弾性表面波フィルタ、電子装置および周波数特性制御方法
【課題】 ２段構成の弾性表面波フィルタの群遅延および挿入損失の周波数特性を簡易な方法で改善する。
【解決手段】 第１の弾性表面波フィルタに温度センサ３と温度調節部５を付設し、第２の弾性表面波フィルタ２に温度センサ４と温度調節部６を付設する。そして、第１の弾性表面波フィルタ１を通過した信号の周波数特性におけるピーク点と、第２の弾性表面波フィルタ２を通過した信号の周波数特性におけるボトム点とが重なり合うように、第１の弾性表面波フィルタ１の温度と第２の弾性表面波フィルタ２の温度とを所定の温度差になるように制御する。
【解決手段】 第１の弾性表面波フィルタに温度センサ３と温度調節部５を付設し、第２の弾性表面波フィルタ２に温度センサ４と温度調節部６を付設する。そして、第１の弾性表面波フィルタ１を通過した信号の周波数特性におけるピーク点と、第２の弾性表面波フィルタ２を通過した信号の周波数特性におけるボトム点とが重なり合うように、第１の弾性表面波フィルタ１の温度と第２の弾性表面波フィルタ２の温度とを所定の温度差になるように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多段構成の弾性表面波フィルタの群遅延および挿入損失の周波数特性を改善することができる弾性表面波フィルタ、この弾性表面波フィルタを使用した電子装置および弾性表面波フィルタの周波数特性制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、テレビ、ビデオ等には弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタが多く用いられており、これらの電子機器の小型化に貢献している。ところで、一般的な弾性表面波フィルタにおいては、図８に示すように、通過帯域内の群遅延の周波数特性に細かなリップルがあり、また、図９に示すように通過帯域内の挿入損失の周波数特性にも細かなリップルがある。これらのリップルによる振幅、群遅延偏差の周波数特性の劣化に起因して、携帯電話等の電子機器における変調精度等が低下する。また、弾性表面波フィルタは、不要周波数帯域の挿入損失量を増加させるために、２つの弾性表面波フィルタを直列接続して使用することがあるが、この場合にはリップルも２倍になってしまい、さらに変調精度が低下する。
【０００３】
このように弾性表面波フィルタには群遅延および挿入損失の周波数特性にリップルがあり、リップルを最小にすることで変調精度の低下を抑えることができるため、従来から弾性表面波フィルタの素子の単体特性を改善し変調精度の劣化を低減する努力がなされている。しかしながら、弾性表面波フィルタ等の素子の単体特性を改善することは難しく、量産時の歩留まりも悪いものとなってしまう。
【０００４】
また、弾性表面波フィルタの単体特性をデジタルフィルタを用いて補正する従来技術のデジタル送受信機がある（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、弾性表面波フィルタの後段にＡ／Ｄ変換器を介してデジタルフィルタを配置し、該デジタルフィルタにより、弾性表面波フィルタの周波数特性及び群遅延特性を改善（補償）するものである。
【特許文献１】特開 ２０００−２７８１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように弾性表面波フィルタでは、通過帯域内の群遅延および挿入損失の周波数特性に細かなリップルがあるが、弾性表面波フィルタの周波数特性を単体で改善することは難しいという問題がある。また、従来技術のデジタルフィルタにより周波数特性を補償する方法は、回路構成とその処理方法が複雑になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、多段構成の弾性表面波フィルタの群遅延および挿入損失の周波数特性を簡易な方法で改善することができる弾性表面波フィルタおよび弾性表面波フィルタの周波数特性制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の発明は、２つの弾性表面波フィルタを直列に接続した弾性表面波フィルタであって、前記２つの弾性表面波フィルタの温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、少なくとも１つの前記弾性表面波フィルタの温度を変化させる温度調節手段と、前記温度検出手段により得られた前記２つの弾性表面波フィルタの温度から前記２つの弾性表面波フィルタの温度差を算出し、該温度差が所定の温度差になるように前記温度調節手段を制御する温度制御手段とを備えることを特徴とする。
これにより、弾性表面波フィルタの群遅延および挿入損失の周波数特性をの変調精度の劣化を低減することができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記２つの弾性表面波フィルタの温度の温度差は、前記２つの弾性表面波フィルタのそれぞれの周波数特性におけるピークがインターリーブする温度差であることを特徴とする。
これにより、一方の弾性表面波フィルタの通過帯域内リップルの山（ピーク点）ともう一方の弾性表面波フィルタの通過帯域内リップルの谷（ボトム点）とが重なるように、２つの弾性表面波フィルタの温度差を一定に管理することができ、２つの弾性表面波フィルタにより合成された周波数特性に生じるリップルを低減することができる。この結果、弾性表面波フィルタによる変調精度の劣化を低減することができる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、直列に接続された２つの弾性表面波フィルタと、前記２つの弾性表面波フィルタの温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、少なくとも１つの前記弾性表面波フィルタの温度を変化させる温度調節手段と、前記温度検出手段により得られた前記２つの弾性表面波フィルタの温度から前記２つの弾性表面波フィルタの温度差を算出し、該温度差が所定の温度差になるように前記温度調節手段を制御する温度制御手段とを備える電子装置である。
