(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の弾性表面波共振子と、
前記第１の弾性表面波共振子と直列に接続される第２の弾性表面波共振子と、
前記第２の弾性表面波共振子と直列に接続される第３の弾性表面波共振子とを備え、
前記第１から第３の弾性表面波共振子の各々は、互いの複数本の電極指が弾性波伝搬方向に交互に配列されるように配置された、一対の櫛歯電極を有し、
前記第１から第３の弾性表面波共振子は、前記弾性波伝搬方向に直交する方向に沿って隣接して配列され、
前記第２の弾性表面波共振子は、前記第１および第３の弾性表面波共振子に比べて、前記電極指のピッチに対する前記電極指の幅の割合が小さい、弾性表面波共振子。
【請求項２】
第１の信号端子と、
第２の信号端子と、
前記第１の信号端子と前記第２の信号端子との間に接続され、複数の共振子群を有するラダー型フィルタとを備え、
前記複数の共振子群の少なくとも１つは、弾性表面波共振子により形成されており、
前記弾性表面波共振子は、
第１の弾性表面波共振子と、
前記第１の弾性表面波共振子と直列に接続される第２の弾性表面波共振子と、
前記第２の弾性表面波共振子と直列に接続される第３の弾性表面波共振子とを含み、
前記第１から第３の弾性表面波共振子の各々は、互いの複数本の電極指が弾性波伝搬方向に交互に配列されるように配置された、一対の櫛歯電極を有し、
前記第２の弾性表面波共振子は、前記第１および第３の弾性表面波共振子に比べて、前記電極指のピッチに対する前記電極指の幅の割合が小さい、弾性表面波フィルタ。
【請求項３】
前記ラダー型フィルタは、前記第１の信号端子に入力される信号をフィルタリングして前記第２の信号端子に出力するように構成され、
前記複数の共振子群は、前記第１の信号端子と前記第２の信号端子との間に、直列に接続されてなる直列腕共振子を含み、
前記第１の信号端子に最も近い前記直列腕共振子は、前記第１から第３の弾性表面波共振子を含む、請求項２に記載の弾性表面波フィルタ。
【請求項４】
請求項２または３に記載の弾性表面波フィルタを有する送信フィルタと、
第３の信号端子と、
前記第２の信号端子および前記ラダー型フィルタの接続点と、前記第３の信号端子との間に接続される受信フィルタとを備える、デュプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、弾性表面波共振子、弾性表面波フィルタおよびデュプレクサに関し、特に、複数の弾性表面波共振子を有する弾性表面波フィルタおよびデュプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機などの通信機におけるＲＦ（Radio  Frequency）回路に搭載される帯域通過フィルタやデュプレクサとして、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface  Acoustic  Wave）を利用した弾性表面波フィルタが実用化されている。【０００３】
弾性表面波フィルタとしては、複数の弾性表面波共振子を直列および並列に交互に接続してラダー型フィルタを形成したものが知られている（たとえば、特開平９−２０５３４３号公報（特許文献１）参照）。【０００４】
上記ラダー型フィルタにおいて、弾性表面波共振子には、一対の櫛歯電極（以下、「ＩＤＴ（Inter  Digital  Transducer）電極」とも称する）を有する１ポート型の共振子が用いられる。特許文献１では、入力電力による機械的ストレスが集中しやすい共振子として、複数の弾性表面波共振子が直列に接続された構成のものが用いられている。換言すれば、上記共振子が複数の弾性表面波共振子に分割されている。特許文献１は、上記共振子に集中的に加わる機械的ストレスを分散することで、マイグレーションを抑制して耐電力性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２０５３４３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、複数の弾性表面波共振子に分割された構成においては、分割された各弾性表面波共振子によって、放熱のしやすさが異なる場合があり、これに起因して、複数の弾性表面波素子間で熱的ストレスが異なる場合がある。そのため、他の弾性表面波共振子に比べて熱的ストレスが相対的に大きい弾性表面波共振子においては、マイグレーションが熱加速され、ＩＤＴ電極に放電破壊が発生する可能性が高くなる。これにより、弾性表面波フィルタ全体の耐電力性を低下させてしまう。【０００７】
