(57)【要約】【課題】狭帯域化と、フィルタ特性の急峻性の向上を図ることができるラダー型フィルタを提供する。【解決手段】入力端子２と出力端子３とを結ぶ直列腕に配置された直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６と、少なくとも１つの並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４とを備え、前記直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ６及び前記並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ５が、共振点及び反共振点を有する共振子であり、直列腕共振子が、互いに並列に接続された第１，第２の直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６を有し、第１の直列腕共振子Ｓ１，Ｓ５の共振周波数ｆｒ１、反共振周波数ｆａ１と、第２の直列腕共振子Ｓ２，Ｓ６の共振周波数ｆｒ２及び反共振周波数ｆａ２との間に、共振周波数差Δｆｒ＝（ｆｒ１−ｆｒ２）＞｜ｆａ２−ｆｒ１｜の関係がある、ラダー型フィルタ１。【選択図】図１
2016136687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と、
出力端子と、
前記入力端子と前記出力端子とを結ぶ直列腕に配置された直列腕共振子と、
前記直列腕とグラウンド電位との間に接続される並列腕に設けられた少なくとも１つの並列腕共振子と、
を備え、
前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子が、共振点及び反共振点を有する共振子であり、
前記直列腕共振子が、互いに並列に接続された第１，第２の直列腕共振子を有し、
前記第１の直列腕共振子の共振周波数ｆｒ１及び反共振周波数ｆａ１と、前記第２の直列腕共振子の共振周波数ｆｒ２及び反共振周波数ｆａ２とに関し、ｆｒ１＞ｆｒ２、ｆａ１＞ｆａ２とした場合、共振周波数差Δｆｒ＝｜ｆｒ１−ｆｒ２｜＞｜ｆａ２−ｆｒ１｜の関係がある、ラダー型フィルタ。
【請求項２】
前記第１の直列腕共振子の共振周波数ｆｒ１及び前記第２の直列腕共振子の反共振周波数ｆａ２が通過帯域内に位置している、請求項１に記載のラダー型フィルタ。
【請求項３】
前記少なくとも１つの並列腕共振子が、通過帯域を構成している第１の並列腕共振子を含む、請求項１または２に記載のラダー型フィルタ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの並列腕共振子が、前記第１の直列腕共振子の共振周波数及び反共振周波数と同様の共振周波数及び反共振周波数を有する第２の並列腕共振子を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のラダー型フィルタ。
【請求項５】
前記第１の直列腕共振子及び前記第２の直列腕共振子に、第３の直列腕共振子が並列接続されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のラダー型フィルタ。
【請求項６】
前記直列腕に、前記第１，第２の直列腕共振子と直列に、第４の直列腕共振子が設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のラダー型フィルタ。
【請求項７】
入力端子と、
出力端子と、
前記入力端子と前記出力端子とを結ぶ直列腕に配置された少なくとも１つの直列腕共振子と、
前記直列腕とグラウンド電位との間に接続される並列腕に設けられた並列腕共振子と、
を備え、
前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子が、共振点及び反共振点を有する共振子であり、
前記並列腕共振子が、並列腕において互いに直列に接続された第３，第４の並列腕共振子を有し、
前記第３の並列腕共振子の共振周波数ｆｒ３及び反共振周波数ｆａ３と、前記第４の並列腕共振子の共振周波数ｆｒ４及び反共振周波数ｆａ４とに関し、ｆｒ３＜ｆｒ４、ｆａ３＜ｆａ４とした場合、共振周波数差Δｆｒ＝｜ｆｒ３−ｆｒ４｜＞｜ｆｒ４−ｆａ３｜の関係がある、ラダー型フィルタ。
【請求項８】
前記第３の並列腕共振子の反共振周波数ｆａ３及び前記第４の並列腕共振子の共振周波数ｆｒ４が通過帯域内に位置している、請求項７に記載のラダー型フィルタ。
【請求項９】
前記少なくとも１つの直列腕共振子が、前記通過帯域を構成している第５の直列腕共振子を含む、請求項７または８に記載のラダー型フィルタ。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの直列腕共振子が、前記第３の並列腕共振子の共振周波数及び反共振周波数と同様の共振周波数及び反共振周波数を有する第６の直列腕共振子を有する、請求項７〜９のいずれか１項に記載のラダー型フィルタ。
