JPH0730364A - 弾性表面波フィルタおよびそれを用いた無線通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】挿入損失を低減し、帯域外の特性の劣化を改善
した弾性表面波フィルタを提供する。 【構成】電気的に励振されることにより表面に弾性表面
波が伝搬する圧電基板１０と、圧電基板１０上において
弾性表面波の伝搬方向に交互に形成された入力電極と出
力電極とを備え、入力電極を電気的に直列接続しかつ直
列接続された電極を電気的に並列接続した複数個の正規
型もしくは間引き電極（２０１−１〜２０１−４、…、
２０５−１〜２０５−４）で構成し、出力電極を電気的
に直列接続しかつ直列接続された電極を電気的に並列接
続した複数個の正規型もしくは間引き電極（１０１−１
〜１０１−４、…、１０４−１〜１０４−４）で構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、周波数特性が良好で、
挿入損失が小さく、しかも耐電力性に優れた弾性表面波
フィルタおよびそれを用いた無線通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から通信機器、放送機器等の高周波
回路等において、弾性表面波フィルタが用いられてい
る。弾性表面波フィルタとしては、例えば図１３に示さ
れる第１従来例のようなアポタイズ電極を有する構成の
ものが知られている。図１３に示される弾性表面波フィ
ルタは、圧電基板１０上にアポタイズ電極３０１および
正規型電極１０１を形成した構造である。アポタイズ電
極３０１は、２個の共通電極１６および１８からアポタ
イズ電極指２０をそれぞれ所定本数ずつ延長形成した構
造である。アポタイズ電極指２０の間隔は、通過帯域周
波数特性に基づき圧電基板１０の表面を伝搬する弾性表
面波の波長に応じて定められており、アポタイズ電極指
２０の長さは、実現すべき特性に応じて定められてい
る。

【０００３】一方、正規型電極１０１は、２個の共通電
極２２および２４からそれぞれ正規型電極指２６を延長
形成した構成である。正規型電極指２６は、共通電極２
２から延長形成されているものも、共通電極２４から延
長形成されているものも、同じ長さであり、その間隔は
アポタイズ電極指２０のそれと同様に弾性表面波の波長
に応じて設定されている。

【０００４】この第１従来例においては、アポタイズ電
極３０１が入力電極として、正規型電極１０１が出力電
極としてそれぞれ用いられる。このような構成を有する
弾性表面波フィルタにおいては、任意の周波数特性を得
ることができるが、挿入損失の大きい状態で使用しない
と、周波数特性の通過帯域内に電気的再励起効果による
リップルが発生する。

【０００５】電気的再励起効果とは、例えば、入力電極
であるアポタイズ電極３０１から放射された弾性表面波
が出力電極である正規型電極１０１で受波されると、当
該正規型電極１０１に電圧が生じ、圧電基板１０の表面
が励振され、弾性表面波が再放射されることをいう。

【０００６】この再放射された弾性表面波が、アポタイ
ズ電極３０１に到達すると、ここでさらに反射して再び
正規型電極１０１で受波される。この受波された反射波
は、すでに到達しているメイン応答からある時間遅れて
受波されるため、周波数特性の通過帯域内にリップルを
発生させることになる。

【０００７】このような電気的再励起によるリップルを
小さくするためには、インピーダンス整合をわざと外し
て、挿入損失を大きくする必要があるため、従来、この
ような構成の弾性表面波フィルタは、例えば、２０ｄＢ
程度と大きな挿入損失にて使用されるのが通例であっ
た。

【０００８】図１４には第２従来例に係る弾性表面波フ
ィルタの構成が示されている。図１４に示される第２従
来例の弾性表面波フィルタは、圧電基板１０上に入力電
極として２個の正規型電極２０１および２０２を形成
し、他方、出力電極として正規型電極１０１を形成した
構成である。正規型電極１０１は、入力電極である正規
型電極２０１および２０２の中間に配置されており、こ
のように形成すると前述した電気的再励起による通過帯
域内リップルを抑圧しながら低損失化できる。すなわ
ち、正規型電極２０１および２０２により、同振幅、同
位相の弾性表面波を正規型電極１０１の両側から入射さ
せる。このように形成すると、例えば、正規型電極２０
１から入射された弾性表面波によって正規型電極１０１
で生じた再励起による放射波は、もう一方の入力電極で
ある正規型電極２０２から入射され、正規型電極１０１
を通過した通過波により打ち消されることになる。この
結果、電気的にインピーダンス整合をとっても、通過帯
域内リップルを生じさせることなく、低損失化を実現す
ることが可能になる。

