(57)【要約】  横モードリップルを抑制しつつ、フィルタ特性の急峻性の向上及び通過帯域内の低損失化を図り得る弾性波フィルタ装置を提供する。  弾性波共振子からなる直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４及び並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ４を有するラダー型フィルタからなる弾性波フィルタ装置。第１，第２のエッジ領域Ａ１，Ａ２における音速が、中央領域Ａ０における音速より低められている少なくとも１つの直列腕共振子Ｓ１では、第１の電極指１９が、第２のエッジ領域Ａ２において、残りの部分よりも幅が太い太幅部１９ａを有しており、かつ第２の電極指２０が、第１のエッジ領域Ａ１において、残りの部分よりも幅が太い太幅部２０ａを有している。残りの直列腕共振子Ｓ２〜Ｓ４及び並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ４のうち少なくとも１つは、第１，第２の電極指１９，２０が、第１のエッジ領域Ａ１及び第２のエッジ領域Ａ２の双方において、残りの部分よりも幅が太い太幅部を有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性波共振子からなる直列腕共振子および並列腕共振子を有するラダー型フィルタであって、
前記弾性波共振子が、それぞれ、圧電体と、前記圧電体上に設けられており、対向し合う第１及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーに基端が接続されており、先端が前記第２のバスバー側に位置している複数本の第１の電極指と、前記第２のバスバーに基端が接続されており、先端が前記第１のバスバー側に位置している複数本の第２の電極指とを有し、前記複数本の第１の電極指と前記複数本の第２の電極指が互いに間挿し合っており、
前記第１の電極指と前記第２の電極指とが、弾性波伝搬方向において重なり合っている領域を交差領域とした場合に、該交差領域が、前記第１及び第２の電極指の延びる方向において中央に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１のバスバー側に位置している第１のエッジ領域と、前記中央領域の前記第２のバスバー側に位置している第２のエッジ領域とを有し、前記第１，第２のエッジ領域における音速が、前記中央領域における音速よりも低められており、
少なくとも１つの前記直列腕共振子は、前記第１の電極指が、前記第２のエッジ領域において、残りの部分よりも幅が太い太幅部を有しており、かつ前記第２の電極指が、前記第１のエッジ領域において、残りの部分よりも幅が太い太幅部を有しており、
残りの前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子のうち少なくとも１つは、前記第１の電極指及び前記第２の電極指が、前記第１のエッジ領域及び前記第２のエッジ領域の双方において、残りの部分よりも幅が太い太幅部を有している、弾性波フィルタ装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの直列腕共振子において、前記第１，第２のエッジ領域の前記第１，第２の電極指の延びる方向に沿う寸法をＡｐｔ１とし、前記中央領域の前記第１，第２の電極指の延びる方向に沿う寸法をＡｐｔ２とした場合、Ａｐｔ１／Ａｐｔ２が０．０６３８以上、０．０９４０４７以下である、請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項３】
弾性波共振子からなる直列腕共振子および並列腕共振子を有するラダー型フィルタであって、
前記弾性波共振子が、それぞれ、圧電体と、前記圧電体上に設けられており、対向し合う第１及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーに基端が接続されており、先端が前記第２のバスバー側に位置している複数本の第１の電極指と、前記第２のバスバーに基端が接続されており、先端が前記第１のバスバー側に位置している複数本の第２の電極指とを有し、前記複数本の第１の電極指と前記複数本の第２の電極指が互いに間挿し合っており、
前記第１の電極指と前記第２の電極指とが、弾性波伝搬方向において重なり合っている領域を交差領域とした場合に、該交差領域が、前記第１及び第２の電極指の延びる方向において中央に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１のバスバー側に位置している第１のエッジ領域と、前記中央領域の前記第２のバスバー側に位置している第２のエッジ領域とを有し、前記第１，第２のエッジ領域における音速が、前記中央領域における音速よりも低められており、
