弾性波フィルタ装置及びこれを用いたデュプレクサ及び電子機器
【課題】本発明は、弾性波フィルタ装置及びこれを用いたデュプレクサ及び電子機器の帯域高域部分の挿入損失劣化を低減させることを目的とする。
【解決手段】この目的を達成するために、本発明の弾性波フィルタ装置１０は、第１の弾性波フィルタ１５と第２の弾性波フィルタ１６とを備え、第１の弾性波フィルタ１５は、第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａと第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅとを備え、第１の不平衡信号入力部１５ｂ及び第２の不平衡信号入力部１５ｆは入力部１２と電気的に接続され、第１の平衡信号出力部１５ｃ及び第３の平衡信号出力部１５ｇは入出力部１３ａと電気的に接続され、第２の平衡信号出力部１５ｄ及び第４の平衡信号出力部１５ｈは入出力部１３ｂと電気的に接続される。
【解決手段】この目的を達成するために、本発明の弾性波フィルタ装置１０は、第１の弾性波フィルタ１５と第２の弾性波フィルタ１６とを備え、第１の弾性波フィルタ１５は、第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａと第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅとを備え、第１の不平衡信号入力部１５ｂ及び第２の不平衡信号入力部１５ｆは入力部１２と電気的に接続され、第１の平衡信号出力部１５ｃ及び第３の平衡信号出力部１５ｇは入出力部１３ａと電気的に接続され、第２の平衡信号出力部１５ｄ及び第４の平衡信号出力部１５ｈは入出力部１３ｂと電気的に接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等に用いられる弾性波フィルタ装置及びこれを用いたデュプレクサ及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の弾性波フィルタ装置は、図１２に示すごとく、入力部２と、入出力部３ａ、３ｂと、出力部４ａ、４ｂと、入力部２から不平衡信号が入力されて入出力部３ａ、３ｂに平衡信号を出力する第１の弾性波フィルタ５と、入出力部３ａ、３ｂから平衡信号が入力されて出力部４ａ、４ｂに平衡信号を出力する第２の弾性波フィルタ６とを備えていた。
【０００３】
また、第１の弾性波フィルタ５及び第２の弾性波フィルタ６は圧電基板１上に形成されていた。
【０００４】
また、第１の弾性波フィルタ５は、第１の不平衡信号入力部５ｂと第１の平衡信号出力部５ｃと第２の平衡信号出力部５ｄとを有する第１の縦結合型弾性波フィルタ５ａと、第２の不平衡信号入力部５ｆと第３の平衡信号出力部５ｇと第４の平衡信号出力部５ｈとを有する第２の縦結合型弾性波フィルタ５ｅとを備えていた。
【０００５】
第１の平衡信号出力部５ｃと第２の平衡信号出力部５ｄからは互いに同位相（位相差が略０°）の信号が入出力され、第３の平衡信号出力部５ｇと第４の平衡信号出力部５ｈからは互いに同位相の信号が入出力されていた。また、第１の平衡信号出力部５ｃ及び第２の平衡信号出力部５ｄから出力される信号と、第３の平衡信号出力部５ｇ及び第４の平衡信号出力部５ｈから出力される信号とは互いに逆位相（位相差が略１８０°）であった。
【０００６】
この弾性波フィルタ装置において、第１の平衡信号出力部５ｃと第２の平衡信号出力部５ｄとが結線されて入出力部３ａに電気的に接続されていた。また、第３の平衡信号出力部５ｇと第４の平衡信号出力部５ｈとが結線されて入出力部３ｂに電気的に接続されていた。
【０００７】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３１４３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の弾性波フィルタ装置は、帯域高域部分の挿入損失劣化が大きいことが問題となっていた。
【００１０】
図１３は、従来の弾性波フィルタ装置における第１の弾性波フィルタ５の通過帯域特性を示す図である。このように、初段に位置する第１の弾性波フィルタ５において、所望の通過帯域ＰＢ０における高域部分にスプリアスＳが発生する。その結果として、従来の弾性波フィルタ装置の挿入損失劣化が大きくなっていた。
【００１１】
そこで、本発明の弾性波フィルタ装置は、スプリアスの発生を抑制し、挿入損失劣化を低減することができる弾性波フィルタ装置ならびにこれを用いたデュプレクサ及び電子機器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明の弾性波フィルタ装置は、入力部と、１対の入出力部と、入力部から不平衡信号が入力されて１対の入出力部に平衡信号を出力する第１の弾性波フィルタと、１対の入出力部から平衡信号が入力される第２の弾性波フィルタとを備えた弾性波フィルタ装置であって、第１の弾性波フィルタは、第１の不平衡信号入力部と第１の平衡信号出力部と第２の平衡信号出力部とを有する第１の縦結合型弾性波フィルタと、第２の不平衡信号入力部と第３の平衡信号出力部と第４の平衡信号出力部とを有する第２の縦結合型弾性波フィルタとを備え、第１の不平衡信号入力部及び第２の不平衡信号入力部は入力部と電気的に接続され、第１の平衡信号出力部及び第３の平衡信号出力部は１対の入出力部の一方と電気的に接続され、第２の平衡信号出力部及び第４の平衡信号出力部は１対の入出力部の他方と電気的に接続された構成とする。
【００１３】
この構成により、スプリアスの発生を抑制し、挿入損失劣化を低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の弾性波フィルタ装置は、スプリアスの発生を抑制し、挿入損失劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１における弾性波フィルタ装置の説明図
【図２】実施の形態１における第１の弾性波フィルタの通過特性を示す図
【図３】実施の形態１における弾性波フィルタ装置の通過特性を示す図
【図４】実施の形態１における弾性波フィルタ装置、およびこの弾性波フィルタ装置を用いた受信フィルタ及びデュプレクサの説明図
【図５】実施の形態１における弾性波フィルタ装置の説明図
【図６】実施の形態１における弾性波フィルタ装置の説明図
【図７】実施の形態１における弾性波フィルタ装置の説明図
【図８】実施の形態２における第１の弾性波フィルタの説明図
【図９】実施の形態２におけるキャパシタンス成分を設けた部分の具体的な構成上面図
【図１０】実施の形態２におけるキャパシタンス成分を設けた部分の要部斜視図
【図１１】実施の形態３における第１の弾性波フィルタの説明図
【図１２】従来の弾性波フィルタ装置の説明図
【図１３】従来の第１の弾性波フィルタの通過特性を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明はこれら実施の形態によって限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
本実施の形態の弾性波フィルタ装置１０は、図１に示すごとく、入力部１２と、第１の弾性波フィルタ１５と、１対の入出力部１３ａ、１３ｂと、第２の弾性波フィルタ１６と、１対の出力部１４ａ、１４ｂとを備えている。
【００１８】
第１の弾性波フィルタ１５は、入力部１２から不平衡信号が入力されて１対の入出力部１３ａ、１３ｂに平衡信号を出力する。第１の弾性波フィルタ１５は、第１の不平衡信号入力部１５ｂと第１の平衡信号出力部１５ｃと第２の平衡信号出力部１５ｄとを有する第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａと、第２の不平衡信号入力部１５ｆと第３の平衡信号出力部１５ｇと第４の平衡信号出力部１５ｈとを有する第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅとを備えている。
【００１９】
また、第１の不平衡信号入力部１５ｂ及び第２の不平衡信号入力部１５ｆは入力部１２と電気的に接続されている。第１の平衡信号出力部１５ｃと第３の平衡信号出力部１５ｇとは接続点１５ｉを介して入出力部１３ａと電気的に接続されている。第２の平衡信号出力部１５ｄと第４の平衡信号出力部１５ｈとは接続点１５ｊを介して入出力部１３ｂと電気的に接続されている。
【００２０】
ここで、入出力部１３ａからの入出力信号の位相は入出力部１３ｂからの入出力信号の位相に対して１８０°ずれた逆位相の構成としている。なお、実際には、設計精度やばらつきを考慮すると、入出力部１３ａと入出力部１３ｂの入出力信号の位相差は１８０°±１０°程度の幅を有する。
【００２１】
さらに、第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａは、ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇを有する。ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇの弾性波伝搬方向の両側にはグレーティング型の反射器１７ａ、１７ｂを有している。
