JPH09172342A - ２重モ−ド弾性表面波共振子フィルタ - Google Patents
２重モ−ド弾性表面波共振子フィルタInfo
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- JPH09172342A JPH09172342A JP34824795A JP34824795A JPH09172342A JP H09172342 A JPH09172342 A JP H09172342A JP 34824795 A JP34824795 A JP 34824795A JP 34824795 A JP34824795 A JP 34824795A JP H09172342 A JPH09172342 A JP H09172342A
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 通過帯域幅が0.05〜0.25％と狭くデジタル方
式に適した移動体通信システム用の弾性表面波共振子フ
ィルタを提供する。 【解決手段】 圧電基板上に形成した複数のインターデ
ジタルトランスデューサ(IDT)とこれらの外側に反射器
を備えた弾性表面波共振子を多段縦続接続した２重モー
ド弾性表面波共振子フィルタの、各段の弾性表面波共振
子の接続部を電気的に接続された櫛型電極同士の間を静
電容量で接続する。
式に適した移動体通信システム用の弾性表面波共振子フ
ィルタを提供する。 【解決手段】 圧電基板上に形成した複数のインターデ
ジタルトランスデューサ(IDT)とこれらの外側に反射器
を備えた弾性表面波共振子を多段縦続接続した２重モー
ド弾性表面波共振子フィルタの、各段の弾性表面波共振
子の接続部を電気的に接続された櫛型電極同士の間を静
電容量で接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機器等
に用いられる弾性表面波共振子フィルタ、特に一部のデ
ジタル通信方式の移動体通信機器用として用いられ、通
信帯域幅が比帯域幅で0.05〜0.25％程度の弾性表面波共
振子フィルタに関するものである。
に用いられる弾性表面波共振子フィルタ、特に一部のデ
ジタル通信方式の移動体通信機器用として用いられ、通
信帯域幅が比帯域幅で0.05〜0.25％程度の弾性表面波共
振子フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧電体基板上に形成された多重モードを
利用した弾性表面波共振子フィルタとして、弾性表面波
の伝搬方向に垂直方向に生じる定在波を結合させた横結
合の弾性表面波共振子フィルタと、弾性表面波の伝搬方
向に平行に生じる定在波を結合させた縦結合の弾性表面
波共振子フィルタとが知られている。
利用した弾性表面波共振子フィルタとして、弾性表面波
の伝搬方向に垂直方向に生じる定在波を結合させた横結
合の弾性表面波共振子フィルタと、弾性表面波の伝搬方
向に平行に生じる定在波を結合させた縦結合の弾性表面
波共振子フィルタとが知られている。
【０００３】横結合多重モード弾性表面波共振子フィル
タは、最初にシェステン(Thiersten)とスミス(Smythe)
によって報告された（Tiersten, Smythe,"Guided Acous
tic Surface Wave Filters",IEEE Ultrasonics Symposi
um Proceedings 1975, 293頁〜294頁）。図７(ａ)は、
横結合多重モード弾性表面波共振子フィルタの基本構造
及び励振される定在波を模式的に示した図である。入力
用インターデジタルトランスデューサ３(以下、インタ
ーデジタルトランスデューサをIDTと略す)に印加された
高周波信号は弾性表面波に変換される。圧電基板上の金
属部分と非金属部分では弾性表面波(以下、SAWと略す)
の伝搬速度が異なるため、非金属領域と、IDTまたは金
属が形成された領域において弾性表面波の伝搬速度が変
化し、弾性表面波の伝搬方向に垂直方向(IDTに平行方
向)に定在波が生じる。定在波としては、対称モードの
定在波11、反対称モードの定在波12が励振される。
タは、最初にシェステン(Thiersten)とスミス(Smythe)
によって報告された（Tiersten, Smythe,"Guided Acous
tic Surface Wave Filters",IEEE Ultrasonics Symposi
um Proceedings 1975, 293頁〜294頁）。図７(ａ)は、
横結合多重モード弾性表面波共振子フィルタの基本構造
及び励振される定在波を模式的に示した図である。入力
用インターデジタルトランスデューサ３(以下、インタ
ーデジタルトランスデューサをIDTと略す)に印加された
高周波信号は弾性表面波に変換される。圧電基板上の金
属部分と非金属部分では弾性表面波(以下、SAWと略す)
の伝搬速度が異なるため、非金属領域と、IDTまたは金
属が形成された領域において弾性表面波の伝搬速度が変
化し、弾性表面波の伝搬方向に垂直方向(IDTに平行方
向)に定在波が生じる。定在波としては、対称モードの
定在波11、反対称モードの定在波12が励振される。
【０００４】一方、弾性表面波の伝搬方向(縦方向)に平
行な方向に励振された定在波を結合させた、所謂、縦結
合多重モード弾性表面波共振子フィルタも知られている
(例えば、田中、森田、小野、中沢、第15回EMシンポジ
ウム, 9頁〜15頁(1986年))。例えば、図８(ａ)に示すよ
うな、入力用IDT３(出力用IDT４)、接続用IDT５、その
両側にグレーティング反射器６(以下、反射器と略す)を
備えた弾性表面波共振子を接続用バスバー７で接続用ID
T５同士を２段縦続接続した２IDT構造の縦型２重モード
弾性表面波共振子フィルタや、図８(ｂ)に示すような、
入力用IDT３(出力用IDT４)、その両側に接続用IDT５、
さらにその両側に反射器６を備えた弾性表面波共振子を
接続用バスバー７で対向する接続用IDT５同士を２段縦
続接続した３IDT構造の縦型２重モード弾性表面波共振
子フィルタがある。縦結合多重モード弾性表面波共振子
フィルタの場合、定在波は弾性表面波の伝搬方向に基本
０次対称モード、１次反対称モード、２次対称モード、
・・・が順次励振され、その電極構造によって結合する
定在波のモードが異なることが知られている。
行な方向に励振された定在波を結合させた、所謂、縦結
合多重モード弾性表面波共振子フィルタも知られている
(例えば、田中、森田、小野、中沢、第15回EMシンポジ
ウム, 9頁〜15頁(1986年))。例えば、図８(ａ)に示すよ
うな、入力用IDT３(出力用IDT４)、接続用IDT５、その
両側にグレーティング反射器６(以下、反射器と略す)を
備えた弾性表面波共振子を接続用バスバー７で接続用ID
T５同士を２段縦続接続した２IDT構造の縦型２重モード
弾性表面波共振子フィルタや、図８(ｂ)に示すような、
入力用IDT３(出力用IDT４)、その両側に接続用IDT５、
さらにその両側に反射器６を備えた弾性表面波共振子を
接続用バスバー７で対向する接続用IDT５同士を２段縦
続接続した３IDT構造の縦型２重モード弾性表面波共振
子フィルタがある。縦結合多重モード弾性表面波共振子
フィルタの場合、定在波は弾性表面波の伝搬方向に基本
０次対称モード、１次反対称モード、２次対称モード、
・・・が順次励振され、その電極構造によって結合する
定在波のモードが異なることが知られている。
【０００５】図７(ｂ)は、縦結合多重モード弾性表面波
共振子フィルタの基本構成の一例である２IDT構造の弾
性表面波共振子フィルタ及び励振される定在波を模式的
に示したものである。複数のIDT(入力用IDT３と出力用I
