(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平衡回路と、不平衡回路とを含むフィルタであって、
前記平衡回路は、２端子対回路網であり、第１の入力端子と、第２の入力端子と、第１の出力端子と、第２の出力端子とを含み、
前記不平衡回路は、２端子対回路網であり、第３の入力端子と、第４の入力端子と、第３の出力端子と、第４の出力端子とを含み、
前記第２の入力端子は、前記第３の入力端子に接続され、
前記第２の出力端子は、前記第３の出力端子に接続され、
前記第１の入力端子及び前記第４の入力端子は、フィルタ入力端子であり、
前記第１の出力端子及び前記第４の出力端子は、フィルタ出力端子であり、
前記不平衡回路は、共通電位線を含み、前記第４の入力端子及び前記第４の出力端子が前記共通電位線に接続されており、
更に、
前記平衡回路は、２つの第２の圧電薄膜振動素子（９１１、９１２）と、2つの第３の圧電薄膜振動素子（９１３、９１４）とを含んでおり、
一方の前記第２の圧電薄膜振動素子（９１１）は、その一端が、一方の前記第３の圧電薄膜振動素子（９１３）の一端及び前記第１の入力端子（Ｖｉｎ１）に接続され、他端が、他方の前記第３の圧電薄膜振動素子（９１４）一端及び前記第１の出力端子（Ｖｏｕｔ１）に接続され、
他方の前記第３の圧電薄膜振動素子（９１４）は、他端が、他方の前記第２の圧電薄膜振動素子（９１２）の一端及び前記第２の入力端子（Ｖｉｎ２）に接続され、
一方の前記第３の圧電薄膜振動素子（９１３）は、その他端が、他方の前記第２の圧電薄膜振動素子（９１２）の他端及び前記第２の出力端子（Ｖｏｕｔ２）に接続され、
前記不平衡回路（８２）は、２つの第１の圧電薄膜振動子（９２１、９２２）を含み、
一方の前記第１の圧電薄膜振動素子（９２１）は、一端が、前記第３の入力端子（Ｖｉｎ３）に接続され、他端が、前記共通電位線（ＧＮＤ）及び前記第４の入力端子（Ｖｉｎ４）に接続され、
他方の前記第１の圧電薄膜振動素子（９２２）は、一端が、前記第３の出力端子（Ｖｏｕｔ３）に接続され、他端が、前記共通電位線（ＧＮＤ）及び前記第４の出力端子（Ｖｏｕｔ４）に接続されている、
フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載されたフィルタであって、前記第１の圧電薄膜振動素子の共振周波数は、前記平衡回路の通過周波数の帯域に含まれるフィルタ。
【請求項３】
請求項１に記載されたフィルタであって、前記第２の圧電薄膜振動素子の共振周波数は、実質的に、前記第３の圧電薄膜振動素子の反共振周波数と同一であるフィルタ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載されたフィルタであって、前記第１の圧電薄膜振動素子の共振周波数は、実質的に、前記第２の圧電薄膜振動素子の共振周波数と同一であるフィルタ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載されたフィルタであって、前記第１の圧電薄膜振動素子、前記第２の圧電薄膜振動素子、及び、前記第３の圧電薄膜振動素子は、同一の基板上に備えられるフィルタ。
【請求項６】
複数のフィルタを含む分波器であって、前記フィルタの少なくとも１つは、請求項１乃至５の何れかに記載されたフィルタである分波器。
【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、及びこれを用いた分波器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、世界共通の移動体通信を実現するため、ＩＭＴ２０００システム等の導入が検討される。例えば、このシステムとして、中心周波数２ＧＨｚ帯、送受信周波数間隔１３０ＭＨｚ、帯域幅６０ＭＨｚを持つ広帯域ＣＤＭＡ方式や、中心周波数１．９ＧＨｚ帯、送受信周波数間隔２０ＭＨｚ、帯域幅６０ＭＨｚを持つＣＤＭＡ方式のパーソナル通信システム（Personal Communication System：以下、ＰＣＳと言う）がある。このシステムに含まれる分波器は、送信信号と受信信号とを分離する機能を果たす。
【０００３】
この分波器には、不平衡型の２端子対回路網からなる分波器用フィルタが少なくとも１つ必要とされる。現在、この分波器用フィルタは、複数の圧電薄膜振動素子が組合されて構成される。圧電薄膜振動素子としては、ＳＡＷデバイス、水晶や圧電セラミックからなる振動子の逓倍素子等が用いられる。
【０００４】
例えば、特開２００１−２４４７６号公報は、ＰＣＳシステム用の分波器、及び、この分波器に用いられる分波器用フィルタを開示している。
【０００５】
しかし、特開２００１−２４４７６号公報に開示された分波器用フィルタは、梯子構造からなるので、帯域幅が狭く、かつ挿入損失も大きいという問題がある。
【０００６】
特開平９−６４６８３号公報、及び、Proceeding of 1996 IEEE International Frequency Control Symposiumの３６３−３６５ページは、格子構造からなるフィルタを開示している。この格子構造からなるフィルタは、梯子構造からなるフィルタの２倍の帯域幅を持ち、かつ挿入損失も改善できる。
【０００７】
しかし、特開平９−６４６８３号公報、及び、Proceeding of 1996 IEEE International Frequency Control Symposiumに開示された格子構造からなるフィルタは、本質的に平衡型のフィルタ（平衡回路）であり、分波器に使用できないという問題がある。
【０００８】
ところで、ＩＭＴ２０００システム等の分波器に用いられるフィルタは、送受信帯域間隔が、例えば、２０ＭＨｚ〜１３０ＭＨｚであり、非常に狭い。このため、帯域近傍のシェイプファクタが急峻であることが要求される。
【０００９】
特開２０００−２３２３３４号公報は、格子構造からなるフィルタを開示している。このフィルタは、格子腕の圧電薄膜振動素子の電極面積と直列腕の圧電薄膜振動素子の電極面積とを異ならせることにより、帯域近傍にトラップを形成し、帯域近傍のシェイプファクタを急峻にしている。
【００１０】
しかし、特開２０００−２３２３３４号公報に開示されたフィルタにおいては、トラップを帯域近傍に近づけるほど、帯域の遠方での減衰量が劣化するので、分波器に使用できないという問題がある。更に、このフィルタも、格子構造からなるので、本質的に平衡型のフィルタであり、分波器に使用できない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、広い帯域幅を持つ不平衡型のフィルタを提供することである。
【００１２】
本発明のもう１つの課題は、挿入損失が小さい不平衡型のフィルタを提供することである。
【００１３】
本発明の更にもう１つの課題は、広い帯域幅を持つ不平衡型のフィルタを用いた分波器を提供することである。
【００１４】
本発明の更にもう１つの課題は、挿入損失が小さい不平衡型のフィルタを用いた分波器を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は、２つの態様に係るフィルタ、及び、これらを用いた分波器を開示する。
【００１６】
１．第１の態様に係るフィルタ
