(57)【要約】  より広い周波数範囲で帯域外の所望の周波数位置において減衰量を拡大し得るフィルタ装置を提供する。  バンドパスフィルタ１０に並列に遅延素子としてトランスバーサル型弾性波フィルタ１１が接続されており、該トランスバーサル型弾性波フィルタ１１は、バンドパスフィルタ１０の減衰域内の所望の周波数において、バンドパスフィルタ１０と振幅特性が等しくかつ位相が逆位相である特性を有し、弾性波フィルタ１１の第１のＩＤＴ１５と第２のＩＤＴ１６との間の距離が、ＩＤＴ１５，１６の電極指周期により定まる波長λとしたときに、１２λ以下とされている、フィルタ装置。
2014034215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタに並列に接続されており、
前記バンドパスフィルタの減衰域内の所望の周波数において、振幅特性が等しく、位相が逆位相である特性を有する遅延素子とを備え、
前記遅延素子が、第１のＩＤＴと第２のＩＤＴとを有するトランスバーサル型弾性波フィルタからなり、第１のＩＤＴと第２のＩＤＴとの間の距離がＩＤＴの電極指周期により定まる波長をλとしたときに、１２λ以下とされている、フィルタ装置。
【請求項２】
前記トランスバーサル型弾性波フィルタが、傾斜型ＩＤＴを有するトランスバーサル型弾性波フィルタである、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記遅延素子として、複数の前記トランスバーサル型の弾性波フィルタを有し、少なくとも１つのトランスバーサル型の弾性波フィルタにおける電極指ピッチが、残りのトランスバーサル型の弾性波フィルタの電極指ピッチと異なっている、請求項１または２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記第１のＩＤＴと前記第２のＩＤＴとの間の距離が６λ以下である、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
アンテナに接続された第１の端子と、送信端子と、受信端子とを有するデュプレクサであって、
前記第１の端子と前記送信端子または受信端子との間で接続されており、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタ装置からなる第１のフィルタ部と、
前記第１の端子と前記受信端子または前記送信端子との間に接続されており、第１のフィルタ部と通過帯域が異なる第２のフィルタ部とを備える、デュプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンドパスフィルタに遅延素子が並列に接続されているフィルタ装置及び該フィルタ装置が備えられたデュプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機などの移動体通信機に、様々な帯域フィルタが用いられている。携帯電話機等では、複数のチャネルの通過帯域間の周波数幅が小さくなってきている。従って、通過帯域近傍における減衰量の拡大が強く求められている。【０００３】
下記の特許文献１には、主たるフィルタに並列に遅延素子が接続されているフィルタ装置が開示されている。遅延素子は、主たるフィルタの減衰域内の所望周波数において振幅特性がほぼ等しく、位相が（２ｎ−１）π（ｎは正の整数）だけ異なる特性を有している。それによって、所望周波数における直達波を相殺し、該周波数における減衰量を増大させることが可能とされている。【０００４】
特許文献１では、上記遅延素子はトランスバーサル型などの弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタにより構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−２６１２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のフィルタ装置では、減衰量を拡大したい所望の周波数における周波数範囲が狭いという問題があった。本発明の目的は、通過帯域外において減衰量を拡大したい周波数範囲を広げ得るフィルタ装置及び該フィルタ装置を有するデュプレクサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のフィルタ装置は、バンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタに並列に接続されており、前記バンドパスフィルタの減衰域内の所望の周波数において、振幅特性が等しく、位相が逆位相である特性を有する遅延素子とを備える。本発明では、遅延素子が、第１のＩＤＴと第２のＩＤＴとを有するトランスバーサル型弾性波フィルタからなり、第１のＩＤＴと第２のＩＤＴとの間の距離がＩＤＴの電極指周期により定まる波長をλとしたときに、１２λ以下とされている。【０００８】
本発明に係るフィルタ装置のある特定の局面では、前記トランスバーサル型弾性波フィルタが、傾斜型ＩＤＴ(Ｓｌａｎｔｅｄ  Ｆｉｎｇｅｒ  Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｃｕｄｅｒ）を有するトランスバーサル型弾性波フィルタである。この場合には、減衰量を拡大したい周波数範囲をより一層広げることができる。【０００９】
