JPH08213870A

JPH08213870A - 弾性表面波フィルタ装置及びこれに用いる変換器

Info

Publication number: JPH08213870A
Application number: JP7283492A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Tanaka; 光浩田中; Susumu Nomoto; 進野本; Masahiko Sugiyama; 雅彦杉山; Kenji Suzuki; 健司鈴木
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】通信方式において要求されるフィルタ特性を
挿入損失、周波数特性及びＴ．Ｔ．Ｅレベルの全ての面
から満足しうる弾性表面波フィルタ装置を実現する。【構成】送信側変換器としての一方向性トランスデュ
ーサ２と、受信側変換器としての双方向性トランスデュ
ーサ４とを圧電性基板１上に形成する。濾波されるべき
信号が端子１０及び１１に入力されて端子１２及び１３
から得られる信号の周波数特性は、送信側変換器の特性
と受信側変換器の特性とが掛け合わされた特性となる。
したがって、挿入損失が小さく、周波数特性が良好で、
しかもＴ．Ｔ．Ｅレベルを十分抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は弾性表面波フィルタ装
置、特にＣＤＭＡ通信方式に好適な広帯域の弾性表面波
フィルタ装置に関するものである。さらに、本発明は上
記フィルタ装置に好適な変換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル通信システムの開発に伴い、
種々の通信方式が開発されている。通信にはＦＤＭＡ
（周波数分割マルチアクセス）方式及びＴＤＭＡ方式
（時間分割マルチアクセス）があり、周波数帯域又は時
間帯域を分割して各局に割り当てられている。これに対
して、ＣＤＭＡ方式は、周波数及び時間で重畳された信
号を利用することにより多数のチャネル数を確保できる
ために高い有用性を有し、その開発が強く要請されてい
る。このＣＤＭＡ方式に用いられる弾性表面波フィルタ
装置については特有なフィルタ特性が要求されており、
その特性を要約すると次の通りである。（ａ）１０ｄＢ以下の挿入損失を満たすこと。（ｂ）広い帯域に亘って歪みの小さい周波数特性を形成
できること。（ｃ）３０ｄＢ以上のＴ．Ｔ．Ｅ．(Triple Transit Ec
ho) 減衰レベルを満たすこと。

【０００３】上述したフィルタ特性を満たす弾性表面波
フィルタ装置として、圧電性基板上に双方向性の入力側
変換器と双方向性の出力側変換器を形成したトランスバ
ーサル型の弾性表面波フィルタ装置が考えられる。すな
わち、双方向性変換器は、歪みのほとんどない周波数特
性を得ることができるため、２個の双方向性変換器を組
み合わせることにより歪みのほとんどない周波数特性の
広帯域フィルタ装置を実現することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】入力側変換器及び出力
側変換器として双方向性変換器を用いた弾性表面波フィ
ルタ装置は、広い帯域に亘って歪みのない周波数特性が
得られる利点があるが、変換器から励振される弾性表面
波が双方向であるため、トランスバーサル型フィルタ装
置として構成した場合挿入損失が大きすぎる不都合が生
じてしまう。さらに、双方向性変換器は、その電極構造
によりＴ．Ｔ．Ｅ．レベルが高過ぎ、ＣＤＭＡ用のフィ
ルタ装置に利用することができない。この場合、フィル
タ装置のインピーダンスを不整合させて使用することに
よりＴ．Ｔ．Ｅ．レベルを３０ｄＢ以上減衰させること
が考えられるが、インピーダンスを不整合させると挿入
損失が一層増大する不都合が生じてしまう。したがっ
て、実際にはＣＤＭＡ通信方式に用いることができる広
帯域特性の弾性表面波フィルタ装置は実現していないの
が実情である。

【０００５】本発明の目的は、通信方式に応じて要求さ
れるフィルタ特性を挿入損失、周波数特性及びＴ．Ｔ．
Ｅ．レベルのすべての面から満足しうる弾性表面波フィ
ルタ装置を実現することである。さらに、本発明の目的
はＣＤＭＡ通信方式に適合し得る弾性表面波フィルタ装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段並びに作用】本発明による
弾性表面波フィルタ装置は、圧電性基板と、この圧電性
基板上に形成した入力側変換器と、前記圧電性基板上に
形成された入力側変換器で励振された弾性表面波を変換
する出力側変換器とを具える弾性表面波フィルタ装置に
おいて、前記入力側変換器又は出力側変換器のいずれか
一方の変換器を一方向性変換器で構成し、他方の変換器
を双方向性変換器で構成したことを特徴とするものであ
る。

【０００７】本発明では、変換特性が互いに異なる変換
器を組み合わせて所望のフィルタ特性を満たす弾性表面
波フィルタ装置を構成する。すなわち、トランスバーサ
ル型の弾性表面波フィルタ装置において、入力側変換器
及び出力側変換器として互いに特性が異なる変換器を用
いれば、フィルタ装置として得られる特性は、２個の変
換器の特性が掛け合わされたフィルタ特性となるため、
変換器の固有の特性を考慮して適切な変換器を組み合わ
せることにより所望のフィルタ特性の弾性表面波フィル
タ装置を実現することができる。変換器固有の特性とし
て、例えば挿入損失、周波数特性、Ｔ．Ｔ．Ｅ．減衰レ
ベル等が挙げられる。

【０００８】広い帯域に亘って歪みの小さい良好な周波
数特性が得られる変換器として双方向性変換器がある。
双方向性変換器は、その電極構造の対称性により歪みの
ほとんどない周波数特性が得られる。しかしながら、双
方向性変換器は２方向に弾性表面波が励振されるため、
挿入損失の面から通信用のフィルタ装置には全く適合し
ないものであると当業者に認識されている。

【０００９】このような事情を鑑み、本発明者が種々の
変換器について解析及び実験を行なった結果、一方向性
変換器について以下の優れた特性を有していることが判
明した。一方向性変換器は電極指の励振効果と反射効果
とを適切に利用しているため、トランスバーサル型のフ
ィルタ装置に適用する場合挿入損失を大幅に低減するこ
とができる。しかも、反射効果を適切に利用できるの
で、Ｔ．Ｔ．Ｅ．レベルについても、反対側の変換器で
反射して戻ってくる弾性表面波を有効に相殺することが
でき、この結果Ｔ．Ｔ．Ｅ．の原因となる反射波を大幅
に減衰させることができる。一方、一方向性変換器は、
その電極構造の非対称性により周波数特性について若干
の難点があり、必要帯域に若干リップルが生じてしま
う。特に、重み付け方法との関連において周波数特性に
歪みが生じてしまう。一方、対称な電極構造を有する双
方向性変換器は歪みのない周波数特性を有しているか
ら、他方の変換器として双方向性変換器を用いれば、一
方向性変換器の周波数特性の難点を軽減することができ
る。従って、対称な電極構造を有する双方向性変換器
と、励振効果及び反射効果を利用する一方向性変換器と
を適切に組み合せれば、周波数特性については双方向性
変換器の特性が活用され、挿入損失及びＴ．Ｔ．Ｅ．減
衰レベルについては一方向性変換器の特性が活用され、
この結果挿入損失、Ｔ．Ｔ．Ｅ．減衰レベル及び周波数
特性の全てを満足するトランスバーサル型弾性表面波フ
ィルタ装置を実現することができる。

