(57)【要約】  低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタ及び実現方法である。前記実現方法は、１つの第１種類の圧電音響共振器で１つの直列ブランチを構成するステップと、１つの第２種類の圧電音響共振器で接地端を有する１つの並列ブランチを構成するステップと、前記直列ブランチのいずれかの一端を前記並列ブランチの非接地端に接続して１つの音響バンドパスフィルタユニットを形成するステップと、複数の前記音響バンドパスフィルタユニットをカスケードするステップと、を含み、前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さく、前記第１種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さい。【選択図】図６
2016504880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの第１種類の圧電音響共振器で１つの直列ブランチを構成するステップと、
１つの第２種類の圧電音響共振器で接地端を有する１つの並列ブランチを構成するステップと、
前記直列ブランチのいずれかの一端を前記並列ブランチの非接地端に接続して１つの音響バンドパスフィルタユニットを形成するステップと、
複数の前記音響バンドパスフィルタユニットをカスケードするステップと、を含み、
前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さく、
前記第１種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さい低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタの実現方法。
【請求項２】
前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数が前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数に等しく、又は前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数と前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数との差の絶対値が閾値以下である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１種類の圧電音響共振器は、Ｉ型音響分散特性を有することにより、前記共振器の直列共振周波数付近でのインピーダンス値が極小になる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１種類の圧電音響共振器は薄膜バルク音響共振器又は固体実装型共振器である請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２種類の圧電音響共振器は、ＩＩ型音響分散特性を有することにより、前記共振器の並列共振周波数付近でのインピーダンス値が極大になる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２種類の圧電音響共振器は薄膜バルク音響共振器又は固体実装型共振器である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１種類の圧電音響共振器と前記第２種類の圧電音響共振器は、下部電極層、圧電体層及び上部電極層を備える基本積層構造を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記下部電極層と上部電極層の材料は銅、アルミニウム、モリブデン、白金、金、及びタングステンのいずれかの一つであり、前記圧電体層の材料は窒化アルミニウム、酸化亜鉛、及びチタン酸ジルコン酸鉛のいずれかの一つである請求項７に記載の方法。
【請求項９】
カスケードされた複数の音響バンドパスフィルタユニットを備え、
前記音響バンドパスフィルタユニットは、
１つの第１種類の圧電音響共振器で構成される１つの直列ブランチと、
１つの第２種類の圧電音響共振器で構成される１つの接地端を有する並列ブランチと、を備え、
前記直列ブランチのいずれかの一端が前記並列ブランチの非接地端に接続され、
前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さく、
前記第１種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さい低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタ。
【請求項１０】