【請求項１１】
前記第３の並列腕共振子及び前記第４の並列腕共振子に、第５の並列腕共振子が直列接続されている、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のラダー型フィルタ。
【請求項１２】
前記第３及び第４の並列腕共振子が設けられている並列腕とは異なる並列腕が設けられており、前記異なる並列腕に第６の並列腕共振子が設けられている、請求項７〜１１のいずれか１項に記載のラダー型フィルタ。
【請求項１３】
全ての前記共振子の比帯域幅がほぼ同等である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のラダー型フィルタ。
【請求項１４】
全ての前記共振子が、同一圧電基板上に構成されている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のラダー型フィルタ。
【請求項１５】
前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子が、弾性表面波共振子からなる、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のラダー型フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直列腕共振子と並列腕共振子とを有するラダー型フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機のＲＦ段などに、複数の弾性表面波共振子を有するラダー型フィルタが広く用いられている。下記の特許文献１には、このようなラダー型フィルタの一例が開示されている。特許文献１では、直列腕において、共振周波数が異なる複数の弾性表面波共振子が互いに並列に接続されている。また、並列腕において、共振周波数が異なる複数の弾性表面波共振子が直列に接続されている。特許文献１に記載のラダー型フィルタでは、上記構成により、通過帯域幅を増大する方向に調整することができ、通過帯域近傍の急峻性を高め得るとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７７９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のラダー型フィルタでは、フィルタ特性の急峻性を高めているものの、通過帯域を広げるように調整することにより、急峻性を高めている。
【０００５】
近年、幅の狭い通信用周波数帯も種々用いられてきている。また、隣り合う通信用周波数帯の間隔も狭くなってきている。特許文献１に記載のラダー型フィルタでは、このような用途に応えることができない。
【０００６】
本発明の目的は、狭帯域化を図ることができ、かつフィルタ特性の急峻性を高め得る、ラダー型フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の第１の発明の広い局面によれば、入力端子と、出力端子と、前記入力端子と前記出力端子とを結ぶ直列腕に配置された直列腕共振子と、前記直列腕とグラウンド電位との間に接続される並列腕に設けられた少なくとも１つの並列腕共振子とを備え、前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子が、共振点及び反共振点を有する共振子であり、前記直列腕共振子が、互いに並列に接続された第１，第２の直列腕共振子を有し、前記第１の直列腕共振子の共振周波数ｆｒ１及び反共振周波数ｆａ１と、前記第２の直列腕共振子の共振周波数ｆｒ２及び反共振周波数ｆａ２とに関し、ｆｒ１＞ｆｒ２、ｆａ１＞ｆａ２とした場合、共振周波数差Δｆｒ＝｜ｆｒ１−ｆｒ２｜＞｜ｆａ２−ｆｒ１｜の関係がある、ラダー型フィルタが提供される。
【０００８】
第１の発明のある特定の局面では、前記第１の直列腕共振子の共振周波数ｆｒ１及び前記第２の直列腕共振子の反共振周波数ｆａ２が通過帯域内に位置している。この場合には、通過帯域における損失を十分に小さくすることができる。
【０００９】
本発明に係るラダー型フィルタの他の特定の局面では、前記少なくとも１つの並列腕共振子が、通過帯域を構成している第１の並列腕共振子を含む。この場合には、第１の並列腕共振子の共振点により、通過帯域低域側の減衰極を形成することができる。
【００１０】
本発明に係るラダー型フィルタの別の特定の局面では、前記少なくとも１つの並列腕共振子が、前記第１の直列腕共振子の共振周波数及び反共振周波数と同様の共振周波数及び反共振周波数を有する第２の並列腕共振子を有する。この場合には、フィルタ特性において通過帯域よりも低域側に現れるピークを抑圧することができる。
【００１１】
第１の発明に係るラダー型フィルタの他の特定の局面では、前記第１の直列腕共振子及び前記第２の直列腕共振子に、第３の直列腕共振子が並列接続されている。このように、第３の直列腕共振子がさらに並列接続されていてもよい。
