縦結合型弾性表面波フィルタ及び縦続接続型フィルタ
【課題】圧電基板上にＩＤＴ電極を３つ以上並べると共にこれらのＩＤＴ電極の両側に反射器を配置した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を改善すること。
【解決手段】ＩＤＴ電極１１において、一方のバスバー１３から互いに隣接して伸びる２本の電極指１４、１４の中心間の距離であるピッチ（配列間隔）の長さ寸法をＰｉ１、第１の反射器１２ａにおいて第１のＩＤＴ電極１１ａに隣接するグレーティング電極１７の中心線と、第１のＩＤＴ電極１１ａにおいて第１の反射器１２ａに隣接する電極指１４の中心線と、の間の寸法をＬとすると、寸法ＬをＬ＜０．５Ｐｉ１の範囲となるように設定する。
【解決手段】ＩＤＴ電極１１において、一方のバスバー１３から互いに隣接して伸びる２本の電極指１４、１４の中心間の距離であるピッチ（配列間隔）の長さ寸法をＰｉ１、第１の反射器１２ａにおいて第１のＩＤＴ電極１１ａに隣接するグレーティング電極１７の中心線と、第１のＩＤＴ電極１１ａにおいて第１の反射器１２ａに隣接する電極指１４の中心線と、の間の寸法をＬとすると、寸法ＬをＬ＜０．５Ｐｉ１の範囲となるように設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電基板上に３つ以上のＩＤＴ（インターディジタルトランスデューサ）電極を並べると共に、これらの複数のＩＤＴ電極の両側に反射器を配置した縦結合型弾性表面波フィルタ及び上記縦結合型弾性表面波フィルタを２つ縦続接続した縦続接続型フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今においては、通信機器例えば携帯電話の高機能化、高性能化の要求が著しく、また通信機器の種類の多様化が進んでいることから、各々の通信機器毎に通信帯域が割り当てられており、そのためこのような通信機器に利用される弾性表面波フィルタについても高性能化例えば広帯域化且つ低損失化が要求されている。
【０００３】
現在のところ、上記の通信機器用のフィルタとしては、例えばタンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムを圧電基板として用いた縦結合型弾性表面波フィルタが多く利用されている。この縦結合型弾性表面波フィルタは、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴ（インターディジタルトランスデューサー）電極を並べると共に、この複数のＩＤＴ電極の両側に反射器を配置した構成となっており、０次モードと高次モードの共振モードを利用して通過周波数帯域が設定される。このようなフィルタにおいて、例えばＩＤＴ電極を３つ配置した場合にシミュレーションにより得られる周波数特性について、フィルタを１Ω終端した時及び５０Ω終端した時の減衰特性を後述の図７に示すと、フィルタを１Ω終端した時に顕著になる０次モード及び２次モードのピーク位置が含まれるように、実際にフィルタをデバイスに実装した時（５０Ω終端した時）の通過周波数帯域が設定されていることが分かる。
【０００４】
しかし、この縦結合型弾性表面波フィルタでは、上記の図７から分かるように、通過周波数帯域の近傍におけるピークの立ち上がりについて良好な特性（急峻性）が得られず、これにより通過帯域の近傍における帯域外減衰量を大きくとることが難しかった。
特許文献１〜５にはこのようなフィルタについて記載されているが、上記の課題については何ら検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−５８５８１（段落００１７〜００２１）
【特許文献２】特開２００６−１３６００５（段落００５１）
【特許文献３】特開平４−４０７０５（図１）
【特許文献４】特開平２−２１３２１２
【特許文献５】特開平３−１１９８１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、圧電基板上にＩＤＴを３つ以上並べると共にこれらのＩＤＴの両側に反射器を配置した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、通過周波数帯域における低域側の減衰特性の立ち上がりの急峻性を改善することのできる縦結合型弾性表面波フィルタ及びこの縦結合型弾性表面波フィルタを２つ縦続接続した縦続接続型フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の縦結合型弾性表面波フィルタは、
圧電基板上に３つ以上のＩＤＴ電極を並べると共にこれらのＩＤＴ電極の両側に反射器を配置して構成した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、
互いに隣接する反射器のグレーティング電極と、ＩＤＴ電極の電極指と、の間の中心間距離をＬ、ＩＤＴ電極の電極指のピッチをＰｉ１、とすると、
Ｌ＜０．５Ｐｉ１に設定したことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の縦結合型弾性表面波フィルタは、
圧電基板上に３つ以上のＩＤＴ電極を並べると共にこれらのＩＤＴ電極の両側に反射器を配置して構成した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、
前記反射器に隣接するＩＤＴ電極における前記反射器側からｘ（ｘ：正数）本までの電極指のピッチをＰｉ２、前記反射器側から（ｘ＋１）本以上離れたＩＤＴ電極の電極指のピッチをＰｉ１、とすると、
０．９Ｐｉ１≦Ｐｉ２＜Ｐｉ１に設定したことを特徴とする。
この場合において、前記ＩＤＴ電極に隣接するｙ（ｙ：正数）本の反射器のグレーティング電極のピッチをＰｒ２、とすると、０．９Ｐｉ１≦２×Ｐｒ２＜Ｐｉ１、に設定することが好ましく、更に互いに隣接する反射器のグレーティング電極と、ＩＤＴ電極の電極指と、の間の中心間距離をＬとすると、Ｌ＜０．５Ｐｉ１に設定することが好ましい。
本発明の縦続接続型フィルタは、
上記縦結合型弾性表面波フィルタを２つ縦続接続して構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、圧電基板上に３つ以上のＩＤＴ電極を並べると共にこれらのＩＤＴ電極の両側に反射器を配置して構成した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、互いに隣接する反射器のグレーティング電極と、ＩＤＴ電極の電極指と、の間の中心間距離をＬ、ＩＤＴ電極の電極指のピッチをＰｉ１とすると、Ｌ＜０．５Ｐｉ１に設定し、あるいは反射器に隣接するＩＤＴ電極における反射器側からｘ（ｘ：正数）本までの電極指のピッチをＰｉ２、反射器側から（ｘ＋１）本以上離れた電極指のピッチをＰｉ１、とした場合には０．９Ｐｉ１≦Ｐｉ２＜Ｐｉ１に設定しているので、通過周波数帯域における低域側の減衰特性の立ち上がりの急峻性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態の縦結合型弾性表面波フィルタの一例を示す平面図である。
【図２】上記のフィルタが形成された基板の一例を示す模式図である。
【図３】上記のフィルタにおいて励振される各モードを概略的に示した模式図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の縦結合型弾性表面波フィルタの一例を示す平面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の縦結合型弾性表面波フィルタの一例を示す平面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の縦結合型弾性表面波フィルタの一例を示す平面図である。
