(57)【要約】    【課題】  通過帯域内の挿入損失及びＶＳＷＲ特性に優れており、かつ大型化を招くことなく、不平衡信号端子側のインピーダンスと平衡信号端子側のインピーダンスの比を容易に１：２に設定することが可能であるバランス型弾性表面波フィルタを提供する。      【解決手段】  不平衡信号端子３１に接続された第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１と、第１，第２の平衡信号端子３２，３３に接続された第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２１とが２段縦続接続されており、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１の中央の第２のＩＤＴ１３の狭ピッチ電極指部の電極指の本数をＮ１、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２１の中央の第５のＩＤＴ２３の狭ピッチ電極指部の電極指の本数をＮ２としたとき、Ｎ１＞Ｎ２とされている、バランス型弾性表面波フィルタ１。【選択図】  図１
2006086710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不平衡信号端子と、第１，第２の平衡信号端子とを有する平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタであって、
圧電基板と、
前記圧電基板上において表面波伝搬方向に沿って配置された第１〜第３のＩＤＴを有し、前記不平衡信号端子に第２のＩＤＴが接続されている第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部と、
前記圧電基板上において表面波伝搬方向に沿って配置された第４〜第６のＩＤＴを有し、前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部に縦続接続されており、前記第１，第２の平衡信号端子に第５のＩＤＴが接続されている第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部とを備え、
前記第２のＩＤＴ及び第５のＩＤＴが、それぞれ、第１，第３のＩＤＴ及び第４，第６のＩＤＴと隣り合っている側の端部から表面波伝搬方向において当該ＩＤＴの中央側に向かう一部の電極指の周期が、当該ＩＤＴの中央の電極指部分の周期よりも小さくされている狭ピッチ電極指部を有し、
前記第２のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指の本数をＮ１、前記第５のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指の本数をＮ２としたときに、Ｎ１＞Ｎ２とされていることを特徴とする、バランス型弾性表面波フィルタ。
【請求項２】
前記第２のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指ピッチをＰ１、前記第５のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指ピッチをＰ２としたときに、Ｐ１＞Ｐ２とされていることを特徴とする、請求項１に記載のバランス型弾性表面波フィルタ。
【請求項３】
前記第１のＩＤＴと、前記第４のＩＤＴとを接続している第１の信号線と、前記第３のＩＤＴと前記第６のＩＤＴとを接続している第２の信号線とを有し、前記第１の信号線を伝送する電気信号の位相と、前記第２の信号線を伝送する電気信号の位相とが１８０°異なるように、前記第１〜第６のＩＤＴが構成されている、請求項１または２に記載のバランス型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、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部が二段縦続接続された弾性表面波フィルタに関し、より詳細には、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機の小型化等にともなって、帯域フィルタを含むＲＦ段の小型化が強く求められている。そこで、近年、上記帯域フィルタとして、高周波に対応でき、かつ平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタが用いられてきている。
【０００３】
上記平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタの出力端は、平衡入出力もしくは差動入出力を有するミキサーＩＣ、すなわち平衡型ミキサーＩＣに接続される。平衡型ミキサーＩＣを用いた場合、ノイズの影響を低減することができ、かつ出力の安定化を図ることができる。従って、平衡型ミキサーＩＣは、携帯電話機の特性を高めるために、広く用いられてきている。
【０００４】
ところで、ＲＦ段に使用される弾性表面波フィルタのインピーダンスは、通常、５０Ωである。これに対して、これまでの平衡型ミキサーＩＣの入力インピーダンスは１５０〜２００Ωが主流である。そこで、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタでは、不平衡信号端子と平衡信号端子のインピーダンス比が約１：３〜１：４の範囲とされていることが多かった。
【０００５】