【０００９】しかし、図１４に示される３電極構造にお
いては、完全なインピーダンス整合状態にあっても、挿
入損失は３ｄＢ以下にはならない。その理由は、入力電
極である正規型電極２０１および２０２によって放射さ
れた弾性表面波は、それぞれの電極の両側に伝搬してい
き、出力電極である正規型電極１０１と逆拡散側に伝搬
した波を、当該正規型電極１０１により受波できないこ
とによる。

【００１０】このような問題を解決するためには、電極
の個数をさらに増加させるのがよい。図１５には、第３
従来例に係る弾性表面波フィルタの構成が示されてい
る。図１５においては、入力電極である正規型電極が、
２０１〜２０５の計５個設けられており、一方、出力電
極である正規型電極が、１０１〜１０４の計４個設けら
れている。すなわち、９電極構造である。このような構
成を採用する場合、前述の第２従来例に比べ、より低損
失化を実現することができる。図１６には、第３従来例
における通過特性の計算値が示されているが、この図１
６より判るように、挿入損失は著しく低い値になってい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１６でも判
るように、このような正規型電極だけを用いた多電極構
造の弾性表面波フィルタでは、通過帯域内の挿入損失は
小さくできるが、帯域外においてスプリアスの共振から
レベルの大きなサイドローブが発生し、阻止域特性を劣
化させるという不都合が生じる。

【００１２】また、図１３の第１従来例で示されるよう
なアポタイズ電極は、阻止域特性の良好な弾性表面波フ
ィルタを実現するのには最適であるが、前記したように
低損失のままで通過帯域内リップルを抑圧することは困
難であること、および交差幅が小さい部分での弾性表面
波の回折損失により挿入損失が大きくなる等の理由によ
り、弾性表面波フィルタの低損失化には有効な手段では
ないという問題がある。

【００１３】このようなアポタイズ電極の欠点を改善す
る手段として、重み付け電極として間引き電極を用いた
多電極型フィルタが提案されている。すなわち、振幅の
小さい重み付けに対し励振強度を小さくするため、アポ
タイズ電極では交差幅を小さくして表現するが、間引き
電極では交差幅が一定の正規型電極の電極指を間引くこ
とにより表現する。従って、正規型電極と同様に、電気
的再励振による通過帯域内リップルを抑圧しながら低損
失化が図れ、弾性表面波の回折損失もない。

【００１４】ここで、正規型電極の一対の電極指で励振
される弾性表面波の強度を“１”とすると、電極指を間
引いた部分の励振強度は“０”となり、間引き電極の重
み付けは、このような“１”、“０”の重み付けを基本
としてある関数を近似している。従って、このような間
引き電極によって重み付け電極を構成する場合には、所
要の重み付けを近似するには近似度が悪く、所望の阻止
域特性が得にくいという問題点があった。

【００１５】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、通過帯域内リップ
ルを抑圧し、かつ挿入損失を低減し、さらに阻止域特性
の良好な弾性表面波フィルタおよびそれを用いた無線通
信装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の弾性
表面波フィルタは、電気的に励振されることにより表面
を弾性表面波が伝搬する圧電基板と、圧電基板上におい
て弾性表面波の伝搬方向に交互に形成された入力電極と
出力電極とを備え、入力電極を電気的に直列接続しかつ
直列接続された入力電極を並列接続した複数個の正規型
もしくは間引き電極で構成し、出力電極を電気的に直列
接続しかつ直列接続した出力電極を並列接続した複数個
の正規型もしくは間引き電極で構成することを特徴とす
る。

【００１７】本発明の請求項２の弾性表面波フィルタ
は、請求項１記載の弾性表面波フィルタにおいて、入力
電極および出力電極を構成する正規型および間引き電極
は、少なくとも一部分の電極指を弾性表面波の伝搬方向
に弾性表面波の位相が同相の場合から弾性表面波の半波
長の長さだけずらせて配置することを特徴とする。