【図７】従来のフィルタにおいて得られる周波数特性を示す特性図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態において得られるシミュレーション結果を示した特性図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態において得られるシミュレーション結果を示した特性図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態において得られるシミュレーション結果を示した特性図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態において得られるシミュレーション結果を示した特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施の形態］
本発明の縦結合型弾性表面波フィルタの第１の実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。このフィルタ１は、図１に示すように、例えばタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）からなる圧電基板１０上に形成されている。この例では圧電基板１０は、例えば図２に示すように、３６°〜４８°Ｙカット板であり、つまり圧電基板１０をＸ軸方向から見たときに上面（後述のＩＤＴ電極１１の形成される面）とＹ軸とのなす角度（切断角度）θが３６°〜４８°となるように切断した基板（３６°回転Ｙ板ＬｉＴａＯ３）である。従って、この圧電基板１０上では当該圧電基板１０の結晶軸のＸ軸に沿って弾性表面波が伝搬することになる。
【００１２】
この圧電基板１０上には、弾性波例えば弾性表面波の伝搬方向に沿って３つ以上例えば３つのＩＤＴ（インターディジタルトランスデューサ）電極１１が配置されており、これらのＩＤＴ電極１１を両側から挟むように、弾性表面波の伝搬方向に離間して２つの反射器１２、１２が形成されている。これらのＩＤＴ電極１１及び反射器１２は、各々所定の膜厚となっており、例えば圧電基板１０上に金属例えばアルミニウムからなる膜を成膜し、次いでこの金属膜上に積層したマスク層を介してこれらのＩＤＴ電極１１及び反射器１２以外の領域をエッチングするフォトリソグラフィー法により形成される。ＩＤＴ電極１１は、各々弾性表面波の伝搬方向に沿って伸びる一対のバスバー１３ａ、１３ｂと、これらのバスバー１３ａ、１３ｂから相対向するように互い違いに櫛歯状に伸び出す多数本の電極指１４と、を備えている。ＩＤＴ電極１１、１１間の領域を間隙Ｓとすると、これらのＩＤＴ電極１１は、各々一方側（この例では上側）のバスバー１３ａから伸びる電極指１４、１４がこの間隙Ｓに隣接するように配置されている。
【００１３】
ここで、３つのＩＤＴ電極１１について、図１中左側から右側に向かって夫々第１のＩＤＴ電極１１ａ、第２のＩＤＴ電極１１ｂ、第３のＩＤＴ電極１１ｃと呼ぶこととすると、入力側電極である第２のＩＤＴ電極１１ｂの一方のバスバー１３ａは入力ポート１５に接続され、他方のバスバー１３ｂは接地されている。また、出力側電極である第１のＩＤＴ電極１１ａ及び第３のＩＤＴ電極１１ｃの一方側のバスバー１３ａは接地され、他方のバスバー１３ｂは出力ポート１６に接続されている。
反射器１２、１２は、ＩＤＴ電極１１の電極指１４と平行に並ぶ多数本のグレーティング電極１７と、弾性表面波の伝搬方向に沿って設けられ、これらの多数本のグレーティング電極１７の一端側及び他端側を夫々接続するように形成された一対のバスバー１８、１８と、を備えている。この反射器１２についても、図１中左側を第１の反射器１２ａ、右側を第２の反射器１２ｂと呼ぶこととする。尚、図１においては電極指１４及びグレーティング電極１７の本数を省略して描画している。また、図１ではＩＤＴ電極１１及び反射器１２について、圧電基板１０上の領域と判別しやすいように、ハッチングを付してある。以下の図についても同様である。
【００１４】
ここで、図１に示すように、ＩＤＴ電極１１ａにおいて、一方のバスバー１３から互いに隣接して伸びる２本の電極指１４、１４同士の中心間の距離であるピッチ（配列間隔）の長さ寸法をＰｉ１、第１の反射器１２ａにおいて第１のＩＤＴ電極１１ａに隣接するグレーティング電極１７の中心線と、第１のＩＤＴ電極１１ａにおいて第１の反射器１２ａに隣接する電極指１４の中心線と、の間の寸法をＬ、反射器１２において隣接するグレーティング電極１７、１７同士の中心間の寸法（ピッチ）をＰｒ１とすると、寸法Ｐｉ１及び寸法Ｐｒ１は夫々例えば４．３０μｍ及び２．１８μｍとなっている。また、寸法Ｌについては、Ｌ＜０．５Ｐｉ１の範囲となるように、例えば２．０６μｍ（Ｌ＝０．５Ｐｉ１×０．９６）に設定されている。図１中ＤはＩＤＴ電極１１における電極指１４、１４の交差幅、Ｅは電極指１４の幅寸法、ｋは電極指１４、１４間の離間寸法であり、例えば後述のシミュレーション条件に示すように、夫々所定の値に設定されている。
【００１５】
上記の第２のＩＤＴ電極１１ｂ及び第３のＩＤＴ電極１１ｃの各寸法は第１のＩＤＴ電極１１ａと同様に設定され、第２の反射器１２ｂの各寸法は第１の反射器１２ａと同様に設定されている。また、第３のＩＤＴ電極１１ｃと第２の反射器１２ｂとの間の寸法（Ｌ）についても上記のように設定されている。
【００１６】
次に、上記のようにフィルタ１の各寸法を設定した理由について、後述のシミュレーション結果に基づいて、フィルタ１において弾性表面波が伝搬していく様子と共に以下に説明する。
入力ポート１５からフィルタ１に対して所定の電気信号を入力すると、第２のＩＤＴ電極１１ｂでは電気信号が機械信号に変換されて弾性表面波が発生し、右側方向及び左側方向に向かって伝搬していく。右側に向かって伝搬する弾性表面波は、第３のＩＤＴ電極１１ｃを介して第２の反射器１２ｂに到達し、この反射器１２において反射されてＩＤＴ電極１１ｃに向かって戻されることになる。また、第２のＩＤＴ電極１１ｂから左側に向かって伝搬する弾性波は、第１のＩＤＴ電極１１ａを介して第１の反射器１２ａに到達し、この反射器１２ａにおいて反射され、当該ＩＤＴ電極１１ａに向かって戻される。こうして図３に示すように、例えば反射器１２ａ、１２ｂのキャビティ（等価反射面）Ｃ、Ｃ間において弾性表面波が反射し、互いに周波数が異なる０次モード及び２次モードの共振モードが励起され、出力ポート１６にて弾性表面波が変換された電気信号が取り出されることになる。
【００１７】
ここで、上記のようにフィルタ１の各寸法を設定した時に得られたシミュレーション結果について図８に示す。同図（ａ）は夫々０次モードの周波数のピーク及び２次モードの周波数のピークを見やすくする（顕在化させる）ためにフィルタ１を１Ω終端して得られる周波数の減衰特性を示しており、同図（ｂ）は実際にこのフィルタ１をデバイスに接続して使用する時の特性を確認するために５０Ω終端して得られる周波数の減衰特性を示している。尚、この図８において、本発明フィルタ１で得られる特性を太線で示し、後述のシミュレーション条件に示す従来のフィルタの特性を細線で示している。以下のシミュレーション結果を示す図（図９〜図１１）についても同様である。
【００１８】
図８（ａ）に示すフィルタ１を１Ω終端した時のシミュレーション結果から、既述のように各寸法を設定することにより、０次モードの周波数（周波数のピーク）の位置はほとんど変化しないものの、従来（Ｌ＝０．５Ｐｉ１）のフィルタと比較して、２次モードの周波数の位置は高周波数側にシフトしていることが分かる。また、同図（ｂ）のフィルタ１を５０Ω終端した時のシミュレーション結果から、このフィルタ１では、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が従来のフィルタに比べて改善されていることが分かる。この時、他の特性についてはほとんど劣化が起こっていない。従って、既述のように出力ポート１６を介して取り出された電気信号は、低域側の立ち上がりの急峻性が優れた特性となる。
【００１９】
