JP2004112591A - 弾性表面波フィルタ、通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】通過帯域が広くても、良好な特性を有する弾性表面波フィルタおよび通信装置を提供する。
【解決手段】圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って、１対のくし歯状電極２０３ａ、２０４ａ、２０５ａとくし歯状電極２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂとからなる複数のくし型電極部２０３、２０４、２０５を有する。少なくとも１つのくし型電極部で、一方のくし歯状電極におけるデューティー比と、もう一方のくし歯状電極におけるデューティー比とが異なっている。
【選択図】 図１
【解決手段】圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って、１対のくし歯状電極２０３ａ、２０４ａ、２０５ａとくし歯状電極２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂとからなる複数のくし型電極部２０３、２０４、２０５を有する。少なくとも１つのくし型電極部で、一方のくし歯状電極におけるデューティー比と、もう一方のくし歯状電極におけるデューティー比とが異なっている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波フィルタおよび通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、近年の携帯電話機等の通信装置の小型化、軽量化に対する技術的進歩は目覚しいものがある。これを実現するための手段として、各構成部品の削減、小型化はもとより、複数の機能を複合した部品の開発も進んできた。特に、弾性表面波フィルタにも同様に高性能化が求められている。
【０００３】
このような弾性表面波フィルタとして、たとえば、出力インピーダンスと入力インピーダンスとがほぼ等しく、通過帯域幅が広い縦結合共振子型弾性表面波フィルタがある（例えば、特許文献１参照）。この縦結合共振子型弾性表面波フィルタは、図１９に示すように、共振子として、３つのくし型電極部（Ｉｎｔｅｒ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ、以下、ＩＤＴという）１０１、１０２、１０３を有している。上記ＩＤＴ１０１は、ＩＤＴ１０２とＩＤＴ１０３に挟み込むように配置されている。さらに、これらＩＤＴ１０１、１０２、１０３を挟み込むように、その両側に反射器（リフレクタ）１０４、１０５が設けられている。また、ＩＤＴ１０２とＩＤＴ１０３とは、入力端子１０６に接続されており、ＩＤＴ１０１は、出力端子１０７に接続されている。
【０００４】
ＩＤＴは、帯状の基端部（バスバー）と、その基端部の一方の側部から直交する方向に延びる複数の、互いに平行な電極指とを備えたくし歯状電極（ＩＤＴ電極）を２つ備えており、上記各電極指部の電極指の側部を互いに対面するように互いの電極指間に入り組んだ状態にて上記各電極指部を有するものである。
【０００５】
このようなＩＤＴ１０１、１０２、１０３では、各くし歯状電極の各電極指の長さや幅、隣り合う各電極指の間隔、互いの電極指間での入り組んだ状態の対面長さを示す交差幅を、それぞれ設定することにより信号変換特性や、通過域の設定がそれぞれ可能となっている。また、反射器においては、各反射器電極指の幅や間隔を調整することにより反射特性の設定が可能となっている。
【０００６】
このような３ＩＤＴタイプの縦結合共振子方弾性表面波フィルタは、携帯電話機のＲＦ段に使用されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−３７５８５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術の構成では、通過帯域の広く、周波数の高いＤＣＳ（ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）用フィルタのような弾性表面波フィルタを実現しようとすると、良好なＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）および十分な通過帯域を得られないという問題があった。その理由は、ＩＤＴ対数、交差幅、ＩＤＴ−Ｒｅｆギャップなどで最適化した共振モードの位置では、十分な通過帯域幅が得られていないためである。また、通過帯域外においては、十分な減衰量が得られないという問題があった。その理由は、上記の構成では、弾性表面波フィルタのアースが十分に強くなかったためである。
【０００９】
本発明の目的は、上記の課題を解決するために、通過帯域が広くても、良好な特性を有する弾性表面波フィルタおよび通信装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の弾性表面波フィルタは、上記の課題を解決するために、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って、１対のくし歯状電極からなるくし型電極部を複数有する弾性表面波フィルタにおいて、少なくとも１つのくし型電極部で、一方のくし歯状電極におけるデューティー比と、もう一方のくし歯状電極におけるデューティー比とが異なっていることを特徴としている。ここで、デューティー比（ｄｕｔｙ）は電極幅／ピッチである。
【００１１】
上記の構成によれば、良好なＶＳＷＲを有する、十分な通過帯域を有する、および通過帯域外において十分な減衰量を得ることができる等の良好な特性を有する弾性表面波フィルタを提供することができる。
【００１２】
また、前記くし型電極部を構成するくし歯状電極のうち、デューティー比が大きい側のくし歯状型電極が信号端子に接続されていることが好ましい。
【００１３】
上記の構成によれば、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲ改善することができる。
【００１４】
また、前記くし型電極部を構成するくし歯状電極のうち、デューティー比が大きい側のくし歯状電極が接地端子に接続されていることが好ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量を改善することができる。
【００１６】
また、本発明の弾性表面波フィルタは、すべてのくし型電極部で、一方のくし歯状電極におけるデューティー比と、もう一方のくし歯状電極におけるデューティー比とが異なっていることが好ましい。
【００１７】
また、前記弾性表面波フィルタが平衡−不平衡変換機能を有していてもよい。
【００１８】
また、少なくとも１つの共振子が、少なくとも１つのくし型電極部に接続されていてもよい。
【００１９】
本発明の通信装置は、前記課題を解決するために、上記弾性表面波装置のいずれかを有することを特徴としている。上記の構成によれば、通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲが改善されている、通過帯域外の減衰量が改善されているという優れた特性を有する弾性表面波フィルタを有しているので、伝送特性を向上できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、ＤＣＳ受信用の弾性表面波フィルタを例にとって説明する。
【００２１】
図１に、本実施の形態の弾性表面波フィルタの要部の構成を示す。上記弾性表面波フィルタは、４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板（圧電基板）（図示せず）上に、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１と、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１に直列に接続されている弾性表面波共振子２０２とを備えている。
【００２２】
