(57)【要約】  損失が低い高性能なフィルタを提供する。直列腕に配置された直列腕圧電薄膜共振器と、並列腕に配置された並列腕圧電薄膜共振器とを有し、直列腕圧電薄膜共振器および並列腕圧電薄膜共振器は、それぞれ、基板（２１）と、基板（２１）上に形成された下部電極（２２）と、下部電極（２２）上に形成された圧電膜（２３）と、圧電膜（２３）上に形成された上部電極（２４）とを有する。直列腕圧電薄膜共振器は、共振部（２９）の短軸の長さＢに対する長軸の長さＡの比（Ａ／Ｂ）が、並列腕圧電薄膜共振器における比よりも高い。
2009066380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列腕に配置された直列腕圧電薄膜共振器と、
並列腕に配置された並列腕圧電薄膜共振器とを備え、
前記直列腕圧電薄膜共振器および前記並列腕圧電薄膜共振器は、それぞれ、基板と、前記基板上に形成された下部電極と、前記下部電極上に形成された圧電膜と、前記圧電膜上に形成された上部電極とを有し、前記圧電膜を挟む前記下部電極と前記上部電極とが対向して共振部が形成されたフィルタにおいて、
前記直列腕圧電薄膜共振器は、前記共振部の前記圧電膜平面方向における最も短い幅Ｂに対する最も長い幅Ａの比（Ａ／Ｂ）が、前記並列腕圧電薄膜共振器における比よりも高いことを特徴とするフィルタ。
【請求項２】
前記共振部の形状が楕円または長方形である請求項１記載のフィルタ。
【請求項３】
前記共振部の下における前記基板には、空隙が形成されている請求項１または２記載のフィルタ。
【請求項４】
前記圧電膜は、（００２）方向を主軸とする配向性を示す窒化アルミニウムまたは酸化亜鉛である請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィルタ。
【請求項５】
送信用フィルタと、
前記送信用フィルタと通過周波数帯域が異なる受信用フィルタとを備え、
前記送信用フィルタおよび前記受信用フィルタの少なくとも１つは、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィルタを用いて構成されたデュプレクサ。
【請求項６】
アンテナと、
前記アンテナと接続された請求項５記載のデュプレクサと、
前記デュプレクサと接続された信号処理部とを備えた通信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の圧電薄膜共振器を有するフィルタ、それを用いたデュプレクサおよびそのデュプレクサを用いた通信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される無線機器の急速な普及により、小型で軽量な共振器およびこれを組み合わせて構成したフィルタの需要が増大している。これまでは主として誘電体フィルタと表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタとが使用されてきたが、最近では、特に高周波での特性が良好で、かつ小型化とモノリシック化が可能な素子である圧電薄膜共振器を用いて構成されたフィルタが注目されつつある。【０００３】
圧電薄膜共振器としては、ＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）とＳＭＲ(Ｓｏｌｉｄｌｙ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ)がある。ＦＢＡＲは、基板上に下部電極、圧電膜、および上部電極からなる積層膜構造を有している。圧電膜を挟み下部電極と上部電極とが対向する部分（共振部）における下部電極の下に空隙が形成されている。ここで、ＦＢＡＲにおける空隙には、基板表面に設けられた犠牲層をウエットエッチングすることにより下部電極と基板との間に形成される空隙（キャビティ）（例えば、特許文献１参照）と、ウエットエッチングまたはドライエッチング等により基板に形成される空隙（バイアホール）（例えば、非特許文献１参照）とがある。ＳＭＲは、ＦＢＡＲの空隙の代わりに音響多層膜を有している。音響多層膜は、音響インピーダンスが高い膜と低い膜を交互にλ／４（λ：弾性波の波長）の膜厚で積層されている。【０００４】