本発明の第１の態様に係るフィルタは、平衡回路と、不平衡回路とを含む。
【００１７】
平衡回路は、２端子対回路網であり、第１の入力端子と、第２の入力端子と、第１の出力端子と、第２の出力端子とを含む。
【００１８】
不平衡回路は、２端子対回路網であり、第３の入力端子と、第４の入力端子と、第３の出力端子と、第４の出力端子とを含む。
【００１９】
第２の入力端子は、第３の入力端子に接続され、第２の出力端子は、第３の出力端子に接続される。
【００２０】
第１の入力端子及び第４の入力端子は、フィルタ入力端子であり、第１の出力端子及び第４の出力端子は、フィルタ出力端子である。
【００２１】
上述したように、本発明の第１の態様に係るフィルタにおいて、平衡回路は、２端子対回路網であり、第１の入力端子と、第２の入力端子と、第１の出力端子と、第２の出力端子とを含む。不平衡回路は、２端子対回路網であり、第３の入力端子と、第４の入力端子と、第３の出力端子と、第４の出力端子とを含む。第２の入力端子は、第３の入力端子に接続され、第２の出力端子は、第３の出力端子に接続される。このため、２端子対回路網からなるフィルタが構成される。
【００２２】
また、本発明に係るフィルタにおいて、平衡回路は、例えば、格子構造を含む回路であり、帯域幅が広く、挿入損失が小さい。本発明に係るフィルタは、この平衡回路を含むので、帯域幅が広く、挿入損失が小さい。
【００２３】
また、本発明に係るフィルタは、平衡回路の第２の入力端子に、不平衡回路の第３の入力端子が接続され、平衡回路の第２の出力端子に、不平衡回路の第３の出力端子が接続される。このため、本発明に係るフィルタは、平衡回路及び不平衡回路全体として、不平衡型のフィルタ（不平衡回路な回路）になるので、例えば、移動体通信用の分波器に用いることができる。
【００２４】
また、本発明に係るフィルタは、平衡回路に不平衡回路を組合せて構成される。このため、平衡回路の特性に基づいて設計をすることができるので、設計が容易になる。
【００２５】
２．第２の態様に係るフィルタ
本発明の第２の態様に係るフィルタは、平衡回路と、第１の圧電薄膜振動素子とを含む。平衡回路は、２端子対回路網であり、第１の入力端子と、第２の入力端子と、第１の出力端子と、第２の出力端子とを含む。
【００２６】
第１の圧電薄膜振動素子は、第１の入力端子、第２の入力端子、第１の出力端子、及び、第２の出力端子のうち、少なくとも１つと直列に接続され、平衡回路及び第１の圧電薄膜振動素子全体として、不平衡回路が構成されている。
【００２７】
上述したように、本発明の第２の態様に係るフィルタにおいて、平衡回路は、２端子対回路網であり、第１の入力端子と、第２の入力端子と、第１の出力端子と、第２の出力端子とを含む。第１の圧電薄膜振動素子は、第１の入力端子、第２の入力端子、第１の出力端子、及び、第２の出力端子のうち、少なくとも１つと直列に接続されている。このため、平衡回路及び第１の圧電薄膜振動素子の全体として、２端子対回路網からなるフィルタが構成される。
【００２８】
また、本発明に係るフィルタにおいて、平衡回路は、例えば、格子構造を含む回路であり、帯域幅が広く、挿入損失が小さい。本発明に係るフィルタは、この平衡回路を含むので、帯域幅が広く、挿入損失が小さい。
【００２９】
また、本発明に係るフィルタは、第１の圧電薄膜振動素子が、平衡回路の第１の入力端子、第２の入力端子、第１の出力端子、及び、第２の出力端子のうち、少なくとも１つと直列に接続されている。このため、平衡回路及び第１の圧電薄膜振動素子全体として、不平衡回路を構成することができるので、例えば、移動体通信用の分波器に用いることができる。
【００３０】
３．分波器
本発明に係る分波器は、複数のフィルタを含み、このフィルタの少なくとも１つは、本発明に係るフィルタからなる。このため、帯域幅が広く、挿入損失が小さい本発明に係るフィルタの作用効果により、良好な特性を得ることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
１．第１の態様に係るフィルタ
図１は本発明の第１態様に係るフィルタの一実施例を示すブロック図である。図において、本実施例に係るフィルタは、平衡回路８１と、不平衡回路８２とを含む。
【００３２】
平衡回路８１は、２端子対回路網であり、第１の入力端子Ｖｉｎ１と、第２の入力端子Ｖｉｎ２と、第１の出力端子Ｖｏｕｔ１と、第２の出力端子Ｖｏｕｔ２とを含む。
【００３３】
不平衡回路８２は、２端子対回路網であり、第３の入力端子Ｖｉｎ３と、第４の入力端子Ｖｉｎ４と、第３の出力端子Ｖｏｕｔ３と、第４の出力端子Ｖｏｕｔ４とを含む。
【００３４】
第２の入力端子Ｖｉｎ２は、第３の入力端子Ｖｉｎ３に接続され、第２の出力端子Ｖｏｕｔ２は、第３の出力端子Ｖｏｕｔ３に接続される。
【００３５】
第１の入力端子Ｖｉｎ１及び第４の入力端子Ｖｉｎ４は、フィルタ入力端子Ｖ１、Ｖ２であり、第１の出力端子Ｖｏｕｔ１及び第４の出力端子Ｖｏｕｔ４は、フィルタ出力端子Ｖ３、Ｖ４である。
【００３６】
上述したように、本実施例に係るフィルタにおいて、平衡回路８１は、２端子対回路網であり、第１の入力端子Ｖｉｎ１と、第２の入力端子Ｖｉｎ２と、第１の出力端子Ｖｏｕｔ１と、第２の出力端子Ｖｏｕｔ２とを含む。不平衡回路８２は、２端子対回路網であり、第３の入力端子Ｖｉｎ３と、第４の入力端子Ｖｉｎ４と、第３の出力端子Ｖｏｕｔ３と、第４の出力端子Ｖｏｕｔ４とを含む。第２の入力端子Ｖｉｎ２は、第３の入力端子Ｖｉｎ３に接続され、第２の出力端子Ｖｏｕｔ２は、第３の出力端子Ｖｏｕｔ３に接続される。このため、２端子対回路網からなるフィルタが構成される。
【００３７】
また、本実施例に係るフィルタにおいて、平衡回路８１は、例えば、格子構造を含む回路であり、帯域幅が広く、挿入損失が小さい。本実施例に係るフィルタは、この平衡回路８１を含むので、帯域幅が広く、挿入損失が小さい。
【００３８】
また、本実施例に係るフィルタは、平衡回路８１の第２の入力端子Ｖｉｎ２に、不平衡回路８２の第３の入力端子Ｖｉｎ３が接続され、平衡回路８１の第２の出力端子Ｖｏｕｔ２に、不平衡回路８２の第３の出力端子Ｖｏｕｔ３が接続される。このため、本実施例に係るフィルタは、平衡回路８１及び不平衡回路８２全体として、不平衡型のフィルタになるので、例えば、移動体通信用の分波器に用いることができる。
【００３９】
また、本実施例に係るフィルタは、平衡回路８１に不平衡回路８２を組合せて構成される。このため、平衡回路８１の特性に基づいて設計をすることができるので、設計が容易になる。
【００４０】
図２は、図１に示したフィルタの更に具体的な構成を示す回路図、図３は図２に示したフィルタの平面断面図、図４は図２に示したフィルタの正面断面図、図５、図６は図３の部分拡大図である。
【００４１】
図２において、平衡回路８１は、格子状に配置された第２の圧電薄膜振動素子９１１、９１２と第３の圧電薄膜振動素子９１３、９１４とを含む。不平衡回路８２は、第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２と、共通電位線ＧＮＤとを含む。共通接地線ＧＮＤは理想的には抵抗成分が零であるが、具体的な回路にいては、わずかな抵抗値を持つ。
【００４２】
