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CN1883113A - 声表面波滤波器 - Google Patents

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CN1883113A
CN1883113A CNA2004800342592A CN200480034259A CN1883113A CN 1883113 A CN1883113 A CN 1883113A CN A2004800342592 A CNA2004800342592 A CN A2004800342592A CN 200480034259 A CN200480034259 A CN 200480034259A CN 1883113 A CN1883113 A CN 1883113A
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interdigital transducer
electrode
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Abstract

本发明提供一种SAW滤波器，通过在压电基板(201)上，形成第一IDT(202)与第二IDT(203)而构成，第一IDT(202)串联设置在输入输出端子的一方端子(204)与输入输出端子的另一方端子(205)之间，也即串联配置在信号路径中，第二IDT(203)被从输入输出端子的一方端子(204)与第一IDT(202)之间出发，相对信号路径并联设置。另外，第一IDT(202)与第二IDT(203)，在各自的共振器所激励的声表面波的同一传播路径上靠近设置。

Description

声表面波滤波器
技术领域
本发明涉及一种移动电话等通信机器等中所使用的声表面波滤波器。
背景技术
近年来，伴随着移动体通信技术的发展，要求所使用的设备的高性能化、小型化。作为这些设备中的移动体通信机器用滤波器，以往声表面波滤波器(surface acoustic wave filter，以下称作SAW滤波器)被广泛应用。目前，作为RF(Radio Frequency)段的SAW滤波器，主要使用纵式与梯式。特别是梯式SAW滤波器与立式SAW滤波器相比，可实现低损耗化。梯式SAW滤波器，通过将多个声表面波共振器(以下称作SAW共振器)连接成梯子型而构成，由作为串联臂工作的SAW共振器与作为并联臂工作的SAW共振器构成。
作为涉及梯式SAW滤波器的以往例，日本特开平9-270663号公报中，公布了将作为串联臂工作的SAW共振器与作为并联臂工作的SAW共振器，间隔某个程度的距离来进行设置的方法。图20为如上所述构成的上述第1现有技术文献中所公布的SAW滤波器的结构图。该SAW滤波器，由形成在压电基板901上的串联臂的SAW共振器902、并联臂的SAW共振器903、以及连接这SAW共振器902与903的信号线904构成。另外，该SAW共振器902、903被设置为：构成它们的梳状电极各自的交叉宽度以泄漏表面波的传播方向重合。这种情况下，如果将串联臂的SAW共振器902与并联臂的SAW共振器903之间的空隙距离，设为泄漏表面波波长的10倍以上，就能够防止该SAW共振器902、903的泄漏表面波的干扰。
另外，日本特开平9-232908号公报中，公布了在作为串联臂工作的SAW共振器与作为并联臂工作的SAW共振器之间，设置狭缝板的方法。图21为如上所述构成的上述第2现有技术文献的SAW滤波器的结构图。该SAW滤波器，由形成在压电基板1001上的串联臂的SAW共振器1002、1005、并联臂的SAW共振器1003、1006、以及狭缝板1004、1007构成。狭缝板1004，被设置在串联臂的SAW共振器1002与并联臂的SAW共振器1003之间，并将各个SAW共振器1002、1003所泄漏的声表面波截断。同样，狭缝板1007，被设置在串联臂的SAW共振器1005与并联臂的SAW共振器1006之间，并将各个SAW共振器1005、1006所泄漏的声表面波截断。
另外，作为涉及梯式SAW滤波器的另一以往例，日本特开2000-201052号公报中，公布了设置为作为串联臂工作的SAW共振器与作为并联臂工作的SAW共振器的声表面波的传播路径不重合的方法。图22为如上所述构成的上述第3现有技术文献的SAW滤波器的结构图。该SAW滤波器，由形成在压电基板1101上的串联臂的SAW共振器1102、1103、以及并联臂的SAW共振器1104构成。另外，该构成中，夹在两个串联臂的SAW共振器1102、1103之间的并联臂的SAW共振器1104的弹性波传播路径，形成为位于该串联臂的SAW共振器1102与1103的弹性波传播路径之间。通过这样，得到串联臂与并联臂各自的SAW共振器的弹性波互不干扰的良好的滤波特性。
但是，上述以往例中，将串联臂的SAW共振器与并联臂的SAW共振器离开某个程度的距离来设置。因此，存在SAW滤波器的形状增大这一问题。另外，上述文献中虽然公布了消除串联臂的SAW共振器与并联臂的SAW共振器的声表面波的干扰的技术，但完全没有公布利用它们的思路。
发明内容
本发明正是针对上述问题提出的，其目的在于：通过将多个SAW共振器在同一个传播路径上靠近设置的这种新结构的SAW滤波器，来提供一种小型且能够实现低损耗的SAW滤波器。
为实现上述目的，本发明的SAW滤波器，具有：压电基板、以及在上述压电基板上在同一声表面波传播路径上接近设置的至少两个叉指换能器(以下，称作IDT)，其中：上述IDT中，至少1个是与信号路径串联连接的第一IDT，至少1个是连接在信号路径与地之间的第二IDT，上述第一IDT与第二IDT的共振频率不同，且第一IDT与第二IDT，通过将构成IDT的梳状电极的电极指几乎连续设置来构成。