上記のような平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタの一例が、下記の特許文献１に記載されている。図１５は、特許文献１に記載のバランス型弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。
【０００６】
弾性表面波フィルタ５０１では、不平衡信号端子５０２に、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ５１１が接続されている。第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ５１１は、表面波伝搬方向に沿って配置されたＩＤＴ５１２〜５１４を有する。中央のＩＤＴ５１３が、不平衡信号端子５０２に接続されている。なお、ＩＤＴ５１２〜５１４の設けられている領域の表面波伝搬方向両側には反射器５１５，５１６が配置されている。
【０００７】
他方、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ５１１に、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ５２１が接続されている。縦結合共振子型弾性表面波フィルタ５２１は、表面波伝搬方向に配置されたＩＤＴ５２２〜５２４と、反射器５２５，５２６とを有する。ここでは、両側のＩＤＴ５２２，５２４が、信号線５０５，５０６により、ＩＤＴ５１２，５１４にそれぞれ電気的に接続されている。また、中央のＩＤＴ５２３は、表面波伝搬方向に分割された第１のＩＤＴ部５２３ａと、第２のＩＤＴ部５２３ｂとを有する。ＩＤＴ部５２３ａ，５２３ｂが、それぞれ、第１，第２の平衡信号端子５０３，５０４に電気的に接続されている。
【０００８】
弾性表面波フィルタ５０１では、上記のように第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部５１１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部５２１が縦続接続されており、ここでは、平衡信号端子５０３，５０４側のインピーダンスは２００Ωである旨が記載されている。すなわち、前述したインピーダンス比が１：４であるバランス型弾性表面波フィルタ５０１が開示されている。
【０００９】
他方、下記の特許文献２には、平衡−不平衡変換機能を有しない、弾性表面波フィルタが開示されている。図１６に示すように、特許文献２に記載されている弾性表面波フィルタ６０１では、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ６０２と、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ６０３とが縦続接続されている。入力端子６０４に第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部６０２が接続されており、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部６０３に、出力端子６０５が接続されている。
【００１０】
特許文献２では、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部６０２における電極指交叉幅と、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部６０３の電極指交叉幅とを異ならせることにより、入力インピーダンスが５０Ωとされ、出力インピーダンスが１５０Ωとされている。すなわち、前述したインピーダンス比が１：３である二素子縦続接続型の弾性表面波フィルタが構成されている。
【特許文献１】特開平１１−９７９６６号公報
【特許文献２】特開平９−３２１５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、上記弾性表面波フィルタの後段に接続される平衡型ミキサーＩＣとして、入力インピーダンスが１００Ωである平衡型ミキサーＩＣが増加している。従って、ＲＦ段に用いられる弾性表面波フィルタにおいても、出力インピーダンスを低くすることが求められている。すなわち、入力側インピーダンスと出力側インピーダンスの比が約１：２である、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタが要求されている。
【００１２】
前述した特許文献２に記載の構成では、平衡−不平衡変換機能を有しない二素子縦続接続型の弾性表面波フィルタ６０１において、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部６０２における電極指交叉幅を広くし、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部６０３における電極指交叉幅を狭くすることにより、入出力インピーダンス比が１：３とされていた。しかしながら、このような構成では、縦続接続部においてインピーダンス不整合が生じがちとなり、通過帯域内の挿入損失が大きくなるという問題があった。
【００１３】
