(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入力電極と第１の出力電極とを対向して構成した第１の櫛型状電極と、その第１の櫛型状電極の両側に配置した第１の基板端部側反射器と第１の基板中央側反射器とを備えた第１の多電極弾性表面波フィルタと、
第２の入力電極と第２の出力電極とを対向して構成した第２の櫛型状電極と、その第２の櫛型状電極の両側に配置した第２の基板端部側反射器と第２の基板中央側反射器とを備えた第２の多電極弾性表面波フィルタとを、
同一の圧電基板上に、各多電極弾性表面波フィルタの櫛型状電極と反射器が弾性表面波伝搬方向に沿って設けられた弾性表面波フィルタにおいて、
前記圧電基板上の弾性表面波伝搬方向と直交する方向の略中央部に、前記第１の多電極弾性表面波フィルタと第２の多電極弾性表面波フィルタが弾性表面波伝搬方向に沿って並んで配置されることにより、前記第１の多電極弾性表面波フィルタの第１の基板中央側反射器と、前記第２の多電極弾性表面波フィルタの第２の基板中央側反射器が隣接するように並べられて、
前記第１の基板中央側反射器と第２の基板中央側反射器の弾性表面波伝搬方向と直交する方向のずれ間隔をｄ１とし、櫛型状電極の繰返し周期を１／２λとしたときに、下記の関係にあり、
０＜ｄ１＜５０λ          （ただしλは、使用する周波数帯域の波長）
かつ、前記第１の櫛型状電極の第１の基板端部側反射器と対向する端面から、前記第２の櫛型状電極の第２の基板端部側反射器と対向する端面までの配置間隔をｄ２とし、下記の関係にあり、
０＜ｄ２＜２００λ
前記第１の多電極弾性表面波フィルタの入出力電極から延びるアース導体線ならびに前記第２の多電極弾性表面波フィルタの入出力電極から延びるアース導体線がそれぞれ分散して前記圧電基板の端部側に延び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、弾性表面波を用いたデバイスである弾性表面波フィルタに係り、特に多電極弾性表面波フィルタを同一圧電基板上に複数個配置した弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話やコ−ドレス電話等は小型、軽量化が進み急速に普及しており、このような携帯電話などには無線信号を処理するための弾性表面波フィルタが使用されている。この弾性表面波フィルタは入力から出力までの間の挿入損失を低減するために、表面波伝搬方向に沿って多数のインタ−デジタルトランスデュ−サ（ＩＤＴ）を配置し、その両側に反射器を形成した弾性表面波フィルタが知られている（例えば特開平６−２０４７８１号公報参照）。
【０００３】
従来、通常は１つのパッケ−ジには１つの弾性表面波フィルタを入れて使用していた。２つの異なる機能が要求される所謂デュアル型弾性表面波フィルタにおいては、弾性表面波フィルタを有する２つの圧電基板を１つのパッケ−ジに入れる方法も用いられているが、生産性が良くない。
【０００４】
又、１つの圧電基板に２つの弾性表面波フィルタを形成する方法が提案されている（例えば特開平６−１０４６８６号公報参照）。しかし、ワイヤが多いことにより電磁結合の影響で挿入損失が増加し、帯域外減衰量も小さくなるため、ワイヤが多い多電極構造では問題がある。
図５に従来の多電極弾性表面波フィルタの例を示す。同図において、１は圧電基板、２ａ，２ｂは多電極弾性表面波フィルタ、３ａ，３ｂは入力端子、４ａ，４ｂは入力端子、５ａ，５ｂは反射器、６ａ，６ｂは入力電極、７ａ，７ｂは出力電極、８ａ，８ｂはワイヤである。
【０００５】
同図に示すように第１の多電極弾性表面波フィルタ２ａにおいて入力ＩＤＴを構成する入力電極６ａと出力ＩＤＴを構成する出力電極７ａが対向して櫛型状電極６ａ，７ａを構成し、その櫛型状電極６ａ，７ａの両側に反射器５ａ，５ａが配置されている。第２の多電極弾性表面波フィルタ２ｂも同様に入力電極６ｂと出力電極７ｂが対向して櫛型状電極６ｂ，７ｂを構成し、その櫛型状電極６ｂ，７ｂの両側に反射器５ｂ，５ｂが配置されている。
