JP2003133902A - 弾性表面波分波器 - Google Patents
弾性表面波分波器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】直列腕に流れる電流を少なくして、直列腕の印
加電力を低くし、弾性表面波フィルタの直列腕共振器の
劣化および破壊を抑制すること。 【解決手段】複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の
並列腕弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器にお
いて、前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち一つの
直列腕弾性表面波共振器の共振周波数を、他の直列腕弾
性表面波共振器の共振周波数と異ならせたことを特徴と
する。
加電力を低くし、弾性表面波フィルタの直列腕共振器の
劣化および破壊を抑制すること。 【解決手段】複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の
並列腕弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器にお
いて、前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち一つの
直列腕弾性表面波共振器の共振周波数を、他の直列腕弾
性表面波共振器の共振周波数と異ならせたことを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機等の小
型移動体通信器において、弾性表面波共振器による梯子
型構成の帯域通過形フィルタを備えた弾性表面波分波器
に関し、特に、印加電力の高い場合にも使用可能な弾性
表面波分波器に関する。
型移動体通信器において、弾性表面波共振器による梯子
型構成の帯域通過形フィルタを備えた弾性表面波分波器
に関し、特に、印加電力の高い場合にも使用可能な弾性
表面波分波器に関する。
【０００２】
【従来技術】近年、小型で、軽量な携帯電話機等の移動
体通信機器端末の開発が急激に進められている。これに
伴い、用いられる部品の小型化、高性能化が追求されて
いる。この傾向に対応するべく弾性表面波（以下、「Ｓ
ＡＷ」という）フィルタを用いたＲＦ（ラジオ周波数）
部品が開発され、用いられている。特に、図９のＳＡＷ
分波器はＲＦ部の小型化に大きく貢献するデバイスのた
め、活発に開発が行われ、一部、実用化され、用いられ
ている。
体通信機器端末の開発が急激に進められている。これに
伴い、用いられる部品の小型化、高性能化が追求されて
いる。この傾向に対応するべく弾性表面波（以下、「Ｓ
ＡＷ」という）フィルタを用いたＲＦ（ラジオ周波数）
部品が開発され、用いられている。特に、図９のＳＡＷ
分波器はＲＦ部の小型化に大きく貢献するデバイスのた
め、活発に開発が行われ、一部、実用化され、用いられ
ている。
【０００３】図９はＳＡＷ分波器の基本構成図である。
この図では、アンテナが接続されるＡＮＴ（アンテナ）
端（１００）を中心として、Ｔｘ端（送信端）（１０
１）との間にＴｘフィルタ（送信用フィルタ）（２０
０）が接続され、Ｒｘ端（受信端）（１０２）との間に
は分波線路（４００）とＲｘフィルタ（受信用フィル
タ）（３００）が接続されている。
この図では、アンテナが接続されるＡＮＴ（アンテナ）
端（１００）を中心として、Ｔｘ端（送信端）（１０
１）との間にＴｘフィルタ（送信用フィルタ）（２０
０）が接続され、Ｒｘ端（受信端）（１０２）との間に
は分波線路（４００）とＲｘフィルタ（受信用フィル
タ）（３００）が接続されている。
【０００４】これらＳＡＷデバイスとして、近年、移動
体通信機器端末の性能向上のため、通過帯域の更なる低
挿入損失化及び減衰帯城の高減衰量化された高性能ＳＡ
Ｗ分波器が要望されている。このＳＡＷ分波器は、移動
体通信機器端末における信号の分岐、生成を行うために
送信信号と受信信号が干渉しないように、図９に示す如
く、Ｔｘフィルタ（２００）、Ｒｘフィルタ（３００）
および分波線路（４００）から構成されている。
体通信機器端末の性能向上のため、通過帯域の更なる低
挿入損失化及び減衰帯城の高減衰量化された高性能ＳＡ
Ｗ分波器が要望されている。このＳＡＷ分波器は、移動
体通信機器端末における信号の分岐、生成を行うために
送信信号と受信信号が干渉しないように、図９に示す如
く、Ｔｘフィルタ（２００）、Ｒｘフィルタ（３００）
および分波線路（４００）から構成されている。
【０００５】ここで用いられる各フィルタおよび分波線
路は一般的な特性のＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓ
ｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ）方式のも
のを用いた。以下、図１を除く他の各図に示される回路
素子等は同様に一般的な特性のものを対象としている。
また、各表のデータは本発明に係るデータ以外は一般的
な特性のものに基づくデータである。表の本発明に係る
データおよび図１の回路素子等は本発明に係るＡＭＰＳ
／ＣＤＭＡ方式のものである。
路は一般的な特性のＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓ
ｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ）方式のも