DT４)を備え、これらの外側に一対の反射器６を配置し
た構成の弾性表面波共振子フィルタである。この場合、
０次の対称モードの定在波13と１次の反対称モードの定
在波14とが励振される。
共振子フィルタの基本構成の一例である２IDT構造の弾
性表面波共振子フィルタ及び励振される定在波を模式的
に示したものである。複数のIDT(入力用IDT３と出力用I
DT４)を備え、これらの外側に一対の反射器６を配置し
た構成の弾性表面波共振子フィルタである。この場合、
０次の対称モードの定在波13と１次の反対称モードの定
在波14とが励振される。
【０００６】これらの横結合あるいは縦結合多重モード
弾性表面波共振子フィルタは、櫛型電極の総対数などを
調整し、入出力インピーダンスと整合をとることによ
り、この２つの共振モードを結合させ通過帯域を形成し
ている(以下、２重モード弾性表面波共振子フィルタと
呼ぶ)。
弾性表面波共振子フィルタは、櫛型電極の総対数などを
調整し、入出力インピーダンスと整合をとることによ
り、この２つの共振モードを結合させ通過帯域を形成し
ている(以下、２重モード弾性表面波共振子フィルタと
呼ぶ)。
【０００７】これらの定在波を考慮して、入力用IDT３
と出力用IDT４にそれぞれ入力端子1、1'、出力端子2、
2'を設けて４端子構成とすると、その等価回路は図９の
ように表すことができる。前記対称モードの定在波と反
対称モードの定在波の共振周波数をそれぞれfs、faとす
ると、L1、C1は、通過帯域高域側の第１の共振周波数
(対称モードの定在波によって生じる共振周波数fs)を与
える等価インダクタンス及び等価容量である。また、
L2、C2は通過帯域低域側の第２の共振周波数(反対称モ
ードの定在波によって生じる共振周波数fa)を与える等
価インダクタンス及び等価容量である。また、回路中に
変成器21が挿入されこれが1:-1となっているのは反対称
モードの定在波の位相が反転していることを意味する。
図１０は、図９の回路を等価回路変換したものである。
それぞれの共振モードの共振周波数fsとfaとの関係は、
fs＞faとなる。
と出力用IDT４にそれぞれ入力端子1、1'、出力端子2、
2'を設けて４端子構成とすると、その等価回路は図９の
ように表すことができる。前記対称モードの定在波と反
対称モードの定在波の共振周波数をそれぞれfs、faとす
ると、L1、C1は、通過帯域高域側の第１の共振周波数
(対称モードの定在波によって生じる共振周波数fs)を与
える等価インダクタンス及び等価容量である。また、
L2、C2は通過帯域低域側の第２の共振周波数(反対称モ
ードの定在波によって生じる共振周波数fa)を与える等
価インダクタンス及び等価容量である。また、回路中に
変成器21が挿入されこれが1:-1となっているのは反対称
モードの定在波の位相が反転していることを意味する。
図１０は、図９の回路を等価回路変換したものである。
それぞれの共振モードの共振周波数fsとfaとの関係は、
fs＞faとなる。
【０００８】図８(ａ)に示すような２IDT構造の縦結合
２重モード弾性表面波共振子フィルタの通過特性の一例
を図１１に示す。圧電基板として45°回転ＸカットＺ伝
搬四硼酸リチウム基板(以下四硼酸リチウム基板をLBO基
板と略す)を用いており、比帯域幅が0.3〜0.5％程度の
小型の弾性表面波共振子フィルタが得られている。
２重モード弾性表面波共振子フィルタの通過特性の一例
を図１１に示す。圧電基板として45°回転ＸカットＺ伝
搬四硼酸リチウム基板(以下四硼酸リチウム基板をLBO基
板と略す)を用いており、比帯域幅が0.3〜0.5％程度の
小型の弾性表面波共振子フィルタが得られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一部のデジ
タル方式の移動体通信機器用として、通過帯域幅が比帯
域幅で0.05〜0.25％のシステムが開発、実用化されてい
る。このため、比帯域幅が、0.05〜0.25％程度となるよ
うな弾性表面波共振子フィルタが要求されるようになっ
ている。さらに、移動体通信機器においては、小型化の
要求が強く、弾性表面波共振子フィルタに対しても例外
ではない。
タル方式の移動体通信機器用として、通過帯域幅が比帯
域幅で0.05〜0.25％のシステムが開発、実用化されてい
る。このため、比帯域幅が、0.05〜0.25％程度となるよ
うな弾性表面波共振子フィルタが要求されるようになっ
ている。さらに、移動体通信機器においては、小型化の
要求が強く、弾性表面波共振子フィルタに対しても例外
ではない。
【００１０】先に述べたように、四硼酸リチウム(Li2B4
O7)基板上に作製した縦結合２重モード弾性表面波共振
子フィルタの一般的に得られる比帯域幅は、0.3〜0.5％
程度である。縦結合２重モード弾性表面波共振子フィル
タの通過帯域幅を狭くするための手段としては、入力用
IDT(出力用IDT)及び接続用IDTのIDT対数を増加すること
が挙げられる。しかし、IDT対数を増加すると通過帯域
内における振幅リップル、遅延時間リップルが増大し、
振幅特性及び群遅延時間特性の平坦性を満足できないと
いう問題点があった。
O7)基板上に作製した縦結合２重モード弾性表面波共振
子フィルタの一般的に得られる比帯域幅は、0.3〜0.5％
程度である。縦結合２重モード弾性表面波共振子フィル
タの通過帯域幅を狭くするための手段としては、入力用
IDT(出力用IDT)及び接続用IDTのIDT対数を増加すること
が挙げられる。しかし、IDT対数を増加すると通過帯域
内における振幅リップル、遅延時間リップルが増大し、
振幅特性及び群遅延時間特性の平坦性を満足できないと
いう問題点があった。
【００１１】一方、水晶基板上に作製した弾性表面波共
振子フィルタとして、縦結合２重モードフィルタ及び横
結合２重モードフィルタなどが実用化されているが、所
望の特性を得るためにはIDT対数を多くする必要があ
る。このため、パッケージサイズが大きくなってしま
い、近年要求されている移動体通信機器の小型化に対応
することが困難であるという問題点があった。
振子フィルタとして、縦結合２重モードフィルタ及び横
結合２重モードフィルタなどが実用化されているが、所
望の特性を得るためにはIDT対数を多くする必要があ
る。このため、パッケージサイズが大きくなってしま
い、近年要求されている移動体通信機器の小型化に対応
することが困難であるという問題点があった。
【００１２】本発明の目的は、従来実現が困難であっ
た、通過帯域幅が比帯域幅で0.05〜0.25％と狭くかつパ
ッケージサイズが著しく小型の縦結合２重モード弾性表
面波共振子フィルタを提供することにある。
た、通過帯域幅が比帯域幅で0.05〜0.25％と狭くかつパ
ッケージサイズが著しく小型の縦結合２重モード弾性表
面波共振子フィルタを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】弾性表面波共振子フィル
タの通過帯域近傍における減衰特性を改善するために
は、通過帯域近傍に減衰極を形成することが有効な手段
であると考えられる。弾性表面波共振子フィルタに、減
衰極を形成する方法としては、特公昭59-48565に示され
ているように、2IDT構造の弾性表面波共振子を電気的に
接続した弾性表面波共振子フィルタの等価回路表示され
た直列腕インピーダンスにリアクタンス素子を並列結合
して周波数応答に減衰極を生じさせる方法が知られてい
る。この実施例における弾性表面波共振子フィルタを構
成する弾性表面波共振子の共振点は一つであるが、二つ
の電気的に接続した弾性表面共振子に対してそれぞれ異
なる極性のリアクタンス素子を結合させたとき通過域の
低域側と高域側に計２つの減衰極が形成されることがで
