JPH09232906A - 弾性表面波フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタの通過域にスプリアスを発生させず
に低域側の減衰特性を改善することができ、ＳＡＷ共振
子のＱ値を悪化させることなく減衰特性だけを改善する
ことができる弾性表面波フィルタを提供する。 【解決手段】 反射器型ＳＡＷ共振子をｎ段梯型構成し
た共振器型ＳＡＷフィルタ１００は、ｎ段梯型回路構成
部１０１にさらに減衰特性改善用ＳＡＷ共振子１０２と
してＩＤＴ型ＳＡＷ共振子１０３を縦続に並列腕接続す
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波フィル
タに関し、詳細には、弾性表面波共振子を用いた共振器
型弾性表面波フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic
Wave、以下、適宜ＳＡＷと略記する）装置は圧電基板
上に配置されたすだれ状電極あるいは変換器（ＩＤＴ：
Interdigital Transducer）と呼ばれるものにより電気
−弾性表面波変換を行う装置である。なかでもＳＡＷフ
ィルタは小型、軽量、無調整という特長を持ち、その製
造プロセスには半導体デバイスの製造に用いられるフォ
トリソグラフィ技術を利用できるため量産性にも優れて
いる。ＳＡＷフィルタは振幅特性と位相特性が独立に任
意に制御できることからＰＩＦ（映像中間周波）フィル
タ、ＶＳＢ（残留側波帯）フィルタ等の通信フィルタ、
各種ディジタル信号処理用のフィルタとしてますます用
途が拡大している。

【０００３】一般に、共振器型ＳＡＷフィルタは、ＩＤ
Ｔとその両端に配置したグレーティング反射器で構成さ
れた反射器型ＳＡＷ共振子を利用してフィルタ構成する
ものである。共振器型ＳＡＷフィルタの構成は、図７〜
図９で示され、図７は反射器型ＳＡＷ共振子の構成を示
す図である。共振器型ＳＡＷフィルタは図８に示す梯型
回路構成タイプと、図９に示す二重モードタイプに分類
することができる。梯型回路構成タイプの共振器型ＳＡ
Ｗフィルタは、原理的に低損失、高減衰量、狭帯域、そ
して、整合回路不要という特長がある。

【０００４】図７において、１は反射器型ＳＡＷ共振子
のＩＤＴ、２は反射器型ＳＡＷ共振子のグレーティング
反射器である。また、図８において、３は反射器型ＳＡ
Ｗ共振子であり、図７の反射器型ＳＡＷ共振子３を簡略
化して表したものである。以下で説明する梯型回路構成
ではＳＡＷ共振子をこの図８のように略記して示すもの
とする。

【０００５】図１０は反射器型ＳＡＷ共振子１０の構造
を示す図、図１１はその反射器型ＳＡＷ共振子の等価回
路、図１２はそのリアクタンス特性図である。

【０００６】図１０において、１１は圧電基板、１２は
ＩＤＴ、１３，１４はグレーティング反射器、１５は入
力端子、１６は出力端子であり、１７の矢印は励振され
たＳＡＷの伝搬方向を示している。

【０００７】反射器型ＳＡＷ共振子１０のＩＤＴ１２及
びグレーティング反射器１３，１４の各電極指は、それ
ぞれλ／２ ピッチ（λ：波長）で配置されており、Ｉ
ＤＴ１２とグレーティング反射器１３，１４との間隔も
同様にλ／２ピッチで配置されている。また、この図１
０に示すようにＩＤＴ１２の各電極指の交差長が一定で
ある正規型の反射器型ＳＡＷ共振子が一般的に用いられ
ている。

【０００８】上記ＩＤＴ１２、グレーティング反射器１
３，１４、入力端子１５及び出力端子１６のパターンニ
ングはフォトリソグラフィ技術により作製される。ＩＤ
Ｔ１２、グレーティング反射器１３，１４の金属材料に
は、ＳＡＷの振動に対する負荷を軽くし伝搬損失を少な
くするために比重の小さい金属材料が用いられ、一般に
はアルミニウムあるいは銅、シリコンを数％含んだアル
ミニウム合金が使用される。また、入力端子１５と出力
端子１６の金属材料にはボンディングを容易にするため
に金を用いることが多い。

【０００９】図１０及び図１１を参照しながら反射器型
ＳＡＷ共振子の動作原理を説明する。

【００１０】図１０に示す入力端子１５に高周波電気信
号が入力されると、ＩＤＴ１２でＳＡＷが発生し、図１
０中の矢印１７に示すように両方向に伝搬する。この励
起されたＳＡＷはＩＤＴ１２の両端に配置されたグレー
ティング反射器１３，１４上で弾性的及び電気的な摂動
効果により反射され、グレーティング反射器１３及びグ
レーティング反射器１４間を多重走行する。そして、Ｉ
ＤＴ１２上で透過波と反射波が重なり合いＳＡＷの定在
波が発生し共振現象が起こる。

【００１１】図１１はＳＡＷ共振子の電気的等価回路図
であり、この図１１に示すようにＳＡＷ共振子は、水晶
振動子と同様にＲ、Ｌ、Ｃの直列回路とこれに並列接続
されたＩＤＴの静電容量Ｃ0で表すことができる。この
電気的等価回路のリアクタンス特性は図１２の曲線１８
で示すようになり、共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａ
を持つ二重共振特性を持っている。したがって、ＳＡＷ
共振子を従来公知のＬＣフィルタと同様に梯型回路構成
とすることによりバンドパスフィルタを構成することが
できる。

【００１２】上記梯型回路構成タイプの共振器型ＳＡＷ
フィルタの原理を説明する。図１３及び図１４は梯型回
路構成タイプの共振器型ＳＡＷフィルタの原理図を示す
図であり、図１３はＳＡＷ共振子を一段梯型回路に接続
した回路構成を示す図である。

【００１３】図１３において、２１は直列腕ＳＡＷ共振
子、２２は並列腕ＳＡＷ共振子、２３は入力端子、２４
は出力端子であり、図示のようにＳＡＷ共振子は梯型回
路で構成される。

