JPH10242796A - Multimode saw filter - Google Patents
Multimode saw filterInfo
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- JPH10242796A JPH10242796A JP5697197A JP5697197A JPH10242796A JP H10242796 A JPH10242796 A JP H10242796A JP 5697197 A JP5697197 A JP 5697197A JP 5697197 A JP5697197 A JP 5697197A JP H10242796 A JPH10242796 A JP H10242796A
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Abstract
Description
【0001】[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、特に中心周波数近傍に生ずるスプリアスを低減
した多重モードSAWフィルタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave filter, and more particularly to a multi-mode SAW filter in which spurious components generated near a center frequency are reduced.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、弾性表面波フィルタ(以下、SA
Wフィルタと称す)は小型化、高周波化、量産性等に優
れているため、携帯電話をはじめとする無線端末機のI
FフィルタあるいはRFフィルタとして多く利用されて
いる。特に多重モードSAWフィルタは小型であるが阻
止域減衰量を大きく確保できるため、小型無線機に適し
ている。多重モードSAWフィルタは振動モードの結合
方式により、2つに大別できる。第1は、図3(a)に
模式的平面図を示す所謂縦結合多重モードSAWフィル
タと称されるもので、水晶等の圧電基板20の主面上に
表面波の伝搬方向の沿って2つのIDT21、22とを
近接配置すると共にその両側に反射器23a、23bを
配設してSAWフィルタ(フィルタA)を構成する。
IDT21と22はそれぞれ互いに間挿し合う複数本の
電極指を有する一対のくし形電極により構成され、ID
T21、22を構成する一方のくし型電極はアース電位
端子に接続され、他方のくし形電極は入力または出力端
子に電気的に接続されている。2. Description of the Related Art Recently, a surface acoustic wave filter (hereinafter referred to as SA) has been developed.
W filter) is excellent in miniaturization, high frequency, mass productivity, etc.
It is widely used as an F filter or an RF filter. In particular, a multi-mode SAW filter is small, but can secure a large amount of attenuation in a stop band, and thus is suitable for a small wireless device. Multimode SAW filters can be broadly classified into two types according to the coupling mode of the vibration modes. The first is a so-called longitudinally-coupled multi-mode SAW filter whose schematic plan view is shown in FIG. 3 (a). The two IDTs 21 and 22 are disposed close to each other, and reflectors 23a and 23b are disposed on both sides of the two IDTs 21 and 22, thereby forming a SAW filter (filter A).
Each of the IDTs 21 and 22 includes a pair of comb-shaped electrodes having a plurality of electrode fingers interposed therebetween.
One of the interdigital electrodes constituting T21 and T22 is connected to a ground potential terminal, and the other interdigital electrode is electrically connected to an input or output terminal.
【0003】前記基板20上に前記フィルタAと音響的
結合を生じない程度に間隔を開けて、フィルタAと同様
に構成したもう1組(IDT24、25と反射器26
a、26b)の縦結合多重モードSAWフィルタ(フィ
ルタB)を前記フィルタAと縦続接続して2段縦続接続
型縦結合二重モードSAWフィルタを構成する。フィル
タAの作用は、IDT21、22で励起された表面波を
反射器23a、23bによりIDT21、22の方向へ
反射することにより振動エネルギーを反射器間に閉じ込
める結果、振動エネルギーが音響的に結合し、2つのモ
ードが強勢に励起され、この2つの振動モードを利用し
たバンドパス・フィルタとして機能する。フィルタBも
フィルタAと同様に作用し、フィルタAとフィルタBと
を縦続接続することにより、減衰傾度を単体のフィルタ
の場合より急峻にし、阻止域減衰量を大きくしたSAW
フィルタを実現することが可能となる。Another set (IDTs 24, 25 and reflectors 26) is formed on the substrate 20 so as to be spaced apart from the filter A so as not to cause acoustic coupling.
The two-stage cascade-connected vertical-coupling dual-mode SAW filter is constructed by cascade-connecting the vertical-coupling multi-mode SAW filter (filter B) a) and 26b) with the filter A. The function of the filter A is to confine the vibration energy between the reflectors by reflecting the surface waves excited by the IDTs 21 and 22 toward the IDTs 21 and 22 by the reflectors 23a and 23b, so that the vibration energy is acoustically coupled. The two modes are strongly excited and function as a band-pass filter using these two vibration modes. The filter B operates in the same manner as the filter A, and the filter A and the filter B are connected in cascade, so that the attenuation gradient is steeper than that of a single filter, and the SAW in which the stop band attenuation is increased.
A filter can be realized.
