(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＳＡＷフィルタを接続してなる弾性表面波装置であって、
通過帯域が相対的に高い周波数領域にある第１のＳＡＷフィルタと、
通過帯域が相対的に低い周波数領域にある第２のＳＡＷフィルタとを備え、
第１，第２のＳＡＷフィルタの一端が、それぞれ第１，第２の入力端または出力端とされており、第１，第２のＳＡＷフィルタの他端が接続点で接続され出力端または入力端とされており、
第１のＳＡＷフィルタの前記出力端または入力端のインピーダンスが第２のＳＡＷフィルタの通過帯域において、容量性とされており、
前記第１のＳＡＷフィルタと前記接続点との間に直列接続されており、かつ反共振周波数が第１のＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数側となり、かつ第２のフィルタの通過帯域において容量性となるように構成されている少なくとも１つの第１の一端子対ＳＡＷ共振子と、
前記第２のＳＡＷフィルタと前記接続点との間に直列接続されており、かつ反共振周波数が第２のＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数側となるように構成されている少なくとも１つの第２の一端子対ＳＡＷ共振子とをさらに備えることを特徴とする、弾性表面波装置。
【請求項２】
第１の一端子対ＳＡＷ共振子及び第２の一端子対ＳＡＷ共振子のうち少なくとも一方が複数段構成を有し、該複数段の一端子対ＳＡＷ共振子のうち、少なくとも１つの一端子対ＳＡＷ共振子のインターデジタルトランスデューサの波長が、該複数段の一端子対ＳＡＷ共振子の残りの一端子対ＳＡＷ共振子のインターデジタルトランスデューサの波長と異なることを特徴とする、請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
前記第１の一端子対ＳＡＷ共振子及び第２の一端子対ＳＡＷ共振子のうち少なくとも一方が複数段構成を有し、該複数段構成の一端子対ＳＡＷ共振子のうち、少なくとも１つの一端子対ＳＡＷ共振子の反射器の電極指の本数が、該複数段の一端子対ＳＡＷ共振子の残りの一端子対ＳＡＷ共振子の反射器の電極指の本数と異なることを特徴とする、請求項１または２に記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
第１，第２のＳＡＷフィルタ及び第１，第２の一端子対ＳＡＷ共振子が、単一の圧電基板に構成されていることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の弾性表面波装置。
【請求項５】
インダクタンス素子をさらに備え、該インダクタンス素子が、前記接続点とアース電位との間に接続されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項６】
一端側にアンテナに接続される第１のポートと、他端側に送信機または受信機に接続される第２，第３のポートが設けられている弾性表面波装置と、
前記弾性表面波装置の第２，第３のポートに接続された送信または受信回路とを備え、
前記弾性表面波装置が、
第１，第２のポート間に接続されており、通過帯域が相対的に高い周波数領域にある第１のＳＡＷフィルタと、第１，第３のポート間に接続されており、かつ通過帯域が相対的に低い周波数領域にある第２のＳＡＷフィルタとを備え、
第１のＳＡＷフィルタの前記出力端または入力端のインピーダンスが第２のＳＡＷフィルタの通過帯域において、容量性とされており、
第１のポートと第２のポートとの間において、前記第１のＳＡＷフィルタに直列に接続されており、かつ反共振周波数が第１のＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数側となり、かつ第２のフィルタの通過帯域において容量性となるように構成されている少なくとも１つの第１の一端子対ＳＡＷ共振子と、
第１のポートと第３のポートの間において前記第２のＳＡＷフィルタに直列に接続されており、かつ反共振周波数が第２のＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波側となるように構成されている少なくとも１つの第２の一端子対ＳＡＷ共振子とをさらに備えることを特徴とする、通信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のＳＡＷフィルタを組み合わせてなる弾性表面波装置に関し、より詳細には、２以上の通過帯域を有するフィルタとして用いることができ、例えば移動体通信機器等に好適に利用可能な弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信機器の高機能化が進んでおり、例えば、２つ以上の通信システムを持つマルチバンド対応の携帯電話が検討されている。このような携帯電話を実現するには、２つ以上の帯域をカバーし得る広帯域のバンドパスフィルタが必要となる。しかしながら、２つ以上の帯域をカバーし得る、低損失かつ広帯域のフィルタを単一の素子で実現することは困難であった。
