(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３つのくし形電極部をそれぞれ有する縦結合共振子型の第１及び第２弾性表面波素子を有し、
第２弾性表面波素子は、第１弾性表面波素子と比べて、各くし形電極部のうち、中央のくし形電極部とそれを挟むくし形電極部との間の位相関係を反転させており、
上記第１、第２弾性表面波素子のそれぞれ一方の端子を電気的に並列に接続した不平衡端子と、上記第１、第２弾性表面波素子のそれぞれもう一方を電気的に直列に接続した平衡端子とを備えて、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置において、
上記第１、第２弾性表面波素子の、それぞれ中央のくし型電極部とそれを挟むくし型電極部との互いに隣り合わせる端部側の電極指のピッチがそれ以外の電極指のピッチよりも小さくなった狭ピッチ電極指部を有し、かつ、
上記第１弾性表面波素子のくし型電極部の狭ピッチ電極指部以外の電極指のピッチで決まる波長をλＩ１とし、第２弾性表面波素子のくし形電極部の狭ピッチ電極指部以外の電極指のピッチで決まる波長をλＩ２としたとき、ピッチ比λＩ２／λＩ１の値が、０．９９８２以上１未満であることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
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３つのくし形電極部をそれぞれ有する縦結合共振子型の第１及び第２弾性表面波素子を有し、
第２弾性表面波素子は、第１弾性表面波素子と比べて、各くし形電極部のうち、中央のくし形電極部とそれを挟むくし形電極部との間の位相関係を反転させており、
上記第１、第２弾性表面波素子のそれぞれ一方の端子を電気的に並列に接続した不平衡端子と、上記第１、第２弾性表面波素子のそれぞれもう一方を電気的に直列に接続した平衡端子とを備えて、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置において、
上記第１、第２弾性表面波素子の、それぞれ中央のくし型電極部とそれを挟むくし型電極部との互いに隣り合わせる端部側の電極指のピッチがそれ以外の電極指のピッチよりも小さくなった狭ピッチ電極指部を有し、かつ、
上記第１弾性表面波素子のくし型電極部の狭ピッチ電極指部以外の電極指のピッチ及び音速で決まる周波数をｆＩ１とし、第２弾性表面波素子のくし形電極部の狭ピッチ電極指部以外の電極指のピッチ及び音速で決まる周波数をｆＩ２としたとき、周波数比λＩ１／λＩ２の値が、０．９９８２以上１未満であることを特徴とする弾性表面波装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、近年の携帯電話機の小型化、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。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フィルタに平衡−不平衡変換機能、いわゆるバラン（balun)の機能を有するものも近年盛んに研究され、ＧＳＭ方式（Global System for Mobile communications)などを中心に使用されるようになってきた。
【０００３】
バランとは、平行二線式フィーダのような平衡線路と同軸ケーブルのような不平衡線路とを直接接続すると、不平衡電流が流れ給電線（フィーダ）自体がアンテナとして動作してしまい望ましくないので、不平衡電流を阻止し、平衡線路と不平衡線路とを整合する回路をいう。
【０００４】
平衡信号と不平衡信号との間での変換には、入力インピーダンス（例えば７５Ωの不平衡信号）と出力インピーダンス（例えば３００Ωの平衡信号）との間にて約４倍異なっているものがある。
【０００５】
そのような平衡−不平衡変換機能を備えた弾性表面波装置の基本的な構成として、図１４に示すような構成が広く用いられている。図１４の構成は、縦結合共振子型の各弾性表面波素子１０１、１０２を有している。
【０００６】