これらの圧電薄膜共振器を入力端子と、出力端子との間の直列腕および並列腕に配置してフィルタが構成される。このフィルタにおいて、直列腕の圧電薄膜共振器の共振周波数と並列腕の圧電薄膜共振器の反共振周波数をほぼ一致させると、帯域通過フィルタとして動作する。
【特許文献１】特開昭６０−１８９３０７号公報
【非特許文献１】Ｋ．ＮＡＫＡＭＵＲＡ、Ｈ．ＳＡＳＡＫＩ、Ｈ．ＳＨＩＭＩＺＵ、「ＺｎＯ／ＳｉＯ2−ＤＩＡＰＨＲＡＧＭ  ＣＯＭＰＯＳＩＴＥ  ＲＥＳＯＮＡＴＯＲ  ＯＮ  Ａ  ＳＩＬＩＣＯＮ  ＷＡＦＥＲ」、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．、１９８１年、１７巻、５０７−５０９頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の通信機の小型化、低消費電力化に伴い、フィルタの通過帯域における損失の低下が求められている。【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、損失が低い高性能なフィルタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のフィルタは、直列腕に配置された直列腕圧電薄膜共振器と、並列腕に配置された並列腕圧電薄膜共振器とを有し、前記直列腕圧電薄膜共振器および前記並列腕圧電薄膜共振器は、それぞれ、基板と、前記基板上に形成された下部電極と、前記下部電極上に形成された圧電膜と、前記圧電膜上に形成された上部電極とを有し、前記圧電膜を挟む前記下部電極と前記上部電極とが対向して共振部が形成される。上記課題を解決するために、前記直列腕圧電薄膜共振器は、前記共振部の前記圧電膜平面方向における最も短い幅Ｂに対する最も長い幅Ａの比（Ａ／Ｂ）が、前記並列腕圧電薄膜共振器における比よりも高いことを特徴とする。【０００８】
本願発明者により、共振部の最も長い幅Ａが最も短い幅Ｂより長くなるにつれて、共振点におけるＱ値が高くなることが見つけられた。また、共振部の最も長い幅Ａが最も短い幅Ｂに近づくにつれて、反共振点におけるＱ値が高くなることが見つけられた。【０００９】
上記構成のフィルタにおいて、直列腕圧電薄膜共振器の共振部の最も短い幅Ｂに対する最も長い幅Ａの比が並列腕圧電薄膜共振器のそれより高いために、直列腕圧電薄膜共振器の共振点においてＱ値が高くなる。また、並列腕圧電薄膜共振器の共振部の最も短い幅Ｂに対する最も長い幅Ａの比が直列腕圧電薄膜共振器のそれより低いために、並列腕圧電薄膜共振器の反共振点においてＱ値が高くなる。そのため、フィルタの通過帯域における損失が低くなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧電薄膜共振器フィルタにおいて、直列腕の圧電薄膜共振器の共振点におけるＱ値および並列腕の圧電薄膜共振器の反共振点におけるＱ値を最適化することにより、損失が低い高性能なフィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るラダー型フィルタの構成を示す回路図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施の形態１に係る直列共振器の構成を示す上面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施の形態１に係る直列共振器の構成を示す断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の実施の形態１に係る並列共振器の構成を示す断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の実施の形態１に係るラダー型フィルタの直列腕の構成を示す回路図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の実施の形態１に係るラダー型フィルタの並列腕の構成を示す回路図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本発明の実施の形態１に係るラダー型フィルタの直列腕および並列腕の減衰特性を示すグラフである。