(57)【要約】【課題】狭帯域化を図りながら、挿入損失の増加を抑制できる弾性表面波装置およびそれを有する通信機を提供する。【解決手段】一端子対弾性表面波共振子である、各直列共振子１１ａ、１１ｂ、１１ｃおよび各並列共振子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを梯子型に配置する。通過帯域を形成する各並列共振子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの各反共振周波数より、各直列共振子１１ａ、１１ｂ、１１ｃの内、例えば通過帯域を形成する各直列共振子１１ａ、１１ｂの共振周波数を低く設定する。通過帯域を形成する各並列共振子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと各直列共振子１１ａ、１１ｂとで形成される誘導性領域に、直列共振子１１ｃの容量性領域を設定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列側弾性表面波共振子と、並列側弾性表面波共振子とを梯子型に配置してなる弾性表面波装置において、
通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子の反共振周波数よりも低く設定されていると共に、
該通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子とで形成される誘導性領域に、該通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子とは異なる少なくとも一つの直列側弾性表面波共振子または少なくとも一つの並列側弾性表面波共振子の容量性領域が配置されていることを特徴とする、弾性表面波装置。
【請求項２】
直列側弾性表面波共振子と、並列側弾性表面波共振子とを梯子型に配置してなる弾性表面波装置において、
通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子の反共振周波数よりも低く設定されていると共に、
通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子の共振周波数と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子の反共振周波数との間に容量性領域が配置された、該通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子とは異なる少なくとも一つの並列側弾性表面波共振子または少なくとも一つの直列側弾性表面波共振子を有することを特徴とする、弾性表面波装置。
【請求項３】
一部の直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていることを特徴とする、請求項１または２記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
一部の直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていることを特徴とする、請求項１ないし３の何れか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項５】
一部の並列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていることを特徴とする、請求項１ないし４の何れか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項６】
一部の並列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていることを特徴とする、請求項１ないし５の何れか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項７】
一部の直列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていることを特徴とする、請求項１ないし６の何れか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項８】
一部の並列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていることを特徴とする、請求項１ないし７の何れか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項９】
一部の直列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていると共に、
別の一部の直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の弾性表面波装置。
【請求項１０】
一部の並列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていると共に、
別の一部の並列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の弾性表面波装置。
【請求項１１】
一部の直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていると共に、一部の並列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の弾性表面波装置。
【請求項１２】
一部の並列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていると共に、