弾性表面波素子１０１は、弾性表面波の伝搬方向に沿って３つの各くし形電極部（インターディジタルトランスデューサ、以下、ＩＤＴという）１０４、１０３、１０５を備え、さらにそれらを挟むようにリフレクタ１０６、１０７を有している。
【０００７】
弾性表面波素子１０２は、弾性表面波の伝搬方向に沿って３つの各ＩＤＴ１０９、１０８、１１０を備え、さらにそれらを挟むようにリフレクタ１１１、１１２をそれぞれ有している。
【０００８】
また、上記構成では、各弾性表面波素子１０１、１０２の一方の端子を電気的に並列に接続した不平衡端子１１３と、各弾性表面波素子１０１、１０２のもう一方（他方）の端子を電気的に直列に接続した各平衡端子１１４、１１５とが設けられている。
【０００９】
弾性表面波素子１０１と弾性表面波素子１０２との間にて異なる点は、ＩＤＴ１０３とＩＤＴ１０８とが互いに反転していることである。これにより平衡端子１１４と平衡端子１１５とから出力される信号の位相は互いに１８０度異なり、不平衡端子１１３から入力される不平衡信号が平衡端子１１４と平衡端子１１５とから出力される平衡信号に変換される。
【００１０】
上記の構成において、出力インピーダンスは入力インピーダンスの約４倍となるように設定されている。また、図１４の構成において入力端子と出力端子を入れ替えると、入力インピーダンスが出力インピーダンスの約４倍で、平衡入力、不平衡出力信号を得る弾性表面波装置が得られる。
【００１１】
一方で、平衡−不平衡変換機能を備えた弾性表面波装置に対して、通過帯域外の減衰量の優れた特性も要求されている。そのような通過帯域外特性の改善の方法が、特開平６−１７７６９７号公報に開示されている。上記公報では、図１５に示すように、弾性表面波素子２０１のそれぞれ入出力端側に、弾性表面波共振子２０２、２０３を直列に接続された構成を用いている。
【００１２】
この構成を平衡−不平衡変換機能を備えた弾性表面波装置にも取り入れた例が図１６であり、各弾性表面波素子３０１、３０２の入力側に弾性表面波共振子３０３、３０４を、出力側に弾性表面波共振子３０５、３０６をそれぞれ直列に接続した構成とすることで、高減衰かつ平衡−不平衡変換を可能としている。
【００１３】
平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置では、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（°）反転していることが要求され、それぞれ振幅平衡度及び位相平衡度と呼ばれている。
【００１４】
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おり、また、上記各式中の〔〕は絶対値を示すためのものである。このような平衡度は、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、位相平衡度は０度とされている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現実には、図１６の構成において平衡度のズレが存在し、その値は実際に使用する上で問題となるレベルであった。その理由は、図１６における、各ＩＤＴ３０８、３０９に隣り合うＩＤＴ３０７の電極指はアース電極指であるのに対し、各ＩＤＴ３１３、３１４に隣り合うＩＤＴ３１２の電極指はシグナル電極指となる構成のためである。
【００１６】
このようにＩＤＴ−ＩＤＴ間隔部でシグナル電極とアース電極とが互いに隣り合っている場合は、ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔部に強度のピークを持つ共振モードの電流への変換効率が良くなるため、通過帯域内、特に高周波数側の挿入損失が、アース電極、またはシグナル電極同士が隣り合っている場合に比べて小さくなり、また、通過帯域幅が広くなると同時に、位相関係にずれが生じてくる。図１７に、図１６における、各弾性表面波フィルタ３２０、３２１の周波数特性及び位相特性の差を示す（１００Ωで整合を取っている。なお、特性は図１６のように構成された状態での特性である）。
【００１７】
