弾性表面波フィルタおよびそれを用いた無線通信装置
【目的】挿入損失を低減し、帯域外の特性の劣化を改善した弾性表面波フィルタを提供する。
【構成】電気的に励振されることにより表面に弾性表面波が伝搬する圧電基板１０と、圧電基板１０上において弾性表面波の伝搬方向に交互に形成された入力電極と出力電極とを備え、入力電極を電気的に直列接続し、かつ直列接続された電極（１１−１〜１１−４、…、１７−１〜１７−４）を電気的に並列接続して構成し、出力電極を電気的に直列接続し、かつ直列接続された電極（２１−１〜２１−４、…、２６−１〜２６−４）を電気的に並列接続して構成した。
【構成】電気的に励振されることにより表面に弾性表面波が伝搬する圧電基板１０と、圧電基板１０上において弾性表面波の伝搬方向に交互に形成された入力電極と出力電極とを備え、入力電極を電気的に直列接続し、かつ直列接続された電極（１１−１〜１１−４、…、１７−１〜１７−４）を電気的に並列接続して構成し、出力電極を電気的に直列接続し、かつ直列接続された電極（２１−１〜２１−４、…、２６−１〜２６−４）を電気的に並列接続して構成した。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、周波数特性が良好で、挿入損失が小さく、しかも耐電力性に優れた弾性表面波フィルタおよびそれを用いた無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、挿入損失の少ない弾性表面波フィルタについて種々の提案がなされている。例えば図１４１４に示されるような多電極型構造のフィルタが知られている。図１４に示される弾性表面波フィルタは、圧電基板１０上に入力電極として７個の正規型電極１１〜１７を弾性表面波の伝搬方向に並べ、これと交互になるように、出力電極として６個の正規型電極２１〜２６を並べた構造である。
【０００３】このような構造では弾性表面波のエネルギが電極内に閉じ込められ低損失化が達成できる。例えば、入力正規型電極１２によって励振された弾性表面波は正規型電極１２の両側に伝搬していき、隣接した出力正規型電極２１および２２で受波される。このようにして各入力正規型電極１１〜１７により励振された弾性表面波は、各入力正規型電極１１〜１７の隣りの出力正規型電極２１〜２６により受信され、低損失のフィルタを構成できる。しかし、左端の入力正規型電極１１で励振された弾性表面波のうち、左側に伝搬する弾性表面波は、出力正規型電極２１で受波できず、また右端の入力正規型電極１７で励振された弾性表面波のうち、右側に伝搬した弾性表面波は、出力正規型電極２６で受波できないため、原理的な損失となる。図１４で示されるような１３電極構成ではこの損失は０．６７ｄＢであるが、電極数をさらに増加させることでより低損失化を図れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、正規型電極の周波数特性は電極指対数Ｎで決まり、図２３で示されるように中心周波数ｆ0 に対して（Ｎ±ｍ）・ｆ0 ／Ｎの位置でレスポンスは０となり（Ｎ、ｍは整数）、電極指対数と通過帯域幅は反比例する。従って、通過帯域が狭く、帯域近傍の減衰量を確保する必要のある狭帯域な弾性表面波バンドパスフィルタを構成するためには、一般的に電極指対数を多くする必要がある。
【０００５】このため、多電極型弾性表面波フィルタにおいて、挿入損失を小さくし、通過帯域を狭くするためには、電極を増やすと共に各正規型電極の電極指対数を多くする必要があるので、入力および出力電極の総電極指対数は非常に多くなる。
【０００６】一方、弾性表面波フィルタの静的な入力および出力インピーダンスは、電極指対数の総数と電極指の長さ（交差幅）で決まる。弾性表面波フィルタは、弾性表面波の応答のない周波数（例えば直流）では、単なる容量性負荷として扱え、このときの静電容量を静止容量と呼ぶ。この静止容量は、電極指対数が多く、電極指交差幅が大きいほど増えるため、インピーダンスは低くなる。
【０００７】弾性表面波フィルタを実際に使用する際には、接続する回路とのインピーダンス整合が必要となる。それ故、実用的な弾性表面波フィルタにおいては、並列の誘導性素子だけで５０Ω線路にインピーダンス整合させるように、入力および出力インピーダンスを設定する。
【０００８】例えば、多電極型弾性表面波フィルタの設計に際しては、まずフィルタに要求される特性から中心周波数と比帯域幅が決まり、これに応じて各正規型電極の電極指対数が決められる。次に、電極数や電極指交差幅を調整して、入力および出力インピーダンスが実用的な特性になるようにする。但し、電極指交差幅については、弾性表面波の波長をλとしたときに１０λより小さくすると、弾性表面波の回折により挿入損失が多くなるので、ある限界値がある。このため、比帯域幅が狭く電極あたりの電極指対数の多いフィルタに関しては、電極数を減らして、インピーダンスを調整しなければならず、挿入損失をある程度犠牲にしている。
【０００９】例えば、図１４で示される従来例のような１３電極構成のフィルタにおいて、通過特性が図１７、図１８のような比帯域幅２％のフィルタを実現するために、各入力正規型電極１１〜１７の電極指対数を３６対とし、出力正規型電極２１〜２６の電極指対数を４６対とすると、交差幅１０λの場合でも、インピーダンス整合前の入力および出力インピーダンスは図１５、図１６のようになり、実用上使用し難いフィルタとなってしまう。
【００１０】そこで、交差幅を１０λとし、入力電極数および出力電極数を減らして、それぞれ４電極、３電極の７電極構成とすることで、図１９、図２０に示されるようなインピーダンス整合前の入力および出力インピーダンス特性を得ている。この場合、挿入損失は理論上でも１．２５ｄＢとなる。なお、図２１、図２２に前記７電極構成としたときのインピーダンス整合後の通過特性を示す。
【００１１】本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、比帯域幅が狭く各正規型電極１個あたりの電極指対数の多い弾性表面波フィルタにおいても、電極数を減じて挿入損失を犠牲にすることなく、実用的な入出力インピーダンス特性が得られる弾性表面波フィルタを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１請求項の弾性表面波フィルタは、電気的に励振されることにより表面を弾性表面波が伝搬する圧電基板と、圧電基板上において弾性表面波の伝搬方向に交互に形成された入力電極および出力電極とを備え、入力電極を電気的に直列接続しかつ直列接続された電極を並列接続した複数個の電極で構成し、出力電極を電気的に直列接続しかつ直列接続された電極を並列接続した複数個の電極で構成することを特徴とする。
【００１３】本発明の第２請求項の弾性表面波フィルタは、請求項１記載の弾性表面波フィルタにおいて、電気的に直列および並列接続された複数個の電極のうち、少なくとも二以上の電極の電極指対数が異なることを特徴とする。
【００１４】本発明の第３請求項の弾性表面波フィルタは、請求項１または２記載の弾性表面波フィルタにおいて、隣り合う電極の対向する最外側電極指の中心間距離がそれぞれ異なることを特徴とする。