一部の直列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の弾性表面波装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２の何れか１項に記載の弾性表面波装置を有することを特徴とする、通信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通過帯域が狭帯域化された通信機等に好適に使用されるフィルタとして用いられる弾性表面波装置に関し、より詳細には、一端子対弾性表面波共振子を、複数、梯子型に用いてなる弾性表面波装置およびそれを有する通信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話等の小型通信機に用いられる帯域フィルタとしての弾性表面波装置の設計手法として、一端子対弾性表面波共振子を、直列腕と、並列腕とに交互に配置されてなる、梯子型のバンドパスフィルタが特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に示された構成の梯子型フィルタは、図１５に示すように、第一の一端子対弾性表面波共振子を直列に、第二の一端子対弾性表面波共振子を並列に接続し、図１６に示すように、並列共振子５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄの反共振周波数（ｆａｐ）と直列共振子５１ａ、５１ｂ、５１ｃの共振周波数（ｆｒｓ）を略一致させることにより、低ロス且つ広帯域といったフィルタとして使用するのに非常に良好な特性を得られるため、主に通信機用フィルタなどに幅広く利用されてきた。
【０００４】
また、特許文献１では、並列共振子５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄの反共振周波数（ｆａｐ）より直列共振子５１ａ、５１ｂ、５１ｃの共振周波数（ｆｒｓ）を高く設定することによって広い通過帯域幅を得られると記載されている。
【０００５】
しかしながら、フィルタ特性としては一般的に広帯域化すれば良いというわけではなく、仕様に応じた帯域幅とすべきである。
【０００６】
図１７および図１８に示すように、近年、ＧＰＳ用やＴＤＳ−ＣＤＭＡ用として、狭い通過帯域幅のフィルタ特性を必要とする場合が生じてきた。他にも、狭い通過帯域幅をもつものとしては、ＰＨＳ用やＰＤＣ用などが挙げられる。これら、ＧＰＳ用、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ用、ＰＨＳ用、ＰＤＣ用の通過帯域を比帯域幅で表わすと、それぞれ０．２％、０．７％、１．８％、１．７％となる。比帯域幅とは、通過帯域幅をその中心周波数で割った割合を示す。他に従来ある仕様としては、ＰＣＳ用、ＤＣＳ用、ＷＣＤＭＡ用等があるが、比帯域幅で表わすとそれぞれ、３．１％、４．１％、２．８％となる。
【０００７】
後者のグループは広帯域化が求められるため特許文献１の設計手法を用いることが望ましいが、前者のグループは逆に狭帯域化が求められるため、従来の設計手法は望ましくない。よって、前者のグループ、具体的には比帯域幅が２．５％以下の仕様に対して、効果的な設計手法がこれまで存在しなかった。
【０００８】
これら狭帯域仕様に合わせた帯域幅に設定するには、圧電基板の種類を変えたり、また圧電基板等の膜厚を薄くしたりすることによりある程度は調整できるが、従来の設計手法を用いる限りでは限界があり困難である。特に、通過帯域幅の中心周波数が１．５ＧＨｚを超えるような高周波フィルタでは、周波数が高いために膜厚がもともと薄いが、狭帯域特性を得ようとして、膜厚をさらに薄くするとオーミック損の増大につながり良くない。よって、膜厚をある程度厚くしたまま狭帯域特性を得ることが必要となる。
【０００９】
特許文献２にその解決方法の１つが記載されている。すなわち電極指に間引きを行い共振周波数と反共振周波数の周波数間隔を狭くすることによって、通過帯域幅の減少が図られる。
【００１０】
また、特許文献３においては、各段間に不整合損失を抑制する容量性素子または誘導性素子を設けたことで通過域低域側における挿入損失の増加を抑制できる技術が開示されている。
【００１１】
一方、特許文献４には、一つの直列共振子の反共振周波数を並列共振子の共振周薄数よりも低くすることで、通過帯域の低域側の減衰量を大きくできる技術が開示されている。
【００１２】
さらに、特許文献５には、直列腕に、少なくとも一つが共振周波数の異なる共振子を含む弾性表面波共振子を複数個直列接続するとともに、並列椀に、少なくとも一つが共振周波数の異なる共振子を含む弾性表面波共振子を複数個並列接続して構成することで、通過帯域を減少する技術が開示されている。が
【００１３】
【特許文献１】
特開平５−１８３３８０号公報（公開日：１９９３年７月２３日）
【００１４】
【特許文献２】
特開平１１−１６３６６４号公報（公開日：１９９９年６月１８日）
【００１５】
【特許文献３】
特開平１０−１３１８７号公報（公開日：１９９８年１月１６日）
【００１６】
【特許文献４】
特開２００２−２３２２６４号公報（公開日：２００２年８月１６日）
【００１７】
【特許文献５】
特開平１１−３１２９５１号公報（公開日：１９９９年１１月９日）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の記載に基づく狭帯域化では、挿入損失の増大化を招来するという問題を生じている。
【００１９】
