(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側フィルタと、前記送信側フィルタの通過帯域より高い通過帯域を有する受信側フィルタを含むアンテナ共用器であって、
前記送信側フィルタは、圧電基板上に設けられた櫛型電極およびグレーティング反射器で構成された弾性表面波共振子が直列接続および並列接続されたラダー型の構成からなり、
前記直列接続された弾性表面波共振子の共振周波数は前記並列接続された弾性表面波共振子の共振周波数より高く、
前記直列接続された弾性表面波共振子のうちの少なくとも１つの表面には二酸化シリコン膜が形成され、前記並列接続された弾性表面波共振子の表面には二酸化シリコン膜が形成されていないアンテナ共用器。
【請求項２】
前記直列接続された弾性表面波共振子のうち一部の共振子に前記二酸化シリコン膜が形成された請求項１に記載のアンテナ共用器。
【請求項３】
前記受信側フィルタは、圧電基板上に設けられた櫛型電極およびグレーティング反射器で構成された弾性表面波共振子が直列接続および並列接続されたラダー型の構成からなり、
前記直列接続された弾性表面波共振子の共振周波数は前記並列接続された弾性表面波共振子の共振周波数より高く、
前記並列接続された弾性表面波共振子のうちの少なくとも１つの表面には二酸化シリコン膜が形成され、前記直列接続された弾性表面波共振子の表面には二酸化シリコン膜が形成されていない請求項１に記載のアンテナ共用器。
【請求項４】
送信側フィルタと、前記送信側フィルタの通過帯域より低い通過帯域を有する受信側フィルタを含むアンテナ共用器であって、
前記受信側フィルタは、圧電基板上に設けられた櫛型電極およびグレーティング反射器で構成された弾性表面波共振子が直列接続および並列接続されたラダー型の構成からなり、
前記直列接続された弾性表面波共振子の共振周波数は前記並列接続された弾性表面波共振子の共振周波数より高く、
前記直列接続された弾性表面波共振子のうちの少なくとも1つの表面には二酸化シリコン膜が形成され、前記並列接続された弾性表面波共振子の表面には二酸化シリコン膜が形成されていないアンテナ共用器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に用いるアンテナ共用器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話に使用される通信システムは多様化している。そのうちの１つである米国のＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）は送信帯域と受信帯域のクロスバンドが２０ＭＨｚと非常に狭く設定されている。これに伴って、通過帯域幅が広く、かつ通過帯域ごく近傍の減衰量が大きいバンドパスフィルタが強く求められている。このような用途に用いられるアンテナ共用器については、低挿入損失と相手方の帯域における充分な抑圧が必要とされている。なお、アンテナ共用器の送信フィルタに対しては、相手側の帯域は受信帯域である。また、同様に受信フィルタに対しては、相手側の帯域は送信帯域である。従って、このアンテナ共用器には、クロスバンドで急峻な周波数特性を有するフィルタ特性が必要とされる。
【０００３】
これに対して、弾性表面波フィルタ（以下、ＳＡＷフィルタとよぶ）は急峻なフィルタ特性を有するフィルタの一つとしてよく知られている。しかしながら、このＳＡＷフィルタは使用する圧電基板により異なった周波数温度特性を持つ。例えば、一般的なリチウムタンタレート基板を用いたＧＨｚ帯のＳＡＷフィルタの周波数温度特性は−４０ｐｐｍ／℃〜−３５ｐｐｍ／℃である。従って、ＰＣＳのようなクロスバンドが狭い通信システムに使用するために、ＳＡＷフィルタを用いたアンテナ共用器を実現するためには、ＳＡＷフィルタの周波数温度特性をさらに改善することが要求される。
【０００４】
