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JP2000295072A - Triple mode piezoelectric filter - Google Patents

Triple mode piezoelectric filter

Info

Publication number
JP2000295072A
JP2000295072A JP11095802A JP9580299A JP2000295072A JP 2000295072 A JP2000295072 A JP 2000295072A JP 11095802 A JP11095802 A JP 11095802A JP 9580299 A JP9580299 A JP 9580299A JP 2000295072 A JP2000295072 A JP 2000295072A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrodes
mode
filter
triple
triple mode
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
Application number
JP11095802A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshinobu Sakurai
俊信 櫻井
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.)
Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment 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 Toyo Communication Equipment Co Ltd filed Critical Toyo Communication Equipment Co Ltd
Priority to JP11095802A priority Critical patent/JP2000295072A/en
Publication of JP2000295072A publication Critical patent/JP2000295072A/en
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 三重モード圧電フィルタの通過帯域内の群遅
延時間偏差を改善する手段を得る。 【解決手段】 圧電基板に3対の電極を配置して構成し
た三重モード圧電フィルタにおいて、前記中央の電極の
両近傍に該電極より小さい薄膜を付着し、対称1次及び
2次モードのQ値を反対称1次モードのQ値より劣化させ
る。
(57) [Problem] To provide a means for improving a group delay time deviation in a pass band of a triple mode piezoelectric filter. SOLUTION: In a triple mode piezoelectric filter constituted by arranging three pairs of electrodes on a piezoelectric substrate, thin films smaller than the central electrodes are attached near both sides of the center electrode, and Q values of symmetric primary and secondary modes are provided. Is degraded from the Q value of the antisymmetric first-order mode.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は圧電フィルタに関
し、特に群遅延時間特性を改善した三重モード圧電フィ
ルタ関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric filter, and more particularly, to a triple mode piezoelectric filter having improved group delay time characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】二重モード圧電フィルタは小型であるこ
と、高減衰量が得られること及び堅牢であること等の理
由から、移動体端末機の第一IF用フィルタとして広く
用いられている。図3(a)、(b)は従来の二重モー
ド圧電フィルタ(以下、二重モードフィルタと称す)の
構成を示す図であって、同図(a)は平面図、(b)は
A−Aにおける断面図である。二重モードフィルタは、
圧電基板11の主面上に形状のほぼ等しい電極12a、13aを
所定の間隙gをおいて配置すると共に、該電極と対向し
て反対側に同一形状の電極12b、13bを配設し、電極12a
〜13bからそれぞれリード電極14a〜15bを圧電基板11の
端部に延在して構成する。この構成において、例えば電
極12a〜13b間に高周波信号を印加すると、電極12a〜1
3b間に音響結合が生じる結果、多数の厚み滑り振動が励
起され、そのうち電極形状に依存するが対称1次共振モ
ードF1(共振周波数f1)と反対称1次共振モードF2(共
振周波数f2)が強勢に励起され、これらの2つのモード
を利用した帯域フィルタとして機能することはよく知ら
れている。
2. Description of the Related Art Dual mode piezoelectric filters are widely used as first IF filters for mobile terminals because of their small size, high attenuation, and robustness. FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a configuration of a conventional dual mode piezoelectric filter (hereinafter, referred to as a dual mode filter). FIG. 3A is a plan view, and FIG. It is sectional drawing in -A. The dual mode filter is
Electrodes 12a and 13a having substantially the same shape are arranged on the main surface of the piezoelectric substrate 11 with a predetermined gap g, and electrodes 12b and 13b having the same shape are arranged on the opposite side to the electrodes. 12a
To 13b, lead electrodes 14a to 15b extend to the ends of the piezoelectric substrate 11, respectively. In this configuration, for example, when a high frequency signal is applied between the electrodes 12a to 13b, the electrodes 12a to 1b
As a result of the acoustic coupling between 3b, a number of thickness-shear vibrations are excited, of which the symmetric primary resonance mode F1 (resonance frequency f 1 ) and the antisymmetric primary resonance mode F2 (resonance frequency f 2 ) Is well-excited and functions as a bandpass filter using these two modes.