のを用いた。以下、図１を除く他の各図に示される回路
素子等は同様に一般的な特性のものを対象としている。
また、各表のデータは本発明に係るデータ以外は一般的
な特性のものに基づくデータである。表の本発明に係る
データおよび図１の回路素子等は本発明に係るＡＭＰＳ
／ＣＤＭＡ方式のものである。
【０００６】図６は実装状態を示すＳＡＷ分波器の回路
構成図である。
構成図である。
【０００７】このＳＡＷ分波器は、ＡＮＴ端（１００）
においてアンテナ（１７０）に、Ｔｘ端（１０１）にお
いて高電力を出力する送信電力増幅器（１８０）におよ
びＲｘ端（１０２）において受信した小信号を増幅する
低雑音増幅器（１９０）に接続されている。
においてアンテナ（１７０）に、Ｔｘ端（１０１）にお
いて高電力を出力する送信電力増幅器（１８０）におよ
びＲｘ端（１０２）において受信した小信号を増幅する
低雑音増幅器（１９０）に接続されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記送信用フィルタ
（２００）は、高電力が印加されることとなるため、こ
の高電力の印加によっても特性劣化のないＳＡＷフィル
タであることが必要となる。この高電力化ＳＡＷフィル
タは、例えば特開平６−２９７７９号公報、特開平１０
−３０３６８２号公報および特開平１１−２５１８７１
号公報に示されている。
（２００）は、高電力が印加されることとなるため、こ
の高電力の印加によっても特性劣化のないＳＡＷフィル
タであることが必要となる。この高電力化ＳＡＷフィル
タは、例えば特開平６−２９７７９号公報、特開平１０
−３０３６８２号公報および特開平１１−２５１８７１
号公報に示されている。
【０００９】上記公報に用いられているフィルタは、図
２に示すように、送信用フィルタを構成するＳＡＷ共振
器の交差長、対数を増やして、単位電流当たりの面積を
増やして高耐電力化したＳＡＷフィルタが用いられてい
る。
２に示すように、送信用フィルタを構成するＳＡＷ共振
器の交差長、対数を増やして、単位電流当たりの面積を
増やして高耐電力化したＳＡＷフィルタが用いられてい
る。
【００１０】図２はＴｘフィルタの回路構成図である。
【００１１】このＴｘフィルタ（２００）は直列腕Ｓ１
（２１０）、Ｓ２（２１１）およびＳ３（２１２）、並
列腕Ｐ１（２２０）およびＰ２（２２１）、有極用Ｌ
（２３０）からなる梯子型フィルタに構成されている。
（２１０）、Ｓ２（２１１）およびＳ３（２１２）、並
列腕Ｐ１（２２０）およびＰ２（２２１）、有極用Ｌ
（２３０）からなる梯子型フィルタに構成されている。
【００１２】しかし、図２に示す高電力化したＳＡＷフ
ィルタを図９のＳＡＷ分波器に用いて、高電力を入力す
るようにした場合、分波器に特性劣化の生じることがわ
かってきた。そこでこの特性劣化についてみてみる。
ィルタを図９のＳＡＷ分波器に用いて、高電力を入力す
るようにした場合、分波器に特性劣化の生じることがわ
かってきた。そこでこの特性劣化についてみてみる。
【００１３】移動体通信機器端末においては、必然的に
アンテナ部のインピーダンス変化は大きい。したがっ
て、このアンテナ部（１７０）のインピーダンスの変化
による移動体通信機器端末の性能劣化が問題になる。こ
の問題点を技術的な要求に換言すると、分波器からみ
て、ＡＮＴ端（１００）、Ｒｘ端（１０２）を５０Ω
（オーム）で終端した場合と、ＡＮＴ端（１００）、Ｒ
ｘ端（１０２）を開放した場合で特性上変化のない技術
が求められることとなる。しかしながら、ＡＮＴ端（１
００）、Ｒｘ端（１０２）を開放した場合、Ｔｘフィル
タ（２００）の特性劣化もしくはその直列腕の破壊によ
って信号断の生じることが知られている。
アンテナ部のインピーダンス変化は大きい。したがっ
て、このアンテナ部（１７０）のインピーダンスの変化
による移動体通信機器端末の性能劣化が問題になる。こ
の問題点を技術的な要求に換言すると、分波器からみ
て、ＡＮＴ端（１００）、Ｒｘ端（１０２）を５０Ω
（オーム）で終端した場合と、ＡＮＴ端（１００）、Ｒ
ｘ端（１０２）を開放した場合で特性上変化のない技術
が求められることとなる。しかしながら、ＡＮＴ端（１
００）、Ｒｘ端（１０２）を開放した場合、Ｔｘフィル
タ（２００）の特性劣化もしくはその直列腕の破壊によ
って信号断の生じることが知られている。
【００１４】一方、携帯電話機等の移動体通信端末機器
における図９及び図６のＳＡＷ分波器は１本のアンテナ
を送信用および受信用に用いる機能と共に次の機能も求
められている。
における図９及び図６のＳＡＷ分波器は１本のアンテナ
を送信用および受信用に用いる機能と共に次の機能も求
められている。
【００１５】（１）アンテナが通常に動作した場合、即
ち、アンテナの人力インピーダンスが５０Ωの場合、
（２）アンテナが解放の場合、即ち、アンテナの入力イ
ンピーダンスが無限大の場合、の各場合において、特性
に変化がない機能が要求されている。
ち、アンテナの人力インピーダンスが５０Ωの場合、
（２）アンテナが解放の場合、即ち、アンテナの入力イ
ンピーダンスが無限大の場合、の各場合において、特性
に変化がない機能が要求されている。
【００１６】上記、（１）及び（２）の場合、インピー
ダンスの急激な変化の状態のため、ＳＡＷ分波器に電力
が印加される送信時のＳＡＷ分波器特性の変動および破
壊が問題となる。このＳＡＷ分波器特性の変動および破
壊は主に高電力が印加される送信用フィルタの直列腕共
振器の劣化及び破壊に起因するものであることが知られ
ている。
ダンスの急激な変化の状態のため、ＳＡＷ分波器に電力