【0004】多重モードSAWフィルタの第2は、図3
(b)に模式的平面図を示す所謂横結合型多重モードS
AWフィルタと称されるもので、水晶等の圧電基板の主
面上に表面波の伝搬する方向に沿ってIDT27とその
両側に反射器28a、28bを配して共振子としたもの
と、前記基板上に同様に構成したもう1組(IDT29
と反射器30a、30b)の共振子とを近接併置してS
AWフィルタ(フィルタA)構成する。前記フィルタA
を形成した圧電基板上にフィルタAと音響的結合を生じ
ない程度に間隔を開けて、フィルタAと同様に構成した
もう1組の横結合多重モードSAWフィルタ(フィルタ
B)を前記フィルタAと縦続接続して2段縦続接続型横
結合二重モードSAWフィルタを構成する。前記フィル
タAのIDT27と29はそれぞれ互いに間挿し合う複
数本の電極指を有する一対のくし形電極により構成され
ており、IDT27、29を構成する一方のくし型電極
はアース電位端子に接続され、他方のくし形電極は入力
または出力端子に電気的に接続されている。IDT27
と29の両側に配置した反射器28a、28bと30
a、30bは前記IDT27、29で励起された表面波
をそれぞれのIDTの中央方向に反射することにより振
動エネルギーを反射器間に閉じ込め、2つのIDT2
7、29を近接配置することにより、閉じ込められた振
動エネルギーが音響的に結合し、これによって生ずる2
つの振動モードを利用したバンドパス・フィルタとして
機能する。前記フィルタBもフィルタAと同様に作用
し、フィルタAとフィルタBとを縦続接続することによ
り、減衰傾度をより急峻にし、阻止減衰量を大きくした
SAWフィルタを実現することが可能となる。The second type of the multi-mode SAW filter is shown in FIG.
A so-called laterally-coupled multi-mode S whose schematic plan view is shown in FIG.
An AW filter, an IDT 27 and reflectors 28a and 28b disposed on both sides of the IDT 27 along a direction in which a surface wave propagates on a main surface of a piezoelectric substrate such as quartz to form a resonator; Another set (IDT29) similarly configured on the substrate
And the resonators of the reflectors 30a and 30b) are juxtaposed and S
An AW filter (filter A) is configured. Filter A
Another set of transversely coupled multimode SAW filters (Filter B) configured in the same manner as Filter A are cascaded with Filter A at such an interval that acoustic coupling with Filter A does not occur on the piezoelectric substrate on which is formed. These are connected to form a two-stage cascade-connected horizontal-coupling dual-mode SAW filter. Each of the IDTs 27 and 29 of the filter A is constituted by a pair of comb-shaped electrodes having a plurality of electrode fingers interposed therebetween, and one of the comb-shaped electrodes constituting the IDTs 27 and 29 is connected to a ground potential terminal. The other comb electrode is electrically connected to an input or output terminal. IDT27
Reflectors 28a, 28b and 30 arranged on both sides of
a and 30b confine the vibration energy between the reflectors by reflecting the surface waves excited by the IDTs 27 and 29 toward the center of the respective IDTs.
By placing the 7, 7 in close proximity, the confined vibrational energy is acoustically coupled and the resulting 2
It functions as a bandpass filter using two vibration modes. The filter B operates in the same manner as the filter A. By cascade-connecting the filter A and the filter B, it is possible to realize a SAW filter having a steeper attenuation gradient and a larger rejection attenuation.
【0005】ここで、多重モードSAWフィルタのID
Tと反射器の特性を少し詳しく説明する。図4はIDT
の基準化放射コンダクタンスGa/GN と反射器の反射
係数|Γ|との関係を示した図である。一般に、IDT
と反射器との電極周期を等しくすると、それぞれの値が
最大となる中心周波数fT 及びfR との間にはfT <f
R の関係が生じ、IDTの中心周波数が反射器の周波数
より低くなることが知られている。これはIDTの中心
周波数fT で十分な反射が得られないことを示してい
る。そこで両者の周波数を一致させ、周波数fTで反射
係数|Γ|が最大になるようにIDTあるいは反射器の
電極周期を調整したものが図4に示す基準化放射コンダ
クタンスGa/GN と反射器の反射係数|Γ|の特性図
である。また、電極膜厚と基準化放射コンダクタンスG
a/GN 及び反射器の反射係数|Γ|との関係は、電極
膜厚が厚くなるに従い基準化放射コンダクタンスGa/
GN は大きくなり、反射係数|Γ|は1に近づくと共に
平坦部分の幅が広くなる。図4から明らかなように反射
器の反射係数|Γ|が1に近い値をとるのは中心周波数
の約±1%の範囲であり、この周波数範囲の外の周波数
では反射器の機能は十分に得られないことになる。Here, the ID of the multi-mode SAW filter is
The characteristics of T and the reflector will be described in some detail. Figure 4 shows the IDT
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between normalized radiative conductance Ga / GN of the reflector and reflection coefficient | Γ | of the reflector. Generally, IDT
When the electrode periods of the reflector and the reflector are made equal, fT <f is between the center frequencies fT and fR at which the respective values become maximum.
It is known that a relationship of R occurs and the center frequency of the IDT becomes lower than the frequency of the reflector. This indicates that sufficient reflection cannot be obtained at the center frequency fT of the IDT. Therefore, the two frequencies are matched and the electrode period of the IDT or the reflector is adjusted so that the reflection coefficient | Γ | becomes maximum at the frequency fT. The normalized radiated conductance Ga / GN and the reflection of the reflector shown in FIG. FIG. 6 is a characteristic diagram of a coefficient | Γ |. In addition, the electrode thickness and the normalized radiation conductance G
The relationship between a / GN and the reflection coefficient | Γ | of the reflector is such that the normalized radiated conductance Ga /
GN increases, the reflection coefficient | Γ | approaches 1, and the width of the flat portion increases. As is apparent from FIG. 4, the reflection coefficient | Γ | of the reflector takes a value close to 1 in a range of about ± 1% of the center frequency, and the function of the reflector is sufficient at frequencies outside this frequency range. Will not be obtained.
