弾性表面波装置
【課題】 外部からの漏れ信号が存在していても良好なフィルタ特性を有する多重モード型ＳＡＷフィルタを含む弾性表面波装置を提供する。
【解決手段】 所定インピーダンス（Ｆｓ、例えば５０Ω）の弾性表面波装置であって、直列に接続された複数の多重モード型フィルタ（１０Ｃ、１０Ｄ）を有し、該複数の多重モード型フィルタの合成インピーダンス（Ｆ１＋Ｆ２）が前記所定インピーダンスを形成する。複数の多重モード型フィルタの合成インピーダンスが前記所定インピーダンスを形成するように構成されているので、複数の多重モード型フィルタの開口長は同じインピーダンスを持つ単一の多重モード型フィルタの開口長よりも大きくなる。従って、直列に接続された複数の多重モード型フィルタの単位面積当りの励振強度が小さくなるので、外部からのもれ信号の影響を抑制することができ、良好なフィルタ特性が実現できる。
【解決手段】 所定インピーダンス（Ｆｓ、例えば５０Ω）の弾性表面波装置であって、直列に接続された複数の多重モード型フィルタ（１０Ｃ、１０Ｄ）を有し、該複数の多重モード型フィルタの合成インピーダンス（Ｆ１＋Ｆ２）が前記所定インピーダンスを形成する。複数の多重モード型フィルタの合成インピーダンスが前記所定インピーダンスを形成するように構成されているので、複数の多重モード型フィルタの開口長は同じインピーダンスを持つ単一の多重モード型フィルタの開口長よりも大きくなる。従って、直列に接続された複数の多重モード型フィルタの単位面積当りの励振強度が小さくなるので、外部からのもれ信号の影響を抑制することができ、良好なフィルタ特性が実現できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性表面波装置に関し、特に多重モード型弾性表面波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などの無線装置の高周波回路には弾性表面波装置で形成されたフィルタが使用されている。弾性表面波装置で形成されるフィルタ（以下、ＳＡＷフィルタという：ＳＡＷはＳｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅの略）、送信フィルタや受信フィルタなどの他、送信フィルタと受信フィルタとが１つのパッケージ内に設けられたデュプレクサとして用いられる。ＳＡＷフィルタにはいくつかのタイプが知られており、例えばＳＡＷ共振器をラダー型に接続したものや、多重モード型ＳＡＷフィルタなどがある。一般に、ラダー型のＳＡＷフィルタは送信フィルタとして用いられ、多重モード型ＳＡＷフィルタは受信フィルタとして用いられる。
【０００３】
多重モード型ＳＡＷフィルタの基本構成は、例えば特許文献１に記載されているように、圧電基板上に形成された１組の反射電極と、反射電極の間に入出力のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）とを有する。入力用ＩＤＴに駆動電圧を印加すると、反射電極間に励振された弾性表面波が伝搬し、反射電極間に複数の定在波が発生する。この定在波に応じた電圧が出力ＩＤＴに現れる。このような多重モード型ＳＡＷフィルタはバンドパスフィルタとして機能する。
【０００４】
図１（Ａ）は多重モード型ＳＡＷフィルタの単体タイプ（基本構成）を示し、図１（Ｂ）は単体タイプをカスケード接続（縦続接続）したカスケードタイプを示す。図１（Ａ）に示す単体タイプの多重モード型ＳＡＷフィルタ１０は、入力ＩＤＴ１２、その両側に位置する出力ＩＤＴ１４、１６及び、ＳＡＷ伝搬方向において出力ＩＤＴ１４、１６の外側に位置する反射電極１８、２０とを有する。入力ＩＤＴ１２、出力ＩＤＴ１４，１６はそれぞれ、電極指がインターディジタルに配置された一対のくし型電極を有する。入力ＩＤＴ１２、出力ＩＤＴ１４、１６、反射電極１８、２０はＬＮ（リチウムナイオベート）やＬＴ（リチウムタンタレート）などの圧電基板上に形成された金属パターンである。単体タイプのインピーダンスＦｓは、接続される伝送線路の特性インピーダンス（例えば５０Ω）に等しくなるように設計される。図１（Ｂ）に示すカスケード接続タイプは、２つの多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ａと１０Ｂをカスケード接続した構成である。すなわち、多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ａの２つの出力ＩＤＴと多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ｂの２つの入力ＩＤＴとを信号線２２、２４で接続するとともに、多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ａの入力ＩＤＴの一方のくし型電極１２ａと、多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ｂの出力ＩＤＴの一方のくし型電極１２ｂとを接地する。くし型電極１２ａと１２ｂは接地されているので、これらの間の信号の伝送はない。多重モード型ＳＡＷフィルタ１０ＡのインピーダンスＦｉと多重モード型ＳＡＷフィルタ１０ＢのインピーダンスＦｏとはいずれも、接続される伝送線路の特性インピーダンスに等しく、例えば５０Ωである（Ｆｓ＝Ｆｉ＝Ｆｏ＝５０Ω）。
【０００５】
図２は、図１（Ｂ）に示すカスケード接続タイプの多重モード型ＳＡＷフィルタを３つ並列に接続した構成である。
【０００６】
図１（Ａ）や（Ｂ）の多重モード型ＳＡＷフィルタは、例えば図３（Ａ）に示すように用いられる。送信フィルタＴｘと受信フィルタＲｘがアンテナＡｎｔに接続されている。受信フィルタＲｘは多重モード型ＳＡＷフィルタで形成されている。送信信号は送信フィルタＴｘを介してアンテナＡｎｔに出力され、アンテナＡｎｔで受信した受信信号は受信フィルタＲｘを介して次段の回路に出力される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１９４２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図３（Ａ）の構成において、送信信号を出力している状態で妨害波（所望の受信周波数帯域内の周波数成分）を受信すると、妨害波とともに送信信号のもれ信号が受信フィルタＲｘを構成する多重モード型ＳＡＷフィルタを励振してしまうことが分かった。図３（Ｂ）にこの問題点を示す。図３（Ｂ）において、横軸は周波数、縦軸は受信フィルタＲｘの出力電力を示す。図３（Ｂ）に示すように、送信信号が存在しない場合には妨害波成分のみが受信フィルタＲｘの出力に現れるのに対し、送信信号のもれ成分が存在すると、妨害波ピークの両側にもれ信号に起因した電力が受信フィルタＲｘの出力ポートに現れる。この電力により混変調レベルが増加し、例えば携帯電話としての規格であるシングルトーン妨害感度（Single Tone Defense:STD）が劣化してしまう。この問題点は、送信フィルタＴｘと受信フィルタＲｘとがそれぞれ別々の圧電基板を用いて構成されている場合のみならず、単一の圧電基板を用いて形成された場合にも発生する。
【０００９】
本発明は、以上のような問題を考慮してなされたものであり、外部からの漏れ信号が存在していても良好なフィルタ特性を有する多重モード型ＳＡＷフィルタを含む弾性表面波装置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】
【００１０】
本発明は、所定インピーダンスの弾性表面波装置であって、直列に接続された複数の多重モード型フィルタを有し、該複数の多重モード型フィルタの合成インピーダンスが前記所定インピーダンスを形成することを特徴とする弾性表面波装置である。複数の多重モード型フィルタの合成インピーダンスが前記所定インピーダンスを形成するように構成されているので、複数の多重モード型フィルタの開口長は同じインピーダンスを持つ単一の多重モード型フィルタの開口長よりも大きくなる。従って、直列に接続された複数の多重モード型フィルタの単位面積当りの励振強度が小さくなるので、外部からのもれ信号の影響を抑制することができ、良好なフィルタ特性が実現できる。
【００１１】
前記所定インピーダンスは、前記弾性表面波装置が接続される伝送線路の特性インピーダンスに等しい構成とすることができる。
【００１２】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ複数のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）を有し、前記複数の多重モード型フィルタの対応するＩＤＴ同士が直列に接続されている構成とすることができる。
【００１３】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ複数のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）を有し、前記複数の多重モード型フィルタの対応するＩＤＴ同士は共通のバスバーで直列に接続されており、前記バスバーの端部はテーパー状に形成されている構成とすることができる。
