JP3225687B2 - ラダー形フィルタ - Google Patents
ラダー形フィルタInfo
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- JP3225687B2 JP3225687B2 JP11379893A JP11379893A JP3225687B2 JP 3225687 B2 JP3225687 B2 JP 3225687B2 JP 11379893 A JP11379893 A JP 11379893A JP 11379893 A JP11379893 A JP 11379893A JP 3225687 B2 JP3225687 B2 JP 3225687B2
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- piezoelectric
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直列共振子と並列共振子
とが梯子形に接続されたラダー形フィルタに関するもの
である。
とが梯子形に接続されたラダー形フィルタに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、直列共振子と並列共振子とを
梯子形に接続することにより、バンドパスフィルタを構
成したラダー形フィルタが知られている。従来のラダー
形フィルタの場合、直列共振子および並列共振子として
圧電セラミック共振子が用いられており、特に拡がり振
動モードや輪郭振動モードの共振子を用いたものが多
い。
梯子形に接続することにより、バンドパスフィルタを構
成したラダー形フィルタが知られている。従来のラダー
形フィルタの場合、直列共振子および並列共振子として
圧電セラミック共振子が用いられており、特に拡がり振
動モードや輪郭振動モードの共振子を用いたものが多
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に直列共振子と並列共振子とに圧電セラミック共振子を
用いたラダー形フィルタの場合、両者の容量比が得にく
く、減衰量を確保するのが難しい。また、実用温度範囲
（−２０℃〜８０℃）における周波数の温度変化が±
０．２％程度と比較的大きいため、高精度のフィルタを
得にくい欠点があった。そこで、本発明の目的は、減衰
量の確保が容易で、周波数の温度変化が小さい高精度の
ラダー形フィルタを提供することにある。他の目的は、
スプリアス特性の良好なラダー形フィルタを提供するこ
とにある。
に直列共振子と並列共振子とに圧電セラミック共振子を
用いたラダー形フィルタの場合、両者の容量比が得にく
く、減衰量を確保するのが難しい。また、実用温度範囲
（−２０℃〜８０℃）における周波数の温度変化が±
０．２％程度と比較的大きいため、高精度のフィルタを
得にくい欠点があった。そこで、本発明の目的は、減衰
量の確保が容易で、周波数の温度変化が小さい高精度の
ラダー形フィルタを提供することにある。他の目的は、
スプリアス特性の良好なラダー形フィルタを提供するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のラダー形フィルタは、直列共振子としてＬ
ｉＴａＯ 3 のＸ板を材料とする厚み振動モードの圧電共
振子を用い、並列共振子として圧電セラミックスを材料
とする厚み振動モードの圧電共振子を用い、ＬｉＴａＯ
3 のＸ板よりなる圧電共振子の共振周波数ｆｒと、圧電
セラミックスよりなる圧電共振子の反共振周波数ｆａと
を一致させたものである。
め、本発明のラダー形フィルタは、直列共振子としてＬ
ｉＴａＯ 3 のＸ板を材料とする厚み振動モードの圧電共
振子を用い、並列共振子として圧電セラミックスを材料
とする厚み振動モードの圧電共振子を用い、ＬｉＴａＯ
3 のＸ板よりなる圧電共振子の共振周波数ｆｒと、圧電
セラミックスよりなる圧電共振子の反共振周波数ｆａと
を一致させたものである。
【０００５】ラダー形フィルタの減衰量は並列共振子と
直列共振子との容量比で決定される。圧電セラミックス
の比誘電率は圧電単結晶であるＬｉＴａＯ 3 のＸ板の比
誘電率に比べて１桁大きく、両者の容量比を大きく取る
ことができるため、ＬｉＴａＯ 3 のＸ板からなる圧電共
振子を直列共振子とし、圧電セラミックス共振子を並列
共振子としてラダー形フィルタを製作した場合、阻止域
減衰量が確保しやすい。ラダー形フィルタの中心周波数
は並列共振子の反共振周波数Ｆａと直列共振子の共振周
波数Ｆｒで決定される。ＬｉＴａＯ 3 のＸ板のＦｒの温
度変化は圧電セラミックスのＦｒの温度変化に比べて小
さいので、並列，直列共振子ともに圧電セラミックスを
用いた場合に比べて直列共振子にＬｉＴａＯ 3 のＸ板を
用いた場合の方がフィルタの中心周波数の温度変化は小
さくなる。
直列共振子との容量比で決定される。圧電セラミックス
の比誘電率は圧電単結晶であるＬｉＴａＯ 3 のＸ板の比
誘電率に比べて１桁大きく、両者の容量比を大きく取る