すなわち、特許文献１によれば、並列共振子５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄの反共振周波数（ｆａｐ）より直列共振子５１ａ、５１ｂ、５１ｃの共振周波数（ｆｒｓ）を高く設定することによって広い通過帯域幅を得られると記載されている。この記載から、逆に、図１９に示すように、並列共振子５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄの反共振周波数（ｆａｐ）より直列共振子５１ａ、５１ｂ、５１ｃの共振周波数（ｆｒｓ）を低く設定することが考えられたが、それは理想的な狭帯域化とはならないことが分かった。
【００２０】
図２０に、ｆａｐ≒ｆｒｓと略一致させたとき、またｆａｐ＞ｆｒｓとしたときの伝送特性の比較結果を示した。図２０より、ｆａｐ＞ｆｒｓとしたときには通過帯域全体の挿入損失が大きく悪化していることから、単純に並列共振子５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄの反共振周波数（ｆａｐ）より直列共振子５１ａ、５１ｂ、５１ｃの共振周波数（ｆｒｓ）を低くしただけでは挿入損失を維持したまま通過帯域幅を狭くすることができないことが分かる。
【００２１】
一方、特許文献２では、電極指に間引きを行なうことで通過帯域幅の減少が図られる。しかし、共振周波数と反共振周波数の周波数間隔を狭くすればするほど、反共振点のインピーダンスが小さくなりＱが悪化する。これによって、通過帯域幅は減少するものの挿入損失が悪化するというデメリットが生ずる。
【００２２】
また、特許文献３においては、各段間に不整合損失を抑制する容量性素子または誘導性素子を設ける構成が開示されている。しかし、これは通過帯域幅を狭くできる技術ではない。よって、本発明とは発明の構成も主旨も異なる。
【００２３】
さらに、特許文献４では、直列共振子の反共振周波数を並列共振子の共振周波数よりも低くする構成が開示されている。しかし、これは通過帯域幅を狭くできる技術ではない。また、本発明のように並列共振子の反共振周波数より直列共振子の共振周波数を低くするのではなく、略一致させた上で、通過域低域側の減衰量を大きくできる技術である。よって、本発明とは発明の構成も主旨も異なる。
【００２４】
その上、特許文献５においては、直列椀と、並列腕とに、少なくとも一つがそれぞれ共振周波数の異なる共振子を含む弾性表面波共振子を複数個接続する構成が開示されている。しかし、特許文献５は、並列共振子の反共振点と直列共振子の共振点を略一致させた上で、共振周波数と反共振周波数のΔｆを小さくして、通過帯域幅を狭くするものであり、ボトム特性が悪化したり、通過帯域近傍に大きなリップルが発生したりするという問題を有している。
【００２５】
本発明の目的は、並列共振子群の反共振周波数より直列共振子群の共振周波数を低くし、かつ一部の直列共振子もしくは並列共振子の共振もしくは反共振周波数をとある範囲に配置することで、圧電基板や膜厚の大幅な変更を回避して、従来に比べて帯域内リップルが小さく挿入損失が良好で、かつＶ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性の良い狭い通過帯域幅を実現した弾性表面波装置およびそれを有する通信機を提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明の弾性表面波装置は、以上の課題を解決するために、直列側弾性表面波共振子と、並列側弾性表面波共振子とを梯子型に配置してなる弾性表面波装置において、通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子の反共振周波数よりも低く設定されていると共に、該通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子とで形成される誘導性領域に、該通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子とは異なる少なくとも一つの直列側弾性表面波共振子または少なくとも一つの並列側弾性表面波共振子の容量性領域が配置されていることを特徴としている。
【００２７】
上記構成によれば、通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子の反共振周波数よりも低く設定されているので、狭帯域化できる。
【００２８】
また、上記構成は、該通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子とで形成される誘導性領域に、該通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子とは異なる少なくとも一つの直列側弾性表面波共振子または少なくとも一つの並列側弾性表面波共振子の容量性領域が配置されているから、挿入損失の増加を抑制することが可能となる。
【００２９】
本発明の他の弾性表面波装置は、以上の課題を解決するために、直列側弾性表面波共振子と、並列側弾性表面波共振子とを梯子型に配置してなる弾性表面波装置において、通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子の反共振周波数よりも低く設定されていると共に、通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子の共振周波数と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子の反共振周波数との間に容量性領域が配置された、該通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子とは異なる少なくとも一つの並列側弾性表面波共振子または少なくとも一つの直列側弾性表面波共振子を有することを特徴としている。
