(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の斜め電極指を有するすだれ状電極を入力側及び出力側に備え、広帯域フィルタ特性を示す弾性表面波フィルタであって、
入力側および出力側のそれぞれにおける複数の斜め電極指は、
各斜め電極指の一端側から他端側に向かうにつれて、隣合う斜め電極指間の距離が減少し、各斜め電極指の一端側から他端側にかけてラインスペース比が一定となるよう形成された中間周波数励振部と、
各斜め電極指の一端側および他端側の少なくとも一方に形成され、ラインスペース比が、前記中間周波数励振部におけるラインスペース比と異なる値となるよう形成された帯域端部周波数励振部と、
を形成することを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性表面波フィルタであって、
前記帯域端部周波数励振部は、
各斜め電極指の先端に向かうにつれて、各斜め電極の幅が狭くなるよう形成されていることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項３】
請求項１に記載の弾性表面波フィルタであって、
前記帯域端部周波数励振部は、
各斜め電極指の先端に向かうにつれて、各斜め電極の幅が広くなるよう形成されていることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波フィルタに関し、特に、複数の斜め電極指を有するすだれ状電極を入力側及び出力側に備え、広帯域フィルタ特性を示す弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような弾性表面波（Surface Acoustic Wave、以下ＳＡＷとする）フィルタは、隣合う斜め電極指間の距離に対する電極指幅の比率が０．５で一定に、即ち、隣合う斜め電極指間のスペースと電極指幅とを等しく設定している。このＳＡＷフィルタは、電気機械結合係数が高く、ＳＡＷの励振効率が高い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種のＳＡＷフィルタでは、斜め電極指の端部でＳＡＷの回折が生じ、振幅特性や群遅延特性などの周波数特性が劣化するという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ＳＡＷの回折による周波数特性の劣化が抑えられたＳＡＷフィルタを提案することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の弾性表面波フィルタは、複数の斜め電極指を有するすだれ状電極を入力側及び出力側に備え、広帯域フィルタ特性を示す弾性表面波フィルタであって、入力側および出力側のそれぞれにおける複数の斜め電極指は、各斜め電極指の一端側から他端側に向かうにつれて、隣合う斜め電極指間の距離が減少し、各斜め電極指の一端側から他端側にかけてラインスペース比が一定となるよう形成された中間周波数励振部と、各斜め電極指の一端側および他端側の少なくとも一方に形成され、ラインスペース比が、前記中間周波数励振部におけるラインスペース比と異なる値となるよう形成された帯域端部周波数励振部と、を形成することを特徴とする。
【０００６】
本発明の弾性表面波フィルタでは、望ましくは、前記帯域端部周波数励振部は、各斜め電極指の先端に向かうにつれて、各斜め電極の幅が狭くなるよう形成される。
【０００７】
本発明の弾性表面波フィルタでは、望ましくは、前記帯域端部周波数励振部は、各斜め電極指の先端に向かうにつれて、各斜め電極の幅が広くなるよう形成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。尚、各図において同じ機能の構成要件には同じ符号を付している。
【０００９】
図１は、本実施形態のＳＡＷフィルタ１００の構成の概略を示す平面図である。ＳＡＷフィルタ１００は、水晶などの圧電性材料からなる圧電性基板１０上に、アルミニウムなどの導電性材料からなるすだれ状電極２０，２２，２４，２６を備える。すだれ状電極２０，２２，２４，２６は、各々複数の斜め電極指を有しており、すだれ状電極２０を入力電極、すだれ状電極２４を出力電極、すだれ状電極２２，２６を接地電極とすることで、ＳＡＷフィルタ１００を周波数ｆＬ［Ｈｚ］〜ｆｈ［Ｈｚ］の帯域の信号を通過させる広帯域フィルタとして使用することができる。
【００１０】
入力側のすだれ状電極２０の各々斜め電極指２０ａ，２０ｂ，２０ｃ及びすだれ状電極２２の斜め電極指２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、周波数ｆＬとｆｈとの間（周波数ｆＬ，ｆｈを含まないとする）の周波数帯域を励振する中間周波数励振部３０と、通過周波数帯域中最も低い周波数ｆＬ［Ｈｚ］のＳＡＷを励振する低周波数励振部３２と、通過周波数帯域中最も高い周波数ｆｈ［Ｈｚ］のＳＡＷを励振する高周波数励振部３４とを備える。尚、出力側のすだれ状電極２４，２６は、入力側すだれ状電極２０，２２と同じ形状となるよう形成されている。