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１の構成は、ＩＤＴ２０４を挟みこむようにＩＤＴ２０３、２０５が形成され、その両側に反射器（リフレクタ）２０６、２０７が形成されている。上記ＩＤＴ２０４は、信号端子２０９に接続されている。また、上記ＩＤＴ２０３、２０５は、上記弾性表面波共振子２０２を介して信号端子２０８に接続されている。また、上記ＩＤＴ２０３は、１対のＩＤＴ電極２０３ａ、２０３ｂからなり、上記ＩＤＴ２０４は、１対のＩＤＴ電極２０４ａ、２０４ｂからなり、上記ＩＤＴ２０５は、１対のＩＤＴ電極２０５ａ、２０５ｂからなっている。
【００２３】
また、本実施の形態では、上記縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１のＩＤＴ２０３、２０４、２０５のそれぞれにおいて、一方のＩＤＴのＩＤＴ電極におけるデューティー比と、もう一方のＩＤＴのＩＤＴ電極におけるデューティー比とが異なっている。デューティー比（ｄｕｔｙ）とは、電極幅／ピッチであり、本実施の形態のように、ピッチを一定にした上で、幅を異ならせることによりデューティー比を異ならせることができる。つまり、ＩＤＴ電極において電極指の幅を太くするとデューティー比が大きくなり、電極指の幅を細くするとデューティー比が小さくなる。
【００２４】
つまり、上記縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１では、ＩＤＴ電極２０３ａ、２０４ａ、２０５ａのデューティー比が、ＩＤＴ電極２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂのデューティー比よりも大きくなっている。言い換えれば、上記ＩＤＴ電極２０３ａ、２０４ａ、２０５ａの電極指の幅は、ＩＤＴ電極２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂの電極指の幅よりも太くなっている。
【００２５】
また、これらのＩＤＴ電極のうちデューティー比の大きいＩＤＴ電極２０３ａ、２０４ａ、２０５ａが信号端子２０８または信号端子２０９に接続されている。
【００２６】
縦結合共振子方弾性表面波フィルタ２０１の詳細な設計（実施例１）を以下に示す。縦結合共振子方弾性表面波フィルタ２０１の電極指のピッチで決まる波長をλＩとすると、
交差幅Ｗ：５７．２λＩ
ＩＤＴ本数（ＩＤＴ２０３、ＩＤＴ２０４、ＩＤＴ２０５の順）：２７／３７／２７本
ＩＤＴ波長λＩ：２．１７μｍ
反射器波長λＲ：２．１８μｍ
反射器本数：１１６本
ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔：０．５１λＩ
ＩＤＴ−反射器間隔：０．５１λＲ
デューティー比：ＩＤＴ電極（２０３ａ、２０４ａ、２０５ａ）０．７８、ＩＤＴ電極（２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂ）０．６８、反射器部 ０．６０
電極膜厚：０．０８６λＩ１
上記の構成において、対向するＩＤＴ電極のピッチは同じである。また、弾性表面波フィルタ２０１においては、互いに隣り合うＩＤＴ２０３とＩＤＴ２０４との対向部分の数本の電極指（狭ピッチ電極指）のピッチを、ＩＤＴ２０３及びＩＤＴ２０４の他の部分の電極指よりも小さくしている。同様に、互いに隣り合うＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０５との対向部分の数本の電極指（狭ピッチ電極指）のピッチを、ＩＤＴ２０４及びＩＤＴ２０５の他の部分の電極指よりも小さくしている。ここで、狭ピッチ電極指では、ＩＤＴ電極２０３ａ、２０４ａ、２０５ａにおいてデューティー比を０．７４に、ＩＤＴ電極２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂにおいてデューティー比を０．６４に設定している。
【００２７】
また、弾性表面波共振子２０２の詳細な設計を以下に示す。弾性表面波共振子２０２の電極指のピッチで決まる波長をλとすると、
交差幅Ｗ：１８．８λ
ＩＤＴ本数：３９１本
波長λ（ＩＤＴ、反射器共）：２．１３μｍ
反射器本数：３０本
ＩＤＴ−反射器間隔：０．５０λ
デューティー比（ＩＤＴ、反射器共）：０．６７
電極膜厚：０．０８８λ
上記の「間隔」とは、互いに隣り合う２本の電極指の中心間距離である。
【００２８】
本実施の形態の弾性表面波フィルタにおける、通過帯域近傍の挿入損失のグラフを図２、ＶＳＷＲを図３、４に示す。
【００２９】
また、比較例として、図５に示すように、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタにおいて、ＩＤＴ２０３、２０４、２０５の対向するＩＤＴ電極におけるデューティー比が等しい構成を挙げる。つまり、比較例の弾性表面波フィルタは、ＩＤＴ２０３、２０４、２０５のＩＤＴ電極におけるデューティー比を０．６８、狭ピッチデューティー比を０．６４とし、対向するＩＤＴ電極のデューティー比を変えていないことを除いて、全く同じ構成である。なお、上記狭ピッチ電極指とは、互いに隣り合うＩＤＴ２０３とＩＤＴ２０４との対向部分の数本の電極指のピッチ、あるいは互いに隣り合うＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０５との対向部分の数本の電極指のピッチを、他の部分の電極指よりも小さくしている電極指のことである。この比較例の弾性表面波フィルタにおける通過帯域近傍の挿入損失のグラフを図２、ＶＳＷＲを図３、４に併せて示す。
【００３０】
上記で示すＤＣＳ受信用フィルタにおける通過帯域の周波数範囲は、１８０５ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚである。この範囲における最大の挿入損失は、比較例では、約３．６ｄＢであるのに対し、本実施の形態では約３．３５ｄＢであり、この通過帯域内において挿入損失が約０．２５ｄＢ改善している。また、ＶＳＷＲを比較すると、入力側において、比較例では１．８７であるのに対し、本実施の形態では１．７８と、約０．１改善している。さらに、出力側において、比較例では２．０７であるのに対し、本実施の形態では１．９７であり、約０．１改善している。これは、ＩＤＴ２０３、２０４、２０５において、一方のデューティー比を、もう一方のデューティー比より大きくすることで、共振モードの位置を調整したことによる効果である。（図１７参照）
以上説明したように、本実施の形態では、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを有する弾性表面波フィルタにおいて、少なくとも１つのＩＤＴにおいて、一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比を、もう一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比と異ならせている。さらに、上記ＩＤＴにおけるデューティー比が大きいＩＤＴ電極が信号端子に接続されている。これにより、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲが改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００３１】
本実施の形態では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタの３つのＩＤＴのすべてにおいて、一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比と、もう一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比とを異ならせることが好ましい。これにより、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲを改善することができる。
【００３２】
また、図６に示すように、３つのＩＤＴのうち、両端のＩＤＴ２０３、２０５において、一方のＩＤＴ電極のデューティー比と、もう一方のＩＤＴ電極のデューティー比とが異なっていてもよい。さらに、図７に示すように、３つのＩＤＴのうち、中央のＩＤＴ２０４において、一方のＩＤＴ電極のデューティー比と、もう一方のＩＤＴ電極のデューティー比とが異なっていてもよい。これらの構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲを改善することができる。
【００３３】