【００１４】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ複数のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）を有し、前記複数の多重モード型フィルタの対応するＩＤＴ同士は配線パターンで直列に接続され、隣り合う配線パターンからそれぞれ延びる電極指間に、当該隣り合う配線パターンの電位とは異なる電位を持つ電極指が少なくとも１本存在する構成とすることができる。
【００１５】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ、異なる静電容量を有する構成とすることができる。
【００１６】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ、異なる開口長を有する構成とすることができる。
【００１７】
前記複数の多重モード型フィルタは、前記弾性表面波装置の入力端子が接続される第１の多重モード型フィルタと、前記弾性表面波装置の出力端子が接続される第２の多重モード型フィルタとを含む構成とすることができる。
【００１８】
前記複数の多重モード型フィルタは、前記弾性表面波装置の入力端子及び出力端子が接続される第１の多重モード型フィルタを含む構成とすることができる。
【００１９】
前記弾性表面波装置を複数並列に接続することもできる。
【００２０】
前記弾性表面波装置は、前記複数の多重モード型フィルタのうちの出力側に配置される多重モード型フィルタにカスケード接続される別の多重モード型フィルタを有する構成とすることができる。
【００２１】
前記弾性表面波装置を複数並列に接続するとともに、これらの弾性表面波装置のうちの出力側に配置される多重モード型フィルタにそれぞれカスケード接続される別の複数の多重モード型フィルタを有する構成とすることができる。
【００２２】
前記弾性表面波装置はバランス入力又はバランス出力を有する構成とすることができる。
【００２３】
前記弾性表面波装置は、前記複数の多重モード型フィルタが形成される単一の圧電基板を有する構成とすることができる。
【００２４】
送信信号と受信信号のいずれか一方が与えられる第１のフィルタと、他方が与えられる第２のフィルタとを有し、前記第１のフィルタは請求項１から１３のいずれか一項記載の前記弾性表面波装置で構成され、前記第２のフィルタは別の弾性表面波装置で構成されるようにしてもよい。この場合、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとは同じ圧電基板上に形成されている構成とすることができる
【発明の効果】
【００２５】
外部からの漏れ信号が存在していても良好なフィルタ特性を有する多重モード型ＳＡＷフィルタを含む弾性表面波装置を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を好適に実施した形態について図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
図４（Ｂ）は実施例１に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。図４（Ａ）は、実施例１との相違を明確にするために図示された前述の単体タイプの多重モード型ＳＡＷフィルタを示す。図４（Ｂ）に示す多重モード型ＳＡＷフィルタは、圧電基板１００上に形成された２つの多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ｃと１０Ｄとが直列に接続された構成を有する（以下、それぞれ第１のフィルタ１０Ｃ、第２のフィルタ１０Ｄという）。第１のフィルタ１０Ｃは１組の反射電極１８Ａ、２０Ａとこれらの間に設けられた入出力用のＩＤＴ１２Ａ、１４Ａ及び１６Ａとを有する。同様に、第２のフィルタ１０Ｄは１組の反射電極１８Ｂ、２０Ｂとこれらの間に設けられた入出力用のＩＤＴ１２Ｂ、１４Ｂ及び１６Ｂとを有する。
【００２８】
第１のフィルタ１０Ｃと第２のフィルタ１０Ｄとを直列に接続するために、配線パターン２２、２４、２６が図示するように形成されている。配線パターン２２と２４は、第１のフィルタ１０Ｃの出力ＩＤＴと第２のフィルタ１０Ｄの入力ＩＤＴとを接続する。配線パターン２６は、第１のフィルタ１０Ｃの入力ＩＤＴと第２のフィルタ１０Ｄの入力ＩＤＴとを接続する。つまり、第１のフィルタ１０Ｃと第２のフィルタ１０Ｄの対応するＩＤＴ同士は直列に接続されている。動作状態においては、配線パターン２６の電位、つまりくし型電極１２ａ、１２ｂの電位は、入力端子Ｔ１に与えられる駆動電圧とグランド電位との中間電位となる。第１のフィルタ１０Ｃの入力ＩＤＴは、駆動電圧と中間電位との電位差によりＳＡＷを励振する。第２のフィルタ１０Ｄの入力ＩＤＴは、中間電位とグランド電位との電位差によりＳＡＷを励振する。図１（Ｂ）の構成とは異なり、くし型電極１２ａ、１２ｂはグランド電位ではない。出力端子Ｔ２とＴ３には同相の出力信号が現れる。
【００２９】
第１のフィルタ１０Ｃと第２のフィルタ１０Ｄとを直列に接続した構成なので、第１のフィルタ１０ＣのインピーダンスＦ１と第２のフィルタ１０ＤのインピーダンスＦ２との合成インピーダンスが、所定のインピーダンス（例えば５０Ω）となるように設計する必要がある。所定のインピーダンスとは、図４（Ｂ）の多重モード型フィルタが接続される伝送線路の特性インピーダンスに等しい。今、図４（Ａ）に示す単体タイプのインピーダンスＦｓを５０Ωとすると、Ｆｓ＝Ｆ１＋Ｆ２＝５０Ωとなる。Ｆ１＋Ｆ２がＦｓ（＝５０Ω）と等しくなるようにするために、第１のフィルタ１０Ｃの開口長（電極指の交差幅）ＡＰ１と第２のフィルタ２０Ｄの開口長ＡＰ２とを、単体タイプの開口長ＡＰ０よりも大きく設定してある。これにより、第１のフィルタ１０ＣのＩＤＴ面積及び第２のフィルタ１０ＤのＩＤＴ面積はいずれも、単体タイプのＩＤＴ面積よりも大きくなる。図４（Ｂ）の例ではＡＰ１＝ＡＰ２（＝２ＡＰ０）なので、第１のフィルタ１０Ｃと第２のフィルタ１０ＤのＩＤＴ面積は等しい。見方を変えると、図４（Ｂ）の構成は図４（Ａ）の単体タイプを２分割した構成であるとも言える。
【００３０】
図４（Ｂ）の構成によれば、複数段（図４（Ｂ）では２段）の直列接続により、ＩＤＴにかかる電圧が分散され、ＩＤＴ面積の拡大により単位面積当りのＳＡＷの励振強度が小さくなる。この結果、図３（Ａ）に示す測定で得られた図５の特性図に示すように、図４（Ｂ）の構成を持つ「発明品」の特性は、図１（Ｂ）の構成を持つ「従来品」の特性よりも、混変調レベルの増加が抑制されている。
【００３１】
図４（Ｂ）の構成では、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２、Ｔ３とは電極パターンを挟むように配置されている。これに対し、図６に示すように、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２、Ｔ３とを同じ側に設ける構成とすることもできる。図６の多重モード型ＳＡＷフィルタは、直列に接続された２つの多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ｅ（第１のフィルタ）と１０Ｆ（第２のフィルタ）とを有する。直列接続のために設けられた配線パターン２２、２４、２６はＩＤＴのバスバーを兼ねている。つまり、第１のフィルタ１０Ｅと第２のフィルタ１０Ｆの対応するＩＤＴ同士は、共通のバスバー２２、２４、２６で直列に接続されている。入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２、Ｔ３は第１のフィルタ１０Ｅの３つのＩＤＴに設けられている。第１のフィルタ１０ＥのインピーダンスＦ１１と第２のフィルタ１０ＦのインピーダンスＦ１２との合成インピーダンスは、図６に示す多重モード型ＳＡＷフィルタが接続される伝送線路の特性インピーダンスに等しい（例えば、５０Ω）。出力用のＩＤＴ１４Ｂと１６Ｂとは、端子Ｔ２とＴ３の信号が同相（同極性）となるように構成されている。つまり、ＩＤＴ１２Ｂに隣り合うＩＤＴ１４Ｂの電極指はバスバー２２に接続されており、同様にＩＤＴ１２Ｂに隣り合うＩＤＴ１６Ｂの電極指はバスバー２４に接続されている。
【００３２】
図７は、図６に示す構成（ＡＰ１＝ＡＰ２）の周波数特性を示す図である。図の横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は減衰量（ｄＢ）である。図７に示すように、通過帯域の低周波数側にスプリアスが現れている。このスプリアスを低減できる構成を備えた多重モード型ＳＡＷフィルタを、実施例２として以下に説明する。
【実施例２】
【００３３】
実施例２では、図７に示すスプリアスを低減するために、パターン間容量Ｃに着目している。図８（Ａ）に示すように、パターン間容量Ｃは、バスバーを兼ねる配線パターン２２と２６との間の容量、及び配線パターン２４と２６との間の容量である。配線パターン２２、２４及び２６にそれぞれ接続される電極指もパターン間容量Ｃに関与する。図８（Ｂ）は、パターン間容量Ｃの値が図８（Ａ）に示す多重モード型ＳＡＷフィルタの周波数特性にどのような影響を与えるのかを実験した結果を示す。図８（Ｂ）から分かるように、パターン間容量Ｃを小さくすると、スプリアスを低減できることが分かった。
【００３４】
