(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上に櫛歯状の入力電極及び出力電極を弾性表面波の伝搬方向に直列に配置するとともに前記両電極の各外側に反射器をそれぞれ配置してなる弾性表面波装置において、前記両電極の各信号側電極指を同両電極の各接地側電極指の各中央位置に対して前記圧電基板の中央部側にそれぞれずらして設けたことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の弾性表面波装置において、前記各信号側電極指のずらし量を伝搬弾性表面波の波長の０．０３５〜０．２１０倍に設定したことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項３】
前記請求項２に記載の弾性表面波装置を用いて、前記両反射器間で共振する弾性表面波の共振周波数から、前記両電極間で共振する弾性表面波の共振周波数までをほぼ信号通過域とするように構成した弾性表面波フィルタ装置。
【請求項４】
前記請求項１に記載の弾性表面波装置において、前記各信号側電極指のずらし量を伝搬弾性表面波の波長の０．０２５〜０．２００倍に設定したことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項５】
前記請求項４に記載の弾性表面波装置を用いて、前記両電極自身の各内部で共振する弾性表面波の共振周波数から、前記両電極間で共振する弾性表面波の共振周波数までをほぼ信号通過域とするように構成した弾性表面波フィルタ装置。
【請求項６】
前記請求項３又は請求項５に記載の弾性表面波フィルタ装置は、前記両電極にそれぞれ接続されて前記信号通過域をフラットな特性にするためのマッチング回路を備えてなる弾性表面波フィルタ装置。
【請求項７】
前記請求項１に記載の弾性表面波装置を用いて、対称モード又は反対称モードの弾性表面波の隣合う３つの共振周波数のうちの最低共振周波数から、同３つの共振周波数のうちの最高共振周波数までをほぼ信号通過域とするように構成した弾性表面波フィルタ装置。
【請求項８】
前記請求項１に記載の弾性表面波装置を用いて、対称モード又は反対称モードの弾性表面波の隣合う３つの共振周波数のうちの最低共振周波数より低い周波数であって対称モード又は反対称モードに対するアドミタンスの虚数部が零になる周波数から、同３つの共振周波数のうちの最高共振周波数までをほぼ信号通過域とするように構成した弾性表面波フィルタ装置。
【請求項９】
前記請求項１に記載の弾性表面波装置を用いて、対称モード又は反対称モードの弾性表面波の隣合う２つの共振周波数の間をほぼ信号通過域とするように構成した弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１０】
前記請求項１に記載の弾性表面波装置を用いて、対称モード又は反対称モードの弾性表面波の隣合う２つの共振周波数のうちの低い側の共振周波数から、同２つの共振周波数のうちの高い側の共振周波数より高い周波数であって対称モード又は反対称モードに対するアドミタンスの虚数部が零になる周波数までをほぼ信号通過域とするように構成した弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１１】
前記請求項７乃至請求項１０に記載のうちのいずか一つに記載の弾性表面波フィルタ装置は、前記両電極にそれぞれ接続されて対称モード又は反対称モードに対するアドミタンスの虚数部を調整するためのマッチング回路を備えてなることを特徴とする弾性表面波フィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、圧電基板上に櫛歯状の入力電極及び出力電極を弾性表面波の伝搬方向に直列に配置するとともに前記両電極の各外側に反射器をそれぞれ配置した弾性表面波装置に係り、特に高い周波数域を信号通過域とするバンドパスフィルタに用いるのに適した弾性表面波装置、及び同弾性表面波装置を用いた弾性表面波フィルタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば特公平３−５１３３０号公報に示されているように、圧電基板上に各信号側電極指を各接地側電極指の中央に位置させた櫛歯状の入力電極及び出力電極を弾性表面波の伝搬方向に直列に配置するとともに、前記両電極の各外側に反射器をそれぞれ配置した弾性表面波装置を用いた弾性表面波フィルタ装置において、前記両電極の電極指総対数を少なくして対称モードと反対称モードの２種の定在波の共振周波数の差を広げることにより、信号通過域を広げることは知られている。