各弾性表面波フィルタ３２０、３２１の周波数特性は、特に通過帯域の高周波数側でその差が大きくなっており、同様に位相特性も各弾性表面波フィルタ３２０、３２１の間にて完全に反転しているわけではなく、多少のずれがあるため、この差が、各弾性表面波フィルタ３２０、３２１を使って平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置を形成すると、そのまま平衡度の悪化につながる。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
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３つのＩＤＴをそれぞれ有する縦結合共振子型の第１及び第２弾性表面波素子を有し、第２弾性表面波素子は、第１弾性表面波素子と比べて、各ＩＤＴのうち、中央のＩＤＴとそれを挟むＩＤＴとの間の位相関係を反転させており、上記第１、第２弾性表面波素子のそれぞれ一方の端子を電気的に並列に接続した不平衡端子と、上記第１、第２弾性表面波素子のそれぞれもう一方を電気的に直列に接続した平衡端子とを備えて、平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置において、前記第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子とのＩＤＴのピッチを互いに異ならせたことを特徴としている。
【００１９】
上記構成によれば、第１弾性表面波素子と第２弾性表面波素子とのＩＤＴのピッチを互いに異ならせたことによって、平衡端子間の平衡度を改善できる。
【００２０】
上記弾性表面波装置においては、上記第１、第２弾性表面波素子の、それぞれ中央のくし型電極部とそれを挟むくし型電極部との互いに隣り合わせる端部側の電極指のピッチがそれ以外の電極指のピッチよりも小さくなった狭ピッチ電極指部を有し、かつ、上記第１弾性表面波素子のＩＤＴの狭ピッチ電極指部以外の電極指のピッチで決まる波長をλＩ１とし、第２弾性表面波素子のＩＤＴの狭ピッチ電極指部以外の電極指のピッチで決まる波長をλＩ２としたとき、ピッチ比λＩ２／λＩ１の値が、０．９９８２以上１未満であることを特徴としている。
【００２１】
上記弾性表面波装置では、また上記第１、第２弾性表面波素子の、それぞれ中央のくし型電極部とそれを挟むくし型電極部との互いに隣り合わせる端部側の電極指のピッチがそれ以外の電極指のピッチよりも小さくなった狭ピッチ電極指部を有し、かつ、上記第１弾性表面波素子のＩＤＴの狭ピッチ電極指部以外の電極指のピッチ及び音速で決まる周波数をｆＩ１とし、第２弾性表面波素子のＩＤＴの狭ピッチ電極指部以外の電極指のピッチ及び音速で決まる周波数をｆＩ２としたとき、周波数比λＩ１／λＩ２の値が、０．９９８２以上１未満であることを特徴としている。
【００２２】
上記構成によれば、ピッチ比λＩ２／λＩ１、もしくは周波数比ｆＩ１／ｆＩ２の値を、０．９９８２以上１未満としたことにより、平衡端子間の平衡度の改善を確実化できる。
【００２３】
第１弾性表面波素子の周波数ｆＩ１は、圧電基板と、その上に形成された第１弾性表面波素子のＩＤＴの電極占有率及び膜厚により決まる音速と、上記ＩＤＴのピッチとより決定されるものである。
【００２４】
第２弾性表面波素子の周波数ｆＩ２は、圧電基板と、その上に形成された第２弾性表面波素子のＩＤＴの電極占有率及び膜厚により決まる音速と、上記ＩＤＴのピッチとより決定されるものである。
【００２５】
なお、上記では、ＩＤＴのピッチにより、各周波数ｆＩ１、ｆＩ２を互いに異なるように設定したが、他の構成、例えば、ＩＤＴにおける一対分のピッチを他のＩＤＴのピッチと異ならせるような、弾性表面波の伝搬路方向に沿った不均一なＩＤＴピッチとし、第１及び第２弾性表面波素子の周波数の比を上記の条件とした所望の周波数特性が得られるように構成する等により各周波数ｆＩ１、ｆＩ２を互いに異なるように設定してもよい。
【００２６】
