ラダー型ＳＡＷフィルタ
【課題】 圧電基板上に複数のＳＡＷ共振子を配置して構成するラダー型ＳＡＷフィルタの減衰傾度を急峻にする手段を得る。
【解決手段】 圧電基板上に表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極とその両側にグレーティング反射器を配して形成するＳＡＷ共振子を、複数個配設して構成するラダー型ＳＡＷフィルタにおいて、前記ＩＤＴ電極及び前記グレーティング反射器の電極指幅ＬとスペースＳとの関係を０．５５≦Ｌ／（Ｌ＋Ｓ）≦０．７５としたラダー型ＳＡＷフィルタである。
【解決手段】 圧電基板上に表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極とその両側にグレーティング反射器を配して形成するＳＡＷ共振子を、複数個配設して構成するラダー型ＳＡＷフィルタにおいて、前記ＩＤＴ電極及び前記グレーティング反射器の電極指幅ＬとスペースＳとの関係を０．５５≦Ｌ／（Ｌ＋Ｓ）≦０．７５としたラダー型ＳＡＷフィルタである。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はラダー型ＳＡＷフィルタに関し、特に通過域近傍の減衰傾度を改善したラダー型ＳＡＷフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＳＡＷデバイスは通信分野で広く利用され、高性能、小型、量産性等の優れた特徴を有することから特に携帯電話器等に多く用いられている。携帯電話器等のＲＦ段に用いらるＳＡＷフィルタの１種に、同一圧電基板上に一端子対弾性表面波共振子（以下、ＳＡＷ共振子と称す）複数個を並、直列に配置した所謂ラダー型ＳＡＷフィルタである。ラダー型ＳＡＷフィルタの特徴は、他の電子部品に比べてＱ値の高いＳＡＷ共振子のみで構成するため、低挿入損失であると共に、急峻な減衰傾度のフィルタを実現できることから、近年、携帯電話等のＲＦフィルタとして広く用いられるようになった。
【０００３】図５は、ラダー型ＳＡＷフィルタを形成するＳＡＷ共振子１個の構成を示す電極パターンの平面図であり、圧電基板１１上に表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極１２とその両側にグレーティング反射器１３ａ、１３ｂを配置してＳＡＷ共振子を構成したものである。ＩＤＴ電極１２はそれぞれ互いに間挿し合う複数本の電極指を有する一対のくし形電極により構成され、ＩＤＴ電極１２の一方のくし形電極は入力端子とし、他方のくし形電極は出力端子として用いる。
【０００４】図５（ｂ）に示すラダー型ＳＡＷフィルタは、圧電基板１１上に表面波の伝搬方向に沿って、図５（ａ）に示すＳＡＷ共振子と同様なＳＡＷ共振子５個（１４〜１８）を互いに影響を及ぼさない距離を置いて配置し、それらを並列、直列、並列、・・と順次ラダー構造になるように信号線１９、アース電極２０及びアース線２１を用いて接続したものである。
【０００５】図５（ｂ）に示すラダー型ＳＡＷフィルタの電気的等価回路を、圧電共振子（ＳＡＷ共振子も圧電共振子の１種）を表す符号を用いて模式的に表すと、図６R>６に示すラダー型回路となる。即ち、図５（ｂ）に示した各素子のうち、ＳＡＷ共振子１４、１８は入出力端子に対し直列アームに、ＳＡＷ共振子１５、１６、１７は並列アームに接続されている。図６に示す各ＳＡＷ共振子の周波数と電気的諸定数とをフィルタ理論に従って設定し、適当に終端すれば、有極構成の帯域濾波器として機能することは良く知られている。
【０００６】ＳＡＷデバイスの改良は年々急速に進展しており、例えば特開平９−１６７９３６に開示されているように、タンタル酸リチウム（LiTaO3）基板上にラダー型ＳＡＷフィルタを形成する際の挿入損失、減衰傾度等は、基板の切断方位と電極膜厚とに大きく依存することが開示されている。即ち、電極膜厚Ｈ／λ（λは励起される表面波の波長）が０．０７≦Ｈ／λ≦０．１、基板の切断方位Ｙが３８°≦Ｙ≦４４°の条件を満たすようにラダー型ＳＡＷフィルタを形成すると、挿入損失が低損失になると共に、通過域近傍の減衰傾度が急峻なラダー型ＳＡＷフィルタが得られることが記述されている。