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施の形態１に係るラダー型フィルタの１段分の構成を示す回路図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施の形態１に係るラダー型フィルタの１段分の減衰特性を示すグラフである。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の実施の形態１に係る圧電薄膜共振器の軸比に対する共振点におけるＱ値の値を示すグラフである。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の実施の形態１に係る圧電薄膜共振器の軸比に対する反共振点におけるＱ値の値を示すグラフである。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施の形態１に係るラダー型フィルタの製造工程を示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａのつぎの工程を示す断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図６Ｂのつぎの工程を示す断面図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、図６Ｃのつぎの工程を示す断面図である。
【図７】図７は、実施例に係るラダー型フィルタの構成を示す回路図である。
【図８】図８は、実施例と比較例のラダー型フィルタにおける減衰特性を示すグラフである。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２に係る通信機の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１２】
１  ラダー型フィルタ
２、３１、３４、３７、Ｔｉｎ  入力端子
３、３２、３５、３８、Ｔｏｕｔ  出力端子
４  第１フィルタ
５  第２フィルタ
６  第３フィルタ
７、８、９、３３、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４  直列共振器
１０、１１、１２、３６、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３  並列共振器
２１  基板
２２  下部電極
２３  圧電膜
２４  上部電極
２５  質量負荷膜
２６  積層膜
２７  空隙
２８  開口部
２９  共振部
４１、４２、４３、５１、５２  減衰特性
６１  アンテナ
６２  デュプレクサ
６３  送信側信号処理部
６４  受信側信号処理部
６５  マイク
６６  スピーカ
６７  送信用フィルタ
６８  受信用フィルタ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のフィルタは、上記構成を基本として、以下のような種々の態様をとることができる。【００１４】
すなわち、前記共振部の形状が楕円または長方形である構成にすることもできる。特に、楕円形状にすることにより、上部電極と下部電極とを結ぶ方向に垂直な方向に不要な波が生じることを低減することができる。不要な波を低減することによりスプリアスを低減することができる。【００１５】
また、前記共振部の下における前記基板には、空隙が形成されている構成にすることができる。この構成にすることより、共振部における振動が基板に逃げることが防がれて、フィルタにおける損失を低減することができる。【００１６】
また、前記圧電膜は、（００２）方向を主軸とする配向性を示す窒化アルミニウムまたは酸化亜鉛である構成にすることもできる。（００２）方向を主軸とする配向性を示す窒化アルミニウムおよび酸化亜鉛は、圧電効率が高いために、圧電膜に用いるとフィルタにおける損失が低くなる。【００１７】
本発明のデュプレクサは、送信用フィルタと、前記送信用フィルタと通過周波数帯域が異なる受信用フィルタとを備え、前記送信用フィルタおよび前記受信用フィルタの少なくとも１つは、上記記載のフィルタを用いて構成される。この構成により、フィルタの損失が低いため、デュプレクサの損失が低くなる。【００１８】
本発明の通信機は、アンテナと、前記アンテナと接続された上記記載のデュプレクサと、前記デュプレクサと接続された信号処理部とを備える。この構成により、デュレクサの損失が低いため、通信機は消費電力が少ない。【００１９】
