(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って形成された少なくとも二つのくし型電極部を有する第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを備え、
第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタは、極性が互いに反転したくし型電極部を有することで位相が１８０度異なっており、
かつ、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタでは、くし型電極部におけるすべての境界箇所において、隣り合っているいずれか一方の最外電極指が信号端子に接続されると共に、他方の最外電極指が接地端子に接続され、
第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタでは、くし型電極部におけるすべての境界箇所において、隣り合っている両方の最外電極指が信号端子に接続されていることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
弾性表面波フィルタが、三つのくし型電極部を有していることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか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装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ機能と共に平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置、およびそれを用いた通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の携帯電話機といった通信装置の小型化、軽量化に対する技術的進歩は目覚しいものがある。これを実現するための手段として、各構成部品の削減、小型化はもとより、複数の機能を複合した部品の開発も進んできた。
【０００３】
このような状況を背景に、携帯電話機のＲＦ段に使用する弾性表面波装置に平衡−不平衡変換機能、いわゆるバランの機能を兼ね備えたものも近年盛んに研究され、ＧＳＭなどを中心に使用されるようになっており、今後もＰＣＳ、ＤＣＳなどにも使用される可能性が非常に高い。
【０００４】
このような平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置は、特開平６−２０４７８１号公報や特開平１１−１４５７７２号公報に開示されている。上記弾性表面波装置としては、例えば図４に示すような構成が広く用いられている。図４で示す弾性表面波装置は、圧電基板上（圧電基板は省略）に図５に示す弾性表面波フィルタ３と、上記弾性表面波フィルタ３とは位相が１８０度異なる図６に示す弾性表面波フィルタ４とを有している。
【０００５】
弾性表面波フィルタ３は、中央のくし型電極部（以下、ＩＤＴと記す）３２の左右（弾性表面波の伝搬方向に沿って）にＩＤＴ３１とＩＤＴ３３を配置し、これらのＩＤＴ３１、３２、３３を挟み込むように反射器１４と反射器１５とがそれぞれ配置された、三つのＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタである。
【０００６】
弾性表面波フィルタ４は、中央のＩＤＴ４２の左右にＩＤＴ４１とＩＤＴ４３を配置し、これらのＩＤＴ４１、４２、４３を挟み込むように反射器１４と反射器１５が配置された、三つのＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタである。
【０００７】
弾性表面波フィルタ３と弾性表面波フィルタ４とは、中央のＩＤＴ３２、ＩＤＴ４２が互いに位相が１８０度異なるように設定、つまり、ＩＤＴ３２の電極指部３２ａ、３２ｂとＩＤＴ４２の電極指部４２ａ、４２ｂの極性を互いに逆に設定することで、位相を１８０度異ならせている。
【０００８】
ＩＤＴ３１の電極指部３１ｂおよびＩＤＴ３３の電極指部３３ｂに接続された端子が一方の平衡端子６である。ＩＤＴ４１の電極指部４１ｂおよびＩＤＴ４３の電極指部４３ｂに接続された端子が他方の平衡端子７である。ＩＤＴ３２の電極指部３２ｂおよびＩＤＴ４２の電極指部４２ａに接続された端子が不平衡端子５である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置においては、不平衡信号端子と平衡信号端子のそれぞれの端子との間の通過帯域内での伝送特性において、振幅特性が等しく、かつ位相が１８０度異なり、また通過帯域外では振幅特性、位相特性とも等しいことが要求される。
【００１０】
振幅平衡度及び位相平衡度は、前記平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置を３ポートのデバイスと考え、例えば不平衡入力端子を第一ポート、平衡出力端子のそれぞれを第二ポート、第三ポートとしたとき、振幅平衡度＝｜Ａ｜、Ａ＝｜２０ｌｏｇ（Ｓ２１）｜−｜２０ｌｏｇ（Ｓ３１）｜、位相平衡度＝｜Ｂ−１８０｜、Ｂ＝｜∠Ｓ２１−∠Ｓ３１｜にてそれぞれ定義される。なお、Ｓ２１は第一ポートから第二ポートへの伝達係数を、Ｓ３１は第一ポートから第三ポートへの伝達係数を示している。このような平衡信号端子間の平衡度については、理想的には弾性表面波装置の通過帯域内で振幅平衡度が０ｄＢ、位相平衡度が０度とされている。
【００１１】
しかしながら、図４に示す、従来の弾性表面波装置では、理想平衡度とのずれが存在し、そのずれのレベルは実際に使用する上で問題となるレベルであった。すなわち、従来の弾性表面波装置における、弾性表面波フィルタ３では、三つのＩＤＴ（ＩＤＴ３１、ＩＤＴ３２、ＩＤＴ３３）の境界箇所の最外電極指が属する各電極指部３１ａ、３２ａ、３３ａが何れも、接地されている。