また、前述した特許文献１に記載のバランス型弾性表面波フィルタ５０１では、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部５２１における中央のＩＤＴである第５のＩＤＴ５２３がＩＤＴ部５２３ａ，５２３ｂに二分割されており、ＩＤＴ部５２３ａ，５２３ｂが直列接続されていた。従って、平衡信号端子５０３，５０４のインピーダンスが高くならざるを得なかった。よって、上記のようにインピーダンス比が１：４とされている。このような構成において、特許文献２に記載のように電極指交叉幅を変化させることによりインピーダンス比を調整することも考えられる。しかしながら、電極指交叉幅を変化させる方法を採用し、入出力インピーダンス比を１：２にするには、平衡信号端子５０３，５０４に接続されるＩＤＴ５２３における電極指交叉幅を、不平衡信号端子５０２に接続されているＩＤＴ５１３の電極指交叉幅の２倍程度に大きくしなければならない。そのため、電極構造が大きくならざるを得ず、ひいては弾性表面波フィルタ５０１全体の寸法が大きくならざるを得ない。
【００１４】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、通過帯域内の挿入損失の悪化を招くことなく、さらに素子サイズの増大を招くことなく、不平衡信号端子のインピーダンスと平衡信号端子とのインピーダンスの比が約１：２とされ得るバランス型弾性表面波フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、不平衡信号端子と、第１，第２の平衡信号端子とを有する平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタであって、圧電基板と、前記圧電基板上において表面波伝搬方向に沿って配置された第１〜第３のＩＤＴを有し、前記不平衡信号端子に第２のＩＤＴが接続されている第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部と、前記圧電基板上において表面波伝搬方向に沿って配置された第４〜第６のＩＤＴを有し、前記第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部に縦続接続されており、前記第１，第２の平衡信号端子に第５のＩＤＴが接続されている第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部とを備え、前記第２のＩＤＴ及び第５のＩＤＴが、それぞれ、第１，第３のＩＤＴ及び第４，第６のＩＤＴと隣り合っている側の端部から表面波伝搬方向において当該ＩＤＴの中央側に向かう一部の電極指の周期が、当該ＩＤＴの中央の電極指部分の周期よりも小さくされている狭ピッチ電極指部を有し、前記第２のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指の本数をＮ１、前記第５のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指の本数をＮ２としたときに、Ｎ１＞Ｎ２とされていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る縦結合共振子型弾性表面波フィルタのある特定の局面では、前記第２のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指ピッチをＰ１、前記第５のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指ピッチをＰ２としたときに、Ｐ１＞Ｐ２とされている。
【００１７】
本発明に係るバランス型弾性表面波フィルタの他の特定の局面では、前記第１のＩＤＴと、前記第４のＩＤＴとを接続している第１の信号線と、前記第３のＩＤＴと前記第６のＩＤＴとを接続している第２の信号線とを有し、前記第１の信号線を伝送する電気信号の位相と、前記第２の信号線を伝送する電気信号の位相とが１８０°異なるように、前記第１〜第６のＩＤＴが構成されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るバランス型弾性表面波フィルタでは、圧電基板上において、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部と、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部とが縦続接続されており、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部が不平衡信号端子に、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部が第１，第２の平衡信号端子に接続されている。従って、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタが構成されている。そして、第２のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指の本数をＮ１、第５のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指の本数をＮ２としたときに、Ｎ１＞Ｎ２とされているため、後述の実験例から明らかなように、挿入損失やＶＳＷＲの低下を招くことなく、不平衡信号端子に接続されている第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部のインピーダンスを大きく変化させるとことができ、不平衡信号端子側のインピーダンスと、第１，第２の平衡信号端子側のインピーダンスとの比であるインピーダンス比を大幅に変更することができ、該インピーダンス比が１：２であるバランス型弾性表面波フィルタを容易に提供することが可能となる。
【００１９】