【００１０】従来の２個の双方向性変換器を組み合せた
フィルタ装置では、対称な電極構造の変換器を用いてい
るためＴ．Ｔ．Ｅ減衰レベルが小さ過ぎ、インピダンス
を整合させて使用する場合許容限界を超えてしまい、そ
のまま使用することができなかった。このため、２個の
変換器についてインピーダンスをミスマッチさせて使用
させるを得なかった。しかしながら、インピーダンスを
ミスマッチさせるとＴ．Ｔ．Ｅ．の減衰は大きくなるが
同時に挿入損失も大きくなってしまい、実際には２０ｄ
Ｂ程度の挿入損失が生じていた。このため、２段の増幅
器を用いざるを得ず、この結果周辺回路のコストが高価
になるばかりでなく、Ｓ／Ｎ比及び消費電力も悪化する
不都合が生じていた。これに対して、本発明による弾性
表面波フィルタ装置では、一方向性変換器の非対称電極
構造が有効に利用され、Ｔ．Ｔ．Ｅ．減衰レベルが格段
に増大する。この結果、インピダンスを整合させて使用
できるので、Ｔ．Ｔ．Ｅ．が改善されると同時に挿入損
失も一層小さくなり、挿入損失の小さい一方向性変換器
の固有の特性に加えて相乗的に挿入損失を低減すること
ができる。後述するように、試作したフィルタ装置の実
験結果によれば、挿入損失を約８ｄＢ程度まで減少させ
ることができることが判明した。

【００１１】さらに、周波数特性及び群遅延時間（Ｇ．
Ｄ．Ｔ．）についても、試作したフィルタ装置によれ
ば、Ｇ．Ｄ．Ｔ．リップルが０．２μ秒で１ｄＢ帯域幅
が０．９５ＭＨｚの帯域においてほとんどリップルのな
い特性が得られることが確認された。

【００１２】本発明による弾性表面波フィルタ装置の実
施例は、前記一方向性変換器が、λを基本弾性表面波の
伝播波長とした場合に、λのピッチで周期的に形成さ
れ、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の
電極指を有する正電極と、同様にλのピッチで周期的に
形成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の
複数の電極指を有し、各電極指が前記正電極の電極指と
λ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置する負電極
と、前記正電極の電極指と負電極の電極指との間に配置
され弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の
電極指を有し、各電極指が、隣接する正電極の電極指と
負電極の電極指との間の中間位置から弾性表面波の伝播
方向又はこれとは反対の方向にλ／１２偏位して位置す
る浮き電極とを具え、前記双方向性変換器が、λを基本
弾性表面波の伝播波長とした場合に、λ／４の中心間距
離を以て位置し、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／８で
ある２個の電極指の組をλのピッチで周期的に形成した
正電極と、同様にλ／４の中心間距離を以て位置し、弾
性表面波の伝播方向の幅がλ／８である２個の電極指の
組をλのピッチで周期的に形成され、各電極指の組が前
記正電極の隣接する電極指の組とλ／２の中心間距離を
以ってそれぞれ位置する負電極とを具えることを特徴と
するものである。

【００１３】浮き電極型の一方向性変換器として、正電
極、負電極及び浮き電極の各電極板の弾性表面波の伝播
方向の幅をλ／８に設定したλ／８型の一方向正変換器
と、各電極板の幅をλ／１２に設定したλ／１２型の一
方向性変換器とがある。λ／８型の一方向性変換器の場
合、浮き電極の電極指を偏移させることができる範囲が
狭ますぎ、すなわち正電極、負電極及び浮き電極の各電
極の配列ピッチを電極指の幅（すなわち、λ／８）又は
これの整数倍に設定することができない。この結果、双
方向性変換器と組み合せた場合浮き電極による反射効果
が有効に活用できず、従って挿入損失及びＧ．Ｄ．Ｔ．
の面からの特性の改善を期待することができない。

【００１４】これに対して、正電極、負電極及び浮き電
極の各電極指の幅をλ／１２に設定したλ／１２型の一
方向性変換器の場合、各電極の全ての電極指をλ／１２
又はこれの整数倍の配列ピッチで形成することができ、
浮き電極による反射効果を有効に活用することができ
る。この結果、双方向性変換器と組み合せた場合、挿入
損失、Ｇ．Ｄ．Ｔ．周波数特性及びＴ．Ｔ．Ｅ．の全て
を満足し得るフィルタ装置を実現することができる。

【００１５】次に、双方向性変換器について検討する。
双方向性変換器として、正電極及び負電極の各電極指の
幅をλ／４に設定した変換器がある。この変換器は励振
効率の面から把えると極めて有益である。しかしなが
ら、電極指の各端間のピッチがλ／４となるため、電極
指の各端縁で生じた反射波が互いに同相になり、この結
果１ｄＢ以上の大きなリップルが生じてしまう。従っ
て、一方向性変換器と組み合せた場合、周波数特性を満
足することができない。

【００１６】また、各電極指の幅をλ／８に規定した双
方向性変換器の場合、電極指の面積がλ／４型よりも少
なくなるため励振効率はλ／４型よりも低下する。ま
た、電極指の端縁で生ずる反射波の位相が相互にずれる
ため、周波数特性にリップルが生じてしまう。従って、
一方向性変換器と組み合せた場合、挿入損失及び周波数
特性について満足できる特性を得ることができない。

【００１７】これに対して、幅がλ／８の２本の電極指
を対とし、正電極及び負電極の電極指を２本の電極指対
で構成したλ／８スプリット型の双方向性変換器の場
合、電極指の面積はλ／４型と同一であり高い励振効率
が得られる。また、電極指端縁で発生する反射波は互い
に位相が反転した反射波同士だけであるからリップルの
ない極めて良好な周波数特性が得られる。従って、この
λ／８スプリット型の電極構造を有する双方向性変換器
をλ／１２型の一方向性変換器と組み合せれば、挿入損
失、周波数特性及びＴ．Ｔ．Ｅ．減衰レベルについて各
変換器が有する固有の欠点が互いに補完され、この結果
優れた特性を有する弾性表面波フィルタ装置を実現する
ことができる。

【００１８】本発明による弾性表面波フィルタ装置の別
の実施例は、前記圧電性基板を水晶基板とし、前記浮き
電極を短絡型の浮き電極としたことを特徴とするもので
ある。

【００１９】水晶基板は温度変化に対する周波数変動が
微小であるので、圧電性基板として水晶基板を用いると
温度変化による通過周波数帯域の変化を微小範囲内に維
持することができる。しかしながら、水晶は電気機械結
合係数が小さいため、既存の変換器をそのまま形成した
のでは挿入損失の観点から実用化することができない。
本発明者が水晶基板における挿入損失について詳細な検
討を行った結果、浮き電極の反射係数の符号が挿入損失
に強く影響していることが判明した。水晶基板の場合、
開放型浮き電極に比べて短絡型浮き電極の方が反射係数
が大きい。したがって、浮き電極として短絡型浮き電極
を用いるのが好適である。このように構成することによ
り、電気機械結合係数の小さい水晶基板を用いても挿入
損失を極めて小さな範囲に抑えることができ、この結果
温度特性に優れるとともに低損失の広帯域弾性表面波フ
ィルタ装置を実現することができる。尚、LiTaO₃基板
は、水晶基板とほぼ同様な電気機械結合係数及び反射特
性を有しているので、水晶基板と同様に用いることがで
きる。またLi₂B₄O₇基板についてもさらに損入損失の改
善ができ同様に用いることができる。

【００２０】本発明による弾性表面波フィルタ装置の別
の変形例は、前記一方向性変換器を正規型電極構造（各
電極指の弾性表面波の伝播方向と直交する方向の寸法が
同一に設定され、重み付けされていない電極構造）と
し、前記双方向性変換器を、重み付けをした電極構造と
したことを特徴とする。帯域外減衰特性を大きく設定す
るためには、変換器に重み付けを施す必要がある。この
場合、一方向性変換器の電極構造に重み付けをしたので
は周波数特性が悪化してしまう。特に、浮き電極型の一
方向性変換器を重み付け電極構造とすると、浮き電極の
電極指を接続する接続部が励振領域内に位置してしま
い、この部分で不所望な反射波が生じたり励起された弾
性表面波に伝播速度差が生じてしまい、この結果強いリ
ップルが生じてしまう。これに対して、対称な電極構造
に重み付けをしてもリップルが生ずる不都合は発生しな
い。このような認識に基き、本例では一方向性変換器は
正規型の電極構造とし、双方向性変換器に重み付けを行
なう。このように構成することにより、広い帯域に亘っ
てリップルのない特性を得ることができる。