（実施の形態１）
〔１．フィルタの構成〕
図１は、本発明の実施の形態１に係るラダー型フィルタ１の構成を示す回路図である。入力端子２と出力端子３との間に第１フィルタ４、第２フィルタ５および第３フィルタ６が配置されている。第１フィルタ４は、直列腕に配置された直列共振器７と、並列腕に配置された並列共振器１０とを有する。第２フィルタ５は、直列腕に配置された直列共振器８と、並列腕に配置された並列共振器１１とを有する。第３フィルタ６は、直列腕に配置された直列共振器９と、並列腕に配置された並列共振器１２とを有する。直列共振器７、８、９および並列共振器１０、１１、１２は、圧電薄膜共振器である。【００２０】
直列共振器７、８、９は、共振周波数がＦｒｓであり、反共振周波数がＦａｓである。並列共振器１０、１１、１２は、共振周波数がＦｒｐであり、反共振周波数がＦａｐである。直列共振器７、８、９の共振周波数Ｆｒｓと、並列共振器１０、１１、１２の反共振周波数Ｆａｐをほぼ一致させることにより、ラダー型フィルタ１は通過帯域フィルタとして動作する。【００２１】
図２Ａは直列共振器７の構成を示す上面図であり、図２Ｂは図２Ａに示す直列共振器７のＸ−Ｘ線の断面図である。なお、直列共振器８、９は、直列共振器７と同様の構成である。図２Ｃは、並列共振器１０の構成を示す断面図である。なお、並列共振器１１、１２は、並列共振器１０と同様の構成である。【００２２】
図２Ａ、２Ｂに示す直列共振器７において、シリコンからなる基板２１上の一部に下部電極２２が形成されている。基板２１は、シリコン以外にガラス、ＧａＡｓなどを用いることもできる。基板２１上および下部電極２２上には、圧電膜２３が形成されている。圧電膜２３としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）などを用いることができる。圧電膜２３上に上部電極２４が形成されている。下部電極２２および上部電極２４としては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）等あるいはこれらを組み合わせた積層材料を用いることができる。【００２３】
下部電極２２と、圧電膜２３と上部電極２４とで積層膜２６が形成されている。圧電膜２３を挟み下部電極２２と上部電極２４とが対向する部分（共振部２９）は、図２Ａに示すように、紙面上において楕円形状である。図２Ｂに示すように、共振部２９における基板２１には、空隙２７が形成されている。共振部２９下の基板２１には、空隙２７が形成されている。この構成により、圧電膜２３内の振動が基板２１に逃げなくなり、入出力信号の損失の低下を防ぐことができる。なお、基板２１において、空隙２７が形成された領域は、共振部２９の真下領域のみだけでなく、真下領域を含む領域であっても上記効果を得ることができる。圧電膜２３において、共振部２９以外の領域に、下部電極２２と外部電極を接続するための開口部２８が形成されている。【００２４】
下部電極２２と上部電極２４との間に高周波の電気信号が印加されると、下部電極２２と上部電極２４とに挟まれた圧電膜２３内部に逆圧電効果によって励振される弾性波あるいは、圧電効果に起因する歪みによって生じる弾性波が発生する。そして、これらの弾性波が電気信号に変換される。このような弾性波は、下部電極２２と上部電極２４とがそれぞれ空気に接している面で全反射されるため、厚み方向に主変位をもつ縦振動波となる。この弾性波は、下部電極２２、圧電膜２３および上部電極２４からなる積層膜２６の総膜厚Ｈが、波長λの１／２（１／２波長）の整数倍（ｎ倍）となる場合に共振する。ここで、圧電膜の材料によって決まる弾性波の伝搬速度をＶ、共振周波数をＦとすると、Ｖ＝Ｆλなので、共振周波数はＦ＝ｎＶ／（２Ｈ）となる。したがって、積層膜の総膜厚Ｈを規定することにより、圧電薄膜共振器に所望の周波数特性をもたすことができる。【００２５】
図２Ｃに示すように、並列共振器１０の構成は、上部電極２４上に質量負荷膜２５が形成されている点および後述するように共振部２９の形状が異なる以外は、直列共振器７と同様の構成である。質量負荷膜２５は、積層膜２６に含まれ、並列共振器１０の共振周波数がＦｒｐとなり、反共振周波数がＦａｐとなるように、厚さが規定されている。【００２６】