図９（Ｂ）は、パターン間容量Ｃを減少させる構成を備えた多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。図９（Ａ）は実施例２との相違を明確にするために図示された前述の実施例１に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す。図９（Ｂ）の多重モード型ＳＡＷフィルタは、第１のフィルタ１０Ｅと第２のフィルタ１０Ｇとを有する。隣り合う配線パターンであるバスバー２２、２４、２６からそれぞれ延びる電極指間に、隣り合う配線パターンの電位とは異なる電位を持つ電極指を少なくとも１本有する構成である。具体的に説明すると、バスバー２２の端から延びる電極指Ｉａ１と、バスバー２２に隣り合うバスバー２６の対向する端から延びる電極指Ｉｂ１との間に、これらのバスバー２２、２６とは異なる電位であるグランド電位を持つ電極指Ｉｃ１が配置されている。バスバー２２と２６の電位は、グランド電位と入力端子Ｔ１に与えられる駆動電圧との間の中間電位である。同様に、バスバー２４の端から伸びる電極指Ｉａ２と、バスバー２４に隣り合うバスバー２６の対向する端から延びる電極指Ｉｂ２との間に、これらのバスバー２４、２６とは異なる電位であるグランド電位を持つ電極指Ｉｃ２が配置されている。図９（Ｂ）の構成では、２本の電極指Ｉｃ１と２本の電極指Ｉｃ２とが配置されているが、グランド電位の少なくとも１本の電極指が配置されていれば良い。このように、電極指Ｉａ１とＩｂ１との間及びＩａ２とＩｂ２との間にグランド電位が形成されているので、図９（Ｂ）の構成は図９（Ａ）の構成に比べ小さなパターン間容量Ｃを持ち、この結果スプリアスを低減することができる。また、図９（Ｂ）の構成における電極指Ｉａ１とＩｂ１との間の距離ｄ２２は、図９（Ａ）の構成における対応する電極指間の距離ｄ２１よりも小さい。これにより、パターン間容量Ｃを更に減少させることができる。なお、第１のフィルタ１０ＥのインピーダンスＦ１１と第２のフィルタ１０ＧのインピーダンスＦ１２との合成インピーダンスは、伝送線路の特性インピーダンス（例えば５０Ω）に等しい。
【００３５】
実施例２の多重モード型ＳＡＷフィルタによれば、混変調レベルの増加を抑制することができるとともに、図７（Ｂ）で示すように通過帯域のスプリアスを低減することができる。
【実施例３】
【００３６】
図１０（Ｂ）は、実施例３に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。図１０（Ａ）は、実施例３との相違を明確にするために図示された前述の実施例２の多重モード型ＳＡＷフィルタを示す。図１０（Ａ）の構成において、第１のフィルタ１０Ｅの隣り合うＩＤＴからそれぞれ延びる電極指の対応する長さがパターン間容量Ｃに寄与する（例えば、電極指Ｉｄ１とＩｅ１）。したがって、図１０（Ｂ）に示すように、第１のフィルタ１０Ｅの電極指の長さを短くすることで、パターン間容量Ｃを減少させることができる。図１０（Ｂ）の構成において、第１のフィルタ１０Ｈの電極指が短くなったことで、第１のフィルタ１０Ｈの開口長ＡＰ１１は図１０（Ａ）に示す第１のフィルタ１０Ｅの開口長ＡＰ１よりも小さい。従って、第１のフィルタ１０ＨのインピーダンスＦ２１は図１０（Ａ）に示す第１のフィルタ１０ＥのインピーダンスＦ１１よりも大きくなる。第１のフィルタ１０Ｈと第２のフィルタ１０Ｉとの合成容量を所望のインピーダンス値（例えば５０Ω）とするために、第２のフィルタ１０Ｉの開口長ＡＰ１２を大きくする。開口長ＡＰ１２を大きくしても図９（Ｂ）の第２のフィルタ１０Ｇと同様に、第２のフィルタ１０Ｉはバスバー２２、２４、２６とは異なる電位（グランド電位）の電極指Ｉｃ１、Ｉｃ２を有するので、パターン間容量Ｃが増大することはない。
【００３７】
実施例３の多重モード型ＳＡＷフィルタによれば、混変調レベルの増加を抑制することができるとともに、通過帯域のスプリアスを一層低減することができる。
【実施例４】
【００３８】
図１１（Ｂ）は、実施例４に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。図１１（Ａ）は、実施例４との相違を明確にするために図示された前述の実施例３の多重モード型ＳＡＷフィルタを示す。実施例４の多重モード型ＳＡＷフィルタは、第１のフィルタ１０Ｊと第２のフィルタ１０Ｋとを有する。第１のフィルタ１０Ｊと第２のフィルタ１０Ｋとは、これらを直列に接続するための配線パターンとしても機能する共通のバスバー２２Ａ、２４Ａ及び２６Ａを有する。バスバー２２Ａと２６Ａとの隣接するエッジ間の距離（パターン間距離）ｄ３４、及びバスバー２４Ａと２６Ａとの隣接するエッジ間の距離ｄ３４は、図１１（Ａ）の対応する距離ｄ３３よりも長い。ｄ３４の距離を長くとってパターン間容量Ｃを減少させるために、バスバー２２Ａ、２４Ａ及び２６Ａのエッジはテーパー状に形成されている。また、バスバー２２Ａ、２４Ａ及び２６Ａの幅Ｌ３４を図１１（Ａ）に示すバスバー２２、２４及び２６の幅Ｌ３３よりも狭くして、パターン間容量Ｃを減少させている。第１のフィルタ１０ＪのインピーダンスＦ３１と第２のフィルタ１０ＫのインピーダンスＦ３２との合成インピーダンスは、実施例４の多重モード型ＳＡＷフィルタが接続される伝送線路の特性インピーダンス（例えば５０Ω）に等しい。なお、図１１（Ｂ）に示す反射電極１８Ｃと１８Ｄは共通のバスバーを有し、反射電極２０Ｃと２０Ｄは共通のバスバーを有する構成である。
【００３９】
実施例４の多重モード型ＳＡＷフィルタによれば、混変調レベルの増加を抑制することができるとともに、通過帯域のスプリアスをより一層低減することができる。
【実施例５】
【００４０】
図１２は、実施例５に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。実施例５は、参照番号５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃで示すように、図１１（Ｂ）に示す多重モード型ＳＡＷフィルタを３個並列に接続するとともに、各フィルタ５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃにそれぞれ図１（Ａ）や図４（Ａ）に示す単体タイプの多重モード型ＳＡＷフィルタ５２Ａ、５２Ｂ及び５２Ｃをカスケード接続した構成を有する。端子Ｔ１１、Ｔ１２及びＴ１３は入力端子として機能し、端子Ｔ２１、Ｔ２２及びＴ２３は出力端子として機能する。入力端子Ｔ１１、Ｔ１２及びＴ１３に同じ入力信号を与え、出力端子Ｔ２１、Ｔ２２及びＴ２３から同相の出力信号が得られる。
【００４１】
実施例５の多重モード型ＳＡＷフィルタによれば、混変調レベルの増加を抑制することができるとともに、通過帯域のスプリアスを効果的に低減することができ、更に耐電力特性を向上させることができる。
【００４２】
図１３は図１２の変形例であって、図１２に示すフィルタ５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃのみからなる多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。各フィルタ５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃの出力は出力端子Ｔ２４に共通に接続されている。
【００４３】
図１４は図１２の変形例であって、図１２に示すフィルタ５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃからなるフィルタと、フィルタ５０Ｄ、５０Ｅ及び５０Ｆからなるフィルタとをカスケード接続した構成である。フィルタ５０Ｄ、５０Ｅ及び５０Ｆはそれぞれ図１１（Ｂ）に示す構成である。
【００４４】
ここで、実施例５の多重モード型ＳＡＷフィルタの周波数特性を図１５に示す。横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は減衰量（ｄＢ）である。参照番号６０で示す線は一般に求められる挿入損失の値である−３ｄＢの減衰を示し、参照番号６２で示す線は一般に求められる帯域外減衰量である−５０ｄＢの減衰を示す。図１５からわかるように、実施例５の多重モード型ＳＡＷフィルタは挿入損失が小さく、かつ帯域外減衰量が大きく、良好はフィルタ特性を持つ。
【実施例６】
【００４５】
実施例６は、バランスフィルタの例である。図１６（Ａ）は、実施例６に係るバランス型多重モード型ＳＡＷフィルタの単体タイプを示す。図１６（Ａ）において、信号Ｂ１とＢ２はバランス入力又はバランス出力を示している。バランスフィルタを実現するために、ＩＤＴ１４ＢとＩＤＴ１６Ｃとは異なる電極構成である。ＩＤＴ１２Ｂと１４Ｂとの隣り合う電極指はそれぞれバスバー２６とバスバー２２とに接続されているのに対し、ＩＤＴ１２Ｂと１６Ｃとの隣り合う電極指はそれぞれバスバー２６とバスバー２８とに接続されている。
【００４６】
図１６（Ｂ）は、実施例６に係るバランス型多重モード型ＳＡＷフィルタのカスケード接続タイプを示す。前述の並列接続された多重モード型ＳＡＷフィルタ５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃにそれぞれ、単体タイプの多重モード型ＳＡＷフィルタ５２Ｄ、５２Ｅ及び５２Ｆがカスケード接続されている。各フィルタ５２Ｄ、５２Ｅ及び５２ＦはＢ１とＢ２で示されるバランス出力又はバランス入力を持つ。
【００４７】
