JP3141696B2 - ラダー型フィルタ - Google Patents
ラダー型フィルタInfo
- Publication number
- JP3141696B2 JP3141696B2 JP06207654A JP20765494A JP3141696B2 JP 3141696 B2 JP3141696 B2 JP 3141696B2 JP 06207654 A JP06207654 A JP 06207654A JP 20765494 A JP20765494 A JP 20765494A JP 3141696 B2 JP3141696 B2 JP 3141696B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- ladder
- dynamic vibration
- type filter
- vibration absorbing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 69
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 64
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 39
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 36
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 6
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 5
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
共振子及び少なくとも1個の並列共振子が梯子状に接続
されたラダー型フィルタに関し、特に、直列共振子及び
並列共振子を構成する共振子の構造が改良されたラダー
型フィルタに関する。
図1に示す。このラダー型フィルタは、角板の拡がり振
動モードを利用した複数の圧電共振子を用いて構成され
ている。すなわち、矩形板状の直列共振子1,2及び同
じく矩形板状の並列共振子3,4を用いて、図2の回路
図で示す4素子2段型のラダー型フィルタが構成されて
いる。
一方主面に形成された電極を示し、直列共振子2の他方
主面側にも、同様の電極が形成されている。また、直列
共振子1の両主面にも、同様の電極が形成されている。
他方、並列共振子3,4には、両主面の全面に電極3
a,4aが形成されている。
共振子1,2及び並列共振子3,4を図2に示すように
相互に電気的に接続するために用いられている。この金
属端子5〜11は、直列共振子1,2及び並列共振子
3,4と共に、絶縁性材料よりなるケース材12内に収
納される。また、図示しない蓋材によりケース材12の
上方開口12aが閉成されてラダー型フィルタ部品が構
成される。この場合、金属端子9〜11がケース外に引
き出され、外部との接続端子として利用される。
る場合、直列共振子1,2及び並列共振子3,4がケー
ス内に収納された状態で所望の態様で振動し得ることが
必要である。すなわち、ケース内に収納された状態で、
各共振子1〜4の振動が妨げられてはならない。そこ
で、端部に位置する金属端子11としてはばね性を有す
る、いわゆるばね端子が用いられている。
納した状態の共振子1〜4の振動を妨げないために、金
属端子11として、ばね端子が用いられていたため、か
なりの不要空間が形成され、そのためラダー型フィルタ
全体の大きさがかなり大きくなりがちであった。例え
ば、図示した4素子内蔵の2段のラダー型フィルタにお
いて、最終的なラダー型フィルタ部品として構成した場
合の寸法は、7.0mm×8.0mm×厚み8.0mm
程度の大きさとなっていた。
ー型フィルタにおいても面実装型電子部品として構成さ
れたものが求められている。そこで、特開平4−284
015号公報には、全体形状を小型にすることができ、
かつ面実装型電子部品として構成し得るラダー型フィル
タが提案されている。このラダー型フィルタでは、直列
共振子及び並列共振子が、圧電板の1つの端縁において
音叉状振動部を構成してなる音叉型圧電共振子により構
成されている。そして、直列共振子及び並列共振子を構
成する複数の音叉型圧電共振子が、互いの音叉状振動部
の振動を妨げないための空洞を確保するための空洞形成
材を介して積層されて一体化されている。
振子を用いたラダー型フィルタでは、組み立て工程の簡
略化、小型化及び面実装化を果たすことができる。しか
しながら、音叉型圧電共振子を用いたものであるため、
充分な帯域幅を確保することができないという問題があ
った。
化及び面実装化を果たし得るだけでなく、充分な帯域幅
を確保し得るラダー型フィルタを提供することにある。
する少なくとも1個の直列共振子と、並列腕を構成する
少なくとも1個の並列共振子とを備え、前記直列共振子
及び並列共振子のうち、少なくとも1個の共振子が、圧
電板と、圧電板の外表面において互いに対向するように
形成された一対の励振電極とを有しかつすべりモードを
利用した共振部と、前記共振部から漏洩してきた振動に
より屈曲モードで共振して該振動を動吸振現象により減
衰させる動吸振部と、前記共振部と動吸振部との間に設
けられている支持部と、前記動吸振部に連結された保持
部と前記動吸振部と保持部との間に両者を連結するよう
に配置されている連結部とを備えるエネルギー閉じ込め
型の動吸振部内蔵型圧電共振子である、ラダー型フィル
タである。
じ込め型の動吸振部内蔵型圧電共振子においては、請求
項2に記載のように、上記圧電板、動吸振部及び保持部
は圧電材料よりなる一体の圧電基板により構成されても
よく、あるいは請求項3に記載のように、別部材により
用意され、互いに連結されて一体化されていてもよい。
板は、圧電材料により構成されることができ、そのよう
