JPH05251987A - Internal matching type surface acoustic wave filter - Google Patents
Internal matching type surface acoustic wave filterInfo
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- JPH05251987A JPH05251987A JP4669192A JP4669192A JPH05251987A JP H05251987 A JPH05251987 A JP H05251987A JP 4669192 A JP4669192 A JP 4669192A JP 4669192 A JP4669192 A JP 4669192A JP H05251987 A JPH05251987 A JP H05251987A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、複数の弾性表面波共振器で構
成する弾性表面波共振器複合形フィルタのインピーダン
ス不整合の問題を解消し、低損失で広帯域な特性を有す
る通信用高性能フィルタを提供することにある。
【構成】弾性表面波共振器複合形フィルタの内部におけ
る電気的接続点に、インダクタンス素子を含むインピー
ダンス整合回路を挿入して構成する。挿入する整合回路
の個数あるいは場所は任意に選ぶことができ、フィルタ
の構成あるいは特性と仕様との関係を考慮して最適化を
はかる。内部整合回路を有する弾性表面波共振器複合形
フィルタの実装には、整合回路との接続用端子を付加し
たキャン型あるいは表面実装型等のパッケージを用い
る。この結果、フィルタの内部における整合状態を改善
することができるので、低損失な周波数特性を有する通
信用小形弾性表面波フィルタを実現することができる。
(57) [Summary] [Object] An object of the present invention is to solve the problem of impedance mismatch of a surface acoustic wave resonator composite type filter composed of a plurality of surface acoustic wave resonators, and to provide a wide band characteristic with low loss. An object of the present invention is to provide a high performance filter for communication. [Structure] An impedance matching circuit including an inductance element is inserted at an electrical connection point inside a surface acoustic wave resonator composite filter. The number or location of matching circuits to be inserted can be arbitrarily selected, and optimization is performed in consideration of the relationship between the filter configuration or characteristics and specifications. For mounting the surface acoustic wave resonator composite type filter having an internal matching circuit, a can-type or surface-mounting type package to which a terminal for connection with the matching circuit is added is used. As a result, since the matching state inside the filter can be improved, a small surface acoustic wave filter for communication having a low loss frequency characteristic can be realized.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は弾性表面波フィルタに係
り、更に詳しくは、弾性表面波の伝搬可能な圧電基板上
に多数対の薄膜交差指電極を配して構成された弾性表面
波共振器、および本弾性表面波共振器を複数個組合せて
なり、変換、逆変換に伴う損失がなく、大電力での取扱
いが可能なバンドパス用あるいはバンドリジェクション
用の弾性表面波フィルタに関する。本フィルタは小形の
特長を有し、移動通信端末用高周波フィルタとして好適
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave filter, and more particularly to a surface acoustic wave resonance formed by arranging a large number of pairs of thin film interdigital electrodes on a piezoelectric substrate capable of propagating surface acoustic waves. The present invention relates to a surface acoustic wave filter for band-pass or band-rejection, which is formed by combining a plurality of surface acoustic wave resonators and the present surface acoustic wave resonator, has no loss due to conversion and inverse conversion, and can be handled with high power. This filter has a small size and is suitable as a high frequency filter for mobile communication terminals.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の弾性表面波共振器複合形フィルタ
は特開昭63-132515号公報に記載のように、単一圧電基
板上に形成した多数対の薄膜交差指電極からなる１開口
弾性表面波共振器を複数個組合せて構成されており、フ
ィルタの通過特性を改善するために入力および出力電気
端子側にインピーダンス整合用回路を設けていた。ま
た、特願平2-272259号では複数の圧電基板上に弾性表面
波共振器複合形フィルタが形成されており、上記と同様
のインピーダンス整合がなされていた。一方、整合回路
については、特願平3-201658号に記載のような分布定数
素子若しくは集中定数素子を設けたフィルムテープが用
いられていた。2. Description of the Related Art A conventional surface acoustic wave resonator composite type filter is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 63-132515, which has a one-hole elastic structure composed of a plurality of thin film interdigital finger electrodes formed on a single piezoelectric substrate. It was constructed by combining a plurality of surface wave resonators, and an impedance matching circuit was provided on the input and output electrical terminal sides in order to improve the pass characteristics of the filter. Further, in Japanese Patent Application No. 2-272259, a surface acoustic wave resonator composite filter is formed on a plurality of piezoelectric substrates, and impedance matching similar to the above is performed. On the other hand, for the matching circuit, a film tape provided with a distributed constant element or a lumped constant element as described in Japanese Patent Application No. 3-201658 was used.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の弾性表
面波共振器複合形フィルタでは、フィルタ内部における
インピーダンス整合状態を改善して、通過信号の損失を
低減するための考慮がなされていなかった。このため、
従来の外付け整合回路だけでは、フィルタを構成する弾
性表面波共振器の数が増えるとともに整合状態が悪化
し、挿入損失が増大した。移動無線などの通信分野にお
いては、ポータブル化とともに低消費電力性がより重要
となっており、フィルタの損失低減が課題となってい
た。In the above-described conventional surface acoustic wave resonator composite filter, no consideration has been given to improving the impedance matching state inside the filter and reducing the loss of the passing signal. For this reason,
With the conventional external matching circuit alone, the number of surface acoustic wave resonators constituting the filter increases, the matching state deteriorates, and the insertion loss increases. In the field of communication such as mobile radio, low power consumption has become more important as well as portability, and reduction of filter loss has been an issue.