少なくとも１つの前記直列腕共振子、並びに、残りの前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子のうち少なくとも１つは、前記第１の電極指及び前記第２の電極指が、前記第１のエッジ領域及び前記第２のエッジ領域の双方において、残りの部分よりも幅が太い太幅部を有しており、
前記少なくとも１つの直列腕共振子における前記第１，第２のエッジ領域の前記第１，第２の電極指の延びる方向に沿う寸法をＡｐｔ３、前記中央領域の前記第１，第２の電極指の延びる方向に沿う寸法をＡｐｔ４としたときに、Ａｐｔ３／Ａｐｔ４が、０．０８３４２３以上、０．１０８８１以下である、弾性波フィルタ装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの直列腕共振子は、前記直列腕共振子のうち、最も電極指ピッチが大きい直列腕共振子である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの直列腕共振子は、前記直列腕共振子のうち、反共振周波数が最も低い直列腕共振子である、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。
【請求項６】
同一圧電基板上に、前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子が構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項７】
前記ラダー型フィルタを第１の通過帯域を有する第１の帯域通過型フィルタとしたときに、
前記第１の帯域通過型フィルタと一端側で共通接続されており、前記第１の通過帯域よりも高域側に位置している第２の通過帯域を有する第２の帯域通過型フィルタをさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項８】
前記第１の帯域通過型フィルタが送信フィルタであり、前記第２の帯域通過型フィルタが受信フィルタである、デュプレクサが構成されている、請求項７に記載の弾性波フィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波や弾性境界波を利用した弾性波フィルタ装置に関し、特に、ピストンモードを利用した弾性波フィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピストンモードを利用した弾性波フィルタが種々提案されている。例えば下記の特許文献１では、電極指交差領域において、中央領域の両側に、音速が相対的に低いエッジ領域が設けられている。エッジ領域において、電極指の幅が、残りの部分よりも大きくされている。この太幅部を設けることにより、ピストンモードが形成されており、横モードによるリップルの抑圧が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３１３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方で、弾性波フィルタ装置では、フィルタ特性における急峻性の向上と、通過帯域内における低損失化との両立が求められており、従来、ＩＤＴ電極の膜厚を調整する方法や、あるいは橋絡容量を用いて弾性波共振子の比帯域を調整する方法などが考えられている。しかしながら、これらの方法では、急峻性の向上と、通過帯域内における低損失化とを両立するように、ＩＤＴ電極の膜厚や弾性波共振子の比帯域を高精度に制御することは困難であった。【０００５】
そこで、本発明の目的は、横モードリップルを抑制することができ、かつ同時にフィルタ特性の急峻性の向上及び通過帯域内における低損失化を確実に図り得る、弾性波フィルタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の第１の発明に係る弾性波フィルタ装置は、弾性波共振子からなる直列腕共振子および並列腕共振子を有するラダー型フィルタであって、前記弾性波共振子が、それぞれ、圧電体と、前記圧電体上に設けられており、対向し合う第１及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーに基端が接続されており、先端が前記第２のバスバー側に位置している複数本の第１の電極指と、前記第２のバスバーに基端が接続されており、先端が前記第１のバスバー側に位置している複数本の第２の電極指とを有し、前記複数本の第１の電極指と前記複数本の第２の電極指が互いに間挿し合っており、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが、弾性波伝搬方向において重なり合っている領域を交差領域とした場合に、該交差領域が、前記第１及び第２の電極指の延びる方向において中央に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１のバスバー側に位置している第１のエッジ領域と、前記中央領