WO2006068086A1

WO2006068086A1 - バランス型ｓａｗフィルタ

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Publication number: WO2006068086A1
Application number: PCT/JP2005/023260
Authority: WO
Inventors: Yuichi Takamine
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2007-06-24
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Description

バランス型 SAWフィルタ

技術分野

[0001] 本発明は、平衡—不平衡変能を有するバランス型 SAWフィルタに関し、より詳細には、 5個の IDTを有する 5IDT型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを用ヽて構成されて、るバランス型 SAWフィルタに関する。

背景技術

[0002] 携帯電話機などの移動体通信機器の RF段にぉヽては、帯域フィルタとして弾性表面波フィルタが広く用いられている。近年、この種の弾性表面波フィルタでは、平衡 —不平衡変能、いわゆるバランの機能を有することが求められている。そこで、最近では、高周波化に対応でき、かつ平衡ー不平衡変換機能を果たせることが容易であるため、縦結合共振子型の弾性表面波フィルタが RF段の帯域フィルタとして用いられてきている。

[0003] 下記の特許文献 1には、平衡ー不平衡変換機能を有する縦結合共振子型の弾性表面波フィルタが開示されている。図 13は、特許文献 1に開示されている弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。弾性表面波フィルタ 101では、表面波伝搬方向に沿って 5個の IDT102〜106が配置されている。 IDT102〜106 が設けられている領域の表面波伝搬方向両側に反射器 107, 108が配置されている

[0004] IDT103, 105が共通接続され、 1ポート型弾性表面波共振子 109を介して不平衡端子 111に接続されている。他方、中央に位置する IDT104は、表面波伝搬方向に二分割されており、第 1,第 2の分割 IDT部 104a, 104bを有する。 IDT102及び分割 IDT部 104aが共通接続されて、第 1の平衡端子 112に接続されている。分割 IDT 部 104b及び IDT106が共通接続されて第 2の平衡端子 113に接続されている。

[0005] 5個の IDT102〜106を上記のように接続することにより、平衡—不平衡変棚能が実現されている。このような 5IDT型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ 101では、通過帯域内の挿入損失を小さくすることができ、終端インピーダンスを容易に調整することができ、さらに小型化を進め得るという利点を有する。また、不平衡端子 11 1に接続されている IDT103, 105の電極指の総本数力平衡端子 112に接続される電極指の総本数、すなわち IDT102及び分割 IDT部 104aの電極指の総本数、あるいは平衡端子 113に接続される電極指の総本数、すなわち IDT106及び分割 ID T部 104bの電極指の総本数よりも少なくなる。従って、平衡端子 112, 113におけるインピーダンスを、不平衡端子 111におけるインピーダンスの 2〜4倍とすることができる。

特許文献 1：特開 2004— 96244号公報

発明の開示

[0006] しかしながら、 5IDT型の弾性表面波フィルタ 101では、設計パラメータによっては、通過帯域内に所望でな、リップルが生じると、う問題があった。

[0007] 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、平衡ー不平衡変換機能を有する 5IDT型の縦結合共振子型のバランス型 SAWフィルタであって、通過帯域内におけるリップルが抑圧されているバランス型 SAWフィルタを提供することにある。

[0008] 本発明のある広い局面によれば、不平衡端子及び第 1,第 2の平衡端子を有する平衡ー不平衡変換機能を有するバランス型 SAWフィルタであって、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されており、かつ表面波伝搬方向に沿って配置された第 1〜第 5の IDTとを備え、第 2,第 4の IDTの位相が 180° 異ならされており、前記第 3の ID Tが、表面波伝搬方向に分割されて配置されている第 1の分割 IDT部及び第 2の分割 IDT部を有し、前記第 1の分割 IDT部及び前記第 1の IDTとが前記第 1の平衡端子に接続されており、前記第 2の分割 IDT部及び前記第 5の IDTが前記第 2の平衡端子に接続されており、前記第 1〜第 5の IDTは、表面波伝搬方向に第 1〜第 5の ID Tのうちの他の IDTが隣接している場合に、該隣接する IDT側の端部に、残りの電極指部分よりも電極指ピッチが狭い複数本の電極指からなる狭ピッチ電極指部を有し、前記平衡端子に接続されている第 1及び第 5の IDTにおける狭ピッチ電極指部と第 3 の IDTの狭ピッチ電極指部とのうち、電極指の本数が多、方の狭ピッチ電極指部の電極指のピッチ力電極指の本数が少な 1、方の狭ピッチ電極指部の電極指のピッチより大きくされており、前記第 2の IDTの第 1の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指及び前記第 4の IDTの第 5の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピツチ電極指部と、前記第 2の IDTの第 3の IDTと隣り合う部分に設けられて、る狭ピッチ電極指部及び前記第 4の IDTの第 3の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指部とのうち、電極指の本数が多！、方の狭ピッチ電極指部の電極指のピッチが電極指の本数が少ない方の狭ピッチ電極指部の電極指のピッチより大きくされていることを特徴とするバランス型 SAWフィルタが提供される。

[0009] また、本発明の別の広い局面では、不平衡端子及び第 1,第 2の平衡端子を有する平衡ー不平衡変換機能を有するバランス型 SAWフィルタであって、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されており、かつ表面波伝搬方向に沿って配置された第 1〜第 5の IDTとを備え、第 2,第 4の IDTの位相が 180° 異ならされており、前記第 3の I DTが、表面波伝搬方向に分割されて配置されて!ヽる第 1の分割 IDT部及び第 2の分割 IDT部を有し、前記第 1の分割 IDT部及び前記第 1の IDTとが前記第 1の平衡端子に接続されており、前記第 2の分割 IDT部及び前記第 5の IDTが前記第 2の平衡端子に接続されており、前記第 1〜第 5の IDTは、表面波伝搬方向に第 1〜第 5の IDTのうちの他の IDTが隣接している場合に、該隣接する IDT側の端部に、残りの電極指部分よりも電極指ピッチが狭い複数本の電極指からなる狭ピッチ電極指部を有し、前記第 1の IDTの狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを Nl, P1、前記第 3の IDTの一対の狭ピッチ電極指部にぉ、て、各狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを N3, P3、前記第 5の IDTの狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを N5, P5としたとき〖こ、下記の条件（1)〜（3)から選択されたいずれか 1つの条件と、

