(57)【要約】【課題】良好なディファレンシャルモードアイソレーション特性を得られる弾性波デバイスを提供する。【解決手段】弾性波デバイスは、主表面を有する圧電基板１００と、第１および第２のフィルタ素子と、送信側信号端子１と、第１受信側信号端子２および第２受信側信号端子３とを備えている。第１および第２のフィルタ素子、送信側信号端子１、第１受信側信号端子２および第２受信側信号端子３は、圧電基板１００の主表面上に設けられている。送信側信号端子１は、第１のフィルタ素子に電気的に接続されている。第１受信側信号端子２および第２受信側信号端子３は、平衡型に設けられており、第２のフィルタ素子に電気的に接続されている。送信側信号端子１から第１受信側信号端子２までの距離Ｄ１と、送信側信号端子１から第２受信側信号端子３までの距離Ｄ２とが相等しい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主表面を有する圧電基板と、
前記主表面上に設けられた第１のフィルタ素子と、
前記主表面上に設けられた第２のフィルタ素子と、
前記主表面上に設けられ、前記第１のフィルタ素子に電気的に接続された送信側信号端子と、
前記主表面上に設けられ、前記第２のフィルタ素子に電気的に接続された平衡型の第１受信側信号端子および第２受信側信号端子とを備え、
前記送信側信号端子から前記第１受信側信号端子までの距離と、前記送信側信号端子から前記第２受信側信号端子までの距離とが相等しい、弾性波デバイス。
【請求項２】
前記主表面上に設けられたアンテナ端子をさらに備え、
前記アンテナ端子は、前記第１のフィルタ素子と前記第２のフィルタ素子とに電気的に接続され、
前記アンテナ端子から前記第１受信側信号端子までの距離と、前記アンテナ端子から前記第２受信側信号端子までの距離とが相等しい、請求項１に記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記送信側信号端子は、前記第１受信側信号端子と前記第２受信側信号端子とを結ぶ線分の中点に配置されている、請求項２に記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記アンテナ端子は、前記第１受信側信号端子と前記第２受信側信号端子とを結ぶ線分の中点に配置されている、請求項２に記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記第１のフィルタ素子は、直列腕共振子と偶数個の並列腕共振子とを有するラダー型の素子であり、
前記並列腕共振子は、前記第１受信側信号端子と前記第２受信側信号端子とを結ぶ線分の中点を通り該線分に垂直な直線を対象軸として、線対称に配置されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デバイスに関し、特に、送信側端子と平衡型の第１および第２受信側端子とを備えている弾性波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送信用フィルタの並列腕共振子とグランドとの間に、アンテナ端子と電磁界結合する素子が配置されている、弾性表面波フィルタ装置が提案されている（たとえば、特開２０１１−１０３１７号公報（特許文献１）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献の図１（ｇ）には、回路基板上における送信側信号端子と２つの受信側信号端子との配置が記載されている。この記載によると、送信側信号端子と一方の受信側信号端子との距離、および、送信側信号端子と他方の受信側信号端子との距離に、差があることになる。そのため、送信側信号端子から一方の受信側信号端子に至る回路で発生する寄生容量と、送信側信号端子から他方の受信側信号端子に至る回路で発生する寄生容量とに、差があることになる。この寄生容量の差によって、送信側信号端子から２つの受信側信号端子の各々に伝送される信号の位相がずれる。特に、送信周波数帯域における位相がずれることにより、良好なディファレンシャルモードアイソレーション特性が得られない問題があった。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、良好なディファレンシャルモードアイソレーション特性を得られる弾性波デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る弾性波デバイスは、圧電基板と、第１のフィルタ素子と、第２のフィルタ素子と、送信側信号端子と、第１受信側信号端子および第２受信側信号端子とを備えている。圧電基板は、主表面を有している。第１のフィルタ素子、第２のフィルタ素子、送信側信号端子、第１受信側信号端子および第２受信側信号端子は、圧電基板の主表面上に設けられている。送信側信号端子は、第１のフィルタ素子に電気的に接続されている。第１受信側信号端子および第２受信側信号端子は、平衡型に設けられており、第２のフィルタ素子に電気的に接続されている。送信側信号端子から第１受信側信号端子までの距離と、送信側信号端子から第２受信側信号端子までの距離とが相等しい。