そして、この弾性表面波フィルタ装置においては、電極指総対数、電極指交差幅などを調整して、前記周波数差のほぼ２倍の信号通過域を有するバンドパス特性を得るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来装置においては、入力電極及び出力電極の電極指数を少なくするために、弾性表面波フィルタ装置の挿入伝達量が減少して、フィルタとして機能しなくなるという問題がある。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は上記問題に対処するためになされもので、挿入伝達量の減少を伴うことなく信号通過域を広げることができる弾性表面波装置及び同弾性表面波装置を用いた弾性表面波フィルタ装置を提供することにある。
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係る弾性表面波装置の構成上の特徴は、入力電極及び出力電極の各信号側電極指を前記両電極の各接地側電極指の各中央位置に対して圧電基板の中央部側にそれぞれずらして設けたことにある。これによれば、両反射器間で共振する弾性表面波の共振周波数ｆ１と、両電極間で共振する弾性表面波の共振周波数ｆ３との周波数差ｆ３−ｆ１を広げることができる（図３参照）。また、両電極自身の各内部で共振する弾性表面波の共振周波数ｆ２と、両電極間で共振する弾性表面波の共振周波数ｆ３との周波数差ｆ３−ｆ２を広げることもできる（図３参照）。これによれば、入力電極及び出力電極の電極指数を減少させる必要もないので、挿入伝達量を減少させることなく、弾性表面波装置の前記周波数差ｆ３−ｆ１，ｆ３−ｆ２を広げることができる。
【０００６】
この弾性表面波装置においては、例えば、前記各信号側電極指のずらし量を、伝搬弾性表面波の波長の０．０３５〜０．２１０倍に設定するとよい。そして、この弾性表面波装置を用いて、前記両反射器間で共振する弾性表面波の共振周波数ｆ１から、前記両電極間で共振する弾性表面波の共振周波数ｆ３までをほぼ信号通過域ｆ１〜ｆ３とするように第１の弾性表面波フィルタ装置を構成するとよい。
【０００７】
また、前記各信号側電極指のずらし量を、伝搬弾性表面波の波長の０．０２５〜０．２００倍に設定するとよい。この場合、この弾性表面波装置を用いて、前記両電極自身の各内部で共振する弾性表面波の共振周波数ｆ２から、前記両電極間で共振する弾性表面波の共振周波数ｆ３までをほぼ信号通過域ｆ２〜ｆ３とするように第２の弾性表面波フィルタ装置を構成するとよい。
【０００８】
さらに、前記のような第１及び第２の弾性表面波フィルタ装置においては、前記両電極にマッチング回路をそれぞれ接続して前記信号通過域をフラットな特性にするとよい。
【０００９】
また、前記弾性表面波装置の弾性表面波の伝搬現象を対称モード及び反対称モードの弾性表面波の伝搬として見ると、前記第１の弾性表面波フィルタ装置を、前記弾性表面波装置を用いて、対称モード又は反対称モードの弾性表面波の隣合う３つの共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３のうちの最低共振周波数ｆ１から、同３つの共振周波数のうちの最高共振周波数ｆ３までをほぼ信号通過域ｆ１〜ｆ３とするように定義することもできる。これによっても、挿入伝達量を減少させることなく、弾性表面波フィルタ装置の信号通過域を広くできる。
【００１０】
また、前記弾性表面波装置を用いて、対称モード又は反対称モードの弾性表面波の隣合う３つの共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３のうちの最低共振周波数ｆ１より低い周波数であって対称モード又は反対称モードに対するアドミタンスの虚数部が零になる周波数ｆ１*から、同３つの共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３のうちの最高共振周波数ｆ３までをほぼ信号通過域ｆ１*〜ｆ３とするように、前記第１の弾性表面波フィルタ装置の変形例としての第３の弾性表面波フィルタ装置を構成することもできる。これによれば、弾性表面波フィルタ装置の信号通過域をさらに広げることもできる。