【００１１】
中間周波数励振部３０は、ＳＡＷの伝搬方向に垂直する方向、即ち、斜め電極指２０ａ，２０ｂ，２０ｃの長手方向（図中のＹ方向）では隣り合う斜め電極指間の中心間距離（以下、電極指ピッチとする）が減少するよう形成されており、ＳＡＷの伝搬方向に水平な方向（図中のＸ方向）では電極指間ピッチは等しくなるよう形成されている。中間周波数励振部３０は、斜め電極指の幅をＬとし隣合う斜め電極指との間のスペースをＳとすると、隣合う斜め電極指間の距離（Ｌ＋Ｓ）に対する電極指幅（Ｌ）の比率（以下、ラインスペース比とする）Ｒ（＝Ｌ／（Ｌ＋Ｓ））が、ほぼ０．５となるように形成されている。中間周波数励振部３０をＸ方向に平行に多数のチャネルに分割すると、各チャネルは中心周波数の異なるＳＡＷフィルタが並列に接続したものと考えることができる。
【００１２】
低周波数励振部３２は、図中のＹ方向において、周波数ｆＬのＳＡＷの波長ＬＬで電極指ピッチが一定で、斜め電極指２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの各電極指の先端部でＳＡＷの回折が起こっても周波数特性に与える影響が少なくなるのに十分な程度に開口長が広く形成され、Ｙ方向と１８０度異なる方向において、ラインスペース比Ｒが０．５より徐々に小さくなるように形成されている。
【００１３】
高周波数励振部３４は、図中のＹ方向において、周波数ｆＬのＳＡＷの波長ＬＬで電極指ピッチが一定で、斜め電極指２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各電極指の先端部でＳＡＷの回折が起こっても周波数特性に与える影響が少なくなるのに十分な程度に開口長が広く形成され、Ｙ方向において、ラインスペース比Ｒが０．５より徐々に小さくなるように形成されている。
【００１４】
低周波数励振部３２では、開口長が広く形成されているので、斜め電極指２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの各電極指の先端部でＳＡＷの回折が起こってもＳＡＷフィルタ１００の通過帯域中低周波数側の群遅延特性や振幅特性などの周波数特性に与える影響が少ない。また、高周波数励振部３４でも、開口長が広く形成されているので、斜め電極指２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各電極指の先端部でＳＡＷの回折が起こってもＳＡＷフィルタ１００の通過帯域中高周波数側の群遅延特性や振幅特性などの周波数特性に与える影響が少ない。この結果、ＳＡＷフィルタ１００では、通過周波数帯域の端部の周波数、即ち、周波数ｆＬ，ｆｈでの回折による特性の劣化を抑えることができる。
【００１５】
また、低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４では、ラインスペース比Ｒが０．５より徐々に小さくなるように形成されている。図２は、ラインスペース比Ｒと実効電気機械結合係数Ｋとの関係が示されたグラフである。実効電気機械結合係数Ｋは、ラインスペース比Ｒが０．５の時に最大となり、ラインスペース比が０．５から離れると徐々に減少する。そして、図３は、本実施形態のＳＡＷフィルタ１００の挿入損失の周波数特性を示すグラフであり、グラフ中の破線は、ＳＡＷフィルタ１００の低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４においてラインスペース比Ｒを０．５とした場合の挿入損失の周波数特性を示している。図３における破線が示すように、低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４では開口長を広くしているため、ラインスペース比Ｒが０．５のままでは、通過周波数端部の挿入損失の周波数特性に歪みが生じてしまう。本実施形態のＳＡＷフィルタ１００では、低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４のラインスペース比Ｒを０．５より小さくしているので、低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４での実効電気機械結合係数Ｋが小さくなり、挿入損失の周波数特性に歪みが生じないように調整することができる。
【００１６】
また、低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４において、ラインスペース比Ｒが０．５より徐々に小さくなるように形成すると、すだれ状電極２０，２２，２４，２６の容量が増加することを抑えることができる。図４は、ラインスペース比Ｒと、ラインスペース比Ｒが０．５のすだれ状電極の容量を１とした場合の各ラインスペース比におけるすだれ状電極の容量（容量比）との関係を示すグラフである。ラインスペース比が０．５より小さくなると、容量値は小さくなるので、ＳＡＷフィルタのインピーダンスの低下を抑えることができる。