本発明に係るフィルタ装置の他の特定の局面では、前記遅延素子として、複数の前記トランスバーサル型の弾性波フィルタを有し、少なくとも１つのトランスバーサル型の弾性波フィルタにおける電極指ピッチが、残りのトランスバーサル型の弾性波フィルタの電極指ピッチと異なっている。この場合には、減衰量が大きくなる周波数帯域の数が増加させることができ、減衰量を拡大したい周波数範囲をより一層拡大することができる。【００１０】
本発明に係るフィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記第１のＩＤＴと前記第２のＩＤＴとの間の距離が６λ以下である。この場合には、減衰量を拡大したい周波数範囲をより一層広げることができる。【００１１】
本発明に係るデュプレクサは、アンテナに接続された第１の端子と、送信端子と、受信端子とを有するデュプレクサであって、前記第１の端子と前記送信端子または受信端子との間で接続されており、本発明に従って構成されたフィルタ装置からなる第１のフィルタ部と、前記第１の端子と前記受信端子または前記送信端子との間に接続されており、第１のフィルタ部と通過帯域が異なる第２のフィルタ部とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るフィルタ装置によれば、トランスバーサル型弾性波フィルタからなる遅延素子において、ＩＤＴ間の距離が１２λ以下とされているため、減衰域内の所望の周波数において減衰量を拡大することができ、しかも該減衰量を拡大し得る周波数の範囲を効果的に広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るデュプレクサを示す略図的ブロック図であり、図１（ｂ）は、第１の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタの略図的平面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタの振幅特性と、バンドパスフィルタの容量の振幅特性を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタの位相特性と、バンドパスフィルタの容量の位相特性を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態のデュプレクサの送信特性及び受信特性、並びに遅延素子を接続していない比較例のデュプレクサの送信特性及び受信特性を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態のデュプレクサにおける送信特性と、比較例のデュプレクサにおける送信特性を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態のデュプレクサにおける受信特性と、比較例のデュプレクサにおける受信特性を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施形態において、トランスバーサル型弾性波フィルタのＩＤＴ間距離を０．５λ、５．６λ及び１０．７λとした場合の送信波形及び受信波形を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態において、トランスバーサル型弾性波フィルタのＩＤＴ間距離を０．５λ、５．６λ及び１０．７λとした場合の各送信波形を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態において、トランスバーサル型弾性波フィルタのＩＤＴ間距離を０．５λ、５．６λ及び１０．７λとした場合の各受信波形を示す図である。
【図１０】図１０は、ＩＤＴ間の距離と帯域外減衰量の拡大を図り得る周波数範囲との関係を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施形態で用いられるトランスバーサル型弾性波フィルタの構造を模式的に示す平面図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタ及び第２の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタの振幅特性を示す図である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタ及び第２の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタの位相特性を示す図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態に係るデュプレクサにおける送信フィルタの減衰量周波数特性と、トランスバーサル型弾性波フィルタを接続していない比較例の送信フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４の要部を拡大して示す図である。
【図１６】図１６は、第２の実施形態において、ＩＤＴ間の距離を１．３λとした場合、傾斜構造を有せず、ＩＤＴ間の距離を１．３λまたは１０．８λとした第３及び第４の実施形態の各送信波形を拡大したスケールで示す図である。
