電圧制御調整可能周波数応答を持つマルチチャネル表面弾性波フィルタ素子
【課題】周波数範囲の広い、マルチチャネル調整可能フィルタを提供する。
【解決手段】電圧制御により速度調整可能な圧電基板１０１上に形成される入力電極１０２及び並列接続される複数の入力補助電極１０３、並びに出力電極１１１及び並列接続される複数の出力補助電極１０８を含む。対応する複数ペアの入力補助電極１０３及び出力補助電極１０８が複数の平行チャネルを形成することにより、ＳＡＷを伝搬させる。入力電極１０２は電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成し、この周波数応答を出力電極１１１によって生成される電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答と合成してＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能な周波数応答を生成する。別の形態としては、マルチチャネルＳＡＷ共振器、２つの新規のＳＡＷフィルタを直列接続するＳＡＷフィルタ素子、及び２つの新規のＳＡＷ共振器を直列接続するＳＡＷフィルタ素子などがある。
【解決手段】電圧制御により速度調整可能な圧電基板１０１上に形成される入力電極１０２及び並列接続される複数の入力補助電極１０３、並びに出力電極１１１及び並列接続される複数の出力補助電極１０８を含む。対応する複数ペアの入力補助電極１０３及び出力補助電極１０８が複数の平行チャネルを形成することにより、ＳＡＷを伝搬させる。入力電極１０２は電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成し、この周波数応答を出力電極１１１によって生成される電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答と合成してＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能な周波数応答を生成する。別の形態としては、マルチチャネルＳＡＷ共振器、２つの新規のＳＡＷフィルタを直列接続するＳＡＷフィルタ素子、及び２つの新規のＳＡＷ共振器を直列接続するＳＡＷフィルタ素子などがある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される例示的な実施形態は概して、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ素子に関し、特に電圧制御調整可能周波数応答を持つマルチチャネルＳＡＷフィルタ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＳＡＷフィルタは、圧電基板の表面に形成される単一入力櫛形電極及び単一出力櫛形電極を利用する。入力電極入力電極は、入力電気信号をＳＡＷに変換し、そしてＳＡＷは、基板の表面に沿って伝搬して出力電極に達する。次に、出力電極は、ＳＡＷを変換して出力電気信号に戻す。入力電極及び出力電極がこのようにして、入力電極から出力電極にＳＡＷが伝搬する単一チャネルによって特徴付けられるＳＡＷフィルタを構成する。しかしながら、このようなＳＡＷフィルタの周波数調整範囲は非常に狭く、かつ周波数応答波形は比較的固定されている。
【０００３】
従来のＳＡＷフィルタに対する一つの改良では、ＣＯＭＢ周波数応答を生成するＳＡＷフィルタを電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成する。ＳＡＷフィルタの入力及び出力電極のフィンガを周期的に引き出すことにより、ＣＯＭＢ周波数応答をそれぞれ生成する。各トランスデューサに印加される電界を変化させて、各トランスデューサにおけるＳＡＷ伝搬速度を変化させることにより、周波数ピークの相対シフトを各ＣＯＭＢ応答に生じさせる。入力及び出力電極の入力及び出力ＣＯＭＢ応答をカスケード接続することにより、オフセット周波数の入力及び出力ピークが相殺され、そして同じ周波数の入力及び出力ピークが強調される。単一周波数ピーク応答は、入力及び出力電極を選択的にバイアスすることにより動作周波数範囲に亘ってスキャンすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第４，２９８，８４９号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第４，７４６，８８２号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第４，７６４，７０１号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第４，９０８，５４２号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第５，７７０，９８５号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第５，８３１，４９２号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第６，０２３，１２２号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第６，０５７，７４４号明細書
【特許文献９】米国特許第６，５８６，２１４号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，８１６，０３６号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，９９２，５４７号明細書
【特許文献１２】米国特許第７，１９０，２４２号明細書
【特許文献１３】米国特許出願公開第２００３／０１１７０３９号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第２００３／０１６８９３２号明細書
【特許文献１５】米国特許出願公開第２００８／００４２５１７号明細書
【特許文献１６】特開昭５７−０６２６１５号公報
【特許文献１７】特開２００２−２９９９９７号公報
【特許文献１８】特開２００３−０６０４７６号公報
【特許文献１９】特開２００３−２４９８２４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｔ．Ｋｏｄａｍａ，ｅｔ ａｌ．，“Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｌｏｗ−Ｌｏｓｓ ＳＡＷＦｉｌｔｅｒｓ Ｅｍｐｌｙｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ，” １９８６ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ， ｐｐ５９−６４．
【非特許文献２】Ｐ．Ｓ．Ｃｒｏｓｓ ａｎｄ Ｒ．Ｖ．Ｓｃｈｍｉｄｔ，“Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ−Ａｃｏｕｓｔｉｃ−Ｗａｖｅ Ｒｅｓｏｎａｎａｔｏｒｓ，” Ｔｈｅ Ｂｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＴＥｃｈｎｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ， Ｖｏｌ．５６， Ｎｏ．８， Ｏｃｔｏｂｅｒ １９９７， ｐｐ．１４４７−１４８２．
【非特許文献３】Ｃ．Ｋ．Ｃａｍｐｂｅｌｌ ｅｔ ａｌ．，“Ｗｉｄｅ−Ｂａｎｄ Ｌｉｎｅａｒ Ｐｈａｓｅ ＳＡＷ Ｆｉｌｔｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ Ｕｓｉｎｇ ｓｌａｎｔｅｄ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｆｉｎｇｅｒｓ，”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ Ｏｎ Ｓｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ， Ｖｏｌ．ＳＵ−２９，Ｎｏ．６，Ｊｕｌｙ １０９２，ｐｐ２２４−２２８．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＣＯＭＢ周波数応答を生成し、かつ電圧制御速度調整可能基板の上に形成されるＳＡＷフィルタは、調整範囲を広げることができる。しかしながら、このアプローチによって、フィルタ特性が、フィルタ・リジェクション、挿入損失、及び固定された帯域通過波形の点で低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従来の、そしてごく最近のフィルタ構造に関して上に説明した制限に鑑みて、ずっと広い周波数範囲を、新規のＳＡＷフィルタ素子を使用してカバーする例示的なマルチチャネル調整可能フィルタについて本明細書において説明する。平坦な通過帯域特性、急峻なリジェクション・スカート、及び良好な側帯波抑圧を含む調整可能なフィルタ波形が更に得られる。
【０００８】
ここに説明する第１の例示的な実施形態は、マルチチャネル表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタであり、当該ＳＡＷフィルタは、電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて入力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の入力補助電極含む入力電極であって、各入力補助電極が固有電圧制御調整可能中心周波数を有する、前記入力電極と；基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて出力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の出力補助電極を含む出力電極であって、各出力補助電極が固有電圧制御調整可能中心周波数を有する、前記出力電極と、複数の入力補助電極及び複数の出力補助電極から成る対応する複数ペアにより形成される複数の平行チャネルと、を備え、入力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答及び出力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して関連するＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成する。
【０００９】
ここに説明する第２の例示的な実施形態は、マルチチャネル表面弾性波（ＳＡＷ）共振器であって、当該ＳＡＷ共振器は：少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて入力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の入力補助共振器を含む入力共振器であって、これらの入力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、そして反射格子構造と、を含み、かつ固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を有する、前記入力共振器と、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて出力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の出力補助共振器を含む出力共振器であって、これらの出力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、そして反射格子構造と、を含み、かつ固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を有する、前記出力共振器と、を備え、入力共振器及び出力共振器は電気的に直列接続され、そして入力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答及び出力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、関連するＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を生成する。
【００１０】
ここに説明する第３の例示的な実施形態は、マルチチャネル表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ素子であり、当該ＳＡＷフィルタ素子は、電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、第１ＳＡＷフィルタと、を備え、第１ＳＡＷフィルタは：基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第１入力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１入力補助電極を含む第１入力電極であって、各第１入力補助電極が固有電圧制御調整可能中心周波数を有する、前記第１入力電極と；基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第１出力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１出力補助電極を含む第１出力電極であって、各第１出力補助電極が固有電圧制御調整可能中心周波数を有する、前記第１出力電極と、複数の第１入力補助電極及び複数の第１出力補助電極から成る対応する複数ペアにより形成される複数の第１平行チャネルと、を含み、第１入力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答及び第１出力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、関連する第１ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成し、さらに、第１ＳＡＷフィルタに電気的に直列接続される第２ＳＡＷフィルタを備え、第２ＳＡＷフィルタは、基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第２入力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２入力補助電極を含む第２入力電極であって、各第２入力補助電極が固有電圧制御調整可能中心周波数を有する、前記第２入力電極と、基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第２出力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２出力補助電極を含む第２出力電極であって、各第２出力補助電極が固有電圧制御調整可能中心周波数を有する、前記第２出力電極と、複数の第２入力補助電極及び複数の第２出力補助電極から成る対応する複数ペアにより形成される複数の第２平行チャネルと、を含み、第２入力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答及び第２出力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、関連する第２ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成し、そして第１ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答及び第２ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答をカスケード接続して、全ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成する。
【００１１】
ここに説明する第４の例示的な実施形態は、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ素子であり、当該ＳＡＷフィルタ素子は、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、第１ＳＡＷ共振器とを備え、第１ＳＡＷ共振器は、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第１入力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１入力補助共振器を含む第１入力共振器であって、これらの第１入力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を有する、前記第１入力共振器と、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第１出力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１出力補助共振器を含む第１出力共振器であって、これらの第１出力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、そして反射格子構造と、を含み、かつ固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を有する、前記第１出力共振器と、を含み、第１入力共振器及び第１出力共振器は電気的に直列接続され、第１入力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答及び第１出力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、第１ＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を生成し、さらに、第１ＳＡＷ共振器に電気的に直列接続される第２ＳＡＷ共振器を備え、第２ＳＡＷ共振器は、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第２入力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２入力補助共振器を含む第２入力共振器であって、これらの第２入力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、そして反射格子構造と、を含み、かつ固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を有する、前記第２入力共振器と少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第２出力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２出力補助共振器を含む第２出力共振器であって、これらの第２出力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、そして反射格子構造と、を含み、かつ固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を有する、前記第２出力共振器と、を含み、第２入力共振器及び第２出力共振器は電気的に直列接続され、第２入力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答及び第２出力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、第２ＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を生成し、そして第１ＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答及び第２ＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答をカスケード接続して、全ＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を生成する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】例示的な実施形態によるマルチチャネルＳＡＷフィルタの平面図である。
【図２】図１に示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのようなマルチチャネルＳＡＷフィルタであって、マルチチャネルＳＡＷフィルタをバイアスする電圧源を含むマルチチャネルＳＡＷフィルタの正面図である。
【図３Ａ】図１に示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第１マルチチャネルＳＡＷフィルタの平面図である。
【図３Ｂ】図１に示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第２マルチチャネルＳＡＷフィルタの平面図である。
【図３Ｃ】電気的に直列接続される図３Ａの第１マルチチャネルＳＡＷフィルタ及び図３Ｂの第２マルチチャネルＳＡＷフィルタを備えるＳＡＷフィルタ素子を示す図である。