【０００３】
そこで、複数のバンドパスフィルタを組み合わせて１つの部品とすることにより、２つ以上の帯域をカバーし得るフィルタ装置を構成することが試みられている。
【０００４】
例えば、特開平７−６６６７９号公報には、複数のバンドパスフィルタを組み合わせてなる分波器が開示されている。この先行技術に開示されている分波器の構成を略図的に図１に示す。
【０００５】
すなわち、入力端ＩＮ1 ，ＩＮ2 に、通過帯域が相対的に高い周波数領域にある第１のバンドパスフィルタ２と、通過帯域が相対的に低い周波数領域にある第２のバンドパスフィルタ３とが、それぞれ、接続されている。第１，第２のバンドパスフィルタ２，３の出力端は、接続点４で接続されている。なお、第１，第２のバンドパスフィルタ２，３のうち、少なくとも第２のバンドパスフィルタ３がＳＡＷフィルタにより構成されている。
【０００６】
ここでは、第２のバンドパスフィルタ３に少なくとも１個の一端子対ＳＡＷ共振子５が直列接続されている。一端子対ＳＡＷ共振子５の反共振周波数は、第１のバンドパスフィルタ２の通過帯域内または第１，第２のバンドパスフィルタ２，３の通過帯域間に位置する。すなわち、一端子対ＳＡＷ共振子５を用いることにより、通過帯域の異なる第１，第２のバンドパスフィルタ２，３のうち、通過帯域が相対的に低い周波数領域にある第２のバンドパスフィルタ３の高域側における減衰量の拡大が図られるとされている。さらに、第２のバンドパスフィルタ３側のインピーダンス整合用外部回路を簡略化することができるとされている。従って、インピーダンス整合用伝送線路６を、第１のバンドパスフィルタ２側に設けるだけでよく、第２のバンドパスフィルタ３側にはインピーダンス整合のための大きな伝送線路を形成する必要がない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記先行技術に記載の分波器において、第１のバンドパスフィルタ２側に、インピーダンス整合用の伝送線路６を接続する場合、所望の電気長の伝送線路を形成するには比較的大きなスペースが必要となる。従って、分波器全体のサイズが大きくなるという問題があった。
【０００８】
また、小型化及び高機能化のために、ＳＡＷ装置用パッケージに上記先行技術に記載の構成を内蔵した場合には、所望の特性インピーダンスを得るには伝送線路６の幅を極端に細くする必要がある。その結果、線路長分の抵抗損失により挿入損失が劣化するおそれがあった。加えて、パッケージの面積または高さが大きくなり、その点からもコストが増大するという問題もあった。
【０００９】
本発明の目的は、上述した先行技術の欠点を解消し、２以上のバンドパスフィルタを組み合わせることにより２以上の帯域をカバーし得るように構成されている弾性表面波装置であって、インピーダンス整合のための伝送線路を用いる必要がなく、小型でかつ低損失であり、さらに安価な弾性表面波装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
未だ公知ではないが、特願平８−５８０３６号には、異なる通過帯域周波数特性を有する２つのＳＡＷフィルタの入力または出力を接続点で接続し、さらに、通過帯域が高い周波数領域にあるＳＡＷフィルタと接続点との間に、相手方ＳＡＷフィルタのインピーダンスを高くするための手段として、一端子対ＳＡＷ共振子及びコンデンサを設けることにより、挿入損失の低減及びインピーダンス整合用伝送線路の省略を果たした弾性表面波装置が提案されている。この構成を、図２を参照して説明する。
【００１１】
弾性表面波装置１１では、通過帯域が相対的に高い周波数領域にある第１のＳＡＷフィルタ１２と、通過帯域が相対的に低い周波数領域にある第２のＳＡＷフィルタ１３とが用いられている。第１，第２のＳＡＷフィルタ１２，１３は、出力側の接続点１４で接続されている。なお、ＩＮ1 ，ＩＮ2 は入力端を、ＯＵＴは出力端を示す。従って、第１，第２のＳＡＷフィルタ１２，１３は、出力端側の接続点１４と、入力端ＩＮ1 ，ＩＮ2 との間で並列に接続されている。ここでは、第１，第２のＳＡＷフィルタ１２，１３と接続点１４との間に、それぞれ、一端子対ＳＡＷ共振子１５，１６が直列に接続されている。さらに、一端子対ＳＡＷ共振子１５と接続点１４との間にコンデンサ１７が直列に接続されている。
【００１２】