【０００６】
前記弾性表面波フィルタ２ａの反射器５ａ−櫛型状電極６ａ，７ａ−反射器５ａ、ならびに弾性表面波フィルタ２ｂの反射器５ｂ−櫛型状電極６ｂ，７ｂ−反射器５ｂは、ともに弾性表面波伝搬方向Ｘに沿って直線上に配置され、かつ２つの弾性表面波フィルタ２ａ，２ｂは弾性表面波伝搬方向Ｘと直交する方向に並んでいる。
【０００７】
そして弾性表面波フィルタ２ａのワイヤ８ａは出力端子４ａに接続されるものを除き全て入力端子側に配線され、また弾性表面波フィルタ２ｂのワイヤ８ｂは入力端子３ｂに接続されるものを除き全て出力端子側に配線されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された弾性表面波フィルタの周波数特性を図６に示す。同図から明らかなように前記構成の弾性表面波フィルタは、挿入損失Ｙの増大及び帯域外減衰量の劣化を生じている。
【０００９】
この原因は、それぞれの弾性表面波フィルタの接地ワイヤが片側に集中し、直達波が増大したためと考えられる。また、入出力端子３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂに接続するワイヤ８ａ，８ｂの長さが著しく異なるため、挿入損失の増大を招いている。このように従来の弾性表面波フィルタは、互いへのワイヤによる電磁結合や弾性表面波の干渉が生じ、優れた性能を有する弾性表面波フィルタが得られていない。
【００１０】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、帯域外減衰量が大きく、低損失の性能的に優れた弾性表面波フィルタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、
第１の入力電極と第１の出力電極とを対向して構成した第１の櫛型状電極と、その第１の櫛型状電極の両側に配置した第１の基板端部側反射器と第１の基板中央側反射器とを備えた第１の多電極弾性表面波フィルタと、
第２の入力電極と第２の出力電極とを対向して構成した第２の櫛型状電極と、その第２の櫛型状電極の両側に配置した第２の基板端部側反射器と第２の基板中央側反射器とを備えた第２の多電極弾性表面波フィルタとを、
同一の圧電基板上に、各多電極弾性表面波フィルタの櫛型状電極と反射器が弾性表面波伝搬方向に沿って設けられた弾性表面波フィルタを対象とするものである。
【００１２】
そして前記圧電基板上の弾性表面波伝搬方向と直交する方向の略中央部に、前記第１の多電極弾性表面波フィルタと第２の多電極弾性表面波フィルタが弾性表面波伝搬方向に沿って並んで配置されることにより、前記第１の多電極弾性表面波フィルタの第１の基板中央側反射器と、前記第２の多電極弾性表面波フィルタの第２の基板中央側反射器が隣接するように並べられて、
前記第１の基板中央側反射器と第２の基板中央側反射器の弾性表面波伝搬方向と直交する方向のずれ間隔をｄ１とし、櫛型状電極の繰返し周期を１／２λとしたときに、下記の関係にあり、
０＜ｄ１＜５０λ          （ただしλは、使用する周波数帯域の波長）
かつ、前記第１の櫛型状電極の第１の基板端部側反射器と対向する端面から、前記第２の櫛型状電極の第２の基板端部側反射器と対向する端面までの配置間隔をｄ２とし、下記の関係にあり、
０＜ｄ２＜２００λ