【００２１】本発明による弾性表面波フィルタ装置の別
の変形例は、前記双方向性変換器の重み付け電極構造
が、各電極指の弾性表面波の伝播方向と直交する方向の
長さが弾性表面波の伝播方向に沿って順次変化するアポ
タイズ法により構成されていることを特徴とする。重み
付けの方法として、電極指を所望のピッチで間引く間引
き法やバリピッチ法が知られている。しかし、これらの
方法では、電極指における反射波に位相ずれが生じ、リ
ップルの原因となってしまう。これに対して、アポタイ
ズ法では、電極指の弾性表面波の伝播方向と直交する方
向の長さを順次変化させているため、位相ずれによるリ
ップルの発生が防止され、リップルのない周波数特性を
得ることができる。

【００２２】本発明による弾性表面波フィルタ装置の別
の実施例は、前記一方向性変換器が、λを基本弾性表面
波の伝播波長とした場合に、弾性表面波の伝播方向にお
ける幅がλ／８及び３λ／８の電極指を３λ／８の中心
間距離を以て位置する電極指の組をλのピッチで周期的
に形成した電極指の組を有する電極を少なくとも一つ有
することを特徴とするものである。

【００２３】このように弾性表面波の伝播方向における
幅がλ／８である電極指と弾性表面波の伝播方向におけ
る幅が３λ／８である電極指とを組み合わせる構成とす
ることにより、一方向性変換器に入射した弾性表面波
は、それぞれの電極指のエッジでの音響インピーダンス
の不整合により反射されるが、その合成ベクトルの位相
は電気的な反射波の位相と正反対となるので、合成反射
波を零にすることができ、挿入損失を犠牲にすることな
く反射波をなくすことができる。

【００２４】本発明による弾性表面波フィルタ装置の別
の実施例は、前記一方向性変換器が、λを基本弾性表面
波の伝播波長とした場合に、弾性表面波の伝播方向の幅
がλ／４である第１の電極指と、この第１の電極指とλ
の中心間距離を以て配置し、弾性表面波の伝播方向の幅
がλ／４である第２の電極指との組を所定のピッチで周
期的に形成した第１の電極と、前記第１の電極の第１の
電極指と第２の電極指との間に配置され、弾性表面波の
伝播方向の幅がλ／４である電極指を有する第２の電極
と、前記第１の電極の第１の電極指と第２の電極指との
組の間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／４
である少なくとも１個の浮き電極とを具えることを特徴
とするものである。

【００２５】この場合、弾性表面波の入射方向の反対側
に伝播する弾性表面波を、第１の電極の第１の電極指と
第２の電極指との組の間に配置された浮き電極により反
射するので、挿入損失が少ない弾性表面波フィルタ装置
を実現することができる。

【００２６】本発明による弾性表面波フィルタ装置の別
の実施例は、前記一方向性変換器が、λを基本弾性表面
波の伝播波長とした場合に、弾性表面波の伝播方向の幅
がλ／８である第１の電極指と、この第１の電極指とλ
／４の中心間距離を以て配置し、弾性表面波の伝播方向
の幅がλ／８である第２の電極指と、この第２の電極指
と３λ／４の中心間距離以て配置し、弾性表面波の伝播
方向の幅がλ／８である第３の電極指と、この第３の電
極指とλ／４の中心間距離を以て配置し、弾性表面波の
伝播方向の幅がλ／８である第４の電極指との組を所定
のピッチで周期的に形成した第１の電極と、弾性表面波
の伝播方向の幅がλ／８である第５の電極指と、この第
５の電極指とλ／４の中心間距離を以て配置し、弾性表
面波の伝播方向の幅がλ／８である第６の電極指との組
を所定のピッチで形成し、前記第５の電極指と第６の電
極指との組が前記第１の電極の第２の電極指と第３の電
極指との間に配置された第２の電極と、前記第１の電極
の第１、第２、第３及び第４の電極指の組の間に配置さ
れ、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／４である少なくと
も１個の浮き電極とを具えることを特徴とするものであ
る。

【００２７】この場合、弾性表面波の入射方向の反対側
に伝播する弾性表面波を、第１の電極の第１、第２、第
３及び第４の電極指の組の間に配置された浮き電極によ
り反射するので、挿入損失が少ない弾性表面波フィルタ
装置を実現することができる。

【００２８】本発明による弾性表面波フィルタ装置は、
圧電性基板と、この圧電性基板上に形成され、双方向性
の電極構造を有する第１の変換器と、第１の変換器の弾
性表面波の伝播軸線の両側にそれぞれ配置した一方向性
の電極構造を有する第２及び第３の変換器とを具え、前
記第１の変換器を入力側変換器とした場合に前記第２及
び第３の変換器を出力側変換器とし、前記第１の変換器
を出力側変換器とした場合に前記第２及び第３の変換器
を入力側変換器としたことを特徴とする。前述した２個
の変換器を互いに対向するように配置した形態の弾性表
面波フィルタ装置では、双方向性変換器で励振されたエ
ネルギーのうち半分のエネルギーが損失となってしま
う。これに対して、本発明のように、双方向性変換器の
両側にそれぞれ一方向性変換器を配置すれば、双方向性
変換器で励振された全てエネルギーを有効に利用するこ
とができ、この結果挿入損失をさらに大幅に低減するこ
とができる。

【００２９】本発明による弾性表面波フィルタ装置は、
Ｔ．Ｔ．Ｅ．減衰レベルが３０ｄＢ以上のＣＤＭＡ通信
システム用の弾性表面波フィルタ装置であって、圧電性
基板と、この圧電性基板上に形成した入力側変換器と、
前記入力側変換器で励振された弾性表面波を変換する出
力側変換器とを具え、前記入力側変換器又は出力側変換
器のいずれか一方の変換器を一方向性変換器で構成し、
他方の変換器を双方向性変換器で構成したことを特徴と
する。ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access)通信
システムに用いられるフィルタの主要な特性として、広
帯域特性が要求されると共に、３０ｄＢ以上のＴ．Ｔ．
Ｅ．減衰レベルを満たさねばならない。これら主要な要
件は、一方向性変換器と双方向性変換器とを組み合せる
ことにより実現される。すなわち、一方向性変換器は高
いＴ．Ｔ．Ｅ．減衰特性を有し、双方向性変換器特にλ
／８スプリット型の双方向性変換器はリップルのほとん
どない良好な周波数特性を有しているから、これらの変
換器を組み合せることによりＣＤＭＡ通信システムに用
いられる弾性表面波フィルタ装置を実現することができ
る。

【００３０】本発明による弾性表面波フィルタ装置は、
Ｔ．Ｔ．Ｅ．減衰レベルが３０ｄＢ以上、群遅延時間リ
ップルが０．５μ秒以下で、挿入損失が１０ｄＢ以下の
ＣＤＭＡ通信システム用の弾性表面波フィルタ装置であ
って、圧電性基板と、この圧電性基板上に形成した入力
側変換器と、前記入力側変換器で励振された弾性表面波
を変換する出力側変換器とを具え、前記入力側変換器又
は出力側変換器のいずれか一方の変換器を一方向性変換
器で構成し、他方の変換器を双方向性変換器で構成した
ことを特徴とする。ＣＤＭＡ通信方式に用いられるフィ
ルタの特性として、Ｔ．Ｔ．Ｅ．減衰レベルが３０ｄＢ
以下、群遅延時間リップルが０．５μ秒以下、挿入損失
が１０ｄＢ以下である。これらの要件は、一方向性変換
器と双方向性変換器を組合せることにより全て満足する
ことができる。