【００１５】本発明の第４請求項の弾性表面波フィルタは、請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性表面波フィルタにおいて、電気的に直列および並列接続された複数個の電極は、少なくとも二種類以上の重み付けの異なる電極であることを特徴とする。
【００１６】本発明の第５請求項の無線通信装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の弾性表面波フィルタを、高周波段のバンドパスフィルタとして用いたことを特徴とする。
【００１７】
【作用】本発明の第１乃至第４請求項の弾性表面波フィルタにおいては、各入力および出力電極は、電気的に直列接続された複数個の電極により構成されているので、それぞれの電極の有する電極容量は、直列接続された段数だけが低減されている。このため、電極指対数が多くなっても、実用的な入出力インピーダンス特性を得るために電極数を減ずる必要がなく、挿入損失を犠牲にせずに、低損失な弾性表面波フィルタを実現できる。
【００１８】本発明の第５請求項の無線通信装置は、低損失で、かつ阻止域特性が良好な高周波段となると共に、小型化される。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に基づき説明する。なお、図１４に示される従来例と同様の構成には同一の符号を付し説明を省略する。
【００２０】本発明の第１実施例について説明する。
【００２１】図１には、本発明の第１実施例に係る弾性表面波フィルタの構成を示す。図１に示される弾性表面波フィルタは、圧電基板１０上に電気的に直列接続した４個の入力正規型電極１１−１〜１１−４を弾性表面波の伝搬方向と直角の方向に配列し、以下、各４個ずつ同様の配置で直列接続された合計７組の入力正規型電極１１−１〜１１−４、１２−１〜１２−４、…、１７−１〜１７−４、を弾性表面波の伝搬方向に形成し、これと交互になるように圧電基板１０上に各４個ずつ直列接続された６組の出力正規型電極２１−１〜２１−４、２２−１〜２２−４、…、２６−１〜２６−４を形成し、直列接続された入力正規型電極は電気的に並列接続し、直列接続された出力正規型電極は電気的に並列接続した構成である。なお、図上、簡略化しているが、各正規型電極１１−１〜１１−４、…、１７−１〜１７−４、２１−１〜２１−４、…、２６−１〜２６−４はそれぞれの電極内では等しい交差幅を有する複数の電極指からなる電極である。
【００２２】ここで、弾性表面波の伝搬方向に配置された電極列の伝搬路は全て共通になっている。すなわち、第１行目に配置されている各入力正規型電極１１−１、１２−１、…、１７−１および各出力正規型電極２１−１、２２−１、…、２６−１の伝搬路は共通であり、同様に第２、第３、第４行目に配置されている電極同士の伝搬路はそれぞれ共通である。
【００２３】すなわち、図１４に示される従来例と比べ、この実施例においては、各入力および出力正規型電極の代わりに、それぞれ電気的に直列接続された４個の正規型電極で置き換えた構成となっている。
【００２４】今、仮に、電気的に互いに直列接続されている正規型電極同士では、電極指の対数および交差幅は等しいとする。例えば、直列接続された入力正規型電極１１−１〜１１−４において、それぞれの電極指の対数および交差幅が全て同じであるものとすると、全静止容量は同様に、直列接続前の静止容量の１／４となるため、本第１実施例では図１４に示した従来例に比べてフィルタの静止容量は１／４に低減できる。
【００２５】第１実施例で、入力正規型電極１１−１〜１１−４、１２−１〜１２−４、…、１７−１〜１７−４の電極指対数をそれぞれ３６対とし、出力正規型電極２１−１〜２１−４、２２−１〜２２−４、…、２６−１〜２６−４の電極指対数をそれぞれ４６対とし、交差幅を２０λとした場合の、インピーダンス整合前の入力および出力インピーダンス特性をそれぞれ図２、図３に示す。この図で判るように、実用上全く問題のない特性となっている。また、図４、図５は本第１実施例によるインピーダンス整合後の通過特性を示したものであるが、図２１、図２２に示した従来例に比べより低損失な特性が得られている。
【００２６】次に、第２実施例について説明する。多電極型構造は通過帯域内の挿入損失を小さくできるが、帯域外においてスプリアスの共振からレベルの大きなサイドローブが発生し、阻止域特性を劣化させるという不都合が生じる。例えば、第１実施例による図４の通過特性図のように、阻止域にレベルの大きなサイドローブが発生する。そこで、各正規型電極の電極指対数を違えることで、阻止域の減衰特性を改善することが知られている。
【００２７】正規型電極の周波数特性は、図２３で示したように電極指対数Ｎで決まるため、電極指対数を換えることでスプリアスの位置を換えることができる。従って、入力および出力正規型電極の電極指対数を違えることで、両正規型電極のスプリアスの位置をずらし、サイドローブを抑圧し、阻止域の減衰特性を改善できる。
【００２８】図６は本発明の第２実施例の構成を示す図であり、電極指対数を互いに違えて構成した場合を示している。図６において、Ａ〜Ｇは電極指対数を示している。第２実施例に係る弾性表面波フィルタは、第１の実施例と同様に、４個ずつ直列に接続された７組の入力正規型電極１１−１〜１１−４、１２−１〜１２−４、…、１７−１〜１７−４および同じく４個ずつ直列に接続された６組の出力正規型電極２１−１〜２１−４、２２−１〜２２−４、…、２６−１〜２６−４で構成されている。さらに、各正規型電極の電極指対数は図上簡略化しているが、それぞれ表１に示したように形成してある。すなわち、入力側電極１１−１〜１１−４、１７−１〜１７−４の電極指対数が２８、３６対の２種類の正規型で構成され、出力側電極２１−１〜２１−４、…、２６−１〜２６−４は電極指対数が４０、４２、４４、４６、４８対の５種類の正規型電極により構成されている。このような構成の弾性表面波フィルタのインピーダンス整合前の入力および出力インピーダンス特性およびインピーダンス整合後の通過特性の計算値は、それぞれ図７〜図１０のようになる。
【００２９】この図７、図８で判るように、本第２実施例においても第１実施例と同様に、各入力および出力電極は、電気的に直列接続された複数個の正規型電極により構成されているので、それぞれの電極の有する静電容量は、直列接続された段数だけが低減されており、入力および出力インピーダンス特性は実用上全く問題のない特性となっている。
【００３０】
【表１】
【００３１】また、通過特性において阻止域の減衰特性が、図４に示された第１実施例に比べ改善されていることが判る。
【００３２】本第２実施例では、入力および出力電極が表１のような電極指対数の異なる正規型電極の組み合わせで構成されるとして説明したが、各正規型電極の電極指対数を異ならせる限り、第２実施例と同等の効果が得られる。
【００３３】本第２実施例において説明した各正規型電極の電極指対数を変えることで阻止域特性を改善する手法は、弾性表面波フィルタを構成している電極総数によって、設計の自由度が決まる。従って、本発明による弾性表面波フィルタにおいては、従来例と比べて直列接続の段数倍だけ設計の自由度が増えることになり、より阻止域特性の良好な阻止を実現できることになる。
【００３４】次に、第３実施例について説明する。
