(57)【要約】  通過帯域の相対的に高い第２のバンドパスフィルタにおける第１のバンドパスフィルタの通過帯域におけるインピーダンスを高めて減衰量を十分大きくすることができるだけでなく、第１のバンドパスフィルタの通過帯域における挿入損失を改善することが可能なフィルタ装置に用いられる第２のバンドパスフィルタを提供する。  第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０の第２のＩＤＴ１０ｂの一端が第１の平衡端子７に、他端が第２の平衡端子８に接続されており、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９，１０が狭ピッチ電極指部を有し、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９における第２のＩＤＴ９ｂの狭ピッチ電極指部の電極指の本数が、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０の第２のＩＤＴ１０ｂの狭ピッチ電極指部の電極指の本数よりも多くされている、第２のバンドパスフィルタ。
2008108113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過帯域が相対的に低周波数側にある第１のバンドパスフィルタと、通過帯域が相対的に高周波数側にある第２のバンドパスフィルタとを備え、第１，第２のバンドパスフィルタの各一端が共通端子に接続されている弾性波フィルタ装置の上記第２のバンドパスフィルタとして用いられる、平衡−不平衡変換機能を有する弾性波フィルタ装置であって、
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成された第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部とを備え、
前記第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性波伝搬方向に沿って順に配置された第１〜第３のＩＤＴを有し、第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第１のＩＤＴの一端同士が接続され、かつ第３のＩＤＴの一端同士が接続されて、第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部が縦続接続されており、
前記第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第２のＩＤＴが前記共通端子に接続されており、
前記第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の前記第２のＩＤＴの一端が第１の平衡端子に接続されており、前記第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第２のＩＤＴの他端が第２の平衡端子に接続されており、
前記第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性波伝搬方向においてギャップを隔てて隣り合っている一対のＩＤＴにおいて、ギャップに面している部分に狭ピッチ電極指部が設けられており、狭ピッチ電極指部の電極指の周期は、狭ピッチ電極指部以外のＩＤＴ部分の電極指の周期よりも小さくされており、
前記第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第２のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指の本数が、前記第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第２のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指の本数よりも多くされている、弾性波フィルタ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性波フィルタ装置を複数個備え、該複数個の弾性波フィルタ装置が並列接続されている弾性波フィルタ装置。
【請求項３】
前記弾性波として弾性表面波が用いられており、弾性表面波フィルタ装置が構成されている、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項４】
前記弾性波として弾性境界波が用いられており、弾性境界波フィルタ装置が構成されている、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項５】
通過帯域が相対的に低い第１のバンドパスフィルタと、通過帯域が相対的に高い第２のバンドパスフィルタとを備え、
前記第１，第２のバンドパスフィルタの各一端が共通端子に接続されているデュプレクサであって、
前記第２のバンドパスフィルタが、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置からなる、デュプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話機のＲＦ段のデュプレクサなどに用いられる弾性波フィルタ装置に関し、より詳細には、平衡−不平衡変換機能を有し、かつデュプレクサにおいて、相対的に通過帯域が高い側のフィルタとして用いられる弾性波フィルタ装置並びに該弾性波フィルタ装置を有するデュプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機では、部品点数を低減するために複数の機能を有する部品が求められている。このような複数の機能を有する部品の一例として、送信側帯域フィルタ及び受信側帯域フィルタを備えたデュプレクサが種々提案されている。【０００３】
