ここでは、隣接する２本の電
極指を１組の電極指群として（たとえばA1とA2、A3とA
4）、紙面の上下方向からこの１組の電極指が交互に配
置されている場合を示している。すなわち、２本の電極
指を１組の電極指群とした櫛形電極の場合である。各電
極指（A1〜A6）の線幅と間隔を、どちらもλ/8（λ：ID
Tの周期）とする。ここで、各電極指A1，A2で反射され
る弾性表面波W1とW2の伝搬距離の差はλ/2となり、互い
に打ち消し合わされる。結果として、スプリット電極で
形成されたIDT内ではSAWの反射はなく、IDTの両側に反
射器が配置されていない場合、SAW伝搬方向における共
振は生じない。
【００１９】このスプリット電極で形成されたIDT（S
0）を、図5のように直列に接続したときの通過の周波数
特性を計算した結果を図6に示す。なお、基板は42°Y-
X:LiTaO3とし、電極はAlで膜厚0.34μｍ、IDTの周期は
4.88μｍ、開口長50μｍ、対数は169対とした。比較の
ために、図１８に示したような通常の反射器を有するSA
W共振器S1を図5のように直列に接続したときの通過の周
波数特性をあわせて示す。なお、図6においては、比較
し易さのために、通常のSAW共振器の特性を20 MHzだけ
高周波側へシフトしている。図4のような共振を生じて
いないスプリット電極で形成されたIDT（S0）の方が、
引き込みの傾きが急峻、すなわち減衰量の立ち上がりが
急峻になっているのがわかる。この結果、ラダー型SAW
フィルタのSAW共振器を、SAW伝搬方向の共振を伴わない
IDTで置き換えることで、ラダー型フィルタの角形比を
改善することが可能であることがわかる。また、具体的
なIDTとしては、図4に示したスプリット電極で形成され
たIDTを用いることでラダー型フィルタの角形比を改善
することが可能となる。
0）を、図5のように直列に接続したときの通過の周波数
特性を計算した結果を図6に示す。なお、基板は42°Y-
X:LiTaO3とし、電極はAlで膜厚0.34μｍ、IDTの周期は
4.88μｍ、開口長50μｍ、対数は169対とした。比較の
ために、図１８に示したような通常の反射器を有するSA
W共振器S1を図5のように直列に接続したときの通過の周
波数特性をあわせて示す。なお、図6においては、比較
し易さのために、通常のSAW共振器の特性を20 MHzだけ
高周波側へシフトしている。図4のような共振を生じて
いないスプリット電極で形成されたIDT（S0）の方が、
引き込みの傾きが急峻、すなわち減衰量の立ち上がりが
急峻になっているのがわかる。この結果、ラダー型SAW
フィルタのSAW共振器を、SAW伝搬方向の共振を伴わない
IDTで置き換えることで、ラダー型フィルタの角形比を
改善することが可能であることがわかる。また、具体的
なIDTとしては、図4に示したスプリット電極で形成され
たIDTを用いることでラダー型フィルタの角形比を改善
することが可能となる。
【００２０】次に、スプリット電極で形成されるIDT（P
0）を、図7に示すように並列に接続したときの通過の周
波数特性を図8に示す。なお、スプリット電極の設計条
件は、図5のときと同じである。同様に、スプリット電
極で形成したIDT（P0）の方が、引き込みの傾きが急峻
になっているのがわかる。この結果、共振を伴わないID
TをSAWフィルタの並列腕に用いることで、引き込みの急
峻性が増し、角形性に優れたフィルタを構成できること
がわかる。
0）を、図7に示すように並列に接続したときの通過の周
波数特性を図8に示す。なお、スプリット電極の設計条
件は、図5のときと同じである。同様に、スプリット電
極で形成したIDT（P0）の方が、引き込みの傾きが急峻
になっているのがわかる。この結果、共振を伴わないID
TをSAWフィルタの並列腕に用いることで、引き込みの急
峻性が増し、角形性に優れたフィルタを構成できること
がわかる。
【００２１】ここで、一般的にラダー型SAWフィルタに
おいては、高周波側の引き込みの傾きの方が、計算に比
べて緩やかになる傾向がある。図２１は、従来のラダー
型SAWフィルタの周波数特性例を示す。図２１の領域B部
分のように高周波側の傾きが緩やかであるということ
は、ラダー型SAWフィルタを構成するSAW共振器のうち、
直列に接続されたものの引き込みの急峻性が悪いことを
意味する。従って、直列に接続されているSAW共振器（S
1，S2など）を、スプリット電極で形成されたIDTに置き
換えることで、より効果的にフィルタの角形性を改善す
ることができる。
おいては、高周波側の引き込みの傾きの方が、計算に比
べて緩やかになる傾向がある。図２１は、従来のラダー
型SAWフィルタの周波数特性例を示す。図２１の領域B部
分のように高周波側の傾きが緩やかであるということ
は、ラダー型SAWフィルタを構成するSAW共振器のうち、
直列に接続されたものの引き込みの急峻性が悪いことを
意味する。従って、直列に接続されているSAW共振器（S
1，S2など）を、スプリット電極で形成されたIDTに置き
換えることで、より効果的にフィルタの角形性を改善す
ることができる。
【００２２】図１７に、この発明で用いるスプリット電
極の他の実施例の構成図を示す。ここでは上下方向から
電極指が３本ずつ交互に配置される場合を示している。
すなわち、３本の電極指を１組の電極指群とした櫛形電