【図４Ａ】図３Ａに示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第１マルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図４Ｃ】図３Ｂに示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第２マルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図４Ｄ】図４Ｃに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図５】図４Ｂ及び４Ｄに示す周波数応答の合成周波数応答のグラフ表示であり、そして電圧バイアスが印加されていない場合の図３Ｃに示すＳＡＷフィルタ素子のようなＳＡＷフィルタ素子の周波数応答の例である。
【図６Ａ】図３Ａに示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第１マルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図６Ｃ】図３Ｂに示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第２マルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図６Ｄ】図６Ｃに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図７】図６Ｂ及び６Ｄに示す周波数応答の合成周波数応答のグラフ表示であり、そして電圧バイアスが、両方のマルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に印加されている場合の図３Ｃに示すＳＡＷフィルタ素子のようなＳＡＷフィルタ素子の周波数応答の例である。
【図８Ａ】図３Ａに示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第１マルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図８Ｃ】図３Ｂに示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第２マルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図８Ｄ】図８Ｃに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図９】図８Ｂ及び８Ｄに示す周波数応答の合成周波数応答のグラフ表示であり、そして両方のマルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に対する電圧バイアスが「オフ」状態に設定されている場合の図３Ｃに示すＳＡＷフィルタ素子のようなＳＡＷフィルタ素子の周波数応答の例である。
【図１０】別の例示的な実施形態によるマルチチャネルＳＡＷ共振器の平面図である。
【図１１Ａ】図１０に示すマルチチャネルＳＡＷ共振器のような第１マルチチャネルＳＡＷ共振器の平面図である。
【図１１Ｂ】図１０に示すマルチチャネルＳＡＷ共振器のような第２マルチチャネルＳＡＷ共振器の平面図である。
【図１１Ｃ】電気的に直列接続される図１１Ａの第１マルチチャネルＳＡＷ共振器及び図１１Ｂの第２マルチチャネルＳＡＷ共振器を備えるＳＡＷフィルタ素子を示す図である。
【図１２Ａ】図１１Ａに示すマルチチャネルＳＡＷ共振器のような第１マルチチャネルＳＡＷ共振器の入力共振器及び出力共振器の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図１２Ｃ】図１１Ｂに示すマルチチャネルＳＡＷ共振器のような第２マルチチャネルＳＡＷ共振器の入力共振器及び出力共振器の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図１２Ｄ】図１２Ｃに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図１３】図１２Ｂ及び１２Ｄに示す周波数応答の合成周波数応答のグラフ表示であり、そして電圧バイアスが、両方のマルチチャネルＳＡＷ共振器の入力共振器及び出力共振器に印加されている場合の図１１Ｃに示すＳＡＷフィルタ素子のようなＳＡＷフィルタ素子の周波数応答の例である。
【図１４】電気的に直列接続されてＳＡＷフィルタ素子から成るアレイを形成する、ＳＡＷフィルタ素子（ＳＡＷフィルタまたはＳＡＷ共振器）から成る２つのサブアレイを示し、各サブアレイは、電気的且つ物理的に並列接続される複数のマルチチャネルＳＡＷフィルタ素子を含む。
【図１５】マルチチャネルＳＡＷフィルタ素子から成る２つのサブアレイから生成されるマルチチャネルＳＡＷフィルタ素子から成る対応する複数ペアの動作範囲及びピーク周波数応答のグラフ表示であり、２つのサブアレイは電気的に直列接続されてアレイを形成する。
【図１６】図１５における設計構造とは別の設計構造のマルチチャネルＳＡＷフィルタ素子から成る２つのサブアレイから生成されるマルチチャネルＳＡＷフィルタ素子から成る対応する複数ペアの動作範囲及びピーク周波数応答のグラフ表示であり、２つのサブアレイは電気的に直列接続されてアレイを形成する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
例示的な実施形態の更に別の目的及び利点は、本発明の好適な実施形態についての以下の詳細な記述を添付の図面と一緒に参照することにより、一層明らかになる。
次に、新規のＳＡＷフィルタ、ＳＡＷ共振器、及びＳＡＷフィルタ素子の例示的な実施形態について詳細に記載する。説明を分かり易くするために、複数の図に示される同様の構成要素に付される参照番号は、必ずしも表示される、または説明されるという訳ではない。また、「第１」及び「第２」、「入力」及び「出力」などのような関係用語は、一つのエンティティ、アイテム、またはアクションを別のエンティティ、アイテム、またはアクションから区別するためにのみ使用され、必ずしもこのようなエンティティ、アイテム、またはアクションの間のどのような実際の関係も、または順番も必要としているか、または意味している訳ではないことを理解されたい。また、実施形態が仮に、複数のプロセスまたはステップを含むとした場合に、このようなプロセスまたはステップは、特定の順番に明示的に、かつ必然的に制限されることがない限り、どのような順番でも行なうことができることに留意されたい。
【００１４】
図１は、例示的なマルチチャネルＳＡＷフィルタ１００の平面図を示している。フィルタ１００は、電圧制御により速度調整可能な圧電基板１０１の上に形成され、電圧制御により速度調整可能な圧電基板１０１は通常、被支持基板の上の電気絶縁性ニオブ酸リチウムまたはＧａＮにより形成され、被支持基板は通常、シリコンまたは炭化シリコンにより作製される。フィルタ１００は、入力電極１０２及び出力電極１１１により構成され、これらの電極は互いから基板１０１の表面の上で離間している。
【００１５】
入力電極１０２は、第１入力電極１０４及び第１出力電極１０５を含み、これらの電極は一括して入力電極１０２の側部素子として形成される。複数の入力補助電極１０３はそれぞれ、上側からは、第１入力電極１０４の一部分、または第１出力電極１０５の一部分から、そして下側からは、対応する対向電極の一部分から延びる。これらの入力補助電極１０３は、この技術分野では公知のように、種々の方法で作製され、例えば分散型弾性反射電極（ＤＡＲＴｓ）または簡易なテーパ付き櫛形電極（ＴＩＤＴｓ）として作製される。各入力補助電極１０３は、第１入力電極１０４及び第１出力電極１０５に対するバイアスに従って調整される固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を生成する。
【００１６】
出力電極１１１は、入力電極１０２と同様に構成され、そして第２入力電極１０６及び第２出力電極１０７を含み、これらの電極は一括して出力電極１１１の側部素子として形成される。複数の出力補助電極１０８はそれぞれ、上側からは、第２入力電極１０６の一部分、または第２出力電極１０７の一部分から、そして下側からは、対応する対向電極の一部分から延出する。これらの出力補助電極１０８は、この技術分野では公知のように、種々の方法で作製され、例えばＤＡＲＴｓ（分散型弾性反射電極）またはＴＩＤＴｓ（テーパ付き櫛形電極）として作製される。各出力補助電極１０８は、第２入力電極１０６及び第２出力電極１０７に対するバイアスに従って調整される固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を生成する。
【００１７】
電極１０２，１１１のそれぞれにおける各セットの入力及び出力電極１０４，１０５，及び１０６，１０７を上記のように配置することにより、複数の入力補助電極１０３が電気的且つ物理的に並列に接続され、複数の出力補助電極１０８が電気的且つ物理的に並列に接続される。しかしながら、傾斜電極１０４，１０５，１０６，１０７（及び、図１０に示すＳＡＷ共振器の電極１００４，１００５，１０１２，及び１０１３）を使用する手法が、全ての平行チャネル１１５を電気的に接続する唯一の方法であることに注目されたい。エアブリッジアプローチまたはワイヤボンディングアプローチは、傾斜電極によるＳＡＷ反射が大き過ぎて、トランスデューサ設計が不可能である場合に使用される。
【００１８】
入力電極１０２では、電気的且つ物理的に並列に接続される複数の入力補助電極１０３が動作して、入力電極１０４及び出力電極１０５に対するバイアスに従って調整される電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する。同様にして、出力電極１１１では、電気的且つ物理的に並列接続される複数の出力補助電極１０８が動作して、入力電極１０６及び出力電極１０７に対するバイアスに従って調整される電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する。各電極１０２，１１１の電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答は、複数の入力補助電極１０３の各々によって生成される集合的な周波数応答、及び複数の出力補助電極１０８の各々によって生成される集合的な周波数応答からそれぞれ得られる応答である。電極１０２，１１１の電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、ＳＡＷフィルタ１００の電圧制御調整可能ＳＡＷフィルタ応答を生成する。
【００１９】
図１に示すように、λ１〜λ９は、式（λ＝Ｖ／ｆｉ）で表わされる複数の補助電極１０３の各補助電極の波長であり、Ｖは、ゼロバイアス電圧の入力補助電極１０３を通過するときのＳＡＷ速度であり、そしてｆｉ（ｉ＝１，２，３，．．．，９）は各入力補助電極１０３の中心周波数である。同様に、λ１’〜λ９’は、式（λ’＝Ｖ’／ｆｉ’）で表わされる複数の出力補助電極１０８の各出力補助電極の波長であり、Ｖ’は、ゼロバイアス電圧の出力補助電極１０８を通過するときのＳＡＷ速度であり、そしてｆｉ’（ｉ＝１，２，３，．．．，９）は各出力補助電極１０８の中心周波数である。
【００２０】
波長λｉ（ｉ＝１，２，３，．．．，９）の各入力補助電極１０３は、波長λｉ’（ｉ＝１，２，３，．．．，９）の各出力補助電極１０８に接続されるチャネルを形成する。複数のチャネルが、入力補助電極１０３及び出力補助電極１０８から成る対応する複数ペアの間に形成される。入力電極１０２及び出力電極１１１の両方における補助電極の数は等しいが、この数は変えることができる。各入力補助電極１０３の中心周波数ｆｉ（ｉ＝１，２，３，．．．，９）、及び各出力補助電極１０８の中心周波数ｆｉ’（ｉ＝１，２，３，．．．，９）は、図１に示すように、降順に並べることができるが、これらの中心周波数は、昇順、または昇順及び降順の組み合わせを含むいずれの順番でも並べることができる。図１では、λ１＜λ２＜λ３．．．＜λ９及びλ１’＜λ２’＜λ３’．．．＜λ９’である。
【００２１】
本明細書に記載されるようなマルチチャネルトランスデューサには多くの有利な特徴がある。各チャネル１１５の開口は、各補助電極周波数ピークの相対挿入損失を制御するように正しく設計される。更に、各入力補助電極１０３及び各出力補助電極１０８は、当該補助電極自体のトランスデューサフィンガパターンを有するように設計され、当該フィンガパターンによって、当該パターン自体の固有周波数応答波形が得られる。
【００２２】
図１から分かるように、ＳＡＷフィルタ１００にテーパを付ける。すなわち、基板を横切って第１出力電極１０５と第２入力電極１０６との間に形成されるチャネル１１５は、ＣＨ１からＣＨ９の方向に短くなる。フィルタ１００にテーパを付ける理由は、チャネルの種々の波長を、波長の短い順に並べているからである。
【００２３】
各チャネル１１５は、中心周波数ｆｉにおける各入力補助電極１０３の周波数応答、及び中心周波数ｆｉ’における対応する出力補助電極１０８の周波数応答をカスケード接続することにより生成されるカスケード接続周波数応答に関連付けられる。一般的に、一つのチャネルを除き、λｉ≠ λｉ’及びｆｉ ≠ｆｉ’が成り立つ。中心周波数ｆｉ 及びｆｉ’を意図的にずらして、以下に説明するように、異なるＤＣ電圧でバイアスされるときに、複数のピーク周波数を持つ入力電極１０２及び出力電極１１１によって形成されるカスケード接続周波数応答を異なる所定の挿入損失レベルで生成する。
【００２４】
図２は、図１に示すＳＡＷフィルタ１００の構造にほぼ対応する構造を有する例示的なマルチチャネルＳＡＷフィルタ２００の正面図である。入力電極２１０及び出力電極２１１は電圧制御速度調整可能圧電層２０１の上に形成され、圧電層２０１は通常、シリコンまたは炭化シリコンの半導体層２０２の上に形成される。第１電圧源Ｖ１は、直流（ＤＣ）バイアスを入力電極２０２の第１入力電極及び第１出力電極に供給するのに対し、第２電圧源Ｖ２は、第２ＤＣバイアスを出力電極２１１の第２入力電極及び第２出力電極に供給する。金属処理が施された裏面２０３は、電圧源のグランド電位を半導体層２０２を介して供給するので、電界が入力電極２１０及び出力電極２１１の両方の圧電層２０１に形成される。上記のバイアスが印加される結果、圧電層２０１の機械特性、圧電特性、及び誘電体特性が変化して、入力電極２１０及び出力電極２１１の両方におけるＳＡＷの速度が影響を受けるので、入力電極２１０及び出力電極２１１の各々の周波数応答、及び複数の入力補助電極及び複数の出力補助電極の各々の中心周波数が変化する。
【００２５】
図３Ａは、図１に示す上述のＳＡＷフィルタ１００とほぼ同じタイプのフィルタである第１ＳＡＷフィルタ３００ａの平面図を示している。第１ＳＡＷフィルタ３００ａは、電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成される第１入力電極３０２ａ及び第１出力電極３１１ａを含む。第１ＤＣ電圧源３０３ａは、第１ＤＣバイアスを第１入力電極３０２ａの入力電極３０５ａ及び出力電極３０６ａに供給する。第２ＤＣ電圧源３０４ａは、第２ＤＣバイアスを第１出力電極３１１ａの入力電極３０７ａ及び出力電極３０８ａに供給する。第１入力電極３０２ａは、電気的且つ物理的に並列接続される複数の補助電極を含み、そして第１出力電極３１１ａは、電気的且つ物理的に並列接続される複数の補助電極を含む。複数の平行チャネルが、第１入力電極３０２ａと第１出力電極３１１ａとの間に形成される。
【００２６】
例示的なマルチチャネルＳＡＷフィルタ３００ａでは、９個の補助電極が、第１入力電極３０２ａ及び第１出力電極３１１ａの両方に設けられ、そして９個の平行チャネルが、第１入力電極３０２ａと第１出力電極３１１ａとの間に形成される。第１入力電極３０２ａ及び第１出力電極３１１ａの両方の複数の補助電極の特性だけでなく、第１入力電極３０２ａと第１出力電極３１１ａとの間に形成される平行チャネルの特性は、図１に示すＳＡＷフィルタ１００に関連して上に説明した特性とほぼ一致するので、これらの特性をここで再度説明することはしない。
【００２７】
図３Ｂは、図１に示すＳＡＷフィルタ１００に関連して上に説明したものとほぼ同じタイプのフィルタである第２ＳＡＷフィルタ３００ｂの平面図を示している。第２ＳＡＷフィルタ３００ｂは、電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成される第２入力電極３０２ｂ及び第２出力電極３１１ｂを含む。第３ＤＣ電圧源３０３ｂは、第３ＤＣバイアスを第２入力電極３０２ｂの入力電極３０５ｂ及び出力電極３０６ｂに供給する。第４ＤＣ電圧源３０４ｂは、第４ＤＣバイアスを第２出力電極３１１ｂの入力電極３０７ｂ及び出力電極３０８ｂに供給する。第２入力電極３０２ｂは、電気的且つ物理的に並列接続される複数の補助電極を含み、そして第２出力電極３１１ｂは、電気的且つ物理的に並列接続される複数の補助電極を含む。
【００２８】
複数の平行チャネルが、第２入力電極３０２ｂと第２出力電極３１１ｂとの間に形成される。例示的なマルチチャネルＳＡＷフィルタ３００ｂでは、７個の補助電極が、第２入力電極３０２ｂ及び第２出力電極３１１ｂの両方に設けられ、そして７個の平行チャネルが、第２入力電極３０２ｂと第２出力電極３１１ｂとの間に形成される。第２入力電極３０２ｂ及び第２出力電極３１１ｂの両方の複数の補助電極の特性だけでなく、第１入力電極３０２ｂと第１出力電極３１１ｂとの間に形成される平行チャネルの特性は、図１に示すＳＡＷフィルタ１００に関連して上に説明した特性とほぼ一致するので、これらの特性をここで再度説明することはしない。
【００２９】
上の説明は次の点を間接的に示唆するが、マルチチャネルＳＡＷフィルタ３００ａ，３００ｂの各々において並列接続されるチャネルの個数は異ならせることができることに明確に留意されたい。しかしながら、マルチチャネルＳＡＷフィルタ３００ａ，３００ｂの各々において並列接続されるチャネルの個数は同じとすることもできる。
【００３０】
図３Ｃは、接続線３１２及び３１３を介して電気的に直列接続されるＳＡＷフィルタ３００ａ及び３００ｂを備える例示的なＳＡＷフィルタ素子３００ｃを示す回路図である。ＳＡＷフィルタ３００ａ，３００ｂは、単一基板の上に形成されるものとして示されるが、ＳＡＷフィルタ３００ａ，３００ｂの各々を同じタイプの個別基板の上に形成することができる、ということも可能である。一般的に、キャパシタ、インダクタ、及び／又は抵抗体から成るインピーダンス整合回路が、ＳＡＷフィルタ３００ａ，３００ｂの各々の入力及び出力電極の位置に必要となることにも留意されたいが、これらの回路は、図を分かり易くするためにここでは示していない。第１ＤＣ電圧源３０３ａは、第１入力電極３０２ａをバイアスし、そして第２ＤＣ電圧源３０４ａは、第１出力電極３１１ａをバイアスする。第３ＤＣ電圧源３０３ｂは、第２入力電極３０２ｂをバイアスし、そして第４ＤＣ電圧源３０４ｂは、第２出力電極３１１ｂをバイアスする。上に説明したＳＡＷフィルタ３００ａ及び３００ｂはそれぞれ、例示的なＳＡＷフィルタ１００に関連して上に説明した電圧制御調整可能周波数応答を生成する。しかし、ＳＡＷフィルタ素子３００ｃにおけるように電気的に直列接続される場合、ＳＡＷフィルタ群のうちのいずれかのＳＡＷフィルタだけで個々に生成される場合よりも大きい減衰量のピーク周波数によって特徴付けられる全ＳＡＷが生成される。更に、全ＳＡＷ電圧制御調整可能周波数応答のピーク周波数の位置は、第１〜第４電圧源３０３ａ，３０４ａ，３０３ｂ，及び３０４ｂの各電圧源からそれぞれ供給されるバイアスの絶対値によって変わる形で調整することができる。
【００３１】
図４Ａは、図１のＳＡＷフィルタ１００、及び／又は図３Ａの第１ＳＡＷフィルタ３００ａのような第１ＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に関してシミュレートされたＣＯＭＢ周波数応答のグラフ表示である。図４Ｂは、例示的なＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図４Ａに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含む場合のＳＡＷフィルタ１００及び／又は第１ＳＡＷフィルタ３００ａと同様のＳＡＷフィルタによって生成される。
【００３２】
図４Ｃは、図１のＳＡＷフィルタ１００、及び／又は図３Ｂの第２ＳＡＷフィルタ３００ｂと同様の第２ＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に関してシミュレートされたＣＯＭＢ周波数応答のグラフ表示である。図４Ｄは、例示的なＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図４Ｃに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含むＳＡＷフィルタ１００、及び／又は第２ＳＡＷフィルタ３００ｂによって生成される。
【００３３】
図５は、第１及び第２ＳＡＷフィルタが、図３ＣのＳＡＷフィルタ素子３００ｃと同様に、電気的に直列接続される場合の、図４Ｂのフィルタ応答を生成する第１ＳＡＷフィルタ、及び図４Ｄのフィルタ応答を生成する第２ＳＡＷフィルタの、ピーク周波数を含む合成フィルタ応答を示している。不所望の周波数ピークの減衰量はこの例では、直列に合成されない場合の図４Ｂ，４Ｄのフィルタ応答を生成する個々のＳＡＷフィルタの減衰量よりもずっと大きい。周波数帯域の約１１００〜１１２０ＭＨｚのピーク周波数位置は、第１〜第４ＤＣ電圧源の各電圧源によるバイアスがほぼ等しくなっている結果である。その結果、バイアスが全く印加されていないような状態になる。
