JPH10135775A

JPH10135775A - ラダー型フィルタ

Info

Publication number: JPH10135775A
Application number: JP28700896A
Authority: JP
Inventors: Harumi Hayashi; 春美林; Kenichi Yoshimura; 健一吉村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】スプリアスのレベルを容易に小さくすることが
できるとともに、低価格で小型のラダー型フィルタを提
供する。【解決手段】長さ方向の振動モードを利用した複数の矩
形状直列共振子ａ₁、ａ₂・・・ａ_nおよび複数の矩形
状並列共振子ｂ₁、ｂ₂・・・ｂ_nからなるラダー型フ
ィルタにおいて、複数の直列共振子ａ₁、ａ₂・・・ａ
_nおよび／または複数の並列共振子ｂ₁、ｂ₂・・・ｂ
_nの短辺方向の長さがそれぞれ異なることを特徴とする
ラダー型フィルタである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長さ方向の振動モ
ードを利用した複数の直列共振子および複数の並列共振
子からなるラダー型フィルタに関するものであり、特に
数百ｋＨｚから約１ＭＨｚ帯域用として用いられるラダ
ー型フィルタに関する。

【０００２】

【従来技術】一般にラダー型圧電フィルタは図１の概略
図に示すように、複数個の共振子を梯子型に接続したも
のであって、直列共振子ａ₁、ａ₂・・・ａ_nと並列共
振子ｂ₁、ｂ₂・・・ｂ_nとから構成されている。これ
らの共振子は、矩形状の圧電素子の両面に電極を形成し
て構成されている。

【０００３】従来においては、ラダー型フィルタとし
て、拡がり振動モードを利用した直列共振子および並列
共振子が用いられていた。

【０００４】しかしながら、近年における電気回路の集
積化に伴い、フィルタの小型化が切望されているが、拡
がり振動モードを利用した共振子は対角方向の長さで周
波数が決定されるため、フィルタの現状以上の小型化は
難しかった。

【０００５】そこで、近年においては、実開昭５５−１
３８８２５号、実開昭５５−１５９６１８号、および特
開昭５５−９５４１６号公報に開示されているように、
長さ方向の振動モードを利用した共振子を用いることに
より小型化する試みがなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した実開昭５５−
１３８８２５号、実開昭５５−１５９６１８号、および
特開昭５５−９５４１６号公報に開示されるラダー型フ
ィルタでは、長さ方向の振動モードを利用した共振子を
用いているため小型化は達成できるものの、短辺方向の
伸び振動に起因するスプリアスのレベルが大きいという
問題があった。

【０００７】この短辺方向の伸び振動に起因するスプリ
アスの大きさを抑制するために、実開昭５９−７３８３
０号、実開昭５９−７３８３３、実開昭５９−７３８３
４号では、片方の電極面に溝加工を行うことが記載され
ている。

【０００８】しかしながら、スプリアスのレベル（大き
さ）を小さくするためには、電極面に微細なかつ厳密に
計算された形状の溝加工を行う必要があり、手間がかか
るため加工コストが増加し、最終的なフィルターの製造
コストが高くなるという問題点があった。

【０００９】本発明は、容易にスプリアスのレベルを小
さくすることができるとともに、小型で低価格のラダー
型フィルタを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のラダー型フィル
タは、長さ方向の振動モードを利用した複数の矩形状直
列共振子および複数の矩形状並列共振子からなるラダー
型フィルタにおいて、前記複数の直列共振子および／ま
たは前記複数の並列共振子の短辺方向の長さがそれぞれ
異なることを特徴とするラダー型フィルタである。

【００１１】

【作用】本発明では、長さ方向の振動モードを利用した
直列共振子、並列共振子を用い、複数の直列共振子の短
辺方向の長さをそれぞれ異ならせたり、複数の並列共振
子の短辺方向の長さをそれぞれ異ならせたり、さらに
は、複数の直列共振子および複数の並列共振子の短辺方
向の長さをそれぞれ異ならせることにより、上記公報に
開示されるような特別な加工を行うことなく、短辺方向
の伸び振動に起因するスプリアスのレベル（大きさ）を
容易に小さくすることができるとともに、低コストで小
型のラダー型フィルタが得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のラダー型フィルタは従来
と同様図１の概略回路図に示すような回路を構成するも
のである。この回路は、基本的に長さ方向の振動モード
を利用した直列共振子ａ₁、ａ₂・・・ａ_nと並列共振
子ｂ₁、ｂ₂・・・ｂ_nとから構成されている。

【００１３】直列共振子ａ₁、ａ₂・・・ａ_nおよび並
列共振子ｂ₁、ｂ₂・・・ｂ_nは、図２に示すように矩
形状の圧電磁器５の両面に、図３に示すように電極７を
それぞれ形成して構成され、例えば、共振子ａ₁は、図
２に示したように、短辺方向の長さａｘ₁、長辺方向の
長さａｙ₁、厚みａｚ₁とされ、共振子ｂ₁は、図示し
ないが短辺方向の長さｂｘ₁、長辺方向の長さｂｙ₁、
厚みｂｚ₁とされている。

【００１４】そして、本発明のラダー型フィルタでは、
並列共振子ｂ₁、ｂ₂・・・ｂ_nの各共振子の形状およ
び寸法は同一（例えば、短辺方向の長さはｂｘ₁＝ｂｘ
₂・・・＝ｂｘ_n）とされている。一方、直列共振子ａ
₁、ａ₂・・・ａ_nの長辺方向の長さはａｙ₁＝ａｙ₂
・・・＝ａｙ_n、厚みはａｚ₁＝ａｚ₂・・・＝ａｚ_n
とされているが、直列共振子ａ₁、ａ₂・・・ａ_nの短
辺方向の長さａｘ₁、ａｘ₂・・・、ａｘ_nはそれぞれ
異なる長さとされている。

【００１５】上記のように本発明のラダー型フィルタで
は、長さ方向の振動モードを利用した直列共振子、並列
共振子を用い、直列共振子の短辺方向の長さａｘ₁、ａ
ｘ₂・・・、ax_nを異ならせることにより、短辺方向の伸び
振動に起因するスプリアスのレベル（大きさ）を容易に
小さくすることができ、低コスト化を促進でき、さら
に、長さ方向の振動モードを利用しているため小型化を
促進できる。

【００１６】また、本発明では、他の態様として、複数
の並列共振子の短辺方向の長さｂｘ₁、ｂｘ₂・・・、
ｂｘ_nをそれぞれ異ならせることによっても、上記と同
様の効果が得られる。さらに、他の態様として、複数の
直列共振子および複数の並列共振子の短辺方向の長さａ
ｘ₁、ａｘ₂・・・、ａｘ_n、ｂｘ₁、ｂｘ₂・・・、
ｂｘ_nをそれぞれ異ならせることによっても上記と同様
の効果が得られる。

【００１７】

【実施例】先ず、Ｐｂ（ＮｂＹｂＣｏ）Ｏ₃−ＰｂＴｉ
Ｏ₃−ＰｂＺｒＯ₃で表される圧電磁器の両面にＡｇ電
極を形成し、直列共振子ａ₁、ａ₂、ａ₃および並列共
振子ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃とし、３段のラダー型フィルタを
作製した。

【００１８】この時、直列共振子ａ₁、ａ₂、ａ₃の長
辺方向の長さを３．４５ｍｍ、厚みを０．３ｍｍとし、
並列共振子ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃の長辺方向の長さを３．５
７ｍｍ、厚みを０．３ｍｍとした。

【００１９】実施例１直列共振子ａ₁、ａ₂、ａ₃の短辺方向の長さａｘ₁を
０．５０ｍｍ、ａｘ₂を０．４５ｍｍ、ａｘ₃を０．４
０ｍｍとし、並列共振子ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃の短辺方向の
長さｂｘ₁＝ｂｘ₂＝ｂｘ₃＝１．６５ｍｍとした。

【００２０】図４に、これらの直列共振子ａ₁、ａ₂、
ａ₃および並列共振子ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃からなるラダー
型フィルタのフィルタ特性を示す。

【００２１】尚、図９に、直列共振子ａ₁、ａ₂、ａ₃
の短辺方向の長さを等しく（ａｘ₁＝ａｘ₂＝ａｘ₃＝
０．４５ｍｍ）、並列共振子ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃の短辺方
向の長さを等しく（ｂｘ₁＝ｂｘ₂＝ｂｘ₃＝１．６５
ｍｍ）した場合の比較例のラダー型フィルタのフィルタ
特性を示す。

【００２２】これらの図から、本発明のラダー型フィル
タでは、１ＭＨｚから８ＭＨｚのところに発生している
スプリアスのレベルが、特にスプリアスＳ₁が比較例
（図９）よりも低く抑制されていることが判る。

【００２３】実施例２直列共振子ａ₁、ａ₂、ａ₃の短辺方向の長さａｘ₁を
０．５５ｍｍ、ａｘ₂を０．４５ｍｍ、ａｘ₃を０．３
５ｍｍとした以外は、上記実施例１と同様にしてラダー
型フィルタを作製した。

【００２４】図５に、これらの直列共振子ａ₁、ａ₂、
ａ₃および並列共振子ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃からなるラダー
型フィルタのフィルタ特性を示す。

【００２５】この図５から本発明のラダー型フィルタ
は、図４の本発明よりも、１ＭＨｚから８ＭＨｚのとこ
ろに発生しているスプリアスのレベルが、特にスプリア
スＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃、Ｓ₄が比較例（図９）よりも低く
抑制されていることが判る。

【００２６】実施例３直列共振子ａ₁、ａ₂、ａ₃の短辺方向の長さａｘ₁＝
ａｘ₂＝ａｘ₃＝０．４５ｍｍ、並列共振子ｂ₁、
ｂ₂、ｂ₃の短辺方向の長さｂｘ₁を１．７５ｍｍ、ｂ
ｘ₂を１．６５ｍｍ、ｂｘ₃を１．５５ｍｍとした。

【００２７】図６に、これらの直列共振子ａ₁、ａ₂、
ａ₃および並列共振子ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃からなるラダー
型フィルタのフィルタ特性を示す。

【００２８】この図６から、本発明のラダー型フィルタ
は、図９の比較例よりも、１ＭＨｚから８ＭＨｚのとこ
ろに発生しているスプリアスのレベルが、特にスプリア
スＳ₅が比較例（図９）よりも低く抑制されていること
が判る。

【００２９】実施例４並列共振子ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃の短辺方向の長さｂｘ₁を
１．８５ｍｍ、ｂｘ₂を１．６５ｍｍ、ｂｘ₃を１．４
５ｍｍとする以外は、上記実施例３と同様にしてラダー
型フィルタを作製した。

【００３０】図７に、これらの直列共振子ａ₁、ａ₂、
ａ₃および並列共振子ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃からなるラダー
型フィルタのフィルタ特性を示す。

【００３１】この図７から、本発明のラダー型フィルタ
は、図６の本発明よりも、さらに１ＭＨｚから８ＭＨｚ
のところに発生しているスプリアスのレベルが、特にス
プリアスＳ₅が低く抑制されていることが判る。

【００３２】実施例５直列共振子ａ₁、ａ₂、ａ₃の短辺方向の長さａｘ₁を
０．５５ｍｍ、ａｘ₂を０．４５ｍｍ、ａｘ₃を０．３
５ｍｍとし、並列共振子ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃の短辺方向の
長さｂｘ₁を１．８５ｍｍ、ｂｘ₂を１．６５ｍｍ、ｂ
ｘ₃を１．４５ｍｍとし、ラダー型フィルタを作製し
た。

【００３３】図８に、これらの直列共振子ａ₁、ａ₂、
ａ₃および並列共振子ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃からなるラダー
型フィルタのフィルタ特性を示す。

【００３４】この図８から、本発明のラダー型フィルタ
は、図９の比較例よりも、１ＭＨｚから８ＭＨｚのとこ
ろに発生しているスプリアスのレベルが、特にスプリア
スＳ₁〜Ｓ₅が低く抑制されていることが判る。

【００３５】

【発明の効果】以上、詳述した通り、本発明のラダー型
フィルタは、直列共振子及び並列共振子として、長さ方
向の振動モードを利用した共振子を用い、複数の直列共
振子の短辺方向の長さをそれぞれ異ならせたり、複数の
並列共振子の短辺方向の長さをそれぞれ異ならせたり、
さらには、複数の直列共振子および複数の並列共振子の
短辺方向の長さをそれぞれ異ならせることにより、特別
な加工を行うことなく、短辺方向の伸び振動に起因する
スプリアスのレベル（大きさ）を容易に小さくすること
ができるとともに、低コストで小型化を促進できる。つ
まり、小型化を実現しながら、スプリアスのレベルを抑
える事ができ、素子加工の簡略化に伴いローコスト化を
達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的なラダー型フィルタの概略回路図であ
る。

【図２】本発明のラダー型フィルタにおける直列共振子
ａ₁の圧電磁器形状を示す斜視図である。

【図３】本発明のラダー型フィルタの正面図である。

【図４】直列共振子の短辺方向の長さをそれぞれ異なら
せた場合のラダー型フィルタの周波数対減衰特性図であ
る。

【図５】直列共振子の短辺方向の長さをそれぞれ異なら
せた場合のラダー型フィルタの周波数対減衰特性図であ
る。

【図６】並列共振子の短辺方向の長さをそれぞれ異なら
せた場合のラダー型フィルタの周波数対減衰特性図であ
る。

【図７】並列共振子の短辺方向の長さをそれぞれ異なら
せた場合のラダー型フィルタの周波数対減衰特性図であ
る。

【図８】直列共振子の短辺方向の長さ、および並列共振
子の短辺方向の長さをそれぞれ異ならせた場合のラダー
型フィルタの周波数対減衰特性図である。

【図９】直列共振子の短辺方向の長さが同じであり、し
かも並列共振子の短辺方向の長さが同じ従来のラダー型
フィルタの周波数対減衰特性図である。

【符号の説明】

ａ₁、ａ₂・・・ａ_n：直列共振子ｂ₁、ｂ₂・・・ｂ_n：並列共振子５・・・圧電磁器７・・・電極ａｘ₁、ａｘ₂・・・、ａｘ_n：直列共振子の短辺方向
の長さｂｘ₁、ｂｘ₂・・・、ｂｘ_n：並列共振子の短辺方向
の長さＳ₁、Ｓ₂、Ｓ₃、Ｓ₄、Ｓ₅・・・スプリアス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長さ方向の振動モードを利用した複数の矩
形状直列共振子および複数の矩形状並列共振子からなる
ラダー型フィルタにおいて、前記複数の直列共振子およ
び／または前記複数の並列共振子の短辺方向の長さがそ
れぞれ異なることを特徴とするラダー型フィルタ。