通过像这样构成得到的SAW滤波器，能够具有与以往所使用的梯式声表面波滤波器的所谓的L型构成同等的衰减特性，同时实现小型化且低损耗。这里所说的将电极指几乎连续设置，是指设置为使相邻的电极指与电极指的缝隙之差为约5％以内的误差。通过像这样进行设置，能够防止IDT与IDT之间的边界中产生因体波变换所引起的损耗。或者，在如后所述在IDT之间设置带状线电极的情况下，能够防止IDT与带状线电极之间的边界中产生体波变换所引起的损耗。另外，从第一IDT看来能够将第二IDT用作反射器，或反过来，从第二IDT看来能够将第一IDT用作反射器。
另外，上述构成中，可以构成为，第一IDT与第二IDT被设置为各自的声表面波不相抵消。进而，这种情况下，第一IDT与第二IDT，可以构成为彼此反相。
通过采用这样的构成，由于彼此的声表面波能够不相抵消，因此能够将共振频率不同的多个IDT排列在声表面波的传播方向上，实现小型且损耗较小的SAW滤波器。
另外，上述构成中，可将第一IDT与第二IDT的共振频率，设为获得预先设定的滤波特性所必需的频率。这种情况下，可以让第一IDT的共振频率，与第二IDT的反共振频率大致一致。通过该构成，能够容易地得到目标滤波特性。
另外，上述构成中，可以在包括第一IDT与第二IDT的IDT的最外侧，设置反射器电极。通过采用这样的构成，由于能够高效封闭声表面波，因此能够实现进一步降低了损耗的SAW滤波器。
另外，上述构成中，可以在第一IDT与第二IDT之间设有带状线电极，构成第一IDT与第二IDT的梳状电极的电极指、以及构成该带状线电极的电极指，构成为几乎连续的配置。这种情况下，可以将该带状线电极的电极指的间距，设定在第一IDT的电极指的间距、与第二IDT的电极指的间距之间。通过该构成，由于能够高效封闭各个IDT所激励的声表面波，因此能够降低损耗。
另外，上述构成中，可以让设置在第一IDT与第二IDT的边界区域中的多个电极指的间距，与设置在各自的中央区域的电极指的间距不同。另外，这种情况下，可以对构成SAW滤波器的IDT的至少1个实施加权。另外，该加权可以是切指(apodize)加权或抽指(thinning out)加权。
通过这样的构成，以必需的频率区域结合设计来调制衰减量或损耗，能够容易地实现衰减量较大，且损耗较小的SAW滤波器。
另外，上述构成中，IDT可以构成为包含有伪电极。通过分别设置伪电极来进行最优化，能够实现更低损耗的SAW滤波器。
另外，上述构成中可以构成为，在与第二IDT被对第一IDT靠近设置的那侧相反的一侧上，靠近设置被连接在信号路径与地之间的第三IDT。这种情况下，第三IDT的共振频率，可以与第一IDT的共振频率不同。
另外，上述构成中可以构成为，在与第一IDT被对第二IDT靠近设置的那侧相反的一侧上，靠近设置被与信号路径串联连接的第四IDT。这种情况下，第四IDT的共振频率，可以与第二IDT的共振频率不同。
另外，本发明的SAW滤波器，将上述构成的SAW滤波器作为1个SAW组件，并将该SAW组件多段连接来构成。通过采用该构成，能够容易地得到具有目标特性的SAW滤波器，并能够增加设计的自由度。
如上所述的本发明，通过将多个SAW共振器在同一传播路径上靠近设置，即使是要求高衰减特性且需要许多共振子的SAW滤波器的情况下，也能够实现小型的形状。另外，在将这些SAW滤波器作为一个组件并多段连接起来的情况下，由于能够简化布线图形，因此能够减小布线图形的电阻，实现损耗较小的SAW滤波器。
附图说明
图1为表示本发明的第1实施方式中的SAW滤波器之构成的平面图。
图2为用来说明该实施方式中的反相构成的示意图。
图3为表示该实施方式中的第1变形例的SAW滤波器的平面图。
图4为表示该实施方式中的第2变形例的SAW滤波器的平面图。
图5为将该实施方式中的1段的L型结构的SAW滤波器作为基本的SAW组件，并将它们两段级联连接所构成的SAW滤波器的平面图。
图6为以图1中所示的SAW滤波器为基础，说明设有分级区域的构成的平面图。
图7为放大表示图6中所示的SAW滤波器的边界区域的电极指之构成的图。
图8为表示测定实施例1的SAW滤波器的特性之结果的图。
图9为表示测定实施例2的SAW滤波器的特性之结果的图。
图10为表示测定实施例3的SAW滤波器的特性之结果的图。
图11为表示测定比较例1的SAW滤波器的特性之结果的图。
图12为表示测定实施例4的SAW滤波器的特性之结果的图。
图13为表示测定比较例2的SAW滤波器的特性之结果的图。
图14为将图3中所示的SAW滤波器作为基本的SAW组件，将它们4段级联连接所构成的实施例5的SAW滤波器的平面图。
图15为表示测定实施例5的SAW滤波器的特性之结果的图。
图16为表示为了进行比较，将以往的梯式结构下的SAW共振器多段级联连接所构成的比较例3的SAW滤波器之构成的平面图。
图17为表示测定比较例3的SAW滤波器的特性之结果的图。
图18为表示本发明的第2实施方式中的SAW滤波器之构成的平面图。
图19为表示本发明的第3实施方式中的SAW滤波器之构成的平面图。
图20为第1现有技术文献中所公布的以往的SAW滤波器的结构图。
图21为第2现有技术文献中所公布的以往的SAW滤波器的结构图。
图22为第3现有技术文献中所公布的以往的SAW滤波器的结构图。
具体实施方式
下面，对照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，由于给相同的要素标注相同的符号，因此有些情况下省略其说明。另外，以下所示的附图为示意图，并没有准确表现出电极指根数与间距(pitch)。
(第1实施方式)