本実施の形態では、３つのＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１つに２つの弾性表面波共振子と直列に接続した構成で説明したが、発明は上記の構成に限らず、弾性表面波フィルタに、どのような構成の複数のＩＤＴを用いてもよい。たとえば、２つや４つ以上のＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタの場合、縦結合共振子型弾性表面波フィルタを２段以上縦続接続した場合が挙げられ、これらの構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲを改善することができる。
【００３４】
さらに、本実施の形態では、入出力の信号端子がともに不平衡の構成で示しているが、本発明はこの構成に限らず、たとえば、図８に示すように、ＩＤＴ２０４に代えてＩＤＴ２１０を備え、この１つのＩＤＴ２１０の両極から信号を取り出し、入出力端子２１１、２１２の一方を平衡端子としてもよい。また、たとえば図９に示すように、信号の位相が約１８０°異なる上記弾性表面波フィルタ２０１と同様の構成の２つの弾性表面波フィルタ２２１、２２２において、一方の信号端子を並列接続して不平衡信号端子２２５とし、もう一方の信号端子を直列接続して平衡信号端子２２３、２２４としてもよい。つまり、上記弾性表面波フィルタが平衡−不平衡変換機能を有していてもよい。これらの構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲを改善することができる。
【００３５】
また、本実施の形態では、４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板を用いたが、効果が得られる原理からもわかる通り、本発明はこの基板に限らず６４〜７４°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板、４１°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板等の基板でも同様の効果が得られる。
【００３６】
また、通過帯域外の減衰量を大きくするためには、弾性表面波共振子（共振子）を少なくとも１つ以上、直列もしくは並列、あるいはその両方に、接続することが望ましい。
【００３７】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図１０ないし図１７に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００３８】
本実施の形態における弾性表面波フィルタの構成を、図１０に示す。本実施の形態では、実施の形態１の弾性表面波フィルタにおける縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１を縦結合共振子型弾性表面波フィルタ３０１に代えた構成であって、ＩＤＴ２０３、２０４、２０５をＩＤＴ３０３、３０４、３０５に代えた構成となっている。つまり、ＩＤＴ電極３０３ａ、３０４ａ、３０５ａのデューティー比が、ＩＤＴ電極３０３ｂ、３０４ｂ、３０５ｂのデューティー比よりも小さくなっており、デューティー比の小さいＩＤＴ電極３０３ａ、３０４ａ、３０５ａが信号端子２０８または信号端子２０９に接続されており、デューティー比の大きいＩＤＴ電極３０３ｂ、３０４ｂ、３０５ｂが接地端子に接続されて接地されている構成である。その他の構成は、実施の形態１の構成と同じである。
【００３９】
本実施の形態の弾性表面波フィルタにおける、上記実施の形態１と同じ詳細な設計の実施例２における、０〜２０００ＭＨｚの挿入損失のグラフを図１１に示す。また、実施の形態１において示した比較例の弾性表面波フィルタにおける挿入損失のグラフも図１１に併せて示す。０〜１５００ＭＨｚの周波数範囲での最小の減衰量は、比較例では３８、５ｄＢであるのに対し、本実施の形態２にかかる弾性表面波フィルタでは、３９．５ｄＢと、約１．０ｄＢ通過帯域外の減衰量が改善している。これは、ＩＤＴ３０３、３０４、３０５において、一方のＩＤＴ電極３０３ｂ、３０４ｂ、３０５ｂにおけるデューティー比を、もう一方のＩＤＴ電極３０３ａ、３０４ａ、３０５ａにおけるデューティー比より大きくし、デューティー比を大きくしたＩＤＴ電極３０３ｂ、３０４ｂ、３０５ｂを接地端子に接続することにより、アースを強化したことによる効果である。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態では、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを有する弾性表面波フィルタにおいて、少なくとも１つのＩＤＴにおいて、一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比を、もう一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比と異ならせている。さらに、上記ＩＤＴのデューティー比が大きいＩＤＴ電極が接地端子に接続されている。これにより、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００４１】
本実施の形態では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタの３つのＩＤＴのすべてにおいて、一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比と、もう一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比とを異ならせているが、図１２に示すように、３つのＩＤＴのうち、両端のＩＤＴ３０３、３０５において、一方のＩＤＴ電極のデューティー比と、もう一方のＩＤＴ電極のデューティー比とが異なっていてもよい。さらに、図１３に示すように、３つのＩＤＴのうち、中央のＩＤＴ３０４において、一方のＩＤＴ電極のデューティー比と、もう一方のＩＤＴ電極のデューティー比とが異なっていてもよい。これらの構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００４２】
本実施の形態では、３つのＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１つに２つの弾性表面波共振子と直列に接続した構成で説明したが、発明は上記の構成に限らず、弾性表面波フィルタに、どのような構成の複数のＩＤＴを用いてもよい。たとえば、２つや４つ以上のＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタの場合、縦結合共振子型弾性表面波フィルタを２段以上縦続接続した場合が挙げられ、これらの構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００４３】
さらに、本実施の形態では、入出力の信号端子がともに不平衡の構成で示しているが、本発明はこの構成に限らず、たとえば、図１４に示すように、ＩＤＴ３０４に代えて、ＩＤＴ３１０を備え、この１つのＩＤＴ３１０の両極から信号を取り出し、入出力端子３１１、３１２の一方を平衡端子としてもよい。また、たとえば図１５に示すように、信号の位相が約１８０°異なる弾性表面波フィルタ３０１と同様の構成の２つの弾性表面波装置３２１、３２２において、一方の信号端子を並列接続して不平衡信号端子３２５とし、もう一方の信号端子を直列接続して平衡信号端子３２３、３２４としてもよい。これらの構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００４４】
さらに、本実施の形態では、たとえば、図１６に示すように、３つのＩＤＴのうち、中央のＩＤＴ３０４をＩＤＴ電極分割タイプのＩＤＴ３３０に代えてもよい。このＩＤＴ３３０では、ＩＤＴ電極３３０ａと、ＩＤＴ電極３３０ａに対向するＩＤＴ電極３３０ｂ、３３０ｃを備えている。つまり、ＩＤＴ３３０ａに対向するＩＤＴ電極がＩＤＴ電極３３０ｂ、３３０ｃに分割されている構成である。ここで、ＩＤＴ電極３３０ａおよび３３０ｂは、ともにデューティー比が同じである。また、ＩＤＴ電極３３０ｃのデューティー比は上記ＩＤＴ電極３３０ａ、３３０ｂのデューティー比よりも小さくなっている。そして、上記ＩＤＴ電極３３０ｂ、３３０ｃのそれぞれが、信号端子３３１、３３２に接続されている。この構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００４５】