本発明の他の弾性表面波装置は、前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複数のＩＤＴをそれぞれ有する縦結合共振子型の第１及び第２弾性表面波素子を有し、第２弾性表面波素子は、第１弾性表面波素子と比べて、各ＩＤＴのうち、中央のＩＤＴとそれを挟むＩＤＴとの間の位相関係を反転させており、上記第１及び第２弾性表面波素子の少なくとも一方の端子に、それぞれ第１及び第２の一端子対弾性表面波共振子を電気的に直列に接続した構成となる第１及び第２弾性表面波フィルタを形成し、上記第１及び第２弾性表面波フィルタのそれぞれ一方の端子を電気的に並列に接続した不平衡端子と、上記第１及び第２弾性表面波フィルタのそれぞれもう一方の端子を電気的に直列に接続した平衡端子とを備えて平衡−不平衡変換機能を有する弾性表面波装置において、前記第１の一端子対弾性表面波共振子と第２の一端子対弾性表面波共振子のピッチを互いに異ならせたことを特徴としている。
【００２７】
上記構成によれば、第１の一端子対弾性表面波共振子と第２の一端子対弾性表面波共振子とのＩＤＴのピッチを互いに異ならせたことによって、平衡端子間の平衡度を改善できる。
【００２８】
上記弾性表面波装置では、第１の一端子対弾性表面波共振子のＩＤＴのピッチをλts、第２の一端子対弾性表面波共振子のＩＤＴのピッチをλtrとしたとき、λtr／λtsの値が、０．９９４以上１未満であることが望ましい。また、上記弾性表面波装置においては、第１の一端子対弾性表面波共振子の周波数をｆts、第２の一端子対弾性表面波共振子の周波数をｆtrとしたとき、ｆts／ｆtrの値が、０．９９４以上１未満であってもよい。
【００２９】
上記構成によれば、λtr／λts、もしくはｆts／ｆtrの値を、０．９９４以上１未満としたことにより、平衡端子間の平衡度の改善を確実化できる。
【００３０】
第１の一端子対弾性表面波共振子の周波数ｆtsは、圧電基板と、その上に形成された第１の一端子対弾性表面波共振子のＩＤＴの電極占有率及び膜厚により決まる音速と、上記ＩＤＴのピッチとより決定されるものである。
【００３１】
第２の一端子対弾性表面波共振子の周波数ｆtrは、圧電基板と、その上に形成された第２の一端子対弾性表面波共振子におけるＩＤＴの電極占有率及び膜厚により決まる音速と、上記ＩＤＴのピッチとより決定されるものである。
【００３２】
なお、上記では、ＩＤＴのピッチにより、各周波数ｆts、ｆtrを互いに異なるように設定したが、他の構成、例えば、ＩＤＴにおける一対分のピッチを他のＩＤＴのピッチと異ならせるような、弾性表面波の伝搬路方向に沿った不均一なＩＤＴピッチとし、第１及び第２の一端子対弾性表面波共振子における周波数の比を上記の条件とした所望の周波数特性が得られるように構成する等により各周波数ｆts、ｆtrを互いに異なるように設定してもよい。
【００３３】
【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１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３４】
本発明に係る実施の第一形態は、図１に示すように、素子構成は図１６に示す比較例に類似するが、比較例の各素子の波長の関係式が下記式（１）、本発明の実施の第一形態での各素子の波長の関係式が下記式（２）、
λＩ1 ＝λＩ2 ，λｉ1 ＝λｉ2 ，λｒ1 ＝λｒ2 ，λｔｉ1 ＝λｔｉ2 ，
λｔｏ1 ＝λｔｏ2   …（１）
λＩ1 ≠λＩ2 ，λｉ1 ≠λｉ2 ，λｒ1 ≠λｒ2 ，
（λｒ1 ／λＩ1 ＝λｒ2 ／λＩ2 ，λｉ1 ／λＩ1 ＝λｉ2 ／λＩ2 ）
λｔｉ1 ＝λｔｉ2 ，λｔｏ1 ＝λｔｏ2   …（２）
であり互いに異なる。なお、以後の実施の各形態では、ＤＣＳ受信用フィルタを例にとって説明を行っていく。
【００３５】
実施の第一形態では４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ3 からなる圧電基板２０上に弾性表面波装置の各ＩＤＴやリフレクタがアルミニウム（Ａｌ）電極によりフォトリソグラフィー法等によって形成されている。
【００３６】
ＩＤＴ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２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る。
【００３７】