これにより、振幅や群遅延偏差の周波数特性を改善することができ通信装置における変調精度を改善することができる。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、前記２つの弾性表面波フィルタの温度の温度差は、
前記２つの弾性表面波フィルタのそれぞれの周波数特性におけるピークがインターリーブする温度差であることを特徴とする電子装置である。
これにより、弾性表面波フィルタのリップル特性を改善することができ、振幅や群遅延偏差の周波数特性が改善するため通信装置における変調精度を改善することができる。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、２つの弾性表面波フィルタを直列に接続した弾性表面波フィルタにおける周波数特性制御方法であって、前記２つの弾性表面波フィルタの温度をそれぞれ検出する温度検出過程と、前記温度検出過程により得られた前記２つの弾性表面波フィルタの温度から前記２つの弾性表面波フィルタの温度差を算出し、該温度差が所定の温度差になるように、少なくとも１つの前記弾性表面波フィルタの温度を変化させる温度制御過程とを有することを特徴とする。
これにより、弾性表面波フィルタの群遅延および挿入損失の周波数特性をの変調精度の劣化を低減することができる。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、前記２つの弾性表面波フィルタの温度の温度差は、前記２つの弾性表面波フィルタのそれぞれの周波数特性におけるピークがインターリーブする温度差であることを特徴とする。
これにより、一方の弾性表面波フィルタの通過帯域内リップルの山（ピーク点）ともう一方の弾性表面波フィルタの通過帯域内リップルの谷（ボトム点）とが重なるように、２つの弾性表面波フィルタの温度差を一定に管理することができ、２つの弾性表面波フィルタにより合成された周波数特性に生じるリップルを低減することができる。この結果、弾性表面波フィルタによる変調精度の劣化を低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、多段構成の弾性表面波フィルタを用いた電子装置において、弾性表面波フィルタの周波数特性のリップルを簡易な方法により低減し、弾性表面波フィルタによる変調精度の劣化を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態による弾性表面波フィルタを図面を参照して説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は第１の実施形態の構成を示すブロック図である。図１において、弾性表面波フィルタ１の出力は、弾性表面波フィルタ２へ入力するように接続されており、同一の弾性表面波フィルタを直列接続した２段の弾性表面波フィルタ構成を有している。第１の弾性表面波フィルタ１には、温度センサ３と温度調節部５が付設され、この温度センサ３の出力に基づいて、温度調節部５により弾性表面波フィルタ１の温度を上昇または低下させる制御を行う。同様に、第２の弾性表面波フィルタ２にも、温度センサ４と温度調節部６が付設され、この温度センサ４の出力に基づいて温度調節部６により弾性表面波フィルタ２の温度を上昇または低下させる制御を行う。温度調節部５、６は例えば、ペルチェ素子で構成すればよい。弾性表面波フィルタ１、２の温度を制御する制御回路１０は、内部に温度制御部１１、および記憶部２０を有している。記憶部２０内には、温度管理情報２１として、弾性表面波フィルタ１の通過帯域内リップルの山（ピーク点）と、弾性表面波フィルタ２の通過帯域内リップルの谷（ボトム点）とが重なるようにするために必要な温度差（ΔＴ）の情報が記憶されている。温度制御部１１は、温度センサ３、４のそれぞれから弾性表面波フィルタ１、２の温度Ｔ１、Ｔ２の情報を受け取り、｜Ｔ１−Ｔ２｜＝ΔＴになるように、温度調節部５及び温度調節部６の制御を行う。
【００１５】
ここで、２段構成の弾性表面波フィルタの変調精度の劣化を低減させる原理について説明する。図１に示す２段構成の弾性表面波フィルタにおいては、弾性表面波フィルタの温度特性による周波数のずれを利用している。弾性表面波フィルタにおいては、温度変化により、群遅延および挿入損失の周波数特性曲線がほぼ相似な形状のまま周波数軸方向にシフト移動する特性を有している。このため、２つの弾性表面波フィルタ１および弾性表面波フィルタ２をそれぞれ異なる温度条件で使用し、温度特性による変化量が２つの弾性表面波フィルタの合成された特性になるようにする。
【００１６】
すなわち、一方の弾性表面波フィルタ１の通過帯域内リップルの山（ピーク点）と、もう一方の弾性表面波フィルタ２の通過帯域内リップルの谷（ボトム点）とが重なるように温度管理を行うことにより、２つの弾性表面波フィルタ１および弾性表面波フィルタ２により合成された周波数特性に生じるリップルを低減（相殺）することができる。これにより、弾性表面波フィルタによる変調精度の劣化を低減することができる。
【００１７】