きると考えられる。なお、特公昭59-48565に示されてい
る弾性表面波共振子フィルタでは、通過帯域を構成して
いる共振モードは一つであるため、リアクタンス素子の
接続によって生じる減衰極は弾性表面波共振子１段につ
き１個であり、従って２段構成としているため２個の減
衰極が生じる。
タの通過帯域近傍における減衰特性を改善するために
は、通過帯域近傍に減衰極を形成することが有効な手段
であると考えられる。弾性表面波共振子フィルタに、減
衰極を形成する方法としては、特公昭59-48565に示され
ているように、2IDT構造の弾性表面波共振子を電気的に
接続した弾性表面波共振子フィルタの等価回路表示され
た直列腕インピーダンスにリアクタンス素子を並列結合
して周波数応答に減衰極を生じさせる方法が知られてい
る。この実施例における弾性表面波共振子フィルタを構
成する弾性表面波共振子の共振点は一つであるが、二つ
の電気的に接続した弾性表面共振子に対してそれぞれ異
なる極性のリアクタンス素子を結合させたとき通過域の
低域側と高域側に計２つの減衰極が形成されることがで
きると考えられる。なお、特公昭59-48565に示されてい
る弾性表面波共振子フィルタでは、通過帯域を構成して
いる共振モードは一つであるため、リアクタンス素子の
接続によって生じる減衰極は弾性表面波共振子１段につ
き１個であり、従って２段構成としているため２個の減
衰極が生じる。
【００１４】また、圧電バルク振動子の構成の一つとし
て、結合子により機械的に結合された２つの機械的共振
子に電気機械変換機能を付加したものが知られている。
この圧電バルク振動子の等価回路を図１２に示す。この
構成で、入力端子1，1'、出力端子2、2'間で位相反転が
おこるよう圧電素子の極性を選び、入出力端子間に容量
Cbを接続することで通過帯域の低域側と高域側にそれぞ
れ１つの減衰極が生じることが知られている。
て、結合子により機械的に結合された２つの機械的共振
子に電気機械変換機能を付加したものが知られている。
この圧電バルク振動子の等価回路を図１２に示す。この
構成で、入力端子1，1'、出力端子2、2'間で位相反転が
おこるよう圧電素子の極性を選び、入出力端子間に容量
Cbを接続することで通過帯域の低域側と高域側にそれぞ
れ１つの減衰極が生じることが知られている。
【００１５】即ち、図９の弾性表面波共振子フィルタの
等価回路の端子1-2間に静電容量Cbを接続する(図２)こ
とによって共振周波数の低域側及び高域側に減衰極を生
じさせることができ、通過帯域近傍の減衰量の向上がは
かれる。この手法はテレビジョン受像機の残留側波帯に
おける減衰量を確保するため等に広く用いられている。
等価回路の端子1-2間に静電容量Cbを接続する(図２)こ
とによって共振周波数の低域側及び高域側に減衰極を生
じさせることができ、通過帯域近傍の減衰量の向上がは
かれる。この手法はテレビジョン受像機の残留側波帯に
おける減衰量を確保するため等に広く用いられている。
【００１６】そこで、本発明者等は、縦結合２重モード
弾性表面波共振子フィルタの電気的等価回路が圧電バル
ク振動子の電気的等価回路と同様に表現できることに着
目し、圧電バルク振動子と同様な構成で静電容量を接続
することで通過帯域の近傍に減衰極を形成することがで
きないかと考えた。すなわち、図８(ａ)に示す従来構造
の縦結合２重モード弾性表面波共振子に対し、入力用ID
T３の電圧印加側の電極と出力用IDT４または接続用IDT
５の電圧出力側の電極との間に静電容量を接続すること
を考え本発明に至った。
弾性表面波共振子フィルタの電気的等価回路が圧電バル
ク振動子の電気的等価回路と同様に表現できることに着
目し、圧電バルク振動子と同様な構成で静電容量を接続
することで通過帯域の近傍に減衰極を形成することがで
きないかと考えた。すなわち、図８(ａ)に示す従来構造
の縦結合２重モード弾性表面波共振子に対し、入力用ID
T３の電圧印加側の電極と出力用IDT４または接続用IDT
５の電圧出力側の電極との間に静電容量を接続すること
を考え本発明に至った。
【００１７】すなわち、本発明は、圧電基板と、圧電基
板上に入力用インターデジタルトランスデューサと出力
用インタデジタルトランスデューサの少なくとも２組の
インターデジタルトランスデューサとを弾性表面波の進
行方向に沿って近接配置しかつその両側に反射器を配置
した２つの共振モードを利用した弾性表面波共振子から
構成される２重モード弾性表面波共振子フィルタにおい
て、入力用インターデジタルトランスデューサと出力用
インタデジタルトランスデューサとの間に静電容量を介
して共通接続したことを特徴とする２重モード弾性表面
波共振子フィルタであり、前記インターデジタルトラン
スデューサは、互いに間挿しあう一対の櫛型電極から構
成され、前記入力用インターデジタルトランスデューサ
と出力用インタデジタルトランスデューサのそれぞれの
一方の櫛型電極は基準電位に接続され、他方の櫛型電極
同士の間を静電容量を介して電気的に共通接続したこと
を特徴とする２重モード弾性表面波共振子フィルタであ
る。
板上に入力用インターデジタルトランスデューサと出力
用インタデジタルトランスデューサの少なくとも２組の
インターデジタルトランスデューサとを弾性表面波の進
行方向に沿って近接配置しかつその両側に反射器を配置
した２つの共振モードを利用した弾性表面波共振子から
構成される２重モード弾性表面波共振子フィルタにおい
て、入力用インターデジタルトランスデューサと出力用
インタデジタルトランスデューサとの間に静電容量を介
して共通接続したことを特徴とする２重モード弾性表面
波共振子フィルタであり、前記インターデジタルトラン
スデューサは、互いに間挿しあう一対の櫛型電極から構
成され、前記入力用インターデジタルトランスデューサ
と出力用インタデジタルトランスデューサのそれぞれの
一方の櫛型電極は基準電位に接続され、他方の櫛型電極
同士の間を静電容量を介して電気的に共通接続したこと
を特徴とする２重モード弾性表面波共振子フィルタであ
る。
【００１８】また、本発明は、圧電基板と、圧電基板上
に少なくとも２組のインターデジタルトランスデューサ
とを弾性表面波の進行方向に沿って近接配置しかつその
両側に反射器を配置した２つの共振モードを利用した弾
性表面波共振子が多段縦続接続された２重モード弾性表
面波共振子フィルタにおいて、前記インターデジタルト
ランスデューサは互いに間挿しあう一対の櫛型電極から
構成され、少なくとも１段の前記弾性表面波共振子の少
なくとも２組のインターデジタルトランスデューサの一
方の櫛型電極は基準電位に接続され、他方の櫛型電極は
静電容量を介して共通接続したことを特徴とする２重モ
ード弾性表面波共振子フィルタであり、前記静電容量の
値と弾性表面波共振子の電極構造との組み合わせが各段
で異なっていることを特徴とする２重モード弾性表面波
共振子フィルタである。また、各段の弾性表面波共振子
の、次段の弾性表面波共振子に接続するインターデジタ
ルトランスデューサの櫛型電極と前段の弾性表面波共振
子と接続するインターデジタルトランスデューサの櫛型
電極とを静電容量を介して共通接続したことを特徴とす
る２重モード弾性表面波共振子フィルタである。さら
に、前記弾性表面波共振子の接続部に静電容量を接続し
これを接地したことを特徴とする２重モード弾性表面波
共振子フィルタである。
に少なくとも２組のインターデジタルトランスデューサ
とを弾性表面波の進行方向に沿って近接配置しかつその
両側に反射器を配置した２つの共振モードを利用した弾
性表面波共振子が多段縦続接続された２重モード弾性表
面波共振子フィルタにおいて、前記インターデジタルト
ランスデューサは互いに間挿しあう一対の櫛型電極から
構成され、少なくとも１段の前記弾性表面波共振子の少