【００１２】
一方、従来の弾性表面波装置における、弾性表面波フィルタ４では、三つのＩＤＴ（ＩＤＴ４１、ＩＤＴ４２、ＩＤＴ４３）の境界箇所の最外電極指が属する、ＩＤＴ４２の電極指部４２ａは信号端子である不平衡端子５に接続され、ＩＤＴ４１、ＩＤＴ４３の各電極指部４１ａ、４３ａは接地されている。
【００１３】
そのため、弾性表面波フィルタ３のＩＤＴ３１、３２、３３の境界箇所では、接地された電極指部３１ａ、３２ａ、３３ａがそれぞれ隣り合っているため、弾性表面波は励振されないが、弾性表面波フィルタ４のＩＤＴ４１、４２、４３の境界箇所では、不平衡端子５に接続されている電極指部４２ａが、接地されている電極指部４１ａ、４３ａに対して電位差を発生するため、弾性表面波は励振される。
【００１４】
これにより、弾性表面波フィルタ３と弾性表面波フィルタ４とでは、互いに隣り合う各ＩＤＴの境界箇所において、弾性表面波の励振の有無の相違があるため、フィルタ特性が大きく異なる。このことは、上記従来の弾性表面波装置においては、平衡度、特に通過帯域内の平衡度が大きく悪化するという問題を生じている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明では二つの弾性表面波フィルタのフィルタ特性が大きく異なるという問題を解決するため、ＩＤＴの境界箇所における電極指の極性の並びの組合せを変えることにより、二つの弾性表面波フィルタのフィルタ特性を近づけ、平衡度、特に通過帯域内の平衡度が改善された、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置、およびそれを用いた通信装置を提供することを目的としている。
【００１６】
本発明の弾性表面波装置は、上記課題を解決するために、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って形成された少なくとも二つのくし型電極部を有する第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを備え、第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタは、極性が互いに反転したくし型電極部を有することで位相が１８０度異なっており、かつ、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタでは、くし型電極部におけるすべての境界箇所において、隣り合っているいずれか一方の最外電極指が信号端子に接続されると共に、他方の最外電極指が接地端子に接続され、第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタでは、くし型電極部におけるすべての境界箇所において、隣り合っている両方の最外電極指が信号端子に接続されていることを特徴としている。
【００１７】
上記構成によれば、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って形成された少なくとも二つのくし型電極部を有するので、圧電基板やくし型電極部によって決まる通過帯域および非通過帯域が設定されて、フィルタ機能を発揮できる。また、二以上の弾性表面波フィルタを平衡−不平衡変換機能を有するように設けたので、平衡端子や不平衡端子といった信号端子を備えている。
【００１８】
その上、上記構成では、互いに隣り合う各くし型電極部における、各最外電極指の少なくとも一方の電極指を、信号端子に接続したから、互いに隣り合う各最外電極指の双方が接地されることを回避できる。よって、上記構成においては、互いに隣り合う各最外電極指の双方が接地されることに起因する、各くし型電極部間の特性差を低減できて、各平衡端子間での平衡度を改善することが可能となる。
【００２１】
上記弾性表面波装置においては、弾性表面波フィルタが、縦結合共振子型に設定されている。
【００２２】
上記構成によれば、弾性表面波フィルタが、縦結合共振子型のくし型電極部を有しているので、平衡−不平衡変換機能をより容易に実現できる。
【００２３】
上記弾性表面波装置においては、位相が互いに１８０度異なる二つの弾性表面波フィルタを有していている。上記構成によれば、位相が互いに１８０度異なる二つの弾性表面波フィルタにより、平衡−不平衡変換機能をより確実に実現でき、複数の弾性表面波フィルタによって、非通過帯域の減衰量を大きくできて、フィルタ特性を向上できる。
【００２４】
本発明の通信装置は、前記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、フィルタ機能と平衡−不平衡変換機能とを備えて複合化されているので、小型化でき、その上、平衡度が改善されていて、伝送特性に優れ、通信性能も向上できる。
【００２５】
【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２２に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２６】
図１に、本発明の実施の第一形態に係る弾性表面波装置Ａの構成を示す。なお、以後の実施の各形態では、ＤＣＳ(Digital Communication System) 受信用フィルタを例に挙げて説明する。実施の第一形態に係る弾性表面波装置Ａでは、図１ないし３に示すように、例えば４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３からなる圧電基板６０上に、一以上の、例えば二個の縦結合共振子型の弾性表面波フィルタ１、２がフォトリソグラフィー法等により形成されたアルミニウム（Ａｌ）電極（箔）によって設けられている。各弾性表面波フィルタ１、２は、弾性表面波の伝搬方向に沿って配置することが好ましい。これにより、小型化できる。