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、耐電力性を向上させることが可能な弾性表面波共振子、弾性表面波フィルタおよびデュプレクサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る弾性表面波共振子は、第１の弾性表面波共振子と、第１の弾性表面波共振子と直列に接続される第２の弾性表面波共振子と、第２の弾性表面波共振子と直列に接続される第３の弾性表面波共振子とを備える。第１から第３の弾性表面波共振子の各々は、互いの複数本の電極指が弾性波伝搬方向に交互に配列されるように配置された、一対の櫛歯電極を有する。第２の弾性表面波共振子は、第１および第３の弾性表面波共振子に比べて、電極指のピッチに対する電極指の幅の割合が小さい。【０００９】
本発明に係る弾性表面波フィルタは、第１の信号端子と、第２の信号端子と、第１の信号端子と第２の信号端子との間に接続され、複数の共振子群を有するラダー型フィルタとを備える。複数の共振子群の少なくとも１つは、上記弾性表面波共振子により形成されている。【００１０】
上記弾性表面波フィルタにおいて好ましくは、ラダー型フィルタは、第１の信号端子に入力される信号をフィルタリングして第２の信号端子に出力するように構成される。複数の共振子は、第１の信号端子と第２の信号端子との間に、直列に接続されてなる直列腕共振子を含む。第１の信号端子に最も近い直列腕共振子は、第１から第３の弾性表面波共振子を含む。【００１１】
本発明に係るデュプレクサは、上記弾性表面波フィルタを有する送信フィルタと、第３の信号端子と、第２の信号端子およびラダー型フィルタの接続点と、第３の信号端子との間に接続される受信フィルタとを備える。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の弾性表面波共振子、フィルタおよびデュプレクサによると、耐電力性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態に係る弾性表面波フィルタの回路構成を模式的に示す図である。
【図２】図１に示した直列腕共振子の構成を模式的に示す図である。
【図３】弾性表面波共振子の模式的な平面図である。
【図４】図２の直列腕共振子の模式的な平面図である。
【図５】この発明の実施の形態に係る弾性表面波フィルタを備えたデュプレクサの回路構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明を繰返さないものとする。
【００１５】
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。
【００１６】
図１は、この発明の実施の形態に係る弾性表面波フィルタの回路構成を模式的に示す図である。図１に示す弾性表面波フィルタ装置１０は、たとえば、携帯電話機などのＲＦ回路に搭載されるものである。
【００１７】
弾性表面波フィルタ装置１０は、入力端子１１と、出力端子１２と、入力端子１１および出力端子１２の間に接続されるフィルタ部１３とを備える。フィルタ部１３は、入力端子１１に入力される信号をフィルタリングして出力端子１２に出力するように構成される。入力端子１１は「第１の信号端子」を構成し、出力端子１２は「第２の信号端子」を構成する。
【００１８】
フィルタ部１３は、ラダー型弾性表面波フィルタである。フィルタ部１３は、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４と、並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３と、インダクタＬ１１，Ｌ１２とを含む。
【００１９】
直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４は、入力端子１１と出力端子１２との間に直列に接続されている。具体的には、直列腕共振子Ｓ１は一方端子が入力端子１１に接続され、他方端子が直列腕共振子Ｓ２の一方端子に接続される。直列腕共振子Ｓ２の他方端子は直列腕共振子Ｓ３の一方端子に接続される。直列腕共振子Ｓ３の他方端子は直列腕共振子Ｓ４の一方端子に接続される。直列腕共振子Ｓ４の他方端子は出力端子１２に接続される。
【００２０】