が印加される送信時のＳＡＷ分波器特性の変動および破
壊が問題となる。このＳＡＷ分波器特性の変動および破
壊は主に高電力が印加される送信用フィルタの直列腕共
振器の劣化及び破壊に起因するものであることが知られ
ている。
【００１７】本発明は、上記の問題に鑑み、直列腕に流
れる電流を少なくして、直列腕の印加電力を低くし、弾
性表面波フィルタの直列腕共振器の劣化および破壊を抑
制することを目的とする。
れる電流を少なくして、直列腕の印加電力を低くし、弾
性表面波フィルタの直列腕共振器の劣化および破壊を抑
制することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下の手段を採用する。 （１）複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の並列腕
弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器において、
前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち一つの直列腕
弾性表面波共振器の共振周波数を、他の直列腕弾性表面
波共振器の共振周波数と異ならせたことを特徴とする。 （２）複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の並列腕
弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器において、
前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち一つの直列腕
弾性表面波共振器に印加される電力を、他の直列腕弾性
表面波共振器に印加される電力よりも小さくしたことを
特徴とする。 （３）請求項１又は２記載の弾性表面波分波器におい
て、前記複数の直列腕弾性表面波共振器は第１〜第３の
直列腕弾性表面波共振器を含んでおり、前記第２の直列
腕弾性表面波共振器は、前記第１の直列腕弾性表面波共
振器と前記第３の直列腕弾性表面波共振器との間に接続
されており、前記第２の直列腕弾性表面波共振器の共振
周波数を、前記第１又は第３の直列腕弾性表面波共振器
の周波数とは異ならせたことを特徴とする。 （４）複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の並列腕
弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器において、
前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち、高周波抵抗
が最も大きい直列腕弾性表面波共振器における高周波抵
抗を小さくするように、前記並列腕弾性表面波共振器に
分流する電流を増加する手段を設けたことを特徴とす
る。 （５）複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の並列腕
弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器において、
前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち、高周波抵抗
が最も大きい直列腕弾性表面波共振器に印加される電力
を小さくするように、前記並列腕弾性表面波共振器に分
流する電流を増加する手段を設けたことを特徴とする。 （６）請求項４又は５記載の弾性表面波分波器におい
て、前記複数の直列腕弾性表面波共振器は第１〜第３の
直列腕弾性表面波共振器を含んでおり、前記第２の直列
腕弾性表面波共振器は、前記第１の直列腕弾性表面波共
振器と前記第３の直列腕弾性表面波共振器との間に接続
されており、かつ、前記高周波抵抗が前記第１及び第３
の直列腕弾性表面波共振器の前記高周波抵抗よりも大き
いことを特徴とする。
成するために以下の手段を採用する。 （１）複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の並列腕
弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器において、
前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち一つの直列腕
弾性表面波共振器の共振周波数を、他の直列腕弾性表面
波共振器の共振周波数と異ならせたことを特徴とする。 （２）複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の並列腕
弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器において、
前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち一つの直列腕
弾性表面波共振器に印加される電力を、他の直列腕弾性
表面波共振器に印加される電力よりも小さくしたことを
特徴とする。 （３）請求項１又は２記載の弾性表面波分波器におい
て、前記複数の直列腕弾性表面波共振器は第１〜第３の
直列腕弾性表面波共振器を含んでおり、前記第２の直列
腕弾性表面波共振器は、前記第１の直列腕弾性表面波共
振器と前記第３の直列腕弾性表面波共振器との間に接続
されており、前記第２の直列腕弾性表面波共振器の共振
周波数を、前記第１又は第３の直列腕弾性表面波共振器
の周波数とは異ならせたことを特徴とする。 （４）複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の並列腕
弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器において、
前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち、高周波抵抗
が最も大きい直列腕弾性表面波共振器における高周波抵
抗を小さくするように、前記並列腕弾性表面波共振器に
分流する電流を増加する手段を設けたことを特徴とす
る。 （５）複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の並列腕
弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器において、
前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち、高周波抵抗
が最も大きい直列腕弾性表面波共振器に印加される電力
を小さくするように、前記並列腕弾性表面波共振器に分
流する電流を増加する手段を設けたことを特徴とする。 （６）請求項４又は５記載の弾性表面波分波器におい
て、前記複数の直列腕弾性表面波共振器は第１〜第３の
直列腕弾性表面波共振器を含んでおり、前記第２の直列
腕弾性表面波共振器は、前記第１の直列腕弾性表面波共
振器と前記第３の直列腕弾性表面波共振器との間に接続
されており、かつ、前記高周波抵抗が前記第１及び第３
の直列腕弾性表面波共振器の前記高周波抵抗よりも大き
いことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
【００２０】（第１実施例）図１は本発明の第１実施例
のＴｘフィルタ（２００）の回路構成図である。
のＴｘフィルタ（２００）の回路構成図である。
【００２１】図６に示す、携帯電話機等の移動体通信の
端末機器は、通常、電力増幅器（１８０）の出力端であ
るＰＡ端（１０３）の出力インピーダンスＺＰｏｕｔが
５０Ωに規定されている。この電力増幅器（１８０）の
出力電力はＳＡＷ分波器のＴｘ端（１０１）において、
Ｔｘの入力インピーダンスＺＴｉｎと電力増幅器（１８
０）の出力インピーダンスＺＰｏｕｔの関係から、ＳＡ
Ｗ分波器のＴｘ端（１０１）からＴｘフィルタ（２０
０）に入力する電力とＳＡＷ分波器のＴｘ端（１０１）
から電力増幅器（１８０）のＰＡ端（１０３）に反射す
る電力になることが知られている。
端末機器は、通常、電力増幅器（１８０）の出力端であ
るＰＡ端（１０３）の出力インピーダンスＺＰｏｕｔが
５０Ωに規定されている。この電力増幅器（１８０）の
出力電力はＳＡＷ分波器のＴｘ端（１０１）において、
Ｔｘの入力インピーダンスＺＴｉｎと電力増幅器（１８
０）の出力インピーダンスＺＰｏｕｔの関係から、ＳＡ
Ｗ分波器のＴｘ端（１０１）からＴｘフィルタ（２０
０）に入力する電力とＳＡＷ分波器のＴｘ端（１０１）
から電力増幅器（１８０）のＰＡ端（１０３）に反射す
る電力になることが知られている。
【００２２】携帯電話機等の移動体通信の端末機器にお
いて、図６のＴｘフィルタ（２００）は、図１の３個の
直列腕Ｓ１（２１０）、Ｓ２（２１１）およびＳ３（２
１２）と２個の並列腕Ｐ１（２２０）およびＰ２（２２
１）で構成された４段Ｔ型梯子型フィルタで、その交差
長および対数を表１に示す。
いて、図６のＴｘフィルタ（２００）は、図１の３個の
直列腕Ｓ１（２１０）、Ｓ２（２１１）およびＳ３（２
１２）と２個の並列腕Ｐ１（２２０）およびＰ２（２２
１）で構成された４段Ｔ型梯子型フィルタで、その交差
長および対数を表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】図３は、Ｒｘフィルタ（３００）の回路構
成図である。Ｒｘフィルタ（３００）は、図３に示す如
く、３個の直列腕Ｓ１（３１０）、Ｓ２（３１１）およ
びＳ３（３１２）と４個の並列腕Ｐ１（３２０）、Ｐ２
（３２１）、Ｐ３（３２２）およびＰ４（３２３）で構
成された６段π型フィルタもあり、その交差長および対
数を表２に示す。
成図である。Ｒｘフィルタ（３００）は、図３に示す如
く、３個の直列腕Ｓ１（３１０）、Ｓ２（３１１）およ
びＳ３（３１２）と４個の並列腕Ｐ１（３２０）、Ｐ２
（３２１）、Ｐ３（３２２）およびＰ４（３２３）で構
成された６段π型フィルタもあり、その交差長および対
数を表２に示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】図７は、Ｔｘフィルタ（２００）の集中定
数等価回路図である。
数等価回路図である。
【００２７】図８は、Ｒｘフィルタ（３００）の集中定
数等価回路図である。
数等価回路図である。
【００２８】図７において、直列腕Ｓ１（２１０）およ
びＳ３（２１２）はリアクタンスＬＳ１と容量ＣＳ１の
直列回路に容量ＣＳ０を並列接続した単位回路を２個直
列接続した回路となり、直列腕Ｓ２（２１１）はリアク
タンスＬＳ２と容量ＣＳ２の直列回路に容量ＣＳ１を並
列接続した単位回路を２個直列接続した回路となり、並
列腕Ｐ１およびＰ２はリアクタンスＬＰ１と容量ＣＰ１
の直列回路に容量ＣＰ０を並列接続した単位回路を２個
直列接続した回路となる。
びＳ３（２１２）はリアクタンスＬＳ１と容量ＣＳ１の
直列回路に容量ＣＳ０を並列接続した単位回路を２個直
列接続した回路となり、直列腕Ｓ２（２１１）はリアク
タンスＬＳ２と容量ＣＳ２の直列回路に容量ＣＳ１を並
列接続した単位回路を２個直列接続した回路となり、並
列腕Ｐ１およびＰ２はリアクタンスＬＰ１と容量ＣＰ１