【００２７】
弾性表面波フィルタ１は、少なくとも二つ、より好ましくは三つのＩＤＴ１１、１２、１３をこの順にて弾性表面波の伝搬方向に沿って有し、さらにＩＤＴ１１、１２、１３を挟むように反射器１４、１５を備えている。弾性表面波フィルタ２は、少なくとも二つ、より好ましくは三つのＩＤＴ２１、２２、２３をこの順にて弾性表面波の伝搬方向に沿って有し、さらにＩＤＴ２１、２２、２３を挟むように反射器１４、１５を備えている。
【００２８】
ＩＤＴ１１、１２、１３、２１、２２、２３（以下、ＩＤＴ１１等という）は、帯状の基端部（バスバー）と、その基端部の一方の側部から直交する方向に延びる複数の、互いに平行な電極指とを備えた電極指部を二つ備えており、上記各電極指部の電極指の側部を互いに対面するように互いの電極指間に入り組んだ状態にて上記各電極指部を有するものであり、それぞれ、奇数本の総電極指数を備えている。
【００２９】
このようなＩＤＴ１１等では、各電極指の長さや幅、隣り合う各電極指の間隔、互いの電極指間での入り組んだ状態の対面長さを示す交叉幅を、それぞれ設定することにより信号変換特性や、通過帯域の設定が可能となっている。また、後述する他のＩＤＴも同様の構成や機能を有するものとする。
【００３０】
反射器は、それに伝搬してきた弾性表面波を反射して、伝搬してきた方向に戻す機能を有している。つまり、反射器は、一対の帯状の基端部（バスバー）と、それらの基端部の一方の側部から、上記基端部の長手方向に対し直交する方向に延びて、上記各基端部を連結する、複数の、互いに平行な電極指とを圧電基板６０上に備えている。
【００３１】
これにより、反射器は、伝搬してくる弾性表面波により励起され、その励起電気信号により発生した弾性表面波により、進行してくる弾性表面波を相殺すると共に、上記弾性表面波の伝搬方向と逆方向の新たな弾性表面波を発生するように設定されている。よって、反射器は、伝搬してくる弾性表面波を疑似的に反射するようになっている。
【００３２】
弾性表面波フィルタ１の構成は、ＩＤＴ１２を左右から（弾性表面波の伝搬方向に沿って）挟み込むように各ＩＤＴ１１、１３が形成され、その両側に各反射器１４、１５が形成されている。よって、各ＩＤＴ１１、１２、１３や各反射器１４、１５の電極指の長手方向は、弾性表面波の伝搬方向に対しほぼ直交するように設定されている。
【００３３】
また、上記弾性表面波装置Ａでは、ＩＤＴ１２と各ＩＤＴ１１、１３とが隣り合う箇所、および ＩＤＴ２２と各ＩＤＴ２１、２３とが隣り合う箇所において、数本の電極指（狭ピッチ電極指）のピッチを、ＩＤＴの他の部分の電極指のピッチよりも小さく設定している（図１ないし３の１１ｃ、１２ｃ、１２ｄ、１３ｃ、２１ｃ、２２ｃ、２２ｄ、２３ｃの箇所）。これにより、挿入損失を低減している。
【００３４】
さらに、ＩＤＴ１２、２２の互いに遠い方の隣り合う箇所（図１ないし３に示す、１１ｃと１２ｃとの間の箇所）におけるＩＤＴ−ＩＤＴ間隔を、他の隣り合う箇所（図１ないし３に示す、１２ｄと１３ｃとの間、２１ｃと２２ｃとの間、２２ｄと２３ｃとの間の箇所）より広く設定している。
【００３５】
その上、ＩＤＴ１２およびＩＤＴ２２は、弾性表面波の伝搬方向を対称軸として互いに線対称の関係つまり反転してそれぞれ配置されている。これらよって、ＩＤＴ１２とＩＤＴ２２とは、互いに位相が１８０度相違するように設定されている。これにより、平衡−不平衡変換機能を発揮できる。ちなみに図１ないし３では図を簡潔にするために電極指の本数を少なく示している。
【００３６】
ＩＤＴ１１は、総電極数が奇数であるので、電極指部１１ａと、電極指部１１ａより電極指の数が少ない電極指部１１ｂを有している。ＩＤＴ１１では、弾性表面波の伝搬方向の両端の電極指（最外電極指）は、電極指部１１ａとなる。また、ＩＤＴ１３でも同様に、総電極数が奇数であるので、電極指部１３ａと、電極指部１３ａより電極指の数が少ない電極指部１３ｂを有している。よって、ＩＤＴ１３では、弾性表面波の伝搬方向の両端の電極指（最外電極指）は、電極指部１３ａとなる。
【００３７】
そして、上記弾性表面波装置Ａにおいては、互いに隣り合うＩＤＴにおける、隣り合った最外電極指の少なくとも一方の電極指が、信号端子に接続されている。言い換えると、互いに隣り合うＩＤＴにおける、互いに対面する電極指が、それらの間にて弾性表面波を励振可能に設定されている。
【００３８】
このような構成について、具体的説明すると以下の通りである。まず、弾性表面波フィルタ１における、電極指部１１ａおよび電極指部１３ａは、平衡端子６に接続され、電極指部１１ｂおよび電極指部１３ｂは、それぞれアースに接続されている。
【００３９】
弾性表面波フィルタ２についても、ＩＤＴ２１、２３における、多い方の電極指部２１ａ、２３ａが他方の平衡端子７に接続され、ＩＤＴ２２がＩＤＴ１２と後述するように相違する以外は弾性表面波フィルタ１と同様である。
【００４０】
ＩＤＴ１２は、総電極数が奇数であるので、電極指部１２ａと、電極指部１２ａより電極指の数が少ない電極指部１２ｂを有している。よって、ＩＤＴ１２では、弾性表面波の伝搬方向の両端の電極指（最外の電極指）は、電極指部１２ａとなる。電極指部１２ａは、不平衡端子５に接続されている。電極指部１２ｂは、アースに接続されている。また、ＩＤＴ２２は、総電極数が奇数であるので、電極指部２２ａと、電極指部２２ａより電極指の数が少ない電極指部２２ｂを有している。よって、ＩＤＴ２２では、弾性表面波の伝搬方向の両端の電極指（最外の電極指）は、電極指部２２ａとなる。電極指部２２ａは、アースに接続されている。電極指部２２ｂは、不平衡端子５に接続されている。