【００１４】図１４はＳＡＷ共振子を上記図１３に示す
ように一段梯型回路構成した場合のリアクタンス特性と
伝送特性を示す特性図である。図１４中の曲線２５は直
列腕ＳＡＷ共振子２１のリアクタンス特性、曲線２６は
並列腕ＳＡＷ共振子２２のリアクタンス特性である。ま
た、ｆ１とｆ２はそれぞれ並列腕ＳＡＷ共振子２２の共
振周波数と反共振周波数であり、ｆ３とｆ４はそれぞれ
直列腕ＳＡＷ共振子２１の共振周波数と反共振周波数で
ある。並列腕ＳＡＷ共振子の反共振周波数ｆ２と直列腕
ＳＡＷ共振子の共振周波数ｆ３をほぼ一致させるように
直列腕ＳＡＷ共振子と並列腕ＳＡＷ共振子を構成する
と、図１４中の曲線２７に示すような伝送特性（Ｓ２
１）をもつバンドパスフィルタを構成できることは従来
の回路網理論から周知の事実である。

【００１５】図１３に示すような１個の直列腕ＳＡＷ共
振子２１と並列腕ＳＡＷ共振子２２からなる一段梯型回
路構成の共振器型フィルタでは減衰量が小さいため、通
常は減衰量を大きくするためにＳＡＷ共振子を多段梯型
回路構成にする。

【００１６】従来、図１０に示すような正規型の反射器
型ＳＡＷ共振子１０を用いて図１３のように梯型回路構
成する場合、反射器型ＳＡＷ共振子１０のＩＤＴ１２及
びグレーティング反射器１３，１４の電極指膜厚Ｈは比
較的厚くし、Ｈ／λ≧０．０８〜０．１となるように設
定する。このＨ／λ≧０．０８〜０．１は、通過帯域が
２５ＭＨｚでその中心周波数が８５０ＭＨｚ帯のＳＡＷ
フィルタに使用した場合の例である。また、この膜厚条
件はＩＤＴ及びグレーティング反射器の金属材料をアル
ミニウムあるいは銅、シリコンを数％含んだアルミニウ
ム合金を用いた場合の条件である。

【００１７】以下、正規型の反射器型ＳＡＷ共振子を用
いて梯型回路構成する場合を図１５〜図２２を用いて詳
細に説明する。

【００１８】図１５〜図１８は図１０に示した従来の正
規型の反射器型ＳＡＷ共振子において、電極指膜厚Ｈが
薄い場合（例えば、Ｈ／λ≦０．０８〜０．１）のＳＡ
Ｗ共振子及びそのＳＡＷ共振子を梯型回路構成した共振
器型ＳＡＷフィルタの回路構成及び伝送特性である。

【００１９】図１５及び図１６はＳＡＷ共振子を直列腕
接続した場合の回路構成及びその伝送特性であり、図１
６中の特性図の縦軸は挿入損失Ｓ２１、横軸は周波数で
ある。図１５中の３１は反射器型ＳＡＷ共振子、図１６
中の３２は反射器型ＳＡＷ共振子３１を直列腕接続した
場合の伝送曲線、３３は反共振周波数、３４はスプリア
ス（副共振）である。

【００２０】図１７及び図１８はＳＡＷ共振子をｎ段
（ｎ＝１，２，３，…：整数）梯型回路構成した共振器
型ＳＡＷフィルタの回路構成及びその伝送特性であり、
図１８中の特性図の縦軸は挿入損失Ｓ２１、横軸は周波
数である。図１７中の３５はｎ段梯型回路構成用の直列
腕ＳＡＷ共振子、３６はｎ段梯型回路構成用の並列腕Ｓ
ＡＷ共振子、また図１８中の３７はｎ段梯型回路構成の
共振器型ＳＡＷフィルタの伝送曲線、３８は並列腕ＳＡ
Ｗ共振子のスプリアス、３９は直列腕ＳＡＷ共振子のス
プリアス、４０は通過域、４１は低域側の減衰域、４２
は高域側の減衰域である。

【００２１】図１６に示すように、従来の反射器型ＳＡ
Ｗ共振子３１の電極指膜厚Ｈが薄い場合（例えば、Ｈ／
λ≦０．０８〜０．１）には反共振周波数付近に大きな
スプリアス特性が発生する。この膜厚範囲でＳＡＷ共振
子を梯型回路接続してフィルタ構成すると図１８に示す
ように並列腕ＳＡＷ共振子のスプリアス３８により通過
域４０内にリップルが発生することになる。

【００２２】一方、図１９〜図２２は図１０に示した正
規型の反射器型ＳＡＷ共振子において、電極指膜厚Ｈが
厚い場合（例えば、Ｈ／λ≧０．０８〜０．１）のＳＡ
Ｗ共振子及びそのＳＡＷ共振子を梯型回路構成した共振
器型ＳＡＷフィルタの伝送特性である。

【００２３】図１９及び図２０はＳＡＷ共振子を直列腕
接続した場合の回路構成及びその伝送特性であり、図２
０中の特性図の縦軸は挿入損失Ｓ２１、機軸は周波数で
ある。図１９中の５１はＳＡＷ共振子、図２０の５２は
ＳＡＷ共振子５１を直列腕接続した場合の伝送曲線、５
３は反共振周波数、５４はスプリアスである。

【００２４】図２１及び図２１はＳＡＷ共振子をｎ段
（ｎ＝１，２，３，…：整数）梯型構成した共振器型Ｓ
ＡＷフィルタの回路構成及びその伝送特性であり、図２
１中の５５はｎ段梯型回路構成用の直列腕ＳＡＷ共振
子、５６はｎ段梯型回路構成用の並列腕ＳＡＷ共振子、
また図２２中の５７はｎ段梯型回路構成の共振器型ＳＡ
Ｗフィルタの伝送曲線、５８は並列腕ＳＡＷ共振子のス
プリアス、５９は直列腕ＳＡＷ共振子のスプリアス、６
０は通過域、６１は低域側の減衰域、６２は高域側の減
衰域である。