【００１２】
第１の発明に係るラダー型フィルタの別の特定の局面では、前記直列腕に、前記第１，第２の直列腕共振子と直列に、第４の直列腕共振子が設けられている。第１の直列腕共振子の接続により、帯域外減衰量を十分に大きくすることができる。
【００１３】
本願の第２の発明に係るラダー型フィルタは、入力端子と、出力端子と、前記入力端子と前記出力端子とを結ぶ直列腕に配置された少なくとも１つの直列腕共振子と、前記直列腕とグラウンド電位との間に接続される並列腕に設けられた並列腕共振子と、を備え、前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子が、共振点及び反共振点を有する共振子であり、前記並列腕共振子が、並列腕において互いに直列に接続された第３，第４の並列腕共振子を有し、前記第３の並列腕共振子の共振周波数ｆｒ３及び反共振周波数ｆａ３と、前記第４の並列腕共振子の共振周波数ｆｒ４及び反共振周波数ｆａ４とに関し、ｆｒ３＜ｆｒ４、ｆａ３＜ｆａ４とした場合、共振周波数差Δｆｒ＝｜ｆｒ３−ｆｒ４｜＞｜ｆｒ４−ｆａ３｜の関係がある。
【００１４】
第２の発明に係るラダー型フィルタのある特定の局面では、前記第３の並列腕共振子の反共振周波数ｆａ３及び前記第４の並列腕共振子の共振周波数ｆｒ４が通過帯域内に位置している。この場合には、通過帯域の損失を十分に小さくすることができる。
【００１５】
第２の発明に係るラダー型フィルタの他の特定の局面では、前記少なくとも１つの直列腕共振子が、前記通過帯域を構成している第５の直列腕共振子を含む。この場合には、第５の直列腕共振子の反共振周波数により、通過帯域高域側の減衰極を形成することができる。
【００１６】
第２の発明に係るラダー型フィルタの別の特定の局面では、前記少なくとも１つの直列腕共振子が、前記第３の並列腕共振子の共振周波数及び反共振周波数と同様の共振周波数及び反共振周波数を有する第６の直列腕共振子を有する。この場合には、フィルタ特性において通過帯域の高域側に現れるピークを効果的に抑圧することができる。それによって、通過帯域よりも高域側の減衰域の減衰量を大きくすることができる。
【００１７】
第２の発明に係るラダー型フィルタのさらに他の特定の局面では、前記第３の並列腕共振子及び前記第４の並列腕共振子に、第５の並列腕共振子が直列接続されている。このように、第５の並列腕共振子を直列にさらに接続してもよく、それによって、フィルタ特性の急峻性を調整することができる。
【００１８】
第２の発明に係るラダー型フィルタの別の特定の局面では、前記第３及び第４の並列腕共振子が設けられている並列腕とは異なる並列腕が設けられており、前記異なる並列腕に第６の並列腕共振子が設けられている。異なる並列腕に第６の並列腕共振子を設けることにより、帯域外減衰量の拡大を図ることができる。
【００１９】
以下、第１の発明及び第２の発明を総称して、本発明と略す。
【００２０】
本発明に係るラダー型フィルタの他の特定の局面では、全ての前記共振子の比帯域幅がほぼ同等である。この場合には、共振器の帯域幅より近傍の減衰特性を向上できる。
【００２１】
本発明に係るラダー型フィルタの別の特定の局面では、全ての前記共振子が、同一圧電基板上に構成されている。この場合には、製造工程の簡略化及びラダー型フィルタの小型化を図ることができる。
【００２２】
本発明に係るラダー型フィルタの他の特定の局面では、前記直列腕共振子及び前記並列腕共振子が、弾性表面波共振子からなる。この場合には、フィルタ特性の急峻性をより一層効果的に高めることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本願の第１及び第２の発明に係るラダー型フィルタによれば、狭帯域化を図ることができるとともに、フィルタ特性の急峻性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るラダー型フィルタの回路図である。
【図２】第１の直列腕共振子と第２の直列腕共振子とが並列に接続されている回路を示す回路図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図２に示した第１及び第２の直列腕共振子のインピーダンス−周波数特性と、第１の直列腕共振子及び第２の直列腕共振子を並列に接続してなる回路のインピーダンス−周波数特性を示す図である。
【図４】図２に示した回路の減衰量−周波数特性を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態のラダー型フィルタの回路図である。
【図６】（ａ）は、第２の実施形態で用いられている第１の直列腕共振子、第２の直列腕共振子及び並列腕共振子の各インピーダンス−周波数特性を示す図であり、（ｂ）は、第２の実施形態のラダー型フィルタの入出力端子間のインピーダンス−周波数特性を示す図である。
