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JP2006229754A - Surface acoustic wave filter - Google Patents

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JP2006229754A
JP2006229754A JP2005042803A JP2005042803A JP2006229754A JP 2006229754 A JP2006229754 A JP 2006229754A JP 2005042803 A JP2005042803 A JP 2005042803A JP 2005042803 A JP2005042803 A JP 2005042803A JP 2006229754 A JP2006229754 A JP 2006229754A
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JP
Japan
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filter
electrode
resonator
acoustic wave
surface acoustic
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005042803A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuro Yonetani
克朗 米谷
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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.)
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2005042803A priority Critical patent/JP2006229754A/en
Publication of JP2006229754A publication Critical patent/JP2006229754A/en
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Abstract

【課題】 低インピーダンスで広帯域が得られる小型の弾性表面波フィルタを提供する。
【解決手段】 弾性表面波フィルタ10は、圧電基板12上に、すだれ状電極20からなる入力電極16と出力電極18とを配設し、前記入力電極16および前記出力電極18を挟み込む位置に反射器30を配設した共振子フィルタ14を2組並列接続してなる弾性表面波フィルタ10であって、前記すだれ状電極20および前記反射器30の電極指22,32は、斜めに折り曲げられた接続部24,34と、前記接続部24,34の両端に接続された直線部26,36とを有し、第1の前記共振子フィルタ14aで得られる通過帯域と、第2の前記共振子フィルタ14bで得られる通過帯域との一部を重ね合わせるとともに、第1の前記共振子フィルタ14aで励起される弾性表面波と、第2の前記共振子フィルタ14bで励起される弾性表面波との位相差を180度としてなる構成である。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small surface acoustic wave filter capable of obtaining a wide band with low impedance.
A surface acoustic wave filter (10) includes an input electrode (16) and an output electrode (18) made of a comb-shaped electrode (20) on a piezoelectric substrate (12), and is reflected at a position sandwiching the input electrode (16) and the output electrode (18). The surface acoustic wave filter 10 is formed by connecting two sets of resonator filters 14 provided with the device 30 in parallel, and the interdigital electrode 20 and the electrode fingers 22 and 32 of the reflector 30 are obliquely bent. A pass band obtained by the first resonator filter 14a, and a second resonator. The connection portions 24 and 34 have straight portions 26 and 36 connected to both ends of the connection portions 24 and 34; While superposing a part of the pass band obtained by the filter 14b, the surface acoustic wave excited by the first resonator filter 14a and the elastic table excited by the second resonator filter 14b The phase difference from the surface wave is 180 degrees.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は弾性表面波フィルタに関するものである。   The present invention relates to a surface acoustic wave filter.

従来、弾性表面波(SAW)フィルタには、広帯域を得るために、圧電基板上に2組の共振子フィルタを配設し、この共振子フィルタを並列接続したものがある。各共振子フィルタは、圧電基板上にすだれ状電極(IDT)からなる入力電極と出力電極とを配設し、この入力電極および出力電極を挟み込む位置に反射器を備えた構成である。そして、このSAWフィルタは、一方の共振子フィルタで高域側の通過帯域を得るとともに、他方の共振子フィルタで低域側の通過帯域を得て、各共振子フィルタに表れる共振を重ね合わせて3重モードを利用して通過帯域を成す構成である(例えば、特許文献1の段落0005〜0007、図9を参照)。   Conventionally, there are surface acoustic wave (SAW) filters in which two sets of resonator filters are arranged on a piezoelectric substrate and the resonator filters are connected in parallel to obtain a wide band. Each resonator filter has a configuration in which an input electrode and an output electrode made of interdigital electrodes (IDT) are arranged on a piezoelectric substrate, and a reflector is provided at a position between which the input electrode and the output electrode are sandwiched. This SAW filter obtains a high-pass band with one resonator filter, and obtains a low-pass band with the other resonator filter, and superimposes the resonances appearing in each resonator filter. This is a configuration that forms a pass band using the triple mode (see, for example, paragraphs 0005 to 0007 of FIG. 9 and FIG. 9).

またSAWフィルタには、等価的機械結合係数とQ値の低下を少なくし、且つ高次横モードスプリアスの影響を無くすために、IDTおよび反射器の電極指にクランクを設け、クランクによって分割された2つの平行部の間隔をλ/4(λ:弾性表面波の波長)としたものがある(例えば、特許文献2を参照)。
特開平10−242801号公報 特開昭60−43912号公報
In addition, the SAW filter is provided with a crank on the electrode fingers of the IDT and the reflector to reduce the equivalent mechanical coupling coefficient and the decrease in the Q value and to eliminate the influence of the high-order transverse mode spurious, and is divided by the crank. There is one in which the interval between two parallel portions is λ / 4 (λ: wavelength of surface acoustic wave) (see, for example, Patent Document 2).
JP-A-10-242801 JP 60-43912 A

SAWフィルタは、50Ωに整合するために、低インピーダンスであることが要求されており、この低インピーダンス化のためにはIDTの交差幅を大きくすればよいことが知られている。ところが交差幅を大きくするとSAWの伝搬する方向と垂直にエネルギーが分布し、横モードの共振が発生する。この横モードの共振によって、SAWフィルタのフィルタ特性に横モードスプリアスが発生し、フィルタ特性を劣化させてしまう。なお横モードスプリアスは、交差幅を大きくするほど、フィルタ特性の中心周波数に近い位置に表れる。   The SAW filter is required to have a low impedance in order to match 50 Ω, and it is known that the crossing width of the IDT may be increased in order to reduce the impedance. However, when the crossing width is increased, energy is distributed perpendicular to the direction in which the SAW propagates, and transverse mode resonance occurs. Due to the resonance of the transverse mode, transverse mode spurious is generated in the filter characteristic of the SAW filter, and the filter characteristic is deteriorated. The lateral mode spurious appears at a position closer to the center frequency of the filter characteristics as the crossing width is increased.