ことができるため、ＬｉＴａＯ 3 のＸ板からなる圧電共
振子を直列共振子とし、圧電セラミックス共振子を並列
共振子としてラダー形フィルタを製作した場合、阻止域
減衰量が確保しやすい。ラダー形フィルタの中心周波数
は並列共振子の反共振周波数Ｆａと直列共振子の共振周
波数Ｆｒで決定される。ＬｉＴａＯ 3 のＸ板のＦｒの温
度変化は圧電セラミックスのＦｒの温度変化に比べて小
さいので、並列，直列共振子ともに圧電セラミックスを
用いた場合に比べて直列共振子にＬｉＴａＯ 3 のＸ板を
用いた場合の方がフィルタの中心周波数の温度変化は小
さくなる。
【０００６】ＬｉＴａＯ 3 のＸ板は圧電セラミックスよ
り不要振動が励振されやすく、スプリアスレスポンスが
大きくなりやすい。そこで、請求項２のように、ＬｉＴ
ａＯ 3 のＸ板よりなる共振子の振動モードとして、厚み
縦振動モードに比べてスプリアスが小さい厚みすべり振
動モードを用いるとともに、振動部にダンピング材を塗
布するのが望ましい。ただ、ＬｉＴａＯ 3 のＸ板はｄ定
数が小さいためダンピングの影響を受けやすく、シリコ
ーンゴムのような公知のダンピング材を用いると、主振
動のレスポンスが小さくなり過ぎ、ロスが大きくなる。
そこで、ダンピング材として、硬度が小さく、かつ温度
による硬度変化の小さいシリコーンゲルを用いるのが望
ましい。ＬｉＴａＯ 3 のＸ板よりなる共振子の振動モー
ドとして厚みすべり振動モードを用いた場合には、圧電
セラミックス共振子の振動モードも厚みすべり振動モー
ドを用いるのがよい。但し、ＬｉＴａＯ 3 のＸ板および
圧電セラミックス共振子の振動モードは、厚みすべり振
動モードに限らず、厚み縦振動モードを用いてもよい。
また、ダンピングも任意である。
り不要振動が励振されやすく、スプリアスレスポンスが
大きくなりやすい。そこで、請求項２のように、ＬｉＴ
ａＯ 3 のＸ板よりなる共振子の振動モードとして、厚み
縦振動モードに比べてスプリアスが小さい厚みすべり振
動モードを用いるとともに、振動部にダンピング材を塗
布するのが望ましい。ただ、ＬｉＴａＯ 3 のＸ板はｄ定
数が小さいためダンピングの影響を受けやすく、シリコ
ーンゴムのような公知のダンピング材を用いると、主振
動のレスポンスが小さくなり過ぎ、ロスが大きくなる。
そこで、ダンピング材として、硬度が小さく、かつ温度
による硬度変化の小さいシリコーンゲルを用いるのが望
ましい。ＬｉＴａＯ 3 のＸ板よりなる共振子の振動モー
ドとして厚みすべり振動モードを用いた場合には、圧電
セラミックス共振子の振動モードも厚みすべり振動モー
ドを用いるのがよい。但し、ＬｉＴａＯ 3 のＸ板および
圧電セラミックス共振子の振動モードは、厚みすべり振
動モードに限らず、厚み縦振動モードを用いてもよい。
また、ダンピングも任意である。
【０００７】
【実施例】図１は本発明にかかるラダー形フィルタの一
例を示す。このラダー形フィルタは４素子で構成されて
おり、直列共振子１，２としては圧電単結晶である例え
ばＬｉＴａＯ3 のＸ板よりなる厚みすべり振動モードの
共振子が用いられ、並列共振子３，４としてはＰＺＴ
（登録商標）よりなる厚みすべり振動モードの圧電セラ
ミック共振子が用いられている。特に、直列共振子１，
２の少なくとも振動部には、スプリアスを低減するた
め、シリコーンゲルよりなるダンピング材が塗布されて
いる。なお、共振子１〜４の構造は公知であるので、説
明を省略する。ＬｉＴａＯ3 のＸ板の比誘電率は４４で
あるのに対し、ＰＺＴの比誘電率は７００以上であるた
め、その容量比は１５以上となる。そのため、上記のよ
うに圧電単結晶共振子を直列共振子とし、圧電セラミッ
ク共振子を並列共振子としてラダー形フィルタを製作す
れば、個別のコンデンサを接続しなくても減衰量を容易
に得ることができる。
例を示す。このラダー形フィルタは４素子で構成されて
おり、直列共振子１，２としては圧電単結晶である例え
ばＬｉＴａＯ3 のＸ板よりなる厚みすべり振動モードの
共振子が用いられ、並列共振子３，４としてはＰＺＴ
（登録商標）よりなる厚みすべり振動モードの圧電セラ
ミック共振子が用いられている。特に、直列共振子１，
２の少なくとも振動部には、スプリアスを低減するた
め、シリコーンゲルよりなるダンピング材が塗布されて
いる。なお、共振子１〜４の構造は公知であるので、説
明を省略する。ＬｉＴａＯ3 のＸ板の比誘電率は４４で
あるのに対し、ＰＺＴの比誘電率は７００以上であるた
め、その容量比は１５以上となる。そのため、上記のよ
うに圧電単結晶共振子を直列共振子とし、圧電セラミッ
ク共振子を並列共振子としてラダー形フィルタを製作す
れば、個別のコンデンサを接続しなくても減衰量を容易
に得ることができる。
【０００８】図２は直列共振子１，２と並列共振子３，
４の夫々の共振特性を示す。ここで、直列共振子１，２
としてはＬｉＴａＯ3 のＸ板のＹ軸から−５７°±０．
５°の角度で切り出した厚みすべり共振子が用いられて
いる。直列共振子１，２の共振周波数Ｆｒと並列共振子