【図１７】図１７は、第２の実施形態において、ＩＤＴ間の距離を１．３λとした場合、傾斜構造を有せず、ＩＤＴ間の距離を１．３λまたは１０．８λとした第３及び第４の実施形態の各送信波形を拡大したスケールで示す図である。
【図１８】図１８は、トランスバーサル型弾性波フィルタ及びバンドパスフィルタの容量の振幅特性を示す図である。
【図１９】図１９は、トランスバーサル型弾性波フィルタ及びバンドパスフィルタの容量の位相特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１８及び図１９は従来のフィルタ装置における問題点を説明するための図である。図１８は、バンドパスフィルタと、ＩＤＴ間が距離１０．６λであるトランスバーサル型の弾性表面波フィルタとを並列に接続した場合の振幅特性を示す図である。図１９は位相特性を示す図である。なお、図１８及び図１９における一点鎖線はバンドパスフィルタの容量の減衰量及び位相を示す図である。
【００１６】
図１８及び図１９から明らかなように、バンドパスフィルタすなわち容量の位相特性と、トランスバーサル型弾性波フィルタの位相特性が逆位相になる周波数間隔は非常に狭い。図１８では、容量の位相はほぼ９０°であり、トランスバーサル型弾性波フィルタがその逆位相にあたる−９０°の位相となる周波数は７１０ＭＨｚである。このとき、弾性波フィルタの位相が−９０°±３０°の範囲になる周波数範囲は、７０６ＭＨｚ〜７１４ＭＨｚである。すなわち、周波数範囲は８ＭＨｚにすぎない。ここで、バンドパスフィルタの減衰域では浮遊容量が原因で信号伝達が行なわれる。浮遊容量によって伝搬する高周波信号の波長は、周波数が数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚであれば数ｍ〜数ｃｍであり、かつ浮遊容量によって伝搬する高周波信号の伝搬距離が数μｍ〜数ｍｍであることを考えると、浮遊容量によって伝搬する信号の伝搬距離よりも上記高周波信号の波長は十分に大きい。従って、位相変化は周波数変化に対して極めて小さい。これに対して、トランスバーサル型弾性表面波フィルタの音速は約３０００〜４０００ｍ／秒程度と遅い。表面波によって伝搬する高周波信号の波長は、周波数が数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚであれば数μｍであり、かつ表面波の伝搬距離は、大きくとも製品サイズ以下になることを考えると数μｍ〜数ｍｍである。従って、伝搬距離よりも高周波信号の波長が十分に大きいとは言えない。よって、上記のように位相変化が周波数変化に対して大きい。ＩＤＴ間の距離を大きくすれば、さらに周波数に対して位相変化が大きくなる。従って、ＩＤＴ間の距離を大きくすれば、広い周波数範囲にわたり減衰量を改善することが困難である。
【００１７】
これに対して、以下に述べる本発明の各実施形態及び変形例では、減衰量を改善し得る周波数範囲を広げ得ることができる。
【００１８】
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るデュプレクサを示す略図的ブロック図である。デュプレクサ１は、アンテナ２に接続されるアンテナ端子３を有する。アンテナ端子３に共通接続端子４が接続されている。共通接続端子４とグラウンド電位との間に整合用インダクタ５が接続されている。共通接続端子４には、本発明の実施形態としてのフィルタ装置７からなる送信フィルタと、受信フィルタ８とが接続されている。フィルタ装置７は、信号端子６と送信端子９とを有する。送信端子９から送信信号が入力される。
【００１９】
フィルタ装置７は、複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ５と複数の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３とを有するラダー型フィルタからなるバンドパスフィルタ１０を有する。バンドパスフィルタ１０に並列に遅延素子としてトランスバーサル型の弾性表面波フィルタ１１が接続されている。
【００２０】
他方、受信フィルタ８は、共通接続端子４に接続されている。受信フィルタ８は、受信端子１２，１３を有する。受信フィルタ８は、縦結合共振子型弾性波フィルタなどの適宜のバンドパスフィルタ回路からなる。
【００２１】
本実施形態の特徴は、トランスバーサル型の弾性表面波フィルタ１１のＩＤＴ間の距離が１２λ以下と狭くされており、かつ弾性表面波フィルタ１１がバンドパスフィルタ１０の帯域外の所望の周波数においてバンドパスフィルタ１０と同振幅かつ逆位相とされていることにある。それによって、所望の周波数において、帯域外減衰量を拡大することができ、しかも該帯域外減衰量が大きい周波数範囲を広げることが可能とされている。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、トランスバーサル型の弾性表面波フィルタ１１は、圧電基板１４上に第１，第２のＩＤＴ１５，１６を形成した構造を有する。第１の実施形態では、第１のＩＤＴ１５と第２のＩＤＴ１６との間の電極指中心間距離によるＩＤＴ間距離が１２λ以下と狭められている。それによって、同振幅・逆位相の関係にある周波数範囲を広げることができる。これを、図２〜図９を参照して説明する。
