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JP2000244275A - Ｓａｗ共振子フィルタ - Google Patents

Ｓａｗ共振子フィルタ

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Publication number
JP2000244275A
JP2000244275A JP11042208A JP4220899A JP2000244275A JP 2000244275 A JP2000244275 A JP 2000244275A JP 11042208 A JP11042208 A JP 11042208A JP 4220899 A JP4220899 A JP 4220899A JP 2000244275 A JP2000244275 A JP 2000244275A
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JP
Japan
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saw resonator
resonator filter
idt
electrode fingers
idts
Prior art date
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Pending
Application number
JP11042208A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Kadota
道雄 門田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP11042208A priority Critical patent/JP2000244275A/ja
Priority to TW089101366A priority patent/TW445709B/zh
Priority to US09/494,857 priority patent/US6346864B1/en
Priority to SG200000644A priority patent/SG107551A1/en
Priority to KR1020000008006A priority patent/KR100337616B1/ko
Priority to EP00400460A priority patent/EP1030447A3/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度特性を犠牲にすることなくかつＩＤＴの
電極厚みを薄くすることなく、低損失かつ狭帯域のＳＡ
Ｗ共振子フィルタを得る。 【解決手段】 圧電基板２上に第１，第２の共振子を構
成する第１，第２のＩＤＴ３，４が形成されているＳＨ
タイプの表面波を用いたＳＡＷ共振子フィルタにおい
て、第１，第２のＩＤＴ３，４が、それぞれ、複数のＩ
ＤＴ部３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂを有するように分割され
ている、ＳＡＷ共振子フィルタ１。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＳＡＷ共振子フィ
ルタに関し、より詳細には、インターデジタルトランス
デューサ（ＩＤＴ）の構造を改良することにより狭帯域
化及び小型化を図ることが可能とされているＳＡＷ共振
子フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタは、通信
機等における帯域フィルタとして広く用いられている。
ＳＡＷフィルタには、２個のＩＤＴが圧電基板上に置い
て所定距離を隔てて配置されてなるトランスバーサル型
ＳＡＷフィルタと、圧電基板上にＩＤＴを形成すること
により共振子を構成してなるＳＡＷ共振子フィルタとが
存在する。
【０００３】ＳＡＷ共振子フィルタとしては、レイリー
波タイプの表面波の他にＳＨタイプの表面波、すなわち
ラブ波やＢＧＳ波などを用いた端面反射型のＳＡＷ共振
子フィルタが知られている。端面反射型ＳＡＷ共振子フ
ィルタでは、圧電基板の対向２端面間に共振子が構成さ
れているので電極指による反射器が不用なため、小型化
を進める上で有利である。
【０００４】また、２個のＳＡＷ共振子を結合してな