【０００４】以下に、従来例の弾性表面波共振器複合形
フィルタについて、その問題点を詳述する。なお、本明
細書の符号は、特に指定しないかぎり各図に共通とす
る。The problems of the conventional surface acoustic wave resonator composite type filter will be described in detail below. The reference numerals in this specification are common to the drawings unless otherwise specified.
【０００５】従来の弾性表面波共振器複合形フィルタ
は、図１のように複数の弾性表面波共振器を組合せて構
成されていた。本例において共振器複合形フィルタは、
圧電基板１上に共通電極２−１〜６などからなる１開口
弾性表面波共振器４個と、平面電極パターン３−１、３
−２からなるギャップ容量とを設けてバンドパスフィル
タを形成している。また、４−１〜６は弾性表面波を吸
収するための吸音材料、５−１〜４は外部回路との整合
用インダクタンスである。A conventional surface acoustic wave resonator composite type filter is constructed by combining a plurality of surface acoustic wave resonators as shown in FIG. In this example, the resonator composite filter is
Four 1-aperture surface acoustic wave resonators composed of common electrodes 2-1 to 6 and the like, and planar electrode patterns 3-1 and 3 on the piezoelectric substrate 1.
And a gap capacitance of -2 are provided to form a bandpass filter. Further, 4-1 to 6 are sound absorbing materials for absorbing surface acoustic waves, and 5-1 to 4 are inductances for matching with an external circuit.
【０００６】本フィルタは、入力側電気端子６および出
力側電気端子７を介して外部回路に接続される。図の構
成のフィルタはバンドパスタイプの周波数特性を有し、
入出力電気端子と直列に接続した弾性表面波共振器で高
周波側の減衰特性を、また、並列に接続した弾性表面波
共振器で低周波側の減衰特性を形成している。The present filter is connected to an external circuit via an input side electric terminal 6 and an output side electric terminal 7. The filter with the configuration shown in the figure has bandpass type frequency characteristics,
A surface acoustic wave resonator connected in series with an input / output electric terminal forms a high frequency side attenuation characteristic, and a surface acoustic wave resonator connected in parallel forms a low frequency side attenuation characteristic.
【０００７】一般に、弾性表面波デバイスの入出力端子
から見たインピーダンスは、弾性表面波を励振するトラ
ンスデューサの電極間容量のため容量性となる。このた
め、図のように外部にインダクティブな外部整合回路を
導入し、容量成分を打ち消して用いた。しかし、このよ
うな外部整合回路のみによる方式では、フィルタ素子内
部の不整合状態を解消するには不十分であった。とくに
多数の弾性表面波共振器で構成したフィルタにおける損
失の増大が問題となった。Generally, the impedance seen from the input / output terminals of the surface acoustic wave device is capacitive due to the interelectrode capacitance of the transducer that excites the surface acoustic wave. Therefore, as shown in the figure, an inductive external matching circuit was introduced to the outside to cancel the capacitance component. However, such a system using only an external matching circuit is insufficient to eliminate the mismatched state inside the filter element. In particular, the increase of loss in a filter composed of many surface acoustic wave resonators has become a problem.
【０００８】従来の弾性表面波共振器複合形フィルタの
周波数特性例を図２に示す。図中の斜線部分はフィルタ
仕様の一例であり、通過帯域においては損失限界を表し
ている。本例では通過帯域の全体に渡って良い整合状態
が得られていないために、仕様を満足することができな
かった。したがって、通過帯域における挿入損失の低減
のためには、フィルタ内部における整合状態を改善する
必要があった。FIG. 2 shows an example of frequency characteristics of a conventional surface acoustic wave resonator composite type filter. The shaded area in the figure is an example of filter specifications, and represents the loss limit in the pass band. In this example, the specifications could not be satisfied because a good matching state was not obtained over the entire pass band. Therefore, in order to reduce the insertion loss in the pass band, it is necessary to improve the matching state inside the filter.
【０００９】本発明の目的は、弾性表面波共振器複合形
フィルタの内部における不整合状態を解消し、低損失な
特性を有する弾性表面波共振器複合形フィルタを提供す
ることにある。An object of the present invention is to provide a surface acoustic wave resonator composite type filter having a low loss characteristic by eliminating a mismatched state inside the surface acoustic wave resonator composite type filter.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的は、弾性表面波
共振器複合形フィルタの内部における電気的接続点に、
インピーダンス整合回路を挿入した構成とすることによ
り達成される。挿入する整合回路の個数あるいは場所は
任意に選ぶことができ、フィルタの構成あるいは特性と
仕様との関係を考慮して最適化をはかることができる。The above object is to provide an electrical connection point inside a surface acoustic wave resonator composite filter.
This is achieved by adopting a configuration in which an impedance matching circuit is inserted. The number or location of matching circuits to be inserted can be arbitrarily selected, and optimization can be performed in consideration of the relationship between the configuration or characteristics of the filter and the specifications.
【００１１】整合回路は、インダクタンス素子あるいは
キャパシタンス素子あるいは抵抗素子により構成する。The matching circuit is composed of an inductance element, a capacitance element or a resistance element.
