CN1441551A - 弹性表面波装置及具有该弹性表面波装置的通信装置 - Google Patents
弹性表面波装置及具有该弹性表面波装置的通信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1441551A CN1441551A CN03106418A CN03106418A CN1441551A CN 1441551 A CN1441551 A CN 1441551A CN 03106418 A CN03106418 A CN 03106418A CN 03106418 A CN03106418 A CN 03106418A CN 1441551 A CN1441551 A CN 1441551A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- idt
- acoustic
- surface wave
- signal terminal
- mentioned
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title abstract description 3
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 claims abstract description 89
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 46
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 46
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 11
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 7
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 7
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/0023—Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns, or networks having balanced input and output
- H03H9/0028—Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns, or networks having balanced input and output using surface acoustic wave devices
- H03H9/0047—Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns, or networks having balanced input and output using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks
- H03H9/0066—Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns, or networks having balanced input and output using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks being electrically parallel
- H03H9/0071—Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns, or networks having balanced input and output using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks being electrically parallel the balanced terminals being on the same side of the tracks
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- 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
- H03H9/14544—Transducers of particular shape or position
- H03H9/14576—Transducers whereby only the last fingers have different characteristics with respect to the other fingers, e.g. different shape, thickness or material, split finger
- H03H9/14582—Transducers whereby only the last fingers have different characteristics with respect to the other fingers, e.g. different shape, thickness or material, split finger the last fingers having a different pitch
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
