トランスバーサル型フィルタ
【課題】圧電基板上に設けた入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方の電極指に重み付けを行ったトランスバーサル型フィルタにおいて、この重み付けを行ったＩＤＴ電極の端面から出力される弾性波の回折を抑えて、広帯域幅、高平坦性及び高選択性のトランスバーサル型フィルタを提供すること。
【解決手段】入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方の電極において、弾性波の伝搬方向に対して中央部には電極指の開口長を連続的に変化させるアポタイズ方式により重み付けを行ったアポタイズ領域を形成し、その両側に開口長を浮き電極により１／ｎ化してｎ個のトラックを形成するドッグレッグ方式により重み付けを行ったドッグレッグ領域を形成する。そして、このドッグレッグ領域の各トラック内を更にアポタイズ方式により電極指の重み付けを行う。
【解決手段】入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方の電極において、弾性波の伝搬方向に対して中央部には電極指の開口長を連続的に変化させるアポタイズ方式により重み付けを行ったアポタイズ領域を形成し、その両側に開口長を浮き電極により１／ｎ化してｎ個のトラックを形成するドッグレッグ方式により重み付けを行ったドッグレッグ領域を形成する。そして、このドッグレッグ領域の各トラック内を更にアポタイズ方式により電極指の重み付けを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）等の弾性波を利用したトランスバーサル型フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＡＷデバイスは、弾性表面波を利用したものであり、圧電基板上にＩＤＴ（インターディジタルトランスデューサ）と呼ばれる電極を配置し、電気信号と弾性波との間の電気−機械相互変換を行って周波数選択（帯域フィルタ）特性を持たせたものである。このようなＳＡＷデバイスの一つであるＳＡＷフィルタは、例えばテレビ放送用中継局などの各種通信機用のバンドパスフィルタとして利用されている。近年においては、２０１１年のアナログ放送からデジタル放送への移行が決定されており、このデジタル放送中継局用のバンドパスフィルタの特性としては通過周波数帯域が広いことが求められている。また、このフィルタは、図１５に示すように、他の固定通信用のバンドパスフィルタの規格と比べて通過周波数帯域における信号レベルの平坦性が高く、また選択性が高い（減衰傾度が急峻である）ことが求められている。そこで、このフィルタとしては、周波数特性の振幅と位相とが独立して設計可能であることから、一般的にトランスバーサル型フィルタが用いられている。
【０００３】
このフィルタ１００は、例えば図１６（ａ）に示すように、圧電基板１０１上に形成された入力側（送信側）ＩＤＴ電極１０２と出力側（受信側）ＩＤＴ電極１０３とを備えている。この電極１０２、１０３は、弾性波の進行方向に向き合うように形成されており、夫々弾性波の伝搬方向に平行となるように形成された一対のバスバー１０４、１０４と、弾性波の伝搬方向に対して直交方向にこのバスバー１０４、１０４から交互に櫛歯状に伸び出す多数本の電極指１０５と、を備えている。尚、電極１０２、１０３の外側（圧電基板１０１の長手方向両端）に形成されたダンパー１０６、１０６は、電極１０２、１０３から伝搬する不要な弾性波を吸収するためのものである。また、電極１０２、１０３間には、この電極１０２、１０３間におけるカップリングを抑えるための図示しないシールド電極が形成されている。
電極１０２、１０３の一方例えば出力側ＩＤＴ電極１０３においては、図１７（ａ）に概略的に示すように、互い違いに伸び出す電極指１０５、１０５の交差幅である開口長Ｌができるだけ長くなるように、つまり電極指１０５の先端とバスバー１０４との間の間隙Ｄができるだけ小さくなるように、また開口長Ｌが各々の電極指１０５において一定となるように形成されて正規型電極をなしている。
【０００４】
一方、電極１０２、１０３の他方例えば入力側ＩＤＴ電極１０２においては、同図（ｂ）に概略的に示すように開口長Ｌが弾性波の伝搬方向において連続的に変化するように形成されてアポタイズ型電極をなしている。具体的には、この入力側ＩＤＴ電極１０２における電極指１０５は、既述の図１６（ａ）に示すように弾性波の伝搬方向において中央部にて開口長Ｌが最大値である幅Ａとなり、この両側において開口長Ｌが例えばほぼゼロとなるまで徐々に小さくなるように形成されている。従って、この領域においては、多数の間隙Ｄにより概略楕円形の図形が描かれていると言える。この概略楕円形の領域をメインローブＭと呼ぶと、このメインローブＭの両側には、最大開口長Ｌが幅Ａよりも小さい寸法例えば幅Ｂとなるように電極指１０５が形成された領域（サイドローブＳ１と呼ぶ）が配置されている。このサイドローブＳ１、Ｓ１の外側（電極１０２の端部側）には、同様に最大開口長Ｌが幅Ｂよりも小さいサイドローブＳ２、Ｓ２が形成されており、また図示を省略しているが、このサイドローブＳ２、Ｓ２の外側には、このサイドローブＳ２よりも最大開口長Ｌが徐々に小さくなるサイドローブＳ３、Ｓ４、、、、、Ｓｎが配置されている。尚、弾性波の伝搬方向において、各ローブ内では間隙Ｄが上下交互に順番に形成されているが、各ローブ間の境界ではこの順番を逆転させるために間隙Ｄを上下の一方に連続して２カ所配置することによって、隣接するローブ間において発生する弾性波の位相を反転させるようにしている。
【０００５】
このフィルタ１００では、入力側ＩＤＴ電極１０２に電気信号が入力されると、当該入力側ＩＤＴ電極１０２において交差する電極指１０５、１０５間毎に電界が形成されて圧電基板１０１が歪み、弾性波例えば表面弾性波（ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave））が生じる。この電界は電極指１０５、１０５の交差領域であるタップで形成されるので、この入力側ＩＤＴ電極１０２では夫々の開口長Ｌに応じた強度の多数の弾性波が生じることとなる。これらの弾性波は、例えば出力側ＩＤＴ電極１０３に向かって伝搬していくが、弾性波の発生するタップの位置と出力側ＩＤＴ電極１０３例えば当該出力側ＩＤＴ電極１０３の左端との距離が各々の弾性波によって異なる。そのため、入力側ＩＤＴ電極１０２の右端で発生した弾性波が初めに出力側ＩＤＴ電極１０３に到達し、その後当該右端よりも左側で発生した弾性波が順次出力側ＩＤＴ電極１０３に到達していくこととなる。
【０００６】
そして、これらの弾性波が出力側ＩＤＴ電極１０３において電気信号に変換されるので、時間の経過と共に連続的に強度の変化する信号（時間応答）が取得される。そのためこの時間応答は、図１６（ｂ）の右側に示すように、入力側ＩＤＴ電極１０２の左端から右端までの開口長Ｌに対応する振幅強度を持つ波形となる。このように、入力側ＩＤＴ電極１０２では、各々の開口長Ｌを変化させることによって電極指１０５に重み付けして、所望の振幅強度の時間応答が得られるようにしている。尚、出力側ＩＤＴ電極１０３では、入力側ＩＤＴ電極１０２から伝搬してきた弾性波のうち、一部が受信されて電気信号に変換され、残りの弾性波が当該出力側ＩＤＴ電極１０３にて反射して入力側ＩＤＴ電極１０２に戻っていくこととなる。そして、入力側ＩＤＴ電極１０２に戻された弾性波は、再度入力側ＩＤＴ電極１０２にて反射して出力側ＩＤＴ電極１０３に伝搬していき、出力側ＩＤＴ電極１０３においてその一部が受信されて電気信号に変換され、残りが入力側ＩＤＴ電極１０２に向かって反射される。こうして弾性波は、出力側ＩＤＴ電極１０３にて全てのエネルギーが電気信号に変換されるか、あるいは電極１０２、１０３を介して圧電基板１０１の端部側に伝搬してダンパー１０６において吸収されるまで、入力側ＩＤＴ電極１０２と出力側ＩＤＴ電極１０３との間において反射を繰り返すこととなる。
【０００７】
そして、図１６（ｂ）の左側に示すように、この時間応答をフーリエ変換することにより、特定の周波数領域が取り出された周波数応答が得られる。この時、入力側ＩＤＴ電極１０２における各々のローブの重み付け値によって、出力側ＩＤＴ電極１０３にて取り出される周波数の振幅強度（フィルタ１００の挿入損失）が変わることになる。一方、所定のしきい値よりも重み付け値が小さくなる程、つまり例えば入力側ＩＤＴ電極１０２の端部側に向かう程、その領域にて励振される弾性波は、周波数の振幅強度へ及ぼす影響よりも、帯域内での平坦度（図１６中の「Ｃ」）及び減衰特性（図１６中「Ｄ」）に及ぼす影響が大きくなっていくことになる。
【０００８】
このようなフィルタ１００において、既述のように通過周波数帯域を広げるためには、一般的には例えばサイドローブＳの数（タップの数）を多くする手法が採られる。しかし、上記のようにメインローブＭからサイドローブＳｎに向かって最大開口長Ｌが徐々に小さくなっていることから、サイドローブＳの数が多くなると、入力側ＩＤＴ電極１０２の両端部における開口長Ｌが極めて小さくなる。そのため、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、弾性波は、例えば入力側ＩＤＴ電極１０２の右端から出力されるとき、回折によって弾性波の伝搬方向に対して直交方向に大きく広がってしまう。また、例えば入力側ＩＤＴ電極１０２の左端において発生した弾性波についても、当該入力側ＩＤＴ電極１０２内を右側に向かって伝搬していく時に、同様に回折により弾性波の伝搬方向に対して直交方向に大きく広がってしまう。そして、この回折により出力側ＩＤＴ電極１０３のバスバー１０４、１０４間の領域から例えば上下方向に外れた領域に弾性波が伝搬した場合には、受信されない弾性波が生じてエネルギーの損失となってしまう。その結果、図１９に点線で示すように、回折がない場合（実線）と比べて、平坦度及び減衰特性が劣化してしまう。尚、既述のように、入力側ＩＤＴ電極１０２の左側に向かうほど、出力側ＩＤＴ電極１０３に至るまでの弾性波の伝搬距離が長くなるので、入力側ＩＤＴ電極１０２の左端では右端よりも回折損が大きくなってしまう。
【０００９】
一方、電極指１０５に重み付けを行う方法としては、上記のアポタイズ法以外にも、例えば図２０（ａ）に示すように、例えば一方のバスバー１０４（この例では下側のバスバー１０４）から複数本の電極指１０５を連続的に形成することによって、弾性波が発生する間隔（位置）を調整するようにした間引き法が知られている。また、同図（ｂ）に示すように、開口長Ｌが１／ｎ（ｎ：正数）となる位置にバスバー１０４と平行に伸びる浮き電極１０７を配置して、バスバー１０４、１０４間の領域である伝搬領域をｎ個の伝搬路であるトラックに分割すると共に、バスバー１０４と直交方向に伸びる電極指１０８をこの浮き電極１０７に形成して、各トラックにおいて電極指１０５（１０８）を互い違いとなるように配置することで発生する弾性波の振幅を１／ｎ化するドッグレッグ法なども知られている。これらの方法であれば、既述のアポタイズ法よりも開口長Ｌを長くとることができるので、弾性波の振幅が小さくなるように重み付けを行った場合であっても弾性波の回折を抑えることができる。
【００１０】
しかし、間引き法では電極指１０５の有無により重み付けを行っているので、アポタイズ法のように連続的に重み付けを行うことができず、重み付け量が離散的となってしまうため特性の表現力に欠ける。そのためこの方法だけでは通過周波数帯域の広帯域化や、通過周波数帯域における信号レベルの平坦性の向上、あるいは減衰特性の向上（選択性を高める）を図るには不向きである。また、ドッグレッグ法では伝搬領域の分割数（トラックの数）により重み付けを行っているので、同様に重み付け量が離散的となってしまう。更に、浮き電極１０７は外部（入力ポート、出力ポートあるいはアース）に接続されていないので、電極指１０５（１０８）の交差幅が同じであっても、電極指１０５及び電極指１０８間において励振される電界（ｋ１）と、電極指１０８及び電極指１０８において励振される電界（ｋ２）と、には僅かながらも差が生じてしまう。そのためこれらの電界により発生する弾性波同士の干渉を抑えるために、分割数の異なる領域間に例えば電極指１０５（１０８）を形成せずに、強制的に重み付け値をゼロとする隙間Ｋを設けることが好ましい。従って、多数の分割領域を形成すると、つまり重み付け量の異なる領域を多くすると、この隙間Ｋが多くなるので、図２１に示すように、帯域内に不要なうねりが生じてしまう。
【００１１】
以上の重み付け法は、図２２に示すように一長一短があり、どの方法も既述の規格を満たすには不十分である。また、電極１０２、１０３の双方の電極指１０５に上記のいずれかの方法により重み付けを行う方法や、あるいは一方の電極１０２（１０３）のメインローブＭに近い領域をアポタイズ法により重み付けし、サイドローブＳｎつまり電極１０２（１０３）の端部に近接する領域を間引き法により重み付けして回折損を抑える方法が知られているが、どちらの方法も既述の規格を満たすには不十分である。特許文献１〜６には、ドッグレッグ法などの重み付け法について記載されているが、上記の課題については検討されていない。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−３２０７１４