極である。このとき、共振を伴わないIDTとするために
は、各電極指の幅と間隔をどちらもλ／12とすればよ
い。スプリット電極として、上下方向から連続する電極
指が、２本と３本の場合を実施例として示したが、これ
に限るものではなく、４本以上としてもよい。
極の他の実施例の構成図を示す。ここでは上下方向から
電極指が３本ずつ交互に配置される場合を示している。
すなわち、３本の電極指を１組の電極指群とした櫛形電
極である。このとき、共振を伴わないIDTとするために
は、各電極指の幅と間隔をどちらもλ／12とすればよ
い。スプリット電極として、上下方向から連続する電極
指が、２本と３本の場合を実施例として示したが、これ
に限るものではなく、４本以上としてもよい。
【００２３】さらに、この発明では、SAW共振器のかわ
りにIDTだけを用いるため、反射器によって占有されて
いたスペースが不要になり、SAWフィルタデバイスの小
型化も可能となる。また、スプリット電極で形成された
IDTの引き込みは、従来のSAW共振器での引き込みよりも
高周波側に形成されるため、IDTの周期すなわち、電極
指の幅及び間隔を大きくすることも可能となり、製造性
もよくなる。
りにIDTだけを用いるため、反射器によって占有されて
いたスペースが不要になり、SAWフィルタデバイスの小
型化も可能となる。また、スプリット電極で形成された
IDTの引き込みは、従来のSAW共振器での引き込みよりも
高周波側に形成されるため、IDTの周期すなわち、電極
指の幅及び間隔を大きくすることも可能となり、製造性
もよくなる。
【００２４】実施例1
42°Y-X：LiTaO3基板上に、スプリット電極で構成され
るIDTを直列腕に使用したラダー型フィルタを作製し
た。その構成を図9に示す。4 段構成であり、並列腕に
は、2種のSAW共振器PおよびP'を用い、直列腕には、す
べてスプリット電極で構成されたIDT（S10,S11）が接続
されている。
るIDTを直列腕に使用したラダー型フィルタを作製し
た。その構成を図9に示す。4 段構成であり、並列腕に
は、2種のSAW共振器PおよびP'を用い、直列腕には、す
べてスプリット電極で構成されたIDT（S10,S11）が接続
されている。
【００２５】SAW共振器P,P'およびスプリット電極で形
成されるIDTの設計パラメータを、図11に示す。また、
比較のために、直列に接続される共振器をシングル電極
で構成されるIDTと反射器からなる通常のSAW共振器にし
たラダー型フィルタも作製した。ここで、直列に接続さ
れる共振器の設計パラメータを、図12に示す。
成されるIDTの設計パラメータを、図11に示す。また、
比較のために、直列に接続される共振器をシングル電極
で構成されるIDTと反射器からなる通常のSAW共振器にし
たラダー型フィルタも作製した。ここで、直列に接続さ
れる共振器の設計パラメータを、図12に示す。
【００２６】これら2つのラダー型SAWフィルタの周波数
特性を、図10に示す。直列腕にスプリット電極で構成さ
れるIDTを用いることで、フィルタの高周波側の遷移領
域が急峻となっているのが確認できる。また、-3 dBと-
20 dBで規定される角形比は、すべての直列腕および並
列腕ともSAW共振器を用いる場合が1.55であるのに対
し、スプリット電極を直列腕に用いることで1.47まで改
善することができ、角形性を向上することができた。
特性を、図10に示す。直列腕にスプリット電極で構成さ
れるIDTを用いることで、フィルタの高周波側の遷移領
域が急峻となっているのが確認できる。また、-3 dBと-
20 dBで規定される角形比は、すべての直列腕および並
列腕ともSAW共振器を用いる場合が1.55であるのに対
し、スプリット電極を直列腕に用いることで1.47まで改
善することができ、角形性を向上することができた。
【００２７】また、本発明のラダー型SAWフィルタで
は、スプリット電極の両側には反射器を配置しないた
め、従来、反射器によって占有していた面積が不要とな
り、フィルタチップをより小型にできる。たとえばこの
実施例においては、すべてSAW共振器を用いたSAWフィル
タよりも占有面積が11％程度縮小できる。
は、スプリット電極の両側には反射器を配置しないた
め、従来、反射器によって占有していた面積が不要とな
り、フィルタチップをより小型にできる。たとえばこの
実施例においては、すべてSAW共振器を用いたSAWフィル
タよりも占有面積が11％程度縮小できる。
【００２８】実施例２
42°Y-X:LiTaO3基板上に、スプリット電極で構成される
IDTを直列腕と並列腕に使用したラダー型SAWフィルタを
作製した。図１３にこのSAWフィルタの一実施例の構成
図を示す。その構成は、図１３では4段構成であり、並
列腕および直列腕に、すべてスプリット電極SおよびPを
用いている。スプリット電極で形成されるIDT（Sおよび
P）の設計パラメータを、図１５に示す。
IDTを直列腕と並列腕に使用したラダー型SAWフィルタを
作製した。図１３にこのSAWフィルタの一実施例の構成
図を示す。その構成は、図１３では4段構成であり、並
列腕および直列腕に、すべてスプリット電極SおよびPを
用いている。スプリット電極で形成されるIDT（Sおよび
P）の設計パラメータを、図１５に示す。
【００２９】また、比較のために、直列腕および並列腕
ともシングル電極で構成されるIDTと反射器からなる従