の直列回路に容量ＣＰ０を並列接続した単位回路を２個
直列接続した回路となる。
【００２９】図８において、直列腕Ｓ１（３１０）、Ｓ
２（３１１）およびＳ３（３１２）はリアクタンスＬＳ
１と容量ＣＳ１の直列回路に容量ＣＳ０を並列接続した
回路となり、並列腕Ｐ２、Ｐ３およびＰ４はリアクタン
スＬＰ１と容量ＣＰ１の直列回路に容量ＣＰ０を並列接
続した回路となり、並列腕Ｐ１はリアクタンスＬＰ１と
容量ＣＰ１の直列回路に容量ＣＰ０を並列接続した単位
回路を２個直列接続した回路となる。
２（３１１）およびＳ３（３１２）はリアクタンスＬＳ
１と容量ＣＳ１の直列回路に容量ＣＳ０を並列接続した
回路となり、並列腕Ｐ２、Ｐ３およびＰ４はリアクタン
スＬＰ１と容量ＣＰ１の直列回路に容量ＣＰ０を並列接
続した回路となり、並列腕Ｐ１はリアクタンスＬＰ１と
容量ＣＰ１の直列回路に容量ＣＰ０を並列接続した単位
回路を２個直列接続した回路となる。
【００３０】各直列腕および並列腕の等価ＬＣ値を表１
に示す。本発明の第１実施例は図１の梯子型Ｔｘフィル
タ（２００）の構成に関し、図６のＳＡＷ分波器に於い
て、送信電力入力時、図９のＴｘフィルタ（２００）の
各直列腕共振器に印加される電力を小さくすることを特
徴とするものである。
に示す。本発明の第１実施例は図１の梯子型Ｔｘフィル
タ（２００）の構成に関し、図６のＳＡＷ分波器に於い
て、送信電力入力時、図９のＴｘフィルタ（２００）の
各直列腕共振器に印加される電力を小さくすることを特
徴とするものである。
【００３１】信号の送信時にＴｘフィルタ（２００）に
入力する電力に注目する必要がある。図６から、このＴ
ｘフィルタ（２００）の入力電力はＴｘフィルタ（２０
０）の入力インピーダンスＺＴｉｎに関係することがわ
かる。即ち、送信時には、負荷はＡＮＴ端（１００）に
並列に分波線路（４００）、Ｒｘフィルタ（３００）か
らなる受信系のインピーダンスＺＲＬｉｎが接続された
状態になっている。
入力する電力に注目する必要がある。図６から、このＴ
ｘフィルタ（２００）の入力電力はＴｘフィルタ（２０
０）の入力インピーダンスＺＴｉｎに関係することがわ
かる。即ち、送信時には、負荷はＡＮＴ端（１００）に
並列に分波線路（４００）、Ｒｘフィルタ（３００）か
らなる受信系のインピーダンスＺＲＬｉｎが接続された
状態になっている。
【００３２】ここで問題なのは、Ｔｘフィルタ（２０
０）を構成する図７の各共振器（２１０、２１１、２１
２、２２０、２２１）に印加される電力が高くなったと
きに、各共振器の有限のＱにより生じる共振器の櫛歯間
抵抗分に、電流が流れ、この電流により共振器内に熱が
発生し、この熱により共振器が破壊されることである。
但し、共振器「Ｑ」は、 Ｑ＝２π（蓄積されたエネルギー）／（１サイクル中に消失するエネルギー） ＝２πｆ（蓄積されたエネルギー）／（消失する電力）とする。
０）を構成する図７の各共振器（２１０、２１１、２１
２、２２０、２２１）に印加される電力が高くなったと
きに、各共振器の有限のＱにより生じる共振器の櫛歯間
抵抗分に、電流が流れ、この電流により共振器内に熱が
発生し、この熱により共振器が破壊されることである。
但し、共振器「Ｑ」は、 Ｑ＝２π（蓄積されたエネルギー）／（１サイクル中に消失するエネルギー） ＝２πｆ（蓄積されたエネルギー）／（消失する電力）とする。
【００３３】図４は直列腕ＳＡＷ共振器の回路構成図で
ある。
ある。
【００３４】図５は直列腕ＳＡＷ共振器の集中定数等価
回路図である。
回路図である。
【００３５】図４は直列腕共振器Ｓ１（４１０）の概略
図であり、図５は図４の直列腕共振器Ｓ１（５１０）の
集中定数等価回路であり、容量Ｃｓ１とリアクタンスＬ
ｓ１の直列回路と容量Ｃｓｏの直列回路を並列接続し、
それらに抵抗Ｒｓ５２０を直列接続した回路となる。
図であり、図５は図４の直列腕共振器Ｓ１（５１０）の
集中定数等価回路であり、容量Ｃｓ１とリアクタンスＬ
ｓ１の直列回路と容量Ｃｓｏの直列回路を並列接続し、
それらに抵抗Ｒｓ５２０を直列接続した回路となる。
【００３６】通常、図４の直列腕共振器Ｓ１（４１０）
の有限のＱによる抵抗分は図５の直列腕共振器Ｓ１（５
１０）の集中定数回路から、抵抗分Ｒｓ（５２０）とし
て評価され、算出される。図５の共振器の有限のＱによ
る抵抗分Ｒｓ（５２０）は共振器の集中定数等価回路か
ら次の様に求められる。いま、共振器のＱを有限のＱ０
とすると、Ｑ０を含む直列腕共振器のインピーダンス
Ｚ、並列腕共振器のアドミタンスＹは式（１）で与えら
れる。 Ｚ＝１／Ｙ＝Ｒｄ＋ｊＺ０＝１／（Ｇｄ＋ｊＹ０） （１） Ｇｄ＝｛ωＣ０＋ωＣ１（１＋ω＾２＊Ｌ１＊Ｃ１）｝／｛（１−ω＾２＊Ｌ １ ＊Ｃ１）＾２｝／Ｑ０ （２） Ｙ０＝ω（Ｃ０＋Ｃ１＋ω＾２Ｌ１＊Ｃ１＊Ｃ０）／（１＋ω＾２＊Ｌ１＊ Ｃ１） （３） 各共振器のＱが無限大の場合は直列腕共振器のインピー
ダンスはｊＺ０、並列腕共振器のアドミタンスはｊＹ０
となる。しかし、各共振器は、実際は有限のＱのため、
直列腕共振器の微小の抵抗分Ｒｄ、並列腕共振器の微小
のコンダクタンス分Ｇｄが存在する。
の有限のＱによる抵抗分は図５の直列腕共振器Ｓ１（５
１０）の集中定数回路から、抵抗分Ｒｓ（５２０）とし
て評価され、算出される。図５の共振器の有限のＱによ
る抵抗分Ｒｓ（５２０）は共振器の集中定数等価回路か
ら次の様に求められる。いま、共振器のＱを有限のＱ０
とすると、Ｑ０を含む直列腕共振器のインピーダンス
Ｚ、並列腕共振器のアドミタンスＹは式（１）で与えら