並列腕共振子Ｐ１は、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２の接続ノード１４と接地配線ＧＮＤとの間に電気的に接続される。並列腕共振子Ｐ２は、直列腕共振子Ｓ２，Ｓ３の接続ノード１５と接地配線ＧＮＤとの間に電気的に接続される。並列腕共振子Ｐ３は、直列腕共振子Ｓ３，Ｓ４の接続ノード１６と接地配線ＧＮＤとの間に電気的に接続される。
【００２１】
並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２と接地配線ＧＮＤとの間にはインダクタＬ１１が接続されている。並列腕共振子Ｐ３と接地配線ＧＮＤとの間にはインダクタＬ１２が接続されている。なお、フィルタ部１３には、インダクタＬ１１，Ｌ１２以外に、適宜な位置にインダクタ、キャパシタおよび抵抗が設けられていてもよい。
【００２２】
フィルタ部１３のうち、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４および並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３は、弾性表面波フィルタチップ１３Ａを形成する。図示は省略するが、弾性表面波フィルタチップ１３Ａは、配線基板のダイアタッチ面の上に、バンプによりフリップチップ実装されている。弾性表面波フィルタチップ１３Ａは、樹脂によって封止されている。すなわち、弾性表面波フィルタ装置１０は、ＣＳＰ（Chip  Size  Package）型の弾性表面波フィルタである。
【００２３】
直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４および並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３の各々は、１ポート型弾性表面波共振子により構成されている。このうち、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４および並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３は、複数の１ポート型弾性表面波共振子を直列に接続することにより構成されている。換言すれば、１つの共振子を複数の分割共振子に分割している。１つの共振子を複数の分割共振子に分割することで、弾性表面波が励振したときに生じる機械的ストレスを複数の分割共振子に分散することができる。なお、図１の例では分割数を２または３としているが、分割数は適宜に設定されてもよい。直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４および並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３の各々は、複数の分割共振子により構成された「共振子群」の一実施例に対応する。
【００２４】
図２は、図１に示した直列腕共振子Ｓ１の構成を模式的に示す図である。なお、直列腕共振子Ｓ４の構成も、寸法などの具体的な設計事項を除いて、直列腕共振子Ｓ１と同様である。
【００２５】
図２を参照して、直列腕共振子Ｓ１は、３つの弾性表面波共振子２１〜２３を有している。第１の弾性表面波共振子２１は入力端子１１および接続ノード１４の間に電気的に接続される。第２の弾性表面波共振子２２は、第１の弾性表面波共振子２１に直列に接続される。第３の弾性表面波共振子２３は、第２の弾性表面波共振子２２に直列に接続される。すなわち、第１〜第３の弾性表面波共振子２１〜２３は、入力端子１１および接続ノード１４の間に、この順に直列に接続されている。換言すれば、直列腕共振子Ｓ１は、３つの分割共振子（弾性表面波共振子２１〜２３）に分割されている。
【００２６】
なお、隣接する弾性表面波共振子同士はその間に分岐回路を有しない状態で接続されている。分岐回路とは、隣接する弾性表面波共振子同士を接続する配線から分岐して、その先に所定の機能を果たす素子（インダクタ、キャパシタ、抵抗、接地配線など）を有する回路をいう。
【００２７】
３つの弾性表面波共振子２１〜２３の各々は１ポート型の共振子である。図３は、弾性表面波共振子２１の模式的な平面図である。なお、弾性表面波共振子２２，２３の構成も、弾性表面波共振子２１と同様である。図３を参照して、弾性表面波共振子２１は、ＩＤＴ電極１と、ＩＤＴ電極１の両側に配置された２つの反射器７とを含む。ＩＤＴ電極１は一対の櫛歯電極１Ａを有している。
【００２８】
