JP2000286675A - 弾性表面波フィルター装置及びこれを具えた携帯電話機 - Google Patents

弾性表面波フィルター装置及びこれを具えた携帯電話機

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JP2000286675A
JP2000286675A JP11087159A JP8715999A JP2000286675A JP 2000286675 A JP2000286675 A JP 2000286675A JP 11087159 A JP11087159 A JP 11087159A JP 8715999 A JP8715999 A JP 8715999A JP 2000286675 A JP2000286675 A JP 2000286675A
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acoustic wave
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wave filter
grating
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Shuichi Yoshikawa
修一 吉川
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Sanyo Electronic Components Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大幅な設計変更や性能低下を引き起こすこと
なく、従来よりも小型化を図ることが出来る弾性表面波
フィルター装置を提供する。 【解決手段】 共通の圧電基板１３に複数の弾性表面波
フィルター３、５１、５２が形成されている弾性表面波
フィルター装置であって、各弾性表面波フィルターは、
圧電基板１３の表面に、複数の櫛形電極３１〜３３、５
３〜５５、５６〜５８を配置すると共に、該櫛形電極の
弾性表面波伝搬方向の両側にグレーティング反射器６
１、６７、６４、６５、６６を配置して構成され、隣接
する２つの弾性表面波フィルター３、５１は、櫛形電極
の片側に配置されるべきグレーティング反射器として、
１つのグレーティング反射器６７を共用している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、共通の基板上に複
数の弾性表面波フィルターが形成されている弾性表面波
フィルター装置及びこれを具えた携帯電話機に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】例えばＧＳＭ(global system for mobil
e communication)方式のデジタル携帯電話機において
は、図５に示す如く、アンテナ(１)に切換えスイッチ
(２)を介して受信側回路と送信側回路が接続されてお
り、受信側回路は、受信側前段フィルター(３)、受信側
増幅器(４)、受信側段間フィルター(５)、第１ミキサー
(６)、受信側後段フィルター(７)及び第２ミキサー(８)
を直列に接続して構成される一方、送信側回路は、ＱＰ
ＳＫ変調器(９)、送信側段間フィルター(10)、送信側増
幅器(11)及び送信側後段フィルター(12)を直列に接続し
て構成されている。
【０００３】ここで、受信側の前段フィルター(３)及び
段間フィルター(５)はそれぞれ中心周波数が９４７.５
ＭＨｚの弾性表面波フィルターによって構成されてお
り、前段フィルター(３)としては挿入損失の低い低損失
型のフィルターが、段間フィルター(５)としては帯域外
の抑圧が大きい高抑圧型のフィルターが採用されてい
る。
【０００４】ところで、近年の携帯電話機に対する小型
化の要求に応じて、上記の受信側回路の前段フィルター
(３)と段間フィルター(５)とを共通の基板上に形成し
て、１パッケージ化を図った弾性表面波装置(14)が開発
されている。図３は、該弾性表面波装置(14)の構成を表
わしており、共通の圧電基板(13)上に、前段フィルター
(３)と段間フィルター(５)とが形成されている。
【０００５】前段フィルター(３)は、３つの櫛形電極(3
1)(32)(33)の両側にグレーティング反射器(61)(62)を配
置した１次−３次縦結合二重モード弾性表面波フィルタ
ーであって、入力端子１には、アンテナ(１)から切換え
スイッチ(２)を経て供給される信号が入力され、出力端
子１から出力される信号は、前記増幅器(４)へ送出され
る。受信側段間フィルター(５)は、第１フィルター段(5
1)と第２フィルター段(52)の２段構造を有している。第
１フィルター段(51)は、３つの櫛形電極(53)(54)(55)の
両側にグレーティング反射器(63)(64)を配置した１次−
３次縦結合二重モード弾性表面波フィルターであって、
入力端子２には、前記増幅器(４)から出力される信号が