【特許文献２】特開昭５６−１３２８０７
【特許文献３】特開平５−２９８７４
【特許文献４】特開平５−１８３３７１
【特許文献５】特開平７−５０５４８
【特許文献６】特開平１０−３０３６９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明はこのような事情に基づいて行われたものであり、その目的は、圧電基板上に設けた入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方の電極指に重み付けを行ったトランスバーサル型フィルタにおいて、この重み付けを行ったＩＤＴ電極から出力される弾性波の回折を抑えて、通過周波数帯域が広く、またこの通過周波数帯域における信号レベルの平坦性が高く、更に選択性が高い（減衰傾度が急峻である）トランスバーサル型フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のトランスバーサル型フィルタは、
多数本の電極指を備えた入力側ＩＤＴ電極から伝搬する弾性波を多数本の電極指を備えた出力側ＩＤＴ電極にて受信するように構成され、電極指間にて励振あるいは受信される弾性波の振幅の大きさが各々の電極指間で変化するように前記入力側ＩＤＴ電極及び前記出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方の電極指に重み付けを行ったトランスバーサル型フィルタにおいて、
入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方は、アポタイズ方式により電極指の交差幅に重み付けを行ったアポタイズ領域と、弾性波の伝搬方向において前記アポタイズ領域に隣接する領域の少なくとも一方に形成され、ドッグレッグ方式により弾性波の伝搬領域を当該弾性波の伝搬方向と平行に複数の伝搬路に区画したドッグレッグ領域と、を備え、
前記複数の伝搬路の各々には、アポタイズ方式により電極指の交差幅に重み付けを行ったアポタイズ複合領域が形成されており、
前記アポタイズ領域は、電極指の重み付け量がこのアポタイズ方式により重み付けを行った入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方における最大値となるように交差幅が調整された少なくとも２本の電極指を含んでいることを特徴とする。
【００１５】
前記アポタイズ領域は、前記入力側ＩＤＴ電極及び前記出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方の弾性波の伝搬方向における中央領域に形成され、前記ドッグレッグ領域は、前記アポタイズ領域における弾性波の入力側及び出力側のうち少なくとも一方に接続されていることが好ましい。
前記アポタイズ領域は、弾性波の伝搬方向における中央領域に形成され、電極指の重み付け量が中央から両側に向かってなだらかに減少するメインローブと、このメインローブの両側のいずれか一方の領域に形成され、電極指の重み付け量が中央から両側に向かってなだらかに減少するサイドローブと、を備え、
前記サイドローブの中央における電極指の重み付け量は、前記メインローブの中央における電極指の重み付け量よりも小さく設定されていることが好ましい。
【００１６】
前記ドッグレッグ領域における前記アポタイズ領域の反対側の領域には、間引き方式により電極指の交差位置が間引かれた間引き領域が接続されていてもよいし、あるいはドッグレッグ方式により弾性波の伝搬領域が当該弾性波の伝搬方向と平行に複数の伝搬路に区画され、当該伝搬路の各々において間引き方式により電極指の交差位置が間引かれた間引き複合領域が接続されていても良い。
前記アポタイズ領域と前記ドッグレッグ領域との間及び前記ドッグレッグ領域と前記間引き複合領域とにおいてドッグレッグ方式により区画された伝搬路の数が異なる領域間の境界には、電極指の重み付け量がゼロの領域が介設されていることが好ましい。
前記入力側ＩＤＴ電極と前記出力側ＩＤＴ電極との間には、当該入力側ＩＤＴ電極と出力側ＩＤＴ電極との間におけるカップリングを抑えるためのシールド電極が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のトランスバーサル型フィルタによれば、圧電基板上に形成した入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方において、電極指の重み付け量がこの電極における最大値となる領域にアポタイズ方式により電極指の交差幅に重み付けを行ったアポタイズ領域を形成すると共に、弾性波の伝搬方向において当該アポタイズ領域に隣接する領域の少なくとも一方には、ドッグレッグ方式により弾性波の伝搬領域を弾性波の伝搬方向と平行に複数の伝搬路に区画したアポタイズ複合領域を形成し、更に各々の伝搬路では、アポタイズ方式により電極指の交差幅に重み付けを行っている。そのため、アポタイズ領域では、電極指の重み付けをきめ細かに連続的に行うことができ、またアポタイズ複合領域では、アポタイズ方式のみにより電極指に重み付けを行った場合よりも電極指同士の交差幅を大きく取ることができるので、電極指の重み付けをきめ細やかに連続的に行いながらも当該アポタイズ複合領域から出力される弾性波の回折を抑えることができる。そのため、フィルタ全体としては、出力信号が目的とする強度となるように当該フィルタを正確に設計でき、更に回折により失われる弾性波のエネルギーを小さく抑えることができるので、通過周波数帯域における信号レベルの平坦性を高めることができ、また信号の選択性（減衰特性）を高めることができる。
【００１８】
また、このアポタイズ複合領域におけるアポタイズ領域の反対側の領域には、間引き方式により電極指の交差位置を間引いた間引き領域を形成しているので、電極指の交差幅を長く取ることができ、弾性波の回折を抑えることができる。更に、例えば上記のアポタイズ複合領域では、伝搬路の区画数を増やすことによって、また間引き領域では電極指の交差位置を間引くことによって、電極指同士の交差幅を長く取りながらも重み付け量を小さくすることができるので、電極指の本数を増やして弾性波が励振あるいは受信される電極指の交差領域を多く形成できる。そのため、弾性波の回折を抑えると共にフィルタの通過周波数帯域を広くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態であるトランスバーサル型フィルタについて、図１〜図６を参照して説明する。このトランスバーサル型フィルタは、圧電基板１１の表面に当該圧電基板１１の長手方向に離間して形成された入力側（送信側）ＩＤＴ電極１２と出力側（受信側）ＩＤＴ電極１３とを備えている。これらの電極１２、１３間には、電極１２、１３間におけるカップリングを抑えるためのシールド電極１７が形成されている。このシールド電極１７は、例えば金属が一面に形成された膜や、あるいは弾性波の伝搬方向に対して直交方向に伸びる多数本の電極指とこれらの電極指の両端を接続するための一対のバスバーとを備えたグレーティング電極などとして構成される。圧電基板１１の長手方向の両端側における電極１２、１３の側方位置には、電極１２、１３を介して当該両端に伝搬してきた不要な弾性波を吸収するためのダンパー１６ａ、１６ｂが夫々配置されている。
【００２０】
電極１２、１３は、夫々弾性波の伝搬方向に平行となるように形成された一対のバスバー１４、１４と、弾性波の伝搬方向に対して直交方向にこのバスバー１４、１４から交互に櫛歯状に伸び出す多数本の電極指１５と、を備えている。この一対のバスバー１４、１４間の領域は、弾性波の伝搬領域をなす。この電極指１５は、例えば２本ずつが組となって互い違いに配置されているが、後述の図２、図４、図６では一部図示を省略している。入力側ＩＤＴ電極１２では、一方のバスバー１４は入力ポート２１に接続され、他方のバスバー１４は接地されている。出力側ＩＤＴ電極１３では、一方のバスバー１４は出力ポート２２に接続され、他方のバスバー１４は接地されている。尚、図１においては、この電極指１５を模式的に示している。
【００２１】
入力側ＩＤＴ電極１２は、弾性波の伝搬方向に対して直交方向に概略的に３つの領域に区画されており、中央部にはアポタイズ領域３１が形成され、このアポタイズ領域３１の両側に隣接する領域には、このアポタイズ領域３１を挟むようにドッグレッグ領域５１、５１が形成されている。図３に示すように、電極指１５の交差幅を開口長Ｌとすると、このアポタイズ領域３１は、図２に示すようにこの開口長Ｌが弾性波の伝搬方向（図１中右方向）に連続的に変化するように形成されている。また、一対のバスバー１４、１４からは、相対向するように電極指１５、１５が伸び出しており、この相対向する電極指１５、１５の先端部同士の間には、間隙Ｄが形成されている。そして、各々の電極指１５、１５間において、この間隙Ｄが同じ開口寸法となるように、一方のバスバー１４から伸び出す電極指１５の長さに応じて、他方のバスバー１４から伸び出す電極指１５の長さが調整されている。
【００２２】
従って、入力側ＩＤＴ電極１２の中央領域では、多数の間隙Ｄにより概略楕円形状の図形が描かれていると言える。この概略楕円形状の領域をメインローブＭと呼ぶこととすると、このメインローブＭでは、このアポタイズ領域３１の中心位置において開口長Ｌが当該アポタイズ領域３１における最大値となり、その両側では開口長Ｌがほぼゼロとなるまで徐々に小さくなるように電極指１５が配置されている。このメインローブＭの両側には、同様に間隙Ｄが概略楕円状に配置された領域であるサイドローブＳが例えば夫々複数個例えば４つずつ形成されており、これらのサイドローブＳにおける開口長Ｌの最大値は、メインローブＭから離れるにつれて、メインローブＭの開口長Ｌの最大値から徐々に小さくなるように重み付けされている。
【００２３】
尚、この図２においては、図を判別しやすくするためにバスバー１４や電極指１５の太さ、交差する一組の電極指１５、１５の本数などを簡略化して示しているが、実際には図３や図１７、図２０のように所定の幅を持ち、また２本の電極指１５、１５同士が一組となって交差している。また、この図２ではサイドローブＳの数や位置、開口長Ｌなどについても模式的に示している。以下の図４、図６についても同様である。また、弾性波の伝搬方向において、各ローブ内では間隙Ｄが上下交互に順番に形成されているが、各ローブ間の境界ではこの順番を逆転させるために間隙Ｄを上下の一方に連続して２カ所配置することによって、隣接するローブ間において発生する弾性波の位相を反転させるようにしている。
【００２４】
アポタイズ領域３１の両側には、ドッグレッグ領域５１、５１が配置されており、このドッグレッグ領域５１は、既述の図１に示すように、アポタイズ領域３１に隣接するアポタイズ複合領域５４、５４と、このアポタイズ複合領域５４、５４の外側に形成された間引き複合領域５５、５５と、から構成されている。このドッグレッグ領域５１は、バスバー１４と平行となるように形成された浮き電極５２によって、この例ではアポタイズ複合領域５４及び間引き複合領域５５のいずれについても弾性波の伝搬方向と平行方向に複数段例えば９段の伝搬路であるトラック５０に区画されている。従って、各トラック５０において発生する弾性波の最大振幅強度は、アポタイズ領域３１において発生する弾性波の最大振幅強度の１／９となるように重み付けされていることになる。
【００２５】
この浮き電極５２には、図４に示すように、弾性波の伝搬方向に対して直交して上下方向に伸びる多数本の電極指５３が接続されており、各トラック５０においてバスバー１４と浮き電極５２との間あるいは浮き電極５２、５２同士の間で２本の電極指１５（５２）が組になり、これらの組が互い違いに櫛歯状に交差するように構成されている。このドッグレッグ領域５１における電極指１５（５３）の幅や電極指１５（５３）、１５（５３）間の距離は、アポタイズ領域３１と同様の寸法に設定されており、またバスバー１４及び浮き電極５２から相対向するように伸びる電極指１５、５３の先端部同士の間の間隙Ｄについてもアポタイズ領域３１と同様の寸法に設定されている。
【００２６】
このドッグレッグ領域５１と既述のアポタイズ領域３１とは、隣接するアポタイズ領域３１の電極指１５とドッグレッグ領域５１の電極指１５との間において発生する弾性波と、隣接するアポタイズ領域３１の電極指１５とドッグレッグ領域５１の電極指５３との間において発生する弾性波と、の干渉を抑えるために、第１の境界６１において例えば２本分の電極指１５（１タップ分）の寸法だけ離間して配置されている。つまり、この第１の境界６１では、重み付け量がゼロに設定されていることになる。
【００２７】
アポタイズ複合領域５４には、浮き電極５２により区画された各トラック５０において、既述のアポタイズ領域３１と同様に複数個例えば４つのサイドローブＳが形成されている。このサイドローブＳは、アポタイズ領域３１から離れるにつれて、夫々のサイドローブＳにおける最大開口長Ｌが徐々に小さくなるように配置されている。従って、このアポタイズ複合領域５４は、浮き電極５２によりドッグレッグ方式の重み付けがなされると共に、アポタイズ方式により重み付けがなされていることになる。また、このアポタイズ複合領域５４における重み付け量は、後述するようにアポタイズ領域３１から連続的に減少していくように設定されている。尚、この図４は、アポタイズ領域３１の左側における上側のバスバー１４近傍の入力側ＩＤＴ電極１２を拡大して示したものであり、浮き電極５２により区画された各トラック５０はいずれも同様に構成され、またアポタイズ領域３１の右側についても当該左側と対称に構成されている。
