(57)【要約】【課題】平衡−不平衡変換機能を有するバランス型のバルク弾性波フィルタ装置において、バランス特性を向上させる。【解決手段】バルク弾性波フィルタ装置１は、平衡信号端子１０と、第１及び第２の不平衡信号端子１１，１２と、バランス型のバルク弾性波フィルタ部２０と、第１の配線４１と、第２の配線４２とを備えている。バルク弾性波フィルタ部２０は、平衡信号端子１０と第１及び第２の不平衡信号端子１１，１２との間に接続されている。バルク弾性波フィルタ部２０は、平衡−不平衡変換機能を有する。第１の配線４１は、バルク弾性波フィルタ部２０と第１の不平衡信号端子１１とを接続している。第２の配線４２は、バルク弾性波フィルタ部２０と第２の不平衡信号端子１２とを接続している。第１の配線４１と第２の配線４２とは、非対称に構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不平衡信号端子と、
第１及び第２の平衡信号端子と、
前記不平衡信号端子と前記第１及び第２の平衡信号端子との間に接続されており、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型のバルク弾性波フィルタ部と、
前記バルク弾性波フィルタ部と前記第１の平衡信号端子とを接続している第１の配線と、
前記バルク弾性波フィルタ部と前記第２の平衡信号端子とを接続している第２の配線と、
を備え、
前記第１の配線と前記第２の配線とは、非対称に構成されている、バルク弾性波フィルタ装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の配線の少なくとも一方にリアクタンス成分が設けられていることにより前記第１の配線と前記第２の配線とが非対称とされている、請求項１に記載のバルク弾性波フィルタ装置。
【請求項３】
前記リアクタンス成分は、インダクタ及びキャパシタのうちの少なくとも一方である、請求項２に記載のバルク弾性波フィルタ装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の配線の少なくとも一方に遅延線が設けられていることにより前記第１の配線と前記第２の配線とが非対称とされている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルク弾性波フィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルク弾性波フィルタ装置に関する。特に、本発明は、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型のバルク弾性波フィルタ部を備えるバルク弾性波フィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルタ装置として、弾性波を利用した弾性波フィルタ装置が広く利用されている。弾性波フィルタ装置は、使用する弾性波の種類によって大別することができる。具体的には、弾性波フィルタ装置には、例えば、弾性表面波を利用した弾性表面波フィルタ装置、弾性境界波を利用した弾性境界波フィルタ装置や、バルク弾性波を利用したバルク弾性波フィルタ装置が含まれる。
【０００３】
例えば、下記の非特許文献１には、複数の圧電体層が積層された所謂積層型のバルク弾性波フィルタ装置が開示されている。非特許文献１に記載のような積層型バルク弾性波フィルタ装置によれば、圧電体層を１層のみ有する単層型バルク弾性波フィルタ装置とは異なり、平衡−不平衡変換機能を有する積層型バルク弾性波フィルタ装置を実現することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｋ．  Ｍ．  Ｌａｋｉｎ，  Ｃ．  Ｗ．  Ａｎｄｒｕｓ，  Ｊ．  Ｒ．  Ｂｅｌｓｉｃｋ，  Ｋ．Ｔ．  ＭｃＣａｒｒｏｎ  ａｎｄ  Ｗ．  Ｈ．  Ｔｈｏｒｎｈｉｌｌ，“Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  ＢＡＷ  Ｆｉｌｔｅｒｓ”Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ２００４  ＩＥＥＥ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、積層型バルク弾性波フィルタ装置では、バランス特性（平衡度）を十分に向上することが困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型のバルク弾性波フィルタ装置において、バランス特性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るバルク弾性波フィルタ装置は、不平衡信号端子と、第１及び第２の平衡信号端子と、バランス型のバルク弾性波フィルタ部と、第１の配線と、第２の配線とを備えている。バルク弾性波フィルタ部は、不平衡信号端子と第１及び第２の平衡信号端子との間に接続されている。バルク弾性波フィルタ部は、平衡−不平衡変換機能を有する。第１の配線は、バルク弾性波フィルタ部と第１の平衡信号端子とを接続している。第２の配線は、バルク弾性波フィルタ部と第２の平衡信号端子とを接続している。第１の配線と第２の配線とは、非対称に構成されている。
【０００８】
本発明に係るバルク弾性波フィルタ装置のある特定の局面では、第１及び第２の配線の少なくとも一方にリアクタンス成分が設けられていることにより第１の配線と第２の配線とが非対称とされている。
【０００９】
本発明に係るバルク弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、リアクタンス成分は、インダクタ及びキャパシタのうちの少なくとも一方である。
【００１０】
本発明に係るバルク弾性波フィルタ装置の別の特定の局面では、第１及び第２の配線の少なくとも一方に遅延線が設けられていることにより第１の配線と第２の配線とが非対称とされている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、バルク弾性波フィルタ部と第１の平衡信号端子とを接続している第１の配線と、バルク弾性波フィルタ部と第２の平衡信号端子とを接続している第２の配線とが非対称に構成されている。従って、バランス性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的回路図である。
【図２】第１の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的断面図である。