図４は、弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２の群遅延の周波数特性の例を示す図であり、弾性表面波フィルタ１の通過帯域内リップルの山と、もう一方の弾性表面波フィルタ２の通過帯域内リップルの谷が重なるように弾性表面波フィルタ１および２の温度管理を行う例を示している。この例では、弾性表面波フィルタ２の温度を弾性表面波フィルタ１の温度より一定温度（これがΔＴとなる）だけ高くしている。
【００１８】
図４において、ａで示す実線が弾性表面波フィルタ１の群遅延の周波数特性曲線であり、約０℃における周波数特性曲線である。また、ｂで示す破線が弾性表面波フィルタ２の群遅延の周波数特性曲線であり、約４０℃における周波数特性曲線である。図４に示すように、弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２に４０℃の温度差を与えることにより、弾性表面波フィルタ２の群遅延周波数特性曲線ｂは、弾性表面波フィルタ１の群遅延周波数特性曲線ａとほぼ相似な形状を維持しつつ、周波数がΔｆだけずれ、弾性表面波フィルタ１の周波数特性曲線のピーク点と、弾性表面波フィルタ２の周波数特性曲線のボトム点とが重なるようになる。
【００１９】
したがって、弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２を総合した群遅延の周波数特性は、図５に示すように、全体に群遅延量が２倍になるとと共に、その通過帯域内の群遅延の周波数特性は、図４に比較してピーク点とボトム点とが打ち消しあいリップルが低減していることが分かる。通常は２段でフイルタを構成するとリップルは２倍になるが、本例では、１段のリップル程度の幅に収めることができる。
【００２０】
また、図６は、弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２の挿入損失の周波数特性の例を示す図である。図６において、ａで示す実線は弾性表面波フィルタ１の挿入損失の周波数特性曲線であり、約０℃における周波数特性曲線である。ｂで示す破線は弾性表面波フィルタ２の挿入損失の周波数特性曲線であり、約４０℃における周波数特性曲線である。図６に示すように、弾性表面波フィルタ１の挿入損失の周波数特性曲線ａと、弾性表面波フィルタ２の挿入損失の周波数特性曲線ｂは、ほぼ相似であり、周波数がΔｆだけずれ、弾性表面波フィルタ１の周波数特性曲線のピーク点と、弾性表面波フィルタ２の周波数特性曲線のボトム点とが重なるようになる。
【００２１】
したがって、弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２を総合した挿入損失の周波数特性は、図７に示すように、全体の挿入損失量が２倍になるとと共に、その通過帯域内の挿入損失の周波数特性は、図６に比較してリップルが低減し平坦になっていることが分かる。通常は２段でフィルタを構成するとリップルは２倍になるが、本例では、１段のリップル程度の幅に収めることができる。
【００２２】
このように、２つの弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２の温度管理を行うことにより、一方の弾性表面波フィルタ１の通過帯域内リップルの山（ピーク点）と、もう一方の弾性表面波フィルタ２の通過帯域内リップルの谷（ボトム点）とが重なるようにでき、２つの弾性表面波フィルタ１および２により合成された周波数特性に生じるリップルを低減（相殺）することができる。この結果、弾性表面波フィルタによる変調精度の劣化を低減することができる。
なお、２つの弾性表面波フィルタを２段直列接続すると、群遅延量及び挿入損失が２倍になるため、予め１段あたりの群遅延量及び挿入損失を所望の値の半分にしておくことで２段直列接続した場合の値を所望量にすることができる。
【００２３】
次に、図２を参照して、図１に示す制御回路１０の動作を説明する。図２は、図１に示す制御回路１０の制御動作を示すフローチャートである。まず温度制御部１１は、温度センサ３の出力Ｔ１と温度センサ４の出力Ｔ２をそれそれ読み込み、内部に保持する（ステップＳ１、Ｓ２）。そして、温度制御部１１は、記憶部２０に記憶されている温度差ΔＴを読み込み、それぞれ読み込んだ値が、｜Ｔ１−Ｔ２｜＝ΔＴの関係を満たしているか否かを判定する（ステップＳ３）。この判定の結果、｜Ｔ１−Ｔ２｜＝ΔＴの関係を満たしていれば、温度制御部１１は、ステップＳ１へ戻り同じ処理を繰り返し実行する。
【００２４】
一方、｜Ｔ１−Ｔ２｜＝ΔＴの関係を満たしていない場合、温度制御部１１は、検出温度が高い方の弾性表面波フィルタ側の温度調節部の温度を現状維持するように制御し、検出温度の低い方の弾性表面波フィルタ側の温度調節部の温度が、検出温度の高い方の温度よりΔＴだけ低い温度になるように制御する温度制御信号を温度調節部５、６のそれぞれに対して出力する（ステップＳ４、Ｓ５）。ただし、２つの弾性表面波フィルタ１、２の温度が高い方へ徐々に移行していくことを防止するために、２つの弾性表面波フィルタ１、２のうち、検出温度が高い方の弾性表面波フィルタが所定温度（例えば、７０℃）を超えないように制御することが望ましい。これにより、弾性表面波フィルタ１、２の温度制御が行われ、この処理動作を繰り返しすことにより、｜Ｔ１−Ｔ２｜＝ΔＴを維持するように温度制御が行われる。
このように、２つの弾性表面波フィルタ１および弾性表面波フィルタ２の温度管理を簡単な処理手順により行うことができる。
【００２５】
なお、弾性表面波フィルタを３段以上直列接続する場合は、奇数段では本発明によるリップル低減効果を十分には発揮できない（２つの弾性表面波フィルタのペアでリップルを低減するため）ため、直列接続するのは偶数段である必要がある。
【００２６】
＜第２の実施の形態＞
次に、図３を参照して、第２の実施形態について説明する。図３は、第２の実施形態の構成を示すブロック図である。図３に示す構成が図１に構成と異なる点は、弾性表面波フィルタ１の温度を調節する温度調節部５が取り除かれている点である。