このようなＩＤＴ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。上記ＩＤＴにおいては、電気信号（交流）が一方の電極指に入力されると、上記電極指の幅方向の双方向に弾性表面波が発生し圧電基板２０上にて伝搬することになる。
【００３８】
実施の第一形態の構成を詳細に説明すると、ＩＤＴ４０７の左右（弾性表面波の伝搬方向に沿って）に各ＩＤＴ４０８、４０９を配置し、これらのＩＤＴ４０８、４０７、４０９を挟み込むように、リフレクタ４１０、４１１を配置して縦結合共振子型の弾性表面波素子４０１が形成されている。
【００３９】
上記各リフレクタ４１０、４１１は、伝搬してきた弾性表面波をその伝搬方向に沿って反射するためのものである。また、ここで、各ＩＤＴ４０７、４０８、４０９では、４２２、４２４、４２５、４２７の箇所の電極指のピッチは、上記各ＩＤＴの他の箇所のピッチより小さくなっている（狭ピッチ電極指）。これにより、挿入損失を低減できる。
【００４０】
同様に弾性表面波素子４０２が弾性表面波素子４０１に対し、出力信号の位相関係が１８０度異なるように形成される以外は同様に設けられている。各弾性表面波素子４０１、４０２には、それぞれ各一端子対弾性表面波共振子４０３、４０４及び各一端子対弾性表面波共振子４０５、４０６が接続されている。これにより、各弾性表面波フィルタ４２０、４２１が形成されている。
【００４１】
ちなみに図１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。平衡信号用の各平衡端子４１８、４１９が、各一端子対弾性表面波共振子４０５、４０６をそれぞれ介してＩＤＴ４０７、４１２に接続されて設けられている。不平衡信号用の不平衡端子４１７が各一端子対弾性表面波共振子４０３、４０４を介して各ＩＤＴ４０８、４０９、４１３、４１４に接続されて設けられている。
【００４２】
各弾性表面波素子４０１、４０２の詳細な設計は、狭ピッチ電極指のピッチで決まる波長をそれぞれλｉ1 及びλｉ2 、その他の電極指のピッチで決まる波長をそれぞれλＩ1 及びλＩ2 、リフレクタの波長をそれぞれλｒ1 及びλｒ2 とすると、
交叉幅：７５μｍ
ＩＤＴ本数（４０８、４０７、４０９の順）：２０（３）／（３）２９（３）／（３）２０本（カッコ内は狭ピッチ電極指の本数、４１３、４１２、４１４も同じ）
ＩＤＴ波長λＩ1 ：２．１４２μｍ、λＩ2 ：２．１４１μｍ
狭ピッチＩＤＴ波長λｉ1 ：１．９３６μｍ、λｉ2 ：１．９３５μｍ
リフレクタ波長λＲ1 ：２．１７７μｍ、λＲ2 ：２．１７６μｍ
リフレクタ本数：１５０本
ＩＤＴ−ＩＤＴ間隔：
波長λＩ1 とλｉ1 の電極指に挟まれた箇所（図１の４２２、４２４、４２５、４２７）：０．２５λＩ1 ＋０．２５λｉ1
波長λＩ2 とλｉ2 の電極指に挟まれた箇所（図１の４２８、４３０、４３１、４３３）：０．２５λＩ2 ＋０．２５λｉ2
波長λｉ1 の電極指に挟まれた箇所（図１の４２３、４２６）０．５０λｉ1
波長λｉ2 の電極指に挟まれた箇所（図１の４２９、４３２）０．５０λｉ2
ＩＤＴ−リフレクタ間隔：０．５０λＲ
ＩＤＴｄｕｔｙ：０．６３、リフレクタｄｕｔｙ：０．５７
電極膜厚：０．０９６λＩ
である。
【００４３】
一端子対弾性表面波共振子４０３、４０４の詳細な設計は、電極指のピッチで決まる波長をそれぞれλｔｉ1 、λｔｉ2 とすると、本実施の第一形態においては、λｔｉ1 ＝λｔｉ2 であり、いずれの波長もλｔｉとすると、
交叉幅：７５μｍ
ＩＤＴ本数：２４１本
ＩＤＴ波長λｔｉ：２．０５０μｍ
電極膜厚：０．１０λｔｉ
である。
【００４４】
一端子対弾性表面波共振子４０５、４０６の詳細な設計は、電極指のピッチで決まる波長をそれぞれλｔｏ1 、λｔｏ2 とし、本実施の第一形態においては、λｔｏ1 ＝λｔｏ2 であり、いずれの波長もλｔｏとすると、
交叉幅：４０μｍ
ＩＤＴ本数：１００本
ＩＤＴ波長λｔｏ：２．１１０μｍ
電極膜厚：０．０９７λｔｏ
である。
【００４５】
次に、図２に実施の第一形態の構成での周波数に対する振幅平衡度、図３に位相平衡度のグラフを示す。比較として、前述の式（１）の波長関係を有する比較例の構成での振幅・位相平衡度の特性も示す。ＤＣＳ受信用フィルタにおける通過帯域の周波数範囲は１８０５ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚである。この範囲で最大の位相平衡度は、比較例では９度であるのに対し、実施の第一形態では６．５度と、２．５度位相平衡度が改善している。次に振幅平衡度は、比較例、実施の第一形態ともに０．８ｄＢと変化はない。