図２Ａに示すように、共振部２９の楕円長軸の長さをＡ、短軸の長さをＢとし、ＡとＢの長さの比（Ａ／Ｂ：軸比）をａ：ｂとする。直列共振器７、８、９は、軸比が全ての並列共振器１０、１１、１２の軸比より高くなるように形成されている。【００２７】
以上のように、フィルタを構成すると、フィルタの通過帯域における損失が低減される。以下、この損失の低減のメカニズムについて説明する。【００２８】
〔２．損失の低減のメカニズム〕
図３Ａは直列共振器が配置された直列腕の構成を示し、図３Ｂは並列共振器が配置された並列腕の構成を示す回路図である。図３Ｃは、図３Ａおよび図３Ｂに示すそれぞれの回路における減衰量の周波数特性（減衰特性）４１、４２を示すグラフである。また、図４Ａは１段のフィルタの構成を示す回路図であり、図４Ｂは１段のフィルタの減衰特性４３を示すグラフである。【００２９】
図３Ａに示す直列共振器３３は、共振周波数がＦｒｓであり、反共振周波数がＦａｓである。図３Ｃにおいて実線で示すように、入力端子３１と出力端子３２との間の減衰特性４１は、共振周波数Ｆｒｓで最小となり、反共振周波数Ｆａｓで最大となる。一方、図３Ｂに示す並列共振器３６は、共振周波数がＦｒｐであり、反共振周波数がＦａｐである。図３Ｃにおいて破線で示すように、入力端子３４と出力端子３５との間の減衰特性４２は、共振周波数Ｆｒｐで最大となり、反共振周波数Ｆａｐで最小となる。【００３０】
図４Ａに示すように、直列共振器３３と並列共振器３６とを接続し、直列共振器３３の共振周波数Ｆｒｓと並列共振器３６の反共振周波数Ｆａｐの周波数をほぼ一致させるとフィルタが構成される。図４Ｂに示すように、このフィルタの入力端子３７と出力端子３８との間の減衰特性４３は、図３Ｃに示す減衰特性４１と減衰特性４２とを掛け合わせた特性となる。つまり、減衰特性４３は、図４Ｂに示すように、周波数Ｆｒｓの近傍（通過帯域）の周波数では減衰量が少なく、周波数ＦｒｐおよびＦａｓで減衰量が多く（極大）、周波数Ｆｒｐより低周波数側および周波数Ｆａｓより高周波数側（減衰域）において、減衰量が通過帯域より多くなる。【００３１】
減衰特性４３において、通過領域の減衰量を減らすには、減衰特性４１の周波数Ｆｒｓにおける減衰量および減衰特性４２の周波数Ｆａｐにおける減衰量を減らせばよい。つまり、直列共振器７、８、９の共振周波数ＦｒｓでのＱ値および並列共振器１０、１１、１２の反共振周波数ＦａｐでのＱ値を上げればよい。【００３２】
図５Ａは圧電薄膜共振器の楕円形状の共振部の軸比を変化させて、共振点におけるＱ値を測定した結果を示すグラフであり、図５Ｂは圧電薄膜共振器の楕円形状の共振部の軸比を変化させて、反共振点におけるＱ値を測定した結果を示すグラフである。なお、インピーダンスを整合させるため、共振部２９の面積を一定にし、軸比のみを変化させている。【００３３】
図５Ａに示すように、軸比を増加させていくと、共振点におけるＱ値が増加する。一方、図５Ｂに示すように、軸比を増加させていくと、反共振点におけるＱ値が減少する。つまり、通過帯域においてフィルタの入出力の損失を低下させるには、直列共振器７、８、９におけるそれぞれの軸比を大きくし、逆に、並列共振器１０、１１、１２におけるそれぞれの軸比を小さくするとよい。【００３４】
共振部２９の形状により、Ｑ値が変化する原因としては、以下のものが挙げられる。共振部２９において、面積を一定にして短軸に対する長軸の比率を高くすると、短軸方向は短くなる。短軸方向に上部電極からの信号引き出し線を配置した場合、線路長が短縮されることとなり、共振子の抵抗損失が低減する。これが、共振点におけるＱ値が高くなる原因となる。【００３５】
圧電薄膜共振器を構成する積層膜２６は、成膜時に応力をもっており、空隙２７を形成すると積層膜２６はその応力によって変形する。積層膜２６は空隙２７の形成後に変形することによって成膜時の応力は開放される。短軸の長さに対する長軸の長さの比率を低くした場合、共振部２９の面積に対する円周の長さが短くなり、その結果、成膜時の応力が開放されやすくなる。このことが反共振周波数におけるＱ値が高くなる原因となる。【００３６】
〔３．フィルタの製造方法〕
次に、上記フィルタの製造方法について説明する。図６Ａ〜図６Ｄは、フィルタの製造工程を示す断面図である。図６Ａ〜図６Ｄにおいて、右側に直列共振器を形成し、左側に並列共振器を形成する。【００３７】