课题提供一种VSWR和通频带内的偏差得到改善的弹性表面波装置和具有该弹性表面波装置的通信装置。解决手段在压电基板上沿弹性表面波的传送方向至少包含3个以上的奇数个IDT,具有2个弹性表面波滤波器1、2,具有平衡-不平衡变换功能,期中输出信号对输入信号的相位彼此反转约180度,其特征在于,在上述IDT的个数为N个时,(N-1)/2+1个的IDT与1个不平衡信号端子13连接,上述每个弹性表面波滤波器1、2的(N-1)/2个IDT与不同平衡信号端子14、15连接,并且上述各弹性表面波滤波器1、2的IDT的总电极指个数分别为71个以上,与各弹性表面波滤波器的不平衡信号端子14、15连接的IDT的总电极指个数为N1、与平衡信号端子连接IDT的总电极指个数为N2时,满足N1>N2。
Description
发明所属的技术领域
本发明涉及具有平衡-不平衡变换功能的弹性表面波装置以及具有该弹性表面波装置的通信装置。
现有技术
近来,近年的携带电话机等通信装置在小型化、轻量化方面取得了惊人的技术进步。作为实现手段,削减各构成部件、小型化当正在推进组合多个功能的部件的开发。
以这种状况为背景,对在携带电话机的RF段中使用的弹性表面波装置中附加平衡-不平衡变换功能、所谓的平衡-不平衡变换器(balun)功能的装置的研究近几年也很活跃,以GSM(Global System for Mobilecommunications)等为中心进行使用。还申请了几个和具有这种平衡-不平衡变换功能的弹性表面波装置有关的专利。
例如,作为平衡信号端子的阻抗约为不平衡信号端子的阻抗4倍的不同的弹性表面波装置,以使用2个纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的弹性表面波装置为例。该弹性表面波装置的构成如图21所示(现有例)。
如图21所示,上述弹性表面波装置具有2个纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101·102。纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101具有3个帘状电极部(Inter-Digital Transducer,以下,称为IDT)103·104·105,在其两侧设置反射器(reflector)106·107。同样,纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器102具有3个IDT108·109·110,在其两侧设置反射器(reflector)111·112。各IDT103~105和各IDT108~110沿弹性表面波的传送方向配设成一列。
在上述弹性表面波装置中,相对于纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101的IDT103·105,纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器102的IDT108·110的方向在交叉宽度方向上反转。由此,在纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器102中,输出信号对输入信号的相位相对于纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101约差180度。
IDT104和IDT109与信号端子113连接。IDT103和IDT105与信号端子114连接。IDT108和IDT110与信号端子115连接。
将信号端子113作为不平衡信号端子,将信号端子114和信号端子115作为平衡信号端子,实现具有平衡-不平衡变换功能且平衡信号端子的阻抗约为不平衡信号端子的阻抗4倍的不同的弹性表面波装置。
发明要解决的课题
但是,在上述现有例的构成中,在实现通频带宽、频率高的DCS用滤波器这种弹性表面波装置时,存在VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)及通频带内的偏差严重的问题。原因是:滤波器的频率高,因此在压电基板上和封装内产生的寄生电容的影响变大,特别地,在实现通频带宽的滤波器特性时,阻抗变成电容性的。
就平衡端子侧的阻抗而言,要求在200Ω处位于实轴上,但一般在连接的放大器和混频器之间设置匹配电路,就电容性而言,问题不大。相反,就不平衡端子侧的阻抗而言,要求在50Ω处位于实轴上,因此不能附加阻抗匹配用的外部元件的情况多,所以变成大问题。
为了解决上述课题,本发明的目的是提供一种弹性表面波装置及通信装置,所述弹性表面波装置在不平衡信号端子上不附加电抗器元件,和现有技术相比,VSWR和通频带内的偏差得到改善,具有平衡-不平衡变换功能,且平衡信号端子的阻抗约为不平衡信号端子阻抗的4倍。
解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明的弹性表面波装置在压电基板上沿着弹性表面波的传送方向至少包含3个以上的奇数个IDT,具有输入用IDT和输出用IDT交互配置的2个弹性表面波滤波器,上述2个弹性表面波滤波器的输出信号对输入信号的相位彼此反转约180度,具有平衡-不平衡变换功能,其特征在于,在上述IDT的个数为N个时,(N-1)/2+1个的IDT与1个不平衡信号端子连接,上述每个弹性表面波滤波器的(N-1)/2个IDT与不同平衡信号端子连接,并且上述各弹性表面波滤波器的IDT的总电极指个数分别为71个以上,与各弹性表面波滤波器的不平衡信号端子连接的IDT的总电极指个数为N1、与平衡信号端子连接IDT的总电极指个数为N2时,满足N1>N2。
根据上述构成,因为构成为:在压电基板上沿着弹性表面波的传送方向至少包含3个以上的奇数个IDT,使用输入用IDT和输出用IDT交互配置的2个弹性表面波滤波器,且上述2个弹性表面波滤波器的输出信号对输入信号的相位约差180度,在上述IDT的个数为N个时,(N-1)/2+1个的IDT与1个不平衡信号端子连接,(N-1)/2个的IDT分别与2个弹性表面波滤波器中每个弹性表面滤波器的不同平衡信号端子连接,并且上述各弹性表面波滤波器的IDT的总电极指个数分别为71个以上,并且,在各弹性表面波滤波器中,与上述不平衡信号端子连接的IDT的总电极指个数为N1、与上述平衡信号端子连接IDT的总电极指个数为N2时,满足N1>N2,所以,在实轴上也能提高不平衡信号端子的阻抗,和现有技术相比,可实现VSWR和通频带内的偏差得到改善、具有平衡-不平衡变换功能且平衡信号端子的阻抗约为不平衡信号端子阻抗的4倍的弹性表面波装置。