一対の櫛歯電極１Ａの各々は、圧電性基板上に、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、チタン、タングステン、白金、クロム、ニッケル、モリブデンの少なくとも一種からなる単体金属、またはこれらを主成分とする合金から成る金属層により形成することができる。なお、圧電性基板としては、ＬｉＴａＯ３やＬｉＮｂＯ３などの圧電単結晶からなる基板を用いることができる。あるいは、圧電単結晶に代えて、圧電セラミックスを用いてもよい。また、支持基板上に圧電膜が積層されている圧電性基板を用いてもよい。当該圧電膜として、上記圧電単結晶などを適宜用いることができる。
【００２９】
各櫛歯電極１Ａは、直線状に延びるバスバー３と、バスバー３の長手方向に直交する方向に延びる複数の電極指５とを有している。複数の電極指５のピッチは、全体として概ね一定のピッチとされている。一対の櫛歯電極１Ａは、互いの電極指５がそれぞれ隣り合うように配置されている。
【００３０】
ＩＤＴ電極１に電圧が印加されると、複数の電極指５のピッチを半波長とし、電極指５の配列方向に伝搬する弾性表面波が励振される。なお、以下では、複数の電極指５の配列方向を伝搬方向Ｄ１とも称し、伝搬方向Ｄ１に直交する方向を直交方向Ｄ２とも称する。
【００３１】
２つの反射器７は、ＩＤＴ電極１に対して伝搬方向Ｄ１の両側に配置されている。各反射器７は、伝搬方向に延びる一対のバスバー８と、一対のバスバー８間において直交方向Ｄ２に延びる複数の電極指９とを有している。複数の電極指９のピッチ、および、反射器７とＩＤＴ電極１との距離は、複数の電極指５のピッチと概ね同等である。
【００３２】
ＩＤＴ電極１の配置位置において伝搬方向Ｄ１に伝搬した弾性表面波は、反射器７により反射され、定在波となる。これにより、Ｑの高い共振現象が生じる。すなわち、弾性表面波共振子はＱの高い共振子として機能する。
【００３３】
ここで、弾性表面波共振子の特性は、電極指ピッチＰ、交差幅Ｗ、電極指５の本数、電極比率（デューティー）などにより規定される。電極指ピッチＰは、複数の電極指５のピッチであり、たとえば、一対の櫛歯電極１Ａの複数の電極指５の中心間距離により定義される。交差幅Ｗは、互いに間挿し合う電極指５の直交方向Ｄ２における重複量である。電極比率は、電極指ピッチＰに対する電極指５の幅Ｌの割合（Ｌ／Ｐ）である。
【００３４】
直列腕共振子においては、一般的に、３つの弾性表面波共振子２１〜２３は、機械的ストレスを均等に分散させるために、同一の構成とされる。具体的には、電極指ピッチＰ、交差幅Ｗ、電極指５の本数、電極比率等は弾性表面波共振子２１〜２３間で同一とされる。
【００３５】
しかしながら、３つの弾性表面波共振子２１〜２３を一列に配列した構成においては（図４参照）、弾性表面波共振子間で熱的ストレスが互いに異なってくる。これは、第２の弾性表面波共振子２２は、第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３に両側を挟まれているため、第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３に比べて放熱しにくいことによる。このため、第２の弾性表面波共振子２２は、第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３に比べて、温度上昇が起こりやすくなっている。
【００３６】
そのため、第２の弾性表面波共振子２２では、マイグレーションが熱的ストレスによって加速される可能性がある。詳細には、機械的ストレスがＩＤＴ電極１に発生すると、ＩＤＴ電極１中のＡｌ原子が結晶粒界を移動する、マイグレーションが起こり得る。第２の弾性表面波共振子２２においては、マイグレーションの熱加速によって、マイグレーションがより生じやすくなる。
【００３７】
ＩＤＴ電極１にマイグレーションが生じると、一対の櫛歯電極１Ａ間での絶縁性が低下するため、ＩＤＴ電極１に放電破壊が生じる場合がある。また、ＩＤＴ電極１にヒロックやボイドが発生する場合がある。この結果、弾性表面波フィルタ装置１０全体の耐電力性を低下させてしまう。
【００３８】
近年、携帯電話機などで用いられている周波数が高くなっており、ＲＦ回路に搭載される弾性表面波フィルタにおいても高周波化が求められている。弾性表面波フィルタを高周波化するためには、ＩＤＴ電極１の電極指ピッチＰを狭くすることが有効である。しかしながら、電極指ピッチＰを狭くすると、隣接する電極指５の間隔もそれにつれて狭くなるため、マイグレーションに起因した放電破壊が発生する可能性が高くなる。なお、隣接する電極指５の間隔はＰ−Ｌで表わされる。