【００４１】
よって、上記弾性表面波装置Ａでは、互いに隣り合うＩＤＴの各最外電極指において、少なくとも一方は信号端子としての不平衡端子５または平衡端子６、７に接続されることになる。
【００４２】
次に、比較のための、従来の弾性表面波装置（第一従来例）を示す図４の弾性表面波装置Ｂに用いた弾性表面波フィルタ３（図５で示す弾性表面波フィルタ）、及び弾性表面波フィルタ３の電極極性が反転することによって構成される、他の三つの弾性表面波フィルタについて、説明する。
【００４３】
弾性表面波フィルタ３は三つのＩＤＴを有する縦結合共振子型弾性表面波フィルタであり、前述したように中央のＩＤＴ３２の左右にＩＤＴ３１、ＩＤＴ３３を弾性表面波が伝搬する方向に配置し、さらに左右のＩＤＴ３１、３３の両側に反射器１４、反射器１５を配置した構造である。
【００４４】
図６に示す弾性表面波フィルタ４は、図５の弾性表面波フィルタ３の中央のＩＤＴ３２の極性を反転させたＩＤＴ４２を、ＩＤＴ３２に代えた以外は同一の構造で、図５に記載の弾性表面波フィルタ３とは位相が１８０度異なったものとなっている。前述した図２に記載の弾性表面波フィルタ１は、図５の三つのＩＤＴ（ＩＤＴ３１、ＩＤＴ３２、ＩＤＴ３３）全ての極性を反転させた三つのＩＤＴ１１、１２、１３を備えた構造であり、図５と位相は同じである。
【００４５】
前述した図３は図６の三つのＩＤＴ（ＩＤＴ４１、ＩＤＴ４２、ＩＤＴ４３）全て極性を反転させた構造であり、図６と位相は同じである。別の見方では、図３と図５は、互いに左右ＩＤＴの極性が反転しているため位相が１８０度異なり、図２と図６も同様に、互いに左右ＩＤＴの極性が反転しているため位相が１８０度異なっているとも言える。
【００４６】
よって、図２と図５で示す弾性表面波フィルタと、図３と図６で示す弾性表面波フィルタは位相が互いに１８０度異なっていることになる。それらの関係を以下の表１にまとめた。
【００４７】
【表１】
0003873807.tif 000002
【００４８】
そのため、ここで示した４つの弾性表面波フィルタの中から、互いに位相の１８０度異なる弾性表面波フィルタを組み合わせることによって、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置を構成することができる。
【００４９】
例えば、図５に示す弾性表面波フィルタ３と、図６に示す弾性表面波フィルタ４を組み合わせると、図４で示した従来を示す弾性表面波装置Ｂ（後述する他の従来例と区別するために以下では、第一従来例と記す）が構成される。
【００５０】
同様に、図５に示す弾性表面波フィルタ３と図３に示す弾性表面波フィルタ２を組み合わせることによって図７で示す弾性表面波装置Ｃ（第二従来例）が、図２で示す弾性表面波フィルタ１と図６で示す弾性表面波フィルタ４を組合せることによって、図８で示す実施の第二形態の弾性表面波装置Ｄが、図２で示す弾性表面波フィルタ１と図３で示す弾性表面波フィルタ２とを組み合わせることによって図１に示す実施の第一形態の弾性表面波装置Ａがそれぞれ構成される。
【００５１】
ここで、４つの弾性表面波フィルタ（図２で示す弾性表面波フィルタ１、図３で示す弾性表面波フィルタ２、図５で示す弾性表面波フィルタ３、図６で示す弾性表面波フィルタ４）それぞれのフィルタ特性を比較した。４つの弾性表面波フィルタの詳細な設計は以下の通りである。
【００５２】
ここで、４つの弾性表面波フィルタ１−４の設計は電極指の極性のみが異なる以外は全く同じであるので、弾性表面波フィルタ１を例に挙げて、それらの詳細について説明する。また、ＩＤＴとＩＤＴの境界付近に位置する電極指（波長：λ２）は、他の部分のＩＤＴの電極指（波長：λ１）と比較して波長を短くしてある（λ１＞λ２）。
【００５３】
以後、ＤＣＳ受信用フィルタを例に取り、本発明の作用、効果等を説明していく。
交叉幅Ｗ                ：４４．２λ１
ＩＤＴ本数（１１／１２／１３の順）：２２（３）／（３）３３（３）／（３）２２、カッコ内の本数は、波長の短い電極指（λ２）の本数
ＩＤＴ波長λ１    ：２．１５μｍ
ＩＤＴ波長λ２    ：１．９３μｍ
リフレクタ波長λＲ：２．１８μｍ
リフレクタ本数    ：１５０本
ＩＤＴ（λ１）−ＩＤＴ（λ２）間隔：０．２５λ1 ＋０．２５λ２
ＩＤＴ（λ２）−ＩＤＴ（λ２）問隔：０．５０λ２
ＩＤＴ（λ１）−リフレクタ間隔：０．４９λ１
ＩＤＴ（λ１） Duty          ：０．６３
ＩＤＴ（λ２） Duty          ：０．６０
リフレクタ Duty             ：０．５７
電極膜厚                    ：０．０９３λ１
図９は、４つの弾性表面波フィルタ１−４の通過帯域付近の減衰量をそれぞれ示すグラフである。弾性表面波フィルタ３（図９中、破線）のみが、帯域幅が狭く、特に通過帯域の高域側にて、他の三つの弾性表面波フィルタ１、２、４と特性が大きく異なることが分かる。この通過帯域の高域側は、ＩＤＴとＩＤＴとの境界箇所で発生する弾性表面波の励振によるものであるため、このＩＤＴとＩＤＴとの境界箇所で発生する弾性表面波の励振が無い弾性表面波フィルタ３では、通過帯域の高域側が欠けたような特性になる。
【００５４】
これら４つの弾性表面波フィルタ１−４から互いに位相が１８０度異なる弾性表面波フィルタを組み合わせることによって構成される、平衡−不平衡変換機能を有した弾性表面波装置は、先に示したように、４種類（図１で示す弾性表面波装置Ａ、図４で示す弾性表面波装置Ｂ、図７で示す弾性表面波装置Ｃ、図８で示す弾性表面波装置Ｄ）考えられる。
【００５５】
この４つの構成において、それぞれの弾性表面波装置を構成している二つの弾性表面波フィルタの通過帯域内付近の振幅差（絶対値表示）を図１０〜図１３に示す。図中の点線はＤＣＳ受信システムの必要帯域（１８０５ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚ）を示している。また、図１０が第一従来例での振幅差を示している。