上述の実施の形態によれば、３つのＩＤＴ電極１１を並べると共に、これらのＩＤＴ電極１１の両側に反射器１２を配置した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、既述のように寸法ＬをＬ＜０．５Ｐｉ１の範囲となるように設定しているので、図８のシミュレーション結果に示したように、従来のフィルタに比べて、２次モードのピーク位置を高域側に移動させることができ、そのため通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を改善することができる。この時、上記のように寸法Ｌを設定するにあたり、例えば０次モードのピーク位置に対しては影響をほとんど与えないので、他のフィルタ特性例えば通過周波数帯域における減衰特性などの劣化を抑えながら、上記のように低域側の立ち上がりの急峻性を改善することができる。
【００２０】
この寸法Ｌの下限値については、例えば要求される低域側の立ち上がりの急峻性や、フォトリソグラフィー法の加工（エッチング）精度などにより適宜設定される。また、ＩＤＴ電極１１の配置数としては３つに限らず、４つ以上例えば５つであっても良い。更に、上記の例では第１の反射器１２ａと第１のＩＤＴ電極１１ａとの間の寸法Ｌ、第３のＩＤＴ電極１１ｃと第２の反射器１２ｂとの間の寸法Ｌの両方を同様の寸法に狭めるようにしたが、各々の寸法を別々に設定しても良いし、いずれか一方だけ上記のように狭めても良い。
【００２１】
［第２の実施の形態］
この第２の実施の形態では、上記の寸法Ｌを狭める方法に代えて、ＩＤＴ電極１１において反射器１２に隣接する電極指１４のピッチを狭めることにより、上記の実施の形態と同様に通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を改善している。この実施の形態のフィルタ１について、具体的に図４を参照して説明する。尚、既述の第１の実施の形態と同じ部位については同じ符号を付して説明を省略する。
【００２２】
図４に示すように、第１のＩＤＴ電極１１ａにおいて、第１の反射器１２ａ側からｘ（ｘ：正数）本の電極指１４のピッチをＰｉ２とすると、このピッチＰｉ２は、反射器１２ａ側から（ｘ＋１）本以上離れた電極指１４のピッチである既述のＰｉ１との間において、０．９Ｐｉ１≦Ｐｉ２＜Ｐｉ１の関係となるように設定されている。また、第３のＩＤＴ電極１１ｃについても、第２の反射器１２ｂに近接するｘ本の電極指１４のピッチＰｉ２が同様の寸法に設定されている。従って、３つのＩＤＴ電極１１において、中央側よりも端部側（反射器１２側）の電極指１４のピッチが各々ｘ本分だけ狭くなるように設定されていることになる。具体的には、例えばｘ＝３、Ｐｉ２＝４．２４μｍ（Ｐｉ２＝０．９８５×Ｐｉ１）となっている。
【００２３】
このフィルタ１について同様にシミュレーションを行った結果を図９に示すと、上記のように反射器１２に隣接するｘ本の電極指１４のピッチＰｉ２を中央側のピッチＰｉ１よりも狭くすることにより、同図（ａ）に示すように０次モードのピーク位置はほとんど変化しないものの、２次モードのピーク位置が高域側に移動し、その結果同図（ｂ）に示すように、従来のフィルタに比べて通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が改善されていることが分かる。
【００２４】
この時、フィルタ１の通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を改善するにあたって、第１の実施の形態では１箇所（寸法Ｌ）だけで調整する必要があるのでその調整幅は小さいが、第２の実施の形態ではｘ本の電極指１４で調整できるので調整幅が広くなり、結果として通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を大きく改善できると言える。
また、ピッチＰｉ２としては、ｘ本の電極指１４の全てに対して同じ値となるように設定しても良いし、各々の電極指１４毎に個別に設定しても良い。ピッチＰｉ２の範囲としては、バルク放射損失が増大して減衰特性が劣化することを抑えるために、電極指１４の連続的な周期単位が大きく変わらないように、既述のように０．９Ｐｉ１≦Ｐｉ２＜Ｐｉ１に設定することが好ましい。
【００２５】
また、この第２の実施の形態において、既述の第１の実施の形態と同様に寸法Ｌを設定しても良い。この場合には、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を更に改善することができる。尚、この例においても、第１のＩＤＴ電極１１ａと第３のＩＤＴ電極１１ｃについて別々にピッチＰｉ２を設定しても良いし、一方だけにピッチＰｉ２を設定しても良い。また、ＩＤＴ電極１１の配置数としては同様に４つ以上であっても良い。
【００２６】
［第３の実施の形態］
この第３の実施の形態では、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を改善するにあたって、上記の第２の実施の形態における第１のＩＤＴ電極１１ａ及び第３のＩＤＴ電極１１ｃの反射器１２に隣接するｘ本の電極指１４のピッチＰｉ２を狭める手法に加えて、更に各々の反射器１２においてＩＤＴ電極１１に隣接するグレーティング電極１７のピッチを狭めるようにしている。具体的には、図５に示すように、各々の反射器１２においてＩＤＴ電極１１ａ、１１ｃ側からｙ（ｙ：正数）本のグレーティング電極１７のピッチをＰｒ２とすると、ＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂ側から（ｙ＋１）本以上離れたグレーティング電極１７のピッチである既述のＰｉ１との間において、０．９Ｐｉ１≦２×Ｐｒ２＜Ｐｉ１、の関係となるように設定している。この時、ＩＤＴ電極１１から（ｙ＋１）本以上離れたグレーティング電極１７のピッチＰｒ１は、既述の各例と同様の寸法に設定される。具体的には例えばｙ＝３、ピッチＰｒ２は２．１３μｍ（Ｐｒ２＝０．９９０×Ｐｉ１÷２）に各々設定される。
【００２７】
このフィルタ１について同様にシミュレーションを行った結果を図１０に示すと、上記のようにピッチＰｒ２を設定することにより、同様に同図（ａ）に示すように０次モードのピーク位置はほとんど変化しないものの、２次モードのピーク位置が高域側に移動し、その結果同図（ｂ）に示すように、従来のフィルタに比べて通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が改善されていることが分かる。
【００２８】
この実施の形態では、第２の実施の形態のＩＤＴ電極１１におけるピッチＰｉ２に加えて、反射器１２におけるピッチＰｒ２についても狭めることができるので更に特性の調整幅が広がり、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性をより一層改善することができる。
また、ピッチＰｒ２としては、ｙ本のグレーティング電極１７の全てに対して同じ値となるように設定しても良いし、各々のグレーティング電極１７毎に個別に設定しても良い。更に、この実施の形態では、ピッチＰｒ２を形成するグレーティング電極１７の本数ｙと、ピッチＰｉ２を形成する電極指１４の本数ｘと、を同じ本数に設定したが、別々の本数としても良い。
【００２９】
ピッチＰｒ２としては、バルク放射損失が増大して減衰特性が劣化することを抑えるために、０．９Ｐｉ１≦２×Ｐｒ２＜Ｐｉ１に設定することが好ましい。
この実施の形態においても、既述の第１の実施の形態と同様に寸法Ｌを設定しても良い。この場合には、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を更に改善することができる。尚、この例においても、反射器１２ａ、１２ｂのピッチＰｒ２について別々に設定しても良いし、一方だけにピッチＰｒ２を設定しても良い。また、ＩＤＴ電極１１の配置数としては同様に４つ以上であっても良い。
【００３０】
［第４の実施の形態］
上記の第３の実施の形態におけるフィルタ１を縦続接続した例（縦続接続型フィルタ）について、図６を参照して説明する。圧電基板１０上には、２つのフィルタ１、１が配置されており、一方（図６では奥側）のフィルタ１の第１のＩＤＴ電極１１ａ及び第３のＩＤＴ電極１１ｃのバスバー１３ｂに接続されて手前側へ伸びる導電路２１が、他方（手前側）のフィルタ１の第１のＩＤＴ電極１１ａ及び第３のＩＤＴ電極１１ｃのバスバー１３ａに接続されている。尚、この実施の形態におけるフィルタ１、１の各寸法は、既述の第３の実施の形態における各寸法と同じ寸法に設定されている。
