弾性波フィルタ
【課題】ＩＤＴ電極を圧電基板上に送信側電極及び受信側電極として弾性波の伝搬方向に並べた弾性波フィルタにおいて、ＩＤＴ電極から放出された弾性波が圧電基板の端部にて反射して当該ＩＤＴ電極に再入射することを抑えながら、圧電基板の寸法を小さく抑えること。
【解決手段】ＩＤＴ電極１２、１３と弾性波の伝搬方向においてＩＤＴ電極１２、１３に近接する圧電基板１１の端部との間に補助マルチストリップカプラ４２を設けて、弾性波が補助マルチストリップカプラ４２を通過する時にこの弾性波のエネルギーがトラックＴｒ１、Ｔｒ２に亘って分散した状態となるように電極指４１の本数を設定する。
【解決手段】ＩＤＴ電極１２、１３と弾性波の伝搬方向においてＩＤＴ電極１２、１３に近接する圧電基板１１の端部との間に補助マルチストリップカプラ４２を設けて、弾性波が補助マルチストリップカプラ４２を通過する時にこの弾性波のエネルギーがトラックＴｒ１、Ｔｒ２に亘って分散した状態となるように電極指４１の本数を設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波フィルタ例えば（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＤＴ（ＩＤＴ：インターディジタルトランスデューサ）電極を圧電基板１００上に送信側（入力側）電極１１２及び受信側（出力側）電極１１３として弾性波の伝搬方向に並べた弾性波フィルタ例えばＳＡＷフィルタとして、例えば図１５に示すように、マルチストリップカプラ１２０と呼ばれる結合子をこれら電極１１２、１１３間に配置したフィルタが知られている。これらの電極１１２、１１３の各々において、一対のバスバー１１４、１１４間にて電極指１１５の配列された領域（弾性波の伝搬領域）を配列領域１１６とすると、各々の配列領域１１６、１１６が弾性波の伝搬方向に直交する方向に互いに離間するように、この例では送信側電極１１２は図１５中手前側に配置され、受信側電極１１３は同図中奥側に配置されている。また、この例では、各々の電極１１２、１１３は、各々の電極指１１５、１１５の交差する交差幅が弾性波の伝搬方向に沿って変化するように、各々アポダイズ型に重み付けられている。
【０００３】
マルチストリップカプラ１２０は、弾性波の伝搬方向に直交する方向に伸びる複数の電極指１２１を備えており、送信側ＩＤＴ電極１１２の手前側のバスバー１１４から受信側ＩＤＴ電極１１３の奥側のバスバー１１４までに亘って伸びるように各々の電極指１２１がライン状に配置されている。そのため、送信側電極１１２及び受信側電極１１３における配列領域１１６、１１６を夫々送信側トラック及び受信側トラックとすると、送信側トラックにおいて送信側ＩＤＴ電極１１２から弾性波が右側（受信側電極１１３側）に向かって伝搬していくと、マルチストリップカプラ１２０において弾性波が送信側トラックが受信側トラックに転移して、即ち弾性波の伝搬領域がマルチストリップカプラ１２０において手前側から奥側に移動する。そして、弾性波は圧電基板１００上における図１５中奥側の領域（受信側トラック）を受信側ＩＤＴ電極１１３に向かって伝搬し、当該受信側ＩＤＴ電極１１３にて電気信号として受信される。従って、例えばこの弾性波とは励振モードの異なるバルク波などの不要波は、マルチストリップカプラ１２０において転移されずに送信側ＩＤＴ電極１１２からこのマルチストリップカプラ１２０を通過して図１５中手前側の領域（受信側ＩＤＴ電極１１３が形成されていない領域）を伝搬していくので、このフィルタでは、この不要波の影響を抑えて良好な周波数特性が得られる。
【０００４】
ところで、このようなフィルタでは、弾性波は各々の電極１１２、１１３において各々右側及び左側に向かって伝搬していくので、例えばこれらの電極１１２、１１３から圧電基板１００の端部領域に向かって放出されると、当該端部において反射して電極１１２、１１３に戻ってきてしまうおそれがある。このような反射波が電極１１２、１１３に戻ってくると、フィルタの周波数特性が劣化してしまう。そこで、各電極１１２、１１３と、弾性波の伝搬方向においてこれら電極１１２、１１３に近接する圧電基板１００の端部と、の間における圧電基板１００上には、このような反射波のエネルギーを吸収して各電極１１２、１１３への再入射を抑えるために、例えばシリコーンゴムなどからなる吸収材１１７、１１７が形成されている。しかしながら、反射波のエネルギーを吸収するためには、弾性波の伝搬方向における吸収材１１７の幅寸法を例えば弾性波の波長の１０倍〜２０倍程度に広く確保しておく必要があるので、フィルタが大型化してしまう。
【０００５】
特許文献１、２には、このようなマルチストリップカプラについて記載されており、またこの特許文献１には弾性表面波のエネルギーが１００％伝搬する場合よりもマルチストリップカプラの電極指の本数を少なくする技術について記載されているが、既述の課題については検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１１６２３４（段落００１４、図１）
【特許文献２】特開平３−２２６１０７（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＩＤＴ電極を圧電基板上に送信側電極及び受信側電極として弾性波の伝搬方向に並べた弾性波フィルタにおいて、ＩＤＴ電極から放出された弾性波が圧電基板の端部にて反射して当該ＩＤＴ電極に再入射することを抑えながら、小型化を図ることのできる弾性波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】
【０００８】
本発明の弾性波フィルタは、
圧電基板上に形成され、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた送信側ＩＤＴ電極と、
この送信側ＩＤＴ電極からＸ方向に離間しかつ電極指群の配列領域が送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域に対してＸ方向に直交するＹ方向に離間するように、また前記圧電基板上に設けられ、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから、互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた受信側ＩＤＴ電極と、
前記送信側ＩＤＴ電極を伝播する弾性波を受信側ＩＤＴ電極に転移させるために送信側ＩＤＴ電極及び受信側ＩＤＴ電極の間に設けられ、送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域から受信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域に亘って、Ｙ方向に互いに平行状に伸びる複数本の電極指を備えた主マルチストリップカプラと、
前記送信側ＩＤＴ電極及び受信側ＩＤＴ電極の一方側のＩＤＴ電極から、前記主マルチストリップカプラとは反対方向に位置する圧電基板の端部に向かう弾性波が一方側のＩＤＴ電極へ再入射することを抑えるために、前記一方側のＩＤＴ電極と前記端部との間に設けられ、一方側のＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域から、当該領域と少なくとも同じ長さ分だけＹ方向に離れた位置まで平行状に伸びる複数本の電極指を備えた補助マルチストリップカプラと、を備え、
前記補助マルチストリップカプラは、一方側のＩＤＴ電極から当該ＩＤＴ電極にＹ方向に隣接する領域に弾性波を転移させる役割を有していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の弾性波フィルタは、
圧電基板上に形成され、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた送信側ＩＤＴ電極と、
この送信側ＩＤＴ電極からＸ方向に離間しかつ電極指群の配列領域が送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域に対してＸ方向に沿って相対向するように、また前記圧電基板上に設けられ、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから、互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた受信側ＩＤＴ電極と、
前記送信側ＩＤＴ電極及び受信側ＩＤＴ電極の一方側のＩＤＴ電極から、他方側のＩＤＴ電極とは反対方向に位置する圧電基板の端部に向かう弾性波が一方側のＩＤＴ電極へ再入射することを抑えるために、前記一方側のＩＤＴ電極と前記端部との間に設けられ、一方側のＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域から、当該領域と少なくとも同じ長さ分だけＹ方向に離れた位置まで平行状に伸びる複数本の電極指を備えた補助マルチストリップカプラと、を備え、
前記補助マルチストリップカプラは、一方側のＩＤＴ電極から当該ＩＤＴ電極にＹ方向に隣接する領域に弾性波を転移させる役割を有していることを特徴とする。
【００１０】
前記弾性波フィルタの具体的な態様としては、以下のように構成しても良い。 前記補助マルチストリップカプラは、弾性波が当該補助マルチストリップカプラを通過する時に、この弾性波のエネルギーが前記一方側のＩＤＴ電極のトラックから前記隣接する領域のトラックに亘って５０％ずつ分布した状態となるように電極指の本数が設定されている構成。
前記補助マルチストリップカプラは、前記送信側ＩＤＴ電極と弾性波の伝搬方向においてこの送信側ＩＤＴ電極に近接する圧電基板の端部との間及び、前記受信側ＩＤＴ電極と弾性波の伝搬方向においてこの受信側ＩＤＴ電極に近接する圧電基板の端部との間に各々配置されている構成。
【００１１】
弾性波の伝搬方向における前記補助マルチストリップカプラのＸ方向いずれか一方に隣接して、弾性波を吸収するための主吸収材が配置されている構成。
前記主吸収材は、前記補助マルチストリップカプラと、この補助マルチストリップカプラに近接配置されたＩＤＴ電極との間に配置され、
前記主吸収材の下方側における前記圧電基板上には、前記ＩＤＴ電極から前記補助マルチストリップカプラに向かう弾性波の拡散を抑えるために、弾性波の伝搬方向に対して各々直交する方向に伸びる電極指群と、これら電極指群の長さ方向における一端側及び他端側を各々接続するために弾性波の伝搬方向に互いに平行となるように配置された一対のバスバーと、を備えたグレーティング導波路が形成されている構成。
前記補助マルチストリップカプラからＸ方向に離れた領域において当該補助マルチストリップカプラに近接配置されたＩＤＴ電極のＹ方向に離間した位置には、弾性波を吸収するための補助吸収材が配置されている構成。送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域と受信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域とのＹ方向の寸法は、同じに設定されている構成。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ＩＤＴ電極と弾性波の伝搬方向においてこのＩＤＴ電極に近接する圧電基板の端部との間に複数の電極指を備えた補助マルチストリップカプラを設けて、補助マルチストリップカプラを通過する時に弾性波のエネルギーが当該ＩＤＴ電極のトラック及びこのトラックとは異なるトラックに亘って分散した状態となるように電極指の本数を設定しているので、ＩＤＴ電極から放出された弾性波が圧電基板の端部にて反射して当該ＩＤＴ電極に再入射することを抑えながら、弾性波フィルタの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る弾性波フィルタの一例を示す平面図である。
【図２】前記弾性波フィルタのマルチストリップカプラにおいて弾性波が伝搬する様子を示す模式図である。
【図３】前記弾性波フィルタのマルチストリップカプラにおいて弾性波が伝搬する様子を示す模式図である。
【図４】前記弾性波フィルタのマルチストリップカプラにおいて弾性波が伝搬する様子を示す模式図である。
【図５】前記弾性波フィルタのマルチストリップカプラにおいて弾性波が伝搬する様子を示す模式図である。
【図６】前記弾性波フィルタのマルチストリップカプラにおいて弾性波が伝搬する様子を示す模式図である。
【図７】前記弾性波フィルタにおいて得られた周波数特性を示す特性図である。
【図８】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図９】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図１０】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図１１】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図１２】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図１３】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図１４】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図１５】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態の弾性波フィルタ例えばＳＡＷフィルタの一例について、図１を参照して説明する。このＳＡＷフィルタは、例えばＬｉＮｂＯ3などからなる圧電基板１１において、即ち結晶のＹ軸に対して１２８°回転させたＹ’軸と垂直な面で切断したニオブ酸リチウムの表面において、弾性波の伝搬方向に互いに離間して形成された送信側（入力側）ＩＤＴ電極１２及び受信側（出力側）ＩＤＴ電極１３を備えている。従って弾性波は、圧電基板１１の長手方向であるＸ方向（図１中左右方向）に沿って、当該圧電基板１１の２つの短辺２、３のうち一方側（図１中左側）の短辺２と他方側（図１中右側）の短辺３との間において伝搬する。この例では、圧電基板１１上において送信側ＩＤＴ電極１２は図１中一方側の短辺２に近接する領域に配置され、受信側ＩＤＴ電極１３は他方側の短辺３に近接する領域に配置されている。尚、既述の「Ｘ方向」及び以下において説明する「Ｙ方向」とは、圧電基板１１の結晶方位とは無関係である。
【００１５】
これらのＩＤＴ電極１２、１３は、弾性波の伝搬方向に沿って互いに平行となるように配置された一対のバスバー１４ａ、１４ｂと、これらのバスバー１４ａ、１４ｂの各々から対向するバスバー１４ｂ、１４ａ側に向かって弾性波の伝搬方向に対して各々直交するようにＹ方向に櫛歯状に伸び出す複数の電極指１５と、を各々備えている。この例では、送信側ＩＤＴ電極１２のバスバー１４ａ、１４ｂのうち一のバスバー１４ａは、圧電基板１１の２つの長辺４、５のうち一方側の長辺４に近接する領域に配置されて入力ポート２１に接続されている。送信側ＩＤＴ電極１２の他のバスバー１４ｂは、圧電基板１１の中央部側に配置されて接地されている。また、受信側ＩＤＴ電極１３におけるバスバー１４ａ、１４ｂのうち一のバスバー１４ａは、圧電基板１１の２つの長辺４、５のうち、前記送信側ＩＤＴ電極１２におけるバスバー１４ａの近接配置された一方側の長辺４とは異なる他方側の長辺５に近接する領域に配置されて出力ポート２２に接続されている。受信側ＩＤＴ電極１３の他のバスバー１４ｂは、圧電基板１１の中央部側に配置されて接地されている。
【００１６】
各々の電極１２、１３において、一対のバスバー１４ａ、１４ｂ間にて電極指１５が配列された領域を配列領域１６と呼ぶと、各々の電極１２、１３は、配列領域１６において互いに隣接する電極指１５、１５同士の交差する部位（弾性波の励振領域）の長さ寸法（交差幅）が弾性波の伝搬方向に沿って変化するように、アポダイズ型に各々重みづけられている。また、送信側ＩＤＴ電極１２及び受信側ＩＤＴ電極１３の配列領域１６を夫々トラックＴｒ１（送信側トラック）、トラックＴｒ２（受信側トラック）と呼ぶと、これらのトラックＴｒ１、Ｔｒ２では、電極１２、１３における電極指１５の幅寸法と電極指１５、１５間の離間寸法とからなる周期単位λに対応する波長の弾性波が夫々伝搬するように構成されている。
【００１７】
これらの電極１２、１３において、電極指１５、１５の交差する部位の数量（電極指１５の対数）は、各々例えば６４対となっている。この例では、各々の電極１２、１３における配列領域１６、１６は、弾性波の伝搬方向に直交する方向における長さ寸法が互いに等しくなっている。
そして、これらの電極１２、１３は、弾性波の伝搬方向に対して直交する方向において互いの配列領域１６、１６（トラックＴｒ１、Ｔｒ２）同士が離れるように（互いに重なり合わないように）並べられており、既述のように送信側ＩＤＴ電極１２は図１中一方側の長辺４側に配置され、受信側ＩＤＴ電極１３は同図中他方側の長辺５側に配置されている。言い換えると、送信側ＩＤＴ電極１２及び受信側ＩＤＴ電極１３は、圧電基板１１の短辺方向（弾性波の伝搬方向に対して直交する方向）における概略中央位置を弾性波の伝搬方向に沿って平行に伸びるライン３０において、送信側ＩＤＴ電極１２のバスバー１４ｂにおける電極指１５の接続されている側の端部と、受信側ＩＤＴ電極１３のバスバー１４ｂにおける電極指１５の接続されている側の端部と、が一列に並ぶように各々配置されている。
【００１８】
これら電極１２、１３間には、弾性波の伝搬方向に対して直交する方向にライン状に伸びる電極指３１が互いに平行に複数本配置された主マルチストリップカプラ３２が形成されている。この主マルチストリップカプラ３２は、送信側ＩＤＴ電極１２において弾性波が伝搬する領域であるトラックＴｒ１から、受信側ＩＤＴ電極１３において弾性波が伝搬する領域であるトラックＴｒ２に、弾性波が伝搬する伝搬領域を転移させるためのものである。そのため、主マルチストリップカプラ３２を弾性波が通過すると、当該弾性波の伝搬する位置（領域）がトラックＴｒ１とトラックＴｒ２との間で変わることになる。
【００１９】
主マルチストリップカプラ３２における電極指３１は、弾性波の伝搬方向から見た時に、各電極１２、１３の配列領域１６、１６と重なり合うように配置されている。即ち、各々の電極指３１は、送信側ＩＤＴ電極１２のバスバー１４ａに沿って伸びるライン及び受信側ＩＤＴ電極１３のバスバー１４ａに沿って伸びるラインを夫々端部ライン３３、３４とすると、これら端部ライン３３、３４間に亘って各々配置されている。言い換えると、各々の電極指３１は、配列領域１６、１６をＹ方向全体に臨む領域に亘って形成されている。従って、主マルチストリップカプラ３２は、長さ方向における中央位置が既述のライン３０上に位置していると言える。
【００２０】
また、電極指３１の本数は、トラックＴｒ１からトラックＴｒ２に弾性波のエネルギーができるだけ転移するように、即ち完全に（１００％）転移するように、例えば１１０本となっている。この主マルチストリップカプラ３２において弾性波が転移する理由について、図２を参照して以下に詳述する。ここで、図２において中央部に主マルチストリップカプラ３２が配置されているものとし、当該主マルチストリップカプラ３２に対して左側からトラックＴｒ１において弾性波が入射（Ｉｎｐｕｔ）し、右側からトラックＴｒ２において弾性波が出力（Ｏｕｔｐｕｔ）されるものとする。
【００２１】
主マルチストリップカプラ３２に対してトラックＴｒ１において弾性波が入射すると、トラックＴｒ１及びトラックＴｒ２の両方において各々励振する２種類の弾性波Ｐｓ、Ｐａが発生する（分離される）。ここで弾性波Ｐｓは、これらのトラックＴｒ１及びトラックＴｒ２において弾性波が互いに同じ変位（位相）で励振する対称モードの弾性波であり、一方弾性波Ｐａは、前記ライン３０を節としてこれらトラックＴｒ１、Ｔｒ２間の位相が互いに逆になるように励振する反対称モードの弾性波である。図２において長辺４、５に各々近接する領域には、これら対称モードの弾性波Ｐｓ及び反対称モードの弾性波Ｐａにおける夫々のトラックＴｒ１、Ｔｒ２の位相を各々模式的に示している。また、この図２における中央部には、これら弾性波Ｐａ、Ｐｓにおいて伝搬する例えばトラックＴｒ１の弾性波の振幅を模式的に夫々示している。尚、既述の図１ではトラックＴｒ１の弾性波が長辺４とライン３０との間を伝搬し、トラックＴｒ２の弾性波が長辺５とライン３０との間を伝搬するが、この図２では説明を簡略化するために、これらトラックＴｒ１、Ｔｒ２が伝搬する領域を互いに入れ替えて示している。
【００２２】
この図２の中央部に示したように、反対称モードの弾性波Ｐａは、ライン３０を境として電荷の正負（位相）が互いに逆になるように夫々発生するトラックＴｒ１、Ｔｒ２間において主マルチストリップカプラ３２上に発生した電荷を打ち消しながら伝搬していくので、即ち主マルチストリップカプラ３２の各々の電極指３１で互いに異なる電荷が発生すると打ち消されるので、対称モードの弾性波Ｐｓよりも伝搬速度が遅くなる。つまり、これらの弾性波Ｐｓ、Ｐａ間で位相に差が生じることになり、この位相差は主マルチストリップカプラ３２をこれら弾性波Ｐｓ、Ｐａが伝搬するほど大きくなる。そのため、主マルチストリップカプラ３２から出力される時に、対称モードの弾性波ＰｓにおいてはトラックＴｒ１、Ｔｒ２のいずれについても正の振幅が極大となり、一方反対称モードの弾性波ＰａにおいてはトラックＴｒ１の振幅が負の極大になると共にトラックＴｒ２の振幅が正の極大となるように電極指３１の本数（弾性波Ｐｓ、Ｐａの伝搬路の長さ）ｘを設定している。これによって、主マルチストリップカプラ３２から出力される弾性波であるこれら弾性波Ｐｓ、Ｐａの合成波は、トラックＴｒ１とは異なるトラックＴｒ２において発生することになる。従って、主マルチストリップカプラ３２においてトラックＴｒ１からトラックＴｒ２にエネルギーが１００％転移されることになる。言い換えると、主マルチストリップカプラ３２に入射する時にトラックＴｒ１に集中していた弾性波のエネルギーは、この主マルチストリップカプラ３２から出力される時に、トラックＴｒ２にエネルギーが集中した状態となる。この図２には「ｘ」として、送信側ＩＤＴ電極１２から主マルチストリップカプラ３２を見た時の電極指３１の本数Ｎを示しており、この例では既述のようにＮ＝１１０としている。
【００２３】
ここで、後述するように、ｘ＝Ｎ／２の領域では、対称モードの弾性波ＰｓではトラックＴｒ１、Ｔｒ２のいずれについても正の振幅が極大となっているが、反対称モードの弾性波ＰａではこれらのトラックＴｒ１、Ｔｒ２が互いに打ち消し合って励振していない（振幅がなくなっている）。従って、このｘ＝Ｎ／２の領域においてこれら弾性波Ｐｓ、Ｐａを合成したとすると、合成波は、トラックＴｒ１及びトラックＴｒ２にエネルギーが５０％ずつ分配されて、これらトラックＴｒ１、Ｔｒ２にエネルギーが一様に分布している状態となる。即ち、主マルチストリップカプラ３２に入射した時の弾性波のエネルギーがこれらトラックＴｒ１、Ｔｒ２の夫々に５０％ずつ転移している状態になっていることになる。
【００２４】
また、送信側ＩＤＴ電極１２と弾性波の伝搬方向においてこの送信側ＩＤＴ電極１２に近接する図１中一方側の短辺２との間には、主マルチストリップカプラ３２と同様に端部ライン３３、３４間に亘って伸びる電極指４１が互いに平行に複数本形成された補助マルチストリップカプラ４２が配置されている。この補助マルチストリップカプラ４２は、弾性波の伝搬方向に沿って主マルチストリップカプラ３２と相対向するように、この送信側ＩＤＴ電極１２の配列領域１６のＹ方向全体に臨む領域から受信側ＩＤＴ電極１３の配列領域１６のＹ方向全体を臨む領域までに亘って配置されている。また、補助マルチストリップカプラ４２は、主マルチストリップカプラ３２と同様に弾性波をトラックＴｒ１からトラックＴｒ２に転移させるものであるが、この転移量が主マルチストリップカプラ３２よりも小さくなるように、この例では完全に転移する量の５０％が転移するように電極指４１の本数が５５本（主マルチストリップカプラ３２の電極指３１の半分の本数）に設定されている。
【００２５】
つまり、この補助マルチストリップカプラ４２では、既述の図２で説明したように、対称モードの弾性波ＰｓについてはトラックＴｒ１、Ｔｒ２のいずれについても正の振幅が極大となり、一方反対称モードの弾性波ＰａについてはいずれのトラックＴｒ１、Ｔｒ２においても振幅がなくなるように電極指４１の本数をｘ＝Ｎ／２に設定している。従って、図３に送信側ＩＤＴ電極１２及び補助マルチストリップカプラ４２を模式的に示すように、送信側ＩＤＴ電極１２から補助マルチストリップカプラ４２に入射したトラックＴｒ１の弾性波は、既述のように２つの弾性波Ｐｓ、Ｐａに分離され（図３中（１））、弾性波ＰｓについてはトラックＴｒ１、Ｔｒ２のいずれについても正の振幅が極大となり、弾性波ＰａについてはいずれのトラックＴｒ１、Ｔｒ２においても振幅がなくなった状態で圧電基板１１の端部へと放出される（図３中（２））。そのため、送信側ＩＤＴ電極１２から補助マルチストリップカプラ４２に入射した弾性波は、トラックＴｒ１、Ｔｒ２にエネルギーが各々５０％ずつ分配されたことになる。
【００２６】
そして、補助マルチストリップカプラ４２から抜け出たＰａとＰｓとの合成波である弾性波は、圧電基板１１の一方側の短辺２である端部において反射して（図３中（３））、補助マルチストリップカプラ４２に再入射すると、再び２つの弾性波Ｐｓ、Ｐａに分離される。これら弾性波Ｐｓ、Ｐａは、補助マルチストリップカプラ４２から放出された時と同じ状態、即ち弾性波ＰｓについてはトラックＴｒ１、Ｔｒ２のいずれについても正の振幅が極大となり、弾性波ＰａについてはいずれのトラックＴｒ１、Ｔｒ２においても振幅がなくなった状態（図３中（４））となる。こうして再度補助マルチストリップカプラ４２に入射した弾性波は、更にｘ＝Ｎ／２本の電極指４１が形成された領域を伝搬して行くことになるので、既述の図２において説明したように、弾性波ＰｓについてはトラックＴｒ１、Ｔｒ２のいずれについても正の振幅が極大となり、一方弾性波ＰａについてはトラックＴｒ１の振幅が負の極大となると共に、トラックＴｒ２の振幅が正の極大となる（図３中（５））。従って、補助マルチストリップカプラ４２から圧電基板１１の他方側の短辺３（受信側ＩＤＴ電極１３）に向かって放出される弾性波であるこれら弾性波Ｐｓ、Ｐａの合成波は、トラックＴｒ２に１００％のエネルギーを持つ弾性波となり、即ちトラックＴｒ１からトラックＴｒ２に転移された状態となり、図３中他方側の長辺５と前記ライン３０との間の領域を主マルチストリップカプラ３２に向かって伝搬して行く。
【００２７】
ここで、補助マルチストリップカプラ４２の電極指４１の本数として既述の主マルチストリップカプラ３２の電極指３１と同じ本数を配置した場合には、送信側ＩＤＴ電極１２から圧電基板１１の一方側の短辺２に向かう弾性波が補助マルチストリップカプラ４２を通過すると、トラックＴｒ２に１００％転移した状態となる。そのため、このトラックＴｒ２の弾性波が圧電基板１１の端部にて反射して補助マルチストリップカプラ４２に再入射すると、当該補助マルチストリップカプラ４２においてトラックＴｒ２からトラックＴｒ１へと１００％転移することになり、見かけ上補助マルチストリップカプラ４２を設けない場合と同じ特性の反射波（後述のバルク波を除く）が送信側ＩＤＴ電極１２に戻ってくると言える。尚、図３では、後述の補助吸収材５１については描画を省略している。
【００２８】
続いて、図１を参照してフィルタの構成の説明に戻る。弾性波の伝搬方向における補助マルチストリップカプラ４２の側方位置の送信側ＩＤＴ電極１２とは反対側の領域には、既述の端部ライン３３、３４間に亘って形成された例えばシリコーンゴムなどからなる主吸収材５０が配置されている。この主吸収材５０は、送信側ＩＤＴ電極１２から補助マルチストリップカプラ４２を介して伝搬してくる不要波例えば既述の弾性波とは励振モードの異なる弾性波（バルク波）を吸収するためのものである。弾性波の伝搬方向における主吸収材５０の幅寸法は、送信側ＩＤＴ電極１２にて伝搬する弾性波の周期単位λの長さ寸法の例えば５倍となっている。
【００２９】
これらの補助マルチストリップカプラ４２及び主吸収材５０は、受信側ＩＤＴ電極１３とこの受信側ＩＤＴ電極１３に近接する圧電基板１１の他方側の短辺３との間にも当該受信側ＩＤＴ電極１３から短辺３側に向かってこの順番で配置されており、各々の長さ寸法や電極指３１の本数については既述のように設定されている。これらの２つの補助マルチストリップカプラ４２、４２は、弾性波の伝搬方向に沿って相対向するように配置されている。
【００３０】
主マルチストリップカプラ３２と補助マルチストリップカプラ４２、４２との間において電極１２、１３の配置された領域から弾性波の伝搬方向に直交する方向に離間した位置には、即ち送信側ＩＤＴ電極１２よりも他方側の長辺５側及び受信側ＩＤＴ電極１３よりも一方側の長辺４側の領域には、補助マルチストリップカプラ４２、４２から主マルチストリップカプラ３２へと向かう弾性波を吸収するために、例えばシリコーンゴムなどからなる補助吸収材５１、５１が配置されている。
【００３１】
このフィルタにおいて入力ポート２１から電気信号が入力されると、図４に示すように、送信側ＩＤＴ電極１２にて弾性波が発生する。この弾性波は、図４中短辺２、３側に向かって伝搬していき、他方側の短辺３に伝搬する弾性波については主マルチストリップカプラ３２へと到達して、既述のようにトラックＴｒ１からトラックＴｒ２へと転移する。そして、このトラックＴｒ２の弾性波は、図４中他方側の短辺３とライン３０との間において受信側ＩＤＴ電極１３に伝搬していき、当該受信側ＩＤＴ電極１３において電気信号に変換されて出力ポート２２から取り出される。尚、送信側ＩＤＴ電極１２においては、弾性波と共に当該弾性波とは励振モードの異なるバルク波などの不要波も発生するが、この不要波は送信側ＩＤＴ電極１２から主マルチストリップカプラ３２を介して図４中一方側の長辺４側の領域（受信側ＩＤＴ電極１３が形成されていない領域）を伝搬して、受信側ＩＤＴ電極１３よりも短辺３よりの主吸収材５０にて吸収される。
【００３２】
一方、送信側ＩＤＴ電極１２から一方側の短辺２に向かって伝搬する弾性波は、図５に示すように、補助マルチストリップカプラ４２において既述のようにトラックＴｒ１、Ｔｒ２に各々５０％ずつ分布した状態となるように転移して、主吸収材５０に到達する。そして、この弾性波は、この主吸収材５０にて一部が吸収され、圧電基板１１の端部において反射して主吸収材５０に再入射し、更に一部が吸収される。また、この弾性波と共に主吸収材５０に伝搬する励振モードの異なる不要波は、この主吸収材５０において吸収される。そして、これらのトラックＴｒ１、Ｔｒ２の弾性波が補助マルチストリップカプラ４２に再入射すると、既述のようにこの弾性波はトラックＴｒ２へ転移して、図６に示すように、圧電基板１１上の他方側の長辺５とライン３０との間の領域を受信側ＩＤＴ電極１３に向かって伝搬して行く。このトラックＴｒ２の弾性波は、補助吸収材５１によって吸収される。
【００３３】
また、主マルチストリップカプラ３２にてトラックＴｒ１から転移されて受信側ＩＤＴ電極１３に到達したトラックＴｒ２の弾性波は、一部が電気信号に変換されずに当該受信側ＩＤＴ電極１３を通過していく場合もある。このような弾性波についても、受信側ＩＤＴ電極１３よりも他方側の短辺３よりの補助マルチストリップカプラ４２において５０％がトラックＴｒ１に転移される。次いで、この弾性波は、圧電基板１１の端部で反射して補助マルチストリップカプラ４２に再入射すると、トラックＴｒ１に１００％転移されて圧電基板１１上における受信側ＩＤＴ電極１３よりも一方側の長辺４よりの領域を送信側ＩＤＴ電極１２に向かって伝搬し、補助吸収材５１において吸収される。尚、この弾性波についても、主吸収材５０を通過する時に一部が吸収される。
【００３４】
こうして送信側ＩＤＴ電極１２にて発生する弾性波のうち他方側の短辺３に向かう弾性波が受信側ＩＤＴ電極１３にて受信され、送信側ＩＤＴ電極１２から一方側の短辺２及び受信側ＩＤＴ電極１３から他方側の短辺３に向かう弾性波についてはこれら電極１２、１３への再入射が抑えられるので、不要波である反射波及びバルク波の影響が抑えられて、リップル（通過周波数帯域における信号の揺らぎ）が小さくなる。図７には、既述の図１のフィルタの構成に基づいて得られた周波数特性を示している。この時、受信側ＩＤＴ電極１３における中心周波数が７０ＭＨｚ、帯域幅が１０ＭＨｚとなるようにフィルタを設計すると共に、電極１２、１３の電極指１５の対数（電極指１５、１５の交差位置の数量）を各々６４対、主マルチストリップカプラ３２の電極指３１の本数を１１０本、補助マルチストリップカプラ４２、４２の電極指４１の本数を５５本として、弾性波の伝搬方向における主吸収材５０、５０の幅寸法を弾性波の波長の長さ寸法の５倍としている。この図７から、既述の図１５に示す従来例と比較して、通過周波数帯域におけるリップルが低減していることが分かる。また、本発明と同程度の周波数特性を得るためには、主吸収材５０の幅寸法を弾性波の波長の１０〜２０倍とする必要があったため、本発明のフィルタでは、通過周波数帯域におけるリップルを抑えながら、圧電基板１１の長手方向の寸法が図１５のフィルタよりも小さくなっている。
【００３５】
上述の実施の形態によれば、ＩＤＴ電極１２、１３と弾性波の伝搬方向においてＩＤＴ電極１２、１３に近接する圧電基板１１の端部との間に補助マルチストリップカプラ４２を設けて、補助マルチストリップカプラ４２を通過する時に弾性波のエネルギーがトラックＴｒ１、Ｔｒ２に亘って分散した状態となるように電極指４１の本数を設定しているので、ＩＤＴ電極１２、１３から放出された弾性波が圧電基板１１の端部にて反射してＩＤＴ電極１２、１３に再入射することを抑えながら、圧電基板１１の寸法を小さく抑えてフィルタの小型化を図ることができる。
【００３６】
また、ＩＤＴ電極１２、１３において弾性波の伝搬方向に対して直交する方向には、補助吸収材５１、５１を設けているので、補助マルチストリップカプラ４２を通過して主マルチストリップカプラ３２に戻る弾性波の影響を抑えることができる。更に、主マルチストリップカプラ３２、補助マルチストリップカプラ４２、４２を夫々ライン３３、３４間に形成しているので、圧電基板１１の短辺方向の寸法を小さく抑えることができる。
【００３７】
既述の例では補助吸収材５１、５１を配置したが、図８に示すように、これらの補助吸収材５１、５１を配置しなくても良い。このような場合であっても、補助マルチストリップカプラ４２と主マルチストリップカプラ３２との間が大きく離間しているため、補助マルチストリップカプラ４２から主マルチストリップカプラ３２へと向かう弾性波の影響が小さく抑えられる。
【００３８】
また、電極１２（１３）から圧電基板１１の端部に向かって補助マルチストリップカプラ４２、主吸収材５０をこの順番で並べたが、図９に示すように、これら補助マルチストリップカプラ４２と主吸収材５０との配置位置を入れ替えても良い。この場合であっても、同様の効果が得られる。更に、この図９のレイアウトで補助マルチストリップカプラ４２及び主吸収材５０を配置する場合には、図１０に示すように、主吸収材５０の下方側の圧電基板１１上に電極１２、１３に隣接するようにグレーティング導波路６０を配置しても良い。このグレーティング導波路６０は、図１１にも示すように、弾性波の伝搬方向に互いに平行に配置された一対のバスバー６１、６１と、これらのバスバー６１、６１間を接続するように弾性波の伝搬方向に直交するように配置された複数の電極指６２と、を備えている。このグレーティング導波路６０を設けることによって、電極１２（１３）から主吸収材５０の下方領域を介して補助マルチストリップカプラ４２へと向かう弾性波の拡散が抑えられる。そのため、例えばトラックＴｒ１の弾性波が補助マルチストリップカプラ４２に向かう時に、トラックＴｒ２にまで拡散することを抑えることができるので、既述のようにトラックＴｒ１からトラックＴｒ２への転移が良好に行われることになる。尚、図１０においてはグレーティング導波路６０の上方側における主吸収材５０を切り欠いて示しており、図１１では圧電基板１１を一部切り欠いて示している。
【００３９】
以上の各例においては、電極１２、１３としていずれについてもアポダイズ型に重み付けを行ったが、これらの電極１２、１３の夫々についてアポダイズ型、重み付けを行わない正規型及び電極指１５を間引く間引き型のいずれかとしても良い。
【００４０】
以上の例では、電極１２、１３及び２つの補助マルチストリップカプラ４２、４２に加えて主マルチストリップカプラ３２を配置して、これら電極１２、１３間でトラックの転移を行う例について説明したが、主マルチストリップカプラ３２を設けずにトラックの転移を行わない場合に補助マルチストリップカプラ４２、４２を配置しても良い。具体的には、図１２に模式的に示すように、電極１２、１３は、弾性波の伝搬方向に沿って各々の配列領域１６、１６同士が対向するように配置されると共に、弾性波の伝搬方向に直交する方向における各々の配列領域１６、１６の長さ寸法が互いに等しくなるように形成される。これら電極１２、１３は、圧電基板１１上において各々他方側の長辺５とライン３０との間に配置されている。また、これら電極１２、１３は、既述の周期単位λが互いに同じ長さとなるように電極指１５が形成される。この場合には、電極１２、１３共にアポダイズ型電極を用いると、各々の電極１２、１３の伝達関数の積が得られないために、電極１２、１３の少なくとも一方は、正規型または間引き型の電極として構成される。
【００４１】
また、補助マルチストリップカプラ４２、４２は、弾性波の伝搬方向に対して直交する方向における配列領域１６の長さ寸法と同じ長さだけ、これら電極１２、１３の側方領域から前記直交方向この例では一方側の長辺４に向かって伸びるように各々配置される。この例においても、補助マルチストリップカプラ４２、４２を設けることによって、電極１２、１３から圧電基板１１の端部へと伝搬する弾性波のトラックが当該トラックとは別のトラックに転移される。尚、この図１２では、各電極１２、１３及び補助マルチストリップカプラ４２、４２の内部領域の記載を省略している。以下の図１３及び図１４も同様である。
【００４２】
また、既述の図１２の例と同様に主マルチストリップカプラ３２を設けない場合には、図１３に示すように、例えば送信側ＩＤＴ電極１２に近接する補助マルチストリップカプラ４２についてはこの送信側ＩＤＴ電極１２の側方位置から圧電基板１１の他方側の長辺５に向かって伸びるように配置し、受信側ＩＤＴ電極１３に近接する補助マルチストリップカプラ４２については受信側ＩＤＴ電極１３の側方位置から圧電基板１１の一方側の長辺４に向かって伸びるように配置しても良い。従って、電極１２、１３は、圧電基板１１上において弾性波の伝搬方向に直交する方向における中央部に各々配置される。この場合には、補助マルチストリップカプラ４２において転移されたトラックは、弾性波の伝搬方向において電極１２、１３の配置された領域から外れた領域に形成されるので、補助マルチストリップカプラ４２、４２から電極１２、１３側に向かう弾性波の影響を更に抑えることができる。
【００４３】
更にまた、既述の図１に示した主マルチストリップカプラ３２を設けてトラックＴｒ１をトラックＴｒ２に転移する場合であっても、図１４のように、弾性波の伝搬方向から見た時に補助マルチストリップカプラ４２、４２が離間するように配置しても良い。
【００４４】
補助マルチストリップカプラ４２の電極指４１の本数については、既述の例ではトラックＴｒ１からトラックＴｒ２に５０％転移するようにｘ＝Ｎ／２に設定したが、５０％以下あるいは５０％以上例えば３０％〜７０％程度であっても良い。つまり、電極１２、１３から補助マルチストリップカプラ４２に伝搬する弾性波のエネルギーがこれらトラックＴｒ１、Ｔｒ２に亘って分布するようにすれば良い。この場合であっても、補助マルチストリップカプラ４２を設けない場合に比べて、圧電基板１１の端部において反射する不要波の電極１２、１３への再入射が抑えられる。
【００４５】
また、既述の各例では、主マルチストリップカプラ３２及び補助マルチストリップカプラ４２の長さ寸法については端部ライン３３、３４に亘って配置したが、これら端部ライン３３、３４を越えて圧電基板１１の長辺４、５に電極指３１、４１の一端側及び他端側が近接するように配置しても良い。更に、主マルチストリップカプラ３２及び補助マルチストリップカプラ４２の本数については、圧電基板１１の電気機械結合係数に応じて調整しても良い。更にまた、補助マルチストリップカプラ４２については電極１２、１３のいずれか一方の側方領域にだけ設けても良いし、この場合には、補助マルチストリップカプラ４２が設けられていない電極１２、１３の側方における主吸収材５０について、弾性波の伝搬方向における幅寸法を例えば弾性波の波長の１０倍〜２０倍程度にしても良い。また、配列領域１６、１６のＹ方向の寸法が互いに等しくなるように各電極１２、１３を形成したが、これら電極１２、１３の間のインピーダンスを調整するために、互いの配列領域１６、１６のＹ方向の寸法が異なるようにしても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１１ 圧電基板
１２ 送信側ＩＤＴ電極
１３ 受信側ＩＤＴ電極
１６ 配列領域
３２ 主マルチストリップカプラ
３３、３４ ライン
４２ 補助マルチストリップカプラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波フィルタ例えば（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＤＴ（ＩＤＴ：インターディジタルトランスデューサ）電極を圧電基板１００上に送信側（入力側）電極１１２及び受信側（出力側）電極１１３として弾性波の伝搬方向に並べた弾性波フィルタ例えばＳＡＷフィルタとして、例えば図１５に示すように、マルチストリップカプラ１２０と呼ばれる結合子をこれら電極１１２、１１３間に配置したフィルタが知られている。これらの電極１１２、１１３の各々において、一対のバスバー１１４、１１４間にて電極指１１５の配列された領域（弾性波の伝搬領域）を配列領域１１６とすると、各々の配列領域１１６、１１６が弾性波の伝搬方向に直交する方向に互いに離間するように、この例では送信側電極１１２は図１５中手前側に配置され、受信側電極１１３は同図中奥側に配置されている。また、この例では、各々の電極１１２、１１３は、各々の電極指１１５、１１５の交差する交差幅が弾性波の伝搬方向に沿って変化するように、各々アポダイズ型に重み付けられている。
【０００３】
マルチストリップカプラ１２０は、弾性波の伝搬方向に直交する方向に伸びる複数の電極指１２１を備えており、送信側ＩＤＴ電極１１２の手前側のバスバー１１４から受信側ＩＤＴ電極１１３の奥側のバスバー１１４までに亘って伸びるように各々の電極指１２１がライン状に配置されている。そのため、送信側電極１１２及び受信側電極１１３における配列領域１１６、１１６を夫々送信側トラック及び受信側トラックとすると、送信側トラックにおいて送信側ＩＤＴ電極１１２から弾性波が右側（受信側電極１１３側）に向かって伝搬していくと、マルチストリップカプラ１２０において弾性波が送信側トラックが受信側トラックに転移して、即ち弾性波の伝搬領域がマルチストリップカプラ１２０において手前側から奥側に移動する。そして、弾性波は圧電基板１００上における図１５中奥側の領域（受信側トラック）を受信側ＩＤＴ電極１１３に向かって伝搬し、当該受信側ＩＤＴ電極１１３にて電気信号として受信される。従って、例えばこの弾性波とは励振モードの異なるバルク波などの不要波は、マルチストリップカプラ１２０において転移されずに送信側ＩＤＴ電極１１２からこのマルチストリップカプラ１２０を通過して図１５中手前側の領域（受信側ＩＤＴ電極１１３が形成されていない領域）を伝搬していくので、このフィルタでは、この不要波の影響を抑えて良好な周波数特性が得られる。
【０００４】
ところで、このようなフィルタでは、弾性波は各々の電極１１２、１１３において各々右側及び左側に向かって伝搬していくので、例えばこれらの電極１１２、１１３から圧電基板１００の端部領域に向かって放出されると、当該端部において反射して電極１１２、１１３に戻ってきてしまうおそれがある。このような反射波が電極１１２、１１３に戻ってくると、フィルタの周波数特性が劣化してしまう。そこで、各電極１１２、１１３と、弾性波の伝搬方向においてこれら電極１１２、１１３に近接する圧電基板１００の端部と、の間における圧電基板１００上には、このような反射波のエネルギーを吸収して各電極１１２、１１３への再入射を抑えるために、例えばシリコーンゴムなどからなる吸収材１１７、１１７が形成されている。しかしながら、反射波のエネルギーを吸収するためには、弾性波の伝搬方向における吸収材１１７の幅寸法を例えば弾性波の波長の１０倍〜２０倍程度に広く確保しておく必要があるので、フィルタが大型化してしまう。
【０００５】
特許文献１、２には、このようなマルチストリップカプラについて記載されており、またこの特許文献１には弾性表面波のエネルギーが１００％伝搬する場合よりもマルチストリップカプラの電極指の本数を少なくする技術について記載されているが、既述の課題については検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１１６２３４（段落００１４、図１）
【特許文献２】特開平３−２２６１０７（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＩＤＴ電極を圧電基板上に送信側電極及び受信側電極として弾性波の伝搬方向に並べた弾性波フィルタにおいて、ＩＤＴ電極から放出された弾性波が圧電基板の端部にて反射して当該ＩＤＴ電極に再入射することを抑えながら、小型化を図ることのできる弾性波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】
【０００８】
本発明の弾性波フィルタは、
圧電基板上に形成され、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた送信側ＩＤＴ電極と、
この送信側ＩＤＴ電極からＸ方向に離間しかつ電極指群の配列領域が送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域に対してＸ方向に直交するＹ方向に離間するように、また前記圧電基板上に設けられ、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから、互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた受信側ＩＤＴ電極と、
前記送信側ＩＤＴ電極を伝播する弾性波を受信側ＩＤＴ電極に転移させるために送信側ＩＤＴ電極及び受信側ＩＤＴ電極の間に設けられ、送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域から受信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域に亘って、Ｙ方向に互いに平行状に伸びる複数本の電極指を備えた主マルチストリップカプラと、
前記送信側ＩＤＴ電極及び受信側ＩＤＴ電極の一方側のＩＤＴ電極から、前記主マルチストリップカプラとは反対方向に位置する圧電基板の端部に向かう弾性波が一方側のＩＤＴ電極へ再入射することを抑えるために、前記一方側のＩＤＴ電極と前記端部との間に設けられ、一方側のＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域から、当該領域と少なくとも同じ長さ分だけＹ方向に離れた位置まで平行状に伸びる複数本の電極指を備えた補助マルチストリップカプラと、を備え、
前記補助マルチストリップカプラは、一方側のＩＤＴ電極から当該ＩＤＴ電極にＹ方向に隣接する領域に弾性波を転移させる役割を有していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の弾性波フィルタは、
圧電基板上に形成され、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた送信側ＩＤＴ電極と、
この送信側ＩＤＴ電極からＸ方向に離間しかつ電極指群の配列領域が送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域に対してＸ方向に沿って相対向するように、また前記圧電基板上に設けられ、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから、互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた受信側ＩＤＴ電極と、
前記送信側ＩＤＴ電極及び受信側ＩＤＴ電極の一方側のＩＤＴ電極から、他方側のＩＤＴ電極とは反対方向に位置する圧電基板の端部に向かう弾性波が一方側のＩＤＴ電極へ再入射することを抑えるために、前記一方側のＩＤＴ電極と前記端部との間に設けられ、一方側のＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域から、当該領域と少なくとも同じ長さ分だけＹ方向に離れた位置まで平行状に伸びる複数本の電極指を備えた補助マルチストリップカプラと、を備え、
前記補助マルチストリップカプラは、一方側のＩＤＴ電極から当該ＩＤＴ電極にＹ方向に隣接する領域に弾性波を転移させる役割を有していることを特徴とする。
【００１０】
前記弾性波フィルタの具体的な態様としては、以下のように構成しても良い。 前記補助マルチストリップカプラは、弾性波が当該補助マルチストリップカプラを通過する時に、この弾性波のエネルギーが前記一方側のＩＤＴ電極のトラックから前記隣接する領域のトラックに亘って５０％ずつ分布した状態となるように電極指の本数が設定されている構成。
前記補助マルチストリップカプラは、前記送信側ＩＤＴ電極と弾性波の伝搬方向においてこの送信側ＩＤＴ電極に近接する圧電基板の端部との間及び、前記受信側ＩＤＴ電極と弾性波の伝搬方向においてこの受信側ＩＤＴ電極に近接する圧電基板の端部との間に各々配置されている構成。
【００１１】
弾性波の伝搬方向における前記補助マルチストリップカプラのＸ方向いずれか一方に隣接して、弾性波を吸収するための主吸収材が配置されている構成。
前記主吸収材は、前記補助マルチストリップカプラと、この補助マルチストリップカプラに近接配置されたＩＤＴ電極との間に配置され、
前記主吸収材の下方側における前記圧電基板上には、前記ＩＤＴ電極から前記補助マルチストリップカプラに向かう弾性波の拡散を抑えるために、弾性波の伝搬方向に対して各々直交する方向に伸びる電極指群と、これら電極指群の長さ方向における一端側及び他端側を各々接続するために弾性波の伝搬方向に互いに平行となるように配置された一対のバスバーと、を備えたグレーティング導波路が形成されている構成。
前記補助マルチストリップカプラからＸ方向に離れた領域において当該補助マルチストリップカプラに近接配置されたＩＤＴ電極のＹ方向に離間した位置には、弾性波を吸収するための補助吸収材が配置されている構成。送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域と受信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域とのＹ方向の寸法は、同じに設定されている構成。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ＩＤＴ電極と弾性波の伝搬方向においてこのＩＤＴ電極に近接する圧電基板の端部との間に複数の電極指を備えた補助マルチストリップカプラを設けて、補助マルチストリップカプラを通過する時に弾性波のエネルギーが当該ＩＤＴ電極のトラック及びこのトラックとは異なるトラックに亘って分散した状態となるように電極指の本数を設定しているので、ＩＤＴ電極から放出された弾性波が圧電基板の端部にて反射して当該ＩＤＴ電極に再入射することを抑えながら、弾性波フィルタの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る弾性波フィルタの一例を示す平面図である。
【図２】前記弾性波フィルタのマルチストリップカプラにおいて弾性波が伝搬する様子を示す模式図である。
【図３】前記弾性波フィルタのマルチストリップカプラにおいて弾性波が伝搬する様子を示す模式図である。
【図４】前記弾性波フィルタのマルチストリップカプラにおいて弾性波が伝搬する様子を示す模式図である。
【図５】前記弾性波フィルタのマルチストリップカプラにおいて弾性波が伝搬する様子を示す模式図である。
【図６】前記弾性波フィルタのマルチストリップカプラにおいて弾性波が伝搬する様子を示す模式図である。
【図７】前記弾性波フィルタにおいて得られた周波数特性を示す特性図である。
【図８】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図９】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図１０】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図１１】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図１２】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図１３】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図１４】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【図１５】前記弾性波フィルタの他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態の弾性波フィルタ例えばＳＡＷフィルタの一例について、図１を参照して説明する。このＳＡＷフィルタは、例えばＬｉＮｂＯ3などからなる圧電基板１１において、即ち結晶のＹ軸に対して１２８°回転させたＹ’軸と垂直な面で切断したニオブ酸リチウムの表面において、弾性波の伝搬方向に互いに離間して形成された送信側（入力側）ＩＤＴ電極１２及び受信側（出力側）ＩＤＴ電極１３を備えている。従って弾性波は、圧電基板１１の長手方向であるＸ方向（図１中左右方向）に沿って、当該圧電基板１１の２つの短辺２、３のうち一方側（図１中左側）の短辺２と他方側（図１中右側）の短辺３との間において伝搬する。この例では、圧電基板１１上において送信側ＩＤＴ電極１２は図１中一方側の短辺２に近接する領域に配置され、受信側ＩＤＴ電極１３は他方側の短辺３に近接する領域に配置されている。尚、既述の「Ｘ方向」及び以下において説明する「Ｙ方向」とは、圧電基板１１の結晶方位とは無関係である。
【００１５】
これらのＩＤＴ電極１２、１３は、弾性波の伝搬方向に沿って互いに平行となるように配置された一対のバスバー１４ａ、１４ｂと、これらのバスバー１４ａ、１４ｂの各々から対向するバスバー１４ｂ、１４ａ側に向かって弾性波の伝搬方向に対して各々直交するようにＹ方向に櫛歯状に伸び出す複数の電極指１５と、を各々備えている。この例では、送信側ＩＤＴ電極１２のバスバー１４ａ、１４ｂのうち一のバスバー１４ａは、圧電基板１１の２つの長辺４、５のうち一方側の長辺４に近接する領域に配置されて入力ポート２１に接続されている。送信側ＩＤＴ電極１２の他のバスバー１４ｂは、圧電基板１１の中央部側に配置されて接地されている。また、受信側ＩＤＴ電極１３におけるバスバー１４ａ、１４ｂのうち一のバスバー１４ａは、圧電基板１１の２つの長辺４、５のうち、前記送信側ＩＤＴ電極１２におけるバスバー１４ａの近接配置された一方側の長辺４とは異なる他方側の長辺５に近接する領域に配置されて出力ポート２２に接続されている。受信側ＩＤＴ電極１３の他のバスバー１４ｂは、圧電基板１１の中央部側に配置されて接地されている。
【００１６】
各々の電極１２、１３において、一対のバスバー１４ａ、１４ｂ間にて電極指１５が配列された領域を配列領域１６と呼ぶと、各々の電極１２、１３は、配列領域１６において互いに隣接する電極指１５、１５同士の交差する部位（弾性波の励振領域）の長さ寸法（交差幅）が弾性波の伝搬方向に沿って変化するように、アポダイズ型に各々重みづけられている。また、送信側ＩＤＴ電極１２及び受信側ＩＤＴ電極１３の配列領域１６を夫々トラックＴｒ１（送信側トラック）、トラックＴｒ２（受信側トラック）と呼ぶと、これらのトラックＴｒ１、Ｔｒ２では、電極１２、１３における電極指１５の幅寸法と電極指１５、１５間の離間寸法とからなる周期単位λに対応する波長の弾性波が夫々伝搬するように構成されている。
【００１７】
これらの電極１２、１３において、電極指１５、１５の交差する部位の数量（電極指１５の対数）は、各々例えば６４対となっている。この例では、各々の電極１２、１３における配列領域１６、１６は、弾性波の伝搬方向に直交する方向における長さ寸法が互いに等しくなっている。
そして、これらの電極１２、１３は、弾性波の伝搬方向に対して直交する方向において互いの配列領域１６、１６（トラックＴｒ１、Ｔｒ２）同士が離れるように（互いに重なり合わないように）並べられており、既述のように送信側ＩＤＴ電極１２は図１中一方側の長辺４側に配置され、受信側ＩＤＴ電極１３は同図中他方側の長辺５側に配置されている。言い換えると、送信側ＩＤＴ電極１２及び受信側ＩＤＴ電極１３は、圧電基板１１の短辺方向（弾性波の伝搬方向に対して直交する方向）における概略中央位置を弾性波の伝搬方向に沿って平行に伸びるライン３０において、送信側ＩＤＴ電極１２のバスバー１４ｂにおける電極指１５の接続されている側の端部と、受信側ＩＤＴ電極１３のバスバー１４ｂにおける電極指１５の接続されている側の端部と、が一列に並ぶように各々配置されている。
【００１８】
これら電極１２、１３間には、弾性波の伝搬方向に対して直交する方向にライン状に伸びる電極指３１が互いに平行に複数本配置された主マルチストリップカプラ３２が形成されている。この主マルチストリップカプラ３２は、送信側ＩＤＴ電極１２において弾性波が伝搬する領域であるトラックＴｒ１から、受信側ＩＤＴ電極１３において弾性波が伝搬する領域であるトラックＴｒ２に、弾性波が伝搬する伝搬領域を転移させるためのものである。そのため、主マルチストリップカプラ３２を弾性波が通過すると、当該弾性波の伝搬する位置（領域）がトラックＴｒ１とトラックＴｒ２との間で変わることになる。
【００１９】
主マルチストリップカプラ３２における電極指３１は、弾性波の伝搬方向から見た時に、各電極１２、１３の配列領域１６、１６と重なり合うように配置されている。即ち、各々の電極指３１は、送信側ＩＤＴ電極１２のバスバー１４ａに沿って伸びるライン及び受信側ＩＤＴ電極１３のバスバー１４ａに沿って伸びるラインを夫々端部ライン３３、３４とすると、これら端部ライン３３、３４間に亘って各々配置されている。言い換えると、各々の電極指３１は、配列領域１６、１６をＹ方向全体に臨む領域に亘って形成されている。従って、主マルチストリップカプラ３２は、長さ方向における中央位置が既述のライン３０上に位置していると言える。
【００２０】
また、電極指３１の本数は、トラックＴｒ１からトラックＴｒ２に弾性波のエネルギーができるだけ転移するように、即ち完全に（１００％）転移するように、例えば１１０本となっている。この主マルチストリップカプラ３２において弾性波が転移する理由について、図２を参照して以下に詳述する。ここで、図２において中央部に主マルチストリップカプラ３２が配置されているものとし、当該主マルチストリップカプラ３２に対して左側からトラックＴｒ１において弾性波が入射（Ｉｎｐｕｔ）し、右側からトラックＴｒ２において弾性波が出力（Ｏｕｔｐｕｔ）されるものとする。
【００２１】
主マルチストリップカプラ３２に対してトラックＴｒ１において弾性波が入射すると、トラックＴｒ１及びトラックＴｒ２の両方において各々励振する２種類の弾性波Ｐｓ、Ｐａが発生する（分離される）。ここで弾性波Ｐｓは、これらのトラックＴｒ１及びトラックＴｒ２において弾性波が互いに同じ変位（位相）で励振する対称モードの弾性波であり、一方弾性波Ｐａは、前記ライン３０を節としてこれらトラックＴｒ１、Ｔｒ２間の位相が互いに逆になるように励振する反対称モードの弾性波である。図２において長辺４、５に各々近接する領域には、これら対称モードの弾性波Ｐｓ及び反対称モードの弾性波Ｐａにおける夫々のトラックＴｒ１、Ｔｒ２の位相を各々模式的に示している。また、この図２における中央部には、これら弾性波Ｐａ、Ｐｓにおいて伝搬する例えばトラックＴｒ１の弾性波の振幅を模式的に夫々示している。尚、既述の図１ではトラックＴｒ１の弾性波が長辺４とライン３０との間を伝搬し、トラックＴｒ２の弾性波が長辺５とライン３０との間を伝搬するが、この図２では説明を簡略化するために、これらトラックＴｒ１、Ｔｒ２が伝搬する領域を互いに入れ替えて示している。
【００２２】
この図２の中央部に示したように、反対称モードの弾性波Ｐａは、ライン３０を境として電荷の正負（位相）が互いに逆になるように夫々発生するトラックＴｒ１、Ｔｒ２間において主マルチストリップカプラ３２上に発生した電荷を打ち消しながら伝搬していくので、即ち主マルチストリップカプラ３２の各々の電極指３１で互いに異なる電荷が発生すると打ち消されるので、対称モードの弾性波Ｐｓよりも伝搬速度が遅くなる。つまり、これらの弾性波Ｐｓ、Ｐａ間で位相に差が生じることになり、この位相差は主マルチストリップカプラ３２をこれら弾性波Ｐｓ、Ｐａが伝搬するほど大きくなる。そのため、主マルチストリップカプラ３２から出力される時に、対称モードの弾性波ＰｓにおいてはトラックＴｒ１、Ｔｒ２のいずれについても正の振幅が極大となり、一方反対称モードの弾性波ＰａにおいてはトラックＴｒ１の振幅が負の極大になると共にトラックＴｒ２の振幅が正の極大となるように電極指３１の本数（弾性波Ｐｓ、Ｐａの伝搬路の長さ）ｘを設定している。これによって、主マルチストリップカプラ３２から出力される弾性波であるこれら弾性波Ｐｓ、Ｐａの合成波は、トラックＴｒ１とは異なるトラックＴｒ２において発生することになる。従って、主マルチストリップカプラ３２においてトラックＴｒ１からトラックＴｒ２にエネルギーが１００％転移されることになる。言い換えると、主マルチストリップカプラ３２に入射する時にトラックＴｒ１に集中していた弾性波のエネルギーは、この主マルチストリップカプラ３２から出力される時に、トラックＴｒ２にエネルギーが集中した状態となる。この図２には「ｘ」として、送信側ＩＤＴ電極１２から主マルチストリップカプラ３２を見た時の電極指３１の本数Ｎを示しており、この例では既述のようにＮ＝１１０としている。
【００２３】
ここで、後述するように、ｘ＝Ｎ／２の領域では、対称モードの弾性波ＰｓではトラックＴｒ１、Ｔｒ２のいずれについても正の振幅が極大となっているが、反対称モードの弾性波ＰａではこれらのトラックＴｒ１、Ｔｒ２が互いに打ち消し合って励振していない（振幅がなくなっている）。従って、このｘ＝Ｎ／２の領域においてこれら弾性波Ｐｓ、Ｐａを合成したとすると、合成波は、トラックＴｒ１及びトラックＴｒ２にエネルギーが５０％ずつ分配されて、これらトラックＴｒ１、Ｔｒ２にエネルギーが一様に分布している状態となる。即ち、主マルチストリップカプラ３２に入射した時の弾性波のエネルギーがこれらトラックＴｒ１、Ｔｒ２の夫々に５０％ずつ転移している状態になっていることになる。
【００２４】
また、送信側ＩＤＴ電極１２と弾性波の伝搬方向においてこの送信側ＩＤＴ電極１２に近接する図１中一方側の短辺２との間には、主マルチストリップカプラ３２と同様に端部ライン３３、３４間に亘って伸びる電極指４１が互いに平行に複数本形成された補助マルチストリップカプラ４２が配置されている。この補助マルチストリップカプラ４２は、弾性波の伝搬方向に沿って主マルチストリップカプラ３２と相対向するように、この送信側ＩＤＴ電極１２の配列領域１６のＹ方向全体に臨む領域から受信側ＩＤＴ電極１３の配列領域１６のＹ方向全体を臨む領域までに亘って配置されている。また、補助マルチストリップカプラ４２は、主マルチストリップカプラ３２と同様に弾性波をトラックＴｒ１からトラックＴｒ２に転移させるものであるが、この転移量が主マルチストリップカプラ３２よりも小さくなるように、この例では完全に転移する量の５０％が転移するように電極指４１の本数が５５本（主マルチストリップカプラ３２の電極指３１の半分の本数）に設定されている。
【００２５】
つまり、この補助マルチストリップカプラ４２では、既述の図２で説明したように、対称モードの弾性波ＰｓについてはトラックＴｒ１、Ｔｒ２のいずれについても正の振幅が極大となり、一方反対称モードの弾性波ＰａについてはいずれのトラックＴｒ１、Ｔｒ２においても振幅がなくなるように電極指４１の本数をｘ＝Ｎ／２に設定している。従って、図３に送信側ＩＤＴ電極１２及び補助マルチストリップカプラ４２を模式的に示すように、送信側ＩＤＴ電極１２から補助マルチストリップカプラ４２に入射したトラックＴｒ１の弾性波は、既述のように２つの弾性波Ｐｓ、Ｐａに分離され（図３中（１））、弾性波ＰｓについてはトラックＴｒ１、Ｔｒ２のいずれについても正の振幅が極大となり、弾性波ＰａについてはいずれのトラックＴｒ１、Ｔｒ２においても振幅がなくなった状態で圧電基板１１の端部へと放出される（図３中（２））。そのため、送信側ＩＤＴ電極１２から補助マルチストリップカプラ４２に入射した弾性波は、トラックＴｒ１、Ｔｒ２にエネルギーが各々５０％ずつ分配されたことになる。
【００２６】
そして、補助マルチストリップカプラ４２から抜け出たＰａとＰｓとの合成波である弾性波は、圧電基板１１の一方側の短辺２である端部において反射して（図３中（３））、補助マルチストリップカプラ４２に再入射すると、再び２つの弾性波Ｐｓ、Ｐａに分離される。これら弾性波Ｐｓ、Ｐａは、補助マルチストリップカプラ４２から放出された時と同じ状態、即ち弾性波ＰｓについてはトラックＴｒ１、Ｔｒ２のいずれについても正の振幅が極大となり、弾性波ＰａについてはいずれのトラックＴｒ１、Ｔｒ２においても振幅がなくなった状態（図３中（４））となる。こうして再度補助マルチストリップカプラ４２に入射した弾性波は、更にｘ＝Ｎ／２本の電極指４１が形成された領域を伝搬して行くことになるので、既述の図２において説明したように、弾性波ＰｓについてはトラックＴｒ１、Ｔｒ２のいずれについても正の振幅が極大となり、一方弾性波ＰａについてはトラックＴｒ１の振幅が負の極大となると共に、トラックＴｒ２の振幅が正の極大となる（図３中（５））。従って、補助マルチストリップカプラ４２から圧電基板１１の他方側の短辺３（受信側ＩＤＴ電極１３）に向かって放出される弾性波であるこれら弾性波Ｐｓ、Ｐａの合成波は、トラックＴｒ２に１００％のエネルギーを持つ弾性波となり、即ちトラックＴｒ１からトラックＴｒ２に転移された状態となり、図３中他方側の長辺５と前記ライン３０との間の領域を主マルチストリップカプラ３２に向かって伝搬して行く。
【００２７】
ここで、補助マルチストリップカプラ４２の電極指４１の本数として既述の主マルチストリップカプラ３２の電極指３１と同じ本数を配置した場合には、送信側ＩＤＴ電極１２から圧電基板１１の一方側の短辺２に向かう弾性波が補助マルチストリップカプラ４２を通過すると、トラックＴｒ２に１００％転移した状態となる。そのため、このトラックＴｒ２の弾性波が圧電基板１１の端部にて反射して補助マルチストリップカプラ４２に再入射すると、当該補助マルチストリップカプラ４２においてトラックＴｒ２からトラックＴｒ１へと１００％転移することになり、見かけ上補助マルチストリップカプラ４２を設けない場合と同じ特性の反射波（後述のバルク波を除く）が送信側ＩＤＴ電極１２に戻ってくると言える。尚、図３では、後述の補助吸収材５１については描画を省略している。
【００２８】
続いて、図１を参照してフィルタの構成の説明に戻る。弾性波の伝搬方向における補助マルチストリップカプラ４２の側方位置の送信側ＩＤＴ電極１２とは反対側の領域には、既述の端部ライン３３、３４間に亘って形成された例えばシリコーンゴムなどからなる主吸収材５０が配置されている。この主吸収材５０は、送信側ＩＤＴ電極１２から補助マルチストリップカプラ４２を介して伝搬してくる不要波例えば既述の弾性波とは励振モードの異なる弾性波（バルク波）を吸収するためのものである。弾性波の伝搬方向における主吸収材５０の幅寸法は、送信側ＩＤＴ電極１２にて伝搬する弾性波の周期単位λの長さ寸法の例えば５倍となっている。
【００２９】
これらの補助マルチストリップカプラ４２及び主吸収材５０は、受信側ＩＤＴ電極１３とこの受信側ＩＤＴ電極１３に近接する圧電基板１１の他方側の短辺３との間にも当該受信側ＩＤＴ電極１３から短辺３側に向かってこの順番で配置されており、各々の長さ寸法や電極指３１の本数については既述のように設定されている。これらの２つの補助マルチストリップカプラ４２、４２は、弾性波の伝搬方向に沿って相対向するように配置されている。
【００３０】
主マルチストリップカプラ３２と補助マルチストリップカプラ４２、４２との間において電極１２、１３の配置された領域から弾性波の伝搬方向に直交する方向に離間した位置には、即ち送信側ＩＤＴ電極１２よりも他方側の長辺５側及び受信側ＩＤＴ電極１３よりも一方側の長辺４側の領域には、補助マルチストリップカプラ４２、４２から主マルチストリップカプラ３２へと向かう弾性波を吸収するために、例えばシリコーンゴムなどからなる補助吸収材５１、５１が配置されている。
【００３１】
このフィルタにおいて入力ポート２１から電気信号が入力されると、図４に示すように、送信側ＩＤＴ電極１２にて弾性波が発生する。この弾性波は、図４中短辺２、３側に向かって伝搬していき、他方側の短辺３に伝搬する弾性波については主マルチストリップカプラ３２へと到達して、既述のようにトラックＴｒ１からトラックＴｒ２へと転移する。そして、このトラックＴｒ２の弾性波は、図４中他方側の短辺３とライン３０との間において受信側ＩＤＴ電極１３に伝搬していき、当該受信側ＩＤＴ電極１３において電気信号に変換されて出力ポート２２から取り出される。尚、送信側ＩＤＴ電極１２においては、弾性波と共に当該弾性波とは励振モードの異なるバルク波などの不要波も発生するが、この不要波は送信側ＩＤＴ電極１２から主マルチストリップカプラ３２を介して図４中一方側の長辺４側の領域（受信側ＩＤＴ電極１３が形成されていない領域）を伝搬して、受信側ＩＤＴ電極１３よりも短辺３よりの主吸収材５０にて吸収される。
【００３２】
一方、送信側ＩＤＴ電極１２から一方側の短辺２に向かって伝搬する弾性波は、図５に示すように、補助マルチストリップカプラ４２において既述のようにトラックＴｒ１、Ｔｒ２に各々５０％ずつ分布した状態となるように転移して、主吸収材５０に到達する。そして、この弾性波は、この主吸収材５０にて一部が吸収され、圧電基板１１の端部において反射して主吸収材５０に再入射し、更に一部が吸収される。また、この弾性波と共に主吸収材５０に伝搬する励振モードの異なる不要波は、この主吸収材５０において吸収される。そして、これらのトラックＴｒ１、Ｔｒ２の弾性波が補助マルチストリップカプラ４２に再入射すると、既述のようにこの弾性波はトラックＴｒ２へ転移して、図６に示すように、圧電基板１１上の他方側の長辺５とライン３０との間の領域を受信側ＩＤＴ電極１３に向かって伝搬して行く。このトラックＴｒ２の弾性波は、補助吸収材５１によって吸収される。
【００３３】
また、主マルチストリップカプラ３２にてトラックＴｒ１から転移されて受信側ＩＤＴ電極１３に到達したトラックＴｒ２の弾性波は、一部が電気信号に変換されずに当該受信側ＩＤＴ電極１３を通過していく場合もある。このような弾性波についても、受信側ＩＤＴ電極１３よりも他方側の短辺３よりの補助マルチストリップカプラ４２において５０％がトラックＴｒ１に転移される。次いで、この弾性波は、圧電基板１１の端部で反射して補助マルチストリップカプラ４２に再入射すると、トラックＴｒ１に１００％転移されて圧電基板１１上における受信側ＩＤＴ電極１３よりも一方側の長辺４よりの領域を送信側ＩＤＴ電極１２に向かって伝搬し、補助吸収材５１において吸収される。尚、この弾性波についても、主吸収材５０を通過する時に一部が吸収される。
【００３４】
こうして送信側ＩＤＴ電極１２にて発生する弾性波のうち他方側の短辺３に向かう弾性波が受信側ＩＤＴ電極１３にて受信され、送信側ＩＤＴ電極１２から一方側の短辺２及び受信側ＩＤＴ電極１３から他方側の短辺３に向かう弾性波についてはこれら電極１２、１３への再入射が抑えられるので、不要波である反射波及びバルク波の影響が抑えられて、リップル（通過周波数帯域における信号の揺らぎ）が小さくなる。図７には、既述の図１のフィルタの構成に基づいて得られた周波数特性を示している。この時、受信側ＩＤＴ電極１３における中心周波数が７０ＭＨｚ、帯域幅が１０ＭＨｚとなるようにフィルタを設計すると共に、電極１２、１３の電極指１５の対数（電極指１５、１５の交差位置の数量）を各々６４対、主マルチストリップカプラ３２の電極指３１の本数を１１０本、補助マルチストリップカプラ４２、４２の電極指４１の本数を５５本として、弾性波の伝搬方向における主吸収材５０、５０の幅寸法を弾性波の波長の長さ寸法の５倍としている。この図７から、既述の図１５に示す従来例と比較して、通過周波数帯域におけるリップルが低減していることが分かる。また、本発明と同程度の周波数特性を得るためには、主吸収材５０の幅寸法を弾性波の波長の１０〜２０倍とする必要があったため、本発明のフィルタでは、通過周波数帯域におけるリップルを抑えながら、圧電基板１１の長手方向の寸法が図１５のフィルタよりも小さくなっている。
【００３５】
上述の実施の形態によれば、ＩＤＴ電極１２、１３と弾性波の伝搬方向においてＩＤＴ電極１２、１３に近接する圧電基板１１の端部との間に補助マルチストリップカプラ４２を設けて、補助マルチストリップカプラ４２を通過する時に弾性波のエネルギーがトラックＴｒ１、Ｔｒ２に亘って分散した状態となるように電極指４１の本数を設定しているので、ＩＤＴ電極１２、１３から放出された弾性波が圧電基板１１の端部にて反射してＩＤＴ電極１２、１３に再入射することを抑えながら、圧電基板１１の寸法を小さく抑えてフィルタの小型化を図ることができる。
【００３６】
また、ＩＤＴ電極１２、１３において弾性波の伝搬方向に対して直交する方向には、補助吸収材５１、５１を設けているので、補助マルチストリップカプラ４２を通過して主マルチストリップカプラ３２に戻る弾性波の影響を抑えることができる。更に、主マルチストリップカプラ３２、補助マルチストリップカプラ４２、４２を夫々ライン３３、３４間に形成しているので、圧電基板１１の短辺方向の寸法を小さく抑えることができる。
【００３７】
既述の例では補助吸収材５１、５１を配置したが、図８に示すように、これらの補助吸収材５１、５１を配置しなくても良い。このような場合であっても、補助マルチストリップカプラ４２と主マルチストリップカプラ３２との間が大きく離間しているため、補助マルチストリップカプラ４２から主マルチストリップカプラ３２へと向かう弾性波の影響が小さく抑えられる。
【００３８】
また、電極１２（１３）から圧電基板１１の端部に向かって補助マルチストリップカプラ４２、主吸収材５０をこの順番で並べたが、図９に示すように、これら補助マルチストリップカプラ４２と主吸収材５０との配置位置を入れ替えても良い。この場合であっても、同様の効果が得られる。更に、この図９のレイアウトで補助マルチストリップカプラ４２及び主吸収材５０を配置する場合には、図１０に示すように、主吸収材５０の下方側の圧電基板１１上に電極１２、１３に隣接するようにグレーティング導波路６０を配置しても良い。このグレーティング導波路６０は、図１１にも示すように、弾性波の伝搬方向に互いに平行に配置された一対のバスバー６１、６１と、これらのバスバー６１、６１間を接続するように弾性波の伝搬方向に直交するように配置された複数の電極指６２と、を備えている。このグレーティング導波路６０を設けることによって、電極１２（１３）から主吸収材５０の下方領域を介して補助マルチストリップカプラ４２へと向かう弾性波の拡散が抑えられる。そのため、例えばトラックＴｒ１の弾性波が補助マルチストリップカプラ４２に向かう時に、トラックＴｒ２にまで拡散することを抑えることができるので、既述のようにトラックＴｒ１からトラックＴｒ２への転移が良好に行われることになる。尚、図１０においてはグレーティング導波路６０の上方側における主吸収材５０を切り欠いて示しており、図１１では圧電基板１１を一部切り欠いて示している。
【００３９】
以上の各例においては、電極１２、１３としていずれについてもアポダイズ型に重み付けを行ったが、これらの電極１２、１３の夫々についてアポダイズ型、重み付けを行わない正規型及び電極指１５を間引く間引き型のいずれかとしても良い。
【００４０】
以上の例では、電極１２、１３及び２つの補助マルチストリップカプラ４２、４２に加えて主マルチストリップカプラ３２を配置して、これら電極１２、１３間でトラックの転移を行う例について説明したが、主マルチストリップカプラ３２を設けずにトラックの転移を行わない場合に補助マルチストリップカプラ４２、４２を配置しても良い。具体的には、図１２に模式的に示すように、電極１２、１３は、弾性波の伝搬方向に沿って各々の配列領域１６、１６同士が対向するように配置されると共に、弾性波の伝搬方向に直交する方向における各々の配列領域１６、１６の長さ寸法が互いに等しくなるように形成される。これら電極１２、１３は、圧電基板１１上において各々他方側の長辺５とライン３０との間に配置されている。また、これら電極１２、１３は、既述の周期単位λが互いに同じ長さとなるように電極指１５が形成される。この場合には、電極１２、１３共にアポダイズ型電極を用いると、各々の電極１２、１３の伝達関数の積が得られないために、電極１２、１３の少なくとも一方は、正規型または間引き型の電極として構成される。
【００４１】
また、補助マルチストリップカプラ４２、４２は、弾性波の伝搬方向に対して直交する方向における配列領域１６の長さ寸法と同じ長さだけ、これら電極１２、１３の側方領域から前記直交方向この例では一方側の長辺４に向かって伸びるように各々配置される。この例においても、補助マルチストリップカプラ４２、４２を設けることによって、電極１２、１３から圧電基板１１の端部へと伝搬する弾性波のトラックが当該トラックとは別のトラックに転移される。尚、この図１２では、各電極１２、１３及び補助マルチストリップカプラ４２、４２の内部領域の記載を省略している。以下の図１３及び図１４も同様である。
【００４２】
また、既述の図１２の例と同様に主マルチストリップカプラ３２を設けない場合には、図１３に示すように、例えば送信側ＩＤＴ電極１２に近接する補助マルチストリップカプラ４２についてはこの送信側ＩＤＴ電極１２の側方位置から圧電基板１１の他方側の長辺５に向かって伸びるように配置し、受信側ＩＤＴ電極１３に近接する補助マルチストリップカプラ４２については受信側ＩＤＴ電極１３の側方位置から圧電基板１１の一方側の長辺４に向かって伸びるように配置しても良い。従って、電極１２、１３は、圧電基板１１上において弾性波の伝搬方向に直交する方向における中央部に各々配置される。この場合には、補助マルチストリップカプラ４２において転移されたトラックは、弾性波の伝搬方向において電極１２、１３の配置された領域から外れた領域に形成されるので、補助マルチストリップカプラ４２、４２から電極１２、１３側に向かう弾性波の影響を更に抑えることができる。
【００４３】
更にまた、既述の図１に示した主マルチストリップカプラ３２を設けてトラックＴｒ１をトラックＴｒ２に転移する場合であっても、図１４のように、弾性波の伝搬方向から見た時に補助マルチストリップカプラ４２、４２が離間するように配置しても良い。
【００４４】
補助マルチストリップカプラ４２の電極指４１の本数については、既述の例ではトラックＴｒ１からトラックＴｒ２に５０％転移するようにｘ＝Ｎ／２に設定したが、５０％以下あるいは５０％以上例えば３０％〜７０％程度であっても良い。つまり、電極１２、１３から補助マルチストリップカプラ４２に伝搬する弾性波のエネルギーがこれらトラックＴｒ１、Ｔｒ２に亘って分布するようにすれば良い。この場合であっても、補助マルチストリップカプラ４２を設けない場合に比べて、圧電基板１１の端部において反射する不要波の電極１２、１３への再入射が抑えられる。
【００４５】
また、既述の各例では、主マルチストリップカプラ３２及び補助マルチストリップカプラ４２の長さ寸法については端部ライン３３、３４に亘って配置したが、これら端部ライン３３、３４を越えて圧電基板１１の長辺４、５に電極指３１、４１の一端側及び他端側が近接するように配置しても良い。更に、主マルチストリップカプラ３２及び補助マルチストリップカプラ４２の本数については、圧電基板１１の電気機械結合係数に応じて調整しても良い。更にまた、補助マルチストリップカプラ４２については電極１２、１３のいずれか一方の側方領域にだけ設けても良いし、この場合には、補助マルチストリップカプラ４２が設けられていない電極１２、１３の側方における主吸収材５０について、弾性波の伝搬方向における幅寸法を例えば弾性波の波長の１０倍〜２０倍程度にしても良い。また、配列領域１６、１６のＹ方向の寸法が互いに等しくなるように各電極１２、１３を形成したが、これら電極１２、１３の間のインピーダンスを調整するために、互いの配列領域１６、１６のＹ方向の寸法が異なるようにしても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１１ 圧電基板
１２ 送信側ＩＤＴ電極
１３ 受信側ＩＤＴ電極
１６ 配列領域
３２ 主マルチストリップカプラ
３３、３４ ライン
４２ 補助マルチストリップカプラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上に形成され、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた送信側ＩＤＴ電極と、
この送信側ＩＤＴ電極からＸ方向に離間しかつ電極指群の配列領域が送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域に対してＸ方向に直交するＹ方向に離間するように、また前記圧電基板上に設けられ、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから、互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた受信側ＩＤＴ電極と、
前記送信側ＩＤＴ電極を伝播する弾性波を受信側ＩＤＴ電極に転移させるために送信側ＩＤＴ電極及び受信側ＩＤＴ電極の間に設けられ、送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域から受信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域に亘って、Ｙ方向に互いに平行状に伸びる複数本の電極指を備えた主マルチストリップカプラと、
前記送信側ＩＤＴ電極及び受信側ＩＤＴ電極の一方側のＩＤＴ電極から、前記主マルチストリップカプラとは反対方向に位置する圧電基板の端部に向かう弾性波が一方側のＩＤＴ電極へ再入射することを抑えるために、前記一方側のＩＤＴ電極と前記端部との間に設けられ、一方側のＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域から、当該領域と少なくとも同じ長さ分だけＹ方向に離れた位置まで平行状に伸びる複数本の電極指を備えた補助マルチストリップカプラと、を備え、
前記補助マルチストリップカプラは、一方側のＩＤＴ電極から当該ＩＤＴ電極にＹ方向に隣接する領域に弾性波を転移させる役割を有していることを特徴とする弾性波フィルタ。
【請求項２】
圧電基板上に形成され、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた送信側ＩＤＴ電極と、
この送信側ＩＤＴ電極からＸ方向に離間しかつ電極指群の配列領域が送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域に対してＸ方向に沿って相対向するように、また前記圧電基板上に設けられ、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから、互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた受信側ＩＤＴ電極と、
前記送信側ＩＤＴ電極及び受信側ＩＤＴ電極の一方側のＩＤＴ電極から、他方側のＩＤＴ電極とは反対方向に位置する圧電基板の端部に向かう弾性波が一方側のＩＤＴ電極へ再入射することを抑えるために、前記一方側のＩＤＴ電極と前記端部との間に設けられ、一方側のＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域から、当該領域と少なくとも同じ長さ分だけＹ方向に離れた位置まで平行状に伸びる複数本の電極指を備えた補助マルチストリップカプラと、を備え、
前記補助マルチストリップカプラは、一方側のＩＤＴ電極から当該ＩＤＴ電極にＹ方向に隣接する領域に弾性波を転移させる役割を有していることを特徴とする弾性波フィルタ。
【請求項３】
前記補助マルチストリップカプラは、弾性波が当該補助マルチストリップカプラを通過する時に、この弾性波のエネルギーが前記一方側のＩＤＴ電極のトラックから前記隣接する領域のトラックに亘って５０％ずつ分布した状態となるように電極指の本数が設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性波フィルタ。
【請求項４】
前記補助マルチストリップカプラは、前記送信側ＩＤＴ電極と弾性波の伝搬方向においてこの送信側ＩＤＴ電極に近接する圧電基板の端部との間及び、前記受信側ＩＤＴ電極と弾性波の伝搬方向においてこの受信側ＩＤＴ電極に近接する圧電基板の端部との間に各々配置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弾性波フィルタ。
【請求項５】
弾性波の伝搬方向における前記補助マルチストリップカプラのＸ方向いずれか一方に隣接して、弾性波を吸収するための主吸収材が配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。
【請求項６】
前記主吸収材は、前記補助マルチストリップカプラと、この補助マルチストリップカプラに近接配置されたＩＤＴ電極との間に配置され、
前記主吸収材の下方側における前記圧電基板上には、前記ＩＤＴ電極から前記補助マルチストリップカプラに向かう弾性波の拡散を抑えるために、弾性波の伝搬方向に対して各々直交する方向に伸びる電極指群と、これら電極指群の長さ方向における一端側及び他端側を各々接続するために弾性波の伝搬方向に互いに平行となるように配置された一対のバスバーと、を備えたグレーティング導波路が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の弾性波フィルタ。
【請求項７】
前記補助マルチストリップカプラからＸ方向に離れた領域において当該補助マルチストリップカプラに近接配置されたＩＤＴ電極のＹ方向に離間した位置には、弾性波を吸収するための補助吸収材が配置さ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弾性波フィルタ。
【請求項８】
送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域と受信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域とのＹ方向の寸法は、同じに設定されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。
【請求項１】
圧電基板上に形成され、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた送信側ＩＤＴ電極と、
この送信側ＩＤＴ電極からＸ方向に離間しかつ電極指群の配列領域が送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域に対してＸ方向に直交するＹ方向に離間するように、また前記圧電基板上に設けられ、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから、互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた受信側ＩＤＴ電極と、
前記送信側ＩＤＴ電極を伝播する弾性波を受信側ＩＤＴ電極に転移させるために送信側ＩＤＴ電極及び受信側ＩＤＴ電極の間に設けられ、送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域から受信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域に亘って、Ｙ方向に互いに平行状に伸びる複数本の電極指を備えた主マルチストリップカプラと、
前記送信側ＩＤＴ電極及び受信側ＩＤＴ電極の一方側のＩＤＴ電極から、前記主マルチストリップカプラとは反対方向に位置する圧電基板の端部に向かう弾性波が一方側のＩＤＴ電極へ再入射することを抑えるために、前記一方側のＩＤＴ電極と前記端部との間に設けられ、一方側のＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域から、当該領域と少なくとも同じ長さ分だけＹ方向に離れた位置まで平行状に伸びる複数本の電極指を備えた補助マルチストリップカプラと、を備え、
前記補助マルチストリップカプラは、一方側のＩＤＴ電極から当該ＩＤＴ電極にＹ方向に隣接する領域に弾性波を転移させる役割を有していることを特徴とする弾性波フィルタ。
【請求項２】
圧電基板上に形成され、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた送信側ＩＤＴ電極と、
この送信側ＩＤＴ電極からＸ方向に離間しかつ電極指群の配列領域が送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域に対してＸ方向に沿って相対向するように、また前記圧電基板上に設けられ、互いに平行にＸ方向に伸びる一対のバスバーから、互いに向き合って櫛歯状に伸びだす電極指群を備えた受信側ＩＤＴ電極と、
前記送信側ＩＤＴ電極及び受信側ＩＤＴ電極の一方側のＩＤＴ電極から、他方側のＩＤＴ電極とは反対方向に位置する圧電基板の端部に向かう弾性波が一方側のＩＤＴ電極へ再入射することを抑えるために、前記一方側のＩＤＴ電極と前記端部との間に設けられ、一方側のＩＤＴ電極における電極指群の配列領域のＹ方向全体に臨む領域から、当該領域と少なくとも同じ長さ分だけＹ方向に離れた位置まで平行状に伸びる複数本の電極指を備えた補助マルチストリップカプラと、を備え、
前記補助マルチストリップカプラは、一方側のＩＤＴ電極から当該ＩＤＴ電極にＹ方向に隣接する領域に弾性波を転移させる役割を有していることを特徴とする弾性波フィルタ。
【請求項３】
前記補助マルチストリップカプラは、弾性波が当該補助マルチストリップカプラを通過する時に、この弾性波のエネルギーが前記一方側のＩＤＴ電極のトラックから前記隣接する領域のトラックに亘って５０％ずつ分布した状態となるように電極指の本数が設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性波フィルタ。
【請求項４】
前記補助マルチストリップカプラは、前記送信側ＩＤＴ電極と弾性波の伝搬方向においてこの送信側ＩＤＴ電極に近接する圧電基板の端部との間及び、前記受信側ＩＤＴ電極と弾性波の伝搬方向においてこの受信側ＩＤＴ電極に近接する圧電基板の端部との間に各々配置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弾性波フィルタ。
【請求項５】
弾性波の伝搬方向における前記補助マルチストリップカプラのＸ方向いずれか一方に隣接して、弾性波を吸収するための主吸収材が配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。
【請求項６】
前記主吸収材は、前記補助マルチストリップカプラと、この補助マルチストリップカプラに近接配置されたＩＤＴ電極との間に配置され、
前記主吸収材の下方側における前記圧電基板上には、前記ＩＤＴ電極から前記補助マルチストリップカプラに向かう弾性波の拡散を抑えるために、弾性波の伝搬方向に対して各々直交する方向に伸びる電極指群と、これら電極指群の長さ方向における一端側及び他端側を各々接続するために弾性波の伝搬方向に互いに平行となるように配置された一対のバスバーと、を備えたグレーティング導波路が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の弾性波フィルタ。
【請求項７】
前記補助マルチストリップカプラからＸ方向に離れた領域において当該補助マルチストリップカプラに近接配置されたＩＤＴ電極のＹ方向に離間した位置には、弾性波を吸収するための補助吸収材が配置さ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弾性波フィルタ。
【請求項８】
送信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域と受信側ＩＤＴ電極における電極指群の配列領域とのＹ方向の寸法は、同じに設定されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の弾性波フィルタ。
【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】
【公開番号】特開２０１２−４８２７（Ｐ２０１２−４８２７Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３７６２４（Ｐ２０１０−１３７６２４）
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【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２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１６日（２０１０．６．１６）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
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