また、本実施の形態では、４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板を用いたが、効果が得られる原理からもわかる通り、本発明はこの基板に限らず６４〜７４°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板、４１°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板等の基板でも同様の効果が得られる。
【００４６】
また、通過帯域外の減衰量を大きくするためには、弾性表面波共振子を少なくとも１つ以上、直列もしくは並列、あるいはその両方に、接続することが望ましい。
【００４７】
次に、上記実施の形態に記載の弾性表面波フィルタを用いた通信装置について図１８に基づき説明する。上記通信装置６００は、受信を行うレシーバ側（Ｒｘ側）として、アンテナ６０１、アンテナ共用部／ＲＦＴｏｐフィルタ６０２、アンプ６０３、Ｒｘ段間フィルタ６０４、ミキサ６０５、１ｓｔＩＦフィルタ６０６、ミキサ６０７、２ｎｄＩＦフィルタ６０８、１ｓｔ＋２ｎｄローカルシンセサイザ６１１、ＴＣＸＯ（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ（温度補償型水晶発振器））６１２、デバイダ６１３、ローカルフィルタ６１４を備えて構成されている。
【００４８】
Ｒｘ段間フィルタ６０４からミキサ６０５へは、図１８に二本線で示したように、バランス性を確保するために各平衡信号にて送信することが好ましい。
【００４９】
また、上記通信装置６００は、送信を行うトランシーバ側（Ｔｘ側）として、上記アンテナ６０１及び上記アンテナ共用部／ＲＦＴｏｐフィルタ６０２を共用するとともに、ＴｘＩＦフィルタ６２１、ミキサ６２２、Ｔｘ段間フィルタ６２３、アンプ６２４、カプラ６２５、アイソレータ６２６、ＡＰＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ （自動出力制御））６２７を備えて構成されている。
【００５０】
そして、上記のＲｘ段間フィルタ６０４、１ｓｔＩＦフィルタ６０６、ＴｘＩＦフィルタ６２１、Ｔｘ段間フィルタ６２３には、上述した本実施の形態に記載の弾性表面波フィルタが好適に利用できる。
【００５１】
本発明にかかる弾性表面波フィルタは、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲが改善されている、通過帯域外の減衰量が改善されているという優れた特性を有するものである。よって、上記弾性表面波フィルタを有する本発明の通信装置は、伝送特性を向上できるものとなっている。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の弾性表面波装置は、以上のように、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って、１対のくし歯状電極からなるくし型電極部を複数有する弾性表面波フィルタにおいて、少なくとも１つのくし型電極部で、一方のくし歯状電極におけるデューティー比と、もう一方のくし歯状電極におけるデューティー比とが異なっている構成である。
【００５３】
上記の構成によれば、良好なＶＳＷＲおよび十分な通過帯域を有する、通過帯域外において十分な減衰量を得ることができる等の良好な特性を有する弾性表面波フィルタを提供することができるという効果を奏する。
【００５４】
また、前記くし型電極部を構成するくし歯状電極のうち、デューティー比が大きい側のくし歯状型電極が信号端子に接続されていることが好ましい。上記の構成によれば、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲ改善することができるという効果を奏する。
【００５５】
また、前記くし型電極部を構成するくし歯状電極のうち、デューティー比が大きい側のくし歯状電極が接地端子に接続されていることが好ましい。上記の構成によれば、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量を改善することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図２】図１の弾性表面波フィルタおよび比較例の弾性表面波フィルタにおける通過帯域近傍の挿入損失のグラフである。
【図３】図１の弾性表面波装置および比較例の弾性表面波フィルタにおける入力側のＶＳＷＲを示すグラフである。
【図４】図１の弾性表面波装置および比較例の弾性表面波フィルタにおける出力側のＶＳＷＲを示すグラフである。
【図５】比較例の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図６】実施の形態１の弾性表面波フィルタの一変形例を示す概略構成図である。
【図７】実施の形態１の弾性表面波フィルタの他の変形例を示す概略構成図である。
【図８】実施の形態１の弾性表面波フィルタのさらに他の変形例を示す概略構成図である。
【図９】実施の形態１の弾性表面波フィルタのさらに他の変形例を示す概略構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態２にかかる弾性表面波装置の概略構成図である。
【図１１】図１０の弾性表面波フィルタおよび比較例の弾性表面波フィルタにおける通過帯域近傍の挿入損失のグラフである。
【図１２】実施の形態２の弾性表面波フィルタの一変形例を示す概略構成図である。
【図１３】実施の形態２の弾性表面波フィルタの他の変形例を示す概略構成図である。
【図１４】実施の形態２の弾性表面波フィルタのさらに他の変形例を示す概略構成図である。
【図１５】実施の形態２の弾性表面波フィルタのさらに他の変形例を示す概略構成図である。
【図１６】実施の形態２の弾性表面波フィルタのさらに他の変形例を示す概略構成図である。
【図１７】実施の形態１と比較例との弾性表面波フィルタの共振モードの位置の変化を示すグラフである。
【図１８】本発明の通信装置の要部ブロック図である。
【図１９】従来の弾性表面波装置の概略構成図である。
【符号の説明】
２０３、２０４、２０５ ＩＤＴ（くし型電極部）
２０３ａ、２０４ａ、２０５ａ ＩＤＴ電極（くし歯状電極）
２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂ ＩＤＴ電極（くし歯状電極）
２０８、２０９ 信号端子
３０３、３０４、３０５ ＩＤＴ（くし型電極部）
３０３ａ、３０４ａ、３０５ａ ＩＤＴ電極（くし歯状電極）
３０３ｂ、３０４ｂ、３０５ｂ ＩＤＴ電極（くし歯状電極）
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波フィルタおよび通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、近年の携帯電話機等の通信装置の小型化、軽量化に対する技術的進歩は目覚しいものがある。これを実現するための手段として、各構成部品の削減、小型化はもとより、複数の機能を複合した部品の開発も進んできた。特に、弾性表面波フィルタにも同様に高性能化が求められている。
【０００３】
このような弾性表面波フィルタとして、たとえば、出力インピーダンスと入力インピーダンスとがほぼ等しく、通過帯域幅が広い縦結合共振子型弾性表面波フィルタがある（例えば、特許文献１参照）。この縦結合共振子型弾性表面波フィルタは、図１９に示すように、共振子として、３つのくし型電極部（Ｉｎｔｅｒ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ、以下、ＩＤＴという）１０１、１０２、１０３を有している。上記ＩＤＴ１０１は、ＩＤＴ１０２とＩＤＴ１０３に挟み込むように配置されている。さらに、これらＩＤＴ１０１、１０２、１０３を挟み込むように、その両側に反射器（リフレクタ）１０４、１０５が設けられている。また、ＩＤＴ１０２とＩＤＴ１０３とは、入力端子１０６に接続されており、ＩＤＴ１０１は、出力端子１０７に接続されている。
【０００４】