【００３５】上記第１および第２実施例においては、それぞれ隣り合った入力および出力正規型電極の中心間距離については、何ら言及していない。この各正規型電極の中心間距離は通過帯域内の通過特性を平坦にする場合に重要であることが知られている。
【００３６】第３実施例は入力および出力正規型電極の中心間距離を設定して通過特性を平坦にした実施例である。
【００３７】図１１は、本発明の第３実施例に係る弾性表面波フィルタの構成を示し、図１２は図１１の左上端３個の正規型電極の拡大図である。
【００３８】図１１に示した第３実施例では、入力電極および出力電極を構成する正規型電極の直列接続の段数および個数は、それぞれ第１実施例の場合と同数であり、各４個ずつ同様の配置で並列接続された合計７組の入力正規型電極１１−１〜１１−４、１２−１〜１２−４、…、１７−１〜１７−４を弾性表面波の伝搬方向に形成し、これと交互になるように圧電基板１０上に各４個ずつ直列接続された６組の出力正規型電極２１−１〜２１−４、２２−１〜２２−４、…、２６−１〜２６−４を形成した構成である。なお、各正規型電極の電極指対数も図上簡略化しているが、それぞれ第１実施例の場合と同等とし、入力正規型電極１１−１〜１１−４、１２−１〜１２−４、…、１７−１〜１７−４の電極指対数をそれぞれ３６対とし、出力正規型電極２１−１〜２１−４、２２−１〜２２−４、…、２６−１〜２６−４の電極指対数をそれぞれ４６対とする。
【００３９】本第３実施例において、各入力正規型電極１１−１〜１１−４、１２−１〜１２−４、…、１７−１〜１７−４と各出力正規型電極２１−１〜２１−４、２２−１〜２２−４、…、２６−１〜２６−４のそれぞれの隣り合う正規型電極の対向する最外側電極指同士の中心間距離をｌ1 、ｌ2 、…、ｌ12として、それぞれ異ならせる。
【００４０】このようにしても、この弾性表面波フィルタの入力インピーダンスおよび出力インピーダンスは、第１実施例とほとんどからわず、それぞれの電極の有する静電容量は、直列接続された段数だけ低減されるので、入力および出力インピーダンス特性は、実用上全く問題のないない特性とすることができる。
【００４１】ここで、本第３実施例の第１行目に配列されている各入力正規型電極１１−１、１２−１、…、１７−１および各出力正規型電極２１−１、２２−１、…、２６−１について考えてみる。
【００４２】今、図11、図12で示されているように、各入力正規型電極１１−１、１２−１、…、１７−１と各出力正規型電極２１−１、２２−１、…、２６−１の最外側電極指同士の中心間距離をそれぞれ１1 〜１12とすると、各入力正規型電極１１−１〜１７−１によって放射された弾性表面波は、最外側電極指間距離１1 〜１12がそれぞれ違うため、それぞれ異なった位相で各出力正規型電極２１−１〜２６−１に入射される。このため、各出力正規型電極で受信された弾性表面波は、それぞれ異なった位相の電気信号に変換され、合成されることになる。
【００４３】このことは、図１１の第２、第３および第４行目においても同様で、その結果、それぞれの電極の最外側電極指間距離を変化させることで、各出力正規型電極で発生する電気信号の位相を制御することができ、全ての電気信号を合成した時に、通過帯域での通過特性を平坦化できる。
【００４４】以上説明した、最外側電極指同士の中心間距離を変えることで、弾性表面波フィルタの通過帯域特性を改善する手法においては、第２実施例で述べたのと同様に、従来例と比べて直列接続の段数倍だけフィルタを構成している電極総数が増えるので、設計の自由度も同様に増えることになり、より高性能な弾性表面波フィルタを実現できる。
【００４５】本第３実施例では、各入力正規型電極の電極指対数は全て同じとし、また各出力正規型電極の電極指対数も全て同じとして説明したが、それぞれの正規型電極の電極指対数を異ならせても同様の効果が得られる。
【００４６】なお、上記第１乃至第３実施例では、入力電極として正規型電極を４段直列接続したものを７組用意し、出力電極として正規型電極を４段直列接続したものを６組用意した構成で説明したが、これ以外の直列接続の段数で構成しても同様の効果があることは言うまでもなく、入力および出力電極としてこれ以外の個数の組み合わせで構成しても同様の効果があることも明らかである。
【００４７】さらに、本発明においては、電極指の対数を変えることで阻止域減衰特性の改善を図ったが、正規型電極の代わりに重み付け電極を用いて、阻止域特性の劣化を抑制できる。したがって、本発明の説明に用いた電極指対数の異なる数種類の正規型電極に変わって、数種類の重み付け電極を用いても、本発明と同等の効果が得られる。
【００４８】次に、第４実施例について説明する。
【００４９】図１３は本発明に係る弾性表面波フィルタを無線通信装置に用いた第４実施例を示す。アンテナ１０１には、本発明に係る２種類の弾性表面波フィルタ１０２、１０３に接続する。弾性表面波フィルタ１０２、１０３のうち、中心周波数が送信周波数ｆT である送信用弾性表面波フィルタ１０２には、高周波電力増幅器１０４にて電力増幅された送信信号が供給され、弾性表面波フィルタ１０２により帯域制限されてアンテナ１０１から送信する。一方、中心周波数が受信周波数ｆR である受信用弾性表面波フィルタ１０３は、アンテナ１０１からの出力を受けて帯域制限をし、高周波増幅器１０６にて増幅のうえ、受信端子１０７へ送出する。
【００５０】送信端子１０５に入力された送信信号は、高周波電力増幅器１０４によって増幅され、送信用弾性表面波フィルタ１０２によって受信された受信信号は、受信用弾性表面波フィルタ１０３により受信帯域以外の信号がある程度抑圧された上、高周波増幅器１０６に入力される。この際、アンテナ側からみた送信用弾性表面波フィルタ１０２の入力インピーダンスは、受信帯域においては無限大であるので、受信信号は送信側へは伝達されない。高周波増幅器１０６によって増幅された受信信号は受信端子１０７に出力される。
【００５１】以上のように、アンテナ１０１に接続された２種類の弾性表面波フィルタ１０２、１０３は、受信信号と送信信号を分離し、かつ必要な帯域だけをそれぞれの方向へ伝達するために用いられるアンテナ共用器として動作する。
【００５２】従来、アンテナ共用器は、誘電体共振器を用いたフィルタ等で構成されることが多かった。しかしながら、誘電体共振器はその長手方向の寸法が、共振周波数に対応した波長で決められる長さ（９００ＭＨｚ帯で８ｍｍ程度）より短くならない上、断面寸法についてもあまり小さくすると挿入損失が増えるため、せいぜい４ｍｍ角程度であって、弾性表面波フィルタに比べると非常に大きい（弾性表面波フィルタのチップサイズは９００ＭＨｚ帯で２ｍｍ角程度）。従って、アンテナ共用器を弾性表面波フィルタで構成すれば、無線機の小型化が達成できる。
【００５３】一方、アンテナ共用器に弾性表面波フィルタを用いるときには、特に送信用フィルタの耐電力性を考慮する必要がある。弾性表面波フィルタは、圧電耐基板上に櫛形の金属電極膜を付着形成した構成で作成されているか、この電極で弾性表面波を放射および受信する際、機械的ストレスが電極膜にかかる。この機械的ストレスがある一定値以上連続して加えられると、電極膜材料に用いられている金属が電極指間を移動するストレスマイグレーションが発生し、電極指間がしばしば短絡する。電極指間が短絡された場合、過剰電流が短絡部分に流れるため、ひいては電極膜が溶け、電極が剥がれるという破壊モードの故障となる。