【００２８】
このアポタイズ複合領域５４の側方位置には、第２の境界６２を介して間引き複合領域５５が配置されており、この間引き複合領域５５は、浮き電極５２により区画された各トラック５０内において間引き法により重み付けがなされている。この間引き法は、具体的には例えば一方のバスバー１４あるいは浮き電極５２から連続的に同じ向きの電極指１５（５３）を配置することによって、つまり電極指１５（５３）、１５（５３）同士の交差する位置を間引いて弾性波の発生する位置を減らすことによって重み付けを行う方法であり、この例では入力側ＩＤＴ電極１２の端部に向かうにつれて弾性波の発生する位置が徐々に少なくなるように設定されている。また、この間引き複合領域５５における開口長Ｌは、当該領域５５において一定となっており、例えば間引き複合領域５５に隣接するアポタイズ複合領域５４における開口長Ｌとほぼ同じ値に設定されている。そのため、間引き複合領域５５における開口長Ｌは、各トラック５０内をアポタイズ方式により重み付けを行った場合よりも大きく設定されていることになる。
【００２９】
また、この間引き複合領域５５における重み付け量は、アポタイズ複合領域５４から連続的に減少するように重み付け量が調整されており、そのため図５に示すように、この入力側ＩＤＴ電極１２では、メインローブＭの中央において電極指１５の重み付け量が当該電極１２における最大値となり、このメインローブＭから離れるにつれて各ローブの中央の電極指１５の重み付け量が徐々に小さくなるように多数のサイドローブＳが形成されていると言える。尚、境界６１、６２やドッグレッグ領域５１においても、発生する弾性波の位相が反転するように、各ローブ間の境界における間隙Ｄの配置位置が調整されている。
この例では、メインローブＭの中央における重み付け量を１とすると、アポタイズ複合領域５４におけるアポタイズ領域３１に隣接するサイドローブＳの中央の重み付け量を０．１２４、間引き複合領域５５におけるアポタイズ複合領域５４に隣接するサイドローブＳの中央の重み付け量を０．０３５としている。尚、この図５における楕円形状は、各ローブにおける重み付け量を模式的に示したものである。
【００３０】
ここで、このように入力側ＩＤＴ電極１２にアポタイズ領域３１、アポタイズ複合領域５４及び間引き複合領域５５といった重み付け方式の異なる複数の領域を形成するにあたって、夫々の領域５４、５５の大きさ（第１の境界６１あるいは第２の境界６２のメインローブＭからの距離）や、夫々の領域５４、５５の重み付け量を以下のように設計している。この時、例えばアルミニウムなどの金属膜を圧電基板１１上に一面に形成して、この金属膜の上にパターニングされたフォトレジストマスクを積層し、このマスクを介して金属膜をエッチングしてフィルタを形成する例において、当該フォトレジストマスクのパターンの設計方法について説明する。
【００３１】
先ず、きめ細かな設計のできるアポタイズ方式によって入力側ＩＤＴ電極１２の全ての領域を重み付けした場合の各ローブの位置と夫々のローブの重み付け量とを検討する。そして、所定のしきい値よりも大きな重み付けの領域には、アポタイズ方式による重み付けを適用する。また、このしきい値よりも小さな重み付け量のサイドローブＳからアポタイズ複合領域５４を形成するようにして、また更に別のしきい値よりも小さなサイドローブＳの位置から間引き複合領域５５を形成するようにする。この時、各領域５４、５５における重み付け量は、初めにアポタイズ方式により検討した重み付け量と同じ重み付け量となるように、トラック５０の分割数、アポタイズ複合領域５４における各サイドローブＳの最大開口長Ｌ及び間引き複合領域５５における電極指１５、５３の間引き量を設定する。
【００３２】
このような設計方法により形成したマスクを介して金属膜をエッチングすることによって、既述の図５に示すように、入力側ＩＤＴ電極１２における各ローブの重み付け量は、入力側ＩＤＴ電極１２の全ての領域をアポタイズ方式により重み付けを行った場合とほぼ同様に、メインローブＭから連続的に徐々に小さくなるように設定されることになる。尚、これらのしきい値としては、例えばアポタイズ方式では回折の影響が大きくなる重み付け量や、あるいは通過周波数帯域において例えば信号レベルの平坦度や減衰特性などの特性値に与える影響が大きくなる重み付け量などに応じて、つまり求める周波数特性に応じて適宜設定される。上記の例では、このようなしきい値として既述のように０．１２４、０．０３５といった値を用いている。
【００３３】
既述の出力側ＩＤＴ電極１３は正規型の電極であり、図６に示すように、一方のバスバー１４から伸びる電極指１５の先端部と他方のバスバー１４とが近接するように開口長Ｌが設定され、またこの開口長Ｌが各電極指１５において一定となるように構成されている。この出力側ＩＤＴ電極１３における開口長Ｌは、既述のメインローブＭにおける最大開口長Ｌと同じ値であり、そのためこの電極１３における間隙Ｄは、入力側ＩＤＴ電極１２の間隙Ｄと同じ長さに設定されている。
【００３４】
次に、このトランスバーサル型フィルタにおいて電気信号が弾性波に変換され、再度電気信号として受信される様子について、以下に説明する。
先ず、入力ポート２１に電気信号を入力すると、入力側ＩＤＴ電極１２の電極指１５（５３）、１５（５３）間の交差領域であるタップにおいて電界が生じて、この電界により圧電基板１１が歪み、弾性波例えば表面弾性波（ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave））が生じる（励振される）。この入力側ＩＤＴ電極１２では、既述の図１〜図４に示すように、電極指１５（５３）、１５（５３）間の交差領域が多数箇所に形成されているので、図７（ａ）に示すように、弾性波の伝搬方向に対して多数の弾性波が発生する。
【００３５】
また、これらの弾性波は、夫々の交差領域において励振されることから、アポタイズ領域３１では夫々の電極指１５、１５間の開口長Ｌに応じて、連続的に励振強度が変化するように形成される。アポタイズ複合領域５４においては、既述のようにドッグレッグ方式により重み付けされていることから、最大振幅強度が上記のアポタイズ領域３１における最大振幅強度の１／９となっており、また更に各トラック５０内がアポタイズ方式により重み付けされているため、当該１／９の振幅強度内において連続的に振幅強度が変化するように弾性波が形成される。また、間引き複合領域５５においては、同様にドッグレッグ方式により重み付けされているので、最大振幅強度がアポタイズ領域３１の１／９となり、また各トラック５０ではこの領域５５においても当該１／９の振幅強度内において間引き法により段階的に振幅強度が変化するように弾性波が形成される。この時、この領域５５ではドッグレッグ方式及び間引き方式といったいずれも離散的な重み付け方式により重み付けされているので、この領域５５における重み付け量は上記の領域３１、５４よりも僅かに離散的となる。
【００３６】
以上のことから、入力側ＩＤＴ電極１２において生じる弾性波は、既述の図５に示した各ローブの重み付け量に応じた振幅強度となり、また既述のように各ローブ間では弾性波の位相が反転することから、図７（ｂ）に示す弾性波が励振されることになる。尚、境界６１では重み付け量をゼロとしており、当該境界６１では弾性波が励振されないので、互いに干渉しあう波長の弾性波の生成が抑えられる。また、図７（ａ）における斜線は、模式的に示す弾性波を見やすくするためのものである。
【００３７】
そして、これらの弾性波は、順次例えば図１中右側の出力側ＩＤＴ電極１３に向かって伝搬していくこととなる。アポタイズ複合領域５４では、電極指１５の重み付けをアポタイズ方式だけでなくドッグレッグ方式でも行っているので、回折が抑えられた状態で弾性波が伝搬していく。また、間引き複合領域５５では、既述のように各トラック５０において開口長Ｌがアポタイズ方式により重み付けを行った場合よりも大きく設定されているので、同様に回折が抑えられた状態で弾性波が伝搬していく。従って、既述の図７（ａ）に示すように、入力側ＩＤＴ電極１２の右端から出力される弾性波は、回折が抑えられた状態で出力側ＩＤＴ電極１３に向かって伝搬していく。
【００３８】
出力側ＩＤＴ電極１３に弾性波が到達すると、当該出力側ＩＤＴ電極１３における電極指１５、１５間において電界が形成され、この電界に応じた大きさの電気信号が受信されることとなる。既述のように、夫々の弾性波の発生場所（タップの位置）と出力側ＩＤＴ電極１３例えば当該出力側ＩＤＴ電極１３の左端との距離が各々の弾性波によって異なるので、出力ＩＤＴ電極１３では、先ず入力側ＩＤＴ電極１２の右端にて発生した弾性波が受信され、その後当該右端の左側から発生した弾性波が順次受信されることとなる。従って、この出力側ＩＤＴ電極１３において受信される電気信号は、既述の図７（ｂ）に示すように、時間の経過と共に各ローブの重み付け量に応じた振幅強度の波形となる。
【００３９】
尚、出力側ＩＤＴ電極１３では、入力側ＩＤＴ電極１２から伝搬してきた弾性波のうち、一部が受信されて電気信号に変換され、残りの弾性波が当該出力側ＩＤＴ電極１３にて反射して入力側ＩＤＴ電極１２に戻っていくこととなる。そして、入力側ＩＤＴ電極１２に戻された弾性波は、再度入力側ＩＤＴ電極１２にて反射して出力側ＩＤＴ電極１３に伝搬していき、出力側ＩＤＴ電極１３においてその一部が受信されて電気信号に変換され、残りが入力側ＩＤＴ電極１２に向かって反射される。こうして弾性波は、出力側ＩＤＴ電極１３にて全てのエネルギーが電気信号に変換されるか、あるいは電極１２、１３を介して圧電基板１１の端部側に伝搬してダンパー１６ａ、１６ｂにおいて吸収されるまで、入力側ＩＤＴ電極１２と出力側ＩＤＴ電極１３との間において反射を繰り返すこととなる。この時においても、入力側ＩＤＴ電極１２からは同様に回折が抑えられた状態で弾性波が伝搬していくこととなる。
【００４０】
そして、出力側ＩＤＴ電極１３にて受信された時間応答がフーリエ変換されることによって、図８（ａ）、（ｂ）に示す周波数応答が得られる。尚、この図８は、実際に本発明のトランスバーサル型フィルタにおいて得られた信号（太線）を示したものであり、従来の固定通信用のトランスバーサル型フィルタで得られる特性（細線）についても付記してある。この図８（ａ）は同図（ｂ）の通過周波数帯域付近を拡大して示したものであり、この図８（ａ）から分かるように、従来のフィルタと比べて、通過周波数帯域の両端部では振幅強度が増加して、その結果帯域内での周波数特性の平坦度が向上していることが分かる。また、同図（ｂ）に示すように、帯域の境界においては振幅強度の減衰勾配が急峻となり、また帯域外においては減衰量が大きくなっていることが分かる。また、本発明のフィルタにより得られた特性は、図９に示すように、デジタル放送中継局用のバンドパスフィルタの規格内に収まっていることが分かる。
【００４１】
上述の実施の形態によれば、入力側ＩＤＴ電極１２において、出力信号の強度に影響を及ぼす領域である電極指１５の重み付け量が最大値となる区域（メインローブＭ）を含む領域ではアポタイズ方式により開口長Ｌに重み付けを行っている。そのため、この領域３１では電極指１５の重み付けをきめ細かに連続的に行うことができるので、目的とする強度となるようにフィルタを正確に設計できる。
そして、このアポタイズ領域３１に隣接する領域に、ドッグレッグ方式により弾性波の伝搬領域を複数のトラック５０に分割し、さらにこのトラック５０内をアポタイズ方式により重み付けしたアポタイズ複合領域５４を配置するようにしている。そのため、このアポタイズ複合領域５４では、アポタイズ方式のみにより重み付けを行った場合よりも開口長Ｌを大きく取ることができるので、この領域５４における弾性波の回折を抑えることができる。また、この領域５４も出力信号の強度に影響を及ぼす領域であるため、アポタイズ方式により各トラック５０内を重み付けすることにより、目的とする強度の信号となるようにフィルタを正確に設計できる。
【００４２】
更に、このアポタイズ複合領域５４の外側には間引き複合領域５５を配置しており、この領域５５ではドッグレッグ方式及び間引き方式といったいずれも離散的（連続的ではない）重み付け方式を採っているが、この領域５５はメインローブＭから大きく離れており、従って出力信号の強度に及ぼす影響は極めて小さく、一方弾性波の回折により通過周波数帯域における信号レベルの平坦性や減衰特性に及ぼす影響の方が遙かに大きい。従って、この領域５５では重み付け量が離散的であっても開口長Ｌを大きく取ることによって、出力信号の強度への悪影響が極めて小さく抑えながらも、弾性波の回折を抑制できる。そのため、回折により失われる弾性波のエネルギーを小さく抑えることができるので、得られる通過周波数における信号レベルの平坦性を高めることができ、また周波数の選択性（減衰特性）を高めることができる。
【００４３】