これに対して、比較的良好な周波数温度特性と広帯域特性を有する弾性表面波装置を得るために、以下の構成が知られている。すなわち、この構成は、圧電基板上に形成した少なくとも一つのＳＡＷフィルタに対して、このＳＡＷフィルタを構成する弾性表面波共振子の表面に二酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜を形成し、この弾性表面波共振子を直列接続および並列接続の少なくとも一方の接続方法により接続して目的の弾性表面波装置を実現したものである。
【０００５】
また、日本特開２００３−６０４７６号公報には、圧電基板上に構成された少なくとも１つの弾性表面波フィルタと、圧電基板上に構成されており、弾性表面波フィルタに直列および並列の少なくとも一方の方法で接続された一端子対弾性表面波共振子とを備え、そして圧電基板上において、弾性表面波フィルタが構成されている領域を除いて、上記弾性表面波共振子のうち少なくとも１つを覆うように正の周波数温度特性を有する膜が形成された弾性表面波装置が開示されている。このように正の周波数温度特性を有する膜の形成により、周波数温度特性の改善と帯域内挿入損失の悪化の抑制および広帯域化を図っている。
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成の弾性表面波装置では、圧電基板上に構成されているＳＡＷフィルタとして、縦モード結合型ＳＡＷフィルタが示されている。縦モード結合型ＳＡＷフィルタは、近年大幅に特性が改善されたが、弾性表面波共振子をインピーダンス素子として用いるラダー型ＳＡＷフィルタと比べると、挿入損失が大きい。このため、低挿入損失が求められるアンテナ共用器には、縦モード結合型ＳＡＷフィルタは適用し難い。しかも、上記開示例においては、二酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜が形成された弾性表面波共振子を接続しているため、その挿入損失はさらに大きくなる。
【０００７】
また、縦モード結合型ＳＡＷフィルタの場合、一段で構成すると十分な抑圧を得ることが困難であり、一般的には二段以上を接続した構成とすることが多い。しかしながら、二段以上の接続を行うと挿入損失も２倍程度になり、アンテナ共用器への適用はより困難となる。さらに、縦モード結合型ＳＡＷフィルタの場合、通過帯域の高周波側の周波数では、更に抑圧度を大きくすることが困難となる。このため、ＰＣＳの送信側フィルタには、縦モード結合型ＳＡＷフィルタを用いることは困難である。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、優れた周波数温度特性を有し、非常に良好な帯域内挿入損失を有するＳＡＷフィルタを実現することを目的とする。さらに、このＳＡＷフィルタを用いることで、クロスバンドで急峻な周波数特性と相手側の帯域で大きな抑圧度を有し、相手側の帯域に信号が洩れることがないアンテナ共用器を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のアンテナ共用器は、送信側フィルタと、前記送信側フィルタの通過帯域より高い通過帯域を有する受信側フィルタを含むアンテナ共用器であって、前記送信側フィルタは、圧電基板上に設けられた櫛型電極およびグレーティング反射器で構成された弾性表面波共振子が直列接続および並列接続されたラダー型の構成からなり、前記直列接続された弾性表面波共振子の共振周波数は前記並列接続された弾性表面波共振子の共振周波数より高く、前記直列接続された弾性表面波共振子のうちの少なくとも１つの表面には二酸化シリコン膜が形成され、前記並列接続された弾性表面波共振子の表面には二酸化シリコン膜が形成されていない構成からなる。
【００１０】
このような構成とすることにより、低周波側フィルタである送信側フィルタにおける高周波側のアドミタンス特性の急峻性が改善されると共に、十分な帯域を確保することができる。
【００１１】
上記構成において、二酸化シリコン膜が形成された弾性表面波共振子の容量比を、二酸化シリコン膜が形成されていない弾性表面波共振子の容量比よりも大きくしてもよい。
【００１２】