【図７】第２の実施形態のラダー型フィルタの減衰量−周波数特性を示す図である。
【図８】並列腕において第３の並列腕共振子と第４の並列腕共振子とが直列に接続されている回路を示す回路図である。
【図９】（ａ）は、第３及び第４の並列腕共振子のインピーダンス−周波数特性を示し、（ｂ）は、第３の並列腕共振子と第４の並列腕共振子とが直列に接続されている回路の合成インピーダンス−周波数特性を示す図である。
【図１０】図８に示した回路の減衰量−周波数特性を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係るラダー型フィルタの回路図である。
【図１２】（ａ）は、第３の実施形態で用いられている第３及び第４の並列腕共振子と第５の直列腕共振子の各インピーダンス−周波数特性を示す図であり、（ｂ）は、第３の実施形態のラダー型フィルタの入出力端子間のインピーダンス−周波数特性を示す図である。
【図１３】第３の実施形態のラダー型フィルタの減衰量−周波数特性を示す図である。
【図１４】第１の実施形態のラダー型フィルタの減衰量−周波数特性を示す図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係るラダー型フィルタの回路図である。
【図１６】本発明の第５の実施形態に係るラダー型フィルタの回路図である。
【図１７】本発明の第６の実施形態に係るラダー型フィルタの回路図である。
【図１８】本発明の第７の実施形態としてのデュプレクサの回路図である。
【図１９】本発明の第８の実施形態としてのデュプレクサの回路図である。
【図２０】弾性表面波共振子の一例を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２６】
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るラダー型フィルタの回路図である。ラダー型フィルタ１は、入力端子２と、出力端子３とを有する。入力端子２と出力端子３とを結ぶ直列腕において、入力端子２側から順に、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５が設けられている。直列腕共振子Ｓ１に並列に直列腕共振子Ｓ２が接続されている。直列腕共振子Ｓ５にも並列に、直列腕共振子Ｓ６が接続されている。
【００２８】
上記直列腕共振子Ｓ１，Ｓ５が、本発明における第１の直列腕共振子であり、直列腕共振子Ｓ２，Ｓ６が、第２の直列腕共振子である。
【００２９】
なお、第１の直列腕共振子Ｓ１及び第２の直列腕共振子Ｓ２が並列接続されている部分において、破線で示すように、少なくとも１つの第３の直列腕共振子Ｓｘがさらに接続されていてもよい。直列腕共振子Ｓ５，Ｓ６に第３の直列腕共振子Ｓｙがさらに並列に接続されてもよい。
【００３０】
また、第１及び第２の直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２が並列接続されている構成に、直列に接続されている直列腕共振子Ｓ３，Ｓ４は、本発明における第４の直列腕共振子である。
【００３１】
直列腕とグラウンド電位とを結ぶ複数の並列腕が設けられている。より具体的には、直列腕共振子Ｓ１と直列腕共振子Ｓ３との間の接続点とグラウンド電位とを結ぶ並列腕に、並列腕共振子Ｐ１が設けられている。直列腕共振子Ｓ３と直列腕共振子Ｓ４との間の接続点とグラウンド電位とを結ぶ並列腕に並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３が設けられている。この並列腕共振子Ｐ２が、本発明における第３の並列腕共振子であり、並列腕共振子Ｐ３が第４の並列腕共振子である。第３の並列腕共振子Ｐ２と第４の並列腕共振子Ｐ３とは直列に接続されている。
【００３２】
直列腕共振子Ｓ４と直列腕共振子Ｓ５との間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ４が設けられている。
【００３３】
なお、第３の並列腕共振子Ｐ２及び第４の並列腕共振子Ｐ３に加えて、破線で示すように少なくとも１つの第５の並列腕共振子Ｐｘをさらに直列に接続してもよい。
【００３４】
また、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ４は、ラダー型フィルタ１の通過帯域を形成するための並列腕共振子である。すなわち、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ４は、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５とともに、通過帯域を形成している。並列腕共振子Ｐ１，Ｐ４が、本発明における第６の並列腕共振子である。
【００３５】