このようにバランス型であっても、多重モード型ＳＡＷフィルタ５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃが前述した構成、作用及び効果を有するので、混変調レベルの増加を抑制することができるとともに、通過帯域のスプリアスを一層低減することができる。
【実施例７】
【００４８】
図１７は、実施例７に係るデュプレクサを示す。デュプレクサは図３（Ａ）に示す送信フィルタＴｘと受信フィルタＲｘとを１つのパッケージに設けた弾性表面波装置である。送信フィルタはＳＡＷ共振器をラダー型に接続した構成で、受信フィルタは図１２（Ｂ）に示した構成である。送信フィルタＴｘと受信フィルタＲｘとは１つの圧電基板１００上に形成されている。送信フィルタＴｘは、ラダー構成の直列腕に設けられたＳＡＷ共振器Ｓ１〜Ｓ６と、並列腕に設けられたＳＡＷ共振器Ｐ１、Ｐ２とを有する。このデュプレクサは、受信フィルタＲｘが前述の通り構成されているので、送信フィルタＴｘの漏れ信号が受信フィルタＲｘに与える影響、つまり混変調レベルの増加を抑圧できるとともに、受信フィルタＲｘの通過帯域のスプリアスを抑制することができる。
【００４９】
なお、このデュプレクサは例えば、ＰＣＳ携帯電話などの無線装置において、送信信号（１８５０ＭＨｚ〜１９１０ＭＨｚ）と受信信号（１９３０ＭＨｚ〜１９９０ＭＨｚ）とを分離するために用いることができる。
【００５０】
以上、本発明の実施例を説明した。本発明は上記実施例に限定されるものではなく、他の実施例や変形例を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】（Ａ）は多重モード型ＳＡＷフィルタの単体タイプを示し、（Ｂ）は単体タイプを２つカスケード接続した従来の構成を示す図である。
【図２】図１（Ｂ）に示すカスケード接続構成を３つ並列に接続した従来の多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。
【図３】（Ａ）は多重モード型ＳＡＷフィルタの使用例を示し、（Ｂ）はその問題点を示すグラフである。
【図４】（Ａ）は多重モード型フィルタの単体タイプを示し、（Ｂ）は本発明の実施例１に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。
【図５】図４（Ｂ）に示す多重モード型ＳＡＷフィルタと、従来の多重モード型フィルタの混変調レベルを比較したグラフである。
【図６】図４（Ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図７】図６の構成で得られる通過帯域内にスプリアスが現れる可能性を説明するためのグラフである。
【図８】（Ａ）は図７に示すスプリアスを抑制する構成の原理を示す図、（Ｂ）はその効果を示すグラフである。
【図９】（Ａ）は実施例１の構成を示し、（Ｂ）は実施例２に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。
【図１０】（Ａ）は実施例２の構成を示し、（Ｂ）は実施例３に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。
【図１１】（Ａ）は実施例３の構成を示し、（Ｂ）は実施例４に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。
【図１２】実施例５に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。
【図１３】実施例５の変形例を示す図である。
【図１４】実施例５の別の変形例を示す図である。
【図１５】実施例５のフィルタ特性を示す図である。
【図１６】（Ａ）は実施例６に係るバランス型多重モード型ＳＡＷフィルタの単体タイプを示し、（Ｂ）は実施例６に係るバランス型多重モード型ＳＡＷフィルタのカスケード接続タイプを示す図である。
【図１７】実施例７に係るデュプレクサを示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０Ａ〜１０Ｋ 多重モード型ＳＡＷフィルタ
１２Ａ、１２Ｂ、１４Ａ、１４Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ ＩＤＴ
１２ａ、１２ｂ くし型電極
１８Ａ、１８Ｂ、２０Ａ、２０Ｂ 反射電極
２２、２４、２６ 配線パターン
１００ 圧電基板
Ｆ１、Ｆ２ インピーダンス
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ 端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性表面波装置に関し、特に多重モード型弾性表面波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などの無線装置の高周波回路には弾性表面波装置で形成されたフィルタが使用されている。弾性表面波装置で形成されるフィルタ（以下、ＳＡＷフィルタという：ＳＡＷはＳｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅの略）、送信フィルタや受信フィルタなどの他、送信フィルタと受信フィルタとが１つのパッケージ内に設けられたデュプレクサとして用いられる。ＳＡＷフィルタにはいくつかのタイプが知られており、例えばＳＡＷ共振器をラダー型に接続したものや、多重モード型ＳＡＷフィルタなどがある。一般に、ラダー型のＳＡＷフィルタは送信フィルタとして用いられ、多重モード型ＳＡＷフィルタは受信フィルタとして用いられる。
【０００３】
多重モード型ＳＡＷフィルタの基本構成は、例えば特許文献１に記載されているように、圧電基板上に形成された１組の反射電極と、反射電極の間に入出力のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）とを有する。入力用ＩＤＴに駆動電圧を印加すると、反射電極間に励振された弾性表面波が伝搬し、反射電極間に複数の定在波が発生する。この定在波に応じた電圧が出力ＩＤＴに現れる。このような多重モード型ＳＡＷフィルタはバンドパスフィルタとして機能する。
【０００４】
図１（Ａ）は多重モード型ＳＡＷフィルタの単体タイプ（基本構成）を示し、図１（Ｂ）は単体タイプをカスケード接続（縦続接続）したカスケードタイプを示す。図１（Ａ）に示す単体タイプの多重モード型ＳＡＷフィルタ１０は、入力ＩＤＴ１２、その両側に位置する出力ＩＤＴ１４、１６及び、ＳＡＷ伝搬方向において出力ＩＤＴ１４、１６の外側に位置する反射電極１８、２０とを有する。入力ＩＤＴ１２、出力ＩＤＴ１４，１６はそれぞれ、電極指がインターディジタルに配置された一対のくし型電極を有する。入力ＩＤＴ１２、出力ＩＤＴ１４、１６、反射電極１８、２０はＬＮ（リチウムナイオベート）やＬＴ（リチウムタンタレート）などの圧電基板上に形成された金属パターンである。単体タイプのインピーダンスＦｓは、接続される伝送線路の特性インピーダンス（例えば５０Ω）に等しくなるように設計される。図１（Ｂ）に示すカスケード接続タイプは、２つの多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ａと１０Ｂをカスケード接続した構成である。すなわち、多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ａの２つの出力ＩＤＴと多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ｂの２つの入力ＩＤＴとを信号線２２、２４で接続するとともに、多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ａの入力ＩＤＴの一方のくし型電極１２ａと、多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ｂの出力ＩＤＴの一方のくし型電極１２ｂとを接地する。くし型電極１２ａと１２ｂは接地されているので、これらの間の信号の伝送はない。多重モード型ＳＡＷフィルタ１０ＡのインピーダンスＦｉと多重モード型ＳＡＷフィルタ１０ＢのインピーダンスＦｏとはいずれも、接続される伝送線路の特性インピーダンスに等しく、例えば５０Ωである（Ｆｓ＝Ｆｉ＝Ｆｏ＝５０Ω）。
【０００５】
図２は、図１（Ｂ）に示すカスケード接続タイプの多重モード型ＳＡＷフィルタを３つ並列に接続した構成である。
【０００６】
図１（Ａ）や（Ｂ）の多重モード型ＳＡＷフィルタは、例えば図３（Ａ）に示すように用いられる。送信フィルタＴｘと受信フィルタＲｘがアンテナＡｎｔに接続されている。受信フィルタＲｘは多重モード型ＳＡＷフィルタで形成されている。送信信号は送信フィルタＴｘを介してアンテナＡｎｔに出力され、アンテナＡｎｔで受信した受信信号は受信フィルタＲｘを介して次段の回路に出力される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１９４２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図３（Ａ）の構成において、送信信号を出力している状態で妨害波（所望の受信周波数帯域内の周波数成分）を受信すると、妨害波とともに送信信号のもれ信号が受信フィルタＲｘを構成する多重モード型ＳＡＷフィルタを励振してしまうことが分かった。図３（Ｂ）にこの問題点を示す。図３（Ｂ）において、横軸は周波数、縦軸は受信フィルタＲｘの出力電力を示す。図３（Ｂ）に示すように、送信信号が存在しない場合には妨害波成分のみが受信フィルタＲｘの出力に現れるのに対し、送信信号のもれ成分が存在すると、妨害波ピークの両側にもれ信号に起因した電力が受信フィルタＲｘの出力ポートに現れる。この電力により混変調レベルが増加し、例えば携帯電話としての規格であるシングルトーン妨害感度（Single Tone Defense:STD）が劣化してしまう。この問題点は、送信フィルタＴｘと受信フィルタＲｘとがそれぞれ別々の圧電基板を用いて構成されている場合のみならず、単一の圧電基板を用いて形成された場合にも発生する。