本发明的弹性表面波装置除了上述构成以外,上述弹性表面波滤波器最好是具有3个IDT的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。由此,有助于减少压电基板(芯片)上的引线,图案布局变容易。
本发明的弹性表面波装置除了上述构成之外,通频带宽与中心频率的比例最好约4.3%以上。由此,可得到更好的VSWR。
本发明的弹性表面波装置除了上述构成之外,和不平衡信号端子连接的一方的弹性表面波滤波器的IDT方向与和不平衡信号端子连接的另一方的弹性表面波滤波器的IDT方向最好在交叉宽度方向上反转。由此,2个弹性表面波滤波器的输出信号对输入信号的相位约差180度而不使平衡信号端子间的平衡度及通频带的插入损失等变差。
本发明的弹性表面波装置除了上述构成之外,在弹性表面波滤波器中,最好以串联或者并联或者这两种方式连接至少1个以上的弹性表面波谐振器。由此,输入侧的通频带内的阻抗可更靠近实轴上,因此,可提供制造偏差带来的VSWR的偏差小的弹性表面波装置。
本发明的弹性表面波装置除了上述构成之外,容纳上述压电基板的封装和上述压电基板的导通最好通过倒装法实现。由此,不附加电感分量,阻抗变成电容性,因此,可提供在封装中VSWR和通频带内的偏差得到改善的容纳在封装中的弹性表面波装置。
为了解决上述课题,本发明的通信装置的特征在于具有上述任一种弹性表面波装置。根据上述构成,通过具有VSWR和通频带内的偏差得到改善的弹性表面波装置,可提供VSWR和通频带内的偏差得到改善的通信装置。
图面的简单说明
图1是根据本发明一个实施例的弹性表面波装置的概要结构图;
图2是比较例的弹性表面波装置的概要结构图;
图3是根据本发明一个实施例的弹性表面波装置的截面图;
图4是图1的弹性表面波装置的频率-传送特性的曲线;
图5是图1的弹性表面波装置输入侧(不平衡信号端子侧)的VSWR曲线;
图6是图1的弹性表面波装置输出侧(平衡信号端子侧)的VSWR曲线;
图7是图2的弹性表面波装置的频率-传送特性曲线;
图8是图2的弹性表面波装置输入侧(不平衡信号端子侧)的VSWR曲线;
图9是图2的弹性表面波装置输出侧(平衡信号端子侧)的VSWR曲线;
图10是用史密斯圆图表示图2的弹性表面波装置反射特性的图;
图11是用史密斯圆图表示图1的弹性表面波装置反射特性的图;
图12是表示图1的弹性表面波装置中VSWR对IDT的总电极指个数的变化曲线;
图13是表示图1的弹性表面波装置中由IDT的电极指个数引起的VSWR的变化曲线;
图14是VSWR对图1的弹性表面波装置的频带比的变化曲线;
图15是弹性表面波装置一个变形例的概要结构图;
图16是根据本发明另一个实施例的弹性表面波装置的概要结构图;
图17是用史密斯圆图表示图16的弹性表面波装置反射特性的图;
图18是图16的弹性表面波装置输入侧(不平衡信号端子侧)的VSWR曲线;
图19是图16的弹性表面波装置输出侧(平衡信号端子侧)的VSWR曲线;
图20是使用上述实施例的弹性表面波装置的通信装置的主要部分方框图;
图21是现有弹性表面波装置的概要结构图。
发明实施例
实施例1
以下基于图1-图15对本发明的一个实施例进行说明。在本实施例中,以DCS(digital communication system)接收用弹性表面波装置为例来说明。
图1示出了本实施例的弹性表面波装置主要部分的构成。上述弹性表面波装置在压电基板(未图示)上具有由A1电极形成的2个纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器1·2。这样,本实施例的弹性表面波装置用2个纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器1·2来实现。在本实施例中,用40±5°YcutX传送的LiTaO3基板作为压电基板。
纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器1的构成是:夹住IDT4(输出用IDT)那样地形成IDT3·5(输入用IDT),在其两侧形成反射器6·7。如图1所示,彼此邻接的IDT3和IDT4之间及IDT4和IDT5之间的数个电极指的间距比IDT其他部分的小(窄间距电极指部16·17)。
纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器2的构成是:夹住IDT9(输出用IDT)那样地形成IDT8·10(输入用IDT),在其两侧形成发生器11·12。和纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器1同样,在IDT8和IDT9之间及IDT9和IDT10之间,设置窄间距电极指部18·19。纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器2的IDT8和IDT10的方向相对于纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器1的IDT3和IDT5在交叉宽度方向上反转。由此,纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器2的输出信号对输入信号的相位相对于纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器1约反转180度。
在本实施例中,纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器1·2中,分别夹着位于中央的IDT4·9的IDT3·5及IDT8·10连接不平衡信号端子13。而且,纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器1·2中3个IDT中位于中央的IDT4·9分别连接平衡信号端子14·15。