【００４６】
実施の第一形態の効果が得られた理由を説明する。従来の説明でもあったが、各ＩＤＴ４０８、４０９に隣り合うＩＤＴ４０７の電極指はアース電極であるのに対し、各ＩＤＴ４１３、４１４に隣り合うＩＤＴ４１２の電極指はシグナル電極であることが、図１の構成において平衡度を悪くしている原因の一つとなっている。これにより、下記の補正を設定しないとき、各弾性表面波フィルタ４２０、４２１間において、周波数特性及び位相特性が互いにずれ、その結果、平衡度が悪くなる。
【００４７】
実施の第一形態では、弾性表面波素子４０２の素子内における、各リフレクタ４１５、４１６及び各ＩＤＴ４１３、４１２、４１４のピッチ比を一定とし、各ＩＤＴ４１３、４１２、４１４のピッチを弾性表面波素子４０１の各ＩＤＴ４０８、４０７、４０９のピッチに対し小さく設定することで、各弾性表面波フィルタ４２０、４２１間における、相互間での周波数特性および位相特性のずれを補正し、平衡度が改善されている。
【００４８】
図４及び図５に、弾性表面波素子４０２の素子内におけるリフレクタ及びＩＤＴのピッチ比は一定で、上記ＩＤＴのピッチのみ変化させた時の、必要周波数範囲内で最大の振幅平衡度、位相平衡度の変化を調査した結果を示す。ここで、横軸は弾性表面波素子４０１のＩＤＴのピッチで決まる波長との比とした。
【００４９】
なお、弾性表面波素子４０１のＩＤＴのピッチと音速とにより決定される周波数ｆＩ1 (ｆis)と、弾性表面波素子４０２のＩＤＴのピッチと音速とにより決定される周波数ｆＩ2 (ｆir)との比ｆＩ1 ／ｆＩ2 を横軸にしてプロットした場合も、振幅平衡度、位相平衡度は、図４及び図５と同様な変化を示す。
【００５０】
振幅平衡度は、各弾性表面波素子４０１、４０２における各ＩＤＴのピッチ比（λＩ2 ／λＩ1 ）、もしくはそのピッチ及び音速で決まる周波数の比（ｆＩ1 ／ｆＩ2 ）が、約０．９９８２以上、１未満の範囲で、より好ましくは０．９９８５以上、０．９９９５以下の範囲で、同一波長（同一ピッチ）もしくは同一周波数とした時より改善している。
【００５１】
同様に位相平衡度は、０．９９９付近で最小となり、０．９９８２以上、１未満の範囲で、より好ましくは０．９９８６以上、０．９９９６以下の範囲で、同一波長（同一ピッチ）もしくは同一周波数とした時より改善している。
【００５２】
以上説明した例は図１において、中央ＩＤＴの左右ＩＤＴと隣り合う電極指がシグナル電極、左右ＩＤＴの中央ＩＤＴと隣り合う電極指がアース電極である弾性表面波素子４０２のＩＤＴのピッチを弾性表面波素子４０１に対し小さく設定させる場合の例である。
【００５３】
すなわちこの場合は、左右のＩＤＴのピッチ比を変えることで、弾性表面波フィルタ４２１の位相特性及び振幅特性を弾性表面波フィルタ４２０のそれに対し、理想的に反転する周波数ヘシフトしていることになる。
【００５４】
本実施の第一形態では、素子内におけるリフレクタ及びＩＤＴのピッチ比は一定で、ＩＤＴのピッチのみ変化させた時についてのみ説明したが、ピッチ比を一定としない場合にも特性が大きく変化しない範囲内であれば、同様の効果が得られる。
【００５５】
また、本実施の第一形態では、各弾性表面波素子４０１、４０２のＩＤＴのピッチを均一なものとして弾性表面波装置を構成しているが、例えばＩＤＴにおける一対分のピッチを他のＩＤＴのピッチと異ならせるような不均一なＩＤＴピッチとし、各弾性表面波素子４０１、４０２の周波数の比を上記の条件とした場合にも同様な効果が得られる。
【００５６】
また、本実施の第一形態では一端子対弾性表面波共振子４０３〜４０６にリフレクタを設けていないが、リフレクタを設けることでＱ値の高い特性の弾性表面波共振子としても同様の効果が得られる。
【００５７】
実施の第一形態の別の例を図６〜図８に示す。以上説明したように実施の第一形態では、２つの弾性表面波素子を用いて平衡−不平衡変換を行う弾性表面波装置において、第１の弾性表面波素子と第２の弾性表面波素子のＩＤＴのピッチを互いに異ならせることで、平衡端子間の振幅平衡度、および位相平衡度を改善した弾性表面波装置が得られる。
【００５８】
実施の第一形態では４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ3 からなる圧電基板２０を用いたが、効果が得られる原理からもわかるとおり、本発明はこの圧電基板２０に限らず、６４〜７２°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ3 、４１°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＮｂＯ3 などの圧電基板でも同様な効果が得られる。
【００５９】
以下に、本発明の実施の第二形態について説明する。実施の第二形態の基本構成は、図１と同じであるが、各素子の波長の関係式は、
λＩ1 ＝λＩ2 ，λｉ1 ＝λｉ2 ，λｒ1 ＝λｒ2 ，
λｔｉ1 ＝λｔｉ2 ，λｔｏ1 ≠λｔｏ2   …（３）
上記の式（３）のようになる。
【００６０】
実施の第一形態と異なる点は、実施の第一形態では弾性表面波素子４０１のピッチを弾性表面波素子４０２と異ならせていたが、実施の第二形態においては、一端子対弾性表面波共振子４０５のピッチを一端子対弾性表面波共振子４０６と異ならせている。
【００６１】
以下に設計の詳細について、実施の第一形態と異なる点のみを記載すると、
ＩＤＴ波長λＩ1 （λＩ2 ）：２．１４２μｍ
狭ピッチＩＤＴ波長λｉ1 （λｉ2 ）：１．９３６μｍ
リフレクタ波長λＲ：２．１７７μｍ
ＩＤＴ波長λｔｏ1 ：２．１１０μｍ、λｔｏ2 ：２．１０３μｍ
となる。
【００６２】
以下に、本実施の第二形態に関する作用・効果について説明する。図９に、実施の第二形態の構成での周波数に対する振幅平衡度、図１０に位相平衡度のグラフを示す。比較として、前記式（１）の波長関係の構成での振幅・位相平衡度の特性も示す。ＤＣＳ受信用フィルタにおける通過帯域の周波数範囲は１８０５ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚである。この範囲で最大の位相平衡度は、比較例では９度であるのに対し、実施の第二形態では７．５度と、１．５度位相平衡度が改善している。次に振幅平衡度は、比較例が０．８ｄＢであるのに対し、実施の第二形態では１．０ｄＢと０．２ｄＢ悪化している。
【００６３】
ここで、図１１に一端子対弾性表面波共振子４０６のピッチを一端子対弾性表面波共振子４０５に対して変えていった時の、ＤＣＳ受信用フィルタの使用周波数範囲（通過帯域）内で最大の振幅平衡度の変化、図１２に位相平衡度の変化を示す。横軸は、一端子対弾性表面波共振子４０６のピッチで決まる波長と一端子対弾性表面波共振子４０５のピッチで決まる波長の比を示している。
【００６４】
なお、一端子対弾性表面波共振子４０５のピッチと音速とにより決まる周波数ｆｔｏ1 （ｆts）とし、一端子対弾性表面波共振子４０６のピッチと音速とにより決まる周波数ｆｔｏ2 （ｆtr）との周波数の比ｆｔｏ1 ／ｆｔｏ2 を横軸としてプロットした場合も、振幅平衡度、位相平衡度は、図１１及び図１２と同様な変化を示す。
【００６５】
図１１を見ると、一端子対弾性表面波共振子４０６のピッチを一端子対弾性表面波共振子４０５のピッチより小さく設定することで、振幅平衡度が改善している。また、図１２を見ると、一端子対弾性表面波共振子４０６のピッチを一端子対弾性表面波共振子４０５のピッチより大きく設定することで、位相平衡度が改善している。
【００６６】
本実施の第二形態では、前述した、各弾性表面波素子４０１、４０２のピッチを互いに異ならせた場合のように、振幅平衡度、位相平衡度の両方が改善する点はないが、振幅平衡度と位相平衡度のどちらかを少し悪化させてでもどちらかを改善させたい場合に有効である。ただし、一端子対弾性表面波共振子４０６と一端子対弾性表面波共振子４０５とのピッチ比（λｔｏ2 ／λｔｏ1 ）、もしくはそのピッチ及び音速で決まる周波数の比（ｆｔｏ1 ／ｆｔｏ2 ）が０．９９４より小さくなった所で、急激に平衡度が悪化することから、その比の値は０．９９４以上であることが望ましい。