域の前記第２のバスバー側に位置している第２のエッジ領域とを有し、前記第１，第２のエッジ領域における音速が、前記中央領域における音速よりも低められており、少なくとも１つの前記直列腕共振子は、前記第１の電極指が、前記第２のエッジ領域において、残りの部分よりも幅が太い太幅部を有しており、かつ前記第２の電極指が、前記第１のエッジ領域において、残りの部分よりも幅が太い太幅部を有しており、残りの前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子のうち少なくとも１つは、前記第１の電極指及び前記第２の電極指が、前記第１のエッジ領域及び前記第２のエッジ領域の双方において、残りの部分よりも幅が太い太幅部を有している。【０００７】
第１の発明に係る弾性波フィルタ装置のある特定の局面では、前記少なくとも１つの直列腕共振子において、前記第１，第２のエッジ領域の前記第１，第２の電極指の延びる方向に沿う寸法をＡｐｔ１とし、前記中央領域の前記第１，第２の電極指の延びる方向に沿う寸法をＡｐｔ２とした場合、Ａｐｔ１／Ａｐｔ２が０．０６３８以上、０．０９４０４７以下である。この場合には、前記少なくとも１つの直列腕共振子における比帯域をより一層小さくすることができる。従って、通過帯域高域側におけるフィルタ特性の急峻性をより一層高めることができる。【０００８】
本願の第２の発明に係る弾性波フィルタ装置は、弾性波共振子からなる直列腕共振子および並列腕共振子を有するラダー型フィルタであって、前記弾性波共振子が、それぞれ、圧電体と、前記圧電体上に設けられており、対向し合う第１及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーに基端が接続されており、先端が前記第２のバスバー側に位置している複数本の第１の電極指と、前記第２のバスバーに基端が接続されており、先端が前記第１のバスバー側に位置している複数本の第２の電極指とを有し、前記複数本の第１の電極指と前記複数本の第２の電極指が互いに間挿し合っており、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが、弾性波伝搬方向において重なり合っている領域を交差領域とした場合に、該交差領域が、前記第１及び第２の電極指の延びる方向において中央に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１のバスバー側に位置している第１のエッジ領域と、前記中央領域の前記第２のバスバー側に位置している第２のエッジ領域とを有し、前記第１，第２のエッジ領域における音速が、前記中央領域における音速よりも低められており、少なくとも１つの前記直列腕共振子、並びに、残りの前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子のうち少なくとも１つは、前記第１の電極指及び前記第２の電極指が、前記第１のエッジ領域及び前記第２のエッジ領域の双方において、残りの部分よりも幅が太い太幅部を有しており、前記少なくとも１つの直列腕共振子における前記第１，第２のエッジ領域の前記第１，第２の電極指の延びる方向に沿う寸法をＡｐｔ３、前記中央領域の前記第１，第２の電極指の延びる方向に沿う寸法をＡｐｔ４としたときに、Ａｐｔ３／Ａｐｔ４が、０．０８３４２３以上、０．１０８８１以下である。この場合には、残りの直列腕共振子及び並列腕共振子において、横モードを効果的に抑制することができ、かつ比帯域をより一層狭くすることができる。従って、フィルタ特性の急峻性もより一層高められる。【０００９】
以下、第１及び第２の発明を総称して本発明とする。【００１０】
本発明に係る弾性波フィルタ装置の別の特定の局面では、前記少なくとも１つの直列腕共振子は、前記直列腕共振子のうち、最も電極指ピッチが大きい直列腕共振子である。この場合には、通過帯域高域側におけるフィルタ特性をより一層効果的に高めることができる。【００１１】
本発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに他の特定の局面では、前記少なくとも１つの直列腕共振子は、前記直列腕共振子のうち、反共振周波数が最も低い直列腕共振子である。この場合には、フィルタ特性において、通過帯域高域側の急峻性をより一層効果的に高めることができる。【００１２】
本発明に係る弾性波フィルタ装置の別の特定の局面では、同一圧電基板上に、前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子が構成されている。この場合には、１チップの部品として、本発明に係る弾性波フィルタ装置を提供することができる。【００１３】
