JPH04132409A - 弾性表面波共振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は弾性表面波共振器で構成する帯域通過フィルタ
、あるいは帯域阻止フィルタに係り、特に阻止帯域での
高減衰特性の実現に好適な共振器構造に関する。

〔従来の技術〕

従来の弾性表面波共振器は、特願昭６０−６０６４５に
記載のように、多数対の交差指電極からなる弾性表面波
トランスデユーサが、共振器内全体で同一の電極ピッチ
となっていた。このときの共振特性は、単一ピークの反
共振点を有していた。また、上記構造で、かつ共振周波
数（電極ピッチ）の異なる複数個の弾性表面波共振器を
直列に接続し、共振器部の電極とアース間の容量を利用
して帯域通過フィルタ、あるいは帯域阻止フィルタを構
成していた。本弾性表面波共振器では、フィルタとして
の通過帯域を共振周波数近傍に、また阻止帯域を反共振
周波数近傍に設定して、所望の特性を実現していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、各弾性表面波共振器の反共振点におけ
る減衰特性の改善の点について配慮がされておらず、隣
り合う反共振点間の減衰量が低下し、阻止帯域の高減衰
特性が実現されない問題があった。

第２図に従来技術による１開口弾性表面波共振器を示す
。１は入力端子、２は出力端子、３は入力側共通電極、
４は出力側共通電極、７は圧電基板である。各共通電極
には交互に間挿された電極指が接続されており、多数対
トランスデユーサによる１開口共振器を構成している。

このとき、各電極指の配列ピッチ（図中Ｐ）は、共振器
内で同一に設定されている。

この共振器の等価回路を第３図（ａ）に示す。

１０は電極間の静電容量Ｃ０１１１，１２は共振による
インダクタンスＬ１と容量Ｃ１である。このような共振
器のインピーダンス特性は、同図（ｂ）に示すように、
共振周波数ｆ、でインピーダンスがほぼ零、反共振周波
数ｆ＆でほぼ無限大となる。

第４図は１開口弾性表面波共振器を複数個用いる弾性表
面波共振器複合形フィルタの従来構成例である。本例で
は説明の単純化のため、３個の１開口共振器を直列接続
した構成となっている。

１５〜１８は外部回路との整合用インダクタ。

１３−１〜３は共振周波数の異なる１開口共振器。

１４−１〜４は共振器間を接続する共通電極である。

この構成のフィルタの特性は同図（ｂ）に示すように、
反共振周波数が異なる３つの１開口共振器の特性１９，
２０，２１の総合特性２２となる。

総合特性２２の減衰極２３，２４．２５は、３つの１開
口共振器の反共振周波数ｆ１．　ｆ２．　ｆ３　に対応
している。

本従来例では、上記第　図（ｂ）のように、各減衰極間
の中央部２６．２７において、減衰量が小さくなること
が問題であった。従来は、中央部における減衰特性の劣
化を防ぐために、１開口共振器間の反共振周波数の差を
小さくシ、減衰極を接近させる方法を用いていた。しか
し、本方法では、フィルタに要求される帯域幅を確保す
るために、より多数の１開口共振器を必要とするにのた
め、フィルタ全体の損失増となること、およびチップサ
イズが大となり素子歩留りが低下することが欠点となっ
ていた。

本発明の目的は、１開口弾性表面波共振器に新たな電極
構成の多数対トランスデユーサを採用し、減衰極間の特
性劣化が少ないＳＡＷフィルタを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明においては、１開口
弾性表面波共振器の多数対トランスデユーサを、少なく
とも２つ以上の電極ピッチが異なる領域の組み合せで構
成したものである。これにより、複数の減衰極を有する
１開口弾性表面波共振器が実現される。

また、挿入損失の増加やチップサイズの増大を伴わない
で減衰特性を改善するために、複数個の上記１開口弾性
表面波共振器を電気的に直列あるいは並列接続してフィ
ルタを構成したものである。

このとき、各１開口共振器の複数の減衰極周波数と、そ
れらの平均減衰極周波数を適当に設定して、減衰極間の
特性劣化を抑圧したものである。

〔作用〕

多数対トランスデユーサを電極指ピッチが異なる複数の
領域で構成した、１開口弾性表面波共振器の共振特性は
、複数の電極ピッチに対応した複数の減衰極を有する。

それによって、複数の上記１開口弾性表面波共振器で構
成した共振器複合形フィルタは、１開口共振器の総数に
比べて多数の減衰極を有するために、減衰極間の周波数
差を小さく設定でき、減衰極間の特性劣化を抑圧するこ
とができる。また、従来と同一の共振器数で、減衰極数
の増加が実現されるので、共振器増に伴う挿入損失の増
加、あるいはチップサイズの増大や歩留りの低下などの
問題を解消できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図（ａ）、（ｂ）は１本発明による１開口弾性表面波共
振器と、そのインピーダンス特性を示す。