れる。 Ｚ＝１／Ｙ＝Ｒｄ＋ｊＺ０＝１／（Ｇｄ＋ｊＹ０） （１） Ｇｄ＝｛ωＣ０＋ωＣ１（１＋ω＾２＊Ｌ１＊Ｃ１）｝／｛（１−ω＾２＊Ｌ １ ＊Ｃ１）＾２｝／Ｑ０ （２） Ｙ０＝ω（Ｃ０＋Ｃ１＋ω＾２Ｌ１＊Ｃ１＊Ｃ０）／（１＋ω＾２＊Ｌ１＊ Ｃ１） （３） 各共振器のＱが無限大の場合は直列腕共振器のインピー
ダンスはｊＺ０、並列腕共振器のアドミタンスはｊＹ０
となる。しかし、各共振器は、実際は有限のＱのため、
直列腕共振器の微小の抵抗分Ｒｄ、並列腕共振器の微小
のコンダクタンス分Ｇｄが存在する。
【００３７】表１のＴｘフィルタ（２００）の各直列腕
共振器の等価ＬＣ値から、Ｔｘフィルタ（２００）の８
２４（ＭＨｚ）、８３６（ＭＨｚ）および８４９（ＭＨ
ｚ）における抵抗値を、各共振器のＱを８００として、
式（１）、式（２）および式（３）から求めた値を表３
に示す。
共振器の等価ＬＣ値から、Ｔｘフィルタ（２００）の８
２４（ＭＨｚ）、８３６（ＭＨｚ）および８４９（ＭＨ
ｚ）における抵抗値を、各共振器のＱを８００として、
式（１）、式（２）および式（３）から求めた値を表３
に示す。
【００３８】
【表３】
【００３９】Ｔｘフィルタ（２００）に送信電力が印加
された場合、図６に示す如く、等価電力と反射電力に分
かれる。この等価電力は表３に示されるＴｘフィルタ
（２００）の高周波抵抗により熱に変わる。今、表３に
おいて、周波数８３６（ＭＨｚ）に着目すると、直列腕
２の抵抗値が３．７７Ωで、直列腕１、３の１．９３Ω
の略２倍の抵抗を持つことがわかる。即ち、直列腕２が
他直列腕に比較して、略２倍の熱を発生していることが
わかる。この表３の高周波抵抗を基にして各直列腕に流
れる電流を求め、各直列腕の印加電力を求めると、表４
になる。
された場合、図６に示す如く、等価電力と反射電力に分
かれる。この等価電力は表３に示されるＴｘフィルタ
（２００）の高周波抵抗により熱に変わる。今、表３に
おいて、周波数８３６（ＭＨｚ）に着目すると、直列腕
２の抵抗値が３．７７Ωで、直列腕１、３の１．９３Ω
の略２倍の抵抗を持つことがわかる。即ち、直列腕２が
他直列腕に比較して、略２倍の熱を発生していることが
わかる。この表３の高周波抵抗を基にして各直列腕に流
れる電流を求め、各直列腕の印加電力を求めると、表４
になる。
【００４０】
【表４】
【００４１】この表４から、直列腕２に最も高い電力が
印加されることがわかる。即ち、直列腕２が電力に対し
て最も弱いことがわかる。このことは前述の如く高周波
抵抗が大きいことに起因する。
印加されることがわかる。即ち、直列腕２が電力に対し
て最も弱いことがわかる。このことは前述の如く高周波
抵抗が大きいことに起因する。
【００４２】通常、Ｔｘフィルタ（２００）の直列腕は
等しい共振周波数に設定されている。しかし、直列腕２
の印加電力を小さくするためには、表３によれば、周波
数を変えると、各直列腕の高周波抵抗が変わることか
ら、本発明の第１実施例は図９のＴｘフィルタ（２０
０）の直列腕１及び直列腕３と直列腕２の共振周波数を
異ならせることにより、Ｔｘフィルタ（２００）の直列
腕２の高周波抵抗を小さく設定し、印加電力を少なくす
ることにより、耐電力特性の向上したＳＡＷ分波器とす
ることができることになる。
等しい共振周波数に設定されている。しかし、直列腕２
の印加電力を小さくするためには、表３によれば、周波
数を変えると、各直列腕の高周波抵抗が変わることか
ら、本発明の第１実施例は図９のＴｘフィルタ（２０
０）の直列腕１及び直列腕３と直列腕２の共振周波数を
異ならせることにより、Ｔｘフィルタ（２００）の直列
腕２の高周波抵抗を小さく設定し、印加電力を少なくす
ることにより、耐電力特性の向上したＳＡＷ分波器とす
ることができることになる。
【００４３】
【表５】
【００４４】本発明の第１実施例は、表５に示す如く、
直列腕２（Ｒ３）の共振周波数を８６９（ＭＨｚ）から
高周波側に設定することにより、直列腕２（Ｒ３）の高
周波抵抗を本実施例によれば８６９ＭＨｚで３．７７Ω
から８８５ＭＨｚで１．９３Ωへ減少させるもので、結
局直列腕２の印加電力を低くするものである。
直列腕２（Ｒ３）の共振周波数を８６９（ＭＨｚ）から
高周波側に設定することにより、直列腕２（Ｒ３）の高
周波抵抗を本実施例によれば８６９ＭＨｚで３．７７Ω
から８８５ＭＨｚで１．９３Ωへ減少させるもので、結
局直列腕２の印加電力を低くするものである。
【００４５】そこで、本発明の第１実施例における、直
列腕２の共振周波数を変える手段としては、具体的に
は、櫛歯電極の電極間ピッチを変える手段が採用可能で
ある。例えば、グレーティング反射器の場合、グレーテ
ィング周期（金属、誘電体ストリップの配置間隔）を
ｐ、表面波速度をｖ０とすると、反射器の中心周波数ｆ
０は、ｆ０＝ｖ０／２ｐの式から求めることができる。
即ち、表面波速度が一定の場合、グレーティング周期を
変えることにより直列腕２の共振周波数を変えることが
できる。さらには、直列腕２の共振周波数の変化により
周波数特性は変化するが、この周波数特性の変化は各直
列腕の交差長および対数で補正可能である。
列腕２の共振周波数を変える手段としては、具体的に
は、櫛歯電極の電極間ピッチを変える手段が採用可能で
ある。例えば、グレーティング反射器の場合、グレーテ
ィング周期（金属、誘電体ストリップの配置間隔）を
ｐ、表面波速度をｖ０とすると、反射器の中心周波数ｆ
０は、ｆ０＝ｖ０／２ｐの式から求めることができる。
即ち、表面波速度が一定の場合、グレーティング周期を
変えることにより直列腕２の共振周波数を変えることが
できる。さらには、直列腕２の共振周波数の変化により
周波数特性は変化するが、この周波数特性の変化は各直
列腕の交差長および対数で補正可能である。