本発明に係る弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、前記ラダー型フィルタを第１の通過帯域を有する第１の帯域通過型フィルタとしたときに、前記第１の帯域通過型フィルタと一端側で共通接続されており、前記第１の通過帯域よりも高域側に位置している第２の通過帯域を有する第２の帯域通過型フィルタがさらに備えられている。この場合には、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）などに適した弾性波フィルタ装置を提供することができる。【００１４】
本発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに他の特定の局面では、前記第１の帯域通過型フィルタが送信フィルタであり、前記第２の帯域通過型フィルタが受信フィルタである、デュプレクサが構成されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る弾性波フィルタ装置によれば、横モードリップルを抑圧しつつ、同時にフィルタ特性の急峻性の向上と、通過帯域内における低損失化とを確実に図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の回路図である。
【図２】図２は、第１のタイプの弾性波共振子の電極構造を説明するための平面図である。
【図３】図３は、図２の一部を拡大して示す部分切欠き平面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態における残りの直列腕共振子の電極指の形状を説明するための部分切欠き平面図である。
【図５】図５は、第１のタイプの弾性波共振子と、第２のタイプの弾性波共振子及び交差幅重み付けが施された参考例の弾性波共振子の共振特性を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態及び比較例の送信フィルタのＳ３２伝送特性を示す図である。
【図７】図７は、図６の要部を拡大して示す図である。
【図８】図８は、第１のタイプの弾性波共振子において、静電容量を固定し、交差幅を変更した場合の共振特性の変化を示す図である。
【図９】図９は、第２のタイプの弾性波共振子において、静電容量を固定し、交差幅を変更した場合の共振特性の変化を示す図である。
【図１０】図１０は、第１のタイプの弾性波共振子の電極構造の第１の変形例を示す平面図である。
【図１１】図１１は、第１のタイプの弾性波共振子の電極構造の第２の変形例を示す平面図である。
【図１２】図１２は、第１のタイプの弾性波共振子の電極構造の第３の変形例を示す平面図である。
【図１３】図１３は、第１のタイプの弾性波共振子の電極構造の第４の変形例を示す平面図である。
【図１４】図１４は、第１のタイプの弾性波共振子の電極構造の第５の変形例を示す平面図である。
【図１５】図１５は、第１のタイプの弾性波共振子の電極構造の第６の変形例を示す平面図である。
【図１６】図１６は、第１のタイプの弾性波共振子の電極構造の第７の変形例を示す平面図である。
【図１７】図１７は、第１のタイプの弾性波共振子の電極構造の第８の変形例を示す平面図である。
【図１８】図１８は、第１のタイプの弾性波共振子の電極構造の第９の変形例を示す平面図である。
【図１９】図１９は、第１のタイプの弾性波共振子の電極構造の第１０の変形例を示す平面図である。
【図２０】図２０は、複数の帯域通過型フィルタが一端側で束ねられている束ね型の弾性波フィルタ装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置の回路図である。弾性波フィルタ装置１は、携帯電話機のＲＦ段に用いられるデュプレクサである。弾性波フィルタ装置１は、アンテナに接続されるアンテナ端子２を有する。また、アンテナ端子２は、共通接続点３に接続されている。この共通接続点３と基準電位との間に、インピーダンス調整用インダクタＬ１が接続されている。共通接続点３と送信端子４との間に送信フィルタ１１が接続されている。共通接続点３と受信端子５との間に受信フィルタ１２が接続されている。
【００２０】
弾性波フィルタ装置１の特徴は、ラダー型フィルタである送信フィルタ１１にある。
【００２１】
なお、送信フィルタ１１の通過帯域よりも、受信フィルタ１２の通過帯域が高域側に位置している。
【００２２】
送信フィルタ１１は、複数の直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４とを有する。
【００２３】
直列腕共振子Ｓ１、直列腕共振子Ｓ２、直列腕共振子Ｓ３及び直列腕共振子Ｓ４は、図１に示すように、送信端子４側からこの順序で配置されている。また、並列腕共振子Ｐ１は、送信端子４と基準電位との間に接続されている。並列腕共振子Ｐ２は、直列腕共振子Ｓ１と直列腕共振子Ｓ２との間の接続点と共通接続点１３との間に接続されている。並列腕共振子Ｐ１と基準電位との間にインダクタＬ２が接続されている。
【００２４】
並列腕共振子Ｐ３は、直列腕共振子Ｓ２と直列腕共振子Ｓ３との間の接続点と共通接続点１３との間に接続されている。共通接続点１３とグラウンド電位との間に、インダクタＬ３が接続されている。