来のSAW共振器にしたラダー型フィルタも作製した。こ
のときの直列および並列共振器の設計パラメータを、図
１６に示す。図１４に、2つのラダー型SAWフィルタの周
波数特性を示す。直列腕および並列腕にスプリット電極
で構成されるIDTを用いることで、SAWフィルタの遷移領
域が急峻となっているのが確認できる。
ともシングル電極で構成されるIDTと反射器からなる従
来のSAW共振器にしたラダー型フィルタも作製した。こ
のときの直列および並列共振器の設計パラメータを、図
１６に示す。図１４に、2つのラダー型SAWフィルタの周
波数特性を示す。直列腕および並列腕にスプリット電極
で構成されるIDTを用いることで、SAWフィルタの遷移領
域が急峻となっているのが確認できる。
【００３０】
【発明の効果】この発明によれば、ラダー型SAWフィル
タを構成する複数のSAW共振器のうち、少なくとも1つの
SAW共振器を、SAW伝搬方向の共振を伴わないIDTに置き
換えることで、ラダー型SAWフィルタの角形比を改善す
ることができる。特に、SAW伝搬方向の共振を伴わないI
DTとして、スプリット電極で形成されたIDTを用い、こ
のIDTをラダー型SAWフィルタの直列腕に使用すること
で、高周波側の急峻性が向上し、角形性に優れたフィル
タを提供できる。
タを構成する複数のSAW共振器のうち、少なくとも1つの
SAW共振器を、SAW伝搬方向の共振を伴わないIDTに置き
換えることで、ラダー型SAWフィルタの角形比を改善す
ることができる。特に、SAW伝搬方向の共振を伴わないI
DTとして、スプリット電極で形成されたIDTを用い、こ
のIDTをラダー型SAWフィルタの直列腕に使用すること
で、高周波側の急峻性が向上し、角形性に優れたフィル
タを提供できる。
【００３１】さらに、この発明では、従来、反射器によ
って占有されていた面積が不要となり、デバイスの小型
化が可能となる。また、スプリット電極で形成されたID
Tの周期は、従来のSAW共振器でのIDTよりも大きくで
き、コスト，歩留まりの点で製造性も改善される。
って占有されていた面積が不要となり、デバイスの小型
化が可能となる。また、スプリット電極で形成されたID
Tの周期は、従来のSAW共振器でのIDTよりも大きくで
き、コスト，歩留まりの点で製造性も改善される。
【図１】この発明のラダー型のSAWフィルタの一実施例
の基本的な構成図である。
の基本的な構成図である。
【図２】この発明において、スプリット電極で構成され
たIDTを用いたこの発明の一実施例のSAWフィルタの構成
図である。
たIDTを用いたこの発明の一実施例のSAWフィルタの構成
図である。
【図３】この発明において、スプリット電極を直列腕の
みに接続したこの発明の一実施例のSAWフィルタの構成
図である。
みに接続したこの発明の一実施例のSAWフィルタの構成
図である。
【図４】この発明において用いるスプリット電極の一実
施例の構成図である。
施例の構成図である。
【図５】この発明において直列に接続したスプリット電
極の構成図である。
極の構成図である。
【図６】直列に接続したスプリット電極の通過の周波数
特性図である。
特性図である。
【図７】この発明において並列に接続したスプリット電
極の構成図である。
極の構成図である。
【図８】並列に接続したスプリット電極の通過の周波数
特性図である。
特性図である。
【図９】この発明の実施例１のラダー型SAWフィルタの
構成図である。
構成図である。
【図１０】この発明の実施例１におけるラダー型SAWフ
ィルタの周波数特性の比較図である。
ィルタの周波数特性の比較図である。
【図１１】この発明の実施例１のスプリット電極のIDT
の一実施例の設計パラメータ値の説明図である。
の一実施例の設計パラメータ値の説明図である。
【図１２】従来のSAW共振器の設計パラメータ値の説明
図である。
図である。
【図１３】この発明の実施例２のラダー型SAWフィルタ
の構成図である。
の構成図である。
【図１４】この発明の実施例２におけるラダー型SAWフ
ィルタの周波数特性の比較図である。
ィルタの周波数特性の比較図である。
【図１５】この発明の実施例２のスプリット電極のIDT
の一実施例の設計パラメータ値の説明図である。
の一実施例の設計パラメータ値の説明図である。
【図１６】従来のSAW共振器の設計パラメータ値の説明
図である。
図である。
【図１７】この発明において用いるスプリット電極の一
実施例の構成図である。
実施例の構成図である。
【図１８】従来のラダー型のSAWフィルタの構成図であ
る。
る。
【図１９】従来において、SAWフィルタに要求される一
般的な周波数特性図である。
般的な周波数特性図である。
【図２０】直列および並列に接続される従来のSAW共振
器とラダー型SAWフィルタの周波数特性図である。
器とラダー型SAWフィルタの周波数特性図である。
【図２１】従来のラダー型SAWフィルタの周波数特性図
である。
である。
S 直列腕のスプリット電極
S0 スプリット電極
S1 直列SAW共振器
S2 直列SAW共振器
P 並列腕のスプリット電極
P0 スプリット電極
P1 並列SAW共振器
P2 並列SAW共振器
A1 電極指
W1 弾性表面波の進路
W2 弾性表面波の進路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 井上 将吾