【0003】図4は、中心周波数が45MHzとなるように
構成し、電極12a及び13aを0.4mm×0.8mm、電極間隙gを
0.4mmとし、中心周波数が45MHzとなるよに構成したとき
のフィルタ特性の一例を示す図であり、横軸を周波数と
し、図中の曲線αは振幅特性(図中左側の目盛り)、曲
線βは群遅延時間特性(図中右側の目盛り)を示してい
る。帯域幅は3dBで±15kHz、3dB帯域幅内の群遅延時間
偏差は4.6μsである。
FIG. 4 shows a configuration in which the center frequency is 45 MHz, the electrodes 12a and 13a are 0.4 mm × 0.8 mm, and the electrode gap g is
It is a figure which shows an example of the filter characteristic at the time of comprising so that it may be set to 0.4 mm and a center frequency may be set to 45 MHz, frequency is set on a horizontal axis, the curve (alpha) in an figure is an amplitude characteristic (scale on the left side in a figure), Indicates the group delay time characteristic (the scale on the right side in the figure). The bandwidth is ± 15 kHz at 3 dB, and the group delay time deviation within the 3 dB bandwidth is 4.6 μs.

【0004】近年、携帯電話等の無線通信機器の需要が
急激に増加したのに対応するため、通信チャネルの間隔
をせまくしてチャネル数を増加する上で、無線通信機器
に用いるIFフィルタに対して選択度の改善が要求され
ている。この解決策として二重モードフィルタを2段縦
続接続して選択度を改善する方法と、二重モードフィル
タの代わりに三重モード圧電フィルタ(以下、三重モー
ドフィルタと称す)を用いる方法とがある。後者は群遅
延時間特性、コスト及び小型化の点で前者より有利であ
り、最近では三重モードフィルタが広く使用されるよう
になっている。図5(a)、(b)は三重モードフィル
タの構成を示す図であって、同図(a)は平面図、同図
(b)はA−Aにおける断面図である。三重モードフィ
ルタは、圧電基板21の主面にほぼ形状の等しい3個の電
極22a、23a、24aをそれぞれ電極間隙g1をおいて基板21
の長辺に平行に配置すると共に、該電極22a、23a、24a
と対向して基板21の裏側に形状の等しい電極22b、23b、
24bをそれぞれ配設する。さらに、電極22a〜24bからそ
れぞれ圧電基板21の端部にリード電極25a〜27bを延在し
て、三重モードフィルタを構成している。
In recent years, in response to the rapid increase in demand for wireless communication devices such as mobile phones, the number of communication channels has been increased by increasing the number of channels. There is a demand for improved selectivity. As a solution to this, there are a method of improving the selectivity by cascading dual mode filters in two stages, and a method of using a triple mode piezoelectric filter (hereinafter referred to as a triple mode filter) instead of the dual mode filter. The latter is more advantageous than the former in terms of group delay time characteristics, cost and miniaturization, and recently triple mode filters have been widely used. FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a configuration of a triple mode filter, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along AA. The triple-mode filter includes three electrodes 22a, 23a, and 24a having substantially the same shape on the main surface of the piezoelectric substrate 21 with an electrode gap g1 therebetween.
And the electrodes 22a, 23a, 24a
The electrodes 22b, 23b having the same shape on the back side of the substrate 21 opposite to
24b will be provided respectively. Further, lead electrodes 25a to 27b extend from the electrodes 22a to 24b to the ends of the piezoelectric substrate 21, respectively, to constitute a triple mode filter.

【0005】周知のように、電極22a、22b間に高周波電
圧が印加されると、電極22a〜27b間に音響結合が生じる
結果、多数の厚み滑り振動が励起され、そのうち電極形
状に依存するが対称1次共振モードF1(共振周波数
f1)、反対称1次共振モードF2(共振周波数f2)及び対
称2次共振モードF3(共振周波数f3)が強勢に励起さ
れ、これらの3つのモードを利用した帯域フィルタとし
て機能する。三重モードフィルタの電気的等価回路は図
6(a)に示すように、格子型回路で表わされ、その直
列腕は反対称1次モードF2の共振回路として、格子腕は
対称1次モードF1の共振回路と対称2次モードF3の共振
回路との並列接続回路として表現される。なお、対称1
次モード、反対称1モード及び対称1次モードは共に、
図6(b)に示す周知の共振回路で表される。
As is well known, when a high-frequency voltage is applied between the electrodes 22a and 22b, acoustic coupling occurs between the electrodes 22a and 27b, and as a result, a large number of thickness-slip vibrations are excited. Symmetric primary resonance mode F1 (resonance frequency
f 1 ), the anti-symmetric primary resonance mode F2 (resonance frequency f 2 ) and the symmetric secondary resonance mode F 3 (resonance frequency f 3 ) are strongly excited, and function as a bandpass filter using these three modes. As shown in FIG. 6 (a), the electrical equivalent circuit of the triple mode filter is represented by a lattice type circuit, the series arm of which is an antisymmetric primary mode F2 resonance circuit, and the lattice arm is a symmetric primary mode F1. And a resonance circuit of the symmetrical secondary mode F3. Symmetry 1
The first-order mode, the antisymmetric first-order mode and the symmetric first-order mode are both
This is represented by a known resonance circuit shown in FIG.