【００１７】
以上説明したように、本実施形態のＳＡＷフィルタ１００では、低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４の開口長を広くするので、回折によるＳＡＷフィルタ１００の周波数特性の劣化を抑えることができる。また、低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４のラインスペース比Ｒを０．５より小さくすることで、周波数特性に歪みが生じないよう調整することができる。また、低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４のラインスペース比Ｒを０．５より小さくしているので、すだれ状電極の容量値は小さくなり、ＳＡＷフィルタのインピーダンスの低下を抑えることができる。
【００１８】
本実施形態のＳＡＷフィルタ１００では、低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４のラインスペース比Ｒを０．５より徐々に小さくしたが、ラインスペース比Ｒを０．５より小さい比率で一定にすることもできる。図５は、低周波数励振部３２のラインスペース比Ｒを０．５より小さい比率で一定にしたＳＡＷフィルタ２００の構成の概略を示す平面図である。尚、ＳＡＷフィルタ２００は、中間周波数励振部３０を周波数ｆｈを含む周波数ｆＬとｆｈとの間の周波数帯域を励振するものとし、高周波数励振部３４を備えない構成としている。ＳＡＷフィルタ２００では、通過周波数帯域の高周波数領域側での特性の劣化は抑えることができないが、低周波数領域側での特性の劣化を抑えることができる。
【００１９】
また、本実施形態のＳＡＷフィルタ１００では、低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４のラインスペース比Ｒを０．５より徐々に小さくしたが、ラインスペース比Ｒを０．５より徐々に大きくすることもできる。図６は、低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４のラインスペース比Ｒを０．５より徐々に大きくしたＳＡＷフィルタ３００の構成の概略を示す平面図である。こうすれば、ラインスペース比Ｒを０．５より大きくした分、すだれ状電極２０，２２，２４，２６の面積の容量値が大きくなるものの、低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４の開口長が広くなり、低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４のラインスペース比Ｒが０．５を避けた値になるので、ＳＡＷフィルタ３００の周波数特性の劣化を防ぐことができる。
【００２０】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の弾性表面波フィルタでは、通過周波数帯域端部の周波数のうち少なくとも一方の周波数の弾性表面波を励振する部位を開口長の広い広開口長部位としたので、斜め電極指端部での回折が特性に影響を生じにくくなる。また、広開口長部位では、隣合う斜め電極指間の距離に対する電極指幅の比率を０．５を避けて形成しているので、広開口長部位での励振効率を下げることができる。この結果、通過周波数帯域における挿入損失の歪みを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態のＳＡＷフィルタ１００の構成の概略を示す平面図である。
【図２】  ラインスペース比Ｒと実効電気機械結合係数Ｋとの関係が示されたグラフである。
【図３】  本実施形態のＳＡＷフィルタ１００の挿入損失の周波数特性を示すグラフである。
【図４】  ラインスペース比Ｒと、ラインスペース比Ｒが０．５のすだれ状電極の容量を１とした場合の各ラインスペース比におけるすだれ状電極の容量（容量比）との関係を示すグラフである。
【図５】  低周波数励振部３２のラインスペース比Ｒを０．５より小さく比率で一定にしたＳＡＷフィルタ２００の構成の概略を示す平面図である。
【図６】  低周波数励振部３２及び高周波数励振部３４のラインスペース比Ｒを０．５より徐々に大きくしたＳＡＷフィルタ３００の構成の概略を示す平面図である。
【符号の説明】
２０，２２，２４，２６  すだれ状電極、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ  斜め電極指、３２  低周波数励振部、３４  高周波数励振部、１００，２００，３００  ＳＡＷフィルタ。
【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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【図６】
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