従って、本発明によれば、出力インピーダンスが１００Ωである平衡型ミキサーＩＣを後段に接続することができ、良好なフィルタ特性を有し、しかも平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波フィルタを提供することができる。よって、本発明を利用することにより、例えば携帯電話機のＲＦ段の小型化を促進することが可能となる。
【００２０】
第２のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指ピッチをＰ１、第５のＩＤＴの狭ピッチ電極指部の電極指ピッチをＰ２としたときに、Ｐ１＞Ｐ２とされている場合には、通過帯域内の挿入損失及びＶＳＷＲをより一層低減することができ、フィルタ特性をより一層改善することができる。
【００２１】
第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部の第１のＩＤＴと、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部の第４のＩＤＴとを接続している第１の信号線と、第３のＩＤＴと、第６のＩＤＴとを接続している第２の信号線とを有し、第１の信号線を伝送する電気信号の位相と、第２の信号線を位相する電気信号の位相が１８０°異なるように第１〜第６のＩＤＴが構成されている場合には、位相平衡度及び振幅平衡度を高めることができる。
【００２２】
なお、振幅平衡度及び位相平衡度とは、前記平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置を３ポートのデバイスと考え、例えば不平衡信号端子をポート１、各平衡信号端子のそれぞれをポート２、ポート３としたとき、
振幅平衡度＝｜Ａ｜、Ａ＝｜２０  ｌｏｇ  （Ｓ２１）｜−｜２０  ｌｏｇ  （Ｓ３１）｜  …式（１）
位相平衡度＝｜Ｂ｜、Ｂ＝｜∠Ｓ２１−∠Ｓ３１｜  …（２）
で定義する。なお、Ｓ２１はポート１からポート２への伝達係数を、Ｓ３１はポート１からポート３への伝達係数を示している。このような平衡度は、理想的には、弾性表面波装置のフィルタ特性における、通過帯域内で振幅平衡度が０ｄＢ、位相平衡度は１８０度とされている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るバランス型弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。
【００２５】
バランス型弾性表面波フィルタ１は、４０±５°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ3基板からなる圧電基板２上に図示の電極を形成した構造を有する。すなわち、圧電基板２上において、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１，２１が構成されている。
【００２６】
第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１は、表面波伝搬方向に沿って配置された第１〜第３のＩＤＴ１２〜１４を有する。中央の第２のＩＤＴ１３の一端が不平衡信号端子３１に接続されている。他方、ＩＤＴ１２〜１４の表面波伝搬方向両側には反射器１５，１６が配置されている。
【００２７】
第１〜第３のＩＤＴ１２〜１４は、ＩＤＴ同士が隣り合っている部分において狭ピッチ電極指部Ｎを有する。狭ピッチ電極指部Ｎとは、狭ピッチ電極指部Ｎ以外の電極指部の電極指ピッチよりも相対的に電極指ピッチが小さい電極指部をいうものとする。たとえば、ＩＤＴ１２を例にとると、ＩＤＴ１２のＩＤＴ１３と隣り合っている側の端部から当該ＩＤＴ１２の中央に向かう一部の電極指のピッチが残りの電極指のピッチよりも狭くされている。この電極指ピッチが狭い複数本の電極指からなる部分が狭ピッチ電極指部Ｎである。
【００２８】
なお、狭ピッチ電極指部Ｎを設けることにより、ＩＤＴ同士が隣り合っている部分の不連続性を緩和することができる。
【００２９】
また、中央のＩＤＴ１３は、ＩＤＴ１２と隣り合っている側の端部に設けられた狭ピッチ電極指部Ｎと、ＩＤＴ１４と隣り合っている側の端部に設けられた狭ピッチ電極指部Ｎとを有する。すなわち、ＩＤＴ１３では、ＩＤＴ１２，１４側の各端部からＩＤＴ１３の中央側に向かう複数本の電極指の電極指ピッチが相対的にＩＤＴ１３の中央に位置している電極指部の電極指ピッチよりも狭くされ、上記狭ピッチ電極指部Ｎ，Ｎが形成されている。ＩＤＴ１４においても、ＩＤＴ１２と同様に狭ピッチ電極指部Ｎが形成されている。
【００３０】
第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部２１は、表面波伝搬方向に沿って配置された第４〜第６のＩＤＴ２２〜２４を有する。ＩＤＴ２２〜２４が設けられている領域の表面波伝搬方向両側に反射器２５，２６が配置されている。
【００３１】
中央の第５のＩＤＴ２３の一端が第１の平衡信号端子３２に、他端が第２の平衡信号端子３３に電気的に接続されている。
【００３２】
ＩＤＴ２２〜２４は、ＩＤＴ１２〜１４と同様に、狭ピッチ電極指部Ｎを有する。すなわち、ＩＤＴ２２のＩＤＴ２３側の端部、ＩＤＴ２３のＩＤＴ２２側の端部及びＩＤＴ２４側の端部、並びにＩＤＴ２４のＩＤＴ２３側の端部に、それぞれ、狭ピッチ電極指部Ｎが設けられている。
【００３３】
第１のＩＤＴ１２の一端が、第１の信号線３４により第４のＩＤＴ２２に電気的に接続されており、第３のＩＤＴ１４の一端が、第２の信号線３５により第６のＩＤＴ２４に接続されている。