上記一端子対ＳＡＷ共振子１５及びコンデンサ１７は、第１のＳＡＷフィルタ１２の出力側端子において、相手方フィルタすなわち第２のＳＡＷフィルタ１３のインピーダンスを高くするための手段として設けられており、該一端子対ＳＡＷ共振子１５及びコンデンサ１７により、第１，第２のＳＡＷフィルタ１２，１３の挿入損失の劣化が抑制され、第１のＳＡＷフィルタ１２において通過帯域よりも高周波数側における減衰量の拡大が図られるとされている。さらに、第１，第２のＳＡＷフィルタ１２，１３、一端子対ＳＡＷ共振子１５，１６及びコンデンサ１７を単一の圧電基板上に構成することにより、小型化及び低コスト化を進めることが可能であるとされている。
【００１３】
しかしながら、コンデンサ１７を、例えば、インターデジタル電極構造により圧電基板上に構成した場合、上記作用を果たすための十分な静電容量を得るには、大きな面積を必要とし、圧電基板のサイズが大きくならざるを得なかった。加えて、同一圧電基板上の他のＳＡＷフィルタ１３などへの影響がないように、コンデンサ１７を構成しなければならないため、チップ上における各素子の配置が複雑になるという問題もあった。従って、インピーダンス整合用の伝送線路を用いる必要はないものの、やはり、弾性表面波装置のチップサイズの低減には限界があった。
【００１４】
また、相手方のＳＡＷフィルタ、すなわち第２のＳＡＷフィルタ１３の損失の劣化をより低減するために、コンデンサ１７の静電容量を小さくした場合には、通過帯域におけるＶＳＷＲが劣化するという問題もあった。
【００１５】
本願発明者は、上記未だ公知ではない弾性表面波装置の問題点に鑑み、より一層小型に構成することができ、低損失であり、かつ通過帯域におけるＶＳＷＲなどの特性の劣化が生じ難い弾性表面波装置について鋭意検討した結果、本発明をなすに至った。
【００１６】
すなわち、請求項１に記載の発明は、複数のＳＡＷフィルタを接続してなる弾性表面波装置であって、通過帯域が相対的に高い周波数領域にある第１のＳＡＷフィルタと、通過帯域が相対的に低い周波数領域にある第２のＳＡＷフィルタとを備え、第１，第２のＳＡＷフィルタの一端が、それぞれ第１，第２の入力端または出力端とされており、第１，第２のＳＡＷフィルタの他端が接続点で接続され出力端または入力端とされており、第１のＳＡＷフィルタの前記出力端または入力端のインピーダンスが第２のＳＡＷフィルタの通過帯域において、容量性とされており、前記第１のＳＡＷフィルタと前記接続点との間に直列接続されており、かつ反共振周波数が第１のＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数側となり、かつ第２のフィルタの通過帯域において容量性となるように構成されている少なくとも１つの第１の一端子対ＳＡＷ共振子と、前記第２のＳＡＷフィルタと前記接続点との間に直列接続されており、かつ反共振周波数が第２のＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数側となるように構成されている少なくとも１つの第２の一端子対ＳＡＷ共振子とをさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、第１の一端子対ＳＡＷ共振子及び第２の一端子対ＳＡＷ共振子のうち少なくとも一方が複数段構成を有し、該複数段の一端子対ＳＡＷ共振子のうち、少なくとも１つの一端子対ＳＡＷ共振子のインターデジタルトランスデューサの波長が、該複数段の一端子対ＳＡＷ共振子の残りの一端子対ＳＡＷ共振子のインターデジタルトランスデューサの波長と異なることを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、前記第１の一端子対ＳＡＷ共振子及び第２の一端子対ＳＡＷ共振子のうち少なくとも一方が複数段構成を有し、該複数段構成の一端子対ＳＡＷ共振子のうち、少なくとも１つの一端子対ＳＡＷ共振子の反射器の電極指の本数が、該複数段の一端子対ＳＡＷ共振子の残りの一端子対ＳＡＷ共振子の反射器の電極指の本数と異なることを特徴とする。
【００１９】
好ましくは、請求項４に記載のように、第１，第２のＳＡＷフィルタ、第１，第２の一端子対ＳＡＷ共振子は、同一圧電基板に構成され、それによってより一層小型化が図られる。