【００１１】
また、前記のように弾性表面波装置の弾性表面波の伝搬現象を対称モード及び反対称モードの弾性表面波の伝搬として見れば、前記第２の弾性表面波フィルタ装置を、前記弾性表面波装置を用いて、対称モード又は反対称モードの弾性表面波の隣合う２つの共振周波数ｆ２，ｆ３の間を信号通過域ｆ２〜ｆ３とするように定義することもできる。
【００１２】
また、前記弾性表面波装置を用いて、対称モード又は反対称モードの弾性表面波の隣合う２つの共振周波数ｆ２，ｆ３のうちの低い側の共振周波数ｆ２から、同２つの共振周波数のうちの高い側の共振周波数ｆ３より高い周波数であって対称モード又は反対称モードに対するアドミタンスの虚数部が零になる周波数ｆ３*までを信号通過域ｆ２〜ｆ３*とするように、前記第２の弾性表面波フィルタ装置の変形例としての第４の弾性表面波フィルタ装置を構成することもできる。これによれば、弾性表面波フィルタ装置の信号通過域をさらに広げることもできる。
【００１３】
これらの弾性表面波装置の弾性表面波の伝搬現象を対称モード及び反対称モードの弾性表面波の伝搬とした見た前記第１〜第４の弾性表面波フィルタ装置においては、前記両電極にマッチング回路それぞれ接続して、対称モード又は反対称モードに対するアドミタンスの虚数部を調整するようにするとよい。
【００１４】
【実施の形態】
以下、本発明の各実施形態に共通の弾性表面波装置について説明すると、図１は同弾性表面波装置を平面図により概略的に示すとともに、同装置における弾性表面波の発生状態を模擬的に示している。
【００１５】
この弾性表面波装置は、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、水晶などの圧電材料で厚さの薄い直方体状に形成した圧電基板１０を備えている。圧電基板１０上には、入力電極１１及び出力電極１２が弾性表面波の伝搬方向に直列に配置されている。入力電極１１は交互に交差して並べられた多数の信号側電極指１１ａ及び接地側電極指１１ｂからなるとともに、出力電極１２も交互に交差して並べられた多数の信号側電極指１２ａ及び接地側電極指１２ｂからなる。電極指１１ａ，１１ｂの合計本数及び電極指１２ａ，１２ｂの合計本数はそれぞれ３００〜７００程度である。
【００１６】
電極指１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの各間隔は、図２に示すように、伝搬する弾性表面波の波長λ（例えば、６．９６μｍ程度）にほぼ等しく設定されており、各信号側電極指１１ａ，１２ａは各接地側電極指１１ｂ，１２ｂの各中央位置に対して圧電基板１０の中央部側にずれ量Ｋλだけずらして配置されている。Ｋは、後述の実験結果からも理解できるように、好ましくは０．０３５〜０．２１０又は０．０２５〜０．２００の間の値に設定される。両電極１１，１２の各内側間の距離（詳しくは、最も各内側に位置する電極指１１ｂ，１２ｂの中心間距離）ｄは、ｎλ／２に設定されている。ただし、ｎは正の整数であり、好ましくは「１」又は「２」の小さな値である。
【００１７】
両電極１１，１２の各外側には、Ｐλ／２の間隔をおいて設けた複数（例えば、２００本程度）のグレーティング１３ａ，１４ａからなる反射器１３，１４が、それぞれ配置されている。Ｐは、１．００２〜１．０１０程度の値である。反射器１３と入力電極１１の間隔及び反射器１４と出力電極１２の間隔は、共にｍλ／２程度に設定されている。ｍは、正の整数であり、「１」又は「２」程度の小さな値が好ましい。
【００１８】
ａ．第１の弾性表面波フィルタ装置について
上記のように構成した弾性表面波装置においては、シミュレーションの結果、周波数伝達特性としての周波数に対する挿入伝達量は図３のグラフに示すようになることを確認した。なお、この場合の弾性表面波装置の仕様は下記表１の通りである。
【００１９】
【表１】
0003692177.tif 000002
【００２０】