与此相对,在图2中示出了比较例。该比较例具有在现有例所示的弹性表面波装置的平衡信号端子间附加电感元件116的结构。即,在纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101·102中,3个IDT中位于中央的IDT104·109连接不平衡信号端子113,夹着位于中央的IDT的IDT103·105及IDT108·110分别连接另外的平衡信号端子114·115。
如上,本实施例的弹性表面波装置的不同点在于:和比较例的弹性表面波装置中3个IDT中位于中央的IDT104·109连接不平衡信号端子113,夹着位于中央的IDT的IDT103·105及IDT108·110分别连接另外的平衡信号端子114·115相反,夹着3个IDT中位于中央的IDT IDT3·5及IDT8·10连接不平衡信号端子,位于中央的IDT4·9分别连接不同的平衡信号端子。
即,在本实施例中,在IDT个数为N个时,(N-1)/2+1个IDT连接1个不平衡信号端子,(N-1)/2个IDT分别连接2个纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器中每个的不同平衡信号端子。
在平衡信号端子14和平衡信号端子15之间,附加电感元件(电抗)16。因此在本实施例中,电感元件16的值设定为22nH。在比较例中,同样,电感元件116的值设定为22nH。
配备具有这种不平衡型-平衡型变换功能的弹性表面波滤波器的弹性表面波装置近年来通常是将形成在压电基板上的弹性表面波滤波器容纳在陶瓷制封装内并密封的样式。
下面,图3示出了本实施例中容纳在封装内的弹性表面波装置的截面图。上述弹性表面波装置通过由凸块粘接306实现的倒装法完成封装与形成弹性表面波滤波器的压电基板305的导通。
上述封装是2层结构,具有底板部301、侧壁部302和盖部303。底板部301例如为长方形,从底板部301的四周边部开始分别直立设置侧壁部302。盖部303覆盖并堵住由侧壁部302形成的开口。在底板部301的上面(内表面)形成与压电基板305实现导通的横向接触(diatouch)部304。压电基板305和横向接触部304通过凸块306结合。在底板部301的外表面(内表面的相反面)上,尽管未图示,但在布线图形中形成通过通孔等连接的外部端子。
下面对一例上述纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器1的详细设计进行说明。
由窄间距电极指的间距(窄间距电极指部16·17)决定的波长为λI2,由其他电极指的间距决定的波长为λI1时,
交叉宽度W:46.6λI1
IDT的电极指个数(IDT3,IDT4,IDT5的顺序):25/33/25个
IDT波长λI:2.148μm,λI2:1.942μm
反射器波长λR:2.470μm
反射器个数:150个
IDT-IDT间隔:0.500λI2
IDT-反射器间隔:2.170μm
占空比:0.63(IDT),0.57(反射器)
电极膜厚:0.094λI1
上述“间隔”是彼此邻接的2个电极指中心间的距离。
纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器2的一例详细设计除了IDT8和IDT10的方向相反之外,和纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器1完全相同。
本实施例的弹性表面波装置的频率-传输特性如图4所示,输入侧(不平衡信号端子侧)的VSWR如图5所示,输出侧(平衡信号端子侧)的VSWR如图6所示。
比较例和本实施例的区别在于:位于各弹性表面波滤波器101·102的中央位置的IDT104·109连接不平衡信号端子113,夹着位于中央的IDT104·109的IDT103·105及IDT108·110分别连接2个平衡信号端子114·115,为了调整阻抗,各IDT的波长λI1变更为2.153μm,λI2变更为1.935μm,除此之外,对应于本实施例的IDT的各IDT具有相同结构。在该比较例的弹性表面波装置中,频率-传输特性如图7所示,输入侧的VSWR如图8所示,输出侧的VSWR如图9所示。
在图4、图7中,用左侧的刻度读上侧曲线,下侧曲线是将上侧曲线扩大了的曲线,用右侧的刻度读。
DCS接收用滤波器通频带的频率范围为1805~1880MHz。若在该范围内比较通频带的偏差,则在比较例中,约为1.0dB,在本实施例中,约为0.7dB,改善了约0.3dB。通频带内的最大插入损失是:在比较例中,约为2.5dB,在本实施例中,约为2.2dB,改善了约0.3dB。
下面,若比较VSWR,则在比较例中,输入侧、输出侧的VSWR均约为2.2,在本实施例中,在输入侧约为1.8,在输出侧约为1.7,分别改善约0.4、约0.5。即,在本实施例中,和比较例相对比,通频带内的偏差、最大插入损失和VSWR都得到了改善。
下面说明获得本发明效果的原因。图10示出了用史密斯圆图表示比较例的反射特性的图,图11示出了本发明的情况。相对于比较例的输入侧(不平衡信号端子侧)的反射特性,本实施例的反射特性显然和谐振A、B一起向电感性一方移动。它不是象比较例那样将位于中央的IDT,而是将夹着位于中央的IDT的2个IDT连接在不平衡信号端子侧的效果。
如比较例和本实施例那样,使用2个纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器来形成具有不平衡-平衡变换功能的弹性表面波装置时,连接在2个平衡信号端子上的IDT通过地电位变成串联连接的形式。因此,特别在DCS用滤波器这样的频率高的滤波器中,寄生电容的影响变大,平衡信号端子侧的阻抗变成大电容性的。因此,频率高、通频带宽广的弹性表面波装置中,必须在平衡信号端子间附加电感元件等电抗元件。