【0006】図7は、図6に示す三重モードフィルタの
リアクタンス特性、即ち周波数−リアクタンス曲線を示
す図であって、横軸は周波数、縦軸はリアクタンスであ
る。同図に示すように、周波数を高周波側に変化させる
と、始めに実線で示す格子腕の対称1次モードF1の共振
周波数f1が現れ、少し離れてその反共振周波数f1aが現
れる。さらに、周波数を高くすると破線で示す反対称1
モードF2の共振周波数f2と反共振周波数f2a、実線で示
す対称2次モードF3の共振周波数f3と反共振周波数f3a
が順に現れる。フィルタ理論によると対称1次モードの
反共振周波数f1aと、反対称1次モードの共振周波数f2
とをほぼ一致させると共に、反対称1次モードの反共振
周波数f2aと対称2次モードの共振周波数f3とをほぼ一
致させると、帯域内でリップルの少ないフィルタが得ら
れることは周知のことである。
FIG. 7 is a diagram showing a reactance characteristic of the triple mode filter shown in FIG. 6, that is, a frequency-reactance curve, wherein the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents reactance. As shown in the figure, changing the frequency on the high frequency side, the resonance frequency f 1 of the symmetrical primary mode F1 grid arms indicated by the solid line appears at the beginning, the antiresonance frequency f 1a appears at a distance. Furthermore, when the frequency is increased, the anti-symmetric 1
The resonance frequency f 2 and the anti-resonance frequency f 2a of the mode F2, the anti-resonance frequency f 3a and the resonance frequency f 3 of the symmetrical secondary mode F3 indicated by the solid line
Appear in order. According to the filter theory, the anti-resonant frequency f 1a of the symmetric first-order mode and the resonance frequency f 2 of the anti-symmetric first-order mode
It is well known that when the resonance frequency f 2a of the anti-symmetric first-order mode and the resonance frequency f 3 of the symmetric second-order mode are almost equal to each other, a filter with less ripple in the band can be obtained. It is.

【0007】図8は電極22a、23a、24aを0.4mm×0.8m
m、電極間隙g1を0.3mmとし、中心周波数が45MHzとなる
ように構成したときのフィルタ特性の一例を示すもので
あって、横軸は周波数であり、図中の曲線αは振幅特性
(図中左側の目盛り)、曲線βは群遅延時間特性(図中
右側の目盛り)を示している。帯域幅は3dBで±15kHz、
3dB帯域幅内の群遅延時間偏差は9.9μsである。なお、
各振動モードのQ値は約40×103である。
FIG. 8 shows electrodes 22a, 23a and 24a each having a size of 0.4 mm × 0.8 m.
m, the electrode gap g1 is 0.3 mm, and shows an example of filter characteristics when the center frequency is set to 45 MHz. The horizontal axis represents the frequency, and the curve α in the figure represents the amplitude characteristic (FIG. The curve β shows the group delay time characteristic (the scale on the right side in the figure). Bandwidth is ± 15kHz at 3dB,
The group delay time deviation within the 3 dB bandwidth is 9.9 μs. In addition,
The Q value of each vibration mode is about 40 × 10 3 .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、北米のセルラーシステム(Amps)の端末機用IFフ
ィルタにおいては(1)3dB帯域は±15kHz、(2)3dB
帯域幅内の群遅延時間偏差10μ以下という規格が定めら
れており、上述した従来の三重モードフィルタでは群遅
延時間偏差が規格に対し余裕が無く、製品の歩留まりが
極めて悪いという問題があった。本発明は上記問題を解
決するためになされたものであって、群遅延時間偏差を
大幅に改善した三重モードフィルタを提供することを目
的とする。
However, for example, in an IF filter for a terminal of a cellular system (Amps) in North America, (1) 3 dB band is ± 15 kHz, and (2) 3 dB.
The standard that the group delay time deviation within the bandwidth is 10 μm or less is defined, and the above-described conventional triple mode filter has a problem that the group delay time deviation has no margin relative to the standard and the product yield is extremely poor. The present invention has been made to solve the above-described problem, and has as its object to provide a triple mode filter in which the group delay time deviation is significantly improved.