更にまた、アポタイズ複合領域５４においてはトラック５０の数を増やすことにより、また間引き複合領域５５においてはトラック５０の数を増やしたりあるいは交差する電極指１５（５３）同士の位置を間引いたりすることにより、開口長Ｌを長く取りながらも重み付け量を小さくすることができる。そのため、弾性波の回折損を増やすことなく入力側ＩＤＴ電極１２におけるサイドローブＳ（タップ）の数を増やすことができるので、フィルタの通過周波数帯域を広げることができる。
【００４４】
また、ドッグレッグ領域５１においては各トラック５０内をアポタイズ方式あるいは間引き方式により更に重み付けしているので、ドッグレッグ方式のみにより重み付けした場合と比較して、例えばアポタイズ領域３１に近接する位置から入力側ＩＤＴ電極１２の端部位置に亘ってトラック５０の分割数を増やさなくとも良い。そのため、電極指１５（５３）を形成せずに重み付けをゼロとする境界（第１の境界６１）の数を少なくできるので、既述の図２１に示す帯域内におけるうねりを抑えることができる。
更に、このように入力側ＩＤＴ電極１２の重み付けを行うにあたり、既述のように、予めアポタイズ方式により重み付け量を設計しておき、この重み付け量と同じ重み付け量となるように各領域３１、５４、５５のトラック５０数、開口長Ｌ及び電極指１５（５３）の間引き量を調整している。そのため、従来のアポタイズ方式とほとんど同様に連続的な重み付けを行うことができる。
【００４５】
各領域５４、５５の分割数は、９段以外にも複数段例えば２段以上であれば良い。また、ドッグレッグ領域５１において、アポタイズ複合領域５４及び間引き複合領域５５における夫々の分割数を変えるようにしても良い。図１０は、このような分割方法の一例を示しており、アポタイズ複合領域５４を７段、間引き複合領域５５を９段のトラック５０に分割している。また、図１１に示すように、アポタイズ複合領域５４あるいは間引き複合領域５５において複数の分割領域を設けるようにしても良い。尚、これらのようにトラック５０の分割数を変更する場合には、分割数の異なる領域の境界６３に２本（１タップ）分の電極指１５を設けずに重み付け量をゼロとすることが好ましい。
【００４６】
更に、既述のように、所望のフィルタ特性に応じて、各領域５４、５５の大きさ（第１の境界６１、第２の境界６２のメインローブＭからの位置）を適宜変更するようにしても良い。また、上記の例ではアポタイズ領域３１に複数のローブを配置するようにしたが、メインローブＭだけを形成し、その両側にアポタイズ複合領域５４を配置するようにしても良い。
【００４７】
上記の例においては、間引き複合領域５５では、ドッグレッグ方式及び間引き方式により重み付けを行うようにしたが、間引き方式のみにより重み付けを行った間引き領域としても良い。この場合であっても、開口長Ｌを大きくとりながら重み付け量を小さくすることができるので、弾性波の回折を抑えて上記の例と同様の効果を得ることができる。
また、ドッグレッグ領域５１をアポタイズ複合領域５４と間引き複合領域５５とに分けるようにしたが、図１２に示すように、アポタイズ複合領域５４だけで構成するようにしても良い。この例においても、入力側ＩＤＴ電極１２の端部における開口長Ｌは、当該領域５４をアポタイズ方式のみにより重み付けを行った場合よりも大きく取ることができるので、弾性波の回折を抑えることができる。
【００４８】
また、上記の例ではメインローブＭを中心として左右方向に対称となるように入力側ＩＤＴ電極１２を配置したが、例えば左右非対称の周波数特性のフィルタを構成する場合には、例えば各領域５４、５５のトラック５０数やサイドローブＳの数などについて、図１３（ａ）に示すように、メインローブＭの中心位置を対称軸として左右非対称に形成しても良い。この時、既述の図５に示す重み付け量は、メインローブＭを軸として左右対称にしても良いし、非対称にしても良い。
【００４９】
また、入力側ＩＤＴ電極１２の中心位置にメインローブＭを配置して、更にこのメインローブＭの中心位置で開口長Ｌが最大となるように電極指１５を形成したが、この入力側ＩＤＴ電極１２においてメインローブＭの位置を横方向にずらしても良い。更に、入力側ＩＤＴ電極１２の中央領域にアポタイズ領域３１を形成したが、例えば横方向にずらして入力側ＩＤＴ電極１２の概略中央位置に形成しても良いし、あるいはこの入力側ＩＤＴ電極１２の端部にアポタイズ領域３１に形成しても良い。つまり、本発明では、入力側ＩＤＴ電極１２において重み付け量が最も大きなメインローブＭが形成された領域を含むようにアポタイズ領域３１を形成すれば良い。
【００５０】
また、各ローブＭ、Ｓについて、夫々の中央において開口長Ｌが最も大きくなるようにしたが、この最大開口長Ｌの位置を横方向にずらしても良い。更に、図１３（ｂ）に示すように、入力側ＩＤＴ電極１２の右側あるいは左側だけにドッグレッグ領域５１を配置するようにしても良い。この場合でも、ドッグレック領域５１を配置した領域から伝搬する弾性波は、回折が抑えられた状態で出力側ＩＤＴ電極１３に向かって進んでいくこととなる。
【００５１】
更にまた、弾性波の伝搬方向と概略平行となるように各ローブＳを配置したが、メインローブＭから離れるにつれて上（下）方向に配置して概略Ｖ字形状としても良いし、あるいはメインローブＭの右側の領域及び左側の領域のいずれについても弾性波の伝搬方向において例えば左側から右側に向かうにつれて上（下）側から徐々に下（上）側に配置して弾性波の伝搬方向に対して傾斜するようにしても良い。また、本発明を一方向性のフィルタに適用しても良い。
【００５２】
また、出力側ＩＤＴ電極１３として正規型の電極を配置したが、ドッグレッグ型の電極あるいは間引き型の電極としても良い。更に、入力側ＩＤＴ電極１２に正規型の電極、ドッグレッグ型の電極あるいは間引き型の電極を配置し、上記の各例のように弾性波の回折が抑えられるように電極指に複合的に重み付けを行った本発明の電極を出力側ＩＤＴ電極１３として配置するようにしても良い。この場合には、入力側ＩＤＴ電極１２にて発生する弾性波は、先ず出力側ＩＤＴ電極１３の左端の電極指１５（５３）、１５（５３）間において受信され、次いで当該左端から右側の電極指１５（５３）、１５（５３）間において順次受信されていくので、重み付けにより弾性波の受信強度が時間の経過に応じて変わることになり、従って上記と同様の時間応答が得られる。そして、既述のように出力側ＩＤＴ電極１３では、入力側ＩＤＴ電極１２から伝搬してきた弾性波の一部が受信されて電気信号に変換され、残りの弾性波が入力側ＩＤＴ電極１２に向けて反射されるが、この出力側ＩＤＴ電極１３の右端及び左端の少なくとも一方には間引き複合領域５５が配置されているので、回折が抑えられた状態で弾性波が伝搬していくことになる。
【００５３】
更に、入力側ＩＤＴ電極１２及び出力側ＩＤＴ電極１３としてアポタイズ型あるいは既述のように複合的に重み付けを行った本発明の電極を用いる場合には、例えば図１４に示すように、入力側ＩＤＴ電極１２と出力側ＩＤＴ電極１３とを電極指１５の長さ分だけ縦方向（弾性波の伝搬方向に対して直交方向）にずらして、これらの入力側ＩＤＴ電極１２と出力側ＩＤＴ電極１３との間に例えば電極１２、１３の夫々の電極指１５と平行に交差するように長く伸びる多数本の電極指からなるマルチストリップカプラ７０を配置するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明のトランスバーサル型フィルタの一例を示す概略平面図である。
【図２】上記のフィルタの入力側ＩＤＴ電極におけるアポタイズ領域の一例を示す平面図である。
【図３】上記のフィルタの電極における電極指の配列パターンの一例を示す概略平面図である。
【図４】上記のフィルタのドッグレッグ領域の一例を拡大して示す平面図である。
【図５】上記のフィルタの入力側ＩＤＴ電極における電極指の重み付け量の一例を示す模式図である。
【図６】上記のフィルタの出力側ＩＤＴ電極の一例を示す平面図である。
【図７】上記のフィルタにおいて弾性波が伝搬していく様子を示す概略図である。
【図８】上記のフィルタにおいて得られた周波数特性の一例を示す特性図である。
【図９】上記のフィルタにおいて得られた周波数特性の一例を示す特性図である。
【図１０】上記のフィルタの他の構成例を示す平面図である。
【図１１】上記のフィルタの他の構成例を示す平面図である。
【図１２】上記のフィルタの他の構成例を示す平面図である。
【図１３】上記のフィルタの他の構成例を示す平面図である。
【図１４】上記のフィルタの他の構成例を示す平面図である。
【図１５】デジタル放送中継局用のバンドパスフィルタに求められる規格の一例を示す特性図である。
【図１６】トランスバーサル型フィルタにおいて電気信号が受信される原理を概略的に示した模式図である。
【図１７】トランスバーサル型フィルタにおける電極指の構成例を示す概略図である。
【図１８】アポタイズ方式の電極における弾性波の回折現象を概略的に示す模式図である。
【図１９】上記の弾性波の回折により悪化する周波数特性について説明する特性図である。
【図２０】トランスバーサル型フィルタにおける電極指の構成例を示す概略図である。
【図２１】通常のドッグレッグ方式の電極により得られる周波数特性の一例を示す特性図である。
【図２２】電極指の重み付け方法の異なる電極において得られる特性の概要を示した概略図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１ 圧電基板
１２ 入力側ＩＤＴ電極
１３ 出力側ＩＤＴ電極
１５ 電極指
３１ アポタイズ領域
５０ トラック
５１ ドッグレッグ領域
５４ アポタイズ複合領域
５５ 間引き複合領域
Ｌ 開口長
Ｍ メインローブ
Ｓ サイドローブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）等の弾性波を利用したトランスバーサル型フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＡＷデバイスは、弾性表面波を利用したものであり、圧電基板上にＩＤＴ（インターディジタルトランスデューサ）と呼ばれる電極を配置し、電気信号と弾性波との間の電気−機械相互変換を行って周波数選択（帯域フィルタ）特性を持たせたものである。このようなＳＡＷデバイスの一つであるＳＡＷフィルタは、例えばテレビ放送用中継局などの各種通信機用のバンドパスフィルタとして利用されている。近年においては、２０１１年のアナログ放送からデジタル放送への移行が決定されており、このデジタル放送中継局用のバンドパスフィルタの特性としては通過周波数帯域が広いことが求められている。また、このフィルタは、図１５に示すように、他の固定通信用のバンドパスフィルタの規格と比べて通過周波数帯域における信号レベルの平坦性が高く、また選択性が高い（減衰傾度が急峻である）ことが求められている。そこで、このフィルタとしては、周波数特性の振幅と位相とが独立して設計可能であることから、一般的にトランスバーサル型フィルタが用いられている。
【０００３】
このフィルタ１００は、例えば図１６（ａ）に示すように、圧電基板１０１上に形成された入力側（送信側）ＩＤＴ電極１０２と出力側（受信側）ＩＤＴ電極１０３とを備えている。この電極１０２、１０３は、弾性波の進行方向に向き合うように形成されており、夫々弾性波の伝搬方向に平行となるように形成された一対のバスバー１０４、１０４と、弾性波の伝搬方向に対して直交方向にこのバスバー１０４、１０４から交互に櫛歯状に伸び出す多数本の電極指１０５と、を備えている。尚、電極１０２、１０３の外側（圧電基板１０１の長手方向両端）に形成されたダンパー１０６、１０６は、電極１０２、１０３から伝搬する不要な弾性波を吸収するためのものである。また、電極１０２、１０３間には、この電極１０２、１０３間におけるカップリングを抑えるための図示しないシールド電極が形成されている。
電極１０２、１０３の一方例えば出力側ＩＤＴ電極１０３においては、図１７（ａ）に概略的に示すように、互い違いに伸び出す電極指１０５、１０５の交差幅である開口長Ｌができるだけ長くなるように、つまり電極指１０５の先端とバスバー１０４との間の間隙Ｄができるだけ小さくなるように、また開口長Ｌが各々の電極指１０５において一定となるように形成されて正規型電極をなしている。
【０００４】
一方、電極１０２、１０３の他方例えば入力側ＩＤＴ電極１０２においては、同図（ｂ）に概略的に示すように開口長Ｌが弾性波の伝搬方向において連続的に変化するように形成されてアポタイズ型電極をなしている。具体的には、この入力側ＩＤＴ電極１０２における電極指１０５は、既述の図１６（ａ）に示すように弾性波の伝搬方向において中央部にて開口長Ｌが最大値である幅Ａとなり、この両側において開口長Ｌが例えばほぼゼロとなるまで徐々に小さくなるように形成されている。従って、この領域においては、多数の間隙Ｄにより概略楕円形の図形が描かれていると言える。この概略楕円形の領域をメインローブＭと呼ぶと、このメインローブＭの両側には、最大開口長Ｌが幅Ａよりも小さい寸法例えば幅Ｂとなるように電極指１０５が形成された領域（サイドローブＳ１と呼ぶ）が配置されている。このサイドローブＳ１、Ｓ１の外側（電極１０２の端部側）には、同様に最大開口長Ｌが幅Ｂよりも小さいサイドローブＳ２、Ｓ２が形成されており、また図示を省略しているが、このサイドローブＳ２、Ｓ２の外側には、このサイドローブＳ２よりも最大開口長Ｌが徐々に小さくなるサイドローブＳ３、Ｓ４、、、、、Ｓｎが配置されている。尚、弾性波の伝搬方向において、各ローブ内では間隙Ｄが上下交互に順番に形成されているが、各ローブ間の境界ではこの順番を逆転させるために間隙Ｄを上下の一方に連続して２カ所配置することによって、隣接するローブ間において発生する弾性波の位相を反転させるようにしている。
