(57)【要約】 【課題】  デュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタの帯域幅を広げる手段を得る。【解決手段】  圧電基板上に３つのＩＤＴ電極を配置して第１のトランスバーサル型弾性表面波フィルタを形成し、該第１のトランスバーサル型弾性表面波フィルタに平行して３つのＩＤＴ電極を配置して第２のトランスバーサル型弾性表面波フィルタを形成し、第１及び第２のトランスバーサル型弾性表面波フィルタを並列接続して構成するデュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタであって、前記第１のトランスバーサル型弾性表面波フィルタの電極ピッチｐ１と第２のトランスバーサル型弾性表面波フィルタの電極ピッチｐ２とを互いに異ならせた弾性表面波フィルタ。【選択図】  図１
2006261963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上に表面波の伝搬方向に沿って３つのＩＤＴ電極を配置して第一のトランスバーサル型弾性表面波フィルタを形成し、該第一のトランスバーサル型弾性表面波フィルタに平行して３つのＩＤＴ電極を配置して第二のトランスバーサル型弾性表面波フィルタを形成し、第一及び第二のトランスバーサル型弾性表面波フィルタを並列接続して構成するデュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタにおいて、
前記第一のトランスバーサル型弾性表面波フィルタの電極ピッチｐ１と第二のトランスバーサル型弾性表面波フィルタの電極ピッチｐ２とを互いに異ならせたことを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項２】
前記電極ピッチｐ１とｐ２の平均値をｐ０としたとき、（ｐ１−ｐ０）／ｐ０の絶対値が０より大きく、０．０１５より小さい値になることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波フィルタに関し、特に帯域幅を広帯域化したデュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、弾性表面波デバイス（ＳＡＷデバイス）は通信分野で広く利用され、高性能、小型、量産性等の優れた特徴を有することから特に携帯電話等に多く用いられている。図６はトランスバーサル型弾性表面波フィルタの基本的な構成を示す図であって、圧電基板１１の主面上に表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極１２、１３を所定の間隔を隔して配置する。ＩＤＴ電極１２、１３はそれぞれ互いに間挿し合う複数本の電極指を有する一対の櫛形電極により形成され、ＩＤＴ電極１２の一方の櫛形電極は入力端子ＩＮに接続されると共に、他方の櫛形電極は接地される。さらに、ＩＤＴ電極１３の一方の櫛形電極は出力端子ＯＵＴに接続され、他方の櫛形電極は接地されてトランスバーサル型ＳＡＷフィルタが構成される。
【０００３】
図６に示すような２個のＩＤＴ電極を用いて構成したトランスバーサル型ＳＡＷフィルタ（以下、２ＩＤＴ電極構成と称す）では、ＩＤＴ電極により励振された表面波は左右双方に均等に伝搬するので、本質的に６ｄＢの損失が発生することになる。そこで、挿入損失を低減すべく図７に示すような３個のＩＤＴ電極を用いたトランスバーサル型ＳＡＷフィルタ（以下、３ＩＤＴ電極構成と称す）が提案された。特公平２−１７９６４号公報には３つのＩＤＴ電極を用い弾性表面波素子が開示されている。図７の場合は、中央のＩＤＴ電極１５で励振された表面波は左右双方に伝搬するが、ＩＤＴ電極１５の両側に配置したＩＤＴ電極１４、１６によりピックアップされるので、挿入損失が低減できる利点がある。しかし、帯域幅が若干狭まる欠点もある。
なお、図７では中央のＩＤＴ電極１５を入力ＩＮ、両側のＩＤＴ電極１４、１６を並列接続して出力ＯＵＴとしたトランスバーサル型ＳＡＷフィルタを示したが、ＩＤＴ電極１４、１６を並列接続して入力ＩＮとし、ＩＤＴ電極１５を出力ＯＵＴとしても伝送特性は同じとなる。
【０００４】
図８は、圧電基板２１上に図７に示した３ＩＤＴ電極構成のトランスバーサル型ＳＡＷフィルタを２個（ＴＳ１、ＴＳ２）併置し、これらを並列接続して構成した、所謂デュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。トランスバーサル型ＳＡＷフィルタＴＳ１は３つのＩＤＴ電極２２、２３、２４から構成され、トランスバーサル型ＳＡＷフィルタＴＳ２は３つのＩＤＴ電極２２’、２３’、２４’から構成される。ＩＤＴ電極２２、２２’の一方の櫛形電極をそれぞれ入力ＩＮ１に接続し、ＩＤＴ電極２２、２２’の他方の櫛形電極をそれぞれ接地する。同様にＩＤＴ電極２４、２４’の一方の櫛形電極をそれぞれ入力ＩＮ２に接続し、ＩＤＴ電極２４、２４’の他方の櫛形電極をそれぞれ接地する。さらに、ＩＤＴ２３、２３’の一方の櫛形電極をそれぞれ出力ＯＵＴに接続し、ＩＤＴ電極２３、２３’の他方の櫛形電極をそれぞれ接地して、デュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタを構成する。