る、端面反射型の縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタや横結
合型ＳＡＷ共振子フィルタが知られている（例えば、特
開平９−２３３９４０号公報あるいは特開平９−００７
８１２号公報）。
【０００５】図１９は、従来の端面反射型の縦結合型Ｓ
ＡＷ共振子フィルタの一例を示す斜視図である。縦結合
型ＳＡＷ共振子フィルタ５１では、矩形の圧電基板５２
上に、ＩＤＴ５３，５４が形成されている。ＩＤＴ５
３，５４は、端面反射型表面波共振子を構成するために
形成されており、表面波伝搬方向に沿って並べられてい
る。
【０００６】他方、図２０は、従来の端面反射型の横結
合型ＳＡＷ共振子フィルタを示す斜視図である。横結合
型ＳＡＷ共振子フィルタ６１では、矩形の圧電基板６２
上に、ＩＤＴ６３，６４が形成されている。ＩＤＴ６
３，６４は、それぞれ、端面反射型表面波共振子を構成
するが、ここでは、ＩＤＴ６３，６４は表面波伝搬方向
に直交する方向に並べられている。
【０００７】帯域フィルタにおいては、選択度を高める
ために狭帯域化が求められることがある。従来のＳＡＷ
共振子フィルタ５１，６１において、狭帯域化を図る方
法としては、電気機械結合係数が小さい圧電基板５
２，６２を用いる方法、ＩＤＴの電極厚みを薄くし、
実効的な電気機械結合係数を低下させて狭帯域化する方
法、あるいはＩＤＴ間の距離を調整することにより、
２つの共振子の共振周波数を近づけ、狭帯域化する方法
などが採用されていた。
【０００８】他方、図２１に示す２ポート型ＳＡＷ共振
子フィルタが知られている（日本学術振興会弾性波素子
技術第１５０委員会第６１回研究会資料、第９８頁〜第
１０１頁（１９９９年１月２５日））。このＳＡＷ共振
子フィルタ７１では、ＩＤＴ７２，７３が表面波伝搬方
向に沿って並べられており、ＩＤＴ７２，７３が設けら
れている領域の表面波伝搬方向両側に反射器７４，７５
が配置されている。
【０００９】ＩＤＴ７２，７３は、それぞれ、表面波伝
搬方向に沿って２個のＩＤＴ部７２ａ，７２ｂ，７３
ａ，７３ｂを有するように分割されている。ここでは、
２個のＩＤＴ部が分割されかつ直列接続されたＩＤＴを
用いることにより、インピーダンスを高めることがで
き、それによって電極指の対数や交差幅などの設計の自
由度が高められるとされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、の方
法では、圧電基板を構成する圧電材料を選択する必要が
あるが、必要な帯域幅に適した電気機械結合係数をもつ
材料を得ること、ましてや良好な温度特性をも兼ね備え
た圧電材料を得ることは非常に困難であった。
【００１１】の方法では、ＩＤＴの電極厚みを薄くし
た場合、圧電効果により生じた振動エネルギーのバルク
波への変換が進み、バルク波による特性の劣化が大きく
なるという問題があった。また、この方法では狭帯域化
に限度があった。
【００１２】の方法では、２つの共振モードの共振周
波数を近づけ過ぎると、２つの共振周波数がほぼ一体化
し、挿入損失が増大するという問題があった。他方、複
数個のＩＤＴ部を有するように分割されたＩＤＴを用い
た従来のＳＡＷ共振子フィルタ７１では、設計の自由度
は高められるものの、レーリー波を利用したＳＡＷ共振
子フィルタであり、また分割された電極指間の中心間距
離がλ／２よりかなり大きくなるため、通過帯域につい
ては分割によってあまり変化しなかった。
【００１３】本発明の目的は、広範囲にわたる圧電材料
を用いて構成することができ、すなわち温度特性を犠牲
にすることなく、かつＩＤＴの電極厚みを薄くすること
なく、さらに挿入損失の増大を招くことなく、狭帯域化
を図り得るＳＡＷ共振子フィルタを提供することにあ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電基板と、
圧電基板上に並べられており、第１，第２の共振子をそ
れぞれ構成している第１，第２のＩＤＴとを備えるＳＨ
タイプの表面波を利用したＳＡＷ共振子フィルタにおい
て、第１，第２のＩＤＴが複数のＩＤＴ部に分割されて
いることを特徴とする。
【００１５】本発明に係る縦結合型ＳＡＷ共振子フィル
タにおいては、好ましくは、第１，第２のＩＤＴは、２
〜４個のＩＤＴ部を有するように分割される。また、本
発明に係るＳＡＷ共振子フィルタの特定の局面では、第
１，第２のＩＤＴが圧電基板上において表面波伝搬方向
に直交する方向に並べられて横結合型ＳＡＷ共振子フィ
ルタが構成される。もっとも、本発明に係るＳＡＷ共振
子フィルタでは、第１，第２の共振子が表面波伝搬方向