この第２の圧電薄膜振動素子９１１、９１２は、平衡回路８１の２端子対回路網の直列腕に備えられた素子であり、第３の圧電薄膜振動素子９１３、９１４は、平衡回路８１の２端子対回路網の格子腕に備えられた素子である。第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２は、共振周波数が、平衡回路８１の通過周波数の帯域に含まれる。第３の圧電薄膜振動素子９１３、９１４の反共振周波数は、実質的に、第２の圧電薄膜振動素子９１１、９１２及び第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２の共振周波数と一致している。
【００４３】
平衡回路８１において、第２の圧電薄膜振動素子９１１の一端は、第３の圧電薄膜振動素子９１３の一端に接続されるとともに、入力端子Ｖｉｎ１に接続される。第２の圧電薄膜振動素子９１１の他端は、第３の圧電薄膜振動素子９１４の一端に接続されるとともに、出力端子Ｖｏｕｔ１に接続される。第３の圧電薄膜振動素子９１４の他端は、第２の圧電薄膜振動素子９１２の一端に接続されるとともに、入力端子Ｖｉｎ２に接続される。第３の圧電薄膜振動素子９１３の他端は、第２の圧電薄膜振動素子９１２の他端に接続されるとともに、出力端子Ｖｏｕｔ２に接続される。
【００４４】
不平衡回路８２において、第１の圧電薄膜振動素子９２１の一端は、入力端子Ｖｉｎ３に接続される。第１の圧電薄膜振動素子９２１の他端は、共通電位線ＧＮＤに接続されるとともに、入力端子Ｖｉｎ４に接続される。第１の圧電薄膜振動素子９２２の一端は、出力端子Ｖｏｕｔ３に接続される。第１の圧電薄膜振動素子９２２の他端は、共通電位線ＧＮＤに接続されるとともに、出力端子Ｖｏｕｔ４に接続される。
【００４５】
図３乃至図６において、本実施例に係るフィルタは、圧電薄膜振動素子９１１〜９１４、９２１、９２２と、ダイアフラム５０と、バッファ層６１と、パッケージ６６とを含む。
【００４６】
図５、図６に示すように、圧電薄膜振動素子９１１〜９１４、９２１、９２２は、上部励振電極１１と、下部励振電極２１と、圧電薄膜４１と、引出し電極３１と、ボンデイングパッド３２とを含む。この圧電薄膜振動素子９１１〜９１４、９２１、９２２としては、ＳＡＷデバイス等の種々の圧電薄膜振動素子を用いることができる。
【００４７】
圧電薄膜４１は、例えば、窒化アルミニウムＡｌＮからなり、主面が４角形であり、厚みが１．９６μｍである。圧電薄膜４１の厚み方向はｚ軸に沿っている。圧電薄膜４１の主面の辺は、ｘ軸、ｙ軸に沿っており、圧電薄膜４１のａ軸方向は、ｘ軸に沿っている。
【００４８】
この圧電薄膜４１は、厚み方向に配向又はエピタキシャル成長させることにより形成され、厚み方向にｃ軸を持ち、対称性は六方晶系に属し、点群は６ｍｍである。更に具体的には、この圧電薄膜４１は、電気機械結合係数が６％程度であり、（００２）面に関するＸ線２結晶法から得られたロッキングカーブの半値全幅が、１．２°程度である。
【００４９】
また、圧電薄膜４１としては、酸化鉛ＺｎＯ、チタン酸ジルコン酸鉛ＰＺＴ、チタン酸鉛PbTiO3、ニオブ酸カリウムKNbO3、ビスマス系酸化物（例えば、ビスマスBi4Ti13O12やSrBi2Ta2O9）、Ｂａ系酸化物（例えば、(Ba,Sr)TiO3）等を用いてもよい。チタン酸ジルコン酸鉛ＰＺＴ、チタン酸鉛PbTiO3、ニオブ酸カリウムKNbO3、ビスマス系酸化物（例えば、ビスマスBi4Ti13O12やSrBi2Ta2O9）、Ｂａ系酸化物（例えば、(Ba,Sr)TiO3）等の強誘電体を用いる場合には、圧電薄膜４１の厚み方向に分極させることが好ましい。
【００５０】
下部励振電極２１は、白金Ｐｔからなる４角形の電極であり、各辺がｘ軸、ｙ軸に沿っており、圧電薄膜４１の厚み方向の一方の主面に設けられており、上部励振電極１１よりも面積が大きい。
【００５１】
上部励振電極１１は、アルミニウムＡｌからなり、下部励振電極２１に対向して、圧電薄膜４１の厚み方向の他方の主面に設けられる。この上部励振電極１１は、長軸径の長さａと、短軸径の長さｂとの比、ａ／ｂが、１．９＜ａ／ｂ＜５．０となる楕円形である。この上部励振電極１１の長軸は、ｘ軸から１０°〜８０°の角度で傾斜するように配置される。
【００５２】
更に具体的には、第２の圧電薄膜振動素子９１１、９１２は、上部励振電極１１の膜厚が２９０ｎｍであり、長軸径の長さａが１４８μｍ、短軸径の長さｂが７８μｍである。第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２は、上部励振電極１１の膜厚が２９０ｎｍであり、長軸径の長さａが２３０μｍ、短軸径の長さｂが１２０μｍである。第３の圧電薄膜振動素子９１３、９１４は、上部励振電極１１の膜厚が３７０ｎｍであり、長軸径の長さａが１４８μｍ、短軸径の長さｂが７８μｍである。
【００５３】
この圧電薄膜振動素子９１１〜９１４、９２１、９２２は、上部励振電極１１の膜厚を調整することにより、共振周波数及び反共振周波数が定められる。したがって、圧電薄膜振動素子９１１、９１２、９２１、９２２は、上部励振電極１１の膜厚が同一であるため、共振周波数及び反共振周波数が同一になる。ここで、共振周波数及び反共振周波数を定める場合には、回路パターンや、ワイヤ等の影響を考慮する必要があることは、言うまでもない。
【００５４】
ダイアフラム５０は、Ｓｉ半導体基板５１からなる。Ｓｉ半導体基板５１の（１００）方向は、ｘ軸方向に沿っている。このＳｉ半導体基板５１は、主面に直交する端面がｘ軸、ｙ軸に沿っている。Ｓｉ半導体基板５１の一方の主面には、バッファ層６１を介して下部励振電極２１が設けられる。このバッファ層６１は、好ましくは、酸化ジルコニア又はチタン酸バリウムを含む。
【００５５】
Ｓｉ半導体基板５１の他方の主面には、下部励振電極２１に対向して、凹部５２が設けられる。凹部５２の最底面５３は、４角形であり、４角形の各辺がｘ軸、ｙ軸に沿っている。この最底面５３の面積は、上部励振電極１１の面積よりも大きく、下部励振電極２１の面積よりも小さい。この凹部５２により、Ｓｉ半導体基板５１の一方の主面と最底面５３との間に約０．２μｍの薄膜が形成され、この薄膜がダイアフラムの振動面となる。
【００５６】
また、凹部５２を設ける代わりに、圧電薄膜４１とＳｉ半導体基板５１との間に音響多層膜を設けてもよい。また、凹部５２を設ける代わりに、圧電薄膜４１とＳｉ半導体基板５１との間に空隙を設けてもよい。
【００５７】
パッケージ６６は、ケース６３と、上蓋６４と、下蓋６５と、接着剤６２とを含む。Ｓｉ半導体基板５１は、接着剤６２で下蓋６５に固着される。この接着剤６２は、いわゆるダイボンド剤、例えば、エポキシ樹脂を用いることが好ましい。圧電薄膜振動素子９１１〜９１４、９２１、９２２、ダイアフラム５０及びバッファ層６１は、パッケージ６６に収納される。
【００５８】
そして、上部励振電極１１は、引出し電極３１、ボンデイングパッド３２、３６、リード３７を用いて、図２の回路配線がなされる。下部励振電極２１は、引出し電極３５、ボンデイングパッド３６、リード３７を用いて、図２の回路配線がなされる。引出し電極３１、ボンデイングパッド３２の寸法は、例えば、４０μｍ×５０μｍ、１５０μｍ×１５０μｍである。
【００５９】