前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数が前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数に等しく、又は前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数と前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数との差の絶対値が閾値以下である請求項９に記載の低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタ。
【請求項１１】
前記第１種類の圧電音響共振器はＩ型音響分散特性を有することにより、前記共振器の直列共振周波数付近でのインピーダンス値が極小になる請求項９に記載の低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタ。
【請求項１２】
前記第１種類の圧電音響共振器は薄膜バルク音響共振器又は固体実装型共振器である請求項１１に記載の低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタ。
【請求項１３】
前記第２種類の圧電音響共振器はＩＩ型音響分散特性を有することにより、前記共振器の並列共振周波数付近でのインピーダンス値が極大になる請求項９に記載の低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタ。
【請求項１４】
前記第２種類の圧電音響共振器は薄膜バルク音響共振器又は固体実装型共振器である請求項５に記載の低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタ。
【請求項１５】
前記第１種類の圧電音響共振器と前記第２種類の圧電音響共振器は、下部電極層、圧電体層及び上部電極層を備える基本積層構造を有する請求項９〜１４のいずれか一項に記載の低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタ。
【請求項１６】
前記下部電極層と上部電極層の材料は銅、アルミニウム、モリブデン、白金、金、及びタングステンのいずれかの一つであり、前記圧電体層の材料は窒化アルミニウム、酸化亜鉛、及びチタン酸ジルコン酸鉛のいずれかの一つである請求項１５に記載の低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電音響バンドパスフィルタに関し、特に従来構造のバンドパスフィルタよりもバンドパスフィルタの通過帯域の挿入損失を小さくすることができる回路構造及びその関連する実現方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型モバイル通信製品は小型化及び携帯化へ高速に発展しつつあり、これらの製品のサイズの減少につれて、価格も連続的に下がることに対して、機能が徐々に増加する。この小型化の発展において、無線通信システムの主要部品として、高性能のＲＦフィルタは重要な役割を果たしている。フィルタメーカーは、フィルタの性能を維持し引いては向上させる前提で、フィルタの体積をさらに小さくする課題に直面している。携帯型モバイル通信製品における各種類の電力消費アプリケーションとデバイスが増え続けるので、フィルタの低挿入損失化は通話時間と電池寿命の延長に対して極めて重要である。
【０００３】
共振器で設計されたＲＦフィルタ回路のトポロジー構造としては、主として台形構造及び格子状構造があり、従来、高性能のＲＦフィルタの設計において、台形構造の設計方法は一般的である。バルク波ＢＡＷ共振器は圧電音響共振器であり、主として、薄膜バルク音響共振器ＦＢＡＲと固体実装型音響共振器ＳＭＲとを含む。バルク波共振器は高品質係数で注目されており、１つ又は複数のバルク波共振器を備えたバンドパスフィルタは従来の表面音響ＳＡＷ共振器及びセラミックスＣｅｒａｍｉｃ共振器に基づくフィルタリング技術の有力な競争者になった。
【０００４】
図１は従来の台形構造の音響バンドパスフィルタ１００を示し、音響バンドパスフィルタユニット１０１、１０２、……、１０ｎをカスケードしてなる。音響バンドパスフィルタユニット１０１は直列ブランチに接続される直列共振器１０１−１と並列ブランチに接続される並列共振器１０１−２とを含む。音響バンドパスフィルタユニット１０２、１０３、……、１０ｎは音響バンドパスフィルタユニット１０１と類似する。図１において、音響バンドパスフィルタユニット１０１、１０２、……、１０ｎを構成する直列共振器１０１−１、１０２−１、……、１０ｎ−１と並列共振器１０１−２、１０２−２、……、１０ｎ−２は薄膜バルク音響共振器（ＦＢＡＲ）であってもよく、固体実装型共振器（ＳＭＲ）であってもよい。
【０００５】