【００２５】上記図１６及び図２０を比較すれば明らか
なように、図１６に示すように電極指膜厚Ｈが薄い場合
（Ｈ／λ≦０．０８〜０．１）には反共振周波数付近に
大きなスプリアス特性が発生するが、スプリアスの周波
数膜厚偏差は反共振周波数の膜厚偏差に比べて非常に小
さいことが実験的に知られている。

【００２６】したがって、図１９及び図２０に示すよう
にＩＤＴの電極膜厚Ｈを厚く（Ｈ／λ≧０．０８〜０．
１）するとスプリアス４は反共振周波数５３から大きく
離れた周波数位置になる。この膜厚範囲でＳＡＷ共振子
を梯型回路構成しフィルタ構成すると図１８にみられた
ような並列腕ＳＡＷ共振子のスプリアスによる通過域の
リップル発生を抑えることができる。

【００２７】以上の理由から図１０に示すような従来の
正規型の反射器型ＳＡＷ共振子を用いて梯型回路構成し
た共振器型ＳＡＷフィルタではＳＡＷ共振子のＩＤＴ及
びグレーティング反射器の電極指膜厚Ｈは比較的厚く
し、Ｈ／λ≧０．０８〜０．１となるように設定する。

【００２８】ところで、梯型回路構成タイプの共振器型
ＳＡＷフィルタで減衰特性を改善する方法として上述し
た多段梯型回路構成をとる以外に、フィルタの伝送特性
において減衰域外の周波数位置に新たに減衰極を設ける
方法がある。以下、図２３〜図３４を参照してその方法
を説明する。図２３〜図２８は高域側の減衰特性の改善
方法であり、図２９〜図３４は低域側の減衰特性の改善
方法である。

【００２９】図２３及び図２４は従来の反射器型ＳＡＷ
共振子をｎ段梯型回路構成した共振器型ＳＡＷフィルタ
の回路構成及びその伝送特性である。図２３中の７１は
梯型回路構成用の直列腕ＳＡＷ共振子、７２は梯型回路
構成用の並列腕ＳＡＷ共振子である。また、図２４中の
７３はｎ段梯型回路構成した共振器型ＳＡＷフィルタの
伝送特性であり、同図中のｆ１は並列腕ＳＡＷ共振子７
２の共振周波数であると同時にフィルタ特性の低域側の
減衰極であり、ｆ３は直列腕ＳＡＷ共振子７１の反共振
周波数であると同時にフィルタ特性の高域側の減衰極で
ある。また、７４は通過域、７５は高域側の減衰域であ
る。

【００３０】図２５及び図２６は高域側の減衰特性改善
用ＳＡＷ共振子の回路構成及びその伝送特性である。図
２５中の７６は高域側の減衰特性改善用ＳＡＷ共振子で
ある。また、図２６中の７７は高域側の減衰特性改善用
ＳＡＷ共振子７６を直列腕接続した場合の伝送特性であ
り、ｆ３はそのＳＡＷ共振子７６の反共振周波数であ
る。

【００３１】ここで、高域側の減衰特性改善用ＳＡＷ共
振子７６の構造は図１０に示した従来の正規型の反射器
型ＳＡＷ共振子と同様のものが多く、そのＩＤＴ及びグ
レーティング反射器の電極指膜厚も上述したように比較
的厚くし、Ｈ／λ≧０．０８〜０．１となるように設定
する。但し、梯型回路構成用ＳＡＷ共振子７１、７２と
同様に、この膜厚条件は電極指の金属材料をアルミニウ
ムあるいは銅、シリコンを数％含んだアルミニウム合金
を用いた場合の条件である。また、高域側の減衰特性改
善用ＳＡＷ共振子７６の反共振周波数ｆ３は前記図２３
中の梯型回路構成用の直列腕ＳＡＷ共振子７１の反共振
周波数ｆ２より高い周波数にする必要があるため、高域
側の減衰特性改善用ＳＡＷ共振子７６のＩＤＴ及びグレ
ーティング反射器の各電極指間のピッチは梯型回路構成
用の直列腕ＳＡＷ共振子７１のピッチより短くする。

【００３２】図２７及び図２８は、上記図２３と上記図
２５の回路構成を縦続接続したときの回路構成及びその
伝送特性である。図２８の伝送特性７８に示すように、
高域側の減衰特性改善用ＳＡＷ共振子７６を図２３に示
すようなｎ段梯型回路に縦続に直列腕接続すると、減衰
極ｆ２より高周波数側に新たに減衰極ｆ３が発生し、高
域側減衰域７５の減衰量が図２４に示す減衰量より増加
することになって特性改善を行うことができる。

【００３３】図２９及び図３０は従来の反射器型ＳＡＷ
共振子をｎ段梯型回路構成した共振器型ＳＡＷフィルタ
の回路構成及びその伝送特性である。図２９中の８１は
梯型回路構成用の直列腕ＳＡＷ共振子、８２は梯型回路
構成用の並列腕ＳＡＷ共振子である。また、図３０中の
８３はｎ段梯型回路構成した共振器型ＳＡＷフィルタの
伝送特性であり、同図中のｆ１は並列腕ＳＡＷ共振振子
８２の共振周波数であると同時にフィルタ特性の低域側
の減衰極であり、ｆ２は直列腕ＳＡＷ共振子８１の反共
振周波数であると同時にフィル夕特性の高域側の減衰極
である。また、８４は通過域、８５は低域側の減衰域で
ある。

【００３４】図３１及び図３２は低域側の減衰特性改善
用ＳＡＷ共振子の回路構成及びその伝送特性である。図
３１中の８６は低域側の減衰特性改善用ＳＡＷ共振子で
ある。また、図３２中の８７は低域側の減衰特性改善用
ＳＡＷ共振子８６を並列腕接続した場合の伝送特性であ
り、ｆ４はそのＳＡＷ共振子８６の共振周波数である。