【０００９】
本発明は、以上のような問題を考慮してなされたものであり、外部からの漏れ信号が存在していても良好なフィルタ特性を有する多重モード型ＳＡＷフィルタを含む弾性表面波装置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】
【００１０】
本発明は、所定インピーダンスの弾性表面波装置であって、直列に接続された複数の多重モード型フィルタを有し、該複数の多重モード型フィルタの合成インピーダンスが前記所定インピーダンスを形成することを特徴とする弾性表面波装置である。複数の多重モード型フィルタの合成インピーダンスが前記所定インピーダンスを形成するように構成されているので、複数の多重モード型フィルタの開口長は同じインピーダンスを持つ単一の多重モード型フィルタの開口長よりも大きくなる。従って、直列に接続された複数の多重モード型フィルタの単位面積当りの励振強度が小さくなるので、外部からのもれ信号の影響を抑制することができ、良好なフィルタ特性が実現できる。
【００１１】
前記所定インピーダンスは、前記弾性表面波装置が接続される伝送線路の特性インピーダンスに等しい構成とすることができる。
【００１２】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ複数のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）を有し、前記複数の多重モード型フィルタの対応するＩＤＴ同士が直列に接続されている構成とすることができる。
【００１３】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ複数のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）を有し、前記複数の多重モード型フィルタの対応するＩＤＴ同士は共通のバスバーで直列に接続されており、前記バスバーの端部はテーパー状に形成されている構成とすることができる。
【００１４】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ複数のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）を有し、前記複数の多重モード型フィルタの対応するＩＤＴ同士は配線パターンで直列に接続され、隣り合う配線パターンからそれぞれ延びる電極指間に、当該隣り合う配線パターンの電位とは異なる電位を持つ電極指が少なくとも１本存在する構成とすることができる。
【００１５】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ、異なる静電容量を有する構成とすることができる。
【００１６】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ、異なる開口長を有する構成とすることができる。
【００１７】
前記複数の多重モード型フィルタは、前記弾性表面波装置の入力端子が接続される第１の多重モード型フィルタと、前記弾性表面波装置の出力端子が接続される第２の多重モード型フィルタとを含む構成とすることができる。
【００１８】
前記複数の多重モード型フィルタは、前記弾性表面波装置の入力端子及び出力端子が接続される第１の多重モード型フィルタを含む構成とすることができる。
【００１９】
前記弾性表面波装置を複数並列に接続することもできる。
【００２０】
前記弾性表面波装置は、前記複数の多重モード型フィルタのうちの出力側に配置される多重モード型フィルタにカスケード接続される別の多重モード型フィルタを有する構成とすることができる。
【００２１】
前記弾性表面波装置を複数並列に接続するとともに、これらの弾性表面波装置のうちの出力側に配置される多重モード型フィルタにそれぞれカスケード接続される別の複数の多重モード型フィルタを有する構成とすることができる。
【００２２】
前記弾性表面波装置はバランス入力又はバランス出力を有する構成とすることができる。
【００２３】
前記弾性表面波装置は、前記複数の多重モード型フィルタが形成される単一の圧電基板を有する構成とすることができる。
【００２４】
送信信号と受信信号のいずれか一方が与えられる第１のフィルタと、他方が与えられる第２のフィルタとを有し、前記第１のフィルタは請求項１から１３のいずれか一項記載の前記弾性表面波装置で構成され、前記第２のフィルタは別の弾性表面波装置で構成されるようにしてもよい。この場合、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとは同じ圧電基板上に形成されている構成とすることができる
【発明の効果】
【００２５】
外部からの漏れ信号が存在していても良好なフィルタ特性を有する多重モード型ＳＡＷフィルタを含む弾性表面波装置を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を好適に実施した形態について図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
図４（Ｂ）は実施例１に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。図４（Ａ）は、実施例１との相違を明確にするために図示された前述の単体タイプの多重モード型ＳＡＷフィルタを示す。図４（Ｂ）に示す多重モード型ＳＡＷフィルタは、圧電基板１００上に形成された２つの多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ｃと１０Ｄとが直列に接続された構成を有する（以下、それぞれ第１のフィルタ１０Ｃ、第２のフィルタ１０Ｄという）。第１のフィルタ１０Ｃは１組の反射電極１８Ａ、２０Ａとこれらの間に設けられた入出力用のＩＤＴ１２Ａ、１４Ａ及び１６Ａとを有する。同様に、第２のフィルタ１０Ｄは１組の反射電極１８Ｂ、２０Ｂとこれらの間に設けられた入出力用のＩＤＴ１２Ｂ、１４Ｂ及び１６Ｂとを有する。
【００２８】
第１のフィルタ１０Ｃと第２のフィルタ１０Ｄとを直列に接続するために、配線パターン２２、２４、２６が図示するように形成されている。配線パターン２２と２４は、第１のフィルタ１０Ｃの出力ＩＤＴと第２のフィルタ１０Ｄの入力ＩＤＴとを接続する。配線パターン２６は、第１のフィルタ１０Ｃの入力ＩＤＴと第２のフィルタ１０Ｄの入力ＩＤＴとを接続する。つまり、第１のフィルタ１０Ｃと第２のフィルタ１０Ｄの対応するＩＤＴ同士は直列に接続されている。動作状態においては、配線パターン２６の電位、つまりくし型電極１２ａ、１２ｂの電位は、入力端子Ｔ１に与えられる駆動電圧とグランド電位との中間電位となる。第１のフィルタ１０Ｃの入力ＩＤＴは、駆動電圧と中間電位との電位差によりＳＡＷを励振する。第２のフィルタ１０Ｄの入力ＩＤＴは、中間電位とグランド電位との電位差によりＳＡＷを励振する。図１（Ｂ）の構成とは異なり、くし型電極１２ａ、１２ｂはグランド電位ではない。出力端子Ｔ２とＴ３には同相の出力信号が現れる。
【００２９】
第１のフィルタ１０Ｃと第２のフィルタ１０Ｄとを直列に接続した構成なので、第１のフィルタ１０ＣのインピーダンスＦ１と第２のフィルタ１０ＤのインピーダンスＦ２との合成インピーダンスが、所定のインピーダンス（例えば５０Ω）となるように設計する必要がある。所定のインピーダンスとは、図４（Ｂ）の多重モード型フィルタが接続される伝送線路の特性インピーダンスに等しい。今、図４（Ａ）に示す単体タイプのインピーダンスＦｓを５０Ωとすると、Ｆｓ＝Ｆ１＋Ｆ２＝５０Ωとなる。Ｆ１＋Ｆ２がＦｓ（＝５０Ω）と等しくなるようにするために、第１のフィルタ１０Ｃの開口長（電極指の交差幅）ＡＰ１と第２のフィルタ２０Ｄの開口長ＡＰ２とを、単体タイプの開口長ＡＰ０よりも大きく設定してある。これにより、第１のフィルタ１０ＣのＩＤＴ面積及び第２のフィルタ１０ＤのＩＤＴ面積はいずれも、単体タイプのＩＤＴ面積よりも大きくなる。図４（Ｂ）の例ではＡＰ１＝ＡＰ２（＝２ＡＰ０）なので、第１のフィルタ１０Ｃと第２のフィルタ１０ＤのＩＤＴ面積は等しい。見方を変えると、図４（Ｂ）の構成は図４（Ａ）の単体タイプを２分割した構成であるとも言える。
【００３０】
図４（Ｂ）の構成によれば、複数段（図４（Ｂ）では２段）の直列接続により、ＩＤＴにかかる電圧が分散され、ＩＤＴ面積の拡大により単位面積当りのＳＡＷの励振強度が小さくなる。この結果、図３（Ａ）に示す測定で得られた図５の特性図に示すように、図４（Ｂ）の構成を持つ「発明品」の特性は、図１（Ｂ）の構成を持つ「従来品」の特性よりも、混変調レベルの増加が抑制されている。
【００３１】