【００１２】内部整合回路を有する弾性表面波共振器複
合形フィルタの実装は、従来より用いられているキャン
型あるいは表面実装型等のパッケージに、整合回路との
接続用端子を付加することにより容易に実現することが
できる。また、フィルムテープ上あるいは圧電基板上に
設けた整合回路を用いることにより、フィルタ素子の実
装密度を高めることができる。Mounting of a surface acoustic wave resonator composite type filter having an internal matching circuit is easy by adding a terminal for connection with a matching circuit to a conventionally used can type or surface mounting type package. Can be realized. Further, by using the matching circuit provided on the film tape or the piezoelectric substrate, the mounting density of the filter elements can be increased.
【００１３】[0013]
【作用】新たに付加した内部整合回路の効果により、フ
ィルタの内部における整合状態を改善することができる
ので、低損失な周波数特性を有する弾性表面波共振器複
合形フィルタが得られる。また、内部整合回路を高密度
に実装することができるので、従来と同等の小形化が達
成される。The matching state inside the filter can be improved by the effect of the newly added internal matching circuit, so that a surface acoustic wave resonator composite type filter having a low loss frequency characteristic can be obtained. Further, since the internal matching circuit can be mounted at a high density, the miniaturization equivalent to the conventional one can be achieved.
【００１４】上記の作用の結果として、損失仕様が厳し
く、広帯域特性が要求される通信用小形弾性表面波フィ
ルタを実現することができる。As a result of the above operation, it is possible to realize a small surface acoustic wave filter for communication, which has strict loss specifications and is required to have wide band characteristics.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の内容について、具体的な実施
例によって説明する。EXAMPLES The contents of the present invention will be described below with reference to specific examples.
【００１６】図３は、本発明による内部整合回路を付加
した弾性表面波共振器複合形フィルタの一実施例の構成
図である。図１と同様に多数対の交差指電極からなる１
開口弾性表面波共振器で構成されているが、本例ではギ
ャップ容量に相当する部分に内部整合回路８を挿入して
いる。内部整合回路は４個のインダクタンス１０−１〜
４より構成されている。直列インダクタンス１０−１と
並列インダクタンス１０−２により、整合回路の中間部
にある電気的な接続点９から見て入力電気端子６の側に
ある共振器複合回路の整合をとっている。同様に、並列
インダクタンス１０−３と直列インダクタンス１０−４
により、整合回路の中間部にある電気的な接続点９から
見て出力電気端子７の側にある共振器複合回路の整合を
とっている。実際に整合回路を作製する場合には、並列
インダクタンス１０−２および１０−３を一体化した方
が容易に実現できる。FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of a surface acoustic wave resonator composite type filter to which an internal matching circuit according to the present invention is added. 1 consisting of many pairs of interdigitated electrodes as in FIG.
Although it is composed of an apertured surface acoustic wave resonator, in this example, the internal matching circuit 8 is inserted in a portion corresponding to the gap capacitance. The internal matching circuit has four inductances 10-1 to 10-1.
It is composed of 4. By the series inductance 10-1 and the parallel inductance 10-2, the resonator composite circuit on the side of the input electric terminal 6 as seen from the electric connection point 9 at the intermediate portion of the matching circuit is matched. Similarly, parallel inductance 10-3 and series inductance 10-4
As a result, the resonator composite circuit on the side of the output electric terminal 7 as viewed from the electrical connection point 9 in the middle of the matching circuit is matched. When actually manufacturing a matching circuit, it is easier to realize by integrating the parallel inductances 10-2 and 10-3.
【００１７】前記したように、弾性表面波デバイスのイ
ンピーダンスは一般に容量性である。したがって、イン
ピーダンス表示に用いられる図４のようなスミス線図に
おいては、下部の半円内に位置する。Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３
はインピーダンス例であるが、これらの位置的な差異は
フィルタを構成する弾性表面波共振器の構造、個数、組
合せにより生じる。図３に示した内部整合回路は、Ｐ１
のようなインピーダンス特性を有するデバイスの整合に
適する。この場合においてデバイスのインピーダンス
は、直列インダクタンスと並列インダクタンスの効果に
より、Ｐ１から図中の矢印の示す順に従って線図の中
心、即ちフィルタが使用される回路系の特性インピーダ
ンスに達する。As mentioned above, the impedance of a surface acoustic wave device is generally capacitive. Therefore, in the Smith diagram like FIG. 4 used for impedance display, it is located within the lower semicircle. P1, P2, P3
Is an example of impedance, but these positional differences are caused by the structure, number, and combination of surface acoustic wave resonators constituting the filter. The internal matching circuit shown in FIG.
Suitable for matching devices having impedance characteristics such as. In this case, the impedance of the device reaches the center of the diagram, that is, the characteristic impedance of the circuit system in which the filter is used, from P1 in the order indicated by the arrow in the figure due to the effect of the series inductance and the parallel inductance.
【００１８】また、Ｐ２のようなインピーダンス特性を
有するデバイスの整合には、図５の整合回路が適する。
図において、１１−１、１１−２はデバイス側電気端
子、１２−１、１２−２は外部電気端子、１３は直列イ
ンダクタンス、１４は並列キャパシタンスである。本デ
バイスのインピーダンスは、同様にＰ２から矢印の順に
従って線図の中心の特性インピーダンスに達する。The matching circuit of FIG. 5 is suitable for matching a device having impedance characteristics such as P2.
In the figure, 11-1 and 11-2 are device-side electric terminals, 12-1 and 12-2 are external electric terminals, 13 is a series inductance, and 14 is a parallel capacitance. Similarly, the impedance of the device reaches the characteristic impedance at the center of the diagram in the order of arrows from P2.