【００３９】
本実施の形態では、第２の弾性表面波共振子２２の電極比率を、第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３の電極比率よりも小さくする。これにより、図４に示すように、弾性表面波共振子２１〜２３の間で、隣接する電極指５の間隔Ｐ−Ｌが異なる大きさとなる。
【００４０】
図４は、図２の直列腕共振子Ｓ１の模式的な平面図である。図４を参照して、３つの弾性表面波共振子２１〜２３は、直交方向Ｄ２に沿って配列されている。３つの弾性表面波共振子２１〜２３は、伝搬方向Ｄ１の大きさおよび位置が互いに同一となっている。
【００４１】
隣接する弾性表面波共振子同士は、バスバー３同士が接続されている。バスバー３同士の接続は、バスバー３の長手方向の全体に亘ってなされている。なお、バスバー３同士は、図４のように直接的に接続されてもよいし、配線を介して間接的に接続されてもよい。
【００４２】
第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３は配線２と接続されている。接続は、バスバー３の長手方向の全体に亘ってなされている。これにより、第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３の各々から配線２へ熱が伝達されやすくなっている。
【００４３】
第１の弾性表面波共振子２１において、ＩＤＴ電極１の電極指の幅をＬ１とすると、電極比率はＬ１／Ｐで表わされる。第２の弾性表面波共振子２２において、ＩＤＴ電極１の電極指の幅をＬ２とすると、電極比率はＬ２／Ｐで表わされる。第３の弾性表面波共振子２３において、ＩＤＴ電極１の電極指の幅をＬ３とすると、電極比率はＬ３／Ｐで表わされる。
【００４４】
なお、第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３は、電極指５の大きさが互いに同一となっている（Ｌ１＝Ｌ３）。よって、電極比率Ｌ１／Ｐと電極比率Ｌ３／Ｐとは同一となっている。
【００４５】
本実施の形態では、第２の弾性表面波共振子２２の電極比率Ｌ２／Ｐを、第１の弾性表面波共振子２１の電極比率Ｌ１／Ｐおよび第３の弾性表面波共振子２３の電極比率Ｌ３／Ｐよりも小さくする。
【００４６】
このようにすると、３つの弾性表面波共振子２１〜２３の電極指ピッチＰが互いに等しいため、第２の弾性表面波共振子２２は、第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３に比べて、電極指５の幅Ｌが狭くなる（Ｌ２＜Ｌ１＝Ｌ３）。したがって、ＩＤＴ電極１において隣り合う２本の電極指５の間隔Ｐ−Ｌは、第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３に比べて、第２の弾性表面波共振子２２の方が広くなる。
【００４７】
第２の弾性表面波共振子２２において、第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３よりも、隣接する電極指５の間隔Ｐ−Ｌを相対的に広くしたことにより、ショートし難くなり、マイグレーション耐性を相対的に高くすることができる。これにより、熱的ストレスに起因するＩＤＴ電極１の放電破壊の発生を抑制でき、結果的に弾性表面波フィルタ装置１０全体の耐電力性を高めることができる。
【００４８】
なお、第２の弾性表面波共振子２２の電極指５の幅Ｌを相対的に狭くしたことにより、第２の弾性表面波共振子２２の静電容量は、第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３よりも小さくなる。弾性表面波共振子２１〜２３間において静電容量が相対的に小さくなると、他の弾性表面波共振子に比べて分圧が相対的に高くなり、消費電力が相対的に大きくなる場合がある。弾性表面波共振子２１〜２３間において静電容量を互いに等しくするためには、たとえば、第２の弾性表面波共振子２２において、交差幅Ｗを相対的に大きくする方法、電極指５の本数を相対的に多くする方法、またはこれらの組合せを用いることができる。これによれば、弾性表面波フィルタ装置１０のフィルタ特性に影響を及ぼすことなく、耐電力性を高めることができる。
【００４９】