例えば下記の特許文献１には、図１１に模式的平面図で示すデュプレクサが開示されている。デュプレクサ１００１は、圧電基板１００２を有する。圧電基板１００２上に図１１に模式的に示す電極構造を形成することにより、送信側帯域フィルタ１００４及び受信側帯域フィルタ１００５が形成されている。ここでは、受信側帯域フィルタ１００５の通過帯域が送信側帯域フィルタ１００４の通過帯域よりも高くされている。【０００４】
アンテナに接続される共通端子１００３に、弾性表面波共振子１００６，１００７を介して、受信側帯域フィルタ１００５が接続されている。受信側帯域フィルタ１００５は、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタである。受信側帯域フィルタ１００５は、表面波伝搬方向に沿って順に配置された第１〜第３のＩＤＴ１００５ａ〜１００５ｃを有する。第２のＩＤＴ１００５ｂの一端が第１の平衡端子１００８に、他端が第２の平衡端子１００９に接続されている。すなわち、受信側帯域フィルタ１００５は、フロートバランス型の平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタである。【０００５】
他方、送信側帯域フィルタ１００４は、第１〜第３のＩＤＴ１００４ａ〜１００４ｃを有する。中央の第２のＩＤＴ１００４ｂが、弾性表面波共振子１０１０を介して共通端子１００３に接続されている。そして、第１，第３のＩＤＴ１００４ａ，１００４ｃの各一端が共通接続され、かつ送信端子１０１１に接続されている。なお、上記共通端子１００３、第１，第２の平衡端子１００８，１００９及び送信端子１０１１以外の複数の端子、例えば端子１０１３はグラウンド電位に接続される端子である。【０００６】
デュプレクサ１００１では、送信側帯域フィルタ１００４においては、受信側帯域フィルタ１００５の通過帯域におけるインピーダンスが高いこと、理想的には該インピーダンスが無限大であることが望ましい。他方、受信側帯域フィルタ１００５においては、送信側帯域フィルタ１００４の通過帯域において、同様にインピーダンスが高いこと、理想的には該インピーダンスが無限大であることが望まれる。【０００７】
そこで、デュプレクサ１００１では、受信側帯域フィルタ１００５と、共通端子１００３との間に、１ポート型弾性表面波共振子１００６，１００７が接続されている。１ポート型弾性表面波共振子１００６，１００７を受信側帯域フィルタ１００５との間に接続することにより、送信側帯域フィルタ１００４の通過帯域における受信側帯域フィルタのインピーダンスを高くすることができる。【０００８】
なお、本明細書においては、上記送信側帯域フィルタや受信側帯域フィルタなどのバンドパスフィルタの相手方バンドパスフィルタの通過帯域におけるインピーダンスを高くすることを、適宜「位相調整」と表現することとする。
【特許文献１】特開平１０−３４１１３５号公報
【発明の開示】
【０００９】
特許文献１に記載のように、受信側帯域フィルタ１００５、すなわち縦結合共振子型弾性表面波フィルタと、アンテナに接続される共通端子１００３との間に弾性表面波共振子１００６，１００７を直列に接続した構成では、弾性表面波共振子１００６，１００７の挿入により受信側帯域フィルタ１００５の挿入損失が増大するという問題があった。
【００１０】
受信側帯域フィルタ１００５における上記のような位相調整を行う方法、すなわち送信側帯域フィルタの通過帯域におけるインピーダンスを高める他の方法として、第１，第３のＩＤＴ１００５ａ，１００５ｃの電極指の対数を少なくする方法が挙げられる。すなわち、アンテナ端子に接続されるＩＤＴであるＩＤＴ１００５ａ，１００５ｃの電極指の対数を少なくする方法が挙げられる。
【００１１】
図１２（ａ）は、上記ＩＤＴ１００５ａ，１００５ｃの電極指の対数を減らした場合の位相調整の結果を説明するための各インピーダンススミスチャートである。図１２（ａ）は、位相調整前の結果を示し、図１２（ｂ）はＩＤＴ１００５ａ，１００５ｃにおける電極指の対数をそれぞれ５対少なくした場合のインピーダンススミスチャートを示す。
【００１２】
なお、図１２（ａ），（ｂ）に示す特性は、受信側帯域フィルタ１００５として、ＥＧＳＭ受信用フィルタを形成した場合の特性の例である。
【００１３】
図１２（ａ）及び（ｂ）では、それぞれマーカーＡが付されている。このマーカーＡは、ＥＧＳＭの送信帯域の中心周波数である８９７．５ＭＨｚである位置を示している。図１２（ａ）に比べ、図１２（ｂ）に示した特性では、８９７．５ＭＨｚにおけるインピーダンスが高インピーダンス側にシフトしていることがわかる。
【００１４】
しかしながら、ＩＤＴ１００５ａ，１００５ｃの電極指の対数を少なくする方法では、受信側帯域フィルタ１００５における送信側帯域フィルタ１００４の通過帯域における抵抗値が大きくなる。そのため、デュプレクサ１００１を構成した場合、送信側帯域フィルタ１００４の挿入損失が悪化するという問題が生じることとなる。
【００１５】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、相対的に通過帯域が低周波数側にある第１のバンドパスフィルタと、相対的に通過帯域が高周波数側にある第２のバンドパスフィルタとを備えたデュプレクサの第２のバンドパスフィルタとして用いられる平衡−不平衡変換機能を有する弾性波フィルタ装置であって、デュプレクサを構成した場合に第１のバンドパスフィルタの挿入損失の増大を招くことなく、第１のバンドパスフィルタの通過帯域におけるインピーダンスを高くすることが可能とされている、弾性波フィルタ装置、並びに該弾性波フィルタ装置を第２のバンドパスフィルタとして備えたデュプレクサを提供することにある。
【００１６】