【００１９】また、Ｐ３のようなインピーダンス特性を
有するデバイスの整合には、図６の整合回路が適する。
図において、１５は並列インダクタンス、１６は直列キ
ャパシタンスである。本デバイスのインピーダンスもま
た同様に、Ｐ３から矢印の順に従って線図の中心の特性
インピーダンスに達する。このようなインピーダンスを
整合するための経路は幾通りも存在し、それぞれインダ
クタンスとキャパシタンスの組合せにより実現できる。The matching circuit of FIG. 6 is suitable for matching a device having impedance characteristics such as P3.
In the figure, 15 is a parallel inductance and 16 is a series capacitance. Similarly, the impedance of the present device reaches the characteristic impedance at the center of the diagram in the order of arrows from P3. There are many paths for matching such impedances, and each path can be realized by a combination of inductance and capacitance.
【００２０】これらの整合回路は、集中定数素子だけで
なく分布定数素子でも実現できる。また、抵抗素子は一
般に高周波回路の整合用として用いられないが、比較的
低い周波数帯域でリアクタンス成分が小さいデバイスで
は有効である。These matching circuits can be realized by distributed constant elements as well as lumped constant elements. Further, although the resistance element is not generally used for matching in a high frequency circuit, it is effective in a device having a small reactance component in a relatively low frequency band.
【００２１】上記の実施例では挿入する内部整合回路が
１個であるが、多数の弾性表面波共振器を用いる場合等
においては、整合回路の数をさらに増加してフィルタの
特性をより低損失化することができる。図７に本発明に
よる弾性表面波共振器複合形フィルタの周波数特性例を
示す。図におけるフィルタ仕様は図２と同じであるが、
本発明の効果により低損失な特性が実現され仕様を満足
している。In the above embodiment, one internal matching circuit is inserted, but when a large number of surface acoustic wave resonators are used, the number of matching circuits is further increased to reduce the filter characteristics to lower loss. Can be converted. FIG. 7 shows an example of frequency characteristics of the surface acoustic wave resonator composite filter according to the present invention. The filter specifications in the figure are the same as in Figure 2, but
The effect of the present invention realizes low loss characteristics and satisfies the specifications.
【００２２】図８に本発明の別の実施例を示す。本例で
は、複数の圧電基板で構成した弾性表面波共振器複合形
フィルタに整合回路を付加している。図において１７、
１８は圧電基板、１９は付加した内部整合回路である。
この場合、二つの圧電基板が同種あるいは異種に拘ら
ず、同等の効果を得ることができる。内部整合回路は、
前記の実施例と同様に、共振器複合回路のインピーダン
スに応じて任意の電気的接続点に、任意の構成で実現す
ることができる。実装の効率を考慮すると、複数の基板
を用いた本フィルタでは、基板間の接続端子部に内部整
合回路を挿入する構成が望ましい。基板の数がさらに増
えた場合にも、上記と同様に内部整合回路を任意に実現
することができる。本実施例によるフィルタの周波数特
性は図７と同様であり、要求される仕様を満足すること
ができる。FIG. 8 shows another embodiment of the present invention. In this example, a matching circuit is added to the surface acoustic wave resonator composite type filter composed of a plurality of piezoelectric substrates. In the figure 17,
Reference numeral 18 is a piezoelectric substrate, and 19 is an added internal matching circuit.
In this case, the same effect can be obtained regardless of whether the two piezoelectric substrates are the same or different. The internal matching circuit is
Similar to the above-described embodiment, it can be realized with any configuration at any electrical connection point according to the impedance of the resonator composite circuit. In consideration of mounting efficiency, in the present filter using a plurality of substrates, it is desirable to insert an internal matching circuit into the connection terminal portion between the substrates. Even when the number of substrates is further increased, the internal matching circuit can be arbitrarily realized as in the above. The frequency characteristic of the filter according to the present embodiment is similar to that of FIG. 7, and the required specifications can be satisfied.
【００２３】以上に述べたように、本発明による内部整
合回路の効果により、低損失な周波数特性を有する弾性
表面波共振器複合形フィルタが得られるので、損失仕様
の厳しい通信用小形フィルタを実現することができる。As described above, due to the effect of the internal matching circuit according to the present invention, a surface acoustic wave resonator composite type filter having a low loss frequency characteristic can be obtained, so that a small communication filter having a strict loss specification can be realized. can do.
【００２４】内部整合回路を付加した弾性表面波共振器
複合形フィルタの実装は、従来と同様のキャン型あるい
は表面実装型等のパッケージに、外付けの整合回路との
接続用端子を設けることにより容易に実現できる。図９
は、フィルタ内部に接続される整合回路が一つの場合
の、表面実装型パッケージの実施例を示す。図におい
て、２０はパッケージ、２１、２２はフィルタチップ、
２３は入力側電気端子、２４は出力側電気端子、２５、
２６は内部整合回路との接続用電気端子、２７はアース
電極である。電気端子２３〜２６およびアース電極２７
は、スルーホールを介してパッケージ下面の外部回路へ
の取出し用電気端子に導通している。The surface acoustic wave resonator composite type filter to which an internal matching circuit is added is mounted by providing a terminal for connection with an external matching circuit in a conventional can type or surface mounting type package. It can be realized easily. Figure 9
Shows an example of a surface mount type package when there is one matching circuit connected inside the filter. In the figure, 20 is a package, 21 and 22 are filter chips,
23 is an input side electric terminal, 24 is an output side electric terminal, 25,
Reference numeral 26 is an electric terminal for connection with the internal matching circuit, and 27 is an earth electrode. Electric terminals 23 to 26 and earth electrode 27
Is electrically connected to the electrical terminal for taking out to the external circuit on the lower surface of the package through the through hole.