【図３】第２の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的回路図である。
【図４】第２の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的断面図である。
【図５】第３の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的回路図である。
【図６】第３の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的断面図である。
【図７】第４の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的回路図である。
【図８】第４の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的断面図である。
【図９】第５の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的回路図である。
【図１０】第５の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的断面図である。
【図１１】第６の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的回路図である。
【図１２】第６の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、以下の実施形態は、単なる例である。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的回路図である。図２は、第１の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的断面図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、バルク弾性波フィルタ装置１は、不平衡信号端子１０と、第１及び第２の平衡信号端子１１，１２とを有する。不平衡信号端子１０と、第１及び第２の平衡信号端子１１，１２との間には、積層型のバルク弾性波フィルタ部２０が接続されている。
【００１６】
本発明においてバルク弾性波フィルタ部は、バルク弾性波を利用し、平衡−不平衡変換機能を有するものである限りにおいて特に限定されない。本実施形態においては、バルク弾性波フィルタ部２０は、第１及び第２の積層体２１，２２を備えている。
【００１７】
第１の積層体２１は、第１及び第２の圧電体層２３，２４を備えている。第１の圧電体層２３は、一対の電極２５，２６により挟持されている。電極２５は、不平衡信号端子１０に電気的に接続されている。一方、電極２６は、グラウンド電位に接続されている。第２の圧電体層２４も、第１の圧電体層２３と同様に、一対の電極２７，２８により挟持されている。電極２７は、音響結合層２９を介して電極２６に接続されている。
【００１８】
第２の積層体２２は、第３及び第４の圧電体層３１，３２を備えている。第３の圧電体層３１は、一対の電極３３，３４により挟持されている。電極３３は、電極２８に電気的に接続されている。一方、電極３４は、電極２７に電気的に接続されている。第４の圧電体層３２は、一対の電極３５，３６により挟持されている。電極３５は、音響結合層３７を介して、電極３４に接続されている。電極３５は、第１の平衡信号端子１１に電気的に接続されている。一方、電極３６は、第２の平衡信号端子１２に電気的に接続されている。
【００１９】
圧電体層２３，２４，３１，３２は、例えば、ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３により形成することができる。電極２５〜２８，３３〜３６は、例えば、Ａｌ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ及びＰｄからなる群から選ばれた金属、もしくは、Ａｌ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ及びＰｄからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金により形成することができる。電極２５〜２８，３３〜３６は、例えば、上記金属や合金からなる複数の導電層の積層体により構成されていてもよい。音響結合層２９，３７は、例えば、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、Ｐｂ（ＺｒＴｉ）Ｏ３、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３などにより形成することができる。
【００２０】
本実施形態においては、電極３５と第１の平衡信号端子１１とを電気的に接続している第１の配線４１と、電極３６と第２の平衡信号端子１２とを電気的に接続している第２の配線４２とが非対称に構成されている。ここで、第１の配線と第２の配線とが非対称に構成されているということは、第１の配線と第２の配線とが電気回路的に非対称であること、換言すれば、電気的に等価ではないことを意味する。具体的には、第１の配線が、第２の配線の構成要素とは異なる構成要素を有していたり、第２の配線が、第１の配線の構成要素とは異なる構成要素を有していたりすることを意味する。具体的には、本実施形態では、リアクタンス成分としてのインダクタＬが第２の配線４２に設けられている。なお、インダクタＬは、例えば配線基板に形成された電極によって構成されていてもよいし、配線基板に実装されたインダクタチップにより構成されていてもよい。
【００２１】
ところで、本実施形態のバルク弾性波フィルタ装置のように平衡−不平衡変換機能を有するバルク弾性波フィルタ装置では、不平衡信号端子と第１の平衡信号端子との間の通過帯域内における伝送特性と、不平衡信号端子と第２の平衡信号端子との間の通過帯域内における伝送特性とが、振幅特性において等しいことが求められている。また、第１の不平衡信号端子と、第２の不平衡信号端子とで信号の位相が１８０°反転していることが求められている。
【００２２】
しかしながら、第２の配線にインダクタが設けられていない場合は、各平衡信号端子が持つ寄生容量が異なったり、引き回し配線長の影響を受けたりするため、第１及び第２の不平衡信号端子間の信号の位相差が１８０°からずれる。また、不平衡信号端子と第１の平衡信号端子との間の通過帯域内における伝送特性と、不平衡信号端子と第２の平衡信号端子との間の通過帯域内における伝送特性とが、振幅特性において等しくならない。このため、十分に優れたバランス特性が得られない。
【００２３】