本発明によれば、通過帯域が相対的に低周波数側にある第１のバンドパスフィルタと、通過帯域が相対的に高周波数側にある第２のバンドパスフィルタとを備え、第１，第２のバンドパスフィルタの各一端が共通端子に接続されている弾性波フィルタ装置の上記第２のバンドパスフィルタとして用いられる、平衡−不平衡変換機能を有する弾性波フィルタ装置であって、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部とを備え、前記第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性波伝搬方向に沿って順に配置された第１〜第３のＩＤＴを有し、第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第１のＩＤＴの一端同士が接続され、かつ第３のＩＤＴの一端同士が接続されて、第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部が縦続接続されており、前記第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第２のＩＤＴが前記共通端子に接続されており、前記第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の前記第２のＩＤＴの一端が第１の平衡端子に接続されており、前記第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第２のＩＤＴの他端が第２の平衡端子に接続されており、前記第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部は、弾性波伝搬方向においてギャップを隔てて隣り合っている一対のＩＤＴにおいて、ギャップに面している部分に狭ピッチ電極指部が設けられており、狭ピッチ電極指部の電極指の周期は、狭ピッチ電極指部以外のＩＤＴ部分の電極指の周期よりも小さくされており、前記第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第２のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指の本数が、前記第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第２のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指の本数よりも多くされている、弾性波フィルタ装置が提供される。
【００１７】
本発明に係る弾性波フィルタ装置では、好ましくは、本発明に従って構成された弾性波フィルタ装置が複数個備えられ、該複数個弾性波フィルタ装置が並列接続されている。この場合には、複数の弾性波フィルタ装置を並列接続することにより、第２のバンドパスフィルタの挿入損失をより一層小さくすることができる。
【００１８】
本発明に係る弾性波フィルタ装置では、弾性波として弾性表面波が用いられてもよく、その場合には、本発明に従って、第１のバンドパスフィルタの挿入損失の増大を招くことなく、第１のバンドパスフィルタの通過帯域におけるインピーダンスを高くすることを可能とする弾性表面波フィルタ装置を提供することができる。
【００１９】
また、本発明においては、弾性波として弾性境界波が用いられてもよく、その場合には、本発明に従って、第１のバンドパスフィルタの挿入損失の増大を招くことなく、第１のバンドパスフィルタの通過帯域におけるインピーダンスを高くすることを可能とする弾性境界波フィルタ装置を提供することができる。
【００２０】
本発明に係るデュプレクサは、通過帯域が相対的に低い第１のバンドパスフィルタと、通過帯域が相対的に高い第２のバンドパスフィルタとを備え、第１，第２のバンドパスフィルタの各一端が共通端子に接続されており、第２のバンドパスフィルタが、本発明に従って構成された弾性波フィルタ装置からなる。従って、第１，第２のバンドパスフィルタの挿入損失の増大を招くことなく、第２のバンドパスフィルタにおいて第１のバンドパスフィルタの通過帯域におけるインピーダンスを高くすることができ、よって良好なフィルタ特性を備えたデュプレクサを提供することが可能となる。
（発明の効果）
【００２１】
本発明に係る弾性波フィルタ装置は、上記第１，第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部が縦続接続されており、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第２のＩＤＴが不平衡端子としての共通端子に接続されており、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第２のＩＤＴの一端が第１の平衡端子に、他端が第２の平衡端子に接続されている、いわゆるフロートバランス型の弾性波フィルタ部であって、第１の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第２のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指の本数が、第２の縦結合共振子型弾性波フィルタ部の第２のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指の本数よりも多くされているため、いわゆる中性点付タイプの平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性波フィルタの場合に比べて、共通端子に接続されているＩＤＴの電極指の本数を多くすることができる。そのため、第２のバンドパスフィルタにおける第１のバンドパスフィルタの通過帯域の抵抗値を大きくすることができ、それによって、第２のバンドパスフィルタにおいて、挿入損失の増大を招くことなく、第１のバンドパスフィルタの通過帯域におけるインピーダンスを高めることが可能となる。
【００２２】
よって、本発明によれば、挿入損失の増大を招くことなく、第２のバンドパスフィルタの第１のバンドパスフィルタ通過帯域におけるインピーダンスを高めることができ、すなわち前述した位相調整を行うことが可能となる。しかも、図１１に示した弾性表面波共振子１００６，１００７等を省略することもできるので、設計の簡略化も果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るデュプレクサを示す模式的平面図である。