また、好ましくは、請求項５に記載のように、インダクタンス素子がさらに備えられており、該インダクタンス素子が上記接続点とアース電位との間に接続される。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、本発明に係る弾性表面波装置を用いた通信機であって、一端側にアンテナに接続される第１のポートと、他端側に送信機または受信機に接続される第２，第３のポートが設けられている弾性表面波装置と、前記弾性表面波装置の第２，第３のポートに接続された送信または受信回路とを備え、前記弾性表面波装置が、第１，第２のポート間に接続されており、通過帯域が相対的に高い周波数領域にある第１のＳＡＷフィルタと、第１，第３のポート間に接続されており、かつ通過帯域が相対的に低い周波数領域にある第２のＳＡＷフィルタとを備え、第１のＳＡＷフィルタの前記出力端または入力端のインピーダンスが第２のＳＡＷフィルタの通過帯域において、容量性とされており、第１のポートと第２のポートとの間において、前記第１のＳＡＷフィルタに直列に接続されており、かつ反共振周波数が第１のＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数側となり、かつ第２のフィルタの通過帯域において容量性となるように構成されている少なくとも１つの第１の一端子対ＳＡＷ共振子と、第１のポートと第３のポートの間において前記第２のＳＡＷフィルタに直列に接続されており、かつ反共振周波数が第２のＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波側となるように構成されている少なくとも１つの第２の一端子対ＳＡＷ共振子とをさらに備えることを特徴とする、通信機である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る弾性表面波装置の非限定的な実施例につき説明する。
【００２２】
図３は、本発明の一実施例に係る弾性表面波装置の回路構成を示す図である。弾性表面波装置２１は、通過帯域が異なる第１のＳＡＷフィルタ２２と、第２のＳＡＷフィルタ２３とを出力側で接続点２４において接続した構成を有する。すなわち、入力端ＩＮ1 に、相対的に通過帯域が高周波数領域にある第１のＳＡＷフィルタ２２が接続されており、入力端ＩＮ2 に相対的に通過帯域が低周波数領域にある第２のＳＡＷフィルタ２３が接続されている。
【００２３】
図１７は、本発明の一実施例に係る弾性表面波装置の具体的な構成を示す模式的平面図であり、図１８は、該弾性表面波装置をパッケージ内に収納してなる構造を示す断面図である。
【００２４】
図１７から明らかなように、弾性表面波装置２１は、矩形の圧電基板３１を用いて構成されている。圧電基板３１は、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスなどの圧電セラミックス、あるいは水晶、ＬｉＴａＯ3 、ＬｉＮｂＯ3 などの圧電単結晶により構成することができ、本実施例では、３６°Ｙ−Ｘ  ＬｉＴａＯ3 基板により構成されている。
【００２５】
圧電基板３１上には、入力端子ＩＮ1 ，ＩＮ2 が導電膜を形成することにより構成されている。入力端子ＩＮ1 には、第１のＳＡＷフィルタ２２が接続されている。ＳＡＷフィルタ２２は、３個のＩＤＴ２２ａ〜２２ｃを有する。中央のＩＤＴ２２ｂの一方のくし歯電極が入力端ＩＮ1 に接続されており、他方のくし歯電極は接地されている。また、ＩＤＴ２２ａ，２２ｃの一方のくし歯電極が接地されており、他方のくし歯電極は、接続点３２に接続されている。ＩＤＴ２２ａ〜２２ｃの設けられている領域の表面波伝搬方向両側には反射器２２ｄ，２２ｅが形成されている。
【００２６】
他方、入力端子ＩＮ2 には、第２のＳＡＷフィルタ２３が接続されている。第２のＳＡＷフィルタ２３は、３個のＩＤＴ２３ａ〜２３ｃを有する。中央のＩＤＴ２３ｂの一方のくし歯電極が接地されており、他方のくし歯電極は、後述するＳＡＷ共振子２５に接続されている。ＩＤＴ２３ａ，２３ｃの一方のくし歯電極が接地されており、他方のくし歯電極が接続点３３に接続されており、該接続点３３が入力端子ＩＮ2 に接続されている。
【００２７】
ＩＤＴ２３ａ〜２３ｃが設けられている領域の表面波伝搬方向両側には、反射器２３ｄ，２３ｅが形成されている。
また、接続点３２と接続点２４との間に一端子対ＳＡＷ共振子２６，２７が直列に接続されている。一端子対ＳＡＷ共振子２６は、ＩＤＴ２６ａと、ＩＤＴ２６ａの表面波伝搬方向両側に配置された反射器２６ｂ，２６ｃとを有する。一端子対ＳＡＷ共振子２７についても、同様に、中央に配置されたＩＤＴ２７ａと、両側に配置された反射器２７ｂ，２７ｃとを有する。一端子対ＳＡＷ共振子２７の一端が接続点２４に接続されている。
【００２８】
また、第２のＳＡＷフィルタ２３の中央のＩＤＴ２３ｂの一方のくし歯電極と、接続点２４との間に、一端子対ＳＡＷ共振子２５が接続されている。一端子対ＳＡＷ共振子２５は、中央に配置されたＩＤＴ２５ａと、その両側に配置された反射器２５ｂ，２５ｃとを有する。
【００２９】
接続点２４は、出力端子ＯＵＴに接続されている。
上記圧電基板３１上に形成された第１，第２のＳＡＷフィルタ２２，２３、一端子対ＳＡＷ共振子２５〜２７、入力端子ＩＮ1 ，ＩＮ2 及び出力端子ＯＵＴは、何れも、圧電基板３１上に、Ａｌなどの導電性材料をパターニングすることにより形成されている。
【００３０】
