ＳＡＷフィルター
【課題】良好なフィルター特性を実現しながらも従来より小型化することが可能なＳＡＷフィルターを提供すること。
【解決手段】ＳＡＷフィルター１は、縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０と、縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０に直列に接続された少なくとも１つの反射反転型電極を用いたＳＡＷ共振子１０と、を含む。ＳＡＷ共振子１０は、圧電基板６上に配置されたＩＤＴ１５と、その両側に近接配置された反射器１３、１４と、を有し、反共振周波数が縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０の通過帯域よりも高域側の周波数に設定されている。ＩＤＴ１５は、櫛状の電極１５ａと、これと対向して近接配置された櫛状の電極１５ｂと、を含み、電極１５ａの１つの電極指１５１及び電極指１５１を挟む電極１５ｂの２つの電極指１５２、１５３の３つの電極指からなる電極指列が１つ又は一定の間隙をおいて複数個規則的に配置されて構成されている。
【解決手段】ＳＡＷフィルター１は、縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０と、縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０に直列に接続された少なくとも１つの反射反転型電極を用いたＳＡＷ共振子１０と、を含む。ＳＡＷ共振子１０は、圧電基板６上に配置されたＩＤＴ１５と、その両側に近接配置された反射器１３、１４と、を有し、反共振周波数が縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０の通過帯域よりも高域側の周波数に設定されている。ＩＤＴ１５は、櫛状の電極１５ａと、これと対向して近接配置された櫛状の電極１５ｂと、を含み、電極１５ａの１つの電極指１５１及び電極指１５１を挟む電極１５ｂの２つの電極指１５２、１５３の３つの電極指からなる電極指列が１つ又は一定の間隙をおいて複数個規則的に配置されて構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＡＷフィルター等に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電基板上に形成されたＩＤＴ（Interdigital Transducer）により励振される弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）を利用した弾性表面波（ＳＡＷ）フィルターは、高周波帯域の周波数フィルターとして携帯電話機やキーレスエントリーシステム等、様々な電子機器やシステムに用いられている。これまでに様々なＳＡＷフィルターが考案されており、その中でも、弾性表面波の伝播方向に沿って３つのＩＤＴを一列に近接配置し、ＩＤＴ相互間の音響結合により発生する１次と３次の振動モードを利用して比較的広い通過帯域を実現することができる縦結合１次−３次２重モードＳＡＷフィルター（縦結合１次−３次ＤＭＳ（Double Mode SAW）フィルター）が広く利用されている。
【０００３】
図１３は縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターのフィルター特性の一例を示しており、図１３に示すように、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターは、比較的フラットな通過帯域を実現することができる。しかし、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターは、通過帯域の高域側近傍（図１３における周波数ｆＡ付近の周波数領域）の減衰量が小さくなるという問題があり、１つ又は複数の１端子ＳＡＷ共振子を縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターの入力端子又は出力端子に直列に接続することにより、フィルター特性を改善したＳＡＷフィルターが提案されている（特許文献１、２）。
【０００４】