この実施の形態においても、図１１に示すシミュレーション結果から、既述の第３の実施の形態と同様に通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が改善されていることが分かる。尚、この実施の形態では既述の図７〜図１０に示した１Ω終端した時の特性については図示を省略している。
【００３１】
また、上記の各例において、寸法Ｌ、ピッチＰｉ２及びピッチをＰｒ２を調整したが、これらの各寸法の調整と共に、互いに隣接するＩＤＴ電極１１、１１間における電極指１４、１４の寸法を狭めるようにしても良いし、またＩＤＴ電極１１、１１間におけるの離間寸法Ｓを狭めても良いし、更には電極指１４の対数を調整しても良い。また、上記の各例における各寸法の調整に代えて、ＩＤＴ電極１１に隣接する反射器１２のグレーティング電極１７のピッチを狭めるようにしても良い。
【実施例】
【００３２】
次に、上記の各実施の形態で説明したシミュレーションについて、シミュレーション条件やその結果について簡単に説明する。
・図７（従来例）
（シミュレーション条件）
圧電基板１０：３６°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３
ＩＤＴ電極１１のピッチＰｉ１：４．３０μｍ
反射器１２のピッチＰｒ１：２．１８μｍ
寸法Ｌ：２．１５μｍ（Ｌ＝０．５×Ｐｉ１）
ＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂの電極指１４の対数：各１５対
ＩＤＴ電極１１ｃの電極指１４の対数（対数：交差する１対の電極指１４の組の数）：２０対
電極指１４の交差幅Ｄ：１２９μｍ（３０Ｐｉ１）
反射器１２のグレーティング電極１７の本数：各１００本
ＩＤＴ電極１１の膜厚：３５５ｎｍ
（シミュレーション結果）
このシミュレーションは、比較対象として従来のフィルタの特性を確かめるために行った実験であり、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりがなだらかになっていることが分かる。
【００３３】
・図８（第１の実施の形態）
（シミュレーション条件）
圧電基板１０：３６°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３
ＩＤＴ電極１１のピッチＰｉ１：４．３０μｍ
反射器１２のピッチＰｒ１：２．１８μｍ
寸法Ｌ：２．０６μｍ（Ｌ＝０．５×Ｐｉ１×０．９６）
ＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂの電極指１４の対数：各１５対
ＩＤＴ電極１１ｃの電極指１４の対数：２０対
電極指１４の交差幅Ｄ：１２９μｍ（３０Ｐｉ１）
反射器１２のグレーティング電極１７の本数：各１００本
ＩＤＴ電極１１の膜厚：３５５ｎｍ
（シミュレーション結果）
寸法Ｌを狭めることにより、図８（ａ）では０次モードの周波数（周波数のピーク位置）はほとんど変化しなかったものの、２次モードの周波数は高域側に移動していた。また、図８（ｂ）では通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が従来のフィルタよりも改善されていた。
【００３４】
・図９（第２の実施の形態）
（シミュレーション条件）
圧電基板１０：３６°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３
ＩＤＴ電極１１のピッチＰｉ１：４．３０μｍ
ＩＤＴ電極１１の狭ピッチＰｉ２：４．２４μｍ（Ｐｉ２＝０．９８５×Ｐｉ１）
反射器１２のピッチＰｒ１：２．１８μｍ
寸法Ｌ：２．１５μｍ（Ｌ＝０．５×Ｐｉ１）
ＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂの電極指１４の対数：各１５対（各３本が狭ピッチＰｉ２）
ＩＤＴ電極１１ｃの電極指１４の対数：２０対
電極指１４の交差幅Ｄ：１２９μｍ（３０Ｐｉ１）
反射器１２のグレーティング電極１７の本数：各１００本
ＩＤＴ電極１１の膜厚：３５５ｎｍ
（シミュレーション結果）
反射器１２に隣接するＩＤＴ電極１１ａ、１１ｃに、電極指１４の間隔が狭ピッチＰｉ２となる領域を配置することにより、同様に０次モードの周波数（周波数のピーク位置）はほとんど変化しなかったものの、２次モードの周波数は高域側に移動していた。また、同様に通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が従来のフィルタよりも改善されていた。
【００３５】
・図１０（第３の実施の形態）
（シミュレーション条件）
圧電基板１０：３６°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３
ＩＤＴ電極１１のピッチＰｉ１：４．３０μｍ
ＩＤＴ電極１１の狭ピッチＰｉ２：４．２６μｍ（Ｐｉ２＝０．９９０×Ｐｉ１）
反射器１２のピッチＰｒ１：２．１８μｍ
反射器１２の狭ピッチＰｒ２：２．１３μｍ（Ｐｒ２＝０．９９０×Ｐｉ１÷２）
寸法Ｌ：２．１５μｍ（Ｌ＝０．５×Ｐｉ１）
ＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂの電極指１４の対数：各１５対（各３本が狭ピッチＰｉ２）
ＩＤＴ電極１１ｃの電極指１４の対数：２０対
電極指１４の交差幅Ｄ：１２９μｍ（３０Ｐｉ１）
反射器１２のグレーティング電極１７の本数：各１００本（内各３本が狭ピッチＰｒ２）
ＩＤＴ電極１１の膜厚：３５５ｎｍ
（シミュレーション結果）
反射器１２に隣接するＩＤＴ電極１１ａ、１１ｃに、電極指１４の間隔が狭ピッチＰｉ２となる領域を配置し、更にＩＤＴ電極１１に隣接する反射器１２にグレーティング電極１７の間隔が狭ピッチＰｒ２となる領域を配置することにより、同様に０次モードの周波数（周波数のピーク位置）はほとんど変化しなかったものの、２次モードの周波数は高域側に移動していた。また、同様に通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が従来のフィルタよりも改善されていた。
【００３６】
・図１１（第４の実施の形態）
（シミュレーション条件）
上記の図１０の第３の実施の形態のフィルタ１を２段縦続接続した縦続接続型フィルタについてシミュレーションを行った。
（シミュレーション結果）
その結果、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が従来のフィルタよりも改善されていた。
【符号の説明】
【００３７】
１ フィルタ
Ｃ 等価反射面
Ｌ 寸法
１０ 圧電基板
１１ ＩＤＴ電極
１２ 反射器
１４ 電極指
１７ グレーティング電極
Ｐｉ 寸法（ピッチ）
Ｐｒ 寸法（ピッチ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電基板上に３つ以上のＩＤＴ（インターディジタルトランスデューサ）電極を並べると共に、これらの複数のＩＤＴ電極の両側に反射器を配置した縦結合型弾性表面波フィルタ及び上記縦結合型弾性表面波フィルタを２つ縦続接続した縦続接続型フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今においては、通信機器例えば携帯電話の高機能化、高性能化の要求が著しく、また通信機器の種類の多様化が進んでいることから、各々の通信機器毎に通信帯域が割り当てられており、そのためこのような通信機器に利用される弾性表面波フィルタについても高性能化例えば広帯域化且つ低損失化が要求されている。
【０００３】