このように、単一の圧電基板３１上に、上述した実施例の各素子を構成することにより、複数の通過帯域を有する弾性表面波装置２１の小型化を容易に図ることができる。また、上記各電極は、Ａｌなどの導電性材料を圧電基板３１上においてパターニングすることにより同時に形成することができるため、製造工程が煩雑化することもない。
【００３１】
上記弾性表面波装置２１は、例えば図１８に示すように、通常の弾性表面波フィルタと同様にパッケージに内蔵させることができる。すなわち、図１８に示す弾性表面波装置３４では、絶縁性セラミックスよりなるパッケージ３５内に弾性表面波装置２１が収納されている。パッケージ３５は、絶縁性セラミックスよりなるセラミック基板３５ａ上に矩形枠状の枠材３５ｂ，３５ｃを積層してなるパッケージ本体３５ｄを有する。パッケージ本体３５ｄの開口３５ｅ内に弾性表面波装置２１が配置され、かつセラミック基板３５ａに固定されている。弾性表面波装置２１の入力端子、出力端子並びにアース電位に接続される電極（図１７に斜線のハッチングを付して示した電極）は、適宜、ボンディングワイア３６ａ，３６ｂなどにより、パッケージ本体３５ｄに形成されている外部との接続のための電極に電気的に接続される。なお、開口３５ｅは、金属よりなる蓋材３７により閉成されている。
【００３２】
図１８から明らかなように、本実施例の弾性表面波装置２１は、従来から慣用されている弾性表面波装置をパッケージ化するためのパッケージ３５を用いて通常の弾性表面波装置と同様にパッケージ内蔵型電子部品として提供することができる。
【００３３】
第１のＳＡＷフィルタ２２の通過帯域は、８７０〜８８５ＭＨｚであり、図４に、第１のＳＡＷフィルタ２２の通過帯域内外の周波数振幅特性を示す。また、図５（ａ）及び（ｂ）は、第１のＳＡＷフィルタ２２の、それぞれ、入力側及び出力側におけるインピーダンススミスチャートを示す。
【００３４】
第２のＳＡＷフィルタ２３は、その通過帯域が８１０〜８２８ＭＨｚであり、図６に第２のＳＡＷフィルタ２３の通過帯域内外の周波数振幅特性を示す。また、図７（ａ）及び（ｂ）は、第２のＳＡＷフィルタ２３の、それぞれ、入力側及び出力側におけるインピーダンススミスチャートを示す図である。
【００３５】
図３に戻り、第１のＳＡＷフィルタ２２と、接続点２４との間には、複数段の一端子対ＳＡＷ共振子、すなわち第１の一端子対ＳＡＷ共振子２６，２７が直列に接続されている。ここで、一端子対ＳＡＷ共振子２６，２７は、その反共振周波数が、第１のＳＡＷフィルタ２２の通過帯域よりも高周波数側に位置するように、第１のＳＡＷフィルタ２２に直列に接続されている。
【００３６】
上記一端子対ＳＡＷ共振子２６と一端子対ＳＡＷ共振子２７とは同様に構成されており、図８に一端子対ＳＡＷ共振子２６の周波数振幅特性を代表して示すこととする。
【００３７】
また、図９（ａ）及び（ｂ）は、第１のＳＡＷフィルタ２２の出力側に、上記２段の一端子対ＳＡＷ共振子２６，２７を直列接続した構成の、それぞれ、入力端及び出力端における通過帯域内外のインピーダンススミスチャートを示す図である。
【００３８】
第１のＳＡＷフィルタ２２自体の出力側インピーダンススミスチャートを示す図５（ｂ）と図９（ｂ）とを比較すると、図９（ｂ）では、一端子対ＳＡＷ共振子２６，２７を接続したことにより、８１０〜８２８ＭＨｚにおけるインピーダンスが高くなっていることがわかる。
【００３９】
図１０は、図３に示したように第１のＳＡＷフィルタ２２が接続されている本実施例における第１のＳＡＷフィルタ２２側における通過帯域内外の周波数振幅特性及びＶＳＷＲを示す。ここで、接続点２４とアース電位との間には、１０ｎＨのインピーダンス整合用インダクタンス素子２８が接続されている。また、第２のＳＡＷフィルタ２３の入力側は５０Ωで終端されている。
【００４０】
なお、破線で示す周波数振幅特性は、縦軸の右側に示すスケールで拡大した特性であり、以下の図１２〜図１６においても同様に、破線は拡大された周波数振幅特性を示すものとする。
【００４１】
他方、図１１（ａ）及び（ｂ）は、図２に示したように、第１のＳＡＷフィルタ１２の出力側に一端子対ＳＡＷ共振子１５を直列接続し、さらに５．５ｐＦのコンデンサ１７を直列接続した場合の、それぞれ、入力側及び出力側の通過帯域内外のインピーダンススミスチャートを示す。ここで、一端子対ＳＡＷ共振子１５としては、一端子対ＳＡＷ共振子２６と同一の特性のものが用いられている。
【００４２】
図１１（ｂ）では、一端子対ＳＡＷ共振子１５及びコンデンサ１７を接続したことにより、８１０〜８２８ＭＨｚにおけるインピーダンスが、図９（ｂ）に示すインピーダンススミスチャートの場合と同様に高くなっていることがわかる。しかしながら、図１１（ｂ）に示すインピーダンススミスチャートでは、通過帯域のインピーダンスでは、５０Ω純抵抗から容量性へのインピーダンスのずれが、図９（ｂ）に示すインピーダンススミスチャートの場合に比べて大きくなっていることがわかる。