【００３４】
本実施形態では、第２のＩＤＴ１３の電極指の本数は偶数本とされている。また、第１のＩＤＴ１２と第３のＩＤＴ１４とは、ＩＤＴ１３の中心を通りかつ表面波伝搬方向と直交する仮想線に対して線対称に配置されている。従って、第１の信号線３４を流れる電気信号の位相と、第２の信号線３５を流れる電気信号の位相とは１８０°反転されている。
【００３５】
なお、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１，２１を含む電極構造は、ＡｌやＡｌ合金などの適宜の金属により構成され得る。
【００３６】
本実施形態の弾性表面波フィルタ１の特徴は、第２のＩＤＴ１３の１つの狭ピッチ電極指部Ｎの電極指の本数Ｎ１が、第５のＩＤＴ２３の１つの狭ピッチ電極指部Ｎの電極指の本数Ｎ２よりも大きくされていることにある。それによって、不平衡信号端子３１側のインピーダンスと、平衡信号端子３２，３３側のインピーダンスの比であるインピーダンス比を、容易に調整でき、例えば１：２に設定することができる。これを具体的な実験例に基づき説明する。
【００３７】
以下の実験例では、圧電基板２として４０±５°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ３基板を用い、ＧＳＭ８５０受信用弾性表面波フィルタを作製した。この弾性表面波フィルタの通過帯域は８６９〜８９４ＭＨｚである。そして、以下のようにして各電極を形成し、不平衡信号端子３１側のインピーダンスを５０Ω、平衡信号端子３２，３３側のインピーダンスを１００Ωとした。
【００３８】
ＩＤＴ１２〜１４，２２〜２４における狭ピッチ電極指部Ｎ以外の電極指部の電極指ピッチで定まる波長をλＩとする。
【００３９】
電極指交叉幅：２４．２λＩ。
【００４０】
弾性表面波フィルタ部１１におけるＩＤＴの電極指の本数：ＩＤＴ１２／ＩＤＴ１３／ＩＤＴ１４＝２８（４）／（８）３８（８）／（４）２８。
【００４１】
ここで、２８（４）は、第１のＩＤＴ１２の狭ピッチ電極指部以外の電極指の本数が２８であり、狭ピッチ電極指部Ｎの電極指の本数が４本であることを意味する。従って、（８）３８（８）は、第２のＩＤＴ１３において、一方の狭ピッチ電極指部Ｎの電極指の本数Ｎ１が８本であり、中央の狭ピッチ電極指部以外の電極指の本数が３８であり、他方側の狭ピッチ電極指部Ｎの電極指の本数Ｎ１が８本であることを意味する。
【００４２】
弾性表面波フィルタ部２１のＩＤＴの電極指の本数＝ＩＤＴ２２／ＩＤＴ２３／ＩＤＴ２４＝２８（４）／（４）３８（４）／（４）２８。従って、Ｎ２＝４である。
【００４３】
反射器１５，１６，２５，２６の電極指の本数＝３０本。
【００４４】
ＩＤＴ及び反射器におけるメタライゼーションレシオ＝０．７０。
【００４５】
電極膜厚＝０．０７９λＩ。
【００４６】
第２のＩＤＴ１３における狭ピッチ電極指部の電極指ピッチＰ１＝０．９４６λＩ、第５のＩＤＴ２３の狭ピッチ電極指部の電極指ピッチＰ２＝０．９１４λＩ。
【００４７】
上記のようにして作製された本実施形態の弾性表面波フィルタ１の挿入損失−周波数特性を図２に示す。また、図３に、上記弾性表面波フィルタのＶＳＷＲ特性を示す。なお、図３におけるＳ１１は、不平衡信号端子３１側のＶＳＷＲ特性を、Ｓ２２は平衡信号端子３２，３３側のＶＳＷＲ特性を示す。以下、本明細書においては、Ｓ１１が不平衡信号端子側の特性であり、Ｓ２２が平衡信号端子側の特性であることを示す。
【００４８】
図４（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の弾性表面波フィルタ１の不平衡信号端子側及び平衡信号端子側における反射特性を示すスミスチャートである。
【００４９】
本明細書において図示するスミスチャートの規格化インピーダンスは不平衡信号端子側の規格化インピーダンスを５０Ω、平衡信号端子側の規格化インピーダンスを１００Ωとしている。
【００５０】
比較のために、電極指交叉幅を第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部で異ならせることによりインピーダンス比を調整した、第１の比較例を以下の要領で作製した。
【００５１】
第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部の電極指交叉幅４４．０λＩ、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部における電極指交叉幅：３０．８λＩ。
【００５２】
ＩＤＴの電極指の本数：第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部のいずれにおいても、３個のＩＤＴの電極指の本数は２８（４）／（４）３８（４４）／（４）２８とした。
【００５３】
反射器の電極指の本数：３０本。
【００５４】
メタライゼーションレシオ＝０．７０。
【００５５】
但し、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部の中央のＩＤＴでは、メタライゼーションレシオ０．６０とした。
【００５６】
電極膜厚＝０．０７９λＩ。
【００５７】
他の構成については、上記実施形態と同様とし、第１の比較例の弾性表面波フィルタを得た。このようにして得た第１の弾性表面波フィルタの挿入損失−周波数特性を図５に、ＶＳＷＲ特性を図６に示す。また、図７（ａ）及び（ｂ）は、第１の比較例の弾性表面波フィルタの不平衡信号端子側の反射特性及び平衡信号端子側の反射特性をそれぞれ示すスミスチャートである。