ＩＤＴは、帯状の基端部（バスバー）と、その基端部の一方の側部から直交する方向に延びる複数の、互いに平行な電極指とを備えたくし歯状電極（ＩＤＴ電極）を２つ備えており、上記各電極指部の電極指の側部を互いに対面するように互いの電極指間に入り組んだ状態にて上記各電極指部を有するものである。
【０００５】
このようなＩＤＴ１０１、１０２、１０３では、各くし歯状電極の各電極指の長さや幅、隣り合う各電極指の間隔、互いの電極指間での入り組んだ状態の対面長さを示す交差幅を、それぞれ設定することにより信号変換特性や、通過域の設定がそれぞれ可能となっている。また、反射器においては、各反射器電極指の幅や間隔を調整することにより反射特性の設定が可能となっている。
【０００６】
このような３ＩＤＴタイプの縦結合共振子方弾性表面波フィルタは、携帯電話機のＲＦ段に使用されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−３７５８５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術の構成では、通過帯域の広く、周波数の高いＤＣＳ（ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）用フィルタのような弾性表面波フィルタを実現しようとすると、良好なＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）および十分な通過帯域を得られないという問題があった。その理由は、ＩＤＴ対数、交差幅、ＩＤＴ−Ｒｅｆギャップなどで最適化した共振モードの位置では、十分な通過帯域幅が得られていないためである。また、通過帯域外においては、十分な減衰量が得られないという問題があった。その理由は、上記の構成では、弾性表面波フィルタのアースが十分に強くなかったためである。
【０００９】
本発明の目的は、上記の課題を解決するために、通過帯域が広くても、良好な特性を有する弾性表面波フィルタおよび通信装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の弾性表面波フィルタは、上記の課題を解決するために、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って、１対のくし歯状電極からなるくし型電極部を複数有する弾性表面波フィルタにおいて、少なくとも１つのくし型電極部で、一方のくし歯状電極におけるデューティー比と、もう一方のくし歯状電極におけるデューティー比とが異なっていることを特徴としている。ここで、デューティー比（ｄｕｔｙ）は電極幅／ピッチである。
【００１１】
上記の構成によれば、良好なＶＳＷＲを有する、十分な通過帯域を有する、および通過帯域外において十分な減衰量を得ることができる等の良好な特性を有する弾性表面波フィルタを提供することができる。
【００１２】
また、前記くし型電極部を構成するくし歯状電極のうち、デューティー比が大きい側のくし歯状型電極が信号端子に接続されていることが好ましい。
【００１３】
上記の構成によれば、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲ改善することができる。
【００１４】
また、前記くし型電極部を構成するくし歯状電極のうち、デューティー比が大きい側のくし歯状電極が接地端子に接続されていることが好ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量を改善することができる。
【００１６】
また、本発明の弾性表面波フィルタは、すべてのくし型電極部で、一方のくし歯状電極におけるデューティー比と、もう一方のくし歯状電極におけるデューティー比とが異なっていることが好ましい。
【００１７】
また、前記弾性表面波フィルタが平衡−不平衡変換機能を有していてもよい。
【００１８】
また、少なくとも１つの共振子が、少なくとも１つのくし型電極部に接続されていてもよい。
【００１９】
本発明の通信装置は、前記課題を解決するために、上記弾性表面波装置のいずれかを有することを特徴としている。上記の構成によれば、通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲが改善されている、通過帯域外の減衰量が改善されているという優れた特性を有する弾性表面波フィルタを有しているので、伝送特性を向上できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、ＤＣＳ受信用の弾性表面波フィルタを例にとって説明する。
【００２１】
図１に、本実施の形態の弾性表面波フィルタの要部の構成を示す。上記弾性表面波フィルタは、４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板（圧電基板）（図示せず）上に、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１と、縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１に直列に接続されている弾性表面波共振子２０２とを備えている。
【００２２】
縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１の構成は、ＩＤＴ２０４を挟みこむようにＩＤＴ２０３、２０５が形成され、その両側に反射器（リフレクタ）２０６、２０７が形成されている。上記ＩＤＴ２０４は、信号端子２０９に接続されている。また、上記ＩＤＴ２０３、２０５は、上記弾性表面波共振子２０２を介して信号端子２０８に接続されている。また、上記ＩＤＴ２０３は、１対のＩＤＴ電極２０３ａ、２０３ｂからなり、上記ＩＤＴ２０４は、１対のＩＤＴ電極２０４ａ、２０４ｂからなり、上記ＩＤＴ２０５は、１対のＩＤＴ電極２０５ａ、２０５ｂからなっている。
【００２３】
また、本実施の形態では、上記縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１のＩＤＴ２０３、２０４、２０５のそれぞれにおいて、一方のＩＤＴのＩＤＴ電極におけるデューティー比と、もう一方のＩＤＴのＩＤＴ電極におけるデューティー比とが異なっている。デューティー比（ｄｕｔｙ）とは、電極幅／ピッチであり、本実施の形態のように、ピッチを一定にした上で、幅を異ならせることによりデューティー比を異ならせることができる。つまり、ＩＤＴ電極において電極指の幅を太くするとデューティー比が大きくなり、電極指の幅を細くするとデューティー比が小さくなる。
【００２４】
つまり、上記縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１では、ＩＤＴ電極２０３ａ、２０４ａ、２０５ａのデューティー比が、ＩＤＴ電極２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂのデューティー比よりも大きくなっている。言い換えれば、上記ＩＤＴ電極２０３ａ、２０４ａ、２０５ａの電極指の幅は、ＩＤＴ電極２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂの電極指の幅よりも太くなっている。
【００２５】
また、これらのＩＤＴ電極のうちデューティー比の大きいＩＤＴ電極２０３ａ、２０４ａ、２０５ａが信号端子２０８または信号端子２０９に接続されている。
【００２６】
縦結合共振子方弾性表面波フィルタ２０１の詳細な設計（実施例１）を以下に示す。縦結合共振子方弾性表面波フィルタ２０１の電極指のピッチで決まる波長をλＩとすると、
交差幅Ｗ：５７．２λＩ
ＩＤＴ本数（ＩＤＴ２０３、ＩＤＴ２０４、ＩＤＴ２０５の順）：２７／３７／２７本
ＩＤＴ波長λＩ：２．１７μｍ
反射器波長λＲ：２．１８μｍ
反射器本数：１１６本
ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔：０．５１λＩ
ＩＤＴ−反射器間隔：０．５１λＲ
デューティー比：ＩＤＴ電極（２０３ａ、２０４ａ、２０５ａ）０．７８、ＩＤＴ電極（２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂ）０．６８、反射器部 ０．６０
電極膜厚：０．０８６λＩ１