【００３１】本発明による弾性表面波フィルタ装置用の
変換器は、弾性表面波フィルタ装置用の変換器であっ
て、圧電性基板と、この圧電性基板上に形成され、弾性
表面波の伝播軸線の両方の方向に弾性表面波を励振する
双方向性電極構造を有する双方向性変換器部分と、弾性
表面波の伝播軸線の一方の方向にだけ弾性表面波を励振
する一方向性電極構造を有する一方向性変換器部分とを
具え、これら双方向性変換器部分と一方向性変換器部分
とを、これら変換器部分の伝播軸線が互いに一致するよ
うに一体的に結合したことを特徴とする。双方向性変換
器として、このような変換器構造とすることにより、一
方の方向に励振されるエネルギーを反対の方向に励振さ
れるエネルギーよりも大きくすることができ、双方向性
変換器による損失を低減することができ、この結果フィ
ルタ装置としての損失も低減することができる。

【００３２】

【実施例】本発明による弾性表面波フィルタ装置の実施
例を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に
よる弾性表面波フィルタ装置の第１実施例の線図的平面
図である。本例では、圧電性基板として矩形の水晶基板
１を用いる。水晶基板は温度変化に対する帯域幅変化が
微小であるから、温度変化による通過周波数帯域の変化
を微小範囲に維持することができる。この水晶基板１の
表面上に入力側変換器２と、シールド電極３と、出力側
変換器４とを弾性表面波の伝播軸線に沿って順に形成す
る。入力側変換器２を一方向性変換器とし、この一方向
性変換器を正電極５及び負電極６と、これら正電極５及
び負電極６の電極指間に配置した浮き電極７とで構成す
る。これら正電極５、負電極６及び浮き電極７の弾性表
面波の伝播方向における電極指の幅を例えば１．１×λ
／１２に設定する。ここで、λは基本弾性表面波の波長
とする。正電極５及び負電極６の各電極指はそれぞれλ
のピッチで形成し、正電極５の電極指と隣接する負電極
６の電極指との間の中心間距離はλ／２に設定する。ま
た、浮き電極７の電極指は隣接する正電極５及び負電極
６の電極指間の中間位置から弾性表面波の伝播方向の上
流側にλ／１２だけ偏位するように配置して非対称構造
に基づく一方向特性を高める。入力側変換器２の電極の
対数は例えば４０対に設定する。この対数は要求される
フィルタ特性に応じて適宜最適条件に設定することがで
きる。

【００３３】本例では、入力側変換器２は、短絡型の浮
き電極７の配置位置を隣接する正電極５の電極指と負電
極６の電極指との間の中間位置から大幅に偏位させて非
対称構造に基づく一方向伝播を一層増強することにより
挿入損失を小さくしている。ここで、電極指の幅をλ／
８に設定したのでは、浮き電極７の偏位量が小さいため
に非対称構造に基づく一方向性を有効に達成することが
できない。このために、電極指の幅をλ／１２に定め、
浮き電極７を隣接する正電極５の電極指と負電極６の電
極指の中間位置から弾性表面波の伝播方向とは反対の方
向にλ／１２だけ偏位させる。

【００３４】出力側変換器４は、正電極８及び負電極９
をλ／４の中心間距離を以て配置した二つの電極指の組
をλのピッチで周期的に複数形成したスプリット電極構
造の双方向性変換器で構成し、正電極８の各電極指の組
が負電極９の電極指の組とλ／２の中心間距離を以って
それぞれ位置するように設定する。本例では、弾性表面
波の変換効率を良くするために、これら正電極８及び負
電極９の電極指の幅をλ／８に設定する。このように構
成することにより、互いに隣接する電極指間の間隔が全
てλ／８に設定されることになる。出力側変換器４の電
極の対数は例えば３００対に設定する。

【００３５】また、出力側変換器４にはアポタイズ法に
よる重み付けが行なわれており、正電極８の電極指と負
電極９の電極指との交叉幅すなわち開口長を弾性表面波
の伝播方向に沿って変化させている。

【００３６】本例の動作を説明する。入力側変換器２と
して一方向性変換器２を、出力側変換器４として双方向
性変換器４を用いた場合、濾波されるべき信号が端子１
０及び１１に入力されると、入力側変換器２によって励
起された弾性表面波はほとんど一方向にすなわち出力側
変換器４方向に伝播され、シールド電極３を経て出力側
変換器４で電気信号に変換され、端子１２及び１３から
濾波された信号が出力される。端子１２及び１３から得
られる信号の周波数特性は、一方向性変換器の特性と双
方向性変換器の特性とが掛け合わされた特性となる。し
たがって、トランスバーサル型フィルタ装置において一
方向性変換器と双方向性変換器とを組み合わせることに
より、周波数特性については双方向性変換器の良好な特
性が活用され、挿入損失及びＴ．Ｔ．Ｅ．レベルについ
ては一方向性変換器の有用な特性が生かされた弾性表面
波フィルタ装置を実現することができる。この結果、周
波数特性、挿入損失及びＴ．Ｔ．Ｅ．レベルの要件を全
て満たす弾性表面波フィルタ装置を実現することができ
る。なお、入力側変換器２に双方向性変換器を、出力側
変換器４に一方向性変換器を用いた場合も同様の効果が
得られる。尚、出力側変換器として一方向性変換器を用
いる場合、浮き電極の電極指は弾性表面波の伝播方向に
λ／１２だけ偏位させる。

【００３７】図２は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の第２実施例の線図的平面図である。本例では、入
力側変換器２２を一方向性変換器とし、この一方向性変
換器を、λを基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、
弾性表面波の伝播方向における幅がλ／８の電極指２５
ａをλのピッチで周期的に形成した正電極２５と、弾性
表面波の伝播方向における幅がλ／８及び３λ／８の電
極指２６ａ及び２６ｂを３λ／８の中心間距離を以て配
置した電極指の組をλのピッチで周期的に形成した負電
極２６とで構成する。また、正電極２５の電極指２５ａ
と隣接する負電極２６の電極指２６ａとの間の中心間距
離は３λ／４に設定する。出力側変換器２４は図１の出
力側変換器と同一構造とする。

【００３８】λ／８の線幅の電極指２６ａと３λ／８の
線幅の電極指２６ｂとを組み合わせる構成とすることに
より、入力側変換器２６を一方向性変換器として用いた
場合、端子３０及び３１に信号が入力されると、励起さ
れた弾性表面波はそれぞれの電極指のエッジでの音響イ
ンピーダンスの不整合により反射されるが、その合成ベ
クトルの位相は電気的な反射波の位相と正反対となるの
で、合成反射波を零にすることができ、挿入損失を犠牲
にすることなく反射波をなくすことができる。他の構成
及び動作は第１実施例と同様である。

【００３９】図３は、本発明による弾性表面波フィルタ
装置の第３実施例の線図的平面図である。本例では、入
力側変換器４２を一方向性変換器とし、この一方向性変
換器は、λを基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、
弾性表面波の伝播方向の幅がλ／４である二つの電極指
の組をλのピッチで周期的に形成した複数の電極指の組
を有する正電極４５と、３λのピッチで周期的に形成し
た複数の電極指を有し、各電極指が正電極４５の電極指
の組の電極指の中間に位置する負電極４６と、複数の電
極指の組にそれぞれ隣接して配置された反射器アレイ４
７とを具える。反射器アレイ４７は線幅及び配置間隔が
それぞれλ／４である３本の浮き電極４７ａを具える。
なお、正電極４５の電極指の組の中心間距離を本例では
３λのピッチで周期的に形成しているが、浮き電極の個
数に応じてピッチを変えてもよい。出力側変換器４４は
図１の出力側変換器と同一構造とする。

【００４０】この入力側変換器４２は、弾性表面波の入
射方向の反対側に伝播する弾性表面波を、複数の電極指
の組にそれぞれ隣接して配置された反射器アレイ４７に
より反射するので、挿入損失が少ない弾性表面波フィル
タ装置を実現することができる。