に沿って並べられた縦結合型のＳＡＷ共振子フィルタを
構成してもよい。
【００１６】また、本発明に係るＳＡＷ共振子フィルタ
の特定の局面では、圧電基板が対向し合う第１，第２の
端面を有し、第１，第２のＩＤＴの電極指が第１，第２
の端面と平行に形成されており、ＳＨタイプの表面波が
第１，第２の端面で反射される端面反射型のＳＡＷ共振
子フィルタが構成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施例を
挙げることにより、本発明を明らかにする。図１は、本
発明の第１の実施例としての端面反射型の横結合型ＳＡ
Ｗ共振子フィルタを示す斜視図である。
【００１８】横結合型ＳＡＷ共振子フィルタ１は、矩形
の圧電基板２を用いて構成されている。圧電基板２は、
圧電基板２は、ＬｉＴａＯ3 、ＬｉＮｂＯ3 または水晶
などの圧電単結晶、あるいはチタン酸ジルコン酸鉛系セ
ラミックスのような圧電セラミックスにより構成され得
る。圧電基板２が圧電セラミックスにより構成されてい
る場合、圧電基板２は、後述のＩＤＴ３，４の電極指の
延びる方向と平行な方向に分極処理されている。
【００１９】圧電基板２は、対向し合う端面２ａ，２ｂ
を有する。端面２ａ，２ｂを結ぶ方向が、ＳＨタイプの
表面波が伝搬する方向である。上面２ｃ上には、ＩＤＴ
３，４が表面波伝搬方向と直交する方向に並べて配置さ
れている。すなわち、図２０に示した従来の横結合型Ｓ
ＡＷ共振子フィルタ６１と同様に、２個のＩＤＴ３，４
がそれぞれ第１，第２の共振子を構成するために設けら
れている。また、２個のＩＤＴ３，４が表面波伝搬方向
と直交する方向に並べられて横結合型ＳＡＷ共振子フィ
ルタが構成されている。
【００２０】もっとも、本実施例の横結合型ＳＡＷ共振
子フィルタ１では、ＩＤＴ３，４が、それぞれ、２分割
されている。すなわち、ＩＤＴ３は、表面波伝搬方向に
沿って、２個のＩＤＴ部３Ａ，３Ｂを有するように２分
割されている。同様に、ＩＤＴ２４についても、表面波
伝搬方向に沿って２個のＩＤＴ部４Ａ，４Ｂを有するよ
うに分割されている。
【００２１】なお、ＩＤＴの分割とは、ＩＤＴ３を例に
とると、複数のＩＤＴ部３Ａ，３Ｂが表面波伝搬方向に
沿って配置されるよにう１つのＩＤＴ３が分割されてお
り、かつＩＤＴ部３Ａ，３Ｂが直列に接続されている構
造をいうものとする。
【００２２】ＩＤＴ３は、複数本の電極指３ａ〜３ｎを
有し、ＩＤＴ４は、電極指４ａ〜４ｎを有する。ＩＤＴ
４は、ＩＤＴ３とほぼ同様に構成されているので、ＩＤ
Ｔ３を例にとり、ＩＤＴ３，４の構造の詳細を説明す
る。
【００２３】電極指３ａ〜３ｎは、この順序で表面波伝
搬方向に沿って配置されている。このうち、電極指３ａ
〜３ｇによりＩＤＴ部３Ａが構成されており、電極指３
ｈ〜３ｎによりＩＤＴ部３Ｂが構成されている。
【００２４】ＩＤＴ部３Ａにおいては、電極指３ａ，３
ｃ，３ｅ，３ｇが、圧電基板２の上面２ｃ上の中央にお
いて表面波伝搬方向に沿って延びる共通バスバー５に電
気的に接続されている。電極指３ｂ，３ｄ，３ｆの一端
は、バスバー３ｏに電気的に接続されている。電極指３
ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇが、電極指３ｂ，３ｄ，３ｆと間
挿し合うように配置されている。ＩＤＴ部３Ｂにおいて
も、電極指３ｈ，３ｊ，３ｌ，３ｎの一端が共通バスバ
ー５に接続されており、電極指３ｉ，３ｋ，３ｍの一端
がバスバー３ｐに電気的に接続されている。
【００２５】電極指３ａ，３ｎは、その幅が約λ／８と
されており、残りの電極指３ｂ〜３ｎの幅はλ／４とさ
れている。また、各電極指間の表面波伝搬方向に沿うギ
ャップの幅はλ／４とされている。
【００２６】よって、ＳＡＷ共振子フィルタ１では、例
えば、バスバー３ｏ，３ｐに入力電圧を印加した場合、
ＳＡＷ共振子を構成しているＩＤＴ３，４が励振し、各
共振子により発生される共振モードが結合されて、横結
合型ＳＡＷ共振子フィルタとして動作する。出力は、Ｉ
ＤＴ４の電極指４ｂ，４ｄ，４ｆ，４ｉ，４ｋ，４ｍが
接続されている各バスバー４ｏ，４ｐから取り出され
る。
【００２７】本実施例のＳＡＷ共振子フィルタ１では、
従来の横結合型ＳＡＷ共振子フィルタ６１（図２０参
照）に比べて各ＩＤＴ３，４が上記のように２分割され
ているので、実効的な電気機械結合係数が低められ、そ
れによって帯域幅を狭くすることができる。これを、図
２及び図３を参照して説明する。
【００２８】２．０×１．０×厚さ０．５ｍｍの圧電セ
ラミックからなる圧電基板を用い、図２０に示した従来