前記第１の多電極弾性表面波フィルタの入出力電極から延びるアース導体線ならびに前記第２の多電極弾性表面波フィルタの入出力電極から延びるアース導体線がそれぞれ分散して前記圧電基板の端部側に延びていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は前述のように、第１の多電極弾性表面波フィルタと第２の多電極弾性表面波フィルタを弾性表面波伝搬方向に沿って配置することにより、互いの特性への干渉が抑制され、各々の弾性表面波フィルタの入出力ワイヤの長さがほぼ均等となり、最適インピーダンス整合がとれる。そのために挿入損失の低減、ならびに帯域外減衰量の向上が図れ、性能的に優れた弾性表面波フィルタを提供することができる。
【００１４】
次に本発明の実施の形態を図とともに説明する。図１は第１の実施の形態に係る弾性表面波フィルタの概略構成図、図２はそれの周波数特性図である。
【００１５】
図１に示すように１つの圧電基板１上に、２つの異なる周波数帯域を利用する機能を備えた第１の多電極弾性表面波フィルタ２ａと第２の多電極弾性表面波フィルタ２ｂが配置されている。
前記圧電基板１として、６４°回転Ｙ軸カットＸ軸伝搬のニオブ酸リチウムからなる圧電基板を使用した。第１の弾性表面波フィルタ２ａの中心周波数は８１８ＭＨｚ、第２の弾性表面波フィルタ２ｂの中心周波数は８７２．５ＭＨｚで、弾性表面波フィルタ２ａの波長λは５．５μｍである。
【００１６】
この実施の形態では低い方の中心周波数は８１８ＭＨｚ、高い方の中心周波数は８７２．５ＭＨｚであるが、低い方の周波数は８１０〜８２６ＭＨｚ、高い方の周波数は８７０〜８８５ＭＨｚの帯域から適宜に選択可能である。
【００１７】
同図に示すように第１の弾性表面波フィルタ２ａと第２の弾性表面波フィルタ２ｂは、図５に示す従来例とは異なり弾性表面波伝搬方向Ｘに沿って配置され、かつその伝搬方向Ｘに対して直交する方向に若干ずらせている。なお、具体的なずれ量については後述する。
【００１８】
第１の弾性表面波フィルタ２ａにおいて、入力ＩＤＴを構成する５個の入力電極６ａと、出力ＩＤＴを構成する４個の出力電極７ａが対向して反復数が４回の櫛型状電極６ａ，７ａを形成し、その櫛型状電極６ａ，７ａの両側に反射器５ａ，５ａがそれぞれ配置されている。
【００１９】
第２の多電極弾性表面波フィルタ２ｂも同様に、入力ＩＤＴを構成する５個の入力電極６ｂと、出力ＩＤＴを構成する４個の出力電極７ｂが対向して反復数が４回の櫛型状電極６ｂ，７ｂを形成し、その櫛型状電極６ｂ，７ｂの両側に反射器５ｂ，５ｂがそれぞれ配置されている。
【００２０】
前記第１の多電極弾性表面波フィルタ２ａの反射器５ａ−櫛型状電極６ａ，７ａ−反射器５ａ、ならびに第２の多電極弾性表面波フィルタ２ｂの反射器５ｂ−櫛型状電極６ｂ，７ｂ−反射器５ｂは、ともに弾性表面波伝搬方向Ｘに沿って直線上に配置されている。
【００２１】
そして前記櫛型状電極６ａ，７ａと櫛型状電極６ｂ，７ｂの間の距離ｄ１を８２．５μｍ（１５λ）とし、さらに第１の弾性表面波フィルタ２ａと第２の弾性表面波フィルタ２ｂの隣合わせの反射器５ａ，５ｂの間の距離ｄ２を１３７．５μｍ（２５λ）とした。
【００２２】
このような配置構成にすると、相手側のＩＤＴによる反射で干渉されることがなく、また入出力のワイヤ８ａ，８ｂの長さもほぼ均等となるため、図２に示すように低損失でかつ大きな帯域外減衰量の周波数特性が得られる。
【００２３】
本実施の形態では、２つの弾性表面波フィルタの櫛型状電極の干渉を抑圧するため、前記距離ｄ１を１５λとしている（但し、λは低い方の周波数帯域を利用する波長）。この干渉はｄ１を特定の距離以上にすると十分無視出来る大きさに抑圧され、本発明者なの実験により５０λより大きくしても相互干渉は変化しないことが判った。むしろｄ１を大きくしすぎると、入出力のワイヤの長さが著しく異なることによりインピ−ダンス整合がとれないという問題が生じる。
【００２４】