【０００７】
ここで、本明細書中において、距離が相等しいとは、２つの距離が一致する場合と、２つの距離が完全に同一ではないがその差が十分に小さい場合との両方を包含する概念として定義される。つまり、２つの距離の一方に対し、他方がその±５％以内の範囲にあれば、後述する本発明の効果が同様に奏されるため、本発明の範囲に含まれるものとする。
【０００８】
上記弾性波デバイスにおいて好ましくは、主表面上に設けられたアンテナ端子をさらに備えている。アンテナ端子は、第１のフィルタ素子と第２のフィルタ素子とに電気的に接続されている。アンテナ端子から第１受信側信号端子までの距離と、アンテナ端子から第２受信側信号端子までの距離とが相等しい。
【０００９】
上記弾性波デバイスにおいて好ましくは、送信側信号端子は、第１受信側信号端子と第２受信側信号端子とを結ぶ線分の中点に配置されている。
【００１０】
上記弾性波デバイスにおいて好ましくは、アンテナ端子は、第１受信側信号端子と第２受信側信号端子とを結ぶ線分の中点に配置されている。
【００１１】
上記弾性波デバイスにおいて好ましくは、第１のフィルタ素子は、直列腕共振子と偶数個の並列腕共振子とを有するラダー型の素子である。並列腕共振子は、第１受信側信号端子と第２受信側信号端子とを結ぶ線分の中点を通り、この線分に垂直な直線を対象軸として、線対称に配置されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、良好なディファレンシャルモードアイソレーション特性を得られる弾性波デバイスを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１の弾性波デバイスを示す模式的平面図である。
【図２】実施の形態１の圧電基板における端子の配置を示す模式図である。
【図３】実施の形態２の弾性波デバイスを示す模式的平面図である。
【図４】実施の形態２の圧電基板における端子の配置を示す模式図である。
【図５】実施の形態３の弾性波デバイスを示す模式的平面図である。
【図６】実施の形態３の圧電基板における端子の配置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の弾性波デバイス２００を示す模式的平面図である。以下の実施の形態では、弾性波デバイス２００の一例としてデュプレクサについて説明する。ただしデュプレクサは単なる例示であることに留意すべきである。つまり弾性波デバイス２００は、たとえば、フィルタ部を１つのみ有する装置であってもよく、たとえばトリプレクサなどの他の分波器であってもよい。
【００１６】
図１に示す弾性波デバイス２００は、弾性波デュプレクサであって、主表面１０１を有する圧電基板１００と、アンテナ端子４と、送信側信号端子１と、第１および第２受信側信号端子２，３と、第１のフィルタ素子５と、第２のフィルタ素子６とを備えて構成されている。送信側信号端子１、第１および第２受信側信号端子２，３、アンテナ端子４、第１のフィルタ素子５、および第２のフィルタ素子６は、圧電基板１００の主表面１０１上に設けられている。
【００１７】
本実施の形態における第１のフィルタ素子５は、ラダー型の回路構成を備えている弾性表面波フィルタからなり、送信用フィルタとしての機能を有している。第１のフィルタ素子５は、アンテナ端子４と送信側信号端子１との間に配置されており、アンテナ端子４と送信側信号端子１との両方に電気的に接続されている。
【００１８】
第１のフィルタ素子５は、アンテナ端子４と送信側信号端子１との間を接続している直列腕６０と、直列腕６０に設けられた複数の直列腕共振子６３，６４，６５と、直列腕６０と接地電位との間に設けられた偶数個の並列腕共振子６１，６２とを有している。送信側信号端子１とアンテナ端子４との間に、複数の直列腕共振子６３，６４，６５が接続されている。並列腕共振子６１，６２および直列腕共振子６３，６４，６５は、それぞれ１ポート型弾性表面波共振子により構成されている。
【００１９】