【００２２】
同様に、第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅは、ＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇを有する。ＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇの弾性波伝搬方向の両側にはグレーティング型の反射器１８ａ、１８ｂを有している。
【００２３】
ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｅ、１７ｇの一端は、第１の不平衡信号入力部１５ｂに電気的に接続されると共に、その他端はグランドに接続されている。同様に、ＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｅ、１８ｇの一端は第２の不平衡信号入力部１５ｆに電気的に接続されると共に、その他端はグランドに接続されている。
【００２４】
すなわち、ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｅ、１７ｇは、それぞれ、第１の不平衡信号入力部１５ｂに電気的に接続された櫛歯電極指と、グランドに接続された櫛歯電極指とが交差するように対向配置されている。同様に、ＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｅ、１８ｇは、それぞれ、第２の不平衡信号入力部１５ｆに電気的に接続された櫛歯電極指と、グランドに接続された櫛歯電極指が交差するように対向配置されている。
【００２５】
ＩＤＴ電極１７ｄの一端はグランドに接続されると共に、その他端は第１の平衡信号出力部１５ｃに電気的に接続されている。ＩＤＴ電極１８ｄの一端はグランドに接続されると共に、その他端は第３の平衡信号出力部１５ｇに電気的に接続されている。また、上述の通り、第１の平衡信号出力部１５ｃと第３の平衡信号出力部１５ｇとは接続点１５ｉを介して入出力部１３ａと電気的に接続されている。
【００２６】
一方、ＩＤＴ電極１７ｆの一端はグランドに接続されると共に、その他端は第２の平衡信号出力部１５ｄに電気的に接続されている。ＩＤＴ電極１８ｆの一端はグランドに接続されると共に、その他端は第４の平衡信号出力部１５ｈに電気的に接続されている。また、上述の通り、第２の平衡信号出力部１５ｄと第４の平衡信号出力部１５ｈとは接続点１５ｊを介して入出力部１３ｂと電気的に接続されている。
【００２７】
すなわち、ＩＤＴ電極１７ｄ、１７ｆ、１８ｄ、１８ｆは、それぞれ、第１、第２、第３、第４の平衡信号出力部１５ｃ、１５ｄ、１５ｇ、１５ｈと電気的に接続された櫛歯電極指と、グランドと接続された櫛歯電極指が交差するように対向配置されている。
【００２８】
このように第１の弾性波フィルタ１５を構成することにより、第１の平衡信号出力部１５ｃからの出力される信号の位相と第２の平衡信号出力部１５ｄから出力される信号の位相とを逆位相にすることができる。さらに、第３の平衡信号出力部１５ｇから出力される信号の位相と第４の平衡信号出力部１５ｈから出力される信号の位相とを逆位相にすることができる。また、第１の平衡信号出力部１５ｃから出力される信号の位相と第３の平衡信号出力部１５ｇから出力される信号の位相とを同位相にすることができる。さらに、第２の平衡信号出力部１５ｄから出力される信号の位相と第４の平衡信号出力部１５ｈから出力される信号の位相とを同位相にすることができる。
【００２９】
この構成により、入出力部１３ａからの入出力信号の位相と入出力部１３ｂからの入出力信号の位相とを逆位相とすることができる。
【００３０】
第２の弾性波フィルタ１６は、１対の入出力部１３ａ、１３ｂから平衡信号が入力されて１対の出力部１４ａ、１４ｂに平衡信号を出力する。第２の弾性波フィルタ１６は、１対の平衡信号入力部１６ｂ、１６ｃと１対の平衡信号出力部１６ｄ、１６ｅとを有する第３の縦結合型弾性波フィルタ１６ａを備えている。第２の弾性波フィルタ１６は、ＩＤＴ電極１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｇ、１９ｈを有し、これらのＩＤＴ電極１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｇ、１９ｈの弾性波伝搬方向の両側にはグレーティング型の反射器１９ａ、１９ｂを有している。
【００３１】
また、１対の平衡信号入力部１６ｂ、１６ｃはそれぞれ１対の入出力部１３ａ、１３ｂと電気的に接続されている。１対の平衡信号出力部１６ｄ、１６ｅはそれぞれ１対の出力部１４ａ、１４ｂと電気的に接続されている。
【００３２】
このような構成の弾性波フィルタ装置１０により、所望の帯域における高域部のスプリアスを抑制し、挿入損失劣化を低減させることができる。
【００３３】
図２は第１の弾性波フィルタ１５の通過特性を示す図である。横軸に周波数を、縦軸にその周波数におけるフィルタの通過特性を示している。
【００３４】
図２において、第１の弾性波フィルタ１５の特性２０１と、従来の弾性波フィルタ装置における第１の弾性波フィルタ５の特性２０２とを示している。
【００３５】
図２に示すように、所望の通過帯域ＰＢが２．１１ＧＨｚ〜２．１７ＧＨｚの周波数範囲において、本実施の形態の特性２０１（太線）は、その高域部におけるスプリアスＳが抑制され、挿入損失劣化が低減されていることがわかる。具体的には、高域部である２．１７ＧＨｚの挿入損失が従来の特性２０２（細線）では１．８ｄＢであるのに対し、本実施の形態の特性２０１によれば１．４ｄＢにまで改善されていることがわかる。
【００３６】
図２に示す特性を有する第１の弾性波フィルタ１５に対して、第２の弾性波フィルタ１６とを縦列に接続した弾性波フィルタ装置１０は、帯域外の減衰特性を改善することができる。
【００３７】
図３は、弾性波フィルタ装置１０の通過特性を示す図である。図３において、弾性波フィルタ装置１０の特性３０１と、第１の弾性波フィルタ１５の特性３０２とを示している。
【００３８】
図３に示すように、所望の阻止帯域ＥＢである１．９２ＧＨｚ〜１．９８ＧＨｚの周波数範囲において、弾性波フィルタ装置１０の特性３０１は、第１の弾性波フィルタ１５の特性３０２と比べて十分に減衰特性を確保できていることがわかる。
【００３９】
このように、本実施の形態における弾性波フィルタ装置１０は、所望の帯域ＰＢにおける高域部のスプリアスを抑制し、挿入損失劣化を低減させるとともに、所望の阻止帯域ＥＢにおける減衰特性を確保することができる。
【００４０】
なお、第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａが有する各ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇにおける最外端の電極指の極性と、第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅが有する各ＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇの最外端の電極指の極性とを同じにすることが望ましい。これは、第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａが有する各ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇの櫛歯電極の組み合わせ方と、第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅが有する各ＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇの櫛歯電極の組み合わせ方を同一とすることにより実現することができる。これにより、第１の平衡信号出力部１５ｃから出力される信号と第３の平衡信号出力部１５ｇから出力される信号を同位相とすることができ、第２の平衡信号出力部１５ｄから出力される信号と第４の平衡信号出力部１５ｈから出力される信号とを同位相とすることができる。このように第１の弾性波フィルタ１５を構成することにより、本実施の形態における弾性波フィルタ装置１０を容易に実現することが可能となる。
【００４１】
なお、図１に示した圧電基板１１には、ＹカットＸ伝播ＬｉＮｂＯ3基板や、その他のカット角を有するＬｉＮｂＯ3基板、ＬｉＴａＯ3基板、水晶などの圧電性を有する圧電基板を用いることができる。
【００４２】
また、圧電基板１１上に形成するＩＤＴ電極や反射器は、アルミニウム、銅、銀、金、チタン、タングステン、白金、クロム、モリブデンの少なくとも一種からなる単体金属、又はこれらを主成分とする合金又はそれらの金属が積層された構成である。
【００４３】
なお、第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａの交差幅Ｌ１を、第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅの交差幅Ｌ２よりも大きくすることにより、横モードスプリアスの発生周波数を効果的に分散させることができる。