本実施例に係るフィルタは、例えば、以下の工程により製造できる。まず、（１００）面を持つＳｉ半導体基板５１上にバッファ層６１を形成する。バッファ層６１の上面には、白金Ｐｔの薄膜を形成する。そして、フォトリソグラフィー技術を用いて、この薄膜を処理し、下部励振電極２１、引き出し電極３５、ボンデイングパッド３６を形成する。
【００６０】
次に、ＲＦマグネトロンスパッタ法を用いて、下部励振電極２１、引き出し電極３５上に、圧電薄膜４１を形成する。圧電薄膜４１上には、アルミニウムＡｌの薄膜を蒸着し、フォトリソグラフィー技術を用いて、この薄膜を処理し、上部励振電極１１、引出し電極３１、ボンデイングパッド３２を形成する。これにより、圧電薄膜振動素子９１１〜９１４、９２１、９２２が一体成形される。
【００６１】
次に、Ｓｉ半導体基板５１の圧電薄膜４１を形成していない面からアルカリエッチャントを用いて、凹部５２を形成する。そして、Ｓｉ半導体基板５１をダイシング装置で所定の大きさに切断し、接着剤６２を用いて下蓋６５に接着する。最後に、下蓋６５をケース６３に接着し、ケース６３に上蓋６４を接着して封止する。
【００６２】
図７は、図２に示した平衡回路８１の電気的共振特性を示す図である。以下、図において、第１の圧電薄膜振動素子の共振周波数、第２の圧電薄膜振動素子の共振周波数、又は、第３の圧電薄膜振動素子の反共振周波数をｆ１とし、第１の圧電薄膜振動素子の反共振周波数又は第２の圧電薄膜振動素子の反共振周波数をｆ２とし、第３の圧電薄膜振動素子の共振周波数をｆ３とする。
【００６３】
図７において、周波数ｆ１の近傍では、第２の圧電薄膜振動素子９１１、９１２の共振抵抗が小さいので、第２の圧電薄膜振動素子９１１、９１２に信号が流れる。この周波数は、第３の圧電薄膜振動素子９１３、９１４の反共振周波数近傍であるので、第３の圧電薄膜振動素子９１３、９１４には信号が流れない。したがって、この周波数が平衡回路８１の帯域周波数となる。上述したように、平衡回路８１は、圧電薄膜振動素子９１１〜９１４が格子構造を形成しているので、帯域幅が広く、帯域において挿入損失が小さい特性になる。
【００６４】
周波数ｆ２及びｆ３の近傍では、第２の圧電薄膜振動素子９１１、９１２の共振抵抗が大きくなる。このため、この周波数において、平衡回路８１の出力信号は、なめらかなスカート曲線を描いて、減衰する。
【００６５】
周波数ｆ２より高域側に離れた周波数、及び、周波数ｆ３より低域側に離れた周波数では、圧電薄膜振動素子９１１〜９１４が静電容量と見なされ、いわゆるバランス状態となる。このため、この周波数において、平衡回路８１の出力信号は、ほぼ零になる。
【００６６】
図８は、図２に示した本実施例に係るフィルタの電気的共振特性を示す図である。図において、周波数ｆ２の近傍では、第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２の共振抵抗が大きくなり、第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２に信号が流れなくなる。このため、本実施例に係るフィルタは、この周波数において、平衡回路８１のスカート曲線にトラップＴＲ１が生じる。そして、このトラップＴＲ１の近傍においては、出力信号が急激に減衰し、シェイプファクタが急峻になる。
【００６７】
周波数ｆ１の近傍では、第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２の共振抵抗が小さくなるので、共通接地線ＧＮＤにも信号が分流する。本実施例に係るフィルタは、この周波数が帯域周波数となる。本実施例に係るフィルタは、平衡回路８１を用いているので、平衡回路８１と同様に、帯域幅が広く、帯域において挿入損失が小さい特性になる。
【００６８】
周波数ｆ２の近傍及び周波数ｆ１の近傍以外の周波数では、第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２は静電容量と見なせる。このため、この周波数において、本実施例に係るフィルタの特性は、平衡回路８１と同様のフィルタ特性になる。
【００６９】
ここで、本実施例に係るフィルタは、第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２の上部励振電極１１の面積をある値以上にすれば、平衡回路８１のフィルタ特性にほとんど影響を与えない。また、本実施例に係るフィルタは、第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２の上部励振電極１１の面積を大きくして共振抵抗を小さくすれば、更に損入損失が小さくなる。
【００７０】
また、本実施例に係るフィルタは、このため、例えば、分波器用フィルタとして使用できる。
【００７１】
また、本実施例に係るフィルタのフィルタ入力端子Ｖ１、Ｖ２、又は、フィルタ出力端子Ｖ３、Ｖ４に、補助トラップ回路等を設けることにより、帯域の遠方における減衰量の劣化を更に低減することができる。
【００７２】
また、本実施例に係るフィルタは、不平衡回路８２が第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２を用いているので、第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２の反共振周波数ｆ２の近傍のシェイプファクタが急峻になる。このため、帯域周波数よりも高域側における信号の分離が容易になるので、送受信帯域間隔が非常に狭い場合、例えば、２０ＭＨｚ〜１３０ＭＨｚである場合であっても、例えば、分波器用フィルタとして十分に使用できる。
【００７３】
また、本実施例に係るフィルタにおいて、不平衡回路８２は、第４の入力端子Ｖｉｎ４及び第４の出力端子Ｖｏｕｔ４が共通電位線ＧＮＤに接続される。このため、不平衡回路８２は、不平衡型の２端子対回路網となる。
【００７４】
また、本実施例に係るフィルタにおいては、不平衡回路８２が共通電位線ＧＮＤを含むので、本実施例に係るフィルタを内蔵したパッケージをマウントするサーキットボード上には、外部接地ループを形成する必要がなくなる。このため、外部接地ループを形成することにより、特性が劣化するおそれがない。
【００７５】
また、本実施例に係るフィルタにおいて、不平衡回路８２は、簡単な構成である。このため、不平衡回路８２を平衡回路８１に組合せるための回路設計が容易になる。
【００７６】
また、本実施例に係るフィルタは、簡単な構成の不平衡回路８２を用いているので、小型化、及び、低コスト化の妨げにならない。
【００７７】
また、本実施例に係るフィルタは、窒化アルミニウムＡｌＮ薄膜の電気機械結合係数が６％程度である。このため、例えば、中心周波数が２ＧＨｚ帯である場合には、６０ＭＨｚ程度の帯域幅が得られる。このため、浮遊容量、膜質の劣化、製造偏差又は温度変化が生じた場合でも、実用上十分に広い帯域を確保できる。また、窒化アルミニウムＡｌＮ薄膜を用いているので、温度変化や音響損失による影響を受けにくい。
【００７８】
また、本実施例に係るフィルタにおいては、圧電素子が圧電薄膜４１からなるので、薄型化及び小型化が図れる。
【００７９】
また、本実施例に係るフィルタにおいて、ダイアフラム５０は、凹部５２の深さを調節することにより、膜厚を決定できる。このため、ダイアフラム５０の膜厚を０〜５μｍ程度にすることにより、高周波、例えば数ＧＨｚ帯の周波数で圧電薄膜振動素子を励振できる。