現在のところ、上記の通信機器用のフィルタとしては、例えばタンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムを圧電基板として用いた縦結合型弾性表面波フィルタが多く利用されている。この縦結合型弾性表面波フィルタは、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴ（インターディジタルトランスデューサー）電極を並べると共に、この複数のＩＤＴ電極の両側に反射器を配置した構成となっており、０次モードと高次モードの共振モードを利用して通過周波数帯域が設定される。このようなフィルタにおいて、例えばＩＤＴ電極を３つ配置した場合にシミュレーションにより得られる周波数特性について、フィルタを１Ω終端した時及び５０Ω終端した時の減衰特性を後述の図７に示すと、フィルタを１Ω終端した時に顕著になる０次モード及び２次モードのピーク位置が含まれるように、実際にフィルタをデバイスに実装した時（５０Ω終端した時）の通過周波数帯域が設定されていることが分かる。
【０００４】
しかし、この縦結合型弾性表面波フィルタでは、上記の図７から分かるように、通過周波数帯域の近傍におけるピークの立ち上がりについて良好な特性（急峻性）が得られず、これにより通過帯域の近傍における帯域外減衰量を大きくとることが難しかった。
特許文献１〜５にはこのようなフィルタについて記載されているが、上記の課題については何ら検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−５８５８１（段落００１７〜００２１）
【特許文献２】特開２００６−１３６００５（段落００５１）
【特許文献３】特開平４−４０７０５（図１）
【特許文献４】特開平２−２１３２１２
【特許文献５】特開平３−１１９８１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、圧電基板上にＩＤＴを３つ以上並べると共にこれらのＩＤＴの両側に反射器を配置した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、通過周波数帯域における低域側の減衰特性の立ち上がりの急峻性を改善することのできる縦結合型弾性表面波フィルタ及びこの縦結合型弾性表面波フィルタを２つ縦続接続した縦続接続型フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の縦結合型弾性表面波フィルタは、
圧電基板上に３つ以上のＩＤＴ電極を並べると共にこれらのＩＤＴ電極の両側に反射器を配置して構成した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、
互いに隣接する反射器のグレーティング電極と、ＩＤＴ電極の電極指と、の間の中心間距離をＬ、ＩＤＴ電極の電極指のピッチをＰｉ１、とすると、
Ｌ＜０．５Ｐｉ１に設定したことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の縦結合型弾性表面波フィルタは、
圧電基板上に３つ以上のＩＤＴ電極を並べると共にこれらのＩＤＴ電極の両側に反射器を配置して構成した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、
前記反射器に隣接するＩＤＴ電極における前記反射器側からｘ（ｘ：正数）本までの電極指のピッチをＰｉ２、前記反射器側から（ｘ＋１）本以上離れたＩＤＴ電極の電極指のピッチをＰｉ１、とすると、
０．９Ｐｉ１≦Ｐｉ２＜Ｐｉ１に設定したことを特徴とする。
この場合において、前記ＩＤＴ電極に隣接するｙ（ｙ：正数）本の反射器のグレーティング電極のピッチをＰｒ２、とすると、０．９Ｐｉ１≦２×Ｐｒ２＜Ｐｉ１、に設定することが好ましく、更に互いに隣接する反射器のグレーティング電極と、ＩＤＴ電極の電極指と、の間の中心間距離をＬとすると、Ｌ＜０．５Ｐｉ１に設定することが好ましい。
本発明の縦続接続型フィルタは、
上記縦結合型弾性表面波フィルタを２つ縦続接続して構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、圧電基板上に３つ以上のＩＤＴ電極を並べると共にこれらのＩＤＴ電極の両側に反射器を配置して構成した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、互いに隣接する反射器のグレーティング電極と、ＩＤＴ電極の電極指と、の間の中心間距離をＬ、ＩＤＴ電極の電極指のピッチをＰｉ１とすると、Ｌ＜０．５Ｐｉ１に設定し、あるいは反射器に隣接するＩＤＴ電極における反射器側からｘ（ｘ：正数）本までの電極指のピッチをＰｉ２、反射器側から（ｘ＋１）本以上離れた電極指のピッチをＰｉ１、とした場合には０．９Ｐｉ１≦Ｐｉ２＜Ｐｉ１に設定しているので、通過周波数帯域における低域側の減衰特性の立ち上がりの急峻性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態の縦結合型弾性表面波フィルタの一例を示す平面図である。
【図２】上記のフィルタが形成された基板の一例を示す模式図である。
【図３】上記のフィルタにおいて励振される各モードを概略的に示した模式図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の縦結合型弾性表面波フィルタの一例を示す平面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の縦結合型弾性表面波フィルタの一例を示す平面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の縦結合型弾性表面波フィルタの一例を示す平面図である。
【図７】従来のフィルタにおいて得られる周波数特性を示す特性図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態において得られるシミュレーション結果を示した特性図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態において得られるシミュレーション結果を示した特性図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態において得られるシミュレーション結果を示した特性図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態において得られるシミュレーション結果を示した特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施の形態］
本発明の縦結合型弾性表面波フィルタの第１の実施の形態について、図１〜図３を参照して説明する。このフィルタ１は、図１に示すように、例えばタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）からなる圧電基板１０上に形成されている。この例では圧電基板１０は、例えば図２に示すように、３６°〜４８°Ｙカット板であり、つまり圧電基板１０をＸ軸方向から見たときに上面（後述のＩＤＴ電極１１の形成される面）とＹ軸とのなす角度（切断角度）θが３６°〜４８°となるように切断した基板（３６°回転Ｙ板ＬｉＴａＯ３）である。従って、この圧電基板１０上では当該圧電基板１０の結晶軸のＸ軸に沿って弾性表面波が伝搬することになる。
【００１２】
この圧電基板１０上には、弾性波例えば弾性表面波の伝搬方向に沿って３つ以上例えば３つのＩＤＴ（インターディジタルトランスデューサ）電極１１が配置されており、これらのＩＤＴ電極１１を両側から挟むように、弾性表面波の伝搬方向に離間して２つの反射器１２、１２が形成されている。これらのＩＤＴ電極１１及び反射器１２は、各々所定の膜厚となっており、例えば圧電基板１０上に金属例えばアルミニウムからなる膜を成膜し、次いでこの金属膜上に積層したマスク層を介してこれらのＩＤＴ電極１１及び反射器１２以外の領域をエッチングするフォトリソグラフィー法により形成される。ＩＤＴ電極１１は、各々弾性表面波の伝搬方向に沿って伸びる一対のバスバー１３ａ、１３ｂと、これらのバスバー１３ａ、１３ｂから相対向するように互い違いに櫛歯状に伸び出す多数本の電極指１４と、を備えている。ＩＤＴ電極１１、１１間の領域を間隙Ｓとすると、これらのＩＤＴ電極１１は、各々一方側（この例では上側）のバスバー１３ａから伸びる電極指１４、１４がこの間隙Ｓに隣接するように配置されている。
【００１３】