【０００５】
このフィルタ１００では、入力側ＩＤＴ電極１０２に電気信号が入力されると、当該入力側ＩＤＴ電極１０２において交差する電極指１０５、１０５間毎に電界が形成されて圧電基板１０１が歪み、弾性波例えば表面弾性波（ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave））が生じる。この電界は電極指１０５、１０５の交差領域であるタップで形成されるので、この入力側ＩＤＴ電極１０２では夫々の開口長Ｌに応じた強度の多数の弾性波が生じることとなる。これらの弾性波は、例えば出力側ＩＤＴ電極１０３に向かって伝搬していくが、弾性波の発生するタップの位置と出力側ＩＤＴ電極１０３例えば当該出力側ＩＤＴ電極１０３の左端との距離が各々の弾性波によって異なる。そのため、入力側ＩＤＴ電極１０２の右端で発生した弾性波が初めに出力側ＩＤＴ電極１０３に到達し、その後当該右端よりも左側で発生した弾性波が順次出力側ＩＤＴ電極１０３に到達していくこととなる。
【０００６】
そして、これらの弾性波が出力側ＩＤＴ電極１０３において電気信号に変換されるので、時間の経過と共に連続的に強度の変化する信号（時間応答）が取得される。そのためこの時間応答は、図１６（ｂ）の右側に示すように、入力側ＩＤＴ電極１０２の左端から右端までの開口長Ｌに対応する振幅強度を持つ波形となる。このように、入力側ＩＤＴ電極１０２では、各々の開口長Ｌを変化させることによって電極指１０５に重み付けして、所望の振幅強度の時間応答が得られるようにしている。尚、出力側ＩＤＴ電極１０３では、入力側ＩＤＴ電極１０２から伝搬してきた弾性波のうち、一部が受信されて電気信号に変換され、残りの弾性波が当該出力側ＩＤＴ電極１０３にて反射して入力側ＩＤＴ電極１０２に戻っていくこととなる。そして、入力側ＩＤＴ電極１０２に戻された弾性波は、再度入力側ＩＤＴ電極１０２にて反射して出力側ＩＤＴ電極１０３に伝搬していき、出力側ＩＤＴ電極１０３においてその一部が受信されて電気信号に変換され、残りが入力側ＩＤＴ電極１０２に向かって反射される。こうして弾性波は、出力側ＩＤＴ電極１０３にて全てのエネルギーが電気信号に変換されるか、あるいは電極１０２、１０３を介して圧電基板１０１の端部側に伝搬してダンパー１０６において吸収されるまで、入力側ＩＤＴ電極１０２と出力側ＩＤＴ電極１０３との間において反射を繰り返すこととなる。
【０００７】
そして、図１６（ｂ）の左側に示すように、この時間応答をフーリエ変換することにより、特定の周波数領域が取り出された周波数応答が得られる。この時、入力側ＩＤＴ電極１０２における各々のローブの重み付け値によって、出力側ＩＤＴ電極１０３にて取り出される周波数の振幅強度（フィルタ１００の挿入損失）が変わることになる。一方、所定のしきい値よりも重み付け値が小さくなる程、つまり例えば入力側ＩＤＴ電極１０２の端部側に向かう程、その領域にて励振される弾性波は、周波数の振幅強度へ及ぼす影響よりも、帯域内での平坦度（図１６中の「Ｃ」）及び減衰特性（図１６中「Ｄ」）に及ぼす影響が大きくなっていくことになる。
【０００８】
このようなフィルタ１００において、既述のように通過周波数帯域を広げるためには、一般的には例えばサイドローブＳの数（タップの数）を多くする手法が採られる。しかし、上記のようにメインローブＭからサイドローブＳｎに向かって最大開口長Ｌが徐々に小さくなっていることから、サイドローブＳの数が多くなると、入力側ＩＤＴ電極１０２の両端部における開口長Ｌが極めて小さくなる。そのため、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、弾性波は、例えば入力側ＩＤＴ電極１０２の右端から出力されるとき、回折によって弾性波の伝搬方向に対して直交方向に大きく広がってしまう。また、例えば入力側ＩＤＴ電極１０２の左端において発生した弾性波についても、当該入力側ＩＤＴ電極１０２内を右側に向かって伝搬していく時に、同様に回折により弾性波の伝搬方向に対して直交方向に大きく広がってしまう。そして、この回折により出力側ＩＤＴ電極１０３のバスバー１０４、１０４間の領域から例えば上下方向に外れた領域に弾性波が伝搬した場合には、受信されない弾性波が生じてエネルギーの損失となってしまう。その結果、図１９に点線で示すように、回折がない場合（実線）と比べて、平坦度及び減衰特性が劣化してしまう。尚、既述のように、入力側ＩＤＴ電極１０２の左側に向かうほど、出力側ＩＤＴ電極１０３に至るまでの弾性波の伝搬距離が長くなるので、入力側ＩＤＴ電極１０２の左端では右端よりも回折損が大きくなってしまう。
【０００９】
一方、電極指１０５に重み付けを行う方法としては、上記のアポタイズ法以外にも、例えば図２０（ａ）に示すように、例えば一方のバスバー１０４（この例では下側のバスバー１０４）から複数本の電極指１０５を連続的に形成することによって、弾性波が発生する間隔（位置）を調整するようにした間引き法が知られている。また、同図（ｂ）に示すように、開口長Ｌが１／ｎ（ｎ：正数）となる位置にバスバー１０４と平行に伸びる浮き電極１０７を配置して、バスバー１０４、１０４間の領域である伝搬領域をｎ個の伝搬路であるトラックに分割すると共に、バスバー１０４と直交方向に伸びる電極指１０８をこの浮き電極１０７に形成して、各トラックにおいて電極指１０５（１０８）を互い違いとなるように配置することで発生する弾性波の振幅を１／ｎ化するドッグレッグ法なども知られている。これらの方法であれば、既述のアポタイズ法よりも開口長Ｌを長くとることができるので、弾性波の振幅が小さくなるように重み付けを行った場合であっても弾性波の回折を抑えることができる。
【００１０】
しかし、間引き法では電極指１０５の有無により重み付けを行っているので、アポタイズ法のように連続的に重み付けを行うことができず、重み付け量が離散的となってしまうため特性の表現力に欠ける。そのためこの方法だけでは通過周波数帯域の広帯域化や、通過周波数帯域における信号レベルの平坦性の向上、あるいは減衰特性の向上（選択性を高める）を図るには不向きである。また、ドッグレッグ法では伝搬領域の分割数（トラックの数）により重み付けを行っているので、同様に重み付け量が離散的となってしまう。更に、浮き電極１０７は外部（入力ポート、出力ポートあるいはアース）に接続されていないので、電極指１０５（１０８）の交差幅が同じであっても、電極指１０５及び電極指１０８間において励振される電界（ｋ１）と、電極指１０８及び電極指１０８において励振される電界（ｋ２）と、には僅かながらも差が生じてしまう。そのためこれらの電界により発生する弾性波同士の干渉を抑えるために、分割数の異なる領域間に例えば電極指１０５（１０８）を形成せずに、強制的に重み付け値をゼロとする隙間Ｋを設けることが好ましい。従って、多数の分割領域を形成すると、つまり重み付け量の異なる領域を多くすると、この隙間Ｋが多くなるので、図２１に示すように、帯域内に不要なうねりが生じてしまう。
【００１１】
以上の重み付け法は、図２２に示すように一長一短があり、どの方法も既述の規格を満たすには不十分である。また、電極１０２、１０３の双方の電極指１０５に上記のいずれかの方法により重み付けを行う方法や、あるいは一方の電極１０２（１０３）のメインローブＭに近い領域をアポタイズ法により重み付けし、サイドローブＳｎつまり電極１０２（１０３）の端部に近接する領域を間引き法により重み付けして回折損を抑える方法が知られているが、どちらの方法も既述の規格を満たすには不十分である。特許文献１〜６には、ドッグレッグ法などの重み付け法について記載されているが、上記の課題については検討されていない。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−３２０７１４
【特許文献２】特開昭５６−１３２８０７
【特許文献３】特開平５−２９８７４
【特許文献４】特開平５−１８３３７１
【特許文献５】特開平７−５０５４８
【特許文献６】特開平１０−３０３６９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明はこのような事情に基づいて行われたものであり、その目的は、圧電基板上に設けた入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方の電極指に重み付けを行ったトランスバーサル型フィルタにおいて、この重み付けを行ったＩＤＴ電極から出力される弾性波の回折を抑えて、通過周波数帯域が広く、またこの通過周波数帯域における信号レベルの平坦性が高く、更に選択性が高い（減衰傾度が急峻である）トランスバーサル型フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のトランスバーサル型フィルタは、
多数本の電極指を備えた入力側ＩＤＴ電極から伝搬する弾性波を多数本の電極指を備えた出力側ＩＤＴ電極にて受信するように構成され、電極指間にて励振あるいは受信される弾性波の振幅の大きさが各々の電極指間で変化するように前記入力側ＩＤＴ電極及び前記出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方の電極指に重み付けを行ったトランスバーサル型フィルタにおいて、
入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方は、アポタイズ方式により電極指の交差幅に重み付けを行ったアポタイズ領域と、弾性波の伝搬方向において前記アポタイズ領域に隣接する領域の少なくとも一方に形成され、ドッグレッグ方式により弾性波の伝搬領域を当該弾性波の伝搬方向と平行に複数の伝搬路に区画したドッグレッグ領域と、を備え、
前記複数の伝搬路の各々には、アポタイズ方式により電極指の交差幅に重み付けを行ったアポタイズ複合領域が形成されており、
前記アポタイズ領域は、電極指の重み付け量がこのアポタイズ方式により重み付けを行った入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方における最大値となるように交差幅が調整された少なくとも２本の電極指を含んでいることを特徴とする。
【００１５】
前記アポタイズ領域は、前記入力側ＩＤＴ電極及び前記出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方の弾性波の伝搬方向における中央領域に形成され、前記ドッグレッグ領域は、前記アポタイズ領域における弾性波の入力側及び出力側のうち少なくとも一方に接続されていることが好ましい。
前記アポタイズ領域は、弾性波の伝搬方向における中央領域に形成され、電極指の重み付け量が中央から両側に向かってなだらかに減少するメインローブと、このメインローブの両側のいずれか一方の領域に形成され、電極指の重み付け量が中央から両側に向かってなだらかに減少するサイドローブと、を備え、
前記サイドローブの中央における電極指の重み付け量は、前記メインローブの中央における電極指の重み付け量よりも小さく設定されていることが好ましい。
【００１６】
前記ドッグレッグ領域における前記アポタイズ領域の反対側の領域には、間引き方式により電極指の交差位置が間引かれた間引き領域が接続されていてもよいし、あるいはドッグレッグ方式により弾性波の伝搬領域が当該弾性波の伝搬方向と平行に複数の伝搬路に区画され、当該伝搬路の各々において間引き方式により電極指の交差位置が間引かれた間引き複合領域が接続されていても良い。
前記アポタイズ領域と前記ドッグレッグ領域との間及び前記ドッグレッグ領域と前記間引き複合領域とにおいてドッグレッグ方式により区画された伝搬路の数が異なる領域間の境界には、電極指の重み付け量がゼロの領域が介設されていることが好ましい。
前記入力側ＩＤＴ電極と前記出力側ＩＤＴ電極との間には、当該入力側ＩＤＴ電極と出力側ＩＤＴ電極との間におけるカップリングを抑えるためのシールド電極が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のトランスバーサル型フィルタによれば、圧電基板上に形成した入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方において、電極指の重み付け量がこの電極における最大値となる領域にアポタイズ方式により電極指の交差幅に重み付けを行ったアポタイズ領域を形成すると共に、弾性波の伝搬方向において当該アポタイズ領域に隣接する領域の少なくとも一方には、ドッグレッグ方式により弾性波の伝搬領域を弾性波の伝搬方向と平行に複数の伝搬路に区画したアポタイズ複合領域を形成し、更に各々の伝搬路では、アポタイズ方式により電極指の交差幅に重み付けを行っている。そのため、アポタイズ領域では、電極指の重み付けをきめ細かに連続的に行うことができ、またアポタイズ複合領域では、アポタイズ方式のみにより電極指に重み付けを行った場合よりも電極指同士の交差幅を大きく取ることができるので、電極指の重み付けをきめ細やかに連続的に行いながらも当該アポタイズ複合領域から出力される弾性波の回折を抑えることができる。そのため、フィルタ全体としては、出力信号が目的とする強度となるように当該フィルタを正確に設計でき、更に回折により失われる弾性波のエネルギーを小さく抑えることができるので、通過周波数帯域における信号レベルの平坦性を高めることができ、また信号の選択性（減衰特性）を高めることができる。