图1为表示本发明的第1实施方式中的SAW滤波器之构成的平面图。另外，一般来说SAW滤波器被用陶瓷或树脂等封装化来使用，但图1中仅仅示出了压电基板201上的构成。如图1所示，本实施方式的SAW滤波器的情况下构成为，在39°Y切X传播的钽酸锂(LiTaO3)所构成的压电基板201的表面上，将第一IDT202与第二IDT203设置为位于同一个传播路径，并在各自的端部中设有反射器电极207。
第一IDT202，串联在输入输出端子的一方端子204与另一方端子205之间，也即相对信号路径串联配置，能够进行与串联臂的SAW共振器等价的动作。另外，第二IDT203，从输入输出端子的一方端子204与第一IDT202之间起相对信号路径并联配置。该第二IDT203，一方的端子204与第一IDT通过布线电极206相连接。通过这样的配置与连接结构，第二IDT203能够进行与并联臂的SAW共振器等价的动作。
再有，第一IDT202与第二IDT203，在由各个SAW共振器所激励的声表面波的同一个传播路径上，几乎连续地设置构成各个IDT的梳状电极的电极指。此时，对于第一IDT202与第二IDT203，构成为各个SAW共振器所激励的声表面波没有彼此抵消。另外，在与第一IDT202以及第二IDT203的相邻侧相反的一侧，分别设有反射器电极207。通过采用这样的构成，能够实现SAW滤波器。
另外，布线电极206与一方端子204、以及构成第一IDT202的梳状电极的另一方与另一方端子205，被通过引线等相连接。另外，构成第二IDT203的梳状电极的另一方也一样，通过引线等与接地端子相连接，并被接地。
另外，构成第一IDT202的梳状电极的电极指间距，比构成第二IDT203的梳状电极的电极指间距小。另外，各个间距被设定为实现基于设计值的滤波特性。另外，反射器电极207的电极指间距，被设定为取第一IDT202的电极指间距与第二IDT203的电极指间距的中间值。
如上所述，通过将第一IDT202与第二IDT203靠近设置来封闭于一个传播路径上，对于各个SAW共振器而言，实质上等价于将该共振器长度延长，并能够让SAW共振器特性高性能化。其结果是，即使作为SAW滤波器，也能够以带通式得到损耗较小的特性。另外，因能够将第一IDT202与第二IDT203接近设置、且能够缩短布线电极等，还能够实现SAW滤波器的小型化。另外，以上的构成，成为L型SAW滤波器的基本构成单位。
如上所述，本发明的SAW滤波器，通过将多个SAW共振器在同一个传播路径上接近设置，能够实现小型化且获得损耗较小的滤波特性。
另外，作为变更第1DIT202以及第二IDT203的共振频率的方法，有变更电极指的宽度的方法以及变更电极指的间距的方法等。但是，如果从能够增加SAW滤波器的设计自由度或处理的容易性的观点出发来进行判断，则最好采用变更电极指间距的方法。
一般来说，在构成SAW共振器的情况下，以使IDT特性的峰值频率与反射器电极的反射特性的中心频率相一致的方式，来决定各个间距。但是，由于反射特性在较宽的频率区域内具有平坦的特性，因此如果在该平坦区域内，获得的共振特性不会产生特性的较大恶化。因此，在所有的IDT特性的峰值频率中，反射特性只要处于平坦的区域中即可，反射器电极的间距最好大于具有最小间距的IDT的间距，小于具有最大间距的IDT的间距。另外，通过以各个声表面波不相抵消的方式设定IDT的配置，能够避免互相干扰。
在像这样将第一IDT202与第二IDT203设置为声表面波不相抵消的情况下，最好让第一IDT202以及第二IDT203构成为彼此反相。
另外，本发明中所述的反相，是指如图2所示的构成。图2为用来说明反相的示意图，放大表示了第一IDT22与第二IDT23的边界区域部。另外，该图中，第一IDT22与第二IDT23之间，设有带状线(stripe line)电极31。另外，还示意表示出了第一IDT22与第二IDT23所激励的声表面波25。这种构成的情况下，如图所示，第一IDT22中最接近第二IDT23的电极指221、与第二IDT23中最接近第一IDT22的电极指231，构成声表面波25的峰与谷，且构成第一IDT22与第二IDT23的梳状电极的一方被如图所示共通连接。本发明中所称的反相，是指这样的设置结构。另外，为了采用这样的反相，如图所示的带状线电极31并不是必需的，即使不设置带状线电极31，也能够实现反相结构。
另外，虽然本实施方式的SAW滤波器中，设有反射器电极207，但本发明并不仅限于此。也即，如果能够通过其他方法充分实现声表面波的封闭，也可以不特别设置反射器电极207。
图3为表示本实施方式中的第1变形例的SAW滤波器的平面图。本变形例的SAW滤波器中，也与图1中一样只显示了压电基板201上的结构。该第1变形例的SAW滤波器的特征在于，在第一IDT202与第二IDT203之间设有数根程度的带状线电极301。其电极指间距，优选设定为第一IDT202的电极指间距与第二IDT203的电极指间距的中间值。另外，虽然带状线电极301的电极指的间距设为上述中间值，但不需要将所有的电极指的间距设为一定，可以呈阶梯状变化，还可以是连续变化的分级。另外，该带状线电极301作为反射器电极工作。
图4为表示本实施方式中的第2变形例的SAW滤波器的平面图。本变形例的SAW滤波器中，与图1一样也只示出了压电基板201上的构成。该第2变形例的SAW滤波器的特征在于，在第一IDT404与第二IDT405中，分别设有如图所示的伪电极401、402，其他与图1中所示的SAW滤波器的构成相同。通过分别设置该伪电极401、402来实施最优化，能够实现更低损耗的SAW滤波器。
另外，虽然上述实施方式中，对1段的L型结构的SAW滤波器进行了说明，但本发明并不仅限于此。例如，还可以采用如图5所示的多段构成的SAW滤波器。