このグラフによれば、第１〜第３の共振峰Ｐ１〜Ｐ３（第１〜第３共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３）が４５０ＭＨｚ当りに発生することが確認される。第１共振周波数ｆ１及び第１共振峰Ｐ１は、反射器１３，１４間の共振すなわち反射器１３，１４の等価反射面Ｘ１，Ｘ１間の定在波を構成する弾性表面波の共振に関するものである。第２共振周波数ｆ２及び第２共振峰Ｐ２は、入力電極１１自身及び出力電極１２自身の各内部の弾性表面波の共振に関するものである。第３共振周波数ｆ３及び第３共振峰Ｐ３は、両電極１１，１２間の共振すなわち両電極１１，１２の等価反射面Ｘ２，Ｘ２間の定在波を構成する弾性表面波の共振に関するものである。
【００２１】
また、シミュレーションにより、信号側電極指１１ａ，１２ａのずれ量Ｋλを変化させて、第１〜第３共振周波数ｆ１〜ｆ３の変化を確認すると、第１〜第３共振周波数ｆ１〜ｆ３は図４のグラフのように変化する。ただし、図４のグラフにおいては、信号側電極指１１ａ，１２ａを圧電基板１０の中央部側にずらした場合を正とし、同電極指１１ａ，１２ａを各外側（前記と反対側）にずらした場合を負として示してある（図２参照）。これによれば、第１共振周波数ｆ１と第３共振周波数ｆ３との差ｆ３−ｆ１は、ずれ量Ｋλの正領域では大きく、しかもずれ量Ｋλの増加にしたがって増加することが理解できる。また、第２共振周波数ｆ２と第３共振周波数ｆ３との差ｆ３−ｆ２は、ずれ量Ｋλが０．０２５〜０．２００λの範囲内でその増加にしたがって増加することが理解できる。なお、図４のグラフにおいては、ずれ量Ｋλを負領域で変化させた場合には、第１共振峰Ｐ１が低くなり過ぎるので、グラフから割愛してある。
【００２２】
さらに、シミュレーションにより、信号側電極指１１ａ，１２ａのずれ量Ｋλを正領域（Ｋ＞０）にて変化させて、第１〜第３共振峰Ｐ１〜Ｐ３の最大ピークレベル差Ｐ−Ｐの変化を確認すると、最大ピークレベル差Ｐ−Ｐは図５のグラフのように変化する。
【００２３】
このようなシミュレーション結果より、前記条件の弾性表面波装置を用いて弾性表面波フィルタを構成する場合、まず第１〜第３共振峰Ｐ１〜Ｐ３にそれぞれ対応した３つの共振を利用することが考えられる。この場合、広い信号通過域を得るためには、まず信号側電極指１１ａ，１２ａを各中央部側にずらして、第１〜第３共振峰Ｐ１〜Ｐ３の周波数差を大きくすることが必要である。また、フラットなバンドパス特性を得るためには、第１〜第３共振峰Ｐ１〜Ｐ３の最大ピークレベル差Ｐ−Ｐが所定値以下（例えば、３．０ｄＢ以下）である必要があり、図５のグラフからずれ量Ｋλを０．０３５λ〜０．２１０λに設定することが望ましいことが理解される。
【００２４】
そして、前記のような条件の弾性表面波装置を用いて弾性表面波フィルタ装置を構成すれば、第１〜第３共振峰Ｐ１〜Ｐ３にそれぞれ対応した３つの共振を利用できるので、信号通過域が第１〜第３共振周波数ｆ１〜ｆ３に渡る広い信号通過域を有しかつフラットな周波数伝達特性を有するバンドパスフィルタを実現できる。また、この場合、両電極１１，１２の各電極指１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの数を減少させる必要もないので、挿入伝達量が減少することもない。
【００２５】
上述のように構成した弾性表面波装置１０Ａを弾性表面波フィルタ装置として使用する場合、図６に示すように、弾性表面波装置１０Ａの入力側にインダクタンスＬ１及び抵抗Ｒ１からなる入力側マッチング回路２１を接続するとともに、同装置１０の出力側にインダクタンスＬ２及び抵抗Ｒ２からなる出力側マッチング回路２２を接続する。表１に示した仕様の弾性表面波装置１０Ａのマッチングのために、両マッチング回路２１，２２の各インダクタンスＬ１，Ｌ２を共に２００ｎＨに設定して、両マッチング回路２１，２２の抵抗Ｒ１，Ｒ２を共に３００Ωに設定するとよい。
【００２６】
そして、この弾性表面波フィルタ装置の入力電圧Ｅinに対する出力電圧Ｅout の周波数伝達特性を表している周波数に対する挿入伝達量は、図７のグラフに示すようになる。これにより、きわめてフラットな周波数特性を有し、かつ中心周波数４４９．９４０ＭＨｚ、信号通過帯域幅７６０ＫＨｚのバンドパスフィルタが実現されたことになる。
【００２７】