【００４１】本例において、線幅がλ／８である第１の
電極指と、この第１の電極指とλ／４の中心間距離を以
て配置し、線幅がλ／８である第２の電極指と、この第
２の電極指と３λ／４の中心間距離を以て配置し、線幅
がλ／８である第３の電極指と、この第３の電極指とλ
／４の中心間距離を以て配置し、線幅がλ／８である第
４の電極指との組を所定のピッチで周期的に形成した第
１の電極と、線幅がλ／８である第５の電極指と、この
第５の電極指とλ／４の中心間距離を以て配置し、線幅
がλ／８である第６の電極指との組を所定のピッチで形
成し、第５の電極指と第６の電極指との組が第１の電極
の第２の電極指と第３の電極指との間に配置された第２
の電極と、第１の電極の第１、第２、第３及び第４の電
極指との組の間に配置され、線幅がλ／４である少なく
とも１個の浮き電極とを具える一方向性変換器を用いる
こともできる。他の構成及び動作は第１及び第２実施例
と同様である。

【００４２】図４は、本発明による弾性表面波変換器の
線図的平面図である。本例による弾性表面波変換器は、
水晶基板６１と、弾性表面波の伝播軸線が互いに一致す
るように水晶基板６１上に形成されたインタディジタル
型の第１及び第２の双方向性変換器部分６２ａ及び６２
ｂ並びに一方向性変換器部分６３とを具える。これら第
１及び第２の双方向性変換器部分は図１に示す双方向性
変換器の電極構造と基本的に同一であり、一方向性変換
器部分も図１に示す一方向性変換器の電極構造と基本的
に同一である。

【００４３】第１の双方向性変換器部分６２ａは、λを
基本弾性表面波の伝播波長とした場合に、中心間距離を
λ／４にして配置した二つの電極指の組をλのピッチで
周期的に複数形成した正電極６４ａと、同様にλ／４の
中心間距離を以て配置した二つの電極指の組をλのピッ
チで周期的に形成し、各電極指の組が正電極の電極指の
組とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置する負電
極６５ａとを具える。各電極指の弾性表面波の伝播方向
における幅をλ／８とする。電極６４ａの電極指とこの
電極指に対向する負電極６５ａの電極指との交叉幅を弾
性表面波の伝播方向に沿って重み付けをしている。

【００４４】第２の双方向性電極部分６２ｂは、λを基
本弾性表面波の伝播波長とした場合に、λ／４の中心間
距離を以て配置した二つの電極指の組をλのピッチで周
期的に複数形成した正電極６４ｂと、同様にλ／４の中
心間距離を以て配置した二つの電極指の組をλのピッチ
で周期的に複数形成し、各電極指の組が前記正電極の電
極指の組とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置す
る負電極６５ｂとを具える。各電極指の弾性表面波の伝
播方向における幅をλ／８とし、正電極６４ｂの電極指
とこの電極指に対向する負電極６５ｂの電極指との交叉
幅を弾性表面波の伝播方向に沿って重み付けしている。

【００４５】一方向性変換器部分６３は、正電極６４ｃ
及び負電極６５ｃと、これら正電極６４ｃ及び負電極６
５ｃの電極指間に配置した浮き電極６６とで構成する。
この一方向性電極部分６３を、第１の双方向性電極部分
６２ａ及び第２の双方向性変換器部分６２ｂの電極指の
最大交叉幅の部分に隣接するように第１の双方向性変換
器部分６２ａと第２の双方向性変換器部分６２ｂとの間
に配置する。また、この一方向性変換器部分は正規型電
極構造とする。さらに、一方向性変換器部分の開口長は
双方向性変換器部分の最大開口長よりも大きくする。

【００４６】図５は図４に示す変換器を用いた弾性表面
波フィルタ装置の一例の構成を示す。本例では、基板７
０上に入力側変換器７１として図１の一方向性変換器を
形成し、出力側変換器７２として図４に示す双方向性変
換器を用いる。

【００４７】図４に示す変換器は、浮き電極６６の電極
指の偏位方向に応じて入力側変換器又は出力側変換器と
して用いることができる。すなわち、浮き電極６６の電
極指を弾性表面波の伝播方向にλ／１２偏位させた場合
出力側変換器として用いられ、入力側変換器として用い
る場合には弾性表面波の伝播方向と反対の方向にλ／１
２に偏位させる。また、この変換器は図１に示す一方向
性変換器と組み合せて用いることができ、この場合挿入
損失をさらに改善することができる。或いは、この構造
の変換器を２個用い、入力側及び出力側変換器として組
み合せて、フィルタ装置として構成することも可能であ
る。この場合でも、図１に示す構造の弾性表面フィルタ
装置とほぼ同等のフィルタ特性が得られる。

【００４８】図６は本発明による別の弾性表面波フィル
タ装置の構成を示す。本例では、水晶基板８０の中央部
に入力側変換器８１を配置し、その両側に第１及び第２
の出力側変換器８２及び８３をそれぞれ配置する。入力
側変換器８１として図１に示すλ／８スプリット型の双
方向性変換器と同一構造の双方向性変換器を用いる。ま
た、出力側変換８２及び８３として図１に示す電極指の
幅がλ／１２の浮き電極型の一方向性変換器を用いる。
第１の出力側変換器８２の浮き電極は弾性表面波の伝播
方向すなわち図面の左側にλ／１２だけ偏位させ、第２
の出力側変換器８３の浮き電極は図面の右側にλ／１２
だけ偏位させる。尚、例えば、対数は入力側変換器を３
００対とし、第１及び第２の変換器はそれぞれ４０対と
する。入力側変換器８１により励振された弾性表面波は
第１の出力側変換器８２及び第２の出力側変換器８３に
向けて互いに等しいエネルギー量で伝播し、第１及び第
２の出力側変換器により電気信号に変換される。このよ
うに構成すれば、入力側の双方向性変換器８１により励
振された全ての弾性表面波を有効に利用でき、この結果
挿入損失を一層低減することができる。尚、本例では、
双方向性変換器８１を入力側変換器とし、第１及び第２
の一方向性変換器を出力側変換器として用いたが、入出
力を逆にして、双方向性変換器８１を出力側変換器と
し、第１及び第２の一方向性変換器８２及び８３を入力
側変換器として用いることも可能である。

【００４９】図７及び図８は、図６に示す弾性表面波フ
ィルタ装置の変形例を示すものである。図７は圧電性基
板中央に配置した双方向性変換器の両側に形成した一方
向性変換器を図２に示す一方向性変換器２２と基本的に
同一構造の一方向性変換器とした例を示す。また、図８
は中央の双方向性変換器の両側に図３に示す一方向性変
換器と基本的に同一構造の一方向性変換器を配置した例
を示す。

【００５０】次に、上述した本発明による弾性表面波フ
ィルタ装置のフィルタ特性の実験結果について説明す
る。図１、図５及び図６に示す形態のフィルタ装置を試
作し、試作したフィルタ装置について周波数、挿入損
失、ＧＤＴ及びＴ．Ｔ．Ｅ．減衰レベルを測定した。試
作したフィルタ装置の条件は以下の通りである。基板水晶対数双方向性変換器３００対、一方向性変
換器４０対中心周波数８５．３８ＭＨｚ重み付け双方向性変換器にアポタイズ法による
重み付けを行なう。

【００５１】図９は図１に示す形態の試作フィルタ装置
の周波数特性を示す。図９において、横軸は周波数（Ｍ
Ｈｚ）を示し縦軸は減衰量（ｄＢ）を示す。図中、実線
は周波数特性を示し、破線はＧＤＴを示す。図９に示す
ように、必要帯域において歪みのない周波数特性が得ら
れた。尚、挿入損失は１０ｄＢ、ＧＤＴリップルは０．
２μ秒、Ｔ．Ｔ．Ｅ．減衰レベルは４０ｄＢであった。