【図２】図２は、図１に示した実施形態でＩＤＴに形成されている狭ピッチ電極指部を説明するための模式的平面図である。
【図３】図３は、実施形態及び比較例のデュプレクサにおける受信側帯域フィルタの伝送特性を示す図である。
【図４】図４は、実施形態及び比較例のデュプレクサにおける送信側帯域フィルタの伝送特性を示す図である。
【図５】図５は、送信側帯域フィルタにおけるインピーダンスミスマッチングによる損失分を計算で除去した実施形態及び比較例の各送信側帯域フィルタの伝送特性を示す図である。
【図６】図６は、比較例として用意した弾性表面波フィルタ装置を示す模式的平面図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ）は、実施形態及び比較例のデュプレクサの受信側帯域フィルタにおけるインピーダンススミスチャートを示す図である。
【図８】図８は、図１に示した実施形態の変形例に係るデュプレクサを示す模式的平面図である。
【図９】図９は、図１に示した実施形態の他の変形例に係るデュプレクサを示す模式的平面図である。
【図１０】図１０は、弾性境界波装置の一例を示す模式的正面断面図である。
【図１１】図１１は、従来のデュプレクサの一例を示す模式的平面図である。
【図１２】図１２（ａ）は従来のデュプレクサにおける受信側帯域フィルタのインピーダンススミスチャートを示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示した結果に比べて、共通端子に接続されているＩＤＴの電極指の対数を５対少なくした場合のインピーダンススミスチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…デュプレクサ
２…圧電基板
３…共通端子
４…送信側帯域フィルタ
５…受信側帯域フィルタ
６…送信端子
７，８…第１，第２の平衡端子
９…第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
９ａ〜９ｃ…第１〜第３のＩＤＴ
９ａ１，９ｂ１，９ｂ２，９ｃ１…狭ピッチ電極指部
９ｄ，９ｅ…反射器
１０…第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１０ａ〜１０ｃ…第１〜第３のＩＤＴ
１０ｄ，１０ｅ…反射器
１１…第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１１ａ〜１１ｃ…第１〜第３のＩＤＴ
１１ｄ，１１ｅ…反射器
１２…第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１２ａ〜１２ｃ…第１〜第３のＩＤＴ
１２ｄ，１２ｅ…反射器
Ｓ１〜Ｓ３…直列腕共振子
Ｐ１，Ｐ２…並列腕共振子
１０１…デュプレクサ
２０１…弾性境界波フィルタ装置
２０２…圧電基板
２０３…誘電体
２０４…電極構造
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。【００２６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデュプレクサの模式的平面図である。【００２７】
デュプレクサ１は、圧電基板２を有する。圧電基板２は、本実施形態では、４２°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ３からなる。圧電基板２は、他のカット角のＬｉＴａＯ３、もしくはＬｉＮｂＯ３などの他の圧電単結晶、または圧電セラミックスにより形成されてもよい。【００２８】
上記圧電基板２上に、図示の電極構造を形成することによりデュプレクサ１が構成されている。電極構造を形成する電極材料としては、本実施形態でＡｌが用いられているが、ＣｕやＡｕを用いてもよく、合金により電極を形成してもよい。さらに、電極は、複数の金属膜を積層したものであってもよい。【００２９】
本実施形態のデュプレクサ１は、ＥＧＳＭ用のデュプレクサである。ＥＧＳＭの送信周波数帯は８８０〜９１５ＭＨｚであり、受信周波数帯は９２５〜９６０ＭＨｚである。【００３０】
デュプレクサ１は、不平衡端子としての共通端子３を有する。共通端子３に、第１のバンドパスフィルタとしての送信側帯域フィルタ４と、第２のバンドパスフィルタとしての受信側帯域フィルタ５とが接続されている。【００３１】
送信側帯域フィルタ４は、送信端子６を有し、送信端子６に送信される信号が入力され、アンテナに接続される共通端子３に信号が伝送される。送信側帯域フィルタ４は、複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３と、複数の並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２とを有するラダー型フィルタである。ここでは、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ、１ポート型弾性表面波共振子を用いて形成されている。すなわち、送信側帯域フィルタ４は、ラダー型の弾性表面波フィルタ装置である。【００３２】
他方、受信側帯域フィルタ５は、第１，第２の平衡端子７，８を有する。すなわち、不平衡端子としての共通端子３と、第１，第２の平衡端子７，８とを有する平衡−不平衡変換機能を有するバンドパスフィルタである。共通端子３のインピーダンスは５０Ω、第１，第２の平衡端子７，８におけるインピーダンスは１００Ωとされている。本実施形態では、共通端子３に、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９，１０が縦続接続された回路と、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１，１２が縦続接続された回路とが接続されている。【００３３】