このような構成とすれば、周波数特性がさらに急峻なフィルタ特性を実現することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のアンテナ共用器は、優れた周波数温度特性を有し、かつ良好な帯域内挿入損失を有することから、このＳＡＷフィルタを用いることにより狭いクロスバンドにおいても急峻かつ相手側の帯域において大きな抑圧を有する高性能なアンテナ共用器を実現することもでき、携帯電話等の移動体通信分野に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、同じ構成要素については同じ符号を付しているので説明を省略する場合がある。また、ＳＡＷフィルタの平面図等については模式的なものであり、直列共振子および並列共振子の電極指の本数等については概略的に示している。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第1の実施の形態にかかるＳＡＷフィルタ１１の平面図である。本実施の形態では、弾性表面波共振子を複数接続してなるＳＡＷフィルタ１１として、弾性表面波共振子を直列および並列に接続したラダー型構成を例にして説明する。
【００１６】
図１において、ＳＡＷフィルタ１１は圧電基板１２として３９°ＹカットＸ伝播のリチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ3）基板を用いた場合について説明する。この圧電基板１２の上に櫛型電極およびグレーティング反射器からなる１ポート弾性表面波共振子１５〜２０を形成し、これらのうち、弾性表面波共振子１５〜１８については直列接続し、弾性表面波共振子１９、２０については並列接続することで、ラダー型のＳＡＷフィルタ１１を形成した。なお、本実施の形態では、櫛型電極およびグレーティング反射器を含め、１ポート弾性表面波共振子を形成する電極膜としてアルミニウム（Ａｌ）を用いた。
【００１７】
また、入力端子１は弾性表面波共振子１５の一方の櫛形電極に接続され、出力端子２は弾性表面波共振子１８の一方の櫛形電極に接続されている。また、グランド端子３、４は並列に接続した弾性表面波共振子１９、２０の一方の櫛型電極と接続されている。これらの弾性表面波共振子１５〜２０、入力端子１、出力端子２およびグランド端子３、４をそれぞれ接続するために配線パターン１３が形成されている。
【００１８】
さらに、圧電基板１２の上に形成された弾性表面波共振子１５〜２０のうち直列に接続された弾性表面波共振子１５〜１８のみを覆うように、誘電体膜１４として二酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜を形成した。このＳｉＯ2膜の膜厚は、ＳＡＷフィルタ１１の波長の２０％とした。ただし、ＳｉＯ2膜の膜厚は、要求されるフィルタ特性により最適値が異なるので、上記の値に限定されるものではない。また、この誘電体膜１４は、上記ＳｉＯ2膜に限定されない。例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）等を誘電体膜１４として用いてもよい。これらの中で、特にＳｉＯ2膜を用いれば周波数温度特性を大幅に改善できるので、より望ましい材料である。
【００１９】
次に、本実施の形態にかかるＳＡＷフィルタ１１の製造方法について、図２Ａ〜図２Ｅを用いて説明する。なお、図２Ａ〜図２Ｅは、ＳＡＷフィルタ１１において、弾性表面波共振子上に選択的に誘電体膜１４を形成する方法を模式的に示す断面図である。
【００２０】
初めに、図２Ａに示すように、圧電基板１２の上に電極膜としてアルミニウム（Ａｌ）をスパッタリングもしくは電子ビーム（ＥＢ）蒸着で形成し、フォトリソグラフィとエッチングプロセスを行い、櫛型電極およびグレーティング反射器の電極パターン２１を形成した。
【００２１】
次に、図２Ｂに示すように、高周波（ＲＦ）スパッタリング法を用いて、全面に誘電体膜１４としてＳｉＯ2膜を形成する。
【００２２】