【特許文献１】特公平２−１７９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のデュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタの構成は、ＩＤＴ電極２２、２３、２４及びＩＤＴ電極２２’、２３’、２４’の電極ピッチｐ（励起される弾性表面波の波長に相当）を全て同一として構成していたため、挿入損失は低減できるものの帯域幅が狭まるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る弾性表面波フィルタの請求項１の発明は、圧電基板上に表面波の伝搬方向に沿って３つのＩＤＴ電極を配置して第一のトランスバーサル型弾性表面波フィルタを形成し、該第一のトランスバーサル型弾性表面波フィルタに平行して３つのＩＤＴ電極を配置して第二のトランスバーサル型弾性表面波フィルタを形成し、第一及び第二のトランスバーサル型弾性表面波フィルタを並列接続して構成するデュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタにおいて、前記第一のトランスバーサル型弾性表面波フィルタの電極ピッチｐ１と第二のトランスバーサル型弾性表面波フィルタの電極ピッチｐ２とを互いに異ならせて弾性表面波フィルタを構成することを特徴とする。
請求項２の発明は、前記電極ピッチｐ１とｐ２の平均値をｐ０としたとき、（ｐ１−ｐ０）／ｐ０の絶対値が０より大きく、０．０１５より小さい値になることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波フィルタである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の弾性表面波フィルタは、デュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタの上下トラックの電極ピッチを互いに異ならせて構成するため、フィルタの帯域幅を広帯域化できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は本発明に係る弾性表面波フィルタの実施の形態を示す概略平面図であって、圧電基板１上に表面波の伝搬方向に沿って３つのＩＤＴ電極２、３、４をそれぞれ所定の間隔を隔して配置し、第１の３ＩＤＴ電極のトランスバーサル型弾性表面波フィルタＴＳ１を構成する。ＩＤＴ電極２、３、４はそれぞれ互いに間挿し合う複数本の電極指を有する一対の櫛形電極により形成される。さらに、トランスバーサル型弾性表面波フィルタＴＳ１に平行して、ＴＳ１と同様に３つのＩＤＴ電極２’、３’、４’をそれぞれ所定の間隔を隔して配置し、第２のトランスバーサル型弾性表面波フィルタＴＳ２を構成する。
そして、ＩＤＴ電極２、２’の一方の櫛形電極をそれぞれ入力ＩＮ１に接続し、ＩＤＴ電極２、２’の他方の櫛形電極をそれぞれ接地する。同様にＩＤＴ電極４、４’の一方の櫛形電極をそれぞれ入力ＩＮ２に接続し、ＩＤＴ電極４、４’の他方の櫛形電極をそれぞれ接地する。さらに、ＩＤＴ３、３’の一方の櫛形電極をそれぞれ出力ＯＵＴに接続し、ＩＤＴ電極３、３’の他方の櫛形電極をそれぞれ接地して、デュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタを構成する。
【０００９】
本発明の特徴は、図１に示すように第１のトランスバーサル型弾性表面波フィルタＴＳ１のＩＤＴ電極２、３、４の電極ピッチｐ１と、第２のトランスバーサル型弾性表面波フィルタＴＳ２のＩＤＴ電極２’、３’、４’の電極ピッチｐ２とを互いに異ならせてデュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタを構成したことである。
【００１０】
本発明に到る実験結果を詳細に説明する。圧電基板に１２８°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３を用い、中心周波数を４０．０ＭＨｚ、ＩＤＴ電極２、３、４（２’、３’、４’）の電極対数をそれぞれ５、７、５対に設定して、デュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタを構成した。図１に示すトランスバーサル型弾性表面波フィルタＴＳ１、ＴＳ２の電極ピッチをそれぞれｐ１、ｐ２とし、これら電極ピッチの平均値をｐ０＝（ｐ１＋ｐ２）／２とする。図２に破線αで示す曲線は、電極ピッチパラメータ（ｐ１−ｐ０）／ｐ０が０、即ちｐ１＝ｐ２に設定した場合の、図１に示すデュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタの通過域特性である。図２の一点鎖線β及び実線γで示す曲線は、電極ピッチパラメータ（ｐ１−ｐ０）／ｐ０を０．０１５４、０．００９にそれぞれ設定した場合のデュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタの通過域特性である。このように上下のトラックの電極ピッチを互いに異ならせることにより、帯域幅、定損失（フィルタの中心周波数における挿入損失）、通過域内の平坦性が変化することを見出した。