の横結合型ＳＡＷ共振子フィルタ６１と、本実施例に従
った横結合型ＳＡＷ共振子フィルタ１とを作製した。な
お、ＩＤＴ６３またはＩＤＴ３の電極指の対数は３４．
５、ＩＤＴ６４またはＩＤＴ４の電極指の対数は３４．
５、電極指交差幅はいずれも１．５λとした。
【００２９】また、ＳＡＷ共振子フィルタ１におけるＩ
ＤＴ３，４の分割数を３以上とし、種々のＳＡＷ共振子
フィルタを作製した。これらのＳＡＷ共振子フィルタに
ついて、ＩＤＴ３，４の分割数と、１０ｄＢ減衰帯域幅
（共振周波数ｆｒに対する割合、％）との関係、並びに
分割数と挿入損失の関係を評価した。結果を図２及び図
３にそれぞれ示す。
【００３０】図２及び図３から明らかなように、横結合
型ＳＡＷ共振子フィルタ１においてＩＤＴ３，４を分割
することにより、帯域幅を狭めることができることがわ
かる。また、分割数が大きくなるにつれて帯域幅がさら
に狭くなるが、分割数が４から５に変化した場合、挿入
損失が急激に大きくなることがわかる。
【００３１】従って、挿入損失の増大を避けるには、分
割数は２〜４の範囲とすることが望ましいことがわか
る。図４〜図７は、本発明に係るＳＡＷ共振子フィルタ
の電極構造の変形例を示す各斜視図である。
【００３２】図４に示す横結合型ＳＡＷ共振子フィルタ
６では、第１，第２のＩＤＴ３，４は、それぞれ２分割
されているが、分割の態様が図１に示したＳＡＷ共振子
フィルタ１と異なる。
【００３３】すなわち、ＳＡＷ共振子フィルタ６では、
第１のＩＤＴ３は、ＩＤＴ部３Ａ，３Ｂを有するが、第
１のＩＤＴ部３Ａが、複数本の電極指３ａ〜３ｆで構成
されており、第２のＩＤＴ部３Ｂが、電極指３ｇ〜３ｌ
を有する。電極指３ａ〜３ｌはこの順序で、表面波伝搬
方向に沿って配置されている。
【００３４】もっとも、電極指３ａ，３ｃ，３ｅの一端
が共通バスバー５に接続されており、電極指３ｂ，３
ｄ，３ｆの他端がバスバー７ａに電気的に接続されてい
る。さらに、電極指３ｆは、共通バスバー５の近傍にお
いて共通バスバー５と平行に延ばされているバスバー７
ｂに電気的に接続されている。すなわち、電極指３ｆ
は、その一端がバスバー７ａに、他端がバスバー７ｂに
接続されている。同様に、ＩＤＴ部３Ｂにおいても、電
極指３ｇの一端がバスバー７ａに、他端がバスバー７ｂ
に接続さている。そして、電極指３ｈ，３ｊ，３ｌの一
端は、バスバー７ｃに接続されており、電極指３ｉ，３
ｋの一端はバスバー７ｂに接続されている。
【００３５】他方のＩＤＴ４における電極指４ａ〜４ｌ
も、ＩＤＴ３と同様に構成されている。なお、ＩＤＴ
３，４においては、ＩＤＴ部３Ｂ，４Ｂ側に、バスバー
７ｂ，７ｄが配置されており、バスバー７ｂ，７ｄは、
共通バスバー５とは電気的に絶縁されている。
【００３６】図５は、第１，第２のＩＤＴが２分割され
ている横結合型ＳＡＷ共振子フィルタ１の他の変形例を
示す斜視図である。ここでは、図４に示したＳＡＷ共振
子フィルタ６とほぼ同様の電極構造を有するが、端面２
ｂ側のＩＤＴ部３Ｂ，４Ｂにおいて、共通バスバー５が
配置されていない。従って、電極指３ｉ、３ｋは、バス
バー７ｂに接続されており、同様に、電極指４ｉ，４ｋ
はバスバー７ｄに接続されている。
【００３７】図４及び図５に示したように、本発明に係
る横結合型ＳＡＷ共振子フィルタ１では、各ＩＤＴ３，
４における分割態様は種々変更し得る。この場合におい
ても、各ＩＤＴ３，４が分割されているので、ＳＡＷ共
振子フィルタ１と同様に、狭帯域化を図ることができ
る。
【００３８】さらに、図６に示すように、圧電基板１２
上に、複数の横結合型ＳＡＷ共振子フィルタを構成し、
縦続することにより、複数段構成のＳＡＷ共振子フィル
タ１１を構成してもよい。図６に示すＳＡＷ共振子フィ
ルタ１１では、圧電基板１２の対向端面１２ａ，１２ｂ
間に、第１のＳＡＷ共振子フィルタ部１１Ａと、第２の
ＳＡＷ共振子フィルタ部１１Ｂとが構成されている。各
ＳＡＷ共振子フィルタ部１１Ａ，１１Ｂは、いずれも、
図１に示したＳＡＷ共振子フィルタ１と同様に構成され
ている。そして、接続導電部１３，１４により、ＳＡＷ
共振子フィルタ部１１Ａ，１１Ｂが電気的に接続され
て、横結合型ＳＡＷ共振子フィルタ部１１Ａ，１１Ｂが
縦続接続されている。
【００３９】このように、本発明に係る横結合型ＳＡＷ
共振子フィルタでは、１つの圧電基板１２上に、複数の
横結合型ＳＡＷ共振子フィルタ部を構成することによ
り、複数段構成のＳＡＷ共振子フィルタとしてもよい。
【００４０】また、図７は、同様に、２個の横結合型Ｓ
ＡＷ共振子フィルタを単一の圧電基板上において２段縦