この１端子ＳＡＷ共振子は、図１４に示すように、反射器３０３、３０４の間に複数の電極指を有する櫛状の電極３０５ａ、３０５ｂが、電極３０５ａの１本の電極指と電極３０５ｂの１本の電極指を１対として間挿し合うように対向して配置されたＩＤＴ３０５が近接配置されて構成されている。端子３０１と端子３０２の間に逆相の電圧が印加されると、隣り合う２つの電極指の中心間距離ｄを１波長λとする弾性表面波が励起され、反射器３０３と３０４の間に閉じ込められる。そのため、ＳＡＷ共振子３００は、図１５に示す共振周波数ｆｒ（ｆｒ＝ｖ／λ：ｖは弾性表面波が圧電基板の表面を伝搬する速度）を有し、さらに、共振周波数ｆｒの高域側に反共振周波数ｆａを有する。この反共振周波数ｆａを図１３に示した周波数ｆＡと一致させれば、図１６に示すように、ｆＡ付近の周波数領域の減衰量が大きくなりフィルター特性を改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−８６８７０号公報
【特許文献２】特開平８−６５０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、一般に、図１４に示した構成のＳＡＷ共振子では、図１５に示したように１つの反共振周波数しか発生させることができないので、通過帯域の高域側近傍（図１３における周波数ｆＡ付近の周波数領域）の減衰量をさらに改善して良好なフィルター特性を実現するためには反共振周波数が異なる複数のＳＡＷ共振子を直列に接続する必要があり、ＳＡＷフィルターの小型化が難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、良好なフィルター特性を実現しながらも従来より小型化することが可能なＳＡＷフィルターを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明のＳＡＷフィルターは、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って近接配置された複数のＩＤＴと、当該複数のＩＤＴの両側に近接配置された２つの反射器と、を有し、前記ＩＤＴの間の音響結合によって生じる複数の振動モードを利用する縦結合多重モードＳＡＷフィルターと、前記圧電基板上に配置されたＩＤＴと、当該ＩＤＴの両側に近接配置された２つの反射器と、を有し、前記縦結合多重モードＳＡＷフィルターの入力端子及び出力端子の少なくとも一方側に直列に接続された少なくとも１つのＳＡＷ共振子と、を含み、前記ＳＡＷ共振子の前記ＩＤＴは、少なくとも１つの略一定幅の電極指が形成された櫛状の第１の電極と、前記第１の電極と対向して近接配置され、複数の略一定幅の電極指が形成された櫛状の第２の電極と、を含み、前記第１の電極の１つの電極指及び略同じ間隙をおいて当該１つの電極指を挟む前記第２の電極の２つの前記電極指の３つの前記電極指からなる電極指列が１つ又は一定の間隙をおいて複数個規則的に配置された反射反転型ＩＤＴで構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明におけるＳＡＷ共振子は、ＩＤＴがいわゆる反射反転型のＩＤＴとして構成されたＳＡＷ共振子であるので、本来の反共振周波数に加えて、共振周波数の高次の縦モードスプリアスによる反共振周波数も発生させることができる。従って、これら複数の反共振周波数を、縦結合多重モードＳＡＷフィルターの通過帯域の高域側近傍の減衰量が小さい周波数領域に発生させれば、当該周波数領域の減衰量を改善し、良好なフィルター特性を実現することができる。
【００１０】
このように、従来のＳＡＷ共振子では１つの反共振周波数しか発生させることができなかったのに対して、反射反転型電極で構成されたＳＡＷ共振子は複数の反共振周波数を発生させることができるので、本発明によれば、所望のフィルター特性を得るために必要なＳＡＷ共振子の数を減らすことができる。従って、本発明の弾性表面波装置は比較的容易に小型化することができる。
【００１１】
（２）このＳＡＷフィルターにおいて、前記第１の電極に形成された前記電極指の幅は、前記第２の電極に形成された前記電極指の幅よりも小さいように構成されていてもよい。
【００１２】
（３）このＳＡＷフィルターにおいて、前記縦結合多重モードＳＡＷフィルターは、２つの前記振動モードを利用する縦結合２重モードＳＡＷフィルターであってもよい。
【００１３】
（４）このＳＡＷフィルターにおいて、前記ＳＡＷ共振子の前記反射器は、１つの電極指と当該１つの電極指と幅の異なる２つの電極指の３つの電極指からなる電極指列が１つ又は一定の間隙をおいて複数個規則的に配置された反射反転型反射器で構成されていてもよい。
【００１４】
（５）このＳＡＷフィルターにおいて、前記ＳＡＷ共振子は、前記反射反転型ＩＤＴの電極周期λidtが前記反射器の電極周期λrefよりも大きいように構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態のＳＡＷフィルターの構成について説明するための図。