第１の実施の形態では、２つの弾性表面波フィルタ１、２それぞれの温度を調節するようにしたが、弾性表面波フィルタ１の温度Ｔ１と、弾性表面波フィルタ２の温度Ｔ２は、その温度差ΔＴが一定でありさえすればよく、「Ｔ１＞Ｔ２」または「Ｔ１＜Ｔ２」のいずれであってもよく、さらに、２つの弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２の温度差が一定でありさえすれば、Ｔ１およびＴ２は一定値である必要はない。したがって、図３に示す弾性表面波フィルタ１の温度Ｔ１は原則的に常温（弾性表面波フィルタ２が置かれている環境温度と同じ）になるため、弾性表面波フィルタ２の温度のみを温度調節部６によって変化させるだけでも第１の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。この場合、温度制御する手順において、図２に示すステップＳ４を省略して、ステップＳ１〜Ｓ３及びステップＳ５のみを行えばよい。
なお、温度調節部６は、弾性表面波フィルタ１側に設けるようにしてもよい。
【００２７】
このように、２段構成の弾性表面波フィルタの内の一方の温度を制御し、２つの弾性表面波フィルタの温度差を一定に管理することにより、第１の実施の形態の場合と同様に、群遅延や挿入損失の周波数特性におけるリップルを低減できる。また、第１の実施の形態の場合よりも、回路構成と制御方法をより簡単にすることができる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、弾性表面波フィルタを用いた電子装置、および弾性表面波フィルタは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、多段構成の弾性表面波フィルタを用いた電子装置において、弾性表面波フィルタの周波数特性のリップルを簡易な方法により低減し、弾性表面波フィルタによる変調精度の劣化を低減する効果を奏するので、本発明は、弾性表面波フィルタを用いた電子装置、および弾性表面波フィルタの周波数特性を改善する場合などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】弾性表面波フィルタの第１の構成例を示す図である。
【図２】図２に示す制御回路における処理手順を示すフローチャートである。
【図３】弾性表面波フィルタの第２の構成例を示す図である。
【図４】２つの弾性表面波フィルタの群遅延の周波数特性の例を示す図である。
【図５】２つの弾性表面波フィルタの合成された群遅延の周波数特性を示す図である。
【図６】２つの弾性表面波フィルタの挿入損失の周波数特性の例を示す図である。
【図７】２つの弾性表面波フィルタの合成された挿入損失の周波数特性を示す図である。
【図８】汎用の弾性表面波フィルタの群遅延の周波数特性の例を示す図である。
【図９】汎用の弾性表面波フィルタの挿入損失の周波数特性の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１、２ 弾性表面波フィルタ
３、４ 温度センサ
５、６ 温度調節部
１０ 制御回路
１１ 温度制御部
２０ 記憶部
２１ 温度管理情報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多段構成の弾性表面波フィルタの群遅延および挿入損失の周波数特性を改善することができる弾性表面波フィルタ、この弾性表面波フィルタを使用した電子装置および弾性表面波フィルタの周波数特性制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、テレビ、ビデオ等には弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタが多く用いられており、これらの電子機器の小型化に貢献している。ところで、一般的な弾性表面波フィルタにおいては、図８に示すように、通過帯域内の群遅延の周波数特性に細かなリップルがあり、また、図９に示すように通過帯域内の挿入損失の周波数特性にも細かなリップルがある。これらのリップルによる振幅、群遅延偏差の周波数特性の劣化に起因して、携帯電話等の電子機器における変調精度等が低下する。また、弾性表面波フィルタは、不要周波数帯域の挿入損失量を増加させるために、２つの弾性表面波フィルタを直列接続して使用することがあるが、この場合にはリップルも２倍になってしまい、さらに変調精度が低下する。
【０００３】
このように弾性表面波フィルタには群遅延および挿入損失の周波数特性にリップルがあり、リップルを最小にすることで変調精度の低下を抑えることができるため、従来から弾性表面波フィルタの素子の単体特性を改善し変調精度の劣化を低減する努力がなされている。しかしながら、弾性表面波フィルタ等の素子の単体特性を改善することは難しく、量産時の歩留まりも悪いものとなってしまう。
【０００４】
また、弾性表面波フィルタの単体特性をデジタルフィルタを用いて補正する従来技術のデジタル送受信機がある（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、弾性表面波フィルタの後段にＡ／Ｄ変換器を介してデジタルフィルタを配置し、該デジタルフィルタにより、弾性表面波フィルタの周波数特性及び群遅延特性を改善（補償）するものである。