入力される。第２フィルター段(52)は、３つの櫛形電極
(56)(57)(58)の両側にグレーティング反射器(65)(66)を
配置した１次−３次縦結合二重モード弾性表面波フィル
ターであって、出力端子２から出力される信号は、前記
ミキサー(６)へ送出される。
【０００６】上記の如く前段フィルター(３)及び段間フ
ィルター(５)が形成された圧電基板(13)は、１つのパッ
ケージ内に収容されて、１パッケージ化される。これに
よって、各フィルターをそれぞれ１つのパッケージに収
容した構成に比べて、回路基板上の実装面積が小さくな
り、携帯電話機の小型化が図られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、携帯電
話機に対する小型化の要求は更に厳しいものとなってお
り、従来の弾性表面波フィルター装置において、更にパ
ッケージの小型化を図らんとした場合、櫛形電極の開口
長や指の本数を減少させたり、或いは受信側段間フィル
ター(５)を１段で構成する等の改変が必要となり、この
ためには、大幅な設計変更が必要となるばかりでなく、
帯域内通過特性や帯域外減衰特性が低下することとなっ
て、性能上の問題が生じる。
【０００８】本発明の目的は、大幅な設計変更や性能低
下を引き起こすことなく、従来よりも小型化を図ること
が出来る弾性表面波フィルター装置及びこれを用いた携
帯電話機を提供することである。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】本発明に係る弾性表面波フ
ィルター装置においては、共通の基板上に複数の弾性表
面波フィルターが形成されており、各弾性表面波フィル
ターは、前記基板の表層部に形成された圧電層の表面
に、１或いは複数の櫛形電極を配置すると共に、該櫛形
電極の弾性表面波伝搬方向の両側にグレーティング反射
器を配置して構成される。ここで、隣接する少なくとも
２つの弾性表面波フィルターは、夫々の櫛形電極の片側
に配置されるべきグレーティング反射器として、１つの
グレーティング反射器を共用している。
【００１０】具体的には、各弾性表面波フィルターは、
３つの櫛形電極の両側にグレーティング反射器を配置し
た１次−３次縦結合二重モード弾性表面波フィルターに
よって構成される。
【００１１】上記本発明の弾性表面波フィルター装置に
おいては、隣接する弾性表面波フィルターどうしでグレ
ーティング反射器が共用されているために、従来の如く
フィルター毎に２つのグレーティング反射器を配備して
いた構成に比べて、グレーティング反射器の総数が減少
して、その分だけ装置の小型化が可能となる。尚、グレ
ーティング反射器の共用によって帯域内通過特性や帯域
外減衰特性が低下しないことは、実験によって確認し
た。但し、特性を変えることなくグレーティング反射器
を共用することための条件として、元の個別のグレーテ
ィング反射器において開口長、指ピッチ、及びデューテ
ィが一致していることが必要である。
【００１２】又、本発明に係る携帯電話機は、アンテナ
(１)に切換えスイッチ(２)を介して受信側回路と送信側
回路とを接続したものであって、受信側回路は、切換え
スイッチ(２)の出力端子に対して直列に接続された前段
フィルター(３)、増幅器(４)及び段間フィルター(５)を
具えている。前段フィルター(３)及び段間フィルター
(５)はそれぞれ１或いは複数の弾性表面波フィルターに
よって構成され、各弾性表面波フィルターは、共通の基
板の表層部に形成された圧電層の表面に、１或いは複数
の櫛形電極を配置すると共に、該櫛形電極の弾性表面波
伝搬方向の両側にグレーティング反射器を配置して構成
され、隣接する少なくとも２つの弾性表面波フィルター
は、夫々の櫛形電極の片側に配置されるべきグレーティ
ング反射器として、１つのグレーティング反射器を共用
している。
【００１３】上記本発明の携帯電話機においては、受信
側回路の前段フィルター(３)と段間フィルター(５)に対
して、本発明に係る弾性表面波フィルター装置の構成が
採用されており、これによって、前段フィルター(３)及
び段間フィルター(５)からなる弾性表面波フィルター装
置の小型化、ひいては携帯電話機の小型化が可能とな
る。
【００１４】尚、前段フィルター(３)は１段の弾性表面
波フィルターにより構成して、帯域内に良好な低損失の
通過特性を付与する一方、段間フィルター(５)を第１フ
ィルター段(51)と第２フィルター段(52)の直列２段構成
として、各フィルター段に、前段フィルター(３)と同等
の特性を有する弾性表面波フィルターを採用することに
よって、前段フィルター(３)のグレーティング反射器
と、段間フィルター(５)の１つの段のグレーティング反
射器とを、同じ開口長、指ピッチ、及びデューティに形
成することが可能となり、これによって、これら２つの
グレーティング反射器を１つのグレーティング反射器で
共用することが可能となる。
【００１５】
【発明の効果】本発明に係る弾性表面波フィルター装置