【００３４】
図６Ａは、図１のＳＡＷフィルタ１００、及び／又は図３Ａの第１ＳＡＷフィルタ３００ａと同様の第１ＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に関してシミュレートされたＣＯＭＢ周波数応答のグラフ表示である。図６Ｂは、例示的なＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図６Ａに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含むＳＡＷフィルタ１００、及び／又は第１ＳＡＷフィルタ３００ａと同様のＳＡＷフィルタによって生成される。
【００３５】
図６Ｃは、図１のＳＡＷフィルタ１００、及び／又は図３Ｂの第２ＳＡＷフィルタ３００ｂと同様の第２ＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に関してシミュレートされたＣＯＭＢ周波数応答のグラフ表示である。図６Ｄは、例示的なＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図６Ｃに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含むＳＡＷフィルタ１００、及び／又は第２ＳＡＷフィルタ３００ｂと同様のＳＡＷフィルタによって生成される。
【００３６】
図７は、図３ＣのＳＡＷフィルタ素子３００ｃと同様に、電気的に直列接続される場合の、図６Ｂのフィルタ応答を生成する第１ＳＡＷフィルタ、及び図６Ｄのフィルタ応答を生成する第２ＳＡＷフィルタの、ピーク周波数を含む合成フィルタ応答を示している。約１００５〜１０１５ＭＨｚのピーク周波数の減衰量はこの例では、直列に合成されない場合の図６Ｂ，６Ｄのフィルタ応答を生成する個々のＳＡＷフィルタの減衰量よりもずっと大きい。ピーク周波数が周波数帯域の約１００５〜１０１５ＭＨｚに位置するのは、バイアスが４つの異なる電圧の第１〜第４ＤＣ電圧源から供給される結果である。
【００３７】
図８Ａは、図１のＳＡＷフィルタ１００、及び／又は図３Ａの第１ＳＡＷフィルタ３００ａと同様の第１ＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に関してシミュレートされたＣＯＭＢ周波数応答のグラフ表示である。図８Ｂは、例示的なＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図８Ａに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含むＳＡＷフィルタ１００、及び／又は第１ＳＡＷフィルタ３００ａと同様のＳＡＷフィルタによって生成される。
【００３８】
図８Ｃは、図１のＳＡＷフィルタ１００、及び／又は図３Ｂの第２ＳＡＷフィルタ３００ｂと同様の第２ＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に関してシミュレートされたＣＯＭＢ周波数応答のグラフ表示である。図８Ｄは、例示的なＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図８Ｃに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含むＳＡＷフィルタ１００、及び／又は第２ＳＡＷフィルタ３００ｂと同様のＳＡＷフィルタによって生成される。
【００３９】
図９は、図３ＣのＳＡＷフィルタ素子３００ｃと同様に、電気的に直列接続される場合の、図８Ｂのフィルタ応答を生成する第１ＳＡＷフィルタ、及び図８Ｄのフィルタ応答を生成する第２ＳＡＷフィルタの合成フィルタ応答を示している。図９では、大きい減衰量を示すピーク周波数を確認することができない。これは、第１〜第４電圧源が「オフ」状態に設定される結果である。この構成は、以下に説明するように、アレイ状に配置されるフィルタに特に有用であり、この場合、所定のフィルタペアがオフになっているとともに、単一ペアまたは複数ペアのいずれかがオンになっている。
【００４０】
図４Ａ〜４Ｄ及び５、図６Ａ〜６Ｄ及び７の応答だけでなく、図８Ａ〜８Ｄ及び９の応答が、図３Ｃの同じＳＡＷフィルタ素子３００ｃによって生成されることに注目されたい。すなわち、図５，７，及び９は、ＳＡＷフィルタ素子３００ｃの第１ＳＡＷフィルタ（例えば、第１ＳＡＷフィルタ３００ａ）及び第２ＳＡＷフィルタ（例えば、第２ＳＡＷフィルタ３００ｂ）のバイアス電圧を変更することにより、カスケード接続応答のピーク周波数が、周波数窓の一端から他端に移動することができることを示している。
【００４１】
図１０は、例示的なマルチチャネルＳＡＷ共振器１０００の平面図を示している。マルチチャネルＳＡＷ共振器１０００は、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成され、この基板は通常、被支持基板の上の電気絶縁性ニオブ酸リチウムまたはＧａＮにより形成され、被支持基板は通常、シリコンまたは炭化シリコンにより作製される。共振器１０００は、互いに対して接続線１０２２及び１０２３を介して電気的に直列接続される入力共振器１００２及び出力共振器１０１１を含む。入力共振器１００２及び出力共振器１０１１は、単一の電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成することができる、または別の構成として、同じタイプの個別基板の上に形成することができる。入力共振器１００２は更に、入力共振器１００２の側部素子として形成される第１入力電極１００４及び第１出力電極１００５と、そして第１格子電極１００９と、を含む。複数の入力補助共振器１００３の各入力補助共振器を形成して、第１入力電極１００４に接続される入力電極１００６と、第１出力電極１００５に接続される出力電極１００７と、そして第１格子電極１００９に接続される反射格子構造１００８と、を設ける。
【００４２】
複数の入力補助共振器１００３がこのようにして、電気的且つ物理的に並列接続されて、複数のチャネル１０１５を形成する。これらのチャネル１０１５を第１入力電極１００４の左側に表示して、図が分かり易くなるようにしていることに留意されたい。複数の入力補助共振器１００３の各入力補助共振器に形成されるチャネル１０１５は実際には、各入力電極１００６から各出力電極１００７に、かつ反射格子構造１００８を横切って延びる。入力共振器１００２の複数のチャネル１０１５の波長の関係の内容は、上に説明したマルチチャネルＳＡＷフィルタ１００の内容と同様であり、当該内容についてここでは詳細に説明するということはしない。各入力補助共振器１００３は、固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を生成する。中心周波数の物理的効果として、どのような所定の入力補助共振器１００３においても、入力電極１００６によって励起されるＳＡＷは、反射格子構造１００８によって中心周波数で積極的に反射され、そして表面弾性定在波を、入力電極１００６と出力電極１００７との間に形成されるキャビティ内に形成する。
【００４３】
出力共振器１０１１は、入力共振器１００２と同様に構成され、そして出力共振器１０１１の側部素子として形成される第２入力電極１０１２及び第２出力電極１０１３と、そして第２格子電極１０２０と、を含む。複数の出力補助共振器１０１４の各出力補助共振器を形成して、第２入力電極１０１２に接続される入力電極１０１６と、第２出力電極１０１３に接続される出力電極１０１７と、そして第２格子電極１０２０に接続される反射格子構造１０２１と、を設ける。
【００４４】
複数の出力補助共振器１０１４は従って、電気的且つ物理的に並列に接続されて、複数のチャネル１０２４を形成する。これらのチャネル１０２４を第２出力電極１０１３の右側に表示して、図が分かり易くなるようにしていることに留意されたい。複数の出力補助共振器１０１４の各出力補助共振器に形成されるチャネル１０２４は実際には、各入力電極１０１６から各出力電極１０１７に、かつ反射格子構造１０２１を横切って延びる。出力共振器１０１１の複数のチャネル１０２４の波長の関係の内容は、上に説明したマルチチャネルＳＡＷフィルタ１００の内容と同様であり、当該内容についてここでは詳細に説明するということはしない。各出力補助共振器１０１４は、固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を生成する。中心周波数の物理的効果として、どのような所定の出力補助共振器１０１４においても、入力電極１０１６によって励起されるＳＡＷは、反射格子構造１０２１によって中心周波数で積極的に反射され、そして表面弾性定在波を、入力電極１０１６と出力電極１０１７との間に形成されるキャビティ内に形成する。
【００４５】
入力共振器１００２では、電気的且つ物理的に並列接続される複数の入力補助共振器１００３が動作して、入力及び出力電極１００４，１００５、及び第１反射格子電極１００９に対するバイアスに従って調整されるＣＯＭＢ周波数応答を生成する。同様にして、出力共振器１０１１では、電気的且つ物理的に並列接続される複数の出力補助共振器１０１４の各出力補助共振器が動作して、入力及び出力電極１０１６，１０１７、及び第２反射格子電極１０２０に対するバイアスに従って調整されるＣＯＭＢ周波数応答を生成する。各共振器１００２，１０１１の電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答は、複数の入力補助共振器１００３の各々によって生成される集合的な周波数応答、及び複数の出力補助共振器１０１４の各々によって生成される複数の周波数応答の各周波数応答からそれぞれ得られる応答である。
【００４６】
共振器１００２，１０１１は、接続線１０２２及び１０２３を介して電気的に直列接続される。一般的に、キャパシタ、インダクタ、及び／又は抵抗体から成るインピーダンス整合回路が、入力共振器１００２の入力及び出力電極１００６，１００７、及び出力共振器１１０１１の入力及び出力電極１０１６，１０１７の位置に設けられるが、これらの回路は、図を分かり易くするために示していない。共振器１００２，１０１１の電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、ＳＡＷ共振器１０００の電圧制御調整可能ＳＡＷ共振器応答を生成する。
【００４７】
図１０から分かるように、第１入力電極１００４、第１出力電極１００５、第２入力電極１０１２、及び第２出力電極１０１３は、入力共振器１００２及び出力共振器１０１１にテーパを付ける、すなわちマルチチャネル１０１５及び１０２４はＣＨ４からＣＨ１の方向に短くなるように構成される。これは、異なるチャネルの波長λに差があることに起因する。マルチチャネル１０１５を構成する入力共振器１００２の補助共振器１００３の個数、及びマルチチャネル１０２４を構成する出力共振器１０１１の出力補助共振器１０１４の個数は異ならせることができることにも留意されたい。
【００４８】
図１１Ａは、図１０のＳＡＷ共振器１０００とほぼ同じタイプの共振器である第１ＳＡＷ共振器１１００ａの平面図を示している。ＳＡＷ共振器１１００ａは、接続線１１０７ａ及び１１０８ａを介して電気的に直列接続され、かつ少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成される第１入力共振器１１０２ａ及び第１出力共振器１１１１ａを含む。入力共振器１１０２ａ及び出力共振器１１１１ａは別の構成として、個別基板の上に形成することができる。第１ＤＣ電圧源１１０３ａは、第１ＤＣバイアスを、入力電極１１０４ａ、出力電極１１０５ａ，及び第１入力共振器反射格子電極１１０６ａを含む第１入力共振器１１０２ａの構成要素に供給する。第２ＤＣ電圧源１１２３ａは、第２ＤＣバイアスを、入力電極１１１２ａ、出力電極１１１３ａ，及び第１出力共振器反射格子電極１１１６ａを含む第１出力共振器１１１１ａの構成要素に供給する。格子電極１１０６ａ，１１１６ａは共に、別の構成として、個別にバイアスして調整時の柔軟性を高めることができることに注目されたい。
【００４９】
第１入力共振器１１０２ａは、電気的且つ物理的に並列に接続される複数の入力補助共振器を含み、そして第１出力共振器１１１１ａは、電気的且つ物理的に並列に接続される複数の出力補助共振器を含む。例示的な第１ＳＡＷ共振器１１００ａでは、４つの補助共振器が第１入力共振器１１０２ａに設けられ、そして４つの補助共振器が第１出力共振器１１１１ａに設けられる。第１入力共振器１１０２ａの補助共振器の個数、及び第１出力共振器１１１１ａの補助共振器の個数は異ならせることができることに留意されたい。これらの個数は図１１Ａに示すように等しくする必要はない。第１入力共振器１１０２ａ及び第１出力共振器１１１１ａの両方の複数の補助共振器の特性は、図１０のＳＡＷ共振器１０００に関して上に説明した特性とほぼ一致し、ここでは再度説明することはしない。
【００５０】
図１１Ｂは、図１０のＳＡＷ共振器１０００に関して上に説明した共振器とほぼ同じタイプの共振器である第２ＳＡＷ共振器１１００ｂの平面図を示している。第２ＳＡＷ共振器１１００ｂは、接続線１１０７ｂ及び１１０８ｂを介して互いに電気的に直列接続され、かつ少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成される第２入力共振器１１０２ｂ及び第２出力共振器１１１１ｂを含む。入力共振器１１０２ｂ及び出力共振器１１１１ｂは別の構成として、個別基板の上に形成することができる。第３ＤＣ電圧源１１０３ｂは、第３ＤＣバイアスを、入力電極１１０４ｂ、出力電極１１０５ｂ，及び第２入力共振器反射格子電極１１０６ｂを含む第２入力共振器１１０２ｂの構成要素に供給する。第４ＤＣ電圧源１１２３ｂは、第４ＤＣバイアスを、入力電極１１１２ｂ、出力電極１１１３ｂ，及び第２出力共振器反射格子電極１１１６ｂを含む第２出力共振器１１１１ｂの構成要素に供給する。格子電極１１０６ｂ及び１１１６ｂは共に、個別にバイアスして調整時の柔軟性を高めることができることに注目されたい。
【００５１】
第２入力共振器１１０２ｂは、電気的且つ物理的に並列接続される複数の入力補助共振器を含み、そして第２出力共振器１１１１ｂは、電気的且つ物理的に並列接続される複数の出力補助共振器を含む。例示的な第２ＳＡＷ共振器１１００ｂでは、４つの補助共振器が第２入力共振器１１０２ｂに設けられ、そして４つの補助共振器が第２出力共振器１１１１ｂに設けられる。第２入力共振器１１０２ｂの補助共振器の個数、及び第２出力共振器１１１１ｂの補助共振器の個数は異ならせることができることに留意されたい。これらの個数は図１１Ｂに示すように等しくする必要はない。第２入力共振器１１０２ｂ及び第２出力共振器１１１１ｂの両方の複数の補助共振器の特性は、図１０のＳＡＷ共振器１０００に関して上に説明した特性とほぼ一致し、ここでは再度説明することはしない。
【００５２】
図１１Ｃは、接続線１１２５，１１２６を介して電気的に直列接続される第１及び第２ＳＡＷ共振器１１００ａ，１１００ｂを備える例示的なＳＡＷ共振器装置１１００ｃを示す回路図である。一般的に、キャパシタ、インダクタ、及び／又は抵抗体の組み合わせから成るインピーダンス整合回路が、ＳＡＷ共振器１１００ａ，１１００ｂの各々の入力電極及び出力電極の位置に必要となることに留意されたいが、これらの回路は、図を分かり易くするためにここでは示していない。第１ＤＣ電圧源１１０３ａは、第１入力共振器１１０２ａの構成要素をバイアスし、そして第２ＤＣ電圧源１１２３ａは、第１出力共振器１１１１ａの構成要素をバイアスする。第３ＤＣ電圧源１１０３ｂは、第２入力共振器１１０２ｂの構成要素をバイアスし、そして第４ＤＣ電圧源１１２３ｂは、第２出力共振器１１１１ｂの構成要素をバイアスする。上に説明した第１ＳＡＷ共振器１１００ａ及び第２ＳＡＷ共振器１１００ｂはそれぞれ、図１０の例示的なＳＡＷ共振器１０００に関連して上に説明した電圧制御調整可能周波数応答を生成する。しかしながら、ＳＡＷ共振器１１００ｃにおけるように電気的に直列接続される場合、第１及び第２ＳＡＷ共振器１１００ａ，１１００ｂのうちのいずれかのＳＡＷ共振器だけで個々に生成される場合よりも大きい減衰量のピーク周波数によって特徴付けられる全ＳＡＷ電圧制御調整可能周波数応答が生成される。更に、全ＳＡＷ電圧制御調整可能周波数応答のピーク周波数の位置は、第１〜第４電圧源１１０３ａ，１１０４ａ，１１０３ｂ，及び１１２３ｂの各電圧源からそれぞれ供給されるバイアスの絶対値によって変わる形で調整することができる。
【００５３】
図１２Ａは、図１０のＳＡＷ共振器１０００、及び／又は図１１Ａの第１ＳＡＷ共振器１１００ａと同様の第１ＳＡＷ共振器の入力共振器及び出力共振器に関してシミュレートされた周波数応答のグラフ表示である（周波数応答が、４個の補助共振器ではなく、１１個の補助共振器を表わしている点を除く）。図１２Ｂは、例示的なＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図１２Ａに示す周波数応答を生成する入力及び出力共振器を含むＳＡＷ共振器１０００及び／又はＳＡＷ共振器１１００ａと同様のＳＡＷ共振器によって生成される。
【００５４】
図１２Ｃは、図１０のＳＡＷ共振器１０００、及び／又は図１１ＢのＳＡＷ共振器１１００ｂと同様の第２ＳＡＷ共振器の入力共振器及び出力共振器に関してシミュレートされた周波数応答のグラフ表示である（周波数応答が、４個の補助共振器ではなく、１１個の補助共振器を表わしている点を除く）。図１２Ｄは、例示的なＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図１２Ｃに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含むＳＡＷ共振器１０００及び／又はＳＡＷ共振器１１００ｂと同様のＳＡＷ共振器によって生成される。
【００５５】
図１３は、図１２Ｂのグラフで表わされる第１ＳＡＷ共振器、及び図１２Ｄのグラフで表わされる第２ＳＡＷ共振器が図１１ＣのＳＡＷ共振器装置１１００ｃと同様に、電気的に直列接続された状態の第１ＳＡＷ共振器及び第２ＳＡＷ共振器の、ピーク周波数を含む合成フィルタ応答を示している。約１０００ＭＨｚのピーク周波数の減衰量はこの例では、直列に合成されない場合の図１２Ｂ，１２Ｄのフィルタ応答を生成する個々のＳＡＷ共振器の減衰量よりもずっと大きい。
【００５６】
図１４はアレイ１４００を示している。アレイ１４００は、２つのサブアレイ１４０１，１４０２を含む。サブアレイ１４０１，１４０２の各サブアレイは更に、複数のＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０をそれぞれ含む。ＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０は全体的に、図１のＳＡＷフィルタと同様のＳＡＷフィルタであるか、または図１０のＳＡＷ共振器と同様のＳＡＷ共振器である。サブアレイ１４０１では、これらのＳＡＷフィルタ素子１４１０が電気的且つ物理的に並列接続され、そしてサブアレイ１４０２では、これらのＳＡＷフィルタ素子１４２０が同様にして、電気的且つ物理的に並列接続される。サブアレイ１４０１，１４０２は更に、接続線１４０３，１４０４を介して電気的に直列接続される。一般的に、キャパシタ、インダクタ、及び／又は抵抗体から成るインピーダンス整合回路が、これらのＳＡＷフィルタ素子の各ＳＡＷフィルタ素子の入力電極及び出力電極の位置に必要となるが、これらの回路は、図を分かり易くするためにここでは示していない。
【００５７】
ＤＣバイアスは各サブアレイ１４０１，１４０２に、ＤＣバイアス線１４０５，１４０６をそれぞれ介して印加される。ＤＣバイアス線１４０５は実際には、Ｎが、対応するＳＡＷフィルタ素子の最大数を表わす場合に２Ｎ個のバイアス線から成るアレイである。ＤＣバイアス線１４０５のアレイを構成するこれらのバイアス線は、各ＳＡＷフィルタ素子１１，１２，．．．，１Ｎの入力電極電極及び出力電極電極をバイアスする。同様に、ＤＣバイアス線１４０６は、２Ｎ個のバイアス線から成るアレイであり、これらのバイアス線は、各ＳＡＷフィルタ素子２１，２２，．．．，２Ｎの入力電極電極及び出力電極電極をバイアスする。
【００５８】
サブアレイ１４０１の各ＳＡＷフィルタ素子１４１０は、サブアレイ１４０２のＳＡＷフィルタ素子１４２０に対応する。従って、図１４から分かるように、サブアレイ１４０１のＳＡＷフィルタ素子１１は、サブアレイ１４０２のＳＡＷフィルタ素子２１に対応する。サブアレイ１４０１のＳＡＷフィルタ素子１２は、サブアレイ１４０２のＳＡＷフィルタ素子２２に対応する。サブアレイ１４０１のＳＡＷフィルタ素子１３は、サブアレイ１４０２のＳＡＷフィルタ素子２３に対応する。この関係が引き続き適用されて、Ｎが、対応するＳＡＷフィルタ素子の最大数を表わす場合に、サブアレイ１４０１のＳＡＷフィルタ素子１Ｎは、サブアレイ１４０２のＳＡＷフィルタ素子２Ｎに対応するようになっている。
【００５９】
図１５は、図１４の対応する複数ペアのＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０の動作範囲、及び中心周波数またはピーク周波数を示し、これらのＳＡＷフィルタ素子は、特定のＤＣバイアスによりオン状態になる。図１４のペアのＳＡＷフィルタ素子１１及びＳＡＷフィルタ素子２１のカスケード接続応答は、図１５に示す動作範囲１５０１、及びピーク周波数１５０５によって表わされる。図１４のペアのＳＡＷフィルタ素子１２及びＳＡＷフィルタ素子２２のカスケード接続応答は、図１５に示す動作範囲１５０２、及びピーク周波数１５０６によって表わされる。図１４のペアのＳＡＷフィルタ素子１Ｎ及びＳＡＷフィルタ素子２Ｎのカスケード接続応答は、図１５に示す動作範囲１５０３、及びピーク周波数１５０７によって表わされる。