このため圧電基板上に2組の共振子フィルタを配設したSAWフィルタでは、低インピーダンスを得るとともに、横モードスプリアスの影響を受けることのない設計をするのは困難であった。   For this reason, it has been difficult to design a SAW filter in which two sets of resonator filters are arranged on a piezoelectric substrate while obtaining low impedance and not being affected by transverse mode spurious.

またSAWフィルタには、低インピーダンス化のために、圧電基板上に複数の共振子フィルタを配設して、各共振子フィルタにおけるIDTの交差幅を小さくし、SAWフィルタ全体として交差幅を大きくした構成のものがある。しかし、この構成では複数の共振子フィルタが圧電基板上に配設されるので、SAWフィルタを小型化できない問題点があった。   In order to reduce the impedance of the SAW filter, a plurality of resonator filters are arranged on the piezoelectric substrate to reduce the IDT crossing width in each resonator filter, and to increase the crossing width of the entire SAW filter. There is a configuration one. However, this configuration has a problem that the SAW filter cannot be reduced in size because a plurality of resonator filters are disposed on the piezoelectric substrate.

さらにSAWフィルタには、横モードスプリアスを抑えるために、IDTを重み付けした構成のものがある。具体的にはIDTにアポタイズ電極を採用していた。しかしIDTに重み付けをすると交差幅が小さくなるので、インピーダンスが大きくなる問題点があった。   Further, some SAW filters have a configuration in which IDT is weighted to suppress transverse mode spurious. Specifically, an apodized electrode was used for IDT. However, when the IDT is weighted, the crossing width is reduced, so that there is a problem that the impedance is increased.

なおSAWフィルタのIDTにクランクを設け、このクランクによって分割された2つの平行部の間隔をλ/4としたものを実際に作製してフィルタ特性を評価すると、全くフィルタ特性が得られなかった。
本発明は、低インピーダンスで広帯域が得られる小型の弾性表面波フィルタを提供することを目的とする。
When a SAW filter IDT was provided with a crank and the distance between two parallel parts divided by the crank was set to λ / 4, and the filter characteristics were evaluated, no filter characteristics were obtained.
An object of the present invention is to provide a small surface acoustic wave filter that can obtain a wide band with low impedance.

上記目的を達成するために、本発明に係る弾性表面波フィルタは、圧電基板上に、すだれ状電極からなる入力電極と出力電極とを配設し、前記入力電極および前記出力電極を挟み込む位置に反射器を配設した共振子フィルタを2組並列接続してなる弾性表面波フィルタであって、前記すだれ状電極および前記反射器の電極指は、斜めに折り曲げられた接続部と、前記接続部の両端に接続された直線部とを有し、第1の前記共振子フィルタで得られる通過帯域と、第2の前記共振子フィルタで得られる通過帯域との一部を重ね合わせるとともに、第1の前記共振子フィルタで励起される弾性表面波と、第2の前記共振子フィルタで励起される弾性表面波との位相差を180度としてなる、ことを特徴としている。   In order to achieve the above object, a surface acoustic wave filter according to the present invention is provided with an input electrode and an output electrode made of interdigital electrodes on a piezoelectric substrate, and at a position sandwiching the input electrode and the output electrode. A surface acoustic wave filter in which two sets of resonator filters provided with reflectors are connected in parallel, wherein the interdigital electrode and the electrode fingers of the reflector are bent obliquely, and the connection portion And a part of the pass band obtained by the first resonator filter and the pass band obtained by the second resonator filter are overlapped with each other. The phase difference between the surface acoustic wave excited by the resonator filter and the surface acoustic wave excited by the second resonator filter is 180 degrees.

各共振子フィルタの交差幅は各直線部における交差幅の和であるから、共振子フィルタ全体の交差幅を小さくすることなく各直線部の交差幅を小さくすることができる。したがってSAWフィルタは、低インピーダンス化ができるとともに、横モードスプリアスの影響を無くすことができ、小型化することができる。また第1共振子フィルタで得られる通過帯域と、第2共振子フィルタで得られる通過帯域とをずらし、これらの通過帯域の一部分を重ね合わせているので、広帯域のSAWフィルタが得られる。さらに第1共振子フィルタと第2共振子フィルタとで弾性表面波の位相差が180度ずれているので、低域側の通過帯域における高域側の共振点と、高域側の通過帯域における低域側の共振点とを同位相にすることができる。   Since the crossing width of each resonator filter is the sum of the crossing widths in each straight line portion, the crossing width of each straight line portion can be reduced without reducing the crossing width of the entire resonator filter. Therefore, the SAW filter can be reduced in impedance, can eliminate the influence of transverse mode spurious, and can be downsized. Further, since the pass band obtained by the first resonator filter and the pass band obtained by the second resonator filter are shifted and a part of these pass bands are overlapped, a broadband SAW filter can be obtained. Furthermore, since the phase difference of the surface acoustic wave is shifted by 180 degrees between the first resonator filter and the second resonator filter, the resonance point on the high frequency side in the low frequency band and the pass band on the high frequency side. The resonance point on the low frequency side can be in phase.