この後、図２Ｃに示すように、ＳＡＷフィルタ１１を構成する弾性表面波共振子１５〜２０のうち、並列に接続された弾性表面波共振子１９、２０のみをレジスト２４で被覆する。
【００２３】
その後、図２Ｄに示すように、レジスト２４で被覆されていない領域の誘電体膜１４をドライエッチングによりエッチングして除去する。
【００２４】
次に、図２Ｅに示すように、レジスト２４をアッシング等により除去する。以上の工程により、図１に示すＳＡＷフィルタ１１を作製することができる。
【００２５】
なお、本実施の形態では、誘電体膜１４としてＳｉＯ2膜をＲＦスパッタリングにより形成したが、この方法に限定されない。例えば、化学気相成長（ＣＶＤ）法、イオンプレーティング等の作製法を用いてもよい。ＲＦスパッタリング法は、成膜レートが安定していることから膜厚の制御が容易である特徴を有し、誘電体膜１４の作製には望ましい成膜法である。
【００２６】
また、本実施の形態では、誘電体膜１４であるＳｉＯ2膜をドライエッチングした例について説明したが、ウェットエッチング等により除去してもよい。ドライエッチングは乾式プロセスであるので、ＳｉＯ2膜をエッチングするときに液体に電極パターン２１のＡｌ膜等が曝されることがない。このため、Ａｌ膜の腐食等が起こり難く、歩留まりよくＳＡＷフィルタ１１を作製することができる。
【００２７】
以下、本実施の形態のＳＡＷフィルタ１１の特性を従来構成のＳＡＷフィルタと比較した結果について説明する。一般にラダー型のＳＡＷフィルタは、弾性表面波共振子の特性を重ね合わせることで所望の特性を実現している。このために、図１に示す構成で、弾性表面波共振子１５〜２０の表面に誘電体膜１４であるＳｉＯ2膜を形成しないＳＡＷフィルタと本実施の形態のＳＡＷフィルタ１１とについて、特性を比較した。
【００２８】
本実施の形態のＳＡＷフィルタ１１は、以下の構成を特徴とする。すなわち、第１は、誘電体膜１４であるＳｉＯ2膜を弾性表面波共振子１５〜１８の表面に形成していることである。第２は、これらの弾性表面波共振子１５〜１８の共振周波数を、誘電体膜１４が形成されていない弾性表面波共振子１９、２０の共振周波数よりも高く設定していることである。
【００２９】
以下、本実施の形態のＳＡＷフィルタ１１を実施例１のＳＡＷフィルタとよび、誘電体膜１４が形成されていない従来構成のＳＡＷフィルタを比較例１のＳＡＷフィルタとよぶ。
【００３０】
図３は、実施例１のＳＡＷフィルタおよび比較例１のＳＡＷフィルタについてのフィルタ特性を示す図である。なお、図３には、実施例１のＳＡＷフィルタおよび比較例１のＳＡＷフィルタの構成において、直列に接続される弾性表面波共振子１５〜１８のうちの弾性表面波共振子１５および並列に接続される弾性表面波共振子１９、２０のうちの弾性表面波共振子１９のアドミタンス特性をそれぞれ示している。実施例１のＳＡＷフィルタおよび比較例１のＳＡＷフィルタは、直列に接続される弾性表面波共振子１５については、誘電体膜１４の有無の差異があるが、並列に接続される弾性表面波共振子１９については、同じ構成である。なお、横軸は周波数で、縦軸はアドミタンスである。
【００３１】
図３において、比較例１のＳＡＷフィルタは実線で示し、実施例１のＳＡＷフィルタは点線で示している。低周波側のアドミタンス特性は、並列に接続された弾性表面波共振子１９の特性である。また、高周波側のアドミタンス特性は、直列に接続された弾性表面波共振子１５の特性である。実施例１のＳＡＷフィルタ１１は、直列に接続された弾性表面波共振子１５〜１８のみに誘電体膜１４であるＳｉＯ2膜が形成されている。図３からわかるように、実施例１のＳＡＷフィルタ１１のように誘電体膜１４を形成することにより高周波側のアドミタンス特性の急峻性が改善される。これは、誘電体膜１４であるＳｉＯ2膜が形成された弾性表面波共振子１５の容量比が、誘電体膜１４の形成されていない弾性表面波共振子１９の容量比よりも大きくなるからである。一般的に、共振子の容量比をγ、共振周波数をｆｒ、反共振周波数をｆａｒとしたとき、これらの間にはγ＝１／［（ｆａｒ／ｆｒ）2−１］の関係がある。
【００３２】