【００２５】
並列腕共振子Ｐ４は、直列腕共振子Ｓ３と直列腕共振子Ｓ４との間の接続点と基準電位との間に接続されている。なお、並列腕共振子Ｐ４と基準電位との間にはインダクタＬ４が接続されている。
【００２６】
受信フィルタ１２は、特に限定されるわけではないが、本実施形態では、縦結合共振子型弾性波フィルタ１０１と、直列腕共振子Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４と、並列腕共振子Ｐ１０５，Ｐ１０６とを有する。
【００２７】
上記送信フィルタ１１では、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４及び並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ４は、それぞれ、弾性波共振子からなる。また、送信フィルタ１１では、横モードリップルを抑圧するために、第１，第２のエッジ領域が交差領域に設けられている。特許文献１に記載のように、従来、横モードリップルを抑圧するために、交差領域において、中央領域の両側にエッジ領域を設けた構造が知られている。もっとも、ラダー型フィルタなどでは、複数の直列腕共振子を有する場合、全ての直列腕共振子において、同様のエッジ領域が形成されていた。
【００２８】
これに対して、送信フィルタ１１では、複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４のうち、送信端子４に最も近い、直列腕共振子Ｓ１が、残りの直列腕共振子Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と異なる電極構造を有する。それによって、フィルタ特性の急峻性の向上と、通過帯域内における挿入損失の低減の両立を図ることが可能とされている。これを、以下においてより詳細に説明する。
【００２９】
なお、以下においては、直列腕共振子Ｓ１の電極構造を有する弾性波共振子を第１のタイプの弾性波共振子とする。残りの直列腕共振子Ｓ２〜Ｓ４の電極構造を有する弾性波共振子を第２のタイプの弾性波共振子とする。
【００３０】
図２は、第１のタイプの弾性波共振子の電極構造を説明するための平面図である。第１のタイプの弾性波共振子では、圧電基板１５上に、図示の電極構造が設けられている。図２では、ＩＤＴ電極１６と反射器１６Ａとが示されている。図示は省略しているが、ＩＤＴ電極１６の反射器１６Ａが設けられている側とは反対側にも同様に反射器が設けられている。それによって、１ポート型弾性波共振子が構成されている。
【００３１】
ＩＤＴ電極１６は、対向し合っている第１及び第２のバスバー１７，１８を有する。第１のバスバー１７に第１の電極指１９の基端が接続されている。第１の電極指１９の先端が、第２のバスバー１８側に位置している。第２の電極指２０は、基端が第２のバスバー１８に接続されており、先端が第１のバスバー１７側に位置している。複数本の第１の電極指１９と複数本の第２の電極指２０とは、互いに間挿し合っている。
【００３２】
第１の電極指１９と第２の電極指２０とを弾性波伝搬方向に視たときに重なり合っている領域が交差領域Ａである。交差領域Ａでは、第１の電極指１９と第２の電極指２０との間で電圧が印加され、弾性波が励振される。
【００３３】
ところで、横モードリップルを抑圧するために、交差領域Ａでは、中央領域Ａ０の一方側に第１のエッジ領域Ａ１が、他方側に第２のエッジ領域Ａ２が設けられている。第１，第２のエッジ領域Ａ１，Ａ２では、音速が、中央領域Ａ０よりも低くされている。そして、第１のエッジ領域Ａ１の外側及び第２のエッジ領域Ａ２の外側には、第１，第２のエッジ領域Ａ１、Ａ２よりも音速が高い領域が設けられている。すなわち、第１の細バスバー２１と、第２の電極指２０の先端との間が相対的に音速の高い領域となっている。また、第２の細バスバー２２と、第１の電極指１９の先端との間の領域では、第２のエッジ領域Ａ２よりも音速が高くされている。それによって、横モードリップルの抑圧が図られている。
【００３４】
ところで、第１のタイプの弾性波共振子では、複数本の第１の電極指１９が、第２のエッジ領域Ａ２において太幅部１９ａを有する。太幅部１９ａは、第１の電極指１９の残りの部分に比べて幅が太い部分である。それによって、第２のエッジ領域Ａ２の音速が低められている。同様に、第１のエッジ領域Ａ１において、第２の電極指２０が太幅部２０ａを有する。それによって、第１のエッジ領域Ａ１の音速が低められている。
【００３５】
なお、弾性波伝搬方向において端部に位置する第１の電極指１９及び第２の電極指２０では、先端の太幅部１９ａ，２０ａの幅が、残りの第１，第２の電極指１９，２０の太幅部１９ａ，２０ａの幅よりも狭くなっている。これは、特に限定されるわけではないが、ＩＤＴ電極の弾性波伝搬方向両端において、第１，第２の電極指１９，２０の外側端縁を直線状とするためである。