同図（ａ）において、５−１〜２はトランスデユーサの
電極指ピッチがＰｌの領域、６−１〜３は電極指ピッチ
がＰ２の領域である。本実施例ではＰＬ＞Ｐ２の条件に
埋定した場合について説明する。

同図（ｂ）の８，９はインピーダンス特性のピークであ
り、８は電極指ピッチＰ１のトランスデユーサによる反
共振点に対応し、９は電極指ピッチＰ２に対応した反共
振点である。この場合、トランスデユーサの対数は、電
極指ピッチＰ１とＰ２の領域の総和が同一の対数となる
ように設定してあり、領域５−１．５−２はそれぞれＮ
対。

領域６−２はＮ対、６−１．６−３はＮ／２対の関係で
ある。したがって、多数対トランスデユーサの総対数が
４００対の場合、Ｎは１００対となる。

第５図は、上記１開口弾性表面波共振器の、入力端子１
から出力端子２に電気信号を通電した場合の振幅周波数
特性である。２９は２種類の電極ピッチで構成した本発
明による特性で、３１゜３２の２つの減衰極を有する。

３３は本発明の共振器に発生する反共振点近傍のリップ
ルである。

また、２８は比較のために示した従来構成の場合の特性
である。多数対トランスデユーサが同一ピッチのため、
単一の減衰極３ｏを有する。

ｆ８０．ｆ＆□は本実施例の共振器の減衰極周波数、ｆ
＆。は従来構成の共振器の減衰極周波数である。

本実施例の１開口弾性表面波共振器の振幅周波数特性は
、従来構成に比べて、阻止域の帯域幅が広がると共に、
減衰極における減衰量が減少する。

以上に述べたように１本発明により、２つの減衰極を有
する１開口弾性表面波共振器が実現される。

第６図（、）〜（ｅ）は、第１図の実施例と同様に複数
の減衰極周波数を有する１開口弾性表面波共振器の、別
の実施例を簡略して示している。

同図（ａ）は、２つの減衰極周波数ｆ、工＋ｆａｚを有
する領域が、図中の破線を境界に、それぞれ一つ存在す
る場合、図（ｂ）は３つの領域で構成し、かつ、ｆ　ａ
、の領域とｆ　ａ２の領域におけるトランスデユーサの
電極対数を同一にした場合、図（ｃ）は減衰極周波数の
関係が図（ｂ）と逆の場合である。また、図（ｄ）は、
さらに領域の数を増加した場合、図（ｅ）は３種類の電
極ピッチで構成して、３つの減衰極周波数を有する場合
である。

以上に示した他にも、領域の配置、対数の組合せ、減衰
極周波数の組合せは自由に選択することができる。また
、実施例では減衰極周波数ｆ、□とｆ　＆、の領域にお
けるトランスデユーサの電極対数が同一の場合について
説明したが、対数が異なる場合でも同様の効果を得るこ
とができる。

なお、多数の領域に分割して、個々の領域の電極対数が
少数対になった場合は、明確な２つの減衰極が得られず
、共振器全体の平均的な電極ピッチで定まる単一ピーク
の状態に近づく、シたがって、各領域に形成する電極対
数は、少なくとも１０対以上が望ましい。

各領域における減衰極周波数の値は、各領域の電極ピッ
チを変えることにより任意に選べるが。

本発明を適用する弾性表面波フィルタの帯域設計によっ
て決定されるべきものである。また１本発明は特願昭６
３−１７０８９に記載のシリーズ形１開口弾性表面波共
振器のような、他の電極構造においても同様の効果を有
する。

第７図に、中間電極３４で多数対トランスデユーサを分
割したシリーズ形１開口弾性表面波共振器の構造を一例
として示す。

第８図は、本発明のもう一つの実施例で、第１図の構造
の１開口弾性表面波共振器を、第４図と同様に、３個用
いて構成した弾性表面波共振器複合形フィルタである。

図は簡略して、減衰極周波数に対応した領域で示してい
る。１開ロ弾性表面波共振器１３−１〜３の二つの減衰
極周波数は、それぞれｆ工、とＪ工２．ｆ２□とｆ２□
、ｆ、１とｆ。である。