【００１８】本発明の請求項３の弾性表面波フィルタ
は、請求項１または２記載の弾性表面波フィルタにおい
て、入力電極および出力電極は少なくとも２種類以上の
間引き電極を含むことを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項４の無線通信装置は、請求
項１乃至３のいずれかに記載の弾性表面波フィルタを、
高周波段におけるバンドパスフィルタとして用いたこと
を特徴とする。

【００２０】

【作用】本発明の請求項１乃至３記載の弾性表面波フィ
ルタは、入力電極および出力電極は電気的に直列および
並列接続された複数個の正規型電極もしくは間引き電極
により構成されている。従って、各入力電極および出力
電極の重み付けを一つの間引き電極で表現するものより
も、より細かく表現でき、所望の重み付けの近似度を向
上することができ、低損失でかつ阻止域特性の良好な弾
性表面波フィルタを実現できる。

【００２１】本発明の請求項４記載の無線通信装置は、
低損失でかつ阻止域特性が良好な高周波数となるととも
に、小型化される。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図１３〜図１５に示される従来
例と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を
省略する。

【００２３】図１は、本発明の第１実施例に係る弾性表
面波フィルタの構成を示す。図１に示される弾性表面波
フィルタは、圧電基板１０上に入力電極として電気的に
直列接続した４個の入力電極２０１−１〜２０１−４を
弾性表面波の伝搬方向と直交する方向に配列し、以下、
各４個ずつ同様の配置で直列接続された合計５組の入力
電極２０１−１〜２０１−４、２０２−１〜２０２−
４、…、２０５−１〜２０５−４を弾性表面波の伝搬方
向に並べて形成し、並列接続し、これと交互になるよう
に圧電基板１０上に各４個ずつ直列接続された４組の出
力電極１０１−１〜１０１−４、１０２−１〜１０２−
４、…、１０４−１〜１０４−４を並べて形成し、並列
接続した構成である。なお、これら３６個の入力電極お
よび出力電極は、図上、簡略化されているが、間引く電
極指の本数、または位置の異なる数種類の間引き電極、
または正規型電極で構成される。

【００２４】ここで、弾性表面波の伝搬方向に配置され
た電極列の伝搬路は全て共通になっている。すなわち、
第１行目に配置されている各入力電極２０１−１、２０
２−１、…、２０５−１および各出力電極１０１−１、
１０２−１、…、１０４−１の伝搬路は共通であり、同
様に第２、第３、第４行目に配置されている電極同士の
伝搬路はそれぞれ共通である。

【００２５】すなわち、図１５に示される従来例と比
べ、この実施例においては、各入力電極および出力電極
の代わりに、それぞれ電気的に直列接続された４個の電
極で置き換えた構成となっている。

【００２６】図２は本発明の弾性表面波フィルタに用い
る重み付け電極を説明するためのもので、図１の左端の
入力電極２０１−１〜２０１−４および出力電極１０１
−１〜１０１−４の部分を拡大した一例である。

【００２７】今、仮に、交差幅および電極指対数が等し
い正規型電極を電気的に直列接続し、各正規型電極から
間引く電極指の本数および位置を変えて、図２の入力電
極２０１−１〜２０１−４を構成する。一方、交差幅お
よび電極指対数の等しい正規型電極を電気的に直列接続
して出力電極１０１−１〜１０１−４を構成し、各入力
電極および出力電極の中心間距離はそれぞれ等しいもの
とする。すなわち、入力電極２０１−１と出力電極１０
１−１、入力電極２０１−２と出力電極１０１−２、入
力電極２０１−３と出力電極１０１−３および入力電極
２０１−４と出力電極１０１−４の各入力電極中心間距
離は等しいものとする。なお、各入力電極２０１−１〜
２０１−４および出力電極１０１−１〜１０１−４の交
差幅は全て等しいものとする。

【００２８】このような電極構成においては、各入力電
極２０１−１〜２０１−４から放射された弾性表面波は
各出力電極１０１−１〜１０１−４でそれぞれ同時に受
波され、電気信号に変換され、位相合成される。