【００３６】
なお、第１，第２の細バスバー２１，２２の外側に、さらに高音速領域及び中音速領域を設けるために、ダミー電極２３，２４が設けられている。このような第１，第２の細バスバー２１，２２、ダミー電極２３，２４は必ずしも設けられずともよい。
【００３７】
図３に示すように、第２の電極指２０では、太幅部２０ａが先端に設けられるため、太幅部２０ａが設けられている部分により第１のエッジ領域Ａ１が構成されている。それによって、第１のエッジ領域Ａ１における音速が低められている。
【００３８】
前述したように、直列腕共振子Ｓ１は、このような第１のタイプの弾性波共振子からなる。
【００３９】
他方、図４は、第２のタイプの弾性波共振子の電極構造を説明するための部分切欠き平面図である。
【００４０】
第２のタイプの弾性波共振子３１では、ＩＤＴ電極３２の弾性波伝搬方向一方側に反射器３３が設けられている。図示を省略しているが、弾性波伝搬方向他方側にも、反射器が設けられている。それによって、１ポート型弾性波共振子が構成されている。図４に示すように、複数本の第１の電極指１９Ａと、複数本の第２の電極指２０Ａとが互いに間挿し合うように設けられている。第１のタイプの弾性波共振子と異なるところは、第１の電極指１９Ａが、第１のエッジ領域において太幅部１９ｂを有していることにある。また、図４では図示はされていないが、第２の電極指２０Ａにおいても、先端側だけでなく、第２のエッジ領域に太幅部を有する。すなわち、第２のタイプの弾性波共振子３１では、第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域の双方において、第１の電極指１９Ａ及び第２の電極指２０Ａが、太幅部を有している。そのため、第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域における音速をより効果的に低くすることが可能とされている。
【００４１】
図５は、太幅部の構成が異なることを除いては同様にして構成された第１のタイプの弾性波共振子、第２のタイプの弾性波共振子及び参考例の弾性波共振子の共振特性を示す図である。参考例では、包絡線で囲まれた部分の領域が菱形であるように交差幅重み付けが施されている。実線が参考例の弾性波共振子の共振特性である。破線が第１のタイプの弾性波共振子の共振特性であり、一点鎖線が第２のタイプの弾性波共振子の共振特性である。上記ピストンモードを利用した第１及び第２のタイプの弾性波共振子では、共振周波数と反共振周波数との間の周波数差である比帯域が狭い。さらに、第１のタイプの弾性波共振子の比帯域は、第２のタイプの弾性波共振子の比帯域よりも狭くなっている。
【００４２】
本実施形態の送信フィルタ１１では、直列腕共振子Ｓ１が、第１のタイプの弾性波共振子からなる。
【００４３】
第１のタイプの弾性波共振子は、第２のタイプの弾性波共振子に比べて、Ｑは低いものの、比帯域が狭いため、フィルタ特性の急峻性を高めることができる。これは、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４の反共振周波数が、送信フィルタ１１の高域側減衰極を構成することによる。少なくとも１つの直列腕共振子Ｓ１が、第１のタイプの弾性波共振子からなり、残りの直列腕共振子Ｓ２〜Ｓ４が第２のタイプの弾性波共振子からなる。そのため、第１のタイプの弾性波共振子の反共振周波数が、第２のタイプの弾性波共振子の反共振周波数よりも低域側に位置しているため、ラダー型フィルタである送信フィルタ１１の高域側における急峻性を効果的に高めることができる。
【００４４】
図６は、第１の実施形態及び比較例の送信フィルタのＳ３２伝送特性を示し、図７は、図６中の円Ｂで囲まれた部分を拡大して示す図である。なお、送信フィルタ１１の通過帯域は、１８５０Ｈｚ〜１９１０Ｈｚである。
【００４５】
図６及び図７において、実線が上記第１の実施形態の送信フィルタ１１のＳ３２伝送特性を示す。破線が、全ての直列腕共振子が第２のタイプの弾性波共振子で構成されていることを除いては、上記第１の実施形態と同様にして構成された比較例の送信フィルタのＳ３２伝送特性を示す。
【００４６】
上記第１の実施形態及び比較例の送信フィルタにおける通過帯域高域側における減衰量が３ｄＢ、３．５ｄＢ、５０ｄＢ及び５５ｄＢにおける周波数位置は下記の表１に示す通りである。３．５ｄＢにおける減衰量と５０ｄＢにおける減衰量との差である急峻性と、３．５ｄＢにおける減衰量と５５ｄＢにおける減衰量との差である急峻性も下記の表１に併せて示す。
【００４７】
【表１】
2018003338.tif 000003
【００４８】
表１から明らかなように、比較例に比べ、上記第１の実施形態によれば、通過帯域高域側におけるフィルタ特性の急峻性を効果的に高めることができる。また、図６及び図７から明らかなように、フィルタ特性の急峻性が高められているだけでなく、通過帯域内における挿入損失を小さくすることが可能とされていることがわかる。