[0010] [数 1] 条件（1) ： N1=N3=N5のとき、 0. 992≤P 1/P3≤ 1. 008, かつ P1 =P5

条件 <2) ： N1=N5<N3のとき、 0. 9≤P1/P3< 1、かつ P1 =P5

条件（3) ： N3<N1=N5のとき、 1<P1/P3≤1. 1、かつ P1 = P5

[0011] 前記第 2の IDTの第 1の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを N2a, P2a、前記第 2の IDTの第 3の IDT側の狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを N2b, P2b、前記第 4の IDTの第 3の IDT側の狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを N4a, P4a、第 4の IDTの第 5の I DT側の狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを N4b, P4bとしたとき〖こ、下記の条件（4)〜（6)から選択された!、ずれか 1つの条件と、

[0012] [数 2] 条件（4) ： N2a=N2b = N4a=N4bのとき、 0. 991≤P2a/P2b≤ 1. 009, かつ P2a/P2b=P4b/P4a 条件（5) ： N2a=N4b〉N2b=N4aのとき、 KP2a/P2b≤l. K かつ P2a/P2b=P4b/P4a 条件（6) ： N2a=N4bく N2b=N4aのとき、 0. 9≤P2a/P2b< l« かつ P2a/P2b=P4b/P4a 条件（1)かつ（4)が選ばれた場合には >さらに下記の条件（7)を満たすように、

条件（7) :Nl≠N2a、または Pl≠P2a

[0013] 前記各狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチが定められて、るバランス型 SAWフィルタが提供される。

また、本発明に係るバランス型 SAWフィルタのある特定の局面では、上記バランス型 SAWフィルタを 2個備え、 2個のバランス型 SAWフィルタの前記第 1の IDT同士、第 3の IDTの第 1,第 2の分割 IDT部同士及び第 5の IDT同士がカスケード接続されている。

[0014] 本発明に係るバランス型 SAWフィルタの他の特定の局面では、前記第 1の IDT同士を接続して、る信号線及び第 3の IDTの第 2の分割 IDT部同士を接続して、る信号線を伝送する信号の位相が、前記第 3の IDTの第 1の分割 IDT部同士を接続して V、る信号線及び第 5の IDT同士を接続して、る信号線を伝搬する信号の位相と 180 ° 異なるように、 2個のバランス型 SAWフィルタの各第 1〜第 5の IDTが構成されている。

[0015] 本発明に係るバランス型 SAWフィルタのさらに別の特定の局面では、上記バランス型 SAWフィルタを 2個備え、 2個のバランス型 SAWフィルタの第 2の IDT同士及び第 4の IDT同士がカスケード接続されて!、る。

[0016] 本発明に係るバランス型 SAWフィルタのさらに他の特定の局面では、前記第 2の I DT同士を接続してヽる信号線を伝搬する信号の位相が、第⁴の IDT同士を接続している信号線を伝搬する信号の位相と 180° 異なるように 2個のバランス型 SAWフィルタの各第 1〜第 5の IDTが構成されて!、る。

[0017] 本発明に係るバランス型 SAWフィルタでは、第 2,第 4の IDTの位相が 180° 異ならされており、中央の第 3の IDTが第 1,第 2の分割 IDT部を有する 5IDT型の平衡不平衡変換機能を有するバランス型 SAWフィルタにおヽて、前記平衡端子に接続されている第 1及び第 5の IDTにおける狭ピッチ電極指部と第 3の IDTの狭ピッチ電極指部とのうち、電極指の本数が多!、方の狭ピッチ電極指部の電極指のピッチが電極指の本数が少ない方の狭ピッチ電極指部の電極指のピッチより大きくされており、前記第 2の IDTの第 1の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指及び前記第 4の IDTの第 5の IDTと隣り合う部分に設けられて、る狭ピッチ電極指部と、前記第 2の IDTの第 3の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指部及び前記第 4の IDTの第 3の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指部とのうち、電極指の本数が多!、方の狭ピッチ電極指部の電極指のピッチが電極指の本数が少ない方の狭ピッチ電極指部の電極指のピッチより大きくされているので、後述の実験例から明らかなように、通過帯域内におけるリップルを抑圧することができる。

[0018] また、条件（1)〜（3)から選択された 1つの条件と、条件 (4)〜 (6)から選択された 1 つの条件とを満たすように複数の狭ピッチ電極指部が構成されて、るので、後述の実験例から明らかなように、通過帯域内におけるリップルを抑圧することができる。カロえて、ギャップを隔てて表面波伝搬方向に隣り合う一対の IDTにおいて、ギヤップに臨んでいる部分に狭ピッチ電極指部を設けた場合には、 IDT同士が隣り合って V、る部分の不連続性を緩和することができる。

[0019] よって、本発明によれば、通過帯域内の挿入損失力、さぐ小型化が容易であり、終端インピーダンスを自由に調整することができるだけでなぐ通過帯域内のリップルが抑圧され、良好なフィルタ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。