【００２９】ここで、図２のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ部のよ
うに電極指一対ごとの部分に分けて考えた場合、弾性表
面波の伝搬方向に直交する方向にみて各入力電極の電極
指が全く間引かれていないＡ部において励振される弾性
表面波の総合強度を１とすると、入力電極２０１−１に
おいてのみ１個の入力電極の電極指を間引いたＢ部の総
合励振強度は３／４となり、入力電極２０１−１および
２０１−２において１個の入力電極の電極指を間引いた
Ｃ部、および入力電極２０１−１、２０１−２および２
０１−３において１個の入力電極を間引いたＤ部の総合
励振強度はそれぞれ２／４、１／４となる。また、入力
電極２０１−１〜２０１−４の４個全ての入力電極の電
極指を間引いたＥ部では励振強度は“０”で弾性表面波
は励振されない。これら各部より放射された弾性表面波
は出力電極１０１−１〜１０１−４でその総合励振強度
に比例した電気信号に変換される。すなわち、図１に示
される第１実施例のような電極構成では、間引き電極の
重み付けは、１／４の重み付けが基本となる。従って、
このような間引き電極によって重み付け電極を構成する
場合には、従来と比べてより細かな重み付けが可能で、
近似度を向上でき所望の阻止帯域特性を実現できる。

【００３０】なお、本実施例において、説明を簡略化す
るために、入力電極２０１以外の入力電極２０２〜２０
５については説明を省略したが、それぞれの入力電極に
おいても同様の重み付けが可能である。

【００３１】また、入力電極２０１〜２０５に代わっ
て、出力電極１０１〜１０４で同様に間引きを行っても
よい。

【００３２】例えば、図１に示される第１実施例におい
て、各入力電極２０１−１〜２０１−４、２０２−１〜
２０２−４、…、２０５−１〜２０５−４は電極指対数
１８対の正規型電極で構成し、各出力電極１０１−１〜
１０１−４、１０２−１〜１０２−４、…、１０４−１
〜１０４−４は、電極指対数２６対の正規型電極から電
極指を間引いた間引き電極で構成するものとする。各間
引き電極は、間引きの本数および間引く位置を違えた４
種類の間引き電極からなり、これらを表１に示されるよ
うに配置する。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１において、間引き電極の電極指対数は
電極指を間引く前の正規型電極の電極指対数を示してい
る。

【００３５】図３には、この表１の構成の第１実施例に
おける通過特性の計算値が示されているが、この図より
判るように低損失で、かつ阻止帯域特性の良好な結果が
得られている。

【００３６】本第１実施例では入力電極に正規型電極を
用いる例を説明したが、それぞれの出力電極に同様の間
引き重み付け電極を用いてもよい。特に各入力電極２０
１〜２０５の間引きの種類を異ならせることでより細か
な重み付けができ、重み付け関数に対する近似度を上げ
ることが期待できる。

【００３７】ところで、良好な阻止帯域特性を得るため
には、重み付け関数によっては負の振幅を持った重み付
けが必要な場合がある。図４はこのような目的に適し
た、本発明の第２実施例に係る間引き電極の構成例であ
る。本第２実施例では、入力電極および出力電極の配列
は図１において示した第１実施例と同様であるが、さら
に電極指を弾性表面波の伝搬方向にずらせている。図４
においては左端の入力電極２０１−１〜２０１−４およ
び出力電極１０１−１〜１０１−４の部分を拡大した一
例である。

【００３８】図５に示すようにＹ部の如き電極指配置の
弾性表面波フィルタにおいてはＹ部の電極指配置は他の
部分と電気的に同じであってこの部分で励振される弾性
表面波の位相は他の部分と同様である。このため図５に
示す電極指配置では正の重み付けしかできない。これに
対し、図４に示す本第２実施例において、図４のＸ部分
の範囲では、図５のＹ部における電極指配置から電極指
を弾性表面波の伝搬方向に、すなわち、弾性表面波の位
相が同相の場合から弾性表面波の半波長の長さだけずら
せて配置している。このようにすることで、この部分で
振幅される弾性表面波の位相をその他の部分で放射され
る弾性表面波の位相と１８０°反転させることができ、
出力電極で受波、変換される際に負の振幅を有する信号
として扱える。このような構成を間引き電極の一部に採
用することで、より良好な阻止域特性を有する弾性表面
波フィルタを実現できる。