【0006】縦結合型、横結合型いずれの方式の多重モ
ードSAWフィルタもその等価回路は図5(a)で表さ
れ、これに二等分定理を適用することにより同図(b)
の格子型回路に変換することができる。同図から明らか
なように共振周波数から離れた周波数においてはその等
価回路は静電容量C0 による回路となり、通常2つの静
電容量C0 は等しく形成するため、等価回路上は中心周
波数から離れるに従い大きな阻止域減衰量が確保できる
ことになる。The equivalent circuit of the multi-mode SAW filter of either the vertical coupling type or the horizontal coupling type is shown in FIG. 5A, and by applying the bisecting theorem to this, FIG.
Can be converted into a lattice type circuit. As is clear from the figure, at a frequency distant from the resonance frequency, the equivalent circuit is a circuit composed of the capacitance C0. Normally, two capacitances C0 are formed to be equal. The amount of attenuation in the stop band can be secured.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
縦結合型多重モードフィルタあるいは横結合型多重モー
ドフィルタにおいて、反射器からIDTとは反対側に漏
洩した表面波は図6に示す実線のように圧電基板上を進
行し、圧電基板の端面で反射し、その反射波(破線)が
2つの反射器間で進行波と干渉して不具合、例えば、ス
プリアスが多数発生するため十分な阻止域減衰量を確保
することは難しい。更に、反射器の電極指本数が十分で
なく、反射特性が不完全な場合には主共振に関わる表面
波が反射器から漏洩し、圧電基板の両端面で反射する反
射波が多くなり、該反射波が反射器間で進行波に対し、
例えば逆位相で干渉した場合には反射器間の定在波を打
ち消すように作用し、SAW共振子のQ値を低下させ、
該共振子で構成するフィルタの挿入損失を増大させると
いう欠点もある。また、反射器の本数が比較的多く主共
振に関わる表面波の反射が十分であったとしても、主共
振から離れた周波数においては図4で説明したように反
射特性が十分に得られないため、反射器を漏洩した表面
波が圧電基板の両端面で反射し、該反射波により定在波
が生ずるとスプリアスとなる。However, in the above-described longitudinally-coupled multi-mode filter or laterally-coupled multi-mode filter, the surface wave leaking from the reflector to the side opposite to the IDT is as shown by the solid line in FIG. The light travels on the piezoelectric substrate and is reflected at the end face of the piezoelectric substrate, and the reflected wave (broken line) interferes with the traveling wave between the two reflectors, causing a defect, for example, a large amount of spurious components, resulting in a sufficient stopband attenuation. It is difficult to secure. Further, when the number of electrode fingers of the reflector is not sufficient and the reflection characteristics are incomplete, surface waves relating to main resonance leak from the reflector, and the number of reflected waves reflected at both end faces of the piezoelectric substrate increases. The reflected wave travels between the reflectors,
For example, in the case of interference in opposite phases, it acts to cancel the standing wave between the reflectors, lowers the Q value of the SAW resonator,
There is also a disadvantage that the insertion loss of the filter formed by the resonator is increased. Further, even if the number of reflectors is relatively large and the reflection of the surface wave relating to the main resonance is sufficient, the reflection characteristics cannot be sufficiently obtained as described with reference to FIG. The surface waves leaking from the reflector are reflected at both end surfaces of the piezoelectric substrate, and when the standing waves are generated by the reflected waves, the waves become spurious.
【0008】圧電基板の両端面からの反射波で引き起こ
されるスプリアスの低減策として、従来は図7に示すよ
うに圧電基板の両端面に吸音剤31を塗布し、反射器か
らの漏洩表面波を前記吸音剤31に吸収させてスプリア
スを抑圧する手段が講じられてきた。しかし、吸音剤3
1を個々のチップに塗布する工数は膨大であり、反射波
を吸収する適所に適量を塗布することは極めて難しいと
いう問題があった。本発明は上記課題を解決するために
なされたものであって、多重モードSAWフィルタの中
心周波数の近傍におけるスプリアスを低減したフィルタ
を提供することを目的とする。As a measure for reducing the spurious caused by the reflected waves from both ends of the piezoelectric substrate, conventionally, as shown in FIG. 7, a sound absorbing agent 31 is applied to both ends of the piezoelectric substrate to reduce the surface acoustic waves leaking from the reflector. Means have been taken to suppress the spurious by absorbing it into the sound absorbing agent 31. However, sound absorber 3
The number of steps for applying 1 to each chip is enormous, and there is a problem that it is extremely difficult to apply an appropriate amount to an appropriate place for absorbing a reflected wave. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a filter that has reduced spurious in the vicinity of the center frequency of a multimode SAW filter.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る多重モードSAWフィルタの請求項1記
載の発明は、圧電基板上に、表面波の伝搬方向に沿って
配置したIDTと反射器とからなる表面波共振子を互い
に平行に複数個近接併置した横結合多重モードフィルタ
を多段縦続接続したフィルタにおいて、前記横結合多重
モードフィルタの少なくとも一つの位置を表面波の伝搬
方向にずらして配設し中心周波数近傍のスプリアスを低
減することを特徴とする多重モードSAWフィルタであ
る。請求項2記載の発明は、圧電基板上に、表面波の伝
搬方向に沿って配置したIDTと反射器とからなる表面
波共振子を互いに平行に複数個近接併置した横結合多重
モードフィルタを多段縦続接続したフィルタにおいて、
前記横結合多重モードフィルタの少なくとも一つのID
Tの位置を表面波の伝搬方向にずらして配設し中心周波
数近傍のスプリアスを低減することを特徴とする多重モ
ードSAWフィルタである。請求項3記載の発明は、圧
電基板上に、表面波の伝搬方向に沿って配置した複数の
IDTと反射器とからなる縦結合多重モードSAWフィ
ルタを多段縦続接続して構成するフィルタにおいて、前
記縦結合多重モードフィルタの少なくとも一つの位置を
表面波の伝搬方向にずらして配設し中心周波数近傍のス
プリアスを低減することを特徴とする多重モードSAW
フィルタである。請求項4記載の発明は、圧電基板上
に、表面波の伝搬方向に沿って配置した複数のIDTと
反射器とからなる縦結合多重モードSAWフィルタを多
段縦続接続して構成するフィルタにおいて、前記縦結合
多重モードフィルタの少なくとも一つのIDTの位置を
表面波の伝搬方向にずらして配設し中心周波数近傍のス
プリアスを低減することを特徴とする多重モードSAW
フィルタである。請求項5記載の発明は、請求項1乃至
4項記載の多重モードSAWフィルタにおいて、IDT
のずらす間隔をλ/16+nλ/4〜3λ/16+nλ
/4としたことを特徴とする多重モードSAWフィルタ
である。請求項6記載の発明は、請求項1乃至4項記載
の多重モードSAWフィルタにおいて、IDTのずらす
間隔を3λ/16+nλ/2〜5λ/16+nλ/2と
したことを特徴とする多重モードSAWフィルタ。であ
るである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a multi-mode SAW filter according to the present invention, comprising an IDT disposed on a piezoelectric substrate along a propagation direction of a surface wave. In a filter in which a plurality of transversely coupled multimode filters in which a plurality of surface acoustic wave resonators each including a reflector are juxtaposed and arranged in parallel with each other are cascaded in multiple stages, at least one position of the laterally coupled multimode filter is shifted in a propagation direction of the surface wave. And a spurious near the center frequency is reduced. According to a second aspect of the present invention, there is provided a multi-stage transversely coupled multimode filter in which a plurality of surface acoustic wave resonators each composed of an IDT and a reflector arranged in the direction of propagation of a surface acoustic wave are arranged in parallel on a piezoelectric substrate. In cascaded filters,
At least one ID of the transversely coupled multimode filter
This is a multi-mode SAW filter characterized in that the position of T is shifted in the direction of propagation of a surface acoustic wave and spurious near the center frequency is reduced. According to a third aspect of the present invention, there is provided a filter comprising a vertically coupled multi-mode SAW filter comprising a plurality of IDTs and reflectors arranged in a surface acoustic wave propagation direction along a propagation direction on a piezoelectric substrate. A multi-mode SAW characterized in that at least one position of a longitudinally-coupled multi-mode filter is displaced in a propagation direction of a surface wave to reduce spurious near a center frequency.
Filter. According to a fourth aspect of the present invention, in the filter, a longitudinally coupled multimode SAW filter including a plurality of IDTs and reflectors arranged along a propagation direction of a surface acoustic wave on a piezoelectric substrate is configured by cascading multiple stages. A multimode SAW in which at least one IDT of a longitudinally coupled multimode filter is arranged so as to be shifted in a propagation direction of a surface wave to reduce spurious near a center frequency.
Filter. According to a fifth aspect of the present invention, in the multimode SAW filter according to the first to fourth aspects, the IDT
Λ / 16 + nλ / 4 to 3λ / 16 + nλ
/ 4 is a multi-mode SAW filter. According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the multi-mode SAW filter according to any one of the first to fourth aspects, wherein an interval of shifting the IDT is set to 3λ / 16 + nλ / 2 to 5λ / 16 + nλ / 2. It is.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る横
結合二重モードSAWフィルタを2段縦続接続して構成
したSAWフィルタの平面図を示す模式図であり、水晶
等の圧電基板1の主面上に表面波の伝搬する方向に沿っ
てIDT2とその両側に反射器3a、3bを配置して共
振子としたものと、前記基板1上に同様に構成したもう
1組(IDT4と反射器5a、5b)の共振子とを近接
併置して構成したSAWフィルタ(フィルタA)であ
る。IDT2と4はそれぞれ互いに間挿し合う複数本の
電極指を有する一対のくし形電極により構成されてお
り、IDT2、4を構成する一方のくし型電極はアース
電位端子に接続され、他方のくし形電極は入力または出
力端子に電気的に接続されている。さらに、圧電基板1
の主面上にフィルタAと音響的結合が生じない程度の間
隔を開けて、フィルタAと同様に構成したもう1組の横
結合多重モードSAWフィルタ(フィルタB)を前記フ
ィルタAと縦続接続して2段縦続接続型横結合二重モー
ドSAWフィルタを構成する。本発明に係るSAWフィ
ルタが従来の縦続接続型横結合二重モードSAWフィル
タ異なる点は、図1に示すようにIDT2、4とIDT
6、8の配置位置を表面波の伝搬方向にずらし、その間
隔DをD=(λ/8+nλ/4)(ここでn=1,2,
3・・)とした点である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a plan view of a SAW filter constructed by cascade-connecting two transversely coupled dual-mode SAW filters according to the present invention. The propagation of a surface wave on the main surface of a piezoelectric substrate 1 such as a quartz crystal is shown. The IDT 2 and the reflectors 3a and 3b on both sides thereof are arranged along the direction in which the resonator is formed, and another pair of resonators (IDT 4 and reflectors 5a and 5b) similarly configured on the substrate 1. Is a SAW filter (filter A) configured by juxtaposing and juxtaposed. Each of the IDTs 2 and 4 is composed of a pair of comb-shaped electrodes having a plurality of electrode fingers interposed therebetween. One of the IDTs 2 and 4 is connected to a ground potential terminal, and the other comb-shaped electrode is connected to the ground potential terminal. The electrodes are electrically connected to input or output terminals. Further, the piezoelectric substrate 1
Another set of transversely coupled multimode SAW filters (filters B) configured in the same manner as the filter A are cascade-connected to the filter A with an interval on the main surface of the filter A such that acoustic coupling does not occur with the filter A. To form a two-stage cascade-connected horizontal-coupling dual-mode SAW filter. The difference between the SAW filter according to the present invention and the conventional cascade connection type laterally coupled dual mode SAW filter is that the IDTs 2, 4 and
The arrangement positions of 6 and 8 are shifted in the propagation direction of the surface wave, and the interval D is set to D = (λ / 8 + nλ / 4) (where n = 1, 2, 2
3).
【0011】図1に示すフィルタAの作用は、IDT2
と4の両側に配置した反射器3a、3bと5a、5bは
前記IDT2、4で励起された表面波をそれぞれのID
Tの中央方向に反射することにより振動エネルギーを前
記反射器間に閉じ込め、2つのIDT2、4を近接配置
することにより、閉じ込められた振動エネルギーが音響
的に結合し、これによって生ずる2つの振動モードを利
用したバンドパス・フィルタとして機能する。図1に示
すフィルタBの作用もフィルタAと同様であり、フィル
タAとフィルタBとを縦続接続することにより、減衰傾
度をより急峻にし、阻止域減衰量を大きくしたSAWフ
ィルタを実現することが可能となる。The operation of the filter A shown in FIG.
The reflectors 3a, 3b and 5a, 5b arranged on both sides of the IDTs 2 and 4 respectively convert the surface waves excited by the IDTs 2 and 4 into IDs.
Vibration energy is confined between the reflectors by reflecting toward the center of T, and the two IDTs 2, 4 are arranged in close proximity to acoustically couple the confined vibration energy, thereby resulting in two vibration modes. It functions as a bandpass filter using. The operation of the filter B shown in FIG. 1 is the same as that of the filter A. By cascade-connecting the filters A and B, it is possible to realize a SAW filter having a steeper attenuation gradient and a larger stopband attenuation. It becomes possible.
【0012】本発明に係るSAWフィルタの特徴は上述
したように、IDT2、4とIDT6、8の配置位置を
間隔D=(λ/8+nλ/4)(ここでn=1,2,3
・・)だけ表面波の伝搬方向にずらして配置する点であ
る。従来の多重モードSAWフィルタにおいて発生する
スプリアスは進行波と反射波の干渉により励起されるこ
とに着目すると、このスプリアスは進行波と反射波の位
相差でλの周期性を持つことが容易に理解されよう。従
って、図1のフィルタAのIDTとフィルタBのIDT
とをその表面波の伝搬方向にλ/8だけずらして配置す
るればフィルタAから漏洩して基板の両端で反射される
表面波とフィルタBから漏洩して基板の端面で反射され
る反射波の位相差はλ/4となる。これはフィルタAが
中心周波数の近傍の周波数で圧電基板の端面反射による
反射波と進行波とが定在波を形成してスプアリスが生じ
た場合、フィルタBでは反射波と進行波の位相差がフィ
ルタAに比べてλ/4だけずれているためスプリアス成
分による定在波が形成されなくなりスプリアスを抑圧で
きるのである。As described above, the feature of the SAW filter according to the present invention is that the arrangement positions of the IDTs 2 and 4 and the IDTs 6 and 8 are set at intervals D = (λ / 8 + nλ / 4) (where n = 1, 2, 3).
..) in the direction of propagation of the surface wave. Focusing on the fact that the spurious generated in the conventional multimode SAW filter is excited by the interference between the traveling wave and the reflected wave, it is easy to understand that this spurious has a periodicity of λ due to the phase difference between the traveling wave and the reflected wave. Let's do it. Therefore, the IDT of the filter A and the IDT of the filter B in FIG.
Are displaced by λ / 8 in the propagation direction of the surface wave, the surface waves leaking from the filter A and reflected at both ends of the substrate and the reflected waves leaking from the filter B and reflected at the end surface of the substrate Is λ / 4. This is because when the filter A has a frequency near the center frequency and the reflected wave due to the end face reflection of the piezoelectric substrate and the traveling wave form a standing wave and spurious occurs, the filter B has a phase difference between the reflected wave and the traveling wave. Since it is shifted by λ / 4 compared to the filter A, a standing wave due to the spurious component is not formed, and the spurious can be suppressed.
【0013】また、他の実施例は、図1に示すフィルタ
AのIDT2、4とフィルタBのIDT6、8の配置間
隔Dを互いに(λ/4+nλ/2)(ここでn=1,
2,3・・)だけずらして配置することであり、圧電基
板の両端で反射する反射波の位相はフィルタAとフィル
タBとでλ/2だけ位相がずれることになり、フィルタ
A及びフィルタBのそれぞれのIDT2、4及び6、8
にピックアップされる電荷の符号は逆符号となり、相殺
されてスプリアスレスポンスは極めて小さくなる。In another embodiment, the arrangement intervals D of the IDTs 2 and 4 of the filter A and the IDTs 6 and 8 of the filter B shown in FIG. 1 are set to (λ / 4 + nλ / 2) (where n = 1,
2), the phases of the reflected waves reflected at both ends of the piezoelectric substrate are shifted by λ / 2 between the filter A and the filter B. IDTs 2, 4 and 6, 8
The sign of the electric charge picked up by the counter is reversed, and the spurious response becomes extremely small.
【0014】以上の実施例はIDTの配置間隔、即ちI
DTの中心間間隔Dをそれぞれ(λ/8+nλ/4)あ
るいは(λ/4+nλ/2)とした場合について説明し
たが、中心間間隔Dがこの値から多少ずれたとしてもそ
の作用から考えてスプリアスの抑圧に効果があることは
明らかである。図2はIDT2、4とIDT6、8との
配置間隔Dとそれぞれの反射器から漏洩し端面で反射し
たそれぞれの反射波の位相差を示した図である。D=λ
/8、λ/4、3λ/8の場合の反射波の位相差はそれ
ぞれλ/4、λ/2、及び3λ/8であり、図にはDの
値をカッコをつけて2段表示の下段に、反射波の位相差
を2段表示の上段に示している。他の重要な値としてD
1=λ/16、D2=3λ/16、D3=5λ/16、
D4=7λ/16の値を表示している。In the above embodiment, the IDT arrangement interval, that is, I
The case where the center-to-center distance D of the DT is set to (λ / 8 + nλ / 4) or (λ / 4 + nλ / 2) has been described. It is clear that it is effective in suppressing the above. FIG. 2 is a diagram showing the arrangement interval D between the IDTs 2 and 4 and the IDTs 6 and 8 and the phase difference between the respective reflected waves leaking from the respective reflectors and reflected at the end faces. D = λ
The phase differences of the reflected waves in the case of / 8, λ / 4, and 3λ / 8 are λ / 4, λ / 2, and 3λ / 8, respectively. In the lower part, the phase difference of the reflected wave is shown in the upper part of the two-step display. Another important value is D
1 = λ / 16, D2 = 3λ / 16, D3 = 5λ / 16,
The value of D4 = 7λ / 16 is displayed.
【0015】以上の説明は、伝搬方向に沿って配置した
IDTと反射器とからなる表面波共振子を互いに平行に
配置した横結合二重モードフィルタを多段接続したフィ
ルタにおいて、横結合二重モードフィルタの1つ、即ち
IDTと2つの反射器とを共に伝搬方向にずらした場合
を説明した。しかし、図1に示すIDT2の端部の電極
指の中心と反射器3a、3bの端部の電極指の中心との
間隔は種々あるが一例として(λ/2+nλ)(n=
0、1、2・・)に設定する場合がある。この場合、例
えばn=1とすると、横結合二重モードフィルタの1つ
を伝搬方向にずらすのではなく、IDT2のみを伝搬方
向にずらしても上述したスプリアス抑圧効果と同等の効
果が得られることになる。The above description is directed to a filter in which a transversely coupled dual mode filter in which surface acoustic wave resonators each composed of an IDT and a reflector disposed along the propagation direction are arranged in parallel with each other is connected in multiple stages. The case where one of the filters, ie, the IDT and the two reflectors, are shifted in the propagation direction has been described. However, although there are various intervals between the center of the electrode finger at the end of the IDT 2 shown in FIG. 1 and the center of the electrode finger at the end of the reflectors 3a and 3b, for example, (λ / 2 + nλ) (n =
0, 1, 2,...). In this case, for example, when n = 1, an effect equivalent to the above-described spurious suppression effect can be obtained even if only one of the laterally coupled dual mode filters is shifted in the propagation direction, instead of being shifted in the propagation direction. become.
【0016】2つ以上の二重モードSAWフィルタを縦
続接続して高次のSAWフィルタを構成する場合にスプ
リアスが問題になるのは、それぞれの二重モードSAW
フィルタにおいてスプリアスの周波数がほぼ一致し、そ
れぞれのレスポンスが加算される場合であり、少なくと
も縦続接続する二重モードSAWフィルタの一方につい
てスプリアスが抑圧されていれば縦続接続した全体の伝
送特性におけるスプリアスは大幅に改善されることにな
る。When two or more dual-mode SAW filters are cascaded to form a higher-order SAW filter, spurious becomes a problem because each dual-mode SAW filter has
This is the case where the spurious frequencies are almost the same in the filter and their respective responses are added. If at least one of the cascade-connected dual mode SAW filters has its spurious suppressed, the spurious in the overall transmission characteristics of the cascade connection is It will be greatly improved.