【０００７】図７は、圧電基板に42°Y-X LiTaO3を用い、電極にアルミニウム合金の膜厚H／λを0.08、ＩＤＴ電極対数を100対、反射器の本数をそれぞれ100本、電極指の交差幅Wを30λ、共振周波数を880ＭＨｚ帯としたＳＡＷ共振子５個を図６に示すように並直列に接続したフィルタの濾波特性をシミュレーションによりもとめた図で、フィルタ特性について阻止域を含めて図示したものＢと、通過域のみを拡大して図示したものＡが重ね書きされている。拡大したフィルタ特性のロス（Loss）は右側の縦軸に、周波数（Freq.）は下段の数値に対応している。尚、ハッチングで示すＡｓは通過域の規格を示し、Ｂｓは減衰域の規格を示している。尚、電極指幅（ライン幅）Ｌと電極指間スペースＳの寸法（以下、スペース幅と称す）とを等しく設定している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、米国のAMPS方式では９００ＭＨｚ帯の周波数を用い、送受の周波数間隔が２０ＭＨｚであり、比帯域が4.5％のＲＦフィルタが必要であるに対し、新たなPCS方式では周波数帯が１．９ＧＨｚ帯に移行したにも拘わらず送受の周波数間隔が２０ＭＨｚのままであり、ＲＦフィルタとして比帯域4.0％と狭帯域かつ通過域近傍の減衰傾度は従来のものに比べてより急峻にする必要が生じている。上記のラダー型ＳＡＷフィルタでは、新しい規格を満たすことが極めて難しいという問題があった。本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、減衰傾度を改善したラダー型ＳＡＷフィルタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明においては、ＩＤＴの電極指幅Ｌとスペース幅Ｓとの関係を吟味した結果、以下のようにすれば目的を達成し得ることを見出した。即ち、請求項１記載の発明は、圧電基板上に表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極とその両側にグレーティング反射器を配してなるＳＡＷ共振子を複数個配設して構成するラダー型ＳＡＷフィルタにおいて、ＩＤＴ電極及びグレーティング反射器の電極指幅ＬとスペースＳとの関係を０．５５≦Ｌ／（Ｌ＋Ｓ）≦０．７５としたことを特徴とするラダー型ＳＡＷフィルタである。請求項２記載の発明は、切断角度θが３８°≦θ≦４４°のタンタル酸リチウム基板を用いたことを特徴とする請求項１記載のラダー型ＳＡＷフィルタである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施の形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るラダー型ＳＡＷフィルタの構成を示す平面図であって、圧電基板１上に図５で説明したようなＳＡＷ共振子５個（ＳＡＷ共振子２〜６）を配し、リード電極７及び複数の電極パッド８ａ〜ｅを用いて、並、直列に接続してラダー型ＳＡＷフィルタを構成したものである。それぞれのＳＡＷ共振子２〜６は互いに影響を及ぼさない距離を隔して配置されている。また、電極パッド８ａと入力端子IN、電極パッド８ｂと出力端子OUTとをワイヤボンディングを用いて電気的に接続し、電極パッド８ｃ〜８ｅはそれぞれ接地してラダー型ＳＡＷフィルタを構成する。
【００１１】ラダー型ＳＡＷフィルタの挿入損失、通過域近傍の減衰傾度を改善するには、フィルタを構成しているＳＡＷ共振子の特性、例えば電気的等価抵抗Ｒ、容量比γ等を改善する必要がある。そこで発明者は、ＳＡＷ共振子の断面図の一部を示す図２のように、電極指幅（ライン幅）Lとスペース幅Sとを定義したとき、両者の和に対する電極指幅Lの比、即ちライン占有率L／(L+S)とＳＡＷ共振子の電気的等価抵抗Ｒ及び容量比γの関係を求めるべく、種々実験を重ねた。尚、同図においてλは一波長に相当し、Hは電極膜の厚みであり、一般にＳＡＷ共振子の膜厚をH／λで表現する。圧電基板に42°Y-X LiTaO3を用い、電極にアルミニウム合金の膜厚H／λを0.08、ＩＤＴ電極対数を100対、反射器の本数をそれぞれ100本、電極指の交差幅Wを30λとし、周波数は900ＭＨｚ帯とした。ライン占有率L／(L+S)を0.3から0.7まで0.1きざみで変化させ、その時の円線図と共振特性とを測定して、共振周波数fs、反共振周波数fa、容量比γ、等価抵抗Ｒ及びスプリアスを測定した。