这时,在如比较例那样的位于中央的IDT连接在不平衡信号端子侧时,位于中央的IDT的电极指比加上夹着位于中央的IDT的2个IDT的电极指个数的个数少很多,因此,不平衡信号端子侧的阻抗也变成电容性。因此,在本实施例中,夹着电极指个数的总数多的中央IDT的IDT连接倒不平衡信号端子上,由此使不平衡信号端子的阻抗进一步变成电感性的,而且,通过在平衡信号端子侧附加电感元件来变成电感性,和比较例相比,通频带内的偏差和VSWR都得到了改善。
在本实施例中,根据增大平衡端子间的平衡度和通频带外的衰减量的目的,纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器1和纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器2的设计可以不同。在这种情况下,同样得到本发明的效果。
在本实施例中,除使夹着位于中央的IDT的2个IDT连接到不平衡信号端子上的之外,作为偏差和VSWR得到改善的要素,可举出以各纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的总电极指个数和位于中央的IDT和夹着它的IDT的总电极指个数的比,即连接到不平衡信号端子和平衡信号端子上的总电极指个数的比。
着眼于各纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的IDT的总电极指个数,研究得到比比较例的弹性表面波装置好的VSWR的总电极指个数。结果如图12所示。横轴顺序记载IDT3·8、IDT4·9、IDT5·10的电极指个数,括号内表示总电极指个数。研究方法是:减少各纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的IDT电极指个数,此时,调整窄间距电极指的间距和IDT-IDT间隔等的设计参数,探究在各电极指个数的情况下得到最好VSWR的条件,在图上标出由此得到的VSWR的值。结果,VSWR的值变成比较例得到的2.2以上,显然IDT的电极指个数变成不足71的情况。即,为了得到比比较例好的VSWR,显然需要使各纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的IDT的总电极指个数在71个以上。
下面,对与不平衡信号端子和平衡信号端子连接的各纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器中的IDT的总电极指个数的比进行研究。结果如图13所示。这时,IDT的总电极指个数固定为83个来进行。横轴顺序记载IDT3·8、IDT4·9、IDT5·10的电极指个数。研究方法是:根据上述IDT的总电极指个数的比(25/33/25),增加与平衡信号端子14·15连接的电极指个数,此时,调整窄间距电极指的间距和IDT-IDT间隔等的设计参数,探究在各电极指个数比的情况下得到最好VSWR的条件。在图上标出由此得到的VSWR的值。结果,IDT3·8、IDT4·9、IDT5·10中电极指的个数达到23/37/23,即不平衡信号端子上连接的IDT的总电极指个数为46个、平衡信号端子上连接的电极指个数达到37个,才得到比比较例得到的2.2好的VSWR。各IDT的电极指个数为21/41/21,即不平衡信号端子上连接的IDT的总电极指个数为42个,平衡信号端子上连接的总电极指个数为41个,得到和比较例同等的VSWR。但是,若平衡信号端子上连接的总电极指个数大于41,则VSWR比比较例差。即,不平衡信号端子上连接的IDT的总电极指个数和平衡信号端子上连接的总电极指个数是:平衡信号端子上连接的越多,VSWR越差。即,为了得到良好的VSWR,不平衡信号端子上连接的IDT的总电极指个数需要比平衡信号端子上连接的总电极指个数多。
本发明特别通过通频带宽广的弹性表面波装置来实现效果。这里,对具有哪种程度的通频带宽的弹性表面波装置才能使本发明有效进行研究。研究根据比较例的构成改变电极指个数等的设计参数,制作具有几个通频带宽的弹性表面波装置。此时,研究与哪个通频带宽偏离都在比较例中得到本实施例所得到的所谓1.8的VSWR的值。
图14示出了相对于通频带宽的VSWR的值的变化。通频带宽在作为滤波器对要求的插入损失的直通等级的等级(本实施例为4dB)中用通频带宽/中心频率表示,用频带比表示。由图14可见,VSWR在1.8以下,则存在频带比不足4.3%的情况。即,在构成频带比4.3%以上的弹性表面波装置时,本发明是有效的。
如以上说明,在上面描述中,得到这样的弹性表面波装置:该装置的构造是:在压电基板上沿弹性表面波的传送方向具有3个IDT,使用输入用IDT和输出用IDT交互配置的2个纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器,且上述2个纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器为输出信号对输入信号的相位约差180度,位于中间的IDT连接到平衡信号端子上,夹着位于中间的IDT的2个IDT连接到不平衡信号端子上,且不在不平衡信号端子上附加电感元件,和现有技术相比,通频带内的偏差、最大插入损失和VSWR都得到了改善。
在上述弹性表面波装置中,示出了用具有3个IDT的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的弹性表面波装置的例子。但是,如图15所示,可使用具有5个IDT23~27的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器21和5个IDT30~34的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器22的弹性表面波装置。