【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
に本発明に係る三重モード圧電フィルタの請求項1記載
の発明は、圧電基板に3対の電極を配置した三重モード
圧電フィルタにおいて、中央に配置された電極の近傍に
該電極より小さい形状の薄膜を付着したことを特徴とす
る三重モード圧電フィルタである。請求項2記載の発明
は、圧電基板に3対の電極を配置した三重モード圧電フ
ィルタにおいて、中央に配置された電極の前記3対の電
極配列方向の寸法をLとしたとき、電極の配列方向と直
交し、且つ、前記中央電極の中心を通る直線上であって
中央電極端から電極間距離W2がL/2以上離れた位置に
幅W1が0.8L以下の薄膜を付着したことを特徴とする三重
モード圧電フィルタである。請求項3記載の発明は、前
記薄膜が粘性物質であることを特徴とする三重モード圧
電フィルタである。請求項4記載の発明は、通過帯域内
における群遅延時間偏差を前記付加薄膜を付着する前よ
り低減したことを特徴とする請求項1あるいは2記載の
三重モード圧電フィルタである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a triple mode piezoelectric filter having three pairs of electrodes disposed on a piezoelectric substrate. Characterized in that a thin film having a shape smaller than that of the electrode is attached to the vicinity of the electrode disposed in the piezoelectric device. According to a second aspect of the present invention, in the triple mode piezoelectric filter in which three pairs of electrodes are arranged on a piezoelectric substrate, when the dimension of the three centrally arranged electrodes in the three electrode arrangement direction is L, the arrangement direction of the electrodes is perpendicular to, and, wherein the width W 1 at a position distance between electrodes W2 leaves L / 2 or more from the center electrode end a straight line passing through the center of the center electrode is attached to the following film 0.8L Is a triple mode piezoelectric filter. The invention according to claim 3 is the triple mode piezoelectric filter, wherein the thin film is a viscous substance. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the triple mode piezoelectric filter according to the first or second aspect, wherein a group delay time deviation in a pass band is reduced as compared with before the additional thin film is attached.

【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(a)、(b)は
本発明に係る群遅延時間偏差を改善した三重モードフィ
ルタの構成を示す図であって、同図(a)は平面図、
(b)はA−Aにおける断面図である。三重モードフィ
ルタは、圧電基板1の主面にほぼ形状の等しい3個の電
極2a、3a、4aをそれぞれ電極間隙g1をおいて基板の長辺
に平行に配置すると共に、該電極2a、3a、4aと対向して
基板1の裏側に電極2b、3b、4bを配設する。そして、電
極2a〜4bからそれぞれ圧電基板1の端部にリード電極5a
〜7bを延在する。さらに、中央電極3a、3bの電極配
列方向と平行な端辺からW2離れた位置であって、リード
電極6a、6bと重ねて、あるいは反対側の面に幅W1の短冊
状薄膜8を形成する。工程の短縮を考慮すると基板1の表
裏面いずれか一方の面に形成すう方が好ましい。図1に
示した実施例について説明すれば、中央電極3aのリード
電極6aのほぼ中央と、リード電極6bの中央であってその
対向側の基板上に、即ち蒸着等の手段を用いて、電極3a
の端から距離W2離して幅W1の短冊状の銀の薄膜8を形成
する。尚、この例では短冊状の薄膜は、基板1の端部ま
で延在せしめている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on an embodiment shown in the drawings. FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a configuration of a triple mode filter according to the present invention in which the group delay time deviation is improved, wherein FIG.
(B) is sectional drawing in AA. The triple mode filter arranges three electrodes 2a, 3a, 4a having substantially the same shape on the main surface of the piezoelectric substrate 1 in parallel with the long side of the substrate with an electrode gap g1, respectively, and the electrodes 2a, 3a, Electrodes 2b, 3b, 4b are arranged on the back side of substrate 1 facing 4a. Then, the lead electrodes 5a are respectively connected to the ends of the piezoelectric substrate 1 from the electrodes 2a to 4b.
Extends ~ 7b. Further, a strip-shaped thin film 8 having a width W1 is formed at a position W2 away from an end side parallel to the electrode arrangement direction of the center electrodes 3a, 3b and overlapping with or opposite to the lead electrodes 6a, 6b. . Considering the shortening of the process, it is preferable to form the substrate 1 on either one of the front and back surfaces. Referring to the embodiment shown in FIG. 1, the center electrode 3a is substantially at the center of the lead electrode 6a, and the center of the lead electrode 6b and on the substrate on the opposite side, that is, by using means such as vapor deposition. 3a
A strip W-shaped silver thin film 8 having a width W 1 is formed at a distance W 2 away from the end of the substrate. In this example, the strip-shaped thin film extends to the end of the substrate 1.