【００５８】
さらに、不平衡信号端子側のインピーダンスと平衡信号端子側のインピーダンスを調整するために、図１５に示した弾性表面波フィルタ５０１を以下の要領で作製し、第２の比較例の弾性表面波フィルタを得た。
【００５９】
すなわち、図１５に示した構成において、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部５１１のＩＤＴ５１２〜５１４の電極指の本数：ＩＤＴ５１２／ＩＤＴ５１３／ＩＤＴ５１４＝２６（５）／（３）４４（３）／（５）２６。
【００６０】
第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部５２１のＩＤＴ５２２〜５２４の電極指の本数＝ＩＤＴ５２２／ＩＤＴ５２３／ＩＤＴ５２４＝２６（５）／（７）３４（７）／（５）２６。
【００６１】
反射器の電極指の本数：３０本。
【００６２】
メタライゼーションレシオ＝０．７０。但し、ＩＤＴ５１３のメタライゼーションレシオだけは０．６０とした。
【００６３】
電極膜厚＝０．０７９λＩ。
【００６４】
また、インピーダンスを整合させるために、第１，第２の平衡信号端子５０３，５０４間に４７ｎＨのインダクタンスを挿入した。
【００６５】
図８は、第２の比較例の弾性表面波フィルタの挿入損失−周波数特性を、図９は、ＶＳＷＲ特性を示す。また、図１０（ａ）及び（ｂ）は、第２の比較例の弾性表面波フィルタにおける不平衡信号端子側の反射特性を及び平衡信号端子側の反射特性をそれぞれ示すスミスチャートである。
【００６６】
図２〜図４と、図５〜図７とを比較すれば明らかなように、通過帯域である８６９〜８９４ＭＨｚ帯において、第１の比較例の弾性表面波フィルタでは、最大挿入損失が１．８２ｄＢであり、ＶＳＷＲの最大値は１．８４であった。これに対して、上記実施形態の弾性表面波フィルタでは、挿入損失の最大値が１．６０ｄＢであり、ＶＳＷＲの最大値は１．５３であった。
【００６７】
従って、第１の比較例に比べて、上記実施形態によれば、通過帯域内における最大挿入損失を約０．２ｄＢ小さくすることができ、ＶＳＷＲも約０．３低減し得ることがわかる。これは、本実施形態では、第１の比較例とは異なり、縦続接続されているＩＤＴ同士の交叉幅が同じであるため、インピーダンスの不整合が生じていないことによる。より具体的には、ＩＤＴ１２の交叉幅と、ＩＤＴ２２の交叉幅が等しく、ＩＤＴ１４の交叉幅とＩＤＴ２４の交叉幅が等しいため、インピーダンス不整合が生じていない。
【００６８】
他方、図２〜図４と、図８〜図１０とを比較すれば明らかなように、第２の比較例では、通過帯域内の最大挿入損失は１．８５ｄＢ、ＶＳＷＲの最大値は１．４０であった。従って、ＶＳＷＲの最大値については、第２の比較例は、上記実施形態よりも優れている。これは、インピーダンス整合を図るために、第１の比較例では、第１，第２の平衡信号端子５０３，５０４間に上述したインダクタンスを挿入しているためである。このインダクタンスを挿入しなかった場合には、第２の比較例における通過帯域内におけるＶＳＷＲの最大値は、上記実施形態よりも劣り、約２．００となる。
【００６９】
また、通過帯域内の最大挿入損失は、上記実施形態によれば、第２の比較例の弾性表面波フィルタよりも０．２５ｄＢ改善されることがわかる。これは、第２の比較例に比べて、上記実施形態では、交叉幅が小さいため、オーミック抵抗が小さくなったことによる。
【００７０】
さらに、上記実施形態の弾性表面波フィルタ１における交叉幅に対し、第２の比較例における電極交叉幅は約２．４倍となっている。すなわち、第２の比較例では、交叉幅を大きくする必要があるため、圧電基板の面積を大きくしなければならず、ひいては弾性表面波フィルタ素子全体の寸法が大きくならざるを得ない。よって、上記実施形態では、第２の比較例に比べて素子サイズの小型化を図ることができ、かつ１枚のウエハから作製され得る弾性表面波フィルタ素子の数を多くし得る。よって生産性も高められる。
【００７１】
上記のように、第１，第２の比較例の弾性表面波フィルタに比べ、本実施形態の弾性表面波フィルタ１によれば、通過帯域内の挿入損失及びＶＳＷＲを改善することができる。しかも、前述したように、狭ピッチ電極指部Ｎ１，Ｎ２を、Ｎ１＞Ｎ２としたことにより、不平衡信号端子３１と、平衡信号端子３２，３３とのインピーダンス比を容易に１：２とすることができる。
【００７２】
弾性表面波フィルタ１のような弾性表面波フィルタでは、通常、入力インピーダンスは５０Ωとして設計される。従って、上記Ｎ１，Ｎ２の数を調整することにより、通過帯域内のＶＳＷＲや最大挿入損失を悪化させることなく、平衡信号端子３２，３３におけるインピーダンスを容易に１００Ωとすることができる。
【００７３】
本実施形態において、通過帯域内の特性を損なうことなく、主として平衡信号端子３２，３３側のインピーダンスを含めるように、不平衡信号端子３１側のインピーダンスと平衡信号端子３２，３３側のインピーダンスとを容易に変化させ得る理由は明確ではないが、図１１〜図１４を参照して実験的に説明する。
【００７４】
まず、弾性表面波フィルタ１において、不平衡信号端子３１と、平衡信号端子３２，３３のインピーダンスをいずれも５０Ωとするように設計した第１の参考例の反射特性を図１１（ａ）及び（ｂ）に示す。図１１のスミスチャートの規格化インピーダンスは、不平衡信号端子側と平衡信号端子側をいずれも５０Ωにしている。このときの設計パラメータは以下の通りである。
【００７５】