な圧電材料としては、圧電セラミックスや圧電単結晶な
どを挙げることができる。また、上記圧電板は、全体が
圧電材料により構成されている必要は必ずしもなく、金
属板や半導体板上に圧電薄膜を形成することにより構成
されていてもよい。
部内蔵型圧電共振子では、共振部の少なくとも一方側に
動吸振部及び保持部が連結されるが、請求項5に記載の
ように、好ましくは、動吸振部及び保持部が共振部の両
側に連結される。両側に動吸振部及び保持部を連結する
ことにより、共振部を安定に保持することができ、かつ
共振部から漏洩してきた振動をより効果的に両側の動吸
振部により抑制することができる。
じ込め型の動吸振部内蔵型圧電共振子における一対の励
振電極の形成位置は、特に限定されるものではなく、請
求項6〜8に記載のように、種々変更することができ
る。すなわち、請求項6に記載のように、一対の励振電
極は、圧電板の一対の側面に形成されていてもよく、請
求項7に記載のように、圧電板の両主面に分けて形成さ
れていてもよく、さらに請求項8に記載のように、圧電
板の一方主面上において所定距離を隔てて対向するよう
に形成されていてもよい。圧電板の一方主面上に一対の
励振電極を形成する場合には、好ましくは、圧電板の一
対の対向し合っている側縁に沿うように一対の励振電極
が形成され、それによって圧電板の全領域を有効に利用
してすべりモードをした共振部を構成することができ
る。
直列共振子及び並列共振子のうち少なくとも1個の共振
子が、すべり振動モードを利用した上記動吸振部内蔵型
共振子により構成されている。動吸振部内蔵型共振子
は、動吸振現象により共振部から漏洩してきた振動を減
衰させる動吸振部を有する。この動吸振現象の詳細は、
例えば谷口修著「振動工学」第113頁〜第116頁
(コロナ社発行)に記載されている。簡単に言えば、動
吸振現象とは、振動が防止されるべき主振動体に副振動
体を連結し、該副振動体の固有振動数を適当に選ぶこと
により、主振動体の振動が抑制される現象である。
吸振部とは、動吸振現象における副振動体に相当し、共
振部から外側の保持部が主振動体に相当する。本発明で
は、上記動吸振部内蔵型共振子において、動吸振部まで
の部分に振動エネルギーが効果的に閉じ込められること
になるため、共振部を、すべり振動モードで構成するこ
とが可能とされている。従って、ラダー型フィルタの帯
域を容易に拡げることが可能となる。
ギーが閉じ込められるため、複数の動吸振部内蔵型共振
子を簡単に組み合わせることができる。すなわち、複数
の直列共振子及び/または並列共振子を、横方向に連結
すること、並びに厚み方向に積層することも容易であ
る。従って、ラダー型フィルタの製造工程の簡略化及び
小型化も容易に図ることができ、面実装型電子部品とし
て構成することも容易である。
吸振部を有するため、エネルギー閉じ込め効率が優れて
いるため、従来のすべり振動モードを利用したエネルギ
ー閉じ込め型圧電共振子に比べてより小型に構成するこ
とができる。よって、ラダー型フィルタの小型化も果た
し得る。
明することにより、本発明を明らかにする。
視図であり、図4は該ラダー型フィルタの外観を示す斜
視図である。
ス基板21,第1の共振プレート22、分離用スペーサ
ー23、第2の共振プレート24及びケース基板25を
積層した構造を有する。
ードを利用した動吸振部内蔵型圧電共振子26,27
と、幅振動モードを利用した動吸振部内蔵型圧電共振子
28とを接着して一体化し、さらに外側に動吸振部内蔵
型圧電共振子26〜28と厚みの等しいスペーサー板2
9,30を接着剤を用いて接合した構造を有する。スペ
ーサー板29,30は、アルミナなどの絶縁性セラミッ
クスあるいは合成樹脂等の適宜のある程度の強度を有す
る絶縁性材料により構成されており、かつ圧電共振子2
6,27の振動部分の振動を妨げないための切欠29
a,30aを有する。
(a)に示すように、圧電基板として、矢印Pで示す方
向に一様に分極処理された細長い矩形板状の圧電セラミ
ック板26aを用いて構成されている。圧電セラミック
板26aの一方の側面には、圧電セラミック板26aの
一端から他端側に向かって励振電極26bが形成されて
いる。この励振電極26bの先端は、側面を切欠くこと
により形成された凹部26cに至る部分で終了されてい
る。また、凹部26cと所定距離を隔てて凹部26dが
形成されており、それによって凹部26c,26d間に
動吸振部26eが構成されている。
面においても、圧電セラミック板26aの他方端から前
記一方端に延びるように励振電極26fが形成されてい
る。また、励振電極26bが形成されている側と同様
に、2つの凹部26g,26hを形成することにより、
動吸振部26iが構成されている。
ミック板26aを用意し、各側面において、2本の溝を
形成して、上記凹部26c,26d,26g,26hを
形成することにより、該2本の溝間に、それぞれ、動吸
振部26e,26iが構成されている。
と励振電極26fとが重なり合っている部分が共振部を
構成し、該共振部と動吸振部26e,26iとの間の部
分が支持部を構成し、凹部26d,26hが形成されて
いる部分よりも外側端の圧電セラミック板部分が保持部
を構成し、該保持部と動吸振部26e,26iとの間の
相対的に幅の狭い圧電セラミック部分が連結部を構成し
ている。
電極26b,26fから交流電圧を印加することによ
り、励振電極26b,26fが重なり合う領域が、すべ
り振動モードで共振し、圧電共振子として動作する。
り合う領域で発生した振動は、動吸振部26e,26i
までの部分に閉じ込められる。すなわち、すべり振動モ
ードの共振が、励振電極26b,26fが重なり合う部
分、すなわち共振部から外側に漏洩したとしても、該漏
洩した振動により動吸振部26e,26iが共振し、動
吸振現象により減衰される。従って、動吸振部26e,
26iよりも外側の圧電セラミック板部分には振動もほ