【００４９】
なお、上記第１の実施形態では、直列腕共振子Ｓ１が、第１のタイプの弾性波共振子であり、残りの直列腕共振子Ｓ２〜Ｓ４が、第２のタイプの弾性波共振子からなる。もっとも、本発明においては、これに限定されず、少なくとも１つの直列腕共振子が、第１のタイプの弾性波共振子であり、残りの直列腕共振子及び並列腕共振子のうちの少なくとも１つが第２のタイプの弾性波共振子であればよい。それによって、第１のタイプの弾性波共振子を一部用いることにより、フィルタ特性の急峻性と、挿入損失を小さくすることができる。
【００５０】
図８は、上記第１のタイプの弾性波共振子において、静電容量を固定し、交差幅を３０．０λ、２０．０λ、１７．５λ、１５．０λ、１２．５λまたは７．５λとした場合の共振特性を示す図である。
【００５１】
なお、λは、ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長である。
【００５２】
下記の表２は、交差幅が上記のように変化された場合の比帯域と、Ａｐｔ１／Ａｐｔ２の値との関係を示す。
【００５３】
【表２】
2018003338.tif 000004
【００５４】
表２においてＡｐｔ１は、第１，第２のエッジ領域Ａ１，Ａ２の第１，第２の電極指の延びる方向に沿う寸法である。また、Ａｐｔ２は、中央領域Ａ０の第１，第２の電極指の延びる方向に沿う寸法である。
【００５５】
表２から明らかなように、容量を固定し交差幅を変更した場合、交差幅が１７．５λ以下では、比帯域が２０λ以上の場合よりも狭くなっている。なお、交差幅が図８から明らかなように、交差幅が７．５λでは、横モードリップルが、共振周波数と反共振周波数との間に現れており、１２．５λでは、横モードリップルがわずかに現れている。従って、好ましくは、Ａｐｔ１／Ａｐｔ２を、０．０６３８以上、０．０９４０４７以下とすることが望ましい。それによって、横モードリップルを抑圧し、かつ比帯域を十分に狭くすることができる。より好ましくは、Ａｐｔ１／Ａｐｔ２は、０．０７５９以下であり、その場合には、横モードリップルをより効果的に抑圧することができる。
【００５６】
図９は、第２のタイプの弾性波共振子において、静電容量を固定し、交差幅を３０．０λ、２０．０λ、１７．５λ、１５．０λ、１２．５λ、１０．０λ、７．５λと変更した場合の共振特性の変化を示す図である。
【００５７】
また、交差幅がこれらの場合の比帯域の大きさと、Ａｐｔ３／Ａｐｔ４との関係を下記の表３に示す。
【００５８】
【表３】
2018003338.tif 000005
【００５９】
表３において、Ａｐｔ３は、第１，第２のエッジ領域Ａ１，Ａ２の第１，第２の電極指の延びる方向に沿う寸法である。また、Ａｐｔ４は、中央領域Ａ０の第１，第２の電極指の延びる方向に沿う寸法である。
【００６０】
表３から明らかなように、第２のタイプの弾性波共振子においては、交差幅が１０λ以上になると、横モードリップルを効果的に抑制し得ることがわかる。従って、Ａｐｔ３／Ａｐｔ４は、０．１０８８１以下であることが望ましい。また、Ａｐｔ３／Ａｐｔ４が、０．０８３４２３以上であれば、比帯域を狭くすることができる。従って、好ましくは、Ａｐｔ３／Ａｐｔ４は、０．０８３４２３以上、０．１０８８１以下とすることが望ましい。
【００６１】
第１のタイプの弾性波共振子における電極構造は図２に示したものに限定されず、以下の図１０〜図１９に示す第１〜第１０の変形例のように変形してもよい。図１０に示す第１の変形例では、前述した第１，第２の細バスバー２１，２２及びダミー電極指２３，２４が設けられていない。このように、第１，第２の細バスバー２１，２２が設けられておらずともよい。
【００６２】
図１１に示す第２の変形例では、第２の電極指２０の第１のエッジ領域Ａ１における太幅部２０ａが、第２の電極指２０の弾性波伝搬方向における中心からずれている。このように、太幅部の中心は、該太幅部が設けられている電極指の残りの部分の中心から、弾性波伝搬方向においてずれていてもよい。
【００６３】
図１２に示す第３の変形例では、第１の電極指１９において、第２の電極指２０の先端と弾性波伝搬方向に重なる部分において、太幅部１９ｃが設けられており、第２の電極指２０においては、第１の電極指１９の先端部と重なる領域に太幅部２０ｃが設けられている。すなわち、第１の電極指１９が、第１のエッジ領域Ａ１において太幅部１９ｃを有し、第２の電極指２０が、第２のエッジ領域Ａ２において太幅部２０ｃを有している。
【００６４】
図１３に示す第４の変形例では、ダミー電極２３Ａ，２４Ａが第２の電極指２０及び第１の電極指１９の先端と対向するように設けられている。
【００６５】
図１４に示す第５の変形例では、太幅部１９ａ，２０ａの残りの電極指部分がさらに２種類の幅の部分を有している。すなわち、太幅部１９ａ，２０ａよりも細い部分１９ｄ，２０ｄと、より一層細い部分１９ｅ，２０ｅとが設けられている。
【００６６】