本実施形態では、第２の配線４２にインダクタＬが設けられている。このインダクタＬは、バランス特性が向上するように構成されている。よって本実施形態のバルク弾性波フィルタ装置１では、優れたバランス性を実現することができる。
【００２４】
具体的には、インダクタＬなどのリアクタンス成分を設けることによって、不平衡信号端子１０と第１の平衡信号端子１１との間の通過帯域内における伝送特性と、不平衡信号端子１０と第２の平衡信号端子１２との間の通過帯域内における伝送特性との振幅特性における等価性を向上することができる。
【００２５】
ここで、本明細書で言うところのバランス特性とは以下のことを意味する。すなわち、バランス特性を現す振幅平衡度および位相平衡度は、不平衡信号端子をポート１、平衡信号端子をそれぞれポート２、ポート３とした場合、以下のように定義される。
【００２６】
振幅平衡度=｜Ａ｜、但し、Ａ=｜２０ｌｏｇＳ２１｜-｜２０ｌｏｇＳ３１｜
位相平衡度=｜Ｂ−１８０｜、但し、Ｂ=｜∠Ｓ２１-∠Ｓ３１｜
【００２７】
なお、Ｓ２１はポート１からポート２への伝達係数を、Ｓ３１はポート１からポート３への伝達係数を示す。理想的には、フィルタの通過帯域内において振幅平衡度が０ｄＢであり、位相平衡度は０ｄｅｇとされる必要があり、本実施形態では、これらの振幅平衡度および位相平衡度が向上している。
【００２８】
以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００２９】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的回路図である。図４は、第２の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的断面図である。
【００３０】
上記第１の実施形態では、第２の配線４２に、リアクタンス成分として、インダクタＬが直列に設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図３及び図４に示すように、第２の配線４２に、リアクタンス成分としてのキャパシタＣを設けてもよい。具体的には、本実施形態では、電極３６と第２の平衡信号端子１２とを接続する信号線とグラウンド電位との間にキャパシタＣが接続されている。この場合であっても、上記第１の実施形態と同様に、バランス特性を改善することができる。
【００３１】
（第３の実施形態）
図５は、第３の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的回路図である。図６は、第３の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的断面図である。
【００３２】
上記第１及び第２の実施形態では、第２の配線４２にリアクタンス成分を設ける例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図５及び図６に示すように、第２の配線４２に遅延線１２ａを設けてもよい。この場合は、第１の平衡信号端子１１と第２の平衡信号端子１２とにおける信号の位相差を１８０°に近づけることができる。
【００３３】
（第４〜第６の実施形態）
図７は、第４の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的回路図である。図８は、第４の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的断面図である。図９は、第５の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的回路図である。図１０は、第５の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的断面図である。図１１は、第６の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的回路図である。図１２は、第６の実施形態に係るバルク弾性波フィルタ装置の略図的断面図である。
【００３４】
本発明において、バルク弾性波フィルタ部は、上記第１〜第３の実施形態のバルク弾性波フィルタ部２０に限定されない。例えば、図７〜図１２に示すように、バルク弾性波フィルタ部２０は、第１の積層体２１のみによって構成されていてもよい。この場合、電極２７が第１の平衡信号端子１１と接続され、電極２８が第２の平衡信号端子１２と接続される。
【００３５】
なお、上記第１〜第６の実施形態では、第２の配線４２に、第１の配線４１には設けられていないリアクタンス成分や遅延線などを設ける例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。リアクタンス成分や遅延線を第１の配線４１に設けてもよい。また、第１及び第２の配線４１，４２のそれぞれにリアクタンス成分や遅延線を設けてもよい。
【００３６】
また、上記第１〜第６の実施形態では、インダクタ、キャパシタ及び遅延線のうちのひとつを設ける例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。インダクタ、キャパシタ及び遅延線のうちの２つ以上を設けてもよい。例えば、インダクタ及びキャパシタのうちの少なくとも一方と、遅延線とを設けてもよい。そうすることによって、不平衡信号端子１０と第１の平衡信号端子１１との間の通過帯域内における伝送特性と、不平衡信号端子１０と第２の平衡信号端子１２との間の通過帯域内における伝送特性との振幅特性における等価性を向上すると共に、第１の平衡信号端子１１と第２の平衡信号端子１２とにおける信号の位相差を１８０°に近づけることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１…バルク弾性波フィルタ装置
１０…不平衡信号端子
１１…第１の平衡信号端子
１２…第２の平衡信号端子
１２ａ…遅延線
２０…バルク弾性波フィルタ部
２１…第１の積層体
２２…第２の積層体
２３…第１の圧電体層
２４…第２の圧電体層
２５〜２８，３３〜３６…電極
２９，３７…音響結合層
３１…第３の圧電体層
３２…第４の圧電体層
４１…第１の配線
４２…第２の配線
Ｌ…インダクタ
Ｃ…キャパシタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2012134611.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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