ここで、３つのＩＤＴ電極１１について、図１中左側から右側に向かって夫々第１のＩＤＴ電極１１ａ、第２のＩＤＴ電極１１ｂ、第３のＩＤＴ電極１１ｃと呼ぶこととすると、入力側電極である第２のＩＤＴ電極１１ｂの一方のバスバー１３ａは入力ポート１５に接続され、他方のバスバー１３ｂは接地されている。また、出力側電極である第１のＩＤＴ電極１１ａ及び第３のＩＤＴ電極１１ｃの一方側のバスバー１３ａは接地され、他方のバスバー１３ｂは出力ポート１６に接続されている。
反射器１２、１２は、ＩＤＴ電極１１の電極指１４と平行に並ぶ多数本のグレーティング電極１７と、弾性表面波の伝搬方向に沿って設けられ、これらの多数本のグレーティング電極１７の一端側及び他端側を夫々接続するように形成された一対のバスバー１８、１８と、を備えている。この反射器１２についても、図１中左側を第１の反射器１２ａ、右側を第２の反射器１２ｂと呼ぶこととする。尚、図１においては電極指１４及びグレーティング電極１７の本数を省略して描画している。また、図１ではＩＤＴ電極１１及び反射器１２について、圧電基板１０上の領域と判別しやすいように、ハッチングを付してある。以下の図についても同様である。
【００１４】
ここで、図１に示すように、ＩＤＴ電極１１ａにおいて、一方のバスバー１３から互いに隣接して伸びる２本の電極指１４、１４同士の中心間の距離であるピッチ（配列間隔）の長さ寸法をＰｉ１、第１の反射器１２ａにおいて第１のＩＤＴ電極１１ａに隣接するグレーティング電極１７の中心線と、第１のＩＤＴ電極１１ａにおいて第１の反射器１２ａに隣接する電極指１４の中心線と、の間の寸法をＬ、反射器１２において隣接するグレーティング電極１７、１７同士の中心間の寸法（ピッチ）をＰｒ１とすると、寸法Ｐｉ１及び寸法Ｐｒ１は夫々例えば４．３０μｍ及び２．１８μｍとなっている。また、寸法Ｌについては、Ｌ＜０．５Ｐｉ１の範囲となるように、例えば２．０６μｍ（Ｌ＝０．５Ｐｉ１×０．９６）に設定されている。図１中ＤはＩＤＴ電極１１における電極指１４、１４の交差幅、Ｅは電極指１４の幅寸法、ｋは電極指１４、１４間の離間寸法であり、例えば後述のシミュレーション条件に示すように、夫々所定の値に設定されている。
【００１５】
上記の第２のＩＤＴ電極１１ｂ及び第３のＩＤＴ電極１１ｃの各寸法は第１のＩＤＴ電極１１ａと同様に設定され、第２の反射器１２ｂの各寸法は第１の反射器１２ａと同様に設定されている。また、第３のＩＤＴ電極１１ｃと第２の反射器１２ｂとの間の寸法（Ｌ）についても上記のように設定されている。
【００１６】
次に、上記のようにフィルタ１の各寸法を設定した理由について、後述のシミュレーション結果に基づいて、フィルタ１において弾性表面波が伝搬していく様子と共に以下に説明する。
入力ポート１５からフィルタ１に対して所定の電気信号を入力すると、第２のＩＤＴ電極１１ｂでは電気信号が機械信号に変換されて弾性表面波が発生し、右側方向及び左側方向に向かって伝搬していく。右側に向かって伝搬する弾性表面波は、第３のＩＤＴ電極１１ｃを介して第２の反射器１２ｂに到達し、この反射器１２において反射されてＩＤＴ電極１１ｃに向かって戻されることになる。また、第２のＩＤＴ電極１１ｂから左側に向かって伝搬する弾性波は、第１のＩＤＴ電極１１ａを介して第１の反射器１２ａに到達し、この反射器１２ａにおいて反射され、当該ＩＤＴ電極１１ａに向かって戻される。こうして図３に示すように、例えば反射器１２ａ、１２ｂのキャビティ（等価反射面）Ｃ、Ｃ間において弾性表面波が反射し、互いに周波数が異なる０次モード及び２次モードの共振モードが励起され、出力ポート１６にて弾性表面波が変換された電気信号が取り出されることになる。
【００１７】
ここで、上記のようにフィルタ１の各寸法を設定した時に得られたシミュレーション結果について図８に示す。同図（ａ）は夫々０次モードの周波数のピーク及び２次モードの周波数のピークを見やすくする（顕在化させる）ためにフィルタ１を１Ω終端して得られる周波数の減衰特性を示しており、同図（ｂ）は実際にこのフィルタ１をデバイスに接続して使用する時の特性を確認するために５０Ω終端して得られる周波数の減衰特性を示している。尚、この図８において、本発明フィルタ１で得られる特性を太線で示し、後述のシミュレーション条件に示す従来のフィルタの特性を細線で示している。以下のシミュレーション結果を示す図（図９〜図１１）についても同様である。
【００１８】
図８（ａ）に示すフィルタ１を１Ω終端した時のシミュレーション結果から、既述のように各寸法を設定することにより、０次モードの周波数（周波数のピーク）の位置はほとんど変化しないものの、従来（Ｌ＝０．５Ｐｉ１）のフィルタと比較して、２次モードの周波数の位置は高周波数側にシフトしていることが分かる。また、同図（ｂ）のフィルタ１を５０Ω終端した時のシミュレーション結果から、このフィルタ１では、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が従来のフィルタに比べて改善されていることが分かる。この時、他の特性についてはほとんど劣化が起こっていない。従って、既述のように出力ポート１６を介して取り出された電気信号は、低域側の立ち上がりの急峻性が優れた特性となる。
【００１９】
上述の実施の形態によれば、３つのＩＤＴ電極１１を並べると共に、これらのＩＤＴ電極１１の両側に反射器１２を配置した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、既述のように寸法ＬをＬ＜０．５Ｐｉ１の範囲となるように設定しているので、図８のシミュレーション結果に示したように、従来のフィルタに比べて、２次モードのピーク位置を高域側に移動させることができ、そのため通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を改善することができる。この時、上記のように寸法Ｌを設定するにあたり、例えば０次モードのピーク位置に対しては影響をほとんど与えないので、他のフィルタ特性例えば通過周波数帯域における減衰特性などの劣化を抑えながら、上記のように低域側の立ち上がりの急峻性を改善することができる。
【００２０】
この寸法Ｌの下限値については、例えば要求される低域側の立ち上がりの急峻性や、フォトリソグラフィー法の加工（エッチング）精度などにより適宜設定される。また、ＩＤＴ電極１１の配置数としては３つに限らず、４つ以上例えば５つであっても良い。更に、上記の例では第１の反射器１２ａと第１のＩＤＴ電極１１ａとの間の寸法Ｌ、第３のＩＤＴ電極１１ｃと第２の反射器１２ｂとの間の寸法Ｌの両方を同様の寸法に狭めるようにしたが、各々の寸法を別々に設定しても良いし、いずれか一方だけ上記のように狭めても良い。
【００２１】
［第２の実施の形態］
この第２の実施の形態では、上記の寸法Ｌを狭める方法に代えて、ＩＤＴ電極１１において反射器１２に隣接する電極指１４のピッチを狭めることにより、上記の実施の形態と同様に通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を改善している。この実施の形態のフィルタ１について、具体的に図４を参照して説明する。尚、既述の第１の実施の形態と同じ部位については同じ符号を付して説明を省略する。
【００２２】
図４に示すように、第１のＩＤＴ電極１１ａにおいて、第１の反射器１２ａ側からｘ（ｘ：正数）本の電極指１４のピッチをＰｉ２とすると、このピッチＰｉ２は、反射器１２ａ側から（ｘ＋１）本以上離れた電極指１４のピッチである既述のＰｉ１との間において、０．９Ｐｉ１≦Ｐｉ２＜Ｐｉ１の関係となるように設定されている。また、第３のＩＤＴ電極１１ｃについても、第２の反射器１２ｂに近接するｘ本の電極指１４のピッチＰｉ２が同様の寸法に設定されている。従って、３つのＩＤＴ電極１１において、中央側よりも端部側（反射器１２側）の電極指１４のピッチが各々ｘ本分だけ狭くなるように設定されていることになる。具体的には、例えばｘ＝３、Ｐｉ２＝４．２４μｍ（Ｐｉ２＝０．９８５×Ｐｉ１）となっている。
【００２３】