图5为将图1中所示的1段的L型结构的SAW滤波器用作基本的SAW组件，并将它们两段级联连接构成的SAW滤波器的平面图。也即，第一SAW组件501中，在压电基板201的表面上将第一IDT2021与第二IDT2031设置为位于同一传播路径上，并在各自的端部设有反射器电极2071。另外，第二SAW组件502，同样，在压电基板201的表面上将第一IDT2022与第二IDT2032设置为位于同一传播路径上，并在各自的端部设有反射器电极2072。
构成第一IDT2021的梳状电极的一方，与输入输出端子的一方端子204相连接，梳状电极的另一方与布线电极206相连接。另外，构成第二IDT2031的梳状电极的一方接地，另一方与布线电极206相连接。
同样，构成第一IDT2022的梳状电极的一方，与输入输出端子的另一方端子205相连接，梳状电极的另一方与布线电极206相连接。另外，构成第二IDT2032的梳状电极的一方接地，另一方与布线电极206相连接。
通过采用这样的构成，包括形成在压电基板201上的IDT以及反射器电极的图形形状，整体为近似矩形状。因此，改善了芯片上的图形的空间系数。其结果是，能够实现SAW滤波器的芯片的小型化。另外，第一SAW组件501与第二SAW组件502之间的连接也只用布线电极206即可实现，是非常简单的构成，因此能够实现低损耗化。
下面，对本实施方式中的SAW滤波器的具体构成及通过仿真求出的其特性的结果进行说明。
图6为说明以图1中所示的SAW滤波器为基础，设有分级(gradation)区域的结构的平面图。该SAW滤波器中，第一IDT202与第二IDT203的共振频率不同，且第一IDT202与第二IDT203中，构成IDT的梳状电极的电极指几乎连续设置，构成为各自的声表面波不相抵消。以下，将该SAW滤波器称作实施例1的SAW滤波器。
具体来说，该实施例1的SAW滤波器的特征在于，令作为第一IDT202与第二IDT203的边界区域的分级区域2026、2036的多个电极指的间距，与各个中央区域的等间距区域2025、2035的电极指的间距不同，也即设有分级。图7为放大表示该边界区域的电极指之构成的图。另外，该图7是示意图，并没有准确表现出电极指的根数等。另外，表1中，示出了该SAW滤波器的电极指根数与间距。
从表1以及图7可以得知，第一IDT202的等间距区域2025中，设有215根电极指，该区域的间距为2.341μm。另外，从该等间距区域2025的端部起到与第二IDT203的边界部为止设有分级区域2026。分级区域2026的电极指的根数为10根，其间距从等间距区域的端部的间距2.341μm起连续变化到第二IDT203的边界部的间距2.411μm。
另外，第二IDT203的分级区域2036，其间距从第一IDT202的分级区域2026的端部的间距2.411μm起连续变化到等间距区域2035的间距即2.429μm。另外，该分级区域2036的电极指根数为10根，等间距区域2035的电极指根数为135根。
再有，与第一IDT202相邻的反射器电极207的电极指根数为35根，其间距为2.404μm。另外，与第二IDT203相邻的反射器电极207的电极指根数为35根，其间距为2.418μm。另外，压电基板201采用39°Y切X传播的钽酸锂(LiTaO3)，电极膜厚约为0.4μm。求出以上结构下的实施例1的SAW滤波器的特性所得到的结果如图8所示。从图8可以得知，实施例1的SAW滤波器中，824MHz与849MHz的损耗为0.65dB、0.28dB。
表1
*另外，交叉宽度为115μm，η为0.52，是固定值。
接下来，对与实施例1的SAW滤波器一样设有分级区域的结构再实施抽指(thinning-out)，来制成SAW滤波器。将此称作实施例2的SAW滤波器。实施例2的SAW滤波器，虽然其构成与实施例1的SAW滤波器相同，但电极指根数与间距不同。
表2中示出了实施例2的SAW滤波器的电极指根数与间距。除了表2中所示的构成以外，与实施例1的SAW滤波器相同，因此省略说明。
求出以上结构下的实施例2的SAW滤波器的特性，其结果如图9所示。从图9可以得知，实施例2的SAW滤波器中，824MHz与849MHz的损耗为0.52dB、0.29dB。
表2
*另外，交叉宽度为115μm，η为0.52，是固定值。
再有，除了与实施例1的SAW滤波器一样设有分级区域的结构，还实施切指(apodize)加权，来制作SAW滤波器。将此称作实施例3的SAW滤波器。切指加权，在用仿真来评价其特性的同时设定最佳值。求出如上所述制成的实施例3的SAW滤波器的特性，其结果如图10所示。从图10可以得知，实施例3的SAW滤波器中，824MHz与849MHz的损耗为0.56dB、0.28dB。
另外，为了与本发明的SAW滤波器进行比较，还制作以往的梯式结构下的SAW滤波器。将其称作比较例1的SAW滤波器。测定该比较例1的SAW滤波器的特性，其结果如图11所示。从图11可以得知，比较例1的SAW滤波器中，824MHz与849MHz的损耗为0.65dB、0.28dB。
将这些特性归纳显示在表3中。从表3可以得知，除了实施例1的SAW滤波器之外，可以确认实施例2以及实施例3的SAW滤波器得到了比比较例1的SAW滤波器更好的特性。另外，实施例1的SAW滤波器虽然与比较例1的SAW滤波器的特性相同，但具有能够比比较例1的SAW滤波器小型化这一特征。IDT与第二IDT的梳状电极的电极指、以及构成带状线电极或反射器电极的电极指呈几乎连续的配置，来构成SAW滤波器。表4中表示的是，以图3中所示的SAW滤波器为基础制成的SAW滤波器的电极指根数与间距。将此称作实施例4的SAW滤波器。
求出根据表4制成的实施例4的SAW滤波器的特性，其结果如图12所示。从图12可以得知，实施例4的SAW滤波器中，824MHz与849MHz的损耗为0.70dB、0.25dB。
表4
  电极指根数(根)   间距(μm)
  反射器电极207   35   2.404
  第1 IDT202   225   2.341