まず、図６Ａに示すように、シリコンからなる基板２１上に０．６〜１．２Ｐａの圧力下のＡｒガス雰囲気中で、Ｒｕ膜をスパッタリング法により成膜する。つぎに、露光技術およびエッチング技術を用い、Ｒｕ膜を共振部が楕円形状となるように、所定の形状にして下部電極２２を形成する。【００３８】
つぎに、図６Ｂに示すように、基板２１上および下部電極２２上に、約０．３Ｐａの圧力下のＡｒ／Ｎ2混合ガス雰囲気中でスパッタリング法を用いて、圧電膜２３となるＡｌＮ膜を形成する。つぎに、圧電膜２３上に、０．６〜１．２Ｐａの圧力下のＡｒガス雰囲気中でスパッタリング法を用いて、上部電極２４となるＲｕ膜を形成する。さらに、並列共振器の上部電極２４上に、スパッタリング法を用いて質量負荷膜２５となるＴｉ膜を形成する。【００３９】
つぎに、図６Ｃに示すように、露光技術およびエッチング技術を用い、圧電膜２３、上部電極２４および質量負荷膜２５を所定の形状となるように不要部分を取り除き、同時に圧電膜２３に開口部２８を形成する。【００４０】
つぎに、図６Ｄに示すように、Ｄｅｅｐ−ＲＩＥ（反応性ドライエッチング）法を用いて、基板２１を裏面からエッチングすることにより、共振部２９の下の基板２１に空隙２７を形成する。最後に、下部電極２２および上部電極２４を他の共振器、グランドあるいは信号線（図示せず）と配線する。以上により、ラダー型フィルタ１が完成する。【００４１】
〔４．実施例〕
次に、軸比の具体的な数値を挙げて、上述したフィルタの実施例について説明する。図７は、本実施例に係るラダー型フィルタの回路図である。入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に直列共振器Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４が順に直列に接続されている。直列共振器Ｓ１２と直列共振器Ｓ２との間のノードとグランドとの間に並列共振器Ｐ１が接続され、直列共振器Ｓ２と直列共振器Ｓ３との間のノードとグランドとの間に並列共振器Ｐ２が接続され、直列共振器Ｓ３と直列共振器Ｓ４との間のノードとグランドとの間に並列共振器Ｐ３が接続されている。【００４２】
図８は、本実施例に係るラダー型フィルタの減衰特性５１と、比較例に係るラダー型フィルタの減衰特性５２とを示すグラフである。比較例のフィルタの回路構成は、図７に示す回路図と同様である。実施例と比較例のフィルタにおいて、実施例では直列共振器の軸比が並列共振器の軸比より大きいが、比較例では直列共振器の軸比と並列共振器の軸比とがほぼ同じである点が異なる。実施例および比較例におけるフィルタを構成する各直列共振器および並列共振器の構成をそれぞれ表１および表２に示す。表１は、実施例のフィルタにおける各直列共振器および並列共振器の構成を示す表である。表２は、比較例のフィルタにおける各直列共振器および並列共振器の構成を示す表である。【００４３】
【表１】
2009066380.tif 000003
【００４４】
【表２】
2009066380.tif 000004
【００４５】
本実施例のラダー型フィルタにおいて、並列共振器Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の軸比は、６：５である。また、直列共振器Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の軸比は、並列共振器Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のすべての軸比より高い８：５〜９：５である。一方、比較例のラダー型フィルタでは、並列共振器Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の軸比と、直列共振器Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の軸比とが共に６：５（直列共振器Ｓ１２のみ６．５：５）である。【００４６】
図８に示すように、実施例に係るラダー型フィルタの減衰特性５１は、比較例に係るラダー型フィルタの減衰特性５２に比べ、通過帯域（例えば１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚ）において、損失が約０．１ｄＢ低減されている。このように、本実施例におけるラダー型フィルタは、比較例におけるラダー型フィルタよりも通過帯域の損失が低減する。【００４７】