【００２５】図１０は本発明の表面実装型パッケージと
内部整合回路を、配線基板上に実装した実施例を示す。
本図のパッケージ２０は、カバー２８を用いて封止して
いる。図において、２９は配線基板、３０は入力側導
体、３１は出力側導体、３２−１〜３は内部整合用導
体、３３−１〜２はアース電極、３４−１〜３は内部整
合用インダクタンスである。パッケージのアース電極
は、直下の配線基板のアース電極と接続されている。通
信装置等では、他の回路部品と共にマザーボード上に実
装されることが多いが、この場合も同様に実現すること
ができる。FIG. 10 shows an embodiment in which the surface mount type package and the internal matching circuit of the present invention are mounted on a wiring board.
The package 20 in this figure is sealed with a cover 28. In the figure, 29 is a wiring board, 30 is an input-side conductor, 31 is an output-side conductor, 32-1-3 are internal matching conductors, 33-1-2 are ground electrodes, and 34-1-3 are internal matching inductances. Is. The ground electrode of the package is connected to the ground electrode of the wiring board directly below. In a communication device or the like, it is often mounted on a mother board together with other circuit components, but in this case as well, it can be realized.
【００２６】一方、本発明の内部整合回路をフィルムテ
ープ面上に作製することにより、フィルタチップと同一
パッケージ内に実装することが可能となる。この結果、
内部整合回路を付加した本発明によるフィルタを、従来
フィルタと同等の実装容積で実現することができる。On the other hand, by forming the internal matching circuit of the present invention on the film tape surface, it becomes possible to mount it in the same package as the filter chip. As a result,
The filter according to the present invention to which the internal matching circuit is added can be realized with a mounting volume equivalent to that of the conventional filter.
【００２７】図１１に、整合回路を形成したフィルムテ
ープの実施例を示す。本例では図３の構成についてパタ
ーン化しており、内部整合回路だけでなく、外部回路と
の整合回路も同時に形成している。図において、３５は
薄膜導体パターンによる整合回路を設けたポリイミド等
のフィルムテープ、３６、３７は内部整合回路の直列イ
ンダクタンス、３８は同並列インダクタンス、３９は入
力側整合回路の直列インダクタンス、４０は同並列イン
ダクタンス、４１は出力側整合回路の直列インダクタン
ス、４２は同並列インダクタンスである。フィルムテー
プ中央の穴空き部４３において、フィルタの内部電気端
子と接続する。図中の矢印は、入力側電気端子６から出
力側電気端子７にいたる電気信号の伝わる方向を示して
いる。本実施例のインダクタンスは、スパイラルあるい
はメアンダ形状の薄膜導体パターンにより形成されてい
る。薄膜導体パターンは任意に作成できるので、所望の
インダクタンス値が得られる。スパイラルパターンの交
差部の電気的な絶縁には、半導体プロセスによる空隙の
形成、あるいは誘電体薄膜との積層化等の技術が用いら
れている。また、同様の半導体プロセスによりキャパシ
タンス素子も形成することができ、図５、あるいは図６
のような整合回路も実現することができる。FIG. 11 shows an example of a film tape having a matching circuit formed thereon. In this example, the configuration of FIG. 3 is patterned, and not only the internal matching circuit but also the matching circuit with the external circuit are formed at the same time. In the figure, 35 is a film tape made of polyimide or the like provided with a matching circuit using a thin film conductor pattern, 36 and 37 are series inductances of the internal matching circuit, 38 is the same parallel inductance, 39 is the series inductance of the input side matching circuit, and 40 is the same. Parallel inductance, 41 is a series inductance of the output side matching circuit, and 42 is the same parallel inductance. The perforated portion 43 at the center of the film tape is connected to the internal electric terminals of the filter. The arrows in the figure indicate the direction in which the electric signal from the input side electric terminal 6 to the output side electric terminal 7 is transmitted. The inductance of this embodiment is formed by a spiral or meandering thin film conductor pattern. Since the thin film conductor pattern can be arbitrarily formed, a desired inductance value can be obtained. Techniques such as forming voids by a semiconductor process or stacking with a dielectric thin film are used for electrical insulation at the intersections of spiral patterns. Further, a capacitance element can be formed by the same semiconductor process, and the capacitance element shown in FIG.
A matching circuit such as can also be realized.
【００２８】図１２は、上記のフィルムテープを２個の
フィルタチップの上部に設け、表面実装型パッケージに
実装した実施例である。図において４４はパッケージ、
４５はパッケージのカバー、４６−１〜２は外部取出し
電極、４７は整合回路を設けたフィルムテープ、４８、
４９はフィルタチップである。図に示したように、内部
整合回路を付加した構成においても、従来と同等の容積
で実装することができる。FIG. 12 shows an embodiment in which the above film tape is provided on the upper part of two filter chips and mounted in a surface mount type package. In the figure, 44 is a package,
Reference numeral 45 is a package cover, 46-1 and 2-2 are external extraction electrodes, 47 is a film tape provided with a matching circuit, 48,
49 is a filter chip. As shown in the figure, even in a configuration in which an internal matching circuit is added, it can be mounted in a volume equivalent to the conventional one.