【００８０】
また、本実施例に係る圧電薄膜振動素子は、厚み方向に配向又はエピタキシャル成長させることにより形成された圧電薄膜４１を用いているので、結晶性が高い。このため、厚み縦振動が伝搬する際の伝搬損失が小さくなる。
【００８１】
図９は、本発明の第１態様に係る別のフィルタを示す回路図、図１０は、図９に示した平衡回路８５の電気的共振特性を示す図、図１１は、図９に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。図において、図１〜図８に現われた構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付してある。
【００８２】
図において、本実施例に係るフィルタは、平衡回路８５と、不平衡回路８２とを含む。平衡回路８５は、図２に示した第３の圧電薄膜振動素子９１３、９１４に代えて、第３の圧電薄膜振動素子９１５、９１６を有する点が、図２に示した平衡回路８１と異なる。第３の圧電薄膜振動素子９１５、９１６は、上部励振電極１１の面積のみが第３の圧電薄膜振動素子９１３、９１４と異なる。この第３の圧電薄膜振動素子９１５、９１６の上部励振電極１１は、長軸径の長さａが１７８μｍ、短軸径の長さｂが９５μｍである。
【００８３】
図９に示した平衡回路８５は、圧電薄膜振動素子９１１、９１２、９１５、９１６が、格子構造を形成しているので、図１０に示すように、帯域幅が広く、帯域において、挿入損失が小さいフィルタとなる。また、図９に示した第３の圧電薄膜振動素子９１５、９１６の上部励振電極１１は、その面積が第２の圧電薄膜振動素子９１１、９１２の上部励振電極１１の面積と異なるので、いわゆるブリッジ回路のバランス条件が正確には成立しない。このため、図１０に示すように、帯域の両側近傍にトラップＴＲ２，ＴＲ３が形成され、この部分において、シェイプファクタが急峻になる。
【００８４】
図９に示したフィルタは、図１１に示すように、周波数ｆ２の近傍にトラップＴＲ１が形成され、この部分において、シェイプファクタが急峻になる。また、周波数ｆ２の近傍以外の部分は、平衡回路８５と同様の特性となり、帯域の両側近傍にトラップＴＲ２，ＴＲ３が形成され、この部分において、シェイプファクタが急峻になる。
【００８５】
このため、トラップＴＲ１、ＴＲ２，ＴＲ３の部分において、信号の分離が容易になるので、送受信帯域間隔が非常に狭い場合、例えば、２０ＭＨｚ〜１３０ＭＨｚである場合であっても、例えば、分波器用フィルタとして十分に使用できる。また、図８と同様に、図９に示したフィルタは、帯域幅が広く、帯域において、挿入損失が小さいフィルタとなる。
【００８６】
また、本実施例に係るフィルタは、図２に示したフィルタと同様の構成を有するので、同様の作用効果を奏する。
【００８７】
図１２は、本発明の第１態様に係る更に別のフィルタを示す回路図である。図において、図１〜図１１に現われた構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付してある。
【００８８】
図において、本実施例に係るフィルタは、平衡回路８６と、不平衡回路８２とを含む。平衡回路８６は、第２の圧電薄膜振動素子９１１の一端が、第３の圧電薄膜振動素子９１５の一端に接続されるとともに、第１の入力端子Ｖｉｎ１に接続される。第２の圧電薄膜振動素子９１１の他端は、第３の圧電薄膜振動素子９１６の一端に接続されるとともに、第１の出力端子Ｖｏｕｔ１に接続される。第３の圧電薄膜振動素子９１５の他端は、第２の圧電薄膜振動素子９１２の一端に接続されるとともに、第２の入力端子Ｖｉｎ２に接続される。第３の圧電薄膜振動素子９１６の他端は、第２の圧電薄膜振動素子９１２の他端に接続されるとともに、第２の出力端子Ｖｏｕｔ２に接続される。
【００８９】
本実施例に係るフィルタは、図９に示したフィルタと同様の構成を有するので、同様の作用効果を奏する。
【００９０】
図１３は、本発明の第１態様に係る更に別のフィルタを示す回路図である。図において、図１〜図１２に現われた構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付してある。
【００９１】
図において、本実施例に係るフィルタは、平衡回路８５と、不平衡回路８８とを含む。不平衡回路８８は、図９に示した第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２に加えて、圧電薄膜振動素子９２３を有する点が、図９に示した不平衡回路８２と異なる。圧電薄膜振動素子９２３は、上部励振電極１１の膜厚が２９０ｎｍであり、長軸径の長さａが２３０μｍ、短軸径の長さｂが１２０μｍである。
【００９２】
圧電薄膜振動素子９２１〜９２３は、圧電薄膜振動素子９２３が、第１の圧電薄膜振動素子９２１の一端と、第１の圧電薄膜振動素子９２２の一端との間に接続され、π型の不平衡回路を形成している。
【００９３】
本実施例に係るフィルタは、図９に示したフィルタと同様の構成を有するので、同様の作用効果を奏する。
【００９４】
図１４は、本発明の第１態様に係る更に別のフィルタを示す回路図である。図において、図１〜図１３に現われた構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付してある。
【００９５】
図において、本実施例に係るフィルタは、平衡回路８９と、不平衡回路８２とを含む。平衡回路８９は、図２に示した圧電薄膜振動素子９１１〜９１４に加えて、圧電薄膜振動素子７１１、７１２、７１３、７１４を有する点が、図２に示した平衡回路８１と異なる。第２の圧電薄膜振動素子７１１、７１２は、上部励振電極１１の膜厚が２９０ｎｍであり、長軸径の長さａが１４８μｍ、短軸径の長さｂが７８μｍである。第３の圧電薄膜振動素子７１３、７１４は、上部励振電極１１の膜厚が３７０ｎｍであり、長軸径の長さａが１４８μｍ、短軸径の長さｂが７８μｍである。
【００９６】
平衡回路８９において、第２の圧電薄膜振動素子９１１の一端は、第３の圧電薄膜振動素子９１３の一端に接続されるとともに、第１の入力端子Ｖｉｎ１に接続される。第２の圧電薄膜振動素子９１１の他端は、第３の圧電薄膜振動素子９１４の一端、第３の圧電薄膜振動素子７１３の一端、及び、第２の圧電薄膜振動素子７１１の一端に接続される。第３の圧電薄膜振動素子９１４の他端は、第２の圧電薄膜振動素子９１２の一端に接続されるとともに、第２の入力端子Ｖｉｎ２に接続される。第３の圧電薄膜振動素子９１３の他端は、第２の圧電薄膜振動素子９１２の他端、第３の圧電薄膜振動素子７１４の一端、及び、第２の圧電薄膜振動素子７１２の一端に接続される。
【００９７】
第２の圧電薄膜振動素子７１１の他端は、第３の圧電薄膜振動素子７１４の他端に接続されるとともに、第１の出力端子Ｖｏｕｔ１に接続される。第３の圧電薄膜振動素子７１３の他端は、第２の圧電薄膜振動素子７１２の他端に接続されるとともに、第２の出力端子Ｖｏｕｔ２に接続される。
【００９８】
本実施例に係るフィルタは、図２に示したフィルタと同様の構成を有するので、同様の作用効果を奏する。
【００９９】
２．第２の態様に係るフィルタ