【図２】縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターの概略平面図。
【図３】本実施形態における反射反転電極を用いたＳＡＷ共振子の概略平面図。
【図４】反射反転型ＩＤＴの一部拡大図。
【図５】反射反転型反射器の一部拡大図。
【図６】反射反転型電極で構成されたＳＡＷ共振子のインピーダンス特性の一例を示す図。
【図７】本実施形態のＳＡＷフィルターのフィルター特性の一例を示す図。
【図８】反射反転型ＩＤＴ及び反射反転型反射器の反射特性を概略的に示す図。
【図９】反射反転電極を用いた他のＳＡＷ共振子の概略平面図。
【図１０】正規型反射器の一部拡大図。
【図１１】縦結合１次−２次ＤＭＳフィルターの概略平面図。
【図１２】縦結合１次−２次−３次３重モードフィルターの概略平面図。
【図１３】縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターのフィルター特性の一例を示す図。
【図１４】従来のＳＡＷ共振子の概略平面図。
【図１５】従来のＳＡＷ共振子のインピーダンス特性の一例を示す図。
【図１６】従来のＳＡＷフィルターのフィルター特性の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１７】
図１は、本実施形態のＳＡＷフィルターの構成について説明するための図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態のＳＡＷフィルター１は、ＳＡＷ共振子１０及び縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０を含んで構成されている。後述するように、ＳＡＷ共振子１０は反射反転型電極を用いて構成されている。
【００１９】
ＳＡＷ共振子１０と縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０は直列に接続されている。具体的には、ＳＡＷ共振子１０の端子１１は、ＳＡＷフィルター１の入力端子２と接続されている。また、ＳＡＷ共振子１０の端子１２は、多重モードＳＡＷフィルター２０の端子２１と接続されている。さらに、縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０の端子２２は、ＳＡＷフィルター１の出力端子３と接続されている。
【００２０】
ＳＡＷフィルター１は、ＳＡＷ共振子１０と縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０の構造により決定される中心周波数及び通過帯域幅を有するバンドパスフィルターとして機能し、入力端子２に入力された信号がフィルター処理されて出力端子３から出力される。
【００２１】
なお、本実施形態では、端子２を入力端子、端子３を出力端子としているが、端子３を入力端子、端子２を出力端子としても、ＳＡＷフィルター１は同様のバンドパスフィルターとして機能する。
【００２２】
図２は、縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０の一例としての縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターの概略平面図である。
【００２３】
縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａは、圧電基板６の主表面上に形成された、反射器２３、ＩＤＴ２５、ＩＤＴ２６、ＩＤＴ２７、反射器２４を含んで構成されている。
【００２４】
圧電基板６は、例えば、水晶、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）、タンタル酸リチウム（LiTaO3）、四ほう酸リチウム（Li2B4O7, LBO）等の単結晶材料や、酸化亜鉛（ZnO）、窒化アルミニウム（AlN）等の圧電性薄膜、圧電性セラミックス材料などを用いて製造することができる。
【００２５】
ＩＤＴ２５、ＩＤＴ２６、ＩＤＴ２７は、弾性表面波の伝搬方向に沿って、反射器２３と反射器２４の間にこの順に近接して配置されている。
【００２６】
ＩＤＴ２５は、一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極２５ａ、２５ｂが、電極２５ａの１本の電極指と電極２５ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図２に示すように、ＩＤＴ２５の電極指ピッチは一定値ｄ１になっている。電極２５ａは接地され、電極２５ｂは端子２２と接続されている。