【００１２】図２（ｂ）、（ｃ）に示した円線図及び共振特性は測定した一例であり、点αは共振周波数、点βは反共振周波数を示している。図３（ａ）、（ｂ）は、以上の測定から得られたデータを、それぞれ容量比γと電気的等価抵抗Ｒとに分け、ライン占有率L／(L+S)に対してプロットした図である。図３（ａ）から容量比γはライン占有率L／(L+S)が約0.47のとき最小値となることが分かる。また、図３（ｂ）からライン占有率の増加につれて電気的等価抵抗Ｒは概ね減少する傾向にある。
【００１３】発明者は容量比γが小さく、等価抵抗Ｒも小さいＳＡＷ共振子を用いてラダー型ＳＡＷフィルタを構成した場合に、挿入損失が小さく、通過域近傍の減衰傾度が急峻になると考え実験してきたが、容量比γが最小値よりも少し大きな値のＳＡＷ共振子を用いてラダー型ＳＡＷフィルタを構成したところ、通過域帯域幅は容量比γが最小なものと同等で、通過域近傍の減衰傾度はむしろ急峻になることを見出した。
【００１４】そこで、上記のことを確認すべく圧電基板に42°Y-X LiTaO3を用い、電極にアルミニウム合金の膜厚H／λを0.08、ＩＤＴ電極対数を100対、反射器の本数をそれぞれ100本、電極指の交差幅Wを30λ、共振周波数を880ＭＨｚ帯としたＳＡＷ共振子５個を図６のにように並直列に接続したフィルタの濾波特性を、前記のＳＡＷ共振子の容量比γ、電気的等価抵抗Ｒ等の実験値を用いて、シミュレーションによって求めた。図４は、ＳＡＷ共振子の容量比γが最小値より少し大きな値を呈するライン占有率0.7に設定した場合の濾波特性を示した図で、フィルタ特性について阻止域を含めて図示したものＢと、通過域のみを拡大して図示したものＡが重ね書きされている。拡大したフィルタ特性のロス（Loss）は右側の縦軸に、周波数（Freq.）は下段に数値に対応している。尚、ハッチングを施したＡｓは通過域の規格、Ｂｓは減衰域の規格を示したものである。図４と図７とから明らかなように、ライン占有率が0.7を用いたラダー型ＳＡＷフィルタの方が通過域近傍の減衰傾度が急峻であることが分かる。
【００１５】さらに、図４、７を詳細に検討すると最小損失から1.5dB減衰した所の通過帯域幅は両者ともほぼ同じ値を示すが、30dB減衰した所の帯域幅はライン占有率0.7を用いたラダー型ＳＡＷフィルタの方が、ライン占有率0.5のフィルタより約7％ほど狭くなっていることが分かった。即ち、ライン占有率を0.7に設定したラダー型ＳＡＷフィルタの方がライン占有率を0.5に設定したフィルタより通過域近傍の減衰傾度が急峻になるということである。さらに、容量比γ、電気的等価抵抗Ｒ等に実験値を用い、ライン占有率をパラメータにしてラダー型ＳＡＷフィルタの濾波特性をシミュレーションにより求めたところ、ライン占有率L／(L+S)が0.55≦ L／(L+S) ≦0.75の関係を満たすときにライン占有率0.5とした従来のフィルタより減衰傾度が改善されることが分かった。
【００１６】以上の説明では圧電基板上に配列したＳＡＷ共振子のＩＤＴ電極及びグレーティング反射器のライン占有率を同じ比で変化させた場合について、通過域近傍の減衰傾度が改善される関係を求めたが、ライン占有率を変化させると共振周波数も変化するため、グレーティング反射器が形成するストップバンドの中心地をフィルタの帯域幅に対して最適になるようにグレーティング反射器の波長を調整することはいうまでもない。
【００１７】また、以上の説明では、タンタル酸リチウム基板の切断角度θを42度を用いた場合について説明したが、切断角度が38°≦θ≦44°の範囲の切断角度を用いても上記と同様な結果が得られた。また、電極膜厚Ｈ／λについて0.08の場合について説明したが、この値に限ることなく0.07≦ Ｈ／λ≦0.1の範囲に設定したものについても同様な結果が得られた。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成したので、通過域近傍の減衰傾度を急峻にすることが可能となった。従って、本発明になるフィルタを1.9GHz帯の携帯電話等のＲＦフィルタに用いれば通信品質の優れた携帯電話が実現できるという優れた効果を奏す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るラダー型ＳＡＷフィルタの構成を示す平面図である。