[0020] 本発明のバランス型 SAWフィルタ力 2個のバランス型 SAWフィルタの第 1,第 3の IDTの第 1の分割 IDT部同士、並びに第 3の IDTの第 2の分割 IDT部及び第 5の ID T同士をカスケード接続した構造を有する場合には、 2段縦続接続型の構造とされているため、帯域外減衰量の拡大を図ることができる。 [0021] 上記 2段縦続接続型のバランス型 SAWフィルタにおいて、前記第 1の IDT同士を接続して、る信号線及び第 3の IDTの第 2の分割 IDT部同士を接続して、る信号線を伝送する信号の位相力前記第 3の IDTの第 1の分割 IDT部同士を接続して、る信号線及び第 5の IDT同士を接続して、る信号線を伝搬して、る信号の位相と 180 ° 異なるように、各第 1〜第 5の IDTが構成されている場合には、平衡度を改善することが可能となる。

[0022] 本発明のバランス型 SAWフィルタ力 2個のバランス型 SAWフィルタの第 2の IDT 同士及び第 4の IDT同士をカスケード接続した構造を有する場合には、帯域外減衰量の拡大を図ることができる。

[0023] 2個のバランス型 SAWフィルタの第 2の IDT同士を接続してヽる信号線を伝搬する信号の位相が、第 4の IDT同士を接続してヽる信号線を伝搬する信号の位相と約 18 0° 異なるように 2個のバランス型 SAWフィルタの各第 1〜第 5の IDTが構成されている場合には、平衡度を改善することができる。

図面の簡単な説明

[0024] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態のバランス型 SAWフィルタの模式的平面図である。

[図 2]図 2は、図 1に示した実施形態のバランス型 SAWフィルタの減衰量周波数特性を示す図である。

[図 3]図 3は、第 1,第 3及び第 5の IDTの狭ピッチ電極指部の電極指の本数及び電極指ピッチを変化させた場合の挿入損失周波数特性の変化を示す図である。

[図 4]図 4は、第 1,第 3の狭ピッチ電極指部の電極指ピッチの比 P1ZP3を変化させた場合の通過帯域内リップルレベルの変化を示す図である。

[図 5]図 5は、第 1,第 3及び第 5の IDTの狭電極指部の電極指の本数及び電極指ピツチを変化させた場合の挿入損失周波数特性の変化を示す図である。

[図 6]図 6は、第 1,第 3及び第 5の IDTの狭電極指部の電極指の本数及び電極指ピツチを変化させた場合の挿入損失周波数特性の変化を示す図である。

[図 7]図 7は、第 2,第 4の IDTの狭ピッチ電極指部の電極指の本数及び電極指ピッチを変化させた場合のフィルタ特性の変化を示す図である。 [図 8]図 8は、第 1,第 3の狭ピッチ電極指部の電極指ピッチの比 P2aZP2bを変化させた場合の通過帯域内リップルレベルの変化を示す図である。

[図 9]図 9は、第 2,第 4の IDTの狭ピッチ電極指部の電極指の本数及び電極指ピッチを変化させた場合のフィルタ特性の変化を示す図である。

[図 10]図 10は、第 2,第 4の IDTの狭ピッチ電極指部の電極指の本数及び電極指ピツチを変化させた場合のフィルタ特性の変化を示す図である。

[図 11]図 11は、本発明のバランス型 SAWフィルタの変形例の電極構造を模式的に示す平面図である。

[図 12]図 12は、本発明のバランス型 SAWフィルタの他の変形例の電極構造を模式的に示す平面図である。

[図 13]図 13は、従来のバランス型 SAWフィルタの一例を示す模式的平面図である。符号の説明

1…バランス型 SAWフィルタ

1A- · 'バランス型 SAWフィルタ

2…圧電基板

3…不平衡端子

4, 5…第 1,第 2の平衡端子

11〜15· ··第 1〜第 5の IDT

13a, 13b…第 1,第 2の分割 IDT部

16, 17…反射器

21〜SAW共振子

22- --IDT

23, 24· ··反射器

25· "SAW共振子

31· · 'バランス型 SAWフィルタ

41〜45· ··第 1〜第 5の IDT

43a, 43b…第 1,第 2の分割 IDT部

46, 47…反射器 51〜54…信号線

61· · 'バランス型 SAWフィルタ

71· · 'バランス型 SAWフィルタ

81〜85· ··第 1〜第 5の IDT

83a, 83b…第 1,第 2の分割 IDT部

86, 87…反射器

91, 92· ··信号線

Ni l…狭ピッチ電極指部

N12a, N 12b…狭ピッチ電極指部

N13a, N13b…狭ピッチ電極指部

N14a, N14b…狭ピッチ電極指部

N15…狭ピッチ電極指部

発明を実施するための最良の形態

[0026] 以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

[0027] 図 1は、本発明の一実施形態に係るバランス型 SAWフィルタの模式的平面図である。

[0028] バランス型 SAWフィルタ 1は、 DCS受信用帯域フィルタとして用いられるものであり、通過帯域は 1805〜 1880MHzに設定される。また、本実施形態及び後述の各変形例では、不平衡端子のインピーダンスが 50 Ω、第 1,第 2の平衡端子のインピーダンスが 100 Ωとされている。

[0029] 本実施形態では、圧電基板 2上に、図示の電極構造が形成されて!ヽる。圧電基板 2は、 40 ± 5° Yカット X伝搬の LiTaO基板により構成されている。

3

[0030] ノランス型 SAWフィルタ 1は、不平衡端子 3と、第 1,第 2の平衡端子 4, 5とを有する。そして、表面波伝搬方向に沿うように、第 1〜第 5の IDT11〜15が配置されている。第 1〜第 5の IDT11〜 15が設けられて、る領域の表面波伝搬方向両側には反射器 16, 17が配置されている。従って、 SAWフィルタ 1は、 5IDT型の縦結合共振子型 SAWフィルタである。 [0031] IDT11, 12は表面波伝搬方向においてギャップを隔てて隣り合つている。この IDT 11のギャップ側の端部、及び IDT12のギャップ側の端部に、それぞれ、狭ピッチ電極指部 Ni l, N12aが形成されている。このように、 IDT11〜15では、表面波伝搬