【００１８】
また、このアポタイズ複合領域におけるアポタイズ領域の反対側の領域には、間引き方式により電極指の交差位置を間引いた間引き領域を形成しているので、電極指の交差幅を長く取ることができ、弾性波の回折を抑えることができる。更に、例えば上記のアポタイズ複合領域では、伝搬路の区画数を増やすことによって、また間引き領域では電極指の交差位置を間引くことによって、電極指同士の交差幅を長く取りながらも重み付け量を小さくすることができるので、電極指の本数を増やして弾性波が励振あるいは受信される電極指の交差領域を多く形成できる。そのため、弾性波の回折を抑えると共にフィルタの通過周波数帯域を広くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態であるトランスバーサル型フィルタについて、図１〜図６を参照して説明する。このトランスバーサル型フィルタは、圧電基板１１の表面に当該圧電基板１１の長手方向に離間して形成された入力側（送信側）ＩＤＴ電極１２と出力側（受信側）ＩＤＴ電極１３とを備えている。これらの電極１２、１３間には、電極１２、１３間におけるカップリングを抑えるためのシールド電極１７が形成されている。このシールド電極１７は、例えば金属が一面に形成された膜や、あるいは弾性波の伝搬方向に対して直交方向に伸びる多数本の電極指とこれらの電極指の両端を接続するための一対のバスバーとを備えたグレーティング電極などとして構成される。圧電基板１１の長手方向の両端側における電極１２、１３の側方位置には、電極１２、１３を介して当該両端に伝搬してきた不要な弾性波を吸収するためのダンパー１６ａ、１６ｂが夫々配置されている。
【００２０】
電極１２、１３は、夫々弾性波の伝搬方向に平行となるように形成された一対のバスバー１４、１４と、弾性波の伝搬方向に対して直交方向にこのバスバー１４、１４から交互に櫛歯状に伸び出す多数本の電極指１５と、を備えている。この一対のバスバー１４、１４間の領域は、弾性波の伝搬領域をなす。この電極指１５は、例えば２本ずつが組となって互い違いに配置されているが、後述の図２、図４、図６では一部図示を省略している。入力側ＩＤＴ電極１２では、一方のバスバー１４は入力ポート２１に接続され、他方のバスバー１４は接地されている。出力側ＩＤＴ電極１３では、一方のバスバー１４は出力ポート２２に接続され、他方のバスバー１４は接地されている。尚、図１においては、この電極指１５を模式的に示している。
【００２１】
入力側ＩＤＴ電極１２は、弾性波の伝搬方向に対して直交方向に概略的に３つの領域に区画されており、中央部にはアポタイズ領域３１が形成され、このアポタイズ領域３１の両側に隣接する領域には、このアポタイズ領域３１を挟むようにドッグレッグ領域５１、５１が形成されている。図３に示すように、電極指１５の交差幅を開口長Ｌとすると、このアポタイズ領域３１は、図２に示すようにこの開口長Ｌが弾性波の伝搬方向（図１中右方向）に連続的に変化するように形成されている。また、一対のバスバー１４、１４からは、相対向するように電極指１５、１５が伸び出しており、この相対向する電極指１５、１５の先端部同士の間には、間隙Ｄが形成されている。そして、各々の電極指１５、１５間において、この間隙Ｄが同じ開口寸法となるように、一方のバスバー１４から伸び出す電極指１５の長さに応じて、他方のバスバー１４から伸び出す電極指１５の長さが調整されている。
【００２２】
従って、入力側ＩＤＴ電極１２の中央領域では、多数の間隙Ｄにより概略楕円形状の図形が描かれていると言える。この概略楕円形状の領域をメインローブＭと呼ぶこととすると、このメインローブＭでは、このアポタイズ領域３１の中心位置において開口長Ｌが当該アポタイズ領域３１における最大値となり、その両側では開口長Ｌがほぼゼロとなるまで徐々に小さくなるように電極指１５が配置されている。このメインローブＭの両側には、同様に間隙Ｄが概略楕円状に配置された領域であるサイドローブＳが例えば夫々複数個例えば４つずつ形成されており、これらのサイドローブＳにおける開口長Ｌの最大値は、メインローブＭから離れるにつれて、メインローブＭの開口長Ｌの最大値から徐々に小さくなるように重み付けされている。
【００２３】
尚、この図２においては、図を判別しやすくするためにバスバー１４や電極指１５の太さ、交差する一組の電極指１５、１５の本数などを簡略化して示しているが、実際には図３や図１７、図２０のように所定の幅を持ち、また２本の電極指１５、１５同士が一組となって交差している。また、この図２ではサイドローブＳの数や位置、開口長Ｌなどについても模式的に示している。以下の図４、図６についても同様である。また、弾性波の伝搬方向において、各ローブ内では間隙Ｄが上下交互に順番に形成されているが、各ローブ間の境界ではこの順番を逆転させるために間隙Ｄを上下の一方に連続して２カ所配置することによって、隣接するローブ間において発生する弾性波の位相を反転させるようにしている。
【００２４】
アポタイズ領域３１の両側には、ドッグレッグ領域５１、５１が配置されており、このドッグレッグ領域５１は、既述の図１に示すように、アポタイズ領域３１に隣接するアポタイズ複合領域５４、５４と、このアポタイズ複合領域５４、５４の外側に形成された間引き複合領域５５、５５と、から構成されている。このドッグレッグ領域５１は、バスバー１４と平行となるように形成された浮き電極５２によって、この例ではアポタイズ複合領域５４及び間引き複合領域５５のいずれについても弾性波の伝搬方向と平行方向に複数段例えば９段の伝搬路であるトラック５０に区画されている。従って、各トラック５０において発生する弾性波の最大振幅強度は、アポタイズ領域３１において発生する弾性波の最大振幅強度の１／９となるように重み付けされていることになる。
【００２５】
この浮き電極５２には、図４に示すように、弾性波の伝搬方向に対して直交して上下方向に伸びる多数本の電極指５３が接続されており、各トラック５０においてバスバー１４と浮き電極５２との間あるいは浮き電極５２、５２同士の間で２本の電極指１５（５２）が組になり、これらの組が互い違いに櫛歯状に交差するように構成されている。このドッグレッグ領域５１における電極指１５（５３）の幅や電極指１５（５３）、１５（５３）間の距離は、アポタイズ領域３１と同様の寸法に設定されており、またバスバー１４及び浮き電極５２から相対向するように伸びる電極指１５、５３の先端部同士の間の間隙Ｄについてもアポタイズ領域３１と同様の寸法に設定されている。
【００２６】
このドッグレッグ領域５１と既述のアポタイズ領域３１とは、隣接するアポタイズ領域３１の電極指１５とドッグレッグ領域５１の電極指１５との間において発生する弾性波と、隣接するアポタイズ領域３１の電極指１５とドッグレッグ領域５１の電極指５３との間において発生する弾性波と、の干渉を抑えるために、第１の境界６１において例えば２本分の電極指１５（１タップ分）の寸法だけ離間して配置されている。つまり、この第１の境界６１では、重み付け量がゼロに設定されていることになる。
【００２７】
アポタイズ複合領域５４には、浮き電極５２により区画された各トラック５０において、既述のアポタイズ領域３１と同様に複数個例えば４つのサイドローブＳが形成されている。このサイドローブＳは、アポタイズ領域３１から離れるにつれて、夫々のサイドローブＳにおける最大開口長Ｌが徐々に小さくなるように配置されている。従って、このアポタイズ複合領域５４は、浮き電極５２によりドッグレッグ方式の重み付けがなされると共に、アポタイズ方式により重み付けがなされていることになる。また、このアポタイズ複合領域５４における重み付け量は、後述するようにアポタイズ領域３１から連続的に減少していくように設定されている。尚、この図４は、アポタイズ領域３１の左側における上側のバスバー１４近傍の入力側ＩＤＴ電極１２を拡大して示したものであり、浮き電極５２により区画された各トラック５０はいずれも同様に構成され、またアポタイズ領域３１の右側についても当該左側と対称に構成されている。
【００２８】
このアポタイズ複合領域５４の側方位置には、第２の境界６２を介して間引き複合領域５５が配置されており、この間引き複合領域５５は、浮き電極５２により区画された各トラック５０内において間引き法により重み付けがなされている。この間引き法は、具体的には例えば一方のバスバー１４あるいは浮き電極５２から連続的に同じ向きの電極指１５（５３）を配置することによって、つまり電極指１５（５３）、１５（５３）同士の交差する位置を間引いて弾性波の発生する位置を減らすことによって重み付けを行う方法であり、この例では入力側ＩＤＴ電極１２の端部に向かうにつれて弾性波の発生する位置が徐々に少なくなるように設定されている。また、この間引き複合領域５５における開口長Ｌは、当該領域５５において一定となっており、例えば間引き複合領域５５に隣接するアポタイズ複合領域５４における開口長Ｌとほぼ同じ値に設定されている。そのため、間引き複合領域５５における開口長Ｌは、各トラック５０内をアポタイズ方式により重み付けを行った場合よりも大きく設定されていることになる。
【００２９】
また、この間引き複合領域５５における重み付け量は、アポタイズ複合領域５４から連続的に減少するように重み付け量が調整されており、そのため図５に示すように、この入力側ＩＤＴ電極１２では、メインローブＭの中央において電極指１５の重み付け量が当該電極１２における最大値となり、このメインローブＭから離れるにつれて各ローブの中央の電極指１５の重み付け量が徐々に小さくなるように多数のサイドローブＳが形成されていると言える。尚、境界６１、６２やドッグレッグ領域５１においても、発生する弾性波の位相が反転するように、各ローブ間の境界における間隙Ｄの配置位置が調整されている。
この例では、メインローブＭの中央における重み付け量を１とすると、アポタイズ複合領域５４におけるアポタイズ領域３１に隣接するサイドローブＳの中央の重み付け量を０．１２４、間引き複合領域５５におけるアポタイズ複合領域５４に隣接するサイドローブＳの中央の重み付け量を０．０３５としている。尚、この図５における楕円形状は、各ローブにおける重み付け量を模式的に示したものである。
【００３０】
ここで、このように入力側ＩＤＴ電極１２にアポタイズ領域３１、アポタイズ複合領域５４及び間引き複合領域５５といった重み付け方式の異なる複数の領域を形成するにあたって、夫々の領域５４、５５の大きさ（第１の境界６１あるいは第２の境界６２のメインローブＭからの距離）や、夫々の領域５４、５５の重み付け量を以下のように設計している。この時、例えばアルミニウムなどの金属膜を圧電基板１１上に一面に形成して、この金属膜の上にパターニングされたフォトレジストマスクを積層し、このマスクを介して金属膜をエッチングしてフィルタを形成する例において、当該フォトレジストマスクのパターンの設計方法について説明する。
【００３１】
先ず、きめ細かな設計のできるアポタイズ方式によって入力側ＩＤＴ電極１２の全ての領域を重み付けした場合の各ローブの位置と夫々のローブの重み付け量とを検討する。そして、所定のしきい値よりも大きな重み付けの領域には、アポタイズ方式による重み付けを適用する。また、このしきい値よりも小さな重み付け量のサイドローブＳからアポタイズ複合領域５４を形成するようにして、また更に別のしきい値よりも小さなサイドローブＳの位置から間引き複合領域５５を形成するようにする。この時、各領域５４、５５における重み付け量は、初めにアポタイズ方式により検討した重み付け量と同じ重み付け量となるように、トラック５０の分割数、アポタイズ複合領域５４における各サイドローブＳの最大開口長Ｌ及び間引き複合領域５５における電極指１５、５３の間引き量を設定する。
【００３２】
このような設計方法により形成したマスクを介して金属膜をエッチングすることによって、既述の図５に示すように、入力側ＩＤＴ電極１２における各ローブの重み付け量は、入力側ＩＤＴ電極１２の全ての領域をアポタイズ方式により重み付けを行った場合とほぼ同様に、メインローブＭから連続的に徐々に小さくなるように設定されることになる。尚、これらのしきい値としては、例えばアポタイズ方式では回折の影響が大きくなる重み付け量や、あるいは通過周波数帯域において例えば信号レベルの平坦度や減衰特性などの特性値に与える影響が大きくなる重み付け量などに応じて、つまり求める周波数特性に応じて適宜設定される。上記の例では、このようなしきい値として既述のように０．１２４、０．０３５といった値を用いている。
【００３３】
既述の出力側ＩＤＴ電極１３は正規型の電極であり、図６に示すように、一方のバスバー１４から伸びる電極指１５の先端部と他方のバスバー１４とが近接するように開口長Ｌが設定され、またこの開口長Ｌが各電極指１５において一定となるように構成されている。この出力側ＩＤＴ電極１３における開口長Ｌは、既述のメインローブＭにおける最大開口長Ｌと同じ値であり、そのためこの電極１３における間隙Ｄは、入力側ＩＤＴ電極１２の間隙Ｄと同じ長さに設定されている。