【００５２】図１０は、参考例として図１の双方向性変
換器の代りに重み付けした一方向性変換器で置き換えた
試作フィルタ装置の特性を示す。入出力側変換器を共に
一方向性変換器で構成した場合、挿入損失が８ｄＢと低
減されている。しかしながら、必要帯域において１ｄＢ
以上のリップルが発生している。この結果より明らかな
ように、浮き電極型の一方向性変換器に重み付けすると
大きなリップルが生ずること明らかである。従って、対
称な電極構造を有する双方向性変換器に重み付けを行な
い一方向性変換器を正規型電極構造とすることは極めて
有益である。

【００５３】図１１は図５に示す形態のフィルタ装置の
特性を示す。挿入損失は８．５ｄＢであり、必要帯域に
亘って歪みのない周波数特性が得られた。また、ＧＤＴ
リップルは０．３μ秒であり、Ｔ．Ｔ．Ｅ．減衰レベル
は５０ｄＢであった。

【００５４】図１２に図６に示す形態のフィルタ装置の
特性を示す。挿入損失は８ｄＢであり、図１に示す損失
よりも２ｄＢ改善された。また、必要帯域に亘ってリッ
プルのない周波数特性が得られた。ＧＤＴリップルは
０．３μ秒であり、Ｔ．Ｔ．Ｅ．減衰は５０ｄＢであっ
た。

【００５５】図９〜図１２から明らかなように、本発明
による弾性表面波フィルタ装置は、周波数特性、挿入損
失ＧＤＴ及びＴ．Ｔ．Ｅ．減衰レベルの全てにおいて良
好な特性が得られ、特にＣＤＭＡ通信に用いられるフィ
ルタとして満足し得る特性が得られることが確認され
た。

【００５６】本発明は上述した実施例に限定されるもの
ではなく、変形が可能である。また、圧電性基板として
水晶基板の他に、LiTaO₃、Li₂B₄O₇、LiNbO₃基板等の他
の圧電性基板を用いることもできる。特に、LiTaO₃、Li
₂B₄O₇基板は水晶基板とほぼ同等の電気機械結合係数及
び反射特性を有しており、水晶基板と同様な電極構造と
することにより有用なフィルタ装置を構成できる。

【００５７】さらに、電極指の線幅がλ／１２の一方向
性変換器の場合、電極指の場合は必ずしもλ／１２に厳
格に規定する必要はなく励振効率を増強するため電極指
の幅を例えば１．２×λ／１２又は１．３×λ／１２程
度に設定することも可能である。

【００５８】さらに、本発明による弾性表面波フィルタ
装置は、広帯域フィルタとして極めて有用であるが、勿
論狭帯用フィルタとして用いることもできる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による弾性
表面波フィルタ装置によれば、入力側変換器と出力側変
換器とを組み合わせて弾性表面波フィルタ装置を構成す
ることにより、挿入損失が小さく、良好な周波数特性が
得られ、しかもＴ．Ｔ．Ｅ．レベルを十分抑制できる弾
性表面波フィルタ装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第１実
施例の線図的平面図である。

