JPH01212015A - Idt励振縦結合二重モード・フィルタ - Google Patents
Idt励振縦結合二重モード・フィルタInfo
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- JPH01212015A JPH01212015A JP26681387A JP26681387A JPH01212015A JP H01212015 A JPH01212015 A JP H01212015A JP 26681387 A JP26681387 A JP 26681387A JP 26681387 A JP26681387 A JP 26681387A JP H01212015 A JPH01212015 A JP H01212015A
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 title description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004989 laser desorption mass spectroscopy Methods 0.000 description 13
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はVHF−tJHP帯で使用する比較的広帯域な
バンドパスフィルタにmする。
バンドパスフィルタにmする。
(従来技術)
従来弾性表面波(SAW)共振器の伝搬方向の1次およ
び2次エネルギー閉じ込めモードを利用してバンドパス
フィルタを構成する所謂縦結合二重モードSAWフィル
タ(以下LDM8 フィルタと略記する)は本発明者等
が既に時開62−142410 K開示した如く構成す
るのが一般的であった。
び2次エネルギー閉じ込めモードを利用してバンドパス
フィルタを構成する所謂縦結合二重モードSAWフィル
タ(以下LDM8 フィルタと略記する)は本発明者等
が既に時開62−142410 K開示した如く構成す
るのが一般的であった。
即ち、第2図に示す如く1枚の圧電基板l上に同一対数
、同一交叉幅、同一周期の2つのインターディジタルト
ランスジューサ(以下IDTと略記する)2.3をSA
Wの伝搬方向に距離1l=1λ(λ:SAWの波長、n
;整?)り[1して配置し、これらの間忙シールド電極
4を又、前記両IDT 2.3 0内外Il+に金属
ストリップを用いた反射器5.6を配置するものであっ
た。
、同一交叉幅、同一周期の2つのインターディジタルト
ランスジューサ(以下IDTと略記する)2.3をSA
Wの伝搬方向に距離1l=1λ(λ:SAWの波長、n
;整?)り[1して配置し、これらの間忙シールド電極
4を又、前記両IDT 2.3 0内外Il+に金属
ストリップを用いた反射器5.6を配置するものであっ
た。
しかしながらこのよう々構成をとるLDMSフィルタに
於いては対称及び反対称モード2つのモードの周波数差
Δfは最大でも中心周波数の3/1000程度までしか
得られずこの値がフィルタの通過帯域幅の上限を決定す
ることから当該フィルタの通過帯域幅の拡大が不可能で
あるという欠陥があった。
於いては対称及び反対称モード2つのモードの周波数差
Δfは最大でも中心周波数の3/1000程度までしか
得られずこの値がフィルタの通過帯域幅の上限を決定す
ることから当該フィルタの通過帯域幅の拡大が不可能で
あるという欠陥があった。
一万、この周波数差Δf’l?拡げる手法として例えば
時開61−192112に示された如く2つのIDT
2.3 間の間隙ノーを(2p+1)λ/4から(p
+1)λ/2.の値に選び更にIDTとその両側の反射
器5,6との間の間隙を(4q+1)λ/8から(4q
+7)λ/8(p、qは整数、λはSAWの波長)とす
る方法があるが、この手法では励起する対称及び反対称
の両モード共それらのQが低く、フィルタの挿入損失が
増大するという欠点があった。
時開61−192112に示された如く2つのIDT
2.3 間の間隙ノーを(2p+1)λ/4から(p
+1)λ/2.の値に選び更にIDTとその両側の反射
器5,6との間の間隙を(4q+1)λ/8から(4q
+7)λ/8(p、qは整数、λはSAWの波長)とす
る方法があるが、この手法では励起する対称及び反対称