第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９，１１は、いずれも、弾性表面波伝搬方向に沿って第１〜第３の３個のＩＤＴ９ａ〜９ｃ，１１ａ〜１１ｃを有する。ＩＤＴ９ａ〜９ｃが設けられている領域の表面波伝搬方向両側には、反射器９ｄ，９ｅが配置されている。同様に、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１は、反射器１１ｄ，１１ｅを有する。【００３４】
第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９，１１の第２のＩＤＴ９ｂ，１１ｂの一端が共通接続され、共通端子３に接続されている。第２のＩＤＴ９ｂ，１１ｂの各他端はグラウンド電位に接続されている。【００３５】
他方、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０，１２もまた、第１〜第３のＩＤＴ１０ａ〜１０ｃ，１２ａ〜１２ｃが表面波伝搬方向に沿って順に配置された３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタである。第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０，１２もまた、表面波伝搬方向両端に配置された反射器１０ｄ，１０ｅ，１２ｄ，１２ｅを有する。【００３６】
第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９の第１，第３のＩＤＴ９ａ，９ｃの各一端はグラウンド電位に接続されている。ＩＤＴ９ａの他端が、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０の第１のＩＤＴ１０ａの一端に接続されており、ＩＤＴ１０ａの他端はグラウンド電位に接続されている。同様に、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部の第３のＩＤＴ９ｃの一端がグラウンド電位に接続されており、他端が第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０の第３のＩＤＴ１０ｃの一端に接続されており、ＩＤＴ１０ｃの他端はグラウンド電位に接続されている。【００３７】
第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１，１２においても、同様に、第１のＩＤＴ１１ａ，１２ａ同士が接続されており、第３のＩＤＴ１１ｃ，１２ｃ同士が接続されており、ＩＤＴ１１ａ，１１ｃ，１２ａ，１２ｃの他のＩＤＴに接続されていない側の端部はグラウンド電位に接続されている。【００３８】
そして、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０，１２の中央の第２のＩＤＴ１０ｂ，１２ｂの一端同士が共通接続され、第１の平衡端子７に接続されており、他端同士が共通接続され、第２の平衡端子８に接続されている。【００３９】
従って、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９，１０を縦続接続した回路、及び第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１，１２を縦続接続した構成は、いずれも、フロートバランス型の平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタである。【００４０】
なお、図１では図示を簡略化するために省略しているが、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９〜１２は、いずれも、狭ピッチ電極指部を有する。狭ピッチ電極指部とは、２つのＩＤＴが表面波伝搬方向においてギャップを隔てて対向している部分において、該ギャップに面している少なくとも一部の電極指からなり、残りの電極指部に比べて電極指ピッチが狭い電極指部分をいうものとする。【００４１】
例として、図２において、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９の第１〜第３のＩＤＴ９ａ〜９ｃにおける狭ピッチ電極指部を拡大して説明する。第１のＩＤＴ９ａと、第２のＩＤＴ９ｂとがギャップＧを隔てて対向している部分において、狭ピッチ電極指部９ａ１及び狭ピッチ電極指部９ｂ１が設けられている。狭ピッチ電極指部９ａ１は、狭ピッチ電極指部９ａ１以外のＩＤＴ９ａの電極指部分の電極指ピッチに比べて、電極指ピッチが狭い複数本の電極指からなる。同様に、ＩＤＴ９ｂとＩＤＴ９ｃとがギャップＧを隔てて対向されている部分においても、ＩＤＴ９ｂが狭ピッチ電極指部９ｂ２を有し、ＩＤＴ９ｃが狭ピッチ電極指部９ｃ１を有する。中央の第２のＩＤＴ９ｂは、従って、表面波伝搬方向両側に狭ピッチ電極指部９ｂ１，９ｂ２を有し、残りの電極指部に比べて狭ピッチ電極指部９ｂ１，９ｂ２の電極指ピッチが狭くされている。【００４２】
残りの縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０〜１２においても、同様に狭ピッチ電極指部が設けられている。従来、縦結合共振子型弾性表面波フィルタでは、ＩＤＴ同士が隣り合う部分に狭ピッチ電極指部を設けることにより、ＩＤＴ間の弾性表面波伝搬路の連続性を高め、それによって平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタでは、挿入損失を低減することができるとされていた。本実施形態においても、上記狭ピッチ電極指部を設けることにより、挿入損失の低減が図られる。【００４３】
加えて、本実施形態の特徴は、上記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９，１１の第２のＩＤＴ９ｂ，１１ｂの狭ピッチ電極指部の電極指の本数が第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０，１２の第２のＩＤＴ１０ｂ，１２ｂの狭ピッチ電極指部の電極指の本数よりも多くされていることにある。それによって、通過帯域が相対的に高い第２のバンドパスフィルタとしての受信側帯域フィルタ５における挿入損失の増大を招くことなく、送信側帯域フィルタ４の通過帯域におけるインピーダンスを高めることが可能とされている。これを、具体的な実験例に基づき説明する。【００４４】
