(57)【要約】【課題】挿入損失が小さく、通過帯域の高域側周波数帯域において良好な減衰特性を有する弾性波装置を得る。【解決手段】複数のＩＤＴ電極を有する第１の縦結合型弾性波フィルタおよび第２の縦結合型弾性波フィルタが縦続接続された弾性波装置であって、第１の縦結合型弾性波フィルタの複数のＩＤＴ電極のうち、入力に接続される第１の櫛形電極と、出力に接続される第２の櫛形電極が同位相の関係で配置され、第２の縦結合型弾性波フィルタの複数のＩＤＴ電極のうち、入力に接続される第３の櫛形電極と、出力に接続される第４の櫛形電極が逆位相の関係で配置されている。【選択図】図１
2014187455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＩＤＴ電極が弾性波の伝搬方向に配置された第１の縦結合型弾性波フィルタと、複数のＩＤＴ電極が弾性波の伝搬方向に配置された第２の縦結合型弾性波フィルタとが縦続接続された弾性波装置であって、
前記第１の縦結合型弾性波フィルタの前記複数のＩＤＴ電極のうち、入力に接続される第１の櫛形電極と、出力に接続される第２の櫛形電極が同相関係で配置され、
前記第２の縦結合型弾性波フィルタの前記複数のＩＤＴ電極のうち、入力に接続される第３の櫛形電極と、出力に接続される第４の櫛形電極が逆相関係で配置されていることを特徴とする弾性波装置。
【請求項２】
複数のＩＤＴ電極が弾性波の伝搬方向に配置された第１の縦結合型弾性波フィルタと、複数のＩＤＴ電極が弾性波の伝搬方向に配置された第２の縦結合型弾性波フィルタとが縦続接続された弾性波装置であって、
前記第１の縦結合型弾性波フィルタは、隣接する２つのＩＤＴ電極のホット側に接続された各々の櫛形電極の間にグランドに接続された電極指が奇数本配置されており、
前記第２の縦結合型弾性波フィルタは、隣接する２つのＩＤＴ電極のホット側に接続された各々の櫛形電極の間にグランドに接続された電極指が偶数本配置されていることを特徴とする弾性波装置。
【請求項３】
前記第１の縦結合型弾性波フィルタと前記第２の縦結合型弾性波フィルタが一端子対共振器を介して縦続接続されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の弾性波装置。
【請求項４】
第１周波数帯の信号を通過させる第１フィルタと、前記第１周波数帯より高い第２周波数帯の信号を通過させる第２フィルタとを有するアンテナ共用器であって、
前記第１フィルタとして請求項１または請求項２に記載の弾性波装置が搭載されたことを特徴とするアンテナ共用器。
【請求項５】
前記第１フィルタは、入力端子と出力端子を有し、前記入力端子と前記出力端子との間には、前記第１フィルタと前記第２フィルタがこの順に接続された請求項４に記載のアンテナ共用器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信機器等のフィルタやアンテナ共用器として使用される弾性波装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ（ＵＮＩＶＥＲＳＡＬ  ＭＯＢＩＬＥ  ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＳＹＳＴＥＭ）において規定されるＢａｎｄ１３やＢａｎｄ２０のように受信周波数が送信周波数より低い周波数に設定されている通信規格がある。このような通信規格に対応するアンテナ共用器の受信フィルタを縦結合型弾性波フィルタで構成しようとすると、送信周波数帯域における減衰量が十分に確保できないという課題がある。
【０００３】
従来、縦結合型弾性波フィルタの減衰特性を改善する方法として、図６（特許文献１）に示すような縦結合型弾性波フィルタ５０１、５０２、５０３が３段に縦続接続された弾性波装置５００が知られている。しかしながら、このような構成では通過帯域における挿入損失が大きくなってしまいアンテナ共用器の受信フィルタとして望ましくない。
【０００４】