、てギャップを隔てて一対の IDTが隣り合って!/、る部分にぉ、て、ギャップ側端部に当該 IDTの中央の電極指ピッチよりも電極指ピッチが狭い狭ピッチ電極指部が設けられている。

[0032] IDT12は、 IDT11側の端部に設けられた狭ピッチ電極指部 N12aと、 IDT13側の端部に設けられた狭ピッチ電極指部 Nl 2bとを有する。同様に、 IDT13も、 IDT12 側の端部に設けられた狭ピッチ電極指部 N 13aと、 IDT14側の端部に配置された狭ピッチ電極指部 Nl 3bとを有する。さらに、 IDT14は、 IDT13側の端部に配置された狭ピッチ電極指部 N14aと、 IDT15側の端部に配置された狭ピッチ電極指部 N 14b とを有する。 IDT15は、 IDT14側の端部に配置されている狭ピッチ電極指部 N15を有する。

[0033] また、中央の第 3の IDT13は、表面波伝搬方向において二分割されている。すなわち、 IDT13は、第 1の分割 IDT部 13aと、第 2の分割 IDT部 13bとを有する。第 1の IDT部 13aが IDT12側に配置されており、第 2の IDT部 13bが第 4の IDT14側に配置されている。

[0034] 第 2,第 4の IDT12, 14の一端が、共通接続され、不平衡端子 3に接続されている

。 IDT12, 14の他端はグラウンド電位に接続されている。

[0035] 第 1の IDT11の一端と、第 3の IDT13の第 1の分割 IDT部 13aとが共通接続され、

1ポート型 SAW共振子 21を介して第 1の平衡端子 4に接続されている。 1ポート型 S

AW共振子 21は設けられずともよい。 SAW共振子 21は、 IDT22と、 IDT22の表面波伝搬方向両側に配置された反射器 23, 24とを有する。

[0036] 第 2の分割 IDT部 13bと、第 5の IDT15とが共通接続され、 1ポート型 SAW共振子

25を介して第 2の平衡端子 5に接続されている。第 2の 1ポート型 SAW共振子 25は

1ポート型 SAW共振子 21と同様に構成されている。 1ポート型 SAW共振子 25は設けられずともよい。

[0037] もっとも、上記のように、 1ポート型 SAW共振子 21, 25を第 1,第 2の平衡端子 4, 5 との間に接続することにより、通過帯域高周波側近傍の減衰帯域の減衰量を拡大することがでさる。

[0038] また、 IDT11, 13, 15の第 1,第 2の平衡端子 4, 5に接続されている側とは反対側の端部はグラウンド電位に接続されて、る。

[0039] 本実施形態では、上記 IDT11〜15、反射器 16, 17及び 1ポート型 SAW共振子 2 1, 22と、これらを接続している信号配線を含む電極構造は、 A1により形成されている。もっとも、これらの電極は、 A1以外の導電性材料により構成されていてもよい。

[0040] ところで、複数の IDTを有する縦結合共振子型 SAWフィルタにお、て、狭ピッチ電極指部を設けるのは、狭ピッチ電極指部を設けることにより、複数の IDTが隣り合って V、る部分の不連続性を小さくすることができ、かつ IDT間のギャップの大きさを調整することにより、帯域幅の広いバンドパスフィルタを得ることができることによる。

[0041] もっとも、本実施形態では、上記のように、不連続性の緩和及び帯域の拡大を図るために狭ピッチ電極指部が設けられて、るだけでなく、前述した通過帯域内における所望でないリップルを抑圧するために、狭ピッチ電極指部 Nil, N12a, N12b, Nl 3a, N13b, N14a, N14b及び N15の電極指の本数及び電極指ピッチが定められている。

[0042] これを、より具体的に説明する。

いま、 IDT11〜15における狭ピッチ電極指部以外の電極指部のピッチで定まる波長を λ Iとすると、以下の仕様で上記電極構造の SAWフィルタ 1を作製した。

[0043] 電極指交差幅： 105 m

IDTの電極指の本数（第 1の IDT11/第 2の IDT12/第 3の IDT13/第 4の IDT 14Z第 5の IDT15の順）： 28 (5) / (4) 27 (4) / (5) 54 (5) / (4) 27 (4) / (5) 28 なお、（）内の数字は、 1つの狭ピッチ電極指部における電極指の本数を示し、 ( )に含まれていない数字は、当該 IDTにおいて、狭ピッチ電極指部以外の電極指部の電極指の本数と狭ピッチ電極指部における電極指の本数を合わせた本数である。

[0044] IDT11〜15における電極指ピッチ（第 1〜第 5の IDTの順）： 1. 084^πι(0. 987

87^πι)/(1. OOO^m)!. 079^πι(1. ΟΟΟ^πι)/(0. 987^πι)1. 084 なお、（）内の数字は狭ピッチ電極指部の電極指ピッチを示し、（）外は狭ピッチ電極指部以外の電極指部の電極指ピッチを示す。

[0045] 反射器における電極指の本数： 80本

IDT及び反射器におけるメタライゼーシヨンレシオ: 0. 68

電極膜厚： 0. 092 λ ΐ

なお、 SAW共振子 21, 25は以下のように構成した。

[0046] 電極指交差幅： 45 m

IDTの電極指の本数： 161本

1つの反射器における電極指の本数： 15本

メタライゼーシヨンレシオ： 0. 60

図 2は、本実施形態のバランス型 SAWフィルタの挿入損失周波数特性を示す。図 2から明らかなように、通過帯域内にぉ、てリップルがほとんど表れてヽな、ことがゎカゝる。