【００５４】この機械的ストレスは、弾性表面波フィルタの電極に入力される電力に比例するため、電極あたりの入力電力が小さいほうが、耐電力性は向上する。本発明の弾性表面波フィルタは、従来例と比べて直列接続の段数倍だけフィルタを構成している電極総数が増えるので、入力電力を各電極に分散することができ、電極あたりの電力が小さくなるので、フィルタの耐電力性を向上させることができる。
【００５５】また、この実施例では、アンテナ共用器にも本発明に係る弾性表面波フィルタを用いるとして説明したが、本発明の弾性表面波フィルタのように、低損失で阻止域特性が良好なフィルタは、通信機無線部の他のブロックに用いることも可能で、無線通信装置のより一層の小型化が図れる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、各入力および出力電極は、電気的に直列接続された複数個の弾性表面波変換器により構成されているので、それぞれの電極の有する静止容量は、直列接続された段数だけが低減されている。このため、電極指対数が多くなっても、実用的な入出力インピーダンス特性を得るために電極数を減ずる必要がなく、挿入損失を犠牲にせずに、低損失な弾性表面波フィルタを実現できる。
【００５７】また、従来例と比べて直列接続の段数倍だけフィルタを構成している電極総数が増えるので、設計の自由度も増えることになり、より高性能な弾性表面波フィルタを実現できる上、各電極あたりの電力が小さくなるので、フィルタの耐電力性を向上することができる。
【００５８】また、２つ以上の電極指対数を異ならせたときは、阻止域の減衰特性が改善される効果がある。また、最外側の電極指の中心間距離を異ならせたときは、通過特性を平坦にすることができる効果がある。
【００５９】さらに、本発明の弾性表面波フィルタは、小型で挿入損失が小さく、阻止域減衰特性も良好であることから、無線通信機の各種フィルタとして利用することで、機器を小型にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。
【図２】第１実施例のインピーダンス整合前の入力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図３】第１実施例のインピーダンス整合前の出力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図４】第１実施例のインピーダンス整合後の通過特性の計算値を示す図である。
【図５】図４の通過特性の拡大図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。
【図７】第２実施例のインピーダンス整合前の入力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図８】第２実施例のインピーダンス整合前の出力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図９】第２実施例のインピーダンス整合後の通過特性の計算値を示す図である。
【図１０】図９の通過特性の拡大図である。
【図１１】本発明の第３実施例に係る弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。
【図１２】本発明の第３実施例に係る弾性表面波フィルタの構成の一部拡大図である。
【図１３】本発明の弾性表面波フィルタを利用した第４実施例に係る無線通信装置の無線部ブロックを示す図である。
【図１４】従来例に係る弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。
【図１５】従来例のインピーダンス整合前の入力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図１６】従来例のインピーダンス整合前の出力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図１７】従来例のインピーダンス整合後の通過特性の計算値を示す図である。
【図１８】図１７の通過特性の拡大図である。
【図１９】従来例において入力および出力電極数を減少させた場合のインピーダンス整合前の入力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図２０】従来例において入力および出力電極数を減少させた場合のインピーダンス整合前の出力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図２１】従来例において入力および出力電極数を減少させた場合のインピーダンス整合後の通過特性の計算値を示す図である。
【図２２】図２１の通過特性の拡大図である。
【図２３】従来例に係る正規型電極の周波数特性を示す概略図である。
【符号の説明】
１０…圧電基板
１１−１、１１−２、１１−３、１１−４、…、１７−１、１７−２、１７−３、１７−４…入力正規型電極
２１−１、２１−２、２１−３、２１−４、…、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４…出力正規型電極
１０１…アンテナ
１０２、１０３…弾性表面波フィルタ
１０４…高周波電力増幅器
１０５…送信端子
１０６…高周波増幅器
１０７…受信端子
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、周波数特性が良好で、挿入損失が小さく、しかも耐電力性に優れた弾性表面波フィルタおよびそれを用いた無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、挿入損失の少ない弾性表面波フィルタについて種々の提案がなされている。例えば図１４１４に示されるような多電極型構造のフィルタが知られている。図１４に示される弾性表面波フィルタは、圧電基板１０上に入力電極として７個の正規型電極１１〜１７を弾性表面波の伝搬方向に並べ、これと交互になるように、出力電極として６個の正規型電極２１〜２６を並べた構造である。
【０００３】このような構造では弾性表面波のエネルギが電極内に閉じ込められ低損失化が達成できる。例えば、入力正規型電極１２によって励振された弾性表面波は正規型電極１２の両側に伝搬していき、隣接した出力正規型電極２１および２２で受波される。このようにして各入力正規型電極１１〜１７により励振された弾性表面波は、各入力正規型電極１１〜１７の隣りの出力正規型電極２１〜２６により受信され、低損失のフィルタを構成できる。しかし、左端の入力正規型電極１１で励振された弾性表面波のうち、左側に伝搬する弾性表面波は、出力正規型電極２１で受波できず、また右端の入力正規型電極１７で励振された弾性表面波のうち、右側に伝搬した弾性表面波は、出力正規型電極２６で受波できないため、原理的な損失となる。図１４で示されるような１３電極構成ではこの損失は０．６７ｄＢであるが、電極数をさらに増加させることでより低損失化を図れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、正規型電極の周波数特性は電極指対数Ｎで決まり、図２３で示されるように中心周波数ｆ0 に対して（Ｎ±ｍ）・ｆ0 ／Ｎの位置でレスポンスは０となり（Ｎ、ｍは整数）、電極指対数と通過帯域幅は反比例する。従って、通過帯域が狭く、帯域近傍の減衰量を確保する必要のある狭帯域な弾性表面波バンドパスフィルタを構成するためには、一般的に電極指対数を多くする必要がある。