図１５は本発明の第２態様に係るフィルタの一実施例を示す回路図である。図において、図１〜図１４に現われた構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付してある。
【０１００】
図において、本実施例に係るフィルタは、平衡回路８１と、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６とを含む。平衡回路８１は、格子状に配置された第２の圧電薄膜振動素子９１１、９１２と第３の圧電薄膜振動素子９１３、９１４とを含む。
【０１０１】
第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６は、図２に示した第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２と同一の構成を有し、第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２と同一の共振周波数及び反共振周波数を有する。
【０１０２】
第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６は、第１の圧電薄膜振動素子９２１、９２２の代わりに、Ｓｉ半導体基板５１のバッファ層６１上に形成されている（図３、図４参照）。
【０１０３】
第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６は、第２の入力端子Ｖｉｎ２及び第２の出力端子Ｖｏｕｔ２と直列に接続され、平衡回路８１及び第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６全体として、不平衡回路が構成されている。
【０１０４】
本発明のフィルタにおいて、第１の圧電薄膜振動素子は、第１の入力端子Ｖｉｎ１、第２の入力端子Ｖｉｎ２、第１の出力端子Ｖｏｕｔ１、及び、第２の出力端子Ｖｏｕｔ２のうち、少なくとも１つと直列に接続されていればよい。
【０１０５】
第１の圧電薄膜振動素子９２５は、一端が入力端子Ｖｉｎ３に接続され、他端が共通電位線ＧＮＤに接続されるとともに、フィルタ入力端子Ｖ２に接続される。第１の圧電薄膜振動素子９２６は、一端が出力端子Ｖｏｕｔ３に接続され、他端がフィルタ出力端子Ｖ４に接続される。
【０１０６】
本実施例に係るフィルタにおいて、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６は、平衡回路８１の第１の入力端子Ｖｉｎ１、第２の入力端子Ｖｉｎ２、第１の出力端子Ｖｏｕｔ１、及び、第２の出力端子Ｖｏｕｔ２のうち、少なくとも１つと直列に接続されている。このため、平衡回路８１及び第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６の全体として、２端子対回路網からなるフィルタが構成される。
【０１０７】
また、本実施例に係るフィルタにおいて、平衡回路８１は、格子構造を含む回路であり、帯域幅が広く、挿入損失が小さい。本実施例に係るフィルタは、この平衡回路８１を含むので、帯域幅が広く、挿入損失が小さい。
【０１０８】
また、本実施例に係るフィルタは、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６が、平衡回路８１の第１の入力端子Ｖｉｎ１、第２の入力端子Ｖｉｎ２、第１の出力端子Ｖｏｕｔ１、及び、第２の出力端子Ｖｏｕｔ２のうち、少なくとも１つと直列に接続されている。このため、平衡回路８１及び第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６全体として、不平衡回路を構成することができるので、例えば、移動体通信用の分波器に用いることができる。
【０１０９】
また、本実施例に係るフィルタは、図１乃至図１４に示した本発明に係るフィルタと同様の構成要素を含むので、同様の作用効果を奏することができる。
【０１１０】
図１６は、図１５に示した平衡回路８１の電気的共振特性を示す図である。以下、図において、第１の圧電薄膜振動素子の共振周波数、第２の圧電薄膜振動素子の共振周波数、又は、第３の圧電薄膜振動素子の反共振周波数をｆ１とし、第１の圧電薄膜振動素子の反共振周波数又は第２の圧電薄膜振動素子の反共振周波数をｆ２とし、第３の圧電薄膜振動素子の共振周波数をｆ３とする。
【０１１１】
図１６において、周波数ｆ１の近傍では、第２の圧電薄膜振動素子９１１、９１２の共振抵抗が小さいので、第２の圧電薄膜振動素子９１１、９１２に信号が流れる。この周波数は、第３の圧電薄膜振動素子９１３、９１４の反共振周波数近傍であるので、第３の圧電薄膜振動素子９１３、９１４には信号が流れない。したがって、この周波数が平衡回路８１の帯域周波数となる。上述したように、平衡回路８１は、圧電薄膜振動素子９１１〜９１４が格子構造を形成しているので、帯域幅が広く、帯域において挿入損失が小さい特性になる。
【０１１２】
周波数ｆ２及びｆ３の近傍では、第２の圧電薄膜振動素子９１１、９１２の共振抵抗が大きくなる。このため、この周波数において、平衡回路８１の出力信号は、なめらかなスカート曲線を描いて、減衰する。
【０１１３】
周波数ｆ２より高域側に離れた周波数、及び、周波数ｆ３より低域側に離れた周波数では、圧電薄膜振動素子９１１〜９１４が静電容量と見なされ、いわゆるバランス状態となる。このため、この周波数において、平衡回路８１の出力信号は、ほぼ零になる。
【０１１４】
図１７は、図１５に示した本実施例に係るフィルタの電気的共振特性を示す図である。図において、周波数ｆ２の近傍では、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６の共振抵抗が大きくなり、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６に信号が流れなくなる。このため、本実施例に係るフィルタは、この周波数において、平衡回路８１のスカート曲線にトラップＴＲ１が生じる。そして、このトラップＴＲ１の近傍においては、出力信号が急激に減衰し、シェイプファクタが急峻になる。
【０１１５】
周波数ｆ１の近傍では、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６の共振抵抗が小さくなるので、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６にも信号が分流する。本実施例に係るフィルタは、この周波数が帯域周波数となる。本実施例に係るフィルタは、平衡回路８１を用いているので、平衡回路８１と同様に、帯域幅が広く、帯域において挿入損失が小さい特性になる。
【０１１６】
周波数ｆ２の近傍及び周波数ｆ１の近傍以外の周波数では、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６は静電容量と見なせる。このため、この周波数において、本実施例に係るフィルタの特性は、平衡回路８１と同様のフィルタ特性になる。
【０１１７】
ここで、本実施例に係るフィルタは、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６の上部励振電極１１の面積をある値以上にすれば、平衡回路８１のフィルタ特性にほとんど影響を与えない。また、本実施例に係るフィルタは、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６の上部励振電極１１の面積を大きくして共振抵抗を小さくすれば、更に損入損失が小さくなる。