図２は図１の直列共振器１０１−１と並列共振器１０１−２の周波数応答曲線を示し、曲線２１０は図１の直列共振器１０１−１の周波数応答曲線であり、曲線２２０は図１の並列共振器１０１−２の周波数応答曲線である。図２において、横座標で周波数、縦座標でインピーダンス値を示す。共振器１０１−１はインピーダンスが最小値になる時の周波数を直列共振周波数ｆｓ１０１−１と定義し、インピーダンスが最大値になる時の周波数を並列共振周波数ｆｐ１０１−１と定義し、並列共振器１０１−２はインピーダンスが最小値になる時の周波数を直列共振周波数ｆｓ１０１−２と定義し、インピーダンスが最大値になる時の周波数を並列共振周波数ｆｐ１０１−２と定義する。加工過程において、並列共振器１０１−２に周波数同調層を追加することにより、ｆｓ１０１−２がｆｓ１０１−１よりも小さく、ｆｐ１０１−２がｆｐ１０１−１よりも小さく、且つｆｐ１０１−２がｆｓ１０１−１に等しく又は近くなる。音響バンドパスフィルタの設計の際に、図１に示される従来の台形構造の音響バンドパスフィルタ１００は、すべての直列ブランチにおける直列共振器の直列共振周波数と並列共振周波数が同一で、すべての並列ブランチにおける並列共振器の直列共振周波数と並列共振周波数が同一である。
【０００６】
音響共振器は直列共振周波数と並列共振周波数の範囲内に共振器が高品質係数のインダクタに等価し、直列共振周波数と並列共振周波数以外に高品質係数のコンデンサに等価する。
【０００７】
図３に示される曲線は図１の直列共振器１０１−１と並列共振器１０１−２から構成される台形構造の圧電音響バンドパスフィルタユニット１０１の周波数応答曲線である。共振器の積層構造を設計することにより、並列共振器１０１−２の並列共振周波数ｆｐ１０１−２が直列共振器１０１−１の直列共振周波数ｆｓ１０１−１に等しい又は近いようにする。入力信号の周波数がｆｐ１０１−２付近であると、直列共振器１０１−１が直列共振状態で、インピーダンス値が極小値付近で、並列共振器１０１−２が並列共振状態で、インピーダンス値が極大値付近である。入力信号は最小減衰で共振器１０１−１を通過するが、１０１−２のインピーダンス値がピークになることにより、最適なグランド絶縁効果を奏するので、信号は最小減衰で圧電音響バンドパスフィルタユニット１０１を通過する。ｆｐ１０１−２又はｆｓ１０１−１は圧電音響バンドパスフィルタユニットの通過帯域の中心周波数と呼ばれる。直列共振器１０１−１のｆｓ１０１−１付近での極小インピーダンス値と並列共振器１０１−２のｆｐ１０１−２付近での極大インピーダンス値により共にフィルタ通過帯域３１１の性能を確保する。入力信号の周波数がｆｓ１０１−２よりも小さく又はｆｐ１０１−１よりも大きいと、共振器がコンデンサに等価し、コンデンサの大きさが共振器の面積及び共振器の上下部電極の距離により決められる。圧電音響バンドパスフィルタの帯域阻止性能は主として並列ブランチにおける共振器の面積と直列ブランチにおける共振器の面積との比及びカスケードされた音響バンドパスフィルタユニットの数により決められる。
【０００８】
要するに、バルク波共振器で構成される台形構造のＲＦフィルタの通過帯域の挿入損失性能は主として、並列ブランチにおける並列共振器の並列共振周波数付近でのインピーダンス値及び直列ブランチにおける直列共振器の直列共振周波数付近でのインピーダンス値により共に決められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の実施例は、圧電音響バンドパスフィルタの通過帯域の挿入損失問題をよりよく解決することができる低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタ及びその実現方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施例は、低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタの実現方法を提供し、
１つの第１種類の圧電音響共振器で１つの直列ブランチを構成することと、
１つの第２種類の圧電音響共振器で接地端を有する１つの並列ブランチを構成することと、
前記直列ブランチのいずれかの一端を前記並列ブランチの非接地端に接続して１つの音響バンドパスフィルタユニットを形成することと、
複数の前記音響バンドパスフィルタユニットをカスケードすることと、を含み、
前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さく、
前記第１種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さい。
【００１１】
好ましくは、前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数が前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数に等しく、又は前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数と前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数との差の絶対値が閾値以下である。
【００１２】
好ましくは、前記第１種類の圧電音響共振器はＩ型音響分散特性を有することにより、前記共振器の直列共振周波数付近でのインピーダンス値が極小になる。
【００１３】
好ましくは、前記第１種類の圧電音響共振器は薄膜バルク音響共振器又は固体実装型共振器である。
【００１４】
好ましくは、前記第２種類の圧電音響共振器はＩＩ型音響分散特性を有することにより、前記共振器の並列共振周波数付近でのインピーダンス値が極大になる。