【００２３】
上記デュプレクサ１を構成するにあたり、バンドパスフィルタ１０に弾性表面波共振子を用いた上記ラダー型フィルタとした。受信フィルタ８についても弾性表面波フィルタを用いた。圧電基板１４として４２°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３からなる圧電基板を用いた。この圧電基板１４上に前述した回路構成のバンドパスフィルタ１０と受信フィルタ８とを構成した。
【００２４】
上記圧電基板１４上に第１，第２のＩＤＴ１５，１６を形成し、弾性表面波フィルタ１１を形成した。
【００２５】
上記弾性表面波フィルタ１１は以下のように構成した。
【００２６】
第１のＩＤＴ１５の電極指の対数を３対、第２のＩＤＴ１６の電極指の対数を１５対とし、第１，第２のＩＤＴ１５，１６における交差幅は６０μｍ、電極指周期で定まる波長λは５．５μｍとした。第１，第２のＩＤＴ１５，１６間の距離は０．５λとした。
【００２７】
図２の実線は、上記弾性表面波フィルタ１１の振幅特性を示し、図３の実線は位相特性を示す。また図２及び図３における一点鎖線は、バンドパスフィルタ１０を模した０．００１ｐＦの容量の振幅特性及び位相特性を示す。
【００２８】
図２及び図３を図１８及び図１９と比較すれば明らかなように、バンドパスフィルタ１０の容量の位相特性と弾性表面波フィルタ１１の位相特性が逆位相になる周波数範囲は、図１８及び図１９に示した振幅特性及び位相特性の場合に比べて広がることがわかる。例えば、図３において、弾性表面波フィルタ１１がバンドパスフィルタ１０の容量と逆位相、すなわち位相が−９０°になる周波数は７４４ＭＨｚである。そして、例えば、弾性表面波フィルタ１１の位相が−９０°±３０°になる周波数は７３６ＭＨｚ〜７５３ＭＨｚであり、周波数範囲は約１７ＭＨｚである。すなわち、図１８に示した構成の場合の８ＭＨｚの周波数範囲に対し、２倍以上の周波数範囲において、弾性表面波フィルタ１１の位相は−９０°±３０°となる。従って、同振幅かつ逆位相の周波数範囲を広げ得ることがわかる。
【００２９】
この理由は以下の通りである。本実施形態では、第１のＩＤＴ１５と第２のＩＤＴ１６の間隔が０．５λと小さく設定されている。そのため、弾性表面波フィルタ１１の周波数による位相変化が小さくなっている。よって、広い周波数範囲で、バンドパスフィルタ１０の位相特性と、弾性表面波フィルタ１１の位相とが逆位相に近い状態に保たれる。従って、本実施形態によれば、広い周波数範囲で減衰量を拡大することができる。
【００３０】
なお、本発明において、同振幅とは、バンドパスフィルタの振幅と、弾性波フィルタの振幅とが等しい場合だけでなく、弾性波フィルタにバンドパスフィルタを接続した場合に、弾性波フィルタの振幅Ｘと、バンドパスフィルタの振幅Ｙとが、両フィルタの信号の振幅について１０ｌｏｎｇ１０Ｘ／Ｙ＝−５ｄＢ〜＋３ｄＢの範囲内であれば同振幅に含まれるとする。特許文献１に記載のように、本発明で定めた同振幅の状態となり、減衰量の拡大を図り得る。従って、バンドパスフィルタ１０の信号の振幅と弾性表面波フィルタ１１の信号の振幅とは、両者が等しい場合に限らず、互いに等しい信号の振幅を含む上記で説明した同振幅の範囲内であればよい。
【００３１】
また、逆位相についても、バンドパスフィルタ１０の位相と弾性表面波フィルタ１１の位相が全く逆である場合だけに限らない。すなわち、バンドパスフィルタ１０の位相と弾性表面波フィルタ１１の位相との差が、１８０°±３０°の範囲内であればよい。
【００３２】
図４の破線Ａ及び破線Ｂは、それぞれ上記デュプレクサ１における送信波形Ｔｘと受信波形Ｒｘとを示す。また、実線及び二点鎖線は、それぞれ弾性表面波フィルタ１１を接続していないデュプレクサにおける送信波形と受信波形とを示す。図５は、図４中の上記デュプレクサにおける送信波形と、上記比較例の送信波形を取り出して示す図である。図６は、図４中の上記デュプレクサのアイソレーション特性と上記比較例のアイソレーション特性を取り出して示す図である。なお、図５及び図６においては、破線Ａ，Ｂが実施形態の結果を、実線が比較例の結果を示す。
【００３３】
本実施形態によれば、図５及び図６における受信帯域Ｆｘにおいて送信フィルタの減衰量を改善し得ることがわかる。すなわち、実線で示す送信波形に比べ、破線Ａで示す送信波形では、受信帯域Ｆｘである７４６ＭＨｚ〜７５６ＭＨｚにおける減衰量を８ｄＢ程度拡大し得ることがわかる。
【００３４】
また、図６から明らかなように、アイソレーション波形においても、破線Ｂで示す本実施形態の受信波形と、実線で示す比較例の受信波形とを比較すれば、受信帯域Ｆｘにおけるアイソレーションの減衰量を拡大し得ることがわかる。具体的には、受信帯域Ｆｘの低域側である７４６ＭＨｚの周波数において、図６に示すアイソレーションの減衰量が１０ｄＢ程度拡大し得ることが分かる。
【００３５】
上記のように、本実施形態では、第１のＩＤＴと第２のＩＤＴとのＩＤＴ間距離が０．５λと狭められているため、上記受信帯域Ｆｘにおける減衰量を効果的に拡大することができる。
【００３６】
図７〜図９は、上記実施形態において、ＩＤＴ間の距離を、上記のように０．５λとした場合、５．６λとした場合、及び１０．７λとした場合の特性を示す図である。図７は、それぞれの送信波形Ｔｘ及び受信波形Ｒｘを重ね合わせた図であり、図８は、送信波形を、図９はアイソレーション波形を示す図である。