【０１１８】
また、本実施例に係るフィルタは、帯域の遠方において、平衡回路８１と同様の特性となり、減衰量が劣化しない。このため、例えば、分波器用フィルタとして使用できる。
【０１１９】
また、本実施例に係るフィルタのフィルタ入力端子Ｖ１、Ｖ２、又は、フィルタ出力端子Ｖ３、Ｖ４に、補助トラップ回路等を設けることにより、帯域の遠方における減衰量の劣化を更に低減することができる。
【０１２０】
また、本実施例に係るフィルタは、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６を用いているので、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６の反共振周波数ｆ２の近傍のシェイプファクタが急峻になる。このため、帯域周波数よりも高域側における信号の分離が容易になるので、送受信帯域間隔が非常に狭い場合、例えば、２０ＭＨｚ〜１３０ＭＨｚである場合であっても、例えば、分波器用フィルタとして十分に使用できる。
【０１２１】
図１８は、本発明の第２態様に係る別のフィルタを示す回路図であり、図１９は、図１８に示した平衡回路８５の電気的共振特性を示す図、図２０は、図１８に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。図において、図１〜図１７に現われた構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付してある。
【０１２２】
図において、本実施例に係るフィルタは、平衡回路８５と、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６とを含む。平衡回路８５は、図１５に示した第３の圧電薄膜振動素子９１３、９１４に代えて、第３の圧電薄膜振動素子９１５、９１６を有する点が、図１５に示した平衡回路８１と異なる。第３の圧電薄膜振動素子９１５、９１６は、上部励振電極１１の面積のみが第３の圧電薄膜振動素子９１３、９１４と異なる。この第３の圧電薄膜振動素子９１５、９１６の上部励振電極１１は、長軸径の長さａが１７８μｍ、短軸径の長さｂが９５μｍである。
【０１２３】
図１８に示した平衡回路８５は、圧電薄膜振動素子９１１、９１２、９１５、９１６が、格子構造を形成しているので、図１９に示すように、帯域幅が広く、帯域において、挿入損失が小さいフィルタとなる。また、図１８に示した第３の圧電薄膜振動素子９１５、９１６の上部励振電極１１は、その面積が第２の圧電薄膜振動素子９１１、９１２の上部励振電極１１の面積と異なるので、いわゆるブリッジ回路のバランス条件が正確には成立しない。このため、図１９に示すように、帯域の両側近傍にトラップＴＲ２、ＴＲ３が形成され、この部分において、シェイプファクタが急峻になる。
【０１２４】
図１８に示したフィルタは、図２０に示すように、周波数ｆ２の近傍にトラップＴＲ１が形成され、この部分において、シェイプファクタが急峻になる。また、周波数ｆ２の近傍以外の部分は、平衡回路８５と同様の特性となり、帯域の両側近傍にトラップＲ２、ＴＲ３が形成され、この部分において、シェイプファクタが急峻になる。
【０１２５】
このため、トラップＴＲ１、ＴＲ２，ＴＲ３の部分において、信号の分離が容易になるので、送受信帯域間隔が非常に狭い場合、例えば、２０ＭＨｚ〜１３０ＭＨｚである場合であっても、例えば、分波器用フィルタとして十分に使用できる。また、図１７と同様に、図１８に示したフィルタは、帯域幅が広く、帯域において、挿入損失が小さいフィルタとなる。
【０１２６】
また、本実施例に係るフィルタは、図１５に示したフィルタと同様の構成を含むので、同様の作用効果を奏する。
【０１２７】
図２１は、本発明の第２態様に係る更に別のフィルタを示す回路図であり、図２２は、図２１に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。図において、図１〜図２０に現われた構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付してある。
【０１２８】
図において、本実施例に係るフィルタは、平衡回路８６と、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６とを含む。平衡回路８６は、第２の圧電薄膜振動素子９１１の一端が、第３の圧電薄膜振動素子９１５の一端に接続されるとともに、第１の入力端子Ｖｉｎ１に接続される。第２の圧電薄膜振動素子９１１の他端は、第３の圧電薄膜振動素子９１６の一端に接続されるとともに、第１の出力端子Ｖｏｕｔ１に接続される。第３の圧電薄膜振動素子９１５の他端は、第２の圧電薄膜振動素子９１２の一端に接続されるとともに、第２の入力端子Ｖｉｎ２に接続される。第３の圧電薄膜振動素子９１６の他端は、第２の圧電薄膜振動素子９１２の他端に接続されるとともに、第２の出力端子Ｖｏｕｔ２に接続される。
【０１２９】
本実施例に係るフィルタは、図１８に示した本発明のフィルタと同様の構成を含むので、同様の作用効果を奏する。
【０１３０】
図２３は、本発明の第２態様に係る更に別のフィルタを示す回路図であり、図２４は、図２３に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。図において、図１〜図２２に現われた構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付してある。
【０１３１】
図において、本実施例に係るフィルタは、図１８に示した本発明のフィルタの構成に加えて、更に、圧電薄膜振動素子９２９を有する点が、図１８に示した本発明のフィルタと異なる。
【０１３２】
圧電薄膜振動素子９２９は、上部励振電極１１の膜厚が２９０ｎｍであり、長軸径の長さａが２３０μｍ、短軸径の長さｂが１２０μｍである。圧電薄膜振動素子９２９は、第２の入力端子Ｖｉｎ２と第２の出力端子Ｖｏｕｔ２との間に接続されている。
【０１３３】
本実施例に係るフィルタは、図１８に示した本発明のフィルタと同様の構成を含むので、同様の作用効果を奏する。
【０１３４】
図２５は、本発明の第２態様に係る更に別のフィルタを示す回路図であり、図２６は、図２５に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。図において、図１〜図２４に現われた構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付してある。
【０１３５】
図において、本実施例に係るフィルタは、平衡回路８９と、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２６とを含む。平衡回路８９は、図１５に示した圧電薄膜振動素子９１１〜９１４に加えて、圧電薄膜振動素子７１１、７１２、７１３、７１４を有する点が、図１５に示した平衡回路８１と異なる。第２の圧電薄膜振動素子７１１、７１２は、上部励振電極１１の膜厚が２９０ｎｍであり、長軸径の長さａが１４８μｍ、短軸径の長さｂが７８μｍである。第３の圧電薄膜振動素子７１３、７１４は、上部励振電極１１の膜厚が３７０ｎｍであり、長軸径の長さａが１４８μｍ、短軸径の長さｂが７８μｍである。