【０００５】このため、多電極型弾性表面波フィルタにおいて、挿入損失を小さくし、通過帯域を狭くするためには、電極を増やすと共に各正規型電極の電極指対数を多くする必要があるので、入力および出力電極の総電極指対数は非常に多くなる。
【０００６】一方、弾性表面波フィルタの静的な入力および出力インピーダンスは、電極指対数の総数と電極指の長さ（交差幅）で決まる。弾性表面波フィルタは、弾性表面波の応答のない周波数（例えば直流）では、単なる容量性負荷として扱え、このときの静電容量を静止容量と呼ぶ。この静止容量は、電極指対数が多く、電極指交差幅が大きいほど増えるため、インピーダンスは低くなる。
【０００７】弾性表面波フィルタを実際に使用する際には、接続する回路とのインピーダンス整合が必要となる。それ故、実用的な弾性表面波フィルタにおいては、並列の誘導性素子だけで５０Ω線路にインピーダンス整合させるように、入力および出力インピーダンスを設定する。
【０００８】例えば、多電極型弾性表面波フィルタの設計に際しては、まずフィルタに要求される特性から中心周波数と比帯域幅が決まり、これに応じて各正規型電極の電極指対数が決められる。次に、電極数や電極指交差幅を調整して、入力および出力インピーダンスが実用的な特性になるようにする。但し、電極指交差幅については、弾性表面波の波長をλとしたときに１０λより小さくすると、弾性表面波の回折により挿入損失が多くなるので、ある限界値がある。このため、比帯域幅が狭く電極あたりの電極指対数の多いフィルタに関しては、電極数を減らして、インピーダンスを調整しなければならず、挿入損失をある程度犠牲にしている。
【０００９】例えば、図１４で示される従来例のような１３電極構成のフィルタにおいて、通過特性が図１７、図１８のような比帯域幅２％のフィルタを実現するために、各入力正規型電極１１〜１７の電極指対数を３６対とし、出力正規型電極２１〜２６の電極指対数を４６対とすると、交差幅１０λの場合でも、インピーダンス整合前の入力および出力インピーダンスは図１５、図１６のようになり、実用上使用し難いフィルタとなってしまう。
【００１０】そこで、交差幅を１０λとし、入力電極数および出力電極数を減らして、それぞれ４電極、３電極の７電極構成とすることで、図１９、図２０に示されるようなインピーダンス整合前の入力および出力インピーダンス特性を得ている。この場合、挿入損失は理論上でも１．２５ｄＢとなる。なお、図２１、図２２に前記７電極構成としたときのインピーダンス整合後の通過特性を示す。
【００１１】本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、比帯域幅が狭く各正規型電極１個あたりの電極指対数の多い弾性表面波フィルタにおいても、電極数を減じて挿入損失を犠牲にすることなく、実用的な入出力インピーダンス特性が得られる弾性表面波フィルタを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１請求項の弾性表面波フィルタは、電気的に励振されることにより表面を弾性表面波が伝搬する圧電基板と、圧電基板上において弾性表面波の伝搬方向に交互に形成された入力電極および出力電極とを備え、入力電極を電気的に直列接続しかつ直列接続された電極を並列接続した複数個の電極で構成し、出力電極を電気的に直列接続しかつ直列接続された電極を並列接続した複数個の電極で構成することを特徴とする。
【００１３】本発明の第２請求項の弾性表面波フィルタは、請求項１記載の弾性表面波フィルタにおいて、電気的に直列および並列接続された複数個の電極のうち、少なくとも二以上の電極の電極指対数が異なることを特徴とする。
【００１４】本発明の第３請求項の弾性表面波フィルタは、請求項１または２記載の弾性表面波フィルタにおいて、隣り合う電極の対向する最外側電極指の中心間距離がそれぞれ異なることを特徴とする。
【００１５】本発明の第４請求項の弾性表面波フィルタは、請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性表面波フィルタにおいて、電気的に直列および並列接続された複数個の電極は、少なくとも二種類以上の重み付けの異なる電極であることを特徴とする。
【００１６】本発明の第５請求項の無線通信装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の弾性表面波フィルタを、高周波段のバンドパスフィルタとして用いたことを特徴とする。
【００１７】
【作用】本発明の第１乃至第４請求項の弾性表面波フィルタにおいては、各入力および出力電極は、電気的に直列接続された複数個の電極により構成されているので、それぞれの電極の有する電極容量は、直列接続された段数だけが低減されている。このため、電極指対数が多くなっても、実用的な入出力インピーダンス特性を得るために電極数を減ずる必要がなく、挿入損失を犠牲にせずに、低損失な弾性表面波フィルタを実現できる。
【００１８】本発明の第５請求項の無線通信装置は、低損失で、かつ阻止域特性が良好な高周波段となると共に、小型化される。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に基づき説明する。なお、図１４に示される従来例と同様の構成には同一の符号を付し説明を省略する。
【００２０】本発明の第１実施例について説明する。
【００２１】図１には、本発明の第１実施例に係る弾性表面波フィルタの構成を示す。図１に示される弾性表面波フィルタは、圧電基板１０上に電気的に直列接続した４個の入力正規型電極１１−１〜１１−４を弾性表面波の伝搬方向と直角の方向に配列し、以下、各４個ずつ同様の配置で直列接続された合計７組の入力正規型電極１１−１〜１１−４、１２−１〜１２−４、…、１７−１〜１７−４、を弾性表面波の伝搬方向に形成し、これと交互になるように圧電基板１０上に各４個ずつ直列接続された６組の出力正規型電極２１−１〜２１−４、２２−１〜２２−４、…、２６−１〜２６−４を形成し、直列接続された入力正規型電極は電気的に並列接続し、直列接続された出力正規型電極は電気的に並列接続した構成である。なお、図上、簡略化しているが、各正規型電極１１−１〜１１−４、…、１７−１〜１７−４、２１−１〜２１−４、…、２６−１〜２６−４はそれぞれの電極内では等しい交差幅を有する複数の電極指からなる電極である。
【００２２】ここで、弾性表面波の伝搬方向に配置された電極列の伝搬路は全て共通になっている。すなわち、第１行目に配置されている各入力正規型電極１１−１、１２−１、…、１７−１および各出力正規型電極２１−１、２２−１、…、２６−１の伝搬路は共通であり、同様に第２、第３、第４行目に配置されている電極同士の伝搬路はそれぞれ共通である。