【００２９】図１３に薄膜導体パターンによる整合回路
を付加した別の実施例を示す。図において５０は薄膜導
体によるメアンダ形状のインダクタンスで、圧電基板５
１の面上に形成されている。本構成によれば基板面積は
増えるが、弾性表面波共振器の電極と同時に形成するこ
とができ、実装工程も従来と同じでよい。前記の実施例
と同様に、スパイラル形状のインダクタンスあるいは積
層キャパシタンスも基板面上に実現することができる。FIG. 13 shows another embodiment in which a matching circuit using a thin film conductor pattern is added. In the figure, reference numeral 50 denotes a meandering inductance formed by a thin film conductor, which is the piezoelectric substrate 5
It is formed on the first surface. According to this configuration, the substrate area increases, but it can be formed at the same time as the electrodes of the surface acoustic wave resonator, and the mounting process may be the same as the conventional one. Similar to the above embodiment, a spiral-shaped inductance or laminated capacitance can be realized on the substrate surface.
【００３０】本発明の内部整合回路を付加した弾性表面
波共振器複合形フィルタは、図１４に示したような分波
器を構成するフィルタに適する。分波器は図に示したよ
うに、単一アンテナ５２を共通端子として、受信用フィ
ルタ５３と送信用フィルタ５４を並列接続して構成され
る。フィルタ５３および５４の通過帯域ｆrおよびｆt
を、図１５のように異なった帯域とすることによって、
入力端子５６からの送信信号Ｓtをアンテナ５２を介し
て送信し、受信信号Ｓrは出力端子５５を介して受信さ
れる。本発明の弾性表面波共振器複合形フィルタを、受
信用フィルタあるいは送信用フィルタとして用いること
により、帯域間隔が狭く設定されたシステム仕様にも対
応することができる。弾性表面波共振器複合形フィルタ
は、面積が約10（ｍｍ2）の微小チップで、ワットオー
ダの出力電力に耐えることができ、出力 0.1Ｗ以上が
要求される場合において特に有利である。したがって、
本発明の弾性表面波共振器複合形フィルタを用いた分波
器は、ワットオーダの出力電力と小形、軽量化が要求さ
れるポータブル電話等の移動無線端末のアンテナ共用器
に適する。The surface acoustic wave resonator composite type filter to which the internal matching circuit of the present invention is added is suitable for a filter forming a duplexer as shown in FIG. As shown in the figure, the duplexer is configured by connecting a receiving filter 53 and a transmitting filter 54 in parallel with a single antenna 52 as a common terminal. Passbands fr and ft of filters 53 and 54
By setting different bands as shown in FIG.
The transmission signal St from the input terminal 56 is transmitted via the antenna 52, and the reception signal Sr is received via the output terminal 55. By using the surface acoustic wave resonator composite filter of the present invention as a reception filter or a transmission filter, it is possible to meet system specifications in which the band interval is set narrow. The surface acoustic wave resonator composite filter is a minute chip having an area of about 10 (mm 2 ), can withstand output power of watt order, and is particularly advantageous when output of 0.1 W or more is required. Therefore,
The duplexer using the surface acoustic wave resonator composite type filter of the present invention is suitable for an antenna duplexer of a mobile radio terminal such as a portable telephone, which requires output power on the order of watts and is required to be small and lightweight.
【００３１】図１６は、図１４に示したような本発明に
よる分波器５９を用いて構成した、ポータブル電話器５
７のブロック図である。話者の音声はマイクロホン６３
により電気信号に変換され、送信部６２に入力される。
ここでは入力信号を送信信号に変調、増幅する。その出
力は分波器５９を介して、アンテナ５８より外部に送信
される。また、アンテナ５８で受信した信号は、分波器
５９で漏波された後に受信部６０に入力され、スピーカ
ー６１において音声に再生するために増幅、復調され
る。ロジック部６４は、セルラ無線の基地局からの信号
に従って、セル内でのチャネルの設定を行う。上記実施
例のように、本発明による分波器を移動無線端末に用い
ることにより、端末の小形軽量化、高性能化が実現され
る。FIG. 16 shows a portable telephone 5 constructed by using the duplexer 59 according to the present invention as shown in FIG.
7 is a block diagram of 7. The speaker's voice is the microphone 63
Is converted into an electric signal and input to the transmission unit 62.
Here, the input signal is modulated into a transmission signal and amplified. The output is transmitted from the antenna 58 to the outside via the demultiplexer 59. Further, the signal received by the antenna 58 is input to the receiving unit 60 after being leaked by the demultiplexer 59, and is amplified and demodulated to be reproduced as voice in the speaker 61. The logic unit 64 sets a channel within a cell according to a signal from a cellular radio base station. By using the demultiplexer according to the present invention in a mobile radio terminal as in the above embodiment, the terminal can be made smaller and lighter and have higher performance.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明の内部整合回路を用いて、弾性表
面波共振器複合形フィルタを構成することにより、低損
失で広帯域な周波数特性が要求されるフィルタ仕様にも
対応することができる。この結果、大電力での取扱いが
可能なバンドパス用あるいはバンドリジェクション用フ
ィルタが実現される。実装上の課題は、内部整合回路と
の接続用電気端子を有する本発明のパッケージにより解
決することができる。By constructing a surface acoustic wave resonator composite type filter using the internal matching circuit of the present invention, it is possible to meet filter specifications that require wide frequency characteristics with low loss. As a result, a band-pass or band-rejection filter that can be handled with high power is realized. The mounting problem can be solved by the package of the present invention having an electric terminal for connection with an internal matching circuit.