次に、前記のように第１〜第３共振周波数ｆ１〜ｆ３までをほぼ信号通過域とする弾性表面波フィルタ装置の別の例を説明する。この場合、弾性表面装置１０の仕様は信号側電極指１１ａ，１２ａのずれ量Ｋλを除いて前記表１に示すとおりとし、同ずれ量Ｋλを０．１０λに設定した。これによれば、前記のようにマッチングを取る前の周波数に対する挿入伝達量の変化は図８に示すようになる。また、この弾性表面波装置１０Ａを用いて弾性表面波フィルタ装置を構成した場合、両マッチング回路２１，２２の各インダクタンスＬ１，Ｌ２を共に６７ｎＨに設定して、両マッチング回路２１，２２の抵抗Ｒ１，Ｒ２を共に４００Ωに設定するとよい。
【００２８】
その結果、この弾性表面波フィルタ装置の入力電圧Ｅinに対する出力電圧Ｅout の周波数伝達特性を表している周波数に対する挿入伝達量は、図９のグラフに示すようになる。これにより、きわめてフラットな周波数特性を有し、かつ中心周波数４５０．１５０ＭＨｚ、信号通過帯域幅８８０ＫＨｚのバンドパスフィルタが実現されたことになる。
【００２９】
ｂ．第２の弾性表面波フィルタ装置について
次に、弾性表面波装置１０Ａの第２及び第３共振峰Ｐ２，Ｐ３を用いて第２共振周波数ｆ２から第３共振周波数ｆ３までをほぼ信号通過域とする第２の弾性表面波フィルタ装置について説明する。前記図４のグラフの説明で述べたように、弾性表面波装置１０Ａの第２共振周波数ｆ２と第３共振周波数ｆ３との差ｆ３−ｆ２は、ずれ量Ｋλが０．０２５〜０．２００λの範囲内にて、ずれ量Ｋλの増加にしたがって増加する。これにより、信号側電極指１１ａ，１２ａを接地側電極指１１ｂ，１２ｂの各中央位置に対して圧電基板１０の中央側にずらした弾性表面波装置１０Ａを用いれば、ある程度信号通過域を広くした弾性表面波フィルタ装置を構成できる。
【００３０】
この場合、弾性表面装置１０Ａの仕様は信号側電極指１１ａ，１２ａのずれ量Ｋλを除いて前記表１に示すとおりとし、同ずれ量Ｋλを０．０５λに設定した。これによれば、前記のようにマッチングを取る前の、周波数に対する挿入伝達量の変化は図１０に示すようになる。また、この弾性表面波装置１０を弾性表面波フィルタ装置を構成した場合、両マッチング回路２１，２２の各インダクタンスＬ１，Ｌ２を共に７３ｎＨに設定して、両マッチング回路２１，２２の抵抗Ｒ１，Ｒ２を共に２００Ωに設定するとよい。
【００３１】
その結果、この弾性表面波フィルタ装置の入力電圧Ｅinに対する出力電圧Ｅout の周波数伝達特性を示す周波数に対する挿入伝達量は、図１１のグラフに示すようになる。これにより、きわめてフラットな周波数特性を有し、かつ中心周波数４５０．０１０ＭＨｚ、信号通過帯域幅４８０ＫＨｚのバンドパスフィルタが実現されたことになる。この第２の弾性表面波フィルタ装置によれば、信号通過域を前記第１の弾性表面波フィルタ装置の場合よりも広くできないが、マッチングのための抵抗Ｒ１，Ｒ２を小さくすることができ、このことは第２の弾性表面波フィルタ装置の使用に際して負荷抵抗を小さくできることを意味し、実用上望ましい。また、両電極１１，１２の各電極指１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの数を減少させる必要もないので、挿入伝達量を減少させないという利点も前記第１の弾性表面波フィルタ装置の場合と同じである。
【００３２】
ｃ．第１の弾性表面波フィルタ装置の別の見方及びその変形に係る第３の弾性表面波フィルタ装置について
次に、弾性表面波装置１０Ａにおける弾性表面波の伝搬現象を対称モード及び反対称モードの弾性表面波の伝搬として見て、同弾性表面波装置１０Ａを用いた弾性表面波フィルタ装置について説明する。図１２(Ａ)は、弾性表面波装置１０Ａを上述の場合と同様に平面図により概略的に示すとともに、図１２(Ｂ)(Ｃ)はそれぞれ反対称及び対称モードの弾性表面波を模擬的に示している。図１３は、この弾性表面波装置１０Ａの等価回路であり、Ｙａは反対称モードに対する弾性表面波装置１０Ａのアドミタンスであり、Ｙｂは対称モードに対する弾性表面波装置１０Ａのアドミタンスである。
【００３３】