【0011】図1(a)に示す電極2a、2b間に高周波電
圧を印加すると、電極2a〜7b間に音響結合が生じる結
果、多数の厚み滑り振動が励起され、そのうち3対の電
極形状により対称1次共振モードF1(共振周波数f1)、
反対称1次共振モードF2(共振周波数f2)及び対称2次
共振モードF3(共振周波数f3)が強勢に励起され、これ
らの3つのモードを利用した帯域フィルタとして機能す
る。ここで、本発明の動作を説明するに先だって、振動
変位について少しく詳細に説明する。対称1次共振モー
ドF1の変位分布は、電極の配列方向に図1(b)の曲線
101に示すような対称1次共振モードの変位を呈し、反
対称1次共振モードF2は、電極の配列方向に図1(b)
の曲線102に示すような変位を呈する。また、対称2次
共振モードF3は、電極の配列方向に図1(b)の曲線10
3に示すような変位を呈する。このとき、これと直交す
る方向には対称1次共振モードF1、反対称1次共振モー
ドF2及び対称2次共振モードF3のいずれにおいても図1
(a)の曲線104に示すように対称1次共振モードの変
位を呈している。
When a high-frequency voltage is applied between the electrodes 2a and 2b shown in FIG. 1 (a), acoustic coupling occurs between the electrodes 2a and 7b, and as a result, a number of thickness-slip vibrations are excited. Symmetric primary resonance mode F1 (resonance frequency f 1 ),
Is excited in the stress antisymmetric first resonance mode F2 (resonance frequency f 2) and symmetrical secondary resonance mode F3 (resonance frequency f 3), functions as a band filter using these three modes. Here, before describing the operation of the present invention, the vibration displacement will be described in a little more detail. The displacement distribution of the symmetric primary resonance mode F1 is represented by a curve shown in FIG.
The displacement of the symmetric primary resonance mode as shown in 101 is exhibited, and the antisymmetric primary resonance mode F2 is shown in FIG.
A displacement as shown by a curve 102 in FIG. The symmetric secondary resonance mode F3 corresponds to the curve 10 in FIG.
It exhibits a displacement as shown in FIG. At this time, in the direction orthogonal to this, in any of the symmetric primary resonance mode F1, the antisymmetric primary resonance mode F2 and the symmetric secondary resonance mode F3, FIG.
As shown by the curve 104 in FIG. 7A, the symmetric primary resonance mode is displaced.