【００３５】低域側の減衰特性改善用ＳＡＷ共振子８６
の構造は図１０に示した従来の正規型の反射器型ＳＡＷ
共振子と同様のものが多く、そのＩＤＴ及びグレーティ
ング反射器の電極指膜厚も上述したように比較的厚く
し、Ｈ／λ≧０．０８〜０．１となるように設定する。
但し、上述同様、この膜厚条件は電極指の金属材料をア
ルミニウムあるいは銅、シリコンを数％含んだアルミニ
ウム合金を用いた場合の条件である。また、低域側の減
衰特性改善用ＳＡＷ共振子８６の共振周波数ｆ４は図３
０中の梯型回路構成用の並列腕ＳＡＷ共振子８２の共振
周波数ｆ１より低い周波数にする必要があるため、低域
側の減衰特性改善用ＳＡＷ共振子８６のＩＤＴ及びグレ
ーティング反射器の各電極指間のピッチは梯型回路構成
用の並列腕ＳＡＷ共振子８２のピッチより長くする。

【００３６】図３３及び図３４は、上記図２９と上記図
３１の回路構成図を縦続接続したときの回路構成及びそ
の伝送特性である。図３４に示す伝送特性８８のよう
に、低域側の減衰特性改善用ＳＡＷ共振子８６を図２９
のｎ段梯型回路に縦続に並列腕接続すると減衰極ｆ１よ
り低周波数側に新たに減衰極ｆ４が発生し、低域側減衰
域８５の減衰量が図３０に示す減衰量より増加すること
になって特性改善を行うことができる。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、上述のよ
うにＳＡＷ共振子をｎ段梯型回路構成した共振器型ＳＡ
Ｗフィルタにおいて、その通過域に対して低域側の減衰
特性を改善するために図２９〜図３４に示したように、
低域側の減衰特性改善用ＳＡＷ共振子として従来の反射
器型ＳＡＷ共振子を図２９に示すｎ段梯型回路に縦続に
並列腕接続し、ｎ段梯型回路による低域側減衰極ｆ１よ
りさらに低周波数側に新たに減衰極ｆ４を発生させ低域
側の減衰特性を改善するようにする。この場合、低域側
の減衰特性改善用ＳＡＷ共振子のＩＤＴ及びグレーティ
ング反射器の電極指膜厚を図２９に示すｎ段梯型構成用
のＳＡＷ共振子の電極指膜厚と同様にＨ／λ≧０．０８
〜０．１となるように設定するが、電極指膜厚Ｈ／λを
０．０８〜０．１付近に設定したとき、その共振器型Ｓ
ＡＷフィルタの伝送特性は図３５及び図３６のようにな
る。但し、この膜厚条件は電極指の金属材料をアルミニ
ウムあるいは銅、シリコンを数％含んだアルミニウム合
金を用いた場合の条件である。

【００３８】図３５中の８１はｎ段梯型回路構成用の直
列腕ＳＡＷ共振子、８２はｎ段梯型回路構成用の並列腕
ＳＡＷ共振子、９３は低域側の減衰特性改善用ＳＡＷ共
振子、また、図３６中の９４はＳＡＷ共振子の電極指膜
厚Ｈ／λを０．０８〜０．１付近に設定したときの共振
器型ＳＡＷフィルタの伝送特性、９５は低域側の減衰特
性改善用ＳＡＷ共振子９３によるスプリアス、９６は梯
型回路構成用の並列腕ＳＡＷ共振子によるスプリアス、
９７は梯型回路構成用の直列腕ＳＡＷ共振子によるスプ
リアス、９８は通過域、９９は低域側の減衰域である。
また、図３６中のｆ４は低域側の減衰特性改善用反射器
型ＳＡＷ共振子８６による減衰極、ｆ１は梯型回路構成
用の並列腕共振子８２による減衰極そして、ｆ２は梯型
回路構成用の直列腕共振子８１による減衰極である。

【００３９】図３６から明らかなように低域側の減衰特
性改善用ＳＡＷ共振子９３及び梯型回路構成用ＳＡＷ共
振子８１、８２の電極指膜厚Ｈ／λを０．０８〜０．１
付近に設定した場合、低域側の減衰特性改善用ＳＡＷ共
振子９３のスプリアス９５がフィルタの通過域９８内に
発生するという問題が生じる。

【００４０】これを改善するためにＳＡＷ共振子の電極
指膜厚Ｈ／λを０．１よりさらに厚くしていくと、電極
指の質量負荷及び電極指の存在する領域と存在しない領
域の音響インピーダンスの不連続量が増加するため、弾
性表面波の散乱やバルク波へのモード変換が生じＳＡＷ
共振子のＱ値は低くなり、フィルタの特性劣化の原因に
なるという問題が生じる。

【００４１】本発明は、ＳＡＷ共振子の電極指膜厚Ｈ／
λを０．０８〜０．１付近に設定してもフィルタの通過
域にスプリアスを発生させずに低域側の減衰特性を改善
することができ、ＳＡＷ共振子のＱ値を悪化させること
なく減衰特性だけを改善することができる弾性表面波フ
ィルタを提供することを目的とする。

【００４２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る弾性表面波
フィルタは、電気信号を弾性表面波に、あるいは弾性表
面波を電気信号に変換するすだれ状電極を用いた弾性表
面波共振子を梯型接続してフィルタ構成し、該梯型回路
構成用の並列腕弾性表面波共振子より低い共振周波数を
持つ弾性表面波共振子を、低域側の減衰特性改善用弾性
表面波共振子としてさらに並列腕縦続接続し、フィルタ
の通過域に対して低域側の減衰特性を改善した弾性表面
波フィルタにおいて、減衰特性改善用弾性表面波共振子
が、ＩＤＴ型弾性表面波共振子により構成している。

【００４３】また、本発明に係る弾性表面波フィルタ
は、電気信号を弾性表面波に、あるいは弾性表面波を電
気信号に変換するすだれ状電極を用いた弾性表面波共振
子を梯型接続してフィルタ構成し、該梯型回路構成用の
並列腕弾性表面波共振子より低い共振周波数を持つ弾性
表面波共振子を、低域側の減衰特性改善用弾性表面波共
振子としてさらに並列腕縦続接続し、フィルタの通過域
に対して低域側の減衰特性を改善した弾性表面波フィル
タにおいて、減衰特性改善用弾性表面波共振子が、すだ
れ状電極とグレーティング反射器との間隔が０．５６λ
〜０．６３λ（λは表面波波長）とした反射器型弾性表
面波共振子により構成している。