とんど伝達されない。よって、動吸振部内蔵型圧電共振
子26では、動吸振部26e,26iよりも外側の圧電
セラミック板部分を他の部材に連結することにより、共
振部の共振を妨げることなく圧電共振子26を機械的に
保持することが可能とされている。
いられている動吸振部内蔵型圧電共振子28を、図5
(b)を参照して説明する。動吸振部内蔵型圧電共振子
28は、図5(b)に示す平面形状を有する圧電セラミ
ック板28aを用いて構成されている。この圧電セラミ
ック板28aでは、圧電セラミック板は中央に平面形状
が矩形の共振部28bが構成されている。共振部28b
では、図示の矢印P方向に分極処理されており、かつ両
主面に励振電極28cが形成されている(下面側の励振
電極については図示されず)。共振部28bの両主面の
励振電極28cから交流電圧を印加することにより、共
振部28bは幅振動モードで共振される。
側面中央には、細長い棒状の支持部28d,28eが連
結されており、支持部28d,28eの外側端にそれぞ
れ、動吸振部28f,28gが構成されている。動吸振
部28f,28gは、屈曲モードで振動するように構成
されており、共振部28bから伝達してきた振動によっ
て共振するように構成されている。従って、共振部28
bにおける共振は、動吸振部28f,28gまでの部分
に閉じ込められる。
は、連結部28h,28iが連結されており、該連結部
28h,28iの外側端に保持部28j,28kが連結
されている。保持部28j,28kは、圧電共振子28
を他の部材と連結したり、機械的に保持するための部分
として設けられており、図示のように比較的大きな面積
を有する。
圧電共振子28は、上記のように1枚の圧電セラミック
板を機械加工することにより形成されてもよいが、各部
分が別体で構成されており、相互に接着剤等により連結
されていてもよい。例えば、図5(b)に示した圧電セ
ラミック板28aに変えて、共振部を構成する矩形の圧
電セラミック板の側方に、上記支持部28d,28e、
動吸振部28f,28g、連結部28h,28i及び保
持部28j,28kを構成する各部材を接着剤等により
接着して一体化してもよい。後述の第2の実施例以下の
実施例で用いられる動吸振部内蔵型圧電共振子において
も、各圧電共振子を構成するための圧電セラミック板等
は、本実施例と同様に、圧電セラミック板を機械加工に
より形成したものであっても、あるいは複数の部材を連
結して構成されていてもよいことを指摘しておく。
lを介して保持部28kの上面に形成された電極28m
に電気的に接続されている。同様に、共振部28bの下
面に形成された励振電極についても、接続導電部を介し
て保持部28jの下面に形成された電極に電気的に接続
されている。
子26と同一の構造を有する動吸振部内蔵型圧電共振子
27と、上記動吸振部内蔵型圧電共振子26,28が互
いの保持部の側面を絶縁性接着剤で接着することにより
一体化されており、かつ前述したスペーサ板29,30
をさらに側方に接合することにより、第1の共振プレー
ト22が構成されている。
圧電共振子26〜28を後述のようにラダー型フィルタ
を構成するように電気的に接続するための電極22a〜
22dが形成されている。電極22aは、前述した圧電
共振子26の励振電極26f(図5(a)参照)に電気
的に接続されている。同様に、電極22cは、励振電極
26bに、電極22b,22dは、それぞれ、圧電共振
子27の側面に形成された一方の励振電極に電気的に接
続されている。また、圧電共振子28では、一方の励振
電極28cに接続されている電極28mが図示のように
共振プレート22の端縁に至るように形成されており、
同じく下面側の励振電極に電気的に接続される電極も共
振プレート22の下面において反対側の端縁に至るよう
に形成されている。
26と同一構造を有するすべり振動モードを利用した動
吸振部内蔵型圧電共振子31の両側に、動吸振部内蔵型
圧電共振子28と同様に構成された幅振動モードを利用
した動吸振部内蔵型圧電共振子32,33が接着されて
いる。また、これらの圧電共振子31〜33と厚みの等
しい絶縁性セラミックスもしくは合成樹脂等の適宜のあ
る程度の強度を有する絶縁性材料により構成されたスペ
ーサ34,35が、圧電共振子32,33の側方に接着
されている。スペーサ34,35は、図示のように、圧
電共振子32,33側の端縁に略コの字状の切欠34
a,35aを有する。切欠34a,35aは、圧電共振
子32,33の共振部及び動共振部の振動を妨げないた
めの空間を確保するために設けられている。
2,33の構造自体は、前述した圧電共振子26及び圧
電共振子28と同様であるため、その詳細な説明は省略
する。第2の共振プレート24においては、上面に、電
極24a,24bが異なる端縁に至るように形成されて
いる。電極24a,24bは、それぞれ、圧電共振子3
1の両側面に形成された励振電極の一方に電気的に接続
されている。また、圧電共振子32,33では、上面に
形成された励振電極32a,33aに電気的に接続され
た保持部上の電極32c,33dが共振プレート24の
異なる端縁に至るように形成されている。また、これら
の圧電共振子32,33の共振部の下面に形成された励
振電極については、下面において反対側の端縁に至る電
極に電気的に接続されている。
及び上面に凹部21a,25aを有する。凹部21a,
25aは、積層された際に隣接する圧電共振子の共振部
や動吸振部の振動を妨げないように設けられている。ま
た、分離用スペーサ23においても、上面に凹部23a
が形成されており、図3では明確ではないが、下面側に
も凹部23aと同じ形状の凹部が形成されている。これ
らの凹部は、上下に配置される圧電共振子の共振部及び
動吸振部の振動を妨げないために設けられている。
25aを設けずに、平板状のケース基板21、分離用ス
ペーサ23及びケース基板25を用いてもよい。その場
合には、共振部及び動吸振部の振動を妨げないために、