他の方法として図７（特許文献２）に示すような一端子対共振器６０３を介して２つの縦結合型弾性波フィルタ６０１、６０２が縦続接続された弾性波装置６００が知られている。さらに図８（特許文献３）に示すような反共振周波数の異なる２つの一端子対共振器７０３、７０４を介して２つの縦結合型弾性波フィルタ７０１、７０２が縦続接続された弾性波装置７００が知られている。しかしながら、このように２つの縦結合型弾性波フィルタが１端子対共振器を介して単に接続されるだけでは十分な減衰量は得られなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１３６６５１号公報
【特許文献２】特開平１０−２７０９８２号公報
【特許文献３】特開２０００−３４９５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、良好な挿入損失を保ちながら、減衰特性の改善を図るためになされたものであり、特に通過帯域より高周波側における減衰特性の良好なフィルタ特性を有した弾性波装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明の弾性波装置は、複数のＩＤＴ電極が弾性波の伝搬方向に配置された第１の縦結合型弾性波フィルタと、複数のＩＤＴ電極が弾性波の伝搬方向に配置された第２の縦結合型弾性波フィルタとが縦続接続された弾性波装置であって、第１の縦結合型弾性波フィルタの複数のＩＤＴ電極のうち、入力に接続される第１の櫛形電極と、出力に接続される第２の櫛形電極が同位相の関係で配置され、第２の縦結合型弾性波フィルタの複数のＩＤＴ電極のうち、入力に接続される第３の櫛形電極と、出力に接続される第４の櫛形電極が逆位相の関係で配置されているものである。
【０００８】
また、複数のＩＤＴ電極が弾性波の伝搬方向に配置された第１の縦結合型弾性波フィルタと、複数のＩＤＴ電極が弾性波の伝搬方向に配置された第２の縦結合型弾性波フィルタとが縦続接続された弾性波装置を受信フィルタとして用いたアンテナ共用器であって、第１の縦結合型弾性波フィルタの前記複数のＩＤＴ電極のうち、入力に接続される第１の櫛形電極と、出力に接続される第２の櫛形電極が同位相の関係で配置され、第２の縦結合型弾性波フィルタの前記複数のＩＤＴ電極のうち、入力に接続される第３の櫛形電極と、出力に接続される第４の櫛形電極が逆位相の関係で配置されており、第１の縦結合型弾性波フィルタの入力がアンテナ端子に接続され、前記第２の縦結合型弾性波フィルタの出力が受信端子に接続されたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、挿入損失が小さく、通過帯域の高域側周波数帯域において良好な減衰特性を有する弾性波装置が得られる。また、本発明の弾性波装置を異なる通過帯域周波数を有するフィルタを具備するアンテナ共用器の通過帯域周波数の低い側のフィルタに用いることにより、挿入損失が小さく、通過帯域の高域側周波数帯域において良好な減衰特性を有するフィルタ特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における弾性波装置の模式図
【図２】櫛形電極の位相関係の定義を示す図
【図３】本発明の実施の形態１におけるアンテナ共用器の回路図
【図４】本発明と従来例の電気特性の比較図
【図５】本発明の電気特性の比較図
【図６】従来例の構成を示す模式図
【図７】従来例の構成を示す模式図
【図８】従来例の構成を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の実施の形態を、図面を参照し説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における弾性波装置の構成を示す模式図である。弾性波装置１００は、第１の縦結合型弾性波フィルタ１０１と第２の縦結合型弾性波フィルタ１０２を有している。なお、図示はしないが、これら第１の縦結合型弾性波フィルタ１０１と第２の縦結合型弾性波フィルタ１０２は、レイリー波、或いはＳＨ波（Ｓｈｅａｒ  Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）波等の弾性波を伝搬するニオブ酸リチウム系、タンタル酸リチウム系等の圧電基板（図示せず）の上に配置されている。