また第1の前記共振子フィルタを構成する前記すだれ状電極の電極ピッチと、第2の前記共振子フィルタを構成する前記すだれ状電極の電極ピッチとが異なることを特徴としている。これにより各共振子フィルタで励起される弾性表面波の波長が変わるので、各共振子フィルタの通過帯域を低域側または高域側に移動させることができる。そしてこの移動量を調整すると、低域側の通過帯域における周波数の高い側と、高域側の通過帯域における周波数の低い側とを重ね合わせることができる。   Further, the electrode pitch of the interdigital electrodes constituting the first resonator filter is different from the electrode pitch of the interdigital electrodes constituting the second resonator filter. This changes the wavelength of the surface acoustic wave excited by each resonator filter, so that the passband of each resonator filter can be moved to the low frequency side or the high frequency side. By adjusting the amount of movement, the higher frequency side in the low-pass band can be superimposed on the lower frequency side in the high-pass band.

また第1の前記共振子フィルタにおける前記入力電極と前記出力電極との間と、第2の前記共振子フィルタにおける前記入力電極と前記出力電極との間との差は、

Figure 2006229754
の関係を満たすことを特徴としている。 Further, the difference between the input electrode and the output electrode in the first resonator filter and the input electrode and the output electrode in the second resonator filter are:
Figure 2006229754
It is characterized by satisfying the relationship.

これにより各共振子フィルタで励起される弾性表面波の位相差を180度にすることができるので、低域側の通過帯域において周波数の高い側に表れる共振点と、高域側の通過帯域において周波数の低い側に表れる共振点とを同位相にできる。そして、これらの共振点を重ね合わせても互いに打ち消し合うことがないので、SAWフィルタのフィルタ特性は、3つの共振点を利用した通過帯域が得られる。   As a result, the phase difference of the surface acoustic wave excited by each resonator filter can be set to 180 degrees, so that the resonance point appearing on the high frequency side in the low-pass band and the high-pass band The resonance point appearing on the lower frequency side can be in phase. Since these resonance points do not cancel each other even if they are superposed, the filter characteristics of the SAW filter can provide a passband using three resonance points.

また前記電極指に設けられた前記直線部は、弾性表面波の伝搬方向に対して互いに距離Lだけ離れており、前記距離Lは、

Figure 2006229754
の関係を満たすことを特徴としている。すなわち、すだれ状電極の各電極指に設けられる各直線部の互いの距離L1と、反射器の各電極指に設けられる各直線部の互いの距離L2とは、数式5を満たす関係を有している。これによりSAWフィルタは、横モードスプリアスの影響が無くなり、良好なフィルタ特性が得られる。 Further, the straight portions provided on the electrode fingers are separated from each other by a distance L with respect to the propagation direction of the surface acoustic wave, and the distance L is
Figure 2006229754
It is characterized by satisfying the relationship. That is, the distance L1 between the straight portions provided on each electrode finger of the interdigital electrode and the distance L2 between the straight portions provided on each electrode finger of the reflector have a relationship satisfying Expression 5. ing. As a result, the SAW filter is free from the influence of the transverse mode spurious, and good filter characteristics can be obtained.

また圧電基板上に、すだれ状電極からなる入力電極と出力電極とを配設し、前記入力電極および前記出力電極を挟み込む位置に反射器を配設した共振子フィルタを複数並列接続してなる弾性表面波フィルタであって、前記すだれ状電極および前記反射器の電極指は、斜めに折り曲げられた接続部と、前記接続部に接続された直線部とを有し、一の前記共振子フィルタで得られる低域側の通過帯域における周波数の高い側と、他の一の前記共振子フィルタで得られる高域側の通過帯域における周波数の低い側とを重ね合わせ、且つ、全体として連続した通過帯域を形成するよう前記各共振子フィルタの前記すだれ状電極の電極ピッチを変え、前記通過帯域が重なり合っている一方の前記共振子フィルタの前記入力電極と前記出力電極との間と、他方の前記共振子フィルタの前記入力電極と前記出力電極との間との差は、

Figure 2006229754
の関係を満たすことを特徴としている。 In addition, an elastic structure comprising a plurality of resonator filters connected in parallel with an input electrode and an output electrode made of interdigital electrodes disposed on a piezoelectric substrate, and a reflector disposed at a position sandwiching the input electrode and the output electrode. In the surface wave filter, the interdigital electrode and the electrode fingers of the reflector each have a connecting portion bent obliquely and a straight portion connected to the connecting portion, and the one resonator filter A pass band that is obtained by superimposing a high frequency side in the low pass band obtained and a low frequency side in the high pass band obtained by the other resonator filter as a whole. Changing the electrode pitch of the interdigital electrodes of each of the resonator filters so as to form, between the input electrode and the output electrode of one of the resonator filters where the passbands overlap, The difference between the between the input electrode and the output electrode of the resonator filter of square is
Figure 2006229754
It is characterized by satisfying the relationship.