【００５６】
下記の表２は、図１０〜図１３に示したＤＣＳ受信システムの必要帯域内での、振幅差の最大値を示したものである。この振幅差の最大値で評価すると、第一従来例の構成（図４で示す弾性表面波装置Ｂ）での振幅差は、図１０では、通過帯域内において、最大約１．２ｄＢとなっているが、本発明の構成（実施の第一形態：図１で示す弾性表面波装置Ａ）では、振幅差は最大約０．６ｄＢと小さくなっており（図１３）、平衡度が改善されていることが分かる。
【００５７】
また、第一従来例と同様に帯域幅の狭い弾性表面波フィルタ３を含む図７で示す弾性表面波装置Ｃ（第二従来例）の構成では振幅差が最大約１．５ｄＢ（図１１）となった。一方、図１で示す弾性表面波装置Ａと同様に弾性表面波フィルタ３を含まず、弾性表面波フィルタ１を含む図８で示す弾性表面波装置Ｄの構成（実施の第二形態）では振幅差の最大値が約０．８ｄＢ（図１２）となり、平衡度が改善されていることが分かる。
【００５８】
また、これらの改善効果における優位性は、基板やＩＤＴ本数等の設計パラメータにより逆転するものではなかった。
【００５９】
【表２】
0003873807.tif 000003
【００６０】
以上の結果より、弾性表面波フィルタ１、弾性表面波フィルタ２、弾性表面波フィルタ３、弾性表面波フィルタ４の中から、互いに位相が１８０度異なる弾性表面波フィルタを２つを組み合わせて、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置を構成する４つの組み合わせは２つに分類できる。
【００６１】
一方は、第一および第二の従来例のように、ＩＤＴとＩＤＴの境界箇所において、接地された電極指が並ぶ弾性表面波フィルタ３を含む組み合わせ（図４で示す弾性表面波装置Ｂ、図７で示す弾性表面波装置Ｃ）である。
【００６２】
他方は、本発明の実施の第一形態、実施の第二形態のように、ＩＤＴとＩＤＴの境界箇所において、接地された電極指が並ぶ弾性表面波フィルタ３を含まずに、弾性表面波フィルタ１を含む組み合わせ（弾性表面波装置Ａ、弾性表面波装置Ｄ）である。
【００６３】
図１０〜図１３で確認できるように、前者で構成される弾性表面波装置Ｂ、Ｃよりも、後者で構成される弾性表面波装置Ａ、Ｄの方が、通過帯域内の振幅差が小さい。
【００６４】
このように、図１（実施の第一形態）、図８（実施の第二形態）の構造にすることによって、図４（第一従来例）と比較し、弾性表面波装置を構成している二つの弾性表面波フィルタの振幅差が小さくなる。
【００６５】
この効果の原因について以下に述べる。第一従来例の構成である図４は、弾性表面波フィルタ３と、それとは位相が１８０度異なる弾性表面波フィルタ４とによって、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置Ｂが構成されている。
【００６６】
一方、実施の第一形態の構成である図１では、弾性表面波フィルタ１と、それとは位相が１８０度異なる弾性表面波フィルタ２とによって、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置Ａが構成されている。
【００６７】
また、弾性表面波フィルタ３と弾性表面波フィルタ１は電極指の全ての極性が反転しており、同様に弾性表面波フィルタ２と弾性表面波フィルタ４も電極指の全ての極性が反転している。
【００６８】
ここで注目するのは、ＩＤＴとＩＤＴの境界箇所の電極指の極性である。第一従来例を構成している弾性表面波フィルタ３では、ＩＤＴとＩＤＴの境界箇所で隣り合っている最外電極指が属する電極指部３１ａ、３２ａ、３３ａはいずれも接地されているため、ＩＤＴとＩＤＴの境界箇所では、接地された電極指が並んでいることになり、弾性表面波は励振しない。
【００６９】
一方、弾性表面波フィルタ４では、ＩＤＴとＩＤＴの境界箇所で隣り合っている最外電極指が属する左ＩＤＴ４１の電極指部４１ａおよび右ＩＤＴ４３の電極指部４３ａは接地されているが、中央のＩＤＴ４２の電極指部４２ａは信号端子である不平衡端子５に接続されているため、ＩＤＴとＩＤＴの境界箇所では、接地された電極指と信号端子に接続された電極指が並び、弾性表面波は励振する。
【００７０】
そのため、弾性表面波フィルタ３と弾性表面波フィルタ４では、このＩＤＴとＩＤＴの境界付近での弾性表面波の励振の有無の相違があるため、フィルタ特性が大きく異なり、振幅差が大きくなる。
【００７１】
一方、図１を構成する、弾性表面波フィルタ１では、ＩＤＴとＩＤＴの境界箇所で隣り合っている最外電極指が属する電極指部１１ａ、１２ａ、１３ａは信号端子である不平衡端子５または平衡端子６に接続されているため弾性表面波は励振する。
【００７２】
弾性表面波フィルタ２では、ＩＤＴとＩＤＴの境界箇所で隣り合っている電極指が属する中央ＩＤＴ２２の電極指部２２ａは接地され、左ＩＤＴ２１の電極指部２１ａ、右ＩＤＴ２３の電極指部２３ａは信号端子に接続されており、ＩＤＴとＩＤＴの境界箇所では接地された電極指と信号端子に接続された電極指が並ぶことから、弾性表面波は励振する。
【００７３】
そのため、弾性表面波フィルタ１、弾性表面波フィルタ２のいずれのＩＤＴとＩＤＴの境界箇所においても、弾性表面波は励振する。そのため、第一従来例と比較して二つの弾性表面波フィルタの特性が近づき、振幅差が第一従来例と比較して小さくなる。
【００７４】
実施の第二形態を示す図８においても同様で、構成している二つの弾性表面波フィルタ（弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ４）は、いずれもＩＤＴとＩＤＴの境界箇所において、接地された各最外電極指が並ぶことが回避されているため、二つの弾性表面波フィルタ１、４の特性が近づき、振幅差が第一従来例と比較して小さくなっている。