〔５．効果〕
以上のように、本実施の形態に係るフィルタは、共振部の軸比が直列共振器では高く、並列共振器では低くすることにより、通過帯域における損失を低減することができる。【００４８】
なお、（００２）方向を主軸とする配向性を示す窒化アルミニウムまたは酸化亜鉛は、圧電変換特性が良好であるため、これを圧電膜として用いることで、フィルタの通過帯域における損失をさらに低減することができる。【００４９】
また、本実施の形態では、共振部を楕円形状としたが、楕円形状に限定されず、長方形などであってもよい。共振部の形状が楕円以外の場合であっても、共振部の形状において、最も幅が長い方向を長軸方向、最も幅が短い方向を短軸方向とみなして、ラダー型フィルタを構成することにより、楕円形状の場合と同様に通過帯域における損失を低減する効果が得られる。ただし、共振部を楕円形状にすると、上部電極と下部電極とを結ぶ方向に垂直な方向に不要な波が生じにくく、そのため、スプリアスの発生が低減される。【００５０】
実施の形態において、ラダー型フィルタの場合を例に示したが、多重モード型フィルタやラティス型フィルタ等その他のフィルタの場合でもよい。また、空隙がバイアホールであるＦＢＡＲを用いた場合を例に示したが、空隙がキャビティであるＦＢＡＲでも同様の効果が得られ、またＦＢＡＲではなくＳＭＲでもＦＢＡＲと同様の効果が得られる。【００５１】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る通信機を示す構成図である。通信機は、アンテナ６１と、デュプレクサ６２と、送信側信号処理部６３と、受信側信号処理部６４と、マイク６５と、スピーカ６６とを有する。デュプレクサ６２は、送信用フィルタ６７と、受信用フィルタ６８とを有している。受信用フィルタ６８は、送信用フィルタ６７の通過帯域と異なる通過帯域（受信帯域）を有する。【００５２】
マイク６５は、音声を音声信号に変換して、音声信号を送信側信号処理部６３に入力する。送信側信号処理部６３は、音声信号を変調した送信信号を生成する。デュプレクサ６２は、送信側信号処理部６３で生成された送信信号をアンテナ６１に入力する。【００５３】
アンテナ６１は、送信信号を電波に変換して出力する。また、アンテナ６１は、電波を電気信号である受信信号に変換し、受信信号をデュプレクサ６２に入力する。デュプレクサ６２において、受信用フィルタ６８は、受信帯域の受信信号を通過させ、受信側信号処理部６４に入力する。一方、送信用フィルタ６７は、通過帯域が受信帯域と異なるため、受信信号を通過させない。したがって、受信信号は送信側信号処理部６３に入力されない。受信側信号処理部６４は、受信信号に対して検波、増幅などの処理を行い、音声信号を生成する。スピーカ６６は、音声信号を音声に変換して出力する。【００５４】
送信用フィルタ６７および受信用フィルタ６８には、図１に示した構成のラダー型フィルタ１が用いられる。このラダー型フィルタ１を用いると、通信帯域における損失を低減することができる。この送信用フィルタ６７および受信用フィルタ６８を有するデュプレクサ６２を用いることにより、通信機の電力損失を低減することができる。これにより、従来の通信機より低電力で同一強度の電波を出力することができるため、例えば、電池を備えた通信機の使用可能時間を延ばすことができる。【００５５】
なお、通信機がマイク６５およびスピーカ６６を備えた構成について説明したが、必ずしもこの構成に限定されず、例えば、パーソナルコンピュータのように必ずしもマイク６５またはスピーカ６６を必要としないもの、および音声データ以外のデータを送受信するものであってもよい。【００５６】
以上、本発明の実施について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明のフィルタは、通過帯域における損失が少ないという利点を有し、通信機などに利用可能である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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