【００４３】
図１２は、図２に示した従来の回路構成における第１のＳＡＷフィルタ１２側における通過帯域内外の周波数振幅特性である。ここでは、並列接続点１４とアース電位との間には１０ｎＨのインピーダンス整合用インダクタンス素子１８が接続されており、かつ第２のＳＡＷフィルタ１３の入力側は５０Ωで終端されている。
【００４４】
図１２を、図１０と比較すれば、図１０に示す本実施例の弾性表面波装置では、一端子対ＳＡＷ共振子のみを用いることにより、ＳＡＷフィルタ及びコンデンサを用いた従来例に比べて、挿入損失を同程度以下に抑制し得ることがわかる。また、通過帯域におけるＶＳＷＲについては、図１０に示した本実施例の弾性表面波装置の方が、図１２に示した従来例に比べて小さく、その差が０．５となっていることがわかる。さらに、図１０に示した本実施例の弾性表面波装置の周波数振幅特性では、通過帯域における高周波数側の減衰量も、図１２に示した従来例の場合に比べて約３ｄＢ大きいことがわかる。
【００４５】
図１３は、図３に示すように構成された弾性表面波装置における第２のＳＡＷフィルタ２３の通過帯域内外の周波数振幅特性を示す。ここで、並列接続点２４とアース電位との間には、１０ｎＨのインピーダンス整合用インダクタンス素子２８が接続されており、かつ第１のＳＡＷフィルタ２２の入力側は５０Ωで終端されている。
【００４６】
図１３から、一端子対ＳＡＷ共振子２６，２７を用い、第１のＳＡＷフィルタ２２の出力側の８１０〜８２８ＭＨｚにおけるインピーダンスを高めることにより、第２のＳＡＷフィルタ２３側においても、良好な通過帯域特性及び減衰特性が得られていることがわかる。
【００４７】
他方、図１４は、図３に示した実施例の回路図に従って接続された際の第１のＳＡＷフィルタ側における通過帯域内外の周波数振幅特性であり、ここでは、２段の一端子対ＳＡＷ共振子２６，２７のうち、一方の一端子対ＳＡＷ共振子のＩＤＴの波長を他方の一端子対ＳＡＷ共振子のＩＤＴの波長と異ならせ、周波数を２．５ＭＨｚ高くしている。また、並列接続点２４とアース電位との間には、１０ｎＨのインピーダンス整合用インダクタンス素子２８が接続されており、かつ第２のＳＡＷフィルタ２３の入力側は５０Ωで終端されている。
【００４８】
図１４と図１０とを比較すれば、図１４では、通過帯域内のリップルが低減されていることがわかる。すなわち、一端子対ＳＡＷ共振子では、ＩＤＴの両側に備えられた反射器の影響により、第１のＳＡＷフィルタ２２の通過帯域内にリップルが発生する。従って、同一特性の一端子対ＳＡＷ共振子２６，２７を直列接続し２段構成とすると、そのリップルがより強く表れることになる。そこで、図１４に示す変形例では、一端子対ＳＡＷ共振子２６と、一端子対ＳＡＷ共振子２７との周波数を異ならせることにより、上記通過帯域内のリップルが相殺されており、結果として、通過帯域内リップルが低減されている。なお、本変形例では、一端子対ＳＡＷ共振子２６，２７におけるＩＤＴの波長を異ならせていたが、それに代えて、あるいはこれに加えて、一端子対ＳＡＷ共振子２６の反射器の電極指の本数を、一端子対ＳＡＷ共振子２７の反射器の電極指の本数と異ならせてもよく、同様に通過帯域内リップルを低減することができる。
【００４９】
図１５は、比較のために作成した弾性表面波装置の通過帯域内外の周波数振幅特性を示す。この弾性表面波装置は、第１のＳＡＷフィルタ２２の出力端と、第２のＳＡＷフィルタ２３の出力端とを直接接続した構成を有し、図１５は、この場合の第１のＳＡＷフィルタ２２側における通過帯域内外の周波数振幅特性を示す。なお、ここで、第１，第２のＳＡＷフィルタの接続点とアースとの間には、１０ｎＨインピーダンス整合用インダクタンス素子が接続されており、かつ第２のＳＡＷフィルタ２３の入力側は５０Ωで終端されている。
【００５０】
図１０，図１４及び図１５を比較すれば明らかなように、図１５に示す周波数振幅特性では、第１のＳＡＷフィルタにおける損失の劣化は小さいものの、通過帯域内ＶＳＷＲが大きくなり及び通過帯域の高周波数側における減衰量が小さくなっていることがわかる。
【００５１】
図１６は、図１５に示した特性を有する比較のために用意した弾性表面波装置の第２のＳＡＷフィルタ側における通過帯域内外の周波数振幅特性を示す。ここで、並列接続点とアース電位との間には１０ｎＨのインピーダンス整合用インダクタンス素子が接続されており、かつ第１のＳＡＷフィルタ２２の入力側は５０Ωで終端されている。
【００５２】
また、図１３と図１６とを比較すれば明らかなように、図１６では、第２のＳＡＷフィルタ２３における挿入損失が大きいことがわかる。
図１９は、本発明に係る弾性表面波装置を用いた構成された通信機の一例を示す回路図である。
【００５３】