これによりSAWフィルタは、低インピーダンス化ができるとともに、横モードスプリアスの影響を無くすことができ、小型化することができる。また各共振子フィルタで得られる通過帯域をずらし、これらの通過帯域の一部分を重ね合わせているので、広帯域のSAWフィルタが得られる。さらに各共振子フィルタで励起される弾性表面波の位相差が180度ずれているので、低域側の通過帯域における高域側の共振点と、高域側の通過帯域における低域側の共振点とを同位相にすることができる。   As a result, the SAW filter can be reduced in impedance, can eliminate the influence of transverse mode spurious, and can be reduced in size. Further, since the passbands obtained by the respective resonator filters are shifted and a part of these passbands are overlapped, a broadband SAW filter can be obtained. Furthermore, since the phase difference of the surface acoustic wave excited by each resonator filter is shifted by 180 degrees, the resonance point on the high frequency side in the low pass band and the resonance on the low frequency side in the high pass band The point can be in phase.

以下に、本発明に係る弾性表面波(SAW)フィルタの最良の実施形態について説明する。図1は弾性表面波フィルタの説明図である。SAWフィルタ10は、圧電基板12上に2組の共振子フィルタ14(第1共振子フィルタ14a、第2共振子フィルタ14b)を設けた構成である。   The best embodiment of a surface acoustic wave (SAW) filter according to the present invention will be described below. FIG. 1 is an explanatory diagram of a surface acoustic wave filter. The SAW filter 10 has a configuration in which two sets of resonator filters 14 (a first resonator filter 14 a and a second resonator filter 14 b) are provided on a piezoelectric substrate 12.

各共振子フィルタ14は、圧電基板12上に、すだれ状電極(IDT20)からなる入力電極16と出力電極18とが配設され、この入力電極16および出力電極18を挟み込む位置に反射器30が配設された構成である。そして2組の共振子フィルタ14は、並列接続されている。具体的には、第1共振子フィルタ14aの入力電極16と第2共振子フィルタ14bの入力電極16とが電気的に接続されるとともに、第1共振子フィルタ14aの出力電極18と第2共振子フィルタ14bの出力電極18とが電気的に接続される。   Each resonator filter 14 is provided with an input electrode 16 and an output electrode 18 formed of interdigital electrodes (IDTs 20) on the piezoelectric substrate 12, and a reflector 30 is interposed between the input electrode 16 and the output electrode 18. It is the structure which was arrange | positioned. The two sets of resonator filters 14 are connected in parallel. Specifically, the input electrode 16 of the first resonator filter 14a and the input electrode 16 of the second resonator filter 14b are electrically connected, and the output electrode 18 of the first resonator filter 14a and the second resonance filter 14a. The output electrode 18 of the child filter 14b is electrically connected.

IDT20は、互いに噛み合う一対の櫛歯からなり、櫛歯は、複数の電極指22を有するとともに、これらの一端を短絡させた構成である。そして各電極指22には、斜めに折り曲げられた接続部24が設けられ、各電極指22を複数の直線部26(26a,26b)に分割している。すなわち各電極指22は、接続部24と、この接続部24の両端に接続された直線部26とを備えている。この接続部24は、その長さが短い方が好ましい。そして1つの電極指22に設けられた各直線部26は、SAWの伝搬方向に沿って離れており、その距離L1は、3λ/8≦L1≦5λ/8の関係を満たすようになっている。ここでλはSAWの波長を示す。なお図1では、距離L1=λ/2となっている。また共振子フィルタ14の交差幅は、直線部26aの交差幅a1と、直線部26bの交差幅a2との和である。   The IDT 20 includes a pair of comb teeth that mesh with each other. The comb teeth have a plurality of electrode fingers 22 and one end thereof is short-circuited. Each electrode finger 22 is provided with a connecting portion 24 bent obliquely, and each electrode finger 22 is divided into a plurality of linear portions 26 (26a, 26b). That is, each electrode finger 22 includes a connection portion 24 and a straight portion 26 connected to both ends of the connection portion 24. The connecting portion 24 is preferably shorter in length. The straight portions 26 provided on one electrode finger 22 are separated along the SAW propagation direction, and the distance L1 satisfies the relationship of 3λ / 8 ≦ L1 ≦ 5λ / 8. . Here, λ represents the wavelength of SAW. In FIG. 1, the distance L1 = λ / 2. The intersection width of the resonator filter 14 is the sum of the intersection width a1 of the straight portion 26a and the intersection width a2 of the straight portion 26b.

反射器30は、複数の電極指32がSAWの伝搬方向に所定のピッチで配設され、その電極指32の両端部が短絡された構成である。各電極指32には、斜めに折り曲げられた接続部34が設けられており、各電極指32を複数の直線部36に分割している。すなわち各電極指32は、接続部34と、この接続部34の両端に接続された直線部36とを備えている。この接続部34は、その長さが短い方が好ましい。そしてIDT20に設けられた接続部24と、反射器30に設けられた接続部34とは、SAWの伝搬方向に沿って配置されている。反射器30の1つの電極指32に設けられた各直線部36は、SAWの伝搬方向に沿って離れており、その距離L2は、3λ/8≦L2≦5λ/8の関係を満たすようになっている。なお図1では、距離L2=λ/2となっている。   The reflector 30 has a configuration in which a plurality of electrode fingers 32 are arranged at a predetermined pitch in the SAW propagation direction, and both ends of the electrode fingers 32 are short-circuited. Each electrode finger 32 is provided with a connecting portion 34 that is bent obliquely, and each electrode finger 32 is divided into a plurality of linear portions 36. That is, each electrode finger 32 includes a connection portion 34 and straight portions 36 connected to both ends of the connection portion 34. The connecting portion 34 is preferably shorter in length. And the connection part 24 provided in IDT20 and the connection part 34 provided in the reflector 30 are arrange | positioned along the propagation direction of SAW. Each linear portion 36 provided on one electrode finger 32 of the reflector 30 is separated along the SAW propagation direction, and the distance L2 satisfies the relationship of 3λ / 8 ≦ L2 ≦ 5λ / 8. It has become. In FIG. 1, the distance L2 = λ / 2.