図４（Ｂ）の構成では、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２、Ｔ３とは電極パターンを挟むように配置されている。これに対し、図６に示すように、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２、Ｔ３とを同じ側に設ける構成とすることもできる。図６の多重モード型ＳＡＷフィルタは、直列に接続された２つの多重モード型ＳＡＷフィルタ１０Ｅ（第１のフィルタ）と１０Ｆ（第２のフィルタ）とを有する。直列接続のために設けられた配線パターン２２、２４、２６はＩＤＴのバスバーを兼ねている。つまり、第１のフィルタ１０Ｅと第２のフィルタ１０Ｆの対応するＩＤＴ同士は、共通のバスバー２２、２４、２６で直列に接続されている。入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２、Ｔ３は第１のフィルタ１０Ｅの３つのＩＤＴに設けられている。第１のフィルタ１０ＥのインピーダンスＦ１１と第２のフィルタ１０ＦのインピーダンスＦ１２との合成インピーダンスは、図６に示す多重モード型ＳＡＷフィルタが接続される伝送線路の特性インピーダンスに等しい（例えば、５０Ω）。出力用のＩＤＴ１４Ｂと１６Ｂとは、端子Ｔ２とＴ３の信号が同相（同極性）となるように構成されている。つまり、ＩＤＴ１２Ｂに隣り合うＩＤＴ１４Ｂの電極指はバスバー２２に接続されており、同様にＩＤＴ１２Ｂに隣り合うＩＤＴ１６Ｂの電極指はバスバー２４に接続されている。
【００３２】
図７は、図６に示す構成（ＡＰ１＝ＡＰ２）の周波数特性を示す図である。図の横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は減衰量（ｄＢ）である。図７に示すように、通過帯域の低周波数側にスプリアスが現れている。このスプリアスを低減できる構成を備えた多重モード型ＳＡＷフィルタを、実施例２として以下に説明する。
【実施例２】
【００３３】
実施例２では、図７に示すスプリアスを低減するために、パターン間容量Ｃに着目している。図８（Ａ）に示すように、パターン間容量Ｃは、バスバーを兼ねる配線パターン２２と２６との間の容量、及び配線パターン２４と２６との間の容量である。配線パターン２２、２４及び２６にそれぞれ接続される電極指もパターン間容量Ｃに関与する。図８（Ｂ）は、パターン間容量Ｃの値が図８（Ａ）に示す多重モード型ＳＡＷフィルタの周波数特性にどのような影響を与えるのかを実験した結果を示す。図８（Ｂ）から分かるように、パターン間容量Ｃを小さくすると、スプリアスを低減できることが分かった。
【００３４】
図９（Ｂ）は、パターン間容量Ｃを減少させる構成を備えた多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。図９（Ａ）は実施例２との相違を明確にするために図示された前述の実施例１に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す。図９（Ｂ）の多重モード型ＳＡＷフィルタは、第１のフィルタ１０Ｅと第２のフィルタ１０Ｇとを有する。隣り合う配線パターンであるバスバー２２、２４、２６からそれぞれ延びる電極指間に、隣り合う配線パターンの電位とは異なる電位を持つ電極指を少なくとも１本有する構成である。具体的に説明すると、バスバー２２の端から延びる電極指Ｉａ１と、バスバー２２に隣り合うバスバー２６の対向する端から延びる電極指Ｉｂ１との間に、これらのバスバー２２、２６とは異なる電位であるグランド電位を持つ電極指Ｉｃ１が配置されている。バスバー２２と２６の電位は、グランド電位と入力端子Ｔ１に与えられる駆動電圧との間の中間電位である。同様に、バスバー２４の端から伸びる電極指Ｉａ２と、バスバー２４に隣り合うバスバー２６の対向する端から延びる電極指Ｉｂ２との間に、これらのバスバー２４、２６とは異なる電位であるグランド電位を持つ電極指Ｉｃ２が配置されている。図９（Ｂ）の構成では、２本の電極指Ｉｃ１と２本の電極指Ｉｃ２とが配置されているが、グランド電位の少なくとも１本の電極指が配置されていれば良い。このように、電極指Ｉａ１とＩｂ１との間及びＩａ２とＩｂ２との間にグランド電位が形成されているので、図９（Ｂ）の構成は図９（Ａ）の構成に比べ小さなパターン間容量Ｃを持ち、この結果スプリアスを低減することができる。また、図９（Ｂ）の構成における電極指Ｉａ１とＩｂ１との間の距離ｄ２２は、図９（Ａ）の構成における対応する電極指間の距離ｄ２１よりも小さい。これにより、パターン間容量Ｃを更に減少させることができる。なお、第１のフィルタ１０ＥのインピーダンスＦ１１と第２のフィルタ１０ＧのインピーダンスＦ１２との合成インピーダンスは、伝送線路の特性インピーダンス（例えば５０Ω）に等しい。
【００３５】
実施例２の多重モード型ＳＡＷフィルタによれば、混変調レベルの増加を抑制することができるとともに、図７（Ｂ）で示すように通過帯域のスプリアスを低減することができる。
【実施例３】
【００３６】
図１０（Ｂ）は、実施例３に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。図１０（Ａ）は、実施例３との相違を明確にするために図示された前述の実施例２の多重モード型ＳＡＷフィルタを示す。図１０（Ａ）の構成において、第１のフィルタ１０Ｅの隣り合うＩＤＴからそれぞれ延びる電極指の対応する長さがパターン間容量Ｃに寄与する（例えば、電極指Ｉｄ１とＩｅ１）。したがって、図１０（Ｂ）に示すように、第１のフィルタ１０Ｅの電極指の長さを短くすることで、パターン間容量Ｃを減少させることができる。図１０（Ｂ）の構成において、第１のフィルタ１０Ｈの電極指が短くなったことで、第１のフィルタ１０Ｈの開口長ＡＰ１１は図１０（Ａ）に示す第１のフィルタ１０Ｅの開口長ＡＰ１よりも小さい。従って、第１のフィルタ１０ＨのインピーダンスＦ２１は図１０（Ａ）に示す第１のフィルタ１０ＥのインピーダンスＦ１１よりも大きくなる。第１のフィルタ１０Ｈと第２のフィルタ１０Ｉとの合成容量を所望のインピーダンス値（例えば５０Ω）とするために、第２のフィルタ１０Ｉの開口長ＡＰ１２を大きくする。開口長ＡＰ１２を大きくしても図９（Ｂ）の第２のフィルタ１０Ｇと同様に、第２のフィルタ１０Ｉはバスバー２２、２４、２６とは異なる電位（グランド電位）の電極指Ｉｃ１、Ｉｃ２を有するので、パターン間容量Ｃが増大することはない。
【００３７】
実施例３の多重モード型ＳＡＷフィルタによれば、混変調レベルの増加を抑制することができるとともに、通過帯域のスプリアスを一層低減することができる。
【実施例４】
【００３８】
図１１（Ｂ）は、実施例４に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。図１１（Ａ）は、実施例４との相違を明確にするために図示された前述の実施例３の多重モード型ＳＡＷフィルタを示す。実施例４の多重モード型ＳＡＷフィルタは、第１のフィルタ１０Ｊと第２のフィルタ１０Ｋとを有する。第１のフィルタ１０Ｊと第２のフィルタ１０Ｋとは、これらを直列に接続するための配線パターンとしても機能する共通のバスバー２２Ａ、２４Ａ及び２６Ａを有する。バスバー２２Ａと２６Ａとの隣接するエッジ間の距離（パターン間距離）ｄ３４、及びバスバー２４Ａと２６Ａとの隣接するエッジ間の距離ｄ３４は、図１１（Ａ）の対応する距離ｄ３３よりも長い。ｄ３４の距離を長くとってパターン間容量Ｃを減少させるために、バスバー２２Ａ、２４Ａ及び２６Ａのエッジはテーパー状に形成されている。また、バスバー２２Ａ、２４Ａ及び２６Ａの幅Ｌ３４を図１１（Ａ）に示すバスバー２２、２４及び２６の幅Ｌ３３よりも狭くして、パターン間容量Ｃを減少させている。第１のフィルタ１０ＪのインピーダンスＦ３１と第２のフィルタ１０ＫのインピーダンスＦ３２との合成インピーダンスは、実施例４の多重モード型ＳＡＷフィルタが接続される伝送線路の特性インピーダンス（例えば５０Ω）に等しい。なお、図１１（Ｂ）に示す反射電極１８Ｃと１８Ｄは共通のバスバーを有し、反射電極２０Ｃと２０Ｄは共通のバスバーを有する構成である。
【００３９】
実施例４の多重モード型ＳＡＷフィルタによれば、混変調レベルの増加を抑制することができるとともに、通過帯域のスプリアスをより一層低減することができる。
【実施例５】
【００４０】
図１２は、実施例５に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。実施例５は、参照番号５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃで示すように、図１１（Ｂ）に示す多重モード型ＳＡＷフィルタを３個並列に接続するとともに、各フィルタ５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃにそれぞれ図１（Ａ）や図４（Ａ）に示す単体タイプの多重モード型ＳＡＷフィルタ５２Ａ、５２Ｂ及び５２Ｃをカスケード接続した構成を有する。端子Ｔ１１、Ｔ１２及びＴ１３は入力端子として機能し、端子Ｔ２１、Ｔ２２及びＴ２３は出力端子として機能する。入力端子Ｔ１１、Ｔ１２及びＴ１３に同じ入力信号を与え、出力端子Ｔ２１、Ｔ２２及びＴ２３から同相の出力信号が得られる。
【００４１】
実施例５の多重モード型ＳＡＷフィルタによれば、混変調レベルの増加を抑制することができるとともに、通過帯域のスプリアスを効果的に低減することができ、更に耐電力特性を向上させることができる。
【００４２】