【００３７】
図８から明らかなように、ＩＤＴ間の距離を０．５λとした場合には、上記受信帯域Ｆｘにおける減衰量をより効果的に大きくすることができる。また、ＩＤＴ間の距離が１０．７λの場合には、受信帯域Ｆｘにおける減衰量が３ｄＢ以上改善する周波数範囲は７４６ＭＨｚ〜７４８ＭＨｚの２ＭＨｚである。ＩＤＴ間の距離が０．５λの場合、受信帯域Ｆｘにおける減衰量が３ｄＢ以上改善する周波数範囲は７４６ＭＨｚ〜７５０．５ＭＨｚで４．５ＭＨｚである。従って、前述した比較例に比べ、やはり減衰量を拡大し得る周波数範囲を広げ得ることがわかる。
【００３８】
図１０は、上記第１の実施形態において、ＩＤＴ間の距離を変化させた場合の減衰帯Ｆｘ近傍における減衰量が実施形態でない場合より３ｄＢ以上改善する周波数範囲と、ＩＤＴ間の距離との関係を示す図である。
【００３９】
図１０より、ＩＤＴ間距離が１２λより大きい場合には、実施形態でない場合より減衰量が３ｄＢ以上改善できる周波数帯域は２ＭＨｚ程度と狭く、ほぼ変化しないことが分かる。また、ＩＤＴ間の距離が１２λ以下の場合には、３ｄＢ以上改善できる周波数帯域を２ＭＨｚより広くできる。従って、ＩＤＴ間の距離を小さくするにつれ、改善できる周波数帯域を広くできることが分かる。
【００４０】
図１０から明らかなように、ＩＤＴ間の距離を１２λ以下とすれば、本発明に従って、減衰量を拡大し得る周波数範囲を効果的に広げ得ることがわかる。また、好ましくは、６λ以下とすれば、減衰量を拡大し得る周波数範囲を４ＭＨｚ以上まで確保でき、より効果的に減衰量を拡大し得る周波数範囲を広げ得ることがわかる。なお、ＩＤＴを圧電基板に形成する工程において、ＩＤＴ同士の干渉を防止するために、ＩＤＴ間の距離は０．２５λ以上であることが好ましい。
【００４１】
第２の実施形態では、図１（ｂ）に示した弾性表面波フィルタ１１に替えて、図１１に示す弾性表面波フィルタ２１を用いた。弾性表面波フィルタ２１は、傾斜設計のＩＤＴを有するトランスバーサル型の弾性表面波フィルタである。
【００４２】
図１１に示すように、弾性表面波フィルタ２１は、圧電基板２２を有する。圧電基板２２上に、第１のＩＤＴ２３と、第２のＩＤＴ２４とが設けられている。第１のＩＤＴ２３は、複数本の電極指が弾性表面波伝搬方向と直交する方向に対して交差する斜め方向に延ばされている。第２のＩＤＴ２４も同様に構成されている。第１のＩＤＴ２３及び第２のＩＤＴ２４の圧電基板２２の幅方向一端側から他端側に向けて電極指間隔が徐々に変化している。このような傾斜型弾性表面波フィルタ２１では、通過帯域を広げることができる。
【００４３】
図１２及び図１３の実線は、第１の実施形態で用いた弾性表面波フィルタ１１の振幅特性及び位相特性を示し、一点鎖線が傾斜型の弾性表面波フィルタ２１の振幅特性及び位相特性を示す。図１２及び図１３から明らかなように、傾斜型の弾性表面波フィルタ２１では、周波数の変化に対し位相変化及び振幅変化が小さくなることがわかる。よって、傾斜型の弾性表面波フィルタ２１を用いることにより、より広い周波数範囲でバンドパスフィルタ１０の位相と遅延素子としての弾性表面波フィルタ２１の信号とが、同振幅かつ逆位相に近い状態に保たれる。よって、減衰量を拡大し得る周波数範囲をより一層広げることができる。上記弾性表面波フィルタ２１を用いた第２の実施形態のデュプレクサを構成し、その周波数特性を評価した。
【００４４】
なお、デュプレクサの構成は、上記弾性表面波フィルタ２１を用いたことを除いては、第１の実施形態と同様とした。弾性表面波フィルタ２１の仕様は以下の通りとした。
【００４５】
第１のＩＤＴ２３の電極指の対数＝５対、第２のＩＤＴ２４の電極指の対数＝１５対。電極指交差幅＝２８μｍ。電極指の周期である波長λ＝１．５１μｍ〜１．６４μｍ、ＩＤＴ間隔＝１．３λ。
【００４６】
上記傾斜型のトランスバーサル型弾性表面波フィルタ２１を、送信周波数が７７７ＭＨｚ〜７８７ＨＭｚ付近にあるラダー型回路構成のバンドパスフィルタ１０に並列に接続した。
【００４７】
上記のように構成されたフィルタ装置の減衰量周波数特性を図１４に一点鎖線で示す。また、比較のために、上記弾性表面波フィルタ２１を接続していない上記バンドパスフィルタの減衰量周波数特性を図１４に実線で示す。さらに、図１５に、図１４の要部を拡大して示す。
【００４８】
図１４及び図１５から明らかなように、送信周波数である１２００ＭＨｚよりも高い周波数域である２．５ＧＨｚ付近において、本実施形態によれば減衰量を大きくし得ることができる。より具体的には、２．５ＧＨｚ付近における減衰量が、弾性表面波フィルタ２１を接続していない場合には５３ｄＢ程度であったのに対し、上記弾性表面波フィルタ２１を接続することにより６０ｄＢ程度まで大きくすることが可能となった。
【００４９】
さらに、図１６及び図１７に、第２の実施形態のフィルタ装置の減衰量周波数特性に加えて、第３，第４の実施形態のフィルタ装置の減衰量周波数特性を示す。第３及び第４の実施形態は、第１の実施形態と同様に、傾斜構造を有しない弾性表面波フィルタ１１を用いている。第３及び第４の実施形態では、弾性表面波フィルタのＩＤＴ間の距離をそれぞれ１．３λ及び１０．８λとした。その他は、第２の実施形態の弾性波フィルタと同様とした。
【００５０】