すなわち、容量比が大きくなることにより共振周波数と反共振周波数の周波数差が小さくなり、急峻なアドミタンス特性が得られる。また、直列に接続された弾性表面波共振子１５〜１８のみに誘電体膜１４であるＳｉＯ2膜を形成する場合には、これらの弾性表面波共振子１５〜１８の共振周波数を誘電体膜１４が形成されていない弾性表面波共振子１９、２０の共振周波数よりも高く設定する。このように設定することで、高周波側のアドミタンス特性が急峻になり、ＳＡＷフィルタ１１のフィルタ特性において通過帯域内の高周波側を急峻になるように制御することができる。
【００３３】
図４は、実施例１のＳＡＷフィルタのフィルタ特性を示す図である。なお、縦軸は挿入損失で、横軸は周波数である。図４からわかるように、通過帯域内の高周波側の極が急峻になることが見出された。また、容量比の増加に伴い、フィルタの帯域幅が狭帯域化する傾向を有するが、実施例１のＳＡＷフィルタ１１は６５ＭＨｚと十分な帯域を確保することができている。これは、ラダー型を構成する弾性表面波共振子１５〜２０のうち、直列に接続された弾性表面波共振子１５〜１８のみに誘電体膜１４であるＳｉＯ2膜を形成したことによる。
【００３４】
また、実施例１のＳＡＷフィルタは弾性表面波共振子１５〜２０をインピーダンス素子として用いたフィルタであるため、通過帯域内の挿入損失も２．４３ｄＢとなり、低挿入損失を実現している。
【００３５】
また、この実施例１のＳＡＷフィルタの周波数温度特性は、−２２ｐｐｍ／℃が得られた。一方、比較例１のＳＡＷフィルタの周波数温度特性は、−４０ｐｐｍ／℃〜−３５ｐｐｍ／℃であった。この結果、実施例１のＳＡＷフィルタでは、周波数温度特性が大きく改善されることが確認された。
【００３６】
なお、本実施の形態では、直列に接続された弾性表面波共振子１５〜１８のすべてに誘電体膜１４であるＳｉＯ2膜を形成しているが、直列に接続された弾性表面波共振子１５〜１８のうちいくつかの共振子に誘電体膜１４を形成してもよい。このようにすることによって、高周波側に極を複数形成することができるので、相手側の帯域で充分な減衰量を確保することが容易にできる。
【００３７】
また、図１においては、直列に接続した弾性表面波共振子１５〜１８が４つ、並列に接続した弾性表面波共振子１９，２０が２つの合計６つの弾性表面波共振子１５〜２０からなるラダー型のＳＡＷフィルタ１１を例として説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、直列と並列にそれぞれ接続される弾性表面波共振子の数およびその構成は要求されるフィルタ特性により異なるが、いずれの場合においても本発明の構成を適用することで本実施の形態のＳＡＷフィルタ１１と同様な効果を得ることが可能である。
【００３８】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態にかかるＳＡＷフィルタ３１の平面図である。本実施の形態のＳＡＷフィルタ３１では、第１の実施の形態と同様に弾性表面波共振子３５〜４０を直列および並列に接続したラダー型構成を例にして説明する。
【００３９】
本実施の形態のＳＡＷフィルタ３１では、圧電基板３２として３９°ＹカットＸ伝播のＬｉＴａＯ3基板を用いた。この圧電基板３２上に櫛型電極およびグレーティング反射器からなる１ポート弾性表面波共振子３５〜４０を形成し、これらのうち弾性表面波共振子３５〜３８を直列に接続し、弾性表面波共振子３９、４０を並列に接続することで、ラダー型のＳＡＷフィルタ３１を形成した。
【００４０】
なお、本実施の形態では、櫛型電極およびグレーティング反射器を含め、１ポート弾性表面波共振子を形成する電極膜としてアルミニウム（Ａｌ）を用いた。
【００４１】
また、入力端子５は弾性表面波共振子３５の一方の櫛形電極に接続され、出力端子６は弾性表面波共振子３８の一方の櫛形電極に接続されている。また、グランド端子７、８は並列に接続した弾性表面波共振子３９、４０の一方の櫛型電極と接続されている。これらの弾性表面波共振子３５〜４０、入力端子５、出力端子６およびグランド端子７、８をそれぞれ接続するために配線パターン３３が形成されている。