３，４の反共振周波数Ｆａとはラダー形フィルタの周波
数（この実施例では４．１６ＭＨｚ）に設定されてい
る。
４の夫々の共振特性を示す。ここで、直列共振子１，２
としてはＬｉＴａＯ3 のＸ板のＹ軸から−５７°±０．
５°の角度で切り出した厚みすべり共振子が用いられて
いる。直列共振子１，２の共振周波数Ｆｒと並列共振子
３，４の反共振周波数Ｆａとはラダー形フィルタの周波
数（この実施例では４．１６ＭＨｚ）に設定されてい
る。
【０００９】図３は並列共振子３，４の反共振周波数Ｆ
ａの温度特性、図４は直列共振子１，２の共振周波数Ｆ
ｒの温度特性を示す。図から明らかなように、直列共振
子（ＬｉＴａＯ3 ）１，２の共振周波数Ｆｒは並列共振
子３，４の反共振周波数Ｆａに比べて温度変化が非常に
小さい。具体的には、並列共振子（ＰＺＴ）３，４のＦ
ａの温度係数は１０ｐｐｍ／℃、直列共振子（ＬｉＴａ
Ｏ3 ）１，２のＦｒの温度係数は約２ｐｐｍ／℃である
ため、ラダー形フィルタの周波数の温度係数は１０ｐｐ
ｍ／℃以下となる。つまり、実用温度範囲（−２０℃〜
８０℃）で０．１％以下の精度になり、高精度のラダー
形フィルタが得られる。
ａの温度特性、図４は直列共振子１，２の共振周波数Ｆ
ｒの温度特性を示す。図から明らかなように、直列共振
子（ＬｉＴａＯ3 ）１，２の共振周波数Ｆｒは並列共振
子３，４の反共振周波数Ｆａに比べて温度変化が非常に
小さい。具体的には、並列共振子（ＰＺＴ）３，４のＦ
ａの温度係数は１０ｐｐｍ／℃、直列共振子（ＬｉＴａ
Ｏ3 ）１，２のＦｒの温度係数は約２ｐｐｍ／℃である
ため、ラダー形フィルタの周波数の温度係数は１０ｐｐ
ｍ／℃以下となる。つまり、実用温度範囲（−２０℃〜
８０℃）で０．１％以下の精度になり、高精度のラダー
形フィルタが得られる。
【００１０】図５は上記のラダー形フィルタのフィルタ
特性のトップ波形と、Ｇ．Ｄ．Ｔ特性を示す。この図か
ら分かるように、トップ波形が丸く、良好なロールオフ
特性が得られるとともに、Ｇ．Ｄ．Ｔ．特性の乱れも少
ないことがわかる。
特性のトップ波形と、Ｇ．Ｄ．Ｔ特性を示す。この図か
ら分かるように、トップ波形が丸く、良好なロールオフ
特性が得られるとともに、Ｇ．Ｄ．Ｔ．特性の乱れも少
ないことがわかる。
【００１１】図６はラダー形フィルタのスプリアス特性
を示す。直列共振子１，２として、厚みすべり振動モー
ド共振子を用い、かつシリコーンゲル等でダンピングし
たので、図のようにスプリアスが殆どない良好な特性を
得られた。
を示す。直列共振子１，２として、厚みすべり振動モー
ド共振子を用い、かつシリコーンゲル等でダンピングし
たので、図のようにスプリアスが殆どない良好な特性を
得られた。
【００１２】上記実施例では、直列共振子として、Ｌｉ
ＴａＯ3 のＸ板のＹ軸から−５７°±０．５°の角度で
切り出した厚みすべり共振子を用いたが、これに限るも
のではない。
ＴａＯ3 のＸ板のＹ軸から−５７°±０．５°の角度で
切り出した厚みすべり共振子を用いたが、これに限るも
のではない。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
ラダー形フィルタは、直列共振子としてＬｉＴａＯ 3 の
Ｘ板よりなる共振子を用い、並列共振子として圧電セラ
ミック共振子を用いたので、容量比が確保しやすく、十
分な減衰量のフィルタを容易に得ることができる。ま
た、ＬｉＴａＯ 3 のＸ板よりなる共振子の温度による周
波数変化が小さいので、フィルタの温度による周波数変
化も小さくなり、高精度のラダー形フィルタを得ること
ができる。
ラダー形フィルタは、直列共振子としてＬｉＴａＯ 3 の
Ｘ板よりなる共振子を用い、並列共振子として圧電セラ
ミック共振子を用いたので、容量比が確保しやすく、十
分な減衰量のフィルタを容易に得ることができる。ま
た、ＬｉＴａＯ 3 のＸ板よりなる共振子の温度による周
波数変化が小さいので、フィルタの温度による周波数変
化も小さくなり、高精度のラダー形フィルタを得ること
ができる。
【図１】本発明にかかるラダー形フィルタの一例の等価
回路図である。
回路図である。
【図２】圧電単結晶共振子と圧電セラミック共振子の共
振特性図である。
振特性図である。
【図３】圧電セラミック共振子の反共振周波数の温度特
性図である。
性図である。
【図４】圧電単結晶共振子の共振周波数の温度特性図で
ある。
ある。
【図５】ラダー形フィルタのフィルタ特性図およびＧ．
Ｄ．Ｔ特性図である。
Ｄ．Ｔ特性図である。
【図６】ラダー形フィルタのスプリアス特性図である。