【００３９】ところで、第１実施例で説明した間引き電
極を用いた重み付け関数の近似という考え方では、電極
指対数が少ない場合には実用的な弾性表面波フィルタを
構成するに当たり次のような不都合を生じる。

【００４０】すなわち、比較的比帯域の広いフィルタを
得るには、各電極の電極指対数を少なくする必要がある
が、電極指対数の少ない電極で所望の重み付け関数に近
似させるためには、重み付けの基本単位を小さくしなけ
ればならない。

【００４１】第１実施例では、直列接続の段数を増やす
ことで重み付けの基本単位を小さくできるが、各電極の
交差幅は弾性表面波の回折損失を考慮すると所定値以下
に小さくすることができないため、直列接続の段数を増
やすと弾性表面波の伝搬方向に直角方向の素子寸法が大
きくなり、あまり得策ではない。

【００４２】また、各電極の間引きを全て異ならせるこ
とで、実質的に間引きの基本単位を小さくすることも可
能であるが、第１実施例で説明した重み付け関数の近似
という考え方では、構成が複雑で設計が困難となる。

【００４３】そこで、数種類の間引きの異なる電極を、
電気的に直列および並列に接続し特性合成をすること
で、良好な阻止域特性を実現する手法を取り入れること
について説明する。

【００４４】間引き電極の周波数特性は間引き位置を１
個所変更するだけで、通過帯域特性および入出力インピ
ーダンス特性はほぼ同じで、阻止域のサイドローブ特性
だけを異ならせることができる。この例として、電極指
対数２６対の４種類の間引き電極の場合における周波数
特性を図６〜図９に示す。図６〜図９において、縦軸は
挿入損失、横軸は規格化周波数である。電極指対数が少
ないため、間引く位置の自由度が少なく、その周波数特
性では阻止域にレベルの大きいサイドローブが発生して
いる。しかし、それぞれの周波数特性で、阻止域におけ
るレベルの大きなサイドローブの発生周波数は幾分異な
っている。これら阻止域周波数特性の異なる間引き電極
を、電気的に直列および並列に接続することで特性合成
し、レベルの大きなサイドローブ特性を分散させること
ができる。

【００４５】図１０には、このような手法による本発明
の第３実施例に係る弾性表面波フィルタの構成が示され
ている。図１０に示される弾性表面波フィルタの入力電
極および出力電極の個数はそれぞれ５個、４個で、各入
力電極および出力電極は、それぞれ電気的に直列接続さ
れた３個の電極で構成されている。また、各入力電極お
よび出力電極は、図１０において簡略化しているが、合
計２７個の間引き電極、または正規型電極で構成され、
各間引き電極は、間引く電極指の本数、位置の異なる数
種類の間引き電極を用いる。

【００４６】例えば、各入力電極２０１−１〜２０１−
３、２０２−１〜２０２−３、…、２０５−１〜２０５
−３は、電極指対数１８対の正規型電極から電極指を間
引いた２種類の間引き電極で構成し、各出力電極１０１
−１〜１０１−３、１０２−１〜１０２−３、…、１０
４−１〜１０４−３は、電極指対数２６対の正規型電極
から電極指を間引いた４種類の間引き電極で構成する。
各間引き電極は、間引きの本数および間引く位置を違え
た４種類の間引き電極で構成する。各間引き電極は、間
引きの本数および間引く位置を違えた４種類の間引き電
極からなり、これらの間引き状態を表２に示す。

【００４７】

【表２】

【００４８】表２において、間引き電極の電極指対数は
電極指を間引く前の正規型電極の電極指対数を示してい
る。

【００４９】表２に示す例では、直列接続される入力電
極２０１−１〜２０１−３および２０５−１〜２０５−
３は同一間引き電極Ａとし、直列接続される入力電極２
０２−１〜２０２−３、２０３−１〜２０３−３、２０
４−１〜２０４−３は同一間引き電極Ｂとして、弾性表
面波の伝搬方向における中心線に対して対称に配置して
ある。また、出力電極についても出力電極１０１−１、
１０１−３、１０４−１、１０４−３は間引き電極Ｃと
し、出力電極１０２−１、１０２−３、１０３−１、１
０３−３は間引き電極Ｄとし、出力電極１０１−２、１
０４−２は間引き電極Ｅとし、出力電極１０２−２、１
０３−２は間引き電極Ｆとして、弾性表面波の伝搬方向
に対して対称に配置すると共に、伝搬方向に直交する方
向にも対称に配置してある。