第２のフィルタ素子６は、縦結合共振子型弾性表面波フィルタを構成するものであり、受信用フィルタとしての機能を有している。第２のフィルタ素子６は、アンテナ端子４と第１受信側信号端子２との間に配置された一方のフィルタ部６ａと、アンテナ端子４と第２受信側信号端子３との間に配置された他方のフィルタ部６ｂとを有しており、バランス型の素子である。一方のフィルタ部６ａは、アンテナ端子４と第１受信側信号端子２との両方に電気的に接続されている。他方のフィルタ部６ｂは、アンテナ端子４と第２受信側信号端子３との両方に電気的に接続されている。
【００２０】
第２のフィルタ素子６は、複数の弾性表面波共振子７１，７２，７３，７４，７５，７６を有している。弾性表面波共振子７１，７２，７３は、一方のフィルタ部６ａに含まれている。弾性表面波共振子７４，７５，７６は、他方のフィルタ部６ｂに含まれている。一方のフィルタ部６ａと他方のフィルタ部６ｂとは、３ＩＤＴ（InterDigital  Transducer）型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを構成している。ただし、図１では、弾性表面波の伝搬方向に並んだ３つのＩＤＴを挟む反射器が省略して表示されている。弾性表面波共振子７１，７３は、接地電位と第１受信側信号端子２との間に設けられている。弾性表面波共振子７２，７５は、アンテナ端子４と接地電位との間に設けられている。弾性表面波共振子７４，７６は、接地電位と第２受信側信号端子３との間に設けられている。なお、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタの変形例の１つとして、弾性表面波の伝搬方向に、反射器の間に５つのＩＤＴが並べられてもよい。
【００２１】
本実施の形態の弾性波デバイス２００を構成している第１のフィルタ素子５および第２のフィルタ素子６は、いずれも圧電基板１００の主表面１０１上に作製されている。送信用フィルタと受信用フィルタとを同一の圧電基板１００上に作製することにより、送信用フィルタと受信用フィルタとの製造ばらつきのために最適なインダクタンス値が異なることを回避できる。また小型化の観点においても送信用フィルタと受信用フィルタとを同一の圧電基板１００に形成する方が有利である。
【００２２】
第１のフィルタ素子５は、入力信号と出力信号とがともに不平衡信号のフィルタである。第２のフィルタ素子６は、入力信号が不平衡信号、出力信号が平衡信号のフィルタとなっている。すなわち、送信側信号端子１は不平衡信号端子であり、第１受信側信号端子２および第２受信側信号端子３は一対の平衡信号端子である。
【００２３】
弾性波デバイス２００は、送信用フィルタとしての第１のフィルタ素子５と受信用フィルタとしての第２のフィルタ素子６とを、アンテナ端子４を共通端子として並列接続した構成を備えている。すなわち第１のフィルタ素子５と第２のフィルタ素子６とが、アンテナ端子４と共通に接続されている。
【００２４】
図２は、実施の形態１の圧電基板１００における端子の配置を示す模式図である。図２には、図１に示す弾性波デバイス２００の各構成のうち、圧電基板１００と、圧電基板１００上に形成された送信側信号端子１、第１および第２受信側信号端子２，３、ならびにアンテナ端子４が図示されている。図２中の一点鎖線で示される直線Ｌは、第１および第２受信側信号端子２，３の中点と送信側信号端子１とを通る直線を示している。直線Ｌは、第１および第２受信側信号端子２，３を結ぶ線分の中点を通り、この線分に垂直に延びている。つまり直線Ｌは、第１および第２受信側信号端子２，３を結ぶ線分の垂直二等分線である。図２中に示す２点鎖線の両矢印の長さは、一方が送信側信号端子１から第１受信側信号端子２までの距離Ｄ１を示しており、他方が送信側信号端子１から第２受信側信号端子３までの距離Ｄ２を示している。複数の直列腕共振子と偶数の並列腕共振子とを含むラダー型の素子である第１のフィルタ素子において、全ての直列腕共振子が直線Ｌ上に配置され、圧電基板の主表面を直線Ｌで分割した２つの領域のそれぞれに偶数の並列腕共振子が同数で配置されている。図１では、偶数の並列腕共振子が直線Ｌを対称軸として線対称位置に配置されている。
【００２５】
送信側信号端子１と、第１および第２受信側信号端子２，３とは、送信側信号端子１と第１受信側信号端子２との間の空間的距離と、送信側信号端子１と第２受信側信号端子３との間の空間的距離とが等しくなるように、配置されている。図２に示す距離Ｄ１と距離Ｄ２とは相等しく、Ｄ１＝Ｄ２の関係が成立している。送信側信号端子１と第１および第２受信側信号端子２，３とは、図２中に示す直線Ｌを対称軸としてほぼ線対称になるように、配置されている。
【００２６】