【００４４】

【発明の実施の形態】本発明に係る弾性表面波フィルタ
は、ＰＩＦフィルタ、ＶＳＢフィルタ等の通信フィル
タ、ディジタル信号処理用の弾性表面波フィルタに適用
することができる。

【００４５】図１は本発明の第１の実施形態に係る共振
器型ＳＡＷフィルタの回路構成図であり、フィルタの通
過域に対して低域側の減衰特性改善用回路構成に適用し
た例である。また、図２は上記共振器型ＳＡＷフィルタ
の伝送特性を示す図である。なお、この図１及び図２で
は図３５及び図３６と同一又は対応する要素は同一の符
号を付している。

【００４６】図１に示す共振器型ＳＡＷフィルタ１００
において、符号１０１の部分は従来例の同様の構成のｎ
段梯型回路構成部であり、８１は梯型回路構成用の直列
腕ＳＡＷ共振子、８２は梯型回路構成用の並列腕ＳＡＷ
共振子である。また、符号１０２の部分は低域側の減衰
特性改善用の回路構成部であり、１０３は減衰特性改善
用ＳＡＷ共振子として設置されたＩＤＴ型ＳＡＷ共振子
（減衰特性改善用弾性表面波共振子）である。

【００４７】また、図２において、１０４は第１実施形
態の回路構成法における共振器型ＳＡＷフィルタの伝送
特性、１０５は梯型回路構成用の並列腕ＳＡＷ共振子に
よるスプリアス、１０６は梯型回路構成用の直列腕ＳＡ
Ｗ共振子によるスプリアス、１０７は通過域、１０８は
低域側の減衰域である。そして、図２中のｆ４は低域側
の減衰特性改善用反射器型ＳＡＷ共振子８２による減衰
極、ｆ１は梯型回路構成用の並列腕共振子８１による減
衰極、そして、ｆ２は梯型回路構成用の直列腕共振子
（ｎ段梯型回路構成部１０１）による減衰極である。

【００４８】回路の構成方法は図３３及び図３５に示し
た従来の回路構成と同じであるが、第１実施形態に係る
共振器型ＳＡＷフィルタ１００では、低域側の減衰特性
改善用ＳＡＷ共振子としてＩＤＴ型ＳＡＷ共振子１０３
を縦続に並列腕接続している。

【００４９】図３はＩＤＴ型ＳＡＷ共振子１０３の概略
示す構成図である。図３において、１１１はＩＤＴ、１
１２は入力端子、１１３は出力端子、１１４は圧電基板
である。ＩＤＴの各電極指はそれぞれλ／２ ピッチで
配置されている。ＩＤＴ型ＳＡＷ共振子１０３は、ＩＤ
Ｔの対数を２００対以上の多対構造にすることにより、
ＩＤＴ内での内部反射を利用しＩＤＴ上に定在波を発生
させ共振現象を起こす共振子である。

【００５０】以下、上述のように構成された弾性表面波
フィルタ１００の動作を説明する。まず、ＩＤＴ型ＳＡ
Ｗ共振子１０３について説明する。図３に示すように、
ＩＤＴ型ＳＡＷ共振子１０３は、ＩＤＴ１１１、入力端
子１１２、出力端子１１３、圧電基板１１４からなり、
ＩＤＴ１１１の各電極指はそれぞれλ／２ ピッチで配
置されている。

【００５１】ＩＤＴ型ＳＡＷ共振子１０３は、前記図１
３に示した反射器型ＳＡＷ共振子のようにＩＤＴの両端
に反射器を持たないが、ＩＤＴ１１１の対数を２００対
以上の多対構造にすることにより、ＩＤＴ内での内部反
射を利用しＩＤＴ上に定在波を発生させ共振現象を起こ
す共振子である。このＩＤＴ型ＳＡＷ共振子１０３の伝
送特性では、ＩＤＴの電極指膜厚の大小に関係なくスプ
リアス特性が発生しないことが実験的に知られている。

【００５２】したがって、図２に示すようにｎ段梯型回
路構成部１０１に減衰特性改善用ＳＡＷ共振子としてＩ
ＤＴ型ＳＡＷ共振子１０３を縦続に並列腕接続すること
により、ＩＤＴの電極膜厚Ｈ／λを０．０８〜０．１付
近に設定してもフィルタの伝送特性１０４の通過域１０
７にスプリアスを発生させずに低域側の減衰特性を改善
することができる。

【００５３】以上説明したように、反射器型ＳＡＷ共振
子をｎ段梯型構成した共振器型ＳＡＷフィルタ１００
は、ｎ段梯型回路構成部１０１にさらに減衰特性改善用
ＳＡＷ共振子１０２としてＩＤＴ型ＳＡＷ共振子１０３
を縦続に並列腕接続することにより、ＳＡＷ共振子の電
極指膜厚Ｈ／λを０．０８〜０．１付近に設定してもフ
ィルタの通過域にスプリアスを発生させずに低域側の減
衰特性を改善することができ、また、ＳＡＷ共振子のＱ
値を悪化させることなく減衰特性だけを改善することが
できる。

【００５４】ここで、上記第１の実施形態では、フィル
タの通過域に対して低域側の減衰特性改善用回路構成に
適用した例であるが、高域側の減衰特性を改善する場合
にも同様に適用することができる。例えば、前記図２７
に示した高域側の減衰特性改善用ＳＡＷ共振子７６に代
えて、上記ＩＤＴ型ＳＡＷ共振子１０３を前記図２３に
示すようなｎ段梯型回路に縦続に直列腕接続すると、減
衰極ｆ２より高周波数側に新たに減衰極ｆ３が発生し、
高域側減衰域７５の減衰量が図２４に示す減衰量より増
加することになって特性改善を行うことができ、この場
合、ＳＡＷ共振子の電極指膜厚Ｈ／λを０．０８〜０．
１付近に設定してもフィルタの通過域にスプリアスを発
生させずに高域側の減衰特性を改善することができ、ま
た、ＳＡＷ共振子のＱ値を悪化させることなく減衰特性
だけを改善することができる。