【００３４】
次に、このトランスバーサル型フィルタにおいて電気信号が弾性波に変換され、再度電気信号として受信される様子について、以下に説明する。
先ず、入力ポート２１に電気信号を入力すると、入力側ＩＤＴ電極１２の電極指１５（５３）、１５（５３）間の交差領域であるタップにおいて電界が生じて、この電界により圧電基板１１が歪み、弾性波例えば表面弾性波（ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave））が生じる（励振される）。この入力側ＩＤＴ電極１２では、既述の図１〜図４に示すように、電極指１５（５３）、１５（５３）間の交差領域が多数箇所に形成されているので、図７（ａ）に示すように、弾性波の伝搬方向に対して多数の弾性波が発生する。
【００３５】
また、これらの弾性波は、夫々の交差領域において励振されることから、アポタイズ領域３１では夫々の電極指１５、１５間の開口長Ｌに応じて、連続的に励振強度が変化するように形成される。アポタイズ複合領域５４においては、既述のようにドッグレッグ方式により重み付けされていることから、最大振幅強度が上記のアポタイズ領域３１における最大振幅強度の１／９となっており、また更に各トラック５０内がアポタイズ方式により重み付けされているため、当該１／９の振幅強度内において連続的に振幅強度が変化するように弾性波が形成される。また、間引き複合領域５５においては、同様にドッグレッグ方式により重み付けされているので、最大振幅強度がアポタイズ領域３１の１／９となり、また各トラック５０ではこの領域５５においても当該１／９の振幅強度内において間引き法により段階的に振幅強度が変化するように弾性波が形成される。この時、この領域５５ではドッグレッグ方式及び間引き方式といったいずれも離散的な重み付け方式により重み付けされているので、この領域５５における重み付け量は上記の領域３１、５４よりも僅かに離散的となる。
【００３６】
以上のことから、入力側ＩＤＴ電極１２において生じる弾性波は、既述の図５に示した各ローブの重み付け量に応じた振幅強度となり、また既述のように各ローブ間では弾性波の位相が反転することから、図７（ｂ）に示す弾性波が励振されることになる。尚、境界６１では重み付け量をゼロとしており、当該境界６１では弾性波が励振されないので、互いに干渉しあう波長の弾性波の生成が抑えられる。また、図７（ａ）における斜線は、模式的に示す弾性波を見やすくするためのものである。
【００３７】
そして、これらの弾性波は、順次例えば図１中右側の出力側ＩＤＴ電極１３に向かって伝搬していくこととなる。アポタイズ複合領域５４では、電極指１５の重み付けをアポタイズ方式だけでなくドッグレッグ方式でも行っているので、回折が抑えられた状態で弾性波が伝搬していく。また、間引き複合領域５５では、既述のように各トラック５０において開口長Ｌがアポタイズ方式により重み付けを行った場合よりも大きく設定されているので、同様に回折が抑えられた状態で弾性波が伝搬していく。従って、既述の図７（ａ）に示すように、入力側ＩＤＴ電極１２の右端から出力される弾性波は、回折が抑えられた状態で出力側ＩＤＴ電極１３に向かって伝搬していく。
【００３８】
出力側ＩＤＴ電極１３に弾性波が到達すると、当該出力側ＩＤＴ電極１３における電極指１５、１５間において電界が形成され、この電界に応じた大きさの電気信号が受信されることとなる。既述のように、夫々の弾性波の発生場所（タップの位置）と出力側ＩＤＴ電極１３例えば当該出力側ＩＤＴ電極１３の左端との距離が各々の弾性波によって異なるので、出力ＩＤＴ電極１３では、先ず入力側ＩＤＴ電極１２の右端にて発生した弾性波が受信され、その後当該右端の左側から発生した弾性波が順次受信されることとなる。従って、この出力側ＩＤＴ電極１３において受信される電気信号は、既述の図７（ｂ）に示すように、時間の経過と共に各ローブの重み付け量に応じた振幅強度の波形となる。
【００３９】
尚、出力側ＩＤＴ電極１３では、入力側ＩＤＴ電極１２から伝搬してきた弾性波のうち、一部が受信されて電気信号に変換され、残りの弾性波が当該出力側ＩＤＴ電極１３にて反射して入力側ＩＤＴ電極１２に戻っていくこととなる。そして、入力側ＩＤＴ電極１２に戻された弾性波は、再度入力側ＩＤＴ電極１２にて反射して出力側ＩＤＴ電極１３に伝搬していき、出力側ＩＤＴ電極１３においてその一部が受信されて電気信号に変換され、残りが入力側ＩＤＴ電極１２に向かって反射される。こうして弾性波は、出力側ＩＤＴ電極１３にて全てのエネルギーが電気信号に変換されるか、あるいは電極１２、１３を介して圧電基板１１の端部側に伝搬してダンパー１６ａ、１６ｂにおいて吸収されるまで、入力側ＩＤＴ電極１２と出力側ＩＤＴ電極１３との間において反射を繰り返すこととなる。この時においても、入力側ＩＤＴ電極１２からは同様に回折が抑えられた状態で弾性波が伝搬していくこととなる。
【００４０】
そして、出力側ＩＤＴ電極１３にて受信された時間応答がフーリエ変換されることによって、図８（ａ）、（ｂ）に示す周波数応答が得られる。尚、この図８は、実際に本発明のトランスバーサル型フィルタにおいて得られた信号（太線）を示したものであり、従来の固定通信用のトランスバーサル型フィルタで得られる特性（細線）についても付記してある。この図８（ａ）は同図（ｂ）の通過周波数帯域付近を拡大して示したものであり、この図８（ａ）から分かるように、従来のフィルタと比べて、通過周波数帯域の両端部では振幅強度が増加して、その結果帯域内での周波数特性の平坦度が向上していることが分かる。また、同図（ｂ）に示すように、帯域の境界においては振幅強度の減衰勾配が急峻となり、また帯域外においては減衰量が大きくなっていることが分かる。また、本発明のフィルタにより得られた特性は、図９に示すように、デジタル放送中継局用のバンドパスフィルタの規格内に収まっていることが分かる。
【００４１】
上述の実施の形態によれば、入力側ＩＤＴ電極１２において、出力信号の強度に影響を及ぼす領域である電極指１５の重み付け量が最大値となる区域（メインローブＭ）を含む領域ではアポタイズ方式により開口長Ｌに重み付けを行っている。そのため、この領域３１では電極指１５の重み付けをきめ細かに連続的に行うことができるので、目的とする強度となるようにフィルタを正確に設計できる。
そして、このアポタイズ領域３１に隣接する領域に、ドッグレッグ方式により弾性波の伝搬領域を複数のトラック５０に分割し、さらにこのトラック５０内をアポタイズ方式により重み付けしたアポタイズ複合領域５４を配置するようにしている。そのため、このアポタイズ複合領域５４では、アポタイズ方式のみにより重み付けを行った場合よりも開口長Ｌを大きく取ることができるので、この領域５４における弾性波の回折を抑えることができる。また、この領域５４も出力信号の強度に影響を及ぼす領域であるため、アポタイズ方式により各トラック５０内を重み付けすることにより、目的とする強度の信号となるようにフィルタを正確に設計できる。
【００４２】
更に、このアポタイズ複合領域５４の外側には間引き複合領域５５を配置しており、この領域５５ではドッグレッグ方式及び間引き方式といったいずれも離散的（連続的ではない）重み付け方式を採っているが、この領域５５はメインローブＭから大きく離れており、従って出力信号の強度に及ぼす影響は極めて小さく、一方弾性波の回折により通過周波数帯域における信号レベルの平坦性や減衰特性に及ぼす影響の方が遙かに大きい。従って、この領域５５では重み付け量が離散的であっても開口長Ｌを大きく取ることによって、出力信号の強度への悪影響が極めて小さく抑えながらも、弾性波の回折を抑制できる。そのため、回折により失われる弾性波のエネルギーを小さく抑えることができるので、得られる通過周波数における信号レベルの平坦性を高めることができ、また周波数の選択性（減衰特性）を高めることができる。
【００４３】
更にまた、アポタイズ複合領域５４においてはトラック５０の数を増やすことにより、また間引き複合領域５５においてはトラック５０の数を増やしたりあるいは交差する電極指１５（５３）同士の位置を間引いたりすることにより、開口長Ｌを長く取りながらも重み付け量を小さくすることができる。そのため、弾性波の回折損を増やすことなく入力側ＩＤＴ電極１２におけるサイドローブＳ（タップ）の数を増やすことができるので、フィルタの通過周波数帯域を広げることができる。
【００４４】
また、ドッグレッグ領域５１においては各トラック５０内をアポタイズ方式あるいは間引き方式により更に重み付けしているので、ドッグレッグ方式のみにより重み付けした場合と比較して、例えばアポタイズ領域３１に近接する位置から入力側ＩＤＴ電極１２の端部位置に亘ってトラック５０の分割数を増やさなくとも良い。そのため、電極指１５（５３）を形成せずに重み付けをゼロとする境界（第１の境界６１）の数を少なくできるので、既述の図２１に示す帯域内におけるうねりを抑えることができる。
更に、このように入力側ＩＤＴ電極１２の重み付けを行うにあたり、既述のように、予めアポタイズ方式により重み付け量を設計しておき、この重み付け量と同じ重み付け量となるように各領域３１、５４、５５のトラック５０数、開口長Ｌ及び電極指１５（５３）の間引き量を調整している。そのため、従来のアポタイズ方式とほとんど同様に連続的な重み付けを行うことができる。
【００４５】
各領域５４、５５の分割数は、９段以外にも複数段例えば２段以上であれば良い。また、ドッグレッグ領域５１において、アポタイズ複合領域５４及び間引き複合領域５５における夫々の分割数を変えるようにしても良い。図１０は、このような分割方法の一例を示しており、アポタイズ複合領域５４を７段、間引き複合領域５５を９段のトラック５０に分割している。また、図１１に示すように、アポタイズ複合領域５４あるいは間引き複合領域５５において複数の分割領域を設けるようにしても良い。尚、これらのようにトラック５０の分割数を変更する場合には、分割数の異なる領域の境界６３に２本（１タップ）分の電極指１５を設けずに重み付け量をゼロとすることが好ましい。
【００４６】
更に、既述のように、所望のフィルタ特性に応じて、各領域５４、５５の大きさ（第１の境界６１、第２の境界６２のメインローブＭからの位置）を適宜変更するようにしても良い。また、上記の例ではアポタイズ領域３１に複数のローブを配置するようにしたが、メインローブＭだけを形成し、その両側にアポタイズ複合領域５４を配置するようにしても良い。
【００４７】
上記の例においては、間引き複合領域５５では、ドッグレッグ方式及び間引き方式により重み付けを行うようにしたが、間引き方式のみにより重み付けを行った間引き領域としても良い。この場合であっても、開口長Ｌを大きくとりながら重み付け量を小さくすることができるので、弾性波の回折を抑えて上記の例と同様の効果を得ることができる。
また、ドッグレッグ領域５１をアポタイズ複合領域５４と間引き複合領域５５とに分けるようにしたが、図１２に示すように、アポタイズ複合領域５４だけで構成するようにしても良い。この例においても、入力側ＩＤＴ電極１２の端部における開口長Ｌは、当該領域５４をアポタイズ方式のみにより重み付けを行った場合よりも大きく取ることができるので、弾性波の回折を抑えることができる。
【００４８】
また、上記の例ではメインローブＭを中心として左右方向に対称となるように入力側ＩＤＴ電極１２を配置したが、例えば左右非対称の周波数特性のフィルタを構成する場合には、例えば各領域５４、５５のトラック５０数やサイドローブＳの数などについて、図１３（ａ）に示すように、メインローブＭの中心位置を対称軸として左右非対称に形成しても良い。この時、既述の図５に示す重み付け量は、メインローブＭを軸として左右対称にしても良いし、非対称にしても良い。
【００４９】
また、入力側ＩＤＴ電極１２の中心位置にメインローブＭを配置して、更にこのメインローブＭの中心位置で開口長Ｌが最大となるように電極指１５を形成したが、この入力側ＩＤＴ電極１２においてメインローブＭの位置を横方向にずらしても良い。更に、入力側ＩＤＴ電極１２の中央領域にアポタイズ領域３１を形成したが、例えば横方向にずらして入力側ＩＤＴ電極１２の概略中央位置に形成しても良いし、あるいはこの入力側ＩＤＴ電極１２の端部にアポタイズ領域３１に形成しても良い。つまり、本発明では、入力側ＩＤＴ電極１２において重み付け量が最も大きなメインローブＭが形成された領域を含むようにアポタイズ領域３１を形成すれば良い。
【００５０】
また、各ローブＭ、Ｓについて、夫々の中央において開口長Ｌが最も大きくなるようにしたが、この最大開口長Ｌの位置を横方向にずらしても良い。更に、図１３（ｂ）に示すように、入力側ＩＤＴ電極１２の右側あるいは左側だけにドッグレッグ領域５１を配置するようにしても良い。この場合でも、ドッグレック領域５１を配置した領域から伝搬する弾性波は、回折が抑えられた状態で出力側ＩＤＴ電極１３に向かって進んでいくこととなる。
【００５１】