上記の構成において、対向するＩＤＴ電極のピッチは同じである。また、弾性表面波フィルタ２０１においては、互いに隣り合うＩＤＴ２０３とＩＤＴ２０４との対向部分の数本の電極指（狭ピッチ電極指）のピッチを、ＩＤＴ２０３及びＩＤＴ２０４の他の部分の電極指よりも小さくしている。同様に、互いに隣り合うＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０５との対向部分の数本の電極指（狭ピッチ電極指）のピッチを、ＩＤＴ２０４及びＩＤＴ２０５の他の部分の電極指よりも小さくしている。ここで、狭ピッチ電極指では、ＩＤＴ電極２０３ａ、２０４ａ、２０５ａにおいてデューティー比を０．７４に、ＩＤＴ電極２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂにおいてデューティー比を０．６４に設定している。
【００２７】
また、弾性表面波共振子２０２の詳細な設計を以下に示す。弾性表面波共振子２０２の電極指のピッチで決まる波長をλとすると、
交差幅Ｗ：１８．８λ
ＩＤＴ本数：３９１本
波長λ（ＩＤＴ、反射器共）：２．１３μｍ
反射器本数：３０本
ＩＤＴ−反射器間隔：０．５０λ
デューティー比（ＩＤＴ、反射器共）：０．６７
電極膜厚：０．０８８λ
上記の「間隔」とは、互いに隣り合う２本の電極指の中心間距離である。
【００２８】
本実施の形態の弾性表面波フィルタにおける、通過帯域近傍の挿入損失のグラフを図２、ＶＳＷＲを図３、４に示す。
【００２９】
また、比較例として、図５に示すように、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタにおいて、ＩＤＴ２０３、２０４、２０５の対向するＩＤＴ電極におけるデューティー比が等しい構成を挙げる。つまり、比較例の弾性表面波フィルタは、ＩＤＴ２０３、２０４、２０５のＩＤＴ電極におけるデューティー比を０．６８、狭ピッチデューティー比を０．６４とし、対向するＩＤＴ電極のデューティー比を変えていないことを除いて、全く同じ構成である。なお、上記狭ピッチ電極指とは、互いに隣り合うＩＤＴ２０３とＩＤＴ２０４との対向部分の数本の電極指のピッチ、あるいは互いに隣り合うＩＤＴ２０４とＩＤＴ２０５との対向部分の数本の電極指のピッチを、他の部分の電極指よりも小さくしている電極指のことである。この比較例の弾性表面波フィルタにおける通過帯域近傍の挿入損失のグラフを図２、ＶＳＷＲを図３、４に併せて示す。
【００３０】
上記で示すＤＣＳ受信用フィルタにおける通過帯域の周波数範囲は、１８０５ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚである。この範囲における最大の挿入損失は、比較例では、約３．６ｄＢであるのに対し、本実施の形態では約３．３５ｄＢであり、この通過帯域内において挿入損失が約０．２５ｄＢ改善している。また、ＶＳＷＲを比較すると、入力側において、比較例では１．８７であるのに対し、本実施の形態では１．７８と、約０．１改善している。さらに、出力側において、比較例では２．０７であるのに対し、本実施の形態では１．９７であり、約０．１改善している。これは、ＩＤＴ２０３、２０４、２０５において、一方のデューティー比を、もう一方のデューティー比より大きくすることで、共振モードの位置を調整したことによる効果である。（図１７参照）
以上説明したように、本実施の形態では、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを有する弾性表面波フィルタにおいて、少なくとも１つのＩＤＴにおいて、一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比を、もう一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比と異ならせている。さらに、上記ＩＤＴにおけるデューティー比が大きいＩＤＴ電極が信号端子に接続されている。これにより、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲが改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００３１】
本実施の形態では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタの３つのＩＤＴのすべてにおいて、一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比と、もう一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比とを異ならせることが好ましい。これにより、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲを改善することができる。
【００３２】
また、図６に示すように、３つのＩＤＴのうち、両端のＩＤＴ２０３、２０５において、一方のＩＤＴ電極のデューティー比と、もう一方のＩＤＴ電極のデューティー比とが異なっていてもよい。さらに、図７に示すように、３つのＩＤＴのうち、中央のＩＤＴ２０４において、一方のＩＤＴ電極のデューティー比と、もう一方のＩＤＴ電極のデューティー比とが異なっていてもよい。これらの構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲを改善することができる。
【００３３】
本実施の形態では、３つのＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１つに２つの弾性表面波共振子と直列に接続した構成で説明したが、発明は上記の構成に限らず、弾性表面波フィルタに、どのような構成の複数のＩＤＴを用いてもよい。たとえば、２つや４つ以上のＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタの場合、縦結合共振子型弾性表面波フィルタを２段以上縦続接続した場合が挙げられ、これらの構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲを改善することができる。
【００３４】
さらに、本実施の形態では、入出力の信号端子がともに不平衡の構成で示しているが、本発明はこの構成に限らず、たとえば、図８に示すように、ＩＤＴ２０４に代えてＩＤＴ２１０を備え、この１つのＩＤＴ２１０の両極から信号を取り出し、入出力端子２１１、２１２の一方を平衡端子としてもよい。また、たとえば図９に示すように、信号の位相が約１８０°異なる上記弾性表面波フィルタ２０１と同様の構成の２つの弾性表面波フィルタ２２１、２２２において、一方の信号端子を並列接続して不平衡信号端子２２５とし、もう一方の信号端子を直列接続して平衡信号端子２２３、２２４としてもよい。つまり、上記弾性表面波フィルタが平衡−不平衡変換機能を有していてもよい。これらの構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲを改善することができる。
【００３５】
また、本実施の形態では、４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板を用いたが、効果が得られる原理からもわかる通り、本発明はこの基板に限らず６４〜７４°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板、４１°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板等の基板でも同様の効果が得られる。
【００３６】
また、通過帯域外の減衰量を大きくするためには、弾性表面波共振子（共振子）を少なくとも１つ以上、直列もしくは並列、あるいはその両方に、接続することが望ましい。
【００３７】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図１０ないし図１７に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００３８】
本実施の形態における弾性表面波フィルタの構成を、図１０に示す。本実施の形態では、実施の形態１の弾性表面波フィルタにおける縦結合共振子型弾性表面波フィルタ２０１を縦結合共振子型弾性表面波フィルタ３０１に代えた構成であって、ＩＤＴ２０３、２０４、２０５をＩＤＴ３０３、３０４、３０５に代えた構成となっている。つまり、ＩＤＴ電極３０３ａ、３０４ａ、３０５ａのデューティー比が、ＩＤＴ電極３０３ｂ、３０４ｂ、３０５ｂのデューティー比よりも小さくなっており、デューティー比の小さいＩＤＴ電極３０３ａ、３０４ａ、３０５ａが信号端子２０８または信号端子２０９に接続されており、デューティー比の大きいＩＤＴ電極３０３ｂ、３０４ｂ、３０５ｂが接地端子に接続されて接地されている構成である。その他の構成は、実施の形態１の構成と同じである。