図１４は、信号側電極指１１ａ，１２ａのずれ量Ｋλを「０」としたことを除いて前記表１に示す仕様の弾性表面波装置１０のアドミタンスＹａ，Ｙｂの虚数部の周波数に対する変化特性すなわち弾性表面波装置１０Ａの共振特性を示している。なお、実線はアドミタンスＹａの虚数部の変化を示し、一点鎖線はアドミタンスＹｂの虚数部の変化を示している。また、図１４のグラフにおいて、アドミタンスＹａ，Ｙｂの極値を取る周波数が上述した第１〜第３共振周波数ｆ１〜ｆ３に対応し、極値の絶対値の大きさが上述した第１〜第３ピークＰ１〜Ｐ３に対応する。図１５は、前記弾性表面波装置１０Ａ（図１４に対応）の信号側電極指１１ａ，１２ａのずれ量Ｋλを−０．１λに変更した場合の共振特性を示している。図１６は、同弾性表面波装置１０Ａ（図１４に対応）にて前記ずれ量Ｋλを＋０．１λに変更した場合の共振特性を示している。これらからも、ずれ量Ｋλを正側に増加させると、第１ピークＰ１が大きくなり、かつ第１共振周波数ｆ１と第３共振周波数ｆ３との差ｆ３−ｆ１も大きくなることが理解できる。そして、上述した場合と同様に、ずれ量Ｋλを変化させると、第１〜第３共振周波数ｆ１〜ｆ３が図４のグラフに示すように変化することは上記場合と同じである。
【００３４】
このように反対称モードと対称モードの弾性表面波を用いて弾性表面波フィルタ装置を構成する場合には、同フィルタ装置は、一般的に両アドミタンスＹａ，Ｙｂが互いに正負の異符号になる周波数領域を信号通過域とし、両アドミタンスＹａ，Ｙｂが共に正負の同符号になる周波数領域を信号減衰域とすることはよく知られている。一方、弾性表面波装置１０Ａのマッチングを取るために、前記のように同弾性表面波装置１０Ａに上述のようにマッチング回路２１，２２（Ｌ１＝Ｌ２）を接続すると、図１３の等価回路は各アドミタンスＹａ，ＹｂにインダクタンスＬ１（＝Ｌ２）を並列に接続した図１７に示すようになる。これによれば、各アドミタンスＹａ，Ｙｂを下げることになり、逆にいえば、図１４〜１６のグラフの０レベルを上方に変位させることになる。このようにして、ずれ量Ｋλを０．１λに変更した上記表１の仕様の弾性表面装置のマッチングを取った後の共振特性は図１８のグラフに示すとおりである。なお、この場合の両マッチング回路２１，２２の各インダクタンスＬ１，Ｌ２は共に６７ｎＨであり、抵抗Ｒ１，Ｒ２は共に４００Ωであることは、この弾性表面波フィルタ装置が上述した第１の弾性表面波フィルタの変形と同一仕様であることから当然である。
【００３５】
この第１８図のグラフを見れば、第１〜第３共振周波数ｆ１〜ｆ３の周波数範囲において、各アドミタンスＹａ，Ｙｂは互いに正負の異符号となり、第１共振周波数ｆ１から第３共振周波数ｆ３に渡る周波数範囲を信号通過域とする弾性表面波フィルタ装置が構成される。なお、この弾性表面波フィルタ装置は前記第１の弾性表面波フィルタ装置の変形例の見方を換えただけであって同変形例と実質的に同じであるので、この弾性表面波フィルタ装置の周波数に対する挿入伝達量の変化を示すグラフは図９と同じである。
【００３６】
次に、第３の弾性表面波フィルタ装置について説明する。この場合、図１９に示すように、弾性表面波装置１０Ａの入力及び出力電極１１，１２の各電極指数、ずれ量Ｋλなどを種々に変更して、第１共振周波数ｆ１におけるアドミタンスＹａの虚数部と、第２共振周波数ｆ２におけるアドミタンスＹｂの虚数部とが一致するようにする。そして、マッチング回路２１，２２のインダクタンスＬ１，Ｌ２の値を適当に選ぶことにより、アドミタンスＹａ，Ｙｂの各虚数部の基準レベルを上げて、前記第１共振周波数ｆ１におけるアドミタンスＹａの虚数部と、第２共振周波数ｆ２におけるアドミタンスＹｂの虚数部とを共に「０」にする。
【００３７】
その結果、第１共振周波数ｆ１より低い対称モードの弾性表面波の周波数ｆ１*〜第３共振周波数ｆ３の周波数範囲において、各アドミタンスＹａ，Ｙｂは互いに正負の異符号となる。このように構成した第３弾性表面波フィルタ装置においては、中心周波数４５０．０７５ＭＨｚ、信号通過域幅９２０ＫＨｚとなり、挿入伝達量を減少させることもなく、きわめて広い信号通過域を有する弾性表面波フィルタ装置が構成される。
【００３８】
ｄ．第２の弾性表面波フィルタ装置の別の見方及びその変形に係る第４の弾性表面波フィルタ装置について