上記直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ６及び並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ４は、いずれも、共振点と反共振点とを有する共振子である。本実施形態では、全ての共振子は弾性表面波共振子からなる。図２０に弾性表面波共振子の構造の一例を示す。この弾性表面波共振子は、圧電基板３１上に、ＩＤＴ電極３２及び誘電体層３３を積層した構造を有する。もっとも、弾性表面波共振子の構造は特に限定されるものではない。
【００３６】
ラダー型フィルタ１の第１の特徴は、第１の直列腕共振子としての直列腕共振子Ｓ１，Ｓ５の共振周波数ｆｒ１及び反共振周波数ｆａ１と、第２の直列腕共振子としての直列腕共振子Ｓ２，Ｓ６の共振周波数ｆｒ２及び反共振周波数ｆａ２とに関し、ｆｒ１＞ｆｒ２、ｆａ１＞ｆａ２とした場合、共振周波数差Δｆｒ＝｜ｆｒ１−ｆｒ２｜＞｜ｆａ２−ｆｒ１｜の関係がある。それによって、狭帯域化を図ることができ、かつフィルタ特性の急峻性を高めることが可能とされている。加えて、耐電力性の向上を図ることができる。
【００３７】
ラダー型フィルタ１の第２の特徴は、第３の並列腕共振子としての並列腕共振子Ｐ２の共振周波数ｆｒ３及び反共振周波数ｆａ３と、第４の並列腕共振子としての並列腕共振子Ｐ３の共振周波数及び反共振周波数ｆｒ４及びｆａ４とに関し、ｆｒ３＜ｆｒ４、ｆａ３＜ｆａ４とした場合、共振周波数差Δｆｒ＝｜ｆｒ３−ｆｒ４｜＞｜ｆｒ４−ｆａ３｜の関係がある。それによっても、フィルタ特性において、狭帯域化と、フィルタ特性の急峻性の向上を図ることができる。加えて、耐電力性の向上を図ることができる。
【００３８】
これを、以下の図２〜図１４を参照してより詳細に説明する。
【００３９】
図２は、第１の直列腕共振子としての直列腕共振子Ｓ１と、第２の直列腕共振子としての直列腕共振子Ｓ２とが並列に接続されている回路を示す。この第１の直列腕共振子Ｓ１及び第２の直列腕共振子Ｓ２のインピーダンス−周波数特性を図３（ａ）に示す。第１の直列腕共振子Ｓ１は、ラダー型フィルタ１の本来の通過帯域を形成するための直列腕共振子である。従って、共振周波数ｆｒ１は、通過帯域内に位置する。
【００４０】
他方、第２の直列腕共振子Ｓ２の共振周波数ｆｒ２は、共振周波数ｆｒ１よりも低域側に位置している。本実施形態では、直列腕共振子Ｓ２の共振周波数及び反共振周波数は、図１に示した、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ４と同様の共振周波数及び反共振周波数を有している。従って、共振周波数ｆｒ２は、通過帯域低域側に設けられる減衰極の周波数と同じである。なお、同様の共振周波数及び反共振周波数とは、同一である場合だけでなく、フィルタの通過帯域幅以下の周波数差の範囲をも含むものとする。このような程度の周波数の差であれば、同様のインピーダンス−周波数特性であり、本発明の効果を確実に得ることができる。また、それぞれの共振器のインピーダンス特性はずれていてもよい。
【００４１】
なお、反共振周波数ｆａ２は、通過帯域内に位置している。特に限定されないが、反共振周波数ｆａ２は、共振周波数ｆｒ１と略同等であることが望ましい。それによって、通過帯域内における損失を十分に小さくすることができる。
【００４２】
図３（ｂ）は、図２に示した回路のインピーダンス−周波数特性を示す図である。第１の直列腕共振子Ｓ１と第２の直列腕共振子Ｓ２とを並列に接続した場合、図３（ｂ）に示すように、インピーダンスの周波数特性上において、２つのピークＡ１，Ａ２が現れる。このピークＡ２の周波数ｆＡ２は、反共振周波数ｆａ１よりも低い。他方、ピークＡ１の周波数ｆＡ１は、共振周波数ｆｒ２よりも高い。
【００４３】
図４は、図２に示す回路の減衰量−周波数特性を示す図である。図２に示す回路では、上記周波数ｆＡ１，ｆＡ２に、それぞれ低域側及び高域側の減衰極が位置することとなる。従って、第１の直列腕共振子Ｓ１のみを用い、第２の直列腕共振子Ｓ２を用いなかった場合のフィルタ特性に比べ、高域側の減衰極及び低域側の減衰極のいずれもが、通過帯域の中心周波数側にシフトすることとなる。よって、狭帯域化を図ることができる。加えて、減衰極が中心周波数に近付くため、通過帯域近傍の減衰特性も十分に高められる。耐電力性に劣るインピーダンスが高い第２の直列腕共振子Ｓ２の反共振周波数ｆａ２と並列に、インピーダンスが低い第１の直列腕共振子の共振周波数ｆｒ１が並列に接続されるため、耐電力性が向上する。
【００４４】
上記のように、高域側の減衰極及び低域側の減衰極を中心周波数側に近づけるには、ｆｒ１＞ｆｒ２、ｆａ１＞ｆａ２とした場合、共振周波数差Δｆｒ＝｜ｆｒ１−ｆｒ２｜＞｜ｆａ２−ｆｒ１｜とされておればよい。すなわち、共振周波数差Δｆｒが、第２の直列腕共振子Ｓ２の反共振周波数ｆａ２と、第１の直列腕共振子Ｓ１の共振周波数ｆｒ１との差の絶対値よりも大きければよい。それによって、図３(ｂ)のピークＡ１，Ａ２の周波数を、フィルタ特性の中心周波数側に近づけることができる。
【００４５】