[0047] また、前述した条件（1)と条件 (4)を満たすように狭ピッチ電極指部の電極指の本数とピッチが定められ、力つ P1 = P3 = P5、 P2a = P2b = P4b = P4aとされた場合に、さらに N1と N2aとが異なり、 P1と P2aとが異なっている。従って、第 1,第 3,第 5の I DTと第 2,第 4の IDTとで設計パラメータを異ならせてもよ、。

[0048] 本願発明者は、通過帯域内におけるリップルが設計パラメータによっては生じることについて検討した結果、狭ピッチ電極指部における電極指の本数及びピッチが、上記通過帯域内のリップルの発生に大きく影響することを見出した。そして、上記狭ピッチ電極指部の電極指ピッチ及び電極指の本数が、前述した条件（1)〜（3)の、ずれ力 1つの条件と、条件（4)〜（6)のいずれか 1つの条件を満たすように、第 1〜第 5の I DT11〜15を構成すれば、上記実施形態と同様に通過帯域内においてリップルの影響がほとんど生じない、良好なフィルタ特性の得られることを見出した。これを、図 4 〜図 10を参照して説明する。

[0049] V、ま、各狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを以下のように定義する。

第 1の IDT11の狭ピッチ電極指部 Ni lの電極指の本数を Nl、ピッチを PI；第 2の I DT12の狭ピッチ電極指部 N 12aの電極指の本数及びピッチを N2a, P2a；第 2の ID T12の狭ピッチ電極指部 N12bの電極指の本数及びピッチを N2b, P2b；第 3の IDT 13の狭ピッチ電極指部 N13aの電極指の本数及びピッチを N3, P3とする。なお、狭ピッチ電極指部 N13bの電極指の本数及びピッチは、狭ピッチ電極指部 N13aの電極指の本数及びピッチと等し、。

[0050] 第 4の IDT14の狭ピッチ電極指部 N14aの電極指の本数及びピッチを N4a, P4a ; 狭ピッチ電極指部 N14bの電極指の本数及びピッチを N4b, P4bとする。また、第 5 の IDT15の狭ピッチ電極指部 N15の電極指の本数及びピッチを N5, P5とする。

[0051] 〔N1 =N3 =N5〕

N1 =N3 = N5として、各狭ピッチ電極指部の電極指ピッチを変化させ、種々のバランス型 SAWフィルタ 1を作製し、フィルタ特性を測定した。結果を図 3に示す。図 3 において、破線は P1 = P3 = P5 = 0. 987 mとした場合であり、上記実施形態に相当する特'性である。他方、一^;鎖線 ίま、 P1 = P5 = 0. 982 /z m力つ P3 = 0. 992 μ mとした場合の特'性である。また、実線は、 P1 = P5 = 0. 977 /z m力つ P3 = 0. 997 μ mとした場合のフィルタ特性を示す。

[0052] 図 3から明らかなように、電極指ピッチ PI , P5と、電極指ピッチ P3との差を大きくすると、通過帯域内に表れるリップルが大きくなることがわかる。

そこで、 P1ZP3を種々変化させ、リップルの大きさの変化を調べた。結果を図 4に示す。図 4の横軸は P1ZP3であり、縦軸はリップルのレベル（dB)である。なお、リツプルのレベル (dB)は、表れているリップルの挿入損失が最も大きい部分の挿入損失の値を示す。但し、 Pl/P3 = l . 00では、リップルが生じていない。従って、 P1/P 3 = 1. 00における値はリップルのレベルではなぐ P1/P3が 1. 00以外の場合にリップルが発生する周波数に相当する周波数における挿入損失値をプロットした。

[0053] 図 4力ら明ら力なように、 P1/P3力 0. 992〜1. 008の範囲であれば、、リップノレの好ましいレベルである 2. OdB以下に抑圧され得ることがわかる。

[0054] 〔N1 =N5 < N3の場合〕

図 5は、 N1 =N5 =4本とし、 N3 = 5本とし、狭ピッチ電極指部の電極指ピッチを変化させた場合のフィルタ特性の変化を示す。図 5において、破線は P1 = P3 = P5 = 0 . 987 mの場合を示し、実線 ίま P1 = P5 = 0. m力つ P3 = 0. 987 /z mの場合の結果を示し、一点鎖線は P1 = P5 = 0. 972 /ζ πώ Ρ3 = 0. 987 /z mとした場合の結果を示す。

[0055] 図 5から明らかなように、 N1 =N5く N3となるように狭ピッチ電極指部の電極指の本数を変化させた場合、 P1 = P3 = P5の場合には通過帯域内に大きなリップルが表れる。これに対して、 PI, P5の大きさを、電極指ピッチ P3の大きさよりも小さくすれば、リップルはほとんどなくなることがわかる。従って、 N1 =N5く N3となるように狭ピッチ電極指部の本数を調整した場合には、 P1 = P5< P3となるように電極指ピッチを設定すればょ、ことがわ力る。

[0056] 好ましくは P1 = P5、力つ PlZP3≥0. 9にされる。第 3の IDTの狭ピッチ電極指のピッチ P3は、狭ピッチ電極指以外のピッチ（1. 084 m)の 0. 91倍の 0. 987 mとされている。 Pl/P3≥0. 9にされると、第 1の IDTの狭ピッチ電極指のピッチ P1は狭ピッチ電極指以外のピッチに対する狭ピッチ電極指のピッチの好ましい比率である 0. 8倍以上にできる。

[0057] 〔N3<N1 =N5の場合〕

次に、 N3<N1 =N5の場合につき、種々の電極指ピッチのバランス型 SAWフィルタを作製し、特性を評価した。

[0058] 図 6は、 N1 =N5 = 5本かっN3=4本とし、狭ピッチ電極指部の電極指ピッチを種々変化させた場合のフィルタ特性の変化を示す。図 6において、破線が P1 = P3 = P 5 = 0. 987 mの場合の結果を示し、実線力 Ρ1 = Ρ5 = 0. m力つ P3 = 0. 9