【００３９】
本実施の形態の弾性表面波フィルタにおける、上記実施の形態１と同じ詳細な設計の実施例２における、０〜２０００ＭＨｚの挿入損失のグラフを図１１に示す。また、実施の形態１において示した比較例の弾性表面波フィルタにおける挿入損失のグラフも図１１に併せて示す。０〜１５００ＭＨｚの周波数範囲での最小の減衰量は、比較例では３８、５ｄＢであるのに対し、本実施の形態２にかかる弾性表面波フィルタでは、３９．５ｄＢと、約１．０ｄＢ通過帯域外の減衰量が改善している。これは、ＩＤＴ３０３、３０４、３０５において、一方のＩＤＴ電極３０３ｂ、３０４ｂ、３０５ｂにおけるデューティー比を、もう一方のＩＤＴ電極３０３ａ、３０４ａ、３０５ａにおけるデューティー比より大きくし、デューティー比を大きくしたＩＤＴ電極３０３ｂ、３０４ｂ、３０５ｂを接地端子に接続することにより、アースを強化したことによる効果である。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態では、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴを有する弾性表面波フィルタにおいて、少なくとも１つのＩＤＴにおいて、一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比を、もう一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比と異ならせている。さらに、上記ＩＤＴのデューティー比が大きいＩＤＴ電極が接地端子に接続されている。これにより、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００４１】
本実施の形態では、縦結合共振子型弾性表面波フィルタの３つのＩＤＴのすべてにおいて、一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比と、もう一方のＩＤＴ電極におけるデューティー比とを異ならせているが、図１２に示すように、３つのＩＤＴのうち、両端のＩＤＴ３０３、３０５において、一方のＩＤＴ電極のデューティー比と、もう一方のＩＤＴ電極のデューティー比とが異なっていてもよい。さらに、図１３に示すように、３つのＩＤＴのうち、中央のＩＤＴ３０４において、一方のＩＤＴ電極のデューティー比と、もう一方のＩＤＴ電極のデューティー比とが異なっていてもよい。これらの構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００４２】
本実施の形態では、３つのＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタ１つに２つの弾性表面波共振子と直列に接続した構成で説明したが、発明は上記の構成に限らず、弾性表面波フィルタに、どのような構成の複数のＩＤＴを用いてもよい。たとえば、２つや４つ以上のＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタの場合、縦結合共振子型弾性表面波フィルタを２段以上縦続接続した場合が挙げられ、これらの構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００４３】
さらに、本実施の形態では、入出力の信号端子がともに不平衡の構成で示しているが、本発明はこの構成に限らず、たとえば、図１４に示すように、ＩＤＴ３０４に代えて、ＩＤＴ３１０を備え、この１つのＩＤＴ３１０の両極から信号を取り出し、入出力端子３１１、３１２の一方を平衡端子としてもよい。また、たとえば図１５に示すように、信号の位相が約１８０°異なる弾性表面波フィルタ３０１と同様の構成の２つの弾性表面波装置３２１、３２２において、一方の信号端子を並列接続して不平衡信号端子３２５とし、もう一方の信号端子を直列接続して平衡信号端子３２３、３２４としてもよい。これらの構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００４４】
さらに、本実施の形態では、たとえば、図１６に示すように、３つのＩＤＴのうち、中央のＩＤＴ３０４をＩＤＴ電極分割タイプのＩＤＴ３３０に代えてもよい。このＩＤＴ３３０では、ＩＤＴ電極３３０ａと、ＩＤＴ電極３３０ａに対向するＩＤＴ電極３３０ｂ、３３０ｃを備えている。つまり、ＩＤＴ３３０ａに対向するＩＤＴ電極がＩＤＴ電極３３０ｂ、３３０ｃに分割されている構成である。ここで、ＩＤＴ電極３３０ａおよび３３０ｂは、ともにデューティー比が同じである。また、ＩＤＴ電極３３０ｃのデューティー比は上記ＩＤＴ電極３３０ａ、３３０ｂのデューティー比よりも小さくなっている。そして、上記ＩＤＴ電極３３０ｂ、３３０ｃのそれぞれが、信号端子３３１、３３２に接続されている。この構成においても、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量が改善された弾性表面波フィルタが得られる。
【００４５】
また、本実施の形態では、４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板を用いたが、効果が得られる原理からもわかる通り、本発明はこの基板に限らず６４〜７４°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板、４１°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板等の基板でも同様の効果が得られる。
【００４６】
また、通過帯域外の減衰量を大きくするためには、弾性表面波共振子を少なくとも１つ以上、直列もしくは並列、あるいはその両方に、接続することが望ましい。
【００４７】
次に、上記実施の形態に記載の弾性表面波フィルタを用いた通信装置について図１８に基づき説明する。上記通信装置６００は、受信を行うレシーバ側（Ｒｘ側）として、アンテナ６０１、アンテナ共用部／ＲＦＴｏｐフィルタ６０２、アンプ６０３、Ｒｘ段間フィルタ６０４、ミキサ６０５、１ｓｔＩＦフィルタ６０６、ミキサ６０７、２ｎｄＩＦフィルタ６０８、１ｓｔ＋２ｎｄローカルシンセサイザ６１１、ＴＣＸＯ（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ（温度補償型水晶発振器））６１２、デバイダ６１３、ローカルフィルタ６１４を備えて構成されている。
【００４８】
Ｒｘ段間フィルタ６０４からミキサ６０５へは、図１８に二本線で示したように、バランス性を確保するために各平衡信号にて送信することが好ましい。
【００４９】
また、上記通信装置６００は、送信を行うトランシーバ側（Ｔｘ側）として、上記アンテナ６０１及び上記アンテナ共用部／ＲＦＴｏｐフィルタ６０２を共用するとともに、ＴｘＩＦフィルタ６２１、ミキサ６２２、Ｔｘ段間フィルタ６２３、アンプ６２４、カプラ６２５、アイソレータ６２６、ＡＰＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ （自動出力制御））６２７を備えて構成されている。
【００５０】
そして、上記のＲｘ段間フィルタ６０４、１ｓｔＩＦフィルタ６０６、ＴｘＩＦフィルタ６２１、Ｔｘ段間フィルタ６２３には、上述した本実施の形態に記載の弾性表面波フィルタが好適に利用できる。
【００５１】
本発明にかかる弾性表面波フィルタは、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲが改善されている、通過帯域外の減衰量が改善されているという優れた特性を有するものである。よって、上記弾性表面波フィルタを有する本発明の通信装置は、伝送特性を向上できるものとなっている。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の弾性表面波装置は、以上のように、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って、１対のくし歯状電極からなるくし型電極部を複数有する弾性表面波フィルタにおいて、少なくとも１つのくし型電極部で、一方のくし歯状電極におけるデューティー比と、もう一方のくし歯状電極におけるデューティー比とが異なっている構成である。