交叉幅：第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１，２１のいずれにおいても４４．０λＩ。
【００７６】
ＩＤＴの電極指の本数：第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１，２１のいずれにおいても、２８（４）／（４）３８（４）／（４）２８。
【００７７】
反射器の電極指の本数：３０本。
【００７８】
メタライゼーションレシオ：０．７０。
【００７９】
電極膜厚：０．０７９λＩ。
【００８０】
上記のようにして設計された第１の参考例の弾性表面波フィルタの不平衡信号端子側のインピーダンスを５０Ω、平衡信号端子側のインピーダンスを１００Ωとして見た反射特性を図１２（ａ）及び（ｂ）に示す。当然のことながら、Ｓ２２側、すなわち平衡信号端子側のインピーダンスは、整合点である１００Ωから大きくずれる。
【００８１】
次に、Ｓ２２側のインピーダンスを１００Ωに変化させるため、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１，２１の交叉幅を、いずれも４４．０λＩから２４．２λＩに変更するように、第１の参考例の弾性表面波フィルタを変形し、第２の参考例の弾性表面波フィルタを得た。この場合の反射特性を図１３（ａ）及び（ｂ）に示す。図１３（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、Ｓ２２側のインピーダンスが約１００Ωとなるが、Ｓ１１側のインピーダンスも約１００Ωとなり、不平衡信号端子側のインピーダンスが整合点である５０Ωから大きくずれてしまうことがわかる。
【００８２】
そこで、上記第２の参考例において、Ｓ１１側のインピーダンスを５０Ωとするために、図１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１の中央の第２のＩＤＴ１３の狭ピッチ電極指部Ｎの電極指の本数を４本から８本に変更し、第３の参考例の弾性表面波フィルタを得た。この第３の参考例の反射特性を図１４（ａ）及び（ｂ）に示す。図１４（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、Ｓ２２側のインピーダンスが整合点である１００Ωとされ、他方Ｓ１１側におけるインピーダンスが整合点である５０Ωに近づいていることがわかる。そして、最終的に、上記狭ピッチ電極指部Ｎの電極指ピッチやＩＤＴ同士の隣り合う部分の間隔などの設計パラメータを調整することにより、前述した図４（ａ）及び（ｂ）に示した反射特性が実現されている。
【００８３】
上記のように、第１，第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部１１，２１が二段縦続接続されている平衡−不平衡変換機能を有するバランス型弾性表面波フィルタ１において、不平衡信号端子３１に接続されているＩＤＴ１３の狭ピッチ電極指部Ｎの電極指の本数Ｎ１を、平衡信号端子３２，３３に接続されているＩＤＴ２３の狭ピッチ電極指部Ｎの電極指の本数Ｎ２よりも大きくすることにより、通過帯域内の挿入損失及びＶＳＷＲが改善され、しかも平衡信号端子側のインピーダンスを低めて不平衡信号端子と平衡信号端子３２，３３のインピーダンス比を約１：２とされ得る弾性表面波フィルタを提供し得ることがわかる。
【００８４】
なお、上記実施形態では、上記インピーダンスを調整するために、狭ピッチ電極指部の電極指の本数Ｎ１，Ｎ２並びに狭ピッチ電極指部の電極指ピッチＰ１，Ｐ２を異ならせていたが、Ｎ１＞Ｎ２とされればよく、Ｐ１＞Ｐ２とする必要は必ずしもない。もっとも、Ｐ１＞Ｐ２をも併用することにより、前述したように、通過帯域内のＶＳＷＲ及び最大挿入損失をより一層改善することができ、好ましい。
【００８５】
さらに、ＩＤＴ毎にデューティ比を異ならせたり、電極指交叉幅を異ならせる方法などの他のインピーダンス調整方法をさらに併用してもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、第１の信号線３４を伝送する電気信号の位相と、第２の信号線３５を伝送する電気信号の位相とを１８０°異なるようにＩＤＴ１２〜１４，２２〜２４を構成したが、第１，第２の信号線を伝送する電気信号の位相が等しくなるように、第１〜第６のＩＤＴを構成してもよい。もっとも、好ましくは、第１，第２の信号線３４，３５を伝送する電気信号の位相が約１８０°異なるように、第１〜第６のＩＤＴを構成することが望ましく、その場合には、上記実施形態のように、振幅平衡度及び位相平衡度を高めることができる。
【００８７】
なお、本実施形態では、圧電基板２として４０±５°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ3基板を用いたが、圧電基板としては、６４°〜７２°ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ3基板や４１°ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ3基板などの様々なカット角及び圧電単結晶からなる圧電基板を用いることができる。
【００８８】
なお、図１では、ＩＤＴ１２の一端及びＩＤＴ２２の一端はアース電位に接続されているように図示されている。このＩＤＴ１２のアース電位に接続されている側の端部と、ＩＤＴ２２のアース電位に接続されている側の端部とを圧電基板上において配線により接続してもよい。同様に、ＩＤＴ１４，２４のアース電位に接続される端部同士を、圧電基板２上において配線により接続するように構成してもよい。