  带状线电极301   35   2.411
  第2 IDT203   145   2.429
  反射器电极207   35   2.418
另外，为了与实施例4的SAW滤波器进行比较，还制作了以往的梯式结构的SAW滤波器。将此称作比较例2的SAW滤波器。求出该比较例2的SAW滤波器的特性，其结果如图13所示。从图13可以得知，比较例2的SAW滤波器中，824MHz与849MHz的损耗为0.70dB、0.25dB。
也即，实施例4的SAW滤波器，虽然特性自身与以往的梯式结构相同，但具有能够小型化这一特征。
接下来，将图3中所示的SAW滤波器用作基本的SAW组件，将它们多段级联连接来制成SAW滤波器并求出其特性，并对结果进行说明。
图14为将图3中所示的SAW滤波器用作基本的SAW组件，并将它们4段级联连接所构成的SAW滤波器的平面图。将此称作实施例5的SAW滤波器。压电基板201，采用39°Y切X传播的钽酸锂(LiTaO3)，电极膜厚约为0.4μm。第1段至第4段的各个IDT以及反射器电极的电极指根数与间距如表5所示。
该实施例5的SAW滤波器的第1段，由第一IDT502、第二IDT503、两侧的反射器电极504、505以及中央部的带状线电极506构成。同样，
图14为将图3中所示的SAW滤波器用作基本的SAW组件，并将它们4段级联连接所构成的SAW滤波器的平面图。将此称作实施例5的SAW滤波器。压电基板201，采用39°Y切X传播的钽酸锂(LiTaO3)，电极膜厚约为0.4μm。第1段至第4段的各个IDT以及反射器电极的电极指根数与间距如表5所示。
该实施例5的SAW滤波器的第1段，由第一IDT502、第二IDT503、两侧的反射器电极504、505以及中央部的带状线电极506构成。同样，第2段由第一IDT512、第二IDT513、两侧的反射器电极514、515以及中央部的带状线电极516构成。另外，第3段由第一IDT522、第二IDT523、两侧的反射器电极524、525以及中央部的带状线电极526构成。最后的第4段，由第一IDT532以及设置在其两侧的反射器电极534、535构成。
表5
  第1段
  反射器电极504   第1IDT502   带状线电极506   第2IDT503   反射器电极505
 交叉宽度(μm)   -   115   -   115   -
 电极指根数(根)   35   225   23   145   35
 电极指间距(μm)   2.404   2.341   2.411   2.429   2.418
  第2段
  反射器电极514   第1IDT512   带状线电极516   第2IDT513   反射器电极515
 交叉宽度(μm)   -   55   -   55   -
 电极指根数(根)   35   157   23   181   35
 电极指间距(μm)   2.404   2.334   2.411   2.427   2.418
  第3段
  反射器电极524   第1IDT522   带状线电极526   第2IDT523   反射器电极525
 交叉宽度(μm)   -   75   -   75   -
 电极指根数(根)   35   201   23   153   35
 电极指间距(μm)   2.415   2.434   2.406   2.309   2.392
  第4段
  反射器电极534   第1IDT532   反射器电极535
 交叉宽度(μm)   -   40   -
 电极指根数(根)   35   235   35
 电极指间距(μm)   2.411   2.334   2.411
而且，这些IDT之间，通过布线电极540、541、542相连接。
另外，构成第1段的第一IDT502的梳状电极的一方，被与输入输出端子的一方端子204相连接，构成第4段的第一IDT532的梳状电极的另一方，被与输入输出端子的另一方端子205相连接。另外，上述带状线电极506、516、526，分别作为反射器电极工作。
对这种结构的实施例5的SAW滤波器求取其特性，图15为表示求得的结果的图。从图15可以得知，实施例5的SAW滤波器中，824MHz与849MHz的损耗为0.92dB、1.29dB。
为了与该SAW滤波器进行比较，还制作了将以往的梯式结构下的SAW共振器多段级联连接起来构成的SAW滤波器。图16为表示该SAW滤波器之构成的平面图。该SAW滤波器，由形成在压电基板650上的串联臂的SAW共振器600、并联臂的SAW共振器610以及连接这些SAW共振器600、610的信号线640构成。另外，从串联臂的SAW共振器600出发，分别被与输入输出端子的一方端子620以及另一方端子630相连接。另外，电极指根数、间距、交叉宽度等，设为与实施例5的SAW滤波器的通频带吻合。
以下，将如上所述构成的SAW滤波器，称作比较例3的SAW滤波器。图17中示出了求出该比较例3的SAW滤波器的特性所得到的结果。从图17可以得知，比较例3的SAW滤波器中，824MHz与849MHz的损耗为0.93dB、1.29dB。
根据该结果，实施例5的SAW滤波器，与比较例3的SAW滤波器相比，虽然特性的改善程度较小，但具整体能够小型化这一重大特征。
另外，虽然上述实施例中所示的SAW滤波器中，分级通过连续变化间距实现，但本发明并不仅限于此。例如，也可以阶梯状变更间距。再有同样，虽然在上述实施例中所示的SAW滤波器中，示出了对IDT施以切指加权的构成，但除了这种结构，还可以施以抽指加权。
再有，关于将第一IDT以及第二IDT的共振频率设定为为了得到预先所设定的滤波特性而必需的频率这一点，虽然没有在第1实施方式以及基于它制成的实施例的SAW滤波器中明示说明，但根据表1至表5及它们的说明，能够当然推定。另外同样，即使令第一IDT的共振频率与第二IDT的反共振频率大致一致，也同样能够得到良好的特性。