そしてSAWフィルタ10では、第1共振子フィルタ14aの中心周波数と第2共振子フィルタ14bの中心周波数とを異なったものにして、第1共振子フィルタ14aで得られる通過帯域と第2共振子フィルタ14bで得られる通過帯域との一部を重ね合わせている。すなわち第1共振子フィルタ14aおよび第2共振子フィルタ14bのいずれか一方を基準にすると、他方の通過帯域が高域側または低域側にずれている。そして第1共振子フィルタ14aの中心周波数と第2共振子フィルタ14bの中心周波数とを変えるためには、第1共振子フィルタ14aと第2共振子フィルタ14bとでSAWの波長を変えればよい。具体的には、第1共振子フィルタ14aを構成するIDT20の電極ピッチと、第2共振子フィルタ14bを構成するIDT20の電極ピッチとを異なるものにすればよい。また第1共振子フィルタ14aの交差幅と、第2共振子フィルタ14bの交差幅とを異なるものにしてもSAWの波長を変えることが可能である。   In the SAW filter 10, the center frequency of the first resonator filter 14a and the center frequency of the second resonator filter 14b are made different from each other, so that the pass band obtained by the first resonator filter 14a and the second resonator filter can be obtained. Part of the passband obtained in 14b is superimposed. That is, when one of the first resonator filter 14a and the second resonator filter 14b is used as a reference, the other pass band is shifted to the high frequency side or the low frequency side. In order to change the center frequency of the first resonator filter 14a and the center frequency of the second resonator filter 14b, the wavelength of the SAW may be changed between the first resonator filter 14a and the second resonator filter 14b. Specifically, the electrode pitch of the IDT 20 that constitutes the first resonator filter 14a may be different from the electrode pitch of the IDT 20 that constitutes the second resonator filter 14b. The SAW wavelength can be changed even if the cross width of the first resonator filter 14a and the cross width of the second resonator filter 14b are different.

またSAWフィルタ10では、第1共振子フィルタ14aで励起されるSAWと、第2共振子フィルタ14bで励起されるSAWとの位相差を180度としている。この位相差を得るために、第1共振子フィルタ14aの入力電極16と出力電極18との距離D1と、第2共振子フィルタ14bの入力電極16と出力電極18との距離D2との差は、数式7の関係を満たすものとなっている。

Figure 2006229754
このような関係を満たす距離D1と距離D2とは、例えば距離D1=λ/2であり、距離D2=λであればよい。 In the SAW filter 10, the phase difference between the SAW excited by the first resonator filter 14a and the SAW excited by the second resonator filter 14b is 180 degrees. In order to obtain this phase difference, the difference between the distance D1 between the input electrode 16 and the output electrode 18 of the first resonator filter 14a and the distance D2 between the input electrode 16 and the output electrode 18 of the second resonator filter 14b is The relationship of Equation 7 is satisfied.
Figure 2006229754
The distance D1 and the distance D2 that satisfy such a relationship are, for example, the distance D1 = λ / 2, and the distance D2 = λ may be satisfied.

次に、SAWフィルタ10の動作について説明する。図2は各共振子フィルタで得られるフィルタ特性の説明図である。まず電気信号が入力電極16に印加されると、各共振子フィルタ14にSAWが励起される。このSAWは、直線部26,36と交差する方向に伝搬し、反射器30で反射される。したがってSAWの振動エネルギーは、外部に漏れずに閉じ込められる。そして各共振子フィルタ14では、交差幅a1の部分と交差幅a2の部分とを直線部26,36と交差する方向に伝搬するSAWが結合し、全体として1つの波が励起される。このようなSAWは、出力電極18に到達すると電気信号に変換されて出力される。   Next, the operation of the SAW filter 10 will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram of filter characteristics obtained by each resonator filter. First, when an electric signal is applied to the input electrode 16, SAW is excited in each resonator filter 14. The SAW propagates in a direction intersecting with the straight portions 26 and 36 and is reflected by the reflector 30. Therefore, the vibration energy of SAW is confined without leaking outside. In each resonator filter 14, the SAWs that propagate in the direction intersecting the straight portions 26 and 36 are coupled to the portion having the intersection width a 1 and the portion having the intersection width a 2, so that one wave is excited as a whole. When such SAW reaches the output electrode 18, it is converted into an electrical signal and output.