図１５に示す第６の変形例では、太幅部１９ａ，２０ａよりも細い部分１９ｄ，２０ｄと、太幅部１９ａ，２０ａよりも細いが、細い部分１９ｄ，２０ｄよりも太い部分１９ｆ，２０ｆが設けられている。
【００６７】
図１６に示す第７の変形例では、誘電体層４１，４２が設けられている。第１のエッジ領域Ａ１において、誘電体層４１は、太幅部２０ａ上を通過するように、弾性波伝搬方向に延ばされている。誘電体層４２は、第２のエッジ領域Ａ２において、太幅部１９ａ上を通過するように、弾性波伝搬方向に延ばされている。このような誘電体としては、ＳｉＯ２などの様々な誘電体を用いることができる。
【００６８】
図１７に示す第８の変形例では、第１のエッジ領域Ａ１または第２のエッジ領域Ａ２において、第１，第２の電極指１９，２０に相対的に残りの電極指部分よりも幅の細い細幅部１９ｇ，２０ｇが設けられている。この場合においても、太幅部１９ａと細幅部２０ｇとにより、第２のエッジ領域Ａ２の音速が、太幅部２０ａと細幅部１９ｇとにより、第１のエッジ領域Ａ１の音速が、中央領域よりも低められておればよい。
【００６９】
図１８に示す第９の変形例では、図１７に示した変形例の構造に加えて、第１，第２のエッジ領域Ａ１，Ａ２の外側の高音速領域において第１の電極指１９及び第２の電極指２０の幅が太くされている。このように、低音速領域である第１，第２のエッジ領域Ａ１，Ａ２よりも高音速である限り、外側の高音速領域における第１，第２の電極指１９，２０の幅を若干太くしてもよい。
【００７０】
図１９に示す第１０の変形例のように、中央領域Ａ０における第１，第２の電極指１９，２０の幅を、第１のエッジ領域Ａ１または第２のエッジ領域Ａ２及び外側の高音速領域における第１，第２の電極指１９，２０の幅よりも太くしてもよい。
【００７１】
図１０〜図１９に示したように、第１のタイプの弾性波共振子における太幅部及びその他の幅の部分の電極形状は適宜変形することができる。なお、第２のタイプの弾性波共振子においても同様である。
【００７２】
また、図２０に示すように、複数の帯域通過型フィルタ５１〜５３が一端側で束ねられている弾性波フィルタ装置にも本発明を適用することができる。デュプレクサ及び上記束ね型の弾性波フィルタ装置においても、好ましくは、本発明に従って構成されているラダー型フィルタにより、相対的に通過帯域が低い第１の通過帯域を有する帯域通過型フィルタが構成される。その場合には、第１の帯域通過型フィルタの第１の通過帯域高域側におけるフィルタ特性の急峻性を効果的に高めることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１…弾性波フィルタ装置
２…アンテナ端子
３…共通接続点
４…送信端子
５…受信端子
１１…送信フィルタ
１２…受信フィルタ
１３…共通接続点
１５…圧電基板
１６…ＩＤＴ電極
１６Ａ…反射器
１７，１８…第１，第２のバスバー
１９，２０…第１，第２の電極指
１９Ａ，２０Ａ…第１，第２の電極指
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，２０ａ，２０ｃ…太幅部
１９ｄ，２０ｄ，１９ｅ，２０ｅ，１９ｆ，２０ｆ…部分
１９ｇ，２０ｇ…細幅部
２１，２２…第１，第２の細バスバー
２３，２３Ａ，２４，２４Ａ…ダミー電極
３１…弾性波共振子
３２…ＩＤＴ電極
３３…反射器
４１，４２…誘電体層
５１〜５３…帯域通過型フィルタ
１０１…縦結合共振子型弾性波フィルタ
Ａ０…中央領域
Ａ１，Ａ２…第１，第２のエッジ領域
Ｌ１…インピーダンス調整用インダクタ
Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…インダクタ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…直列腕共振子
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…並列腕共振子
Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４…直列腕共振子
Ｐ１０５，Ｐ１０６…並列腕共振子
【図１】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2018003338.tif 000018
【図１４】
2018003338.tif 000019
【図１５】
2018003338.tif 000020
【図１６】
2018003338.tif 000021
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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2018003338.tif 000027
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