一方、２つの弾性表面波フィルタ間の距離ｄ２はワイヤが交差しない範囲で小さくすることができ、小さい方がチップの長さを短くできるという利点がある。反射器５ａ，５ｂの本数が少ない場合ｄ２を約０とすることができる。本実施例では４回反復構造のため、反射器を５ａは３１本，５ｂは１９本としている。反復数を減らして反射器の本数が２００本程度の場合には、ｄ２を約２００λとすれば実現できる。
【００２５】
すなわち、０＜ｄ１＜５０λかつ０＜ｄ２＜２００λとすることにより、第１の多電極弾性表面波フィルタと第２の多電極弾性表面波フィルタが、弾性表面波伝搬方向に沿って、しかもその弾性表面波伝搬方向と直交する方向にずれて配置された弾性表面波フィルタとして優れた特性を発揮することができる。
【００２６】
図３は本発明の第２の実施の形態に係る弾性表面波フィルタの概略構成図で、前記第１の実施の形態と相違する点は、第１の弾性表面波フィルタ２ａと第２の弾性表面波フィルタ２ｂが、圧電基板１のほぼ中央部において、弾性表面波伝搬方向Ｘに沿ってほぼ直線上に配置されている点である。
【００２７】
この弾性表面波フィルタの周波数特性は図４に示すように、図６の従来のものと比較すると帯域外減衰量Ｙが大幅に減少している。これは接地用ワイヤを入出力それぞれの両側に分離して配置しているため、直達波が減少していることによる。また、入出力端子に接続するワイヤの長さをほぼ同じとすることができ、最適インピ−ダンス整合がとれるため、挿入損失が低減している。
【００２８】
なお、この第２の実施の形態に係る弾性表面波フィルタでは、帯域内のリップルが増大するという新たな問題生じることが判った。この原因は、２つの弾性表面波フィルタを同一直線上に配置したためである。また漏れ損失を低減するために櫛型状電極の両側に反射器を設けているが、この反射器を通過して漏れた波が僅かではあるがもう一方の弾性表面波フィルタに影響を与えるためである。さらに一方の弾性表面波フィルタが動作する周波数において、他方の弾性表面波フィルタの櫛型状電極が反射器として動作することも原因となっている。
【００２９】
このような問題を解決するために、第１の実施の形態では前述のように、櫛型状電極を次のように配置した。
【００３０】
０＜ｄ１＜５０λ  かつ  ０＜ｄ２＜２００λ
この範囲外だと、ワイヤによるアイソレ−ションなどの悪さや、一方の多電極弾性表面波フィルタからもれた波が、もう一方の多電極弾性表面波フィルタのＩＤＴにより反射され影響を及ぼすことがある。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は前述のような構成になっており、帯域外減衰量が大きく、低損失の性能的に優れた弾性表面波フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図２】その弾性表面波フィルタの周波数特性図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図４】その弾性表面波フィルタの周波数特性図である。
【図５】従来の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図６】その弾性表面波フィルタの周波数特性図である。
【符号の説明】
１    圧電基板
２ａ  第１の多電極弾性表面波フィルタ
２ｂ  第２の多電極弾性表面波フィルタ
３ａ  第１の入力端子
３ｂ  第２の入力端子
４ａ  第１の出力端子
４ｂ  第２の出力端子
５ａ  第１の反射器
５ｂ  第２の反射器
６ａ  第１の入力電極
６ｂ  第２の入力電極
７ａ  第１の出力電極
７ｂ  第２の出力電極
８ａ  ワイヤ
８ｂ  ワイヤ
Ｘ  弾性表面波伝搬方向
【図１】
0004454703.tif 000002
【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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