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１
番１号 富士通株式会社内
(72)発明者 松田 隆志
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１
番１号 富士通株式会社内
(72)発明者 伊形 理
神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１
番１号 富士通株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−260876（ＪＰ，Ａ)
Ｓ．Ｃ．−Ｃ． Ｔｓｅｎｇ， ａｎ
ｄ Ｇ．Ｗ．Ｌｙｎｃｈ，ＳＡＷ ＲＬ
ＡＮＡＲ ＮＥＴＷＯＲＫ，ＩＥＥＥ
Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐ．,
米国，1974年，Ｇ−８，282−285
結城佑、奥野和雄、小林洋一，狭帯域
高安定弾性表面波フィルター，エレクト
ロニク・セラミクス，日本，1977年，’
77 冬号 表面波フィルタとその材料
等，65−70
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03H 9/64
H03H 9/145
H03H 9/25
Claims (5)
- 【請求項１】 圧電基板上に、インターディジタルトラ
ンスデューサとその両側に配置された反射器とから構成
される弾性表面波共振器を直列腕と並列腕に配置し梯子
型に接続して形成された弾性表面波フィルタであって、
少なくとも１つの弾性表面波共振器が、弾性表面波の伝
搬方向の共振を伴わないインターディジタルトランスデ
ューサで置き換えられ、共振を伴わないインターディジ
タルトランスデューサが、他の弾性表面波共振器と弾性
表面波の伝搬方向に対して同方向に配置されたことを特
徴とする弾性表面波フィルタ。 - 【請求項２】 圧電基板上に、インターディジタルトラ
ンスデューサとその両側に配置された反射器とから構成
される弾性表面波共振器を直列腕と並列腕に配置し梯子
型に接続して形成された弾性表面波フィルタであって、
少なくとも１つの弾性表面波共振器が、弾性表面波の伝
搬方向の共振を伴わないインターディジタルトランスデ
ューサで置き換えられ、前記置き換えられた共振を伴わ
ないインターディジタルトランスデューサが、スプリッ
ト電極で形成されたことを特徴とする弾性表面波フィル
タ。 - 【請求項３】 共振を伴わないインターディジタルトラ
ンスデューサが、直列腕及び並列腕の少なくともどちら
か一方に配置されていることを特徴とする前記請求項２
記載の弾性表面波フィルタ。 - 【請求項４】 圧電基板と、圧電基板上に形成され、か
つ梯子型に接続された複数の弾性表面波共振器と少なく
とも１つ以上の共振を伴わないインターディジタルトラ
ンスデューサとから構成され、前記弾性表面波共振器
は、インターディジタルトランスデューサと、弾性表面
波の伝搬方向に平行な方向であってその両側に配置され
た反射器とから構成され、共振を伴わないインターディ
ジタルトランスデューサは、スプリット電極で形成され
たことを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 【請求項５】 前記スプリット電極が、隣接する２本の
電極指からなる１組の電極指群を弾性表面波の伝搬方向
と平行な方向に交互に配置した櫛形状の電極であること
を特徴とする請求項２から４のいずれかに記載した弾性
表面波フィルタ。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2000348423A JP3467472B2 (ja) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | 弾性表面波フィルタ |
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| US09/819,764 US6597261B2 (en) | 2000-11-15 | 2001-03-29 | Surface acoustic wave ladder filter using interdigital transducers not involving resonance |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000348423A JP3467472B2 (ja) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | 弾性表面波フィルタ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3467472B2 true JP3467472B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=18822018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000348423A Expired - Fee Related JP3467472B2 (ja) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | 弾性表面波フィルタ |