【００３０】
上記構成によれば、通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子の共振周波数が通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子の反共振周波数よりも低く設定されているので、狭帯域化できる。
【００３１】
また、上記構成は、通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子の共振周波数と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子の反共振周波数との間に容量性領域が配置された、該通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子とは異なる少なくとも一つの並列側弾性表面波共振子または少なくとも一つの直列側弾性表面波共振子を有するから、挿入損失の増加を抑制することが可能となる。
【００３２】
上記弾性表面波装置では、一部の直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていてもよい。
【００３３】
上記弾性表面波装置においては、一部の直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていてもよい。
【００３４】
上記弾性表面波装置では、一部の並列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていてもよい。
【００３５】
上記弾性表面波装置においては、一部の並列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていてもよい。
【００３６】
上記弾性表面波装置では、一部の直列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていてもよい。
【００３７】
上記弾性表面波装置においては、一部の並列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていてもよい。
【００３８】
上記弾性表面波装置では、一部の直列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていると共に、別の一部の直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていてもよい。
【００３９】
上記弾性表面波装置においては、一部の並列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていると共に、別の一部の並列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていてもよい。
【００４０】
上記弾性表面波装置では、一部の直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていると共に、一部の並列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていてもよい。
【００４１】
上記弾性表面波装置においては、一部の並列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する直列側弾性表面波共振子の反共振周波数以上に設定されていると共に、一部の直列側弾性表面波共振子の反共振周波数が、通過帯域を形成する並列側弾性表面波共振子の共振周波数以下に設定されていてもよい。
【００４２】
本発明に係る通信機は、前述の課題を解決するために、上記の何れかに記載の弾性表面波装置を有することを特徴としている。上記構成によれば、狭帯域化を図りながら、挿入損失の劣化を回避できる弾性表面波装置を有しているので、通過帯域について狭帯域化が求められている通信機の通信特性を向上できる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の各形態について図１ないし図１４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４４】
（実施の第一形態）
本発明に係る実施の第一形態として、梯子型フィルタを適用した中心周波数が２０１７．５ＭＨｚ帯のＴＤＳ−ＣＤＭＡ用フィルタについて示す。図２に、実施の第一形態の弾性表面波装置における、圧電基板３０上における、フィルタとしての各一端子対弾性表面波共振子の各電極の概略平面図を示す。上記弾性表面波装置の回路構成は図１（ａ）に示すように、図１５と同様である。
【００４５】
実施の第一形態では、３６°ＹｃｕｔＸ伝播ＬｉＴａＯ３からなる、チップ状の圧電基板３０上に、互いに直列に接続された複数の、例えば３個の各一端子対弾性表面波共振子（以下、各直列共振子と記す）１１ａ、１１ｂ、１１ｃと、互いに並列に接続された複数の例えば４個の他の各一端子対弾性表面波共振子（以下、各並列共振子と記す）１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとが、互いに梯子型に組み合わされて設けられている。
【００４６】
さらに、圧電基板３０上には、各入出力端子パッド２１ａ、２１ｂと、各アース端子パッド２２ａ、２２ｂ、２２ｃとが設けられている。上記の各共振子や各端子パッドは、アルミニウム等の導電性に優れた金属を用い、リフトオフ工程等によって形成されている。チップ状の圧電基板３０上の各端子パッドとパッケージとの電気的導通には、導電性バンプを介したフェースダウンボンディングによる実装が用いられている。