【００６０】
サブアレイ１４０１，１４０２のカスケード接続応答は、サブアレイにおける各ペアのＳＡＷフィルタ素子１４１０及び１４２０のカスケード接続応答の全動作範囲の合計である全動作範囲１５０４で表わされる。アレイ全体のピーク周波数１５０５，１５０６，．．．，１５０７の位置は、異なるバイアスを、図１４のＤＣバイアス線１４０５及び１４０６を介して印加することにより調整することができる。アレイの調整可能範囲は、単純に電気的に直列接続されるＳＡＷフィルタ素子のどの単一ペアよりもずっと広い。しかしながら、対応するＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０の一つのペアのみが、または複数ペアが所定の時点で動作することが可能である。
【００６１】
図１６は、図１５にグラフ表示される設計構造とは異なる設計構造を有するＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０を使用する場合の別のアレイ１４００の周波数応答を示している。対応ペアのＳＡＷフィルタ素子１４１０及び１４２０の応答の動作範囲が図１６に、動作範囲１６０１，１６０２，．．．，１６０３で表わされる。全動作範囲が範囲１６０４で表わされる。明らかなように、動作範囲１６０１，１６０２，．．．，１６０３は別の動作範囲にオーバーラップし、そしてピーク周波数１６０５，１６０６，．．．，１６０７も同様にオーバーラップする。図面の中で分かり易くするために、図１４は、ＳＡＷフィルタ素子１４１０の対応ペアが３つだけアレイ１４００に含まれていることを示すために提示されていることに留意されたい。しかしながら、オーバーラップする動作範囲及びピーク周波数の数を多くして、ずっと多くのペアのＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０を含むアレイに拡張することができる。
【００６２】
図１４のＤＣバイアス線１４０５及び１４０６を介して印加されるＤＣバイアスを使用して、更に広いピーク周波数範囲を、動作範囲及び対応するピーク周波数をオーバーラップさせることにより実現することができる。要約すると、更に別のアレイ１４００を、図１５及び１６に示す結果と同様の結果を実現することができる更に異なる設計構造を持つＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０を使用して形成することが可能である。
【００６３】
例示的な実施形態を本明細書において詳細に示し、そして説明してきたが、関連分野の当業者には、以下に示す次の請求項に規定される本発明の範囲に含まれると考えられる種々の変形、追加、置き換えなどを行なうことができることは明らかであろう。
【符号の説明】
【００６４】
１００：マルチチャネル表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ、
１０１：圧電制御により速度調整可能な圧電基板、
１０２：入力電極、
１０３：入力補助電極、
１０４：第１入力電極、
１０５：第１出力電極、
１０６：第２入力電極、
１０７：第２出力電極、
１０８：出力補助電極、
１１１：出力電極、
１１５：平行チャネル
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される例示的な実施形態は概して、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ素子に関し、特に電圧制御調整可能周波数応答を持つマルチチャネルＳＡＷフィルタ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＳＡＷフィルタは、圧電基板の表面に形成される単一入力櫛形電極及び単一出力櫛形電極を利用する。入力電極入力電極は、入力電気信号をＳＡＷに変換し、そしてＳＡＷは、基板の表面に沿って伝搬して出力電極に達する。次に、出力電極は、ＳＡＷを変換して出力電気信号に戻す。入力電極及び出力電極がこのようにして、入力電極から出力電極にＳＡＷが伝搬する単一チャネルによって特徴付けられるＳＡＷフィルタを構成する。しかしながら、このようなＳＡＷフィルタの周波数調整範囲は非常に狭く、かつ周波数応答波形は比較的固定されている。
【０００３】
従来のＳＡＷフィルタに対する一つの改良では、ＣＯＭＢ周波数応答を生成するＳＡＷフィルタを電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成する。ＳＡＷフィルタの入力及び出力電極のフィンガを周期的に引き出すことにより、ＣＯＭＢ周波数応答をそれぞれ生成する。各トランスデューサに印加される電界を変化させて、各トランスデューサにおけるＳＡＷ伝搬速度を変化させることにより、周波数ピークの相対シフトを各ＣＯＭＢ応答に生じさせる。入力及び出力電極の入力及び出力ＣＯＭＢ応答をカスケード接続することにより、オフセット周波数の入力及び出力ピークが相殺され、そして同じ周波数の入力及び出力ピークが強調される。単一周波数ピーク応答は、入力及び出力電極を選択的にバイアスすることにより動作周波数範囲に亘ってスキャンすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第４，２９８，８４９号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第４，７４６，８８２号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第４，７６４，７０１号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第４，９０８，５４２号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第５，７７０，９８５号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第５，８３１，４９２号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第６，０２３，１２２号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第６，０５７，７４４号明細書
【特許文献９】米国特許第６，５８６，２１４号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，８１６，０３６号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，９９２，５４７号明細書
【特許文献１２】米国特許第７，１９０，２４２号明細書
【特許文献１３】米国特許出願公開第２００３／０１１７０３９号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第２００３／０１６８９３２号明細書
【特許文献１５】米国特許出願公開第２００８／００４２５１７号明細書
【特許文献１６】特開昭５７−０６２６１５号公報
【特許文献１７】特開２００２−２９９９９７号公報
【特許文献１８】特開２００３−０６０４７６号公報
【特許文献１９】特開２００３−２４９８２４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｔ．Ｋｏｄａｍａ，ｅｔ ａｌ．，“Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｌｏｗ−Ｌｏｓｓ ＳＡＷＦｉｌｔｅｒｓ Ｅｍｐｌｙｉｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ，” １９８６ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ， ｐｐ５９−６４．
【非特許文献２】Ｐ．Ｓ．Ｃｒｏｓｓ ａｎｄ Ｒ．Ｖ．Ｓｃｈｍｉｄｔ，“Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ−Ａｃｏｕｓｔｉｃ−Ｗａｖｅ Ｒｅｓｏｎａｎａｔｏｒｓ，” Ｔｈｅ Ｂｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＴＥｃｈｎｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ， Ｖｏｌ．５６， Ｎｏ．８， Ｏｃｔｏｂｅｒ １９９７， ｐｐ．１４４７−１４８２．
【非特許文献３】Ｃ．Ｋ．Ｃａｍｐｂｅｌｌ ｅｔ ａｌ．，“Ｗｉｄｅ−Ｂａｎｄ Ｌｉｎｅａｒ Ｐｈａｓｅ ＳＡＷ Ｆｉｌｔｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ Ｕｓｉｎｇ ｓｌａｎｔｅｄ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｆｉｎｇｅｒｓ，”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ Ｏｎ Ｓｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ， Ｖｏｌ．ＳＵ−２９，Ｎｏ．６，Ｊｕｌｙ １０９２，ｐｐ２２４−２２８．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＣＯＭＢ周波数応答を生成し、かつ電圧制御速度調整可能基板の上に形成されるＳＡＷフィルタは、調整範囲を広げることができる。しかしながら、このアプローチによって、フィルタ特性が、フィルタ・リジェクション、挿入損失、及び固定された帯域通過波形の点で低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従来の、そしてごく最近のフィルタ構造に関して上に説明した制限に鑑みて、ずっと広い周波数範囲を、新規のＳＡＷフィルタ素子を使用してカバーする例示的なマルチチャネル調整可能フィルタについて本明細書において説明する。平坦な通過帯域特性、急峻なリジェクション・スカート、及び良好な側帯波抑圧を含む調整可能なフィルタ波形が更に得られる。
【０００８】
ここに説明する第１の例示的な実施形態は、マルチチャネル表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタであり、当該ＳＡＷフィルタは、電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて入力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の入力補助電極含む入力電極であって、各入力補助電極が固有電圧制御調整可能中心周波数を有する、前記入力電極と；基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて出力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の出力補助電極を含む出力電極であって、各出力補助電極が固有電圧制御調整可能中心周波数を有する、前記出力電極と、複数の入力補助電極及び複数の出力補助電極から成る対応する複数ペアにより形成される複数の平行チャネルと、を備え、入力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答及び出力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して関連するＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成する。
【０００９】
ここに説明する第２の例示的な実施形態は、マルチチャネル表面弾性波（ＳＡＷ）共振器であって、当該ＳＡＷ共振器は：少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて入力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の入力補助共振器を含む入力共振器であって、これらの入力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、そして反射格子構造と、を含み、かつ固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を有する、前記入力共振器と、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて出力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の出力補助共振器を含む出力共振器であって、これらの出力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、そして反射格子構造と、を含み、かつ固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を有する、前記出力共振器と、を備え、入力共振器及び出力共振器は電気的に直列接続され、そして入力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答及び出力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、関連するＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を生成する。
【００１０】
ここに説明する第３の例示的な実施形態は、マルチチャネル表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ素子であり、当該ＳＡＷフィルタ素子は、電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、第１ＳＡＷフィルタと、を備え、第１ＳＡＷフィルタは：基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第１入力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１入力補助電極を含む第１入力電極であって、各第１入力補助電極が固有電圧制御調整可能中心周波数を有する、前記第１入力電極と；基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第１出力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１出力補助電極を含む第１出力電極であって、各第１出力補助電極が固有電圧制御調整可能中心周波数を有する、前記第１出力電極と、複数の第１入力補助電極及び複数の第１出力補助電極から成る対応する複数ペアにより形成される複数の第１平行チャネルと、を含み、第１入力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答及び第１出力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、関連する第１ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成し、さらに、第１ＳＡＷフィルタに電気的に直列接続される第２ＳＡＷフィルタを備え、第２ＳＡＷフィルタは、基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第２入力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２入力補助電極を含む第２入力電極であって、各第２入力補助電極が固有電圧制御調整可能中心周波数を有する、前記第２入力電極と、基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第２出力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２出力補助電極を含む第２出力電極であって、各第２出力補助電極が固有電圧制御調整可能中心周波数を有する、前記第２出力電極と、複数の第２入力補助電極及び複数の第２出力補助電極から成る対応する複数ペアにより形成される複数の第２平行チャネルと、を含み、第２入力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答及び第２出力電極電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、関連する第２ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成し、そして第１ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答及び第２ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答をカスケード接続して、全ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成する。
【００１１】
ここに説明する第４の例示的な実施形態は、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ素子であり、当該ＳＡＷフィルタ素子は、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、第１ＳＡＷ共振器とを備え、第１ＳＡＷ共振器は、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第１入力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１入力補助共振器を含む第１入力共振器であって、これらの第１入力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を有する、前記第１入力共振器と、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第１出力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１出力補助共振器を含む第１出力共振器であって、これらの第１出力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、そして反射格子構造と、を含み、かつ固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を有する、前記第１出力共振器と、を含み、第１入力共振器及び第１出力共振器は電気的に直列接続され、第１入力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答及び第１出力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、第１ＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を生成し、さらに、第１ＳＡＷ共振器に電気的に直列接続される第２ＳＡＷ共振器を備え、第２ＳＡＷ共振器は、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第２入力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２入力補助共振器を含む第２入力共振器であって、これらの第２入力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、そして反射格子構造と、を含み、かつ固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を有する、前記第２入力共振器と少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第２出力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２出力補助共振器を含む第２出力共振器であって、これらの第２出力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、そして反射格子構造と、を含み、かつ固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を有する、前記第２出力共振器と、を含み、第２入力共振器及び第２出力共振器は電気的に直列接続され、第２入力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答及び第２出力共振器電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、第２ＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を生成し、そして第１ＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答及び第２ＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答をカスケード接続して、全ＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を生成する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】例示的な実施形態によるマルチチャネルＳＡＷフィルタの平面図である。