在使用具有上述个数以上的奇数个IDT的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的弹性表面波装置中,在IDT个数为N个时,(N-1)/2+1个IDT连接到1个不平衡信号端子上,将(N-1)/2个IDT分别连接到2个纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器中每个上不同平衡信号端子上,并且通过在2个平衡信号端子间附加电感元件,得到了和现有技术相比通频带内的偏差、VSWR都得到了改善的弹性表面波装置。但是,在用多电极型弹性表面波滤波器时,压电基板(芯片)上的引线变多,存在图形布局复杂的缺点。因此,如上所述,希望使用3IDT型的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。
在本实施例中,对于IDT3·5,通过在交叉宽度方向上使IDT8·10方向反转,使输出信号对输入信号的相位反转约180度,相位反转约180度的方法不限于这种方法。例如,通过以交叉宽度方向使IDT4和IDT9的方向反转,可使相位反转约180度。而且,通过用2个纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器使IDT-IDT间隔差0.5λI1,可使相位反转约180度。
但是,用使平衡信号端子上连接IDT反转的方法,平衡信号端子间的平衡度变差。用使IDT-IDT间隔差0.5λI1的方法,通过IDT-IDT间隔大0.5λI1一方的弹性表面波滤波器,因弹性表面波变换成体波而产生的损失变大,因此,存在通频带的插入损失变差的缺点。因此,希望如上所述,最好通过采用在交叉宽度方向上反转连接在不平衡信号端子上的IDT的方向而使相位反转约180度的方法。
如上所述,对通过由凸块粘接实现的倒装法完成封装和压电基板的导通的构造进行说明。在不用倒装法而由引线接合发实现封装和压电基板的导通的构造中,由于导线的电感分量,阻抗容易变成电感性。相反,通过由倒装法得到的构造,没有上述引线的电感分量,因此,阻抗容易变成电容性。因此,尤其通过由倒装法得到的构造中,效果显著。
如上所述,在2个平衡信号端子间连接电感元件,但也可以使用例如分别串联连接到2个平衡信号端子上的电容元件等不同于本实施例的电抗元件。在不需要实现匹配等情况下,可以不在平衡信号端子间连接电感元件。
如上所述,用40±5°YcutX传送LiTaO3基板作为压电基板,但得到效果的原理是一样的,本发明不限于该基板,用64~74°YcutX传送LiTaO3基板、41°YcutX传送LiTaO3基板等基板也能得到同样的效果。
实施例2
以下基于图16-图20对本发明的另一个实施例进行说明。为了说明方便,和上述实施例1所示相同的各部件具有相同功能的部件用相同的符号表示,说明从略。
本实施例的弹性表面波装置的构成如图16所示。在本实施例中,除了实施例1的构成以外,分别在不平衡信号端子13和IDT3·5之间以及不平衡信号端子13和IDT8·10之间设置弹性表面波谐振器40·41。即,弹性表面波谐振器40·41分别串联连接在不平衡信号端子13和纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器1·2之间。此时,纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器1·2和实施例1的设计相同。弹性表面波谐振器40·41构成为沿弹性表面波的传送方向由反射器43·46和反射器44·47夹着IDT42·45。
弹性表面波谐振器40·41的详细设计如下。
交叉宽度W:13.8λ
IDT的电极指个数:241个
波长λ:2.167μm(IDT和反射器都是)
反射器个数:30个
IDT-反射器间隔:0.500λ
占空比:0.60
电极膜厚:0.095λ
上述“间隔”是2个电极指的中心间距距离。
图17示出了用史密斯圆图表示本实施例的弹性表面波装置的反射特性的图,图18示出了输入侧的VSWR,图19示出了输出侧的VSWR。通过在不平衡信号端子13和IDT3·5之间以及不平衡信号端子13和IDT8·10之间设置弹性表面波谐振器40·41的效果,输入侧的通频带内的阻抗比实施例更位于实轴上,得到制造偏差引起的VSWR的偏差小的弹性表面波装置。弹性表面波谐振器40·41串联连接,因此,得到和通频带相比高频侧的衰减量大的弹性表面波装置。
在本实施例中,对在弹性表面波滤波器1·2和不平衡信号端子13之间串联连接弹性表面波谐振器40·41的构成进行了说明,但弹性表面波谐振器并联连接的构成和以串联、并联两种方式连接的构成也能得到本发明的效果。
下面,基于图20对使用了在上述实施例中记载的弹性表面波装置(SAW装置)的通信装置进行说明。上述通信装置600作为进行接收的接收侧(Rx侧),具备天线601,天线共用部/RFTop滤波器602,放大器603,Rx频段间滤波器604,混频器605,第一IF滤波器606,混频器607,第二IF滤波器608,第一+第二本机合成器611,TCXO(temperature compensatedcrystal oscillator)(温度补偿型水晶振荡器))612,分频器613,本机滤波器614。
如图20的两条线所示,为了确保平衡性,最好从Rx频段间滤波器604向混频器605发送各平衡信号。
上述通信装置600作为进行发送的发送侧(Tx侧),在共用上述天线601及上述天线共用部/RFTop滤波器602的同时,具备TxIF滤波器621,混频器622,Tx频段间滤波器623,放大器624,耦合器625,隔离器626,APC(automatic power control)(自动功率控制)627。
这样,在上述Rx频段间滤波器604中,可适用上述本实施例中记载的SAW装置。
本发明涉及的SAW装置可具备滤波器功能和不平衡型-平衡型变换功能,在此基础上,具有所谓VSWR和通频带内的偏差得到改善这样的优越特性。这样,具有上述SAW装置的本发明的通信装置能提高传送特性。
发明效果
如上所述,本发明的弹性表面波装置的构成是:在压电基板上沿弹性表面波的传送方向包含至少3个以上的奇数个IDT,具备输入用IDT和输出用IDT交互配置的2个弹性表面波滤波器,上述2个弹性表面波滤波器的输出信号对输入信号的相位相互反转约180度且具有平衡-不平衡变换功能,其中,在上述IDT的个数为N个时,(N-1)/2+1个的IDT与1个不平衡信号端子连接,上述每个弹性表面波滤波器的(N-1)/2个IDT与不同平衡信号端子连接,并且上述各弹性表面波滤波器的IDT的总电极指个数分别为71个以上,与各弹性表面波滤波器的不平衡信号端子连接的IDT的总电极指个数为N1、与平衡信号端子连接IDT的总电极指个数为N2时,满足N1>N2。