凹部21a,23a,25aの深さに相当する厚みの矩
形枠状のスペーサを間に介在させたり、あるいは絶縁性
接着剤を矩形枠状に塗布することにより、同様の空間を
形成する必要がある。
23は、ある程度の強度を有する絶縁性材料、例えばア
ルミナなどの絶縁性セラミックスもくしは合成樹脂等に
より構成することができる。
第1の共振プレート22,分離用スペーサ23、第2の
共振プレート24及びケース基板25を積層し、絶縁性
接着剤で接着することにより、積層構造を有するラダー
型フィルタとして一体化される。これを、図4を参照し
て説明する。
ー型フィルタ20では、矩形板状の複数の部材を積層し
た構造を有し、側面から上面及び下面に至るように端子
電極20a〜20lが形成されている。端子電極20a
〜20lは、導電ペーストを塗布し、焼き付けることに
より、あるいは蒸着、メッキもしくはスパッタリング等
により形成することができる。また、図3に示されてい
るように、ケース基板21の上面に、予め電極21bを
複数形成しておき、さらにケース基板25の下面にも同
様に複数の端子電極部分を形成しておき、しかる後、図
4に示されているように積層体の側面に電極材料を付与
することにより、側面から上面及び下面に至る端子電極
20a〜20lを形成してもよい。
タでは、図6に示すように、端子電極20a〜20lを
結線し、端子電極20aを入力端とし、端子電極20
k,20jを出力端とし、端子電極20l,20f,2
0bを接地電位に接続することにより、図7に回路図で
示すラダー型フィルタとして動作させることができる。
べり振動モードや幅振動モードを用いた動吸振部内蔵型
圧電共振子26〜28,31〜33を用いて直列共振子
及び並列共振子が構成されている。従って、音叉型圧電
共振子を用いたラダー型フィルタに比べて、通過帯域幅
を容易に拡げることができる。
吸振部までの部分において振動エネルギーが閉じ込めら
れるため、各動吸振部内蔵型共振子をその保持部を利用
して上述のように簡単に連結し、一体化することができ
る。
れるその回路構成におけるいわゆるT型接続用フィルタ
の分解斜視図であり、図9は該T型接続用フィルタの外
観を示す斜視図である。
共振プレート72と、ケース基板73とを積層すること
により構成されている。ケース基板71,73は、第1
の実施例のケース基板21,25と同様に構成されてい
る。すなわち、ケース基板73の上面には凹部73aが
形成されており、特に図示はされていないが、ケース基
板71の下面にも同様の凹部が形成されている。
で用いられた共振プレート22とほぼ同様に構成されて
いる。すなわち、中央に幅モードを利用した動吸振部内
蔵型圧電共振子28を配置し、その側方にすべりモード
を利用した動吸振部内蔵型圧電共振子26,27を接着
し、さらに外側にスペーサ29,30を接着した構造を
有する。もっとも、本実施例では、圧電共振子28の上
面においては、励振電極28cに接続される電極28m
が引き出された端縁側に、圧電共振子26,27の各一
方の励振電極に接続される電極72a,72bも引き出
されている。
に、下面側においても、励振電極28nに電気的に接続
される電極28oが圧電共振子26,27の他方の励振
電極に電気的に接続される電極72c,72dと同一端
縁側に引き出されている。
層して得られたラダー型フィルタ70では、上記電極2
8m,72a〜72dが形成されている位置に応じて、
端子電極70a〜70fが形成されている。従って、端
子電極70cを入力端、端子電極70bを接地電位に接
続されるようにし、端子電極70aを出力端とし、端子
電極70d〜70fを共通接続することにより、図10
に示すいわゆるT型接続用のフィルタが構成される。
参照して示すπ型接続用フィルタと接続されて、3段の
ラダー型フィルタを構成する。このπ型接続用フィルタ
を、図11及び図12を参照して説明する。
るπ型接続用のフィルタ80は、ケース基板81、共振
プレート82及びケース基板83を積層した構造を有す
る。ケース基板81,83は、図8に示したケース基板
71,73と同様に構成されている。すなわち、ケース
基板81の下面に凹部が、ケース基板83の上面に凹部
83aが形成されている。
の共振プレート24とほぼ同様に構成されている。異な
るところは、幅モードを利用した動吸振部内蔵型圧電共
振子32,33の上面の励振電極32a,33aが何れ
も、共振プレート82の一方端縁側に引き出されてお
り、図11に破線で右側に示すように、下面の励振電極
についても、何れもが共振プレート82の他方の端縁側
に引き出されていることにある。その他の点について
は、図3の共振プレート24と同様であるため、相当の
部分については相当の参照番号を付することによりその
説明は省略する。
ルタ80において、側面に端子電極80a〜80fを形
成し、端子電極80a,80bを共通接続し、出力端と
し、端子電極80c,80dを接地電位に接続し、端子
電極80e,80fを共通接続して入力端とすることに
より、図13に示すπ型フィルタが構成される。
力端とπ型フィルタ80の入力端とを接続することによ
り、3段のラダー型フィルタが構成される。言い換えれ
ば、T型接続用フィルタ70とπ型接続用フィルタ80
とを接続することにより、第1の実施例のラダー型フィ
ルタと同じ段数のラダー型フィルタを構成することがで
きる。
を示す分解斜視図、図15はその外観を示す斜視図であ
る。
ケース基板111、共振プレート112、空洞形成用ス
ペーサ113、共振プレート114及びケース基板11
5が積層されている。
が、ケース基板111の下面にも同じような凹部が形成
されており、それによって積層される共振プレートの振
動部分の振動を妨げないための空間が確保されている。
また、空洞形成用スペーサ113を間に介在させること
により、共振プレート112,114の振動部分の振動
を妨げないための空間が構成される。
成用スペーサ113の詳細は、第1の実施例に用いたケ