そして第1共振子フィルタ14aと第2共振子フィルタ14bとは、それぞれの中心周波数を異なるものにして、第1共振子フィルタ14aで得られる通過帯域の一部と、第2共振子フィルタ14bで得られる通過帯域の一部とを重ね合わされるようにしている。また第1共振子フィルタ14aと第2共振子フィルタ14bとでは、SAWの位相差が180度ずれているので、低域側の通過帯域における低域側の共振点(図2の矢印A)と、高域側の通過帯域における高域側の共振点(図2の矢印A’)とが同位相になる。また低域側の通過帯域における高域側の共振点(図2の矢印B)と、高域側の通過帯域における低域側の共振点(図2の矢印B’)とが同位相になる。   The first resonator filter 14a and the second resonator filter 14b have different center frequencies, and a part of the pass band obtained by the first resonator filter 14a and the second resonator filter 14b A part of the obtained pass band is overlapped. In addition, since the SAW phase difference between the first resonator filter 14a and the second resonator filter 14b is shifted by 180 degrees, the resonance point (arrow A in FIG. 2) on the low band side in the low band pass band The high-frequency resonance point (arrow A ′ in FIG. 2) in the high-frequency passband is in phase. Also, the resonance point on the high frequency side in the low frequency band (arrow B in FIG. 2) and the resonance frequency on the low frequency side in the high frequency band (arrow B ′ in FIG. 2) are in phase. .

具体的な一例としては、次のようになる。すなわち第1共振子フィルタ14aの中心周波数を低域側にずらして図2の実線に示す通過帯域とし、この通過帯域における低域側の共振点(図2の矢印A)の位相を0度とし、高域側の共振点(図2の矢印B)の位相を180度とする。また第2共振子フィルタ14bの中心周波数を高域側にずらして図2の点線に示す通過帯域とし、この通過帯域における低域側の共振点(図2の矢印B’)の位相を180度とし、高域側の共振点(図2の矢印A’)の位相を0度とする。なお第1共振子フィルタ14aの中心周波数または第2共振子フィルタ14bの中心周波数を移動させる量は、図2に示す矢印Bと矢印B’とが重なるように、すなわち低域側の通過帯域における周波数の高い側の共振点と、高域側の通過帯域における周波数の低い側の共振点とが重なるような移動量にすればよい。   A specific example is as follows. That is, the center frequency of the first resonator filter 14a is shifted to the low frequency side to obtain a pass band indicated by a solid line in FIG. 2, and the phase of the low frequency resonance point (arrow A in FIG. 2) in this pass band is set to 0 degree. The phase of the resonance point on the high frequency side (arrow B in FIG. 2) is 180 degrees. Further, the center frequency of the second resonator filter 14b is shifted to the high frequency side to obtain a pass band indicated by a dotted line in FIG. 2, and the phase of the low frequency resonance point (arrow B ′ in FIG. 2) in this pass band is 180 degrees. And the phase of the resonance point on the high frequency side (arrow A ′ in FIG. 2) is 0 degree. The amount by which the center frequency of the first resonator filter 14a or the center frequency of the second resonator filter 14b is moved is such that the arrow B and the arrow B ′ shown in FIG. 2 overlap, that is, in the low-pass band. The amount of movement may be such that the resonance point on the higher frequency side overlaps the resonance point on the lower frequency side in the high-frequency passband.

また他の例としては、図2の実線で示す低域側の通過帯域を第2共振子フィルタ14bで得るとともに、図2の点線で示す高域側の通過帯域を第1共振子フィルタ14aで得てもよい。さらに図2の矢印Aおよび矢印A’で示す共振点の位相が180度であり、図2の矢印Bおよび矢印B’で示す共振点の位相が0度であってもよい。   As another example, the low-pass band indicated by the solid line in FIG. 2 is obtained by the second resonator filter 14b, and the high-pass band indicated by the dotted line in FIG. 2 is obtained by the first resonator filter 14a. May be obtained. Furthermore, the phase of the resonance point indicated by arrows A and A ′ in FIG. 2 may be 180 degrees, and the phase of the resonance point indicated by arrows B and B ′ in FIG. 2 may be 0 degrees.

そしてSAWフィルタ10で得られるフィルタ特性は、第1共振子フィルタ14aの出力電極18と第2共振子フィルタ14bの出力電極18とが接続されているので、これらの共振子フィルタ14で得られるフィルタ特性を合成したものになる。図3はSAWフィルタで得られるフィルタ特性の説明図である。SAWフィルタ10のフィルタ特性は、各共振子フィルタ14から出力されるフィルタ特性を合成させたものであるから、3つの共振点で通過帯域を形成し、広帯域となる。そして図2に示す矢印Bと矢印B’とは同位相なので互いに打ち消しあうことがなく、また矢印Bと矢印B’とを重ねているので通過帯域にリップルが生じることはない。
またSAWフィルタ10は、通過帯域から減衰域への立ち下がり(図3の矢印C)に急峻なものが得られる。
The filter characteristics obtained by the SAW filter 10 are obtained by connecting the output electrode 18 of the first resonator filter 14a and the output electrode 18 of the second resonator filter 14b. It is a composite of characteristics. FIG. 3 is an explanatory diagram of filter characteristics obtained by the SAW filter. Since the filter characteristics of the SAW filter 10 are obtained by synthesizing the filter characteristics output from the resonator filters 14, a pass band is formed at three resonance points and becomes a wide band. Since the arrow B and the arrow B ′ shown in FIG. 2 have the same phase, they do not cancel each other, and since the arrow B and the arrow B ′ overlap each other, no ripple occurs in the passband.
Further, the SAW filter 10 having a steep fall from the pass band to the attenuation band (arrow C in FIG. 3) is obtained.