【００２７】
ＩＤＴ２６は、ＩＤＴ２５と同じ一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極２６ａ、２６ｂが、電極２６ａの１本の電極指と電極２６ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図２に示すように、ＩＤＴ２６の電極指ピッチはＩＤＴ２５と同じ一定値ｄ１になっている。電極２６ａは端子２１と接続され、電極２６ｂは接地されている。
【００２８】
ＩＤＴ２７は、ＩＤＴ２５と同じ一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極２７ａ、２７ｂが、電極２７ａの１本の電極指と電極２７ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図２に示すように、ＩＤＴ２７の電極指ピッチはＩＤＴ２５と同じ一定値ｄ１になっている。電極２７ａは接地され、電極２７ｂは端子２２と接続されている。
【００２９】
反射器２３と反射器２４は、ＩＤＴ２５、ＩＤＴ２６、ＩＤＴ２７の両側に近接して配置され、一定のグレーティングピッチ（ｄ２）で電極が形成されている。
【００３０】
このように構成された縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａにおいて、ｆ＝ｖ／２ｄ１（ｖは弾性表面波が圧電基板６の表面を伝搬する速度）付近の周波数を有する信号が端子２１に入力されると、ＩＤＴ２６により１波長（λ１）が２ｄ１に等しい弾性表面波が励起される。そして、ＩＤＴ２６により励起された弾性表面波がＩＤＴ２５及びＩＤＴ２７に到達すると、端子２２にｆ＝ｖ／２ｄ１付近の周波数を有する信号が発生する。すなわち、中心周波数をｆ＝ｖ／２ｄ１とするバンドパスフィルターを実現することができる。
【００３１】
縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａでは所望の中心周波数になるように電極指ピッチｄ１が決められる。そして、反射器２３と反射器２４がＩＤＴ２５、ＩＤＴ２６及びＩＤＴ２７を挟むように近接して配置されているため、反射器２３と反射器２４の間に１次と３次の２つの振動モードを閉じ込めることが可能になり、これら２つの振動モードに基づいて通過帯域が決定される。
【００３２】
なお、反射効率を高め低損失のフィルターを実現すべく、反射器２３および反射器２４のグレーティングピッチｄ２をＩＤＴ２５、ＩＤＴ２６及びＩＤＴ２７の電極指ピッチｄ１よりも少し大きく設定し、ＩＤＴ２５とＩＤＴ２６の間隔及びＩＤＴ２６とＩＤＴ２７の間隔をｄ１の整数倍とし、ＩＤＴ２５と反射器２３の間隔及びＩＤＴ２７と反射器２４の間隔は、ＩＤＴ２６によって励起される弾性表面波の半波長分（λ１／２＝ｄ１）にすることが望ましい。
【００３３】
図３は、本実施形態における反射反転電極を用いたＳＡＷ共振子１０の概略平面図である。
【００３４】
図３に示すように、ＳＡＷ共振子１０は、圧電基板６の主表面上に形成された、反射反転型反射器１３、反射反転型ＩＤＴ１５、反射反転型反射器１４を含んで構成されている。
【００３５】
反射反転型ＩＤＴ１５は、複数の電極指が形成された櫛状の電極１５ａと、複数の電極指が形成された櫛状の電極１５ｂが、電極１５ａの１本の電極指と電極１５ｂの２本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。そして、電極１５ａは端子１１と接続され、電極１５ｂは端子１２と接続されている。
【００３６】
反射反転型反射器１３、１４は、反射反転型ＩＤＴ１５の両側に近接して配置されている。
【００３７】
図４は反射反転型ＩＤＴ１５の一部を拡大した図である。
【００３８】
図４に示すように、反射反転型ＩＤＴ１５は、電極１５ａの１本の電極指１５１と電極指１５１を挟むように形成された電極１５ｂの２本の電極指１５２、１５３からなる電極指列が繰り返し規則的に形成されて構成されている。電極指１５１、１５２、１５３の幅はそれぞれｗ１、ｗ２、ｗ３であり、電極指１５１と１５２の間隙及び電極指１５１と１５３の間隙はそれぞれｇ１、ｇ２であり、電極指１５２と１５４の間隙及び電極指１５３と１５５の間隙はともにｇ３である。ここで、ｗ２＝ｗ３＞ｗ１、ｇ１＝ｇ２となるように構成してもよい。さらに、ｇ１＝ｇ２＝ｇ３となるように構成してもよい。