【００１３】
第１の縦結合型弾性波フィルタ１０１は、２つの反射器１５１、１５２の間に５つのＩＤＴ電極１１１、１１２、１１３、１１４、１１５が弾性波の伝搬方向に並んで配置されている。ＩＤＴ電極１１１、１１２、１１３、１１４、１１５はそれぞれ、複数の電極指１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａがバスバーで接続された櫛形電極１１１ａ、１１２ａ、１１３ａ、１１４ａ、１１５ａと、複数の電極指１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂ、１３４ｂ、１３５ｂがバスバーで接続された櫛形電極１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂ、１１４ｂ、１１５ｂより構成されている。ＩＤＴ電極１１２の櫛形電極１１２ａとＩＤＴ電極１１４の櫛形電極１１４ａは入力１に接続されている。ＩＤＴ電極１１２の櫛形電極１１２ｂとＩＤＴ電極１１４の櫛形電極１１４ｂは接地されている。ＩＤＴ電極１１１の櫛形電極１１１ａと、ＩＤＴ電極１１３の櫛形電極１１３ａと、ＩＤＴ電極１１５の櫛形電極１１５ａとは出力２に接続されている。ＩＤＴ電極１１１の櫛形電極１１１ｂと、ＩＤＴ電極１１３の櫛形電極１１３ｂと、ＩＤＴ電極１１５の櫛形電極１１５ｂとは接地されている。また、隣り合うＩＤＴ電極の櫛形電極の位相関係は同相関係で配置されている。
【００１４】
図２（ａ）〜（ｄ）を用いて、隣り合うＩＤＴ電極の櫛形電極の位相関係の定義について説明する。図２（ａ）〜（ｄ）は入力側ＩＤＴ電極と出力側ＩＤＴ電極の近接部を拡大した模式図であり、近接部以外の電極指は割愛して表示されている。
【００１５】
図２（ａ）と図２（ｂ）は本明細書における同相関係で配置された図である。隣り合うＩＤＴ電極の櫛形電極の位相関係は、入出力に接続された櫛形電極の間にある接地された電極指が奇数であれば同相関係、偶数であれば逆相関係と定義する。以下具体的に説明する。図２（ａ）において入力（ＩＮ）に接続されたＩＤＴ電極１１の櫛形電極１１ａの電極指３１ａと、出力（ＯＵＴ）に接続されたＩＤＴ電極１２の櫛形電極１２ａの電極指３２ａの互いに最も近い電極指同士の間には、１本だけ接地された電極指３２ｂがある。図２（ｂ）において入力（ＩＮ）に接続されたＩＤＴ電極１３の櫛形電極１３ａの電極指３３ａと、出力（ＯＵＴ）に接続されたＩＤＴ電極１４の櫛形電極１４ａの電極指３４ａの互いに最も近い電極指同士の間には、１本だけ接地された電極指３３ｂがある。このようにホット端子に接続された互いに最も近い電極指同士の間に存在する接地された電極指が奇数であるような配置を隣り合うＩＤＴ電極の櫛形電極の位相関係は同相関係であると定義する。
【００１６】
図２（ｃ）と図２（ｄ）は本明細書における逆相関係で配置された図である。図２（ｃ）において入力（ＩＮ）に接続されたＩＤＴ電極１５の櫛形電極１５ａの電極指３５ａと、出力（ＯＵＴ）に接続されたＩＤＴ電極１６の櫛形電極１６ａの電極指３６ａの互いに最も近い電極指同士の間には、接地された電極指は電極指３５ｂと電極指３６ｂに各１本の計２本がある。図２（ｄ）において入力（ＩＮ）に接続されたＩＤＴ電極１７の櫛形電極１７ａの電極指３７ａと、出力（ＯＵＴ）に接続されたＩＤＴ電極１８の櫛形電極１８ａの電極指３８ａの互いに最も近い電極指同士の間には、接地された電極指はなく０本である。このようにホット端子に接続された互いに最も近い電極指同士の間に存在する接地された電極指が偶数であるような配置を隣り合うＩＤＴ電極の櫛形電極の位相関係は逆相関係であると定義する。
【００１７】