【００８９】
なお、上記実施形態において、必要に応じて、１ポート弾性表面波共振子を不平衡信号端子３１と第２のＩＤＴ１３の一端との間に挿入してもよい。また、第１の平衡信号端子３２と第５のＩＤＴ２３との間と、第２の平衡信号端子３３と第５のＩＤＴ２３との間とにそれぞれ１ポート弾性表面波共振子が挿入されてもよい。
【００９０】
また、第１の縦結合弾性表面波フィルタ部１１と第２の縦結合弾性表面波フィルタ部２１との間に２つの１ポート弾性表面波共振子が挿入されてもよい。すなわち、第１のＩＤＴ１２と第４のＩＤＴ２２との間に第１の１ポート弾性表面波共振子が挿入され、第３のＩＤＴ１４と第６のＩＤＴ２４との間に第２の１ポート弾性表面波共振子が挿入されてもよい。
【００９１】
さらに、第１の縦結合弾性表面波フィルタ部１１と第２の縦結合弾性表面波フィルタ部２１との間に２ポート弾性表面波共振子が挿入されてもよい。すなわち、第１のＩＤＴ１２と第４のＩＤＴ２２との間に２ポート弾性表面波共振子の第１のポートが接続され、第３のＩＤＴ１４と第６のＩＤＴ２４との間に２ポート弾性表面波共振子の第２のポートが接続されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバランス型弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図。
【図２】第１の実施形態の弾性表面波フィルタの挿入損失−周波数特性を示す図。
【図３】第１の実施形態の弾性表面波フィルタのＶＳＷＲ特性を示す図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態の弾性表面波フィルタ部の不平衡信号端子側及び平衡信号端子側の各反射特性を示すスミスチャート。
【図５】第１の比較例の弾性表面波フィルタの挿入損失−周波数特性を示す図。
【図６】第１の比較例の弾性表面波フィルタのＶＳＷＲ特性を示す図。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、第１の比較例の弾性表面波フィルタ部の不平衡信号端子側及び平衡信号端子側の各反射特性を示すスミスチャート。
【図８】第２の比較例の弾性表面波フィルタの挿入損失−周波数特性を示す図。
【図９】第２の比較例の弾性表面波フィルタのＶＳＷＲ特性を示す図。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、第２の  比較例の弾性表面波フィルタ部の不平衡信号端子側及び平衡信号端子側の各反射特性を示すスミスチャート。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、第１の参考例の弾性表面波フィルタ部の不平衡信号端子側及び平衡信号端子側の各反射特性を示すスミスチャート。図１１のスミスチャートの規格化インピーダンスは、不平衡信号端子側と平衡信号端子側をいずれも５０Ωにしている。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、第１の参考例の弾性表面波フィルタ部の不平衡信号端子側及び平衡信号端子側の各反射特性を示すスミスチャート。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、第２の参考例の弾性表面波フィルタ部の不平衡信号端子側及び平衡信号端子側の各反射特性を示すスミスチャート。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、第３の参考例の弾性表面波フィルタ部の不平衡信号端子側及び平衡信号端子側の各反射特性を示すスミスチャート。
【図１５】従来の弾性表面波フィルタの電極構造の一例を示す模式的平面図。
【図１６】従来の弾性表面波フィルタの電極構造の他の例を示す模式的平面図。
【符号の説明】
【００９３】
１…弾性表面波フィルタ
２…圧電基板
１１…第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
１２〜１４…第１〜第３のＩＤＴ
１５，１６…反射器
２１…第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部
２２〜２４…第４〜第６のＩＤＴ
２５，２６…反射器
３１…不平衡信号端子
３２，３３…第１，第２の平衡信号端子
３４，３５…第１，第２の信号線
Ｎ…狭ピッチ電極指部
【図１】
2006086710.tif 000003
【図２】
2006086710.tif 000004
【図３】
2006086710.tif 000005
【図４】
2006086710.tif 000006
【図５】
2006086710.tif 000007
【図６】
2006086710.tif 000008
【図７】
2006086710.tif 000009
【図８】
2006086710.tif 000010
【図９】
2006086710.tif 000011
【図１０】
2006086710.tif 000012
【図１１】
2006086710.tif 000013
【図１２】
2006086710.tif 000014
【図１３】
2006086710.tif 000015
【図１４】
2006086710.tif 000016
【図１５】
2006086710.tif 000017
【図１６】
2006086710.tif 000018