【００３９】
このように構成された反射反転型ＩＤＴ１５は、端子１１と端子１２の間に逆相の電圧が印加されると、１波長λｉｄｔがｗ１＋ｗ２＋ｗ３＋ｇ１＋ｇ２＋ｇ３と等しい弾性表面波が励起される。
【００４０】
図５は反射反転型反射器１３、１４の一部を拡大した図である。
【００４１】
図５に示すように、反射反転型反射器１３、１４は、１本の電極１３１と電極１３１と幅が異なる２本の電極指１３２、１３３からなる電極列が繰り返し規則的に形成されて構成されている。電極１３１、１３２、１３３の幅はそれぞれｗ４、ｗ５、ｗ６であり、電極１３１と１３２の間隙及び電極１３１と１３３の間隙はそれぞれｇ４、ｇ５であり、電極１３２と１３４の間隙及び電極１３３と１３５の間隙はともにｇ６である。ここで、ｗ５＝ｗ６＞ｗ４、ｇ４＝ｇ５となるように構成してもよい。さらに、ｇ４＝ｇ５＝ｇ６となるように構成してもよい。
【００４２】
このように構成された反射反転型反射器１３、１４は、反射特性における中心周波数に対応する１波長λｒｅｆがｗ４＋ｗ５＋ｗ６＋ｇ４＋ｇ５＋ｇ６と等しい。
【００４３】
図６は、図３に示したＳＡＷ共振子１０のインピーダンス特性の一例を示す図である。図６において、縦軸はインピーダンス、横軸は周波数を表している。
【００４４】
ＳＡＷ共振子１０では、共振周波数ｆｒの高次の縦モードスプリアスが共振周波数ｆｒの高域側に発生するため、図６に示すように、本来の反共振周波数ｆａに加えて、ｆａ付近にｆｂ、ｆｃ等の複数の反共振周波数が発生する。ここで、ｆｒ＝ｖ／λｉｄｔ（ｖは弾性表面波が圧電基板６の表面を伝搬する速度）であり、ｖは一定であるので、ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｇ１、ｇ２、ｇ３を調整することにより共振周波数ｆｒや反共振周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃ等の反共振周波数を調整することができる。
【００４５】
一方、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａは、図１３に示したようなフィルター特性を有し、ｆＡ付近の周波数領域の減衰量が小さい。そこで、本実施形態のＳＡＷフィルター１では、反共振周波数ｆａを周波数ｆＡと一致させたＳＡＷ共振子１０を縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａと直列に接続することにより、ｆＡ付近の周波数領域の減衰量を大きくすることができる。
【００４６】
図７は、このように構成れたＳＡＷフィルター１のフィルター特性の一例を示す図である。図７において、縦軸は損失、横軸は周波数を表している。図７に示すフィルター特性は、圧電基板６が３６°回転ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチウム（LiTaO3）、電極膜厚（波長換算膜厚）が６％λ、中心周波数が５００ＭＨｚ、ＩＤＴ２５及びＩＤＴ２７の電極指が１１．５対、ＩＤＴ２６の電極指が１１．５対、反射器２３及び反射器２４の電極指が３００本の条件でのフィルター特性である。図１６と比較すると明らかなように、ＳＡＷ共振子１０の反共振周波数ｆａ付近の減衰量が大きくなっているだけでなく、反共振周波数ｆｂ、ｆｃ付近の減衰量も大きくなっている。
【００４７】
このように、本実施形態のＳＡＷフィルター１は、複数の反共振周波数を有するＳＡＷ共振子１０を縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａと直列に接続しているので、１つの反共振周波数しか存在しないＳＡＷ共振子を縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターと直列に接続していた従来のＳＡＷフィルターと比較して、通過帯域の高域側近傍の周波数領域の減衰量をより改善することができる。
【００４８】
なお、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａに対して反共振周波数が異なる複数のＳＡＷ共振子１０を直列に接続すれば、通過帯域の高域側近傍の周波数領域の減衰量をさらに改善したＳＡＷフィルターを実現することができる。その場合でも、従来と同じ若しくはより少ない数のＳＡＷ共振子１０を用いて従来より良好なフィルター特性を得ることができる。
【００４９】
図８は反射反転型ＩＤＴ１５及び反射反転型反射器１３、１４の反射特性を概略的に示す図である。図８において、縦軸は反射係数Γの絶対値、横軸は周波数を表している。