【００５０】図１１は、本第３実施例における通過特性
の計算値を示している。図１１から判るように低損失で
かつ阻止帯域特性のより良好な結果が得られている。

【００５１】なお、本第３実施例で説明した構成は、前
記第３従来例の弾性表面波フィルタにおいても適用でき
る。すなわち、図１５で示される弾性表面波フィルタに
おいて各正規型電極を数種類の間引き電極に置き換えれ
ばよい。しかしながら、良好な阻止域特性を達成するた
めには、間引き電極の種類はある程度増やす必要があ
り、電極数を増やさなければならないという制約があ
る。勿論、第３従来例のように各正規型電極が横１行だ
けで構成されるような弾性表面波フィルタの場合には、
電極数を増やすことは、より低損失なフィルタを実現で
きるという利点があるが、弾性表面波の伝搬方向の寸法
が大きくなるという欠点も有する。それ以上に、第３従
来例において電極数を増やすことは、弾性表面波フィル
タの静止容量が増えるという大きな欠点を生じさせる。

【００５２】弾性表面波フィルタは、表面波の応答のな
い周波数（例えば、直流）では、単なる容量性負荷とし
て扱え、このときの静電容量を静止容量と呼ぶ。静止容
量は、電極指対数が多く、電極指の長さ（交差幅）が大
きいほど増えるため、交差幅が一定の場合には電極が増
えるほど、この静的なインピーダンスは低くなる。弾性
表面波フィルタを実際に使用する際には、接続する回路
とのインピーダンス整合が必要となる。そのため、実用
的な弾性表面波フィルタにおいては、並列の誘導性素子
だけで５０Ω線路にインピーダンス整合させるように、
入力および出力インピーダンスを設計するのが常であ
る。すなわち、電極数や電極指交差幅を調整して、入力
および出力インピーダンスが実用的な特性になるように
する。但し、電極指交差幅については、前記したように
あまり小さくすると、弾性表面波の回折により挿入損失
が大きくなるので、ある限界値があり、これに付随して
電極数をあまり増やせない。

【００５３】これに対し、本発明の各弾性表面波フィル
タは、各入力電極および出力電極が、電気的に直列接続
された複数個の電極により構成されているので、それぞ
れの電極の有する電極容量は、直列接続された段数だけ
低減され、電極数が増えても全静止容量を増やすことな
く電極数を増やすことができる。このため、所望の阻止
域特性を得るために間引き電極の種類を自由に増やすこ
とが可能で、より実用的な弾性表面波フィルタを実現で
きる。

【００５４】なお、本第１、第２実施例では、入力電極
として間引き電極を４段直列接続したものを５組用意
し、出力電極として正規型電極を４段直列接続したもの
を４組用意した構成で説明し、本第３実施例では、入力
電極として間引き電極を３段直列接続したものを５組用
意し、出力電極として間引き電極を３段直列接続したも
のを４組用意した構成で説明したが、これ以外の直列接
続の段数で構成しても同様の効果があることは言うまで
もなく、入力電極および出力電極としてこれ以外の個数
の組み合わせで構成しても同様の効果がある。

【００５５】図１２は、本発明に係る弾性表面波フィル
タを無線通信装置に用いた第４実施例を示す図である。
アンテナ５０１は、本発明に係る２種類のバンドパス特
性の弾性表面波フィルタ５０２、５０３に接続される。
このうち、中心周波数が送信周波数ｆ_T である弾性表面
波フィルタ５０２には、送信端子５０５に印加される通
信信号を高周波電力増幅器５０４において増幅された送
信信号が供給される。一方、アンテナ５０１からの出力
は中心周波数が受信周波数ｆ_R である弾性表面波フィル
タ５０３を介して高周波増幅器５０６に供給して増幅の
うえ、受信端子５０７に供給される。