以上の定義を踏まえて改めて第１の縦結合型弾性波フィルタ１０１の構成を説明する。入力１に接続されたＩＤＴ電極１１２の櫛形電極１１２ａと出力２に接続されたＩＤＴ電極１１１の櫛形電極１１１ａの互いに最も近い電極指同士の間には、接地された電極指１３２ｂの内の１本がある。ＩＤＴ電極１１２とＩＤＴ電極１１３との関係、ＩＤＴ電極１１４とＩＤＴ電極１１３との関係およびＩＤＴ電極１１４とＩＤＴ電極１１５との関係もすべてホット端子に接続された互いに最も近い電極指同士の間に存在する接地された電極指が１本あるように配置されており、隣り合うＩＤＴ電極の櫛形電極の位相関係は同相関係である。
【００１８】
第２の縦結合型弾性波フィルタ１０２は、２つの反射器１５３、１５４の間に５つのＩＤＴ電極１１６、１１７、１１８、１１９、１２０が弾性波の伝搬方向に並んで配置されている。ＩＤＴ電極１１６、１１７、１１８、１１９、１２０はそれぞれ、複数の電極指１３６ａ、１３７ａ、１３８ａ、１３９ａ、１４０ａがバスバーで接続された櫛形電極１１６ａ、１１７ａ、１１８ａ、１１９ａ、１２０ａと、複数の電極指１３６ｂ、１３７ｂ、１３８ｂ、１３９ｂ、１４０ｂがバスバーで接続された櫛形電極１１６ｂ、１１７ｂ、１１８ｂ、１１９ｂ、１２０ｂより構成されている。ＩＤＴ電極１１６の櫛形電極１１６ａと、ＩＤＴ電極１１８の櫛形電極１１８ａと、ＩＤＴ電極１２０の櫛形電極１２０ａとは入力３に接続されている。ＩＤＴ電極１１６の櫛形電極１１６ｂと、ＩＤＴ電極１１８の櫛形電極１１８ｂと、ＩＤＴ電極１２０の櫛形電極１２０ｂとは接地されている。ＩＤＴ電極１１７の櫛形電極１１７ａとＩＤＴ電極１１９の櫛形電極１１９ａは出力４に接続されている。ＩＤＴ電極１１７の櫛形電極１１７ｂとＩＤＴ電極１１９の櫛形電極１１９ｂは接地されている。入力３に接続されたＩＤＴ電極１１６の櫛形電極１１６ａと出力４に接続されたＩＤＴ電極１１７の櫛形電極１１７ａとの互いに最も近い電極指同士の間には、接地された電極指１３６ｂの内の１本と、接地された電極指１３７ｂの内の１本の計２本の接地された電極指がある。ＩＤＴ電極１１７とＩＤＴ電極１１８との関係、ＩＤＴ電極１１９とＩＤＴ電極１１８との関係およびＩＤＴ電極１１９とＩＤＴ電極１２０との関係もすべてホット端子に接続された互いに最も近い電極指同士の間に存在する接地された電極指が２本とされており、隣り合うＩＤＴ電極の櫛形電極の位相関係は逆相関係で配置されている。
【００１９】
第１の縦結合型弾性波フィルタ１０１の出力２と第２の縦結合型弾性波フィルタ１０２の入力３は電気的に接続され、縦続接続されている。このように隣り合うＩＤＴ電極の櫛形電極の位相関係が同相関係である縦結合型弾性波フィルタと隣り合うＩＤＴ電極の櫛形電極の位相関係が逆相関係である縦結合型弾性波フィルタとが縦続接続された構成にすることで、通過帯域より高域側の減衰帯域におけるインピーダンスを高インピーダンス化できる。その結果通過帯域における挿入損失を小さく保ったまま、減衰特性の良好なフィルタ特性を実現できる。特に通過帯域より高周波側の減衰特性に優れたフィルタが得られる。
【００２０】
さらに、第１の縦結合型弾性波フィルタ１０１の出力２と一端子対共振器１０３の２つの反射器１５５、１５６の間のＩＤＴ電極１２１の一方の櫛形電極１２１ａとが接続され、第２の縦結合型弾性波フィルタ１０２の入力３と一端子対共振器１０３の他方の櫛形電極１２１ｂとが接続され、第１の縦結合型弾性波フィルタ１０１と第２の縦結合型弾性波フィルタ１０２とが一端子対共振器１０３を介して縦続接続された構成としてもよい。この際、一端子対共振器１０３の反共振周波数は通過帯域より高い周波数に設定される。一端子対共振器１０３の反共振周波数は高インピーダンスであるため、このような構成とすることで通過帯域より高周波側の減衰特性をさらに改善することができる。
【００２１】
図３は本発明の実施の形態１におけるアンテナ共用器の回路図を示す図である。アンテナ共用器３００は、アンテナ端子３０１と受信端子３０２と送信端子３０３とを有する。アンテナ端子３０１と送信端子３０３とを結ぶように送信フィルタ３０６が設けられている。アンテナ端子３０１と受信端子３０２とを結ぶように受信フィルタ３０４が設けられている。アンテナ端子３０１と受信フィルタ３０４の間には一端子対共振器３０５が直列に接続されている。受信フィルタ３０４は、図１に示す構成にされるとよく、第１の縦結合型弾性波フィルタ１０１の入力がアンテナ端子３０１側に接続され、第２の縦結合型弾性波フィルタ１０２の出力が受信端子３０２側に接続され、一端子対共振器１０３を介して第１の縦結合型弾性波フィルタ１０１と第２の縦結合型弾性波フィルタ１０２とが縦続接続された構成とするとよい。