なくとも２組のインターデジタルトランスデューサの一
方の櫛型電極は基準電位に接続され、他方の櫛型電極は
静電容量を介して共通接続したことを特徴とする２重モ
ード弾性表面波共振子フィルタであり、前記静電容量の
値と弾性表面波共振子の電極構造との組み合わせが各段
で異なっていることを特徴とする２重モード弾性表面波
共振子フィルタである。また、各段の弾性表面波共振子
の、次段の弾性表面波共振子に接続するインターデジタ
ルトランスデューサの櫛型電極と前段の弾性表面波共振
子と接続するインターデジタルトランスデューサの櫛型
電極とを静電容量を介して共通接続したことを特徴とす
る２重モード弾性表面波共振子フィルタである。さら
に、前記弾性表面波共振子の接続部に静電容量を接続し
これを接地したことを特徴とする２重モード弾性表面波
共振子フィルタである。
【００１９】上記のような構成とすることにより、帯域
外抑圧量を良好にすることができ、通過帯域幅が比帯域
幅で0.05〜0.25％の２重モード弾性表面波共振子フィル
タが得られる。
外抑圧量を良好にすることができ、通過帯域幅が比帯域
幅で0.05〜0.25％の２重モード弾性表面波共振子フィル
タが得られる。
【００２０】圧電基板と、圧電基板上に入力端子に接続
された入力用インターデジタルトランスデューサと接続
用インタデジタルトランスデューサの２組のインターデ
ジタルトランスデューサとを弾性表面波の進行方向に沿
って近接配置しかつその両側に反射器を配置した２つの
共振モードを利用したエネルギー閉じ込め型の第１の弾
性表面波共振子と、接続用インターデジタルトランスデ
ューサと出力端子に接続された出力用インタデジタルト
ランスデューサの２組のインターデジタルトランスデュ
ーサとを弾性表面波の進行方向に沿って近接配置しかつ
その両側に反射器を配置した２つの共振モードを利用し
たエネルギー閉じ込め型の第２の弾性表面波共振子とを
有し、各弾性表面波共振子の接続用インターデジタルト
ランスデューサを電気的に縦続接続した２重モード弾性
表面波共振子フィルタにおいて、前記各インターデジタ
ルトランスデューサは互いに間挿しあう一対の櫛型電極
から構成され、入力用インターデジタルトランスデュー
サの入力端子と接続された櫛型電極と第１の弾性表面波
共振子の接続用インターデジタルトランスデューサの第
２の弾性表面波共振子の接続用インターデジタルトラン
スデューサに電気的に接続している櫛型電極とを静電容
量を介して接続したことを特徴とする２重モード弾性表
面波共振子フィルタである。さらに、前記弾性表面波共
振子の接続部に静電容量を接続しこれを接地したことを
特徴とする２重モード弾性表面波共振子フィルタであ
る。上記のような構成とすることにより、特に通過帯域
幅から離れた周波数での帯域外抑圧量を良好な通過帯域
幅が比帯域幅で0.05〜0.25％の２重モード弾性表面波共
振子フィルタを得ることができる。
された入力用インターデジタルトランスデューサと接続
用インタデジタルトランスデューサの２組のインターデ
ジタルトランスデューサとを弾性表面波の進行方向に沿
って近接配置しかつその両側に反射器を配置した２つの
共振モードを利用したエネルギー閉じ込め型の第１の弾
性表面波共振子と、接続用インターデジタルトランスデ
ューサと出力端子に接続された出力用インタデジタルト
ランスデューサの２組のインターデジタルトランスデュ
ーサとを弾性表面波の進行方向に沿って近接配置しかつ
その両側に反射器を配置した２つの共振モードを利用し
たエネルギー閉じ込め型の第２の弾性表面波共振子とを
有し、各弾性表面波共振子の接続用インターデジタルト
ランスデューサを電気的に縦続接続した２重モード弾性
表面波共振子フィルタにおいて、前記各インターデジタ
ルトランスデューサは互いに間挿しあう一対の櫛型電極
から構成され、入力用インターデジタルトランスデュー
サの入力端子と接続された櫛型電極と第１の弾性表面波
共振子の接続用インターデジタルトランスデューサの第
２の弾性表面波共振子の接続用インターデジタルトラン
スデューサに電気的に接続している櫛型電極とを静電容
量を介して接続したことを特徴とする２重モード弾性表
面波共振子フィルタである。さらに、前記弾性表面波共
振子の接続部に静電容量を接続しこれを接地したことを
特徴とする２重モード弾性表面波共振子フィルタであ
る。上記のような構成とすることにより、特に通過帯域
幅から離れた周波数での帯域外抑圧量を良好な通過帯域
幅が比帯域幅で0.05〜0.25％の２重モード弾性表面波共
振子フィルタを得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】２重モード弾性表面波共振子フィ
ルタを構成する弾性表面波共振子のIDTの電圧印加側の
電極と別のIDTの電圧出力側の電極との間に静電容量を
接続し、通過帯域の低域側と高域側に減衰極を形成し帯
域外抑圧量を良好とする。
ルタを構成する弾性表面波共振子のIDTの電圧印加側の
電極と別のIDTの電圧出力側の電極との間に静電容量を
接続し、通過帯域の低域側と高域側に減衰極を形成し帯
域外抑圧量を良好とする。
【００２２】本願発明による縦結合２重モード弾性表面
波共振子フィルタの原理を説明する。
波共振子フィルタの原理を説明する。
【００２３】縦結合２重モード弾性表面波共振子フィル
タを構成する２重モード弾性表面波共振子フィルタの等
価回路は、図９のように表すことができる。L1、C1は第
１の共振を表す等価インダクタンス及び等価容量であ
り、その共振角周波数ω1は、 ω1 2 ＝ 1/(L1×C1) (数式１) によって与えられる。またL2、C2は第２の共振を表す等
価インダクタンス及び等価容量であり、その共振角周波
数ω2は、 ω2 2 ＝ 1/(L2×C2) (数式２) で与えられる。また、ω2を与える共振モードは位相が
反転しているため変成器21を用いて表現している。この
ω1、ω2により通過帯域を形成している。
タを構成する２重モード弾性表面波共振子フィルタの等
価回路は、図９のように表すことができる。L1、C1は第
１の共振を表す等価インダクタンス及び等価容量であ
り、その共振角周波数ω1は、 ω1 2 ＝ 1/(L1×C1) (数式１) によって与えられる。またL2、C2は第２の共振を表す等
価インダクタンス及び等価容量であり、その共振角周波
数ω2は、 ω2 2 ＝ 1/(L2×C2) (数式２) で与えられる。また、ω2を与える共振モードは位相が
反転しているため変成器21を用いて表現している。この
ω1、ω2により通過帯域を形成している。
【００２４】この等価インダクタンスと等価容量で構成
されたインピーダンス腕に並列に容量を接続した場合、
並列共振によって通過帯域の低域側あるいは高域側に反
共振周波数が生じ、これが弾性表面波共振子フィルタの
通過特性における減衰極となって現われる。図２は、図
９の回路の端子1-2間に静電容量Cbを接続した等価回路
を示す。
されたインピーダンス腕に並列に容量を接続した場合、
並列共振によって通過帯域の低域側あるいは高域側に反
共振周波数が生じ、これが弾性表面波共振子フィルタの
通過特性における減衰極となって現われる。図２は、図
９の回路の端子1-2間に静電容量Cbを接続した等価回路
を示す。
【００２５】等価インダクタンスL1及び等価容量C1で構
成された直列インピーダンスに並列に静電容量Cbを接続
した場合、反共振角周波数ωa1は、 ωa1 2 ＝ (C1＋Cb)/(L1×C1×Cb) ＞ ω1 2 (数式３) となり、共振角周波数ω1即ち通過帯域の高域側に減衰
極が形成される。
成された直列インピーダンスに並列に静電容量Cbを接続
した場合、反共振角周波数ωa1は、 ωa1 2 ＝ (C1＋Cb)/(L1×C1×Cb) ＞ ω1 2 (数式３) となり、共振角周波数ω1即ち通過帯域の高域側に減衰