このフィルタ１について同様にシミュレーションを行った結果を図９に示すと、上記のように反射器１２に隣接するｘ本の電極指１４のピッチＰｉ２を中央側のピッチＰｉ１よりも狭くすることにより、同図（ａ）に示すように０次モードのピーク位置はほとんど変化しないものの、２次モードのピーク位置が高域側に移動し、その結果同図（ｂ）に示すように、従来のフィルタに比べて通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が改善されていることが分かる。
【００２４】
この時、フィルタ１の通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を改善するにあたって、第１の実施の形態では１箇所（寸法Ｌ）だけで調整する必要があるのでその調整幅は小さいが、第２の実施の形態ではｘ本の電極指１４で調整できるので調整幅が広くなり、結果として通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を大きく改善できると言える。
また、ピッチＰｉ２としては、ｘ本の電極指１４の全てに対して同じ値となるように設定しても良いし、各々の電極指１４毎に個別に設定しても良い。ピッチＰｉ２の範囲としては、バルク放射損失が増大して減衰特性が劣化することを抑えるために、電極指１４の連続的な周期単位が大きく変わらないように、既述のように０．９Ｐｉ１≦Ｐｉ２＜Ｐｉ１に設定することが好ましい。
【００２５】
また、この第２の実施の形態において、既述の第１の実施の形態と同様に寸法Ｌを設定しても良い。この場合には、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を更に改善することができる。尚、この例においても、第１のＩＤＴ電極１１ａと第３のＩＤＴ電極１１ｃについて別々にピッチＰｉ２を設定しても良いし、一方だけにピッチＰｉ２を設定しても良い。また、ＩＤＴ電極１１の配置数としては同様に４つ以上であっても良い。
【００２６】
［第３の実施の形態］
この第３の実施の形態では、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を改善するにあたって、上記の第２の実施の形態における第１のＩＤＴ電極１１ａ及び第３のＩＤＴ電極１１ｃの反射器１２に隣接するｘ本の電極指１４のピッチＰｉ２を狭める手法に加えて、更に各々の反射器１２においてＩＤＴ電極１１に隣接するグレーティング電極１７のピッチを狭めるようにしている。具体的には、図５に示すように、各々の反射器１２においてＩＤＴ電極１１ａ、１１ｃ側からｙ（ｙ：正数）本のグレーティング電極１７のピッチをＰｒ２とすると、ＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂ側から（ｙ＋１）本以上離れたグレーティング電極１７のピッチである既述のＰｉ１との間において、０．９Ｐｉ１≦２×Ｐｒ２＜Ｐｉ１、の関係となるように設定している。この時、ＩＤＴ電極１１から（ｙ＋１）本以上離れたグレーティング電極１７のピッチＰｒ１は、既述の各例と同様の寸法に設定される。具体的には例えばｙ＝３、ピッチＰｒ２は２．１３μｍ（Ｐｒ２＝０．９９０×Ｐｉ１÷２）に各々設定される。
【００２７】
このフィルタ１について同様にシミュレーションを行った結果を図１０に示すと、上記のようにピッチＰｒ２を設定することにより、同様に同図（ａ）に示すように０次モードのピーク位置はほとんど変化しないものの、２次モードのピーク位置が高域側に移動し、その結果同図（ｂ）に示すように、従来のフィルタに比べて通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が改善されていることが分かる。
【００２８】
この実施の形態では、第２の実施の形態のＩＤＴ電極１１におけるピッチＰｉ２に加えて、反射器１２におけるピッチＰｒ２についても狭めることができるので更に特性の調整幅が広がり、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性をより一層改善することができる。
また、ピッチＰｒ２としては、ｙ本のグレーティング電極１７の全てに対して同じ値となるように設定しても良いし、各々のグレーティング電極１７毎に個別に設定しても良い。更に、この実施の形態では、ピッチＰｒ２を形成するグレーティング電極１７の本数ｙと、ピッチＰｉ２を形成する電極指１４の本数ｘと、を同じ本数に設定したが、別々の本数としても良い。
【００２９】
ピッチＰｒ２としては、バルク放射損失が増大して減衰特性が劣化することを抑えるために、０．９Ｐｉ１≦２×Ｐｒ２＜Ｐｉ１に設定することが好ましい。
この実施の形態においても、既述の第１の実施の形態と同様に寸法Ｌを設定しても良い。この場合には、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性を更に改善することができる。尚、この例においても、反射器１２ａ、１２ｂのピッチＰｒ２について別々に設定しても良いし、一方だけにピッチＰｒ２を設定しても良い。また、ＩＤＴ電極１１の配置数としては同様に４つ以上であっても良い。
【００３０】
［第４の実施の形態］
上記の第３の実施の形態におけるフィルタ１を縦続接続した例（縦続接続型フィルタ）について、図６を参照して説明する。圧電基板１０上には、２つのフィルタ１、１が配置されており、一方（図６では奥側）のフィルタ１の第１のＩＤＴ電極１１ａ及び第３のＩＤＴ電極１１ｃのバスバー１３ｂに接続されて手前側へ伸びる導電路２１が、他方（手前側）のフィルタ１の第１のＩＤＴ電極１１ａ及び第３のＩＤＴ電極１１ｃのバスバー１３ａに接続されている。尚、この実施の形態におけるフィルタ１、１の各寸法は、既述の第３の実施の形態における各寸法と同じ寸法に設定されている。
この実施の形態においても、図１１に示すシミュレーション結果から、既述の第３の実施の形態と同様に通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が改善されていることが分かる。尚、この実施の形態では既述の図７〜図１０に示した１Ω終端した時の特性については図示を省略している。
【００３１】
また、上記の各例において、寸法Ｌ、ピッチＰｉ２及びピッチをＰｒ２を調整したが、これらの各寸法の調整と共に、互いに隣接するＩＤＴ電極１１、１１間における電極指１４、１４の寸法を狭めるようにしても良いし、またＩＤＴ電極１１、１１間におけるの離間寸法Ｓを狭めても良いし、更には電極指１４の対数を調整しても良い。また、上記の各例における各寸法の調整に代えて、ＩＤＴ電極１１に隣接する反射器１２のグレーティング電極１７のピッチを狭めるようにしても良い。
【実施例】
【００３２】
次に、上記の各実施の形態で説明したシミュレーションについて、シミュレーション条件やその結果について簡単に説明する。
・図７（従来例）
（シミュレーション条件）
圧電基板１０：３６°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３
ＩＤＴ電極１１のピッチＰｉ１：４．３０μｍ
反射器１２のピッチＰｒ１：２．１８μｍ
寸法Ｌ：２．１５μｍ（Ｌ＝０．５×Ｐｉ１）
ＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂの電極指１４の対数：各１５対
ＩＤＴ電極１１ｃの電極指１４の対数（対数：交差する１対の電極指１４の組の数）：２０対
電極指１４の交差幅Ｄ：１２９μｍ（３０Ｐｉ１）
反射器１２のグレーティング電極１７の本数：各１００本
ＩＤＴ電極１１の膜厚：３５５ｎｍ
（シミュレーション結果）
このシミュレーションは、比較対象として従来のフィルタの特性を確かめるために行った実験であり、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりがなだらかになっていることが分かる。
【００３３】
・図８（第１の実施の形態）
（シミュレーション条件）
圧電基板１０：３６°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３
ＩＤＴ電極１１のピッチＰｉ１：４．３０μｍ
反射器１２のピッチＰｒ１：２．１８μｍ
寸法Ｌ：２．０６μｍ（Ｌ＝０．５×Ｐｉ１×０．９６）
ＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂの電極指１４の対数：各１５対