【００４６】表５には本発明の効果が実質的に示されて
いる。通常、各直列腕は全て８６９（ＭＨｚ）に設定さ
れている。表５には直列腕２の共振周波数を（８６９〜
８８５）（ＭＨｚ）に変化させた場合の各直列腕の場合
の抵抗及び印加電力が示されている。直列腕２の共振周
波数を８６９（ＭＨｚ）から８８５（ＭＨｚ）に変化さ
せることにより、直列腕２の印加電力は０．０７４（Ｗ
ａｔｔ）から０．０１９（Ｗａｔｔ）に変化することが
わかる。
いる。通常、各直列腕は全て８６９（ＭＨｚ）に設定さ
れている。表５には直列腕２の共振周波数を（８６９〜
８８５）（ＭＨｚ）に変化させた場合の各直列腕の場合
の抵抗及び印加電力が示されている。直列腕２の共振周
波数を８６９（ＭＨｚ）から８８５（ＭＨｚ）に変化さ
せることにより、直列腕２の印加電力は０．０７４（Ｗ
ａｔｔ）から０．０１９（Ｗａｔｔ）に変化することが
わかる。
【００４７】（第２実施例）図２は、本発明のＴｘフィ
ルタの回路構成図である。
ルタの回路構成図である。
【００４８】本発明の第２実施例の回路構成は図２に示
す有極型構成である。
す有極型構成である。
【００４９】前記第１実施例は最も印加電力の大きい直
列腕２に注目して、直列腕２の共振周波数を変えて、直
列腕２の抵抗を小さくして直列腕２の印加電力を低くし
た。
列腕２に注目して、直列腕２の共振周波数を変えて、直
列腕２の抵抗を小さくして直列腕２の印加電力を低くし
た。
【００５０】それに対し、この第２実施例は、図２のＴ
ｘフィルタ（２００）の回路において、並列腕１、２の
抵抗を小さくして、直列腕２に流れる電流を並列腕１に
分流して、直列腕２の印加電力を低くしたことを特徴と
する。並列腕の抵抗を小さくする手段としては、歯の交
差長を長くして単位面積当たりの電流値を小さくする手
段、対数を増加して同じく単位面積当たりの電流値を小
さくする手段、等がある。
ｘフィルタ（２００）の回路において、並列腕１、２の
抵抗を小さくして、直列腕２に流れる電流を並列腕１に
分流して、直列腕２の印加電力を低くしたことを特徴と
する。並列腕の抵抗を小さくする手段としては、歯の交
差長を長くして単位面積当たりの電流値を小さくする手
段、対数を増加して同じく単位面積当たりの電流値を小
さくする手段、等がある。
【００５１】表６に並列腕単体の抵抗値と多段型フィル
タを組んだときの各直列腕と各並列腕の抵抗値を示す。
表６のＮＯ．１の例が第１実施例で基準とした構成であ
る。
タを組んだときの各直列腕と各並列腕の抵抗値を示す。
表６のＮＯ．１の例が第１実施例で基準とした構成であ
る。
【００５２】
【表６】
【００５３】この並列腕１、２の抵抗値が１５Ωの例は
並列腕共振器のＱが２００の場合である。表６には、並
列腕１、２の抵抗値が１５Ωから１０Ω、７．６２Ωと
変わるにつれて、直列腕２の抵抗値のみが３．７４Ωか
ら３．７１Ω、３．６６Ωと減少するデータが示されて
いる。このデータから、並列腕の抵抗値を小さくするに
つれて、直列腕２の抵抗値が同じく小さくなる原理が解
る。
並列腕共振器のＱが２００の場合である。表６には、並
列腕１、２の抵抗値が１５Ωから１０Ω、７．６２Ωと
変わるにつれて、直列腕２の抵抗値のみが３．７４Ωか
ら３．７１Ω、３．６６Ωと減少するデータが示されて
いる。このデータから、並列腕の抵抗値を小さくするに
つれて、直列腕２の抵抗値が同じく小さくなる原理が解
る。
【００５４】表７に第２実施例の並列腕単体の抵抗値と
多段型フィルタを組んだときの各直列腕および並列腕に
印加される電力を示す。
多段型フィルタを組んだときの各直列腕および並列腕に
印加される電力を示す。
【００５５】
【表７】
【００５６】表７のＮＯ．１は前述の如く、第１実施例
で基準とした構成で、直列腕２の印加電力が最も大き
い。並列腕の抵抗値を１５Ωから１０Ω、７．６２Ωと
小さくすることにより、直列腕２の印加電力を０．０７
６（Ｗａｔｔ）から０．０６４（Ｗａｔｔ）、０．０５
６（Ｗａｔｔ）と小さくできることがわかる。さらに
は、直列腕３の印加電力も、同様の傾向を示し０．０３
１（Ｗａｔｔ）から０．０２４（Ｗａｔｔ）、０．０２
０（Ｗａｔｔ）と小さくできることがわかる。このデー
タから、並列腕の抵抗値を小さくするにつれて、直列腕
２および３の印加電力が小さくなる原理が解る。
で基準とした構成で、直列腕２の印加電力が最も大き
い。並列腕の抵抗値を１５Ωから１０Ω、７．６２Ωと
小さくすることにより、直列腕２の印加電力を０．０７
６（Ｗａｔｔ）から０．０６４（Ｗａｔｔ）、０．０５
６（Ｗａｔｔ）と小さくできることがわかる。さらに
は、直列腕３の印加電力も、同様の傾向を示し０．０３
１（Ｗａｔｔ）から０．０２４（Ｗａｔｔ）、０．０２
０（Ｗａｔｔ）と小さくできることがわかる。このデー
タから、並列腕の抵抗値を小さくするにつれて、直列腕
２および３の印加電力が小さくなる原理が解る。
【００５７】以上のように、第２実施例の有極型Ｔｘフ
ィルタ（２００）の回路構成における各直列腕の印加電
力を低くする手段は、第１実施例の構成では得られない
高性能特性が得られ、第１実施例のものと同時に適用可
能である。
ィルタ（２００）の回路構成における各直列腕の印加電
力を低くする手段は、第１実施例の構成では得られない
高性能特性が得られ、第１実施例のものと同時に適用可
能である。
【００５８】第２実施例では並列腕の高周波抵抗を小さ
くし、直列腕に流れる電流を少なくして、直列腕の印加
電力を低くする手法を用いて、有極型Ｔｘフィルタ（２
００）の耐電力特性を向上した。
くし、直列腕に流れる電流を少なくして、直列腕の印加