の両モード共それらのQが低く、フィルタの挿入損失が
増大するという欠点があった。
(発明の目的)
本発明は上述した如き従来のLDMSフィルタの欠点を
除去するため忙なされたものであって、広帯域で低損失
のLDMSフィルタを提供することを目的とする。
除去するため忙なされたものであって、広帯域で低損失
のLDMSフィルタを提供することを目的とする。
(発明の概要)
上述の目的を達成するために本発明に係るLDMS
フィルタは以下の如き構成をとる。
フィルタは以下の如き構成をとる。
の波長、nは整数)とし、このIDT間に所定の周期を
有する金属ストリップを配置し、且つ両IDTの最外側
電極指からnλ/2の距離(電極指中心間距離)隔へて
IDTより微かに大きい電極指周期をもつ金属ストリッ
プよシなる反射器を配置する。
有する金属ストリップを配置し、且つ両IDTの最外側
電極指からnλ/2の距離(電極指中心間距離)隔へて
IDTより微かに大きい電極指周期をもつ金属ストリッ
プよシなる反射器を配置する。
(発明の実施例)
以下本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説明
するが、それに先立ち縦結合二重モードSAWフィルタ
(LDMSフィルタ)の動作原理について簡単に解説す
る。前記第2図忙示した如き電極配置をもつSAW共振
器に於いてはIDTKよシ励振された弾性表面波は反射
器5.6間に閉じ込められるがここで閉じ込められるモ
ードは同図(b) K示す如く共振周波数fsを有する
対称毛−ド、共振周波数fa’1gH有する反対称モー
ド及び更に高次のモードとなるiしかし電極の構成が2
分割であることから対称モード及び反対称モードの2つ
のモードが電気的に励振可能であって、このよりな8A
W共振器を縦結合SAW共掻器(LDMS共振器)と称
する。
するが、それに先立ち縦結合二重モードSAWフィルタ
(LDMSフィルタ)の動作原理について簡単に解説す
る。前記第2図忙示した如き電極配置をもつSAW共振
器に於いてはIDTKよシ励振された弾性表面波は反射
器5.6間に閉じ込められるがここで閉じ込められるモ
ードは同図(b) K示す如く共振周波数fsを有する
対称毛−ド、共振周波数fa’1gH有する反対称モー
ド及び更に高次のモードとなるiしかし電極の構成が2
分割であることから対称モード及び反対称モードの2つ
のモードが電気的に励振可能であって、このよりな8A
W共振器を縦結合SAW共掻器(LDMS共振器)と称
する。
ここでfs、faはfa<fsなる関係にあシ入出力端
子7.7’、8.8’の位相と励振されるモードの共振
周波数の関係からこのLDMS共振器の等価回路は第3
図(alの如く表わされ、回内(blのように等価変換
可能である。ここでCOは各よりTのもつキャパシタン
スである。
子7.7’、8.8’の位相と励振されるモードの共振
周波数の関係からこのLDMS共振器の等価回路は第3
図(alの如く表わされ、回内(blのように等価変換
可能である。ここでCOは各よりTのもつキャパシタン
スである。
第3図(b)は周知の如く適当な終端条件を付与すれば
バンドパスフィルタを構成する。このフィルタの帯域幅
はfs、faの差Δfによシ、又挿入損失は各共振モー
ドのQKよシ決定する。
バンドパスフィルタを構成する。このフィルタの帯域幅
はfs、faの差Δfによシ、又挿入損失は各共振モー
ドのQKよシ決定する。
−万、第2図(a)のSAW共振器を2ボートSAW共
振器と考えると7,7′及び8.8′間の伝送特性は第
4図(a) K示すよう臀な゛る。ここで主共振9(対
称モード)に対し2反対称モード10拡スプリアスとな
るが、その改善策としては例えばUSP4,454.4
88がある。U8P4,454.488 K開示され
た改善策は以下の如きものである。
振器と考えると7,7′及び8.8′間の伝送特性は第
4図(a) K示すよう臀な゛る。ここで主共振9(対
称モード)に対し2反対称モード10拡スプリアスとな
るが、その改善策としては例えばUSP4,454.4
88がある。U8P4,454.488 K開示され
た改善策は以下の如きものである。
即ち1反射器を有するSAW共振器の共振特性は第4図
(blに示したIDTのコンダクタンス特性9’ 10
’ と反射器の反射効率特性12とから決定されるがI