【０１３６】
本実施例に係るフィルタは、図１５に示した本発明のフィルタと同様の構成を含むので、同様の作用効果を奏する。
【０１３７】
図２７は、本発明の第２態様に係る更に別のフィルタを示す回路図であり、図２８は、図２７に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。図において、図１〜図２６に現われた構成部分と同一の構成部分には、同一の参照符号を付してある。
【０１３８】
図において、本実施例に係るフィルタは、図１８に示した平衡回路８５と、第１の圧電薄膜振動素子９２５と、抵抗Ｒ１と、第１の圧電薄膜振動素子９２７とを含む。
【０１３９】
第１の圧電薄膜振動素子９２７は、上部励振電極１１の膜厚が２９０ｎｍであり、長軸径の長さａが２３０μｍ、短軸径の長さｂが１２０μｍである。第１の圧電薄膜振動素子９２７は、フィルタ入力端子Ｖ１と、第１の入力端子Ｖｉｎ１との間に接続される。
【０１４０】
本実施例に係るフィルタは、第１の圧電薄膜振動素子９２５、９２７を有するので、図１５〜図２６に示した本発明のフィルタと同様の作用効果を奏する。また、本実施例に係るフィルタは、抵抗Ｒ１の代わりにコンデンサやコイルを挿入した場合であっても、同様の作用効果を奏することができる。
【０１４１】
３．分波器
図２９は本発明に係る分波器の一実施例を示すブロック図である。図において、本実施例に係る分波器６５０は、デュプレクサであり、送信側フィルタ６１０と、受信側フィルタ６２０とを含む。分波器６５０は、アンテナ６３０、送信回路Ｔｘ及び受信回路Ｒｘに接続される。
【０１４２】
送信側フィルタ６１０は、送信回路Ｔｘとアンテナ６３０との間に接続される。
【０１４３】
受信側フィルタ６２０は、図１に示したフィルタであり、フィルタ入力端子Ｖ１が、アンテナ６３０に接続され、フィルタ入力端子Ｖ２が、フレーム接地電位ＧＮＤ１に接続され、フィルタ出力端子Ｖ３、Ｖ４が、受信回路Ｒｘに接続される。
【０１４４】
本実施例に係る分波器６５０は、送信側フィルタ６１０と、受信側フィルタ６２０とを含んでいるので、送信側フィルタ６１０を介して、送信回路Ｔｘから送信された信号をアンテナ６３０に出力し、受信側フィルタ６２０を介して、アンテナ６３０から受信された信号を受信回路Ｒｘに入力することができる。
【０１４５】
本実施例に係る分波器６５０は、広い帯域幅を持ち、挿入損失が小さく、シェイプファクタが急峻な本発明に係るフィルタを用いているので、良好な特性が得られる。
【０１４６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）広い帯域幅を持つ不平衡型のフィルタを提供することができる。
（ｂ）挿入損失が小さい不平衡型のフィルタを提供することができる。
（ｃ）広い帯域幅を持つ不平衡型のフィルタを用いた分波器を提供することができる。
（ｄ）挿入損失が小さい不平衡型のフィルタを用いた分波器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態様に係るフィルタの一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１に示したフィルタの更に具体的な構成を示す回路図である。
【図３】図２に示したフィルタの平面断面図である。
【図４】図２に示したフィルタの正面断面図である。
【図５】図３の部分拡大図である。
【図６】図３の別の部分拡大図である。
【図７】図２に示した平衡回路の電気的共振特性を示す図である。
【図８】図２に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。
【図９】本発明の第１態様に係る別のフィルタを示す回路図である。
【図１０】図９に示した平衡回路の電気的共振特性を示す図である。
【図１１】図９に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。
【図１２】本発明の第１態様に係る更に別のフィルタを示す回路図である。
【図１３】本発明の第１態様に係る更に別のフィルタを示す回路図である。
【図１４】本発明の第１態様に係る更に別のフィルタを示す回路図である。
【図１５】本発明の第２態様に係るフィルタの一実施例を示す回路図である。
【図１６】図１５に示した平衡回路の電気的共振特性を示す図である。
【図１７】図１５に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。
【図１８】本発明の第２態様に係る別のフィルタを示す回路図である。
【図１９】図１８に示した平衡回路の電気的共振特性を示す図である。
【図２０】図１８に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。
【図２１】本発明の第２態様に係る更に別のフィルタを示す回路図である。
【図２２】図２１に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。
【図２３】本発明の第２態様に係る更に別のフィルタを示す回路図である。
【図２４】図２３に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。
【図２５】本発明の第２態様に係る更に別のフィルタを示す回路図である。
【図２６】図２５に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。
【図２７】本発明の第２態様に係る更に別のフィルタを示す回路図である。
【図２８】図２７に示したフィルタの電気的共振特性を示す図である。
【図２９】本発明に係る分波器の一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
８１            平衡回路
８２            不平衡回路
Ｖｉｎ１        第１の入力端子
Ｖｉｎ２        第２の入力端子
Ｖｉｎ３        第３の入力端子
Ｖｉｎ４        第４の入力端子
Ｖｏｕｔ１      第１の出力端子
Ｖｏｕｔ２      第２の出力端子
Ｖｏｕｔ３      第３の出力端子
Ｖｏｕｔ４      第４の出力端子
【図１】
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【図２】
0003988864.tif 000003
【図３】
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【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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【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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