ＩＤＴ電極１１ｃの電極指１４の対数：２０対
電極指１４の交差幅Ｄ：１２９μｍ（３０Ｐｉ１）
反射器１２のグレーティング電極１７の本数：各１００本
ＩＤＴ電極１１の膜厚：３５５ｎｍ
（シミュレーション結果）
寸法Ｌを狭めることにより、図８（ａ）では０次モードの周波数（周波数のピーク位置）はほとんど変化しなかったものの、２次モードの周波数は高域側に移動していた。また、図８（ｂ）では通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が従来のフィルタよりも改善されていた。
【００３４】
・図９（第２の実施の形態）
（シミュレーション条件）
圧電基板１０：３６°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３
ＩＤＴ電極１１のピッチＰｉ１：４．３０μｍ
ＩＤＴ電極１１の狭ピッチＰｉ２：４．２４μｍ（Ｐｉ２＝０．９８５×Ｐｉ１）
反射器１２のピッチＰｒ１：２．１８μｍ
寸法Ｌ：２．１５μｍ（Ｌ＝０．５×Ｐｉ１）
ＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂの電極指１４の対数：各１５対（各３本が狭ピッチＰｉ２）
ＩＤＴ電極１１ｃの電極指１４の対数：２０対
電極指１４の交差幅Ｄ：１２９μｍ（３０Ｐｉ１）
反射器１２のグレーティング電極１７の本数：各１００本
ＩＤＴ電極１１の膜厚：３５５ｎｍ
（シミュレーション結果）
反射器１２に隣接するＩＤＴ電極１１ａ、１１ｃに、電極指１４の間隔が狭ピッチＰｉ２となる領域を配置することにより、同様に０次モードの周波数（周波数のピーク位置）はほとんど変化しなかったものの、２次モードの周波数は高域側に移動していた。また、同様に通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が従来のフィルタよりも改善されていた。
【００３５】
・図１０（第３の実施の形態）
（シミュレーション条件）
圧電基板１０：３６°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３
ＩＤＴ電極１１のピッチＰｉ１：４．３０μｍ
ＩＤＴ電極１１の狭ピッチＰｉ２：４．２６μｍ（Ｐｉ２＝０．９９０×Ｐｉ１）
反射器１２のピッチＰｒ１：２．１８μｍ
反射器１２の狭ピッチＰｒ２：２．１３μｍ（Ｐｒ２＝０．９９０×Ｐｉ１÷２）
寸法Ｌ：２．１５μｍ（Ｌ＝０．５×Ｐｉ１）
ＩＤＴ電極１１ａ、１１ｂの電極指１４の対数：各１５対（各３本が狭ピッチＰｉ２）
ＩＤＴ電極１１ｃの電極指１４の対数：２０対
電極指１４の交差幅Ｄ：１２９μｍ（３０Ｐｉ１）
反射器１２のグレーティング電極１７の本数：各１００本（内各３本が狭ピッチＰｒ２）
ＩＤＴ電極１１の膜厚：３５５ｎｍ
（シミュレーション結果）
反射器１２に隣接するＩＤＴ電極１１ａ、１１ｃに、電極指１４の間隔が狭ピッチＰｉ２となる領域を配置し、更にＩＤＴ電極１１に隣接する反射器１２にグレーティング電極１７の間隔が狭ピッチＰｒ２となる領域を配置することにより、同様に０次モードの周波数（周波数のピーク位置）はほとんど変化しなかったものの、２次モードの周波数は高域側に移動していた。また、同様に通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が従来のフィルタよりも改善されていた。
【００３６】
・図１１（第４の実施の形態）
（シミュレーション条件）
上記の図１０の第３の実施の形態のフィルタ１を２段縦続接続した縦続接続型フィルタについてシミュレーションを行った。
（シミュレーション結果）
その結果、通過周波数帯域における低域側の立ち上がりの急峻性が従来のフィルタよりも改善されていた。
【符号の説明】
【００３７】
１ フィルタ
Ｃ 等価反射面
Ｌ 寸法
１０ 圧電基板
１１ ＩＤＴ電極
１２ 反射器
１４ 電極指
１７ グレーティング電極
Ｐｉ 寸法（ピッチ）
Ｐｒ 寸法（ピッチ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上に３つ以上のＩＤＴ電極を並べると共にこれらのＩＤＴ電極の両側に反射器を配置して構成した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、
互いに隣接する反射器のグレーティング電極と、ＩＤＴ電極の電極指と、の間の中心間距離をＬ、ＩＤＴ電極の電極指のピッチをＰｉ１、とすると、
Ｌ＜０．５Ｐｉ１に設定したことを特徴とする縦結合型弾性表面波フィルタ。
【請求項２】
圧電基板上に３つ以上のＩＤＴ電極を並べると共にこれらのＩＤＴ電極の両側に反射器を配置して構成した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、
前記反射器に隣接するＩＤＴ電極における前記反射器側からｘ（ｘ：正数）本までの電極指のピッチをＰｉ２、前記反射器側から（ｘ＋１）本以上離れたＩＤＴ電極の電極指のピッチをＰｉ１、とすると、
０．９Ｐｉ１≦Ｐｉ２＜Ｐｉ１に設定したことを特徴とする縦結合型弾性表面波フィルタ。
【請求項３】
前記ＩＤＴ電極に隣接するｙ（ｙ：正数）本の反射器のグレーティング電極のピッチをＰｒ２、とすると、
０．９Ｐｉ１≦２×Ｐｒ２＜Ｐｉ１、に設定したことを特徴とする請求項２に記載の縦結合型弾性表面波フィルタ。
【請求項４】
互いに隣接する反射器のグレーティング電極と、ＩＤＴ電極の電極指と、の間の中心間距離をＬとすると、
Ｌ＜０．５Ｐｉ１に設定したことを特徴とする請求項２または３に記載の縦結合型弾性表面波フィルタ。
【請求項５】
請求項１ないし４に記載された縦結合型弾性表面波フィルタを２つ縦続接続して構成されたことを特徴とする縦続接続型フィルタ。
【請求項１】
圧電基板上に３つ以上のＩＤＴ電極を並べると共にこれらのＩＤＴ電極の両側に反射器を配置して構成した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、
互いに隣接する反射器のグレーティング電極と、ＩＤＴ電極の電極指と、の間の中心間距離をＬ、ＩＤＴ電極の電極指のピッチをＰｉ１、とすると、
Ｌ＜０．５Ｐｉ１に設定したことを特徴とする縦結合型弾性表面波フィルタ。
【請求項２】
圧電基板上に３つ以上のＩＤＴ電極を並べると共にこれらのＩＤＴ電極の両側に反射器を配置して構成した縦結合型弾性表面波フィルタにおいて、
前記反射器に隣接するＩＤＴ電極における前記反射器側からｘ（ｘ：正数）本までの電極指のピッチをＰｉ２、前記反射器側から（ｘ＋１）本以上離れたＩＤＴ電極の電極指のピッチをＰｉ１、とすると、
０．９Ｐｉ１≦Ｐｉ２＜Ｐｉ１に設定したことを特徴とする縦結合型弾性表面波フィルタ。
【請求項３】
前記ＩＤＴ電極に隣接するｙ（ｙ：正数）本の反射器のグレーティング電極のピッチをＰｒ２、とすると、
０．９Ｐｉ１≦２×Ｐｒ２＜Ｐｉ１、に設定したことを特徴とする請求項２に記載の縦結合型弾性表面波フィルタ。
【請求項４】
互いに隣接する反射器のグレーティング電極と、ＩＤＴ電極の電極指と、の間の中心間距離をＬとすると、
Ｌ＜０．５Ｐｉ１に設定したことを特徴とする請求項２または３に記載の縦結合型弾性表面波フィルタ。
【請求項５】
請求項１ないし４に記載された縦結合型弾性表面波フィルタを２つ縦続接続して構成されたことを特徴とする縦続接続型フィルタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２３８９４（Ｐ２０１１−２３８９４Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６６０００（Ｐ２００９−１６６０００）
【出願日】平成２１年７月１４日（２００９．７．１４）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１４日（２００９．７．１４）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
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