もっとも、図４に示すように、減衰量が小さいピークＡ５が通過帯域の低域側に現れている。これは、図３（ｂ）の共振周波数位置ｆｒ２の位置においてインピーダンスが極小点となっていることによる。
【００４６】
従って、良好なフィルタ特性を得るには、このピークＡ５における減衰量を小さくするように、ピークＡ５を抑圧することが望ましい。図５は、このようなピークを抑圧することができる、第２の実施形態としてのラダー型フィルタの回路図である。ラダー型フィルタ１１は、上記第１の直列腕共振子Ｓ１と第２の直列腕共振子Ｓ２とに加えて、並列腕共振子Ｐ１を有する。並列腕共振子Ｐ１のインピーダンス−周波数特性は、第２の直列腕共振子Ｓ２のインピーダンス−周波数特性と同一である。すなわち、並列腕共振子Ｐ１は、通過帯域を形成している並列腕共振子であり、反共振周波数は通過帯域内にある。
【００４７】
図６（ａ）に、第１の直列腕共振子Ｓ１、第２の直列腕共振子Ｓ２のインピーダンス−周波数特性を示す。上記並列腕共振子Ｐ１の共振周波数及び反共振周波数は、前述したように、第２の直列腕共振子Ｓ２の共振周波数、反共振周波数と同じとなる。第２の直列腕共振子Ｓ２と第１の直列腕共振子Ｐ１のインピーダンスの大きさ｜Ｚ｜は異なっていてもよい。
【００４８】
図６（ｂ）は、第２の実施形態のラダー型フィルタ１１におけるインピーダンス−周波数特性を示す図である。
【００４９】
ここでは、インピーダンスのピークＡ３，Ａ４が現れている。ピークＡ３の周波数ｆＡ３は、共振周波数ｆｒ２よりも高く、反共振周波数ｆａ２よりも低い。また、ピークＡ４の周波数ｆＡ４は、共振周波数ｆｒ１よりも高く、反共振周波数ｆａ１よりも低い。
【００５０】
第２の実施形態では、第１の直列腕共振子Ｓ１と第２の直列腕共振子Ｓ２でできる共振周波数ｆｒ２と同一周波数となるように、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振点がある。それにより、図７に示す減衰量−周波数特性において、通過帯域よりも低域側におけるピークを抑圧することが可能とされている。これは、並列腕共振子Ｐ１の共振周波数ｆａ２において、信号がグラウンド電位に逃がされるため、ピークＡ３を抑圧することが可能とされている。すなわち、図４に示したピークＡ５を抑圧することが可能とされている。従って、帯域外減衰量を十分に大きくすることができ、良好なフィルタ特性が得られる。
【００５１】
よって、第２の実施形態のラダー型フィルタ１１では、通過帯域のさらなる狭帯域化と、通過帯域外の減衰量の拡大とを図ることができる。
【００５２】
図８は、第３の並列腕共振子としての並列腕共振子Ｐ２と、第４の並列腕共振子としての並列腕共振子Ｐ３とが直列に接続されている回路を示す。この第３の並列腕共振子Ｐ１及び第４の並列腕共振子Ｐ３のインピーダンス−周波数特性を図９（ａ）に示す。第３の並列腕共振子Ｐ２は、ラダー型フィルタ１の本来の通過帯域を形成するための並列腕共振子である。従って、共振周波数ｆｒ３は、通過帯域外の低域側に位置する減衰極を構成し、反共振周波数ｆａ３は、通過帯域内に位置する。
【００５３】
他方、第４の並列腕共振子Ｐ４の共振周波数ｆｒ４は、反共振周波数ｆａ３とほぼ同じ周波数となる。本実施形態では、並列腕共振子Ｐ３は、図１に示した、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５と同様の共振周波数と反共振周波数を有している。従って、反共振周波数ｆａ４は、通過帯域高域側に設けられる減衰極と同じ周波数となる。他方、共振周波数ｆｒ４は、通過帯域内に位置している。特に限定されないが、共振周波数ｆｒ４は、反共振周波数ｆａ３と略同等であることが望ましい。それによって、通過帯域内における減衰量を十分に小さくすることができる。
【００５４】
図９（ｂ）は、図８に示した回路の合成インピーダンス−周波数特性を示す図である。第１の直列腕共振子Ｓ１と第２の直列腕共振子Ｓ２とを直列に接続した場合、図９（ｂ）に示すように、合成インピーダンスの周波数特性上において、２つの極小点Ｂ１，Ｂ２が現れる。この極小点Ｂ２の周波数ｆＢ２は、反共振周波数ｆａ４よりも低い周波数となる。他方、極小点Ｂ１の周波数ｆＢ１は、共振周波数ｆｒ３よりも高い周波数となる。
【００５５】
図１０は、図８に示す回路構成の減衰量−周波数特性を示す図である。図８に示す回路では、上記周波数ｆＢ１，ｆＢ２に、それぞれ通過帯域より低域側及び高域側の減衰極が位置することとなる。従って、並列腕共振子Ｐ２のみを用い、並列腕共振子Ｐ３を用いなかった場合のフィルタ特性に比べ、減衰極の周波数が通過帯域より高域側及び低域側のいずれに位置しても、中心周波数側にシフトすることとなる。よって、狭帯域化を図ることができる。加えて、減衰極が中心周波数に近付くため、フィルタ特性の急峻性も十分に高められる。加えて、並列腕において、第３の並列腕共振子Ｐ２と第４の並列腕共振子Ｐ３とが直列に接続されているため、印加された電力が分割される。よって、耐電力性も高められる。