DTのコンダクタンスGのピークが反射器の反射効率r
の高い領域に存在するときに高いQを呈する。従ってI
DTのコンダクタンス・ビーク10′を同図(b)に示
す如く低周波1ull (r 17)低い位置)K移動
(10”)させれば同図(c)の実線に示す如く反対称
モードのQは低下する。
(blに示したIDTのコンダクタンス特性9’ 10
’ と反射器の反射効率特性12とから決定されるがI
DTのコンダクタンスGのピークが反射器の反射効率r
の高い領域に存在するときに高いQを呈する。従ってI
DTのコンダクタンス・ビーク10′を同図(b)に示
す如く低周波1ull (r 17)低い位置)K移動
(10”)させれば同図(c)の実線に示す如く反対称
モードのQは低下する。
斯くする為り上記米国特許は両IDT電極周期よシわず
かに周期の小さい電極指を配置すべきであるとしている
。
かに周期の小さい電極指を配置すべきであるとしている
。
尚1本願発明者はこのとき入出力IDT間に前記第2図
1a)に示した如き比較的幅の広い−様なシールド電極
を配置した場合及びIDT間を何も設けない自由表面と
した場合には対称モードのQも低下することを実験によ
り確認している。このQの低下は反射器間を伝搬する波
動(進行波および反射波)の干渉によるものであシ、I
DT間にIDT周期LTよシ若千周期の小さい電極指を
配置することKよ)、これらの波の位相の連続性を維持
し所望する対称モードのQの低下を防止しうるものと考
えられる。
1a)に示した如き比較的幅の広い−様なシールド電極
を配置した場合及びIDT間を何も設けない自由表面と
した場合には対称モードのQも低下することを実験によ
り確認している。このQの低下は反射器間を伝搬する波
動(進行波および反射波)の干渉によるものであシ、I
DT間にIDT周期LTよシ若千周期の小さい電極指を
配置することKよ)、これらの波の位相の連続性を維持
し所望する対称モードのQの低下を防止しうるものと考
えられる。
以上の点を考慮し1本発明に係るLDMSフィルタは第
1図に示す如き構成をとる。
1図に示す如き構成をとる。
即ち、圧電基板1上に電極指周期L〒なる工la<(m
+1)LTを満足する如く配置し、その間に電極指周期
Ls表るm本のシールド電極指4t、4e、・・・・・
・を、更KIDTの外側に電極指周期LRの反射器5.
6を設け、各々の電極指周期Ls、Lt及びLRの関係
をL s < L T < L nとする。
+1)LTを満足する如く配置し、その間に電極指周期
Ls表るm本のシールド電極指4t、4e、・・・・・
・を、更KIDTの外側に電極指周期LRの反射器5.
6を設け、各々の電極指周期Ls、Lt及びLRの関係
をL s < L T < L nとする。
斯くすればIDT間隔la′lj!:上記した如く設定
することによシ反対称モードの周波数faは低周波側f
a’に移動するので2つのモードの共振周竺数の差Δf
’lt拡大しうる。更にLT<LRとすること罠より前
記rの平担部を低周波側[に移動し周波数fa′におい
ても反射器の反射効率を高め、高いQを実現した。そし
てIDT間KLs<LTなる電極指を配することによシ
対称モードのQを高く保つことができる。
することによシ反対称モードの周波数faは低周波側f
a’に移動するので2つのモードの共振周竺数の差Δf
’lt拡大しうる。更にLT<LRとすること罠より前
記rの平担部を低周波側[に移動し周波数fa′におい
ても反射器の反射効率を高め、高いQを実現した。そし
てIDT間KLs<LTなる電極指を配することによシ
対称モードのQを高く保つことができる。
即ち、広帯域で低損失なフィルタ特性を得ることができ
る。またこのフィルタを複数個縦接続すれば更に急峻な
カットオフ特性と高い保証減衰量を得ることができる。
る。またこのフィルタを複数個縦接続すれば更に急峻な
カットオフ特性と高い保証減衰量を得ることができる。
第5図実線は本発明に係るLDMSフィルタの実験値を
示す。
示す。
試料は基板忙36°Yカットリチウムタンタレ−1(3
6°Y−LiTaOs)f用い、入出力IDT各22対
1反射器対数夫々100本、入出力IDT間隔1 a=
10.25λ シールド電極指m=20本、LT−2,
4ti mとし、LRをLTよシ若干太き(、LsはL
Tよシ若干少さく選びLDMS共振器を2個縦続接続し