【００１５】
好ましくは、前記第２種類の圧電音響共振器は薄膜バルク音響共振器又は固体実装型共振器である。
【００１６】
好ましくは、前記第１種類の圧電音響共振器と第２種類の圧電音響共振器は、下部電極層、圧電体層及び上部電極層を備える基本積層構造を有する。
【００１７】
好ましくは、前記下部電極層と上部電極層の材料は銅、アルミニウム、モリブデン、白金、金、及びタングステンのいずれかの一つであり、前記圧電体層の材料は窒化アルミニウム、酸化亜鉛、及びチタン酸ジルコン酸鉛のいずれかの一つである。
【００１８】
本発明の別の形態は、カスケードされた複数の音響バンドパスフィルタユニットを備える低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタを提供し、
前記音響バンドパスフィルタユニットは、
１つの第１種類の圧電音響共振器で構成される１つの直列ブランチ、
１つの第２種類の圧電音響共振器で構成される１つの接地端を有する並列ブランチ、を備え、
前記直列ブランチのいずれかの一端が前記並列ブランチの非接地端に接続され、
前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さく、
前記第１種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さい。
【００１９】
好ましくは、前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数が前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数に等しく、又は前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数と前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数との差の絶対値が閾値以下である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の実施例によれば、圧電音響バンドパスフィルタの帯域阻止に影響を与えずに、通過帯域性能を向上させることができ、つまり通過帯域の挿入損失を低減させる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来の台形構造のバンドパスフィルタのブロック図である。
【図２】図１の直列共振器１０１−１と並列共振器１０１−２の周波数応答曲線図である。
【図３】図１の圧電音響バンドパスフィルタユニット１０１の周波数応答曲線図である。
【図４】Ｉ型及びＩＩ型バルク波共振器の音響分散曲線図である。
【図５】Ｉ型及びＩＩ型バルク波共振器の周波数応答曲線図である。
【図６】本発明の実施例に係る台形構造の圧電音響バンドパスフィルタのブロック図である。
【図７】図１の直列共振器１０１−１と並列共振器１０１−２及び図６の直列共振器６０１−１と並列共振器６０１−２の周波数応答曲線図である。
【図８】図１の圧電音響バンドパスフィルタユニット１０１及び図６の圧電音響バンドパスフィルタユニット６０１の周波数応答曲線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。なお、衝突しない場合、本願の実施例及び実施例の特徴を任意に組み合わせることができる。
【００２３】
図１に示される音響バンドパスフィルタユニットを構成するバルク音響共振器は、音響伝搬モードで２種類の音響分散特性を有し、それぞれＩ型音響分散特性及びＩＩ型音響分散特性である。それぞれＩ型音響分散特性を有するバルク音響共振器がＩ型バルク音響共振器と呼ばれ、ＩＩ型音響分散特性を有するバルク音響共振器がＩＩ型バルク音響共振器と呼ばれる。図４はそれぞれＩ型及びＩＩ型バルク音響共振器の音響分散曲線を示し、縦座標で周波数を示し、横座標で伝搬定数βを示す。横座標と縦座標の交点の左側では伝搬定数が虚数であることを示し、交点の右側では伝搬定数が実数であることを示す。分散曲線における各点は音響共振器の各動作周波数に対応する伝搬定数を示し、虚数の伝搬定数がエバネッセント波に対応し、実数の伝搬定数が進行波に対応する。音響は電極以外領域に対応する伝搬定数が虚数で電極内領域に対応する伝搬定数が実数である時のみに、エネルギーは共振器の電極領域内に収まって共振を発生させる。Ｉ型とＩＩ型バルク音響共振器の音響分散曲線は異なり、Ｉ型バルク音響共振器の音響分散曲線においてＴＥモードは対応するＴＳモードの上方に位置し、ＩＩ型バルク音響共振器の音響分散曲線においてＴＥモードは対応するＴＳモードの下方に位置する。Ｉ型とＩＩ型バルク音響共振器が共振する時に内部音響の伝搬モードも異なり、直列共振周波数と並列共振周波数付近で対応するインピーダンス値も異なる。
【００２４】