72の場合の結果を示す。

[0059] 図 6から明らかなように、 N3く N1 =N5となるように狭ピッチ電極指部の電極指の本数を変化させた場合、 P1 = P3 = P5で大きなリップルが発生する。これに対して、電極指ピッチ P3を、電極指ピッチ PI, P5よりも小さくすれば、リップルはほとんどなくなった。従って、 N3<N1 =N5となるように電極指の本数を調整した場合には、 P3 < PI =P5となるように電極指ピッチを設定すれば、リップルを低減し得ることがわかる。

[0060] 好ましくは P1 = P5、かつ PlZP3≤l. 1にされる。第 1の IDTの狭ピッチ電極指のピッチ P1は、狭ピッチ電極指以外のピッチ（1. 084 m)の 0. 91倍の 0. 987 mとされている。 Pl/P3≤l. 1にされると、第 3の IDTの狭ピッチ電極指のピッチ P3は狭ピッチ電極指以外のピッチに対する狭ピッチ電極指のピッチの好ましい比率である 0. 8倍以上にできる。

[0061] 次に、第 2,第 4の IDT12, 14の狭ピッチ電極指部の電極指の本数及び電極指ピツチの関係につ、て調査した。

〔N2a = N2b = N4a = N4bの場合〕

図 7は、狭ピッチ電極指部の電極指ピッチを変化させた場合のフィルタ特性の変化を示す。図 7にお!/ヽて、破線 ίま P2a = P2b = P4a = P4b = l. 000 μ m,すなわち前述した実施形態の特性の場合と同じ場合の結果を示す。また、一点鎖線は P2a = P 4b = 0. 990 /z m力つ P2b = P4a= l. 010 mの場合の特'性を示し、実線 ίま P2a = P4b = 0. 980 /z m力つ P2b = P4a= l. 020 mの場合の特性を示す。

[0062] 図 7から明らかなように、電極指ピッチ P2a=電極指ピッチ P4bと、電極指ピッチ P2 b =電極指ピッチ P4aとのピッチの差を大きくするにつれて、リップルが大きくなつていくことがわかる。

[0063] 図 8は、電極指ピッチ P2aZP2b比を変化させた場合のリップルのレベルの変化を示す図であり、前述した図 4に相当する図である。

なお、図 8において、 P2aZP2b = l. 00では、リップルが表れていないため、リップルレベルではなぐ通過帯域内に表れているリップルの発生周波数位置における揷入損失の値をプロットした。

[0064] 図 8から明らかなように、 P2aZP2b力 . 991〜1. 009の範囲であれば、リップルのレベルが 2. OdB以下に抑圧され得ることがわ力る。

[N2a = N4b >N2b = N4aの場合〕

図 9は、 N2a=N4b = 5 ^^ N2b=N4a=4 ^^L、狭ピッチ電極指部の電極指ピッチを変化させた場合のフィルタ特性の変化を示す。図 9において、破線は P2a = P2b = P4a = P4b = l. 000 mの場合の結果を示し、実線は P2a = P4b= 1. 02 μ mかつ P2b = P4a = 1. 00 mとした場合の結果を示す。

[0065] 図 9から明らかなように、 N2a = N4b >N2b = N4aとなるように狭ピッチ電極指部の電極指の本数を変化させた場合、 P2a = P2b = P4a = P4bでは通過帯域内に大きなリップルが表れた。しかしながら、 P2a = P4bを、 P2b = P4aよりも大きくすれば、上記リップルはほとんどなくなった。この結果から、 N2a=N4b >N2b=N4aとなるように狭ピッチ電極指部の電極指の本数を設定した場合には、 P2a = P4b > P2b = P4a となるように狭ピッチ電極指部の電極指ピッチを設定することにより、リップルを低減し得ることがゎカゝる。

[0066] 好ましくは P2a/P2b = P4b/P4a,かつ P2a/P2b≤ 1. 1にされる。第 2の IDT の第 1の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指のピッチ P2aは狭ピッチ電極指以外のピッチ（1. 079 m)の 0. 94倍の 1. 02 mとされている。 P2aZP 2b≤l. 1にされると、第 2の IDTの第 3の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指のピッチ P2bは狭ピッチ電極指以外のピッチに対する狭ピッチ電極指のピツチの好まし、比率である 0. 85倍以上にできる。

[0067] 〔N2a=N4b<N2b=N4aの場合〕

図 10は、 N2a=N4b=4本力つ N2b=N4a = 5本とし、狭ピッチ電極指部の電極指ピッチを変化させた場合のフィルタ特性の変化を示す。図 10においては、破線は P2a = P2b = P4a = P4b = 1. 000 mの場合の結果を示し、実線は P2a=P4b = l . 00 /ζ π^ Ρ21) = Ρ4&= 1. 02 mとした場合の結果を示す。

[0068] 図 10から明らかなように、 P2a=P4bく P2b = P4aとなるように狭ピッチ電極指部の電極指の本数を変えた場合、 P2a = P2b = P4a = P4bでは通過帯域内に大きなリツプルが発生した。これに対して、 P2b = P4aの値を P2a = P4bの値よりも大きくすると、上記リップルはほとんどなくなった。

[0069] 従って、 N2a = N4b<N2b = N4aとなるように狭ピッチ電極指部の電極指の本数を設定した場合には、 P2a = P4b < P2b = P4aとなるように狭ピッチ電極指部のピッチを設定すれば、リップルを低減し得ることがわかる。