【００４７】
並列共振子１２ａは、中央に櫛型電極４１を、その両側に反射器４２を配置した構造を有している一端子対弾性表面波共振子である。他の各並列共振子１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、および各直列共振子１１ａ、１１ｂ、１１ｃも、それぞれ、並列共振子１２ａと同様な構造を有している一端子対弾性表面波共振子である。
【００４８】
そして、本実施の形態では、図１（ｂ）に示すように、各直列共振子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ（以下、上記の３つの各直列共振子をまとめて示す場合は、直列共振子群と記す）の内、例えば通過帯域を形成する各直列共振子１１ａ、１１ｂの共振周波数を、通過帯域を形成する各並列共振子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ（以下、上記の４つの各並列共振子をまとめて示す場合は、並列共振子群と記す）の各反共振周波数より低く設定すると共に、各直列共振子１１ａ、１１ｂの共振周波数と並列共振子群の反共振周波数との間にある誘導性領域に、直列共振子群の一つ、例えば直列共振子１１ｃの容量性領域が設定されるように、並列共振子群および直列共振子群が設定されている。図１（ｂ）では、並列共振子群をまとめて部材番号１２で、また直列共振子群をまとめて部材番号１１にて示している。また、以下の各インピーダンス特性を示す各グラフにおいても、同様に示した。
【００４９】
上記の誘導性領域および容量性領域は、図３に示す一端子対弾性表面波共振子のインピーダンス特性により定義される。よって、上記の誘導性領域は、それを低い方と高い方の各容量性領域によりそれぞれ挟まれていることになる。これにより、上記の誘導性領域には、直列共振子１１ｃにおける低い方の容量性領域のみが存在するように設定されることになる。
【００５０】
以下に、各共振子の設計パラメータの一例をここで述べる。直列共振子群の各櫛型電極における電極ピッチはそれぞれ、１．９３２μｍ、１．９３９μｍ、１．９１１μｍ、交叉幅はそれぞれ２６μｍ、２６μｍ、１６μｍ、対数は全て４３対であり、並列共振子群の各櫛型電極における電極ピッチはそれぞれ１．９７４μｍ、１．９９８μｍ、１．９９８μｍ、１．９７４μｍ、交叉幅はそれぞれ５８．８μｍ、５３．７μｍ、２７．８μｍ、５６．７μｍ、対数はそれぞれ３６対、９０対、９０対、３６対である。各共振子における膜厚の対波長比の平均値は８．３％である。
【００５１】
なお、ここでは一例としてこれらのパラメータを使用したが、各共振子の共振・反共振周波数が所望の値に調整できれば、膜厚・ｄｕｔｙを調整してもよいし、また各共振子にかかる寄生インダクタンス、橋絡容量等を調整してもよい。なお、今回は圧電基板として３６°ＹｃｕｔＸ伝播ＬｉＴａＯ３からなる圧電基板３０を用いているが、圧電基板の種類に依存することはなく、３８〜４６°ＹｃｕｔＸ伝播ＬｉＴａＯ３基板や６４〜７２°ＬｉＮｂＯ３基板といった他の圧電基板でも本発明は効果を発揮できる。電極形成方法も、リフトオフ工程ではなくエッチング工程でもよく、形成法を問わない。
【００５２】
この時の伝送特性を図４に、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．（電圧定在波比）特性を図５に示す。なお、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性は、１．０に近いほど良い。図４より、通過帯域における挿入損失の良好な狭帯域特性が得られていることがわかる。ｆａｐ≒ｆｒｓとした従来の設計手法を用いた図２０の特性と比較して、本実施の形態は３ｄＢの帯域幅で２５ＭＨｚとなり、従来特性の帯域幅５１．１ＭＨｚから２６．１ＭＨｚもの帯域幅の減少が確認された。また、図５から、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性は、通過帯域内において、市場要求である２．０以下となっており、十分な特性が得られていることが分かる。
【００５３】
図１（ｂ）より、直列共振子群の内、通過帯域を形成する各直列共振子１１ａ、１１ｂの共振周波数は、通過帯域を形成する並列共振子群の各反共振周波数より低く設定し、直列共振子１１ｃのみがその共振周波数を、通過帯域を形成する並列共振子群の反共振周波数以上に、望ましくはより高く設定されている。
【００５４】
ここで、このような周波数関係としたのは以下の理由による。一端子対弾性表面波共振子において、図３に示すように共振周波数より低い側および反共振周波数より高い側は容量性となり、共振−反共振周波数間は誘導性となる。
【００５５】
ここで、通過帯域幅を狭くしようと、ｆａｐ＞ｆｒｓに設定した構造とすると、ｆａｐからｆｒｓの間で並列共振子、直列共振子ともに誘導性の領域ができ、通過帯域においてインピーダンスが設定値である、例えば５０Ωから大きく外れ挿入損失悪化の原因となる。
【００５６】
そこで、直列共振子１１ｃの容量性領域をマッチングの外れた誘導性領域と合わせるように直列共振子１１ｃの共振周波数や反共振周波数を調整することによって、うまく通過帯域においてマッチングが合い、通過帯域幅を狭く設定しつつ、かつ挿入損失などの良好な伝送特性が得られることとなる。
【００５７】