【0012】周知のように、図1(a)に示す三重モー
ドフィルタの電気的等価回路は図6(a)に示した格子
型回路で表すことができる。しかし、小さな短冊状の金
属膜8を図1(a)に示すようにリード電極6a、6bのほ
ぼの中央に付加したので、該金属膜8の質量により、圧
電基板1の長手方向中央で振動変位が最大になる対称1
次(F1)、2次(F3)モードは中央部近傍において、そ
の振動エネルギーが短冊状の金属膜8に漏洩し、それぞ
れの共振モードのQ値が劣化することになる。これに対
し、反対称1次共振モードF2は圧電基板1の長手方向中
央で振動変位が最小になるので、金属膜8の影響はほと
んど受けない。これを図6(a)に示した電気的等価回
路で説明すると、格子腕の対称1次及び2モードのQ値
が劣化することになり、これは即ち、図6(b)に示す
共振回路の抵抗値ri(i=1、3)が増大することに相当す
る。
As is well known, the electrical equivalent circuit of the triple mode filter shown in FIG. 1A can be represented by a lattice type circuit shown in FIG. However, since the small strip-shaped metal film 8 is added to almost the center of the lead electrodes 6a and 6b as shown in FIG. 1A, the mass of the metal film 8 causes vibration at the center of the piezoelectric substrate 1 in the longitudinal direction. Symmetry 1 for maximum displacement
In the next (F1) and second (F3) modes, the vibration energy leaks to the strip-shaped metal film 8 near the center, and the Q value of each resonance mode is deteriorated. On the other hand, in the anti-symmetric primary resonance mode F2, the vibration displacement is minimized at the longitudinal center of the piezoelectric substrate 1, so that the metal film 8 is hardly affected. If this is explained by the electric equivalent circuit shown in FIG. 6A, the Q values of the symmetric first and second modes of the lattice arm are degraded, that is, the resonance circuit shown in FIG. Corresponds to an increase in the resistance value r i (i = 1, 3).

【0013】そこで、図1に示す三重モードフィルタの
中心周波数を45MHz、電極2a、3a、4aの大きさを0.4mm×
0.8mm(L×H)、電極間隙g1を0.3mm、短冊状の金属膜8
の幅W 1を0.3mm(0.75L)、電極3aの端と短冊状の金属膜
8との間隙W2を0.2mm(0.5L)、銀の膜厚を1000Åとした
三重モードフィルタを試作し測定したところ、図2に示
すようなフィルタ特性α及び群遅延時間特性βを呈する
ことを確認した。これを図8と比較すると、挿入損失は
0.6dB程度増加したが、図2から明らかなように、群遅
延時間偏差は4.6μsと半減されていることが明らかであ
る。
Therefore, the triple mode filter shown in FIG.
The center frequency is 45MHz, and the size of the electrodes 2a, 3a, 4a is 0.4mm ×
0.8 mm (L x H), electrode gap g1 is 0.3 mm, strip-shaped metal film 8
Width W 10.3mm (0.75L), end of electrode 3a and strip-shaped metal film
Gap W with 8TwoWas 0.2 mm (0.5 L) and the silver film thickness was 1000 mm.
Fig. 2 shows the results of trial production and measurement of a triple mode filter.
Such a filter characteristic α and group delay time characteristic β
It was confirmed. Comparing this with FIG. 8, the insertion loss is
Although it increased by about 0.6 dB, as is apparent from FIG.
It is clear that the delay time deviation has been halved to 4.6 μs.
You.

【0014】この知見に基づき、図1(a)に示すよう
に3対の電極の配列方向における中央の電極3aの寸法
をLと、3対の電極の配列方向と直交方向における短冊
状の金属膜8との間隙W2を0.2mm〜1mm(0.5L〜2.5L)、
短冊状の金属膜8の幅W1を0.2mm〜0.4mm(0.5L〜1L)
(短冊の長さは基板の端まで)、金属膜8(本実験では
銀を用いた)の厚さを1000Å〜3000Å(0.1μm〜0.3μ
m)変化させて共振特性を測定した。その結果、幅W1
間隙W2の値により対称1次、2次共振モードの等価抵抗
r1、r3が変動するのに対し、反対称1次共振モードの等
価抵抗r2の変化は極めて少ないことが判明した。即ち、
間隙W2を小さくすると等価抵抗r1、r3は大きくなり、幅
W1を大きくしても等価抵抗r1、r3は大きくなった。この
ときの三重モードフィルタのフィルタ特性と群遅延時間
特性を測定すると、等価抵抗r1、r3が大きくなるつれ
て、フィルタの挿入損失が大きくなると共に、フィルタ
特性の遮断特性が丸みをおびてくる。同時に、通過域の
両端に存在する群遅延時間特性の突起が丸みをおびて、
突起自体が小さくなること、即ち、群遅延時間特性の改
善できることを見出した。
Based on this finding, as shown in FIG. 1A, the dimension of the central electrode 3a in the arrangement direction of the three pairs of electrodes is represented by L, and the strip-shaped metal in the direction orthogonal to the arrangement direction of the three pairs of electrodes. the gap W 2 of the membrane 8 0.2mm~1mm (0.5L~2.5L),
The width W1 of the strip-shaped metal film 8 is 0.2 mm to 0.4 mm (0.5 L to 1 L)
(The length of the strip is up to the edge of the substrate.) The thickness of the metal film 8 (in this experiment, silver was used) was 1000 to 3000 mm (0.1 to 0.3 μm).
m) The resonance characteristics were measured while changing. As a result, the width W 1 ,
Symmetric primary by the value of the gap W 2, the second-order resonance mode equivalent resistance
While it was found that r 1 and r 3 fluctuated, the change in the equivalent resistance r 2 of the antisymmetric primary resonance mode was extremely small. That is,
When the gap W 2 is reduced, the equivalent resistances r 1 and r 3 increase, and the width
W 1 a largely equivalent resistance r 1 also, r 3 is increased. When the filter characteristics and group delay time characteristics of the triple mode filter at this time are measured, as the equivalent resistances r 1 and r 3 increase, the insertion loss of the filter increases, and the cutoff characteristics of the filter characteristics are rounded. come. At the same time, the protrusions of the group delay time characteristics at both ends of the passband are rounded,
It has been found that the protrusion itself becomes smaller, that is, the group delay time characteristics can be improved.