ース基板及び空洞形成用スペーサと同様にして構成され
るので、その詳細な説明は省略する。
た動吸振部内蔵型圧電共振子26の両側にスペーサ11
6,117を貼り合わせた構造を有する。スペーサ11
6,117は、圧電共振子26側の側面に切欠116
a,117aを有し、それによって圧電共振子26の振
動部分の振動が妨げないようにされている。
引き出されている部分の電極の形成位置が若干異なるこ
とを除いては、図5(b)に示した圧電共振子28と同
一の圧電共振子28の側方にスペーサ118,119を
貼り合わせることにより構成されている。スペーサ11
8,119は、スペーサ116,117と同様に、圧電
共振子28側に切欠118a,119aを有する。
が、圧電共振子28では、共振部28bの下面にも励振
電極が形成されており、該励振電極に電気的に接続され
た電極が共振プレート114の端縁114a側に至るよ
うに形成されている。
上記各部材を積層し、図15に示すように端子電極11
0a,110b,110cを側面に形成することにより
完成される。すなわち、端子電極110aを接地電位に
接続し、端子電極110bを入力端、端子電極110c
を出力端とすることにより、図16に示すように1段の
ラダー型フィルタを構成することができる。また、上記
共振プレート112,114をそれぞれ2枚以上積層す
ることにより、2段以上のラダー型フィルタも容易に構
成することができる。
図18を参照して説明する。
た動吸振部内蔵型圧電共振子26と、幅モードを利用し
た動吸振部内蔵型圧電共振子28とが異なる共振プレー
ト112,114に構成されていたが、本実施例では、
両圧電共振子26,28が1枚の共振プレート121と
して一体化されている。すなわち、圧電共振子26,2
8がスペーサ122を介して接着されており、かつ圧電
共振子28の側方にスペーサ123が、圧電共振子26
の外側にはスペーサ124が接合されて、共振プレート
121が構成されている。他方、共振プレート121
を、上下からケース基板125,126で挟持し積層す
ることにより、図18に示す積層体が得られる。
〜120dを形成することにより、1段のラダー型フィ
ルタが構成される。すなわち、端子電極120aを接地
電位に接続し、端子電極120bを入力端とし、端子電
極120c,120dを共通接続し出力端とすることに
より、図19に示すように1段のラダー型フィルタが構
成される。また、上記共振プレート121を複数枚、間
に空洞形成用スペーサを介して積層することにより、2
段以上のラダー型フィルタも容易に構成し得る。
するための分解斜視図であり、図21は該ラダー型フィ
ルタの外観を示す斜視図である。
61は、すべりモードを利用した動吸振部内蔵型圧電共
振子162と、幅モードを利用した動吸振部内蔵型圧電
共振子163とをその保持部同士を接着することにより
一体化されている。圧電共振子162,163の外側に
は、スペーサ164,165が貼り合わされている。
たすべりモードを利用した圧電共振子26(図5(a)
参照)と同様に構成されている。この圧電共振子162
の一方側面に形成された励振電極は、共振プレート16
1の一方端縁に沿うように形成された電極161aに電
気的に接続されている。他方、他方側面に形成された励
振電極は、共振プレート161の他方端縁に沿うように
形成された電極161bに電気的に接続されている。
圧電共振子163は、第1の実施例で用いた圧電共振子
28とほぼ同様に構成されている。この圧電共振子16
3の上面の励振電極163aは、電極161cに電気的
に接続されている。電極161cは、電極161bと同
じ端縁に沿うように形成されている。
共振プレート161の下面側においては、圧電共振子1
63の下面に形成された励振電極163bが、共振プレ
ート161の一方端縁に沿うように形成された電極16
1dに電気的に接続されている。
共振プレート161を反転させた構造に相当する。すな
わち、すべりモードを利用した動吸振部内蔵型圧電型共
振子167、幅モードを利用した動吸振部内蔵型圧電共
振子168を保持部同士を接着させて一体化し、外側に
スペーサ169a,169bを貼り合わせた構造を有す
る。
のに相当するため、両主面に形成される電極形状は、第
1の共振プレート161と上下が逆とされている。上記
各部材を積層し、得られた積層体に、端子電極160a
〜160fを形成することにより、図21に示すラダー
型フィルタ160が得られる。本実施例においては、端
子電極160a,160dを出力端とし、端子電極16
0cを入力端とし、端子電極160bを接地電位に接続
し、端子電極160e,160fを共通接続することに
より、2段のラダー型フィルタとして動作させることが
できる。
圧電共振子を厚み方向に積層して積層型のラダー型フィ
ルタが構成されていた。しかしながら、本発明のラダー
型フィルタでは、すべての圧電共振子を水平方向に積層
した構造を有するものであってもよい。第6の実施例
は、このように、複数の圧電共振子が水平方向に積層さ
れた構造を有する例である。
0では、図5(a)に示したすべり振動モードを利用し
た動吸振部内蔵型圧電共振子26と、同じくすべり振動
モードを利用した動吸振部内蔵型圧電共振子171と
が、スペーサ172を介して水平方向に貼り合わされて
おり、かつ両外側にスペーサ173,174が貼り合わ
される。
体状の圧電基板171aを用いて構成されているが、こ
れは、動吸振部内蔵型圧電共振子26の圧電セラミック
板26aの厚みを増大させたものに相当する。すなわ
ち、動吸振部内蔵型圧電共振子26では、励振電極26
b,26f間の距離に比べて、圧電セラミック板26a
の厚みが非常に薄くされていたが、動吸振部内蔵型圧電
共振子171では、上面側の励振電極171fと下面側
の励振電極(図示されず)との間の距離と、圧電セラミ
ック板171aの水平方向の寸法とがほぼ等しくされて