【００５５】図４は本発明の第２の実施形態に係る共振
器型ＳＡＷフィルタの回路構成図であり、図５は上記共
振器型ＳＡＷフィルタの伝送特性を示す図である。第２
の実施形態に係る共振器型ＳＡＷフィルタも、第１の実
施形態同様、フィルタの通過域に対して低域側の減衰特
性改善用回路構成に適用した例である。なお、この図４
及び図５では図１及び図２と同一又は対応する要素は同
一の符号を付している。

【００５６】図４に示す共振器型ＳＡＷフィルタ１２０
において、符号１０１の部分は従来例の同様の構成のｎ
段梯型回路構成部であり、８１は梯型回路構成用の直列
腕ＳＡＷ共振子、８２は梯型回路構成用の並列腕ＳＡＷ
共振子である。また、符号１０２の部分は低域側の減衰
特性改善用の回路構成部であり、１２１は減衰特性改善
用ＳＡＷ共振子として設置されたＩＤＴとグレーティン
グ反射器間のピッチが０．６２５λ（λ：共振周波数に
対応する波長）である反射器型ＳＡＷ共振子（減衰特性
改善用弾性表面波共振子）である。

【００５７】また、図５において、１２２は第２実施形
態の回路構成法における共振器型ＳＡＷフィルタの伝送
特性、１２３は梯型回路構成用の並列腕ＳＡＷ共振子に
よるスプリアス、１２４は梯型回路構成用の直列腕ＳＡ
Ｗ共振子によるスプリアス、１２５は通過域、１２６は
低域側の減衰域である。そして、図２中のｆ４は低域側
の減衰特性改善用反射器型ＳＡＷ共振子８２による減衰
極、ｆ１は梯型回路構成用の並列腕共振子８１による減
衰極、そして、ｆ２は梯型回路構成用の直列腕共振子
（ｎ段梯型回路構成部１０１）による減衰極である。

【００５８】回路の構成方法は図３３及び図３５に示し
た従来の回路構成と同じであるが、第２実施形態に係る
共振器型ＳＡＷフィルタ１２０では、低域側の減衰特性
改善用ＳＡＷ共振子としてＩＤＴとグレーティング反射
器間のピッチが０．６２５λである反射器型ＳＡＷ共振
子１２１（減衰特性改善用弾性表面波共振子）を縦続に
並列腕接続している。

【００５９】図６はＩＤＴとグレーティング反射器間の
ピッチが０．６２５λである反射器型ＳＡＷ共振子１２
１の概略示す構成図である。図６において、１３１はＩ
ＤＴ、１３２，１３３はグレーティング反射器、１３４
は入力端子、１３５は出力端子、１３６は圧電基板であ
る。ＩＤＴ１３１の各電極指はそれぞれλ／２ ピッチ
で配置されている。そして、図６の拡大図に示すように
ＩＤＴ１３１とグレーティング反射器１３２，１３３間
のピッチは０．６２５λになるように構成されている。

【００６０】以下、上述のように構成された弾性表面波
フィルタ１２０の動作を説明する。まず、ＩＤＴとグレ
ーティング反射器間のピッチが０．６２５λである反射
器型ＳＡＷ共振子１２１について説明する。図６に示す
ように、上記反射器型ＳＡＷ共振子１２１は、ＩＤＴ１
３１、グレーティング反射器１３２，１３３、入力端子
１３４、出力端子１３５、圧電基板１３６からなり、Ｉ
ＤＴ１３１の各電極指はそれぞれλ／２ ピッチで配置
されるとともに、ＩＤＴ１３１とグレーティング反射器
間１３２，１３３のピッチは０．６２５λになるように
構成されている。

【００６１】ＩＤＴとグレーティング反射器間のピッチ
が０．５６λ〜０．６３λである反射器型ＳＡＷ共振子
１２１の伝送特性は、第１実施形態のＩＤＴ型ＳＡＷ共
振子１０３と同様に、ＩＤＴ１３１の電極膜厚の大小に
関係なくスプリアス特性が発生しないことが実験的に知
られている。

【００６２】したがって、図４に示すようにｎ段梯型回
路構成部１０１に減衰特性改善用ＳＡＷ共振子１０２と
して、ＩＤＴとグレーティング反射器間のピッチが０．
６２５λである反射器型ＳＡＷ共振子１２１を縦続に並
列腕接続することにより、ＩＤＴの電極膜厚Ｈ／λを
０．０８〜０．１付近に設定してもフィルタの伝送特性
１２２の通過域１２５にスプリアスを発生させずに低域
側の減衰特性を改善することができる。

【００６３】このように、反射器型ＳＡＷ共振子をｎ段
梯型構成した共振器型ＳＡＷフィルタ１２０は、ｎ段梯
型回路構成部１０１にさらに減衰特性改善用ＳＡＷ共振
子１０２としてＩＤＴとグレーティング反射器間のピッ
チが０．６２５λである反射器型ＳＡＷ共振子１２１を
縦続に並列腕接続することにより、ＳＡＷ共振子の電極
指膜厚Ｈ／λを０．０８〜０．１付近に設定してもフィ
ルタの通過域にスプリアスを発生させずに低域側の減衰
特性を改善することができ、また、ＳＡＷ共振子のＱ値
を悪化させることなく減衰特性だけを改善することがで
きる。

【００６４】ここで、上記第２の実施形態では、低域側
の減衰特性改善用ＳＡＷ共振子としてＩＤＴとグレーテ
ィング反射器間のピッチが０．６２５λである反射器型
ＳＡＷ共振子に適用した例であるが、ＩＤＴとグレーテ
ィング反射器間のピッチが０．５６λ〜０．６３λであ
る反射器型ＳＡＷ共振子であれば同様の効果を得ること
ができ、例えば０．５６２５λの反射器型ＳＡＷ共振子
を用いてもよい。