次に、弾性表面波装置１０Ａにおける弾性表面波の伝搬現象を対称モード及び反対称モードの弾性表面波の伝搬として見た場合、上記第２の弾性表面波装置１０Ａ（ずれ量Ｋλを０．０５λに変更した上記表１の仕様の弾性表面装置）の共振特性は図２０のグラフの通りである。この弾性表面波装置１０Ａのマッチングを取ることにより基準レベルを図示Ｌ１位置に調整することができる。なお、この場合の両マッチング回路２１，２２の各インダクタンスＬ１，Ｌ２は共に７３ｎＨであり、抵抗Ｒ１，Ｒ２は共に２００Ωであることは、この弾性表面波フィルタ装置が上述した第２の弾性表面波フィルタと同一仕様であることから当然である。
【００３９】
この第２０図のグラフを見れば、第２〜第３共振周波数ｆ２〜ｆ３の周波数範囲において、各アドミタンスＹａ，Ｙｂは互いに正負の異符号となり、第２共振周波数ｆ２から第３共振周波数ｆ３に渡る周波数範囲を信号通過域とする弾性表面波フィルタ装置が構成される。なお、この弾性表面波フィルタ装置は前記第２の弾性表面波フィルタ装置の見方を換えただけであって同装置と実質的に同じであるので、この弾性表面波フィルタ装置の周波数に対する挿入伝達量の変化を示すグラフは図１１と同じである。
【００４０】
次に、前記第２の弾性表面波フィルタ装置を変形した第４の弾性表面波フィルタ装置について説明する。この場合、第４の弾性表面波装置１０Ａとしては、前記第２の弾性表面波装置１０Ａと同じずれ量Ｋλを０．０５λに変更した上記表１の仕様のものを用いることができる。そして、この弾性表面波装置１０Ａのマッチングを取ることにより基準レベルを図２０のＬ１位置より下げてＬ２位置（アドミタンスＹａの虚数部が第３共振周波数ｆ３にて「０」になる位置）に設定する。なお、この場合の両マッチング回路２１，２２の各インダクタンスＬ１，Ｌ２は共に１５０ｎＨであり、抵抗Ｒ１，Ｒ２は共に２００Ωである。
【００４１】
この図２０のグラフを見れば、第２共振周波数ｆ２から第３共振周波数ｆ３より大きな周波数ｆ３*までの周波数範囲において、各アドミタンスＹａ，Ｙｂの虚数部は互いに正負の異符号となり、第２共振周波数ｆ２から第３共振周波数ｆ３より大きなアドミタンスＹａの虚数部が「０」となる周波数範囲を信号通過域とする弾性表面波フィルタ装置が構成される。
【００４２】
その結果、この第４弾性表面波フィルタ装置においては、中心周波数４５０．１５０ＭＨｚ、信号通過域幅５２０ＫＨｚとなり、挿入伝達量を減少させることもなく、第２弾性表面波フィルタ装置より広い信号通過域を有する弾性表面波フィルタ装置を構成できる。また、この弾性表面波フィルタ装置も、マッチング回路２１，２２の抵抗Ｒ１，Ｒ２を共に２００Ωという小さな値に設定することができるので、他の装置内にこの第４の弾性表面波装置を組み込んだ場合の負荷抵抗を小さくすることができ、実用上望ましい。
【００４３】
また、上記各実施形態においては、入力電極１１と出力電極１２との間の距離を伝搬する弾性表面波の波長λの１／２（整数倍でない値）に設定するようにしたが、前記距離を波長λの整数倍（例えば「１」）に設定するようにしても同様の結果が得られる。ただし、この場合には、図２１(Ａ)に前記距離を伝搬する弾性表面波の波長λの１／２（整数倍でない値）に設定した場合を示すとともに、図２１(Ｂ)に同距離を距離を波長λの整数倍（例えば「１」）に設定した場合を示すように、対称モードに対するアドミタンスＹａと反対称モードに対するアドミタンスＹｂの周波数に対する変化が逆になる。したがって、入力電極１１と出力電極１２との間の距離に応じて、弾性表面波フィルタ装置に利用される第１〜第３共振周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３は対称モードの弾性表面波から得たり、反対称モードの弾性表面波から得たりするようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の各実施形態に共通の弾性表面波装置を平面的に示すとともに、同装置を伝搬する弾性表面波を模擬的に示す概略図である。
【図２】  図１の入力電極と出力電極の各内側部分を拡大して示す平面図である。
【図３】  第１の弾性表面波フィルタ装置におけるマッチング前の周波数に対する挿入伝達量の変化を示すグラフである。
【図４】  信号側電極指のずれ量を変化させた場合の各共振周波数の変化を示すグラフである。
【図５】  信号側電極指のずれ量を変化させた場合の共振峰の最大ピークレベル差の変化を示すグラフである。