このようなSAWフィルタ10では、第1共振子フィルタ14aで励起されるSAWの波長と第2共振子フィルタ14bで励起されるSAWの波長とを変えているので、第1共振子フィルタ14aの中心周波数と第2共振子フィルタ14bの中心周波数とを異なるものにできる。また、これらの共振子フィルタ14のいずれか一方で得られる低域側の通過帯域に表れる共振点のうちの高域側のものと、他方で得られる高域側の通過帯域に表れる共振点のうちの低域側のものとを重ね合わせることができる。   In such a SAW filter 10, the wavelength of the SAW excited by the first resonator filter 14a and the wavelength of the SAW excited by the second resonator filter 14b are changed, so that the center of the first resonator filter 14a is changed. The frequency and the center frequency of the second resonator filter 14b can be made different. Further, of the resonance points appearing in the low-pass band obtained in any one of these resonator filters 14, the resonance points appearing in the high-pass pass band obtained in the other, You can superimpose it on the low side.

また第1共振子フィルタ14aの入力電極16と出力電極18との距離D1と、第2共振子フィルタ14bの入力電極16と出力電極18との距離D2とを変えることにより、第1共振子フィルタ14aの位相と第2共振子フィルタ14bの位相との差を180度にすることができる。そして低域側の通過帯域における高域側の共振点と、高域側の通過帯域における低域側の共振点とを同位相にでき、これらの共振点を重ね合わせても互いに打ち消しあうのを防ぐことができる。したがってSAWフィルタ10のフィルタ特性は、3つの共振点で通過帯域を構成することができ、広帯域を得ることができる。   Further, by changing the distance D1 between the input electrode 16 and the output electrode 18 of the first resonator filter 14a and the distance D2 between the input electrode 16 and the output electrode 18 of the second resonator filter 14b, the first resonator filter is changed. The difference between the phase of 14a and the phase of the second resonator filter 14b can be 180 degrees. The resonance point on the high frequency side in the passband on the low frequency side and the resonance point on the low frequency side in the passband on the high frequency side can be in phase, and even if these resonance points are overlapped, they cancel each other out. Can be prevented. Therefore, the filter characteristics of the SAW filter 10 can form a pass band at three resonance points, and a wide band can be obtained.

さらに各共振子フィルタ14の交差幅は、交差幅a1と交差幅a2との和である。したがって各共振子フィルタ14は、全体の交差幅を小さくすることなく各直線部16の交差幅a1,a2を小さくできるので、低インピーダンス化ができるとともに、横モードスプリアスの影響を無くすことができる。そしてSAWフィルタ10を小型化することができる。   Furthermore, the intersection width of each resonator filter 14 is the sum of the intersection width a1 and the intersection width a2. Therefore, each resonator filter 14 can reduce the crossing widths a1 and a2 of the straight portions 16 without reducing the overall crossing width, so that the impedance can be reduced and the influence of the transverse mode spurious can be eliminated. And SAW filter 10 can be reduced in size.

さらにまたSAWフィルタ10のフィルタ特性は、通過帯域から減衰域への立ち下がりが急峻なものなのであり、従来のSAWフィルタの通過帯域から減衰域への立ち下がりに比べて2倍程度良くなっている。したがって本実施形態に係るSAWフィルタ10では、性能のよいフィルタ特性が得られる。   Furthermore, the filter characteristic of the SAW filter 10 has a sharp fall from the pass band to the attenuation band, and is about twice as good as the fall of the conventional SAW filter from the pass band to the attenuation band. . Therefore, the SAW filter 10 according to the present embodiment can obtain a filter characteristic with good performance.

なお上述した実施形態では、各共振子フィルタ14の各電極指22,32に1つの接続部を設けた構成を説明したが、この形態に限定されることはない。すなわちSAWフィルタは、各共振子フィルタの各電極指に接続部を2つ以上設け、直線部を3つ以上設けた構成にすることができる。図4はSAWフィルタの変形例を示す説明図である。この図4は、各共振子フィルタの各電極指に接続部を2つ以上設け、直線部を3つ以上設けた構成の一例を示すものであり、各電極指22,32に接続部24,34を2つ設け、直線部26,36を3つ設けた構成を示している。そして図4では、各電極指22,32に設けられた2つの接続部24,34が、その折り曲げ方向を左右交互にした形態を示しているが、左右どちらか一方向のみに折り曲げた形態であってもよい。   In the above-described embodiment, the configuration in which one connection portion is provided in each electrode finger 22 and 32 of each resonator filter 14 has been described. However, the present invention is not limited to this configuration. That is, the SAW filter can have a configuration in which two or more connecting portions are provided on each electrode finger of each resonator filter and three or more linear portions are provided. FIG. 4 is an explanatory view showing a modification of the SAW filter. FIG. 4 shows an example of a configuration in which two or more connection portions are provided on each electrode finger of each resonator filter, and three or more straight portions are provided. The connection portions 24, 32 are connected to the electrode fingers 22, 32, respectively. A configuration is shown in which two 34 are provided and three straight portions 26 and 36 are provided. In FIG. 4, the two connection portions 24 and 34 provided on the electrode fingers 22 and 32 are shown in a form in which the bending directions are alternately left and right. There may be.

また上述した実施形態では、共振子フィルタ14を2つ設けた形態であるが、共振子フィルタを3つ以上設けた形態にすることもできる。共振子フィルタを3つ以上設けると、SAWフィルタのフィルタ特性をさらに広帯域にすることができる。   In the above-described embodiment, two resonator filters 14 are provided. However, three or more resonator filters may be provided. When three or more resonator filters are provided, the filter characteristics of the SAW filter can be further widened.