【図２】図１に示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのようなマルチチャネルＳＡＷフィルタであって、マルチチャネルＳＡＷフィルタをバイアスする電圧源を含むマルチチャネルＳＡＷフィルタの正面図である。
【図３Ａ】図１に示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第１マルチチャネルＳＡＷフィルタの平面図である。
【図３Ｂ】図１に示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第２マルチチャネルＳＡＷフィルタの平面図である。
【図３Ｃ】電気的に直列接続される図３Ａの第１マルチチャネルＳＡＷフィルタ及び図３Ｂの第２マルチチャネルＳＡＷフィルタを備えるＳＡＷフィルタ素子を示す図である。
【図４Ａ】図３Ａに示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第１マルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図４Ｃ】図３Ｂに示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第２マルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図４Ｄ】図４Ｃに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図５】図４Ｂ及び４Ｄに示す周波数応答の合成周波数応答のグラフ表示であり、そして電圧バイアスが印加されていない場合の図３Ｃに示すＳＡＷフィルタ素子のようなＳＡＷフィルタ素子の周波数応答の例である。
【図６Ａ】図３Ａに示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第１マルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図６Ｃ】図３Ｂに示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第２マルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図６Ｄ】図６Ｃに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図７】図６Ｂ及び６Ｄに示す周波数応答の合成周波数応答のグラフ表示であり、そして電圧バイアスが、両方のマルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に印加されている場合の図３Ｃに示すＳＡＷフィルタ素子のようなＳＡＷフィルタ素子の周波数応答の例である。
【図８Ａ】図３Ａに示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第１マルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図８Ｃ】図３Ｂに示すマルチチャネルＳＡＷフィルタのような第２マルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図８Ｄ】図８Ｃに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図９】図８Ｂ及び８Ｄに示す周波数応答の合成周波数応答のグラフ表示であり、そして両方のマルチチャネルＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に対する電圧バイアスが「オフ」状態に設定されている場合の図３Ｃに示すＳＡＷフィルタ素子のようなＳＡＷフィルタ素子の周波数応答の例である。
【図１０】別の例示的な実施形態によるマルチチャネルＳＡＷ共振器の平面図である。
【図１１Ａ】図１０に示すマルチチャネルＳＡＷ共振器のような第１マルチチャネルＳＡＷ共振器の平面図である。
【図１１Ｂ】図１０に示すマルチチャネルＳＡＷ共振器のような第２マルチチャネルＳＡＷ共振器の平面図である。
【図１１Ｃ】電気的に直列接続される図１１Ａの第１マルチチャネルＳＡＷ共振器及び図１１Ｂの第２マルチチャネルＳＡＷ共振器を備えるＳＡＷフィルタ素子を示す図である。
【図１２Ａ】図１１Ａに示すマルチチャネルＳＡＷ共振器のような第１マルチチャネルＳＡＷ共振器の入力共振器及び出力共振器の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図１２Ｂ】図１２Ａに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図１２Ｃ】図１１Ｂに示すマルチチャネルＳＡＷ共振器のような第２マルチチャネルＳＡＷ共振器の入力共振器及び出力共振器の両方の個々の周波数応答のグラフ表示である。
【図１２Ｄ】図１２Ｃに示す入力電極及び出力電極の合成周波数応答のグラフ表示である。
【図１３】図１２Ｂ及び１２Ｄに示す周波数応答の合成周波数応答のグラフ表示であり、そして電圧バイアスが、両方のマルチチャネルＳＡＷ共振器の入力共振器及び出力共振器に印加されている場合の図１１Ｃに示すＳＡＷフィルタ素子のようなＳＡＷフィルタ素子の周波数応答の例である。
【図１４】電気的に直列接続されてＳＡＷフィルタ素子から成るアレイを形成する、ＳＡＷフィルタ素子（ＳＡＷフィルタまたはＳＡＷ共振器）から成る２つのサブアレイを示し、各サブアレイは、電気的且つ物理的に並列接続される複数のマルチチャネルＳＡＷフィルタ素子を含む。
【図１５】マルチチャネルＳＡＷフィルタ素子から成る２つのサブアレイから生成されるマルチチャネルＳＡＷフィルタ素子から成る対応する複数ペアの動作範囲及びピーク周波数応答のグラフ表示であり、２つのサブアレイは電気的に直列接続されてアレイを形成する。
【図１６】図１５における設計構造とは別の設計構造のマルチチャネルＳＡＷフィルタ素子から成る２つのサブアレイから生成されるマルチチャネルＳＡＷフィルタ素子から成る対応する複数ペアの動作範囲及びピーク周波数応答のグラフ表示であり、２つのサブアレイは電気的に直列接続されてアレイを形成する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
例示的な実施形態の更に別の目的及び利点は、本発明の好適な実施形態についての以下の詳細な記述を添付の図面と一緒に参照することにより、一層明らかになる。
次に、新規のＳＡＷフィルタ、ＳＡＷ共振器、及びＳＡＷフィルタ素子の例示的な実施形態について詳細に記載する。説明を分かり易くするために、複数の図に示される同様の構成要素に付される参照番号は、必ずしも表示される、または説明されるという訳ではない。また、「第１」及び「第２」、「入力」及び「出力」などのような関係用語は、一つのエンティティ、アイテム、またはアクションを別のエンティティ、アイテム、またはアクションから区別するためにのみ使用され、必ずしもこのようなエンティティ、アイテム、またはアクションの間のどのような実際の関係も、または順番も必要としているか、または意味している訳ではないことを理解されたい。また、実施形態が仮に、複数のプロセスまたはステップを含むとした場合に、このようなプロセスまたはステップは、特定の順番に明示的に、かつ必然的に制限されることがない限り、どのような順番でも行なうことができることに留意されたい。
【００１４】
図１は、例示的なマルチチャネルＳＡＷフィルタ１００の平面図を示している。フィルタ１００は、電圧制御により速度調整可能な圧電基板１０１の上に形成され、電圧制御により速度調整可能な圧電基板１０１は通常、被支持基板の上の電気絶縁性ニオブ酸リチウムまたはＧａＮにより形成され、被支持基板は通常、シリコンまたは炭化シリコンにより作製される。フィルタ１００は、入力電極１０２及び出力電極１１１により構成され、これらの電極は互いから基板１０１の表面の上で離間している。
【００１５】
入力電極１０２は、第１入力電極１０４及び第１出力電極１０５を含み、これらの電極は一括して入力電極１０２の側部素子として形成される。複数の入力補助電極１０３はそれぞれ、上側からは、第１入力電極１０４の一部分、または第１出力電極１０５の一部分から、そして下側からは、対応する対向電極の一部分から延びる。これらの入力補助電極１０３は、この技術分野では公知のように、種々の方法で作製され、例えば分散型弾性反射電極（ＤＡＲＴｓ）または簡易なテーパ付き櫛形電極（ＴＩＤＴｓ）として作製される。各入力補助電極１０３は、第１入力電極１０４及び第１出力電極１０５に対するバイアスに従って調整される固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を生成する。
【００１６】
出力電極１１１は、入力電極１０２と同様に構成され、そして第２入力電極１０６及び第２出力電極１０７を含み、これらの電極は一括して出力電極１１１の側部素子として形成される。複数の出力補助電極１０８はそれぞれ、上側からは、第２入力電極１０６の一部分、または第２出力電極１０７の一部分から、そして下側からは、対応する対向電極の一部分から延出する。これらの出力補助電極１０８は、この技術分野では公知のように、種々の方法で作製され、例えばＤＡＲＴｓ（分散型弾性反射電極）またはＴＩＤＴｓ（テーパ付き櫛形電極）として作製される。各出力補助電極１０８は、第２入力電極１０６及び第２出力電極１０７に対するバイアスに従って調整される固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を生成する。
【００１７】
電極１０２，１１１のそれぞれにおける各セットの入力及び出力電極１０４，１０５，及び１０６，１０７を上記のように配置することにより、複数の入力補助電極１０３が電気的且つ物理的に並列に接続され、複数の出力補助電極１０８が電気的且つ物理的に並列に接続される。しかしながら、傾斜電極１０４，１０５，１０６，１０７（及び、図１０に示すＳＡＷ共振器の電極１００４，１００５，１０１２，及び１０１３）を使用する手法が、全ての平行チャネル１１５を電気的に接続する唯一の方法であることに注目されたい。エアブリッジアプローチまたはワイヤボンディングアプローチは、傾斜電極によるＳＡＷ反射が大き過ぎて、トランスデューサ設計が不可能である場合に使用される。
【００１８】
入力電極１０２では、電気的且つ物理的に並列に接続される複数の入力補助電極１０３が動作して、入力電極１０４及び出力電極１０５に対するバイアスに従って調整される電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する。同様にして、出力電極１１１では、電気的且つ物理的に並列接続される複数の出力補助電極１０８が動作して、入力電極１０６及び出力電極１０７に対するバイアスに従って調整される電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する。各電極１０２，１１１の電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答は、複数の入力補助電極１０３の各々によって生成される集合的な周波数応答、及び複数の出力補助電極１０８の各々によって生成される集合的な周波数応答からそれぞれ得られる応答である。電極１０２，１１１の電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、ＳＡＷフィルタ１００の電圧制御調整可能ＳＡＷフィルタ応答を生成する。
【００１９】
図１に示すように、λ１〜λ９は、式（λ＝Ｖ／ｆｉ）で表わされる複数の補助電極１０３の各補助電極の波長であり、Ｖは、ゼロバイアス電圧の入力補助電極１０３を通過するときのＳＡＷ速度であり、そしてｆｉ（ｉ＝１，２，３，．．．，９）は各入力補助電極１０３の中心周波数である。同様に、λ１’〜λ９’は、式（λ’＝Ｖ’／ｆｉ’）で表わされる複数の出力補助電極１０８の各出力補助電極の波長であり、Ｖ’は、ゼロバイアス電圧の出力補助電極１０８を通過するときのＳＡＷ速度であり、そしてｆｉ’（ｉ＝１，２，３，．．．，９）は各出力補助電極１０８の中心周波数である。
【００２０】
波長λｉ（ｉ＝１，２，３，．．．，９）の各入力補助電極１０３は、波長λｉ’（ｉ＝１，２，３，．．．，９）の各出力補助電極１０８に接続されるチャネルを形成する。複数のチャネルが、入力補助電極１０３及び出力補助電極１０８から成る対応する複数ペアの間に形成される。入力電極１０２及び出力電極１１１の両方における補助電極の数は等しいが、この数は変えることができる。各入力補助電極１０３の中心周波数ｆｉ（ｉ＝１，２，３，．．．，９）、及び各出力補助電極１０８の中心周波数ｆｉ’（ｉ＝１，２，３，．．．，９）は、図１に示すように、降順に並べることができるが、これらの中心周波数は、昇順、または昇順及び降順の組み合わせを含むいずれの順番でも並べることができる。図１では、λ１＜λ２＜λ３．．．＜λ９及びλ１’＜λ２’＜λ３’．．．＜λ９’である。
【００２１】
本明細書に記載されるようなマルチチャネルトランスデューサには多くの有利な特徴がある。各チャネル１１５の開口は、各補助電極周波数ピークの相対挿入損失を制御するように正しく設計される。更に、各入力補助電極１０３及び各出力補助電極１０８は、当該補助電極自体のトランスデューサフィンガパターンを有するように設計され、当該フィンガパターンによって、当該パターン自体の固有周波数応答波形が得られる。
【００２２】
図１から分かるように、ＳＡＷフィルタ１００にテーパを付ける。すなわち、基板を横切って第１出力電極１０５と第２入力電極１０６との間に形成されるチャネル１１５は、ＣＨ１からＣＨ９の方向に短くなる。フィルタ１００にテーパを付ける理由は、チャネルの種々の波長を、波長の短い順に並べているからである。
【００２３】
各チャネル１１５は、中心周波数ｆｉにおける各入力補助電極１０３の周波数応答、及び中心周波数ｆｉ’における対応する出力補助電極１０８の周波数応答をカスケード接続することにより生成されるカスケード接続周波数応答に関連付けられる。一般的に、一つのチャネルを除き、λｉ≠ λｉ’及びｆｉ ≠ｆｉ’が成り立つ。中心周波数ｆｉ 及びｆｉ’を意図的にずらして、以下に説明するように、異なるＤＣ電圧でバイアスされるときに、複数のピーク周波数を持つ入力電極１０２及び出力電極１１１によって形成されるカスケード接続周波数応答を異なる所定の挿入損失レベルで生成する。
【００２４】
図２は、図１に示すＳＡＷフィルタ１００の構造にほぼ対応する構造を有する例示的なマルチチャネルＳＡＷフィルタ２００の正面図である。入力電極２１０及び出力電極２１１は電圧制御速度調整可能圧電層２０１の上に形成され、圧電層２０１は通常、シリコンまたは炭化シリコンの半導体層２０２の上に形成される。第１電圧源Ｖ１は、直流（ＤＣ）バイアスを入力電極２０２の第１入力電極及び第１出力電極に供給するのに対し、第２電圧源Ｖ２は、第２ＤＣバイアスを出力電極２１１の第２入力電極及び第２出力電極に供給する。金属処理が施された裏面２０３は、電圧源のグランド電位を半導体層２０２を介して供給するので、電界が入力電極２１０及び出力電極２１１の両方の圧電層２０１に形成される。上記のバイアスが印加される結果、圧電層２０１の機械特性、圧電特性、及び誘電体特性が変化して、入力電極２１０及び出力電極２１１の両方におけるＳＡＷの速度が影響を受けるので、入力電極２１０及び出力電極２１１の各々の周波数応答、及び複数の入力補助電極及び複数の出力補助電極の各々の中心周波数が変化する。
【００２５】
図３Ａは、図１に示す上述のＳＡＷフィルタ１００とほぼ同じタイプのフィルタである第１ＳＡＷフィルタ３００ａの平面図を示している。第１ＳＡＷフィルタ３００ａは、電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成される第１入力電極３０２ａ及び第１出力電極３１１ａを含む。第１ＤＣ電圧源３０３ａは、第１ＤＣバイアスを第１入力電極３０２ａの入力電極３０５ａ及び出力電極３０６ａに供給する。第２ＤＣ電圧源３０４ａは、第２ＤＣバイアスを第１出力電極３１１ａの入力電極３０７ａ及び出力電極３０８ａに供給する。第１入力電極３０２ａは、電気的且つ物理的に並列接続される複数の補助電極を含み、そして第１出力電極３１１ａは、電気的且つ物理的に並列接続される複数の補助電極を含む。複数の平行チャネルが、第１入力電極３０２ａと第１出力電極３１１ａとの間に形成される。
【００２６】
例示的なマルチチャネルＳＡＷフィルタ３００ａでは、９個の補助電極が、第１入力電極３０２ａ及び第１出力電極３１１ａの両方に設けられ、そして９個の平行チャネルが、第１入力電極３０２ａと第１出力電極３１１ａとの間に形成される。第１入力電極３０２ａ及び第１出力電極３１１ａの両方の複数の補助電極の特性だけでなく、第１入力電極３０２ａと第１出力電極３１１ａとの間に形成される平行チャネルの特性は、図１に示すＳＡＷフィルタ１００に関連して上に説明した特性とほぼ一致するので、これらの特性をここで再度説明することはしない。
【００２７】
図３Ｂは、図１に示すＳＡＷフィルタ１００に関連して上に説明したものとほぼ同じタイプのフィルタである第２ＳＡＷフィルタ３００ｂの平面図を示している。第２ＳＡＷフィルタ３００ｂは、電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成される第２入力電極３０２ｂ及び第２出力電極３１１ｂを含む。第３ＤＣ電圧源３０３ｂは、第３ＤＣバイアスを第２入力電極３０２ｂの入力電極３０５ｂ及び出力電極３０６ｂに供給する。第４ＤＣ電圧源３０４ｂは、第４ＤＣバイアスを第２出力電極３１１ｂの入力電極３０７ｂ及び出力電極３０８ｂに供給する。第２入力電極３０２ｂは、電気的且つ物理的に並列接続される複数の補助電極を含み、そして第２出力電極３１１ｂは、電気的且つ物理的に並列接続される複数の補助電極を含む。
【００２８】
複数の平行チャネルが、第２入力電極３０２ｂと第２出力電極３１１ｂとの間に形成される。例示的なマルチチャネルＳＡＷフィルタ３００ｂでは、７個の補助電極が、第２入力電極３０２ｂ及び第２出力電極３１１ｂの両方に設けられ、そして７個の平行チャネルが、第２入力電極３０２ｂと第２出力電極３１１ｂとの間に形成される。第２入力電極３０２ｂ及び第２出力電極３１１ｂの両方の複数の補助電極の特性だけでなく、第１入力電極３０２ｂと第１出力電極３１１ｂとの間に形成される平行チャネルの特性は、図１に示すＳＡＷフィルタ１００に関連して上に説明した特性とほぼ一致するので、これらの特性をここで再度説明することはしない。
【００２９】
上の説明は次の点を間接的に示唆するが、マルチチャネルＳＡＷフィルタ３００ａ，３００ｂの各々において並列接続されるチャネルの個数は異ならせることができることに明確に留意されたい。しかしながら、マルチチャネルＳＡＷフィルタ３００ａ，３００ｂの各々において並列接続されるチャネルの個数は同じとすることもできる。
【００３０】
図３Ｃは、接続線３１２及び３１３を介して電気的に直列接続されるＳＡＷフィルタ３００ａ及び３００ｂを備える例示的なＳＡＷフィルタ素子３００ｃを示す回路図である。ＳＡＷフィルタ３００ａ，３００ｂは、単一基板の上に形成されるものとして示されるが、ＳＡＷフィルタ３００ａ，３００ｂの各々を同じタイプの個別基板の上に形成することができる、ということも可能である。一般的に、キャパシタ、インダクタ、及び／又は抵抗体から成るインピーダンス整合回路が、ＳＡＷフィルタ３００ａ，３００ｂの各々の入力及び出力電極の位置に必要となることにも留意されたいが、これらの回路は、図を分かり易くするためにここでは示していない。第１ＤＣ電圧源３０３ａは、第１入力電極３０２ａをバイアスし、そして第２ＤＣ電圧源３０４ａは、第１出力電極３１１ａをバイアスする。第３ＤＣ電圧源３０３ｂは、第２入力電極３０２ｂをバイアスし、そして第４ＤＣ電圧源３０４ｂは、第２出力電極３１１ｂをバイアスする。上に説明したＳＡＷフィルタ３００ａ及び３００ｂはそれぞれ、例示的なＳＡＷフィルタ１００に関連して上に説明した電圧制御調整可能周波数応答を生成する。しかし、ＳＡＷフィルタ素子３００ｃにおけるように電気的に直列接続される場合、ＳＡＷフィルタ群のうちのいずれかのＳＡＷフィルタだけで個々に生成される場合よりも大きい減衰量のピーク周波数によって特徴付けられる全ＳＡＷが生成される。更に、全ＳＡＷ電圧制御調整可能周波数応答のピーク周波数の位置は、第１〜第４電圧源３０３ａ，３０４ａ，３０３ｂ，及び３０４ｂの各電圧源からそれぞれ供給されるバイアスの絶対値によって変わる形で調整することができる。
【００３１】
図４Ａは、図１のＳＡＷフィルタ１００、及び／又は図３Ａの第１ＳＡＷフィルタ３００ａのような第１ＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に関してシミュレートされたＣＯＭＢ周波数応答のグラフ表示である。図４Ｂは、例示的なＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図４Ａに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含む場合のＳＡＷフィルタ１００及び／又は第１ＳＡＷフィルタ３００ａと同様のＳＡＷフィルタによって生成される。
【００３２】