【図２】（ａ）ライン占有率を説明する図、（ｂ）円線図、（ｃ）共振特性を示す図である。
【図３】（ａ）ライン占有率L／(L+S)と容量比γとの関係を示す図、（ｂ）ライン占有率L／(L+S)と電気的等価抵抗Ｒとの関係を示す図である。
【図４】本発明に係るラダー型ＳＡＷフィルタの濾波特性を示す図である。
【図５】（ａ）ＳＡＷ共振子の構成を示す図、（ｂ）ラダー型ＳＡＷフィルタの構成を示す図である。
【図６】ラダー型ＳＡＷフィルタの電気的等価回路である。
【図７】従来のラダー型ＳＡＷフィルタの濾波特性を示す図である。
【符号の説明】
１・・圧電基板
２、３、４、５、６・・ＳＡＷ共振子
７・・リード電極
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ・・電極パッド
L・・電極指幅（ライン幅）
S・・スペース
λ・・波長
H・・電極膜厚
α・・共振点
β・・反共振点
Ａ・・通過域特性
Ｂ・・減衰域特性
Ａｓ・・通過帯域の規格
Ｂｓ・・減衰域の規格
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はラダー型ＳＡＷフィルタに関し、特に通過域近傍の減衰傾度を改善したラダー型ＳＡＷフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＳＡＷデバイスは通信分野で広く利用され、高性能、小型、量産性等の優れた特徴を有することから特に携帯電話器等に多く用いられている。携帯電話器等のＲＦ段に用いらるＳＡＷフィルタの１種に、同一圧電基板上に一端子対弾性表面波共振子（以下、ＳＡＷ共振子と称す）複数個を並、直列に配置した所謂ラダー型ＳＡＷフィルタである。ラダー型ＳＡＷフィルタの特徴は、他の電子部品に比べてＱ値の高いＳＡＷ共振子のみで構成するため、低挿入損失であると共に、急峻な減衰傾度のフィルタを実現できることから、近年、携帯電話等のＲＦフィルタとして広く用いられるようになった。
【０００３】図５は、ラダー型ＳＡＷフィルタを形成するＳＡＷ共振子１個の構成を示す電極パターンの平面図であり、圧電基板１１上に表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極１２とその両側にグレーティング反射器１３ａ、１３ｂを配置してＳＡＷ共振子を構成したものである。ＩＤＴ電極１２はそれぞれ互いに間挿し合う複数本の電極指を有する一対のくし形電極により構成され、ＩＤＴ電極１２の一方のくし形電極は入力端子とし、他方のくし形電極は出力端子として用いる。
【０００４】図５（ｂ）に示すラダー型ＳＡＷフィルタは、圧電基板１１上に表面波の伝搬方向に沿って、図５（ａ）に示すＳＡＷ共振子と同様なＳＡＷ共振子５個（１４〜１８）を互いに影響を及ぼさない距離を置いて配置し、それらを並列、直列、並列、・・と順次ラダー構造になるように信号線１９、アース電極２０及びアース線２１を用いて接続したものである。
【０００５】図５（ｂ）に示すラダー型ＳＡＷフィルタの電気的等価回路を、圧電共振子（ＳＡＷ共振子も圧電共振子の１種）を表す符号を用いて模式的に表すと、図６R>６に示すラダー型回路となる。即ち、図５（ｂ）に示した各素子のうち、ＳＡＷ共振子１４、１８は入出力端子に対し直列アームに、ＳＡＷ共振子１５、１６、１７は並列アームに接続されている。図６に示す各ＳＡＷ共振子の周波数と電気的諸定数とをフィルタ理論に従って設定し、適当に終端すれば、有極構成の帯域濾波器として機能することは良く知られている。
【０００６】ＳＡＷデバイスの改良は年々急速に進展しており、例えば特開平９−１６７９３６に開示されているように、タンタル酸リチウム（LiTaO3）基板上にラダー型ＳＡＷフィルタを形成する際の挿入損失、減衰傾度等は、基板の切断方位と電極膜厚とに大きく依存することが開示されている。即ち、電極膜厚Ｈ／λ（λは励起される表面波の波長）が０．０７≦Ｈ／λ≦０．１、基板の切断方位Ｙが３８°≦Ｙ≦４４°の条件を満たすようにラダー型ＳＡＷフィルタを形成すると、挿入損失が低損失になると共に、通過域近傍の減衰傾度が急峻なラダー型ＳＡＷフィルタが得られることが記述されている。
【０００７】図７は、圧電基板に42°Y-X LiTaO3を用い、電極にアルミニウム合金の膜厚H／λを0.08、ＩＤＴ電極対数を100対、反射器の本数をそれぞれ100本、電極指の交差幅Wを30λ、共振周波数を880ＭＨｚ帯としたＳＡＷ共振子５個を図６に示すように並直列に接続したフィルタの濾波特性をシミュレーションによりもとめた図で、フィルタ特性について阻止域を含めて図示したものＢと、通過域のみを拡大して図示したものＡが重ね書きされている。拡大したフィルタ特性のロス（Loss）は右側の縦軸に、周波数（Freq.）は下段の数値に対応している。尚、ハッチングで示すＡｓは通過域の規格を示し、Ｂｓは減衰域の規格を示している。尚、電極指幅（ライン幅）Ｌと電極指間スペースＳの寸法（以下、スペース幅と称す）とを等しく設定している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、米国のAMPS方式では９００ＭＨｚ帯の周波数を用い、送受の周波数間隔が２０ＭＨｚであり、比帯域が4.5％のＲＦフィルタが必要であるに対し、新たなPCS方式では周波数帯が１．９ＧＨｚ帯に移行したにも拘わらず送受の周波数間隔が２０ＭＨｚのままであり、ＲＦフィルタとして比帯域4.0％と狭帯域かつ通過域近傍の減衰傾度は従来のものに比べてより急峻にする必要が生じている。上記のラダー型ＳＡＷフィルタでは、新しい規格を満たすことが極めて難しいという問題があった。本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、減衰傾度を改善したラダー型ＳＡＷフィルタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明においては、ＩＤＴの電極指幅Ｌとスペース幅Ｓとの関係を吟味した結果、以下のようにすれば目的を達成し得ることを見出した。即ち、請求項１記載の発明は、圧電基板上に表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極とその両側にグレーティング反射器を配してなるＳＡＷ共振子を複数個配設して構成するラダー型ＳＡＷフィルタにおいて、ＩＤＴ電極及びグレーティング反射器の電極指幅ＬとスペースＳとの関係を０．５５≦Ｌ／（Ｌ＋Ｓ）≦０．７５としたことを特徴とするラダー型ＳＡＷフィルタである。請求項２記載の発明は、切断角度θが３８°≦θ≦４４°のタンタル酸リチウム基板を用いたことを特徴とする請求項１記載のラダー型ＳＡＷフィルタである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施の形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るラダー型ＳＡＷフィルタの構成を示す平面図であって、圧電基板１上に図５で説明したようなＳＡＷ共振子５個（ＳＡＷ共振子２〜６）を配し、リード電極７及び複数の電極パッド８ａ〜ｅを用いて、並、直列に接続してラダー型ＳＡＷフィルタを構成したものである。それぞれのＳＡＷ共振子２〜６は互いに影響を及ぼさない距離を隔して配置されている。また、電極パッド８ａと入力端子IN、電極パッド８ｂと出力端子OUTとをワイヤボンディングを用いて電気的に接続し、電極パッド８ｃ〜８ｅはそれぞれ接地してラダー型ＳＡＷフィルタを構成する。
【００１１】ラダー型ＳＡＷフィルタの挿入損失、通過域近傍の減衰傾度を改善するには、フィルタを構成しているＳＡＷ共振子の特性、例えば電気的等価抵抗Ｒ、容量比γ等を改善する必要がある。そこで発明者は、ＳＡＷ共振子の断面図の一部を示す図２のように、電極指幅（ライン幅）Lとスペース幅Sとを定義したとき、両者の和に対する電極指幅Lの比、即ちライン占有率L／(L+S)とＳＡＷ共振子の電気的等価抵抗Ｒ及び容量比γの関係を求めるべく、種々実験を重ねた。尚、同図においてλは一波長に相当し、Hは電極膜の厚みであり、一般にＳＡＷ共振子の膜厚をH／λで表現する。圧電基板に42°Y-X LiTaO3を用い、電極にアルミニウム合金の膜厚H／λを0.08、ＩＤＴ電極対数を100対、反射器の本数をそれぞれ100本、電極指の交差幅Wを30λとし、周波数は900ＭＨｚ帯とした。ライン占有率L／(L+S)を0.3から0.7まで0.1きざみで変化させ、その時の円線図と共振特性とを測定して、共振周波数fs、反共振周波数fa、容量比γ、等価抵抗Ｒ及びスプリアスを測定した。
【００１２】図２（ｂ）、（ｃ）に示した円線図及び共振特性は測定した一例であり、点αは共振周波数、点βは反共振周波数を示している。図３（ａ）、（ｂ）は、以上の測定から得られたデータを、それぞれ容量比γと電気的等価抵抗Ｒとに分け、ライン占有率L／(L+S)に対してプロットした図である。図３（ａ）から容量比γはライン占有率L／(L+S)が約0.47のとき最小値となることが分かる。また、図３（ｂ）からライン占有率の増加につれて電気的等価抵抗Ｒは概ね減少する傾向にある。
【００１３】発明者は容量比γが小さく、等価抵抗Ｒも小さいＳＡＷ共振子を用いてラダー型ＳＡＷフィルタを構成した場合に、挿入損失が小さく、通過域近傍の減衰傾度が急峻になると考え実験してきたが、容量比γが最小値よりも少し大きな値のＳＡＷ共振子を用いてラダー型ＳＡＷフィルタを構成したところ、通過域帯域幅は容量比γが最小なものと同等で、通過域近傍の減衰傾度はむしろ急峻になることを見出した。
【００１４】そこで、上記のことを確認すべく圧電基板に42°Y-X LiTaO3を用い、電極にアルミニウム合金の膜厚H／λを0.08、ＩＤＴ電極対数を100対、反射器の本数をそれぞれ100本、電極指の交差幅Wを30λ、共振周波数を880ＭＨｚ帯としたＳＡＷ共振子５個を図６のにように並直列に接続したフィルタの濾波特性を、前記のＳＡＷ共振子の容量比γ、電気的等価抵抗Ｒ等の実験値を用いて、シミュレーションによって求めた。図４は、ＳＡＷ共振子の容量比γが最小値より少し大きな値を呈するライン占有率0.7に設定した場合の濾波特性を示した図で、フィルタ特性について阻止域を含めて図示したものＢと、通過域のみを拡大して図示したものＡが重ね書きされている。拡大したフィルタ特性のロス（Loss）は右側の縦軸に、周波数（Freq.）は下段に数値に対応している。尚、ハッチングを施したＡｓは通過域の規格、Ｂｓは減衰域の規格を示したものである。図４と図７とから明らかなように、ライン占有率が0.7を用いたラダー型ＳＡＷフィルタの方が通過域近傍の減衰傾度が急峻であることが分かる。
【００１５】さらに、図４、７を詳細に検討すると最小損失から1.5dB減衰した所の通過帯域幅は両者ともほぼ同じ値を示すが、30dB減衰した所の帯域幅はライン占有率0.7を用いたラダー型ＳＡＷフィルタの方が、ライン占有率0.5のフィルタより約7％ほど狭くなっていることが分かった。即ち、ライン占有率を0.7に設定したラダー型ＳＡＷフィルタの方がライン占有率を0.5に設定したフィルタより通過域近傍の減衰傾度が急峻になるということである。さらに、容量比γ、電気的等価抵抗Ｒ等に実験値を用い、ライン占有率をパラメータにしてラダー型ＳＡＷフィルタの濾波特性をシミュレーションにより求めたところ、ライン占有率L／(L+S)が0.55≦ L／(L+S) ≦0.75の関係を満たすときにライン占有率0.5とした従来のフィルタより減衰傾度が改善されることが分かった。
【００１６】以上の説明では圧電基板上に配列したＳＡＷ共振子のＩＤＴ電極及びグレーティング反射器のライン占有率を同じ比で変化させた場合について、通過域近傍の減衰傾度が改善される関係を求めたが、ライン占有率を変化させると共振周波数も変化するため、グレーティング反射器が形成するストップバンドの中心地をフィルタの帯域幅に対して最適になるようにグレーティング反射器の波長を調整することはいうまでもない。
【００１７】また、以上の説明では、タンタル酸リチウム基板の切断角度θを42度を用いた場合について説明したが、切断角度が38°≦θ≦44°の範囲の切断角度を用いても上記と同様な結果が得られた。また、電極膜厚Ｈ／λについて0.08の場合について説明したが、この値に限ることなく0.07≦ Ｈ／λ≦0.1の範囲に設定したものについても同様な結果が得られた。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成したので、通過域近傍の減衰傾度を急峻にすることが可能となった。従って、本発明になるフィルタを1.9GHz帯の携帯電話等のＲＦフィルタに用いれば通信品質の優れた携帯電話が実現できるという優れた効果を奏す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るラダー型ＳＡＷフィルタの構成を示す平面図である。
【図２】（ａ）ライン占有率を説明する図、（ｂ）円線図、（ｃ）共振特性を示す図である。
【図３】（ａ）ライン占有率L／(L+S)と容量比γとの関係を示す図、（ｂ）ライン占有率L／(L+S)と電気的等価抵抗Ｒとの関係を示す図である。
【図４】本発明に係るラダー型ＳＡＷフィルタの濾波特性を示す図である。
【図５】（ａ）ＳＡＷ共振子の構成を示す図、（ｂ）ラダー型ＳＡＷフィルタの構成を示す図である。
【図６】ラダー型ＳＡＷフィルタの電気的等価回路である。
【図７】従来のラダー型ＳＡＷフィルタの濾波特性を示す図である。
【符号の説明】
１・・圧電基板
２、３、４、５、６・・ＳＡＷ共振子
７・・リード電極
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ・・電極パッド
L・・電極指幅（ライン幅）
S・・スペース
λ・・波長
H・・電極膜厚
α・・共振点
β・・反共振点
Ａ・・通過域特性
Ｂ・・減衰域特性
Ａｓ・・通過帯域の規格
Ｂｓ・・減衰域の規格
【特許請求の範囲】
【請求項１】 タンタル酸リチウム基板上に表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極とその両側にグレーティング反射器を配してなるＳＡＷ共振子を複数個配設して構成するラダー型ＳＡＷフィルタにおいて、前記ＩＤＴ電極及び前記グレーティング反射器の電極指幅ＬとスペースＳとの関係を０．５５≦Ｌ／（Ｌ＋Ｓ）≦０．７５としたことを特徴とするラダー型ＳＡＷフィルタ。
【請求項２】 切断角度θが３８°≦θ≦４４°のタンタル酸リチウム基板を用いたことを特徴とする請求項１記載のラダー型ＳＡＷフィルタ。
【請求項１】 タンタル酸リチウム基板上に表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極とその両側にグレーティング反射器を配してなるＳＡＷ共振子を複数個配設して構成するラダー型ＳＡＷフィルタにおいて、前記ＩＤＴ電極及び前記グレーティング反射器の電極指幅ＬとスペースＳとの関係を０．５５≦Ｌ／（Ｌ＋Ｓ）≦０．７５としたことを特徴とするラダー型ＳＡＷフィルタ。
【請求項２】 切断角度θが３８°≦θ≦４４°のタンタル酸リチウム基板を用いたことを特徴とする請求項１記載のラダー型ＳＡＷフィルタ。
【図１】
【図６】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【図７】
【図６】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【図７】
【公開番号】特開２０００−１５１３５５（Ｐ２０００−１５１３５５Ａ）
【公開日】平成１２年５月３０日（２０００．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−３１４２４１
【出願日】平成１０年１１月５日（１９９８．１１．５）
【出願人】（０００００３１０４）東洋通信機株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年５月３０日（２０００．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年１１月５日（１９９８．１１．５）
【出願人】（０００００３１０４）東洋通信機株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
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