【００７５】
本発明では、このように、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置を形成する弾性表面波フィルタが、ＩＤＴとＩＤＴの境界箇所において、接地された電極指が並んでいない構造とすることで、第一や第二の従来例と比較して二つの弾性表面波フィルタの振幅差が小さくなり、平衡度、特に通過帯域内で振幅平衡度の優れた、弾性表面波装置を得ることができる。
【００７６】
また、別の効果として、帯域幅の狭い弾性表面波フィルタ３を含まない構造とすることで、第一や第二の従来例と比較して、より広帯域化に有利な、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置を得ることができる。
【００７７】
次は、実際に平衡−不平衡変換機能を有した弾性表面波装置を構成したときの、振幅平衡度特性、減衰特性、帯域幅を比較してみる。図４で示す弾性表面波装置Ｂを基本構成とした図１４で示す弾性表面波装置Ｅを第三従来例として挙げた。一方、図１で示す弾性表面波装置Ａを基本構成とした図１５で示す弾性表面波装置Ｆを実施の第三形態として挙げた。弾性表面波装置Ｅと弾性表面波装置Ｆとについて、両者を比較した。
【００７８】
第三従来例を示す図１４、実施の第三形態を示す図１５は、それぞれ基本構成である図４で示す弾性表面波装置Ｂ、図１で示す弾性表面波装置Ａに対し、第１のトラップ５１、第２のトラップ５２を付加した構成である。
【００７９】
これらのトラップ５１、５２は、ＩＤＴとそれを左右から挟む各反射器からなり、通過帯域外の減衰量を確保するために付加したものである。第三従来例、実施の第三形態とも付加したトラップの設計、接続方法は同じである。第１のトラップ５１の詳細な設計は以下の通りである。
交叉幅Ｗ              ：１９．４λ１
ＩＤＴ対数            ：１２０
ＩＤＴ波長λ１        ：２．０８μｍ
リフレクタ波長λＲ    ：２．０８μｍ
リフレクタ本数        ：３０本
ＩＤＴ−リフレクタ間隔：０．５０λ１
ＩＤＴ Duty           ：０．６０
リフレクタ Duty       ：０．６０
電極膜厚              ：０．０９６λ１
第２のトラップ５２の詳細な設計は以下の通りである。
交叉幅Ｗ              ：３６．５λ１
ＩＤＴ対数            ：１２０
ＩＤＴ波長λ１        ：２．０５μｍ
リフレクタ波長λＲ    ：２．０５μｍ
リフレクタ本数        ：３０本
ＩＤＴ−リフレクタ間隔：０．５０λ１
ＩＤＴ Duty           ：０．６０
リフレクタ Duty       ：０．６０
電極膜厚              ：０．０９８λ１
実施の第三形態である図１５で示す弾性表面波装置Ｆでは、弾性表面波フィルタ１と平衡端子６と間、弾性表面波フィルタ２と平衡端子７との間に対し、それぞれ、第１のトラップ５１が直列接続されており、弾性表面波フィルタ１と不平衡端子５と間、弾性表面波フィルタ２と不平衡端子５と間に対し、それぞれ、第２のトラップ５２が直列接続されている。言い換えると、不平衡端子５側からは、各第２のトラップ５２、５２が並列接続されていることになる。
【００８０】
このような構成によって、平衡−不平衡変換機能を有した弾性表面波装置Ｆが構成されている。また、第三従来例である図１４で示す弾性表面波装置Ｅも同様な構成にてトラップ５１、５２が付加されており、平衡−不平衡変換機能を有している。
【００８１】
図１５で示した実施の第三形態での、通過帯域内（１８０５ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚ）付近の振幅平衡度を図１６に、減衰量を図１７に示す。また、比較のために、図１４で示す第三従来例での特性も併せて示す。
【００８２】
図１６の振幅平衡度を比較すると、第三従来例では通過帯域の高域側で約３．５ｄＢとなっているが、実施の第三形態の通過帯域の高域側では約１ｄＢにまで改善している。通過帯域内の周波数領域全体で比較しても、第三従来例では約３．５ｄＢであったものが、実施の第三形態では、２．５ｄＢにまで改善している。このように、実施の第三形態においては、振幅平衡度、特に通過帯域の高域側の振幅平衡度が大きく改善されている。
【００８３】
また、図１７の減衰量を比較した図で明らかな様に、別の効果として、第三従来例と比較して実施の第三形態では通過帯域幅が拡大している（４ｄＢ帯域幅で、第三従来例が９４ＭＨｚ、実施の第三形態が１００ＭＨｚ）。
【００８４】
なお、実施の第三形態では、４０±５度ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板を用いたが、本発明はこの基板に限らず、６４度〜７２度ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３、４１度ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３などの基板であっても同様な効果が得られる。
【００８５】
さらに、実施の第三形態では、図１の弾性表面波装置Ａを基本構造としたが、同様に図８の弾性表面波装置Ｄを基本構造にしても、同様な効果が得られる。実施の第三形態では三つのＩＤＴ型の縦結合型共振子の弾性表面波フィルタを二個用いた弾性表面波装置を例としたが、弾性表面波フィルタ数は二個に限らず図１８のように弾性表面波フィルタを四つ用いた弾性表面波装置Ｇ（実施の第四形態）、図１９のように弾性表面波フィルタのＩＤＴの数が三つではなく五つの弾性表面波装置Ｈ（実施の第五形態）、その他ＩＤＴの数が二以上含まれる弾性表面波フィルタから構成される弾性表面波装置でも、互いに隣り合う最外電極指の双方が接地（アース）されることを回避されるように設定されれば同様な効果が得られる。各弾性表面波フィルタの設計は所望の周波数特性を得るため、任意に交叉幅やＩＤＴ本数などを変更したり、必要に応じてトラップ等を増減、変更しても同様な効果が得られる。