【特許文献１】特開 ２０００−２７８１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように弾性表面波フィルタでは、通過帯域内の群遅延および挿入損失の周波数特性に細かなリップルがあるが、弾性表面波フィルタの周波数特性を単体で改善することは難しいという問題がある。また、従来技術のデジタルフィルタにより周波数特性を補償する方法は、回路構成とその処理方法が複雑になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、多段構成の弾性表面波フィルタの群遅延および挿入損失の周波数特性を簡易な方法で改善することができる弾性表面波フィルタおよび弾性表面波フィルタの周波数特性制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の発明は、２つの弾性表面波フィルタを直列に接続した弾性表面波フィルタであって、前記２つの弾性表面波フィルタの温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、少なくとも１つの前記弾性表面波フィルタの温度を変化させる温度調節手段と、前記温度検出手段により得られた前記２つの弾性表面波フィルタの温度から前記２つの弾性表面波フィルタの温度差を算出し、該温度差が所定の温度差になるように前記温度調節手段を制御する温度制御手段とを備えることを特徴とする。
これにより、弾性表面波フィルタの群遅延および挿入損失の周波数特性をの変調精度の劣化を低減することができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記２つの弾性表面波フィルタの温度の温度差は、前記２つの弾性表面波フィルタのそれぞれの周波数特性におけるピークがインターリーブする温度差であることを特徴とする。
これにより、一方の弾性表面波フィルタの通過帯域内リップルの山（ピーク点）ともう一方の弾性表面波フィルタの通過帯域内リップルの谷（ボトム点）とが重なるように、２つの弾性表面波フィルタの温度差を一定に管理することができ、２つの弾性表面波フィルタにより合成された周波数特性に生じるリップルを低減することができる。この結果、弾性表面波フィルタによる変調精度の劣化を低減することができる。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、直列に接続された２つの弾性表面波フィルタと、前記２つの弾性表面波フィルタの温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、少なくとも１つの前記弾性表面波フィルタの温度を変化させる温度調節手段と、前記温度検出手段により得られた前記２つの弾性表面波フィルタの温度から前記２つの弾性表面波フィルタの温度差を算出し、該温度差が所定の温度差になるように前記温度調節手段を制御する温度制御手段とを備える電子装置である。
これにより、振幅や群遅延偏差の周波数特性を改善することができ通信装置における変調精度を改善することができる。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、前記２つの弾性表面波フィルタの温度の温度差は、
前記２つの弾性表面波フィルタのそれぞれの周波数特性におけるピークがインターリーブする温度差であることを特徴とする電子装置である。
これにより、弾性表面波フィルタのリップル特性を改善することができ、振幅や群遅延偏差の周波数特性が改善するため通信装置における変調精度を改善することができる。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、２つの弾性表面波フィルタを直列に接続した弾性表面波フィルタにおける周波数特性制御方法であって、前記２つの弾性表面波フィルタの温度をそれぞれ検出する温度検出過程と、前記温度検出過程により得られた前記２つの弾性表面波フィルタの温度から前記２つの弾性表面波フィルタの温度差を算出し、該温度差が所定の温度差になるように、少なくとも１つの前記弾性表面波フィルタの温度を変化させる温度制御過程とを有することを特徴とする。
これにより、弾性表面波フィルタの群遅延および挿入損失の周波数特性をの変調精度の劣化を低減することができる。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、前記２つの弾性表面波フィルタの温度の温度差は、前記２つの弾性表面波フィルタのそれぞれの周波数特性におけるピークがインターリーブする温度差であることを特徴とする。
これにより、一方の弾性表面波フィルタの通過帯域内リップルの山（ピーク点）ともう一方の弾性表面波フィルタの通過帯域内リップルの谷（ボトム点）とが重なるように、２つの弾性表面波フィルタの温度差を一定に管理することができ、２つの弾性表面波フィルタにより合成された周波数特性に生じるリップルを低減することができる。この結果、弾性表面波フィルタによる変調精度の劣化を低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、多段構成の弾性表面波フィルタを用いた電子装置において、弾性表面波フィルタの周波数特性のリップルを簡易な方法により低減し、弾性表面波フィルタによる変調精度の劣化を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態による弾性表面波フィルタを図面を参照して説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は第１の実施形態の構成を示すブロック図である。図１において、弾性表面波フィルタ１の出力は、弾性表面波フィルタ２へ入力するように接続されており、同一の弾性表面波フィルタを直列接続した２段の弾性表面波フィルタ構成を有している。第１の弾性表面波フィルタ１には、温度センサ３と温度調節部５が付設され、この温度センサ３の出力に基づいて、温度調節部５により弾性表面波フィルタ１の温度を上昇または低下させる制御を行う。同様に、第２の弾性表面波フィルタ２にも、温度センサ４と温度調節部６が付設され、この温度センサ４の出力に基づいて温度調節部６により弾性表面波フィルタ２の温度を上昇または低下させる制御を行う。温度調節部５、６は例えば、ペルチェ素子で構成すればよい。弾性表面波フィルタ１、２の温度を制御する制御回路１０は、内部に温度制御部１１、および記憶部２０を有している。記憶部２０内には、温度管理情報２１として、弾性表面波フィルタ１の通過帯域内リップルの山（ピーク点）と、弾性表面波フィルタ２の通過帯域内リップルの谷（ボトム点）とが重なるようにするために必要な温度差（ΔＴ）の情報が記憶されている。温度制御部１１は、温度センサ３、４のそれぞれから弾性表面波フィルタ１、２の温度Ｔ１、Ｔ２の情報を受け取り、｜Ｔ１−Ｔ２｜＝ΔＴになるように、温度調節部５及び温度調節部６の制御を行う。