【００５６】
もっとも、図１０に示すように、減衰量が小さいピークＢ３が通過帯域よりも高域側に現れている。
【００５７】
従って、良好なフィルタ特性を得るには、ピークＢ３を抑圧することが望ましい。図１１は、このようなピークを抑圧することができる第３の実施形態としてのラダー型フィルタの回路図である。このラダー型フィルタ２１は、上記第３の並列腕共振子Ｐ２と第４の並列腕共振子Ｐ３とに加えて、直列腕共振子Ｓ４を有する。直列腕共振子Ｓ４の共振周波数及び反共振周波数は、第４の並列腕共振子Ｐ３の共振周波数及び反共振周波数と同じである。インピーダンスの大きさ｜ｚ｜は異なっていてもよい。
【００５８】
図１２（ａ）に、第３の並列腕共振子Ｐ２、第４の並列腕共振子Ｐ３のインピーダンス−周波数特性を示す。上記直列腕共振子Ｓ４の共振周波数及び反共振周波数は、前述したように、第４の並列腕共振子Ｐ３の共振周波数及び反共振周波数と同じである。インピーダンスの大きさ｜ｚ｜は異なっていてもよい。
【００５９】
図１２（ｂ）は、ラダー型フィルタ２１における入出力端子間のインピーダンス−周波数特性を示す図である。
【００６０】
ここでは、インピーダンスの極小点Ｂ４，Ｂ５が現れている。極小点Ｂ４及びＢ５の周波数ｆＢ４，ｆＢ５は、それぞれ、図９（ｂ）に示した周波数ｆＢ１，ｆＢ２とほぼ同等である。
【００６１】
第３の実施形態のラダー型フィルタ２１では、図１３に示すラダー型フィルタの減衰量−周波数特性において、通過帯域よりも高域側におけるピークを抑圧することが可能とされている。すなわち、図１０に示したピークＢ３を抑圧することが可能とされている。これは、直列腕共振子Ｓ４の反共振周波数ｆａ４において、減衰量を十分に小さくすることができるためである。従って、帯域外減衰量を十分に小さくすることができ、良好なフィルタ特性が得られる。
【００６２】
よって、第３の実施形態のラダー型フィルタ２１においても、通過帯域の狭帯域化と、通過帯域外の減衰量の拡大を図ることができる。加えて、耐電力性も高められる。
【００６３】
前述してきたように、上記第２の実施形態及び第３の実施形態のラダー型フィルタ１１，２１によれば、狭帯域化と、フィルタ特性の急峻性とを両立することができる。
【００６４】
図１に示した第１の実施形態のラダー型フィルタ１は、上記第２の実施形態及び第３の実施形態の構造を併せ持っている。従って、フィルタ特性のより一層の狭帯域化及びフィルタ特性の急峻性のより一層の向上を図ることができる。
【００６５】
図１４は、第１の実施形態のラダー型フィルタ１の減衰量―周波数特性を示す。図１４から明らかなように、フィルタ特性の急峻性が効果的に高められている。また、帯域外減衰量も十分に低められている。すなわち、通過帯域よりも低域側及び高域側において、減衰量が小さくなるピークを効果的に抑圧することが可能とされている。従って、帯域外減衰量の拡大を図ることができる。さらに、耐電力性も高められる。
【００６６】
なお、本発明において、ラダー型フィルタの回路の段数及び素子数等は特に限定されるものではない。図１５〜図１８は、本発明の第４の実施形態〜第７の実施形態に係るラダー型フィルタの回路図である。
【００６７】
図１５に示す第４の実施形態のラダー型フィルタ４１ように、複数の第１の直列腕共振子Ｓ１のそれぞれに並列に第２の直列腕共振子Ｓ２を接続してもよい。また、複数の並列腕のそれぞれにおいて、上記第３の並列腕共振子Ｐ２と、第４の並列腕共振子Ｐ３とを直列に接続してもよい。
【００６８】
図１６に示す第５の実施形態のラダー型フィルタ５１のように、直列腕において、第１の直列腕共振子Ｓ１及び第２の直列腕共振子Ｓ２を配置し、並列腕に第３及び第４の並列腕共振子を設けなくともよい。ラダー型フィルタ５１では、各並列腕には、通過帯域を構成する並列腕共振子Ｐ１が設けられている。
【００６９】
図１７に示す第６の実施形態のラダー型フィルタ６１では、第３，第４の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３が直列に接続されており、直列腕には、通過帯域を形成する通常の直列腕共振子Ｓ３〜Ｓ６のみが設けられている。
【００７０】
第５及び第６の実施形態のように、第１及び第２の直列腕共振子の組み合わせ、第３及び第４の並列腕共振子の組み合わせの内のいずれか一方の組み合わせのみが用いられてもよい。
【００７１】
図１８は、本発明の第７の実施形態としてのデュプレクサを示す回路図である。デュプレクサ７１では、アンテナに接続される共通端子７２と、送信端子７３との間に送信フィルタ７５が接続されている。共通端子７２と受信端子７４との間に受信フィルタ７６が接続されている。送信フィルタ７５及び受信フィルタ７６のいずれもが、第１の実施形態のラダー型フィルタ１と同様の回路構成を有する。
【００７２】
送信フィルタ７５では、送信端子７３が入力端子であり、共通端子７２が出力端子となる。他方、受信フィルタ７６では、共通端子７２が入力端子となり、受信端子７４が出力端子となる。