【００４２】
さらに、本実施の形態では、圧電基板３２上に形成された弾性表面波共振子３５〜４０のうち、並列に接続された弾性表面波共振子３９、４０のみを覆うように、誘電体膜３４としてＳｉＯ2膜を形成した。このＳｉＯ2膜の膜厚は、ＳＡＷフィルタの波長の２０％とした。ただし、ＳｉＯ2膜の膜厚は、要求されるフィルタ特性により最適値が異なるので、上記の値に限定されるものではない。なお、この誘電体膜３４は、上記ＳｉＯ2膜に限定されず、第１の実施の形態で説明した材料を用いてもよい。
【００４３】
また、本実施の形態のＳＡＷフィルタ３１は、第１の実施の形態で説明した製造方法と同様の方法で作製することができる。したがって、本実施の形態では、製造方法についての説明を省略する。
【００４４】
以下、本実施の形態のＳＡＷフィルタ３１の特性を従来構成のＳＡＷフィルタと比較した結果について説明する。図５に示す構成で、弾性表面波共振子３５〜４０の表面に誘電体膜３４であるＳｉＯ2膜を形成しないＳＡＷフィルタと、本実施の形態のＳＡＷフィルタ３１とについて、特性を比較した。本実施の形態のＳＡＷフィルタ３１は、誘電体膜３４であるＳｉＯ2膜を弾性表面波共振子３９、４０の表面に形成するとともに、これらの弾性表面波共振子３９、４０の共振周波数を誘電体膜３４が形成されていない弾性表面波共振子３５〜３８の共振周波数よりも低く設定した構成からなる。
【００４５】
以下、本実施の形態のＳＡＷフィルタ３１を実施例２のＳＡＷフィルタとよび、誘電体膜３４が形成されていない従来構成のＳＡＷフィルタを比較例２のＳＡＷフィルタとよぶ。
【００４６】
図６は、実施例２のＳＡＷフィルタ３１および比較例２のＳＡＷフィルタについてのフィルタ特性を示す図である。また、図６には、実施例２のＳＡＷフィルタおよび比較例２のＳＡＷフィルタの構成において、直列に接続される弾性表面波共振子３５〜３８のうちの弾性表面波共振子３５および並列に接続される弾性表面波共振子３９、４０のうちの弾性表面波共振子３９のアドミタンス特性も示している。実施例２のＳＡＷフィルタ３１および比較例２のＳＡＷフィルタは、直列に接続される弾性表面波共振子３５については、同じ構成であるが、並列に接続される弾性表面波共振子３９については、誘電体膜３４の有無による差異がある。なお、横軸は周波数で、縦軸はアドミタンスである。
【００４７】
図６において、比較例２のＳＡＷフィルタは実線で示し、実施例２のＳＡＷフィルタは点線で示している。低周波側のアドミタンス特性は、並列に接続された弾性表面波共振子３９の特性である。また、高周波側のアドミタンス特性は、直列に接続された弾性表面波共振子３５の特性である。
【００４８】
実施例２のＳＡＷフィルタでは、並列に接続された弾性表面波共振子３９、４０のみに誘電体膜３４であるＳｉＯ2膜を形成している。図６からわかるように、誘電体膜３４を形成することで、低周波側のアドミタンス特性の急峻性が改善されることが見出された。これは、誘電体膜３４であるＳｉＯ2膜が形成された弾性表面波共振子３９、４０の容量比が、誘電体膜３４の形成されていない弾性表面波共振子３５〜３８の容量比よりも大きくなるからである。一般的に、共振子の容量比をγ、共振周波数をｆｒ、反共振周波数をｆａｒとしたとき、これらの間にはγ＝１／［（ｆａｒ／ｆｒ）2−１］の関係がある。
【００４９】
すなわち、容量比が大きくなることにより共振周波数と反共振周波数の周波数差が小さくなり、急峻なアドミタンス特性が得られる。また、並列に接続された弾性表面波共振子３９、４０のみに誘電体膜３４であるＳｉＯ2膜を形成した場合には、これらの弾性表面波共振子３９、４０の共振周波数を誘電体膜３４が形成されていない弾性表面波共振子３５〜３８の共振周波数よりも低く設定する。このように設定することで、低周波側のアドミタンス特性が急峻になり、ＳＡＷフィルタ３１のフィルタ特性において通過帯域内の低周波側を急峻になるように制御することができる。図７は、この実施例２のＳＡＷフィルタのフィルタ特性を示す図である。縦軸は挿入損失であり、横軸は周波数である。図７からわかるように、通過帯域内の低周波側の極が急峻になることが見出された。