ここで、直列共振子１１ｃの反共振周波数を、通過帯域を形成する並列共振子群の共振周波数から、通過帯域を形成する直列共振子１１ａ、１１ｂの共振周波数までの間に配置することによっても同じように狭帯域化の効果が得られるが、この構成では直列共振子１１ｃの反共振周波数が通過帯域内に位置することになるため、通過帯域左肩の挿入損失が大きく悪化し望ましい構成ではない。
【００５８】
梯子型の弾性表面波装置において、本実施の形態の構成とすることによって、従来に比べて挿入損失が良好な通過帯域幅の狭い弾性表面波フィルタを提供することができる。
【００５９】
（実施の第二形態）
本発明に係る実施の第二形態として、実施の第一形態と同じく梯子型の弾性表面波装置に適用した中心周波数が２０１７．５ＭＨｚ帯のＴＤＳ−ＣＤＭＡ用フィルタについて示す。回路構成、並びに圧電基板、電極形成法等は実施の第一形態と同様である。また、上記実施の第一形態と同様な機能を有する部材については、同一の部材番号や名称を用いて、それらの詳細な説明を省いた。
【００６０】
各共振子の設計パラメータを以下に示す。直列共振子群の各櫛型電極における電極ピッチはそれぞれ、１．９３２μｍ、１．９３９μｍ、１．８３１μｍ、交叉幅はそれぞれ２６μｍ、２６μｍ、３６μｍ、対数は全て４３対である。
【００６１】
並列共振子群の各櫛型電極における電極ピッチはそれぞれ１．９７４μｍ、１．９９８μｍ、１．９９８μｍ、１．９７４μｍ、交叉幅はそれぞれ５８．８μｍ、５３．７μｍ、２７．８μｍ、５６．７μｍ、対数はそれぞれ３６対、９０対、９０対、３６対である。このときのインピーダンス特性は図６に示す通りである。
【００６２】
この時の伝送特性を図７に、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性を図８に示す。図７より、通過帯域における挿入損失が良好で、かつリップルのない狭帯域特性が得られていることがわかる。実施の第一形態の伝送特性と比較して、通過帯域にリップルがないことがわかる。また、図８から、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性は、通過帯域内において、市場要求である２．０以下となっており、十分な特性が得られていることが分かる。
【００６３】
図６より、直列共振子群の内、通過帯域を形成する各直列共振子１１ａ、１１ｂの共振周波数は、通過帯域を形成する並列共振子群の反共振周波数より低くし、直列共振子１１ｃのみがその共振周波数を、通過帯域を形成する各直列共振子１１ａ、１１ｂの反共振周波数以上に、望ましくはより高く設定している。
【００６４】
ここで、このような周波数関係としたのは以下の理由による。通常、一端子対弾性表面波共振子において、図６中に示すように、共振周波数の低域側近傍に反射器のストップバンドの下限周波数付近に相当するリップルが生じる。よって、直列共振子１１ｃの共振周波数を、通過帯域を形成する直列共振子群の反共振周波数以上、好ましくはより高くしたほうが、そのリップルが通過帯域内に収まらずリップルの発生を抑えることができる。また、一部の直列共振子の反共振周波数を、通過帯域を形成する並列共振子群の共振周波数以下、望ましくはより低くした構成でも、同様の効果を発揮できる。
【００６５】
梯子型の弾性表面波装置において、本実施の形態の構成とすることによって、従来に比べて挿入損失が良好で、かつリップルの少なく、通過帯域幅の狭い弾性表面波装置を提供することができる。
【００６６】
（実施の第三形態）
実施の第三形態も同じく梯子型の弾性表面波装置に適用した中心周波数が２０１７．５ＭＨｚ帯のＴＤＳ−ＣＤＭＡ用フィルタについて示す。回路構成、並びに圧電基板、電極形成法等は実施の第一形態と同様である。また、上記実施の第一および第二形態と同様な機能を有する部材については、同一の部材番号や名称を用いて、それらの詳細な説明を省いた。
【００６７】
各共振子の設計パラメータを以下に示す。直列共振子群の各櫛型電極における電極ピッチはそれぞれ、２．０３２μｍ、１．９３９μｍ、１．８７１μｍ、交叉幅はそれぞれ２６μｍ、２６μｍ、３６μｍ、対数は全て４３対である。
【００６８】
並列共振子群の各櫛型電極における電極ピッチはそれぞれ１．９７４μｍ、１．９９８μｍ、１．９９８μｍ、１．９７４μｍ、交叉幅はそれぞれ５８．８μｍ、５３．７μｍ、２７．８μｍ、５６．７μｍ、対数はそれぞれ３６対、９０対、９０対、３６対である。このときのインピーダンス特性を図９に示す。
【００６９】
この時の伝送特性を図１０に、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性を図１１に示す。図１０より、通過帯域における挿入損失が良好で、かつリップルのない狭帯域特性が得られていることが分かる。
【００７０】
また、図１１より、実施の第二形態と比較して良好なＶ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性が得られていることが分かる。図９より、直列共振子群の内、それらの一部であり、通過帯域を形成する直列共振子１１ｂの共振周波数は、通過帯域を形成する並列共振子群の反共振周波数以下、好ましくはより低くし、直列共振子１１ａの反共振周波数は並列共振子群の共振周波数以下、望ましくはより低くし、さらに他である直列共振子１１ｃの共振周波数は、通過帯域を形成する直列共振子１１ｂの反共振周波数以上、好ましくはより高くしている。ここで、このような周波数関係としたのは以下の理由による。
【００７１】