【００３３】また、内部整合回路をフィルムテープ上あ
るいは圧電基板上に形成することにより、従来と同等容
積の小形通信用高周波フィルタを実現することができ
る。上記の弾性表面波共振器複合形フィルタを用いて構
成した分波器は、送信フィルタからアンテナを介する大
電力の送信信号と、アンテナから受信フィルタを介する
微弱電力の受信信号を、それぞれ減衰させること無く伝
搬できる。したがって、送受信機の品質の改善および装
置の低消費電力化を実現できる。Further, by forming the internal matching circuit on the film tape or on the piezoelectric substrate, it is possible to realize a small-sized high frequency filter for communication having the same volume as the conventional one. The duplexer configured using the surface acoustic wave resonator composite filter described above attenuates a high power transmission signal from the transmission filter through the antenna and a weak power reception signal from the antenna through the reception filter, respectively. Can be propagated without. Therefore, it is possible to improve the quality of the transceiver and reduce the power consumption of the device.
【００３４】上記分波器は、送受信で単一アンテナを共
用する場合だけでなく、他の局部発振フィルタと受信フ
ィルタを並列接続して混合器(ミキサ)を構成する分波器
等に適用することによっても、同様の効果を得ることが
できる。The demultiplexer is applied not only when a single antenna is shared for transmission and reception, but also as a demultiplexer which forms a mixer (mixer) by connecting another local oscillation filter and a reception filter in parallel. By doing so, the same effect can be obtained.
【００３５】本発明による弾性表面波共振器複合形フィ
ルタを移動無線端末、あるいは民生用、衛星用などの通
信装置に用いることにより、端末あるいは装置を小形軽
量化、低消費電力化できる。By using the surface acoustic wave resonator composite type filter according to the present invention in a mobile radio terminal or a communication device for consumer use, satellite use, etc., the terminal or device can be made smaller and lighter and the power consumption can be reduced.
【図１】従来の弾性表面波共振器複合形フィルタの構造
を示す平面図FIG. 1 is a plan view showing the structure of a conventional surface acoustic wave resonator composite filter.
【図２】従来の弾性表面波共振器複合形フィルタの特性
例のグラフ図FIG. 2 is a graph of a characteristic example of a conventional surface acoustic wave resonator composite filter.
【図３】本発明による内部整合回路を有する弾性表面波
共振器複合形フィルタの一実施例の平面図FIG. 3 is a plan view of an embodiment of a surface acoustic wave resonator composite type filter having an internal matching circuit according to the present invention.
【図４】スミス線図を用いたインピーダンス整合例の概
念図FIG. 4 is a conceptual diagram of an impedance matching example using a Smith diagram.
【図５】本発明に用いる整合回路の回路図FIG. 5 is a circuit diagram of a matching circuit used in the present invention.
【図６】本発明に用いる整合回路の一例の回路図FIG. 6 is a circuit diagram of an example of a matching circuit used in the present invention.
【図７】本発明による弾性表面波共振器複合形フィルタ
の特性例のグラフ図FIG. 7 is a graph showing a characteristic example of a surface acoustic wave resonator composite filter according to the present invention.
【図８】本発明の別の実施例で、複数基板により構成し
た場合のフィルタ構造を示す平面図FIG. 8 is a plan view showing a filter structure in the case of being constituted by a plurality of substrates in another embodiment of the present invention.
【図９】本発明による内部整合回路との接続用電気端子
を有するパッケージの実施例を示す平面図FIG. 9 is a plan view showing an embodiment of a package having electric terminals for connection with an internal matching circuit according to the present invention.
【図１０】本発明によるパッケージの配線基板への実装
例を示す平面図FIG. 10 is a plan view showing an example of mounting a package according to the present invention on a wiring board.
【図１１】本発明による内部整合回路を形成したフィル
ムテープの一実施例の平面図FIG. 11 is a plan view of an embodiment of a film tape having an internal matching circuit according to the present invention.
【図１２】パッケージへの実装例を示す断面図FIG. 12 is a sectional view showing an example of mounting on a package.
【図１３】本発明による内部整合回路を圧電基板上に形
成した場合の一実施例の平面図FIG. 13 is a plan view of an embodiment in which an internal matching circuit according to the present invention is formed on a piezoelectric substrate.
【図１４】分波器の構成例を示すブロック図FIG. 14 is a block diagram showing a configuration example of a demultiplexer.
【図１５】分波器の各フィルタの周波数特性例を示すグ
ラフ図FIG. 15 is a graph showing an example of frequency characteristics of each filter of the duplexer.
【図１６】本発明による分波器を用いた移動無線端末の
構成例を示すブロック図FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of a mobile radio terminal using the duplexer according to the present invention.