【００２３】すなわち、図１４に示される従来例と比べ、この実施例においては、各入力および出力正規型電極の代わりに、それぞれ電気的に直列接続された４個の正規型電極で置き換えた構成となっている。
【００２４】今、仮に、電気的に互いに直列接続されている正規型電極同士では、電極指の対数および交差幅は等しいとする。例えば、直列接続された入力正規型電極１１−１〜１１−４において、それぞれの電極指の対数および交差幅が全て同じであるものとすると、全静止容量は同様に、直列接続前の静止容量の１／４となるため、本第１実施例では図１４に示した従来例に比べてフィルタの静止容量は１／４に低減できる。
【００２５】第１実施例で、入力正規型電極１１−１〜１１−４、１２−１〜１２−４、…、１７−１〜１７−４の電極指対数をそれぞれ３６対とし、出力正規型電極２１−１〜２１−４、２２−１〜２２−４、…、２６−１〜２６−４の電極指対数をそれぞれ４６対とし、交差幅を２０λとした場合の、インピーダンス整合前の入力および出力インピーダンス特性をそれぞれ図２、図３に示す。この図で判るように、実用上全く問題のない特性となっている。また、図４、図５は本第１実施例によるインピーダンス整合後の通過特性を示したものであるが、図２１、図２２に示した従来例に比べより低損失な特性が得られている。
【００２６】次に、第２実施例について説明する。多電極型構造は通過帯域内の挿入損失を小さくできるが、帯域外においてスプリアスの共振からレベルの大きなサイドローブが発生し、阻止域特性を劣化させるという不都合が生じる。例えば、第１実施例による図４の通過特性図のように、阻止域にレベルの大きなサイドローブが発生する。そこで、各正規型電極の電極指対数を違えることで、阻止域の減衰特性を改善することが知られている。
【００２７】正規型電極の周波数特性は、図２３で示したように電極指対数Ｎで決まるため、電極指対数を換えることでスプリアスの位置を換えることができる。従って、入力および出力正規型電極の電極指対数を違えることで、両正規型電極のスプリアスの位置をずらし、サイドローブを抑圧し、阻止域の減衰特性を改善できる。
【００２８】図６は本発明の第２実施例の構成を示す図であり、電極指対数を互いに違えて構成した場合を示している。図６において、Ａ〜Ｇは電極指対数を示している。第２実施例に係る弾性表面波フィルタは、第１の実施例と同様に、４個ずつ直列に接続された７組の入力正規型電極１１−１〜１１−４、１２−１〜１２−４、…、１７−１〜１７−４および同じく４個ずつ直列に接続された６組の出力正規型電極２１−１〜２１−４、２２−１〜２２−４、…、２６−１〜２６−４で構成されている。さらに、各正規型電極の電極指対数は図上簡略化しているが、それぞれ表１に示したように形成してある。すなわち、入力側電極１１−１〜１１−４、１７−１〜１７−４の電極指対数が２８、３６対の２種類の正規型で構成され、出力側電極２１−１〜２１−４、…、２６−１〜２６−４は電極指対数が４０、４２、４４、４６、４８対の５種類の正規型電極により構成されている。このような構成の弾性表面波フィルタのインピーダンス整合前の入力および出力インピーダンス特性およびインピーダンス整合後の通過特性の計算値は、それぞれ図７〜図１０のようになる。
【００２９】この図７、図８で判るように、本第２実施例においても第１実施例と同様に、各入力および出力電極は、電気的に直列接続された複数個の正規型電極により構成されているので、それぞれの電極の有する静電容量は、直列接続された段数だけが低減されており、入力および出力インピーダンス特性は実用上全く問題のない特性となっている。
【００３０】
【表１】
【００３１】また、通過特性において阻止域の減衰特性が、図４に示された第１実施例に比べ改善されていることが判る。
【００３２】本第２実施例では、入力および出力電極が表１のような電極指対数の異なる正規型電極の組み合わせで構成されるとして説明したが、各正規型電極の電極指対数を異ならせる限り、第２実施例と同等の効果が得られる。
【００３３】本第２実施例において説明した各正規型電極の電極指対数を変えることで阻止域特性を改善する手法は、弾性表面波フィルタを構成している電極総数によって、設計の自由度が決まる。従って、本発明による弾性表面波フィルタにおいては、従来例と比べて直列接続の段数倍だけ設計の自由度が増えることになり、より阻止域特性の良好な阻止を実現できることになる。
【００３４】次に、第３実施例について説明する。
【００３５】上記第１および第２実施例においては、それぞれ隣り合った入力および出力正規型電極の中心間距離については、何ら言及していない。この各正規型電極の中心間距離は通過帯域内の通過特性を平坦にする場合に重要であることが知られている。
【００３６】第３実施例は入力および出力正規型電極の中心間距離を設定して通過特性を平坦にした実施例である。
【００３７】図１１は、本発明の第３実施例に係る弾性表面波フィルタの構成を示し、図１２は図１１の左上端３個の正規型電極の拡大図である。
【００３８】図１１に示した第３実施例では、入力電極および出力電極を構成する正規型電極の直列接続の段数および個数は、それぞれ第１実施例の場合と同数であり、各４個ずつ同様の配置で並列接続された合計７組の入力正規型電極１１−１〜１１−４、１２−１〜１２−４、…、１７−１〜１７−４を弾性表面波の伝搬方向に形成し、これと交互になるように圧電基板１０上に各４個ずつ直列接続された６組の出力正規型電極２１−１〜２１−４、２２−１〜２２−４、…、２６−１〜２６−４を形成した構成である。なお、各正規型電極の電極指対数も図上簡略化しているが、それぞれ第１実施例の場合と同等とし、入力正規型電極１１−１〜１１−４、１２−１〜１２−４、…、１７−１〜１７−４の電極指対数をそれぞれ３６対とし、出力正規型電極２１−１〜２１−４、２２−１〜２２−４、…、２６−１〜２６−４の電極指対数をそれぞれ４６対とする。
【００３９】本第３実施例において、各入力正規型電極１１−１〜１１−４、１２−１〜１２−４、…、１７−１〜１７−４と各出力正規型電極２１−１〜２１−４、２２−１〜２２−４、…、２６−１〜２６−４のそれぞれの隣り合う正規型電極の対向する最外側電極指同士の中心間距離をｌ1 、ｌ2 、…、ｌ12として、それぞれ異ならせる。
【００４０】このようにしても、この弾性表面波フィルタの入力インピーダンスおよび出力インピーダンスは、第１実施例とほとんどからわず、それぞれの電極の有する静電容量は、直列接続された段数だけ低減されるので、入力および出力インピーダンス特性は、実用上全く問題のないない特性とすることができる。
【００４１】ここで、本第３実施例の第１行目に配列されている各入力正規型電極１１−１、１２−１、…、１７−１および各出力正規型電極２１−１、２２−１、…、２６−１について考えてみる。
【００４２】今、図11、図12で示されているように、各入力正規型電極１１−１、１２−１、…、１７−１と各出力正規型電極２１−１、２２−１、…、２６−１の最外側電極指同士の中心間距離をそれぞれ１1 〜１12とすると、各入力正規型電極１１−１〜１７−１によって放射された弾性表面波は、最外側電極指間距離１1 〜１12がそれぞれ違うため、それぞれ異なった位相で各出力正規型電極２１−１〜２６−１に入射される。このため、各出力正規型電極で受信された弾性表面波は、それぞれ異なった位相の電気信号に変換され、合成されることになる。