[0070] 好ましくは P2aZP2b = P4bZP4a、かつ P2aZP2b≥0. 9にされる。第 2の IDT の第 3の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指のピッチ P2bは狭ピッチ電極指以外のピッチ（1. 079 m)の 0. 94倍の 1. 02 mとされている。 P2aZP 2b≥0. 9にされると、第 2の IDTの第 3の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指のピッチ P2aは狭ピッチ電極指以外のピッチに対する狭ピッチ電極指のピツチの好まし、比率である 0. 85倍以上にできる。

[0071] 以上の結果から、圧電基板上に表面波伝搬方向に沿って第 1〜第 5の IDT11〜1 5が配置されている縦結合共振子型の 5IDT型 SAWフィルタであって、平衡不平衡変能を有するように第 3の IDTが二分割されて、る構成にぉ、ては、通過帯域内におけるリップルを発生させないようにするには、狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを以下のように設定すればょ、ことがわ力つた。

[0072] ·Ν1=Ν3=Ν5のとき、 0.992≤Ρ1/Ρ3≤ 1.008、かつ Ρ1 = Ρ5

·Ν1=Ν5<Ν3のとき、 0.9≤Ρ1/Ρ3く 1、かつ Ρ1 = Ρ5

•Ν3く Ν1=Ν5のとき、 1 < Ρ1/Ρ3≤1.1、かつ Ρ1 = Ρ5

•N2a=N2b=N4a=N4bのとき、 0.991≤P2a/P2b≤ 1.009、かつ P2a/P2b = P4b/P4a •N2a=N4b>N2b = N4aのとき、 l < P2a/P2b≤ 1.1、かつ P2a/P2b = P4b/P4a •N2a=N4b<N2b = N4aのとき、 0.9≤P2a/P2b< 1、かつ P2a/P2b = P4b/P4a また、 N1 =N3 = N5のとき、 P1/P3の範囲を上記特定の範囲とし、かつ P1 = P5とした場合、あるいは N2a=N2b = N4a=N4bのとき、 P2a/P2bを上記特定の範囲とした場合には、さらに、 N1と N2aとは等しくなぐかつ P1と P2aとが等しくないように設定されればよい。

[0073] なお、上記実施形態では、 1つの 5IDT型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタに、 1ポート型弾性表面波共振子 21, 24が縦続接続されていたが、本発明においては、複数の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを縦続接続してもよい。このような変形例を図 11及び図 12に示す。

[0074] 図 11に示す変形例のバランス型 SAWフィルタでは、上述した実施形態のバランス型 SAWフィルタの SAW共振子 21, 25を除いたフィルタ 1Aの後段に、 1ポート型弹性表面波共振子ではなぐ第 2の縦結合共振子型 SAWフィルタ部 31が縦続接続されている。第 2のバランス型 SAWフィルタ 31は、表面波伝搬方向に沿って配置された第 1〜第 5の IDT41〜45を有し、該 IDT41〜45が設けられている領域の表面波伝搬方向両側に反射器 46, 47が設けられている。そして、 IDT41〜45は、 IDT11 〜15と、両者の中心を通り、表面波伝搬方向に平行な仮想線を介して、第 4の IDT4 4を除いて対称に構成されている。なお、第 4の IDT44は、第 4の IDT14と同様に構成されている。従って、第 2の SAWフィルタ 31において、第 2の IDT42と、第 4の ID T44とは、その位相が 180° 異なっている。

[0075] ここでは、第 1の SAWフィルタ 1Aの第 1の IDT11と、第 2の SAWフィルタ 31の第 1 の IDT41とが第 1の信号線 51により接続されている。同様に、第 1,第 2の分割 IDT 部 13a, 13bが、それぞれ、第 1,第 2の分割 IDT部 43a, 43bに第 2,第 3の信号線 5 2, 53により接続されている。また、第 5の IDT15, 45同士が第 4の信号線 54により接続されている。

[0076] 第 1,第 3の信号線 51, 53を伝送する信号の位相と第 2,第 4の信号線 52, 54を伝送する信号の位相とは約 180° 異なっている。

図 12に示す変形例のバランス型 SAWフィルタ 61では、第 2の SAWフィルタ 71力第 1〜第 5の IDT81〜85を有する。ここでは、第 1の SAWフィルタ 1 Aの第 2,第 4の I DT12, 14力第 2の SAWフイノレタ 71の第 2,第 4の IDT82, 84と第 1,第 2の信号線 91, 92によりカスケード接続されている。信号線 91, 92を伝送する信号の位相は、約 180° 異なっている。

[0077] また、第 2の SAWフィルタ 71では、第 1の IDT81と、第 3の IDT83の第 1の分割 ID T部 83aとが共通接続されて、第 1の平衡端子 4に接続されている。また、第 3の IDT 83の第 2の分割 IDT部 83bと第 5の IDT85とが共通接続されて第 2の平衡端子 5に接続されている。

[0078] 図 11,図 12に示したような 2段縦続接続型の縦結合共振子型 SAWフィルタにおいても、本発明に従って狭ピッチ電極指部を構成することにより、通過帯域内におけるリップルを抑圧することができる。また、 2段縦続接続型であるため、帯域外減衰量の拡大を図ることができる。