【００１５】
ここで、２段構成の弾性表面波フィルタの変調精度の劣化を低減させる原理について説明する。図１に示す２段構成の弾性表面波フィルタにおいては、弾性表面波フィルタの温度特性による周波数のずれを利用している。弾性表面波フィルタにおいては、温度変化により、群遅延および挿入損失の周波数特性曲線がほぼ相似な形状のまま周波数軸方向にシフト移動する特性を有している。このため、２つの弾性表面波フィルタ１および弾性表面波フィルタ２をそれぞれ異なる温度条件で使用し、温度特性による変化量が２つの弾性表面波フィルタの合成された特性になるようにする。
【００１６】
すなわち、一方の弾性表面波フィルタ１の通過帯域内リップルの山（ピーク点）と、もう一方の弾性表面波フィルタ２の通過帯域内リップルの谷（ボトム点）とが重なるように温度管理を行うことにより、２つの弾性表面波フィルタ１および弾性表面波フィルタ２により合成された周波数特性に生じるリップルを低減（相殺）することができる。これにより、弾性表面波フィルタによる変調精度の劣化を低減することができる。
【００１７】
図４は、弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２の群遅延の周波数特性の例を示す図であり、弾性表面波フィルタ１の通過帯域内リップルの山と、もう一方の弾性表面波フィルタ２の通過帯域内リップルの谷が重なるように弾性表面波フィルタ１および２の温度管理を行う例を示している。この例では、弾性表面波フィルタ２の温度を弾性表面波フィルタ１の温度より一定温度（これがΔＴとなる）だけ高くしている。
【００１８】
図４において、ａで示す実線が弾性表面波フィルタ１の群遅延の周波数特性曲線であり、約０℃における周波数特性曲線である。また、ｂで示す破線が弾性表面波フィルタ２の群遅延の周波数特性曲線であり、約４０℃における周波数特性曲線である。図４に示すように、弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２に４０℃の温度差を与えることにより、弾性表面波フィルタ２の群遅延周波数特性曲線ｂは、弾性表面波フィルタ１の群遅延周波数特性曲線ａとほぼ相似な形状を維持しつつ、周波数がΔｆだけずれ、弾性表面波フィルタ１の周波数特性曲線のピーク点と、弾性表面波フィルタ２の周波数特性曲線のボトム点とが重なるようになる。
【００１９】
したがって、弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２を総合した群遅延の周波数特性は、図５に示すように、全体に群遅延量が２倍になるとと共に、その通過帯域内の群遅延の周波数特性は、図４に比較してピーク点とボトム点とが打ち消しあいリップルが低減していることが分かる。通常は２段でフイルタを構成するとリップルは２倍になるが、本例では、１段のリップル程度の幅に収めることができる。
【００２０】
また、図６は、弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２の挿入損失の周波数特性の例を示す図である。図６において、ａで示す実線は弾性表面波フィルタ１の挿入損失の周波数特性曲線であり、約０℃における周波数特性曲線である。ｂで示す破線は弾性表面波フィルタ２の挿入損失の周波数特性曲線であり、約４０℃における周波数特性曲線である。図６に示すように、弾性表面波フィルタ１の挿入損失の周波数特性曲線ａと、弾性表面波フィルタ２の挿入損失の周波数特性曲線ｂは、ほぼ相似であり、周波数がΔｆだけずれ、弾性表面波フィルタ１の周波数特性曲線のピーク点と、弾性表面波フィルタ２の周波数特性曲線のボトム点とが重なるようになる。
【００２１】
したがって、弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２を総合した挿入損失の周波数特性は、図７に示すように、全体の挿入損失量が２倍になるとと共に、その通過帯域内の挿入損失の周波数特性は、図６に比較してリップルが低減し平坦になっていることが分かる。通常は２段でフィルタを構成するとリップルは２倍になるが、本例では、１段のリップル程度の幅に収めることができる。
【００２２】
このように、２つの弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２の温度管理を行うことにより、一方の弾性表面波フィルタ１の通過帯域内リップルの山（ピーク点）と、もう一方の弾性表面波フィルタ２の通過帯域内リップルの谷（ボトム点）とが重なるようにでき、２つの弾性表面波フィルタ１および２により合成された周波数特性に生じるリップルを低減（相殺）することができる。この結果、弾性表面波フィルタによる変調精度の劣化を低減することができる。
なお、２つの弾性表面波フィルタを２段直列接続すると、群遅延量及び挿入損失が２倍になるため、予め１段あたりの群遅延量及び挿入損失を所望の値の半分にしておくことで２段直列接続した場合の値を所望量にすることができる。