良好なＶ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性を得るために、直列共振子群の内、少なくとも２つの直列共振子は、それらの誘導性領域が通過帯域の両側にそれぞれ配置されるように設定されているほうが望ましい。このように配置することで、通過帯域両側に配置した２つの直列共振子は通過帯域におけるインピーダンス値がお互い異なるため、インピーダンス調整の幅が広がりマッチングが合いやすくなる。この結果、本実施の形態においては、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性が実施の第二形態と比較して良くなるものと考えられる。
【００７２】
このような梯子型の弾性表面波装置において、本実施の形態の構成とすることによって、従来に比べて挿入損失が良好で、かつリップルの少なく、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性の良好な通過帯域幅の狭い弾性表面波装置を提供することができる。
【００７３】
（実施の第四形態）
本発明に係る実施の第四形態も同じく梯子型の弾性表面波装置に適用した中心周波数が２０１７．５ＭＨｚ帯のＴＤＳ−ＣＤＭＡ用フィルタについて示す。回路構成、並びに圧電基板、電極形成法等は実施の第一形態と同様である。各共振子の設計パラメータを以下に示す。また、上記実施の第一ないし第三形態と同様な機能を有する部材については、同一の部材番号や名称を用いて、それらの詳細な説明を省いた。
【００７４】
直列共振子群の各櫛型電極における電極ピッチはそれぞれ、１．９３０μｍ、１．９３７μｍ、１．９３０μｍ、交叉幅は全て２６μｍ、対数は全て４３対である。
【００７５】
並列共振子群の各櫛型電極における電極ピッチはそれぞれ１．９７４μｍ、１．９８４μｍ、２．１０２μｍ、１．９７４μｍ、交叉幅はそれぞれ５８．８μｍ、５３．７μｍ、８７．８μｍ、５６．７μｍ、対数はそれぞれ３６対、６０対、６０対、３６対である。このときのインピーダンス特性を図１２に示す。
【００７６】
この時の伝送特性を図１３に、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性を図１４に示す。図１３より、通過帯域における挿入損失が良好で、かつリップルのない狭帯域特性が得られていることが分かる。また、図１４から、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性は、通過帯域内において、市場要求である２．０以下となっており、良好な特性が得られていることが分かる。
【００７７】
図１２より、並列共振子群の内、通過帯域を形成する各並列共振子１２ａ、１２ｂ、１２ｄの反共振周波数は、通過帯域を形成する直列共振子群の共振周波数より高くし、他である並列共振子１２ｃのみがその反共振周波数を、通過帯域を形成する各並列共振子１２ａ、１２ｂ、１２ｄの共振周波数以下、好ましくはより低くしている。
【００７８】
このように、一部の並列共振子の反共振周波数を、通過帯域を形成する直列共振子群の共振周波数以下、望ましくはより低くすることで、実施の第一形態と同じように通過帯域においてマッチングが合い、通過帯域幅を狭くしつつ、かつ挿入損失の良好な伝送特性が得られることとなる。
【００７９】
このとき、本実施の形態では、一部の並列共振子の反共振周波数を、それを除く他の並列共振子群、つまり通過帯域を形成する並列共振子群の共振周波数以下、好ましくはより低くしたのは、通過帯域内のリップル特性が良好となるからである。
【００８０】
通常、一端子対弾性表面波共振子において、図１２中に示すように、反共振周波数の高域側近傍に反射器のストップバンドの上限周波数付近に相当するリップルが生じる。よって、上記の周波数関係とすることによって、そのリップルが通過帯域内に収まらず、通過帯域内でのリップルの発生を抑えることができる。また、一部の並列共振子の共振周波数を、通過帯域を形成する直列共振子群の反共振周波数以上、望ましくはより高くした構成でも、同様の効果を発揮できる。
【００８１】
加えて、実施の第三形態と同じように、並列共振子群の内、２つの並列共振子を、それらの誘導性領域が通過帯域の両側にそれぞれ配置されるように設定した構成とすることによって、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性の良好なフィルタが得られることは明らかである。
【００８２】
しかしながら、並列共振子１２ｃの共振周波数を、通過帯域を形成する各並列共振子１２ａ、１２ｂ、１２ｄの反共振周波数から、通過帯域を形成する直列共振子群の反共振周波数の間に配置する構成では、並列共振子１２ｃの共振周波数が通過帯域内に位置することになるため、通過帯域右肩の挿入損失が大きく悪化し望ましい構成ではない。
【００８３】
梯子型の弾性表面波装置において、本実施の形態の構成とすることによって、従来に比べて、挿入損失が良好で、通過帯域幅の狭い弾性表面波装置を提供することができる。
【００８４】
このとき、一部の並列共振子の反共振周波数を、それを除く他の通過帯域を形成する並列共振子群の共振周波数以下、好ましくはより低くする構成とすることによって、さらに通過帯域でのリップルが少なくなる。
【００８５】
また、このとき、並列共振子群の内、２つの並列共振子を、それらの誘導性領域が通過帯域の両側にそれぞれ配置されるように設定した構成とすることによって、さらにＶ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性が良くなる。
【００８６】
本発明に係る弾性表面波装置は、狭帯域化を図りながら、挿入損失の増加を抑制できて、ＧＰＳ用、ＴＤＳ−ＣＤＭＡ用、ＰＨＳ用、ＰＤＣ用等の狭帯域化が所望されている通信機の帯域フィルタとして好適に使用できて、上記通信機の通信特性を改善できる。
【００８７】
【発明の効果】