図５は共振周波数が同一のＩ型とＩＩ型バルク音響共振器の周波数応答曲線を示し、図において、横座標で周波数を示し、縦座標でインピーダンス値を示す。曲線５２０はＩ型バルク音響共振器の周波数応答曲線を示し、曲線５１０はＩＩ型バルク音響共振器の周波数応答曲線を示す。図４に示されるように、同一の共振周波数でＩ型バルク音響共振器の直列共振周波数付近でのインピーダンス値はＩＩ型バルク音響共振器の直列共振周波数付近でのインピーダンス値よりも小さい。ＩＩ型バルク音響共振器の並列共振周波数付近でのインピーダンス値はＩ型バルク音響共振器の並列共振周波数付近でのインピーダンス値よりも大きい。
【００２５】
図６は本発明の実施例に係る台形構造の圧電音響バンドパスフィルタ６００を示し、カスケードされた複数の音響バンドパスフィルタユニットを備え、前記音響バンドパスフィルタユニットは、１つの第１種類の圧電音響共振器で構成される１つの直列ブランチと、１つの第２種類の圧電音響共振器で構成される１つの接地端を有する並列ブランチと、を備え、前記直列ブランチのいずれかの一端が前記並列ブランチの非接地端に接続され、前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さく、前記第１種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さい。前記第１種類の圧電音響共振器と第２種類の圧電音響共振器は異なる直列共振周波数と並列共振周波数を有し、前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数が前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数に等しい又は近いようにする（第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数が前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数に近いとは、第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数と前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数との差の絶対値が予め設定された閾値以下であることを意味する）。前記第１種類の圧電音響共振器と前記第２種類の圧電音響共振器は薄膜バルク音響共振器であってもよく、固体実装型共振器であってもよい。
【００２６】
つまり、本発明の実施例に係る圧電音響バンドパスフィルタは従来の台形構造の音響バンドパスフィルタと類似し、音響バンドパスフィルタユニット６０１、６０２、……、６０ｎをカスケードしてなる。音響バンドパスフィルタユニット６０１は、直列ブランチに接続される直列共振器６０１−１と並列ブランチに接続される並列共振器６０１−２とを備える。音響バンドパスフィルタユニット６０２、６０３、……、６０ｎは音響バンドパスフィルタユニット６０１と類似する。図６において、音響バンドパスフィルタユニット６０１、６０２、……、６０ｎを構成する直列共振器６０１−１、６０２−１、……、６０ｎ−１と並列共振器６０１−２、６０２−２、……、６０ｎ−２は薄膜バルク音響共振器ＦＢＡＲと固体実装型共振器ＳＭＲのうちの一種であってもよい。図６において、直列ブランチにおける直列共振器６０１−１、６０２−１、……、６０ｎ−１は第１種類の圧電音響共振器であり、Ｉ型音響分散特性を有するＩ型バルク音響共振器であり、前記共振器の直列共振周波数付近でのインピーダンス値が極小になり、並列ブランチにおける並列共振器６０１−２、６０２−２、……、６０ｎ−２は第２種類の圧電音響共振器であり、ＩＩ型音響分散特性を有するＩＩ型バルク音響共振器であり、前記共振器の並列共振周波数付近でのインピーダンス値が極大になる。
【００２７】
上記低挿入損失の圧電音響バンドパスフィルタの実現方法は、
１つの第１種類の圧電音響共振器で１つの直列ブランチを構成するステップと、
１つの第２種類の圧電音響共振器で接地端を有する１つの並列ブランチを構成するステップと、
前記直列ブランチのいずれかの一端を前記並列ブランチの非接地端に接続して１つの音響バンドパスフィルタユニットを形成するステップと、
複数の前記音響バンドパスフィルタユニットをカスケードするステップと、を含み、
前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の直列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さく、
前記第１種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値が前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数でのインピーダンス値よりも小さい。
【００２８】
前記第１種類の圧電音響共振器の直列共振周波数は前記第２種類の圧電音響共振器の並列共振周波数に等しい又は近い。
【００２９】
