(57)【要約】  外付け部品や新たな製作工程を追加することなく急峻性に優れる弾性波フィルタを提供する。直列腕に配置された、共振周波数がｆｒｓであり反共振周波数がｆａｓである第１共振子（２ａ−１）と、並列腕に配置された、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第２共振子（４ａ−１）とを有するフィルタ（１０−１）を、同一基板上に複数備え、第１共振子の共振周波数ｆｒｓは、第２共振子の共振周波数ｆｒｐより高く、第１共振子の反共振周波数ｆａｓは、第２共振子の反共振周波数ｆａｐより高く、フィルタ（１０−１）が多段に接続されている。多段に接続されたフィルタのうち少なくとも一つのフィルタ（１０−１）は、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第３共振子（６−１）を有し、第３共振子（６−１）は、基板上に形成され、直列腕に、第１共振子（２ａ−１）に対して並列に接続されている。
2009025055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列腕に配置された、共振周波数がｆｒｓであり反共振周波数がｆａｓである第１共振子と、
並列腕に配置された、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第２共振子とを備え、
前記第１共振子と前記第２共振子とが同一基板上に形成され、
前記第１共振子の共振周波数ｆｒｓは、前記第２共振子の共振周波数ｆｒｐより高く、
前記第１共振子の反共振周波数ｆａｓは、前記第２共振子の反共振周波数ｆａｐより高い弾性波フィルタにおいて、
前記直列腕に、第１共振子に対して並列に接続された、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第３共振子を備え、
前記第３共振子は、前記基板上に形成されていることを特徴とする弾性波フィルタ。
【請求項２】
直列腕に配置された、共振周波数がｆｒｓであり反共振周波数がｆａｓである第１共振子と、
並列腕に配置された、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第２共振子とを備え、
前記第１共振子と前記第２共振子とが同一基板上に形成され、
前記第１共振子の共振周波数ｆｒｓは、前記第２共振子の共振周波数ｆｒｐより高く、
前記第１共振子の反共振周波数ｆａｓは、前記第２共振子の反共振周波数ｆａｐより高い弾性波フィルタにおいて、
前記並列腕に、第２共振子に対して直列に接続された、共振周波数がｆｒｓであり反共振周波数がｆａｓである第４共振子を備え、
前記第４共振子は、前記基板上に形成されていることを特徴とする弾性波フィルタ。
【請求項３】
直列腕に配置された、共振周波数がｆｒｓであり反共振周波数がｆａｓである第１共振子と、並列腕に配置された、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第２共振子とを有するフィルタを、同一基板上に複数備え、
前記第１共振子の共振周波数ｆｒｓは、前記第２共振子の共振周波数ｆｒｐより高く、
前記第１共振子の反共振周波数ｆａｓは、前記第２共振子の反共振周波数ｆａｐより高く、
前記フィルタが多段に接続された弾性波フィルタにおいて、
前記多段に接続されたフィルタのうち少なくとも一つのフィルタは、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第３共振子を有し、
前記第３共振子は、
前記基板上に形成され、
前記直列腕に、第１共振子に対して並列に接続されていることを特徴とする弾性波フィルタ。
【請求項４】
前記フィルタのうち第３共振子を有さないフィルタの第１共振子の静電容量をＣｓ、
前記第３共振子を有さないフィルタの第２共振子の静電容量をＣｐ、
０より大きく１未満の値をとるパラメータをｍとすると、
前記第３共振子を有するフィルタの第１共振子の静電容量Ｃｓ’、
前記第３共振子を有するフィルタの第２共振子の静電容量Ｃｐ’、
前記第３共振子の静電容量Ｃ１が、式（１）〜（３）の関係を有する請求項３記載の弾性波フィルタ。
Ｃｓ’＝（１／ｍ）×Ｃｓ        （１）
Ｃｐ’＝ｍ×Ｃｐ                （２）
Ｃ１＝（（１−ｍ2）／ｍ）×Ｃｐ  （３）
【請求項５】
基板上に形成された第１共振子と、前記基板上に形成された第２共振子とを有するフィルタを複数備え、
直列腕に配置された、共振周波数がｆｒｓであり反共振周波数がｆａｓである第１共振子と、並列腕に配置された、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第２共振子とを有するフィルタを、同一基板上に複数備え、
前記第１共振子の共振周波数ｆｒｓは、前記第２共振子の共振周波数ｆｒｐより高く、
前記第１共振子の反共振周波数ｆａｓは、前記第２共振子の反共振周波数ｆａｐより高く、
前記フィルタが多段に接続された弾性波フィルタにおいて、
前記多段に接続されたフィルタのうち少なくとも一つのフィルタは、共振周波数がｆｒｓであり反共振周波数がｆａｓである第４共振子を有し、
前記第４共振子は、
前記基板上に形成され、
前記並列腕に、第２共振子に対して直列に接続されていることを特徴とする弾性波フィルタ。
【請求項６】
前記フィルタのうち第４共振子を有さないフィルタの第１共振子の静電容量をＣｓ、
前記第４共振子を有さないフィルタの第２の共振子の静電容量をＣｐ、
０より大きく１未満の値をとるパラメータをｍとすると、
前記第４共振子を有するフィルタの第１共振子の静電容量Ｃｓ’、
前記第４共振子を有するフィルタの第２共振子の静電容量Ｃｐ’、
前記第４共振子の静電容量Ｃ２が、式（４）〜（６）の関係を有する請求項５記載の弾性波フィルタ。
Ｃｓ’＝（１／ｍ）×Ｃｓ        （４）
Ｃｐ’＝ｍ×Ｃｐ                （５）
Ｃ２＝（（１−ｍ2）／ｍ）×Ｃｐ  （６）
【請求項７】
前記第１共振子と、前記第２共振子と、前記第３共振子とが弾性表面波共振子あるいは、圧電薄膜共振子である請求項１、３または４のいずれか一項に記載の弾性波フィルタ。
【請求項８】
前記第１共振子と、前記第２共振子と、前記第４共振子とが弾性表面波共振子あるいは、圧電薄膜共振子である請求項２、５または６のいずれか一項に記載の弾性波フィルタ。
【請求項９】
前記基板は、強誘電体単結晶基板または強誘電体圧電セラミックス基板であり、
前記第１共振子と、前記第２共振子と、前記第３共振子とは、バルク波圧電共振子である請求項１、３または４のいずれか一項に記載の弾性波フィルタ。
【請求項１０】
前記基板は、強誘電体単結晶基板または強誘電体圧電セラミックス基板であり、