【００５０】
反射反転型ＩＤＴ１５の反射特性は一点鎖線で示されており、図６に示したＳＡＷ共振子１０の共振周波数ｆｒは反射反転型ＩＤＴ１５のストップバンドの上限付近の周波数になる。そのため、λｉｄｔ＝λｒｅｆとなるように反射反転型反射器１３、１４を構成すると、反射反転型反射器１３、１４の反射特性が反射反転型ＩＤＴ１５の反射特性と同じになり、反射効率が劣化する可能性がある。そこで、反射反転型反射器１３、１４の反射特性を実線で示すような反射特性にして反射効率を上げるために、λｉｄｔ＞λｒｅｆとなるように反射反転型反射器１３、１４を構成するのが望ましい。
【００５１】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００５２】
例えば、図９に示すように、図１に示したＳＡＷフィルター１のＳＡＷ共振子１０において、反射反転型反射器１３、１４を正規型反射器１６、１７に置き換えて構成してもよい。
【００５３】
図１０は正規型反射器１６、１７の一部を拡大した図であり、図１０に示すように、正規型反射器１６、１７は、一定幅ｗ７の複数の電極が一定の間隙ｇ７で形成されている。正規型反射器１６、１７は、反射特性における中心周波数に対応する１波長λｒｅｆの中に２本の電極指１６１、１６２が含まれる。すなわち、１λｒｅｆ＝２（ｗ７＋ｇ７）となる。
【００５４】
なお、反射反転型反射器１３、１４の場合と同じく、反射効率を上げるために、λｉｄｔ＞λｒｅｆとなるように正規型反射器１６、１７を構成するのが望ましい。このように、反射反転型ＩＤＴ１５と正規型反射器１６、１７により構成されたＳＡＷ共振子１０も図６と同様のインピーダンス特性を有するので、通過帯域の高域側近傍の周波数領域の減衰量を改善したＳＡＷフィルターを実現することができる。
【００５５】
また、図１に示したＳＡＷフィルター１の縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０は、図２に示した縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａに限定されず、縦結合１次−２次ＤＭＳフィルターのような他の構成の２重モードＳＡＷフィルターであってもよい。
【００５６】
縦結合１次−２次ＤＭＳフィルターは、図１１に示すように、圧電基板６の主表面上に、反射器２０３、櫛状の電極２０５ａと２０５ｂにより構成されるＩＤＴ２０５、櫛状の電極２０６ａと２０６ｂにより構成されるＩＤＴ２０６、反射器２０４をこの順に配置し、電極２０５ａ及び２０６ｂをそれぞれ端子２１及び端子２２と接続し、電極２０５ｂと２０６ａを接地することにより構成することができる。このように構成された縦結合１次−２次ＤＭＳフィルター２０Ｂは、ＩＤＴ２０５とＩＤＴ２０６の間の音響結合により発生した１次と２次の２つの振動モードを反射器２０３と反射器２０４の間に閉じ込めることが可能になり、これら２つの振動モードに基づいて通過帯域が決定される。
【００５７】
また、図１に示したＳＡＷフィルター１の縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０は、縦結合１次−２次−３次３重モードＳＡＷフィルターのような３重モードＳＡＷフィルターや４重モード以上の多重モードＳＡＷフィルターであってもよい。
【００５８】
縦結合１次−２次−３次３重モードＳＡＷフィルターは、図１２に示すように、圧電基板６の主表面上に、反射器２１３、櫛状の電極２１５ａと２１５ｂにより構成されるＩＤＴ２１５、櫛状の電極２１６ａと２１６ｂにより構成されるＩＤＴ２１６、櫛状の電極２１７ａと２１７ｂにより構成されるＩＤＴ２１７、反射器２１４をこの順に配置し、電極２１５ａ及び２１７ｂをそれぞれ端子２１及び端子２２と接続し、電極２１５ｂと２１７ａを接地することにより構成することができる。このように構成された縦結合１次−２次−３次３重モードＳＡＷフィルター２０Ｃは、ＩＤＴ２１５、ＩＤＴ２１６及びＩＤＴ２１７の相互間の音響結合により発生した１次、２次、３次の３つの振動モードを反射器２１３と反射器２１４の間に閉じ込めることが可能になり、これら３つの振動モードに基づいて通過帯域が決定される。
【００５９】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００６０】