【００６５】また、上記第２の実施形態では、フィルタ
の通過域に対して低域側の減衰特性改善用回路構成に適
用した例であるが、高域側の減衰特性を改善する場合に
も同様に適用することができる。例えば、前記図２７に
示した高域側の減衰特性改善用ＳＡＷ共振子７６に代え
て、上記ＩＤＴとグレーティング反射器間のピッチが
０．６２５λである反射器型ＳＡＷ共振子１２１を前記
図２３に示すようなｎ段梯型回路に縦続に直列腕接続す
ると、減衰極ｆ２より高周波数側に新たに減衰極ｆ３が
発生し、高域側減衰域７５の減衰量が図２４に示す減衰
量より増加することになって特性改善を行うことがで
き、この場合、ＳＡＷ共振子の電極指膜厚Ｈ／λを０．
０８〜０．１付近に設定してもフィルタの通過域にスプ
リアスを発生させずに高域側の減衰特性を改善すること
ができ、また、ＳＡＷ共振子のＱ値を悪化させることな
く減衰特性だけを改善することができる。

【００６６】なお、上記各実施形態では、フィルタの通
過域に対して低域側の減衰特性改善用回路構成に適用し
た例であるが、高域側の減衰特性を改善する場合にも同
様に適用できることは上述した通りであり、また、同様
な方法によって低域側、高域側の両減衰特性を同時に改
善する場合にも同様に適用できることは言うまでもな
い。

【００６７】また、上記各実施形態では、ｎ段梯型構成
した共振器型ＳＡＷフィルタにおいて、その構成要素の
ＳＡＷ共振子の構造を正規型の反射器型ＳＡＷ共振子と
して説明しているが、正規型の反射器型ＳＡＷ共振子に
限定されず、正規型のＩＤＴ型ＳＡＷ共振子、重み付け
を施したＩＤＴ型ＳＡＷ共振子あるいは重み付けを施し
た反射器型ＳＡＷ共振子などを単独又は、組み合わせて
ｎ段梯型構成した共振器型ＳＡＷフィルタを適用しても
同様の効果を得ることができる。

【００６８】また、上記各実施形態では、梯型回路構成
用のＳＡＷ共振子としてＩＤＴの両端にグレーティング
反射器を設けた反射器型ＳＡＷ共振子について適用した
例であるが、ＩＤＴを多対構造にしＩＤＴ内の内部反射
を利用して共振現象を起こすＩＤＴ型ＳＡＷ共振子を用
いた梯型回路構成タイプの共振器型ＳＡＷフィルタにつ
いても同様に適用可能であり、同様の効果を得ることが
できる。

【００６９】また、上記各実施形態では、ＳＡＷ共振子
のＩＤＴ及びグレーティング反射器の金属材料としてア
ルミニウムあるいは銅、シリコンを数％含んだアルミニ
ウム合金を用いた場合について説明したが、これ以外の
金属材料で構成されたＳＡＷ共振子を用いた共振器型Ｓ
ＡＷフィルタにおいても、フィルタのＩＤＴの電極膜厚
Ｈ／λとスプリアスとの条件は若干変化するものの同様
に適用することができ、上記各実施形態で説明した構成
方法はそのまま適用可能であり、同様の効果を得ること
ができる。

【００７０】さらに、上記各実施形態に係る弾性表面波
フィルタにおいて、低域側の減衰特性改善用弾性表面波
共振子に、ＩＤＴ型ＳＡＷ共振子又は、ＩＤＴとグレー
ティング反射器間のピッチが０．５６λ〜０．６３λで
ある反射器型ＳＡＷ共振子を用いる構成であれば、どの
ような構成でもよく、梯型回路のパターン構造やその梯
型回路の段数、入出力アース端子の配線パターン形状
等、更にはすだれ状電極等の種類や個数、接続状態等は
上記各実施形態に限定されない。

【００７１】

【発明の効果】本発明に係る弾性表面波フィルタは、梯
型回路構成用の並列腕弾性表面波共振子より低い共振周
波数を持つ弾性表面波共振子を、低域側の減衰特性改善
用弾性表面波共振子としてさらに並列腕縦続接続し、フ
ィルタの通過域に対して低域側の減衰特性を改善した弾
性表面波フィルタにおいて、減衰特性改善用弾性表面波
共振子が、ＩＤＴ型弾性表面波共振子により構成してい
るので、弾性表面波共振子の電極指膜厚Ｈ／λを０．０
８〜０．１付近に設定してもフィルタの通過域にスプリ
アスを発生させずに低域側の減衰特性を改善することが
でき、また、弾性表面波共振子のＱ値を悪化させること
なく減衰特性だけを改善することができる。

【００７２】また、本発明に係る弾性表面波フィルタ
は、梯型回路構成用の並列腕弾性表面波共振子より低い
共振周波数を持つ弾性表面波共振子を、低域側の減衰特
性改善用弾性表面波共振子としてさらに並列腕縦続接続
し、フィルタの通過域に対して低域側の減衰特性を改善
した弾性表面波フィルタにおいて、減衰特性改善用弾性
表面波共振子が、すだれ状電極とグレーティング反射器
との間隔が０．５６λ〜０．６３λとした反射器型弾性
表面波共振子により構成しているので、弾性表面波共振
子の電極指膜厚Ｈ／λを０．０８〜０．１付近に設定し
てもフィルタの通過域にスプリアスを発生させずに低域
側の減衰特性を改善することができ、また、弾性表面波
共振子のＱ値を悪化させることなく減衰特性だけを改善
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した第１の実施形態に係る弾性表
面波フィルタの回路構成図である。