第９図は、上記弾性表面波共振器複合形フィルタの、阻
止域における振幅周波数特性である。

３５〜３７は１開ロ弾性表面波共振器１３−１〜３の単
体特性、３８はこれらの総和として得られる共振器複合
形フィルタの特性、また４０−１〜５は各減衰極周波数
間の減衰量が最小となる部分である。本実施例では、各
減衰極周波数の値を、ｆ　１１からｆ３□までの帯域が
ほぼ等分に分割されるように設定しており、このとき４
０−１〜５はほぼ同じ減衰量となる。３９は比較のため
に示した従来構成の場合のフィルタ特性である６二つの
フィルタを、最も減衰特性が劣化する４０−１〜５と４
１−１〜２の部分で比較すると、本実施例の減衰量の方
が大となっている。この減衰量の改善は本発明の効果に
よるものである。

第１０図は、第８図と同様のフィルタ構成において、減
衰極周波数の設定に関する別の実施例を示している。４
２〜４４は各１開口弾性表面波共振器の単体特性である
。この場合も、各減衰極はｆ工、からｆ。までの帯域を
、はぼ等分に分割するように設定しである。しかし、４
３の単体特性が有する二つの減衰極間の周波数差Ｃ１，
□−ｆ２□）は、他の周波数差Ｃｆ１□−ｆ工、）　、
　Ｃｆ３２−ｆ、、）に比べて大となっている。したが
って、本実施例によるフィルタの特性は、第９図の特性
３８とは正確に一致しないが、はぼ同等の減衰量の改善
効果を得ることができる。また、上記実施例の他にも、
同様の減衰極周波数関係に設定することにより、同等の
効果が得られる。

本発明は、各種の構成の弾性表面波共振器複合形フィル
タに適用することができる。その−例として、特願昭６
１−２７８６４２に記載のフィルタ構成を第１１図に示
す。４５−１〜６は１開口弾性表面波共振器の共通電極
、４６−１〜２はギャップ容量用電極、４７−１〜６は
共振器から漏洩した表面波の吸収剤である。同図の共振
器複合形フィルタは、入力端子１からギャップ容量を介
して出力端子２に至る直列腕と、共通電極４５−２．４
５−５から大地に至る並列腕の、それぞれ２個の１開口
弾性表面波共振器により構成した。バンドパスタイプの
フィルタである。これらの１開口弾性表面波共振器に本
発明を実施することにより、減衰特性が改善される。ま
た、同図のフィルタ構成に、第７図のシリーズ形１開口
弾性表面波共振器を適用した場合においても、同様の改
善効果を得ることができる。

本発明の弾性表面波共振器複合形フィルタを、移動無線
端末などの通信装置に用いることにより、装置の性能を
改善することができる。

〔発明の効果〕

本発明よれば、複数の減衰極を有する１開口弾性表面波
共振器を実現できる。また、従来と同数の１開口弾性表
面波共振器で、共振器複合形フィルタの減衰特性が改善
されるので、挿入損失の増加やチップサイズの増大を伴
なわずにフィルタの性能を向上できる。さらに、本発明
のフィルタを通信装置に用いることにより、消費電力の
低減をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の１開口弾性表面波共振器
の構造図とインピーダンス特性図、第２図は従来例の１
開口弾性表面波共振器の構造図、第３図（ａ）、（ｂ）
は、第２図の共振器の等価回路とインピーダンス特性図
、第４図（ａ）。 （ｂ）は従来構成の一例の弾性表面波共振器複合形フィ
ルタの構造図とその振幅周波数特性図、第５図は本発明
の実施例による共振器の振幅周波数特性図、第６図は本
発明の１開口弾性表面波共振器の別の実施例の模式的構
成図、第７図はシリーズ形１開口弾性表面波共振器の構
造図、第８図は本発明の一実施例の共振器複合形フィル
タの模式的構成図、第９図、第１０図は本発明の実施例
によるフィルタの振幅周波数特性図、第１１図はバンド
パスタイプの弾性表面波共振器複合形フィルタの構造図
である。 １・・入力端子、２・・・出力端子、３〜４・・・共通
電極、５−１〜２．６−１〜３・・・特定の電極ピッチ
の領域、２９・・・本発明の１開口弾性表面波共振器の
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Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．弾性表面波を伝搬する基板上に、複数の交差指電極
   対よりなる弾性表面波トランスデューサを弾性表面波の
   伝搬方向に配置した弾性表面波共振器において、該弾性
   表面波トランスデューサが複数の領域で構成されており
   、該領域は複数の交差指電極対が同一ピッチで連続して
   配列されてなること、および隣り合った該領域の交差指
   電極対のピッチが異なることを特徴とする弾性表面波共
   振器。
2. ２．請求項１記載の弾性表面波共振器において、弾性表
   面波トランスデューサを構成する複数の領域が、それぞ
   れ少なくとも１０対以上の交差指電極対からなることを
   特徴とする弾性表面波共振器。
3. ３．請求項１乃至２記載の弾性表面波共振器を、電気的
   に直列あるいは並列接続した構成よりなることを特徴と
   する弾性表面波共振器複合形フィルタ。