【００５３】
上記の構成によれば、良好なＶＳＷＲおよび十分な通過帯域を有する、通過帯域外において十分な減衰量を得ることができる等の良好な特性を有する弾性表面波フィルタを提供することができるという効果を奏する。
【００５４】
また、前記くし型電極部を構成するくし歯状電極のうち、デューティー比が大きい側のくし歯状型電極が信号端子に接続されていることが好ましい。上記の構成によれば、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域内の挿入損失、ＶＳＷＲ改善することができるという効果を奏する。
【００５５】
また、前記くし型電極部を構成するくし歯状電極のうち、デューティー比が大きい側のくし歯状電極が接地端子に接続されていることが好ましい。上記の構成によれば、従来の弾性表面波フィルタよりも通過帯域外の減衰量を改善することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図２】図１の弾性表面波フィルタおよび比較例の弾性表面波フィルタにおける通過帯域近傍の挿入損失のグラフである。
【図３】図１の弾性表面波装置および比較例の弾性表面波フィルタにおける入力側のＶＳＷＲを示すグラフである。
【図４】図１の弾性表面波装置および比較例の弾性表面波フィルタにおける出力側のＶＳＷＲを示すグラフである。
【図５】比較例の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図６】実施の形態１の弾性表面波フィルタの一変形例を示す概略構成図である。
【図７】実施の形態１の弾性表面波フィルタの他の変形例を示す概略構成図である。
【図８】実施の形態１の弾性表面波フィルタのさらに他の変形例を示す概略構成図である。
【図９】実施の形態１の弾性表面波フィルタのさらに他の変形例を示す概略構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態２にかかる弾性表面波装置の概略構成図である。
【図１１】図１０の弾性表面波フィルタおよび比較例の弾性表面波フィルタにおける通過帯域近傍の挿入損失のグラフである。
【図１２】実施の形態２の弾性表面波フィルタの一変形例を示す概略構成図である。
【図１３】実施の形態２の弾性表面波フィルタの他の変形例を示す概略構成図である。
【図１４】実施の形態２の弾性表面波フィルタのさらに他の変形例を示す概略構成図である。
【図１５】実施の形態２の弾性表面波フィルタのさらに他の変形例を示す概略構成図である。
【図１６】実施の形態２の弾性表面波フィルタのさらに他の変形例を示す概略構成図である。
【図１７】実施の形態１と比較例との弾性表面波フィルタの共振モードの位置の変化を示すグラフである。
【図１８】本発明の通信装置の要部ブロック図である。
【図１９】従来の弾性表面波装置の概略構成図である。
【符号の説明】
２０３、２０４、２０５ ＩＤＴ（くし型電極部）
２０３ａ、２０４ａ、２０５ａ ＩＤＴ電極（くし歯状電極）
２０３ｂ、２０４ｂ、２０５ｂ ＩＤＴ電極（くし歯状電極）
２０８、２０９ 信号端子
３０３、３０４、３０５ ＩＤＴ（くし型電極部）
３０３ａ、３０４ａ、３０５ａ ＩＤＴ電極（くし歯状電極）
３０３ｂ、３０４ｂ、３０５ｂ ＩＤＴ電極（くし歯状電極）
Claims (7)
- 圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って、１対のくし歯状電極からなるくし型電極部を複数有する弾性表面波フィルタにおいて、
少なくとも１つのくし型電極部で、一方のくし歯状電極におけるデューティー比と、もう一方のくし歯状電極におけるデューティー比とが異なっていることを特徴とする弾性表面波フィルタ。 - 前記くし型電極部を構成するくし歯状電極のうち、デューティー比が大きい側のくし歯状型電極が信号端子に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波フィルタ。
- 前記くし型電極部を構成するくし歯状電極のうち、デューティー比が大きい側のくし歯状電極が接地端子に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波フィルタ。
- すべてのくし型電極部で、一方のくし歯状電極におけるデューティー比と、もう一方のくし歯状電極におけるデューティー比とが異なっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ。
- 前記弾性表面波フィルタが平衡−不平衡変換機能を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ。
- 少なくとも１つの共振子が、少なくとも１つのくし型電極部に接続されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタ。
- 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の弾性表面波フィルタを有することを特徴とする通信装置。
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| JP2002274651A JP2004112591A (ja) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | 弾性表面波フィルタ、通信装置 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| WO2016158051A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 株式会社村田製作所 | 弾性波共振子、弾性波フィルタ及びデュプレクサ |
| WO2023002948A1 (ja) * | 2021-07-20 | 2023-01-26 | 株式会社村田製作所 | 受信フィルタ及び複合フィルタ装置 |
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-
2002
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016158051A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 株式会社村田製作所 | 弾性波共振子、弾性波フィルタ及びデュプレクサ |
| JPWO2016158051A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2017-10-26 | 株式会社村田製作所 | 弾性波共振子、弾性波フィルタ及びデュプレクサ |
| CN107431471A (zh) * | 2015-03-27 | 2017-12-01 | 株式会社村田制作所 | 弹性波谐振器、弹性波滤波器以及双工器 |
| US10298205B2 (en) | 2015-03-27 | 2019-05-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Elastic wave resonator, elastic wave filter, and duplexer |
| CN107431471B (zh) * | 2015-03-27 | 2020-10-13 | 株式会社村田制作所 | 弹性波谐振器、弹性波滤波器以及双工器 |
| CN116195185A (zh) * | 2020-09-29 | 2023-05-30 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置 |
| US12407324B2 (en) | 2020-09-29 | 2025-09-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Acoustic wave device |
| WO2023002948A1 (ja) * | 2021-07-20 | 2023-01-26 | 株式会社村田製作所 | 受信フィルタ及び複合フィルタ装置 |
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