１，２ 直列共振子（圧電単結晶共振子） ３，４ 並列共振子（圧電セラミック共振子）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−253711（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−21686（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−65754（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−63501（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−82723（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−38895（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 9/00 - 9/215 H03H 9/54 - 9/60
Claims (2)
- 【請求項１】直列共振子と並列共振子とが梯子形に接続
されたラダー形フィルタにおいて、 上記直列共振子としてＬｉＴａＯ 3 のＸ板を材料とする
厚み振動モードの圧電共振子を用い、並列共振子として
圧電セラミックスを材料とする厚み振動モードの圧電共
振子を用い、ＬｉＴａＯ 3 のＸ板 よりなる圧電共振子の共振周波数ｆ
ｒと、圧電セラミックスよりなる圧電共振子の反共振周
波数ｆａとを一致させたことを特徴とするラダー形フィ
ルタ。 - 【請求項２】請求項１に記載のラダー形フィルタにおい
て、 上記直列共振子は厚みすべり振動モードの圧電共振子で
あり、かつその少なくとも振動部にシリコーンゲルが塗
布されており、 上記並列共振子は厚みすべり振動モードの圧電セラミッ
ク共振子であることを特徴とするラダー形フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11379893A JP3225687B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | ラダー形フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11379893A JP3225687B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | ラダー形フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06303093A JPH06303093A (ja) | 1994-10-28 |
| JP3225687B2 true JP3225687B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=14621352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11379893A Expired - Lifetime JP3225687B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | ラダー形フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3225687B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246871A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電振動子、この圧電振動子を用いた梯子型フィルタおよび２重モード圧電フィルタ |
| US12143096B2 (en) | 2020-03-27 | 2024-11-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Filter device and filter circuit |
| CN115051680B (zh) * | 2021-03-08 | 2026-01-09 | 诺思(天津)微系统有限责任公司 | 具有单晶和多晶体声波谐振器的滤波器及电子设备 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6038895B2 (ja) | 2011-05-24 | 2016-12-07 | ユリウス ブルム ゲー エム ベー ハー | 正面カバーを引き出しに装着するための締結装置 |
-
1993
- 1993-04-15 JP JP11379893A patent/JP3225687B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6038895B2 (ja) | 2011-05-24 | 2016-12-07 | ユリウス ブルム ゲー エム ベー ハー | 正面カバーを引き出しに装着するための締結装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06303093A (ja) | 1994-10-28 |
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Legal Events
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