【００１１】
そこで、電極ピッチｐ１、ｐ２と、帯域幅（２ｄＢ帯域幅）及び定損失との関係を電極ピッチパラメータ（ｐ１−ｐ０）／ｐ０を変化させて求めた。図３は横軸の電極ピッチパラメータ（ｐ１−ｐ０）／ｐ０と、縦軸の帯域幅（２ｄＢ帯域幅）及び定損失との関係を示す図であって、実線が帯域幅を示す曲線、破線が定損失を示す曲線である。この図より帯域幅は電極ピッチパラメータ（ｐ１−ｐ０）／ｐ０が約０．０１１のときに最大になることが分かる。また、定損失は電極ピッチパラメータ（ｐ１−ｐ０）／ｐ０が約０．０１２を越えると次第に大きくなることが分かる。
【００１２】
図４は電極ピッチパラメータ（ｐ１−ｐ０）／ｐ０を０．００９に設定した場合、つまり中心周波数を４０．０ＭＨｚ、ｐ０＝97.45μｍ、ｐ１＝98.325μｍ、ｐ２＝96.575μｍに設定した場合、上トラックのトランスバーサル型弾性表面波フィルタＴＳ１の通過域特性を破線αで、下トラックのトランスバーサル型弾性表面波フィルタＴＳ２の通過域特性を破線βで示す。そして、トランスバーサル型弾性表面波フィルタＴＳ１、ＴＳ２を並列接続して構成したデュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタの通過域特性を実線γで示す。２つのトランスバーサル型弾性表面波フィルタを並列接続して帯域が広がる理由は、トランスバーサル型弾性表面波フィルタＴＳ１の通過域は中心周波数ｆ０より若干低周波側に、フィルタＴＳ２の通過域は中心周波数より若干高周波側に位置し、終端インピーダンスがフィルタＴＳ１、ＴＳ２に対しそれぞれ若干ミスマッチするため、通過域特性にリップルが生じる。即ち、曲線αでは通過域の低域側でロスの小さい山があり、曲線βでは通過域の高域側でロスの小さい山がある。このようにフィルタＴＳ１、ＴＳ２のリップルが互いに異なるため、ＴＳ１、ＴＳ２を並列接続することにより、ＴＳ１のロスの山とＴＳ２のロスの谷とが加算されるため、通過帯域は平坦になり、且つＴＳ１、ＴＳ２の中心周波数がそれぞれ若干異なるので帯域幅が広がるものと推測される。
図５はデュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタの減衰特性を示す図であり、減衰域の特性に何ら悪影響はみられない。
【００１３】
以上では１２８°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３を用いて本発明を説明したが、他のカットのＬｉＮｂＯ３についても同様に適用できる。また、他の圧電材料、例えばＬｉＴａＯ３についても本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るデュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタの構成を示す概略平面図である。
【図２】デュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタの通過域特性を示す図である。
【図３】上下トラックの電極ピッチパラメータと、帯域幅及び定損失との関係を示す図である。
【図４】上下トラックのトランスバーサル型弾性表面波フィルタの特性と並列接続した場合のフィルタ特性である。
【図５】デュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタの減衰域特性である。
【図６】トランスバーサル型弾性表面波フィルタの基本的な構成を示す平面図である。
【図７】３ＩＤＴ電極のトランスバーサル型弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。
【図８】デュアルトラック型トランスバーサル弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  圧電基板
２、３、４、２’、３’、４’  ＩＤＴ電極
ｐ１、ｐ２  電極ピッチ
ＴＳ１、ＴＳ２  ３ＩＤＴ電極トランスバーサル型弾性表面波フィルタ
【図１】
2006261963.tif 000003
【図２】
2006261963.tif 000004
【図３】
2006261963.tif 000005
【図４】
2006261963.tif 000006
【図５】
2006261963.tif 000007
【図６】
2006261963.tif 000008
【図７】
2006261963.tif 000009
【図８】
2006261963.tif 000010