4次のフィルタを構成したものである。同、同図破線は
L〒=LRとした場合、同図−点鎖線は入出力IDT間
K ’< diのシールド・パターンを配置した場合の
実験値である。
6°Y−LiTaOs)f用い、入出力IDT各22対
1反射器対数夫々100本、入出力IDT間隔1 a=
10.25λ シールド電極指m=20本、LT−2,
4ti mとし、LRをLTよシ若干太き(、LsはL
Tよシ若干少さく選びLDMS共振器を2個縦続接続し
4次のフィルタを構成したものである。同、同図破線は
L〒=LRとした場合、同図−点鎖線は入出力IDT間
K ’< diのシールド・パターンを配置した場合の
実験値である。
また本発明に係るLDMSフィルタの比帯域(通過帯域
幅/中心周波数)は第5図からも明らかな如<1%を越
えていることから9本発明を実施するのに適した基板材
料は36°Y−LiTaO虐等の電気機械結合係数の高
いものであると言うことができる。何故ならばLDMa
y4ルタの最大比帯域はLDMS共掻器の容量比(並列
容量C。
幅/中心周波数)は第5図からも明らかな如<1%を越
えていることから9本発明を実施するのに適した基板材
料は36°Y−LiTaO虐等の電気機械結合係数の高
いものであると言うことができる。何故ならばLDMa
y4ルタの最大比帯域はLDMS共掻器の容量比(並列
容量C。
/等価直列容量Cs )の逆数であシ、1%の比帯域の
フィルタを実現するためには極めて小さカ容量比(10
0以下)の共振器を実現する必要があるからである。
フィルタを実現するためには極めて小さカ容量比(10
0以下)の共振器を実現する必要があるからである。
LDMSフィルタの帯域幅はlaのみでなく他の電極パ
ラメータ、例えばIDT対数、交叉幅等によっても若干
の影響を受ける。そこで36゜YカットLiTaO5基
板を用いた場合に十分な帯域幅および良好な特性を得る
ことができる条件を実験により求めてみた。
ラメータ、例えばIDT対数、交叉幅等によっても若干
の影響を受ける。そこで36゜YカットLiTaO5基
板を用いた場合に十分な帯域幅および良好な特性を得る
ことができる条件を実験により求めてみた。
先づ、IDT対数(合力IDTをN1対出力IDT f
tN !対とする)Kついては本願発明者等が先に時開
62−142410に示したとおシIDT対数の増加に
伴い帯域幅が減少するが上記試料については15≦N5
=Ns≦75 で比較的低損失しかしながら、Nr=N
t≦lO及びNt=N意≦100 では良好な特性が
得られなかった。
tN !対とする)Kついては本願発明者等が先に時開
62−142410に示したとおシIDT対数の増加に
伴い帯域幅が減少するが上記試料については15≦N5
=Ns≦75 で比較的低損失しかしながら、Nr=N
t≦lO及びNt=N意≦100 では良好な特性が
得られなかった。
又、IDT電極の交叉幅wKついてはlO≦W/λ≦5
0では良好な特性が得られたがW/λ≧75では通過域
の平坦性が劣化した。
0では良好な特性が得られたがW/λ≧75では通過域
の平坦性が劣化した。
(発明の効果)
本発明は以上説明した如く構成するので高周波帯忙おい
て低損失で比較的広帯域な帯域通過フィルタを実現する
ことが可能となυ、殊にページャ等のアンテナフィルタ
に適用する上で著しい効果がある。
て低損失で比較的広帯域な帯域通過フィルタを実現する
ことが可能となυ、殊にページャ等のアンテナフィルタ
に適用する上で著しい効果がある。
第1図は本発明忙係るIDT励振縦結合2重モードフィ
ルタの実施例を示す図、第2図(alは従来のIDT励
振縦結合二重モードΦフィルタの構成を示す図、第2図
(b)はIDT励振縦結合二重毫−ド・フィルタの変位
分布を示す図、第3図(a)はIDT @掻縦結合二重
モード・フィルタの等価回路、第3図(b)は同図(a
)から等価変換されたはしご湯回路図、第4図(a)〜
(c)は本発明に係るIDT励振縦結合二重モード・フ
ィルタの動作を説明するための図、第5図は本発明に係
ろIDT励撮縦結合二重モード・フィルタの特性図であ
る。 l・・・・・・・・・圧電基板、 2,3・・・・
・・・・・インターディジタルトランスジェーサ(ID
T)4・・・・・・・・・シールド電極、 5,6
・・・・・・・・・反射器、 7.7’ 、8.