前記第１共振子と、前記第２共振子と、前記第４共振子とは、バルク波圧電共振子である請求項２、５または６のいずれか一項に記載の弾性波フィルタ。
【請求項１１】
送信用フィルタと、
前記送信用フィルタと通過周波数帯域が異なる受信用フィルタとを備え、
前記送信用フィルタおよび前記受信用フィルタは、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の弾性波フィルタを用いて構成されたデュプレクサ。
【請求項１２】
アンテナと、
前記アンテナと接続された請求項１１記載のデュプレクサと、
前記デュプレクサと接続された信号処理部とを備える通信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信、高周波無線通信で使用される機器に用いられる弾性波フィルタ、それを用いたデュプレクサ、およびそのデュプレクサを用いた通信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される無線機器の急速な普及により、小型で軽量な高周波フィルタの需要が増大しており、単一の基板上に形成される弾性波フィルタは広く市場に受け入れられている。この弾性波フィルタは、薄膜バルク弾性波共振子(ＦＢＡＲ：Ｆｉｌｍ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｂｕｌｋ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ)、ＳＭＲ（Ｓｏｌｉｄｌｙ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）あるいは、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）などの共振子を用いて形成されている。【０００３】
図１２は、一般的なラダー型の弾性波フィルタ１００の構成を示す回路図であり、図１３はラティス型フィルタ１１０の構成を示す回路図である。図１２に示す弾性波フィルタ１００は、ｎ個のフィルタ１０３−１〜１０３−ｎが多段に縦続接続されている。フィルタ１０３−１は、直列腕に配置された第１共振子１０１−１と、接地された並列腕に配置された第２共振子１０２−１とで構成されている。第１共振子１０１−１は、共振周波数がｆｒｓであり、反共振周波数がｆａｓである。第２共振子１０２−１は、共振周波数がｆｒｐであり、反共振周波数がｆａｐである。フィルタ１０３−２〜１０３−ｎそれぞれもフィルタ１０３−１と同様に、直列腕に配置された第１共振子１０１−２〜１０１−ｎと、並列腕に配置された第２共振子１０２−２〜１０２−ｎとで構成されている。【０００４】
なお、図１２において、第１共振子１０１−１〜１０１−ｎにハッチングを施しているが、これは、第１共振子１０１−１〜１０１−ｎと第２共振子１０２−１〜１０２−ｎを区別しやすくするためであり、異なる種類（例えば、ＦＢＡＲとＳＡＷ）を用いていることを表わすものではない（以下の図において同じ）。【０００５】
図１３に示すラティス型の弾性波フィルタ１１０は、ｎ個のフィルタ１１３−１〜１１３−ｎが多段に縦続接続されている。フィルタ１１３−１は、２本の直列腕それぞれに配置された第１共振子１１１−１、１１１−２と、直列腕に対して、たすき掛けに形成された２本の並列腕それぞれに配置された第２共振子１１２−１、１１２−２とで構成されている。第１共振子１１１−１、１１１−２は、共振周波数がｆｒｓであり、反共振周波数がｆａｓである。第２共振子１１２−１、１１２−２は、共振周波数がｆｒｐであり、反共振周波数がｆａｐである。フィルタ１１３−２〜１１３−ｎそれぞれもフィルタ１１３−１と同様に、２本の直列腕それぞれに配置された第１共振子１１１−３〜１１１−２ｎと、２本の並列腕それぞれに配置された第２共振子１１２−３、１１２−２ｎとで構成されている。【０００６】
例えば、デュプレクサのように異なる通過帯域（信号を通過させる周波数帯域）の信号を使用する場合、周波数帯域と隣接する周波数帯域との間に使用しない周波数帯域（ガードバンド）を設けることにより、混信を防止している。しかし、周波数帯域の有効利用のためには、このガードバンドを狭くする必要がある。ガードバンドを狭くするためには、高周波フィルタは急峻なカットオフ特性が必要とされるが、カットオフ特性はフィルタを構成する共振子のＱ値によって制限される。【０００７】
共振子のＱ値の限界以上の急峻性を実現するために、静電容量を用いて第１共振子の反共振周波数ｆａｓより低周波側に極を生成するか、もしくは第２共振子の共振周波数ｆｒｐよりも高周波側に極を生成する弾性波フィルタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００８】
以下に、第１共振子の反共振周波数ｆａｓより低周波数側に極を有する従来の弾性波フィルタについて説明する。図１４は、弾性波フィルタ２００の構成を示す回路図である。弾性波フィルタ２００は、入出力端子２０６−１、２０６−２の間に、第１フィルタ２０７と、ｎ−１個の第２フィルタ２０８−１〜２０８−（ｎ−１）が多段に接続されている。第１フィルタ２０７は、直列腕に第１共振子２０１と、第１共振子２０１に並列に接続されたキャパシタ２０５とが配置され、並列腕に第２共振子２０３が配置されている。また、第２フィルタ２０８−１〜２０８−（ｎ−１）それぞれは、直列腕に配置された第１共振子２０２−１〜２０２−（ｎ−１）と、並列腕に配置された第２共振子２０４−１〜２０４−（ｎ−１）とで構成されている。【０００９】
キャパシタ２０５が並列に接続されるため、第１共振子２０１は、第１共振子２０２−１よりも、反共振点が低周波数側に移動する。したがって、弾性波フィルタ２００は、第１フィルタ２０７と第２フィルタ２０８−１〜２０８−（ｎ−１）とで挿入損失特性が異なり、全体として図１５に示す挿入損失特性２１０を有する。図１５は、弾性波フィルタ２００の周波数における挿入損失特性２１０を示すグラフである。比較のために、図１２に示した弾性波フィルタ１００の挿入損失特性１２０を破線で示す。【００１０】
弾性波フィルタ２００の挿入損失特性２１０は、通過帯域の高周波側において弾性波フィルタ１００の挿入損失特性１２０における極よりも低周波数側に新たな極２１１を有する。これは、弾性波フィルタ２００において、キャパシタ２０５が並列接続された第１共振子２０１と、キャパシタ２０５が接続されていない第１共振子２０２−１との反共振点が異なるためである。したがって、弾性波フィルタ２００の挿入損失特性２１０において、通過帯域の高周波側で急峻なフィルタ特性が得られる。