図１６及び図１７から明らかように、２．５ＧＨｚ付近において、第２の実施形態に比べ、第３及び第４の実施形態では、減衰量の最大値を大きくすることができる。しかしながら、減衰量を拡大し得る周波数範囲は、第２の実施形態の方が広いことがわかる。すなわち、図１５に示したように、第２の実施形態では、バンドパスフィルタ１０単独の場合の２．５ＧＨｚ付近の減衰量よりも減衰量を拡大し得る周波数範囲は９５ＭＨｚであった。これに対して、上記第３及び第４の実施形態では、バンドパスフィルタ１０単独の周波数特性における２．５ＧＨｚ付近の減衰量よりも減衰量を拡大し得る周波数範囲は、それぞれ、４５ＭＨｚ及び２５ＭＨｚである。よって、第２の実施形態によれば、バンドパスフィルタ１０の帯域外の所望の周波数における減衰量を拡大し得る周波数範囲をより一層広げ得ることがわかる。これは、前述したように、傾斜型の弾性表面波フィルタ２１では、周波数の変化に対する振幅及び位相の変化が小さいことによる。
【００５１】
なお、上述してきた第１〜第４の実施形態では、バンドパスフィルタ１０に１つの弾性表面波フィルタ１１が接続されていた。本発明においては、複数の遅延素子をバンドパスフィルタ１０に並列に接続してもよい。すなわち、図１に破線で示すように、バンドパスフィルタ１０に並列に第２のトランスバーサル型の弾性表面波フィルタ１１Ａを接続してもよい。この場合、弾性表面波フィルタ１１の電極指ピッチと、弾性表面波フィルタ１１Ａの電極指ピッチを異ならせることが望ましい。それによって、複数の周波数帯域で、減衰量を拡大することができる。
【００５２】
なお、上記実施形態では、遅延素子を構成する弾性波フィルタとして弾性表面波フィルタを用いたが、トランスバーサル型の弾性境界波フィルタを用いてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１…デュプレクサ
２…アンテナ
３…アンテナ端子
４…共通接続端子
５…整合用インダクタ
６…信号端子
７…フィルタ装置
８…受信フィルタ
９…送信端子
１０…バンドパスフィルタ
１１…弾性表面波フィルタ
１１…遅延素子
１１Ａ…弾性表面波フィルタ
１２，１３…受信端子
１４…圧電基板
１５，１６…第１，第２のＩＤＴ
２１…傾斜型弾性表面波フィルタ
２２…圧電基板
２３，２４…第１，第２のＩＤＴ
Ｐ１〜Ｐ３…並列腕共振子
Ｓ１〜Ｓ５…直列腕共振子
【図１】
2014034215.tif 000003
【図２】
2014034215.tif 000004
【図３】
2014034215.tif 000005
【図４】
2014034215.tif 000006
【図５】
2014034215.tif 000007
【図６】
2014034215.tif 000008
【図７】
2014034215.tif 000009
【図８】
2014034215.tif 000010
【図９】
2014034215.tif 000011
【図１０】
2014034215.tif 000012
【図１１】
2014034215.tif 000013
【図１２】
2014034215.tif 000014
【図１３】
2014034215.tif 000015
【図１４】
2014034215.tif 000016
【図１５】
2014034215.tif 000017
【図１６】
2014034215.tif 000018
【図１７】
2014034215.tif 000019
【図１８】
2014034215.tif 000020
【図１９】
2014034215.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月16日(2015.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタに並列に接続されており、
前記バンドパスフィルタの減衰域内の所望の周波数において、振幅特性が等しく、位相が逆位相である特性を有する遅延素子とを備え、
前記遅延素子が、第１のＩＤＴと第２のＩＤＴとを有するトランスバーサル型弾性波フィルタからなり、第１のＩＤＴと第２のＩＤＴとの間の距離がＩＤＴの電極指周期により定まる波長をλとしたときに、１２λ以下とされている、フィルタ装置。
【請求項２】
前記トランスバーサル型弾性波フィルタが、傾斜型ＩＤＴを有するトランスバーサル型弾性波フィルタである、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記遅延素子として、複数の前記トランスバーサル型の弾性波フィルタを有し、少なくとも１つのトランスバーサル型の弾性波フィルタにおける電極指ピッチが、残りのトランスバーサル型の弾性波フィルタの電極指ピッチと異なっている、請求項１または２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記第１のＩＤＴと前記第２のＩＤＴとの間の距離が６λ以下である、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
アンテナに接続された第１の端子と、送信端子と、受信端子とを有するデュプレクサであって、
前記第１の端子と前記送信端子または前記受信端子との間で接続されており、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタ装置からなる第１のフィルタ部と、