極が形成される。
【００２６】一方、等価インダクタンスL2及び等価容量
C2で構成された直列インピーダンスに並列に静電容量Cb
を接続した場合、位相反転が生じているため反共振角周
波数ωa2は、 ωa2 2 ＝ (Cb-C2)/(L2×C2×Cb) ＜ ω2 2 (数式４) となり、共振角周波数ω2即ち通過帯域の低域側に減衰
極が形成される。
C2で構成された直列インピーダンスに並列に静電容量Cb
を接続した場合、位相反転が生じているため反共振角周
波数ωa2は、 ωa2 2 ＝ (Cb-C2)/(L2×C2×Cb) ＜ ω2 2 (数式４) となり、共振角周波数ω2即ち通過帯域の低域側に減衰
極が形成される。
【００２７】静電容量Cbの値は、弾性表面波共振子フィ
ルタの特性インピーダンスに依存するため、その電極構
造や要求特性に応じて設定する。静電容量の値により、
減衰極が生じる周波数を可変させることができ、帯域外
抑圧量を調節することができる。これは、弾性表面波共
振子の共振周波数を変化させても可能である。
ルタの特性インピーダンスに依存するため、その電極構
造や要求特性に応じて設定する。静電容量の値により、
減衰極が生じる周波数を可変させることができ、帯域外
抑圧量を調節することができる。これは、弾性表面波共
振子の共振周波数を変化させても可能である。
【００２８】また、静電容量と結合する縦結合２重モー
ド弾性表面波共振子フィルタを構成する弾性表面波共振
子を選択することで、形成する減衰極の数を調節するこ
とができ、帯域外抑圧量をより良好なものとすることが
できる。
ド弾性表面波共振子フィルタを構成する弾性表面波共振
子を選択することで、形成する減衰極の数を調節するこ
とができ、帯域外抑圧量をより良好なものとすることが
できる。
【００２９】１段の弾性表面波共振子に静電容量を結合
させた場合２つの減衰極が生じるため、Ｎ段の弾性表面
波共振子を縦属接続した弾性表面波共振子フィルタのす
べての弾性表面波共振子に静電容量を接続した場合に
は、弾性表面波共振子の電極構造と接続する静電容量の
値の組み合わせにより、通過帯域の低域側にN個、高域
側にN個、合計で最大2Ｎ個の減衰極を形成することが可
能である。従って、通過帯域の低域側または高域側に生
じる減衰極の周波数を異ならせることで、ある範囲の周
波数において一定以上の減衰量を確保することができ
る。例えば、２段の弾性表面波共振子に静電容量Cbをそ
れぞれ接続した２段縦属接続の縦結合２重モード弾性表
面波共振子フィルタの場合、１段目の弾性表面波共振子
の共振周波数と２段目の弾性表面波共振子の共振周波数
と、１段目の弾性表面波共振子に接続する静電容量Cb1
と２段目の弾性表面波共振子に接続する静電容量Cb2の
値を調節することで、周波数の異なる通過帯域の低域側
に２個、高域側に２個の計４個の減衰極が形成される
(数式３及び数式４より確認できる)。
させた場合２つの減衰極が生じるため、Ｎ段の弾性表面
波共振子を縦属接続した弾性表面波共振子フィルタのす
べての弾性表面波共振子に静電容量を接続した場合に
は、弾性表面波共振子の電極構造と接続する静電容量の
値の組み合わせにより、通過帯域の低域側にN個、高域
側にN個、合計で最大2Ｎ個の減衰極を形成することが可
能である。従って、通過帯域の低域側または高域側に生
じる減衰極の周波数を異ならせることで、ある範囲の周
波数において一定以上の減衰量を確保することができ
る。例えば、２段の弾性表面波共振子に静電容量Cbをそ
れぞれ接続した２段縦属接続の縦結合２重モード弾性表
面波共振子フィルタの場合、１段目の弾性表面波共振子
の共振周波数と２段目の弾性表面波共振子の共振周波数
と、１段目の弾性表面波共振子に接続する静電容量Cb1
と２段目の弾性表面波共振子に接続する静電容量Cb2の
値を調節することで、周波数の異なる通過帯域の低域側
に２個、高域側に２個の計４個の減衰極が形成される
(数式３及び数式４より確認できる)。
【００３０】なお、２段の縦属接続した弾性表面波共振
子フィルタの場合、弾性表面波共振子のうちの１段目の
みの弾性表面波共振子の入力用IDTの電圧入力側の電極
と接続用IDTの電圧出力側の電極とを静電容量を介して
接続すると、入力端子と出力端子との間に生じるフィー
ドスルー分が減少するため、帯域外の抑圧度が各段に静
電容量を接続した場合に比べ良好となる。
子フィルタの場合、弾性表面波共振子のうちの１段目の
みの弾性表面波共振子の入力用IDTの電圧入力側の電極
と接続用IDTの電圧出力側の電極とを静電容量を介して
接続すると、入力端子と出力端子との間に生じるフィー
ドスルー分が減少するため、帯域外の抑圧度が各段に静
電容量を接続した場合に比べ良好となる。
【００３１】静電容量は、弾性表面波共振子により励振
される弾性表面波と干渉しない位置に静電容量用の櫛形
電極を形成したり、パッケージに静電容量を設けたりす
ることにより形成する。パッケージサイズが小型のまま
基板上に静電容量を形成することができる。
される弾性表面波と干渉しない位置に静電容量用の櫛形
電極を形成したり、パッケージに静電容量を設けたりす
ることにより形成する。パッケージサイズが小型のまま
基板上に静電容量を形成することができる。
【００３２】さらに、多段縦続接続した弾性表面波共振
子の接続用バスバーに静電容量を形成しこれを接地する
ことで帯域外抑圧量をより良好とすることができる。
子の接続用バスバーに静電容量を形成しこれを接地する
ことで帯域外抑圧量をより良好とすることができる。
【００３３】
（実施例１）図１に示すような縦型２重モード弾性表面
波共振子フィルタを、45°回転XカットＺ伝搬四ほう酸
リチウム基板上に作製した。入力端子６を有する１個の
入力用IDT３と１個の接続用IDT５とその両側に反射器６
を配置した第１段目の弾性表面波共振子と出力端子７を
有する１個の出力用IDT４と１個の接続用IDT５とその両
側に反射器６を配置した第２段目の弾性表面波共振子を
形成し、これらの弾性表面波共振子の接続用IDT５同士
を接続用バスバー７により接続した。１段目の弾性表面
波共振子の入力用IDT３の入力用端子６と接続用IDT５の
接続用バスバー７との間を静電容量Cb1を介して接続
し、また２段目の弾性表面波共振子の接続用IDT５の接
続用バスバー７と出力用IDT４の出力用端子７との間も
同様に静電容量Cb2を介して接続した。また接続用バス
バー７に静電容量Cdを接続し接地した。
波共振子フィルタを、45°回転XカットＺ伝搬四ほう酸
リチウム基板上に作製した。入力端子６を有する１個の
入力用IDT３と１個の接続用IDT５とその両側に反射器６
を配置した第１段目の弾性表面波共振子と出力端子７を
有する１個の出力用IDT４と１個の接続用IDT５とその両
側に反射器６を配置した第２段目の弾性表面波共振子を
形成し、これらの弾性表面波共振子の接続用IDT５同士
を接続用バスバー７により接続した。１段目の弾性表面
波共振子の入力用IDT３の入力用端子６と接続用IDT５の
接続用バスバー７との間を静電容量Cb1を介して接続
し、また２段目の弾性表面波共振子の接続用IDT５の接
続用バスバー７と出力用IDT４の出力用端子７との間も
同様に静電容量Cb2を介して接続した。また接続用バス
バー７に静電容量Cdを接続し接地した。
【００３４】櫛形電極のパターンの形成は、アルミニウ
ム金属膜を真空蒸着した後、周知のフォトリソグラフイ
技術によりレジストパターンを形成した後、アルミニウ
ム金属膜をエッチングすることで行なった。また、櫛形
電極は対となる電極指が重なっている長さがほぼ等し
い、所謂正規型とした。入力用IDT３(出力用IDT４)の櫛
型電極対数は44.5対、接続用IDT５の櫛型電極対数は40.