[0079] また、本発明にお、ては、圧電基板としては、 40± 5° Yカット X伝搬 LiTaO基板

3 に限らず、 64。〜72。 Yカット X伝搬の LiNbO基板や 41。 Yカット X伝搬の LiNb

3

o基板などの様々な結晶包囲の圧電単結晶基板を用いることができる。

Claims

請求の範囲 [1] 不平衡端子及び第 1,第 2の平衡端子を有する平衡ー不平衡変換機能を有するバランス型 SAWフィルタであって、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されており、かつ表面波伝搬方向に沿って配置された第 1 〜第 5の IDTとを備え、第 2,第 4の IDTの位相が 180° 異ならされており、前記第 3の IDTが、表面波伝搬方向に分割されて配置されている第 1の分割 IDT 部及び第 2の分割 IDT部を有し、前記第 1の分割 IDT部及び前記第 1の IDTとが前記第 1の平衡端子に接続されており、前記第 2の分割 IDT部及び前記第 5の IDTが前記第 2の平衡端子に接続されており、前記第 1〜第 5の IDTは、表面波伝搬方向に第 1〜第 5の IDTのうちの他の IDTが隣接している場合に、該隣接する IDT側の端部に、残りの電極指部分よりも電極指ピツチが狭い複数本の電極指からなる狭ピッチ電極指部を有し、前記平衡端子に接続されている第 1及び第 5の IDTにおける狭ピッチ電極指部と第 3の IDTの狭ピッチ電極指部とのうち、電極指の本数が多、方の狭ピッチ電極指部の電極指のピッチ力電極指の本数が少な、方の狭ピッチ電極指部の電極指のピッチより大きくされており、前記第 2の IDTの第 1の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指及び前記第 4の IDTの第 5の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指部と、前記第 2の IDTの第 3の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指部及び前記第 4の IDTの第 3の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指部とのうち、電極指の本数が多！、方の狭ピッチ電極指部の電極指のピッチが電極指の本数が少ない方の狭ピッチ電極指部の電極指のピッチより大きくされていることを特徴とするバランス型 SAWフィルタ。 [2] 不平衡端子及び第 1,第 2の平衡端子を有する平衡ー不平衡変換機能を有するバランス型 SAWフィルタであって、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されており、かつ表面波伝搬方向に沿って配置された第 1 〜第 5の IDTとを備え、第 2,第 4の IDTの位相が 180° 異ならされており、前記第 3の IDTが、表面波伝搬方向に分割されて配置されている第 1の分割 IDT 部及び第 2の分割 IDT部を有し、前記第 1の分割 IDT部及び前記第 1の IDTとが前記第 1の平衡端子に接続されており、前記第 2の分割 IDT部及び前記第 5の IDTが前記第 2の平衡端子に接続されており、前記第 1〜第 5の IDTは、表面波伝搬方向に第 1〜第 5の IDTのうちの他の IDTが隣接している場合に、該隣接する IDT側の端部に、残りの電極指部分よりも電極指ピツチが狭い複数本の電極指からなる狭ピッチ電極指部を有し、前記第 1の IDTの狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを Nl , P1、前記第 3の IDTの一対の狭ピッチ電極指部にぉ、て、各狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを N3, P3、前記第 5の IDTの狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを N5, P5としたとき〖こ、下記の条件（1)〜（3)から選択されたいずれか 1つの条件と、

[数 1] 条件（1) ： N 1=N3=N5のとき、 0. 992≤P 1/P3≤ 1. 008, かつ P 1 =P5

条件 <2) ： N 1=N5<N3のとき、 0. 9≤P 1/P3< 1、かつ P 1 = P5

条件（3) ： N3<N 1=N5のとき、 1<P 1/P3≤1. Κ かつ Ρ 1 = Ρ5 前記第 2の IDTの第 1の IDTと隣り合う部分に設けられている狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを N2a, P2a、前記第 2の IDTの第 3の IDT側の狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを N2b, P2b、

前記第 4の IDTの第 3の IDT側の狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチを N4a, P4a、第 4の IDTの第 5の IDT側の狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピツチを N4b, P4bとしたときに、下記の条件（4)〜（6)から選択されたいずれか 1つの条件と、

[数 2] 条件（4) ： N2a=N2b = N4a=N4bのとき、 0. 991≤P2a/P2b≤ 1. 009, かつ P2a/P2b=P4b/P4a 条件（5) ： N2a=N4b〉N2b=N4aのとき、 KP2a/P2b≤l. 1 , かつ P2a/P2b = P4b/P4a 条件（6) ： N2a=N4b<N2b=N4aのとき、 0. 9≤P2a/P2b< h かつ P2a/P2b=P4b/P4a 条件（1)かつ（4)が選ばれた場合にはさらに下記の条件（7)を満たすように、

条件（7) :Nl≠N2a、または P l≠P2a 前記各狭ピッチ電極指部の電極指の本数及びピッチが定められていることを特徴とする、バランス型 SAWフィルタ。

[3] 請求項 1または 2に記載のバランス型 SAWフィルタを 2個備え、 2個のバランス型 S AWフィルタの前記第 1の IDT同士、第 3の IDTの第 1,第 2の分割 IDT部同士及び第 5の IDT同士がカスケード接続されて!、る、バランス型 SAWフィルタ。

[4] 前記第 1の IDT同士を接続して、る信号線及び第 3の IDTの第 2の分割 IDT部同士を接続して、る信号線を伝送する信号の位相力前記第 3の IDTの第 1の分割 ID T部同士を接続して、る信号線及び第⁵の IDT同士を接続して、る信号線を伝搬する信号の位相と 180° 異なるように、 2個のバランス型 SAWフィルタの各第 1〜第 5の IDTが構成されて!、る、請求項 3に記載のバランス型 SAWフィルタ。

[5] 請求項 1〜4のいずれ力 1項に記載のバランス型 SAWフィルタを 2個備え、 2個のバランス型 SAWフィルタの第 2の IDT同士及び第 4の IDT同士がカスケード接続されていることを特徴とする、バランス型 SAWフィルタ。

[6] 前記第 2の IDT同士を接続して、る信号線を伝搬する信号の位相が、第 4の IDT 同士を接続している信号線を伝搬する信号の位相と 180° 異なるように 2個のバランス型 SAWフィルタの各第 1〜第 5の IDTが構成されていることを特徴とする、請求項 5に記載のバランス型 SAWフィルタ。