【００４３】このことは、図１１の第２、第３および第４行目においても同様で、その結果、それぞれの電極の最外側電極指間距離を変化させることで、各出力正規型電極で発生する電気信号の位相を制御することができ、全ての電気信号を合成した時に、通過帯域での通過特性を平坦化できる。
【００４４】以上説明した、最外側電極指同士の中心間距離を変えることで、弾性表面波フィルタの通過帯域特性を改善する手法においては、第２実施例で述べたのと同様に、従来例と比べて直列接続の段数倍だけフィルタを構成している電極総数が増えるので、設計の自由度も同様に増えることになり、より高性能な弾性表面波フィルタを実現できる。
【００４５】本第３実施例では、各入力正規型電極の電極指対数は全て同じとし、また各出力正規型電極の電極指対数も全て同じとして説明したが、それぞれの正規型電極の電極指対数を異ならせても同様の効果が得られる。
【００４６】なお、上記第１乃至第３実施例では、入力電極として正規型電極を４段直列接続したものを７組用意し、出力電極として正規型電極を４段直列接続したものを６組用意した構成で説明したが、これ以外の直列接続の段数で構成しても同様の効果があることは言うまでもなく、入力および出力電極としてこれ以外の個数の組み合わせで構成しても同様の効果があることも明らかである。
【００４７】さらに、本発明においては、電極指の対数を変えることで阻止域減衰特性の改善を図ったが、正規型電極の代わりに重み付け電極を用いて、阻止域特性の劣化を抑制できる。したがって、本発明の説明に用いた電極指対数の異なる数種類の正規型電極に変わって、数種類の重み付け電極を用いても、本発明と同等の効果が得られる。
【００４８】次に、第４実施例について説明する。
【００４９】図１３は本発明に係る弾性表面波フィルタを無線通信装置に用いた第４実施例を示す。アンテナ１０１には、本発明に係る２種類の弾性表面波フィルタ１０２、１０３に接続する。弾性表面波フィルタ１０２、１０３のうち、中心周波数が送信周波数ｆT である送信用弾性表面波フィルタ１０２には、高周波電力増幅器１０４にて電力増幅された送信信号が供給され、弾性表面波フィルタ１０２により帯域制限されてアンテナ１０１から送信する。一方、中心周波数が受信周波数ｆR である受信用弾性表面波フィルタ１０３は、アンテナ１０１からの出力を受けて帯域制限をし、高周波増幅器１０６にて増幅のうえ、受信端子１０７へ送出する。
【００５０】送信端子１０５に入力された送信信号は、高周波電力増幅器１０４によって増幅され、送信用弾性表面波フィルタ１０２によって受信された受信信号は、受信用弾性表面波フィルタ１０３により受信帯域以外の信号がある程度抑圧された上、高周波増幅器１０６に入力される。この際、アンテナ側からみた送信用弾性表面波フィルタ１０２の入力インピーダンスは、受信帯域においては無限大であるので、受信信号は送信側へは伝達されない。高周波増幅器１０６によって増幅された受信信号は受信端子１０７に出力される。
【００５１】以上のように、アンテナ１０１に接続された２種類の弾性表面波フィルタ１０２、１０３は、受信信号と送信信号を分離し、かつ必要な帯域だけをそれぞれの方向へ伝達するために用いられるアンテナ共用器として動作する。
【００５２】従来、アンテナ共用器は、誘電体共振器を用いたフィルタ等で構成されることが多かった。しかしながら、誘電体共振器はその長手方向の寸法が、共振周波数に対応した波長で決められる長さ（９００ＭＨｚ帯で８ｍｍ程度）より短くならない上、断面寸法についてもあまり小さくすると挿入損失が増えるため、せいぜい４ｍｍ角程度であって、弾性表面波フィルタに比べると非常に大きい（弾性表面波フィルタのチップサイズは９００ＭＨｚ帯で２ｍｍ角程度）。従って、アンテナ共用器を弾性表面波フィルタで構成すれば、無線機の小型化が達成できる。
【００５３】一方、アンテナ共用器に弾性表面波フィルタを用いるときには、特に送信用フィルタの耐電力性を考慮する必要がある。弾性表面波フィルタは、圧電耐基板上に櫛形の金属電極膜を付着形成した構成で作成されているか、この電極で弾性表面波を放射および受信する際、機械的ストレスが電極膜にかかる。この機械的ストレスがある一定値以上連続して加えられると、電極膜材料に用いられている金属が電極指間を移動するストレスマイグレーションが発生し、電極指間がしばしば短絡する。電極指間が短絡された場合、過剰電流が短絡部分に流れるため、ひいては電極膜が溶け、電極が剥がれるという破壊モードの故障となる。
【００５４】この機械的ストレスは、弾性表面波フィルタの電極に入力される電力に比例するため、電極あたりの入力電力が小さいほうが、耐電力性は向上する。本発明の弾性表面波フィルタは、従来例と比べて直列接続の段数倍だけフィルタを構成している電極総数が増えるので、入力電力を各電極に分散することができ、電極あたりの電力が小さくなるので、フィルタの耐電力性を向上させることができる。
【００５５】また、この実施例では、アンテナ共用器にも本発明に係る弾性表面波フィルタを用いるとして説明したが、本発明の弾性表面波フィルタのように、低損失で阻止域特性が良好なフィルタは、通信機無線部の他のブロックに用いることも可能で、無線通信装置のより一層の小型化が図れる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、各入力および出力電極は、電気的に直列接続された複数個の弾性表面波変換器により構成されているので、それぞれの電極の有する静止容量は、直列接続された段数だけが低減されている。このため、電極指対数が多くなっても、実用的な入出力インピーダンス特性を得るために電極数を減ずる必要がなく、挿入損失を犠牲にせずに、低損失な弾性表面波フィルタを実現できる。
【００５７】また、従来例と比べて直列接続の段数倍だけフィルタを構成している電極総数が増えるので、設計の自由度も増えることになり、より高性能な弾性表面波フィルタを実現できる上、各電極あたりの電力が小さくなるので、フィルタの耐電力性を向上することができる。
【００５８】また、２つ以上の電極指対数を異ならせたときは、阻止域の減衰特性が改善される効果がある。また、最外側の電極指の中心間距離を異ならせたときは、通過特性を平坦にすることができる効果がある。
【００５９】さらに、本発明の弾性表面波フィルタは、小型で挿入損失が小さく、阻止域減衰特性も良好であることから、無線通信機の各種フィルタとして利用することで、機器を小型にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。
【図２】第１実施例のインピーダンス整合前の入力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図３】第１実施例のインピーダンス整合前の出力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図４】第１実施例のインピーダンス整合後の通過特性の計算値を示す図である。
【図５】図４の通過特性の拡大図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。