いる。その他の点については、圧電共振子171は、圧
電共振子26と同様に構成されているため、相当の参照
番号を付することによってその説明は省略する。
電共振子26だけでなく、動吸振部内蔵型圧電共振子1
71もまた動吸振部を有し、かつすべり振動モードを利
用したエネルギー閉じ込め型の圧電共振子である。ま
た、動吸振部内蔵型圧電共振子171では、励振電極間
の対向面積が、動吸振部内蔵型圧電共振子26に比べて
大きいため、より大きな静電容量を得ることができる。
従って、本実施例のラダー型フィルタでは、圧電共振子
171がラダー型フィルタの並列共振子として用いられ
る。
接する圧電共振子26または圧電共振子171の振動部
分、すなわち共振部及び動吸振部の振動を妨げないよう
に、図示のように圧電共振子側に切欠172a〜174
aを有する。スペーサ172〜174は、それぞれ、ア
ルミナなどの絶縁性セラミックスあるいは合成樹脂等の
適宜のある程度の強度を有する絶縁性材料により構成さ
れている。また、スペーサ板172〜174は、それぞ
れ、動吸振部内蔵型圧電共振子26,172の保持部に
対して絶縁性接着材を用いて固着される。
ペーサ172〜174を固着して構成された共振プレー
トの上下には、ケース基板175,176が絶縁性接着
材を用いて貼り合わされる。
例で用いたケース基板71,73と同様に構成されてい
る。すなわち、ケース基板176の上面には、凹部17
6aが、ケース基板175の下面には同様の凹部が形成
されている。また、ケース基板175の上面には、複数
の電極175a〜175dが形成されており、同様にケ
ース基板176の下面にも電極175a〜175dと積
層後に積層体の上面及び下面間で対向する位置に電極が
形成されている。
共振プレートに貼り合わせることにより、さらに得られ
た積層体の端面に内部電極を形成することにより、図2
3に示すフィルタ170が得られる。このフィルタ17
0の等価回路を、図24に示す。
は、図24に示すように一段のラダー型フィルタが構成
される。この第6の実施例においても、上記のようにす
べり振動モードを利用した動吸振部内蔵型圧電共振子2
6,171を用いて構成されているため、帯域幅の拡
大、並びにラダー型フィルタの小型化を果たし得る。
共振子を用いてラダー型フィルタが構成されていたが、
本発明のラダー型フィルタでは、少なくとも1つの圧電
共振子が動吸振部内蔵型圧電共振子により構成されてお
りさえすればよい。このような実施例を、図25及び図
26を参照して説明する。
0では、共振プレート181の上下にケース基板18
2,183が積層される。ケース基板182,183
は、前述した第1の実施例で用いたケース基板と同様に
構成されている。
圧電共振子184,185と、動吸振部を有しない通常
のTSモードを利用した厚みすべり振動モードの圧電共
振子186,187とが、空洞形成用スペーサ188,
189,190を介して横方向に積層されている。スペ
ーサ188〜190は、絶縁性セラミックスまたは合成
樹脂よりなり、各圧電共振子の両端近傍に接着されてい
る。また、最外側には、スペーサ191,192が貼り
合わされており、それによって共振プレート181が構
成されている。スペーサ191,192についても、絶
縁性セラミックスもしくは合成樹脂等により構成するこ
とができ、圧電共振子181,187の一方主面側にお
いて、両端近傍に接着されている。
吸振部内蔵型圧電共振子184は、図26に示すよう
に、矩形板状の圧電セラミック板184aの一方主面に
励振電極184bを形成した構造を有する。励振電極1
84bは、図示されている側主面において圧電セラミッ
ク板184aの一方端近傍に形成された電極184cに
電気的に接続されている。また、本実施例では、圧電セ
ラミック板184aにおいて、2本の横方向に延びる溝
184d,184eが形成されており、該溝184d,
184e間に電極184fが、溝184eと圧電セラミ
ック板184aの他方端との間に電極184g,184
hが形成されている。この構造は、圧電セラミック板1
84aにおいて、両端に等しい面積の電極184c,1
84hを形成し、両者を結ぶように細長い電極を形成し
た後、上記溝184d,184eをダイシング等により
形成することにより得られる。
面においても同様に、但し溝184d,184eとは、
圧電セラミック板184aの長さ方向中央部分を介して
反対側に2本の溝184i,184jを形成することに
より、励振電極及び励振電極に連なる電極が形成されて
いる。
て両側の励振電極が重なり合う部分、すなわち溝184
dと184iとで挟まれる部分がすべり振動モードで共
振する共振部として構成されている。
セラミックス部分及び溝184i,184j間の圧電セ
ラミックス部分が、それぞれ動吸振部を構成する。な
お、TSモードを利用した公知のすべり振動モードの圧
電共振子186,187は、矩形板状の圧電セラミック
板の中央部分で圧電セラミック板を介して重なり合う一
対の励振電極を形成した周知の電極構造を有するように
構成されている。もっとも、両主面の励振電極は、それ
ぞれ異なる端部に引き出されている。
記共振プレート181の上下にケース基板182,18
3を接着することにより構成され、得られた積層体の対
向端面に所定の端子電極を形成することにより、前述し
た実施例と同様に動吸振部内蔵型圧電共振子を用いたラ
ダー型フィルタを構成することができる。本実施例にお
いても、動吸振部内蔵型圧電共振子を用いてラダー型フ
ィルタが構成されているため、圧電音叉型共振子を用い
たラダー型フィルタに比べて帯域幅を拡げることが可能
となる。
吸振部内蔵型圧電共振子の他の例 本発明で用いられる、すべりモードを利用したエネルギ
ー閉じ込め型の動吸振部内蔵型圧電共振子は、上述して
きたものに限らず、例えば図27〜31を参照して説明
するように様々に変形し得る。
子の変形例を示す平面図である。圧電共振子381で
は、溝383〜386を一方側面側に形成し、他方側面