本実施例の通信機４１では、弾性表面波装置２１と、送信もしくは受信回路４５，４６とが備えられている。弾性表面波装置２１は、アンテナ４２に接続される第１のポート２１Ａを有する。ポート２１Ａは、入力端または出力端を構成する。また、弾性表面波装置２１は、第２，第３のポート２１Ｂ，２１Ｃを備える。第２，第３のポート２１Ｂ，２１Ｃは、出力端または入力端を構成するものである。
【００５４】
また、弾性表面波装置２１では、図３に示した実施例の弾性表面波装置と同様に、通過帯域が異なる第１のＳＡＷフィルタ２２と、第２のＳＡＷフィルタ２３とが構成されている。
【００５５】
第１のＳＡＷフィルタ２２は、通過帯域が相対的に高い周波数領域にあり、第２のＳＡＷフィルタ２３は、通過帯域が相対的に低い周波数領域にある。
前述した第１のポート２１Ａと、第２のポート２１Ｂとの間には、上記第１のＳＡＷフィルタ２２が接続されている。また、第１のＳＡＷフィルタ２２と直列に、少なくとも１つの、本実施例では、２個の第１の一端子対ＳＡＷ共振子２６，２７が直列に接続されている。この一端子対ＳＡＷ共振子２６，２７は、反共振周波数が、第１のＳＡＷフィルタ２２の通過帯域よりも高周波数側となるように構成されている。
【００５６】
他方、第１ポート２１Ａと、第３のポート２１Ｃとの間には、上記第２のＳＡＷフィルタ２３が接続されており、かつ第２のＳＡＷフィルタ２３と直列に第２の一端子対ＳＡＷ共振子２５が接続されている。第２の一端子対ＳＡＷ共振子２５は、その反共振周波数が、第２のＳＡＷフィルタ２３の通過帯域よりも高周波側となるように構成されている。また、第２の一端子対ＳＡＷ共振子２５は、複数直列に接続されていてもよい。
【００５７】
従って、この弾性表面波装置２１は、図３に示した弾性表面波装置とほぼ同様に構成されているので、弾性表面波装置２１の具体的な構成及び作用については、図３を参照して行った説明を引用することにより、省略する。
【００５８】
本実施例の通信機では、弾性表面波装置２１の第１のポート２１Ａが、アンテナ４２に対し、アンテナ線４３により接続されている。他方、第２，第３のポート２１Ｂ，２１Ｃが、送信または受信回路４５，４６に接続されている。なお、送信または受信回路とは、送信回路及び受信回路のいずれであってもよいことを意味する。すなわち、第２，第３のポート２１Ｂ，２１Ｃには、送信回路４５，４６が接続されてもよく、受信回路４５，４６が接続されてもよく、送信回路４５及び受信回路４６あるいは送信回路４６及び受信回路４５が接続されていてもよい。
このように、弾性表面波装置２１を用いることにより、小型であり、かつ弾性表面波装置２１の利点を活かした通信機を容易に構成することができる。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明に係る弾性表面波装置では、通過帯域が異なる第１，第２のＳＡＷフィルタの一端が、それぞれ第１，第２の入力端または出力端とされており、他端が接続点で接続されて出力端または入力端とされている構成において、第１のＳＡＷフィルタと上記接続点との間に、反共振周波数が第１のＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数側となるように少なくとも１つの第１の一端子対ＳＡＷ共振子が接続されており、第２のＳＡＷフィルタと上記接続点との間に、その反共振周波数が第２のＳＡＷフィルタの通過帯域よりも高周波数側となるように少なくとも１つの第２の一端子対ＳＡＷ共振子が直列に接続されているため、第１の一端子対ＳＡＷ共振子により、第２のＳＡＷフィルタの通過帯域における第１のＳＡＷフィルタのインピーダンスが高められ、第２の一端子対ＳＡＷ共振子により第１のＳＡＷフィルタの通過帯域における第２のＳＡＷフィルタのインピーダンスが高められる。従って、第１，第２のＳＡＷフィルタの挿入損失の劣化を抑制しつつ、それぞれの通過帯域よりも高周波数側における減衰量の拡大が図られる。
【００６０】
加えて、前述した一端子対ＳＡＷ共振子とコンデンサとを用いた未だ公知ではない先行技術に記載の構成では、コンデンサ構成部分により圧電基板サイズが大きくなるという問題があったのに対し、一端子対ＳＡＷ共振子を用いた本発明の構成によれば、圧電基板のサイズを大きくすることなく、第１のＳＡＷフィルタの挿入損失の低減及び通過帯域内ＶＳＷＲの劣化を抑制することができる。
【００６１】
また、請求項２に記載のように、第１，第２の一端子対ＳＡＷ共振子のうち、少なくとも一方を複数段構成とし、該複数段の一端子対ＳＡＷ共振子において、少なくとも１つの一端子対ＳＡＷ共振子のＩＤＴの波長を、他の一端子対ＳＡＷ共振子のＩＤＴの波長と異ならせた場合には、第１のＳＡＷフィルタの通過帯域内リップルを効果的に低減することができる。
【００６２】