前記第１の端子と前記受信端子または前記送信端子との間に接続されており、前記第１のフィルタ部と通過帯域が異なる第２のフィルタ部とを備える、デュプレクサ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係るフィルタ装置の他の特定の局面では、前記遅延素子として、複数の前記トランスバーサル型の弾性波フィルタを有し、少なくとも１つのトランスバーサル型の弾性波フィルタにおける電極指ピッチが、残りのトランスバーサル型の弾性波フィルタの電極指ピッチと異なっている。この場合には、減衰量が大きくなる周波数帯域の数を増加させることができ、減衰量を拡大したい周波数範囲をより一層拡大することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に係るデュプレクサは、アンテナに接続された第１の端子と、送信端子と、受信端子とを有するデュプレクサであって、前記第１の端子と前記送信端子または前記受信端子との間で接続されており、本発明に従って構成されたフィルタ装置からなる第１のフィルタ部と、前記第１の端子と前記受信端子または前記送信端子との間に接続されており、前記第１のフィルタ部と通過帯域が異なる第２のフィルタ部とを備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るデュプレクサを示す略図的ブロック図であり、図１（ｂ）は、第１の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタの略図的平面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタの振幅特性と、バンドパスフィルタの容量の振幅特性を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタの位相特性と、バンドパスフィルタの容量の位相特性を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態のデュプレクサの送信特性及び受信特性、並びに遅延素子を接続していない比較例のデュプレクサの送信特性及び受信特性を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態のデュプレクサにおける送信特性と、比較例のデュプレクサにおける送信特性を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態のデュプレクサにおけるアイソレーション特性と、比較例のデュプレクサにおけるアイソレーション特性を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施形態において、トランスバーサル型弾性波フィルタのＩＤＴ間距離を０．５λ、５．６λ及び１０．７λとした場合の送信波形及び受信波形を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態において、トランスバーサル型弾性波フィルタのＩＤＴ間距離を０．５λ、５．６λ及び１０．７λとした場合の各送信波形を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態において、トランスバーサル型弾性波フィルタのＩＤＴ間距離を０．５λ、５．６λ及び１０．７λとした場合の各アイソレーション波形を示す図である。
【図１０】図１０は、ＩＤＴ間の距離と帯域外減衰量の拡大を図り得る周波数範囲との関係を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施形態で用いられるトランスバーサル型弾性波フィルタの構造を模式的に示す平面図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタ及び第２の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタの振幅特性を示す図である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタ及び第２の実施形態で用いられているトランスバーサル型弾性波フィルタの位相特性を示す図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態に係るデュプレクサにおける送信フィルタの減衰量周波数特性と、トランスバーサル型弾性波フィルタを接続していない比較例の送信フィルタの減衰量周波数特性を示す図である。
【図１５】図１５は、図１４の要部を拡大して示す図である。
【図１６】図１６は、第２の実施形態において、ＩＤＴ間の距離を１．３λとした場合、傾斜構造を有せず、ＩＤＴ間の距離を１．３λまたは１０．８λとした第３及び第４の実施形態の各送信波形を示す図である。
【図１７】図１７は、第２の実施形態において、ＩＤＴ間の距離を１．３λとした場合、傾斜構造を有せず、ＩＤＴ間の距離を１．３λまたは１０．８λとした第３及び第４の実施形態の各送信波形を拡大したスケールで示す図である。
【図１８】図１８は、トランスバーサル型弾性波フィルタ及びバンドパスフィルタの容量の振幅特性を示す図である。