１，１７，１８，５１…圧電基板、２−１〜６…１開口
弾性表面波共振器の共通電極、３−１〜２…ギャップ容
量、４−１〜６…吸音材料、５−１〜４…整合用インダ
クタンス、６…入力側電気端子、７…出力側電気端子、
８，１９…内部整合回路、１０−１〜４，３４−１〜３
…内部整合用インダクタンス、１１−１〜２…デバイス
側電気端子、１２−１〜２…外部電気端子、１３，１５
…整合用インダクタンス、１４，１６…整合用キャパシ
タンス、２０，４４…表面実装型パッケージ、２１，２
２，４８，４９…フィルタチップ、２３…入力側電気端
子、２４…出力側電気端子、２５，２６…内部整合用電
気端子、２７…パッケージのアース電極、２８，４５…
カバー、２９…配線基板、３０…入力側導体、３１…出
力側導体、３２−１〜３…内部整合用導体、３３−１〜
２…配線基板のアース電極、３５，４７…薄膜整合回路
を設けたフィルムテープ、３６〜４２…薄膜インダクタ
ンス、４３…フィルムテープの穴空き部、４６−１〜２
…外部取出し電極、５０…メアンダ状インダクタンス、
５２，５８…アンテナ、５３…受信フィルタ、５４…送
信フィルタ、５５…出力端子、５６…入力端子、５７…
ポータブル電話器、５９…分波器、６０…受信部、６１
…スピーカー、６２…送信部、６３…マイクロホン、６
４…ロジック部。1, 17, 18, 51 ... Piezoelectric substrate, 2-1-6 ... Common electrode of 1-aperture surface acoustic wave resonator, 3-1-2 ... Gap capacitance, 4-1-6 ... Sound absorbing material, 5-1 4 ... Inductance for matching, 6 ... Input side electric terminal, 7 ... Output side electric terminal,
8, 19 ... Internal matching circuit, 10-1 to 4, 34-1 to 3
... Internal matching inductance, 11-1 and 2 ... Device side electric terminal, 12-1 and 2 ... External electric terminal, 13 and 15
... Matching inductance, 14, 16 ... Matching capacitance, 20, 44 ... Surface mount package 21, 21,
2, 48, 49 ... Filter chip, 23 ... Input side electric terminal, 24 ... Output side electric terminal, 25, 26 ... Internal matching electric terminal, 27 ... Package ground electrode, 28, 45 ...
Cover, 29 ... Wiring board, 30 ... Input-side conductor, 31 ... Output-side conductor, 32-1-3 ... Internal matching conductor, 33-1-
2 ... Ground electrode of wiring board, 35, 47 ... Film tape provided with thin film matching circuit, 36 to 42 ... Thin film inductance, 43 ... Perforated part of film tape, 46-1 to 46-2
... external extraction electrode, 50 ... meandering inductance,
52, 58 ... Antenna, 53 ... Reception filter, 54 ... Transmission filter, 55 ... Output terminal, 56 ... Input terminal, 57 ...
Portable telephone, 59 ... duplexer, 60 ... receiver, 61
… Speaker, 62… Transmitter, 63… Microphone, 6
4 ... Logic part.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴垣 信彦 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 赤木 貴俊 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立画像情報システム内 (72)発明者 若森 聡 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所横浜工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Nobuhiko Shibakaki 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Takatoshi Akagi 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Stock company In Hitachi Image Information System (72) Inventor Satoshi Wakamori 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Hitachi, Ltd. Yokohama factory
Claims (5)
の１開口弾性表面波共振器を電気信号端子に直列接続し
た直列回路あるいは上記直列回路の電極と共通アースと
の間に接続した並列回路により構成してなる弾性表面波
共振器複合形フィルタにおいて、当該フィルタ回路の共
振器間の少なくとも１つ以上の接続点にインダクタンス
素子を含むインピーダンス整合回路を挿入して構成した
ことを特徴とする弾性表面波共振器複合形フィルタ。1. A series circuit in which at least two or more 1-aperture surface acoustic wave resonators formed on a piezoelectric substrate are connected in series to an electric signal terminal, or a parallel circuit connected between an electrode of the series circuit and a common ground. In the surface acoustic wave resonator composite filter having the above-mentioned structure, an impedance matching circuit including an inductance element is inserted at at least one connection point between resonators of the filter circuit. Surface acoustic wave resonator composite filter.
フィルタにおいて、前記圧電基板は同種あるいは異種の
複数基板であることを特徴とする弾性表面波共振器複合
形フィルタ。2. The surface acoustic wave resonator composite type filter according to claim 1, wherein the piezoelectric substrate is a plurality of substrates of the same kind or different kinds.
器複合形フィルタを実装するキャン型あるいは表面実装
型等のパッケージにおいて、前記インピーダンス整合回
路との電気的接続に供する端子を付加したことを特徴と
する弾性表面波フィルタ用パッケージ。3. A can-type or surface-mount-type package in which the surface acoustic wave resonator composite filter according to claim 1 or 2 is mounted, wherein a terminal used for electrical connection with the impedance matching circuit is added. A package for a surface acoustic wave filter characterized in that
器複合形フィルタにおいて、前記インピーダンス整合回
路は分布定数素子あるいは集中定数素子を設けたフィル
ムテープであることを特徴とする弾性表面波共振器複合
形フィルタ。4. The surface acoustic wave resonator composite filter according to claim 1, wherein the impedance matching circuit is a film tape provided with a distributed constant element or a lumped constant element. Resonator composite filter.
器複合形フィルタにおいて、前記インピーダンス整合回
路は圧電基板面上に形成された薄膜回路であることを特
徴とする弾性表面波共振器複合形フィルタ。5. The surface acoustic wave resonator composite filter according to claim 1, wherein the impedance matching circuit is a thin film circuit formed on a surface of a piezoelectric substrate. Composite filter.
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|---|---|---|---|
| JP04669192A JP3199817B2 (en) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | Internally matched surface acoustic wave filter |
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