【0015】さらに、これをシミュレーションでも確認
すべく、図6(a)の格子型回路において直列腕の反対
称1次共振モード(F2)のQ値を一定とし、格子腕の対
称1次(F1)、2次(F3)共振モードのQ値を劣化させ
ると、そのフィルタ特性がどのように変化するかをシミ
ュレーションした。反対称1次共振モード(F2)のQ値
を次際の値に近い40×103と一定にしたまま、対称1次
(F1)、2次(F3)共振モードのQ値をほぼ等しく30×1
03、25×103、20×103、15×103、10×103と変化させ
た。シミュレーションの結果によると、図2に示した特
性は対称1次(F1)、2次(F3)共振モードのQの値が
ほぼ10×103となる場合に相当していることが分かる。
Further, in order to confirm this by a simulation, in the lattice-type circuit of FIG. 6A, the Q value of the antisymmetric primary resonance mode (F2) of the series arm is fixed, and the symmetric primary (F1) We simulated how the filter characteristics change when the Q value of the secondary (F3) resonance mode is degraded. While keeping the Q value of the antisymmetric primary resonance mode (F2) constant at 40 × 10 3 close to the next value, the Q values of the symmetric primary (F1) and secondary (F3) resonance modes are almost equal to 30. × 1
0 3 , 25 × 10 3 , 20 × 10 3 , 15 × 10 3 , 10 × 10 3 . According to the result of the simulation, it is understood that the characteristic shown in FIG. 2 corresponds to the case where the value of Q in the symmetric first-order (F1) and second-order (F3) resonance modes is approximately 10 × 10 3 .

【0016】以上の説明では三重モードフィルタの3対
の電極の中、中央の電極の近傍に短冊状の金属膜を付着
して、対称1次及び2次モードのQ値を劣化させる方法
を述べたが、付着する金属の形状は楕円でも円形でもよ
く、また付着する物質は金属に限るものではなく、誘電
体物質、絶縁物質あるいは粘着性の物質でよい。要は、
対称1次及び2次モードのQ値を劣化させ所定の値まで
劣化させ、且つ、環境条件に安定な物質であればよい。
In the above description, a method of deteriorating the Q value of the symmetric first-order and second-order modes by attaching a strip-shaped metal film near the center electrode among the three pairs of electrodes of the triple mode filter. However, the shape of the metal to be attached may be elliptical or circular, and the material to be attached is not limited to metal, but may be a dielectric material, an insulating material, or an adhesive material. In short,
Any substance can be used as long as it is a substance that degrades the Q value of the symmetric primary and secondary modes to a predetermined value and is stable under environmental conditions.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、三重モードフィルタの振幅特性は同程度の維持し
ながら、群遅延時間偏差を半減すので、本発明になるフ
ィルタをAmps仕様の端末機の中間周波フィルタ(IF)
に用いれば通話品質を大幅に改善するという優れた効果
を奏す。
Since the present invention is configured as described above, the group delay time deviation is halved while maintaining the amplitude characteristics of the triple mode filter at the same level. Intermediate frequency filter (IF) of terminal
When used in the system, an excellent effect of greatly improving the communication quality can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は本発明に係る三重モードフィルタの構
成を示す平面図、(b)はその断面図、(c)〜(f)
は変位分布を示す図である。
FIG. 1A is a plan view showing a configuration of a triple mode filter according to the present invention, FIG. 1B is a cross-sectional view thereof, and FIGS.
FIG. 4 is a diagram showing a displacement distribution.