8’・・・・・・・・・入出力端子、 9.10
.11・・・・・・・・・共振ピーク。 9’、10’、11’・・・・・・・・・IDTのコン
ダクタンスのピーク、 12・・・・・・・・・反
射器の反射特性。 第 3 昭 第4図 (す ] l!II贋叡CMHx) 嘉 S 口 つ
ルタの実施例を示す図、第2図(alは従来のIDT励
振縦結合二重モードΦフィルタの構成を示す図、第2図
(b)はIDT励振縦結合二重毫−ド・フィルタの変位
分布を示す図、第3図(a)はIDT @掻縦結合二重
モード・フィルタの等価回路、第3図(b)は同図(a
)から等価変換されたはしご湯回路図、第4図(a)〜
(c)は本発明に係るIDT励振縦結合二重モード・フ
ィルタの動作を説明するための図、第5図は本発明に係
ろIDT励撮縦結合二重モード・フィルタの特性図であ
る。 l・・・・・・・・・圧電基板、 2,3・・・・
・・・・・インターディジタルトランスジェーサ(ID
T)4・・・・・・・・・シールド電極、 5,6
・・・・・・・・・反射器、 7.7’ 、8.
8’・・・・・・・・・入出力端子、 9.10
.11・・・・・・・・・共振ピーク。 9’、10’、11’・・・・・・・・・IDTのコン
ダクタンスのピーク、 12・・・・・・・・・反
射器の反射特性。 第 3 昭 第4図 (す ] l!II贋叡CMHx) 嘉 S 口 つ
Claims (4)
- (1)圧電基板上に2個のインタディジタルトランスジ
ェーサ(IDT)電極をこれらが励起する波動の伝搬方
向に沿って直列配置し,前記両IDT間に複数本のシー
ルド電極指を,又前記両IDTの両外側に反射器を配置
したことを特徴とするIDT励振型縦結合二重モード・
フィルタ。 - (2)前記両IDT電極指周期をL_T,これら両ID
Tの間隔(最内側電極指中心間々隔)をla,前記シー
ルド電極本数をmとした場合(m+1/4)L_T<l
a<(m+1)L_Tとしたことを特徴とする特許請求
の範囲(1)記載のIDT励振縦結合二重モード・フィ
ルタ。 - (3)前記シールド電極の電極指周期及び前記反射器の
電極指周期を夫々L_S及びL_Rとした場合L_S<
L_T<L_Rとしたことを特徴とする特許請求の範囲
(1)又は(2)記載のIDT励振縦結合二重モード・
フィルタ。 - (4)前記圧電基板として36゜Yカットリチウムタン
タレートを用いたことを特徴とする特許請求の範囲(1
)乃至(3)記載のIDT励振縦結合二重モード・フィ
ルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26681387A JPH01212015A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | Idt励振縦結合二重モード・フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26681387A JPH01212015A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | Idt励振縦結合二重モード・フィルタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01212015A true JPH01212015A (ja) | 1989-08-25 |
JPH053169B2 JPH053169B2 (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=17436028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26681387A Granted JPH01212015A (ja) | 1987-10-22 | 1987-10-22 | Idt励振縦結合二重モード・フィルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01212015A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04249906A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-09-04 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波フィルタ |
JPH04249907A (ja) * | 1990-12-27 | 1992-09-04 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波フィルタ |
JPH05251988A (ja) * | 1992-03-04 | 1993-09-28 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 縦結合二重モードリーキーsawフィルタ |
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WO2000013316A1 (fr) * | 1998-08-28 | 2000-03-09 | Seiko Epson Corporation | Filtre d'ondes de surface a plusieurs modes longitudinaux |
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-
1987
- 1987-10-22 JP JP26681387A patent/JPH01212015A/ja active Granted
Non-Patent Citations (2)
Title |
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