【００７３】
送信フィルタ７５及び受信フィルタ７６のいずれもが、上記第１及び第２の直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２と、第３及び第４の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３とを有する。よって、送信フィルタ７５及び受信フィルタ７６の双方において、狭帯域化とフィルタ特性の急峻性の向上を図ることができる。
【００７４】
好ましくは、図１８に示すように、送信フィルタ７５及び受信フィルタ７６の信号ライン上において、共通端子７２に最も近い共振子を、第１及び第２の直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２とすることが望ましい。それによって、耐電力性をより一層効果的に高めることができる。
【００７５】
送信フィルタ７５においては、電力が投入される側の送信端子７３に最も近い信号ライン上の共振子を、第１及び第２の直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２とすることも望ましい。それによっても、耐電力性を効果的に高めることができる。
【００７６】
ラダー型フィルタからなる送信フィルタ７５では、上記のように耐電力性を高めることができ、狭帯域化とフィルタ特性の急峻性の向上等を図ることができる。
【００７７】
図１９は、第８の実施形態としてのデュプレクサの回路図である。デュプレクサ８１では、送信フィルタ８２が、第２の直列腕共振子Ｓ２を有しない。通過帯域を形成する複数の直列腕共振子Ｓ１１が備えられている。また、送信フィルタ８２は、第４の並列腕共振子Ｐ３をも有せず、通過帯域を形成する複数の並列腕共振子Ｐ１１を有する。すなわち、全ての直列腕共振子及び全ての並列腕共振子が、通常のラダー型フィルタの通過帯域を形成する直列腕共振子Ｓ１１及び並列腕共振子Ｐ１１とされている。
【００７８】
その他の構成は、デュプレクサ８１はデュプレクサ７１と同様である。デュプレクサ８１のように、受信フィルタ７６においてのみ、本発明の特徴的構成が採用されていてもよい。それによって、受信フィルタ７６側における狭帯域化及びフィルタ特性の急峻性の向上並びに耐電力性の向上を図ることが可能となる。
【００７９】
本発明においては、デュプレクサ８１のように、複数のバンドパスフィルタを一端側において共通接続した複合フィルタにおいて、１つのフィルタにおいてのみ本発明の構成が採用されていてもよい。すなわち、複数のバンドパスフィルタのうち少なくとも１つのバンドパスフィルタにおいて、本発明の第１及び第２の直列腕共振子の組み合わせ並びに第３及び第４の並列腕共振子組み合わせのうちの少なくとも一方の組み合わせが採用されておればよい。
【００８０】
また、各実施形態では、弾性表面波共振子を用いたが、本発明における第１及び第２の直列腕共振子、並びに第３及び第４の並列腕共振子は、共振点と反共振点とを有する適宜の音響共振子により構成することができる。このような音響共振子としては、弾性表面波共振子に限らず、弾性境界波共振子、圧電薄膜を用いたＢＡＷ共振子、単板型あるいは積層型の圧電共振子などを用いることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１…ラダー型フィルタ
２…入力端子
３…出力端子
１１，２１…ラダー型フィルタ
３１…圧電基板
３２…ＩＤＴ電極
３３…誘電体層
４１，５１，６１…ラダー型フィルタ
７１…デュプレクサ
７２…共通端子
７３…送信端子
７４…受信端子
７５…送信フィルタ
７６…受信フィルタ
８１…デュプレクサ
８２…送信フィルタ
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４…ピーク
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４，Ｂ５…極小点
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５…並列腕共振子
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６…直列腕共振子
【図１】
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【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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【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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