続接続した構成を示す。図７に示すＳＡＷ共振子フィル
タ２１は、図５に示したＳＡＷ共振子フィルタ２個を表
面波伝搬方向と直交する方向に配置した構成を有する。
各ＳＡＷ共振子フィルタ部２１Ａ，２１Ｂは、接続導電
部２３，２４に電気的に接続され、縦続接続されてい
る。
【００４１】図８は、本発明の第２の実施例に係る縦結
合型ＳＡＷ共振子フィルタを示す斜視図である。ＳＡＷ
共振子フィルタ３１は、矩形の圧電基板３２を用いて構
成されている。
【００４２】圧電基板３２は、圧電基板２と同様の材料
で構成されている。また、圧電基板３２は、対向し合う
端面３２ａ，３２ｂを有する。また、圧電基板３２の上
面３２ｃには、第１，第２のＩＤＴ３３，３４が形成さ
れている。ＩＤＴ３３，３４は、アルミニウムなどの金
属膜をパターニングすることにより形成されている。
【００４３】ＩＤＴ３３は、表面波伝搬方向と直交する
方向に延びる複数本の電極指３３ａ〜３３ｊを有する
が、２つのＩＤＴ部３３Ａ，３３Ｂに分割されている。
すなわち、ＩＤＴ部３３Ａは、電極指３３ａ〜３３ｅを
有し、ＩＤＴ部３３Ｂは、電極指３３ｆ〜３３ｊを有す
る。
【００４４】ＩＤＴ部３３Ａにおいては、電極指３３
ａ，３３ｃ，３３ｅの一端が、表面波伝搬方向に延びる
バスバー３３ｋに接続されている。他方、電極指３３
ｂ，３３ｄは、バスバー３ｌに接続されている。従っ
て、電極指３３ａ，３３ｃ，３３ｅが、電極指３３ｂ，
３３ｄと互いに間挿し合うように配置されている。
【００４５】他方、ＩＤＴ部３３Ｂにおいては、電極指
３３ｆ，３３ｈ，３３ｊの一端がバスバー３３ｋに接続
されている。また、電極指３３ｇ，３３ｉの一端が、バ
スバー３３ｍに接続されている。従って、電極指３３
ｆ，３３ｈ，３３ｊが、電極指３３ｇ，３３ｉと間挿し
合うように配置されている。
【００４６】なお、電極指３３ａは、端面３２ａと上面
３２ｃとのなす端縁に沿って形成されており、その幅
は、励振される表面波の波長λとしたときに、約λ／８
とされている。残りの電極指３３ｂ〜３３ｊの幅は、約
λ／４とされている。また、各電極指間の表面波伝搬方
向に沿うギャップの幅は約λ／４とされている。
【００４７】第２の共振子を構成するＩＤＴ３４は、Ｉ
ＤＴ３３に対して表面波伝搬方向に沿って並べられてい
る。ＩＤＴ３４もまた、ＩＤＴ３３と同様に、２個のＩ
ＤＴ部３４Ａ，３４ｂを有する。ＩＤＴ部３４Ａは、Ｉ
ＤＴ３３側に配置されており、電極指３４ａ〜３４ｅを
有する。ＩＤＴ部３４Ｂは、電極指３４ｆ〜３４ｊを有
する。
【００４８】ＩＤＴ部３４Ａにおいては、電極指３４
ａ，３４ｃ，３４ｅの一端がバスバー３４ｋに接続され
ている。他方、電極指３４ｂ，３４ｄの一端は、バスバ
ー３４ｋとは反対側のバスバー３４ｌに接続されてい
る。同様に、ＩＤＴ部３４ｂにおいては、電極指３４
ｆ，３４ｈ，３４ｊの一端がバスバー３４ｋに接続され
ており、電極指３４ｇ，３４ｉの一端がバスバー３４ｍ
に接続されている。
【００４９】ＩＤＴ部３４Ａにおいては、上記電極指３
４ａ，３４ｃ，３４ｅが、電極指３４ｂ，３４ｄと間挿
し合うように配置されている。ＩＤＴ部３４Ｂにおいて
は、電極指３４ｆ，３４ｈ，３４ｊが、電極指３４ｇ，
３４ｉと間挿し合うように配置されている。
【００５０】また、圧電基板３２の端面３２ｂと上面３
２ｃとのなす端縁に沿うように、最外側の３４ｊが配置
されている。この電極指３４ｊは、電極指３３ａと同様
に、約λ／８の幅を有する。残りの電極指３４ａ〜３４
ｉの幅、並びに各電極指間の表面波伝搬方向に沿うギャ
ップの幅は、約λ／４とされている。
【００５１】本実施例の縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタ
３１では、対向２端面３２ａ，３２ｂ間に上記ＩＤＴ３
３，３４が形成されており、端面反射型のＳＡＷ共振子
フィルタとされている。動作に際しては、ＳＨタイプの
表面波、例えばＢＧＳ波やラブ波などが励振され、各Ｉ
ＤＴ３３，３４からなる共振子により生じた共振モード
が結合され、縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタとして動作
する。
【００５２】本実施例のＳＡＷ共振子フィルタ３１で
は、上記のようにＩＤＴ３３，３４を有する端面反射型
の縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタにおいて、各ＩＤＴ３
３，３４が、ＩＤＴ部３３Ａ，３３Ｂ及び３４Ａ，３４