5対、開口長は9.3λ、反射器本数は70本、櫛形電極周期
は0.985λ、反射器周期λ、メタライズレシオ0.5であ
る。終端インピーダンスは250Ωとして整合した。すな
わち、弾性表面波共振子は、櫛形電極周期を反射器周期
よりわずか小さくし、優れた共振特性(高いＱ値)が達成
できるいわゆるエネルギー閉じ込め型とした。静電容量
Cb1、Cb2、Cdは、それぞれ0.1pF、0.1pF、0.8pFであ
り、インタデジタル電極により形成した。
ム金属膜を真空蒸着した後、周知のフォトリソグラフイ
技術によりレジストパターンを形成した後、アルミニウ
ム金属膜をエッチングすることで行なった。また、櫛形
電極は対となる電極指が重なっている長さがほぼ等し
い、所謂正規型とした。入力用IDT３(出力用IDT４)の櫛
型電極対数は44.5対、接続用IDT５の櫛型電極対数は40.
5対、開口長は9.3λ、反射器本数は70本、櫛形電極周期
は0.985λ、反射器周期λ、メタライズレシオ0.5であ
る。終端インピーダンスは250Ωとして整合した。すな
わち、弾性表面波共振子は、櫛形電極周期を反射器周期
よりわずか小さくし、優れた共振特性(高いＱ値)が達成
できるいわゆるエネルギー閉じ込め型とした。静電容量
Cb1、Cb2、Cdは、それぞれ0.1pF、0.1pF、0.8pFであ
り、インタデジタル電極により形成した。
【００３５】図３は、本願発明による２重モード弾性表
面波共振子フィルタの周波数応答を表す図である。通過
帯域幅が比帯域幅で0.22％であった。ここで、比帯域幅
の値は、中心周波数で周波数を規格化した規格化周波数
を基準とした。減衰極が通過域の低域側(規格化周波数
が0.997付近)及び高域側(規格化周波数が1.0035付近)に
1つずつ形成されていることがわかる。図３中のＳ21は
挿入損失を表わすパラメーターである。
面波共振子フィルタの周波数応答を表す図である。通過
帯域幅が比帯域幅で0.22％であった。ここで、比帯域幅
の値は、中心周波数で周波数を規格化した規格化周波数
を基準とした。減衰極が通過域の低域側(規格化周波数
が0.997付近)及び高域側(規格化周波数が1.0035付近)に
1つずつ形成されていることがわかる。図３中のＳ21は
挿入損失を表わすパラメーターである。
【００３６】図４は、図１の縦結合２重モード弾性表面
波共振子フィルタの２段縦続接続した弾性表面波共振子
に接続した静電容量Cb1=Cb2=Cbとし、その値を0、0.1p
F、0.2pF、0.3pF、0.4pFと変化させた場合の周波数応答
を表した図である。Cbの値を大きくしていくと、通過帯
域の低域側及び高域側に1つずつ形成されている減衰極
の周波数が通過帯域に近づいていくことがわかる。
波共振子フィルタの２段縦続接続した弾性表面波共振子
に接続した静電容量Cb1=Cb2=Cbとし、その値を0、0.1p
F、0.2pF、0.3pF、0.4pFと変化させた場合の周波数応答
を表した図である。Cbの値を大きくしていくと、通過帯
域の低域側及び高域側に1つずつ形成されている減衰極
の周波数が通過帯域に近づいていくことがわかる。
【００３７】図５は、図１の縦結合２重モード弾性表面
波共振子フィルタ、静電容量Cb1＝0.3pF、Cb2＝0.1pFと
値を異ならせた場合の周波数応答を表した図である。接
続する静電容量の値を１段目の弾性表面波共振子と２段
目の弾性表面波共振子で変えているため、減衰極が通過
域の低域側(規格化周波数が0.997と0.9975付近)及び高
域側(規格化周波数が1.002と1.0035付近)に２つずつ形
成されていることがわかる。外側の減衰極がCb2、内側
の減衰極がCb1より形成されたものである。
波共振子フィルタ、静電容量Cb1＝0.3pF、Cb2＝0.1pFと
値を異ならせた場合の周波数応答を表した図である。接
続する静電容量の値を１段目の弾性表面波共振子と２段
目の弾性表面波共振子で変えているため、減衰極が通過
域の低域側(規格化周波数が0.997と0.9975付近)及び高
域側(規格化周波数が1.002と1.0035付近)に２つずつ形
成されていることがわかる。外側の減衰極がCb2、内側
の減衰極がCb1より形成されたものである。
【００３８】(実施例２)図１に示すような縦型２重モー
ド弾性表面波共振子フィルタを、45°回転XカットＺ伝
搬四ほう酸リチウム基板上に作製した。入力端子６を有
する１個の入力用IDT３と１個の接続用IDT５とその両側
に反射器６を配置した第１段目の弾性表面波共振子と出
力端子７を有する１個の出力用IDT４と１個の接続用IDT
５とその両側に反射器６を配置した第２段目の弾性表面
波共振子を形成し、これらの弾性表面波共振子の接続用
IDT５同士を接続用バスバー７により接続した。１段目
の弾性表面波共振子の入力用IDT３の入力用端子６と接
続用IDT５の接続用バスバー７との間を静電容量Cb1を介
して接続した。２段目の弾性表面波共振子の接続用IDT
５の接続用バスバー７と出力用IDT４の出力用端子７と
の間に静電容量Cb2は接続しなかった。静電容量Cb1＝0.
3pFとし、電極構造が実施例１と同様にした。
ド弾性表面波共振子フィルタを、45°回転XカットＺ伝
搬四ほう酸リチウム基板上に作製した。入力端子６を有
する１個の入力用IDT３と１個の接続用IDT５とその両側
に反射器６を配置した第１段目の弾性表面波共振子と出
力端子７を有する１個の出力用IDT４と１個の接続用IDT
５とその両側に反射器６を配置した第２段目の弾性表面
波共振子を形成し、これらの弾性表面波共振子の接続用
IDT５同士を接続用バスバー７により接続した。１段目
の弾性表面波共振子の入力用IDT３の入力用端子６と接
続用IDT５の接続用バスバー７との間を静電容量Cb1を介
して接続した。２段目の弾性表面波共振子の接続用IDT
５の接続用バスバー７と出力用IDT４の出力用端子７と
の間に静電容量Cb2は接続しなかった。静電容量Cb1＝0.
3pFとし、電極構造が実施例１と同様にした。
【００３９】このフィルタの通過帯域幅は比帯域幅で0.