更にまた、弾性波の伝搬方向と概略平行となるように各ローブＳを配置したが、メインローブＭから離れるにつれて上（下）方向に配置して概略Ｖ字形状としても良いし、あるいはメインローブＭの右側の領域及び左側の領域のいずれについても弾性波の伝搬方向において例えば左側から右側に向かうにつれて上（下）側から徐々に下（上）側に配置して弾性波の伝搬方向に対して傾斜するようにしても良い。また、本発明を一方向性のフィルタに適用しても良い。
【００５２】
また、出力側ＩＤＴ電極１３として正規型の電極を配置したが、ドッグレッグ型の電極あるいは間引き型の電極としても良い。更に、入力側ＩＤＴ電極１２に正規型の電極、ドッグレッグ型の電極あるいは間引き型の電極を配置し、上記の各例のように弾性波の回折が抑えられるように電極指に複合的に重み付けを行った本発明の電極を出力側ＩＤＴ電極１３として配置するようにしても良い。この場合には、入力側ＩＤＴ電極１２にて発生する弾性波は、先ず出力側ＩＤＴ電極１３の左端の電極指１５（５３）、１５（５３）間において受信され、次いで当該左端から右側の電極指１５（５３）、１５（５３）間において順次受信されていくので、重み付けにより弾性波の受信強度が時間の経過に応じて変わることになり、従って上記と同様の時間応答が得られる。そして、既述のように出力側ＩＤＴ電極１３では、入力側ＩＤＴ電極１２から伝搬してきた弾性波の一部が受信されて電気信号に変換され、残りの弾性波が入力側ＩＤＴ電極１２に向けて反射されるが、この出力側ＩＤＴ電極１３の右端及び左端の少なくとも一方には間引き複合領域５５が配置されているので、回折が抑えられた状態で弾性波が伝搬していくことになる。
【００５３】
更に、入力側ＩＤＴ電極１２及び出力側ＩＤＴ電極１３としてアポタイズ型あるいは既述のように複合的に重み付けを行った本発明の電極を用いる場合には、例えば図１４に示すように、入力側ＩＤＴ電極１２と出力側ＩＤＴ電極１３とを電極指１５の長さ分だけ縦方向（弾性波の伝搬方向に対して直交方向）にずらして、これらの入力側ＩＤＴ電極１２と出力側ＩＤＴ電極１３との間に例えば電極１２、１３の夫々の電極指１５と平行に交差するように長く伸びる多数本の電極指からなるマルチストリップカプラ７０を配置するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明のトランスバーサル型フィルタの一例を示す概略平面図である。
【図２】上記のフィルタの入力側ＩＤＴ電極におけるアポタイズ領域の一例を示す平面図である。
【図３】上記のフィルタの電極における電極指の配列パターンの一例を示す概略平面図である。
【図４】上記のフィルタのドッグレッグ領域の一例を拡大して示す平面図である。
【図５】上記のフィルタの入力側ＩＤＴ電極における電極指の重み付け量の一例を示す模式図である。
【図６】上記のフィルタの出力側ＩＤＴ電極の一例を示す平面図である。
【図７】上記のフィルタにおいて弾性波が伝搬していく様子を示す概略図である。
【図８】上記のフィルタにおいて得られた周波数特性の一例を示す特性図である。
【図９】上記のフィルタにおいて得られた周波数特性の一例を示す特性図である。
【図１０】上記のフィルタの他の構成例を示す平面図である。
【図１１】上記のフィルタの他の構成例を示す平面図である。
【図１２】上記のフィルタの他の構成例を示す平面図である。
【図１３】上記のフィルタの他の構成例を示す平面図である。
【図１４】上記のフィルタの他の構成例を示す平面図である。
【図１５】デジタル放送中継局用のバンドパスフィルタに求められる規格の一例を示す特性図である。
【図１６】トランスバーサル型フィルタにおいて電気信号が受信される原理を概略的に示した模式図である。
【図１７】トランスバーサル型フィルタにおける電極指の構成例を示す概略図である。
【図１８】アポタイズ方式の電極における弾性波の回折現象を概略的に示す模式図である。
【図１９】上記の弾性波の回折により悪化する周波数特性について説明する特性図である。
【図２０】トランスバーサル型フィルタにおける電極指の構成例を示す概略図である。
【図２１】通常のドッグレッグ方式の電極により得られる周波数特性の一例を示す特性図である。
【図２２】電極指の重み付け方法の異なる電極において得られる特性の概要を示した概略図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１ 圧電基板
１２ 入力側ＩＤＴ電極
１３ 出力側ＩＤＴ電極
１５ 電極指
３１ アポタイズ領域
５０ トラック
５１ ドッグレッグ領域
５４ アポタイズ複合領域
５５ 間引き複合領域
Ｌ 開口長
Ｍ メインローブ
Ｓ サイドローブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数本の電極指を備えた入力側ＩＤＴ電極から伝搬する弾性波を多数本の電極指を備えた出力側ＩＤＴ電極にて受信するように構成され、電極指間にて励振あるいは受信される弾性波の振幅の大きさが各々の電極指間で変化するように前記入力側ＩＤＴ電極及び前記出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方の電極指に重み付けを行ったトランスバーサル型フィルタにおいて、
入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方は、アポタイズ方式により電極指の交差幅に重み付けを行ったアポタイズ領域と、弾性波の伝搬方向において前記アポタイズ領域に隣接する領域の少なくとも一方に形成され、ドッグレッグ方式により弾性波の伝搬領域を当該弾性波の伝搬方向と平行に複数の伝搬路に区画したドッグレッグ領域と、を備え、
前記複数の伝搬路の各々には、アポタイズ方式により電極指の交差幅に重み付けを行ったアポタイズ複合領域が形成されており、
前記アポタイズ領域は、電極指の重み付け量がこのアポタイズ方式により重み付けを行った入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方における最大値となるように交差幅が調整された少なくとも２本の電極指を含んでいることを特徴とするトランスバーサル型フィルタ。
【請求項２】
前記アポタイズ領域は、前記入力側ＩＤＴ電極及び前記出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方の弾性波の伝搬方向における中央領域に形成され、前記ドッグレッグ領域は、前記アポタイズ領域における弾性波の入力側及び出力側のうち少なくとも一方に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスバーサル型フィルタ。
【請求項３】
前記アポタイズ領域は、弾性波の伝搬方向における中央領域に形成され、電極指の重み付け量が中央から両側に向かってなだらかに減少するメインローブと、このメインローブの両側のいずれか一方の領域に形成され、電極指の重み付け量が中央から両側に向かってなだらかに減少するサイドローブと、を備え、
前記サイドローブの中央における電極指の重み付け量は、前記メインローブの中央における電極指の重み付け量よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のトランスバーサル型フィルタ。
【請求項４】
前記ドッグレッグ領域における前記アポタイズ領域の反対側の領域には、間引き方式により電極指の交差位置が間引かれた間引き領域が接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載のトランスバーサル型フィルタ。
【請求項５】
前記ドッグレッグ領域における前記アポタイズ領域の反対側の領域には、ドッグレッグ方式により弾性波の伝搬領域が当該弾性波の伝搬方向と平行に複数の伝搬路に区画され、当該伝搬路の各々において間引き方式により電極指の交差位置が間引かれた間引き複合領域が接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載のトランスバーサル型フィルタ。
【請求項６】
前記アポタイズ領域と前記ドッグレッグ領域との間及び前記ドッグレッグ領域と前記間引き複合領域とにおいてドッグレッグ方式により区画された伝搬路の数が異なる領域間の境界には、電極指の重み付け量がゼロの領域が介設されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載のトランスバーサル型フィルタ。
【請求項７】
前記入力側ＩＤＴ電極と前記出力側ＩＤＴ電極との間には、当該入力側ＩＤＴ電極と出力側ＩＤＴ電極との間におけるカップリングを抑えるためのシールド電極が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載のトランスバーサル型フィルタ。
【請求項１】
多数本の電極指を備えた入力側ＩＤＴ電極から伝搬する弾性波を多数本の電極指を備えた出力側ＩＤＴ電極にて受信するように構成され、電極指間にて励振あるいは受信される弾性波の振幅の大きさが各々の電極指間で変化するように前記入力側ＩＤＴ電極及び前記出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方の電極指に重み付けを行ったトランスバーサル型フィルタにおいて、
入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方は、アポタイズ方式により電極指の交差幅に重み付けを行ったアポタイズ領域と、弾性波の伝搬方向において前記アポタイズ領域に隣接する領域の少なくとも一方に形成され、ドッグレッグ方式により弾性波の伝搬領域を当該弾性波の伝搬方向と平行に複数の伝搬路に区画したドッグレッグ領域と、を備え、
前記複数の伝搬路の各々には、アポタイズ方式により電極指の交差幅に重み付けを行ったアポタイズ複合領域が形成されており、
前記アポタイズ領域は、電極指の重み付け量がこのアポタイズ方式により重み付けを行った入力側ＩＤＴ電極及び出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方における最大値となるように交差幅が調整された少なくとも２本の電極指を含んでいることを特徴とするトランスバーサル型フィルタ。
【請求項２】
前記アポタイズ領域は、前記入力側ＩＤＴ電極及び前記出力側ＩＤＴ電極の少なくとも一方の弾性波の伝搬方向における中央領域に形成され、前記ドッグレッグ領域は、前記アポタイズ領域における弾性波の入力側及び出力側のうち少なくとも一方に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスバーサル型フィルタ。
【請求項３】
前記アポタイズ領域は、弾性波の伝搬方向における中央領域に形成され、電極指の重み付け量が中央から両側に向かってなだらかに減少するメインローブと、このメインローブの両側のいずれか一方の領域に形成され、電極指の重み付け量が中央から両側に向かってなだらかに減少するサイドローブと、を備え、
前記サイドローブの中央における電極指の重み付け量は、前記メインローブの中央における電極指の重み付け量よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のトランスバーサル型フィルタ。
【請求項４】
前記ドッグレッグ領域における前記アポタイズ領域の反対側の領域には、間引き方式により電極指の交差位置が間引かれた間引き領域が接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載のトランスバーサル型フィルタ。
【請求項５】
前記ドッグレッグ領域における前記アポタイズ領域の反対側の領域には、ドッグレッグ方式により弾性波の伝搬領域が当該弾性波の伝搬方向と平行に複数の伝搬路に区画され、当該伝搬路の各々において間引き方式により電極指の交差位置が間引かれた間引き複合領域が接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載のトランスバーサル型フィルタ。
【請求項６】
前記アポタイズ領域と前記ドッグレッグ領域との間及び前記ドッグレッグ領域と前記間引き複合領域とにおいてドッグレッグ方式により区画された伝搬路の数が異なる領域間の境界には、電極指の重み付け量がゼロの領域が介設されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載のトランスバーサル型フィルタ。
【請求項７】
前記入力側ＩＤＴ電極と前記出力側ＩＤＴ電極との間には、当該入力側ＩＤＴ電極と出力側ＩＤＴ電極との間におけるカップリングを抑えるためのシールド電極が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載のトランスバーサル型フィルタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１０−１０９６１（Ｐ２０１０−１０９６１Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６６４３１（Ｐ２００８−１６６４３１）
【出願日】平成２０年６月２５日（２００８．６．２５）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２５日（２００８．６．２５）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]