さらに、請求項３に記載のように、一端子対ＳＡＷ共振子を複数段備えた構成において、少なくとも１つの一端子対ＳＡＷ共振子の反射器の電極指の本数を、他の一端子対ＳＡＷ共振子の反射器の電極指の本数と異ならせた場合においても、同様に、第１，第２のＳＡＷフィルタの通過帯域内リップルを効果的に低減することができる。
【００６３】
請求項４に記載のように、第１，第２のＳＡＷフィルタ及び第１，第２の一端子対ＳＡＷ共振子を単一の圧電基板に構成した場合には、圧電基板１０において、各素子を構成するための電極を容易に形成し得るため、製造工程を煩雑化させることなく、本発明の弾性表面波装置を構成することができると共に、本発明に係る弾性表面波装置の小型化及び低コスト化をより一層進めることが可能となる。
【００６４】
請求項６に記載のように、請求項１に記載の発明に係る弾性表面波装置を２つの送信または受信回路と接続することにより、ダイバーシティ方式の通信機に適した通信機を構成することができる。この場合、本発明に係る弾性表面波装置を用いているため、通過帯域近傍における素子域の減衰量を増大させることができ、従って、選択度に優れた通信機を構成することができると共に、各ＳＡＷフィルタ及び一端子対ＳＡＷ共振子を単一の圧電基板上に構成することができるので、その場合には、小型であり、かつ選択度に優れた通信機を容易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  通過帯域が異なる２個のバンドパスフィルタを接続してなる従来の弾性表面波装置を説明するための回路図。
【図２】  通過帯域の異なる２つのバンドパスフィルタを接続してなる従来の弾性表面波装置の他の例を示す回路図。
【図３】  本発明の一実施例に係る弾性表面波装置の回路図。
【図４】  図３に示した実施例における第１のＳＡＷフィルタの周波数振幅特性を示す図。
【図５】  （ａ）及び（ｂ）は、図３に示した実施例における第１のＳＡＷフィルタの外側の２個のＩＤＴを含む側の端子とその反対側の端子におけるインピーダンススミスチャートを示す図。
【図６】  図３に示した実施例における第２のＳＡＷフィルタの周波数振幅特性を示す図。
【図７】  （ａ）及び（ｂ）は、図３に示した実施例における第２のＳＡＷフィルタ側の２個の外側のＩＤＴを含む側の端子及びその反対側の端子におけるインピーダンススミスチャートを示す図。
【図８】  図３に示した実施例における第１の一端子対ＳＡＷ共振子の周波数振幅特性を示す図。
【図９】  （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図３に示した実施例において、第１のＳＡＷフィルタに第１の一端子対ＳＡＷ共振子２段を直列接続した構成の入力端及び出力端におけるインピーダンススミスチャートを示す図。
【図１０】  図３に示した実施例における第１のＳＡＷフィルタ２２側における周波数振幅特性及びＶＳＷＲを示す図。
【図１１】  （ａ）及び（ｂ）は、図２に示した弾性表面波装置において、第１のＳＡＷフィルタの出力側に一端子対ＳＡＷ共振子を接続し、さらにコンデンサを直列接続した場合の通過帯域内外のインピーダンススミスチャートを示す図。
【図１２】  図２に示した弾性表面波装置における第１のＳＡＷフィルタ側における通過帯域内外の周波数振幅特性及びＶＳＷＲを示す図。
【図１３】  図３に示した実施例の弾性表面波装置における第２のＳＡＷフィルタの周波数振幅特性及びＶＳＷＲを示す図。
【図１４】  図３に示した実施例に従って接続された変形例における第１のＳＡＷフィルタ側における周波数振幅特性及びＶＳＷＲを示す図。
【図１５】  比較のために用意した弾性表面波装置の第１のＳＡＷフィルタ側における周波数振幅特性及びＶＳＷＲを示す図。
【図１６】  比較のために用意した弾性表面波装置の第２のＳＡＷフィルタ側における周波数振幅特性及びＶＳＷＲを示す図。
【図１７】  図３に示した実施例の弾性表面波装置の具体的な構造例を説明するための模式的平面図。
【図１８】  図１７に示した弾性表面波装置をパッケージ内に収納した構造を説明するための断面図。
【図１９】  本発明に係る弾性表面波装置を用いて構成された通信機の一例を説明するための回路図。
【符号の説明】
２１…弾性表面波装置
２１Ａ…第１のポート
２１Ｂ…第２のポート
２１Ｃ…第３のポート
２２…第１のＳＡＷフィルタ
２３…第２のＳＡＷフィルタ
２５…第２の一端子対ＳＡＷ共振子
２６，２７…第１の一端子対ＳＡＷ共振子
ＩＮ1 ，ＩＮ2 …入力端子
ＯＵＴ…出力端子
４１…通信機
４２…アンテナ
４５，４６…送信または受信回路
【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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