【００５６】送信端子５０５に入力された送信信号は、
高周波電力増幅器５０４によって電力増幅され、弾性表
面波フィルタ５０２によって必要な帯域だけの送信信号
がアンテナ５０１に供給され、アンテナ５０１から送信
される。この場合に、アンテナ５０１側からみた弾性表
面波フィルタ５０３の入力インピーダンスは、送信帯域
においては無限大であるため、送信信号は受信側へは伝
達されない。

【００５７】一方、アンテナ５０１によって受信された
受信信号は、弾性表面波フィルタ５０３により受信帯域
以外の信号が抑圧された上、高周波増幅器５０６に入力
されて増幅のうえ出力される。この場合に、アンテナ５
０１側からみた弾性表面波フィルタ５０２の入力インピ
ーダンスは、受信帯域においては無限大であるため、受
信信号は送信側へは伝達されない。高周波増幅器５０６
によって増幅された受信信号は受信端子５０７に出力さ
れる。

【００５８】以上のように、アンテナ５０１に接続され
た２種類の弾性表面波フィルタ５０２、５０３は、受信
信号と送信信号を分離し、かつ必要な帯域だけをそれぞ
れの方向へ伝達するために用いられるアンテナ共用器と
しても動作する。

【００５９】従来、アンテナ共用器は、誘導体共振器を
用いたフィルタ等で構成されることが多かった。しかし
ながら、誘電体共振器はその長手方向の寸法が、共振周
波数に対応した波長で決められる長さ（９００ＭＨｚ帯
で８ｍｍ程度）より短くならないうえ、断面寸法につい
てもあまり小さくすると挿入損失が増えるため、せいぜ
い４ｍｍ角程度と、弾性表面波フィルタに比べると非常
に大きい（弾性表面波フィルタのチップサイズが９００
ＭＨｚ帯で２ｍｍ角程度）。従って、無線通信装置の高
周波段におけるバンドパスフィルタを本第４実施例のご
とく弾性表面波フィルタ５０２、５０３で構成すれば、
弾性表面波フィルタ５０２および５０３によってアンテ
ナ共用器の作用がなされてアンテナ共用器が不要とな
り、さらに弾性表面波フィルタ５０２、５０３は小型で
あるため、無線装置の小型化が達成できる。

【００６０】一方、アンテナ共用器に弾性表面波フィル
タを用いるときには、特に送信用フィルタの耐電力性を
考慮する必要がある。弾性表面波フィルタは、圧電基板
上に櫛形の金属電極膜を付着形成した構成で作成されて
いるが、この電極で弾性表面波を放射および受信する
際、機械的ストレスが電極膜にかかる。この機械的スト
レスがある一定値以上連続して加えられると、電極膜材
料に用いられている金属が電極指間を移動するストレス
マイグレーションが発生し、電極指間が短絡するという
故障が発生する。電極指間が短絡された場合、過剰電流
が短絡部分に流れるため、ひいては電極膜が溶け、剥が
れるという破壊モードの故障となる。

【００６１】この機械的ストレスは、弾性表面波フィル
タの電極に入力される電力に比例するため、電極当たり
の入力電力が小さいほうが、耐電力性は向上する。本発
明の弾性表面波フィルタは、従来例と比べて直列接続の
段数倍だけ弾性表面波フィルタを構成している電極総数
が増えるので、入力電極を各電極に分散することがで
き、電極当たりの電力が小さくなるので、弾性表面波フ
ィルタの耐電力性を向上させることができる。

【００６２】また、第４実施例では、高周波段に本発明
に係る弾性表面波フィルタを用いる例を説明したが、本
発明の弾性表面波フィルタのように、低損失で阻止域特
性が良好な弾性表面波フィルタは、通信無線装置の他の
ブロックに用いることも可能であって、無線部のより一
層の小型化が図れる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各入力電極および出力電極は、電気的に直列接続された
複数個の電極により構成されているので、間引き重み付
けに対し従来例と比べてより細かな重み付けが可能で、
重み付け関数に対する近似度を向上でき、所望の阻止帯
域特性が実現できる効果がある。

【００６４】また、従来例と比べて直列接続の段数倍だ
け電極総数が増え、重み付け電極の種類を増やすことが
でき、設計の自由度が増えるので、より高性能な弾性表
面波フィルタが実現できる効果もある。