前記第１種類の圧電音響共振器は、Ｉ型音響分散特性を有することにより、前記共振器の直列共振周波数付近でのインピーダンス値が極小になる。前記第２種類の圧電音響共振器は、ＩＩ型音響分散特性を有することにより、前記共振器の並列共振周波数付近でのインピーダンス値が極大になる。前記第１種類の圧電音響共振器と前記第２種類の圧電音響共振器は薄膜バルク音響共振器又は固体実装型共振器である。前記第１種類の圧電音響共振器と第２種類の圧電音響共振器は、下部電極層、圧電体層及び上部電極層を備えた基本積層構造を有し、前記下部電極層と上部電極層の材料は銅、アルミニウム、モリブデン、白金、金、及びタングステンのいずれかの一つであり、前記圧電体層の材料は窒化アルミニウム、酸化亜鉛、及びチタン酸ジルコン酸鉛のいずれかの一つである。
【００３０】
図７は図１の直列共振器１０１−１と並列共振器１０１−２及び図６の直列共振器６０１−１と並列共振器６０１−２の周波数応答曲線図を示す。前記直列共振器１０１−１と並列共振器１０１−２がいずれもＩ型バルク音響共振器であることを例として、本発明の直列共振器６０１−１及び並列共振器６０１−２の周波数応答と比較する。図において横座標で周波数を示し、縦座標でインピーダンスを示す。曲線７１０は従来の台形音響バンドパスフィルタ１００の並列ブランチにおける並列共振器１０１−２の周波数応答曲線を示し、曲線７２０は従来の台形音響バンドパスフィルタ１００の直列ブランチにおける直列共振器１０１−１の周波数応答曲線を示す。曲線７３０は本発明に係る台形音響バンドパスフィルタ６００の並列ブランチにおける並列共振器６０１−２の周波数応答曲線を示し、曲線７４０は本発明に係る台形音響バンドパスフィルタ６００の直列ブランチにおける直列共振器６０１−１の周波数応答曲線を示す。従来の台形音響バンドパスフィルタの共振器に比べて、直列共振器６０１−１の直列共振周波数付近でのインピーダンス値が直列共振器１０１−１の直列共振周波数付近でのインピーダンス値に相当するが、並列共振器６０１−２の並列共振周波数付近でのインピーダンス値が並列共振器１０１−２の並列共振周波数付近でのインピーダンス値よりも大きい。
【００３１】
図８は図１の圧電音響バンドパスフィルタユニット１０１と図６の圧電音響バンドパスフィルタユニット６０１の周波数応答曲線図を示し、前記音響バンドパスフィルタユニット１０１の直列共振器１０１−１と並列共振器１０１−２がいずれもＩ型バルク音響共振器であることを例として、本発明の音響バンドパスフィルタユニット６０１の周波数応答と比較する。曲線８１０はＩ型バルク音響共振器のみで構成される従来の台形圧電音響バンドパスフィルタ１００の音響バンドパスフィルタユニット１０１の周波数応答曲線を示し、曲線８２０は本発明に係る台形音響圧電バンドパスフィルタ６００の音響バンドパスフィルタユニット６０１の周波数応答曲線を示す。図において、横座標で周波数を示し、縦座標で挿入損失の大きさを示す。図８に示されるように、本発明の実施例に係る音響バンドパスフィルタユニット６０１は従来の音響バンドパスフィルタユニット１０１の帯域阻止性能とほぼ同様である。同時に、６０１−２の並列共振周波数付近でのインピーダンス値が共振器１０１−２の並列共振周波数付近でのインピーダンス値よりも大きいので、音響バンドパスフィルタユニット６０１の通過帯域の挿入損失性能は従来の音響バンドパスフィルタユニット１０１よりも優れている。
【００３２】
図７及び図８の前記従来の台形圧電音響バンドパスフィルタ１００の共振器の音響分散曲線はＩ型に限定されるものではない。上記比較例は、本発明の実施例に係る音響バンドパスフィルタの構造が帯域阻止を維持する場合に、直列共振器の直列共振周波数付近でのインピーダンス値を最小にし、並列共振器の並列共振周波数付近でのインピーダンス値を最大にすることにより、従来の台形圧電音響バンドパスフィルタよりも優れた挿入損失性能を得ることができることを説明するためのものである。
【００３３】
全体的には、本発明の実施例は、複数のバルク音響共振器から構成される台形構造の圧電音響バンドパスフィルタを提供し、直列ブランチにおけるバルク音響共振器はＩ型音響分散特性を有することにより、共振器の直列共振周波数付近でのインピーダンス値を小さくし、並列ブランチにおけるバルク音響共振器はＩＩ型音響分散特性を有することにより、共振器の並列共振周波数付近でのインピーダンス値を大きくする。従来の台形構造の圧電音響バンドパスフィルタに比べて、帯域阻止性能を維持する場合に、より優れた挿入損失性能を得て、つまり、フィルタの通過帯域の挿入損失を低減させる。
【００３４】
以上、本発明を詳細に説明したが、本発明はそれに限定されるものではない。当業者は本発明の原理に基づき様々な変更を行うことができる。従って、本発明の原理に基づき行われたいかなる変更は、本発明の保護範囲に属すると理解すべきである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の実施例によれば、圧電音響バンドパスフィルタの帯域阻止に影響を与えずに、通過帯域性能を向上させることができ、つまり通過帯域の挿入損失を低減させる。
【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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【国際調査報告】
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