Ｂを有するように分割されているので、実効的な電気機
械結合係数が低められる。従って、２つの共振子の各反
共振周波数−共振周波数の周波数差Δｆが共に小さくさ
れている。よって、この２つの共振子の結合によって生
じる縦結合型共振子フィルタでは、図１９に示した従来
の縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタ５１に比べて狭帯域化
を図ることができる。これを具体的な実験例に基づき説
明する。
【００５３】図１９に示すように、圧電基板５２として
２．１×１．２×厚み０．５ｍｍの圧電セラミックから
なる矩形の圧電基板を用い、ＩＤＴ５３，５４の電極指
の対数を、それぞれ、２０対及び１５対とし、電極指交
差幅をいずれも４λとし、中心周波数４１．３ＭＨｚの
従来のＳＡＷ共振子フィルタ５１を作製した。このＳＡ
Ｗ共振子フィルタ５１の周波数振幅特性を図１０に示
す。
【００５４】また、上記と同じ圧電基板を用い、ＩＤＴ
３３，３４の電極指の対数を、それぞれ２０対及び１５
対とし、電極指交差幅をいずれも４λとし、ただし、各
ＩＤＴ３３，３４を、図８に示したように２分割し、中
心周波数が４１．３ＭＨｚである実施例のＳＡＷ共振子
フィルタ３１を作製した。実施例のＳＡＷ共振子フィル
タ３１の減衰量周波数特性を図１１に示す。
【００５５】図１０に示すＳＡＷ共振子フィルタ５１の
特性では、減衰量が３ｄＢにおける３ｄＢ減衰帯域の幅
は１１７０ｋＨｚであったのに対し、本実施例では、８
６０ｋＨｚと狭くなった。従って、分割されていないＩ
ＤＴ５３，５４を用いた従来のＳＡＷ共振子フィルタ５
１に比べて、本実施例のＳＡＷ共振子フィルタ３１によ
れば、帯域を狭くし得ることがわかる。
【００５６】図９は、本発明の第３の実施例に係る縦結
合型ＳＡＷ共振子フィルタを示す斜視図である。図９に
示すＳＡＷ共振子フィルタ４１では、矩形の圧電基板４
２が、対向し合う端面４２ａ，４２ｂを有する。圧電基
板４２は、第１の実施例の圧電基板２と同様の材料で構
成され得る。圧電基板４２の上面４２ｃ上には、第１，
第２のＩＤＴ４３，４４が表面波伝搬方向に並べて配置
されている。
【００５７】本実施例のＳＡＷ共振子フィルタ４１が、
第２の実施例のＳＡＷ共振子フィルタ３１と異なる点
は、第１，第２のＩＤＴ４３，４４が、それぞれ、３個
のＩＤＴ部４３Ａ〜４３Ｃ，４４Ａ〜４４Ｃを有するこ
とにある。
【００５８】すなわち、ＩＤＴ４３を例にとると、ＩＤ
Ｔ４３は、表面波伝搬方向と直交する方向に延びる電極
指４３ａ〜４３ｌを有するが、ＩＤＴ部４３Ａは、電極
指４３ａ〜４３ｄを有し、ＩＤＴ部４３Ｂが電極指４３
ｅ〜４３ｈを有し、ＩＤＴ部４３Ｃが、電極指４３ｉ〜
４３ｌを有する。
【００５９】電極指４３ａの幅は、約λ／８とされてお
り、残りの電極指４３ｂ〜４３ｌの幅は約λ／４とされ
ている。また、各電極指間の表面波伝搬方向に沿うギャ
ップは、約λ／４とされている。
【００６０】ＩＤＴ４４は、電極指４４ａ〜４４ｌを有
し、ＩＤＴ４３と同様に、３個のＩＤＴ部４４Ａ〜４４
Ｃを有する。ＩＤＴ４４においても、端面４２ｂと上面
４２ｃとのなす端縁に沿うように形成された電極指４４
ｌは、その幅が約λ／８とされており、残りの電極指４
４ａ〜４４ｋの幅は約λ／４とされている。
【００６１】上記のように、ＳＡＷ共振子フィルタ４１
では、ＩＤＴ４３，４４が、それぞれ、ＳＡＷ共振子を
構成するが、各ＩＤＴ４３，４４が３個のＩＤＴ部４３
Ａ〜４３Ｃ，４４Ａ〜４４Ｃを有するように分割されて
いるので、第２の実施例のＳＡＷ共振子フィルタ３１に
比べて、実効的な電気機械結合係数がより一層低下さ
れ、狭帯域化が図られる。これを、具体的な実験例に基
づき説明する。
【００６２】図１２は、ＩＤＴ４３，４４を上記のよう
にＩＤＴ部４３Ａ〜４３Ｃ及び４４Ａ〜４４Ｃを有する
ように３分割したことを除いては、前述した図１０及び
図１１にそれぞれ特性が示されている従来例及び第２の
実施例のＳＡＷ共振子フィルタ３１と同様にして作製さ
れたＳＡＷ共振子フィルタ４１の周波数振幅特性を示
す。図１２を図１０及び図１１と比較すれば明らかなよ
うに、ＩＤＴ４３，４４を３分割することにより、より
一層狭帯域化を図り得ることがわかる。
【００６３】さらに、本願発明者らは、上記実験例と同
様にして、第１，第２のＩＤＴを４分割及び５分割し、
他の点は同様にして本発明に従う縦結合型ＳＡＷ共振子
フィルタをそれぞれ作製し、周波数振幅特性を測定し
た。結果を図１３及び図１４に示す。
【００６４】図１３及び図１４を図１１及び図１２と比
較すれば明らかなように、分割数を高めるにしたがっ