22％であった。その周波数応答を図６(a)に示す。併せ
て、実施例１のCb1=Cb2=0.1pFの時の結果を図６(b)、実
施例１のCb1=0.3pF、Cb2=0.1pFの時の結果を図６(c)に
示す。図６(a)の縦型２重モード弾性表面波共振子フィ
ルタの場合、減衰極は通過帯域の低域側及び高域側に1
つずつ形成され、また静電容量Cb2を接続していないた
め帯域外の抑圧量が大きくとれる。図６(c)の構成で
は、静電容量Cb1とCb2の値を変えているため減衰極が通
過帯域の低域側及び高域側に２つづつ生じている。この
場合、通過帯域近傍のある周波数範囲において、一定以
上の減衰量を確保したい場合に特に有効な手段となる。
22％であった。その周波数応答を図６(a)に示す。併せ
て、実施例１のCb1=Cb2=0.1pFの時の結果を図６(b)、実
施例１のCb1=0.3pF、Cb2=0.1pFの時の結果を図６(c)に
示す。図６(a)の縦型２重モード弾性表面波共振子フィ
ルタの場合、減衰極は通過帯域の低域側及び高域側に1
つずつ形成され、また静電容量Cb2を接続していないた
め帯域外の抑圧量が大きくとれる。図６(c)の構成で
は、静電容量Cb1とCb2の値を変えているため減衰極が通
過帯域の低域側及び高域側に２つづつ生じている。この
場合、通過帯域近傍のある周波数範囲において、一定以
上の減衰量を確保したい場合に特に有効な手段となる。
【００４０】（比較例）図８(ａ)に示すような縦型２重
モード弾性表面波共振子フィルタを、45°回転Xカット
Ｚ伝搬四ほう酸リチウム基板上に作製した。入力端子６
を有する１個の入力用IDT３と１個の接続用IDT５とその
両側に反射器６を配置した第１段目の弾性表面波共振子
と出力端子７を有する１個の出力用IDT４と１個の接続
用IDT５とその両側に反射器６を配置した第２段目の弾
性表面波共振子を形成し、これらの弾性表面波共振子の
接続用IDT５同士を接続用バスバー７により接続した。
入力用IDT３、出力用IDT４、接続用IDT５、反射器６、
接続用バスバー７の構成は実施例と同様である。
モード弾性表面波共振子フィルタを、45°回転Xカット
Ｚ伝搬四ほう酸リチウム基板上に作製した。入力端子６
を有する１個の入力用IDT３と１個の接続用IDT５とその
両側に反射器６を配置した第１段目の弾性表面波共振子
と出力端子７を有する１個の出力用IDT４と１個の接続
用IDT５とその両側に反射器６を配置した第２段目の弾
性表面波共振子を形成し、これらの弾性表面波共振子の
接続用IDT５同士を接続用バスバー７により接続した。
入力用IDT３、出力用IDT４、接続用IDT５、反射器６、
接続用バスバー７の構成は実施例と同様である。
【００４１】図１１は、比較例による２重モード弾性表
面波共振子フィルタの周波数応答を表す図である。通過
帯域幅が比帯域幅で0.3〜0.5％程度であった。実施例と
比較すると通過帯域の近傍において減衰特性が悪いこと
がわかる。
面波共振子フィルタの周波数応答を表す図である。通過
帯域幅が比帯域幅で0.3〜0.5％程度であった。実施例と
比較すると通過帯域の近傍において減衰特性が悪いこと
がわかる。
【００４２】実施例では、静電容量Cb1、Cb2を調整した
が、多段縦属接続した前段と後段の弾性表面波共振子の
接続用バスバーに接続した静電容量Cdにより通過帯域幅
を制御することも可能である。なお、接続用バスバーに
接続した静電容量Cdは、設けなくても通過帯域の近傍の
減衰特性の向上は可能である。
が、多段縦属接続した前段と後段の弾性表面波共振子の
接続用バスバーに接続した静電容量Cdにより通過帯域幅
を制御することも可能である。なお、接続用バスバーに
接続した静電容量Cdは、設けなくても通過帯域の近傍の
減衰特性の向上は可能である。
【００４３】また、実施例では圧電基板として45°回転
XカットZ伝搬四硼酸リチウム基板について説明した。し
かし、温度特性が良好で電気機械結合係数が大きい40°
〜45°回転XカットＺ伝搬四ほう酸リチウム基板や水晶
基板、LiNbO3基板、LiTaO3基板などの他の圧電基板にも
適用可能であることはいうまでもない。
XカットZ伝搬四硼酸リチウム基板について説明した。し
かし、温度特性が良好で電気機械結合係数が大きい40°
〜45°回転XカットＺ伝搬四ほう酸リチウム基板や水晶
基板、LiNbO3基板、LiTaO3基板などの他の圧電基板にも
適用可能であることはいうまでもない。
【００４４】
【発明の効果】上述したように２重モード弾性表面波共
振子フィルタを構成することで、通過帯域近傍に減衰極
を生ぜしめること、通過帯域幅の制御を容易にすること
が可能となり、従来適用ができなかった通過帯域幅が比
帯域幅で0.05〜0.25％の通信システムに適した２重モー
ド弾性表面波共振子フィルタを提供することが可能とな
る。
振子フィルタを構成することで、通過帯域近傍に減衰極
を生ぜしめること、通過帯域幅の制御を容易にすること
が可能となり、従来適用ができなかった通過帯域幅が比
帯域幅で0.05〜0.25％の通信システムに適した２重モー
ド弾性表面波共振子フィルタを提供することが可能とな
る。
【００４５】なお、特開昭55-3307には２個のIDT(IDTの
外側に反射器が無い)から構成される２重モード弾性表
面波共振子が開示されている。その明細書中の図11に２
個のIDT電極のバスパー電極間に浮遊容量或いは特定の
容量を挿入することにより通過帯域の近傍に減衰極が形
成されカットオフ特性が急峻になることが開示されてい
る。しかし、本願発明の弾性表面波共振子とは複数のID
Tの両外側に反射器を有しその弾性表面波共振子の構造
が異なる。したがって、特開昭55-3307では本願の弾性
表面波と異なり優れた共振特性は得られない。
外側に反射器が無い)から構成される２重モード弾性表
面波共振子が開示されている。その明細書中の図11に２
個のIDT電極のバスパー電極間に浮遊容量或いは特定の
容量を挿入することにより通過帯域の近傍に減衰極が形
成されカットオフ特性が急峻になることが開示されてい
る。しかし、本願発明の弾性表面波共振子とは複数のID
Tの両外側に反射器を有しその弾性表面波共振子の構造
が異なる。したがって、特開昭55-3307では本願の弾性
表面波と異なり優れた共振特性は得られない。
【図１】 本発明の２重モード弾性表面波共振子フィル
タの一例の構成を示す図である。
タの一例の構成を示す図である。
【図２】 本発明による弾性表面波共振子フィルタの等
価回路を示す図である
価回路を示す図である
【図３】 実施例の２重モード弾性表面波共振子フィル
タ(Cb1＝Cb2)の周波数応答を示した図である。
タ(Cb1＝Cb2)の周波数応答を示した図である。
【図４】 実施例の２重モード弾性表面波共振子フィル
タにおいて静電容量Cbの値を変化させた場合の周波数応
答を示した図である。
タにおいて静電容量Cbの値を変化させた場合の周波数応
答を示した図である。
【図５】 実施例の２重モード弾性表面波共振子フィル
タ(Cb1≠Cb2)の周波数応答を示した図である。
タ(Cb1≠Cb2)の周波数応答を示した図である。
【図６】 実施例の２重モード弾性表面波共振子フィル
タの周波数応答を示した図であり、(ａ)はCb1＝0.3pF(C
b2＝0pF)、(ｂ)はCb1＝Cb2＝0.1pF、(ｃ)はCb1＝0.3p
F、Cb2＝0.1pFの静電容量のときの周波数応答である。
タの周波数応答を示した図であり、(ａ)はCb1＝0.3pF(C
b2＝0pF)、(ｂ)はCb1＝Cb2＝0.1pF、(ｃ)はCb1＝0.3p
F、Cb2＝0.1pFの静電容量のときの周波数応答である。
【図７】 (ａ)は、従来の横結合多重モード弾性表面波
共振子フィルタの一例の構成及び定在波分布を示した模
式図である。(ｂ)は、従来の縦結合２重モード弾性表面
波共振子フィルタの一例の構成及び定在波分布を示した
模式図である。従来の縦型２重モード弾性表面波共振子
フィルタの構成を示す図である。
共振子フィルタの一例の構成及び定在波分布を示した模
式図である。(ｂ)は、従来の縦結合２重モード弾性表面
波共振子フィルタの一例の構成及び定在波分布を示した
模式図である。従来の縦型２重モード弾性表面波共振子
フィルタの構成を示す図である。
【図８】 (ａ)、(ｂ)は、従来の縦型２重モード弾性表
面波共振子フィルタの構成の一例を示す図である。
面波共振子フィルタの構成の一例を示す図である。
【図９】 従来の２重モード弾性表面波共振子フィルタ
の等価回路を表した図である。
の等価回路を表した図である。
【図１０】 図８の回路を等価変換した従来の２重モー
ド弾性表面波共振子フィルタの別の等価回路を表した図
である。
ド弾性表面波共振子フィルタの別の等価回路を表した図
である。
【図１１】 比較例(従来)の四硼酸リチウム基板上に作
製した縦型２重モード弾性表面波共振子フィルタの周波
数応答を示した図である。
製した縦型２重モード弾性表面波共振子フィルタの周波
数応答を示した図である。
【図１２】 圧電バルク振動子の一例の等価回路を示す
図である。
図である。
１，１’ 入力端子 ２，２’ 出力端子 ３ 入力用IDT ４ 出力用IDT ５ 接続用IDT ６ 反射器 ７ 接続用バスバー ８ 入力端子 ９ 出力端子 Cb、Cb1、Cb2、Cd 静電容量 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ インターデジタルトランスデ
ューサ(IDT) １１ 対称モードの定在波 １２ 反対称モードの定在波 １３ ０次の対称モードの定在波 １４ １次の反対称モードの定在波 ２１ 変成器
ューサ(IDT) １１ 対称モードの定在波 １２ 反対称モードの定在波 １３ ０次の対称モードの定在波 １４ １次の反対称モードの定在波 ２１ 変成器
Claims (8)
- 【請求項１】 圧電基板と、圧電基板上に入力用インタ
ーデジタルトランスデューサと出力用インタデジタルト
ランスデューサの少なくとも２組のインターデジタルト
ランスデューサとを弾性表面波の進行方向に沿って近接
配置しかつその両側に反射器を配置した２つの共振モー
ドを利用した弾性表面波共振子から構成される２重モー
ド弾性表面波共振子フィルタにおいて、入力用インター
デジタルトランスデューサと出力用インタデジタルトラ
ンスデューサとの間に静電容量を介して共通接続したこ