【図７】第２実施例のインピーダンス整合前の入力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図８】第２実施例のインピーダンス整合前の出力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図９】第２実施例のインピーダンス整合後の通過特性の計算値を示す図である。
【図１０】図９の通過特性の拡大図である。
【図１１】本発明の第３実施例に係る弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。
【図１２】本発明の第３実施例に係る弾性表面波フィルタの構成の一部拡大図である。
【図１３】本発明の弾性表面波フィルタを利用した第４実施例に係る無線通信装置の無線部ブロックを示す図である。
【図１４】従来例に係る弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。
【図１５】従来例のインピーダンス整合前の入力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図１６】従来例のインピーダンス整合前の出力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図１７】従来例のインピーダンス整合後の通過特性の計算値を示す図である。
【図１８】図１７の通過特性の拡大図である。
【図１９】従来例において入力および出力電極数を減少させた場合のインピーダンス整合前の入力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図２０】従来例において入力および出力電極数を減少させた場合のインピーダンス整合前の出力インピーダンス特性の計算値を示す図である。
【図２１】従来例において入力および出力電極数を減少させた場合のインピーダンス整合後の通過特性の計算値を示す図である。
【図２２】図２１の通過特性の拡大図である。
【図２３】従来例に係る正規型電極の周波数特性を示す概略図である。
【符号の説明】
１０…圧電基板
１１−１、１１−２、１１−３、１１−４、…、１７−１、１７−２、１７−３、１７−４…入力正規型電極
２１−１、２１−２、２１−３、２１−４、…、２６−１、２６−２、２６−３、２６−４…出力正規型電極
１０１…アンテナ
１０２、１０３…弾性表面波フィルタ
１０４…高周波電力増幅器
１０５…送信端子
１０６…高周波増幅器
１０７…受信端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】電気的に励振されることにより表面を弾性表面波が伝搬する圧電基板と、圧電基板上において弾性表面波の伝搬方向に交互に形成された入力電極および出力電極とを備え、入力電極を電気的に直列接続しかつ直列接続された電極を並列接続した複数個の電極で構成し、出力電極を電気的に直列接続しかつ直列接続された電極を並列接続した複数個の電極で構成することを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項２】請求項１記載の弾性表面波フィルタにおいて、電気的に直列および並列接続された複数個の電極のうち、少なくとも二以上の電極の電極指対数が異なることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項３】請求項１または２記載の弾性表面波フィルタにおいて、隣り合う電極の対向する最外側電極指の中心間距離がそれぞれ異なることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性表面波フィルタにおいて、電気的に直列および並列接続された複数個の電極は、少なくとも二種類以上の重み付けの異なる電極であることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の弾性表面波フィルタを、高周波段のバンドパスフィルタとして用いたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１】電気的に励振されることにより表面を弾性表面波が伝搬する圧電基板と、圧電基板上において弾性表面波の伝搬方向に交互に形成された入力電極および出力電極とを備え、入力電極を電気的に直列接続しかつ直列接続された電極を並列接続した複数個の電極で構成し、出力電極を電気的に直列接続しかつ直列接続された電極を並列接続した複数個の電極で構成することを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項２】請求項１記載の弾性表面波フィルタにおいて、電気的に直列および並列接続された複数個の電極のうち、少なくとも二以上の電極の電極指対数が異なることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項３】請求項１または２記載の弾性表面波フィルタにおいて、隣り合う電極の対向する最外側電極指の中心間距離がそれぞれ異なることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性表面波フィルタにおいて、電気的に直列および並列接続された複数個の電極は、少なくとも二種類以上の重み付けの異なる電極であることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の弾性表面波フィルタを、高周波段のバンドパスフィルタとして用いたことを特徴とする無線通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図６】
【図１０】
【図１１】
【図１５】
【図１６】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
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【図４】
【図５】
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【図１０】
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【図１６】
【図１２】
【図１３】
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【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開平７−２２８９３
【公開日】平成７年（１９９５）１月２４日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−１６２８７２
【出願日】平成５年（１９９３）６月３０日
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【公開日】平成７年（１９９５）１月２４日
【国際特許分類】
【出願日】平成５年（１９９３）６月３０日
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
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