【００５０】
また、容量比の増加に伴い、ＳＡＷフィルタの帯域幅が狭帯域化する傾向を有するが、実施例２のＳＡＷフィルタは６０ＭＨｚと十分な帯域を確保することができている。また、実施例２のＳＡＷフィルタは弾性表面波共振子３５〜４０をインピーダンス素子として用いたフィルタであるため、通過帯域内の挿入損失も３．４３ｄＢと低挿入損失を実現できた。
【００５１】
また、この実施例２のＳＡＷフィルタの周波数温度特性を測定したところ、−２２ｐｐｍ／℃であった。一方、比較例２のＳＡＷフィルタでは、周波数温度特性は−４０ｐｐｍ／℃〜−３５ｐｐｍ／℃であった。この結果、実施例２のＳＡＷフィルタでは、周波数温度特性が大きく改善されることが確認された。
【００５２】
また、本実施の形態では、並列に接続された２つの弾性表面波共振子３９、４０の両方ともに誘電体膜３４であるＳｉＯ2膜が形成されている。しかし、並列に接続された弾性表面波共振子３９、４０のうち一方のみに誘電体膜３４を形成してもよい。このようにすることによって、低周波側に極を複数形成することができるので、相手側の帯域で充分な減衰量を確保することが容易にできる。
【００５３】
さらに、並列に接続する弾性表面波共振子の数は２つに限定されることはなく、さらに多く設けてもよい。この場合、並列に設けられた複数の弾性表面波共振子のうち１つ以上の弾性表面波共振子の表面に誘電体膜３４を設けてもよい。
【００５４】
なお、本実施の形態においては、直列に接続した弾性表面波共振子が４つ、並列に接続した弾性表面波共振子が２つで、合計６つの弾性表面波共振子からなるラダー型のＳＡＷフィルタを例として説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、直列と並列にそれぞれ接続される弾性表面波共振子の数およびその構成は要求されるフィルタ特性により異なるが、いずれの場合においても本発明の構成を適用することで本実施の形態のＳＡＷフィルタ３１と同様な効果を得ることが可能である。
【００５５】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態にかかるアンテナ共用器の回路構成を説明するための回路ブロック図である。このアンテナ共用器の基本構成は、送信側フィルタ４１、受信側フィルタ４２および移相器４３からなり、さらに送信側フィルタ４１に送信側端子４４が接続され、受信側フィルタ４２に受信側端子４５が接続されており、送信側フィルタ４１と受信側フィルタ４２との間にアンテナ端子４６が設けられている。
【００５６】
このようなアンテナ共用器を実現するためには、クロスバンドで周波数特性を急峻にする必要がある。例えば、ＰＣＳ等のように、送信帯域が低周波側で、受信帯域が高周波側にある周波数アロケーションの場合には、送信側フィルタ４１には高周波側が急峻なフィルタ特性が要求される。一方、受信側フィルタ４２には、低周波側が急峻なフィルタ特性が要求される。したがって、送信側フィルタ４１には、第１の実施の形態にかかるＳＡＷフィルタを用い、受信側フィルタ４２には第２の実施の形態にかかるＳＡＷフィルタを用いれば、このような要求を満たすことができる。
【００５７】
このような構成とすることにより、図４から分かるように送信側フィルタ４１として用いるＳＡＷフィルタ１１の挿入損失は２．４３ｄＢと小さく、かつ高周波側の減衰量は約５０ｄＢであり、相手側の帯域において大きな抑圧を実現できる。この結果、アンテナ共用器の送信側フィルタ４１として充分な特性を有している。また、図７から分かるように受信側フィルタとして用いるＳＡＷフィルタ３１の挿入損失は３．４３ｄＢと小さく、かつ低周波側の減衰量は５０ｄＢであり、相手側の帯域において大きな抑圧を実現できる。この結果、アンテナ共用器の受信側フィルタ４２として充分な特性を有している。
【００５８】
以上のように、第１の実施の形態および第２の実施の形態のＳＡＷフィルタを用いることで、クロスバンドが狭い場合でも良好な特性を有するアンテナ共用器を実現することができる。