第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９の設計：
ＩＤＴの電極指のピッチで定まる波長λＩとする。【００４５】
ＩＤＴ９ａ〜９ｃにおける交叉幅＝１８．６λＩ
ＩＤＴ９ａ，９ｃの電極指の本数＝３０本。ただし、３０本の内３本は狭ピッチ電極指部である。【００４６】
ＩＤＴ９ｂの電極指の本数＝３８本。ただし、片側の狭ピッチ電極指部の電極指の本数は７本とされている。従って、狭ピッチ電極指部以外の電極指の本数は３８−７−７＝２４本である。【００４７】
反射器９ｄ，９ｅにおける電極指の本数＝６５本。【００４８】
メタライゼーションレシオ＝０．７３
電極膜厚＝０．０９５λＩ
第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１は、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９と同様とした。【００４９】
第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０の設計：
ＩＤＴの電極指のピッチで定まる波長λＩとする。【００５０】
ＩＤＴ１０ａ〜１０ｃの交叉幅＝１８．６λＩ
ＩＤＴ１０ａ，１０ｃの電極指の本数＝３０本。ただし、３０本の内３本は狭ピッチ電極指部の電極指である。【００５１】
ＩＤＴ１０ｂの電極指の本数＝３８本。ただし、両側に設けられた各狭ピッチ電極指部の電極指の本数は各４本。従って、残りの電極指部の電極指の本数は３８−４−４＝３０本である。【００５２】
各反射器の電極指の本数＝６５本。【００５３】
メタライゼーションレシオ＝０．７３
電極膜厚＝０．０９５λＩ
第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１２は、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１０と同様に設計した。【００５４】
上記のように、共通端子３に接続されている第２のＩＤＴ９ｂ，１１ｂの狭ピッチ電極指部の電極指の本数は各７本であり、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部の第２のＩＤＴ１０ｂ，１２ｂにおける１つの狭ピッチ電極指部の電極指の本数である４本に比べて多くされている。【００５５】
図３は、本実施形態のデュプレクサ１における受信側帯域フィルタ５の伝送特性を示す。なお、図３では、伝送特性を拡大した特性も併せて示す。また、図４は、送信側帯域フィルタ４の伝送特性を示す。図４においても、送信側帯域フィルタ４の伝送特性を拡大した特性を併せて示す。【００５６】
比較のために、図６に示した電極構造を有する比較例のデュプレクサ１１０１を用意し、同様にして伝送特性を測定した。比較例のデュプレクサ１１０１の仕様は以下の通りである。比較例デュプレクサ１１０１では、圧電基板１１０２及び圧電基板上の電極材料は、上記実施形態と同様とした。また、比較例のデュプレクサ１１０１の送信側帯域フィルタ４は、実施形態の送信側帯域フィルタ４と同一とした。異なるところは、受信側帯域フィルタ１１０５において、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１０９，１１１０を縦続接続した回路と、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１１１，１１１２を縦続接続した構造を並列接続した点にある。【００５７】
ここでは、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１０９，１１１１は、いずれも３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタである。中央のＩＤＴ１１０９ｂ，１１１１ｂの各一端を共通接続し、不平衡端子としての共通端子３に接続した。また、上記実施形態の場合と同様にして第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１０９，１１１０を接続し、同様に第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１１１，１１１２を接続した。【００５８】
もっとも、ここでは、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１１０の中央の第２のＩＤＴ１１１０ｂの一端をグラウンド電位に、他端を第１の平衡端子７に接続した。また、もう１つの第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１１２の中央の第２のＩＤＴ１１１２ｂの一端をグラウンド電位に、他端を第２の平衡端子８に接続した。そのため、平衡−不平衡変換機能を有するように、ＩＤＴ１１１０ｂにおける伝送特性に対し、第２のＩＤＴ１１１２ｂにおける伝送特性の位相が反転するように、ＩＤＴ１１１０ｂ，１１１２ｂを形成した。【００５９】
従って、比較例のデュプレクサ１１０１の受信側帯域フィルタ１１０５は、中性点付タイプの平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタである。【００６０】
比較例のデュプレクサ１１０１は、以下の仕様で設計した。【００６１】
第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１０９の設計：
ＩＤＴの電極指のピッチで定まる波長λＩとする。【００６２】
ＩＤＴ１１０９ａ〜１１０９ｃにおける電極指の交叉幅＝３３．９λＩ
ＩＤＴ１１０９ａ，１１０９ｃにおける電極指の本数＝３２本。ただし、３２本の内３本は狭ピッチ電極指部である。【００６３】