【００８６】
次に、本発明の参考例１について説明する。図２０は、参考例１の平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置Ｊを示す図である。図２０は、三つのＩＤＴを有する縦結合共振子型の弾性表面波フィルタが一つからなる構造であり、中央のＩＤＴ７１の左右（弾性表面波が伝搬する方向）にＩＤＴ１１、ＩＤＴ１３を配置し、さらに左右ＩＤＴ１１、１３の両側に反射器１４と反射器１５を配置した構造である。
【００８７】
不平衡端子５は、ＩＤＴ７１の電極指部７１ａに接続されている。一方の平衡端子６は、ＩＤＴ１１の電極指部１１ａに接続されている。他方の平衡端子７は、ＩＤＴ１３の電極指部１３ａに接続されている。参考例１における特徴としては、不平衡端子５に接続されている中央のＩＤＴ７１の総電極指の本数を偶数本に設定することで中央のＩＤＴ７１の左右に対称に配置されたＩＤＴ１１、ＩＤＴ１３にて互いに位相を１８０度変えることができ、かつ、互いに隣り合う最外電極指の双方が接地されていることを回避できて、平衡−不平衡変換機能を有し、平衡度が改善された、弾性表面波装置を構成できる。
【００８８】
次に、参考例２として、図２１に示した平衡−不平衡変換機能を有した弾性表面波装置Ｋについて説明する。図２０と異なる点は、中央のＩＤＴ８１を奇数本とし、左右ＩＤＴの何れかの、例えばＩＤＴ１１に代えて前述のＩＤＴ３１を用いて、電極指部の極性を反転させることで、平衡−不平衡変換機能を有した、弾性表面波装置Ｋを得ている。
【００８９】
図２０の弾性表面波装置ＪのＩＤＴとＩＤＴの境界箇所にて互いに隣り合う最外電極指の極性に注目すると、中央ＩＤＴ７１と左ＩＤＴ１１の境界箇所の最外電極指が属する電極指部１１ａと電極指部７１ａはいずれも信号端子に接続されている。
【００９０】
また、中央ＩＤＴ７１と右ＩＤＴ１３の境界箇所の最外電極指が属する電極指部７１ｂは接地されているが電極指部１３ａは信号端子に接続されている。よって、ＩＤＴとＩＤＴの境界箇所では、接地されている電極指が並んでいないため、実施の第一形態と同様に、平衡度が優れ、かつ広帯域なフィルタ特性が得られる。
【００９１】
また、参考例２である図２１の構成においては、中央ＩＤＴ８１と左ＩＤＴ３１の境界箇所の最外電極指が属する電極指部３１ａは接地されているが、電極指部８１ａは信号端子に接続され、中央ＩＤＴ８１と右ＩＤＴ１３の境界箇所の最外電極指が属する電極指部１３ａ、電極指部８１ａはいずれも信号端子に接続されている。
【００９２】
そのため、参考例１の図２０と同様にＩＤＴとＩＤＴの境界箇所では、接地されている電極指が並んでおらず、実施の第一形態と同様に、平衡度が優れ広帯域なフィルタ特性が得られる。
【００９３】
実施の第一形態と同様に、基板材料は４０±５度ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３基板に限らず、６４度〜７２度ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３、４１度ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３などの基板であっても同様な効果が得られる。
【００９４】
ＩＤＴの数においても三つに限らず、また、設計は所望の周波数特性を得るため、任意に交叉幅やＩＤＴ本数などを変更したり、必要に応じてトラップ等を付加しても同様な効果が得られる。
【００９５】
次に、本発明に係る通信装置を図２２に基づき説明する。図２２に示すように、上記通信装置１００は、受信を行うレシーバ側（Ｒｘ側）として、アンテナ１０１、アンテナ共用部／ＲＦＴｏｐフィルタ１０２、アンプ１０３、Ｒｘ段間フィルタ１０４、ミキサ１０５、１ｓｔＩＦフィルタ１０６、ミキサ１０７、２ｎｄＩＦフィルタ１０８、１ｓｔ＋２ｎｄローカルシンセサイザ１１１、ＴＣＸＯ（temperature compensated crystal oscillator（温度補償型水晶発振器））１１２、デバイダ１１３、ローカルフィルタ１１４を備えて構成されている。
【００９６】
Ｒｘ段間フィルタ１０４からミキサ１０５へは、図２２に二本線で示したように、バランス性を確保するために各平衡信号にて送信することが好ましい。
【００９７】
また、上記通信装置１００は、送信を行うトランシーバ側（Ｔｘ側）として、上記アンテナ１０１および上記アンテナ共用部／ＲＦＴｏｐフィルタ１０２を共用するとともに、ＴｘＩＦフィルタ１２１、ミキサ１２２、Ｔｘ段間フィルタ１２３、アンプ１２４、カプラ１２５、アイソレータ１２６、ＡＰＣ（automaticpower control （自動出力制御））１２７を備えて構成されている。
【００９８】
そして、上記のＲｘ段間フィルタ１０４、１ｓｔＩＦフィルタ１０６、ＴｘＩＦフィルタ１２１、Ｔｘ段間フィルタ１２３には、上述した本実施の第一ないし第七形態に記載の弾性表面波装置が好適に利用できる。
【００９９】
本発明に係る弾性表面波装置は、フィルタ機能と共に不平衡−平衡変換機能を備え、その上、各平衡信号間の振幅特性や位相特性が理想により近いという優れた特性を有するものである。
【０１００】
よって、上記弾性表面波装置を有する本発明の通信装置は、上記弾性表面波装置を用いたことにより、使用周波数帯域が大きくなるに伴い小型化できると共に、平衡信号−不平衡信号間の優れた変換機能により伝送特性を向上できるものとなっている。