図４Ｃは、図１のＳＡＷフィルタ１００、及び／又は図３Ｂの第２ＳＡＷフィルタ３００ｂと同様の第２ＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に関してシミュレートされたＣＯＭＢ周波数応答のグラフ表示である。図４Ｄは、例示的なＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図４Ｃに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含むＳＡＷフィルタ１００、及び／又は第２ＳＡＷフィルタ３００ｂによって生成される。
【００３３】
図５は、第１及び第２ＳＡＷフィルタが、図３ＣのＳＡＷフィルタ素子３００ｃと同様に、電気的に直列接続される場合の、図４Ｂのフィルタ応答を生成する第１ＳＡＷフィルタ、及び図４Ｄのフィルタ応答を生成する第２ＳＡＷフィルタの、ピーク周波数を含む合成フィルタ応答を示している。不所望の周波数ピークの減衰量はこの例では、直列に合成されない場合の図４Ｂ，４Ｄのフィルタ応答を生成する個々のＳＡＷフィルタの減衰量よりもずっと大きい。周波数帯域の約１１００〜１１２０ＭＨｚのピーク周波数位置は、第１〜第４ＤＣ電圧源の各電圧源によるバイアスがほぼ等しくなっている結果である。その結果、バイアスが全く印加されていないような状態になる。
【００３４】
図６Ａは、図１のＳＡＷフィルタ１００、及び／又は図３Ａの第１ＳＡＷフィルタ３００ａと同様の第１ＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に関してシミュレートされたＣＯＭＢ周波数応答のグラフ表示である。図６Ｂは、例示的なＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図６Ａに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含むＳＡＷフィルタ１００、及び／又は第１ＳＡＷフィルタ３００ａと同様のＳＡＷフィルタによって生成される。
【００３５】
図６Ｃは、図１のＳＡＷフィルタ１００、及び／又は図３Ｂの第２ＳＡＷフィルタ３００ｂと同様の第２ＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に関してシミュレートされたＣＯＭＢ周波数応答のグラフ表示である。図６Ｄは、例示的なＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図６Ｃに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含むＳＡＷフィルタ１００、及び／又は第２ＳＡＷフィルタ３００ｂと同様のＳＡＷフィルタによって生成される。
【００３６】
図７は、図３ＣのＳＡＷフィルタ素子３００ｃと同様に、電気的に直列接続される場合の、図６Ｂのフィルタ応答を生成する第１ＳＡＷフィルタ、及び図６Ｄのフィルタ応答を生成する第２ＳＡＷフィルタの、ピーク周波数を含む合成フィルタ応答を示している。約１００５〜１０１５ＭＨｚのピーク周波数の減衰量はこの例では、直列に合成されない場合の図６Ｂ，６Ｄのフィルタ応答を生成する個々のＳＡＷフィルタの減衰量よりもずっと大きい。ピーク周波数が周波数帯域の約１００５〜１０１５ＭＨｚに位置するのは、バイアスが４つの異なる電圧の第１〜第４ＤＣ電圧源から供給される結果である。
【００３７】
図８Ａは、図１のＳＡＷフィルタ１００、及び／又は図３Ａの第１ＳＡＷフィルタ３００ａと同様の第１ＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に関してシミュレートされたＣＯＭＢ周波数応答のグラフ表示である。図８Ｂは、例示的なＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図８Ａに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含むＳＡＷフィルタ１００、及び／又は第１ＳＡＷフィルタ３００ａと同様のＳＡＷフィルタによって生成される。
【００３８】
図８Ｃは、図１のＳＡＷフィルタ１００、及び／又は図３Ｂの第２ＳＡＷフィルタ３００ｂと同様の第２ＳＡＷフィルタの入力電極及び出力電極に関してシミュレートされたＣＯＭＢ周波数応答のグラフ表示である。図８Ｄは、例示的なＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図８Ｃに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含むＳＡＷフィルタ１００、及び／又は第２ＳＡＷフィルタ３００ｂと同様のＳＡＷフィルタによって生成される。
【００３９】
図９は、図３ＣのＳＡＷフィルタ素子３００ｃと同様に、電気的に直列接続される場合の、図８Ｂのフィルタ応答を生成する第１ＳＡＷフィルタ、及び図８Ｄのフィルタ応答を生成する第２ＳＡＷフィルタの合成フィルタ応答を示している。図９では、大きい減衰量を示すピーク周波数を確認することができない。これは、第１〜第４電圧源が「オフ」状態に設定される結果である。この構成は、以下に説明するように、アレイ状に配置されるフィルタに特に有用であり、この場合、所定のフィルタペアがオフになっているとともに、単一ペアまたは複数ペアのいずれかがオンになっている。
【００４０】
図４Ａ〜４Ｄ及び５、図６Ａ〜６Ｄ及び７の応答だけでなく、図８Ａ〜８Ｄ及び９の応答が、図３Ｃの同じＳＡＷフィルタ素子３００ｃによって生成されることに注目されたい。すなわち、図５，７，及び９は、ＳＡＷフィルタ素子３００ｃの第１ＳＡＷフィルタ（例えば、第１ＳＡＷフィルタ３００ａ）及び第２ＳＡＷフィルタ（例えば、第２ＳＡＷフィルタ３００ｂ）のバイアス電圧を変更することにより、カスケード接続応答のピーク周波数が、周波数窓の一端から他端に移動することができることを示している。
【００４１】
図１０は、例示的なマルチチャネルＳＡＷ共振器１０００の平面図を示している。マルチチャネルＳＡＷ共振器１０００は、少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成され、この基板は通常、被支持基板の上の電気絶縁性ニオブ酸リチウムまたはＧａＮにより形成され、被支持基板は通常、シリコンまたは炭化シリコンにより作製される。共振器１０００は、互いに対して接続線１０２２及び１０２３を介して電気的に直列接続される入力共振器１００２及び出力共振器１０１１を含む。入力共振器１００２及び出力共振器１０１１は、単一の電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成することができる、または別の構成として、同じタイプの個別基板の上に形成することができる。入力共振器１００２は更に、入力共振器１００２の側部素子として形成される第１入力電極１００４及び第１出力電極１００５と、そして第１格子電極１００９と、を含む。複数の入力補助共振器１００３の各入力補助共振器を形成して、第１入力電極１００４に接続される入力電極１００６と、第１出力電極１００５に接続される出力電極１００７と、そして第１格子電極１００９に接続される反射格子構造１００８と、を設ける。
【００４２】
複数の入力補助共振器１００３がこのようにして、電気的且つ物理的に並列接続されて、複数のチャネル１０１５を形成する。これらのチャネル１０１５を第１入力電極１００４の左側に表示して、図が分かり易くなるようにしていることに留意されたい。複数の入力補助共振器１００３の各入力補助共振器に形成されるチャネル１０１５は実際には、各入力電極１００６から各出力電極１００７に、かつ反射格子構造１００８を横切って延びる。入力共振器１００２の複数のチャネル１０１５の波長の関係の内容は、上に説明したマルチチャネルＳＡＷフィルタ１００の内容と同様であり、当該内容についてここでは詳細に説明するということはしない。各入力補助共振器１００３は、固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を生成する。中心周波数の物理的効果として、どのような所定の入力補助共振器１００３においても、入力電極１００６によって励起されるＳＡＷは、反射格子構造１００８によって中心周波数で積極的に反射され、そして表面弾性定在波を、入力電極１００６と出力電極１００７との間に形成されるキャビティ内に形成する。
【００４３】
出力共振器１０１１は、入力共振器１００２と同様に構成され、そして出力共振器１０１１の側部素子として形成される第２入力電極１０１２及び第２出力電極１０１３と、そして第２格子電極１０２０と、を含む。複数の出力補助共振器１０１４の各出力補助共振器を形成して、第２入力電極１０１２に接続される入力電極１０１６と、第２出力電極１０１３に接続される出力電極１０１７と、そして第２格子電極１０２０に接続される反射格子構造１０２１と、を設ける。
【００４４】
複数の出力補助共振器１０１４は従って、電気的且つ物理的に並列に接続されて、複数のチャネル１０２４を形成する。これらのチャネル１０２４を第２出力電極１０１３の右側に表示して、図が分かり易くなるようにしていることに留意されたい。複数の出力補助共振器１０１４の各出力補助共振器に形成されるチャネル１０２４は実際には、各入力電極１０１６から各出力電極１０１７に、かつ反射格子構造１０２１を横切って延びる。出力共振器１０１１の複数のチャネル１０２４の波長の関係の内容は、上に説明したマルチチャネルＳＡＷフィルタ１００の内容と同様であり、当該内容についてここでは詳細に説明するということはしない。各出力補助共振器１０１４は、固有電圧制御調整可能中心周波数の周波数応答を生成する。中心周波数の物理的効果として、どのような所定の出力補助共振器１０１４においても、入力電極１０１６によって励起されるＳＡＷは、反射格子構造１０２１によって中心周波数で積極的に反射され、そして表面弾性定在波を、入力電極１０１６と出力電極１０１７との間に形成されるキャビティ内に形成する。
【００４５】
入力共振器１００２では、電気的且つ物理的に並列接続される複数の入力補助共振器１００３が動作して、入力及び出力電極１００４，１００５、及び第１反射格子電極１００９に対するバイアスに従って調整されるＣＯＭＢ周波数応答を生成する。同様にして、出力共振器１０１１では、電気的且つ物理的に並列接続される複数の出力補助共振器１０１４の各出力補助共振器が動作して、入力及び出力電極１０１６，１０１７、及び第２反射格子電極１０２０に対するバイアスに従って調整されるＣＯＭＢ周波数応答を生成する。各共振器１００２，１０１１の電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答は、複数の入力補助共振器１００３の各々によって生成される集合的な周波数応答、及び複数の出力補助共振器１０１４の各々によって生成される複数の周波数応答の各周波数応答からそれぞれ得られる応答である。
【００４６】
共振器１００２，１０１１は、接続線１０２２及び１０２３を介して電気的に直列接続される。一般的に、キャパシタ、インダクタ、及び／又は抵抗体から成るインピーダンス整合回路が、入力共振器１００２の入力及び出力電極１００６，１００７、及び出力共振器１１０１１の入力及び出力電極１０１６，１０１７の位置に設けられるが、これらの回路は、図を分かり易くするために示していない。共振器１００２，１０１１の電圧制御調整可能ＣＯＭＢ周波数応答を合成して、ＳＡＷ共振器１０００の電圧制御調整可能ＳＡＷ共振器応答を生成する。
【００４７】
図１０から分かるように、第１入力電極１００４、第１出力電極１００５、第２入力電極１０１２、及び第２出力電極１０１３は、入力共振器１００２及び出力共振器１０１１にテーパを付ける、すなわちマルチチャネル１０１５及び１０２４はＣＨ４からＣＨ１の方向に短くなるように構成される。これは、異なるチャネルの波長λに差があることに起因する。マルチチャネル１０１５を構成する入力共振器１００２の補助共振器１００３の個数、及びマルチチャネル１０２４を構成する出力共振器１０１１の出力補助共振器１０１４の個数は異ならせることができることにも留意されたい。
【００４８】
図１１Ａは、図１０のＳＡＷ共振器１０００とほぼ同じタイプの共振器である第１ＳＡＷ共振器１１００ａの平面図を示している。ＳＡＷ共振器１１００ａは、接続線１１０７ａ及び１１０８ａを介して電気的に直列接続され、かつ少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成される第１入力共振器１１０２ａ及び第１出力共振器１１１１ａを含む。入力共振器１１０２ａ及び出力共振器１１１１ａは別の構成として、個別基板の上に形成することができる。第１ＤＣ電圧源１１０３ａは、第１ＤＣバイアスを、入力電極１１０４ａ、出力電極１１０５ａ，及び第１入力共振器反射格子電極１１０６ａを含む第１入力共振器１１０２ａの構成要素に供給する。第２ＤＣ電圧源１１２３ａは、第２ＤＣバイアスを、入力電極１１１２ａ、出力電極１１１３ａ，及び第１出力共振器反射格子電極１１１６ａを含む第１出力共振器１１１１ａの構成要素に供給する。格子電極１１０６ａ，１１１６ａは共に、別の構成として、個別にバイアスして調整時の柔軟性を高めることができることに注目されたい。
【００４９】
第１入力共振器１１０２ａは、電気的且つ物理的に並列に接続される複数の入力補助共振器を含み、そして第１出力共振器１１１１ａは、電気的且つ物理的に並列に接続される複数の出力補助共振器を含む。例示的な第１ＳＡＷ共振器１１００ａでは、４つの補助共振器が第１入力共振器１１０２ａに設けられ、そして４つの補助共振器が第１出力共振器１１１１ａに設けられる。第１入力共振器１１０２ａの補助共振器の個数、及び第１出力共振器１１１１ａの補助共振器の個数は異ならせることができることに留意されたい。これらの個数は図１１Ａに示すように等しくする必要はない。第１入力共振器１１０２ａ及び第１出力共振器１１１１ａの両方の複数の補助共振器の特性は、図１０のＳＡＷ共振器１０００に関して上に説明した特性とほぼ一致し、ここでは再度説明することはしない。
【００５０】
図１１Ｂは、図１０のＳＡＷ共振器１０００に関して上に説明した共振器とほぼ同じタイプの共振器である第２ＳＡＷ共振器１１００ｂの平面図を示している。第２ＳＡＷ共振器１１００ｂは、接続線１１０７ｂ及び１１０８ｂを介して互いに電気的に直列接続され、かつ少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板の上に形成される第２入力共振器１１０２ｂ及び第２出力共振器１１１１ｂを含む。入力共振器１１０２ｂ及び出力共振器１１１１ｂは別の構成として、個別基板の上に形成することができる。第３ＤＣ電圧源１１０３ｂは、第３ＤＣバイアスを、入力電極１１０４ｂ、出力電極１１０５ｂ，及び第２入力共振器反射格子電極１１０６ｂを含む第２入力共振器１１０２ｂの構成要素に供給する。第４ＤＣ電圧源１１２３ｂは、第４ＤＣバイアスを、入力電極１１１２ｂ、出力電極１１１３ｂ，及び第２出力共振器反射格子電極１１１６ｂを含む第２出力共振器１１１１ｂの構成要素に供給する。格子電極１１０６ｂ及び１１１６ｂは共に、個別にバイアスして調整時の柔軟性を高めることができることに注目されたい。
【００５１】
第２入力共振器１１０２ｂは、電気的且つ物理的に並列接続される複数の入力補助共振器を含み、そして第２出力共振器１１１１ｂは、電気的且つ物理的に並列接続される複数の出力補助共振器を含む。例示的な第２ＳＡＷ共振器１１００ｂでは、４つの補助共振器が第２入力共振器１１０２ｂに設けられ、そして４つの補助共振器が第２出力共振器１１１１ｂに設けられる。第２入力共振器１１０２ｂの補助共振器の個数、及び第２出力共振器１１１１ｂの補助共振器の個数は異ならせることができることに留意されたい。これらの個数は図１１Ｂに示すように等しくする必要はない。第２入力共振器１１０２ｂ及び第２出力共振器１１１１ｂの両方の複数の補助共振器の特性は、図１０のＳＡＷ共振器１０００に関して上に説明した特性とほぼ一致し、ここでは再度説明することはしない。
【００５２】
図１１Ｃは、接続線１１２５，１１２６を介して電気的に直列接続される第１及び第２ＳＡＷ共振器１１００ａ，１１００ｂを備える例示的なＳＡＷ共振器装置１１００ｃを示す回路図である。一般的に、キャパシタ、インダクタ、及び／又は抵抗体の組み合わせから成るインピーダンス整合回路が、ＳＡＷ共振器１１００ａ，１１００ｂの各々の入力電極及び出力電極の位置に必要となることに留意されたいが、これらの回路は、図を分かり易くするためにここでは示していない。第１ＤＣ電圧源１１０３ａは、第１入力共振器１１０２ａの構成要素をバイアスし、そして第２ＤＣ電圧源１１２３ａは、第１出力共振器１１１１ａの構成要素をバイアスする。第３ＤＣ電圧源１１０３ｂは、第２入力共振器１１０２ｂの構成要素をバイアスし、そして第４ＤＣ電圧源１１２３ｂは、第２出力共振器１１１１ｂの構成要素をバイアスする。上に説明した第１ＳＡＷ共振器１１００ａ及び第２ＳＡＷ共振器１１００ｂはそれぞれ、図１０の例示的なＳＡＷ共振器１０００に関連して上に説明した電圧制御調整可能周波数応答を生成する。しかしながら、ＳＡＷ共振器１１００ｃにおけるように電気的に直列接続される場合、第１及び第２ＳＡＷ共振器１１００ａ，１１００ｂのうちのいずれかのＳＡＷ共振器だけで個々に生成される場合よりも大きい減衰量のピーク周波数によって特徴付けられる全ＳＡＷ電圧制御調整可能周波数応答が生成される。更に、全ＳＡＷ電圧制御調整可能周波数応答のピーク周波数の位置は、第１〜第４電圧源１１０３ａ，１１０４ａ，１１０３ｂ，及び１１２３ｂの各電圧源からそれぞれ供給されるバイアスの絶対値によって変わる形で調整することができる。
【００５３】
図１２Ａは、図１０のＳＡＷ共振器１０００、及び／又は図１１Ａの第１ＳＡＷ共振器１１００ａと同様の第１ＳＡＷ共振器の入力共振器及び出力共振器に関してシミュレートされた周波数応答のグラフ表示である（周波数応答が、４個の補助共振器ではなく、１１個の補助共振器を表わしている点を除く）。図１２Ｂは、例示的なＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図１２Ａに示す周波数応答を生成する入力及び出力共振器を含むＳＡＷ共振器１０００及び／又はＳＡＷ共振器１１００ａと同様のＳＡＷ共振器によって生成される。
【００５４】
図１２Ｃは、図１０のＳＡＷ共振器１０００、及び／又は図１１ＢのＳＡＷ共振器１１００ｂと同様の第２ＳＡＷ共振器の入力共振器及び出力共振器に関してシミュレートされた周波数応答のグラフ表示である（周波数応答が、４個の補助共振器ではなく、１１個の補助共振器を表わしている点を除く）。図１２Ｄは、例示的なＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を示し、この周波数応答は、図１２Ｃに示す周波数応答を生成する入力及び出力電極を含むＳＡＷ共振器１０００及び／又はＳＡＷ共振器１１００ｂと同様のＳＡＷ共振器によって生成される。
【００５５】
図１３は、図１２Ｂのグラフで表わされる第１ＳＡＷ共振器、及び図１２Ｄのグラフで表わされる第２ＳＡＷ共振器が図１１ＣのＳＡＷ共振器装置１１００ｃと同様に、電気的に直列接続された状態の第１ＳＡＷ共振器及び第２ＳＡＷ共振器の、ピーク周波数を含む合成フィルタ応答を示している。約１０００ＭＨｚのピーク周波数の減衰量はこの例では、直列に合成されない場合の図１２Ｂ，１２Ｄのフィルタ応答を生成する個々のＳＡＷ共振器の減衰量よりもずっと大きい。
【００５６】
図１４はアレイ１４００を示している。アレイ１４００は、２つのサブアレイ１４０１，１４０２を含む。サブアレイ１４０１，１４０２の各サブアレイは更に、複数のＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０をそれぞれ含む。ＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０は全体的に、図１のＳＡＷフィルタと同様のＳＡＷフィルタであるか、または図１０のＳＡＷ共振器と同様のＳＡＷ共振器である。サブアレイ１４０１では、これらのＳＡＷフィルタ素子１４１０が電気的且つ物理的に並列接続され、そしてサブアレイ１４０２では、これらのＳＡＷフィルタ素子１４２０が同様にして、電気的且つ物理的に並列接続される。サブアレイ１４０１，１４０２は更に、接続線１４０３，１４０４を介して電気的に直列接続される。一般的に、キャパシタ、インダクタ、及び／又は抵抗体から成るインピーダンス整合回路が、これらのＳＡＷフィルタ素子の各ＳＡＷフィルタ素子の入力電極及び出力電極の位置に必要となるが、これらの回路は、図を分かり易くするためにここでは示していない。
【００５７】
ＤＣバイアスは各サブアレイ１４０１，１４０２に、ＤＣバイアス線１４０５，１４０６をそれぞれ介して印加される。ＤＣバイアス線１４０５は実際には、Ｎが、対応するＳＡＷフィルタ素子の最大数を表わす場合に２Ｎ個のバイアス線から成るアレイである。ＤＣバイアス線１４０５のアレイを構成するこれらのバイアス線は、各ＳＡＷフィルタ素子１１，１２，．．．，１Ｎの入力電極電極及び出力電極電極をバイアスする。同様に、ＤＣバイアス線１４０６は、２Ｎ個のバイアス線から成るアレイであり、これらのバイアス線は、各ＳＡＷフィルタ素子２１，２２，．．．，２Ｎの入力電極電極及び出力電極電極をバイアスする。
【００５８】
サブアレイ１４０１の各ＳＡＷフィルタ素子１４１０は、サブアレイ１４０２のＳＡＷフィルタ素子１４２０に対応する。従って、図１４から分かるように、サブアレイ１４０１のＳＡＷフィルタ素子１１は、サブアレイ１４０２のＳＡＷフィルタ素子２１に対応する。サブアレイ１４０１のＳＡＷフィルタ素子１２は、サブアレイ１４０２のＳＡＷフィルタ素子２２に対応する。サブアレイ１４０１のＳＡＷフィルタ素子１３は、サブアレイ１４０２のＳＡＷフィルタ素子２３に対応する。この関係が引き続き適用されて、Ｎが、対応するＳＡＷフィルタ素子の最大数を表わす場合に、サブアレイ１４０１のＳＡＷフィルタ素子１Ｎは、サブアレイ１４０２のＳＡＷフィルタ素子２Ｎに対応するようになっている。