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| JP (1) | JP3467472B2 (ja) |
| KR (1) | KR100650533B1 (ja) |
| DE (1) | DE10122007B4 (ja) |
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| DE102006022580B4 (de) * | 2006-05-15 | 2014-10-09 | Epcos Ag | Elektrisches Bauelement |
| DE102007008110A1 (de) * | 2007-02-19 | 2008-08-21 | Epcos Ag | Mit akustischen Wellen arbeitendes Filter |
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| KR102104186B1 (ko) * | 2015-10-19 | 2020-04-23 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 주파수 가변 필터, rf 프론트엔드 회로, 통신 장치 |
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| US4902925A (en) | 1982-07-29 | 1990-02-20 | R.F. Monolithics, Inc. | Reflectionless transducer |
| JPS632414A (ja) * | 1986-06-21 | 1988-01-07 | Alps Electric Co Ltd | 弾性表面波共振子 |
| JP3088801B2 (ja) * | 1991-09-19 | 2000-09-18 | 国際電気株式会社 | 弾性表面波フィルタ |
| GB2280807B (en) * | 1993-08-04 | 1997-10-22 | Advanced Saw Prod Sa | Saw filter |
| EP0738039B1 (en) | 1995-04-12 | 2000-06-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Resonator ladder surface acoustic wave filter |
| JP3228223B2 (ja) | 1998-05-26 | 2001-11-12 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波フィルタ |
| JP3341709B2 (ja) * | 1998-06-01 | 2002-11-05 | 株式会社村田製作所 | 表面波装置及びそれを用いた通信装置 |
-
2000
- 2000-11-15 JP JP2000348423A patent/JP3467472B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-03-19 KR KR1020010014020A patent/KR100650533B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-03-29 US US09/819,764 patent/US6597261B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-05-07 DE DE10122007A patent/DE10122007B4/de not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
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|---|
| Ｓ．Ｃ．−Ｃ． Ｔｓｅｎｇ， ａｎｄ Ｇ．Ｗ．Ｌｙｎｃｈ，ＳＡＷ ＲＬＡＮＡＲ ＮＥＴＷＯＲＫ，ＩＥＥＥ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐ．，米国，１９７４年，Ｇ−８，２８２−２８５ |
| 結城佑、奥野和雄、小林洋一，狭帯域高安定弾性表面波フィルター，エレクトロニク・セラミクス，日本，１９７７年，’７７ 冬号 表面波フィルタとその材料等，６５−７０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10122007B4 (de) | 2008-03-20 |
| KR20020038449A (ko) | 2002-05-23 |
| KR100650533B1 (ko) | 2006-11-27 |
| US20020057142A1 (en) | 2002-05-16 |
| JP2002152010A (ja) | 2002-05-24 |
| DE10122007A1 (de) | 2002-06-06 |
| US6597261B2 (en) | 2003-07-22 |
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