【図2】本発明に係る三重モードフィルタのフィルタ特
性で、振幅特性αと群遅延時間特性βを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an amplitude characteristic α and a group delay time characteristic β in the filter characteristics of the triple mode filter according to the present invention.

【図3】(a)は従来の二重モードフィルタの構成を示
す平面図、(b)はその断面図である。
3A is a plan view showing a configuration of a conventional dual mode filter, and FIG. 3B is a cross-sectional view thereof.

【図4】従来の二重モードフィルタの振幅特性αと群遅
延時間特性βとを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an amplitude characteristic α and a group delay time characteristic β of a conventional dual mode filter.

【図5】(a)は従来の三重モードフィルタの構成を示
す平面図、(b)はその断面図である。
5A is a plan view showing a configuration of a conventional triple mode filter, and FIG. 5B is a cross-sectional view thereof.

【図6】(a)は三重モードフィルタの電気的等価回
路、(b)は各共振モードの等価回路を示す図である。
6A is a diagram showing an electrical equivalent circuit of a triple mode filter, and FIG. 6B is a diagram showing an equivalent circuit of each resonance mode.

【図7】三重モードフィルタの周波数−リアクタンス特
性曲線である。
FIG. 7 is a frequency-reactance characteristic curve of a triple mode filter.

【図8】三重モードフィルタのフィルタ特性で、振幅特
性αと群遅延時間特性βとを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing filter characteristics of a triple mode filter, showing an amplitude characteristic α and a group delay time characteristic β.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・圧電基板 2a、2b、3a、3b、4a、4b・・電極 5a、5b、6a、6b、7a、7b・・リード電極 8・・金属膜 g1・・電極間隙 1. Piezoelectric substrate 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b Electrode 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b Lead electrode 8 Metal film g1 Electrode gap

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電基板に3対の電極を配置した三重モ
ード圧電フィルタにおいて、中央に配置された電極の近
傍に該電極より小さい形状の薄膜を付着したことを特徴
とする三重モード圧電フィルタ。
1. A triple mode piezoelectric filter in which three pairs of electrodes are arranged on a piezoelectric substrate, wherein a thin film having a shape smaller than the electrodes is attached near an electrode arranged in the center.
【請求項2】 圧電基板に3対の電極を配置した三重モ
ード圧電フィルタにおいて、中央に配置された電極の前
記3対の電極配列方向の寸法をLとしたとき、電極の配
列方向と直交し、且つ、前記中央電極の中心を通る直線
上であって中央電極端から電極間距離W2がL/2以上離
れた位置に幅W1が0.8L以下の薄膜を付着したことを特徴
とする三重モード圧電フィルタ。
2. In a triple mode piezoelectric filter in which three pairs of electrodes are arranged on a piezoelectric substrate, when the dimension of the centrally arranged electrode in the direction of arrangement of the three pairs of electrodes is L, it is orthogonal to the direction of arrangement of the electrodes. and, triple, wherein the width W 1 at a position distance between electrodes W2 leaves L / 2 or more from the center electrode end a straight line passing through the center of the center electrode is attached to the following film 0.8L Mode piezoelectric filter.
【請求項3】 前記薄膜が粘性物質であることを特徴と
する三重モード圧電フィルタ。
3. The triple mode piezoelectric filter according to claim 3, wherein said thin film is a viscous substance.
【請求項4】 通過帯域内における群遅延時間偏差を前
記付加薄膜を付着する前より低減したことを特徴とする
請求項1あるいは2記載の三重モード圧電フィルタ。
4. The triple mode piezoelectric filter according to claim 1, wherein a group delay time deviation in a pass band is reduced from before the additional thin film is attached.
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