【図１９】図１９は、トランスバーサル型弾性波フィルタ及びバンドパスフィルタの容量の位相特性を示す図である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
なお、本発明において、同振幅とは、バンドパスフィルタの振幅と、弾性波フィルタの振幅とが等しい場合だけでなく、弾性波フィルタにバンドパスフィルタを接続した場合に、弾性波フィルタの振幅Ｘと、バンドパスフィルタの振幅Ｙとが、両フィルタの信号の振幅について１０ｌｏｇ１０Ｘ／Ｙ＝−５ｄＢ〜＋３ｄＢの範囲内であれば同振幅に含まれるとする。特許文献１に記載のように、本発明で定めた同振幅の状態となり、減衰量の拡大を図り得る。従って、バンドパスフィルタ１０の信号の振幅と弾性表面波フィルタ１１の信号の振幅とは、両者が等しい場合に限らず、互いに等しい信号の振幅を含む上記で説明した同振幅の範囲内であればよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
図４の破線Ａ及び破線Ｂは、それぞれ上記デュプレクサ１における送信波形Ｔｘと受信波形Ｒｘとを示す。また、実線及び二点鎖線は、それぞれ弾性表面波フィルタ１１を接続していない比較例のデュプレクサにおける送信波形と受信波形とを示す。図５は、図４中の上記デュプレクサにおける送信波形と、上記比較例の送信波形を取り出して示す図である。図６は、上記デュプレクサのアイソレーション特性と上記比較例のアイソレーション特性とを示す図である。なお、図５及び図６においては、破線Ａ，Ｂが実施形態の結果を、実線が比較例の結果を示す。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
また、図６から明らかなように、破線Ｂで示す本実施形態のアイソレーション特性と、実線で示す比較例のアイソレーション特性とを比較すれば、受信帯域Ｆｘにおけるアイソレーションの減衰量を拡大し得ることがわかる。具体的には、受信帯域Ｆｘの低域側である７４６ＭＨｚの周波数において、図６に示すアイソレーションの減衰量が１０ｄＢ程度拡大し得ることが分かる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
図８から明らかなように、ＩＤＴ間の距離を０．５λとした場合には、上記受信帯域Ｆｘにおける減衰量をより効果的に大きくすることができる。また、図５及び図８から明らかなように、ＩＤＴ間の距離が０．５λの場合、受信帯域Ｆｘにおける減衰量が比較例よりも３ｄＢ以上改善する周波数範囲は７４６ＭＨｚ〜７５０．５ＭＨｚで４．５ＭＨｚである。従って、前述した比較例に比べ、やはり減衰量を拡大し得る周波数範囲を広げ得ることがわかる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
上記傾斜型のトランスバーサル型弾性表面波フィルタ２１を、送信周波数が７７７ＭＨｚ〜７８７ＭＨｚ付近にあるラダー型回路構成のバンドパスフィルタ１０に並列に接続した。
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月9日(2015.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタに並列に接続されており、
前記バンドパスフィルタの減衰域内の所望の周波数において、前記バンドパスフィルタと振幅特性が等しく、位相が逆位相である特性を有する遅延素子とを備え、
前記遅延素子が、第１のＩＤＴと第２のＩＤＴとを有するトランスバーサル型弾性波フィルタからなり、第１のＩＤＴと第２のＩＤＴとの間の距離がＩＤＴの電極指周期により定まる波長をλとしたときに、１２λ以下とされている、フィルタ装置。
【請求項２】
前記トランスバーサル型弾性波フィルタが、傾斜型ＩＤＴを有するトランスバーサル型弾性波フィルタである、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記遅延素子として、複数の前記トランスバーサル型弾性波フィルタを有し、少なくとも１つのトランスバーサル型弾性波フィルタにおける電極指ピッチが、残りのトランスバーサル型弾性波フィルタの電極指ピッチと異なっている、請求項１または２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記第１のＩＤＴと前記第２のＩＤＴとの間の距離が６λ以下である、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
アンテナに接続された第１の端子と、送信端子と、受信端子とを有するデュプレクサであって、
前記第１の端子と前記送信端子または前記受信端子との間で接続されており、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタ装置からなる第１のフィルタ部と、
前記第１の端子と前記受信端子または前記送信端子との間に接続されており、前記第１のフィルタ部と通過帯域が異なる第２のフィルタ部とを備える、デュプレクサ。
【国際調査報告】
2014034215.tif 000022
2014034215.tif 000023
2014034215.tif 000024
2014034215.tif 000025