とを特徴とする２重モード弾性表面波共振子フィルタ。 - 【請求項２】 前記インターデジタルトランスデューサ
は、互いに間挿しあう一対の櫛型電極から構成され、前
記入力用インターデジタルトランスデューサと出力用イ
ンタデジタルトランスデューサのそれぞれの一方の櫛型
電極は基準電位に接続され、他方の櫛型電極同士の間を
静電容量を介して電気的に共通接続したことを特徴とす
る請求項１記載の２重モード弾性表面波共振子フィル
タ。 - 【請求項３】 圧電基板と、圧電基板上に少なくとも２
組のインターデジタルトランスデューサとを弾性表面波
の進行方向に沿って近接配置しかつその両側に反射器を
配置した２つの共振モードを利用した弾性表面波共振子
が多段縦続接続された２重モード弾性表面波共振子フィ
ルタにおいて、前記インターデジタルトランスデューサ
は互いに間挿しあう一対の櫛型電極から構成され、少な
くとも１段の前記弾性表面波共振子の少なくとも２組の
インターデジタルトランスデューサの一方の櫛型電極は
基準電位に接続され、他方の櫛型電極は静電容量を介し
て共通接続したことを特徴とする２重モード弾性表面波
共振子フィルタ。 - 【請求項４】 前記静電容量の値と弾性表面波共振子の
電極構造との組み合わせが各段で異なっていることを特
徴とする請求項３記載の２重モード弾性表面波共振子フ
ィルタ。 - 【請求項５】 各段の弾性表面波共振子の、次段の弾性
表面波共振子に接続するインターデジタルトランスデュ
ーサの櫛型電極と前段の弾性表面波共振子と接続するイ
ンターデジタルトランスデューサの櫛型電極とを静電容
量を介して共通接続したことを特徴とする請求項３また
は４記載の２重モード弾性表面波共振子フィルタ。 - 【請求項６】 前記弾性表面波共振子の接続部に静電容
量を接続しこれを接地したことを特徴とする請求項３〜
５記載の２重モード弾性表面波共振子フィルタ。 - 【請求項７】 圧電基板と、圧電基板上に入力端子に接
続された入力用インターデジタルトランスデューサと接
続用インタデジタルトランスデューサの２組のインター
デジタルトランスデューサとを弾性表面波の進行方向に
沿って近接配置しかつその両側に反射器を配置した２つ
の共振モードを利用したエネルギー閉じ込め型の第１の
弾性表面波共振子と、接続用インターデジタルトランス
デューサと出力端子に接続された出力用インタデジタル
トランスデューサの２組のインターデジタルトランスデ
ューサとを弾性表面波の進行方向に沿って近接配置しか
つその両側に反射器を配置した２つの共振モードを利用
したエネルギー閉じ込め型の第２の弾性表面波共振子と
を有し、各弾性表面波共振子の接続用インターデジタル
トランスデューサを電気的に縦続接続した２重モード弾
性表面波共振子フィルタにおいて、前記各インターデジ
タルトランスデューサは互いに間挿しあう一対の櫛型電
極から構成され、入力用インターデジタルトランスデュ
ーサの入力端子と接続された櫛型電極と第１の弾性表面
波共振子の接続用インターデジタルトランスデューサの
第２の弾性表面波共振子の接続用インターデジタルトラ
ンスデューサに電気的に接続している櫛型電極とを静電
容量を介して接続したことを特徴とする２重モード弾性
表面波共振子フィルタ。 - 【請求項８】 前記弾性表面波共振子の接続部に静電容
量を接続しこれを接地したことを特徴とする請求項７記
載の２重モード弾性表面波共振子フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34824795A JP3476299B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | ２重モ−ド弾性表面波共振子フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34824795A JP3476299B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | ２重モ−ド弾性表面波共振子フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09172342A true JPH09172342A (ja) | 1997-06-30 |
| JP3476299B2 JP3476299B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=18395745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34824795A Expired - Fee Related JP3476299B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | ２重モ−ド弾性表面波共振子フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3476299B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6404303B1 (en) * | 1999-01-12 | 2002-06-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Surface acoustic wave element with an input/output ground pattern forming capacitance with both the input and output signal patterns |
| US6472959B1 (en) | 1999-03-11 | 2002-10-29 | Nortel Networks Limited | Longitudinally coupled double mode resonator filters using shallow bulk acoustic waves |
| KR100503957B1 (ko) * | 2001-08-14 | 2005-07-26 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 탄성 표면파 장치 |
| US6967427B2 (en) | 2002-03-18 | 2005-11-22 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and communication apparatus incorporating the same |
| US7154359B2 (en) * | 2003-05-20 | 2006-12-26 | Fujitsu Media Devices Limited | Surface acoustic wave filter and duplexer including the same |
| JP2012142735A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 縦結合共振器型フィルタ |
| CN118353415A (zh) * | 2024-06-17 | 2024-07-16 | 天通瑞宏科技有限公司 | 一种双模耦合声表面波滤波器及弹性波滤波器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016106185A1 (de) | 2016-04-05 | 2017-10-05 | Snaptrack, Inc. | Breitbandiges SAW-Filter |
-
1995
- 1995-12-19 JP JP34824795A patent/JP3476299B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| US6404303B1 (en) * | 1999-01-12 | 2002-06-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Surface acoustic wave element with an input/output ground pattern forming capacitance with both the input and output signal patterns |
| US6472959B1 (en) | 1999-03-11 | 2002-10-29 | Nortel Networks Limited | Longitudinally coupled double mode resonator filters using shallow bulk acoustic waves |
| KR100503957B1 (ko) * | 2001-08-14 | 2005-07-26 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 탄성 표면파 장치 |
| US6967427B2 (en) | 2002-03-18 | 2005-11-22 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and communication apparatus incorporating the same |
| US7154359B2 (en) * | 2003-05-20 | 2006-12-26 | Fujitsu Media Devices Limited | Surface acoustic wave filter and duplexer including the same |
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| CN118353415A (zh) * | 2024-06-17 | 2024-07-16 | 天通瑞宏科技有限公司 | 一种双模耦合声表面波滤波器及弹性波滤波器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3476299B2 (ja) | 2003-12-10 |
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