側に溝387〜390を形成することにより、動吸振部
391〜394が形成されている。また、溝384,3
85間の圧電基板部分が、本発明における共振部395
を構成している。また、溝383,386の外側に、そ
れぞれ、保持部396,397が形成されている。な
お、支持部は、溝384,388間で挟まれている圧電
基板部分及び溝385,389間で挟まれている圧電基
板部分である。また、上記溝383,387間の圧電基
板部分及び溝386,390間の細い圧電基板部分が連
結部を構成している。
なわち圧電基板382の長さ方向に沿うように分極処理
されている。他方、励振電極398,399は、分極方
向Pと平行に圧電基板382の上面に形成されている。
電圧を印加することにより、共振部395がすべりモー
ドで共振し、該共振部395に共振エネルギーが効果的
に閉じ込められる。さらに、動吸振部391〜394
が、漏洩してきたわずかな振動を動吸振現象により抑制
する。従って、圧電共振子381では、動吸振部391
〜394が設けられている部分までに振動エネルギーが
確実に閉じ込められる。
出し電極400,401が形成されている。図28は、
図27に示した圧電共振子381の変形例である。圧電
共振子381と異なるところは、圧電共振子411で
は、共振部395が、図示の矢印P方向すなわち圧電基
板382の幅方向と平行に分極処理されていることにあ
り、かつ励振電極398,399が幅方向に延びるよう
に形成されていることにある。
1のさらに他の変形例を示す斜視図である。圧電共振子
421では、共振部395が、図示の矢印P方向すなわ
ち圧電基板382の長さ方向と平行に分極処理されてい
る。圧電共振子381と異なるところは、電極の形成位
置である。
極398,399が、共振部395において、圧電基板
382の両側面に形成されている。また、圧電共振子4
21では、引き出し電極400,401が、それぞれ、
保持部396,397において、圧電基板382の側面
に形成されている。また、引出し電極400,401
と、励振電極398,399とを電気的に接続する接続
導電部もまた、圧電基板382の側面に沿って形成され
ている。
対の励振電極は、共振部を構成している圧電板の上面や
下面だけでなく、側面に形成されていていもよい。さら
に、例えば、27に示した圧電共振子381において、
一方の励振電極399が圧電基板382の下面に形成さ
れていてもよく、あるいは、圧電共振子421におい
て、一方の励振電極398または399が、圧電基板3
82の一方主面側に形成されていていもよい。
1,421においても、共振部、動吸振部及び保持部
は、単一の圧電基板を機械加工することにより、構成さ
れていてもよく、あるいは、これらが、別部材で構成さ
れていもよい。
成するための矩形の圧電板431に対し、同じ厚みの絶
縁板432,433を接合することにより、基板434
を形成してもよい。この基板434を用いて、上記圧電
共振子を構成することができる。なお、図30に示した
基板434では、絶縁板432,433に、動吸振部4
35,436及び保持部437,438が一体に形成さ
れていたが、これらの各部分についても、別部材で構成
されていてもよい。
35,436の外側に、同じ幅の基板部分439,44
0を形成してもよい。この場合には、基板部分439,
440が、連結部及び保持部を兼ねることになる。
斜視図。
図。
斜視図。
る動吸振部内蔵型圧電共振子を説明するための各斜視
図。
明するための模式的平面図。
示す図。
に用いられるT型フィルタの分解斜視図。
タの説明するための分解斜視図。
視図。
斜視図。
を示す図。
するための分解斜視図。
図。
を示す図。
するための分解斜視図。
す斜視図。
ための分解斜視図。
図。
を示す図。
ための分解斜視図。
電共振子を示す斜視図。
ルギー閉じ込め型の動吸振部内蔵型圧電共振子の変形例
を示す平面図。
変形例を示す平面図。
例を説明するための斜視図。
基板の一例を示す斜視図。
の他の例を示す斜視図。
蔵型圧電共振子 28,32,33…幅モードを利用した動吸振部内蔵型
圧電共振子 28a…圧電セラミック板 28b…共振部 28d,28e…支持部 28f,28g…動吸振部 28h,28i…連結部 28j,28k…保持部 40…ラダー型フィルタ 52…動吸振部内蔵型圧電共振子 52a…共振部 52b,52c…支持部 52d,52e…動吸振部 52f…連結部 52g,52h…保持部 61…動吸振部内蔵型圧電共振子
Claims (9)
- 【請求項1】 直列腕を構成する少なくとも1個の直列
共振子と、 並列腕を構成する少なくとも1個の並列共振子とを備
え、 前記直列共振子及び並列共振子のうち、少なくとも1個
の共振子が、圧電板と、圧電板の外表面において互いに
対向するように形成された一対の励振電極とを有しかつ
すべりモードを利用した共振部と、前記共振部から漏洩
してきた振動により屈曲モードで共振して該振動を動吸
振現象により減衰させる動吸振部と、前記共振部と動吸
振部との間に設けられている支持部と、前記動吸振部に
連結された保持部と前記動吸振部と保持部との間に両者
を連結するように配置されている連結部とを備えるエネ
ルギー閉じ込め型の動吸振部内蔵型圧電共振子である、
ラダー型フィルタ。 - 【請求項2】 前記圧電板、動吸振部及び保持部が、一
体の圧電基板を用いて構成されている、請求項1に記載
のラダー型フィルタ。 - 【請求項3】 前記圧電板、動吸振部及び保持部が、別
部材を連結することにより一体化されている、請求項1
に記載のラダー型フィルタ。 - 【請求項4】 前記圧電板が、圧電材料を用いて構成さ
れている、請求項1〜3のいずれかに記載のラダー型フ
ィルタ。 - 【請求項5】 前記動吸振部及び保持部が、前記共振部
の両側に形成されている、請求項1〜4のいずれかに記
載のラダー型フィルタ。 - 【請求項6】 前記一対の励振電極が、それぞれ、圧電