再有，本发明中，可在对于第一IDT，在与第二IDT设为将其梳状电极的电极指连续设置的那侧相反的一侧上，将连接在信号路径与地之间的第三IDT，构成为其梳状电极的电极指与第一IDT的梳状电极的电极指连续设置。或者，还可在对于第二IDT，在与第一IDT的梳状电极的电极指连续设置的那侧相反的一侧上，将与信号路径串联连接的第四IDT，构成为其梳状电极的电极指与第二IDT的梳状电极的电极指连续设置。上述构成也同样能够实现小型且损耗较小的SAW滤波器。
(第2实施方式)
图18为表示本发明的第2实施方式中的SAW滤波器的构成的平面图。本实施方式的SAW滤波器与第1实施方式的SAW滤波器的不同点在于，第1实施方式中以L型结构为主体，而本实施方式中以π型结构为主体。
本实施方式的SAW滤波器，在压电基板701上由第一IDT702、第二IDT703、第三IDT704以及设置在两端的反射器电极709构成。
第一IDT702，串联在输入输出端子的一方端子705与输入输出端子的另一方端子706之间，也即串联配置在信号路径中。通过该设置，该第一IDT702能够进行与串联臂的SAW共振器等价的动作。第二IDT703，被从输入输出端子的一方端子705与第一IDT702之间出发相对信号路径并联设置，且通过布线电极707与第一IDT702以及一方端子705相连接。通过这样的配置，第二IDT703能够进行与并联臂的SAW共振器等价的动作。
第三IDT704，被从输入输出端子的另一方端子706与第一IDT702之间出发，相对信号路径并联设置，且通过布线电极708与第一IDT702以及另一方端子706相连接。通过这样的配置，第三IDT704能够进行与并联臂的SAW共振器等价的动作。
另外，第一IDT702、第二IDT703、以及第三IDT704，被在各个SAW共振器所激励的声表面波的同一传播路径上靠近设置。此时构成为，各个SAW共振器所激励的声表面波没有互相抵消。因此，最好使其反相。另外，第二IDT703以及第三IDT704各自的一方端部侧，如图所示分别设有反射器电极709。本实施例的SAW滤波器，如上所述构成。
另外，第一IDT702的电极指间距，比第二IDT703以及第三IDT704的电极指间距小，另外，以获得基于设计值的滤波特性的方式设定电极指间距。另外，反射器电极709的电极指间距被设定为，取第一IDT702的电极指间距、与第二IDT703以及第三IDT704的电极指间距的中间值。
通过采用以上的构成，本实施例的SAW滤波器，将第一IDT702与第二IDT703以及第三IDT704分别靠近设置，并将声表面波封闭在同一传播路径上。因此，对于各个SAW共振器而言，实质上等价于该共振器长度延长。其结果是，由于能够提高SAW共振器的特性，因此作为SAW滤波器，能够以带通式得到损耗较小的特性。
另外，通过将第一IDT702与第二IDT703以及第三IDT704接近设置以及能够削减行进线路，能够实现SAW滤波器的小型化。另外，这样的SAW滤波器，以π型结构为基本构成单位。
如上所述，本实施方式的SAW滤波器，通过将多个SAW共振器在同一传播路径上靠近设置，能够实现小型且低损耗的特性。
另外，本实施方式中，虽然设置了反射器电极，但只要是声表面波的封闭能够充分实现的结构，也可以不设置反射器电极。另外，第一IDT702、第二IDT703以及第三IDT704之间，可以设有数根程度的反射器电极或带状线电极。该反射器电极或带状线电极的电极指间距，优选设定为第一IDT702的电极指间距、与第二IDT703以及第三IDT704的电极指间距的中间值。
另外，第一IDT702、第二IDT703以及第三IDT704中，可以分别设有伪电极。通过将该伪电极的配置构成最优化，能够进一步减小损耗。
另外，本实施方式中，也能通过设置如第1实施方式中所说明的分级区域、以及实施切指加权或抽指电极构成等来改善滤波特性，同时实现小型的SAW滤波器。
(第3实施方式)
图19为表示本发明的第3实施方式中的SAW滤波器之构成的平面图。本实施方式的SAW滤波器与第1实施方式的SAW滤波器的不同点在于，第1实施方式中是L型结构，而本实施方式中是T型结构。如图19所示，本实施方式的SAW滤波器，在压电基板801上，由第一IDT802、第二IDT803、第四IDT804以及设置在两端部的反射器电极808构成。
第一IDT802与第四IDT804，串联在输入输出端子的一方端子805与输入输出端子的另一方端子806之间，也即串联配置在信号路径中。通过该结构，它们能够进行与串联臂的SAW共振器等价的动作。
另外，第二IDT803，被从第一IDT802与第四IDT804之间出发，相对信号路径并联设置。而且，该第二IDT803，通过布线电极807与分别构成第一IDT802以及第四IDT804的梳状电极的一方相连接。通过该构成，第二IDT803能够进行与并联臂的SAW共振器等价的动作。
再有，第一IDT802、第二IDT803、以及第四IDT804，在各个共振器所激励的声表面波的同一传播路径上靠近设置。此时，构成为各个SAW共振器所激励的声表面波没有互相抵消。因此，最好使其反相。另外，与第一IDT802、第二IDT803、以及第四IDT804相邻侧相反的一侧，设有反射器电极808。
再有，第一IDT802以及第四IDT804的电极指间距，比第二IDT803的电极指间距小，另外，以实现基于设计值的滤波特性的方式设定电极指间距。另外，反射器电极808的电极指间距，被设定为取第一IDT802以及第四IDT804的电极指间距、与第二IDT803的电极指间距的中间值。