弾性表面波フィルタの説明図である。It is explanatory drawing of a surface acoustic wave filter. 各共振子フィルタで得られるフィルタ特性の説明図である。It is explanatory drawing of the filter characteristic obtained with each resonator filter. SAWフィルタで得られるフィルタ特性の説明図である。It is explanatory drawing of the filter characteristic obtained with a SAW filter. SAWフィルタの変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of a SAW filter.

符号の説明Explanation of symbols

10………SAWフィルタ、14………共振子フィルタ、20………IDT、22………電極指、24………接続部、26………直線部、30………反射器、32………電極指、34………接続部、36………直線部。   10 ... SAW filter, 14 ... Resonator filter, 20 ... IDT, 22 ... Electrode finger, 24 ... Connection part, 26 ... Linear part, 30 ... Reflector, 32 ......... Electrode finger, 34 ......... Connecting part, 36 ......... Linear part.

Claims (5)

圧電基板上に、すだれ状電極からなる入力電極と出力電極とを配設し、前記入力電極および前記出力電極を挟み込む位置に反射器を配設した共振子フィルタを2組並列接続してなる弾性表面波フィルタであって、
前記すだれ状電極および前記反射器の電極指は、斜めに折り曲げられた接続部と、前記接続部の両端に接続された直線部とを有し、
第1の前記共振子フィルタで得られる通過帯域と、第2の前記共振子フィルタで得られる通過帯域との一部を重ね合わせるとともに、
第1の前記共振子フィルタで励起される弾性表面波と、第2の前記共振子フィルタで励起される弾性表面波との位相差を180度としてなる、
ことを特徴とする弾性表面波フィルタ。
Elasticity formed by connecting in parallel two sets of resonator filters in which an input electrode and an output electrode made of interdigital electrodes are disposed on a piezoelectric substrate, and a reflector is disposed at a position sandwiching the input electrode and the output electrode. A surface wave filter,
The interdigital electrode and the electrode fingers of the reflector have a connection part bent obliquely, and a straight part connected to both ends of the connection part,
Superimposing a part of the passband obtained by the first resonator filter and the passband obtained by the second resonator filter;
The phase difference between the surface acoustic wave excited by the first resonator filter and the surface acoustic wave excited by the second resonator filter is 180 degrees.
A surface acoustic wave filter characterized by that.
第1の前記共振子フィルタを構成する前記すだれ状電極の電極ピッチと、第2の前記共振子フィルタを構成する前記すだれ状電極の電極ピッチとが異な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。   The electrode pitch of the interdigital electrodes constituting the first resonator filter is different from the electrode pitch of the interdigital electrodes constituting the second resonator filter. Surface acoustic wave filter. 第1の前記共振子フィルタにおける前記入力電極と前記出力電極との間と、第2の前記共振子フィルタにおける前記入力電極と前記出力電極との間との差は、
Figure 2006229754
の関係を満たす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。
The difference between the input electrode and the output electrode in the first resonator filter and between the input electrode and the output electrode in the second resonator filter is:
Figure 2006229754
The surface acoustic wave filter according to claim 1, wherein:
前記電極指に設けられた前記直線部は、弾性表面波の伝搬方向に対して互いに距離Lだけ離れており、
前記距離Lは、
Figure 2006229754
の関係を満たす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。
The straight portions provided on the electrode fingers are separated from each other by a distance L with respect to the propagation direction of the surface acoustic wave,
The distance L is
Figure 2006229754
The surface acoustic wave filter according to claim 1, wherein:
圧電基板上に、すだれ状電極からなる入力電極と出力電極とを配設し、前記入力電極および前記出力電極を挟み込む位置に反射器を配設した共振子フィルタを複数並列接続してなる弾性表面波フィルタであって、
前記すだれ状電極および前記反射器の電極指は、斜めに折り曲げられた接続部と、前記接続部に接続された直線部とを有し、
一の前記共振子フィルタで得られる低域側の通過帯域における周波数の高い側と、他の一の前記共振子フィルタで得られる高域側の通過帯域における周波数の低い側とを重ね合わせ、且つ、全体として連続した通過帯域を形成するよう前記各共振子フィルタの前記すだれ状電極の電極ピッチを変え、
前記通過帯域が重なり合っている一方の前記共振子フィルタの前記入力電極と前記出力電極との間と、他方の前記共振子フィルタの前記入力電極と前記出力電極との間との差は、
Figure 2006229754
の関係を満たすことを特徴とする弾性表面波フィルタ。
An elastic surface formed by connecting a plurality of resonator filters connected in parallel on a piezoelectric substrate, each of which includes an interdigital electrode and an output electrode, and a reflector disposed between the input electrode and the output electrode. A wave filter,
The interdigital electrode and the electrode fingers of the reflector have a connecting portion bent obliquely, and a straight portion connected to the connecting portion,
Superimposing a high frequency side in the low pass band obtained by one of the resonator filters and a low frequency side in a high pass band obtained by the other resonator filter; and , Changing the pitch of the interdigital electrodes of each resonator filter so as to form a continuous passband as a whole,
The difference between the input electrode and the output electrode of one of the resonator filters where the passbands overlap, and the difference between the input electrode and the output electrode of the other resonator filter are:
Figure 2006229754
A surface acoustic wave filter characterized by satisfying the relationship:
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CN117097293A (en) * 2023-08-24 2023-11-21 常州承芯半导体有限公司 Surface acoustic wave resonator device, filter, duplexer, and method of forming surface acoustic wave resonator device

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