及び携帯電話機においては、隣接する２つの弾性表面波
フィルターでグレーティング反射器を共用することによ
って、これらの弾性表面波フィルターを１パッケージ化
した弾性表面波フィルター装置の小型化を図っており、
弾性表面波フィルターの特性を決定する櫛形電極には何
ら改変を加えていないので、大幅な設計変更や性能低下
を引き起こすことなく、従来よりも小型化を図ることが
出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図５に示す携帯電
話機に実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明
する。図５に示す携帯電話機において、受信側回路は、
前段フィルター(３)、増幅器(４)、段間フィルター
(５)、第１ミキサー(６)、後段フィルター(７)、第２ミ
キサー(８)から構成されており、受信側回路の前段フィ
ルター(３)と段間フィルター(５)は、図１に示す如く、
共通の圧電基板(13)上に形成されて、１パッケージ化さ
れている。尚、前段フィルター(３)及び段間フィルター
(５)の中心周波数はそれぞれ９４７.５ＭＨｚである。
【００１７】前段フィルター(３)は、３つの櫛形電極(3
1)(32)(33)の両側にグレーティング反射器(61)(67)を配
置した１次−３次縦結合二重モード弾性表面波フィルタ
ーであって、入力端子１には、前記アンテナ(１)から切
換えスイッチ(２)を経て供給される信号が入力され、出
力端子１から出力される信号は、前記増幅器(４)へ送出
される。受信側段間フィルター(５)は、第１フィルター
段(51)と第２フィルター段(52)の２段構造を有してい
る。第１フィルター段(51)は、３つの櫛形電極(53)(54)
(55)の両側にグレーティング反射器(67)(64)を配置した
１次−３次縦結合二重モード弾性表面波フィルターであ
って、入力端子２には、前記増幅器(４)から出力される
信号が入力される。第２フィルター段(52)は、３つの櫛
形電極(56)(57)(58)の両側にグレーティング反射器(65)
(66)を配置した１次−３次縦結合二重モード弾性表面波
フィルターであって、出力端子２から出力される信号
は、前記ミキサー(６)へ送出される。
【００１８】この様に、前段フィルター(３)は１段の弾
性表面波フィルターにより構成されて、通過帯域内に良
好な低損失の通過特性が付与されている。一方、段間フ
ィルター(５)は、第１フィルター段(51)と第２フィルタ
ー段(52)の直列２段構成として、帯域側に高選択を得る
のに十分な減衰特性が付与されている。又、受信側段間
フィルター(５)の各フィルター段(51)(52)には、前段フ
ィルター(３)と同等の特性を有する弾性表面波フィルタ
ーを採用することによって、前段フィルター(３)のグレ
ーティング反射器(61)と、段間フィルター(５)の第１フ
ィルター段(51)のグレーティング反射器(64)とを、同じ
開口長、指ピッチ、及びデューティに形成しており、グ
レーティング反射器(67)の共用を可能としている。
【００１９】尚、グレーティング反射器を共用すべき２
つのフィルター間でグレーティング反射器の指本数が異
なる場合、例えば上記の携帯電話機では、前段フィルタ
ー(３)のグレーティング反射器(61)と段間フィルター
(５)の第１フィルター段(51)のグレーティング反射器(6
4)の間でグレーティング反射器の指本数が異なる場合、
これらの指本数の間には、下記数３の関係が成立してい
るものとする。ここで、前段フィルター(３)のグレーテ
ィング反射器(61)の指本数をｍ、段間フィルター(５)の
第１フィルター段(51)のグレーティング反射器(64)の指
本数をｎ、共用されているグレーティング反射器(67)の
指本数をｋとする。
【００２０】
【数３】０.５×ｍｉｎ(ｍ，ｎ)≦ｋ≦１.５×ｍａｘ
(ｍ，ｎ)
【００２１】即ち、共用するグレーティング反射器(67)
の指本数ｋは、共用しないグレーティング反射器(61)(6
4)の指本数ｍとｎの何れか小さい方の本数の０.５倍以
上であって、且つ指本数ｍとｎの何れか大きい方の本数
の１.５倍以下に設定する。これによって、グレーティ
ング反射器(67)の共有による性能の低下を確実に防止す
ることが出来る。本実施例では、全てのグレーティング
反射器(61)(67)(64)(65)(66)が指本数１４０本に形成さ
れている。
【００２２】図２は、グレーティング反射器(67)を共有
した図１の弾性表面波フィルター装置の前段フィルター
(３)の特性(ａ)と段間フィルター(５)の特性(ｂ)を表わ
している。一方、図４は、グレーティング反射器を共有
しない図３の弾性表面波フィルター装置の前段フィルタ
ー(３)の特性(ａ)と段間フィルター(５)の特性(ｂ)を表
わしている。これらの図から明らかな様に、グレーティ
ング反射器(67)の共有によって、受信側前段フィルター
(３)及び受信側段間フィルター(５)の何れのフィルター