また、第２の弾性表面波共振子２２においては、ＩＤＴ電極１の電極指５の幅Ｌを相対的に狭くすることで、電極指５の抵抗が相対的に高くなり、結果的に、第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３よりも挿入損失が大きくなる場合がある。弾性表面波共振子２１〜２３間において電極指５の抵抗を互いに等しくするためには、第２の弾性表面波共振子２２の電極膜厚を相対的に厚くすることができる。これによれば、弾性表面波フィルタ装置１０の伝送特性を変化させることなく、耐電力性を高めることができる。なお、この場合、電極比率が変わることで周波数も変動するが、ピッチを調整することで周波数を合わせることが可能となる。
【００５０】
ここで、図１に示した弾性表面波フィルタ装置１０においては、入力端子１１に電力が印加された場合、入力端子１１に最も近い初段の直列腕共振子Ｓ１において集中的に機械的ストレスが加わる。直列腕共振子Ｓ１を構成する３つの弾性表面波共振子２１〜２３の中でも、機械的ストレスおよび熱的ストレスの相乗作用により、特に、第２の弾性表面波共振子２２に放電破壊が発生する可能性が高くなっている。
【００５１】
本実施の形態によれば、直列腕共振子Ｓ１において、図４に示したように、第２の弾性表面波共振子２２の電極比率を、第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３の電極比率よりも小さくすることができる。これにより、第２の弾性表面波共振子２２の放電破壊が抑制されるため、弾性表面波フィルタ装置１０全体としての耐電力性が向上する。このように、第２の弾性表面波共振子２２の電極比率を、第１および第３の弾性表面波共振子２１，２３の電極比率よりも小さくする構成は、入力側初段の直列腕共振子Ｓ１に適用することが好ましい。
【００５２】
図５は、この発明の実施の形態に係る弾性表面波フィルタを備えたデュプレクサの回路構成を模式的に示す図である。図５を参照して、デュプレクサ３０は、送信フィルタ４０と、受信フィルタ４２と、送信端子３１と、アンテナＡＮＴに接続されるアンテナ端子３２と、受信端子３３とを備える。送信端子３１は「第１の信号端子」を構成し、アンテナ端子３２は「第２の信号端子」を構成し、受信端子３３は「第３の信号端子」を構成する。
【００５３】
送信フィルタ４０は、アンテナ端子３２と送信端子３１との間に接続されている。送信フィルタ４０は、送信端子３１に入力される信号をフィルタリングしてアンテナ端子３２に出力するように構成される。受信フィルタ４２は、アンテナ端子３２と送信フィルタ４０との接続点と受信端子３３との間に接続されている。受信フィルタは４２、アンテナ端子３２に入力される信号をフィルタリングして受信端子３３に出力するように構成される。
【００５４】
送信フィルタ４０は、ラダー型弾性表面波フィルタである。送信フィルタ４０は、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４と、並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ４と、インダクタＬ１１〜Ｌ１３とを含む。直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４および並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ４の各々は、図３に示した１ポート型弾性表面波共振子により構成されている。このうち、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４は、複数の１ポート型弾性表面波共振子を直列に接続することにより構成されている。直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４および並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ４は、弾性表面波フィルタチップ４０Ａを形成する。
【００５５】
受信フィルタ４２は、たとえば、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタである。受信フィルタ４２は、弾性表面波フィルタチップ４０Ａに送信フィルタ４０と一体に形成されていてもよい。あるいは、送信フィルタ４０が設けられた弾性表面波フィルタチップ４０Ａと、受信フィルタ４２が設けられた弾性表面波フィルタチップとが、それぞれ別体に設けられていてもよい。
【００５６】