通过采用以上的构成，本实施例的SAW滤波器，第一IDT802与第二IDT803以及第四IDT804被分别靠近设置，并封闭在同一声表面波的传播路径中，因此，各个SAW共振器实质上等价于该共振器长度延长。其结果改善了共振器特性，能够以带通式实现具有损耗较小的特性的SAW滤波器。另外，通过将第一IDT802、第二IDT803以及第四IDT804接近设置以及能够削减行进线路等，能够实现SAW滤波器的小型化。另外，此时的SAW滤波器，以T型结构为基本构成单位。
如上所述，本发明的SAW滤波器，通过将多个SAW共振器在同一传播路径上靠近设置，能够实现小型化且具有低损耗特性的SAW滤波器。
另外，本实施方式中，也能够通过设置如第1实施方式中所说明的分级区域、切指加权或抽指电极构成等来改善滤波特性，同时实现小型的SAW滤波器。另外，虽然本实施方式中设置了反射器电极，但只要是声表面波的封闭能够充分的结构，也可以不特别设置反射器电极。
另外，第一IDT802、第二IDT803以及第四IDT804之间，可以设有数根程度的带状线电极。该带状线电极的电极指间距，优选设定为第二IDT803的电极指间距、与第一IDT802以及第四IDT804的电极指间距的中间值。
另外，第一IDT802、第二IDT803以及第三IDT804中，可以分别设有伪电极。通过基于设计值将伪电极的配置最优化，能够进一步减小损耗。
另外，虽然本实施方式中，将3个IDT设置在同一传播路径上，但也可以是4个以上。另外，对于连接以及设置而言，也可为多个IDT靠近设置。
另外，虽然本实施方式中，对1段构成的SAW滤波器进行了说明，但也可以采用将该1段构成的SAW滤波器作为基本的SAW组件，多段级联连接而成的多段构成的SAW滤波器。另外，并不仅限于T型构成，还可以组合L型构成、π型构成或1端子对声表面波共振子等其他构成。
本发明中的SAW滤波器，即使是需要多个SAW共振器的高衰减特性的滤波器，也具有芯片尺寸较小且能够降低插入损耗的效果，适用于移动电话等通信领域或电视机等影像领域等的滤波器。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.一种SAW滤波器，具有：压电基板、以及在上述压电基板上在同一声表面波传播路径上接近设置的至少两个叉指换能器，其中：
上述叉指换能器中，至少1个是与信号路径串联连接的第1叉指换能器，至少1个是连接在信号路径与地之间的第2叉指换能器，上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器的共振频率不同，且上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器，构成为将构成叉指换能器的梳状电极的电极指几乎连续设置，
上述第1叉指换能器中最接近上述第2叉指换能器的电极指、与上述第2叉指换能器中最接近上述第1叉指换能器的电极指，构成声表面波的峰与谷，且将构成上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器的梳状电极的具有上述电极指一方的上述梳状电极共同连接，上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器构成为互为反相。
2.如权利要求1所述的SAW滤波器，其特征在于：
将上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器的共振频率，设定为获得预先设定的滤波特性所必需的频率。
3.如权利要求2所述的SAW滤波器，其特征在于：
将上述第1叉指换能器的共振频率，设定为与第2叉指换能器的反共振频率大致一致。
4.如权利要求1所述的SAW滤波器，其特征在于：
在包括上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器的上述叉指换能器的最外侧，设有反射器电极。
5.如权利要求4所述的SAW滤波器，其特征在于：
上述第1叉指换能器与第2叉指换能器之间，设有带状线电极，构成上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器的梳状电极的电极指、以及构成上述带状线电极或上述反射器电极的电极指，构成为几乎连续的配置。
6.如权利要求5所述的SAW滤波器，其特征在于：
将上述带状线电极的上述电极指的间距，设定于上述第1叉指换能器的上述电极指的间距、与上述第2叉指换能器的上述电极指的间距之间。
7.一种SAW滤波器，具有：压电基板、以及在上述压电基板上在同一声表面波传播路径上接近设置的至少两个叉指换能器，其中：
上述叉指换能器中，至少1个是与信号路径串联连接的第1叉指换能器，至少1个是连接在信号路径与地之间的第2叉指换能器，上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器的共振频率不同，且上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器，构成为将构成叉指换能器的梳状电极的电极指几乎连续设置，
令设置在上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器的边界区域中的多个电极指的间距，与设置在各自的中央区域的电极指的间距不同。
8.如权利要求7所述的SAW滤波器，其特征在于：
构成上述SAW滤波器的上述叉指换能器中，对至少1个实施加权。
9.如权利要求8所述的SAW滤波器，其特征在于：
构成上述SAW滤波器的上述叉指换能器中，对至少1个实施切指加权。
10.如权利要求8所述的SAW滤波器，其特征在于：
构成上述SAW滤波器的上述叉指换能器中，对至少1个实施抽指加权。
11.如权利要求1所述的SAW滤波器，其特征在于：
构成上述SAW滤波器的上述叉指换能器，构成为包含伪电极。
12.如权利要求1所述的SAW滤波器，其特征在于：