１ ＳＡＷフィルター、２ 入力端子、３ 出力端子、６ 圧電基板、１０ ＳＡＷ共振子、１１〜１２ 端子、１３〜１４ 反射反転型反射器、１５ 反射反転型ＩＤＴ、１６〜１７ 正規型反射器、２０ 縦結合多重モードＳＡＷフィルター、２０Ａ 縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター、２０Ｂ 縦結合１次−２次ＤＭＳフィルター、２０Ｃ 縦結合１次−２次−３次３重モードＳＡＷフィルター、２１〜２２ 端子、２３〜２４ 反射器、２５〜２７ ＩＤＴ、１３１〜１３５ 電極指、１５１〜１５５ 電極指、１６１〜１６２ 電極指、２１３〜２１４ 反射器、２１５〜２１７ ＩＤＴ、２０３〜２０４ 反射器、２０５〜２０６ ＩＤＴ、３００ ＳＡＷ共振子、３０１ 入力端子、３０２ 出力端子、３０３〜３０４ 反射器、３０５ ＩＤＴ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＡＷフィルター等に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電基板上に形成されたＩＤＴ（Interdigital Transducer）により励振される弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）を利用した弾性表面波（ＳＡＷ）フィルターは、高周波帯域の周波数フィルターとして携帯電話機やキーレスエントリーシステム等、様々な電子機器やシステムに用いられている。これまでに様々なＳＡＷフィルターが考案されており、その中でも、弾性表面波の伝播方向に沿って３つのＩＤＴを一列に近接配置し、ＩＤＴ相互間の音響結合により発生する１次と３次の振動モードを利用して比較的広い通過帯域を実現することができる縦結合１次−３次２重モードＳＡＷフィルター（縦結合１次−３次ＤＭＳ（Double Mode SAW）フィルター）が広く利用されている。
【０００３】
図１３は縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターのフィルター特性の一例を示しており、図１３に示すように、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターは、比較的フラットな通過帯域を実現することができる。しかし、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターは、通過帯域の高域側近傍（図１３における周波数ｆＡ付近の周波数領域）の減衰量が小さくなるという問題があり、１つ又は複数の１端子ＳＡＷ共振子を縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターの入力端子又は出力端子に直列に接続することにより、フィルター特性を改善したＳＡＷフィルターが提案されている（特許文献１、２）。
【０００４】
この１端子ＳＡＷ共振子は、図１４に示すように、反射器３０３、３０４の間に複数の電極指を有する櫛状の電極３０５ａ、３０５ｂが、電極３０５ａの１本の電極指と電極３０５ｂの１本の電極指を１対として間挿し合うように対向して配置されたＩＤＴ３０５が近接配置されて構成されている。端子３０１と端子３０２の間に逆相の電圧が印加されると、隣り合う２つの電極指の中心間距離ｄを１波長λとする弾性表面波が励起され、反射器３０３と３０４の間に閉じ込められる。そのため、ＳＡＷ共振子３００は、図１５に示す共振周波数ｆｒ（ｆｒ＝ｖ／λ：ｖは弾性表面波が圧電基板の表面を伝搬する速度）を有し、さらに、共振周波数ｆｒの高域側に反共振周波数ｆａを有する。この反共振周波数ｆａを図１３に示した周波数ｆＡと一致させれば、図１６に示すように、ｆＡ付近の周波数領域の減衰量が大きくなりフィルター特性を改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−８６８７０号公報
【特許文献２】特開平８−６５０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、一般に、図１４に示した構成のＳＡＷ共振子では、図１５に示したように１つの反共振周波数しか発生させることができないので、通過帯域の高域側近傍（図１３における周波数ｆＡ付近の周波数領域）の減衰量をさらに改善して良好なフィルター特性を実現するためには反共振周波数が異なる複数のＳＡＷ共振子を直列に接続する必要があり、ＳＡＷフィルターの小型化が難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、良好なフィルター特性を実現しながらも従来より小型化することが可能なＳＡＷフィルターを