電力を低くする手法を用いて、有極型Ｔｘフィルタ（２
００）の耐電力特性を向上した。
【００５９】
【発明の効果】本発明は、特許請求の範囲記載の事項に
より、直列腕に流れる電流を少なくして、直列腕の印加
電力を低くし、弾性表面波フィルタの直列腕共振器の劣
化および破壊を抑制することができる。
より、直列腕に流れる電流を少なくして、直列腕の印加
電力を低くし、弾性表面波フィルタの直列腕共振器の劣
化および破壊を抑制することができる。
【図１】本発明の第１実施例のＴｘフィルタの回路構成
図である。
図である。
【図２】Ｔｘフィルタの回路構成図である。
【図３】Ｒｘフィルタの回路構成図である。
【図４】直列腕ＳＡＷ共振器の回路構成図である。
【図５】直列腕ＳＡＷ共振器の集中定数等価回路図であ
る。
る。
【図６】実装状態を示すＳＡＷ分波器の回路構成図であ
る。
る。
【図７】Ｔｘフィルタの集中定数等価回路である。
【図８】Ｒｘフィルタの集中定数等価回路である。
【図９】ＳＡＷ分波器の基本構成図である。
１００ ＡＮＴ端
１０１ Ｔｘ端
１０２ Ｒｘ端
１０３ ＰＴ端
１７０ アンテナ
１８０ 電力増幅器
１９０ 低雑音増幅器
２００ Ｔｘフィルタ
２１０、３１０ 共振器（直列腕Ｓ１）
２１１、３１１ 共振器（直列腕Ｓ２）
２１２、３１２ 共振器（直列腕Ｓ３）
２２０、３２０ 共振器（並列腕Ｐ１）
２２１、３２１ 共振器（並列腕Ｐ２）
２３０ 有極用Ｌ
３００ Ｒｘフィルタ
３２２ 共振器（並列腕Ｐ３）
３２３ 共振器（並列腕Ｐ４）
４００ 分波線路
４１０、５１０ 直列腕ＳＡＷ共振器Ｓ１
５２０ Ｒｓ（抵抗分）
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(72)発明者 藤田 義昭
東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工
業株式会社内
(72)発明者 江原 永典
東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工
業株式会社内
(72)発明者 駒崎 友和
東京都八王子市三崎町４番８号株式会社テ
クノコラージュ内
Ｆターム(参考） 5J097 AA26 BB15 CC05 DD06 DD07
DD13
Claims (6)
- 【請求項１】複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の
並列腕弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器にお
いて、前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち一つの
直列腕弾性表面波共振器の共振周波数を、他の直列腕弾
性表面波共振器の共振周波数と異ならせたことを特徴と
する弾性表面波分波器。 - 【請求項２】複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の
並列腕弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器にお
いて、前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち一つの
直列腕弾性表面波共振器に印加される電力を、他の直列
腕弾性表面波共振器に印加される電力よりも小さくした
ことを特徴とする弾性表面波分波器。 - 【請求項３】請求項１又は２記載の弾性表面波分波器に
おいて、前記複数の直列腕弾性表面波共振器は第１〜第
３の直列腕弾性表面波共振器を含んでおり、前記第２の
直列腕弾性表面波共振器は、前記第１の直列腕弾性表面
波共振器と前記第３の直列腕弾性表面波共振器との間に
接続されており、前記第２の直列腕弾性表面波共振器の
共振周波数を、前記第１又は第３の直列腕弾性表面波共
振器の周波数とは異ならせたことを特徴とする弾性表面
波分波器。 - 【請求項４】複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の
並列腕弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器にお
いて、前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち、高周
波抵抗が最も大きい直列腕弾性表面波共振器における高
周波抵抗を小さくするように、前記並列腕弾性表面波共
振器に分流する電流を増加する手段を設けたことを特徴
とする弾性表面波分波器。 - 【請求項５】複数の直列腕弾性表面波共振器及び複数の
並列腕弾性表面波共振器を備えた弾性表面波分波器にお
いて、前記複数の直列腕弾性表面波共振器のうち、高周
波抵抗が最も大きい直列腕弾性表面波共振器に印加され
る電力を小さくするように、前記並列腕弾性表面波共振
器に分流する電流を増加する手段を設けたことを特徴と
する弾性表面波分波器。 - 【請求項６】請求項４又は５記載の弾性表面波分波器に
おいて、前記複数の直列腕弾性表面波共振器は第１〜第
３の直列腕弾性表面波共振器を含んでおり、前記第２の
直列腕弾性表面波共振器は、前記第１の直列腕弾性表面
波共振器と前記第３の直列腕弾性表面波共振器との間に
接続されており、かつ、前記高周波抵抗が前記第１及び
第３の直列腕弾性表面波共振器の前記高周波抵抗よりも
大きいことを特徴とする弾性表面波分波器。
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