【００４４】
なお、図１に示した弾性波フィルタ装置１０において、第１、第２、第３の縦結合型弾性波フィルタ１５ａ、１５ｅ、１６ａは、いずれも弾性波伝播方向に沿って配置された５個のＩＤＴ電極を有する構成としたが、ＩＤＴ電極の数はこれに限定されない。
【００４５】
図４は、３個のＩＤＴ電極を有する縦結合型弾性波フィルタを用いた弾性波フィルタ装置４０、およびこの弾性波フィルタ装置４０を用いた受信フィルタ４２及びデュプレクサ４４の説明図である。
【００４６】
図４において、弾性波フィルタ装置４０は、第１、第２の縦結合型弾性波フィルタ４５ａ、４５ｂを有する第１の弾性波フィルタ４５と、第３の縦結合型弾性波フィルタ４６ａを有する第２の弾性波フィルタ４６を備えている。
【００４７】
第１の縦結合型弾性波フィルタ４５ａは、３個のＩＤＴ電極４７ｃ、４７ｄ、４７ｅを有し、これらのＩＤＴ電極４７ｃ、４７ｄ、４７ｅの弾性波伝搬方向の両側にはグレーティング型の反射器４７ａ、４７ｂを有している。また、第２の縦結合型弾性波フィルタ４５ｂは、３個のＩＤＴ電極４８ｃ、４８ｄ、４８ｅを有し、これらのＩＤＴ電極４８ｃ、４８ｄ、４８ｅの弾性波伝搬方向の両側にはグレーティング型の反射器４８ａ、４８ｂを有している。第３の縦結合型弾性波フィルタ４６ａは、図１の弾性波フィルタ装置１０における第３の縦結合型弾性波フィルタ１６ａと同じ構成としている。この構成により、弾性波フィルタ装置４０を小型に形成することができる。
【００４８】
また、弾性波フィルタ装置４０の前段に共振器４１を設けて受信フィルタ４２を構成している。この受信フィルタ４２は、アンテナ４９から入力された不平衡信号を濾波するとともに、１対の平衡信号に変換して１対の出力部４４ａ、４４ｂから出力している。これにより、所望の帯域における高域部のスプリアスを抑制し、挿入損失劣化を低減させた受信フィルタを構成することができる。
【００４９】
また、受信フィルタ４２と送信フィルタ４３とを組み合わせることにより、デュプレクサ４４を構成している。このデュプレクサ４４は、アンテナ４９から入力された信号を受信フィルタ４２で濾波して１対の出力部４４ａ、４４ｂから出力するとともに、入力部４４ｃから入力された信号を送信フィルタ４３で濾波してアンテナ４９に出力することができる。送信フィルタ４３は、例えば、複数の共振器を梯子状に接続したラダー型フィルタを用いることができる。
【００５０】
また、図１の弾性波フィルタ装置１０において、入出力部１３ａからの入出力信号の位相と入出力部１３ｂからの入出力信号の位相とを逆位相となる構成とした。しかし、入出力信号の位相を同位相となる構成としてもよい。この構成により、入出力部１３ａに接続される配線と入出力部１３ｂに接続される配線とがクロスする部分の寄生容量成分を小さくすることができる。
【００５１】
図５は、入出力部からの入出力信号の位相とが同位相となる構成の一例である弾性波フィルタ装置５０の説明図である。
【００５２】
図５の（ａ）に示す弾性波フィルタ装置５０は、第１、第２の縦結合型弾性波フィルタ５５ａ、５５ｂを有する第１の弾性波フィルタ５５と、第３の縦結合型弾性波フィルタ５６ａを有する第２の弾性波フィルタ５６を備えている。
【００５３】
図４に示した弾性波フィルタ装置４０との違いは以下の点である。すなわち、ＩＤＴ電極５７ｅのグランドに接続された櫛歯電極指が、ＩＤＴ電極５７ｄのグランドに接続された櫛歯電極指と隣接して形成されており、同様に、ＩＤＴ電極５８ｅのグランドに接続された櫛歯電極指が、ＩＤＴ電極５８ｄのグランドに接続された櫛歯電極指と隣接して形成されている。また、ＩＤＴ電極５９ｇのグランドに接続された櫛歯電極指が、ＩＤＴ電極５９ｆ及びＩＤＴ電極５９ｈの出力部４４ｂに接続された櫛歯電極指と隣接して形成されている。
【００５４】
この構成により、入出力部５３ａからの入出力信号の位相と入出力部５３ｂからの入出力信号の位相とを同位相とするとともに、出力部４４ａから出力される信号の位相と出力部４４ｂから出力される信号の位相とを逆位相とすることができる。
【００５５】
また、図５の（ｂ）に示す弾性波フィルタ装置５０ｂは、図５の（ａ）における第３の縦結合型弾性波フィルタ５６ａに対して、櫛歯電極の組み合わせ方を反転した第３の縦結合型弾性波フィルタ５６ｂとした構成である。このように第３の縦結合型弾性波フィルタ５６ｂを構成することにより、インピーダンス整合をとり易くなる。
【００５６】
また、図６は、不平衡信号を出力する構成の一例である弾性波フィルタ装置６０の説明図である。図６に示すように、第１の弾性波フィルタ５５と第２の弾性波フィルタ４６を組み合わせることにより、入出力部５３ａからの入出力信号の位相と入出力部５３ｂからの入出力信号の位相とを同位相とするとともに、出力部６４ａから不平衡信号を出力させることができる。この構成により、所望の帯域における高域部のスプリアスを抑制し、挿入損失劣化を低減させた不平衡出力型の弾性波フィルタ装置とすることができる。
【００５７】
また、図７は、第１の弾性波フィルタの出力配線に加え、第２の弾性波フィルタの出力配線もクロスさせる構成の一例である弾性波フィルタ装置７０の説明図である。図７に示す如く、弾性波フィルタ装置７０は、第１の弾性波フィルタ７５において、第１の縦結合型弾性波フィルタ７５ａからの１対の平衡出力と、第２の縦結合型弾性波フィルタ７５ｂから１対の平衡出力とをクロスするように接続して１対の入出力部７３ａ、７３ｂに接続している。また、第２の弾性波フィルタ７６において、第３の縦結合型弾性波フィルタ７６ａが有する４つの出力７６ｂ、７６ｃ、７６ｄ、７６ｅのうち、出力７６ｂと７６ｄとを結合して出力部７４ａに接続し、出力７６ｃと７６ｅとを結合して出力部７４ｂに接続している。この構成により、さらに所望の帯域における高域部のスプリアスを抑制し、挿入損失劣化を低減させることができる。
【００５８】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２における弾性波フィルタ装置が備える第１の弾性波フィルタ８５の説明図である。図８において、弾性波フィルタ装置における入力部１２、第１の弾性波フィルタ８５及び入出力部１３ａ、１３ｂのみを図示し、第２の弾性波フィルタ１６及び１対の出力部１４ａ、１４ｂは図示を省略している。第１の弾性波フィルタ８５は、実施の形態１の第１の弾性波フィルタ１５に対して、接続点１５ｉと第３の平衡信号出力部１５ｇとを接続する配線と、接続点１５ｊと第２の平衡信号出力部１５ｄとを接続する配線との間にキャパシタンス成分８１を設けている。なお、この構成に限らず、図１に示すような第２の弾性波フィルタ１６に対して、平衡信号出力部１６ｄと出力部１４ａとを接続する配線と、平衡信号出力部１６ｅと出力部１４ｂとを接続する配線との間にキャパシタンス成分を設けてもよい。
【００５９】
図８に示す構成は、例えば、図９、図１０に具体的に示すようにして得られる。図９は図８のキャパシタンス成分８１を設けた部分の具体的な構成上面図であり、図１０はその要部斜視図である。すなわち、第１の配線９１と第２の配線９２とを圧電基板１１上にて交差させる。第１の配線９１と第２の配線９２との間には誘電体膜９３を形成する。この構成により、図８に示す如く、接続点１５ｉと第３の平衡信号出力部１５ｇとを接続する配線と、接続点１５ｊと第２の平衡信号出力部１５ｄとを接続する配線との間にキャパシタンス成分８１を設けることができる。
【００６０】
このような構成とすることにより、１対の入出力部１３ａ、１３ｂから見たインピーダンスを整合させることができる。
【００６１】
なお、誘電体膜９３としては酸化ケイ素膜を用いることが望ましい。酸化ケイ素膜は、低温で製造することができるので、素子へのダメージを回避することができる。これと共に、精度良く、膜質の良い、厚み制御の容易な誘電体膜９３を得ることができる。
【００６２】
さらに、誘電体膜９３が第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａおよび第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅの内少なくとも一方の上面を覆う構成にする。さらに、第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａおよび第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅの内少なくとも一方に対する機能膜として作用する構成とすることが望ましい。
【００６３】
例えば、具体的には、第１の配線９１と第２の配線９２との間に介在する誘電体膜９３により、ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、および／またはＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇを覆う構成としそれらの機能膜として作用する構成とする。
【００６４】
すなわち、例えば、これらのＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇ上に、例えば、酸化ケイ素からなる機能膜を形成することにより、ＩＤＴ電極の保護膜とすることができる。これとともに、共振周波数付近に発生する不要なスプリアスを低減し、さらに周波数温度特性を改善することができる。この機能膜を、ＩＤＴ電極とは異なる位置に存在する第１の配線９１と第２の配線９２との間へも拡大して形成することにより、機能膜と誘電体膜９３を共用化することができ、生産性高く実現することができる。
【００６５】
また、圧電基板１１としてＬｉＴａＯ3を用いた場合などは、共振周波数付近に発生する不要なスプリアスが小さいため、加工性の良いポリイミド等の樹脂系材料を用いて、機能膜と誘電体膜９３を共用化することができる。
【００６６】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３における弾性波フィルタ装置が備える第１の弾性波フィルタ１１５の説明図である。図１１において、弾性波フィルタ装置における入力部１２、第１の弾性波フィルタ１１５及び入出力部１３ａ、１３ｂのみを図示し、第２の弾性波フィルタ１６及び１対の出力部１４ａ、１４ｂは図示を省略している。第１の弾性波フィルタ１１５は、実施の形態２の第１の弾性波フィルタ８５に対して、接続点１５ｉと入出力部１３ａとを接続する配線と、接続点１５ｊと入出力部１３ｂとを接続する配線との間にインダクタンス成分１１１を設けている。なお、この構成に限らず、図１に示すような第２の弾性波フィルタ１６に対して、平衡信号出力部１６ｄと出力部１４ａとを接続する配線と、平衡信号出力部１６ｅと出力部１４ｂとを接続する配線との間にインダクタンス成分を設けてもよい。
【００６７】
例えば、入出力部１３ａと入出力部１３ｂの間に、両端が電気的に接続されるように積層インダクタや薄膜インダクタを設けることにより、インダクタンス成分１１１を介在させる。
【００６８】
入出力部１３ａと入出力部１３ｂとの間にインダクタンス成分１１１を介在させることにより、このインダクタンス成分１１１によりインピーダンス整合を図ることができる。そのため、インピーダンス整合をとるために必要なキャパシタンス値を低減させることができる。その結果として、図９、図１０に示した第１の配線９１と第２の配線９２との交差面積を小さくすることができ、フィルタの小型化を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の弾性波フィルタ装置は、スプリアスの発生を抑制し、挿入損失劣化を低減することができるという効果を有し、移動体通信機器などの電子機器に有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 圧電基板
２ 入力部
３ａ、３ｂ 入出力部
４ａ、４ｂ 出力部
５ 第１の弾性波フィルタ
５ａ 第１の縦結合型弾性波フィルタ
５ｂ 第１の不平衡信号入力部
５ｃ 第１の平衡信号出力部
５ｄ 第２の平衡信号出力部
５ｅ 第２の縦結合型弾性波フィルタ
５ｆ 第２の不平衡信号入力部
５ｇ 第３の平衡信号出力部
５ｈ 第４の平衡信号出力部
６ 第２の弾性波フィルタ
１０、４０、５０、６０、７０ 弾性波フィルタ装置
１１ 圧電基板
１２ 入力部
１３ａ、１３ｂ、５３ａ、５３ｂ、７３ａ、７３ｂ 入出力部
１４ａ、１４ｂ、４４ａ、４４ｂ、６４ａ、７４ａ、７４ｂ 出力部
１５、４５、５５、７５、８５、１１５ 第１の弾性波フィルタ
１５ａ、４５ａ、５５ａ、７５ａ 第１の縦結合型弾性波フィルタ
１５ｂ 第１の不平衡信号入力部
１５ｃ 第１の平衡信号出力部
１５ｄ 第２の平衡信号出力部
１５ｅ、４５ｂ、５５ｂ、７５ｂ 第２の縦結合型弾性波フィルタ
１５ｆ 第２の不平衡信号入力部
１５ｇ 第３の平衡信号出力部
１５ｈ 第４の平衡信号出力部
１６、４６、５６、７６ 第２の弾性波フィルタ
１６ａ、４６ａ、５６ａ、７６ａ 第３の縦結合型弾性波フィルタ
１６ｂ、１６ｃ 平衡信号入力部
１６ｄ、１６ｅ 平衡信号出力部
１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂ、４７ａ、４７ｂ、４８ａ、４８ｂ 反射器
１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｇ、１９ｈ、４７ｃ、４７ｄ、４７ｅ、４８ｃ、４８ｄ、４８ｅ、５７ｄ、５７ｅ、５８ｄ、５８ｅ、５９ｆ、５９ｈ ＩＤＴ電極
４１ 共振器
４２ 受信フィルタ
４３ 送信フィルタ
４４ デュプレクサ
４９ アンテナ
８１ キャパシタンス成分
９１ 第１の配線
９２ 第２の配線
９３ 誘電体膜
１１１ インダクタンス成分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等に用いられる弾性波フィルタ装置及びこれを用いたデュプレクサ及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の弾性波フィルタ装置は、図１２に示すごとく、入力部２と、入出力部３ａ、３ｂと、出力部４ａ、４ｂと、入力部２から不平衡信号が入力されて入出力部３ａ、３ｂに平衡信号を出力する第１の弾性波フィルタ５と、入出力部３ａ、３ｂから平衡信号が入力されて出力部４ａ、４ｂに平衡信号を出力する第２の弾性波フィルタ６とを備えていた。
【０００３】
また、第１の弾性波フィルタ５及び第２の弾性波フィルタ６は圧電基板１上に形成されていた。
【０００４】
また、第１の弾性波フィルタ５は、第１の不平衡信号入力部５ｂと第１の平衡信号出力部５ｃと第２の平衡信号出力部５ｄとを有する第１の縦結合型弾性波フィルタ５ａと、第２の不平衡信号入力部５ｆと第３の平衡信号出力部５ｇと第４の平衡信号出力部５ｈとを有する第２の縦結合型弾性波フィルタ５ｅとを備えていた。
【０００５】
第１の平衡信号出力部５ｃと第２の平衡信号出力部５ｄからは互いに同位相（位相差が略０°）の信号が入出力され、第３の平衡信号出力部５ｇと第４の平衡信号出力部５ｈからは互いに同位相の信号が入出力されていた。また、第１の平衡信号出力部５ｃ及び第２の平衡信号出力部５ｄから出力される信号と、第３の平衡信号出力部５ｇ及び第４の平衡信号出力部５ｈから出力される信号とは互いに逆位相（位相差が略１８０°）であった。
【０００６】
この弾性波フィルタ装置において、第１の平衡信号出力部５ｃと第２の平衡信号出力部５ｄとが結線されて入出力部３ａに電気的に接続されていた。また、第３の平衡信号出力部５ｇと第４の平衡信号出力部５ｈとが結線されて入出力部３ｂに電気的に接続されていた。
【０００７】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３１４３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の弾性波フィルタ装置は、帯域高域部分の挿入損失劣化が大きいことが問題となっていた。
【００１０】
図１３は、従来の弾性波フィルタ装置における第１の弾性波フィルタ５の通過帯域特性を示す図である。このように、初段に位置する第１の弾性波フィルタ５において、所望の通過帯域ＰＢ０における高域部分にスプリアスＳが発生する。その結果として、従来の弾性波フィルタ装置の挿入損失劣化が大きくなっていた。
【００１１】
そこで、本発明の弾性波フィルタ装置は、スプリアスの発生を抑制し、挿入損失劣化を低減することができる弾性波フィルタ装置ならびにこれを用いたデュプレクサ及び電子機器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明の弾性波フィルタ装置は、入力部と、１対の入出力部と、入力部から不平衡信号が入力されて１対の入出力部に平衡信号を出力する第１の弾性波フィルタと、１対の入出力部から平衡信号が入力される第２の弾性波フィルタとを備えた弾性波フィルタ装置であって、第１の弾性波フィルタは、第１の不平衡信号入力部と第１の平衡信号出力部と第２の平衡信号出力部とを有する第１の縦結合型弾性波フィルタと、第２の不平衡信号入力部と第３の平衡信号出力部と第４の平衡信号出力部とを有する第２の縦結合型弾性波フィルタとを備え、第１の不平衡信号入力部及び第２の不平衡信号入力部は入力部と電気的に接続され、第１の平衡信号出力部及び第３の平衡信号出力部は１対の入出力部の一方と電気的に接続され、第２の平衡信号出力部及び第４の平衡信号出力部は１対の入出力部の他方と電気的に接続された構成とする。
【００１３】
この構成により、スプリアスの発生を抑制し、挿入損失劣化を低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の弾性波フィルタ装置は、スプリアスの発生を抑制し、挿入損失劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１における弾性波フィルタ装置の説明図
【図２】実施の形態１における第１の弾性波フィルタの通過特性を示す図
【図３】実施の形態１における弾性波フィルタ装置の通過特性を示す図
【図４】実施の形態１における弾性波フィルタ装置、およびこの弾性波フィルタ装置を用いた受信フィルタ及びデュプレクサの説明図
【図５】実施の形態１における弾性波フィルタ装置の説明図
【図６】実施の形態１における弾性波フィルタ装置の説明図
【図７】実施の形態１における弾性波フィルタ装置の説明図
【図８】実施の形態２における第１の弾性波フィルタの説明図
【図９】実施の形態２におけるキャパシタンス成分を設けた部分の具体的な構成上面図
【図１０】実施の形態２におけるキャパシタンス成分を設けた部分の要部斜視図
【図１１】実施の形態３における第１の弾性波フィルタの説明図
【図１２】従来の弾性波フィルタ装置の説明図
【図１３】従来の第１の弾性波フィルタの通過特性を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明はこれら実施の形態によって限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
本実施の形態の弾性波フィルタ装置１０は、図１に示すごとく、入力部１２と、第１の弾性波フィルタ１５と、１対の入出力部１３ａ、１３ｂと、第２の弾性波フィルタ１６と、１対の出力部１４ａ、１４ｂとを備えている。
【００１８】
第１の弾性波フィルタ１５は、入力部１２から不平衡信号が入力されて１対の入出力部１３ａ、１３ｂに平衡信号を出力する。第１の弾性波フィルタ１５は、第１の不平衡信号入力部１５ｂと第１の平衡信号出力部１５ｃと第２の平衡信号出力部１５ｄとを有する第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａと、第２の不平衡信号入力部１５ｆと第３の平衡信号出力部１５ｇと第４の平衡信号出力部１５ｈとを有する第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅとを備えている。
【００１９】
また、第１の不平衡信号入力部１５ｂ及び第２の不平衡信号入力部１５ｆは入力部１２と電気的に接続されている。第１の平衡信号出力部１５ｃと第３の平衡信号出力部１５ｇとは接続点１５ｉを介して入出力部１３ａと電気的に接続されている。第２の平衡信号出力部１５ｄと第４の平衡信号出力部１５ｈとは接続点１５ｊを介して入出力部１３ｂと電気的に接続されている。
【００２０】
ここで、入出力部１３ａからの入出力信号の位相は入出力部１３ｂからの入出力信号の位相に対して１８０°ずれた逆位相の構成としている。なお、実際には、設計精度やばらつきを考慮すると、入出力部１３ａと入出力部１３ｂの入出力信号の位相差は１８０°±１０°程度の幅を有する。
【００２１】
さらに、第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａは、ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇを有する。ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇの弾性波伝搬方向の両側にはグレーティング型の反射器１７ａ、１７ｂを有している。
【００２２】
同様に、第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅは、ＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇを有する。ＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇの弾性波伝搬方向の両側にはグレーティング型の反射器１８ａ、１８ｂを有している。
【００２３】
ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｅ、１７ｇの一端は、第１の不平衡信号入力部１５ｂに電気的に接続されると共に、その他端はグランドに接続されている。同様に、ＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｅ、１８ｇの一端は第２の不平衡信号入力部１５ｆに電気的に接続されると共に、その他端はグランドに接続されている。
【００２４】
すなわち、ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｅ、１７ｇは、それぞれ、第１の不平衡信号入力部１５ｂに電気的に接続された櫛歯電極指と、グランドに接続された櫛歯電極指とが交差するように対向配置されている。同様に、ＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｅ、１８ｇは、それぞれ、第２の不平衡信号入力部１５ｆに電気的に接続された櫛歯電極指と、グランドに接続された櫛歯電極指が交差するように対向配置されている。
【００２５】
ＩＤＴ電極１７ｄの一端はグランドに接続されると共に、その他端は第１の平衡信号出力部１５ｃに電気的に接続されている。ＩＤＴ電極１８ｄの一端はグランドに接続されると共に、その他端は第３の平衡信号出力部１５ｇに電気的に接続されている。また、上述の通り、第１の平衡信号出力部１５ｃと第３の平衡信号出力部１５ｇとは接続点１５ｉを介して入出力部１３ａと電気的に接続されている。
【００２６】
一方、ＩＤＴ電極１７ｆの一端はグランドに接続されると共に、その他端は第２の平衡信号出力部１５ｄに電気的に接続されている。ＩＤＴ電極１８ｆの一端はグランドに接続されると共に、その他端は第４の平衡信号出力部１５ｈに電気的に接続されている。また、上述の通り、第２の平衡信号出力部１５ｄと第４の平衡信号出力部１５ｈとは接続点１５ｊを介して入出力部１３ｂと電気的に接続されている。
【００２７】
すなわち、ＩＤＴ電極１７ｄ、１７ｆ、１８ｄ、１８ｆは、それぞれ、第１、第２、第３、第４の平衡信号出力部１５ｃ、１５ｄ、１５ｇ、１５ｈと電気的に接続された櫛歯電極指と、グランドと接続された櫛歯電極指が交差するように対向配置されている。
【００２８】
このように第１の弾性波フィルタ１５を構成することにより、第１の平衡信号出力部１５ｃからの出力される信号の位相と第２の平衡信号出力部１５ｄから出力される信号の位相とを逆位相にすることができる。さらに、第３の平衡信号出力部１５ｇから出力される信号の位相と第４の平衡信号出力部１５ｈから出力される信号の位相とを逆位相にすることができる。また、第１の平衡信号出力部１５ｃから出力される信号の位相と第３の平衡信号出力部１５ｇから出力される信号の位相とを同位相にすることができる。さらに、第２の平衡信号出力部１５ｄから出力される信号の位相と第４の平衡信号出力部１５ｈから出力される信号の位相とを同位相にすることができる。
【００２９】
この構成により、入出力部１３ａからの入出力信号の位相と入出力部１３ｂからの入出力信号の位相とを逆位相とすることができる。
【００３０】
第２の弾性波フィルタ１６は、１対の入出力部１３ａ、１３ｂから平衡信号が入力されて１対の出力部１４ａ、１４ｂに平衡信号を出力する。第２の弾性波フィルタ１６は、１対の平衡信号入力部１６ｂ、１６ｃと１対の平衡信号出力部１６ｄ、１６ｅとを有する第３の縦結合型弾性波フィルタ１６ａを備えている。第２の弾性波フィルタ１６は、ＩＤＴ電極１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｇ、１９ｈを有し、これらのＩＤＴ電極１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｇ、１９ｈの弾性波伝搬方向の両側にはグレーティング型の反射器１９ａ、１９ｂを有している。
【００３１】
また、１対の平衡信号入力部１６ｂ、１６ｃはそれぞれ１対の入出力部１３ａ、１３ｂと電気的に接続されている。１対の平衡信号出力部１６ｄ、１６ｅはそれぞれ１対の出力部１４ａ、１４ｂと電気的に接続されている。
【００３２】
このような構成の弾性波フィルタ装置１０により、所望の帯域における高域部のスプリアスを抑制し、挿入損失劣化を低減させることができる。
【００３３】
図２は第１の弾性波フィルタ１５の通過特性を示す図である。横軸に周波数を、縦軸にその周波数におけるフィルタの通過特性を示している。
【００３４】
図２において、第１の弾性波フィルタ１５の特性２０１と、従来の弾性波フィルタ装置における第１の弾性波フィルタ５の特性２０２とを示している。
【００３５】
図２に示すように、所望の通過帯域ＰＢが２．１１ＧＨｚ〜２．１７ＧＨｚの周波数範囲において、本実施の形態の特性２０１（太線）は、その高域部におけるスプリアスＳが抑制され、挿入損失劣化が低減されていることがわかる。具体的には、高域部である２．１７ＧＨｚの挿入損失が従来の特性２０２（細線）では１．８ｄＢであるのに対し、本実施の形態の特性２０１によれば１．４ｄＢにまで改善されていることがわかる。
【００３６】
図２に示す特性を有する第１の弾性波フィルタ１５に対して、第２の弾性波フィルタ１６とを縦列に接続した弾性波フィルタ装置１０は、帯域外の減衰特性を改善することができる。
【００３７】
図３は、弾性波フィルタ装置１０の通過特性を示す図である。図３において、弾性波フィルタ装置１０の特性３０１と、第１の弾性波フィルタ１５の特性３０２とを示している。
【００３８】
図３に示すように、所望の阻止帯域ＥＢである１．９２ＧＨｚ〜１．９８ＧＨｚの周波数範囲において、弾性波フィルタ装置１０の特性３０１は、第１の弾性波フィルタ１５の特性３０２と比べて十分に減衰特性を確保できていることがわかる。
【００３９】
このように、本実施の形態における弾性波フィルタ装置１０は、所望の帯域ＰＢにおける高域部のスプリアスを抑制し、挿入損失劣化を低減させるとともに、所望の阻止帯域ＥＢにおける減衰特性を確保することができる。
【００４０】
なお、第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａが有する各ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇにおける最外端の電極指の極性と、第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅが有する各ＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇの最外端の電極指の極性とを同じにすることが望ましい。これは、第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａが有する各ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇの櫛歯電極の組み合わせ方と、第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅが有する各ＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇの櫛歯電極の組み合わせ方を同一とすることにより実現することができる。これにより、第１の平衡信号出力部１５ｃから出力される信号と第３の平衡信号出力部１５ｇから出力される信号を同位相とすることができ、第２の平衡信号出力部１５ｄから出力される信号と第４の平衡信号出力部１５ｈから出力される信号とを同位相とすることができる。このように第１の弾性波フィルタ１５を構成することにより、本実施の形態における弾性波フィルタ装置１０を容易に実現することが可能となる。
【００４１】
なお、図１に示した圧電基板１１には、ＹカットＸ伝播ＬｉＮｂＯ3基板や、その他のカット角を有するＬｉＮｂＯ3基板、ＬｉＴａＯ3基板、水晶などの圧電性を有する圧電基板を用いることができる。
【００４２】
また、圧電基板１１上に形成するＩＤＴ電極や反射器は、アルミニウム、銅、銀、金、チタン、タングステン、白金、クロム、モリブデンの少なくとも一種からなる単体金属、又はこれらを主成分とする合金又はそれらの金属が積層された構成である。
【００４３】
なお、第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａの交差幅Ｌ１を、第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅの交差幅Ｌ２よりも大きくすることにより、横モードスプリアスの発生周波数を効果的に分散させることができる。
【００４４】
なお、図１に示した弾性波フィルタ装置１０において、第１、第２、第３の縦結合型弾性波フィルタ１５ａ、１５ｅ、１６ａは、いずれも弾性波伝播方向に沿って配置された５個のＩＤＴ電極を有する構成としたが、ＩＤＴ電極の数はこれに限定されない。
【００４５】
図４は、３個のＩＤＴ電極を有する縦結合型弾性波フィルタを用いた弾性波フィルタ装置４０、およびこの弾性波フィルタ装置４０を用いた受信フィルタ４２及びデュプレクサ４４の説明図である。
【００４６】
図４において、弾性波フィルタ装置４０は、第１、第２の縦結合型弾性波フィルタ４５ａ、４５ｂを有する第１の弾性波フィルタ４５と、第３の縦結合型弾性波フィルタ４６ａを有する第２の弾性波フィルタ４６を備えている。
【００４７】
第１の縦結合型弾性波フィルタ４５ａは、３個のＩＤＴ電極４７ｃ、４７ｄ、４７ｅを有し、これらのＩＤＴ電極４７ｃ、４７ｄ、４７ｅの弾性波伝搬方向の両側にはグレーティング型の反射器４７ａ、４７ｂを有している。また、第２の縦結合型弾性波フィルタ４５ｂは、３個のＩＤＴ電極４８ｃ、４８ｄ、４８ｅを有し、これらのＩＤＴ電極４８ｃ、４８ｄ、４８ｅの弾性波伝搬方向の両側にはグレーティング型の反射器４８ａ、４８ｂを有している。第３の縦結合型弾性波フィルタ４６ａは、図１の弾性波フィルタ装置１０における第３の縦結合型弾性波フィルタ１６ａと同じ構成としている。この構成により、弾性波フィルタ装置４０を小型に形成することができる。
【００４８】
また、弾性波フィルタ装置４０の前段に共振器４１を設けて受信フィルタ４２を構成している。この受信フィルタ４２は、アンテナ４９から入力された不平衡信号を濾波するとともに、１対の平衡信号に変換して１対の出力部４４ａ、４４ｂから出力している。これにより、所望の帯域における高域部のスプリアスを抑制し、挿入損失劣化を低減させた受信フィルタを構成することができる。
【００４９】
また、受信フィルタ４２と送信フィルタ４３とを組み合わせることにより、デュプレクサ４４を構成している。このデュプレクサ４４は、アンテナ４９から入力された信号を受信フィルタ４２で濾波して１対の出力部４４ａ、４４ｂから出力するとともに、入力部４４ｃから入力された信号を送信フィルタ４３で濾波してアンテナ４９に出力することができる。送信フィルタ４３は、例えば、複数の共振器を梯子状に接続したラダー型フィルタを用いることができる。
【００５０】
また、図１の弾性波フィルタ装置１０において、入出力部１３ａからの入出力信号の位相と入出力部１３ｂからの入出力信号の位相とを逆位相となる構成とした。しかし、入出力信号の位相を同位相となる構成としてもよい。この構成により、入出力部１３ａに接続される配線と入出力部１３ｂに接続される配線とがクロスする部分の寄生容量成分を小さくすることができる。
【００５１】
図５は、入出力部からの入出力信号の位相とが同位相となる構成の一例である弾性波フィルタ装置５０の説明図である。
【００５２】
図５の（ａ）に示す弾性波フィルタ装置５０は、第１、第２の縦結合型弾性波フィルタ５５ａ、５５ｂを有する第１の弾性波フィルタ５５と、第３の縦結合型弾性波フィルタ５６ａを有する第２の弾性波フィルタ５６を備えている。
【００５３】
図４に示した弾性波フィルタ装置４０との違いは以下の点である。すなわち、ＩＤＴ電極５７ｅのグランドに接続された櫛歯電極指が、ＩＤＴ電極５７ｄのグランドに接続された櫛歯電極指と隣接して形成されており、同様に、ＩＤＴ電極５８ｅのグランドに接続された櫛歯電極指が、ＩＤＴ電極５８ｄのグランドに接続された櫛歯電極指と隣接して形成されている。また、ＩＤＴ電極５９ｇのグランドに接続された櫛歯電極指が、ＩＤＴ電極５９ｆ及びＩＤＴ電極５９ｈの出力部４４ｂに接続された櫛歯電極指と隣接して形成されている。
【００５４】
この構成により、入出力部５３ａからの入出力信号の位相と入出力部５３ｂからの入出力信号の位相とを同位相とするとともに、出力部４４ａから出力される信号の位相と出力部４４ｂから出力される信号の位相とを逆位相とすることができる。
【００５５】
また、図５の（ｂ）に示す弾性波フィルタ装置５０ｂは、図５の（ａ）における第３の縦結合型弾性波フィルタ５６ａに対して、櫛歯電極の組み合わせ方を反転した第３の縦結合型弾性波フィルタ５６ｂとした構成である。このように第３の縦結合型弾性波フィルタ５６ｂを構成することにより、インピーダンス整合をとり易くなる。
【００５６】
また、図６は、不平衡信号を出力する構成の一例である弾性波フィルタ装置６０の説明図である。図６に示すように、第１の弾性波フィルタ５５と第２の弾性波フィルタ４６を組み合わせることにより、入出力部５３ａからの入出力信号の位相と入出力部５３ｂからの入出力信号の位相とを同位相とするとともに、出力部６４ａから不平衡信号を出力させることができる。この構成により、所望の帯域における高域部のスプリアスを抑制し、挿入損失劣化を低減させた不平衡出力型の弾性波フィルタ装置とすることができる。
【００５７】
また、図７は、第１の弾性波フィルタの出力配線に加え、第２の弾性波フィルタの出力配線もクロスさせる構成の一例である弾性波フィルタ装置７０の説明図である。図７に示す如く、弾性波フィルタ装置７０は、第１の弾性波フィルタ７５において、第１の縦結合型弾性波フィルタ７５ａからの１対の平衡出力と、第２の縦結合型弾性波フィルタ７５ｂから１対の平衡出力とをクロスするように接続して１対の入出力部７３ａ、７３ｂに接続している。また、第２の弾性波フィルタ７６において、第３の縦結合型弾性波フィルタ７６ａが有する４つの出力７６ｂ、７６ｃ、７６ｄ、７６ｅのうち、出力７６ｂと７６ｄとを結合して出力部７４ａに接続し、出力７６ｃと７６ｅとを結合して出力部７４ｂに接続している。この構成により、さらに所望の帯域における高域部のスプリアスを抑制し、挿入損失劣化を低減させることができる。
【００５８】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２における弾性波フィルタ装置が備える第１の弾性波フィルタ８５の説明図である。図８において、弾性波フィルタ装置における入力部１２、第１の弾性波フィルタ８５及び入出力部１３ａ、１３ｂのみを図示し、第２の弾性波フィルタ１６及び１対の出力部１４ａ、１４ｂは図示を省略している。第１の弾性波フィルタ８５は、実施の形態１の第１の弾性波フィルタ１５に対して、接続点１５ｉと第３の平衡信号出力部１５ｇとを接続する配線と、接続点１５ｊと第２の平衡信号出力部１５ｄとを接続する配線との間にキャパシタンス成分８１を設けている。なお、この構成に限らず、図１に示すような第２の弾性波フィルタ１６に対して、平衡信号出力部１６ｄと出力部１４ａとを接続する配線と、平衡信号出力部１６ｅと出力部１４ｂとを接続する配線との間にキャパシタンス成分を設けてもよい。
【００５９】
図８に示す構成は、例えば、図９、図１０に具体的に示すようにして得られる。図９は図８のキャパシタンス成分８１を設けた部分の具体的な構成上面図であり、図１０はその要部斜視図である。すなわち、第１の配線９１と第２の配線９２とを圧電基板１１上にて交差させる。第１の配線９１と第２の配線９２との間には誘電体膜９３を形成する。この構成により、図８に示す如く、接続点１５ｉと第３の平衡信号出力部１５ｇとを接続する配線と、接続点１５ｊと第２の平衡信号出力部１５ｄとを接続する配線との間にキャパシタンス成分８１を設けることができる。
【００６０】
このような構成とすることにより、１対の入出力部１３ａ、１３ｂから見たインピーダンスを整合させることができる。
【００６１】
なお、誘電体膜９３としては酸化ケイ素膜を用いることが望ましい。酸化ケイ素膜は、低温で製造することができるので、素子へのダメージを回避することができる。これと共に、精度良く、膜質の良い、厚み制御の容易な誘電体膜９３を得ることができる。
【００６２】
さらに、誘電体膜９３が第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａおよび第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅの内少なくとも一方の上面を覆う構成にする。さらに、第１の縦結合型弾性波フィルタ１５ａおよび第２の縦結合型弾性波フィルタ１５ｅの内少なくとも一方に対する機能膜として作用する構成とすることが望ましい。
【００６３】
例えば、具体的には、第１の配線９１と第２の配線９２との間に介在する誘電体膜９３により、ＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、および／またはＩＤＴ電極１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇを覆う構成としそれらの機能膜として作用する構成とする。
【００６４】
すなわち、例えば、これらのＩＤＴ電極１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇ上に、例えば、酸化ケイ素からなる機能膜を形成することにより、ＩＤＴ電極の保護膜とすることができる。これとともに、共振周波数付近に発生する不要なスプリアスを低減し、さらに周波数温度特性を改善することができる。この機能膜を、ＩＤＴ電極とは異なる位置に存在する第１の配線９１と第２の配線９２との間へも拡大して形成することにより、機能膜と誘電体膜９３を共用化することができ、生産性高く実現することができる。
【００６５】
また、圧電基板１１としてＬｉＴａＯ3を用いた場合などは、共振周波数付近に発生する不要なスプリアスが小さいため、加工性の良いポリイミド等の樹脂系材料を用いて、機能膜と誘電体膜９３を共用化することができる。
【００６６】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３における弾性波フィルタ装置が備える第１の弾性波フィルタ１１５の説明図である。図１１において、弾性波フィルタ装置における入力部１２、第１の弾性波フィルタ１１５及び入出力部１３ａ、１３ｂのみを図示し、第２の弾性波フィルタ１６及び１対の出力部１４ａ、１４ｂは図示を省略している。第１の弾性波フィルタ１１５は、実施の形態２の第１の弾性波フィルタ８５に対して、接続点１５ｉと入出力部１３ａとを接続する配線と、接続点１５ｊと入出力部１３ｂとを接続する配線との間にインダクタンス成分１１１を設けている。なお、この構成に限らず、図１に示すような第２の弾性波フィルタ１６に対して、平衡信号出力部１６ｄと出力部１４ａとを接続する配線と、平衡信号出力部１６ｅと出力部１４ｂとを接続する配線との間にインダクタンス成分を設けてもよい。
【００６７】
例えば、入出力部１３ａと入出力部１３ｂの間に、両端が電気的に接続されるように積層インダクタや薄膜インダクタを設けることにより、インダクタンス成分１１１を介在させる。
【００６８】
入出力部１３ａと入出力部１３ｂとの間にインダクタンス成分１１１を介在させることにより、このインダクタンス成分１１１によりインピーダンス整合を図ることができる。そのため、インピーダンス整合をとるために必要なキャパシタンス値を低減させることができる。その結果として、図９、図１０に示した第１の配線９１と第２の配線９２との交差面積を小さくすることができ、フィルタの小型化を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の弾性波フィルタ装置は、スプリアスの発生を抑制し、挿入損失劣化を低減することができるという効果を有し、移動体通信機器などの電子機器に有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１ 圧電基板
２ 入力部
３ａ、３ｂ 入出力部
４ａ、４ｂ 出力部
５ 第１の弾性波フィルタ
５ａ 第１の縦結合型弾性波フィルタ
５ｂ 第１の不平衡信号入力部
５ｃ 第１の平衡信号出力部
５ｄ 第２の平衡信号出力部
５ｅ 第２の縦結合型弾性波フィルタ
５ｆ 第２の不平衡信号入力部
５ｇ 第３の平衡信号出力部
５ｈ 第４の平衡信号出力部
６ 第２の弾性波フィルタ
１０、４０、５０、６０、７０ 弾性波フィルタ装置
１１ 圧電基板
１２ 入力部
１３ａ、１３ｂ、５３ａ、５３ｂ、７３ａ、７３ｂ 入出力部
１４ａ、１４ｂ、４４ａ、４４ｂ、６４ａ、７４ａ、７４ｂ 出力部
１５、４５、５５、７５、８５、１１５ 第１の弾性波フィルタ
１５ａ、４５ａ、５５ａ、７５ａ 第１の縦結合型弾性波フィルタ
１５ｂ 第１の不平衡信号入力部
１５ｃ 第１の平衡信号出力部
１５ｄ 第２の平衡信号出力部
１５ｅ、４５ｂ、５５ｂ、７５ｂ 第２の縦結合型弾性波フィルタ
１５ｆ 第２の不平衡信号入力部
１５ｇ 第３の平衡信号出力部
１５ｈ 第４の平衡信号出力部
１６、４６、５６、７６ 第２の弾性波フィルタ
１６ａ、４６ａ、５６ａ、７６ａ 第３の縦結合型弾性波フィルタ
１６ｂ、１６ｃ 平衡信号入力部
１６ｄ、１６ｅ 平衡信号出力部
１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂ、４７ａ、４７ｂ、４８ａ、４８ｂ 反射器
１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ、１９ｆ、１９ｇ、１９ｈ、４７ｃ、４７ｄ、４７ｅ、４８ｃ、４８ｄ、４８ｅ、５７ｄ、５７ｅ、５８ｄ、５８ｅ、５９ｆ、５９ｈ ＩＤＴ電極
４１ 共振器
４２ 受信フィルタ
４３ 送信フィルタ
４４ デュプレクサ
４９ アンテナ
８１ キャパシタンス成分
９１ 第１の配線
９２ 第２の配線
９３ 誘電体膜
１１１ インダクタンス成分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部と、
１対の入出力部と、
前記入力部から不平衡信号が入力されて前記１対の入出力部に平衡信号を出力する第１の弾性波フィルタと、
前記１対の入出力部から平衡信号が入力される第２の弾性波フィルタとを備えた弾性波フィルタ装置であって、
前記第１の弾性波フィルタは、第１の不平衡信号入力部と第１の平衡信号出力部と第２の平衡信号出力部とを有する第１の縦結合型弾性波フィルタと、
第２の不平衡信号入力部と第３の平衡信号出力部と第４の平衡信号出力部とを有する第２の縦結合型弾性波フィルタとを備え、
前記第１の不平衡信号入力部及び前記第２の不平衡信号入力部は前記入力部と電気的に接続され、
前記第１の平衡信号出力部及び前記第３の平衡信号出力部は前記１対の入出力部の一方と電気的に接続され、
前記第２の平衡信号出力部及び前記第４の平衡信号出力部は前記１対の入出力部の他方と電気的に接続された弾性波フィルタ装置。
【請求項２】
平衡信号が出力される１対の出力部をさらに備えるとともに、
前記第２の弾性波フィルタは、前記１対の入出力部及び前記１対の出力部と電気的に接続された第３の縦結合型弾性波フィルタを備えた請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項３】
平衡信号が出力される１対の出力部をさらに備えるとともに、
前記第２の弾性波フィルタは、前記１対の入出力部の一方及び前記１対の出力部の一方と電気的に接続された第３の縦結合型弾性波フィルタと、
前記１対の入出力部の他方及び前記１対の出力部の他方と電気的に接続された第４の縦結合型弾性波フィルタと、を備えた請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項４】
不平衡信号が出力される出力部をさらに備えるとともに、
前記第２の弾性波フィルタは、前記１対の入出力部及び前記出力部と電気的に接続された第３の縦結合型弾性波フィルタを備えた請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項５】
前記１対の入出力部は互いに逆位相の信号を入出力する請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項６】
前記１対の入出力部は互いに同位相の信号を入出力する請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項７】
前記第１の縦結合型弾性波フィルタおよび前記第２の縦結合型弾性波フィルタは、それぞれ同数のＩＤＴ電極を有し、前記第１の縦結合型弾性波フィルタが有する前記各ＩＤＴ電極の最外端の電極指の極性は、前記第２の縦結合型弾性波フィルタが有する前記各ＩＤＴ電極の最外端の電極指の極性と同じである請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項８】
前記第１の縦結合型弾性波フィルタが有する前記各ＩＤＴ電極の交差幅は、前記第２の縦結合型弾性波フィルタが有する前記各ＩＤＴ電極の交差幅よりも大きい請求項７に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項９】
前記１対の出力部の間にキャパシタンス成分を介在させた請求項２又は請求項３に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項１０】
前記第１の平衡信号出力部と前記第３の平衡信号出力部とが第１の接続点で接続され、
前記第２の平衡信号出力部と前記第４の平衡信号出力部とが第２の接続点で接続され、
前記第１の接続点と前記第３の平衡信号出力部とが第１の配線により接続され、
前記第２の接続点と前記第２の平衡信号出力部とが第２の配線により接続され、
前記第１の配線と前記第２の配線とを交差させるとともに、前記第１の配線と前記第２の配線との間には誘電体膜を介在させた請求項５に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項１１】
前記誘電体膜は酸化ケイ素を用いて形成した請求項１０に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項１２】
前記誘電体膜が、前記第１の縦結合型弾性波フィルタおよび前記第２の縦結合型弾性波フィルタの内少なくとも一方の上面を覆うとともに、前記第１の縦結合型弾性波フィルタおよび前記第２の縦結合型弾性波フィルタの内少なくとも一方に対する機能膜として作用する請求項１０に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項１３】
前記誘電体膜は樹脂系材料を用いて形成した請求項１０に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項１４】
前記１対の出力部の間にインダクタンス成分を介在させた請求項２又は請求項３に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の弾性波フィルタ装置を用いたデュプレクサ。
【請求項１６】
請求項１に記載の弾性波フィルタ装置を用いた電子機器。
【請求項１】
入力部と、
１対の入出力部と、
前記入力部から不平衡信号が入力されて前記１対の入出力部に平衡信号を出力する第１の弾性波フィルタと、
前記１対の入出力部から平衡信号が入力される第２の弾性波フィルタとを備えた弾性波フィルタ装置であって、
前記第１の弾性波フィルタは、第１の不平衡信号入力部と第１の平衡信号出力部と第２の平衡信号出力部とを有する第１の縦結合型弾性波フィルタと、
第２の不平衡信号入力部と第３の平衡信号出力部と第４の平衡信号出力部とを有する第２の縦結合型弾性波フィルタとを備え、
前記第１の不平衡信号入力部及び前記第２の不平衡信号入力部は前記入力部と電気的に接続され、
前記第１の平衡信号出力部及び前記第３の平衡信号出力部は前記１対の入出力部の一方と電気的に接続され、
前記第２の平衡信号出力部及び前記第４の平衡信号出力部は前記１対の入出力部の他方と電気的に接続された弾性波フィルタ装置。
【請求項２】
平衡信号が出力される１対の出力部をさらに備えるとともに、
前記第２の弾性波フィルタは、前記１対の入出力部及び前記１対の出力部と電気的に接続された第３の縦結合型弾性波フィルタを備えた請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項３】
平衡信号が出力される１対の出力部をさらに備えるとともに、
前記第２の弾性波フィルタは、前記１対の入出力部の一方及び前記１対の出力部の一方と電気的に接続された第３の縦結合型弾性波フィルタと、
前記１対の入出力部の他方及び前記１対の出力部の他方と電気的に接続された第４の縦結合型弾性波フィルタと、を備えた請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項４】
不平衡信号が出力される出力部をさらに備えるとともに、
前記第２の弾性波フィルタは、前記１対の入出力部及び前記出力部と電気的に接続された第３の縦結合型弾性波フィルタを備えた請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項５】
前記１対の入出力部は互いに逆位相の信号を入出力する請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項６】
前記１対の入出力部は互いに同位相の信号を入出力する請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項７】
前記第１の縦結合型弾性波フィルタおよび前記第２の縦結合型弾性波フィルタは、それぞれ同数のＩＤＴ電極を有し、前記第１の縦結合型弾性波フィルタが有する前記各ＩＤＴ電極の最外端の電極指の極性は、前記第２の縦結合型弾性波フィルタが有する前記各ＩＤＴ電極の最外端の電極指の極性と同じである請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項８】
前記第１の縦結合型弾性波フィルタが有する前記各ＩＤＴ電極の交差幅は、前記第２の縦結合型弾性波フィルタが有する前記各ＩＤＴ電極の交差幅よりも大きい請求項７に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項９】
前記１対の出力部の間にキャパシタンス成分を介在させた請求項２又は請求項３に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項１０】
前記第１の平衡信号出力部と前記第３の平衡信号出力部とが第１の接続点で接続され、
前記第２の平衡信号出力部と前記第４の平衡信号出力部とが第２の接続点で接続され、
前記第１の接続点と前記第３の平衡信号出力部とが第１の配線により接続され、
前記第２の接続点と前記第２の平衡信号出力部とが第２の配線により接続され、
前記第１の配線と前記第２の配線とを交差させるとともに、前記第１の配線と前記第２の配線との間には誘電体膜を介在させた請求項５に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項１１】
前記誘電体膜は酸化ケイ素を用いて形成した請求項１０に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項１２】
前記誘電体膜が、前記第１の縦結合型弾性波フィルタおよび前記第２の縦結合型弾性波フィルタの内少なくとも一方の上面を覆うとともに、前記第１の縦結合型弾性波フィルタおよび前記第２の縦結合型弾性波フィルタの内少なくとも一方に対する機能膜として作用する請求項１０に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項１３】
前記誘電体膜は樹脂系材料を用いて形成した請求項１０に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項１４】
前記１対の出力部の間にインダクタンス成分を介在させた請求項２又は請求項３に記載の弾性波フィルタ装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の弾性波フィルタ装置を用いたデュプレクサ。
【請求項１６】
請求項１に記載の弾性波フィルタ装置を用いた電子機器。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−６１５７０（Ｐ２０１１−６１５７０Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１００６８（Ｐ２００９−２１００６８）
【出願日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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