【図６】  弾性表面波装置にマッチング回路を接続した状態を示す回路図である。
【図７】  第１の弾性表面波フィルタ装置におけるマッチング後の周波数に対する挿入伝達量の変化を示すグラフである。
【図８】  第１の弾性表面波フィルタ装置の変形例におけるマッチング前の周波数に対する挿入伝達量の変化を示すグラフである。
【図９】  第１の弾性表面波フィルタ装置の変形例におけるマッチング後の周波数に対する挿入伝達量の変化を示すグラフである。
【図１０】  第２の弾性表面波フィルタ装置におけるマッチング前の周波数に対する挿入伝達量の変化を示すグラフである。
【図１１】  第２の弾性表面波フィルタ装置におけるマッチング後の周波数に対する挿入伝達量の変化を示すグラフである。
【図１２】  (Ａ)は弾性表面波装置の模擬的な平面図であり、(Ｂ)は反対称モードの弾性表面波を模擬的に示す波形図であり、(Ｃ)は対称モードの弾性表面波を模擬的に示す波形図である。
【図１３】  弾性表面波装置の等価回路図である。
【図１４】  信号側電極指のずれ量Ｋλを「０」に設定した場合の反対称及び対称モードに対する各アドミタンスの虚数部の周波数に対する変化特性を示すグラフである。
【図１５】  信号側電極指のずれ量Ｋλを「−０．１」に設定した場合の反対称及び対称モードに対する各アドミタンスの虚数部の周波数に対する変化特性を示すグラフである。
【図１６】  信号側電極指のずれ量Ｋλを「＋０．１」に設定した場合の反対称及び対称モードに対する各アドミタンスの虚数部の周波数に対する変化特性を示すグラフである。
【図１７】  マッチングされた弾性表面波装置の等価回路図である。
【図１８】  第１の弾性表面波フィルタ装置の反対称及び対称モードに対する各アドミタンスの虚数部の周波数に対する変化特性を示すグラフである。
【図１９】  第３の弾性表面波フィルタ装置の反対称及び対称モードに対する各アドミタンスの虚数部の周波数に対する変化特性を示すグラフである。
【図２０】  第２及び第４の弾性表面波フィルタ装置の反対称及び対称モードに対する各アドミタンスの虚数部の周波数に対する変化特性を示すグラフである。
【図２１】  (Ａ)は入力電極と出力電極との間の距離を伝搬弾性表面波の２分の１波長λ／２の奇数倍（例えば「１」）に設定した場合における反対称及び対称モードに対する各アドミタンスの虚数部の周波数に対する変化特性を示すグラフであり、(Ｂ)は同距離を伝搬弾性表面波の１波長λの整数倍（例えば「１」）に設定した場合における反対称及び対称モードに対する各アドミタンスの虚数部の周波数に対する変化特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…圧電基板、１１…入力電極、１１ａ…信号側電極指、１１ｂ…接地側電極指、１２…出力電極、１２ａ…信号側電極指、１２ｂ…接地側電極指、１３，１４…反射器、１３ａ，１４ａ…グレーティング。
【図１】
0003692177.tif 000003
【図２】
0003692177.tif 000004
【図３】
0003692177.tif 000005
【図４】
0003692177.tif 000006
【図５】
0003692177.tif 000007
【図６】
0003692177.tif 000008
【図７】
0003692177.tif 000009
【図８】
0003692177.tif 000010
【図９】
0003692177.tif 000011
【図１０】
0003692177.tif 000012
【図１１】
0003692177.tif 000013
【図１２】
0003692177.tif 000014
【図１３】
0003692177.tif 000015
【図１４】
0003692177.tif 000016
【図１５】
0003692177.tif 000017
【図１６】
0003692177.tif 000018
【図１７】
0003692177.tif 000019
【図１８】
0003692177.tif 000020
【図１９】
0003692177.tif 000021
【図２０】
0003692177.tif 000022
【図２１】
0003692177.tif 000023