本発明の弾性表面波装置は、以上のように、直列側弾性表面波共振子と、並列側弾性表面波共振子とが梯子型に配置され、通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子の反共振周波数よりも低く設定されていると共に、該通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子とで形成される誘導性領域に、該通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子とは異なる少なくとも一つの直列側弾性表面波共振子または少なくとも一つの並列側弾性表面波共振子の容量性領域が配置されている構成である。
【００８８】
それゆえ、上記構成は、通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子の共振周波数が、通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子の反共振周波数よりも低く設定されているので、狭帯域化できる。
【００８９】
また、上記構成は、該通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子とで形成される誘導性領域に、該通過帯域を形成する少なくとも１つの直列側弾性表面波共振子と通過帯域を形成する少なくとも１つの並列側弾性表面波共振子とは異なる少なくとも一つの直列側弾性表面波共振子または少なくとも一つの並列側弾性表面波共振子の容量性領域が配置されているから、挿入損失の増加を抑制することが可能となる。
【００９０】
よって、上記構成は、狭帯域化を図りながら、挿入損失の増加を抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第一形態に係る弾性表面波装置を示し、（ａ）はブロック図、（ｂ）は上記弾性表面波装置に用いた各共振子の各インピーダンス特性を示すグラフである。
【図２】上記弾性表面波装置の概略平面図である。
【図３】上記弾性表面波装置に用いる共振子における、容量性領域および誘導性領域を示すためのインピーダンス特性を示すグラフである。
【図４】上記実施の第一形態に係る弾性表面波装置の伝送特性を示すグラフである。
【図５】上記実施の第一形態に係る、弾性表面波装置のＶ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の第二形態に係る弾性表面波装置の各共振子の各インピーダンス特性を示すグラフである。
【図７】上記実施の第二形態に係る弾性表面波装置の伝送特性を示すグラフである。
【図８】上記実施の第二形態に係る、弾性表面波装置のＶ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の第三形態に係る弾性表面波装置の各共振子の各インピーダンス特性を示すグラフである。
【図１０】上記実施の第三形態に係る弾性表面波装置の伝送特性を示すグラフである。
【図１１】上記実施の第三形態に係る、弾性表面波装置のＶ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施の第四形態に係る弾性表面波装置の各共振子の各インピーダンス特性を示すグラフである。
【図１３】上記実施の第四形態に係る弾性表面波装置の伝送特性を示すグラフである。
【図１４】上記実施の第四形態に係る、弾性表面波装置のＶ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．特性を示すグラフである。
【図１５】従来の弾性表面波装置のブロック図である。
【図１６】従来の弾性表面波装置における各共振子の各インピーダンス特性を示すグラフである。
【図１７】ＧＰＳ用の周波数帯域を示すグラフである。
【図１８】ＴＤＳ−ＣＤＭＡ用の周波数帯域を示すグラフである。
【図１９】従来の弾性表面波装置における各共振子の各インピーダンス特性の他の例を示すグラフである。
【図２０】上記図１６および図１９の各インピーダンス特性による各伝送特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ：直列共振子（一端子対弾性表面波共振子）
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ：並列共振子（一端子対弾性表面波共振子）
【図１】
2005045475.tif 000003
【図２】
2005045475.tif 000004
【図３】
2005045475.tif 000005
【図４】
2005045475.tif 000006
【図５】
2005045475.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005045475.tif 000009
【図８】
2005045475.tif 000010
【図９】
2005045475.tif 000011
【図１０】
2005045475.tif 000012
【図１１】
2005045475.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2005045475.tif 000015
【図１４】
2005045475.tif 000016
【図１５】
2005045475.tif 000017
【図１６】
2005045475.tif 000018
【図１７】
2005045475.tif 000019
【図１８】
2005045475.tif 000020
【図１９】
2005045475.tif 000021
【図２０】
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