【００５９】
図１５は、図１４の対応する複数ペアのＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０の動作範囲、及び中心周波数またはピーク周波数を示し、これらのＳＡＷフィルタ素子は、特定のＤＣバイアスによりオン状態になる。図１４のペアのＳＡＷフィルタ素子１１及びＳＡＷフィルタ素子２１のカスケード接続応答は、図１５に示す動作範囲１５０１、及びピーク周波数１５０５によって表わされる。図１４のペアのＳＡＷフィルタ素子１２及びＳＡＷフィルタ素子２２のカスケード接続応答は、図１５に示す動作範囲１５０２、及びピーク周波数１５０６によって表わされる。図１４のペアのＳＡＷフィルタ素子１Ｎ及びＳＡＷフィルタ素子２Ｎのカスケード接続応答は、図１５に示す動作範囲１５０３、及びピーク周波数１５０７によって表わされる。
【００６０】
サブアレイ１４０１，１４０２のカスケード接続応答は、サブアレイにおける各ペアのＳＡＷフィルタ素子１４１０及び１４２０のカスケード接続応答の全動作範囲の合計である全動作範囲１５０４で表わされる。アレイ全体のピーク周波数１５０５，１５０６，．．．，１５０７の位置は、異なるバイアスを、図１４のＤＣバイアス線１４０５及び１４０６を介して印加することにより調整することができる。アレイの調整可能範囲は、単純に電気的に直列接続されるＳＡＷフィルタ素子のどの単一ペアよりもずっと広い。しかしながら、対応するＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０の一つのペアのみが、または複数ペアが所定の時点で動作することが可能である。
【００６１】
図１６は、図１５にグラフ表示される設計構造とは異なる設計構造を有するＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０を使用する場合の別のアレイ１４００の周波数応答を示している。対応ペアのＳＡＷフィルタ素子１４１０及び１４２０の応答の動作範囲が図１６に、動作範囲１６０１，１６０２，．．．，１６０３で表わされる。全動作範囲が範囲１６０４で表わされる。明らかなように、動作範囲１６０１，１６０２，．．．，１６０３は別の動作範囲にオーバーラップし、そしてピーク周波数１６０５，１６０６，．．．，１６０７も同様にオーバーラップする。図面の中で分かり易くするために、図１４は、ＳＡＷフィルタ素子１４１０の対応ペアが３つだけアレイ１４００に含まれていることを示すために提示されていることに留意されたい。しかしながら、オーバーラップする動作範囲及びピーク周波数の数を多くして、ずっと多くのペアのＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０を含むアレイに拡張することができる。
【００６２】
図１４のＤＣバイアス線１４０５及び１４０６を介して印加されるＤＣバイアスを使用して、更に広いピーク周波数範囲を、動作範囲及び対応するピーク周波数をオーバーラップさせることにより実現することができる。要約すると、更に別のアレイ１４００を、図１５及び１６に示す結果と同様の結果を実現することができる更に異なる設計構造を持つＳＡＷフィルタ素子１４１０，１４２０を使用して形成することが可能である。
【００６３】
例示的な実施形態を本明細書において詳細に示し、そして説明してきたが、関連分野の当業者には、以下に示す次の請求項に規定される本発明の範囲に含まれると考えられる種々の変形、追加、置き換えなどを行なうことができることは明らかであろう。
【符号の説明】
【００６４】
１００：マルチチャネル表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ、
１０１：圧電制御により速度調整可能な圧電基板、
１０２：入力電極、
１０３：入力補助電極、
１０４：第１入力電極、
１０５：第１出力電極、
１０６：第２入力電極、
１０７：第２出力電極、
１０８：出力補助電極、
１１１：出力電極、
１１５：平行チャネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチチャネル表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタであって、
電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、
前記基板の上に形成され、電気的且つ物理的に並列に接続されて入力補助電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の入力補助電極を含む入力電極であって、各入力補助電極が固有の電圧制御により調整可能な中心周波数を有する、前記入力電極と、
前記基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて出力電極電圧制により御調される、整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の出力補助電極を含む出力電極であって、各出力補助電極が固有の電圧制御により調整可能な中心周波数を有する、前記出力電極と、
前記複数の入力補助電極及び前記複数の出力補助電極の対応するペアにより形成される複数の平行チャネルと、を備え、
前記入力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答及び前記出力電極の電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を合成して関連するＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成する、ＳＡＷフィルタ。
【請求項２】
前記ＳＡＷフィルタは、電気的且つ物理的に並列接続されて入力サブアレイを形成する複数の類似ＳＡＷフィルタのうちの一つの類似ＳＡＷフィルタであり、前記サブアレイは、入力サブアレイに対応する構成と、前記入力サブアレイの電圧制御により調整可能な周波数応答と合成される電圧制御により調整可能な周波数応答と、を有する出力サブアレイに電気的に直列にカスケード接続される、請求項１に記載のＳＡＷフィルタ。
【請求項３】
前記入力電極は、第１入力電極及び第１出力電極を含み、前記第１入力電極及び前記第１出力電極は、前記複数の入力補助電極の各入力補助電極を電気的且つ物理的に並列接続するように配置され、
前記出力電極は、前記複数の出力補助電極の各出力補助電極を電気的且つ物理的に並列接続するように配置される第２入力電極及び第２出力電極を含む、
請求項１に記載のＳＡＷフィルタ。
【請求項４】
前記第１入力電極、前記第１出力電極、前記第２入力電極、及び前記第２出力電極は、複数の平行チャネルに戻るＳＡＷ反射を最小にするテーパ付き構造を実現するように配置される、請求項３に記載のＳＡＷフィルタ。
【請求項５】
更に、
第１ＤＣバイアスを前記第１入力電極及び前記第１出力電極に印加する第１直流（ＤＣ）電圧源と、
第２ＤＣバイアスを前記第２入力電極及び第２出力電極に印加する第２ＤＣ電圧源と、
を備える、請求項３に記載のＳＡＷフィルタ。
【請求項６】
マルチチャネル表面弾性波（ＳＡＷ）共振器であって、
少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、
前記少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、電気的且つ物理的に並列に接続されて入力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の入力補助共振器を含む入力共振器であって、前記入力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有の電圧制御により調整可能な中心周波数の周波数応答を有する、前記入力共振器と、
前記少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、電気的且つ物理的に並列接続されて出力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の出力補助共振器を含む出力共振器であって、前記出力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有の電圧制御により調整可能な中心周波数の周波数応答を有する、前記出力共振器と、を備え、
前記入力共振器及び前記出力共振器は電気的に直列接続され、
前記入力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答及び前記出力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を合成して、関連するＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を生成する、ＳＡＷ共振器。
【請求項７】
前記表面弾性波共振器は、電気的且つ物理的に並列接続されて入力サブアレイを形成する複数の類似共振器のうちの一つの類似共振器であり、前記入力サブアレイは、前記入力サブアレイに対応する構成と、前記入力サブアレイの電圧制御により調整可能な周波数応答と合成される電圧制御により調整可能な周波数応答とを有する出力サブアレイに電気的かつ直列にカスケード接続される、請求項６に記載のＳＡＷ共振器。
【請求項８】
前記入力共振器は更に、第１反射格子電極と、第１入力電極と、そして第１出力電極とを含み、各電極は、前記複数の入力補助共振器を電気的且つ物理的に並列接続するように配置され、
前記出力共振器は更に、第２反射格子電極と、第２入力電極と、第２出力電極とを含み、各電極は、前記複数の出力補助共振器を電気的且つ物理的に並列接続するように配置される、
請求項６に記載のＳＡＷ共振器。
【請求項９】
更に：
第１ＤＣバイアスを前記第１入力電極と、前記第１出力電極と、前記第１反射格子電極とに印加する、第１直流（ＤＣ）電圧源と、
第２ＤＣバイアスを前記第２入力電極と、前記第２出力電極と、前記第２反射格子電極とに印加する、第２ＤＣ電圧源と、
を備える、請求項８に記載のＳＡＷ共振器。
【請求項１０】
表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ素子であって、
電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、
第１ＳＡＷフィルタであって、
前記基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列に接続されて第１入力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１入力補助電極を含む第１入力電極であって、各第１入力補助電極が固有の電圧制御により調整可能な中心周波数を有する、前記第１入力電極と、
前記基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列に接続されて第１出力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１出力補助電極を含む第１出力電極であって、各第１出力補助電極が固有の電圧制御により調整可能な中心周波数を有する、前記第１出力電極と；
前記複数の第１入力補助電極と前記複数の第１出力補助電極とのペアにより形成される複数の第１平行チャネルと、
を含み、
前記第１入力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答及び第１出力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を合成して関連する第１ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成する、
前記ＳＡＷフィルタと、
前記第１ＳＡＷフィルタに電気的に直列接続される第２ＳＡＷフィルタであって、
前記基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列に接続されて第２入力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２入力補助電極を含む第２入力電極であって、各第２入力補助電極が固有の電圧制御により調整可能な中心周波数を有する、前記第２入力電極と、
前記基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列に接続されて第２出力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２出力補助電極を含む第２出力電極であって、各第２出力補助電極が固有の電圧制御により調整可能な中心周波数を有する、前記第２出力電極と、
前記複数の第２入力補助電極及び前記複数の第２出力補助電極とのペアにより形成される複数の第２平行チャネルと、
を含む、前記第２ＳＡＷフィルタと
を備え、
前記第２入力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答と第２出力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答とを合成して関連する第２ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成し、
前記第１ＳＡＷフィルタ電圧制御により調整可能な周波数応答及び第２ＳＡＷフィルタ電圧制御により調整可能な周波数応答をカスケード接続して、全ＳＡＷフィルタ電圧制御により調整可能な周波数応答を生成する、
ＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１１】
前記第１入力電極は、入力電極及び出力電極を含み、各電極は、前記複数の第１入力補助電極の各第１入力補助電極を電気的且つ物理的に並列に接続するように配置され、
前記第１出力電極は、入力電極及び出力電極を含み、各電極は、前記複数の第１出力補助電極の各第１出力補助電極を電気的且つ物理的に並列に接続するように配置され、
前記第２入力電極は、入力電極及び出力電極を含み、各電極は、前記複数の第２入力補助電極の各第２入力補助電極を電気的且つ物理的に並列に接続するように配置され、
前記第２出力電極は、入力電極及び出力電極を含み、各電極は、前記複数の第２出力補助電極の各第２出力補助電極を電気的且つ物理的に並列に接続するように配置される、
請求項１０に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１２】
前記第１入力電極の前記入力電極及び出力電極、及び前記第１出力電極の前記入力電極及び出力電極は、前記複数の第１平行チャネルにおけるＳＡＷ反射を最小にするテーパ付き構造を実現するように配置され、
前記第２入力電極の前記入力電極及び前記出力電極、及び前記第２出力電極の前記入力電極及び前記出力電極は、前記複数の第２平行チャネルに戻るＳＡＷ反射を最小にするテーパ付き構造を実現するように配置される、
請求項１１に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１３】
更に、
第１ＤＣバイアスを前記第１入力電極の前記入力電極と前記第１入力電極の前記出力電極とに印加する第１直流（ＤＣ）電圧源と、
第２ＤＣバイアスを前記第１出力電極の入力電極と前記第１出力電極の出力電極とに印加する第２ＤＣ電圧源と、
第３ＤＣバイアスを前記第２入力電極の前記入力電極と前記第２入力電極の出力電極とに印加する第３ＤＣ電圧源と、
第４ＤＣバイアスを前記第２出力電極の前記入力電極と前記第２出力電極の出力電極とに印加する第４ＤＣ電圧源と、
を備える、請求項１１に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１４】
全ＳＡＷ電圧制御により調整可能な周波数応答によって、前記第１ＳＡＷフィルタ電圧制御により調整可能な周波数応答及び前記第２ＳＡＷフィルタ電圧制御により調整可能な周波数応答のうちのいずれかの周波数応答によって個々に得られる減衰量よりも大きい減衰量が得られる、請求項１０に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１５】
表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ素子であって、
少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、
第１ＳＡＷ共振器であって、
前記少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第１入力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１入力補助共振器を含む第１入力共振器であって、前記第１入力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有の電圧制御により調整可能な中心周波数の周波数応答を有する、前記第１入力共振器と、
前記少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第１出力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１出力補助共振器を含む第１出力共振器であって、前記第１出力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有の電圧制御により調整可能な中心周波数の周波数応答を有する、前記第１出力共振器と、
を含み、
前記第１入力共振器と前記第１出力共振器とは電気的に直列に接続され、
前記第１入力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答と前記第１出力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答とを合成して、ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な第１波数応答を生成する
前記第１ＳＡＷ共振器と、
第１ＳＡＷ共振器に電気的に直列接続される第２ＳＡＷ共振器であって、
前記少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第２入力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２入力補助共振器を含む第２入力共振器であって、前記第２入力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有の電圧制御により調整可能な中心周波数の周波数応答を有する、前記第２入力共振器と、
前記少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第２出力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２出力補助共振器を含む、第２出力共振器であって、前記第２出力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有の電圧制御により調整可能な中心周波数の周波数応答を有する、前記第２出力共振器とを含み、
前記第２入力共振器と前記第２出力共振器とは電気的に直列接続され、
前記第２入力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答及び前記第２出力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を合成して、第２ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答を生成し、
前記第１ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答と前記第２ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答とをカスケード接続して、全ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答を生成する、
前記第２ＳＡＷ共振器と
を備える、ＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１６】
前記第１入力共振器は、入力電極と、出力電極と、第１入力共振器反射格子電極とを含み、各電極は、前記複数の第１入力補助共振器の各第１入力補助共振器を電気的に接続し、且つ物理的に並列に接続するように配置され、
前記第１出力共振器は、入力電極と、出力電極と、第１出力共振器反射格子電極とを含み、各電極は、並列接続される複数の第１出力補助共振器の各第１出力補助共振器を電気的に接続し、且つ物理的に並列に接続するように配置され、
前記第２入力共振器は、入力電極と、出力電極と、第２入力共振器反射格子電極とを含み、各電極は、電気的且つ物理的に並列接続される前記複数の第２入力補助共振器の各第２入力補助共振器を電気的に接続するように配置され、
前記第２出力共振器は、入力電極と、出力電極と、第２出力共振器反射格子電極とを含み、各電極は、電気的且つ物理的に並列接続される複数の第２出力補助共振器の各第２出力補助共振器を電気的に接続するように配置される、