【００５９】
なお、本実施の形態においては、特にＰＣＳなどのように、送信帯域が低周波側、受信帯域が高周波側にある周波数アロケーションの場合について説明した。しかし、送信帯域が高周波側、受信帯域が低周波側にある周波数アロケーションを有するシステムの場合についても、送信側フィルタ４１には低周波側が急峻なフィルタ特性が要求され、受信側フィルタ４２には高周波側が急峻なフィルタ特性が求められる。このようなシステムに対しては、送信側フィルタ４１には、第２の実施の形態のＳＡＷフィルタを用い、受信側フィルタ４２には第１の実施の形態のＳＡＷフィルタを用いれば、良好な特性を有するアンテナ共用器を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明のアンテナ共用器は、優れた周波数温度特性を有し、かつ良好な帯域内挿入損失を有することから、このＳＡＷフィルタを用いることにより狭いクロスバンドにおいても急峻かつ相手側の帯域において大きな抑圧を有する高性能なアンテナ共用器を実現することもでき、携帯電話等の移動体通信分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第1の実施の形態にかかるＳＡＷフィルタの平面図
【図２Ａ】同実施の形態にかかるＳＡＷフィルタにおいて、弾性表面波共振子上に選択的に誘電体膜を形成する方法を模式的に示す断面図
【図２Ｂ】同実施の形態にかかるＳＡＷフィルタにおいて、弾性表面波共振子上に選択的に誘電体膜を形成する方法を模式的に示す断面図
【図２Ｃ】同実施の形態にかかるＳＡＷフィルタにおいて、弾性表面波共振子上に選択的に誘電体膜を形成する方法を模式的に示す断面図
【図２Ｄ】同実施の形態にかかるＳＡＷフィルタにおいて、弾性表面波共振子上に選択的に誘電体膜を形成する方法を模式的に示す断面図
【図２Ｅ】同実施の形態にかかるＳＡＷフィルタにおいて、弾性表面波共振子上に選択的に誘電体膜を形成する方法を模式的に示す断面図
【図３】同実施の形態において、実施例１のＳＡＷフィルタおよび比較例１のＳＡＷフィルタについてのフィルタ特性を示す図
【図４】同実施の形態において、実施例１のＳＡＷフィルタのフィルタ特性を示す図
【図５】本発明の第２の実施の形態にかかるＳＡＷフィルタの平面図
【図６】同実施の形態において、実施例２のＳＡＷフィルタおよび比較例２のＳＡＷフィルタについてのフィルタ特性を示す図
【図７】同実施の形態において、この実施例２のＳＡＷフィルタのフィルタ特性を示す図
【図８】本発明の第３の実施の形態にかかるアンテナ共用器の回路構成を説明するための回路ブロック図
【符号の説明】
【００６２】
１，５  入力端子
２，６  出力端子
３，４，７，８  グランド端子
１１，３１  弾性表面波フィルタ（ＳＡＷフィルタ）
１２，３２  圧電基板
１３，３３  配線パターン
１４，３４  誘電体膜
１５，１６，１７，１８，１９，２０,３５，３６，３７，３８，３９，４０  弾性表
面波共振子
２１  電極パターン
２４  レジスト
４１  送信側フィルタ
４２  受信側フィルタ
４３  移相器
４４  送信側端子
４５  受信側端子
４６  アンテナ端子
【図１】
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【図２Ａ】
0004333673.tif 000003
【図２Ｂ】
0004333673.tif 000004
【図２Ｃ】
0004333673.tif 000005
【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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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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