【００６７】
なお、実施の第二形態では、各平衡端子４１８、４１９側に接続された各一端子対弾性表面波共振子４０５、４０６のピッチを互いに異ならせた構成としたが、不平衡端子４１７側に接続された各一端子対弾性表面波共振子４０３、４０４のピッチを互いに異ならせた場合も同様の効果が得られる。
【００６８】
以上説明したように実施の第二形態では、２つの弾性表面波素子を用い、前記２つの弾性表面波素子の入出力側の少なくとも一方に、一端子対弾性表面波共振子を直列に接続した構造の弾性表面波装置において、前記一端子対弾性表面波共振子のピッチを左右で異ならせることで、平衡端子間の振幅平衡度、および位相平衡度の少なくとも一方を改善した弾性表面波装置が得られる。実施の第二形態の別の例を図１３に示す。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の弾性表面波装置は、以上のように、圧電基板上に、３つのＩＤＴからなる縦結合共振子型弾性表面波素子を構成し、前記弾性表面波素子を２つ用いて平衡−不平衡変換可能な弾性表面波装置において、左右で前記弾性表面波素子におけるＩＤＴのピッチを異ならせる、もしくは前記弾性表面波素子の入出力側少なくとも一方に一端子対弾性表面波共振子を直列に接続した構造である場合は、左右で前記一端子対弾性表面波共振子のピッチを異ならせることで、平衡端子間の平衡度を改善した弾性表面波装置が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の第一形態に関する弾性表面波装置の概略構成図である。
【図２】上記実施の第一形態と比較例の振幅平衡度をそれぞれ示すグラフである。
【図３】上記実施の第一形態と比較例の位相平衡度をそれぞれ示すグラフである。
【図４】図１に記載の弾性表面波素子４０２の素子内におけるリフレクタ及びＩＤＴのピッチ比は一定で、上記ＩＤＴのピッチのみ変化させた時の振幅平衡度の変化を示すグラフである。
【図５】図１に記載の弾性表面波素子４０２の素子内におけるリフレクタ及びＩＤＴのピッチ比は一定で、上記ＩＤＴのピッチのみ変化させた時の位相平衡度の変化を示すグラフである。
【図６】上記実施の第一形態の一変形例を示す弾性表面波装置の概略構成図である。
【図７】上記実施の第一形態における他の変形例を示す弾性表面波装置の概略構成図である。
【図８】上記実施の第一形態のさらに他の変形例を示す弾性表面波装置の概略構成図である。
【図９】本発明に係る実施の第二形態に関する弾性表面波装置と比較例の振幅平衡度をそれぞれ示すグラフである。
【図１０】上記実施の第二形態と比較例の位相平衡度をそれぞれ示すグラフである。
【図１１】図１における一端子対弾性表面波共振子４０６のピッチを、一端子対弾性表面波共振子４０５に対して変化させた時における振幅平衡度の変化を示すグラフである。
【図１２】図１に記載の一端子対弾性表面波共振子４０６のピッチを一端子対弾性表面波共振子４０５に対して変えていった時における位相平衡度の変化を示すグラフである。
【図１３】上記実施の第二形態の一変形例を示す弾性表面波装置の概略構成図である。
【図１４】平衡−不平衡変換機能を有し、入出力間でインピーダンスが約４倍異なる弾性表面波装置の概略構成図である。
【図１５】帯域外特性が良好となる弾性表面波装置の概略構成図である。
【図１６】帯域外特性が良好でかつ入出力でインピーダンスが約４倍異なる弾性表面波装置の概略構成図である。
【図１７】図１６における、各弾性表面波フィルタ３２０、３２１の周波数特性差（実線は弾性表面波フィルタ３２０の周波数特性及び位相特性、破線は弾性表面波フィルタ３２１の周波数特性及び位相特性）を示すグラフである。
【符号の説明】
２０    圧電基板
４０３、４０４、４０５、４０６  一端子対弾性表面波共振子
４０７、４０８、４０９、４１２、４１３、４１４  ＩＤＴ（くし形電極部）
４１０、４１１、４１５、４１６  リフレクタ
４１７  不平衡端子
４１８、４１９  平衡端子
【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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