て、より一層の狭帯域化を図り得ることがわかる。図１
２〜図１４の結果を考慮し、上記実験例で作製したＩＤ
Ｔの分割数が異なる種々のＳＡＷ共振子フィルタを作製
し、分割数と、１０ｄＢ減衰帯域幅、挿入損失との関係
を求めた。その結果を図１５，図１６に示す。また、共
振子フィルタの片側のＩＤＴの共振特性から求めた分割
数と、電気機械結合係数、または共振周波数と反共振周
波数との周波数差Δｆの関係を求めた。結果を図１７，
図１８に示す。
【００６５】図１５〜図１８から明らかなように、ＩＤ
Ｔの分割数が増加するにつれて、１０ｄＢ減衰帯域の幅
が狭くなり、狭帯域化を図り得ることがわかる。しかし
ながら、分割数が増加するにつれて、挿入損失が増加す
ることがわかる。特に、分割数を４から５に高めた場
合、挿入損失が急激に大きくなることがわかる（図１
６）。
【００６６】従って、ＳＨタイプの表面波を利用した端
面反射型の縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタを構成する場
合、第１，第２のＩＤＴの分割数は２〜４の範囲とする
ことが好ましく、それによって挿入損失の増大を抑制し
つつ狭帯域化を図り得ることがわかる。
【００６７】
【発明の効果】本発明に係るＳＨタイプの表面波を利用
したＳＡＷ共振子フィルタでは、第１，第２のＩＤＴが
それぞれ複数のＩＤＴ部を有するように分割されている
ので、実効的な電気機械結合係数が低下され、それによ
って狭帯域化を図ることができる。ＩＤＴの電極構造の
改良により狭帯域化を図ることができるので、圧電基板
として温度特性に優れた圧電基板を用いることができ、
狭帯域と良好な温度特性とを兼ね備えたＳＡＷ共振子フ
ィルタを提供することができる。
【００６８】また、従来のＳＡＷ共振子フィルタにおい
て、ＩＤＴの電極厚みを薄くして狭帯域化を図った場合
にはバルク波による特性の劣化が大きかったのに対し、
第１の発明によれば、ＩＤＴの電極厚みを薄くする必要
がないため、バルク波による特性の劣化も生じがたい。
さらに、従来の２個の共振モードの周波数域を近づけて
狭帯域化を図った場合には挿入損失が増大したのに対
し、本発明では、２個の共振モードをさほど近づける必
要がないため、挿入損失の増大も生じがたい。
【００６９】特に、第１，第２のＩＤＴを、２〜４個の
ＩＤＴ部を有するように分割した場合には、挿入損失の
増大をより一層抑制することができ、低損失かつ狭帯域
のＳＡＷ共振子フィルタを提供することが可能となる。
【００７０】本発明に係るＳＡＷ共振子フィルタにおい
て、第１，第２のＩＤＴを表面波伝搬方向と直交する方
向に配置して横結合型のＳＡＷ共振子フィルタを構成し
た場合には、第１，第２のＩＤＴがそれぞれ複数のＩＤ
Ｔ部を有するように分割されているので、実効的な電気
機械結合係数が低下され、それによって狭帯域化を図る
ことができる。ＩＤＴの電極構造の改良により狭帯域化
を図ることができるので、圧電基板として温度特性に優
れた圧電基板を用いることができ、狭帯域と良好な温度
特性とを兼ね備えた横結合型ＳＡＷ共振子フィルタを提
供することができる。
【００７１】さらに、圧電基板の対向し合う第１，第２
の端面間の反射を利用したＳＨタイプの表面波を利用し
た端面反射型のＳＡＷ共振子フィルタとした場合には、
低損失でありかつ選択度に優れ、小型の帯域フィルタを
提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例としての横結合型ＳＡＷ
共振子フィルタの斜視図。
【図２】横結合型ＳＡＷ共振子フィルタにおけるＩＤＴ
の分割数と、１０ｄＢ減衰帯域幅との関係を示す図。
【図３】横結合型ＳＡＷ共振子フィルタにおけるＩＤＴ
の分割数と挿入損失の関係を示す図。
【図４】本発明に係る横結合型ＳＡＷ共振子フィルタの
変形例を示す斜視図。
【図５】本発明に係る横結合型ＳＡＷ共振子フィルタの
他の変形例を示す斜視図。
【図６】本発明に従う横結合型ＳＡＷ共振子フィルタを
複数段接続してなる横結合型ＳＡＷ共振子フィルタを示
す斜視図。
【図７】複数の横結合型ＳＡＷ共振子を複数段縦続接続
してなる横結合型ＳＡＷ共振子フィルタの他の例を示す
斜視図。
【図８】本発明の第２の実施例に係る縦結合型ＳＡＷ共
振子フィルタを説明するための斜視図。
【図９】本発明の第３の実施例に係る縦結合型ＳＡＷ共
振子フィルタを示す斜視図。
【図１０】従来の縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタの周波