【００２３】
次に、図２を参照して、図１に示す制御回路１０の動作を説明する。図２は、図１に示す制御回路１０の制御動作を示すフローチャートである。まず温度制御部１１は、温度センサ３の出力Ｔ１と温度センサ４の出力Ｔ２をそれそれ読み込み、内部に保持する（ステップＳ１、Ｓ２）。そして、温度制御部１１は、記憶部２０に記憶されている温度差ΔＴを読み込み、それぞれ読み込んだ値が、｜Ｔ１−Ｔ２｜＝ΔＴの関係を満たしているか否かを判定する（ステップＳ３）。この判定の結果、｜Ｔ１−Ｔ２｜＝ΔＴの関係を満たしていれば、温度制御部１１は、ステップＳ１へ戻り同じ処理を繰り返し実行する。
【００２４】
一方、｜Ｔ１−Ｔ２｜＝ΔＴの関係を満たしていない場合、温度制御部１１は、検出温度が高い方の弾性表面波フィルタ側の温度調節部の温度を現状維持するように制御し、検出温度の低い方の弾性表面波フィルタ側の温度調節部の温度が、検出温度の高い方の温度よりΔＴだけ低い温度になるように制御する温度制御信号を温度調節部５、６のそれぞれに対して出力する（ステップＳ４、Ｓ５）。ただし、２つの弾性表面波フィルタ１、２の温度が高い方へ徐々に移行していくことを防止するために、２つの弾性表面波フィルタ１、２のうち、検出温度が高い方の弾性表面波フィルタが所定温度（例えば、７０℃）を超えないように制御することが望ましい。これにより、弾性表面波フィルタ１、２の温度制御が行われ、この処理動作を繰り返しすことにより、｜Ｔ１−Ｔ２｜＝ΔＴを維持するように温度制御が行われる。
このように、２つの弾性表面波フィルタ１および弾性表面波フィルタ２の温度管理を簡単な処理手順により行うことができる。
【００２５】
なお、弾性表面波フィルタを３段以上直列接続する場合は、奇数段では本発明によるリップル低減効果を十分には発揮できない（２つの弾性表面波フィルタのペアでリップルを低減するため）ため、直列接続するのは偶数段である必要がある。
【００２６】
＜第２の実施の形態＞
次に、図３を参照して、第２の実施形態について説明する。図３は、第２の実施形態の構成を示すブロック図である。図３に示す構成が図１に構成と異なる点は、弾性表面波フィルタ１の温度を調節する温度調節部５が取り除かれている点である。
第１の実施の形態では、２つの弾性表面波フィルタ１、２それぞれの温度を調節するようにしたが、弾性表面波フィルタ１の温度Ｔ１と、弾性表面波フィルタ２の温度Ｔ２は、その温度差ΔＴが一定でありさえすればよく、「Ｔ１＞Ｔ２」または「Ｔ１＜Ｔ２」のいずれであってもよく、さらに、２つの弾性表面波フィルタ１と弾性表面波フィルタ２の温度差が一定でありさえすれば、Ｔ１およびＴ２は一定値である必要はない。したがって、図３に示す弾性表面波フィルタ１の温度Ｔ１は原則的に常温（弾性表面波フィルタ２が置かれている環境温度と同じ）になるため、弾性表面波フィルタ２の温度のみを温度調節部６によって変化させるだけでも第１の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。この場合、温度制御する手順において、図２に示すステップＳ４を省略して、ステップＳ１〜Ｓ３及びステップＳ５のみを行えばよい。
なお、温度調節部６は、弾性表面波フィルタ１側に設けるようにしてもよい。
【００２７】
このように、２段構成の弾性表面波フィルタの内の一方の温度を制御し、２つの弾性表面波フィルタの温度差を一定に管理することにより、第１の実施の形態の場合と同様に、群遅延や挿入損失の周波数特性におけるリップルを低減できる。また、第１の実施の形態の場合よりも、回路構成と制御方法をより簡単にすることができる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、弾性表面波フィルタを用いた電子装置、および弾性表面波フィルタは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、多段構成の弾性表面波フィルタを用いた電子装置において、弾性表面波フィルタの周波数特性のリップルを簡易な方法により低減し、弾性表面波フィルタによる変調精度の劣化を低減する効果を奏するので、本発明は、弾性表面波フィルタを用いた電子装置、および弾性表面波フィルタの周波数特性を改善する場合などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】弾性表面波フィルタの第１の構成例を示す図である。
【図２】図２に示す制御回路における処理手順を示すフローチャートである。
【図３】弾性表面波フィルタの第２の構成例を示す図である。
【図４】２つの弾性表面波フィルタの群遅延の周波数特性の例を示す図である。
【図５】２つの弾性表面波フィルタの合成された群遅延の周波数特性を示す図である。
【図６】２つの弾性表面波フィルタの挿入損失の周波数特性の例を示す図である。
【図７】２つの弾性表面波フィルタの合成された挿入損失の周波数特性を示す図である。
【図８】汎用の弾性表面波フィルタの群遅延の周波数特性の例を示す図である。
【図９】汎用の弾性表面波フィルタの挿入損失の周波数特性の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１、２ 弾性表面波フィルタ
３、４ 温度センサ
５、６ 温度調節部
１０ 制御回路
１１ 温度制御部
２０ 記憶部
２１ 温度管理情報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの弾性表面波フィルタを直列に接続した弾性表面波フィルタであって、
前記２つの弾性表面波フィルタの温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、