【図２】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第２実
施例の線図的平面図である。

【図３】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第３実
施例の線図的平面図である。

【図４】本発明による弾性表面波フィルタ装置に用いら
れる変換器の線図的平面図である。

【図５】本発明による弾性表面波フィルタ装置の第４実
施例の線図的平面図である。

【図６】本発明の別の弾性表面波フィルタ装置の構成を
示す線図である。

【図７】本発明の別の弾性表面波フィルタ装置の構成を
示す線図である。

【図８】本発明の別の弾性表面波フィルタ装置の構成を
示す線図である。

【図９】図１に示すフィルタの特性を示すグラフであ
る。

【図１０】参考例として示すフィルタ装置の特性を示す
グラフである。

【図１１】図５に示すフィルタ装置の特性を示すグラフ
である。

【図１２】図６に示すフィルタ装置の特性を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１，２１，４１，６１，７１水晶基板、２，２２，４
２，７４入力側変換器、３，２３，４３，７３ａ，７
３ｂシールド電極、４，２４，４４，６２，７２ａ，
７２ｂ出力側変換器、５，９，２５，２９，４５，４
９，６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，７６ａ，７６ｂ，７８
正電極、６，８，２６，２８，４６，４８，６４ａ，６
４ｂ，６４ｃ，７５ａ，７５ｂ，７９負電極、７，６
６浮き電極、１０，１１，１２，１３，３０，３１，
３２，３３，５０，５１，５２，５３端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木健司愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電性基板と、この圧電性基板上に形成し
た入力側変換器と、前記入力側変換器で励振された弾性
表面波を変換する出力側変換器とを具える弾性表面波フ
ィルタ装置において、前記入力側変換器又は出力側変換
器のいずれか一方の変換器を一方向性変換器で構成し、
他方の変換器を双方向性変換器で構成したことを特徴と
する弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２】前記一方向性変換器が、λを基本弾性表面
波の伝播波長とした場合に、λのピッチで周期的に形成
され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数
の電極指を有する正電極と、同様にλのピッチで周期的
に形成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２
の複数の電極指を有し、各電極指が前記正電極の電極指
とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置する負電極
と、前記正電極の電極指と負電極の電極指との間に配置
され弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数の
電極指を有し、各電極指が、隣接する正電極の電極指と
負電極の電極指との間の中間位置から弾性表面波の伝播
方向又はこれとは反対の方向にλ／１２偏位して位置す
る浮き電極とを具え、前記双方向性変換器が、λを基本弾性表面波の伝播波長
とした場合に、λ／４の中心間距離を以て位置し、弾性
表面波の伝播方向の幅がλ／８である２個の電極指の組
をλのピッチで周期的に形成した正電極と、同様にλ／
４の中心間距離を以て位置し、弾性表面波の伝播方向の
幅がλ／８である２個の電極指の組をλのピッチで周期
的に形成され、各電極指の組が前記正電極の隣接する電
極指の組とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置す
る負電極とを具えることを特徴とする請求項１記載の弾
性表面波フィルタ装置。
【請求項３】前記圧電性基板を水晶基板とし、前記浮き
電極を短絡型の浮き電極としたことを特徴とする請求項
２記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項４】前記圧電性基板をタンタル酸リチウム基板
とし、前記浮き電極を短絡型の浮き電極としたことを特
徴とする請求項２記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項５】前記圧電性基板をホウケン酸リチウム基板
とし、前記浮き電極を短縮型の浮き電極としたことを特
徴とする請求項２記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項６】前記一方向性変換器を正規型電極構造と
し、前記双方向性変換器を、重み付けをした電極構造と
したことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の弾
性表面波フィルタ装置。
【請求項７】前記双方向性変換器の重み付け電極構造
が、各電極指の弾性表面波の伝播方向と直交する方向の
長さが弾性表面波の伝播方向に沿って順次変化するアポ
タイズ法により構成されていることを特徴とする請求項
５に記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項８】前記一方向性変換器が、λを基本弾性表面
波の伝播波長とした場合に、弾性表面波の伝播方向にお
ける幅がλ／８及び３λ／８の電極指を３λ／８の中心
間距離を以て位置する電極指の組をλのピッチで周期的
に形成した電極を少なくとも一つ有することを特徴とす
る請求項１記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項９】前記一方向性変換器が、λを基本弾性表面
波の伝播波長とした場合に、弾性表面波の伝播方向の幅
がλ／４である第１の電極指と、この第１の電極指とλ
の中心間距離を以て配置し、弾性表面波の伝播方向の幅
がλ／４である第２の電極指との組を所定のピッチで周
期的に形成した第１の電極と、前記第１の電極の第１の
電極指と第２の電極指との間に配置され、弾性表面波の
伝播方向の幅がλ／４である電極指を有する第２の電極
と、前記第１の電極の第１の電極指と第２の電極指との
組の間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／４
である少なくとも１個の浮き電極とを具えることを特徴
とする請求項１記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１０】前記一方向性変換器が、λを基本弾性表
面波の伝播波長とした場合に、弾性表面波の伝播方向の
幅がλ／８である第１の電極指と、この第１の電極指と
λ／４の中心間距離を以て配置し、弾性表面波の伝播方
向の幅がλ／８である第２の電極指と、この第２の電極
指と３λ／４の中心間距離以て配置し、弾性表面波の伝
播方向の幅がλ／８である第３の電極指と、この第３の
電極指とλ／４の中心間距離を以て配置し、弾性表面波
の伝播方向の幅がλ／８である第４の電極指との組を所
定のピッチで周期的に形成した第１の電極と、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／８である第５の電極指
と、この第５の電極指とλ／４の中心間距離を以て配置
し、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／８である第６の電
極指との組を所定のピッチで形成し、前記第５の電極指
と第６の電極指との組が前記第１の電極の第２の電極指
と第３の電極指との間に配置された第２の電極と、前記第１の電極の第１、第２、第３及び第４の電極指の
組の間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／４
である少なくとも１個の浮き電極とを具えることを特徴
とする請求項１記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１１】圧電性基板と、この圧電性基板上に形成
され、双方向性の電極構造を有する第１の変換器と、第
１の変換器の弾性表面波の伝播軸線の両側にそれぞれ配
置した一方向性の電極構造を有する第２及び第３の変換
器とを具え、前記第１の変換器を入力側変換器とした場
合に前記第２及び第３の変換器を出力側変換器とし、前
記第１の変換器を出力側変換器とした場合に前記第２及
び第３の変換器を入力側変換器としたことを特徴とする
弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１２】前記一方向性変換器が、λを基本弾性表
面波の伝播波長とした場合に、λのピッチで周期的に形
成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複
数の電極指を有する正電極と、同様にλのピッチで周期
的に形成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１
２の複数の電極指を有し、各電極指が前記正電極の電極
指とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置する負電
極と、前記正電極の電極指と負電極の電極指との間に配
置され弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数
の電極指を有し、各電極指が、隣接する正電極の電極指
と負電極の電極指との間の中間位置から弾性表面波の伝
播方向と反対の方向にλ／１２偏位して位置する浮き電
極とを具え、前記双方向性変換器が、λを基本弾性表面波の伝播波長
とした場合に、λ／４の中心間距離を以て位置し、弾性
表面波の伝播方向の幅がλ／８である２個の電極指の組
をλのピッチで周期的に形成した正電極と、同様にλ／
４の中心間距離を以て位置し、弾性表面波の伝播方向の
幅がλ／８である２個の電極指の組をλのピッチで周期
的に形成され、各電極指の組が前記正電極の隣接する電
極指の組とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置す
る負電極とを具えることを特徴とする請求項１０記載の
弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１３】前記圧電性基板を水晶基板とし、前記浮
き電極を短絡型の浮き電極としたことを特徴とする請求
項１１記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１４】前記圧電性基板をタンタル酸リチウム基
板とし、前記浮き電極を短絡型の浮き電極としたことを
特徴とする請求項１２記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１５】前記圧電性基板をホウケン酸リチウム基
板とし、前記浮き電極を短縮型の浮き電極としたことを
特徴とする請求項２記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１６】前記一方向性変換器を正規型電極構造と
し、前記双方向性変換器を、重み付けをした電極構造と
したことを特徴とする請求項１０、１１、１２又は１３
記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１７】前記双方向性変換器の重み付け電極構造
が、各電極指の弾性表面波の伝播方向と直交する方向の
長さが弾性表面波の伝播方向に沿って順次変化するアポ
タイズ法により構成されていることを特徴とする請求項
１４に記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１８】前記一方向性変換器が、λを基本弾性表
面波の伝播波長とした場合に、弾性表面波の伝播方向に
おける幅がλ／８及び３λ／８の電極指を３λ／８の中
心間距離を以て位置する電極指の組をλのピッチで周期
的に形成した電極を少なくとも一つ有することを特徴と
する請求項１０記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項１９】前記一方向性変換器が、λを基本弾性表
面波の伝播波長とした場合に、弾性表面波の伝播方向の
幅がλ／４である第１の電極指と、この第１の電極指と
λの中心間距離を以て配置し、弾性表面波の伝播方向の
幅がλ／４である第２の電極指との組を所定のピッチで
周期的に形成した第１の電極と、前記第１の電極の第１
の電極指と第２の電極指との間に配置され、弾性表面波
の伝播方向の幅がλ／４である電極指を有する第２の電
極と、前記第１の電極の第１の電極指と第２の電極指と
の組の間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／
４である少なくとも１個の浮き電極とを具えることを特
徴とする請求項１０記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２０】前記一方向性変換器が、λを基本弾性表
面波の伝播波長とした場合に、弾性表面波の伝播方向の
幅がλ／８である第１の電極指と、この第１の電極指と