根据上述构成,因为构成为:在压电基板上沿弹性表面波的传送方向至少包含3个以上的奇数个IDT,使用输入用IDT和输出用IDT交互配置的2个弹性表面波滤波器,且上述2个弹性表面波滤波器的输出信号对输入信号的相位约差180度,在上述IDT的个数为N个时,(N-1)/2+1个的IDT与1个不平衡信号端子连接,(N-1)/2个的IDT分别与2个弹性表面波滤波器中每个弹性表面滤波器的不同平衡信号端子连接,并且上述各弹性表面波滤波器的IDT的总电极指个数分别为71个以上,并且,在各弹性表面波滤波器中,与上述不平衡信号端子连接的IDT的总电极指个数为N1、与上述平衡信号端子连接IDT的总电极指个数为N2时,满足N1>N2,所以,可得到这样的效果:不平衡信号端子的阻抗可呈电感性,和现有技术相比,可实现VSWR和通频带内的偏差得到改善、具有平衡-不平衡变换功能且平衡信号端子的阻抗约为不平衡信号端子阻抗的4倍的不同的弹性表面波装置。
Claims (7)
1.一种弹性表面波装置,在压电基板上弹性表面波的传送方向至少包含3个以上的奇数个IDT,具有输入用IDT和输出用IDT交互配置的2个弹性表面波滤波器,上述2个弹性表面波滤波器的输出信号对输入信号的相位彼此反转约180度,具有平衡-不平衡变换功能,其特征在于,
在上述IDT的个数为N个时,(N-1)/2+1个的IDT与1个不平衡信号端子连接,上述每个弹性表面波滤波器的(N-1)/2个IDT与不同平衡信号端子连接,
并且上述各弹性表面波滤波器的IDT的总电极指个数分别为71个以上,
与各弹性表面波滤波器的不平衡信号端子连接的IDT的总电极指个数为N1、与平衡信号端子连接IDT的总电极指个数为N2时,满足N1>N2。
2.根据权利要求1所述的弹性表面波装置,其特征在于,上述弹性表面波滤波器是具有3个IDT的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。
3.根据权利要求1所述的弹性表面波装置,其特征在于,通频带宽对中心频率的比例约为4.3%以上。
4.根据权利要求1所述的弹性表面波装置,其特征在于,连接到不平衡信号端子的一方弹性表面波滤波器的IDT的方向相对于连接到不平衡信号端子上的另一方弹性表面波滤波器的IDT的方向在交叉宽度方向上反转。
5.根据权利要求1所述的弹性表面波装置,其特征在于,在上述弹性表面波滤波器中,以串联或并联或这两种方式连接至少1个以上的弹性表面波谐振器。
6.根据权利要求1所述的弹性表面波装置,其特征在于,容纳上述压电基板的封装和上述压电基板上的导通通过倒装法来实现。
7.一种通信装置,其特征在于,具有权利要求1中记载的弹性表面波装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002011661 | 2002-01-21 | ||
| JP2002011661 | 2002-01-21 | ||
| JP2002348949 | 2002-11-29 | ||
| JP2002348949A JP2003283290A (ja) | 2002-01-21 | 2002-11-29 | 弾性表面波装置およびそれを有する通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1441551A true CN1441551A (zh) | 2003-09-10 |
Family
ID=26625580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN03106418A Pending CN1441551A (zh) | 2002-01-21 | 2003-01-21 | 弹性表面波装置及具有该弹性表面波装置的通信装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030137365A1 (zh) |
| JP (1) | JP2003283290A (zh) |
| KR (1) | KR20030063207A (zh) |
| CN (1) | CN1441551A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7902716B2 (en) | 2005-10-27 | 2011-03-08 | Kyocera Corporation | Surface acoustic wave device and communication apparatus |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005159835A (ja) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Hitachi Media Electoronics Co Ltd | 弾性表面波フィルタ |
| JP5068255B2 (ja) * | 2006-05-08 | 2012-11-07 | 株式会社村田製作所 | 弾性波フィルタ装置及びデュプレクサ |
| WO2007148909A1 (en) | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Lg Electronics, Inc. | Method and apparatus for processing a vedeo signal |
| US8436696B2 (en) | 2007-06-28 | 2013-05-07 | Kyocera Corporation | Surface acoustic wave device and communication device |