对于上述第1叉指换能器，在与靠近设置上述第2叉指换能器的那侧相反的一侧上，靠近设置被连接于信号路径与地之间的第3叉指换能器。
13.如权利要求12所述的SAW滤波器，其特征在于：
上述第3叉指换能器的共振频率，与上述第1叉指换能器的共振频率不同。
14.如权利要求1所述的SAW滤波器，其特征在于：
对于上述第2叉指换能器，在与靠近设置上述第1叉指换能器的那侧相反的一侧上，靠近设置与信号路径串联连接的第4叉指换能器。
15.如权利要求14所述的SAW滤波器，其特征在于：
上述第4叉指换能器的共振频率，与上述第2叉指换能器的共振频率不同。
16.一种SAW滤波器，其特征在于：
将权利要求1所述的SAW滤波器作为1个SAW组件，并将上述组件多段连接而构成。
17.如权利要求7所述的SAW滤波器，其特征在于：
构成上述SAW滤波器的上述叉指换能器，构成为包含伪电极。
18.如权利要求7所述的SAW滤波器，其特征在于：
对于上述第1叉指换能器，在与靠近设置上述第2叉指换能器的那侧相反的一侧上，靠近设置被连接于信号路径与地之间的第3叉指换能器。
19.如权利要求18所述的SAW滤波器，其特征在于：
上述第3叉指换能器的共振频率，与上述第1叉指换能器的共振频率不同。
20.如权利要求7所述的SAW滤波器，其特征在于：
对于上述第2叉指换能器，在与靠近设置上述第1叉指换能器的那侧相反的一侧上，靠近设置被与信号路径串联连接的第4叉指换能器。
21.如权利要求20所述的SAW滤波器，其特征在于：
上述第4叉指换能器的共振频率，与上述第2叉指换能器的共振频率不同。
22.一种SAW滤波器，其特征在于：
将权利要求7所述的SAW滤波器作为1个SAW组件，并将上述组件多段连接而构成。

Claims (18)

1.一种SAW滤波器，具有：压电基板、以及在上述压电基板上在同一声表面波传播路径上接近设置的至少两个叉指换能器，其中：
上述叉指换能器中，至少1个是与信号路径串联连接的第1叉指换能器，至少1个是连接在信号路径与地之间的第2叉指换能器，上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器的共振频率不同，且上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器，构成为将构成叉指换能器的梳状电极的电极指几乎连续设置。
2.如权利要求1所述的SAW滤波器，其特征在于：
上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器，被设置为各自的声表面波不相抵消。
3.如权利要求2所述的SAW滤波器，其特征在于：
上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器，构成为彼此反相。
4.如权利要求1所述的SAW滤波器，其特征在于：
将上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器的共振频率，设定为获得预先设定的滤波特性所必需的频率。
5.如权利要求4所述的SAW滤波器，其特征在于：
将上述第1叉指换能器的共振频率，设定为与第2叉指换能器的反共振频率大致一致。
6.如权利要求1所述的SAW滤波器，其特征在于：
在包括上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器的上述叉指换能器的最外侧，设有反射器电极。
7.如权利要求1或6所述的SAW滤波器，其特征在于：
上述第1叉指换能器与第2叉指换能器之间，设有带状线电极，构成上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器的梳状电极的电极指、以及构成上述带状线电极或上述反射器电极的电极指，构成为几乎连续的配置。
8.如权利要求7所述的SAW滤波器，其特征在于：
将上述带状线电极的上述电极指的间距，设定于上述第1叉指换能器的上述电极指的间距、与上述第2叉指换能器的上述电极指的间距之间。
9.如权利要求1所述的SAW滤波器，其特征在于：
令设置在上述第1叉指换能器与上述第2叉指换能器的边界区域中的多个电极指的间距，与设置在各自的中央区域的电极指的间距不同。
10.如权利要求9所述的SAW滤波器，其特征在于：
构成上述SAW滤波器的上述叉指换能器中，对至少1个实施加权。
11.如权利要求10所述的SAW滤波器，其特征在于：
构成上述SAW滤波器的上述叉指换能器中，对至少1个实施切指加权。
12.如权利要求10所述的SAW滤波器，其特征在于：
构成上述SAW滤波器的上述叉指换能器中，对至少1个实施抽指加权。
13.如权利要求1所述的SAW滤波器，其特征在于：
构成上述SAW滤波器的上述叉指换能器，构成为包含伪电极。
14.如权利要求1所述的SAW滤波器，其特征在于：
对于上述第1叉指换能器，在与靠近设置上述第2叉指换能器的那侧相反的一侧上，靠近设置被连接于信号路径与地之间的第3叉指换能器。
15.如权利要求14所述的SAW滤波器，其特征在于：
上述第3叉指换能器的共振频率，与上述第1叉指换能器的共振频率不同。
16.如权利要求1所述的SAW滤波器，其特征在于：
对于上述第2叉指换能器，在与靠近设置上述第1叉指换能器的那侧相反的一侧上，靠近设置与信号路径串联连接的第4叉指换能器。
17.如权利要求16所述的SAW滤波器，其特征在于：
上述第4叉指换能器的共振频率，与上述第2叉指换能器的共振频率不同。
18.一种SAW滤波器，其特征在于：
将权利要求1至17中所述的SAW滤波器作为1个SAW组件，并将上述组件多段连接而构成。
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