【特許文献１】特開２００４−３４３１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記従来の弾性波フィルタは、キャパシタを必要とし、外付けのチップ部品としてのキャパシタを用いる場合は、小型化の妨げとなる。また、キャパシタを弾性波フィルタと同基板上に集積化する構成にすることも可能であるが、弾性波フィルタの製作工程にキャパシタの製作工程を追加する必要があり、コスト増を招いてしまう。【００１２】
本発明は、外付け部品や新たな製作工程を追加することなく急峻性に優れる弾性波フィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の弾性波フィルタは、直列腕に配置された、共振周波数がｆｒｓであり反共振周波数がｆａｓである第１共振子と、並列腕に配置された、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第２共振子とを備え、前記第１共振子と前記第２共振子とが同一基板上に形成され、前記第１共振子の共振周波数ｆｒｓは、前記第２共振子の共振周波数ｆｒｐより高く、前記第１共振子の反共振周波数ｆａｓは、前記第２共振子の反共振周波数ｆａｐより高い。上記課題を解決するために、前記直列腕に、第１共振子に対して並列に接続された、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第３共振子を備え、前記第３共振子は、前記基板上に形成されていることを特徴とする。【００１４】
この構成の弾性波フィルタは、直列腕に第１共振子と、第１共振子より反共振周波数が低い第３共振子が並列に配置され、並列腕に第２共振子が配置されている。第１共振子と第３共振子とが並列に接続されることで、第３共振子の反共振周波数が低くなる。この弾性波フィルタの周波数特性において、低くなった第３共振子の反共振周波数に新たな極ができる。この極により、弾性波フィルタの通過帯域の低周波数側において、急峻なカットオフ特性が得られる。【００１５】
また、第３共振子は、第２共振子と、共振周波数および反共振周波数が同じであるため、圧電膜の厚さ、電極の厚さなど共振子の構成を第２共振子と同じにすることができる。そのため、第２共振子と第３共振子とを同一の製造工程により形成することができ、図１４に示す従来の弾性波フィルタより低コストで製造することができる。【００１６】
本発明の第２の弾性波フィルタは、直列腕に配置された、共振周波数がｆｒｓであり反共振周波数がｆａｓである第１共振子と、並列腕に配置された、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第２共振子とを備え、前記第１共振子と前記第２共振子とが同一基板上に形成され、前記第１共振子の共振周波数ｆｒｓは、前記第２共振子の共振周波数ｆｒｐより高く、前記第１共振子の反共振周波数ｆａｓは、前記第２共振子の反共振周波数ｆａｐより高い。上記課題を解決するために、前記並列腕に、第２共振子に対して直列に接続された、共振周波数がｆｒｓであり反共振周波数がｆａｓである第４共振子を備え、前記第４共振子は、前記基板上に形成されていることを特徴とする。【００１７】
この構成の弾性波フィルタは、直列腕に第１共振子が配置され、並列腕に第２共振子と、第２共振子より共振周波数が高い第４共振子が直列に配置されている。第２共振子と第４共振子とが直列に接続されることで、第４共振子の共振周波数が高くなる。この弾性波フィルタの周波数特性において、高くなった第４共振子の共振周波数に新たな極ができる。この極により、弾性波フィルタの通過帯域の高周波数側において、急峻なカットオフ特性が得られる。【００１８】
また、第４共振子は、第１共振子と、共振周波数および反共振周波数が同じであるため、圧電膜の厚さ、電極の厚さなど共振子の構成を第２共振子と同じにすることができる。そのため、第２共振子と第３共振子とを同一の製造工程により形成することができ、図１４に示すようなキャパシタを追加する従来の弾性波フィルタより低コストで製造することができる。【００１９】
本発明の第３の弾波性フィルタは、直列腕に配置された、共振周波数がｆｒｓであり反共振周波数がｆａｓである第１共振子と、並列腕に配置された、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第２共振子とを有するフィルタを、同一基板上に複数備え、前記第１共振子の共振周波数ｆｒｓは、前記第２共振子の共振周波数ｆｒｐより高く、前記第１共振子の反共振周波数ｆａｓは、前記第２共振子の反共振周波数ｆａｐより高く、前記フィルタが多段に接続されている。上記課題を解決するため、前記多段に接続されたフィルタのうち少なくとも一つのフィルタは、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第３共振子を有し、前記第３共振子は、前記基板上に形成され、前記直列腕に、第１共振子に対して並列に接続されていることを特徴とする。【００２０】
この構成の弾性波フィルタは、直列腕に第１共振子と、第１共振子より反共振周波数が低い第３共振子が並列に配置され、並列腕に第２共振子が配置されている。第１共振子と第３共振子とが並列に接続されることで、第３共振子の反共振周波数が低くなる。この弾性波フィルタの周波数特性において、低くなった第３共振子の反共振周波数に新たな極ができる。この極により、弾性波フィルタの通過帯域の低周波数側において、急峻なカットオフ特性が得られる。【００２１】
また、第３共振子は、第２共振子と、共振周波数および反共振周波数が同じであるため、圧電膜の厚さ、電極の厚さなど共振子の構成を第２共振子と同じにすることができる。そのため、同一の製造工程により形成することができ、図１４に示す従来の弾性波フィルタより低コストで製造することができる。【００２２】
また、フィルタを多段にすることにより、通過帯域以外の帯域において、損失量を大きくすることができる。【００２３】
本発明の第３の弾波性フィルタにおいて、前記フィルタのうち第３共振子を有さないフィルタの第１共振子の静電容量をＣｓ、前記第３共振子を有さないフィルタの第２共振子の静電容量をＣｐ、０より大きく１未満の値をとるパラメータをｍとすると、前記第３共振子を有するフィルタの第１共振子の静電容量Ｃｓ’、前記第３共振子を有するフィルタの第２共振子の静電容量Ｃｐ’、前記第３共振子の静電容量Ｃ１が、式（１）〜（３）の関係を有する構成にすることもできる。【００２４】
Ｃｓ’＝（１／ｍ）×Ｃｓ        （１）
Ｃｐ’＝ｍ×Ｃｐ                （２）
Ｃ１＝（（１−ｍ2）／ｍ）×Ｃｐ  （３）
ｍを用いた式（１）〜（３）は、フィルタのインピーダンスを一定に保つための式である。この式を用いることにより、回路設計定数Ｃｓ、Ｃｐ、Ｃｓ’、Ｃｐ’、Ｃ１をＣｓ、Ｃｐ、およびｍの３つのパラメータを用いて、回路設計を行うことができる。【００２５】
本発明の第４の弾性波フィルタは、基板上に形成された第１共振子と、前記基板上に形成された第２共振子とを有するフィルタを複数備え、直列腕に配置された、共振周波数がｆｒｓであり反共振周波数がｆａｓである第１共振子と、並列腕に配置された、共振周波数がｆｒｐであり反共振周波数がｆａｐである第２共振子とを有するフィルタを、同一基板上に複数備え、前記第１共振子の共振周波数ｆｒｓは、前記第２共振子の共振周波数ｆｒｐより高く、前記第１共振子の反共振周波数ｆａｓは、前記第２共振子の反共振周波数ｆａｐより高く、前記フィルタが多段に接続されている。上記課題を解決するために、前記多段に接続されたフィルタのうち少なくとも一つのフィルタは、共振周波数がｆｒｓであり反共振周波数がｆａｓである第４共振子を有し、前記第４共振子は、前記基板上に形成され、前記並列腕に、第２共振子に対して直列に接続されていることを特徴とする。【００２６】
この構成の弾性波フィルタは、直列腕に第１共振子が配置され、並列腕に第２共振子と、第２共振子より共振周波数が高い第４共振子が直列に配置されている。第２共振子と第４共振子とが直列に接続されることで、第４共振子の共振周波数が高くなる。この弾性波フィルタの周波数特性において、高くなった第４共振子の共振周波数に新たな極ができる。この極により、弾性波フィルタの通過帯域の高周波数側において、急峻なカットオフ特性が得られる。【００２７】
また、第４共振子は、第１共振子と、共振周波数および反共振周波数が同じであるため、圧電膜の厚さ、電極の厚さなど共振子の構成を第２共振子と同じにすることができる。そのため、第２共振子と第３共振子とを同一の製造工程により形成することができ、図１４に示すようなキャパシタを追加する従来の弾性波フィルタより低コストで製造することができる。【００２８】
また、フィルタを多段にすることにより、通過帯域以外の帯域において、損失量を大きくすることができる。【００２９】
本発明の第４の弾性波フィルタにおいて、前記フィルタのうち第４共振子を有さないフィルタの第１共振子の静電容量をＣｓ、前記第４共振子を有さないフィルタの第２の共振子の静電容量をＣｐ、０より大きく１未満の値をとるパラメータをｍとすると、前記第４共振子を有するフィルタの第１共振子の静電容量Ｃｓ’、前記第４共振子を有するフィルタの第２共振子の静電容量Ｃｐ’、前記第４共振子の静電容量Ｃ２が、式（４）〜（６）の関係を有する構成にすることができる。【００３０】
Ｃｓ’＝（１／ｍ）×Ｃｓ        （４）
Ｃｐ’＝ｍ×Ｃｐ                （５）
Ｃ２＝（（１−ｍ2）／ｍ）×Ｃｐ  （６）
ｍを用いた式（４）〜（６）は、フィルタのインピーダンスを一定に保つための式である。この式を用いることにより、回路設計定数Ｃｓ、Ｃｐ、Ｃｓ’、Ｃｐ’、Ｃ２をＣｓ、Ｃｐ、およびｍの３つのパラメータを用いて、回路設計を行うことができる。【００３１】
本発明の第１と第３の弾性波フィルタにおいて、前記第１共振子と、前記第２共振子と、前記第３共振子とが弾性表面波共振子あるいは、圧電薄膜共振子である構成にすることもできる。【００３２】
本発明の第２と第４の弾性波フィルタにおいて、前記第１共振子と、前記第２共振子と、前記第４共振子とが弾性表面波共振子あるいは、圧電薄膜共振子である構成にすることもできる。【００３３】
また、本発明の第１と第３の弾性波フィルタにおいて、前記基板は、強誘電体単結晶基板または強誘電体圧電セラミックス基板であり、前記第１共振子と、前記第２共振子と、前記第３共振子とは、バルク波圧電共振子である構成にすることもできる。【００３４】
また、本発明の第２と第４の弾性波フィルタにおいて、前記基板は、強誘電体単結晶基板または強誘電体圧電セラミックス基板であり、前記第１共振子と、前記第２共振子と、前記第４共振子とは、バルク波圧電共振子である構成にすることもできる。【００３５】
また、本発明のデュプレクサは、送信用フィルタと、前記送信用フィルタと通過周波数帯域が異なる受信用フィルタとを備え、前記送信用フィルタおよび前記受信用フィルタは、上記弾性波フィルタを用いて構成される。【００３６】
この構成において、上記弾性波フィルタは、急峻なカットオフ特性を有するので、デュプレクサにおける送信用フィルタと受信用フィルタのガードバンドをより狭くしても、フィルタリングすることができる。このため、周波数帯域を有効に利用することができる。【００３７】
また、本発明の通信機は、アンテナと、前記アンテナと接続された上記デュプレクサと、前記デュプレクサと接続された信号処理部とを備える。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、外付け部品や新たな製作工程を追加することなく急峻性に優れる弾性波フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる弾性波フィルタの構成を示す回路図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる弾性波フィルタを構成する共振子の構成を示す断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の実施の形態１にかかる弾性波フィルタの製造工程を示す断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの次の工程を示す断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ｂの次の工程を示す断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、図３Ｃの次の工程を示す断面図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、図３Ｄの次の工程を示す断面図である。
【図３Ｆ】図３Ｆは、図３Ｅの次の工程を示す断面図である。
【図３Ｇ】図３Ｇは、図３Ｆの次の工程を示す断面図である。
【図３Ｈ】図３Ｈは、図３Ｇの次の工程を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかる弾性波フィルタを構成する共振子のインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１にかかる弾性波フィルタを構成する第１フィルタの挿入損失の周波数特性を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２にかかる弾性波フィルタの構成を示す回路図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態２にかかる弾性波フィルタを構成する共振子のインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２にかかる弾性波フィルタを構成する第１フィルタの挿入損失の周波数特性を示すグラフである。
【図９】図９は、本実施の形態３にかかる通信機の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態３にかかるデュプレクサの構成を示す回路図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本実施の形態３にかかるデュプレクサの特性を示すグラフである。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａの部分拡大図である。
【図１２】図１２は、従来のラダー型の弾性波フィルタの構成を示す回路図である。
【図１３】図１３は、従来のラティス型の弾性波フィルタの構成を示す回路図である。
【図１４】図１４は、従来の別のラダー型の弾性波フィルタの構成を示す回路図である。
【図１５】図１５は、従来の別のラダー型の弾性波フィルタの挿入損失の周波数特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１ａ、１ｂ  弾性波フィルタ
２ａ−１、２ａ−２、２ｂ−１、２ｂ−２、３ａ−１、３ａ−２、３ｂ−１、３ｂ−２  第１共振子
４ａ−１、４ａ−２、４ｂ−１、４ｂ−２、５ａ−１、５ａ−２、５ｂ−１、５ｂ−２  第２共振子
６−１、６−２  第３共振子
７−１、７−２  第４共振子
８−１、８−２、９−１、９−２  合成共振子
１０−１、１０−２  第１フィルタ
１１ａ−１、１１ａ−２、１１ｂ−１、１１ｂ−２  第２フィルタ
１２−１、１２−２  第３フィルタ
１３ａ、１３ａ  入力端子
１４ａ、１４ｂ  出力端子
２１〜２７、５１〜５７、９１〜９４  特性
３１  基板
３２  空隙
３３  下部電極
３４  圧電膜
３５  上部電極
３６  質量負荷膜
４１  シリコン基板
４２、４４  金属膜
４３  ＡｌＮ膜
４５  絶縁膜
６１  アンテナ
６２  デュプレクサ
６３  送信側信号処理部
６４  受信側信号処理部
６５  マイク
６６  スピーカ
６７  送信用フィルタ
６８  受信用フィルタ
７４、７５、７７、７８  フィルタ
７６  移相器
７９〜８２  フィルタ
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の実施の形態にかかる弾性波フィルタ、それを用いたデュプレクサおよびそのデュプレクサを用いた通信機について、図面を参照しながら説明する。【００４２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるラダー型の弾性波フィルタ１ａの構成を示す回路図である。弾性波フィルタ１ａは、入力端子１３ａと出力端子１４ａの間に、入力端子１３ａから見て、１段目と４段目に、第１フィルタ１０−１、１０−２が配置され、２段目と３段目に第２フィルタ１１ａ−１、１１ａ−２が配置され、それぞれ縦続に接続されている。第１フィルタ１０−１、１０−２および第２フィルタ１１ａ−１、１１ａ−２は、バンドパスフィルタである。【００４３】
第１フィルタ１０−１は、直列腕に配置された合成共振子８−１と、並列腕に配置された第２共振子４ａ−１とを有する。合成共振子８−１は、第１共振子２ａ−１と、第１共振子２ａ−１に並列に接続された第３共振子６−１とで構成されている。同様に、第１フィルタ１０−２は、直列腕に配置された合成共振子８−２と、並列腕に配置された第２共振子４ａ−２とを有する。合成共振子８−２は、第１共振子２ａ−２と、第１共振子２ａ−２に並列に接続された第３共振子６−２とで構成されている。【００４４】
第２フィルタ１１ａ−１は、直列腕に配置された第１共振子３ａ−１と、並列腕に配置された第２共振子５ａ−１とを有する。同様に、第２フィルタ１１ａ−２は、直列腕に配置された第１共振子３ａ−２と、並列腕に配置された第２共振子５ａ−２とを有する。【００４５】
第１共振子２ａ−１、２ａ−２、３ａ−１、３ａ−２は、共振周波数がｆｒｓであり、反共振周波数がｆａｓである。また、第２共振子４ａ−１、４ａ−２、５ａ−１、５ａ−２および第３共振子６−１、６−２は、共振周波数がｆｒｐであり、反共振周波数がｆａｐである。共振周波数ｆｒｓは、共振周波数ｆｒｐよりも高く、反共振周波数ｆａｓは、反共振周波数ｆａｐよりも高い。また、反共振周波数ｆａｓは、共振周波数ｆｒｐと同程度の周波数である。【００４６】
第１共振子２ａ−１、２ａ−２、３ａ−１、３ａ−２、第２共振子４ａ−１、４ａ−２、５ａ−１、５ａ−２および第３共振子６−１、６−２は、ＦＢＡＲで構成されている。ＦＢＡＲは、２つの電極の間に圧電膜が配置された構成であり、静電容量を有する。第２フィルタ１１ａ−１、１１ａ−２の第１共振子３ａ−１、３ａ−２の静電容量はＣｓである。第２フィルタ１１ａ−１、１１ａ−２の第２共振子５ａ−１、５ａ−２の静電容量はＣｐである。これらの第１共振子３ａ−１、３ａ−２の静電容量Ｃｓ、および第２共振子５ａ−１、５ａ−２の静電容量Ｃｐは、図１２に示したような従来のフィルタの共振子と同様の静電容量であってもよい。【００４７】
第１フィルタ１０−１、１０−２の第１共振子２ａ−１、２ａ−２の静電容量はＣｓ’である。第１フィルタ１０−１、１０−２の第２共振子４ａ−１、４ａ−２の静電容量はＣｐ’である。第１フィルタ１０−１、１０−２の第３共振子６−１、６−２の静電容量はＣ１である。第１共振子２ａ−１、２ａ−２の静電容量Ｃｓ’、第２共振子４ａ−１、４ａ−２の静電容量Ｃｐ’、第３共振子６−１、６−２の静電容量Ｃ１は、それぞれ以下の式（１）〜（３）が成り立つように形成されている。【００４８】
Ｃｓ’＝（１／ｍ）×Ｃｓ        ・・・（式１）
Ｃｐ’＝ｍ×Ｃｐ                ・・・（式２）
Ｃ１＝（（１−ｍ2）／ｍ）×Ｃｐ  ・・・（式３）
ここで、ｍは０より大きく１未満である。なお、ｍが０．５未満であると、通過帯域以外の挿入損失が減少しやすくなるので、ｍは０．５以上であることが好ましい。この関係式により、ｍを変化させても弾性波フィルタ１ａのインピーダンスを一定にすることができる。つまり、この関係式を用いることで、Ｃｓ、Ｃｐおよびｍのみをパラメータとして回路設計を行うことができる。【００４９】
共振子の静電容量は、共振子の面積（上部電極と下部電極が重なる領域の面積）で決定される。したがって、第１共振子、第２共振子および第３共振子の静電容量は、式（１）〜（３）を用いて、後述する図２に示す上部電極３５と下部電極３３の重なる面積により決定される。【００５０】
図２は、弾性波フィルタ１ａの第１フィルタ１０−１を構成する第１共振子２ａ−１および第２共振子４ａ−１が一つの基板上に形成された場合の例を示す断面図である。基板３１としては、シリコン基板あるいは石英基板が用いられる。基板３１には、第１共振子２ａ−１、第２共振子４ａ−１および第３共振子６−１が形成される領域に空隙３２が形成されている。基板３１上には、空隙３２を覆うように下部電極３３が形成されている。下部電極３３上には、圧電膜３４が形成されている。圧電膜３４上には上部電極３５が形成されている。図２において、第１共振子２ａ−１、第２共振子４ａ−１および第３共振子６−１では、下部電極３３と上部電極３５とが対向している。下部電極３３と上部電極３５との間に高周波電圧が印加されることにより、共振子として動作する。【００５１】
第２共振子４ａ−１および第３共振子６−１の上部電極３５上に質量負荷膜３６が形成されている。質量負荷膜３６の重みが、第２共振子４ａ−１および第３共振子６−１の圧電膜３４に掛かる。そのため、第２共振子４ａ−１および第３共振子６−１における圧電膜３４へ掛かる圧力の方が、第１共振子２ａ−１の圧電膜３４に掛かる圧力より大きくなる。その結果、第２共振子４ａ−１および第３共振子６−１は、第１共振子２ａ−１よりも共振周波数が低くなる。【００５２】
なお、第１共振子２ａ−２、３ａ−１、３ａ−２、は、第１共振子２ａ−１と同様の構成である。第２共振子４ａ−２、５ａ−１、５ａ−２は、第２共振子４ａ−１と同様の構成であり、第３共振子６−２は、第３共振子６−１と同様の構成である。これらは、全て一つの基板３１上に形成される。【００５３】
次に、弾性波フィルタ１ａの製造方法について説明する。図３Ａ〜図３Ｈは、弾性波フィルタ１ａの製造工程を示す断面図である。まず、図３Ａに示すように、シリコン基板４１上に０．６〜１．２Ｐａの圧力下のＡｒガス雰囲気中で、スパッタリングにより、金属膜４２を成膜する。つぎに、図３Ｂに示すように、フォトリソグラフィーを用いて、金属膜４２をエッチングして所望形状の下部電極３３を形成する。つぎに、図３Ｃに示すように、約０．３Ｐａの圧力下において、Ａｒ／Ｎ2混合ガス雰囲気中で、Ａｌターゲットを用いて、下部電極３３およびシリコン基板４１上にＡｌＮ膜４３をスパッタリング成膜する。つぎに、図３Ｄに示すように、０．６〜１．２Ｐａの圧力下のＡｒガス雰囲気中で、ＡｌＮ膜４３上に金属膜４４をスパッタリング成膜し、さらにその金属膜４４上に絶縁膜４５をスパッタリング成膜する。【００５４】
つぎに、図３Ｅに示すように、絶縁膜４５をエッチング（ウエットエッチングまたはドライエッチング）して質量負荷部３６を形成する。つぎに、図３Ｆに示すように、金属膜４４をエッチングして上部電極３５を形成する。【００５５】
つぎに、図３Ｇに示すように、ＡｌＮ膜４３をエッチングして圧電膜３４を形成する。つぎに、ドライエッチングにより、シリコン基板４１の第１共振子、第２共振子、第３共振子となる領域を裏面からエッチングにより取り除くことにより、図３Ｈに示すような空隙３２が形成された基板３１を形成する。最後に、図示していないが、各共振子の上部電極および下部電極を適宜接続することにより、弾性波フィルタ１ａが完成する。【００５６】
次に、図１に示す弾性波フィルタ１ａの第１フィルタ１０−１について詳細に説明する。図４は、共振子のインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。特性２１は、第１共振子２ａ−１単体の特性である。特性２２は、第２共振子４ａ−１単体の特性であり、第３共振子６−１単体も同様の特性である。特性２３は、第１共振子２ａ−１と第３共振子６−１を合成した合成共振子８−１の特性である。特性２１において、第１共振子２ａ−１のインピーダンスは、共振周波数ｆｒｓで最小（共振）となり、反共振周波数ｆａｓで最高（反共振）となる。特性２２において、第２共振子４ａ−１のインピーダンスは、共振周波数ｆｒｐで最小（共振）となり、反共振周波数ｆａｐで最高（反共振）となる。【００５７】
特性２３において、合成共振子８−１のインピーダンスは、第１共振子２ａ−１の共振周波数ｆｒｓと、第３共振子６−１の共振周波数ｆｒｐとで極小（共振）となる。また、合成共振子８−１のインピーダンスは、第１共振子２ａ−１の反共振周波数ｆａｓより低周波数側の周波数ｆ１、および第３共振子６−１の反共振周波数ｆａｐより低周波数側の周波数ｆ２で極大（反共振）となる。【００５８】
合成共振子８−１のインピーダンスが周波数ｆ１で極大となるのは、第１共振子２ａ−１の反共振周波数ｆａｓ付近の周波数帯域において、第１共振子２ａ−１が共振子として作用し、第３共振子６−１がキャパシタとして作用して、反共振周波数が低くなるからである。同様に、合成共振子８−１が周波数ｆ２で反共振するのは、第３共振子６−１の反共振周波数ｆａｐ付近の周波数帯域において、第１共振子２ａ−１がキャパシタとして作用し、第３共振子６−１が共振子として作用して、反共振周波数が低くなるからである。【００５９】
図５は、このような特性２３を有する合成共振子８−１を直列腕に配置し、第２共振子４ａ−１を並列腕に配置した第１フィルタ１０−１単体の挿入損失の周波数特性２４を示すグラフである。なお、比較のため、図１２に示す従来のラダー型の弾性波フィルタ１００の１段分の特性２５を図５に破線で示す。【００６０】
特性２４は、周波数ｆｒｐ以外に周波数ｆ２に極を有する。周波数ｆ２に極を有することにより、以下に示すように、特性２４は、特性２４の通過帯域の低周波数側において、従来の特性２５よりフィルタ特性が急峻となる。図４の特性２３に示すように、合成共振子８−１のインピーダンスは、反共振周波数である周波数ｆ２から共振周波数である周波数ｆｒｓにかけて、特性２１に示す第１共振子２ａ−１のインピーダンスに近づく。つまり、図５に示すように、弾性波フィルタ１ａの特性２４は、周波数ｆ２から共振周波数である周波数ｆｒｓにかけて、図１２に示し従来の弾性波フィルタ１００の特性２５に近づき、その結果フィルタのカットオフ特性が急峻となる。【００６１】
この構成であれば、第１フィルタ１０−１は、１段のみでもフィルタのカットオフ特性を急峻にすることができる。【００６２】
また、特性２４では、特性２５において周波数ｆａｓに有する極が低周波数側の周波数ｆ１にシフトしている。【００６３】
以上のように、本実施の形態にかかる弾性波フィルタは、外付け部品や新たな製作工程を追加することなく、通過領域の低周波数側において、急峻なカットオフ特性を有する。このため、周波数帯域を有効に利用することができる。【００６４】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２にかかるラダー型の弾性波フィルタ１ｂの構成を示す回路図である。弾性波フィルタ１ｂは、入力端子１３ｂと出力端子１４ｂの間に、入力端子１３ｂから見て、１段目と４段目に、第３フィルタ１２−１、１２−２が配置され、２段目と３段目に第２フィルタ１１ｂ−１、１１ｂ−２が配置され、それぞれ縦続に接続されている。第３フィルタ１２−１、１２−２および第２フィルタ１１ｂ−１、１１ｂ−２は、バンドパスフィルタである。【００６５】
第３フィルタ１２−１は、直列腕に配置された第１共振子２ｂ−１と、並列腕に配置された合成共振子９−１とを有する。合成共振子９−１は、第２共振子４ｂ−１と、第２共振子４ｂ−１に直列に接続された第４共振子７−１とで構成されている。同様に、第３フィルタ１２−２は、直列腕に配置された第１共振子２ｂ−２と、並列腕に配置された合成共振子９−２とを有する。合成共振子９−２は、第２共振子４ｂ−２と、第２共振子４ｂ−２に直列に接続された第４共振子７−２とで構成されている。【００６６】
第２フィルタ１１ｂ−１は、直列腕に配置された第１共振子３ｂ−１と、並列腕に配置された第２共振子５ｂ−１とを有する。同様に、第２フィルタ１１ｂ−２は、直列腕に配置された第１共振子３ｂ−２と、並列腕に配置された第２共振子５ｂ−２とを有する。【００６７】
第１共振子２ｂ−１、２ｂ−２、３ｂ−１、３ｂ−２および第４共振子７−１、７−２は、共振周波数がｆｒｓであり、反共振周波数がｆａｓである。また、第２共振子４ｂ−１、４ｂ−２、５ｂ−１、５ｂ−２は、共振周波数がｆｒｐであり、反共振周波数がｆａｐである。共振周波数ｆｒｓは、共振周波数ｆｒｐよりも高く、反共振周波数ｆａｓは、反共振周波数ｆａｐよりも高い。また、反共振周波数ｆａｓは、共振周波数ｆｒｐと同程度の周波数である。【００６８】
第１共振子２ｂ−１、２ｂ−２、３ｂ−１、３ｂ−２、第２共振子４ｂ−１、４ｂ−２、５ｂ−１、５ｂ−２および第４共振子７−１、７−２は、ＦＢＡＲで構成されている。ＦＢＡＲ、２つの電極の間に圧電膜が配置された構成であり、静電容量を有する。第２フィルタ１１ｂ−１、１１ｂ−２の第１共振子３ｂ−１、３ｂ−２の静電容量は、Ｃｓである。第２フィルタ１１ｂ−１、１１ｂ−２の第２共振子５ｂ−１、５ｂ−２の静電容量は、Ｃｐである。第１共振子３ｂ−１、３ｂ−２の静電容量Ｃｓ、および第２共振子５ｂ−１、５ｂ−２の静電容量Ｃｐは、図１２に示したような従来のフィルタの共振子と同様の静電容量であってもよい。【００６９】
第３フィルタ１２−１、１２−２の第１共振子２ｂ−１、２ｂ−２の静電容量はＣｓ’である。第３フィルタ１２−１、１２−２の第２共振子４ｂ−１、４ｂ−２の静電容量はＣｐ’である。第３フィルタ１２−１、１２−２の第４共振子７−１、７−２の静電容量はＣ２である。第１共振子２ｂ−１、２ｂ−２の静電容量Ｃｓ’、第２共振子４ｂ−１、４ｂ−２の静電容量Ｃｐ’、第４共振子７−１、７−２の静電容量Ｃ２は、それぞれ以下の式（４）〜（６）が成り立つように形成されている。【００７０】
Ｃｓ’＝（１／ｍ）×Ｃｓ        ・・・（式４）
Ｃｐ’＝ｍ×Ｃｐ                ・・・（式５）
Ｃ２＝（（１−ｍ2）／ｍ）×Ｃｓ  ・・・（式６）
ここで、ｍは０より大きく１未満である。なお、ｍが０．５未満であると、通過帯域以外の挿入損失が減少しやすくなるので、ｍは０．５以上であることが好ましい。この関係式により、ｍを変化させても弾性波フィルタ１ｂのインピーダンスを一定にすることができる。つまり、この関係式を用いることで、Ｃｓ、Ｃｐおよびｍのみをパラメータとして回路設計を行うことができる。【００７１】
第１共振子２ｂ−１、２ｂ−２、３ｂ−１、３ｂ−２、および第４共振子７−１、７−２の構成は、図２に示した第１共振子２ａ−１と同様であり、第２共振子４ｂ−１、４ｂ−２、５ｂ−１、５ｂ−２の構成は、図２に示した第２共振子４ａ−１と同様であり、説明を省略する。また、弾性波フィルタ１ｂの製造方法は、弾性波フィルタ１ａの製造方法と同様であるので説明を省略する。【００７２】
次に、図６に示す弾性波フィルタ１ｂの第３フィルタ１２−１について詳細に説明する。図７は、共振子のインピーダンスの周波数特性を示すグラフであり、特性５１は第１共振子２ｂ−１単体の特性であり、第４共振子７−１単体も同様の特性である。特性５２は、第２共振子４ｂ−１の特性である。特性５３は、第２共振子４ｂ−１と第４共振子７−１を合成した合成共振子９−１の特性である。特性５１において、第１共振子２ｂ−１のインピーダンスは共振周波数ｆｒｓで最小（共振）となり、反共振周波数ｆａｓで最高（反共振）となる。特性５２において、第２共振子４ｂ−１のインピーダンスは共振周波数ｆｒｐで最小（共振）となり、反共振周波数ｆａｐで最高（反共振）となる。【００７３】
特性５３において、合成共振子９−１のインピーダンスは、第２共振子４ｂ−１の反共振周波数ｆａｓと、第４共振子７−１反共振周波数ｆａｐとで極大（反共振）となる。また、合成共振子９−１のインピーダンスは、第２共振子４ｂ−１の共振周波数ｆｒｐより高周波数側の周波数ｆ３、および第４共振子７−１の共振周波数ｆｒｓより高周波数側の周波数ｆ４で極小（共振）となる。【００７４】
合成共振子９−１のインピーダンスが周波数ｆ３で極小となるのは、第２共振子４ｂ−１の共振周波数ｆｒｐ付近の周波数帯域において、第２共振子４ｂ−１が振動子として作用し、第４共振子７−１がキャパシタとして作用して、共振周波数が高くなるからである。同様に、合成共振子９−１が周波数ｆ４で共振するのは、第４共振子７−１の共振周波数ｆｒｓ付近の周波数帯域において、第２共振子４ｂ−１がキャパシタとして作用し、第４共振子７−１が共振子として作用して、共振周波数が高くなるからである。【００７５】
図８は、このような特性５３を有する合成共振子９−１を並列腕に配置し、第１共振子２ｂ−１を直列腕に配置した第３フィルタ１２−１単体の挿入損失の周波数特性５４を示すグラフである。なお、比較のため、図１２に示す従来のラダー型の弾性波フィルタ１００の１段分の特性５５を図８に破線で示す。【００７６】
特性５４は、周波数ｆａｓ以外に周波数ｆ４に極を有する。周波数ｆ４に極を有することにより、以下に示すように、特性５４は、特性５４の通過帯域の高周波数側において、従来の特性５５よりフィルタ特性が急峻となる。図７の特性５３に示すように、合成共振子９−１のインピーダンスは、共振周波数である周波数ｆ４から反共振周波数である周波数ｆａｐにかけて、特性５２に示す第２共振子４ｂ−１のインピーダンスに近づく。つまり、図８に示すように、弾性波フィルタ１ｂの特性５４は、周波数ｆ４から反共振周波数である周波数ｆａｐにかけて、図１２に示した従来の弾性波フィルタ１００の特性５５に近づき、その結果フィルタのカットオフ特性が急峻となる。【００７７】