| JP2009206688A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Fujitsu Media Device Kk | バランスフィルタ |
| US8427259B2 (en) | 2008-03-14 | 2013-04-23 | Panasonic Corporation | Elastic wave filter, and duplexer and electronic device using same |
| JP5418091B2 (ja) * | 2009-09-11 | 2014-02-19 | パナソニック株式会社 | 弾性波フィルタ装置及びこれを用いたデュプレクサ及び電子機器 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3301262B2 (ja) * | 1995-03-28 | 2002-07-15 | 松下電器産業株式会社 | 弾性表面波装置 |
| JP3186604B2 (ja) * | 1996-10-09 | 2001-07-11 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波フィルタ装置 |
| JP2001267885A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-09-28 | Fujitsu Media Device Kk | 弾性表面波装置 |
| JP3435640B2 (ja) * | 2000-05-22 | 2003-08-11 | 株式会社村田製作所 | 縦結合共振子型弾性表面波フィルタ |
-
2002
- 2002-11-29 JP JP2002348949A patent/JP2003283290A/ja active Pending
-
2003
- 2003-01-20 KR KR10-2003-0003655A patent/KR20030063207A/ko not_active Ceased
- 2003-01-21 CN CN03106418A patent/CN1441551A/zh active Pending
- 2003-01-21 US US10/347,409 patent/US20030137365A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7902716B2 (en) | 2005-10-27 | 2011-03-08 | Kyocera Corporation | Surface acoustic wave device and communication apparatus |
| CN101292421B (zh) * | 2005-10-27 | 2011-08-24 | 京瓷株式会社 | 声表面波装置和通信装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030137365A1 (en) | 2003-07-24 |
| JP2003283290A (ja) | 2003-10-03 |
| KR20030063207A (ko) | 2003-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1263337C (zh) | 弹性表面波装置、通信装置 | |
| CN1258939C (zh) | 分波器、通信装置 | |
| JP3478264B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| US8436697B2 (en) | Surface acoustic wave filter device | |
| CN1383268A (zh) | 弹性表面波装置及通信装置 | |
| CN1197241C (zh) | 弹性表面波分波器及通信装置 | |
| CN1389017A (zh) | 声表面波器件 | |
| CN1190008C (zh) | 弹性表面波滤波器装置、通信装置 | |
| JP2004242281A (ja) | ラダー型フィルタ、分波器、通信装置 | |
| CN101079609A (zh) | 平衡滤波器和双工器 | |
| CN1202041A (zh) | 具有边缘反射型声表面波谐振器的梯形滤波器 | |
| CN1360755A (zh) | 具有改进的截止范围压缩的电抗滤波器类型的saw-滤波器和截止范围压缩的最佳化方法 | |
| CN1230983C (zh) | 声表面波滤波器和通信装置 | |
| CN1288931C (zh) | 声表面波滤波器装置 | |
| JP2004112594A (ja) | 弾性表面波装置、通信装置 | |
| US8988162B2 (en) | Filter and duplexer | |
| US6753641B2 (en) | Surface acoustic wave device and communication device | |
| CN1830142A (zh) | 声表面波器件 | |
| CN1178383C (zh) | 声表面波装置 | |
| CN1257347A (zh) | 表面声波滤波器 | |
| CN1391343A (zh) | 声表面波滤波器 | |
| CN1232148C (zh) | 声表面波装置和通信单元 | |
| CN1197415C (zh) | 声表面波器件 | |
| CN1223084C (zh) | 弹性表面波滤波器、通信装置 | |
| CN1441551A (zh) | 弹性表面波装置及具有该弹性表面波装置的通信装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |