JPH1168508A - 圧電フィルタ及び該圧電フィルタを用いた濾波回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡易で、量産性に適する二機能型フィ
ルタの提供を目的とする。 【解決手段】 互いに異なった周波数応答特性の振動部
を有する二枚の圧電基板２ｘ，２ｙを、左右に開口部１
１ａ，１１ｂを備え、その内部両側に複数の挿入溝１
２，１２が形成されてなるケース１０に、その対向する
挿入溝１２，１２対に両側縁を挿入して、非接触を維持
する微間隔を置いて階層状に収納すると共に、一方の圧
電基板２ｘの振動部３ｘと接続する複数の接続端部４
ｘ，５ｘ，６ｘに接続したリード片７ｘ，８ｘ，９ｘを
ケース１０の一側開口１１ａから突出し、他方の圧電基
板２ｙの振動部３ｙと接続する複数の接続端部４ｙ，５
ｙ，６ｙに接続したリード片７ｙ，８ｙ，９ｙをケース
の他側開口１１ｂから突出してなり、さらには各振動部
３ｘ，３ｙは選択的に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動部を有する圧
電基板を備えた圧電フィルタ及び該圧電フィルタを用い
た濾波回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のチップ型圧電フィルタ（エネル
ギー閉じ込め形圧電フィルタ）は、特開平３−９７３１
３号，実公昭６３−１４６０号等に開示され、圧電基板
の表裏一面に、対向状に入出力振動電極を配設し、他面
に前記両振動電極を覆うように共通振動電極を配設して
なる振動部を備えた構成になる。

【０００３】このエネルギー閉じ込め形圧電フィルタと
して、特開昭６０−１２３１２２号，特開平１−５８８
９１号，特開平２−１０５７１２号及び特開平４−４６
０３号公報に開示されているように、複数の圧電基板を
積層してなるものがある。その他、種々圧電基板を積層
した構成が公知である。しかるに、いずれも、各圧電基
板の電極相互が所要の形態で接続されて、単一の機能を
生ずる所定回路を構成しているものであり、いずれかの
圧電基板を選択して用いる多機能構造のものはない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来構成にあっ
ては、単一の圧電基板を備えてなり、特定の周波数に対
して所定の濾波機能を達成するものである。ところで、
昨今にあって、デジタルセルラ電話（ＰＤＣ），簡易型
携帯電話（ＰＨＳ）等の種々の送受話方式の携帯電話が
市場に供されている。そして、各携帯電話は、相互に互
換性がなく、需要者は、夫々専用の携帯電話を購入する
必要があった。しかるに、各方式には、夫々の利点があ
り、そこで、その使用内容に応じて、一台の携帯電話に
より、スイッチの切換えによって、いずれの送受話方式
のものにも対応し得るような携帯電話の実現が待たれて
いた。またこのような多用途に対応し得る構成のもの
は、上述の携帯電話用のみではなく、今後、さらに種々
の用途で、要望されることが予想される。そこで本発明
は、かかる要望に答えるフィルタの開発を検討した。本
発明は、構造が簡易で、量産性に適する多機能型フィル
タの提供を目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに異なっ
た周波数応答特性の振動部を有する二枚の圧電基板を、
左右に開口部を備え、その内部両側に複数の挿入溝が形
成されてなるケースに、その対向する挿入溝対に両側縁
を挿入して、非接触を維持する微間隔を置いて階層状に
収納すると共に、一方の圧電基板の振動部と接続する複
数の接続端部に接続したリード片をケースの一側開口か
ら突出し、他方の圧電基板の振動部と接続する複数の接
続端部に接続したリード片をケースの他側開口から突出
してなり、さらには各振動部が選択的に用いられ得るも
のであることを特徴とする圧電フィルタである。尚、こ
こで、互いに異なった周波数応答特性を有する振動部と
は、異なった圧電基板の振動部相互で周波数応答特性が
相違することをいい、同一圧電基板に複数の振動部を有
する場合には、該振動部相互にあっては、周波数応答特
性が異なる必要はない。

【０００６】ここで前記リード片に、いずれかの圧電基
板のみを有効とする選択切換手段を介して所要電路と接
続するようにしたことにより、該選択切換手段によって
いずれかの振動部のみが選定可能となる。そしてこの振
動部は、他の圧電基板の振動部とは異なった独自の周波
数応答特性を有するから、該振動部に対応する所定の周
波数又は周波数帯域幅の電波のみを採り出すことが可能
となる。また、二枚の圧電基板に接続されるリード片
を、ケースの異なった開口から夫々突出させて、これを
選択的に用いるものであるから、仕分けが容易になされ
て、回路設計が容易となる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の圧電フィルタ１の一実施
例を説明する。図１で示すように、圧電フィルタ１は、
両端に開口部１１，１１を有するケース１０内に、圧電
基板２ｘ，２ｙ及びスペーサ１５，１５を装着してなる
ものである。

【０００８】図２，３に従って、前記圧電基板２ｘ，２
ｙの構成につき説明する。前記圧電基板２ｘ，２ｙは、
PbTiO₃系，PbTiO₃-PbZrO₃ 系等の圧電セラミック材料か
らなり、その一面には、左右位置で対向状に入出力振動
電極３ａ，３ｂが間隔を置いて配設されている。また入
出力振動電極３ａ，３ｂは夫々角部の側面に延出し、こ
れを接続端部４ｘ，５ｘまたは接続端部４ｙ，５ｙとし
ている。そしてこの各接続端部４ｘ，５ｘ，４ｙ，５ｙ
には、夫々リン青銅等の導電性金属片からなるリード片
７ｘ，８ｘ，７ｙ，８ｙが夫々接続される。

【０００９】一方、図３で示すように、前記圧電基板２
ｘ，２ｙの他面は入出力振動電極３ａ，３ｂに対向し
て、これを覆うように共通電極３ｃが形成されている。
この電極は、圧電基板２ｘ，２ｙの一側縁まで延出し、
これを共通接続端部６ｘ，６ｙとしている。そしてこの
各接続端部６ｘ，６ｙにも、リン青銅等の導電性金属片
からなるリード片９ｘ，９ｙが夫々接続される。

【００１０】これにより、圧電基板２ｘ又は圧電基板２
ｙには、共通電極３ｃに入出力振動電極３ａ，３ｂが対
向して、振動部３ｘ又は振動部３ｙが構成される。

【００１１】ここで、この圧電基板２ｘの振動部３ｘ
と、圧電基板２ｙの振動部３ｙとは周波数応答特性を相
違させ、例えば圧電基板２ｘをデジタルセルラ電話（Ｐ
ＤＣ）に対応し得るように、図１０イのように周波数帯
域幅の狭い周波数応答特性のものとし、圧電基板２ｙは
簡易型携帯電話（ＰＨＳ）に対応し得るように、図１０
ロのように周波数帯域幅の広い周波数応答特性のものと
する。

【００１２】この各圧電基板２ｘ，２ｙは、ケース１０
内に挿入される。すなわちこのケース１０は、左右に開
口部１１ａ，１１ｂを備えた短鞘状をしており、内部両
側に二つの挿入溝１２，１２が夫々形成され、各圧電基
板２ｘ，２ｙは、その対向する挿入溝対１２，１２に両
側縁を嵌入してケース１０内に挿入され、その内部で、
非接触を維持する微間隔を置いて、階層状に収納され
る。また、振動部３ｘの上部と、振動部３ｙの下部に
は、ケース１０の内側の上下面に密接させて、板状スペ
ーサ１５，１５が挿入される。

【００１３】このスペーサ１５，１５には中央に窓孔１
６が形成され、その嵌装状態で、振動部３ｘ又は振動部
３ｙと、非接触となるようにし、該振動部３ｘ又は振動
部３ｙの振動を阻害しないようにしている。尚、圧電基
板２ｘ，２ｙ間にも振動部３ｘ，３ｙ相互の非接触を維
持する窓孔が形成された、スペーサを配設しても良く、
この場合には、挿入溝１２，１２を必ずしも要せず、各
圧電基板２ｘ，２ｙ及びスペーサを積層して、ケース１
０内に挿入するようにすれば良い。

【００１４】そしてこの圧電基板２ｘ，２ｙの装着状態
にあって、ケース１０の一方の開口部１１ａからは、リ
ード片７ｘ，８ｘ，９ｘが突出し、他方の開口部１１ｂ
からは、リード片７ｙ，８ｙ，９ｙが突出することとな
る。そして、該開口部１１ａ，１１ｂには、封止板１
７，１７が夫々嵌着されて、該封止板１７に形成した貫
通孔に各リード片７ｘ，８ｘ，９ｘ、７ｙ，８ｙ，９ｙ
を挿通させ、かつ封止樹脂１８，１８により前記開口部
１１ａ，１１ｂを夫々覆う。そして、各リード片７ｘ，
８ｘ，９ｘ、７ｙ，８ｙ，９ｙを内側へ二度折曲して、
その端部をケース１０の下面に位置させる。

【００１５】かかる構成の圧電フィルタ１は図４〜６で
示すように、プリント基板ｐ上に直接実装して、リード
片９ｘ，９ｙを共通電路３０に接続すると共に、リード
片７ｘ，８ｘ，７ｙ，８ｙを夫々所要電路３１ｘ，３２
ｘ、３１ｙ，３２ｙに夫々接続する。そして、スイッチ
ング機構ＳＷにより所要電路３１ｘ，３２ｘ（接続端部
４ｘ，５ｘ）と、所要電路３１ｙ，３２ｙ（接続端部４
ｙ，５ｙ）のいずれか一方のみを入出力線路３３，３４
（図７参照）と選択的に接続する。すなわち、スイッチ
ング機構ＳＷにより圧電基板２ｘ，２ｙの一方のみが有
効となる。かかる構成からなる回路は、図７の等価回路
図で示される。

【００１６】さらに各実施例は、リード片７ｘ，８ｘ，
７ｙ，８ｙ，９ｘ，９ｙを内側に曲げ込んで、所要電路
と接続するようにしたものであるが、各リード片をプリ
ント基板ｐに形成したスルホールに挿入して、該スルホ
ールを介して所要電路と接続するようにしても良い。
尚、かかる構成にあって、二枚の圧電基板２ｘ，２ｙに
接続されるリード片を、ケース１０の左右の異なった開
口１１ａ，１１ｂから夫々突出させて、これを選択的に
用いるものであるから、仕分けが容易になされて、回路
設計が容易となる。

【００１７】かかる構成にあっては、圧電基板２ｘの振
動部３ｘ，４ｘと、圧電基板２ｙの振動部３ｙ，４ｙと
は周波数応答特性を相違させている。例えば図１０イで
示すデジタルセルラ電話方式（ＰＤＣ）のように周波数
帯域幅の狭い周波数応答特性に圧電基板２ｘの振動部３
ｘを対応させ、図１０ロで示す簡易型携帯電話方式（Ｐ
ＨＳ）のように周波数帯域幅の狭い周波数応答特性に圧
電基板２ｙの振動部３ｙを対応させる。そして、該圧電
フィルタ１を回路に組込んだ携帯電話を、その使用用途
に対応していずれかの方式を選定するために、スイッチ
ング機構ＳＷを操作し、圧電基板２ｘ，２ｙのうちいず
れかを有効とする。これにより二機能型フィルタが実現
され、一台の携帯電話で、二方式の使用形態を選択的に
実行することができる。尚、このような圧電基板の選択
的使用形態は、この携帯電話に限らず、種々の用途に適
用され得る。

【００１８】また異なった周波数応答特性とは、図１０
で示したように中心周波数が同じで、周波数帯域幅が異
なるもののほか、中心周波数自体が異なるもの等種々の
形態がある。いずれも、基板の厚みや材質を変えたり、
分極の程度を異ならせたりする等の手段により対応する
ことができる。

【００１９】上述の構成は、単一の振動部３ｘ，３ｙの
みを備えた圧電基板２ｘ，２ｙを２枚備えた圧電フィル
タ１であるが、図８で示すように、左右に二つの振動部
４３ｘ，４４ｘ、４３ｙ，４４ｙ、及びこの振動部相互
が並列接続されるコンデンサー部４５ｘ，４５ｙを備え
た圧電基板４２ｘ，４２ｙをケース４１内に収容して圧
電フィルタ４０を構成しても良い。かかる構成にあって
も、圧電基板４２ｘ，４２ｙは、挿入溝５１，５１に圧
電基板４２ｘ，４２ｙの両側縁を嵌着されて、非接触を
維持する微間隔を置いて階層状に収納される。

【００２０】尚、ここでは、圧電基板４２ｘ，４２ｙの
表裏を反対にして、コンデンサー部４５ｘ，４５ｙの共
通接続端部４６，４６が対向するようにし、該共通接続
端部４６，４６を接続することにより、ケース４１の右
側で振動部４３ｘ，４４ｘと接続するリード片４７ｘ，
４８ｘを開口５０ａから突出させ、左側で振動部４３
ｙ，４４ｙと接続するリード片４７ｙ，４８ｙと、前記
共通接続端部４６，４６を接続するリード片４９を開口
５０ｂから突出させるようにしている。すなわち、リー
ド片が図１の実施例に比して、一本省略されることとな
る。

【００２１】そしてこの場合にも、各圧電基板４２ｘ，
４２ｙの振動部４３ｘ，４４ｘの周波数応答特性を異な
らせ、左右の開口５０ａ，５０ｂから突出するいずれか
のリード片対４７ｘ，４８ｘ、４７ｙ，４８ｙを選択的
に使用可能とすることにより、二つの機能を発生する二
機能型フィルタが構成される。この等価回路は図９で示
すとおりである。

【００２２】このように、共通接続端部６ｘ，６ｙを相
互に接続することにより、図１の第一実施例にあって
も、リード片を左右一側にのみ突出させるようにするこ
とができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る圧電フィルタ１は、上述し
たように、互いに異なった周波数応答特性を有する振動
部を有する二枚の圧電基板を備え、夫々のリード片を異
なった開口から突出して、該リード片と選択的に接続す
ることにより、各振動部を選択的に用いられ得るように
したものであり、このため二つの機能を有するフィルタ
が実現され、使用周波数の態様が異なる二つの用途又は
使用形式に対して、単一の機器で対応するような場合に
極めて有用となる。また、二枚の圧電基板に接続される
リード片を、ケースの左右異なった開口から夫々突出さ
せて、これを選択的に用いるものであるから、仕分けが
容易になされて、回路設計が容易となる。さらにまた、
ケース内に圧電基板，スペーサを装着するだけで、複雑
な電気的接続を行なう必要がなく、製造が簡単で量産に
適合し得ることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧電フィルタ１の分離斜視図であ
る。

【図２】圧電基板２ｘ，２ｙの一側面を示す平面図であ
る。

【図３】圧電基板２ｘ，２ｙの他側面を示す裏面図であ
る。

【図４】圧電フィルタ１の裏から視た斜視図である。

【図５】実装状態の縦断側面図である。

【図６】図５Ａ−Ａ断面図である。

【図７】圧電フィルタ１の等価回路図である。

【図８】圧電フィルタ４０を示す斜視図である。

【図９】圧電フィルタ４０の等価回路図である。

【図１０】デジタルセルラ電話方式（ＰＤＣ）の周波数
応答波形イと、簡易型携帯電話方式（ＰＨＳ）の周波数
応答波形ロを対比して示す波形図である。

【符号の説明】

１ 圧電フィルタ ２ｘ，２ｙ 圧電基板 ３ｘ，３ｙ 振動部 ３ａ，３ｂ，３ｃ 入出力振動電極 ４ｘ，５ｘ，６ｘ，４ｙ，５ｙ，６ｙ 接続端部 ７ｘ，８ｘ，９ｘ、７ｙ，８ｙ，９ｙ リード片 １０ ケース １１ａ，１１ｂ ５０ａ，５０ｂ開口部 １２，１２ 挿入溝 １５，１５ スペーサ ４０ 圧電フィルタ ４１ ケース ４２ｘ，４２ｙ 圧電基板 ４３ｘ，４４ｘ、４３ｙ，４４ｙ 振動部 ４７ｘ，４８ｘ，４９、４７ｙ，４８ｙ リード片 ５０ａ，５０ｂ 開口部 ５１，５１ 挿入溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 武志 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに異なった周波数応答特性の振動部を
   有する二枚の圧電基板を、左右に開口部を備え、その内
   部両側に複数の挿入溝が形成されてなるケースに、その
   対向する挿入溝対に両側縁を挿入して、非接触を維持す
   る微間隔を置いて階層状に収納すると共に、一方の圧電
   基板の振動部と接続する複数の接続端部に接続したリー
   ド片をケースの一側開口から突出し、他方の圧電基板の
   振動部と接続する複数の接続端部に接続したリード片を
   ケースの他側開口から突出してなり、さらには各振動部
   が選択的に用いられ得るものであることを特徴とする圧
   電フィルタ。
2. 【請求項２】前記リード片に、いずれかの圧電基板のみ
   を有効とする選択切換手段を介して所要電路と接続する
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の圧電フィル
   タを用いた濾波回路。