ＩＤＴ１１０９ｂの電極指の本数＝２８本。ただし、両側に、３本の電極指を有する狭ピッチ電極指部が設けられている。残りの電極指の本数は、２８−３−３＝２２本。【００６４】
各反射器の電極指の本数＝６５本。【００６５】
メタライゼーションレシオ＝０．７３
電極膜厚＝０．０９５λＩ
第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１１１は、弾性表面波フィルタ部１１０９と同様に設計した。【００６６】
第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１１０の設計：
ＩＤＴの電極指のピッチで定まる波長λＩとする。【００６７】
ＩＤＴ１１１０ａ〜１１１０ｃの電極指の交叉幅＝３３．９λＩ
ＩＤＴ１１１０ａ，１１１０ｃにおける電極指の本数＝３２本。ただし、３２本の内３本は狭ピッチ電極指部の電極指の本数である。【００６８】
ＩＤＴ１１１０ｂの電極指の本数＝４４本。ただし、両側に設けられた狭ピッチ電極指部の電極指の本数は７本。従って、残りの電極指部の電極指の本数は、４４−７−７＝３０本である。【００６９】
各反射器の電極指の本数＝６５本。【００７０】
メタライゼーションレシオ＝０．７３
電極膜厚＝０．０９５λＩ
第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１１２は、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１１０と、前述したＩＤＴ１１１０ｂ，１１１２ｂの向きが異なることを除いては、同一とした。【００７１】
上記のように、比較例として用意したデュプレクサ１１０１における受信側帯域フィルタ１１０５では、中性点付タイプの平衡−不平衡変換機能を有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタであり、かつ共通端子３に接続されている第２のＩＤＴ１１０９ｂ，１１１１ｂの狭ピッチ電極指部の電極指の本数が、平衡端子７，８に接続されている第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部の第２のＩＤＴ１１１０ｂ，１１１２ｂの狭ピッチ電極指部の電極指の本数よりも少なくされている。【００７２】
図３及び図４には、破線で上記比較例として用意したデュプレクサ１１０１における受信側帯域フィルタの伝送特性及び送信側帯域フィルタの伝送特性を破線で示す。【００７３】
図３から明らかなように、受信側帯域フィルタでは、実施例及び比較例のいずれにおいても、通過帯域内における挿入損失や送信側帯域における減衰量はほぼ同等であることがわかる。これに対して、図４から明らかなように、送信側帯域フィルタの伝送特性では、比較例の場合に比べて、上記実施形態によれば、通過帯域高域側における急峻性が高められており、その結果、挿入損失が小さくなっていることがわかる。【００７４】
これをより明確に示すために、送信側帯域フィルタのインピーダンスミスマッチングによる損失分を計算で除去した特性を、図５に示す。図５の実線が実施形態についての結果を、破線が比較例についての結果を示す。【００７５】
ＥＧＳＭの送信周波数帯は８８０〜９１５ＭＨｚであり、図５から明らかなように、この送信周波数帯域においてもっとも挿入損失が大きいのは、９１５ＭＨｚにおける挿入損失である。そして、図５の実線で示す実施形態の結果によれば、比較例に比べて、通過帯域内における挿入損失を約０．２ｄＢ改善し得ることがわかる。【００７６】
上記のように、本実施形態によれば、受信側帯域フィルタにおいて、送信側帯域フィルタの通過帯域におけるインピーダンスを高めて送信側帯域フィルタにおける十分な減衰量を図りつつ、送信側帯域フィルタの挿入損失を改善し得るのは、以下の理由によると考えられる。【００７７】
すなわち、本実施形態では、上記のように、受信側帯域フィルタ５が、フロートタイプの平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタであり、不平衡端子である共通端子３に接続されているＩＤＴ９ｂ，１１ｂにおける狭ピッチ電極指部の電極指の本数が、第１，第２の平衡端子７，８に接続されているＩＤＴ１０ｂ，１２ｂにおける狭ピッチ電極指部の電極指の本数よりも大きくしたことを特徴とする。一般に、狭ピッチ電極指部の電極指の本数が多くなると、インピーダンスは低くなり、少なくするとインピーダンスは高くなる。また、フロートタイプのフィルタでは、不平衡端子側のフィルタと、平衡端子側のフィルタとをほぼ同一設計とした場合、不平衡端子と平衡端子とのインピーダンスの比は約１対１となる。よって、不平衡端子のインピーダンスと平衡端子におけるインピーダンスとの比を１対１より大きくする場合、具体的には、上記実施形態のように１対２に近づけるには不平衡端子に接続されているＩＤＴ９ｂ，１１ｂの狭ピッチ電極指部の電極指の本数を多くし、平衡端子７，８に接続されるＩＤＴ１０ｂ，１２ｂの狭ピッチ電極指部の本数を少なくすることにより、インピーダンスマッチングを図ることができる。【００７８】
これに対して、中性点付タイプのフィルタでは、不平衡端子側のフィルタと、平衡端子側のフィルタとをほぼ同一設計とした場合、不平衡端子のインピーダンスと平衡端子におけるインピーダンスとの比は約１対４となる。よって、不平衡端子のインピーダンスと平衡端子のインピーダンスとの比を比較例の１対２に近づけるには、不平衡端子に接続したＩＤＴ１１０９ｂ，１１１１ｂの狭ピッチ電極指部の電極指の本数を少なくし平衡端子７，８に接続されるＩＤＴ１１１０ｂ，１１１２ｂの狭ピッチ電極指部の電極指の本数を多くすることにより、インピーダンスマッチングが図られることになる。【００７９】
よって、不平衡端子におけるインピーダンスと平衡端子におけるインピーダンスとの比が１対１以上、１対４以下の特性を得ようとした場合、狭ピッチ電極指部の電極指の本数を含めた、不平衡端子である共通端子３に接続されるＩＤＴの電極指の本数は、中性点付タイプのフィルタに比べて、フロートタイプのフィルタの場合に多くなる。従って、フロートタイプのフィルタは、中性点付タイプのフィルタに比べて、送信側帯域フィルタに与える影響が小さい。よって、上記実施形態によれば、送信側帯域フィルタにおける挿入損失が、上記比較例に比べて改善されている。【００８０】