【0017】以上の説明では横結合二重モードSAWフ
ィルタを例に詳細に説明したが、他の多重モードSAW
フィルタ、例えば横結合三重モードSAWフィルタを縦
続接続したフィルタに本発明が適用できることは明らか
である。また、1次−2次モードを用いた縦結合二重モ
ードSAWフィルタ、1次−3次モードを用いた縦結合
二重モードSAWフィルタ及び1次〜3次モードを用い
た縦結合三重モードSAWフィルタ等を縦続接続したフ
ィルタに本発明が適用できることは云うまでもない。ま
た、二重モードSAWフィルタの縦続接続段が3段以上
の場合にも本発明が適用できることは明らかである。In the above description, the laterally coupled dual mode SAW filter has been described in detail as an example.
Obviously, the present invention can be applied to a filter, for example, a filter in which laterally coupled triple mode SAW filters are cascaded. Also, a longitudinally-coupled dual-mode SAW filter using first-order / second-order modes, a vertically-coupled dual-mode SAW filter using first-order / third-order modes, and a vertically-coupled triple-mode SAW using first-order to third-order modes. It goes without saying that the present invention can be applied to a filter in which filters and the like are connected in cascade. It is also apparent that the present invention can be applied to a case where the cascade connection stages of the dual mode SAW filter are three or more.
【0018】また、圧電材料として圧電水晶を基板に用
いた例を説明したが、圧電基板は水晶に限定する必要は
なく、他の圧電物質、例えばLiTaO3、LiNbO
3、LBO、ランガサイト等でよいことは言うまでもな
い。Also, an example has been described in which a piezoelectric crystal is used for the substrate as the piezoelectric material. However, the piezoelectric substrate is not limited to quartz, and other piezoelectric materials such as LiTaO3 and LiNbO
3. Needless to say, LBO, langasite, etc. may be used.
【0019】[0019]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、従来のスプリアス抑圧手段のように圧電基板の両
端面に吸音剤等を塗布することなく、表面波フィルタの
マスクパターンを製作する段階で縦続接続するそれぞれ
のSAWフィルタのIDTの中心位置を所定の間隔だけ
ずらすだけであるため、マスク製作コストが高くするこ
となく、またSAWフィルタの寸法が大きくなることも
ない。マスクパターンのIDTの位置を上述の所定の間
隔だけずらすだけで、縦続接続型多重モードSAWフィ
ルタの中心周波数近傍におけるスプリアスを減衰させる
ことが可能となる。 従って、例えば第2IFに455
kHzのセラミックフィルタ等のフィルタを用いたダブ
ルスーパー方式において第1IFのSAWフィルタに要
求される、中心周波数から±910kHz離れて70d
Bの規格をこれまでは3段以上の縦続接続で実現してい
たものを2段縦続接続で実現することが可能となり、縦
続段数を削減によるコスト低減及び小型化という優れた
効果を奏する。According to the present invention, as described above, a mask pattern for a surface acoustic wave filter can be manufactured without applying a sound absorbing agent or the like to both end surfaces of a piezoelectric substrate unlike conventional spurious suppression means. Since only the center position of the IDT of each of the SAW filters connected in cascade is shifted by a predetermined interval, the cost of manufacturing the mask is not increased, and the size of the SAW filter is not increased. By simply shifting the position of the IDT of the mask pattern by the above-mentioned predetermined interval, it is possible to attenuate spurious components near the center frequency of the cascade-connected multimode SAW filter. Therefore, for example, 455 is added to the second IF.
70d at ± 910 kHz away from the center frequency required for the first IF SAW filter in a double super system using a filter such as a ceramic filter of kHz.
What has been realized by the cascade connection of three or more stages so far can be realized by the two-stage cascade connection, and an excellent effect of reducing the number of cascade stages and reducing costs and miniaturization is achieved.
【図1】本発明に係る2段縦続接続型横結合二重モード
SAWフィルタの実施の一形態例を示す模式的平面図で
ある。FIG. 1 is a schematic plan view showing an embodiment of a two-stage cascade-connected laterally coupled dual mode SAW filter according to the present invention.
【図2】フィルタAのIDTとフィルタBのIDTとの
配置間隔Dとそれぞれの反射波の位相差を説明する図で
ある。FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement interval D between an IDT of a filter A and an IDT of a filter B, and a phase difference between respective reflected waves.
【図3】(a)は従来の2段縦続接続型縦結合二重モー
ドSAWフィルタの平面図、(b)は従来の2段縦続接
続型横結合二重モードSAWフィルタの平面図である。3A is a plan view of a conventional two-stage cascade-connected vertical-coupled double-mode SAW filter, and FIG. 3B is a plan view of a conventional two-stage cascade-connected horizontal-coupled double-mode SAW filter.
【図4】IDTの基準化放射コンダクタンスGa/GN
と反射器の反射係数|Γ|とを説明する図である。FIG. 4 is a normalized radiation conductance Ga / GN of an IDT.
FIG. 4 is a diagram illustrating a reflection coefficient | Γ | of a reflector.
【図5】(a)は二重モードSAWフィルタの電気的等
価回路、(b)は(a)を格子形回路に変換した電気的
等価回路である。5A is an electrical equivalent circuit of a dual mode SAW filter, and FIG. 5B is an electrical equivalent circuit obtained by converting FIG.