【００６５】さらに、各入力電極および出力電極の有す
る電極容量は、直列接続の段数だけ低減できるので、弾
性表面波フィルタに対する実用的な入出力インピーダン
ス特性を保ったままで、より細かな重み付けをするため
に各電極当たりの電極指対数を増やしたり、重み付け電
極の種類を増やすために総電極数を増やすことができる
効果がある。

【００６６】また、本発明の弾性表面波フィルタは、小
型で挿入損失が小さく、帯域外減衰特性も良好であるこ
とから、無線通信装置の各種フィルタとして利用するこ
とで、無線通信装置を小型にできる効果が生ずる。

【００６７】特に、従来例と比べて電極総数を増やすこ
とができ、各電極当たりの電極が小さくなるので、フィ
ルタの耐電力性を向上することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る弾性表面波フィルタ
の構成を示す平面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る弾性表面波フィルタ
を説明するための部分拡大図である。

【図３】第１実施例に係る弾性表面波フィルタの通過特
性の計算値を示す図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る弾性表面波フィルタ
を説明するための部分拡大図である。

【図５】本発明の第２実施例に係る弾性表面波フィルタ
を説明するための部分拡大図である。

【図６】本発明の第３実施例に係る弾性表面波フィルタ
を説明するための種類の異なる間引き電極を用いた場合
の通過特性を示す図である。

【図７】本発明の第３実施例に係る弾性表面波フィルタ
を説明するための種類の異なる間引き電極を用いた場合
の通過特性を示す図である。

【図８】本発明の第３実施例に係る弾性表面波フィルタ
を説明するための種類の異なる間引き電極を用いた場合
の通過特性を示す図である。

【図９】本発明の第３実施例に係る弾性表面波フィルタ
を説明するための種類の異なる間引き電極を用いた場合
の通過特性を示す図である。

【図１０】本発明の第３実施例に係る弾性表面波フィル
タの構成を示す平面図である。

【図１１】第３実施例に係る弾性表面波フィルタの通過
特性を示す図である。

【図１２】本発明の弾性表面波フィルタを利用した第４
実施例に係る無線通信装置の無線部のブロック図であ
る。

【図１３】第１従来例に係る弾性表面波フィルタの構成
を示す平面図である。

【図１４】第２従来例に係る弾性表面波フィルタの構成
を示す平面図である。

【図１５】第３従来例に係る弾性表面波フィルタの構成
を示す平面図である。

【図１６】第３従来例に係る弾性表面波フィルタの通過
特性を示す図である。

【符号の説明】

１０…圧電基板 １０１−１、１０１−２、１０１−３、１０１−４、
…、１０４−１、１０４−２、１０４−３、１０４−４
…出力電極 ２０１−１、２０１−２、２０１−３、２０１−４、
…、２０５−１、２０５−２、２０５−３、２０５−４
…入力電極 ５０１…アンテナ ５０２、５０３…弾性表面波フィルタ ５０４…高周波電力増幅器 ５０５…送信端
子 ５０６…高周波増幅器 ５０７…受信端
子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気的に励振されることにより表面を弾性
   表面波が伝搬する圧電基板と、圧電基板上において弾性
   表面波の伝搬方向に交互に形成された入力電極と出力電
   極とを備え、入力電極を電気的に直列接続しかつ直列接
   続された入力電極を並列接続した複数個の正規型もしく
   は間引き電極で構成し、出力電極を電気的に直列接続し
   かつ直列接続した出力電極を並列接続した複数個の正規
   型もしくは間引き電極で構成することを特徴とする弾性
   表面波フィルタ。
2. 【請求項２】請求項１記載の弾性表面波フィルタにおい
   て、入力電極および出力電極を構成する正規型および間
   引き電極は、少なくとも一部分の電極指を弾性表面波の
   伝搬方向に弾性表面波の位相が同相の場合から弾性表面
   波の半波長の長さだけずらせて配置することを特徴とす
   る弾性表面波フィルタ。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の弾性表面波フィル
   タにおいて、入力電極および出力電極は少なくとも２種
   類以上の間引き電極を含むことを特徴とする弾性表面波
   フィルタ。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性表
   面波フィルタを、高周波段におけるバンドパスフィルタ
   として用いたことを特徴とする無線通信装置。