少なくとも１つの前記弾性表面波フィルタの温度を変化させる温度調節手段と、
前記温度検出手段により得られた前記２つの弾性表面波フィルタの温度から前記２つの弾性表面波フィルタの温度差を算出し、該温度差が所定の温度差になるように前記温度調節手段を制御する温度制御手段と
を備えることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項２】
前記２つの弾性表面波フィルタの温度の温度差は、
前記２つの弾性表面波フィルタのそれぞれの周波数特性におけるピークがインターリーブする温度差であることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波フィルタ。
【請求項３】
直列に接続された２つの弾性表面波フィルタと、
前記２つの弾性表面波フィルタの温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、
少なくとも１つの前記弾性表面波フィルタの温度を変化させる温度調節手段と、
前記温度検出手段により得られた前記２つの弾性表面波フィルタの温度から前記２つの弾性表面波フィルタの温度差を算出し、該温度差が所定の温度差になるように前記温度調節手段を制御する温度制御手段と
を備えることを特徴とする電子装置。
【請求項４】
前記２つの弾性表面波フィルタの温度の温度差は、
前記２つの弾性表面波フィルタのそれぞれの周波数特性におけるピークがインターリーブする温度差であることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
２つの弾性表面波フィルタを直列に接続した弾性表面波フィルタにおける周波数特性制御方法であって、
前記２つの弾性表面波フィルタの温度をそれぞれ検出する温度検出過程と、
前記温度検出過程により得られた前記２つの弾性表面波フィルタの温度から前記２つの弾性表面波フィルタの温度差を算出し、該温度差が所定の温度差になるように、少なくとも１つの前記弾性表面波フィルタの温度を変化させる温度制御過程と
を有することを特徴とする弾性表面波フィルタの周波数特性制御方法。
【請求項６】
前記２つの弾性表面波フィルタの温度の温度差は、
前記２つの弾性表面波フィルタのそれぞれの周波数特性におけるピークがインターリーブする温度差であることを特徴とする請求項３に記載の周波数特性制御方法。
【請求項１】
２つの弾性表面波フィルタを直列に接続した弾性表面波フィルタであって、
前記２つの弾性表面波フィルタの温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、
少なくとも１つの前記弾性表面波フィルタの温度を変化させる温度調節手段と、
前記温度検出手段により得られた前記２つの弾性表面波フィルタの温度から前記２つの弾性表面波フィルタの温度差を算出し、該温度差が所定の温度差になるように前記温度調節手段を制御する温度制御手段と
を備えることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項２】
前記２つの弾性表面波フィルタの温度の温度差は、
前記２つの弾性表面波フィルタのそれぞれの周波数特性におけるピークがインターリーブする温度差であることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波フィルタ。
【請求項３】
直列に接続された２つの弾性表面波フィルタと、
前記２つの弾性表面波フィルタの温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、
少なくとも１つの前記弾性表面波フィルタの温度を変化させる温度調節手段と、
前記温度検出手段により得られた前記２つの弾性表面波フィルタの温度から前記２つの弾性表面波フィルタの温度差を算出し、該温度差が所定の温度差になるように前記温度調節手段を制御する温度制御手段と
を備えることを特徴とする電子装置。
【請求項４】
前記２つの弾性表面波フィルタの温度の温度差は、
前記２つの弾性表面波フィルタのそれぞれの周波数特性におけるピークがインターリーブする温度差であることを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
２つの弾性表面波フィルタを直列に接続した弾性表面波フィルタにおける周波数特性制御方法であって、
前記２つの弾性表面波フィルタの温度をそれぞれ検出する温度検出過程と、
前記温度検出過程により得られた前記２つの弾性表面波フィルタの温度から前記２つの弾性表面波フィルタの温度差を算出し、該温度差が所定の温度差になるように、少なくとも１つの前記弾性表面波フィルタの温度を変化させる温度制御過程と
を有することを特徴とする弾性表面波フィルタの周波数特性制御方法。
【請求項６】
前記２つの弾性表面波フィルタの温度の温度差は、
前記２つの弾性表面波フィルタのそれぞれの周波数特性におけるピークがインターリーブする温度差であることを特徴とする請求項３に記載の周波数特性制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１５７５４５（Ｐ２００６−１５７５４５Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４５９２９（Ｐ２００４−３４５９２９）
【出願日】平成１６年１１月３０日（２００４．１１．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月３０日（２００４．１１．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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