以上の構成を備えている実施の形態１の弾性波デバイス２００において、送信側信号端子１に入力した送信信号は、第１のフィルタ素子５を通過し、アンテナ端子４から出力される。つまり、第１のフィルタ素子５を通過する送信信号の進行方向は、図１中の左側から右側へ向かう方向であり、直線Ｌに沿う方向である。一方、アンテナ端子４で受信された受信信号は、第２のフィルタ素子６を通過し、第１および第２受信側信号端子２，３から出力される。つまり、第２のフィルタ素子６を通過する受信信号の進行方向は、図１中の左側から右側へ向かう方向であり、直線Ｌに沿う方向である。
【００２７】
送信側信号端子１と第１および第２受信側信号端子２，３との間の経路を伝達する信号の特性は、アイソレーション特性と呼ばれる。アイソレーション特性が良好であるということは、送信側信号端子１に入力された送信信号のうち、受信用フィルタ側に漏れて第１および第２受信側信号端子２，３へ到達する漏れ信号が抑制されていることを示している。つまりアイソレーション特性とは、送信信号を第１および第２受信側信号端子２，３に通過させない特性である。特に、第１および第２受信側信号端子２，３間にあらわれる逆相成分信号を、ディファレンシャルモードアイソレーションという。ディファレンシャルモードアイソレーションは、送信周波数帯の位相特性が同相に近いほど、良好な特性が得られる。
【００２８】
本実施の形態の弾性波デバイス２００では、送信側信号端子１と第１受信側信号端子２との間の距離Ｄ１と、送信側信号端子１と第２受信側信号端子３との間の距離Ｄ２とが相等しくなっており、距離Ｄ１，Ｄ２の差が小さくなっている。そのため、送信側信号端子１から第１受信側信号端子２までの回路の形状と、送信側信号端子１から第２受信側信号端子３までの回路の形状の差を小さくすることができる。これにより、両回路において発生する寄生容量および寄生インダクタンスの差が小さくなっている。その結果、送信側信号端子１から２つの受信側信号端子２，３の各々に伝送される信号の位相のずれ要因が小さくなることで、送信周波数帯域における位相特性が、同相に近くなる。送信側信号端子１から受信側信号端子２へ至る経路と、送信側信号端子１から受信側信号端子３へ至る経路との間で、寄生容量および寄生インダクタンスによる影響の差が小さいことにより、送受信端子間の良好なディファレンシャルモードアイソレーション特性を得ることができる。
【００２９】
第１のフィルタ素子５を構成する弾性表面波共振子のうち、並列腕共振子６１，６２は、直線Ｌを対称軸として線対称に配置されている。つまり、並列腕共振子６１，６２は、第１のフィルタ素子５を通過する送信信号の進行方向に沿って、線対称に配置されている。並列腕共振子６１，６２は、第１および第２受信側信号端子２，３を結ぶ線分の中点を通りこの線分に垂直な直線を対称軸として、線対称に配置されている。このようにすれば、送信側信号端子１から第１受信側信号端子２までの回路における寄生容量と、送信側信号端子１から第２受信側信号端子３までの回路における寄生容量との差を、さらに小さくすることができる。したがって、さらに良好なディファレンシャルモードアイソレーション特性を得ることができる。
【００３０】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２の弾性波デバイス２００を示す模式的平面図である。図４は、実施の形態２の圧電基板１００における端子の配置を示す模式図である。実施の形態２の弾性波デバイス２００は、上述した実施の形態１と基本的に同様の構成を備えている。しかし、実施の形態２では、アンテナ端子４が図３，４に示す配置となっている点で、実施の形態１とは異なっている。
【００３１】
具体的には、実施の形態２のアンテナ端子４は、図４中の一点鎖線で示される直線Ｌで示す、第１および第２受信側信号端子２，３の中点と送信側信号端子１とを通る直線上に配置されている。図４中の直線Ｌは、送信側信号端子１とアンテナ端子４とを結ぶ直線を示している。図４中の２点鎖線の両矢印の長さは、実施の形態１で説明した距離Ｄ１，Ｄ２に加えて、アンテナ端子４から第１受信側信号端子２までの距離Ｄ３、および、アンテナ端子４と第２受信側信号端子３までの距離Ｄ４を示している。
【００３２】
アンテナ端子４と、第１および第２受信側信号端子２，３とは、アンテナ端子４と第１受信側信号端子２との間の空間的距離と、アンテナ端子４と第２受信側信号端子３との間の空間的距離とが等しくなるように、配置されている。図４に示す距離Ｄ３と距離Ｄ４とは相等しく、Ｄ３＝Ｄ４の関係が成立している。アンテナ端子４は、第１受信側信号端子２と第２受信側信号端子３とを結ぶ線分の中点に配置されている。送信側信号端子１、第１および第２受信側信号端子２，３ならびにアンテナ端子４は、図４中に示す直線Ｌを対称軸としてほぼ線対称になるように、配置されている。これにより、弾性波デバイス２００の全体が、アンテナ端子４と送信側信号端子１とを結ぶ直線、すなわち図４中の一点鎖線で示される直線Ｌを軸とする線対称に近いレイアウトとされている。