図１３は図１２の変形例であって、図１２に示すフィルタ５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃのみからなる多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。各フィルタ５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃの出力は出力端子Ｔ２４に共通に接続されている。
【００４３】
図１４は図１２の変形例であって、図１２に示すフィルタ５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃからなるフィルタと、フィルタ５０Ｄ、５０Ｅ及び５０Ｆからなるフィルタとをカスケード接続した構成である。フィルタ５０Ｄ、５０Ｅ及び５０Ｆはそれぞれ図１１（Ｂ）に示す構成である。
【００４４】
ここで、実施例５の多重モード型ＳＡＷフィルタの周波数特性を図１５に示す。横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は減衰量（ｄＢ）である。参照番号６０で示す線は一般に求められる挿入損失の値である−３ｄＢの減衰を示し、参照番号６２で示す線は一般に求められる帯域外減衰量である−５０ｄＢの減衰を示す。図１５からわかるように、実施例５の多重モード型ＳＡＷフィルタは挿入損失が小さく、かつ帯域外減衰量が大きく、良好はフィルタ特性を持つ。
【実施例６】
【００４５】
実施例６は、バランスフィルタの例である。図１６（Ａ）は、実施例６に係るバランス型多重モード型ＳＡＷフィルタの単体タイプを示す。図１６（Ａ）において、信号Ｂ１とＢ２はバランス入力又はバランス出力を示している。バランスフィルタを実現するために、ＩＤＴ１４ＢとＩＤＴ１６Ｃとは異なる電極構成である。ＩＤＴ１２Ｂと１４Ｂとの隣り合う電極指はそれぞれバスバー２６とバスバー２２とに接続されているのに対し、ＩＤＴ１２Ｂと１６Ｃとの隣り合う電極指はそれぞれバスバー２６とバスバー２８とに接続されている。
【００４６】
図１６（Ｂ）は、実施例６に係るバランス型多重モード型ＳＡＷフィルタのカスケード接続タイプを示す。前述の並列接続された多重モード型ＳＡＷフィルタ５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃにそれぞれ、単体タイプの多重モード型ＳＡＷフィルタ５２Ｄ、５２Ｅ及び５２Ｆがカスケード接続されている。各フィルタ５２Ｄ、５２Ｅ及び５２ＦはＢ１とＢ２で示されるバランス出力又はバランス入力を持つ。
【００４７】
このようにバランス型であっても、多重モード型ＳＡＷフィルタ５０Ａ、５０Ｂ及び５０Ｃが前述した構成、作用及び効果を有するので、混変調レベルの増加を抑制することができるとともに、通過帯域のスプリアスを一層低減することができる。
【実施例７】
【００４８】
図１７は、実施例７に係るデュプレクサを示す。デュプレクサは図３（Ａ）に示す送信フィルタＴｘと受信フィルタＲｘとを１つのパッケージに設けた弾性表面波装置である。送信フィルタはＳＡＷ共振器をラダー型に接続した構成で、受信フィルタは図１２（Ｂ）に示した構成である。送信フィルタＴｘと受信フィルタＲｘとは１つの圧電基板１００上に形成されている。送信フィルタＴｘは、ラダー構成の直列腕に設けられたＳＡＷ共振器Ｓ１〜Ｓ６と、並列腕に設けられたＳＡＷ共振器Ｐ１、Ｐ２とを有する。このデュプレクサは、受信フィルタＲｘが前述の通り構成されているので、送信フィルタＴｘの漏れ信号が受信フィルタＲｘに与える影響、つまり混変調レベルの増加を抑圧できるとともに、受信フィルタＲｘの通過帯域のスプリアスを抑制することができる。
【００４９】
なお、このデュプレクサは例えば、ＰＣＳ携帯電話などの無線装置において、送信信号（１８５０ＭＨｚ〜１９１０ＭＨｚ）と受信信号（１９３０ＭＨｚ〜１９９０ＭＨｚ）とを分離するために用いることができる。
【００５０】
以上、本発明の実施例を説明した。本発明は上記実施例に限定されるものではなく、他の実施例や変形例を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】（Ａ）は多重モード型ＳＡＷフィルタの単体タイプを示し、（Ｂ）は単体タイプを２つカスケード接続した従来の構成を示す図である。
【図２】図１（Ｂ）に示すカスケード接続構成を３つ並列に接続した従来の多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。
【図３】（Ａ）は多重モード型ＳＡＷフィルタの使用例を示し、（Ｂ）はその問題点を示すグラフである。
【図４】（Ａ）は多重モード型フィルタの単体タイプを示し、（Ｂ）は本発明の実施例１に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。
【図５】図４（Ｂ）に示す多重モード型ＳＡＷフィルタと、従来の多重モード型フィルタの混変調レベルを比較したグラフである。
【図６】図４（Ｂ）に示す構成の変形例を示す図である。
【図７】図６の構成で得られる通過帯域内にスプリアスが現れる可能性を説明するためのグラフである。
【図８】（Ａ）は図７に示すスプリアスを抑制する構成の原理を示す図、（Ｂ）はその効果を示すグラフである。
【図９】（Ａ）は実施例１の構成を示し、（Ｂ）は実施例２に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。
【図１０】（Ａ）は実施例２の構成を示し、（Ｂ）は実施例３に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。
【図１１】（Ａ）は実施例３の構成を示し、（Ｂ）は実施例４に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。
【図１２】実施例５に係る多重モード型ＳＡＷフィルタを示す図である。
【図１３】実施例５の変形例を示す図である。
【図１４】実施例５の別の変形例を示す図である。
【図１５】実施例５のフィルタ特性を示す図である。
【図１６】（Ａ）は実施例６に係るバランス型多重モード型ＳＡＷフィルタの単体タイプを示し、（Ｂ）は実施例６に係るバランス型多重モード型ＳＡＷフィルタのカスケード接続タイプを示す図である。
【図１７】実施例７に係るデュプレクサを示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０Ａ〜１０Ｋ 多重モード型ＳＡＷフィルタ
１２Ａ、１２Ｂ、１４Ａ、１４Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ ＩＤＴ
１２ａ、１２ｂ くし型電極
１８Ａ、１８Ｂ、２０Ａ、２０Ｂ 反射電極
２２、２４、２６ 配線パターン
１００ 圧電基板
Ｆ１、Ｆ２ インピーダンス
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ 端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定インピーダンスの弾性表面波装置であって、直列に接続された複数の多重モード型フィルタを有し、該複数の多重モード型フィルタの合成インピーダンスが前記所定インピーダンスを形成することを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
前記所定インピーダンスは、前記弾性表面波装置が接続される伝送線路の特性インピーダンスに等しいことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ複数のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）を有し、前記複数の多重モード型フィルタの対応するＩＤＴ同士が直列に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ複数のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）を有し、前記複数の多重モード型フィルタの対応するＩＤＴ同士は共通のバスバーで直列に接続されており、前記バスバーの端部はテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性表面波装置。
【請求項５】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ複数のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）を有し、前記複数の多重モード型フィルタの対応するＩＤＴ同士は配線パターンで直列に接続され、隣り合う配線パターンからそれぞれ延びる電極指間に、当該隣り合う配線パターンの電位とは異なる電位を持つ電極指が少なくとも１本存在することを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性表面波装置。
【請求項６】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ、異なる静電容量を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の弾性表面波装置。