図７（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、上記実施形態及び比較例において、送信側帯域フィルタを除去した場合の共通端子３におけるインピーダンスを示すインピーダンススミスチャートである。図７（ａ），（ｂ）において、マーカーＢが８８０ＭＨｚにおけるインピーダンスを示し、マーカーＣが、９１５ＭＨｚにおけるインピーダンスを示す。すなわち、送信側帯域フィルタの通過帯域の下端と上端における受信側帯域フィルタのインピーダンスがマーカーＢ，マーカーＣで示されている。【００８１】
受信側帯域フィルタ単体でインピーダンスを検討した場合、送信側帯域フィルタの通過帯域における受信側フィルタのインピーダンスが、スミスチャートのより外側の抵抗成分の大きい側にある方が送信側帯域フィルタへの影響を小さくすることができる。図７（ａ），（ｂ）から明らかなように、中性点付タイプに比べて、図７（ａ）に示されているフロートタイプの実施形態の受信側帯域フィルタの場合には、送信側通過帯域におけるインピーダンスがスミスチャートの外側にシフトし、送信側帯域フィルタの通過帯域におけるインピーダンスの抵抗成分が大きくなり、送信側帯域フィルタへの影響が小さくなっていることがわかる。【００８２】
なお、上記実施形態では、送信側帯域フィルタ４がラダー型回路構成の弾性表面波フィルタであり、受信側帯域フィルタ５が、上記第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９，１０を縦続接続した回路と、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１，１２を縦続接続した回路とを並列接続した構成であったが、本発明におけるデュプレクサにおいて、上記送信側帯域フィルタ及び受信側帯域フィルタとして用いられる第１，第２のバンドパスフィルタの回路構成は、適宜変形することができる。【００８３】
すなわち、送信側帯域フィルタ４については、ラダー型回路構成のものに限定されず、縦結合共振子型の弾性表面波フィルタであってもよい。すなわち、第１のバンドパスフィルタとしての送信側帯域フィルタ４は、図示の回路構成のものに限定されるものではない。【００８４】
また、上記実施形態では、受信側帯域フィルタ５において、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９，１０を縦続接続した構成と、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１，１２を縦続接続した構造を並列接続していたが、図８に示すデュプレクサ１０１のように、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９，１０を縦続接続した構成のみを用いてもよい。【００８５】
また、図９に示す変形例のように、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部９，１０が縦続接続された回路、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１，１２が縦続接続された回路に加えて、さらに、もう１組の第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１１，１１２が縦続接続された回路を並列に接続してもよい。このように、本発明において、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部が縦続接続された回路は、２以上の適宜の数備えられてもよく、これらの各一端が共通接続されて共通端子３に接続されてもよい。すなわち、並列接続される回路の数は特に限定されるものではない。【００８６】
また、上記実施形態では、デュプレクサ１について示したが、本発明に係る第２のバンドパスフィルタは、デュプレクサに限らず、通過帯域が異なる第１，第２のバンドパスフィルタを備え、第１，第２のバンドパスフィルタの一端が共通接続されており、第２のバンドパスフィルタが平衡−不平衡変換機能を有する様々な用途の第２のバンドパスフィルタに本発明を適用することができる。【００８７】
また、上述した実施形態及び変形例では、弾性表面波フィルタ装置につき説明したが、本発明は、弾性表面波に代えて、弾性境界波を利用した弾性境界波フィルタ装置でもよい。すなわち、図１０に略図的正面断面図で示す弾性境界波装置２０１では、圧電体からなる圧電基板２０２上に、誘電体２０３が積層されている。圧電基板２０２と誘電体２０３との界面に、ＩＤＴを含む電極構造２０４が設けられている。この電極構造２０４として、前述した各実施形態の電極構造を形成することにより、本発明に従って、弾性境界波フィルタ装置を提供することができる。
【図１】
2008108113.tif 000003
【図２】
2008108113.tif 000004
【図３】
2008108113.tif 000005
【図４】
2008108113.tif 000006
【図５】
2008108113.tif 000007
【図６】
2008108113.tif 000008
【図７】
2008108113.tif 000009
【図８】
2008108113.tif 000010
【図９】
2008108113.tif 000011
【図１０】
2008108113.tif 000012
【図１１】
2008108113.tif 000013
【図１２】
2008108113.tif 000014
【国際調査報告】
2008108113.tif 000015
2008108113.tif 000016
2008108113.tif 000017
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