デュプレクサ３０においては、一般的に、通信機のＲＦ回路を構成する送信フィルタ４０に大きな電力が印加される。そのため、送信フィルタ４０として用いられるラダー型弾性表面波フィルタには、耐電力性が優れていることが求められる。
【００５７】
したがって、上述した第２の弾性表面波共振子の電極比率を、第１および第３の弾性表面波共振子の電極比率よりも小さくする構成を、送信フィルタ４０において適用することが好ましい。具体的には、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ４の各々において、第２の弾性表面波共振子の電極比率を、第１および第３の弾性表面波共振子の電極比率よりも小さくすることにより、第２の弾性表面波共振子のマイグレーション耐性を第１および第３の弾性表面波共振子のマイグレーション耐性よりも高くする。このようにすると、第２の弾性表面波共振子において、熱的ストレスによる放電破壊が生じることが抑制され、送信フィルタ全体の耐電力性を向上させることができる。
【００５８】
より好ましくは、第２の弾性表面波共振子の電極比率を、第１および第３の弾性表面波共振子の電極比率よりも小さくする構成は、送信端子３１に最も近い初段の直列腕共振子Ｓ１に適用することができる。送信端子３１に大きな電力が印加された場合、初段の直列腕共振子Ｓ１に機械的ストレスが集中的に加わるため、直列腕共振子Ｓ１の第２の弾性表面波共振子は温度上昇しやすくなっている。本実施の形態によれば、この第２の弾性表面波共振子において熱的ストレスによる放電破壊が抑制されるため、送信フィルタ４０全体としての耐電力性を高めることができる。
【００５９】
本発明者は、本発明の実施の形態の作用効果を確認するための実験を行なった。実験では、実施例および比較例の各々について加速寿命試験を行なった。
【００６０】
実施例および比較例はいずれも、図５に示した回路構成を有するデュプレクサであり、送信周波数帯を１．７ＧＨｚ帯とする。送信フィルタの初段の直列腕共振子Ｓ１について、実施例では、３つの弾性表面波共振子の電極比率の比を以下のように設定した。
【００６１】
Ｌ１／Ｐ：Ｌ２／Ｐ：Ｌ３／Ｐ＝１：０．９１：１
一方、比較例では、３つの弾性表面波共振子の電極比率を互いに同一とした。
【００６２】
Ｌ１／Ｐ：Ｌ２／Ｐ：Ｌ３／Ｐ＝１：１：１
なお、直列腕共振子および並列腕共振子の各々を構成する弾性表面波共振子において、電極比率Ｌ／Ｐ以外のパラメータ（電極指ピッチＰ、交差幅Ｗ、電極指５の本数等）は実施例および比較例で同一とした。
【００６３】
同一の試験条件（たとえば、１．１Ｗ入力、環境温度１１０℃）の下で加速寿命試験を行なった結果、評価開始から故障までの故障時間については、実施例は、比較例に比べて約１．７倍長くなることが確認された。推定寿命についても、実施例は、比較例に比べて約１．７倍延びることが確認された。このように、試験結果から、第２の弾性表面波共振子の電極比率を、第１および第３の弾性表面波共振子の電極比率よりも小さくすることにより、耐電力性を高めることができることが確認された。
【００６４】
なお、上記の説明では、デュプレクサが本実施の形態の弾性表面波フィルタを備えている例について説明したが、デュプレクサに限らず、任意の分波器、たとえばトリプレクサ、マルチプレクサまたはダイプレクサなどに、本実施の形態の弾性表面波フィルタを適用してもよい。
【００６５】
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請求の範囲によって示され、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】
【００６６】
１  ＩＤＴ電極、１Ａ  櫛歯電極、３，８  バスバー、５，９  電極指、７  反射器、１０  弾性表面波フィルタ装置、１１  入力端子、１２  出力端子、１３  フィルタ部、１３Ａ，４０Ａ  弾性表面波フィルタチップ、１４〜１６  接続ノード、２１  第１の弾性表面波共振子、２２  第２の弾性表面波共振子、２３  第３の弾性表面波共振子、３０  デュプレクサ、３１  送信端子、３２  アンテナ端子、３３  受信端子、４０  送信フィルタ、４２  受信フィルタ、Ｓ１〜Ｓ４  直列腕共振子、Ｐ１〜Ｐ４  並列腕共振子、Ｌ１１〜Ｌ１３  インダクタ。
【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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