板の対向し合う一対の側面に形成されている、請求項1
〜5のいずれかに記載のラダー型フィルタ。 - 【請求項7】 前記一対の励振電極が、前記圧電板の両
主面に分散されて形成されている、請求項1〜5のいず
れかに記載のラダー型フィルタ。 - 【請求項8】 前記一対の励振電極が、前記圧電板の一
方主面上において所定距離を隔てて形成されている、請
求項1〜5のいずれかに記載のラダー型フィルタ。 - 【請求項9】 前記動吸振部が、前記圧電基板に2本の
溝を加工することより、該溝間に形成された圧電基板部
分である、請求項2に記載のラダー型フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06207654A JP3141696B2 (ja) | 1993-09-02 | 1994-08-31 | ラダー型フィルタ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21858593 | 1993-09-02 | ||
| JP5-218585 | 1993-09-02 | ||
| JP06207654A JP3141696B2 (ja) | 1993-09-02 | 1994-08-31 | ラダー型フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07122969A JPH07122969A (ja) | 1995-05-12 |
| JP3141696B2 true JP3141696B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=26516380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06207654A Expired - Lifetime JP3141696B2 (ja) | 1993-09-02 | 1994-08-31 | ラダー型フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3141696B2 (ja) |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP06207654A patent/JP3141696B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07122969A (ja) | 1995-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5648746A (en) | Stacked diezoelectric resonator ladder-type filter with at least one width expansion mode resonator | |
| JP3141723B2 (ja) | 幅モードを利用した共振子及び共振部品 | |
| US5621263A (en) | Piezoelectric resonance component | |
| JP3114461B2 (ja) | エネルギー閉じ込め型圧電共振子 | |
| JP3114518B2 (ja) | ラダー型フィルタ | |
| JP3324536B2 (ja) | 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品 | |
| JP2000183683A (ja) | 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品 | |
| JPH114133A (ja) | 厚み縦圧電共振子 | |
| JP3141696B2 (ja) | ラダー型フィルタ | |
| JP3461453B2 (ja) | 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品 | |
| JP3114521B2 (ja) | ラダー型フィルタ | |
| JP3114519B2 (ja) | ラダー型フィルタ | |
| JP3141689B2 (ja) | ラダー型フィルタ | |
| JP3139273B2 (ja) | 幅拡がりモードを利用した共振子、圧電共振部品及び圧電フィルタ | |
| JP3139274B2 (ja) | 幅拡がりモードを利用した振動体、共振子及び共振部品 | |
| JP3114485B2 (ja) | 圧電フィルタ | |
| JP3139289B2 (ja) | 圧電共振部品 | |
| JP3114522B2 (ja) | ラダー型フィルタ | |
| JP3473613B2 (ja) | 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品 | |
| JP3161231B2 (ja) | 圧電フィルタ | |
| JPH06224687A (ja) | ラダー型フィルタ | |
| JP3485114B2 (ja) | 厚み縦圧電共振子及び圧電共振部品 | |
| KR20020095044A (ko) | 압전필터 | |
| JP3485115B2 (ja) | エネルギー閉じ込め型厚み縦圧電共振子 | |
| JP3077517B2 (ja) | 圧電共振子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071222 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081222 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131222 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |