弾性波分波器
【課題】小型でありつつ、ＩＭＤの発生が抑制された弾性波分波器を提供する。
【解決手段】弾性波分波器１は、アンテナ端子１０と送信側信号端子１１との間に接続されている送信フィルタ部２０と、アンテナ端子１０と受信側信号端子１２ａ、１２ｂとの間に接続されている受信フィルタ部１３とを備えている。送信フィルタ２０は、アンテナ端子１０と送信側信号端子１１とを接続している直列腕２１と、直列腕２１において直列に接続されている複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４と、直列腕２１とグラウンド電位とを接続している複数の並列腕２２ａ〜２２ｃと、複数の並列腕２２ａ〜２２ｃのそれぞれに設けられている並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３とを有する。複数の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち、アンテナ端子１０に最も近い第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数が、他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高い。
【解決手段】弾性波分波器１は、アンテナ端子１０と送信側信号端子１１との間に接続されている送信フィルタ部２０と、アンテナ端子１０と受信側信号端子１２ａ、１２ｂとの間に接続されている受信フィルタ部１３とを備えている。送信フィルタ２０は、アンテナ端子１０と送信側信号端子１１とを接続している直列腕２１と、直列腕２１において直列に接続されている複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４と、直列腕２１とグラウンド電位とを接続している複数の並列腕２２ａ〜２２ｃと、複数の並列腕２２ａ〜２２ｃのそれぞれに設けられている並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３とを有する。複数の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち、アンテナ端子１０に最も近い第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数が、他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波分波器に関する。特に、本発明は、送信フィルタ部と受信フィルタ部とを有し、送信フィルタ部がラダー型フィルタ部により構成されている弾性波分波器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば携帯電話機などの通信機器に、弾性表面波や弾性境界波などの弾性波を利用した弾性波分波器などが用いられるようになってきている。この弾性波分波器は、非線形なデバイスである。このため、弾性波分波器には、相互変調歪み（ＩＭＤ：Ｉｎｔｅｒ Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が発生しやすいという問題がある。
【０００３】
近年、通信の高速化を実現するために占有帯域幅を広げることが携帯電話システムに求められている。しかしながら、占有帯域幅を広くするとノイズレベルが高くなる傾向にある。このため、弾性波分波器においてＩＭＤが発生すると、受信信号の感度が劣化してしまうという問題がある。このことから、従来、フィルタ装置においてＩＭＤの発生を抑制する方策が種々提案されている。
【０００４】
例えば下記の特許文献１では、ラダー型の弾性波分波器において、アンテナ端子に最も近い直列腕共振子または並列腕共振子を、静電容量を変えずに分割することにより、面積を大きくすることが提案されている。このようにすることで、アンテナ端子に最も近い直列腕共振子または並列腕共振子の単位面積あたりの消費電力を低くできる。従って、ＩＭＤの発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０７４６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のように、直列腕共振子や並列腕共振子を分割すると、直列腕共振子や並列腕共振子が大型化してしまう。従って、弾性波分波器の小型化が困難となるという問題がある。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みて成されたものであり、その目的は、小型でありつつ、ＩＭＤの発生が抑制された弾性波分波器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る弾性波分波器は、アンテナ端子と、送信側信号端子及び受信側信号端子と、送信フィルタ部と、受信フィルタ部とを備えている。送信フィルタ部は、アンテナ端子と送信側信号端子との間に接続されている。受信フィルタ部は、アンテナ端子と受信側信号端子との間に接続されている。送信フィルタ部は、直列腕と、複数の直列腕共振子と、複数の並列腕と、並列腕共振子とを有する。直列腕は、アンテナ端子と送信側信号端子とを接続している。複数の直列腕共振子は、直列腕において直列に接続されている。複数の並列腕のそれぞれは、直列腕とグラウンド電位とを接続している。並列腕共振子は、複数の並列腕のそれぞれに設けられている。複数の並列腕共振子のうち、アンテナ端子に最も近い第１の並列腕共振子の共振周波数が、他の並列腕共振子の共振周波数よりも高い。
【０００９】
なお、本発明において、「近い」及び「遠い」は、物理的な距離の短長を示すものではなく、電気回路的な距離の短長を示すものである。従って、「アンテナ端子に最も近い」とは、電気回路的に最も近いことを意味する。
【００１０】
本発明に係る弾性波分波器のある特定の局面では、複数の並列腕共振子のそれぞれは、圧電基板と、圧電基板の上に設けられたＩＤＴ電極とを有する。第１の並列腕共振子のＩＤＴ電極は、複数の並列腕共振子の第１の並列腕共振子以外の並列腕共振子のそれぞれのＩＤＴ電極よりも、電極指のピッチが狭いか、デューティー比が小さいか、または電極指のピッチが狭く且つデューティー比が小さい。この場合、第１の並列腕共振子を大型化させることなく、第１の並列腕共振子の共振周波数を他の並列腕共振子の共振周波数よりも高くできる。従って、小型化とＩＭＤの発生の抑制との両方を図ることができる。
【００１１】
本発明に係る弾性波分波器の他の特定の局面では、複数の並列腕共振子のそれぞれは、圧電基板と、圧電基板の上に設けられたＩＤＴ電極とを有する。第１の並列腕共振子のＩＤＴ電極には、間引き重み付けが施されている。この構成では、弾性波分波器を大型化することなく、ＩＭＤの発生をより効果的に抑制することができる。
【００１２】
本発明に係る弾性波分波器の別の特定の局面では、第１の並列腕共振子には、キャパシタが並列に接続されている。この構成では、弾性波分波器を大型化することなく、ＩＭＤの発生をより効果的に抑制することができる。
【００１３】
本発明に係る弾性波分波器のさらに他の特定の局面では、送信フィルタ部の通過帯域をｆＴｘ１以上ｆＴｘ２以下とし、受信フィルタ部の通過帯域をｆＲｘ１以上ｆＲｘ２以下とした場合に、送信フィルタ部の通過帯域低域側近傍の減衰域が、２ｆＴｘ１−ｆＲｘ１と２ｆＴｘ２−ｆＲｘ２との間の周波数帯内にある。
【００１４】
本発明に係る弾性波分波器のさらに別の特定の局面では、複数の直列腕共振子のうちアンテナ端子に最も近い直列腕共振子と、第１の並列腕共振子とのそれぞれが、ひとつの弾性波共振子により構成されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、小型でありつつ、ＩＭＤの発生が抑制された弾性波分波器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る弾性波デュプレクサの略図的回路図である。
【図２】弾性表面波共振子の略図的断面図である。
【図３】弾性境界波共振子の略図的断面図である。
【図４】第１の比較例に係る弾性波デュプレクサの略図的回路図である。
【図５】第１の実施形態に係る第１の並列腕共振子の反射特性（実線）と、第１の比較例に係る第１の並列腕共振子の反射特性（破線）とを表すグラフである。
【図６】第１の実施形態に係る弾性波デュプレクサのＩＭＤ（実線）と、第１の比較例に係る弾性波デュプレクサのＩＭＤ（破線）とを表すグラフである。
【図７】第１の実施形態及び第１の比較例における、送信側信号端子からアンテナ端子への通過特性を表すグラフである。
【図８】第１の実施形態及び第１の比較例における、アンテナ端子から受信側信号端子への通過特性を表すグラフである。
【図９】第１の実施形態及び第１の比較例における、送信側信号端子から受信側信号端子へのアイソレーション特性を表すグラフである。
【図１０】第２の実施形態における第１の並列腕共振子のＩＤＴ電極の略図的平面図である。
【図１１】第３の実施形態における第１〜第３の並列腕共振子のそれぞれの反射特性を表すグラフである。
【図１２】第２の比較例における第１〜第３の並列腕共振子のそれぞれの反射特性を表すグラフである。
【図１３】第３の実施形態に係る弾性波デュプレクサのＩＭＤ（実線）と、第２の比較例に係る弾性波デュプレクサのＩＭＤ（破線）とを表すグラフである。
【図１４】第３の実施形態及び第２の比較例における、送信側信号端子からアンテナ端子への通過特性を表すグラフである。
【図１５】第３の実施形態及び第２の比較例における、アンテナ端子から受信側信号端子への通過特性を表すグラフである。
【図１６】第３の実施形態及び第２の比較例における、送信側信号端子から受信側信号端子へのアイソレーション特性を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施した好ましい形態について、図１に示す弾性波デュプレクサ１を例に挙げて説明する。但し、弾性波デュプレクサ１は、単なる例示である。本発明は、弾性波デュプレクサ１に何ら限定されない。本発明に係る弾性波分波器は、例えば、弾性波トリプレクサであってもよい。
【００１８】
図１は、本実施形態の弾性波デュプレクサ１の略図的回路図である。図１に示す弾性波デュプレクサ１は、分波器の一種である。弾性波デュプレクサ１は、詳細には、ＵＭＴＳ−ＢＡＮＤ８用のデュプレクサである。このため、弾性波デュプレクサ１の送信周波数帯は、８８０ＭＨｚ〜９１５ＭＨｚであり、受信周波数帯は、９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚである。
【００１９】
弾性波デュプレクサ１は、アンテナに接続されるアンテナ端子１０と、送信側信号端子１１と、第１及び第２の受信側信号端子１２ａ、１２ｂとを有する。アンテナ端子１０と第１及び第２の受信側信号端子１２ａ、１２ｂとの間には、受信フィルタ部１３が接続されている。一方、アンテナ端子１０と送信側信号端子１１との間には、送信フィルタ部２０が接続されている。送信フィルタ部２０と受信フィルタ部１３との間の接続点とアンテナ端子１０との間の接続点と、グラウンド電位との間には、インピーダンス整合回路としてのインダクタＬ１が接続されている。
【００２０】
本実施形態においては、受信フィルタ部１３は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部により構成されている。受信フィルタ部１３は、平衡−不平衡変換機能を有する所謂バランス型のフィルタ部である。従って、第１及び第２の受信側信号端子１２ａ、１２ｂからは平衡信号が出力される。なお、受信フィルタ部１３は、例えば、弾性表面波を利用するものであってもよいし、弾性境界波を利用するものであってもよい。
【００２１】
送信フィルタ部２０は、所謂ラダー型の弾性波フィルタ部である。送信フィルタ部２０は、直列腕２１を有する。直列腕２１においては、複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４が直列に接続されている。本実施形態においては、複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４のうち、直列腕共振子Ｓ２，Ｓ３は、互いに直列に接続されている２つの弾性波共振子により構成されている。アンテナ端子１０に最も近い直列腕共振子Ｓ１は、ひとつの弾性波共振子により構成されている。また、本実施形態では、直列腕共振子Ｓ２には、キャパシタＣ２が並列に接続されている。
【００２２】
送信フィルタ部２０には、複数の並列腕２２ａ〜２２ｃが設けられている。複数の並列腕２２ａ〜２２ｃのそれぞれは、直列腕２１とグラウンド電位とを接続している。複数の並列腕２２ａ〜２２ｃのそれぞれには、並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３が設けられている。並列腕２２ａと並列腕２２ｂとの間の接続点とグラウンド電位との間には、インダクタＬ２が接続されている。一方、並列腕共振子Ｐ３とグラウンド電位との間には、インダクタＬ３が接続されている。
【００２３】
複数の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３及び複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれを構成している弾性波共振子は、図２に示す弾性表面波共振子３０または図３に示す弾性境界波共振子４０により構成されている。
【００２４】
弾性表面波共振子３０は、圧電基板３１と、圧電基板３１の上に設けられたＩＤＴ電極３２とを備えている。弾性表面波共振子３０は、圧電基板３１の上にＩＤＴ電極３２を覆うように設けられた誘電体層をさらに備えていてもよい。この誘電体層は、例えば、酸化ケイ素や窒化ケイ素により形成することができる。
【００２５】
弾性境界波共振子４０は、圧電基板４１と、圧電基板４１の上に設けられたＩＤＴ電極４２と、圧電基板４１の上にＩＤＴ電極４２を覆うように設けられた第１の誘電体層４３と、第１の誘電体層４３の上に設けられており、第１の誘電体層４３よりも速い音速を有する第２の誘電体層４４とを備えている。なお、第２の誘電体層４４は必須ではなく、弾性境界波共振子は、圧電基板、ＩＤＴ電極及び第１の誘電体層のみにより構成されていてもよい。
【００２６】
圧電基板３１，４１は、例えば、ＬｉＮｂＯ３基板、ＬｉＴａＯ３基板、水晶基板などにより構成することができる。ＩＤＴ電極３２，４２は、例えば、Ａｌ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ及びＰｄからなる群から選ばれた金属、もしくは、Ａｌ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ及びＰｄからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金により形成することができる。また、ＩＤＴ電極３２，４２は、例えば、上記金属や合金からなる複数の導電層の積層体により構成されていてもよい。第１の誘電体層４３は、例えば、酸化ケイ素により形成することができる。第２の誘電体層４４は、例えば、窒化ケイ素により形成することができる。
【００２７】
本実施形態においては、複数の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち、アンテナ端子１０に最も近い第１の並列腕共振子Ｐ１は、ひとつの弾性波共振子により構成されている。第１の並列腕共振子Ｐ１には、キャパシタＣ１（静電容量：０．３０ｐＦ）が並列に接続されている。一方、その他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３には、キャパシタは、並列に接続されていない。これにより、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数が、他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くされている。具体的には、本実施形態では、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数は、８６７．２ＭＨｚである。第２の並列腕共振子Ｐ２の共振周波数は、８６６．５ＭＨｚである。第３の並列腕共振子Ｐ３の共振周波数は、８６５．０ＭＨｚである。
【００２８】
ところで、前述したように、弾性波分波器は非線形なデバイスであるため、ＩＭＤが発生しやすい。例えば、アンテナから送信信号の２倍の周波数と受信信号の周波数との差と一致する周波数の信号が入力されると、送信信号との相互変調により、受信信号と等しい周波数のＩＭＤが発生する。ＵＭＴＳ−ＢＡＮＤ８用の弾性波デュプレクサの場合、送信フィルタ部の通過帯域をｆＴｘ１以上ｆＴｘ２以下とし、受信フィルタ部の通過帯域をｆＲｘ１以上ｆＲｘ２以下としたときの２ｆＴｘ１−ｆＲｘ１と２ｆＴｘ２−ｆＲｘ２との間の周波数帯（以下、「２Ｔｘ−Ｒｘ帯」とする。）は、８３５ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚとなる。この周波数帯に妨害波が入力され、弾性波デュプレクサ内で妨害波による消費電力が大きくなると、受信フィルタ部の通過帯域にＩＭＤが発生する。
【００２９】
本実施形態においては、第１〜第３の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３の共振周波数が、２Ｔｘ−Ｒｘ帯（８３５ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚ）内にあり、送信フィルタ部２０の通過帯域近傍の減衰域を形成している。そのため、第１〜第３の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３で妨害波による消費電力が大きくなると、大きなＩＭＤが発生する虞がある。特に、並列腕共振子Ｐ１は最もアンテナ端子１０に近いため、妨害波の消費電力が大きくなる。他の並列腕共振子Ｐ２、Ｐ３でＩＭＤが発生しても、受信フィルタ部１３に伝送するまでに大きく減衰するが、並列腕共振子Ｐ１は受信フィルタ部１３に近いため、それほど減衰することなく、受信フィルタ部１３に伝送してしまう。
【００３０】
しかしながら、本実施形態では、複数の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち、アンテナ端子１０に最も近い第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数が、他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くされている。このため、ＩＭＤの発生を抑制することができる。以下、この効果について、具体例に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
本実施形態の弾性波デュプレクサ１の比較例（第１の比較例）として、図４に示すように、アンテナ端子に最も近い第１の並列腕共振子Ｐ１０１にキャパシタが並列に接続されていないこと以外は弾性波デュプレクサ１と実質的に同様の構成を有する弾性波デュプレクサ１００を挙げる。この弾性波デュプレクサ１００では、第１の並列腕共振子Ｐ１０１の共振周波数は、８６４．８ＭＨｚである。第２の並列腕共振子の共振周波数は、８６６．５ＭＨｚである。第３の並列腕共振子の共振周波数は、８６５．０ＭＨｚである。このため、第１〜第３の並列腕共振子のうちで、第２の並列腕共振子が最も高い共振周波数を有している。
【００３２】
本実施形態に係る第１の並列腕共振子Ｐ１の反射特性を表すグラフを図５に実線で示す。第１の比較例に係る第１の並列腕共振子Ｐ１０１の反射特性を表すグラフを図５に破線で示す。
【００３３】
図６は、本実施形態に係る弾性波デュプレクサ１のＩＭＤ（実線）と、第１の比較例に係る弾性波デュプレクサ１００のＩＭＤ（破線）とを表すグラフである。なお、各弾性波デュプレクサのＩＭＤは、受信信号の周波数と送信信号の周波数との差を一定（４５ＭＨｚ）とし、且つ受信信号の周波数と妨害波信号の周波数との差も一定（９０ＭＨｚ）として、受信信号の周波数を９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの間で変化させて測定した。例えば、受信信号の周波数を９２５ＭＨｚとした場合は、送信信号の周波数を８８０ＭＨｚとし、妨害波信号の周波数を８３５ＭＨｚとした。また、例えば、受信信号の周波数を９６０ＭＨｚとした場合は、送信信号の周波数を９１５ＭＨｚとし、妨害波信号の周波数を８７０ＭＨｚとした。なお、ＩＭＤの測定においては、アンテナ端子における送信信号の電力を＋２１ｄＢｍとし、アンテナ端子における妨害波信号の電力を−１５ｄＢｍとした。そして、第１及び第２の受信側信号端子にバランを接続し、バランから出力されるＩＭＤを測定した。
【００３４】
図７は、本実施形態及び第１の比較例における、送信側信号端子からアンテナ端子への通過特性を表すグラフである。図８は、本実施形態及び第１の比較例における、アンテナ端子から受信側信号端子への通過特性を表すグラフである。図９は、本実施形態及び第１の比較例における、送信側信号端子から受信側信号端子へのアイソレーション特性を表すグラフである。
【００３５】
図５に示す結果から、キャパシタＣ１を本実施形態の第１の並列腕共振子Ｐ１に並列に接続することにより、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を第１の比較例の第１の並列腕共振子Ｐ１０１の共振周波数より高周波数側にシフトさせることができることが分かる。そのため、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数は、２Ｔｘ−Ｒｘ帯の上端付近に位置する。そして、２Ｔｘ−Ｒｘ帯において、第１の並列腕共振子Ｐ１の反射損失は、第１の並列腕共振子Ｐ１０１の反射損失より小さくなっている。
【００３６】
また、図６に示すように、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数が高周波数シフトされた弾性波デュプレクサ１の方が、第１の並列腕共振子Ｐ１０１の共振周波数が高周波数シフトされてない弾性波デュプレクサ１００よりも受信周波数帯（９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ）の高域側部分（約９５０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ）においてＩＭＤ特性が改善していることが分かる。
【００３７】
この結果から、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を他のいずれの並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くすることにより、弾性波デュプレクサを大型化することなくＩＭＤ特性が改善できることが分かる。これは、２Ｔｘ−Ｒｘ帯において、第１の並列腕共振子Ｐ１の反射損失が小さくなったことにより、妨害波が入力されたときにおける第１の並列腕共振子Ｐ１の消費電力が低減されたため、ＩＭＤの発生が抑制されたものと考えられる。
【００３８】
なお、図７〜図９に示すように、本実施形態と第１の比較例とで伝送特性が同等であることから、キャパシタＣ１を設けて第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を高周波数側にシフトさせても伝送特性は劣化しないことが分かる。
【００３９】
以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００４０】
（第２の実施形態）
図１０は、第２の実施形態における第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極の略図的平面図である。
【００４１】
上記第１の実施形態では、キャパシタＣ１を第１の並列腕共振子Ｐ１に並列に接続することにより第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を高周波数側にシフトさせる例について説明した。但し、本発明において、第１の並列腕共振子の共振周波数を高周波数側にシフトさせる方法は特に限定されない。
【００４２】
例えば、キャパシタＣ１を設けずに、またはキャパシタＣ１を設けると共に、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極を、図１０に示すような間引き重み付けが施されたＩＤＴ電極５０により構成することで第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を高周波数側にシフトさせてもよい。その場合であっても、上記第１の実施形態と同様にＩＭＤの発生を抑制することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態では、キャパシタＣ１を設ける必要もないため、第１の実施形態よりも弾性波デュプレクサをさらに小型化することが可能となる。
【００４４】
なお、間引き重み付けとは、ＩＤＴ電極を構成している一対のくし歯状電極の少なくとも一方のくし歯状電極の電極指の一部が除去されることにより、部分的に弾性波が励振しない領域を形成することである。しかし、電極指の一部を完全に除去すると、その部分で弾性波の音速が低下する。そのため、通常は、図１０に示すように、一方のくし歯状電極の電極指の一部をバスバーから切り離し、他方のくし歯状電極のバスバーに接続する。
【００４５】
（第３の実施形態）
本実施形態では、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極の電極指のピッチを他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３のＩＤＴ電極の電極指のピッチよりも狭くすることにより、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くした例について説明する。
【００４６】
具体的には、本実施形態では、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極の電極指のピッチを２．２３７μｍとし、第２の並列腕共振子Ｐ２のＩＤＴ電極の電極指のピッチを２．２３８μｍとし、第３の並列腕共振子Ｐ３のＩＤＴ電極の電極指のピッチを２．２４４μｍとし、キャパシタＣ１を設けなかったこと以外は、上記第１の実施形態と実質的に同様の構成となっている。図１１に示すように、本実施形態では、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数が他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高い。
【００４７】
本実施形態の比較例（第２の比較例）として、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極の電極指のピッチを２．２４２μｍとし、第２の並列腕共振子Ｐ２のＩＤＴ電極の電極指のピッチを２．２３４μｍとし、第３の並列腕共振子Ｐ３のＩＤＴ電極の電極指のピッチを２．２４１μｍとし、図１２に示すように、第１〜第３の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち、第２の並列腕共振子Ｐ２の共振周波数を最も高くした例を挙げる。
【００４８】
図１３は、第３の実施形態に係る弾性波デュプレクサのＩＭＤ（実線）と、第２の比較例に係る弾性波デュプレクサのＩＭＤ（破線）とを表すグラフである。図１４は、第３の実施形態及び第２の比較例における、送信側信号端子とアンテナ端子との間の挿入損失を表すグラフである。図１５は、第３の実施形態及び第２の比較例における、アンテナ端子と受信側信号端子の間の挿入損失を表すグラフである。図１６は、第３の実施形態及び第２の比較例における、送信側信号端子と受信側信号端子の間の挿入損失を表すグラフである。
【００４９】
図１３に示すように、電極指ピッチを調整することにより第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くした場合であっても、上記第１の実施形態の場合と同様にＩＭＤを効果的に抑制できることが分かる。また、図１４〜図１６の結果から、電極指ピッチを調整することにより第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くした場合であっても、伝送特性が劣化しないことが分かる。
【００５０】
同様に、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極のデューティー比を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３のＩＤＴ電極のデューティー比よりも小さくことにより、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くした場合であっても、ＩＭＤの発生を抑制することができる。また、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極の電極指のピッチを他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３のＩＤＴ電極の電極指のピッチよりも狭くすると共に、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極のデューティー比を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３のＩＤＴ電極のデューティー比よりも小さくことにより、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くした場合であっても、ＩＭＤの発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１…弾性波デュプレクサ
１０…アンテナ端子
１１…送信側信号端子
１２ａ、１２ｂ…受信側信号端子
１３…受信フィルタ部
２０…送信フィルタ部
２１…直列腕
２２ａ〜２２ｃ…並列腕
３０…弾性表面波共振子
４０…弾性境界波共振子
３１，４１…圧電基板
３２，４２…ＩＤＴ電極
４３…第１の誘電体層
４４…第２の誘電体層
５０…ＩＤＴ電極
Ｐ１〜Ｐ３…並列腕共振子
Ｓ１〜Ｓ４…直列腕共振子
Ｌ１〜Ｌ３…インダクタ
Ｃ１，Ｃ２…キャパシタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波分波器に関する。特に、本発明は、送信フィルタ部と受信フィルタ部とを有し、送信フィルタ部がラダー型フィルタ部により構成されている弾性波分波器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば携帯電話機などの通信機器に、弾性表面波や弾性境界波などの弾性波を利用した弾性波分波器などが用いられるようになってきている。この弾性波分波器は、非線形なデバイスである。このため、弾性波分波器には、相互変調歪み（ＩＭＤ：Ｉｎｔｅｒ Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）が発生しやすいという問題がある。
【０００３】
近年、通信の高速化を実現するために占有帯域幅を広げることが携帯電話システムに求められている。しかしながら、占有帯域幅を広くするとノイズレベルが高くなる傾向にある。このため、弾性波分波器においてＩＭＤが発生すると、受信信号の感度が劣化してしまうという問題がある。このことから、従来、フィルタ装置においてＩＭＤの発生を抑制する方策が種々提案されている。
【０００４】
例えば下記の特許文献１では、ラダー型の弾性波分波器において、アンテナ端子に最も近い直列腕共振子または並列腕共振子を、静電容量を変えずに分割することにより、面積を大きくすることが提案されている。このようにすることで、アンテナ端子に最も近い直列腕共振子または並列腕共振子の単位面積あたりの消費電力を低くできる。従って、ＩＭＤの発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０７４６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のように、直列腕共振子や並列腕共振子を分割すると、直列腕共振子や並列腕共振子が大型化してしまう。従って、弾性波分波器の小型化が困難となるという問題がある。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みて成されたものであり、その目的は、小型でありつつ、ＩＭＤの発生が抑制された弾性波分波器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る弾性波分波器は、アンテナ端子と、送信側信号端子及び受信側信号端子と、送信フィルタ部と、受信フィルタ部とを備えている。送信フィルタ部は、アンテナ端子と送信側信号端子との間に接続されている。受信フィルタ部は、アンテナ端子と受信側信号端子との間に接続されている。送信フィルタ部は、直列腕と、複数の直列腕共振子と、複数の並列腕と、並列腕共振子とを有する。直列腕は、アンテナ端子と送信側信号端子とを接続している。複数の直列腕共振子は、直列腕において直列に接続されている。複数の並列腕のそれぞれは、直列腕とグラウンド電位とを接続している。並列腕共振子は、複数の並列腕のそれぞれに設けられている。複数の並列腕共振子のうち、アンテナ端子に最も近い第１の並列腕共振子の共振周波数が、他の並列腕共振子の共振周波数よりも高い。
【０００９】
なお、本発明において、「近い」及び「遠い」は、物理的な距離の短長を示すものではなく、電気回路的な距離の短長を示すものである。従って、「アンテナ端子に最も近い」とは、電気回路的に最も近いことを意味する。
【００１０】
本発明に係る弾性波分波器のある特定の局面では、複数の並列腕共振子のそれぞれは、圧電基板と、圧電基板の上に設けられたＩＤＴ電極とを有する。第１の並列腕共振子のＩＤＴ電極は、複数の並列腕共振子の第１の並列腕共振子以外の並列腕共振子のそれぞれのＩＤＴ電極よりも、電極指のピッチが狭いか、デューティー比が小さいか、または電極指のピッチが狭く且つデューティー比が小さい。この場合、第１の並列腕共振子を大型化させることなく、第１の並列腕共振子の共振周波数を他の並列腕共振子の共振周波数よりも高くできる。従って、小型化とＩＭＤの発生の抑制との両方を図ることができる。
【００１１】
本発明に係る弾性波分波器の他の特定の局面では、複数の並列腕共振子のそれぞれは、圧電基板と、圧電基板の上に設けられたＩＤＴ電極とを有する。第１の並列腕共振子のＩＤＴ電極には、間引き重み付けが施されている。この構成では、弾性波分波器を大型化することなく、ＩＭＤの発生をより効果的に抑制することができる。
【００１２】
本発明に係る弾性波分波器の別の特定の局面では、第１の並列腕共振子には、キャパシタが並列に接続されている。この構成では、弾性波分波器を大型化することなく、ＩＭＤの発生をより効果的に抑制することができる。
【００１３】
本発明に係る弾性波分波器のさらに他の特定の局面では、送信フィルタ部の通過帯域をｆＴｘ１以上ｆＴｘ２以下とし、受信フィルタ部の通過帯域をｆＲｘ１以上ｆＲｘ２以下とした場合に、送信フィルタ部の通過帯域低域側近傍の減衰域が、２ｆＴｘ１−ｆＲｘ１と２ｆＴｘ２−ｆＲｘ２との間の周波数帯内にある。
【００１４】
本発明に係る弾性波分波器のさらに別の特定の局面では、複数の直列腕共振子のうちアンテナ端子に最も近い直列腕共振子と、第１の並列腕共振子とのそれぞれが、ひとつの弾性波共振子により構成されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、小型でありつつ、ＩＭＤの発生が抑制された弾性波分波器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る弾性波デュプレクサの略図的回路図である。
【図２】弾性表面波共振子の略図的断面図である。
【図３】弾性境界波共振子の略図的断面図である。
【図４】第１の比較例に係る弾性波デュプレクサの略図的回路図である。
【図５】第１の実施形態に係る第１の並列腕共振子の反射特性（実線）と、第１の比較例に係る第１の並列腕共振子の反射特性（破線）とを表すグラフである。
【図６】第１の実施形態に係る弾性波デュプレクサのＩＭＤ（実線）と、第１の比較例に係る弾性波デュプレクサのＩＭＤ（破線）とを表すグラフである。
【図７】第１の実施形態及び第１の比較例における、送信側信号端子からアンテナ端子への通過特性を表すグラフである。
【図８】第１の実施形態及び第１の比較例における、アンテナ端子から受信側信号端子への通過特性を表すグラフである。
【図９】第１の実施形態及び第１の比較例における、送信側信号端子から受信側信号端子へのアイソレーション特性を表すグラフである。
【図１０】第２の実施形態における第１の並列腕共振子のＩＤＴ電極の略図的平面図である。
【図１１】第３の実施形態における第１〜第３の並列腕共振子のそれぞれの反射特性を表すグラフである。
【図１２】第２の比較例における第１〜第３の並列腕共振子のそれぞれの反射特性を表すグラフである。
【図１３】第３の実施形態に係る弾性波デュプレクサのＩＭＤ（実線）と、第２の比較例に係る弾性波デュプレクサのＩＭＤ（破線）とを表すグラフである。
【図１４】第３の実施形態及び第２の比較例における、送信側信号端子からアンテナ端子への通過特性を表すグラフである。
【図１５】第３の実施形態及び第２の比較例における、アンテナ端子から受信側信号端子への通過特性を表すグラフである。
【図１６】第３の実施形態及び第２の比較例における、送信側信号端子から受信側信号端子へのアイソレーション特性を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施した好ましい形態について、図１に示す弾性波デュプレクサ１を例に挙げて説明する。但し、弾性波デュプレクサ１は、単なる例示である。本発明は、弾性波デュプレクサ１に何ら限定されない。本発明に係る弾性波分波器は、例えば、弾性波トリプレクサであってもよい。
【００１８】
図１は、本実施形態の弾性波デュプレクサ１の略図的回路図である。図１に示す弾性波デュプレクサ１は、分波器の一種である。弾性波デュプレクサ１は、詳細には、ＵＭＴＳ−ＢＡＮＤ８用のデュプレクサである。このため、弾性波デュプレクサ１の送信周波数帯は、８８０ＭＨｚ〜９１５ＭＨｚであり、受信周波数帯は、９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚである。
【００１９】
弾性波デュプレクサ１は、アンテナに接続されるアンテナ端子１０と、送信側信号端子１１と、第１及び第２の受信側信号端子１２ａ、１２ｂとを有する。アンテナ端子１０と第１及び第２の受信側信号端子１２ａ、１２ｂとの間には、受信フィルタ部１３が接続されている。一方、アンテナ端子１０と送信側信号端子１１との間には、送信フィルタ部２０が接続されている。送信フィルタ部２０と受信フィルタ部１３との間の接続点とアンテナ端子１０との間の接続点と、グラウンド電位との間には、インピーダンス整合回路としてのインダクタＬ１が接続されている。
【００２０】
本実施形態においては、受信フィルタ部１３は、縦結合共振子型弾性波フィルタ部により構成されている。受信フィルタ部１３は、平衡−不平衡変換機能を有する所謂バランス型のフィルタ部である。従って、第１及び第２の受信側信号端子１２ａ、１２ｂからは平衡信号が出力される。なお、受信フィルタ部１３は、例えば、弾性表面波を利用するものであってもよいし、弾性境界波を利用するものであってもよい。
【００２１】
送信フィルタ部２０は、所謂ラダー型の弾性波フィルタ部である。送信フィルタ部２０は、直列腕２１を有する。直列腕２１においては、複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４が直列に接続されている。本実施形態においては、複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４のうち、直列腕共振子Ｓ２，Ｓ３は、互いに直列に接続されている２つの弾性波共振子により構成されている。アンテナ端子１０に最も近い直列腕共振子Ｓ１は、ひとつの弾性波共振子により構成されている。また、本実施形態では、直列腕共振子Ｓ２には、キャパシタＣ２が並列に接続されている。
【００２２】
送信フィルタ部２０には、複数の並列腕２２ａ〜２２ｃが設けられている。複数の並列腕２２ａ〜２２ｃのそれぞれは、直列腕２１とグラウンド電位とを接続している。複数の並列腕２２ａ〜２２ｃのそれぞれには、並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３が設けられている。並列腕２２ａと並列腕２２ｂとの間の接続点とグラウンド電位との間には、インダクタＬ２が接続されている。一方、並列腕共振子Ｐ３とグラウンド電位との間には、インダクタＬ３が接続されている。
【００２３】
複数の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３及び複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれを構成している弾性波共振子は、図２に示す弾性表面波共振子３０または図３に示す弾性境界波共振子４０により構成されている。
【００２４】
弾性表面波共振子３０は、圧電基板３１と、圧電基板３１の上に設けられたＩＤＴ電極３２とを備えている。弾性表面波共振子３０は、圧電基板３１の上にＩＤＴ電極３２を覆うように設けられた誘電体層をさらに備えていてもよい。この誘電体層は、例えば、酸化ケイ素や窒化ケイ素により形成することができる。
【００２５】
弾性境界波共振子４０は、圧電基板４１と、圧電基板４１の上に設けられたＩＤＴ電極４２と、圧電基板４１の上にＩＤＴ電極４２を覆うように設けられた第１の誘電体層４３と、第１の誘電体層４３の上に設けられており、第１の誘電体層４３よりも速い音速を有する第２の誘電体層４４とを備えている。なお、第２の誘電体層４４は必須ではなく、弾性境界波共振子は、圧電基板、ＩＤＴ電極及び第１の誘電体層のみにより構成されていてもよい。
【００２６】
圧電基板３１，４１は、例えば、ＬｉＮｂＯ３基板、ＬｉＴａＯ３基板、水晶基板などにより構成することができる。ＩＤＴ電極３２，４２は、例えば、Ａｌ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ及びＰｄからなる群から選ばれた金属、もしくは、Ａｌ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ及びＰｄからなる群から選ばれた一種以上の金属を含む合金により形成することができる。また、ＩＤＴ電極３２，４２は、例えば、上記金属や合金からなる複数の導電層の積層体により構成されていてもよい。第１の誘電体層４３は、例えば、酸化ケイ素により形成することができる。第２の誘電体層４４は、例えば、窒化ケイ素により形成することができる。
【００２７】
本実施形態においては、複数の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち、アンテナ端子１０に最も近い第１の並列腕共振子Ｐ１は、ひとつの弾性波共振子により構成されている。第１の並列腕共振子Ｐ１には、キャパシタＣ１（静電容量：０．３０ｐＦ）が並列に接続されている。一方、その他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３には、キャパシタは、並列に接続されていない。これにより、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数が、他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くされている。具体的には、本実施形態では、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数は、８６７．２ＭＨｚである。第２の並列腕共振子Ｐ２の共振周波数は、８６６．５ＭＨｚである。第３の並列腕共振子Ｐ３の共振周波数は、８６５．０ＭＨｚである。
【００２８】
ところで、前述したように、弾性波分波器は非線形なデバイスであるため、ＩＭＤが発生しやすい。例えば、アンテナから送信信号の２倍の周波数と受信信号の周波数との差と一致する周波数の信号が入力されると、送信信号との相互変調により、受信信号と等しい周波数のＩＭＤが発生する。ＵＭＴＳ−ＢＡＮＤ８用の弾性波デュプレクサの場合、送信フィルタ部の通過帯域をｆＴｘ１以上ｆＴｘ２以下とし、受信フィルタ部の通過帯域をｆＲｘ１以上ｆＲｘ２以下としたときの２ｆＴｘ１−ｆＲｘ１と２ｆＴｘ２−ｆＲｘ２との間の周波数帯（以下、「２Ｔｘ−Ｒｘ帯」とする。）は、８３５ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚとなる。この周波数帯に妨害波が入力され、弾性波デュプレクサ内で妨害波による消費電力が大きくなると、受信フィルタ部の通過帯域にＩＭＤが発生する。
【００２９】
本実施形態においては、第１〜第３の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３の共振周波数が、２Ｔｘ−Ｒｘ帯（８３５ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚ）内にあり、送信フィルタ部２０の通過帯域近傍の減衰域を形成している。そのため、第１〜第３の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３で妨害波による消費電力が大きくなると、大きなＩＭＤが発生する虞がある。特に、並列腕共振子Ｐ１は最もアンテナ端子１０に近いため、妨害波の消費電力が大きくなる。他の並列腕共振子Ｐ２、Ｐ３でＩＭＤが発生しても、受信フィルタ部１３に伝送するまでに大きく減衰するが、並列腕共振子Ｐ１は受信フィルタ部１３に近いため、それほど減衰することなく、受信フィルタ部１３に伝送してしまう。
【００３０】
しかしながら、本実施形態では、複数の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち、アンテナ端子１０に最も近い第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数が、他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くされている。このため、ＩＭＤの発生を抑制することができる。以下、この効果について、具体例に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
本実施形態の弾性波デュプレクサ１の比較例（第１の比較例）として、図４に示すように、アンテナ端子に最も近い第１の並列腕共振子Ｐ１０１にキャパシタが並列に接続されていないこと以外は弾性波デュプレクサ１と実質的に同様の構成を有する弾性波デュプレクサ１００を挙げる。この弾性波デュプレクサ１００では、第１の並列腕共振子Ｐ１０１の共振周波数は、８６４．８ＭＨｚである。第２の並列腕共振子の共振周波数は、８６６．５ＭＨｚである。第３の並列腕共振子の共振周波数は、８６５．０ＭＨｚである。このため、第１〜第３の並列腕共振子のうちで、第２の並列腕共振子が最も高い共振周波数を有している。
【００３２】
本実施形態に係る第１の並列腕共振子Ｐ１の反射特性を表すグラフを図５に実線で示す。第１の比較例に係る第１の並列腕共振子Ｐ１０１の反射特性を表すグラフを図５に破線で示す。
【００３３】
図６は、本実施形態に係る弾性波デュプレクサ１のＩＭＤ（実線）と、第１の比較例に係る弾性波デュプレクサ１００のＩＭＤ（破線）とを表すグラフである。なお、各弾性波デュプレクサのＩＭＤは、受信信号の周波数と送信信号の周波数との差を一定（４５ＭＨｚ）とし、且つ受信信号の周波数と妨害波信号の周波数との差も一定（９０ＭＨｚ）として、受信信号の周波数を９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの間で変化させて測定した。例えば、受信信号の周波数を９２５ＭＨｚとした場合は、送信信号の周波数を８８０ＭＨｚとし、妨害波信号の周波数を８３５ＭＨｚとした。また、例えば、受信信号の周波数を９６０ＭＨｚとした場合は、送信信号の周波数を９１５ＭＨｚとし、妨害波信号の周波数を８７０ＭＨｚとした。なお、ＩＭＤの測定においては、アンテナ端子における送信信号の電力を＋２１ｄＢｍとし、アンテナ端子における妨害波信号の電力を−１５ｄＢｍとした。そして、第１及び第２の受信側信号端子にバランを接続し、バランから出力されるＩＭＤを測定した。
【００３４】
図７は、本実施形態及び第１の比較例における、送信側信号端子からアンテナ端子への通過特性を表すグラフである。図８は、本実施形態及び第１の比較例における、アンテナ端子から受信側信号端子への通過特性を表すグラフである。図９は、本実施形態及び第１の比較例における、送信側信号端子から受信側信号端子へのアイソレーション特性を表すグラフである。
【００３５】
図５に示す結果から、キャパシタＣ１を本実施形態の第１の並列腕共振子Ｐ１に並列に接続することにより、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を第１の比較例の第１の並列腕共振子Ｐ１０１の共振周波数より高周波数側にシフトさせることができることが分かる。そのため、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数は、２Ｔｘ−Ｒｘ帯の上端付近に位置する。そして、２Ｔｘ−Ｒｘ帯において、第１の並列腕共振子Ｐ１の反射損失は、第１の並列腕共振子Ｐ１０１の反射損失より小さくなっている。
【００３６】
また、図６に示すように、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数が高周波数シフトされた弾性波デュプレクサ１の方が、第１の並列腕共振子Ｐ１０１の共振周波数が高周波数シフトされてない弾性波デュプレクサ１００よりも受信周波数帯（９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ）の高域側部分（約９５０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ）においてＩＭＤ特性が改善していることが分かる。
【００３７】
この結果から、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を他のいずれの並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くすることにより、弾性波デュプレクサを大型化することなくＩＭＤ特性が改善できることが分かる。これは、２Ｔｘ−Ｒｘ帯において、第１の並列腕共振子Ｐ１の反射損失が小さくなったことにより、妨害波が入力されたときにおける第１の並列腕共振子Ｐ１の消費電力が低減されたため、ＩＭＤの発生が抑制されたものと考えられる。
【００３８】
なお、図７〜図９に示すように、本実施形態と第１の比較例とで伝送特性が同等であることから、キャパシタＣ１を設けて第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を高周波数側にシフトさせても伝送特性は劣化しないことが分かる。
【００３９】
以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００４０】
（第２の実施形態）
図１０は、第２の実施形態における第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極の略図的平面図である。
【００４１】
上記第１の実施形態では、キャパシタＣ１を第１の並列腕共振子Ｐ１に並列に接続することにより第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を高周波数側にシフトさせる例について説明した。但し、本発明において、第１の並列腕共振子の共振周波数を高周波数側にシフトさせる方法は特に限定されない。
【００４２】
例えば、キャパシタＣ１を設けずに、またはキャパシタＣ１を設けると共に、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極を、図１０に示すような間引き重み付けが施されたＩＤＴ電極５０により構成することで第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を高周波数側にシフトさせてもよい。その場合であっても、上記第１の実施形態と同様にＩＭＤの発生を抑制することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態では、キャパシタＣ１を設ける必要もないため、第１の実施形態よりも弾性波デュプレクサをさらに小型化することが可能となる。
【００４４】
なお、間引き重み付けとは、ＩＤＴ電極を構成している一対のくし歯状電極の少なくとも一方のくし歯状電極の電極指の一部が除去されることにより、部分的に弾性波が励振しない領域を形成することである。しかし、電極指の一部を完全に除去すると、その部分で弾性波の音速が低下する。そのため、通常は、図１０に示すように、一方のくし歯状電極の電極指の一部をバスバーから切り離し、他方のくし歯状電極のバスバーに接続する。
【００４５】
（第３の実施形態）
本実施形態では、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極の電極指のピッチを他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３のＩＤＴ電極の電極指のピッチよりも狭くすることにより、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くした例について説明する。
【００４６】
具体的には、本実施形態では、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極の電極指のピッチを２．２３７μｍとし、第２の並列腕共振子Ｐ２のＩＤＴ電極の電極指のピッチを２．２３８μｍとし、第３の並列腕共振子Ｐ３のＩＤＴ電極の電極指のピッチを２．２４４μｍとし、キャパシタＣ１を設けなかったこと以外は、上記第１の実施形態と実質的に同様の構成となっている。図１１に示すように、本実施形態では、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数が他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高い。
【００４７】
本実施形態の比較例（第２の比較例）として、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極の電極指のピッチを２．２４２μｍとし、第２の並列腕共振子Ｐ２のＩＤＴ電極の電極指のピッチを２．２３４μｍとし、第３の並列腕共振子Ｐ３のＩＤＴ電極の電極指のピッチを２．２４１μｍとし、図１２に示すように、第１〜第３の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ３のうち、第２の並列腕共振子Ｐ２の共振周波数を最も高くした例を挙げる。
【００４８】
図１３は、第３の実施形態に係る弾性波デュプレクサのＩＭＤ（実線）と、第２の比較例に係る弾性波デュプレクサのＩＭＤ（破線）とを表すグラフである。図１４は、第３の実施形態及び第２の比較例における、送信側信号端子とアンテナ端子との間の挿入損失を表すグラフである。図１５は、第３の実施形態及び第２の比較例における、アンテナ端子と受信側信号端子の間の挿入損失を表すグラフである。図１６は、第３の実施形態及び第２の比較例における、送信側信号端子と受信側信号端子の間の挿入損失を表すグラフである。
【００４９】
図１３に示すように、電極指ピッチを調整することにより第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くした場合であっても、上記第１の実施形態の場合と同様にＩＭＤを効果的に抑制できることが分かる。また、図１４〜図１６の結果から、電極指ピッチを調整することにより第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くした場合であっても、伝送特性が劣化しないことが分かる。
【００５０】
同様に、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極のデューティー比を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３のＩＤＴ電極のデューティー比よりも小さくことにより、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くした場合であっても、ＩＭＤの発生を抑制することができる。また、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極の電極指のピッチを他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３のＩＤＴ電極の電極指のピッチよりも狭くすると共に、第１の並列腕共振子Ｐ１のＩＤＴ電極のデューティー比を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３のＩＤＴ電極のデューティー比よりも小さくことにより、第１の並列腕共振子Ｐ１の共振周波数を他の並列腕共振子Ｐ２，Ｐ３の共振周波数よりも高くした場合であっても、ＩＭＤの発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１…弾性波デュプレクサ
１０…アンテナ端子
１１…送信側信号端子
１２ａ、１２ｂ…受信側信号端子
１３…受信フィルタ部
２０…送信フィルタ部
２１…直列腕
２２ａ〜２２ｃ…並列腕
３０…弾性表面波共振子
４０…弾性境界波共振子
３１，４１…圧電基板
３２，４２…ＩＤＴ電極
４３…第１の誘電体層
４４…第２の誘電体層
５０…ＩＤＴ電極
Ｐ１〜Ｐ３…並列腕共振子
Ｓ１〜Ｓ４…直列腕共振子
Ｌ１〜Ｌ３…インダクタ
Ｃ１，Ｃ２…キャパシタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ端子と、
送信側信号端子及び受信側信号端子と、
前記アンテナ端子と前記送信側信号端子との間に接続された送信フィルタ部と、
前記アンテナ端子と前記受信側信号端子との間に接続された受信フィルタ部と、
を備える弾性波分波器であって、
前記送信フィルタ部は、
前記アンテナ端子と前記送信側信号端子とを接続している直列腕と、
前記直列腕において直列に接続されている複数の直列腕共振子と、
前記直列腕とグラウンド電位とを接続している複数の並列腕と、
前記複数の並列腕のそれぞれに設けられている並列腕共振子と、
を有し、
前記複数の並列腕共振子のうち、前記アンテナ端子に最も近い第１の並列腕共振子の共振周波数が、他の並列腕共振子の共振周波数よりも高い、弾性波分波器。
【請求項２】
前記複数の並列腕共振子のそれぞれは、圧電基板と、前記圧電基板の上に設けられたＩＤＴ電極とを有し、
前記第１の並列腕共振子のＩＤＴ電極は、前記複数の並列腕共振子の前記第１の並列腕共振子以外の並列腕共振子のそれぞれのＩＤＴ電極よりも、電極指のピッチが狭いか、デューティー比が小さいか、または電極指のピッチが狭く且つデューティー比が小さい、請求項１に記載の弾性波分波器。
【請求項３】
前記複数の並列腕共振子のそれぞれは、圧電基板と、前記圧電基板の上に設けられたＩＤＴ電極とを有し、
前記第１の並列腕共振子のＩＤＴ電極には、間引き重み付けが施されている、請求項１または２に記載の弾性波分波器。
【請求項４】
前記第１の並列腕共振子には、キャパシタが並列に接続されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の弾性波分波器。
【請求項５】
前記送信フィルタ部の通過帯域をｆＴｘ１以上ｆＴｘ２以下とし、前記受信フィルタ部の通過帯域をｆＲｘ１以上ｆＲｘ２以下とした場合に、前記送信フィルタ部の通過帯域低域側近傍の減衰域が、２ｆＴｘ１−ｆＲｘ１と２ｆＴｘ２−ｆＲｘ２との間の周波数帯内にある、請求項１〜４のいずれか一項に記載の弾性波分波器。
【請求項６】
前記複数の直列腕共振子のうち前記アンテナ端子に最も近い直列腕共振子と、前記第１の並列腕共振子とのそれぞれが、ひとつの弾性波共振子により構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記に記載の弾性波分波器。
【請求項１】
アンテナ端子と、
送信側信号端子及び受信側信号端子と、
前記アンテナ端子と前記送信側信号端子との間に接続された送信フィルタ部と、
前記アンテナ端子と前記受信側信号端子との間に接続された受信フィルタ部と、
を備える弾性波分波器であって、
前記送信フィルタ部は、
前記アンテナ端子と前記送信側信号端子とを接続している直列腕と、
前記直列腕において直列に接続されている複数の直列腕共振子と、
前記直列腕とグラウンド電位とを接続している複数の並列腕と、
前記複数の並列腕のそれぞれに設けられている並列腕共振子と、
を有し、
前記複数の並列腕共振子のうち、前記アンテナ端子に最も近い第１の並列腕共振子の共振周波数が、他の並列腕共振子の共振周波数よりも高い、弾性波分波器。
【請求項２】
前記複数の並列腕共振子のそれぞれは、圧電基板と、前記圧電基板の上に設けられたＩＤＴ電極とを有し、
前記第１の並列腕共振子のＩＤＴ電極は、前記複数の並列腕共振子の前記第１の並列腕共振子以外の並列腕共振子のそれぞれのＩＤＴ電極よりも、電極指のピッチが狭いか、デューティー比が小さいか、または電極指のピッチが狭く且つデューティー比が小さい、請求項１に記載の弾性波分波器。
【請求項３】
前記複数の並列腕共振子のそれぞれは、圧電基板と、前記圧電基板の上に設けられたＩＤＴ電極とを有し、
前記第１の並列腕共振子のＩＤＴ電極には、間引き重み付けが施されている、請求項１または２に記載の弾性波分波器。
【請求項４】
前記第１の並列腕共振子には、キャパシタが並列に接続されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の弾性波分波器。
【請求項５】
前記送信フィルタ部の通過帯域をｆＴｘ１以上ｆＴｘ２以下とし、前記受信フィルタ部の通過帯域をｆＲｘ１以上ｆＲｘ２以下とした場合に、前記送信フィルタ部の通過帯域低域側近傍の減衰域が、２ｆＴｘ１−ｆＲｘ１と２ｆＴｘ２−ｆＲｘ２との間の周波数帯内にある、請求項１〜４のいずれか一項に記載の弾性波分波器。
【請求項６】
前記複数の直列腕共振子のうち前記アンテナ端子に最も近い直列腕共振子と、前記第１の並列腕共振子とのそれぞれが、ひとつの弾性波共振子により構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記に記載の弾性波分波器。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【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】
【公開番号】特開２０１２−１４７１７５（Ｐ２０１２−１４７１７５Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３０４９（Ｐ２０１１−３０４９）
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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