【請求項７】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ、異なる開口長を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の弾性表面波装置。
【請求項８】
前記複数の多重モード型フィルタは、前記弾性表面波装置の入力端子が接続される第１の多重モード型フィルタと、前記弾性表面波装置の出力端子が接続される第２の多重モード型フィルタとを含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の弾性表面波装置。
【請求項９】
前記複数の多重モード型フィルタは、前記弾性表面波装置の入力端子及び出力端子が接続される第１の多重モード型フィルタを含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の弾性表面波装置。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか一項記載の弾性表面波装置を複数並列に接続したことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項１１】
前記弾性表面波装置は、前記複数の多重モード型フィルタのうちの出力側に配置される多重モード型フィルタにカスケード接続される別の多重モード型フィルタを有することを特徴とする請求項１から９の何れか一項記載の弾性表面波装置。
【請求項１２】
請求項１から９の何れか一項記載の弾性表面波装置を複数並列に接続するとともに、これらの弾性表面波装置のうちの出力側に配置される多重モード型フィルタにそれぞれカスケード接続される別の複数の多重モード型フィルタを有することを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項１３】
前記弾性表面波装置はバランス入力又はバランス出力を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項記載の弾性表面波装置。
【請求項１４】
前記弾性表面波装置は、前記複数の多重モード型フィルタが形成される単一の圧電基板を有することを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項記載の弾性表面波装置。
【請求項１５】
送信信号と受信信号のいずれか一方が与えられる第１のフィルタと、他方が与えられる第２のフィルタとを有し、前記第１のフィルタは請求項１から１３のいずれか一項記載の前記弾性表面波装置で構成され、前記第２のフィルタは別の弾性表面波装置で構成されることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項１６】
前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとは同じ圧電基板上に形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の弾性表面波装置。
【請求項１】
所定インピーダンスの弾性表面波装置であって、直列に接続された複数の多重モード型フィルタを有し、該複数の多重モード型フィルタの合成インピーダンスが前記所定インピーダンスを形成することを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
前記所定インピーダンスは、前記弾性表面波装置が接続される伝送線路の特性インピーダンスに等しいことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ複数のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）を有し、前記複数の多重モード型フィルタの対応するＩＤＴ同士が直列に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ複数のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）を有し、前記複数の多重モード型フィルタの対応するＩＤＴ同士は共通のバスバーで直列に接続されており、前記バスバーの端部はテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性表面波装置。
【請求項５】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ複数のインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）を有し、前記複数の多重モード型フィルタの対応するＩＤＴ同士は配線パターンで直列に接続され、隣り合う配線パターンからそれぞれ延びる電極指間に、当該隣り合う配線パターンの電位とは異なる電位を持つ電極指が少なくとも１本存在することを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性表面波装置。
【請求項６】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ、異なる静電容量を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の弾性表面波装置。
【請求項７】
前記複数の多重モード型フィルタはそれぞれ、異なる開口長を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の弾性表面波装置。
【請求項８】
前記複数の多重モード型フィルタは、前記弾性表面波装置の入力端子が接続される第１の多重モード型フィルタと、前記弾性表面波装置の出力端子が接続される第２の多重モード型フィルタとを含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の弾性表面波装置。
【請求項９】
前記複数の多重モード型フィルタは、前記弾性表面波装置の入力端子及び出力端子が接続される第１の多重モード型フィルタを含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の弾性表面波装置。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか一項記載の弾性表面波装置を複数並列に接続したことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項１１】
前記弾性表面波装置は、前記複数の多重モード型フィルタのうちの出力側に配置される多重モード型フィルタにカスケード接続される別の多重モード型フィルタを有することを特徴とする請求項１から９の何れか一項記載の弾性表面波装置。
【請求項１２】
請求項１から９の何れか一項記載の弾性表面波装置を複数並列に接続するとともに、これらの弾性表面波装置のうちの出力側に配置される多重モード型フィルタにそれぞれカスケード接続される別の複数の多重モード型フィルタを有することを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項１３】
前記弾性表面波装置はバランス入力又はバランス出力を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項記載の弾性表面波装置。
【請求項１４】
前記弾性表面波装置は、前記複数の多重モード型フィルタが形成される単一の圧電基板を有することを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項記載の弾性表面波装置。
【請求項１５】
送信信号と受信信号のいずれか一方が与えられる第１のフィルタと、他方が与えられる第２のフィルタとを有し、前記第１のフィルタは請求項１から１３のいずれか一項記載の前記弾性表面波装置で構成され、前記第２のフィルタは別の弾性表面波装置で構成されることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項１６】
前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとは同じ圧電基板上に形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の弾性表面波装置。
【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１７】
【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１７】
【公開番号】特開２００６−７４２０２（Ｐ２００６−７４２０２Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５２６４４（Ｐ２００４−２５２６４４）
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（３９８０６７２７０）富士通メディアデバイス株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月３１日（２００４．８．３１）
【出願人】（３９８０６７２７０）富士通メディアデバイス株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
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