【図２】上記弾性表面波フィルタの伝送特性図である。

【図３】上記弾性表面波フィルタのＩＤＴ型ＳＡＷ共振
子の構成図である。

【図４】本発明を適用した第２の実施形態に係る弾性表
面波フィルタの回路構成図である。

【図５】上記弾性表面波フィルタの伝送特性図である。

【図６】上記弾性表面波フィルタのＩＤＴとグレーティ
ング反射器間のピッチが０．６２５λである反射器型Ｓ
ＡＷ共振子の構成図である。

【図７】従来の弾性表面波フィルタの構成を示す図であ
る。

【図８】従来の弾性表面波フィルタの回路構成図であ
る。

【図９】従来の弾性表面波フィルタの構成を示す図であ
る。

【図１０】従来の弾性表面波フィルタの反射器型ＳＡＷ
共振子の構造を示す図である。

【図１１】従来の弾性表面波フィルタの反射器型ＳＡＷ
共振子の等価回路図である。

【図１２】従来の弾性表面波フィルタの反射器型ＳＡＷ
共振子のリアクタンス特性を示す図である。

【図１３】従来の弾性表面波フィルタの回路構成図であ
る。

【図１４】従来の弾性表面波フィルタのリアクタンス特
性及び伝送特性を示す図である。

【図１５】従来の弾性表面波フィルタのＳＡＷ共振子の
直列腕接続時の回路構成図である。

【図１６】従来の弾性表面波フィルタのＳＡＷ共振子の
直列腕接続時の伝送特性図である。

【図１７】従来の弾性表面波フィルタのＳＡＷ共振子の
ｎ段梯型回路の回路構成図である。

【図１８】従来の弾性表面波フィルタのＳＡＷ共振子の
ｎ段梯型回路の伝送特性図である。

【図１９】従来の弾性表面波フィルタのＳＡＷ共振子の
直列腕接続時の回路構成図である。

【図２０】従来の弾性表面波フィルタのＳＡＷ共振子の
直列腕接続時の伝送特性図である。

【図２１】従来の弾性表面波フィルタのＳＡＷ共振子の
ｎ段梯型回路の回路構成図である。

【図２２】従来の弾性表面波フィルタのＳＡＷ共振子の
ｎ段梯型回路の伝送特性図である。

【図２３】従来の弾性表面波フィルタのＳＡＷ共振子の
ｎ段梯型回路の回路構成図である。

【図２４】従来の弾性表面波フィルタのＳＡＷ共振子の
ｎ段梯型回路の伝送特性図である。

【図２５】従来の弾性表面波フィルタの高域側の減衰特
性改善用ＳＡＷ共振子の回路構成図である。

【図２６】従来の弾性表面波フィルタの高域側の減衰特
性改善用ＳＡＷ共振子の伝送特性図である。

【図２７】従来の弾性表面波フィルタの高域側の減衰特
性改善用ＳＡＷ共振子を接続したｎ段梯型回路の回路構
成図である。

【図２８】従来の弾性表面波フィルタの高域側の減衰特
性改善用ＳＡＷ共振子を接続したｎ段梯型回路の伝送特
性図である。

【図２９】従来の弾性表面波フィルタのＳＡＷ共振子の
ｎ段梯型回路の回路構成図である。

【図３０】従来の弾性表面波フィルタのＳＡＷ共振子の
ｎ段梯型回路の伝送特性図である。

【図３１】従来の弾性表面波フィルタの低域側の減衰特
性改善用ＳＡＷ共振子の回路構成図である。

【図３２】従来の弾性表面波フィルタの低域側の減衰特
性改善用ＳＡＷ共振子の伝送特性図である。

【図３３】従来の弾性表面波フィルタの低域側の減衰特
性改善用ＳＡＷ共振子を接続したｎ段梯型回路の回路構
成図である。

【図３４】従来の弾性表面波フィルタの低域側の減衰特
性改善用ＳＡＷ共振子を接続したｎ段梯型回路の伝送特
性図である。

【図３５】従来の弾性表面波フィルタの低域側の減衰特
性改善用ＳＡＷ共振子を接続したｎ段梯型回路の回路構
成図である。

【図３６】従来の弾性表面波フィルタの低域側の減衰特
性改善用ＳＡＷ共振子を接続したｎ段梯型回路の伝送特
性図である。

【符号の説明】

８１ 梯型回路構成用の直列腕ＳＡＷ共振子、８２ 梯
型回路構成用の並列腕ＳＡＷ共振子、１００，１２０
共振器型ＳＡＷフィルタ、１０１ ｎ段梯型回路構成
部、１０２ 低域側の減衰特性改善用の回路構成部、１
０３ ＩＤＴ型ＳＡＷ共振子（減衰特性改善用弾性表面
波共振子）、１１１,１３１ ＩＤＴ、１１２，１３４
入力端子、１１３，１３５ 出力端子、１１４，１３
６ 圧電基板、１２１ ＩＤＴとグレーティング反射器
間のピッチが０．６２５λである反射器型ＳＡＷ共振子
（減衰特性改善用弾性表面波共振子）、１３２，１３３
グレーティング反射器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気信号を弾性表面波に、あるいは弾性
   表面波を電気信号に変換するすだれ状電極を用いた弾性
   表面波共振子を梯型接続してフィルタ構成し、 該梯型回路構成用の並列腕弾性表面波共振子より低い共
   振周波数を持つ弾性表面波共振子を、低域側の減衰特性
   改善用弾性表面波共振子としてさらに並列腕縦続接続
   し、フィルタの通過域に対して低域側の減衰特性を改善
   した弾性表面波フィルタにおいて、 前記減衰特性改善用弾性表面波共振子が、ＩＤＴ型弾性
   表面波共振子により構成したことを特徴とする弾性表面
   波フィルタ。
2. 【請求項２】 電気信号を弾性表面波に、あるいは弾性
   表面波を電気信号に変換するすだれ状電極を用いた弾性
   表面波共振子を梯型接続してフィルタ構成し、 該梯型回路構成用の並列腕弾性表面波共振子より低い共
   振周波数を持つ弾性表面波共振子を、低域側の減衰特性
   改善用弾性表面波共振子としてさらに並列腕縦続接続
   し、フィルタの通過域に対して低域側の減衰特性を改善
   した弾性表面波フィルタにおいて、 前記減衰特性改善用弾性表面波共振子が、すだれ状電極
   とグレーティング反射器との間隔が０．５６λ〜０．６
   ３λ（λは表面波波長）とした反射器型弾性表面波共振
   子により構成したことを特徴とする弾性表面波フィル
   タ。