数振幅特性を示す図。
【図１１】第２の実施例に係る縦結合型ＳＡＷ共振子フ
ィルタの周波数振幅特性を示す図。
【図１２】第３の実施例に係る縦結合型ＳＡＷ共振子フ
ィルタの周波数振幅特性を示す図。
【図１３】本発明に従ってＩＤＴを４分割した場合の縦
結合型ＳＡＷ共振子フィルタの周波数振幅特性を示す
図。
【図１４】本発明に従ってＩＤＴを５分割した場合の縦
結合型ＳＡＷ共振子フィルタの周波数振幅特性を示す
図。
【図１５】縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタにおけるＩＤ
Ｔの分割数と、１０ｄＢ減衰帯域幅との関係を示す図。
【図１６】縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタにおけるＩＤ
Ｔの分割数と挿入損失との関係を示す図。
【図１７】縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタの片側ＩＤＴ
のＳＡＷ共振子の分割数と、実効電気機械結合係数Ｋと
の関係を示す図。
【図１８】縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタの片側ＩＤＴ
で評価した共振特性のＩＤＴの分割数と、共振周波数と
反共振周波数との間の周波数差ΔＦとの関係を示す図。
【図１９】従来の縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタを示す
斜視図。
【図２０】従来の横結合型ＳＡＷ共振子フィルタを示す
斜視図。
【図２１】従来のレーリー波を利用した２ポート型ＳＡ
Ｗ共振子フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【符号の説明】
１…横結合型ＳＡＷ共振子フィルタ ２…圧電基板 ２ａ，２ｂ…第１，第２の端面 ２ｃ…上面 ３，４…第１，第２のＩＤＴ ３Ａ，３Ｂ…ＩＤＴ部 ４Ａ，４Ｂ…ＩＤＴ部 ３ａ〜３ｎ…電極指 ４ａ〜４ｎ…電極指 ６…ＳＡＷ共振子フィルタ １１…横結合型ＳＡＷ共振子フィルタ １１Ａ…第１のＳＡＷ共振子フィルタ部 １１Ｂ…第２のＳＡＷ共振子フィルタ部 １２…圧電基板 １２ａ，１２ｂ…端面 ２１…横結合型ＳＡＷ共振子フィルタ ２１Ａ，２１Ｂ…ＳＡＷ共振子フィルタ部 ３１…縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタ ３２…圧電基板 ３２ａ，３２ｂ…第１，第２の端面 ３２ｃ…上面 ３３，３４…第１，第２のＩＤＴ ３３ａ〜３３ｊ…電極指 ３４ａ〜３４ｊ…電極指 ４１…縦結合型ＳＡＷ共振子フィルタ ４２…圧電基板 ４２ａ，４２ｂ…第１，第２の端面 ４２ｃ…上面 ４３ａ〜４３ｌ，４４ａ〜４４ｌ…電極指 ４３，４４…第１，第２のＩＤＴ ４３Ａ〜４３Ｃ…ＩＤＴ部 ４４Ａ〜４４Ｃ…ＩＤＴ部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧電基板と、前記圧電基板上に並べられ
    ており、第１，第２の共振子をそれぞれ構成している第
    １，第２のインターデジタルトランスデューサとを備え
    るＳＨタイプの表面波を利用したＳＡＷ共振子フィルタ
    において、 前記第１，第２のインターデジタルトランスデューサが
    複数のインターデジタルトランスデューサ部に分割され
    ていることを特徴とする、ＳＡＷ共振子フィルタ。
  2. 【請求項２】 前記第１，第２のインターデジタルトラ
    ンスデューサが、２〜４個のインターデジタルトランス
    デューサ部を有するように分割されていることを特徴と
    する、請求項１に記載のＳＡＷ共振子フィルタ。
  3. 【請求項３】 前記第１，第２のインターデジタルトラ
    ンスデューサが前記圧電基板上において表面波伝搬方向
    に直交する方向に並べられて横結合型ＳＡＷ共振子フィ
    ルタとされている、請求項１または２に記載のＳＡＷ共
    振子フィルタ。
  4. 【請求項４】 圧電基板が対向し合う第１，第２の端面
    を有し、第１または第２のインターデジタルトランスデ
    ューサの電極指が第１，第２の端面と平行に形成されて
    おり、かつＳＨタイプの表面波が第１，第２の端面で反
    射される端面反射型のＳＡＷ共振子フィルタである、請
    求項１〜３の何れかに記載のＳＡＷ共振子フィルタ。
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