【０１０１】
なお、上記弾性表面波装置では、弾性表面波フィルタが、三つのくし型電極部を有していることが望ましい。上記構成によれば、弾性表面波フィルタが、三つのくし型電極部を有しているので、平衡−不平衡変換機能をより容易に実現できる。
【０１０２】
また、上記弾性表面波装置では、弾性表面波フィルタは、三つのくし型電極部を弾性表面波が伝搬する方向に沿って備え、中央のくし型電極部が不平衡端子に接続され、かつ、左右のくし型電極部が平衡端子に接続され、左右のくし型電極部の位相が互いに１８０度異なっていてもよい。
【０１０３】
上記構成によれば、左右のくし型電極部の位相を互いに１８０度異ならせたので、一つの弾性表面波フィルタにて平衡−不平衡変換機能を実現できるので、上記構成を、簡素化できる。
また、本発明の他の弾性表面波装置は、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って形成された少なくとも二つのくし型電極部を有する第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタを備え、第１及び第２の縦結合共振子型弾性表面波フィルタは、極性が互いに反転したくし型電極部を有することで位相が１８０度異なっており、かつ、第１の縦結合共振子型弾性表面波フィルタでは、くし型電極部におけるすべての境界箇所において、対面する各電極指間にて弾性表面波を励振可能に設定される構成であってもよい。
上記構成によれば、互いに隣り合う各くし型電極部における、対面する各電極指を、上記各電極指の間にて弾性表面波を励振可能に設定したので、上記各電極指の間にて弾性表面波が励振しないことに起因する、各くし型電極部間の特性差を低減できて、各平衡端子間での平衡度を改善することが可能となる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の弾性表面波装置は、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置を構成する弾性表面波フィルタの、ＩＤＴとＩＤＴの境界箇所のすべてにおける最外電極指の少なくてもどちらか一方の電極指が信号端子に接続し、接地された電極指が並ぶことを回避した構造とすることで、平衡−不平衡変換機能を有すると共に、平衡度、特に通過帯域内の振幅平衡度を改善できるという効果を奏する。
【０１０５】
さらに、上記構成では、別の効果として、従来例と比較して、広帯域化を図れるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る実施の第一形態における弾性表面波装置の概略構成図である。
【図２】  上記弾性表面波装置の一方の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図３】  上記弾性表面波装置の他方の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図４】  第一従来例の弾性表面波装置の概略構成図である。
【図５】  上記弾性表面波装置の一方の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図６】  上記弾性表面波装置の他方の弾性表面波フィルタの概略構成図である。
【図７】  第二従来例の弾性表面波装置の概略構成図である。
【図８】  本発明に係る実施の第二形態における弾性表面波装置の概略構成図である。
【図９】  図２、図３、図５、図６に記載の四つの弾性表面波フィルタの減衰量を比較するためのグラフである。
【図１０】  図５および図６に記載の各弾性表面波フィルタにおける、通過帯域での振幅差を示すグラフである。
【図１１】  図３および図５に記載の各弾性表面波フィルタにおける、通過帯域での振幅差を示すグラフである。
【図１２】  図２および図６に記載の各弾性表面波フィルタにおける、通過帯域での振幅差を示すグラフである。
【図１３】  図２および図３に記載の各弾性表面波フィルタにおける、通過帯域での振幅差を示すグラフである。
【図１４】  第三従来例の弾性表面波装置の概略構成図である。
【図１５】  本発明に係る実施の第三形態における弾性表面波装置の概略構成図である。
【図１６】  第三従来例と実施の第三形態の振幅平衡度を比較するためのグラフである。
【図１７】  第三従来例と実施の第三形態の減衰量を比較するためのグラフである。
【図１８】  本発明に係る実施の第四形態における弾性表面波装置の概略構成図である。
【図１９】  本発明に係る実施の第五形態における弾性表面波装置の概略構成図である。
【図２０】  本発明の参考例１における弾性表面波装置の概略構成図である。
【図２１】  本発明の参考例２における弾性表面波装置の概略構成図である。
【図２２】  本発明に係る弾性表面波装置を用いた通信装置の要部ブロック図である。
【符号の説明】
５     不平衡端子（信号端子）
６、７ 平衡端子（信号端子）
１１、１２、１３、２１、２２、２３ ＩＤＴ（くし型電極部）
６０   圧電基板
【図１】
0003873807.tif 000004
【図２】
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【図３】
0003873807.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003873807.tif 000010
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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