【図6】反射器から漏洩した表面波の端面での反射の様
子を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state of reflection at an end face of a surface wave leaked from a reflector.
【図7】反射器から漏洩した表面波が吸音剤に吸収され
る様子を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a surface wave leaked from a reflector is absorbed by a sound absorbing agent.
1・・・圧電基板 4、6、8・・・IDT 3a、3b、5a、5b、7a、7b、9a、9b・・
・反射器 λ・・・表面波の波長 D、D1、D2、D3、D4・・・IDT2、4とID
T6、8との配置間隔1 Piezoelectric substrate 4, 6, 8 ... IDT 3a, 3b, 5a, 5b, 7a, 7b, 9a, 9b ...
· Reflector λ: Wavelength of surface wave D, D1, D2, D3, D4: IDT2, 4, and ID
Space between T6 and T8
Claims (6)
て配置したIDTと反射器とからなる表面波共振子を互
いに平行に複数個近接併置した横結合多重モードフィル
タを多段縦続接続したフィルタにおいて、前記横結合多
重モードフィルタの少なくとも一つの位置を表面波の伝
搬方向にずらして配設し中心周波数近傍のスプリアスを
低減することを特徴とする多重モードSAWフィルタ。1. A transversely coupled multimode filter in which a plurality of surface acoustic wave resonators each composed of an IDT and a reflector arranged along a propagation direction of a surface acoustic wave are arranged in parallel and closely adjacent to each other on a piezoelectric substrate. A multi-mode SAW filter, wherein at least one position of the transversely coupled multi-mode filter is shifted in a propagation direction of a surface acoustic wave to reduce spurious near a center frequency.
て配置したIDTと反射器とからなる表面波共振子を互
いに平行に複数個近接併置した横結合多重モードフィル
タを多段縦続接続したフィルタにおいて、前記横結合多
重モードフィルタの少なくとも一つのIDTの位置を表
面波の伝搬方向にずらして配設し中心周波数近傍のスプ
リアスを低減することを特徴とする多重モードSAWフ
ィルタ。2. A transversely coupled multimode filter in which a plurality of surface acoustic wave resonators each composed of an IDT and a reflector arranged along the propagation direction of a surface acoustic wave are arranged in parallel and closely adjacent to each other on a piezoelectric substrate. A multi-mode SAW filter, characterized in that at least one IDT of the transversely coupled multi-mode filter is arranged in a direction shifted in a propagation direction of a surface wave to reduce spurious near a center frequency.
て配置した複数のIDTと反射器とからなる縦結合多重
モードSAWフィルタを多段縦続接続して構成するフィ
ルタにおいて、前記縦結合多重モードフィルタの少なく
とも一つの位置を表面波の伝搬方向にずらして配設し中
心周波数近傍のスプリアスを低減することを特徴とする
多重モードSAWフィルタ。3. A filter comprising a plurality of cascaded longitudinally coupled multimode SAW filters each comprising a plurality of IDTs and reflectors arranged along a propagation direction of a surface wave on a piezoelectric substrate, wherein the longitudinally coupled multiplexed filters are connected in multiple stages. A multi-mode SAW filter, wherein at least one position of a mode filter is displaced in a propagation direction of a surface wave to reduce spurious near a center frequency.
て配置した複数のIDTと反射器とからなる縦結合多重
モードSAWフィルタを多段縦続接続して構成するフィ
ルタにおいて、前記縦結合多重モードフィルタの少なく
とも一つのIDTの位置を表面波の伝搬方向にずらして
配設し中心周波数近傍のスプリアスを低減することを特
徴とする多重モードSAWフィルタ。4. A filter comprising a plurality of vertically coupled multiplex mode SAW filters each composed of a plurality of IDTs and reflectors arranged along a propagation direction of a surface wave on a piezoelectric substrate, wherein said longitudinally coupled multiplex mode is connected. A multi-mode SAW filter, wherein at least one IDT of a mode filter is shifted in a propagation direction of a surface wave to reduce spurious near a center frequency.
Wフィルタにおいて、IDTのずらす間隔をλ/16+
nλ/4〜3λ/16+nλ/4としたことを特徴とす
る多重モードSAWフィルタ。5. The multi-mode SA according to claim 1, wherein:
In the W filter, the interval of shifting the IDT is λ / 16 +
A multi-mode SAW filter, wherein nλ / 4 to 3λ / 16 + nλ / 4.
Wフィルタにおいて、IDTのずらす間隔を3λ/16
+nλ/2〜5λ/16+nλ/2としたことを特徴と
する多重モードSAWフィルタ。6. The multi-mode SA according to claim 1, wherein:
In the W filter, the interval at which the IDT is shifted is 3λ / 16.
+ Nλ / 2 to 5λ / 16 + nλ / 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5697197A JPH10242796A (en) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | Multimode saw filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5697197A JPH10242796A (en) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | Multimode saw filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10242796A true JPH10242796A (en) | 1998-09-11 |
Family
ID=13042421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5697197A Pending JPH10242796A (en) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | Multimode saw filter |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH10242796A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100493215B1 (en) * | 2001-08-29 | 2005-06-03 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | Surface acoustic wave filter |
-
1997
- 1997-02-25 JP JP5697197A patent/JPH10242796A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100493215B1 (en) * | 2001-08-29 | 2005-06-03 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | Surface acoustic wave filter |
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