また、特性５４では、特性５５が周波数ｆｒｐに有する極が高周波数側の周波数ｆ３にシフトしている。【００７８】
以上のように、本実施の形態にかかる弾性波フィルタは、通過領域の低周波数側において、急峻なカットオフ特性を有する。【００７９】
なお、実施の形態１および２では、第１フィルタ１０−１、１０−２、第２フィルタ１１ａ−１、１１ａ−２、１１ｂ−１、１１ｂ−２および第３フィルタ１２−１、１２−２がラダー型の弾性波フィルタの場合について説明したが、これに限定されず、例えばラティス型の弾性波フィルタとしても同様の効果が得られる。【００８０】
また、実施の形態１および２では、共振子がＦＢＡＲである例を示したが、例えば、ＳＡＷやＳＭＲであってもよい。また、一つの強誘電体単結晶基板または強誘電体圧電セラミックス基板上に製作されるバルク波圧電共振子であってもよい。ＳＡＷを用いる場合は、静電容量は、櫛形電極の櫛の本数などにより決定される。【００８１】
また、実施の形態１および２では、弾性波フィルタ１ａ、１ｂが４段のフィルタから構成されている例を示したが、第１フィルタあるいは第３フィルタが含まれていれば、何段あってもフィルタのカットオフ特性が改善する効果が得られる。また、第１フィルタあるいは第３フィルタが多段に接続されていてもよい。【００８２】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係る通信機６０を示す構成図である。通信機６０は、アンテナ６１と、デュプレクサ６２と、送信側信号処理部６３と、受信側信号処理部６４と、マイク６５と、スピーカ６６とを有する。デュプレクサ６２は、実施の形態１または２の弾性波フィルタを用いて形成された送信用フィルタ６７および受信用フィルタ６８を有している。受信用フィルタ６８は、送信用フィルタ６７の通過帯域と異なる通過帯域（受信帯域）を有する。【００８３】
マイク６５は、音声を音声信号に変換して、音声信号を送信側信号処理部６３に入力する。送信側信号処理部６３は、音声信号を変調した送信信号を生成する。デュプレクサ６２は、送信側信号処理部６３で生成された送信信号をアンテナ６１に入力する。【００８４】
アンテナ６１は、送信信号を電波に変換して出力する。また、アンテナ６１は、電波を電気信号である受信信号に変換し、受信信号をデュプレクサ６２に入力する。デュプレクサ６２において、受信用フィルタ６８は、受信帯域の受信信号を通過させ、受信側信号処理部６４に入力する。一方、送信用フィルタ６７は、通過帯域が受信帯域と異なるため、受信信号を通過させない。したがって、受信信号は送信側信号処理部６３に入力されない。受信側信号処理部６４は、受信信号に対して検波、増幅などの処理を行い、音声信号を生成する。スピーカ６６は、音声信号を音声に変換して出力する。【００８５】
図１０は、本発明のデュプレクサ６２の構成を示す回路図である。アンテナポート７３は、送信ポート７１と受信ポート７２に接続されている。アンテナポート７３は、図９に示すアンテナ６１に接続可能である。送信ポート７１は、図９に示す送信側信号処理部６３に接続可能である。また、受信ポート７２は、図９に示す受信側信号処理部６４に接続可能である。【００８６】
送信ポート７１とアンテナポート７３との間には、送信用フィルタ６７が配置されている。送信用フィルタ６７は、フィルタ７４と、フィルタ７５とが接続されて構成されている。フィルタ７４は、実施の形態２に示した第３フィルタ１２−１と、並列腕に接続されたコイル７９とを有する。フィルタ７５は、多段に接続された第２フィルタ１１ｂ−１と、並列腕に接続されたコイル８０とを有する。【００８７】
なお、静電容量０．５Ｃｓの共振子は、静電容量Ｃｓの共振子を２つ直列に接続したものであり、静電容量２Ｃｐの共振子は、静電容量Ｃｐの共振子を２つ並列に接続したものである。したがって、フィルタ７５は第２フィルタ１１ｂ−１が３段接続された構成である。受信用フィルタ６７は、第３フィルタ１２−１と、第２フィルタ１１ｂ−１が多段に接続された実施の形態２に示したラダー型の弾性波フィルタ１ｂである。なお、並列腕に配置されたコイル７９および８０は、パッケージのインダクタンス成分である。【００８８】
アンテナポート７３と受信ポート７２の間には、送信用フィルタ６７と、移相器７６とが配置されている。移相器７６は、アンテナポート７３から入力された信号の位相をずらす。受信用フィルタ６８は、フィルタ７７と、フィルタ７８が接続されて構成されている。フィルタ７７は、実施の形態１に示した第１フィルタ１０−１と、並列腕に接続されたコイル８１とを有する。フィルタ７８は、５段接続された第２フィルタ１１ａ−１と、コイル８２とを有する。つまり、受信用フィルタ６８は、第１フィルタ１０−１と、第２フィルタ１１ａ−１とが多段に接続された実施の形態１に示したラダー型の弾性波フィルタ１ａである。なお、並列腕に配置されたコイル８１および８２は、パッケージのインダクタンス成分である。【００８９】
受信用フィルタ６８は、送信用フィルタ６７の通過帯域と異なる通過帯域を有する。図１１Ａは、送信用フィルタ６７および受信用フィルタ６８のそれぞれの挿入損失の周波数特性９１、９２を示すグラフである。比較のために、図１２に示した従来のフィルタを用いて形成した送信用フィルタおよび受信用フィルタそれぞれの挿入損失の周波数特性９３、９４を破線で示す。図１１Ｂは、図１１Ａの周波数１．９ＧＨｚから１．９４ＧＨｚまでを拡大したグラフである。【００９０】
送信用フィルタ６７の通過帯域は、受信用フィルタ６８の通過帯域よりも低周波数側に位置している。送信用フィルタ６７を弾性波フィルタ１ｂで構成することにより、通過帯域の高周波数側において、特性９１はカットオフ特性が急峻となる。また、受信用フィルタ６８を弾性波フィルタ１ａで構成することにより、通過帯域の低周波数側において、特性９２はカットオフ特性が急峻となる。【００９１】
このため、送信用フィルタ６７の通過帯域と、受信用フィルタ６８の通過帯域とを近づけても、例えば、送信信号が図９に示す受信側信号処理部６４に入り込むことがない。したがって、送信用フィルタ６７の通過帯域と、受信用フィルタ６８の通過帯域とを近づけることにより、使用する周波数帯域を狭くでき、周波数帯域を有効に利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、弾性波フィルタは、フィルタのカットオフ特性が急峻であるという効果を有し、弾性波フィルタ、デュプレクサ、通信機などに利用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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