【００３３】
実施の形態２の弾性波デバイス２００では、実施の形態１と同様に、距離Ｄ１およびＤ２が相等しくなっているために、送信側信号端子１と２つの受信側信号端子２，３との間の寄生容量の差が小さくなっている。加えて、アンテナ端子４と第１受信側信号端子２との間の距離Ｄ３と、アンテナ端子４と第２受信側信号端子３との間の距離Ｄ４とが相等しくなっており、距離Ｄ３，Ｄ４の差が小さくなっている。そのため、アンテナ端子４から第１受信側信号端子２までの回路における寄生容量と、アンテナ端子４から第２受信側信号端子３までの回路における寄生容量との差が小さくなっている。
【００３４】
送信側信号端子１と２つの受信側信号端子２，３との間の寄生容量の差が小さく、さらにアンテナ端子４と２つの受信側信号端子２，３との間の寄生容量の差が小さくなることで、送信周波数帯域の位相が同相に近くなり、より良好なディファレンシャルモードアイソレーション特性を得ることができる。また同じ理由から、受信周波数帯域の信号の振幅差が小さくなり、良好なバランス特性を得ることができる。
【００３５】
（実施の形態３）
図５は、実施の形態３の弾性波デバイス２００を示す模式的平面図である。図６は、実施の形態３の圧電基板１００における端子の配置を示す模式図である。実施の形態３の弾性波デバイス２００は、上述した実施の形態２と基本的に同様の構成を備えている。しかし、実施の形態３では、２つの受信側信号端子２，３および第２のフィルタ素子６が図５，６に示す配置となっている点で、実施の形態２とは異なっている。
【００３６】
具体的には、図６に示されるように、実施の形態３における２つの受信側信号端子２，３は、送信側信号端子１とアンテナ端子４とを結ぶ一点鎖線で示す直線Ｌから等距離離れ、直線Ｌを対称軸として線対称となるように配置されている。２つの受信側信号端子２，３は、送信側信号端子１を図５，６中の上下方向に挟むように、送信側信号端子１の両側に対称に配置されている。図中、第１受信側信号端子２は送信側信号端子１の上側に配置されており、第２受信側信号端子３は送信側信号端子１の下側に配置されている。送信側信号端子１は、第１受信側信号端子２と第２受信側信号端子３とを結ぶ線分の中点に配置されている。図６中の２点鎖線の両矢印の長さは、実施の形態１で説明した距離Ｄ１，Ｄ２、および、実施の形態２で説明した距離Ｄ３，Ｄ４を示している。
【００３７】
アンテナ端子４と第１受信側信号端子２との間に配置された一方のフィルタ部６ａと、アンテナ端子４と第２受信側信号端子３との間に配置された他方のフィルタ部６ｂとは、弾性表面波の伝播方向（図５中の上下方向）において離れた位置に配置されている。一方のフィルタ部６ａと他方のフィルタ部６ｂとは、その間に第１のフィルタ素子５を介在させて配置されている。一方のフィルタ部６ａと他方のフィルタ部６ｂとは、図６中に示す直線Ｌを対称軸として、ほぼ線対称になるように配置されている。これにより、弾性波デバイス２００の全体が、アンテナ端子４と送信側信号端子１とを結ぶ直線、すなわち図６中の一点鎖線で示される直線Ｌを軸とする線対称に近いレイアウトとされている。
【００３８】
実施の形態３の弾性波デバイス２００では、実施の形態２と同様に、距離Ｄ１およびＤ２が相等しく、距離Ｄ３およびＤ４が相等しくなっている。そのため、送信側信号端子１と２つの受信側信号端子２，３との間の寄生容量の差が小さく、さらにアンテナ端子４と２つの受信側信号端子２，３との間の寄生容量の差が小さくなる。したがって、良好なディファレンシャルモードアイソレーション特性および良好なバランス特性を得ることができる。
【００３９】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４０】
１  送信側信号端子、２  第１受信側信号端子、３  第２受信側信号端子、４  アンテナ端子、５  第１のフィルタ素子、６  第２のフィルタ素子、６ａ  一方のフィルタ部、６ｂ  他方のフィルタ部、６０  直列腕、６１，６２  並列腕共振子、６３，６４，６５  直列腕共振子、７１，７２，７３，７４，７５，７６  弾性表面波共振子、１００  圧電基板、１０１  主表面、２００  弾性波デバイス、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４  距離、Ｌ  直線。
【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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