λ／４の中心間距離を以て配置し、弾性表面波の伝播方
向の幅がλ／８である第２の電極指と、この第２の電極
指と３λ／４の中心間距離以て配置し、弾性表面波の伝
播方向の幅がλ／８である第３の電極指と、この第３の
電極指とλ／４の中心間距離を以て配置し、弾性表面波
の伝播方向の幅がλ／８である第４の電極指との組を所
定のピッチで周期的に形成した第１の電極と、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／８である第５の電極指
と、この第５の電極指とλ／４の中心間距離を以て配置
し、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／８である第６の電
極指との組を所定のピッチで形成し、前記第５の電極指
と第６の電極指との組が前記第１の電極の第２の電極指
と第３の電極指との間に配置された第２の電極と、前記第１の電極の第１、第２、第３及び第４の電極指の
組の間に配置され、弾性表面波の伝播方向の幅がλ／４
である少なくとも１個の浮き電極とを具えることを特徴
とする請求項１０記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２１】Ｔ．Ｔ．Ｅ減衰レベルが３０ｄＢ以上の
ＣＤＭＡ通信システム用の弾性表面波フィルタ装置であ
って、圧電性基板と、この圧電性基板上に形成した入力
側変換器と、前記入力側変換器で励振された弾性表面波
を変換する出力側変換器とを具え、前記入力側変換器又
は出力側変換器のいずれか一方の変換器を一方向性変換
器で構成し、他方の変換器を双方向性変換器で構成した
ことを特徴とする弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２２】前記一方向性変換器が、λを基本弾性表
面波の伝播波長とした場合に、λのピッチで周期的に形
成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複
数の電極指を有する正電極と、同様にλのピッチで周期
的に形成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１
２の複数の電極指を有し、各電極指が前記正電極の電極
指とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置する負電
極と、前記正電極の電極指と負電極の電極指との間に配
置され弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数
の電極指を有し、各電極指が、隣接する正電極の電極指
と負電極の電極指との間の中間位置から弾性表面波の伝
播方向又はこれとは反対の方向にλ／１２偏位して位置
する浮き電極とを具え、前記双方向性変換器が、λを基本弾性表面波の伝播波長
とした場合に、λ／４の中心間距離を以て位置し、弾性
表面波の伝播方向の幅がλ／８である２個の電極指の組
をλのピッチで周期的に形成した正電極と、同様にλ／
４の中心間距離を以て位置し、弾性表面波の伝播方向の
幅がλ／８である２個の電極指の組をλのピッチで周期
的に形成され、各電極指の組が前記正電極の隣接する電
極指の組とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置す
る負電極とを具えることを特徴とする請求項１９記載の
弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２３】前記圧電性基板を水晶基板とし、前記浮
き電極を短絡型の浮き電極としたことを特徴とする請求
項２０記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２４】前記一方向性変換器を正規型電極構造と
し、前記双方向性変換器を、重み付けをした電極構造と
したことを特徴とする請求項２１記載の弾性表面波フィ
ルタ装置。
【請求項２５】前記双方向性変換器の重み付け電極構造
が、各電極指の弾性表面波の伝播方向と直交する方向の
長さが弾性表面波の伝播方向に沿って順次変化するアポ
タイズ法により構成されていることを特徴とする請求項
２２に記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２６】Ｔ．Ｔ．Ｅ減衰レベルが３０ｄＢ以上、
群遅延時間が０．５μ秒以下で、挿入損失が１０ｄＢ以
下のＣＤＭＡ通信システム用の弾性表面波フィルタ装置
であって、圧電性基板と、この圧電性基板上に形成した
入力側変換器と、前記入力側変換器で励振された弾性表
面波を変換する出力側変換器とを具え、前記入力側変換
器又は出力側変換器のいずれか一方の変換器を一方向性
変換器で構成し、他方の変換器を双方向性変換器で構成
したことを特徴とする弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２７】前記一方向性変換器が、λを基本弾性表
面波の伝播波長とした場合に、λのピッチで周期的に形
成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複
数の電極指を有する正電極と、同様にλのピッチで周期
的に形成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１
２の複数の電極指を有し、各電極指が前記正電極の電極
指とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置する負電
極と、前記正電極の電極指と負電極の電極指との間に配
置され弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数
の電極指を有し、各電極指が、隣接する正電極の電極指
と負電極の電極指との間の中間位置から弾性表面波の伝
播方向又はこれとは反対の方向にλ／１２偏位して位置
する浮き電極とを具え、前記双方向性変換器が、λを基本弾性表面波の伝播波長
とした場合に、λ／４の中心間距離を以て位置し、弾性
表面波の伝播方向の幅がλ／８である２個の電極指の組
をλのピッチで周期的に形成した正電極と、同様にλ／
４の中心間距離を以て位置し、弾性表面波の伝播方向の
幅がλ／８である２個の電極指の組をλのピッチで周期
的に形成され、各電極指の組が前記正電極の隣接する電
極指の組とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置す
る負電極とを具えることを特徴とする請求項２４記載の
弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２８】前記圧電性基板を水晶基板とし、前記浮
き電極を短絡型の浮き電極としたことを特徴とする請求
項２５記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項２９】前記一方向性変換器を正規型電極構造と
し、前記双方向性変換器を、重み付けをした電極構造と
したことを特徴とする請求項２６記載の弾性表面波フィ
ルタ装置。
【請求項３０】前記双方向性変換器の重み付け電極構造
が、各電極指の弾性表面波の伝播方向と直交する方向の
長さが弾性表面波の伝播方向に沿って順次変化するアポ
タイズ法により構成されていることを特徴とする請求項
２７に記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項３１】Ｔ．Ｔ．Ｅ減衰レベルが３０ｄＢ以上、
群遅延時間が０．５μ秒以下で、挿入損失が１０ｄＢ以
下のＣＤＭＡ通信システム用の弾性表面波フィルタ装置
であって、圧電性基板と、この圧電性基板上に形成さ
れ、双方向性の電極構造を有する第１の変換器と、第１
の変換器の弾性表面波の伝播軸線の両側にそれぞれ配置
した一方向性の電極構造を有する第２及び第３の変換器
とを具え、前記第１の変換器を入力側変換器とした場合
に前記第２及び第３の変換器を出力側変換器とし、前記
第１の変換器を出力側変換器とした場合に前記第２及び
第３の変換器を入力側変換器としたことを特徴とする弾
性表面波フィルタ装置。
【請求項３２】前記一方向性変換器が、λを基本弾性表
面波の伝播波長とした場合に、λのピッチで周期的に形
成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複
数の電極指を有する正電極と、同様にλのピッチで周期
的に形成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１
２の複数の電極指を有し、各電極指が前記正電極の電極
指とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置する負電
極と、前記正電極の電極指と負電極の電極指との間に配
置され弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の複数
の電極指を有し、各電極指が、隣接する正電極の電極指
と負電極の電極指との間の中間位置から弾性表面波の伝
播方向と反対の方向にλ／１２偏位して位置する浮き電
極とを具え、前記双方向性変換器が、λを基本弾性表面波の伝播波長
とした場合に、λ／４の中心間距離を以て位置し、弾性
表面波の伝播方向の幅がλ／８である２個の電極指の組
をλのピッチで周期的に形成した正電極と、同様にλ／
４の中心間距離を以て位置し、弾性表面波の伝播方向の
幅がλ／８である２個の電極指の組をλのピッチで周期
的に形成され、各電極指の組が前記正電極の隣接する電
極指の組とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置す
る負電極とを具えることを特徴とする請求項２９記載の
弾性表面波フィルタ装置。
【請求項３３】前記圧電性基板を水晶基板とし、前記浮
き電極を短絡型の浮き電極としたことを特徴とする請求
項３０記載の弾性表面波フィルタ装置。
【請求項３４】前記一方向性変換器を正規型電極構造と
し、前記双方向性変換器を、重み付けをした電極構造と
したことを特徴とする請求項３１記載の弾性表面波フィ
ルタ装置。
【請求項３５】弾性表面波フィルタ装置用の変換器であ
って、圧電性基板と、この圧電性基板上に形成され、弾
性表面波の伝播軸線の両方の方向に弾性表面波を励振す
る双方向性電極構造を有する双方向性変換器部分と、弾
性表面波の伝播軸線の一方の方向にだけ弾性表面波を励
振する一方向性電極構造を有する一方向性変換器部分と
を具え、これら双方向性変換器部分と一方向性変換器部
分とを、これら変換器部分の伝播軸線が互いに一致する
ように一体的に結合したことを特徴とする変換器。
【請求項３６】前記一方向性変換器部分が、λを基本弾
性表面波の伝播波長とした場合に、λのピッチで周期的
に形成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２
の複数の電極指を有する正電極と、同様にλのピッチで
周期的に形成され、弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ
／１２の複数の電極指を有し、各電極指が前記正電極の
電極指とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位置する
負電極と、前記正電極の電極指と負電極の電極指との間
に配置され弾性表面波の伝播方向の幅がほぼλ／１２の
複数の電極指を有し、各電極指が、隣接する正電極の電
極指と負電極の電極指との間の中間位置から弾性表面波
の伝播方向と反対の方向にλ／１２偏位して位置する浮
き電極とを具え、前記双方向性変換器部分が、λを基本弾性表面波の伝播
波長とした場合に、λ／４の中心間距離を以て位置し、
弾性表面波の伝播方向の幅がλ／８である２個の電極指
の組をλのピッチで周期的に形成した正電極と、同様に
λ／４の中心間距離を以て位置し、弾性表面波の伝播方
向の幅がλ／８である２個の電極指の組をλのピッチで
周期的に形成され、各電極指の組が前記正電極の隣接す
る電極指の組とλ／２の中心間距離を以ってそれぞれ位
置する負電極とを具えることを特徴とする請求項３３記
載の変換器。
【請求項３７】前記双方向性変換器部分が、各電極指の
弾性表面波の伝播方向と直交する方向の長さが弾性表面
波の伝播方向に沿って順次変化するように重み付けさ
れ、前記一方向性変換器部分が、正規型電極構造を有す
ることを特徴とする請求項３３又は３４記載の変換器。
【請求項３８】前記一方向性変換器部分の電極指の弾性
表面波の伝播方向と直交する方向の長さが、前記双方向
性変換器部分の電極指の弾性表面波の伝播方向と直交す
る方向の最大長よりも長いことを特徴とする請求項３５
記載の変換器。
【請求項３９】圧電性基板と、この圧電性基板上に形成
した入力側変換器と、前記入力側変換器で励振された弾
性表面波を変換する出力側変換器とを具え、前記入力側
変換器又は出力側変換器のいずれか一方の変換器を、弾
性表面波の伝播軸線の一方の方向にだけ弾性表面波を励
振する一方向性変換器で構成し、他方の変換器を、弾性
表面波の伝播軸線の両方の方向に弾性表面波を励振する
双方向性電極構造を有する双方向性変換器部分と弾性表
面波の伝播軸線の一方の方向にだけ弾性表面波を励振す
る一方向性電極構造を有する一方向性変換器部分とが伝
播軸線が互いに一致するように一体的に結合された双方
向性変換器で構成したことを特徴とする弾性表面波フィ
ルタ装置。