【００２２】
Ｂａｎｄ１３用のアンテナ共用器（受信帯域７４６．６ＭＨｚ〜７５５．６ＭＨｚ、送信帯域７７７．６ＭＨｚ〜７８６．６ＭＨｚ）を例に、本発明の実施の形態１におけるアンテナ共用器の受信フィルタ特性と従来の受信フィルタ特性の比較を図４にて説明する。図４は横軸が周波数、縦軸に通過特性を示した図である。比較したアンテナ共用器の受信フィルタは、２つの縦結合型弾性波フィルタが一端子対共振器を介して縦続接続された構成であり、縦結合型弾性波フィルタの隣り合うＩＤＴ電極の位相関係のみが異なっている。表１に実施例１の受信フィルタと、比較例１の受信フィルタと比較例２の受信フィルタの縦結合型弾性波フィルタの隣り合うＩＤＴ電極の位相関係を示す。図４に示すとおり、実施例１における受信フィルタ特性は、送信帯域において６４ｄＢの減衰量が得られている。一方、比較例１の受信フィルタ特性は、送信帯域における減衰量は５５ｄＢであり、比較例２の受信フィルタ特性は、送信帯域における減衰量は４７ｄＢである。このように、隣り合うＩＤＴ電極の位相関係を第１の縦結合型弾性波フィルタ１０１において同相関係、第２の縦結合型弾性波フィルタ１０２において逆相関係にすることで良好な減衰特性が得られる。実施例１における受信フィルタ特性は、受信帯域における挿入損失の劣化もない。
【００２３】
【表１】
2014187455.tif 000003
【００２４】
更に、アンテナ共用器の受信フィルタとして最適なＩＤＴ電極の位相関係を検討した。表２に実施例１の受信フィルタと、実施例２の受信フィルタの縦結合型弾性波フィルタの隣り合うＩＤＴ電極の位相関係を示す。実施例１の受信フィルタはアンテナ端子側の縦結合型弾性波フィルタを同相関係、受信端子を逆相関係とした。実施例２の受信フィルタは、アンテナ端子側の縦結合型弾性波フィルタを逆相関係、受信端子を同相関係とした。位相関係以外は全て同じ条件で比較した。図５に比較した受信特性を示す。実施例１における受信フィルタ特性は、送信帯域において６４ｄＢの減衰量が得られている。一方、実施例２の受信フィルタ特性は、送信帯域における減衰量は５７ｄＢである。このように、隣り合うＩＤＴ電極の位相関係をアンテナ端子側の第１の縦結合型弾性波フィルタ１０１において同相関係、受信端子側の第２の縦結合型弾性波フィルタ１０２において逆相関係にすることで良好な減衰特性が得られる。
【００２５】
【表２】
2014187455.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明に係る弾性波装置は、移動体通信機器等に用いられるフィルタとして有用であり、特にアンテナ共用器の受信フィルタとして有用である。
【符号の説明】
【００２７】
１００、５００、６００、７００  弾性波装置
１０１、１０２、５０１、５０２、５０３、６０１、６０２、７０１、７０２  縦結合型弾性波フィルタ
１０３、３０５、６０３、７０３、７０４  一端子対共振器
１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２１  ＩＤＴ電極
【図１】
2014187455.tif 000005
【図２】
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【図３】
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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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