においても、帯域内通過特性や帯域外減衰特性を代表す
る９１５ＭＨｚ、９３５ＭＨｚ、９６０ＭＨｚ、及び９
８０ＭＨｚでの挿入損失値に、実質的な差異は生じてお
らず、グレーティング反射器(67)の共有がフィルター特
性上の問題を生じることはない。
【００２３】図１に示す本発明の弾性表面波フィルター
装置によれば、図３に示す従来の弾性表面波フィルター
装置に比べて、グレーティング反射器の数が１つ減少し
ているので、その分だけ圧電基板(13)を小型化すること
が出来る。例えば、従来のチップサイズが１.８ｍｍ×
２.４ｍｍであったのに対し、本発明によればチップサ
イズを１.８ｍｍ×２.０ｍｍに小型化することが可能で
ある。これによってパッケージの小型化、ひいては携帯
電話機の小型化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る弾性表面波フィルター装置の平面
図である。
【図２】該弾性表面波フィルター装置における前段フィ
ルター及び段間フィルターの特性を表わすグラフであ
る。
【図３】従来の弾性表面波フィルター装置の平面図であ
る。
【図４】該弾性表面波フィルター装置における前段フィ
ルター及び段間フィルターの特性を表わすグラフであ
る。
【図５】携帯電話機の構成を表わすブロック図である。
【符号の説明】
(13) 圧電基板 (３) 受信側前段フィルター (５) 受信側段間フィルター (51) 第１フィルター段 (52) 第２フィルター段 (31)〜(33) 櫛形電極 (53)〜(55) 櫛形電極 (56)〜(58) 櫛型電極 (61) グレーティング反射器 (67) グレーティング反射器 (64) グレーティング反射器 (65) グレーティング反射器 (66) グレーティング反射器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 共通の基板上に複数の弾性表面波フィル
    ターが形成されている弾性表面波フィルター装置であっ
    て、各弾性表面波フィルターは、前記基板の表層部に形
    成された圧電層の表面に、１或いは複数の櫛形電極を配
    置すると共に、該櫛形電極の弾性表面波伝搬方向の両側
    にグレーティング反射器を配置して構成され、隣接する
    少なくとも２つの弾性表面波フィルターは、夫々の櫛形
    電極の片側に配置されるべきグレーティング反射器とし
    て、１つのグレーティング反射器を共用していることを
    特徴とする弾性表面波フィルター装置。
  2. 【請求項２】 各弾性表面波フィルターは、３つの櫛形
    電極の両側にグレーティング反射器を配置した１次−３
    次縦結合二重モード弾性表面波フィルターである請求項
    １に記載の弾性表面波フィルター装置。
  3. 【請求項３】 隣接する２つの弾性表面波フィルターに
    おいて、一方の弾性表面波フィルターのグレーティング
    反射器の指本数をｍ、他方の弾性表面波フィルターのグ
    レーティング反射器の指本数をｎ、共用されているグレ
    ーティング反射器の指本数をｋとしたとき、これらの指
    本数の間には、数１の関係が成立している請求項１又は
    請求項２に記載の弾性表面波フィルター装置。 【数１】０.５×ｍｉｎ(ｍ，ｎ)≦ｋ≦１.５×ｍａｘ
    (ｍ，ｎ)
  4. 【請求項４】 アンテナ(１)に切換えスイッチ(２)を介
    して受信側回路と送信側回路とを接続した携帯電話機に
    おいて、受信側回路は、切換えスイッチ(２)の出力端子
    に対して直列に接続された前段フィルター(３)、増幅器
    (４)及び段間フィルター(５)を具え、前段フィルター
    (３)及び段間フィルター(５)はそれぞれ１或いは複数の
    弾性表面波フィルターによって構成され、各弾性表面波
    フィルターは、共通の基板の表層部に形成された圧電層
    の表面に、１或いは複数の櫛形電極を配置すると共に、
    該櫛形電極の弾性表面波伝搬方向の両側にグレーティン
    グ反射器を配置して構成され、隣接する少なくとも２つ
    の弾性表面波フィルターは、夫々の櫛形電極の片側に配
    置されるべきグレーティング反射器として、１つのグレ
    ーティング反射器を共用していることを特徴とする携帯
    電話機。
  5. 【請求項５】 隣接する２つの弾性表面波フィルターに
    おいて、一方の弾性表面波フィルターのグレーティング
    反射器の指本数をｍ、他方の弾性表面波フィルターのグ
    レーティング反射器の指本数をｎ、共用されているグレ
    ーティング反射器の指本数をｋとしたとき、これらの指
    本数の間には、数２の関係が成立している請求項４に記
    載の携帯電話機。 【数２】０.５×ｍｉｎ(ｍ，ｎ)≦ｋ≦１.５×ｍａｘ
    (ｍ，ｎ)
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