請求項１５に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１７】
更に：
第１ＤＣバイアスを前記第１入力共振器の前記入力電極と前記第１入力共振器の前記出力電極と前記第１入力共振器反射格子電極とに印加する、第１直流（ＤＣ）電圧源と、
第２ＤＣバイアスを前記第１出力共振器の前記入力電極と前記第１出力共振器の前記出力電極と前記第１出力共振器反射格子電極とに印加する、第２ＤＣ電圧源と、
第３ＤＣバイアスを前記第２入力共振器の前記入力電極と前記第２入力共振器の前記出力電極と前記第２入力共振器反射格子電極とに印加する、第３ＤＣ電圧源と、
第４ＤＣバイアスを前記第２出力共振器の前記入力電極と前記第２出力共振器の前記出力電極と前記第２出力共振器反射格子電極とに印加する、第４ＤＣ電圧源と、
を備える、請求項１６に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１８】
前記全ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答によって、前記第１ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答及び前記第２ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答のうちのいずれかの周波数応答によって個々に得られる減衰量よりも大きい減衰量が得られる、請求項１５に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１】
マルチチャネル表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタであって、
電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、
前記基板の上に形成され、電気的且つ物理的に並列に接続されて入力補助電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の入力補助電極を含む入力電極であって、各入力補助電極が固有の電圧制御により調整可能な中心周波数を有する、前記入力電極と、
前記基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて出力電極電圧制により御調される、整可能ＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の出力補助電極を含む出力電極であって、各出力補助電極が固有の電圧制御により調整可能な中心周波数を有する、前記出力電極と、
前記複数の入力補助電極及び前記複数の出力補助電極の対応するペアにより形成される複数の平行チャネルと、を備え、
前記入力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答及び前記出力電極の電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を合成して関連するＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成する、ＳＡＷフィルタ。
【請求項２】
前記ＳＡＷフィルタは、電気的且つ物理的に並列接続されて入力サブアレイを形成する複数の類似ＳＡＷフィルタのうちの一つの類似ＳＡＷフィルタであり、前記サブアレイは、入力サブアレイに対応する構成と、前記入力サブアレイの電圧制御により調整可能な周波数応答と合成される電圧制御により調整可能な周波数応答と、を有する出力サブアレイに電気的に直列にカスケード接続される、請求項１に記載のＳＡＷフィルタ。
【請求項３】
前記入力電極は、第１入力電極及び第１出力電極を含み、前記第１入力電極及び前記第１出力電極は、前記複数の入力補助電極の各入力補助電極を電気的且つ物理的に並列接続するように配置され、
前記出力電極は、前記複数の出力補助電極の各出力補助電極を電気的且つ物理的に並列接続するように配置される第２入力電極及び第２出力電極を含む、
請求項１に記載のＳＡＷフィルタ。
【請求項４】
前記第１入力電極、前記第１出力電極、前記第２入力電極、及び前記第２出力電極は、複数の平行チャネルに戻るＳＡＷ反射を最小にするテーパ付き構造を実現するように配置される、請求項３に記載のＳＡＷフィルタ。
【請求項５】
更に、
第１ＤＣバイアスを前記第１入力電極及び前記第１出力電極に印加する第１直流（ＤＣ）電圧源と、
第２ＤＣバイアスを前記第２入力電極及び第２出力電極に印加する第２ＤＣ電圧源と、
を備える、請求項３に記載のＳＡＷフィルタ。
【請求項６】
マルチチャネル表面弾性波（ＳＡＷ）共振器であって、
少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、
前記少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、電気的且つ物理的に並列に接続されて入力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の入力補助共振器を含む入力共振器であって、前記入力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有の電圧制御により調整可能な中心周波数の周波数応答を有する、前記入力共振器と、
前記少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、電気的且つ物理的に並列接続されて出力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の出力補助共振器を含む出力共振器であって、前記出力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有の電圧制御により調整可能な中心周波数の周波数応答を有する、前記出力共振器と、を備え、
前記入力共振器及び前記出力共振器は電気的に直列接続され、
前記入力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答及び前記出力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を合成して、関連するＳＡＷ共振器電圧制御調整可能周波数応答を生成する、ＳＡＷ共振器。
【請求項７】
前記表面弾性波共振器は、電気的且つ物理的に並列接続されて入力サブアレイを形成する複数の類似共振器のうちの一つの類似共振器であり、前記入力サブアレイは、前記入力サブアレイに対応する構成と、前記入力サブアレイの電圧制御により調整可能な周波数応答と合成される電圧制御により調整可能な周波数応答とを有する出力サブアレイに電気的かつ直列にカスケード接続される、請求項６に記載のＳＡＷ共振器。
【請求項８】
前記入力共振器は更に、第１反射格子電極と、第１入力電極と、そして第１出力電極とを含み、各電極は、前記複数の入力補助共振器を電気的且つ物理的に並列接続するように配置され、
前記出力共振器は更に、第２反射格子電極と、第２入力電極と、第２出力電極とを含み、各電極は、前記複数の出力補助共振器を電気的且つ物理的に並列接続するように配置される、
請求項６に記載のＳＡＷ共振器。
【請求項９】
更に：
第１ＤＣバイアスを前記第１入力電極と、前記第１出力電極と、前記第１反射格子電極とに印加する、第１直流（ＤＣ）電圧源と、
第２ＤＣバイアスを前記第２入力電極と、前記第２出力電極と、前記第２反射格子電極とに印加する、第２ＤＣ電圧源と、
を備える、請求項８に記載のＳＡＷ共振器。
【請求項１０】
表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ素子であって、
電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、
第１ＳＡＷフィルタであって、
前記基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列に接続されて第１入力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１入力補助電極を含む第１入力電極であって、各第１入力補助電極が固有の電圧制御により調整可能な中心周波数を有する、前記第１入力電極と、
前記基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列に接続されて第１出力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１出力補助電極を含む第１出力電極であって、各第１出力補助電極が固有の電圧制御により調整可能な中心周波数を有する、前記第１出力電極と；
前記複数の第１入力補助電極と前記複数の第１出力補助電極とのペアにより形成される複数の第１平行チャネルと、
を含み、
前記第１入力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答及び第１出力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を合成して関連する第１ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成する、
前記ＳＡＷフィルタと、
前記第１ＳＡＷフィルタに電気的に直列接続される第２ＳＡＷフィルタであって、
前記基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列に接続されて第２入力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２入力補助電極を含む第２入力電極であって、各第２入力補助電極が固有の電圧制御により調整可能な中心周波数を有する、前記第２入力電極と、
前記基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列に接続されて第２出力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２出力補助電極を含む第２出力電極であって、各第２出力補助電極が固有の電圧制御により調整可能な中心周波数を有する、前記第２出力電極と、
前記複数の第２入力補助電極及び前記複数の第２出力補助電極とのペアにより形成される複数の第２平行チャネルと、
を含む、前記第２ＳＡＷフィルタと
を備え、
前記第２入力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答と第２出力電極電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答とを合成して関連する第２ＳＡＷフィルタ電圧制御調整可能周波数応答を生成し、
前記第１ＳＡＷフィルタ電圧制御により調整可能な周波数応答及び第２ＳＡＷフィルタ電圧制御により調整可能な周波数応答をカスケード接続して、全ＳＡＷフィルタ電圧制御により調整可能な周波数応答を生成する、
ＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１１】
前記第１入力電極は、入力電極及び出力電極を含み、各電極は、前記複数の第１入力補助電極の各第１入力補助電極を電気的且つ物理的に並列に接続するように配置され、
前記第１出力電極は、入力電極及び出力電極を含み、各電極は、前記複数の第１出力補助電極の各第１出力補助電極を電気的且つ物理的に並列に接続するように配置され、
前記第２入力電極は、入力電極及び出力電極を含み、各電極は、前記複数の第２入力補助電極の各第２入力補助電極を電気的且つ物理的に並列に接続するように配置され、
前記第２出力電極は、入力電極及び出力電極を含み、各電極は、前記複数の第２出力補助電極の各第２出力補助電極を電気的且つ物理的に並列に接続するように配置される、
請求項１０に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１２】
前記第１入力電極の前記入力電極及び出力電極、及び前記第１出力電極の前記入力電極及び出力電極は、前記複数の第１平行チャネルにおけるＳＡＷ反射を最小にするテーパ付き構造を実現するように配置され、
前記第２入力電極の前記入力電極及び前記出力電極、及び前記第２出力電極の前記入力電極及び前記出力電極は、前記複数の第２平行チャネルに戻るＳＡＷ反射を最小にするテーパ付き構造を実現するように配置される、
請求項１１に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１３】
更に、
第１ＤＣバイアスを前記第１入力電極の前記入力電極と前記第１入力電極の前記出力電極とに印加する第１直流（ＤＣ）電圧源と、
第２ＤＣバイアスを前記第１出力電極の入力電極と前記第１出力電極の出力電極とに印加する第２ＤＣ電圧源と、
第３ＤＣバイアスを前記第２入力電極の前記入力電極と前記第２入力電極の出力電極とに印加する第３ＤＣ電圧源と、
第４ＤＣバイアスを前記第２出力電極の前記入力電極と前記第２出力電極の出力電極とに印加する第４ＤＣ電圧源と、
を備える、請求項１１に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１４】
全ＳＡＷ電圧制御により調整可能な周波数応答によって、前記第１ＳＡＷフィルタ電圧制御により調整可能な周波数応答及び前記第２ＳＡＷフィルタ電圧制御により調整可能な周波数応答のうちのいずれかの周波数応答によって個々に得られる減衰量よりも大きい減衰量が得られる、請求項１０に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１５】
表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ素子であって、
少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板と、
第１ＳＡＷ共振器であって、
前記少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第１入力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１入力補助共振器を含む第１入力共振器であって、前記第１入力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有の電圧制御により調整可能な中心周波数の周波数応答を有する、前記第１入力共振器と、
前記少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第１出力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第１出力補助共振器を含む第１出力共振器であって、前記第１出力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有の電圧制御により調整可能な中心周波数の周波数応答を有する、前記第１出力共振器と、
を含み、
前記第１入力共振器と前記第１出力共振器とは電気的に直列に接続され、
前記第１入力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答と前記第１出力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答とを合成して、ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な第１波数応答を生成する
前記第１ＳＡＷ共振器と、
第１ＳＡＷ共振器に電気的に直列接続される第２ＳＡＷ共振器であって、
前記少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第２入力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２入力補助共振器を含む第２入力共振器であって、前記第２入力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有の電圧制御により調整可能な中心周波数の周波数応答を有する、前記第２入力共振器と、
前記少なくとも一つの電圧制御により速度調整可能な圧電基板のうちの一つの基板の上に形成され、かつ電気的且つ物理的に並列接続されて第２出力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を生成する複数の第２出力補助共振器を含む、第２出力共振器であって、前記第２出力補助共振器の各々が、入力電極と、出力電極と、反射格子構造とを含み、かつ固有の電圧制御により調整可能な中心周波数の周波数応答を有する、前記第２出力共振器とを含み、
前記第２入力共振器と前記第２出力共振器とは電気的に直列接続され、
前記第２入力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答及び前記第２出力共振器電圧制御により調整可能なＣＯＭＢ周波数応答を合成して、第２ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答を生成し、
前記第１ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答と前記第２ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答とをカスケード接続して、全ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答を生成する、
前記第２ＳＡＷ共振器と
を備える、ＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１６】
前記第１入力共振器は、入力電極と、出力電極と、第１入力共振器反射格子電極とを含み、各電極は、前記複数の第１入力補助共振器の各第１入力補助共振器を電気的に接続し、且つ物理的に並列に接続するように配置され、
前記第１出力共振器は、入力電極と、出力電極と、第１出力共振器反射格子電極とを含み、各電極は、並列接続される複数の第１出力補助共振器の各第１出力補助共振器を電気的に接続し、且つ物理的に並列に接続するように配置され、
前記第２入力共振器は、入力電極と、出力電極と、第２入力共振器反射格子電極とを含み、各電極は、電気的且つ物理的に並列接続される前記複数の第２入力補助共振器の各第２入力補助共振器を電気的に接続するように配置され、
前記第２出力共振器は、入力電極と、出力電極と、第２出力共振器反射格子電極とを含み、各電極は、電気的且つ物理的に並列接続される複数の第２出力補助共振器の各第２出力補助共振器を電気的に接続するように配置される、
請求項１５に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１７】
更に：
第１ＤＣバイアスを前記第１入力共振器の前記入力電極と前記第１入力共振器の前記出力電極と前記第１入力共振器反射格子電極とに印加する、第１直流（ＤＣ）電圧源と、
第２ＤＣバイアスを前記第１出力共振器の前記入力電極と前記第１出力共振器の前記出力電極と前記第１出力共振器反射格子電極とに印加する、第２ＤＣ電圧源と、
第３ＤＣバイアスを前記第２入力共振器の前記入力電極と前記第２入力共振器の前記出力電極と前記第２入力共振器反射格子電極とに印加する、第３ＤＣ電圧源と、
第４ＤＣバイアスを前記第２出力共振器の前記入力電極と前記第２出力共振器の前記出力電極と前記第２出力共振器反射格子電極とに印加する、第４ＤＣ電圧源と、
を備える、請求項１６に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【請求項１８】
前記全ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答によって、前記第１ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答及び前記第２ＳＡＷ共振器電圧制御により調整可能な周波数応答のうちのいずれかの周波数応答によって個々に得られる減衰量よりも大きい減衰量が得られる、請求項１５に記載のＳＡＷフィルタ素子。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−５７１６３（Ｐ２０１０−５７１６３Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６９０１５（Ｐ２００９−１６９０１５）
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【出願人】（５０３１７８１８５）ノースロップ グラマン スペース アンド ミッション システムズ コーポレイション (7)
【氏名又は名称原語表記】Ｎｏｒｔｈｒｏｐ Ｇｒｕｍｍａｎ Ｓｐａｃｅ ＆ Ｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【出願人】（５０３１７８１８５）ノースロップ グラマン スペース アンド ミッション システムズ コーポレイション (7)
【氏名又は名称原語表記】Ｎｏｒｔｈｒｏｐ Ｇｒｕｍｍａｎ Ｓｐａｃｅ ＆ Ｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐ．
【Ｆターム（参考）】
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