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明のＳＡＷフィルターは、圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って近接配置された複数のＩＤＴと、当該複数のＩＤＴの両側に近接配置された２つの反射器と、を有し、前記ＩＤＴの間の音響結合によって生じる複数の振動モードを利用する縦結合多重モードＳＡＷフィルターと、前記圧電基板上に配置されたＩＤＴと、当該ＩＤＴの両側に近接配置された２つの反射器と、を有し、前記縦結合多重モードＳＡＷフィルターの入力端子及び出力端子の少なくとも一方側に直列に接続された少なくとも１つのＳＡＷ共振子と、を含み、前記ＳＡＷ共振子の前記ＩＤＴは、少なくとも１つの略一定幅の電極指が形成された櫛状の第１の電極と、前記第１の電極と対向して近接配置され、複数の略一定幅の電極指が形成された櫛状の第２の電極と、を含み、前記第１の電極の１つの電極指及び略同じ間隙をおいて当該１つの電極指を挟む前記第２の電極の２つの前記電極指の３つの前記電極指からなる電極指列が１つ又は一定の間隙をおいて複数個規則的に配置された反射反転型ＩＤＴで構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明におけるＳＡＷ共振子は、ＩＤＴがいわゆる反射反転型のＩＤＴとして構成されたＳＡＷ共振子であるので、本来の反共振周波数に加えて、共振周波数の高次の縦モードスプリアスによる反共振周波数も発生させることができる。従って、これら複数の反共振周波数を、縦結合多重モードＳＡＷフィルターの通過帯域の高域側近傍の減衰量が小さい周波数領域に発生させれば、当該周波数領域の減衰量を改善し、良好なフィルター特性を実現することができる。
【００１０】
このように、従来のＳＡＷ共振子では１つの反共振周波数しか発生させることができなかったのに対して、反射反転型電極で構成されたＳＡＷ共振子は複数の反共振周波数を発生させることができるので、本発明によれば、所望のフィルター特性を得るために必要なＳＡＷ共振子の数を減らすことができる。従って、本発明の弾性表面波装置は比較的容易に小型化することができる。
【００１１】
（２）このＳＡＷフィルターにおいて、前記第１の電極に形成された前記電極指の幅は、前記第２の電極に形成された前記電極指の幅よりも小さいように構成されていてもよい。
【００１２】
（３）このＳＡＷフィルターにおいて、前記縦結合多重モードＳＡＷフィルターは、２つの前記振動モードを利用する縦結合２重モードＳＡＷフィルターであってもよい。
【００１３】
（４）このＳＡＷフィルターにおいて、前記ＳＡＷ共振子の前記反射器は、１つの電極指と当該１つの電極指と幅の異なる２つの電極指の３つの電極指からなる電極指列が１つ又は一定の間隙をおいて複数個規則的に配置された反射反転型反射器で構成されていてもよい。
【００１４】
（５）このＳＡＷフィルターにおいて、前記ＳＡＷ共振子は、前記反射反転型ＩＤＴの電極周期λidtが前記反射器の電極周期λrefよりも大きいように構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態のＳＡＷフィルターの構成について説明するための図。
【図２】縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターの概略平面図。
【図３】本実施形態における反射反転電極を用いたＳＡＷ共振子の概略平面図。
【図４】反射反転型ＩＤＴの一部拡大図。
【図５】反射反転型反射器の一部拡大図。
【図６】反射反転型電極で構成されたＳＡＷ共振子のインピーダンス特性の一例を示す図。
【図７】本実施形態のＳＡＷフィルターのフィルター特性の一例を示す図。
【図８】反射反転型ＩＤＴ及び反射反転型反射器の反射特性を概略的に示す図。
【図９】反射反転電極を用いた他のＳＡＷ共振子の概略平面図。
【図１０】正規型反射器の一部拡大図。
【図１１】縦結合１次−２次ＤＭＳフィルターの概略平面図。
【図１２】縦結合１次−２次−３次３重モードフィルターの概略平面図。
【図１３】縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターのフィルター特性の一例を示す図。
【図１４】従来のＳＡＷ共振子の概略平面図。
【図１５】従来のＳＡＷ共振子のインピーダンス特性の一例を示す図。
【図１６】従来のＳＡＷフィルターのフィルター特性の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１７】
図１は、本実施形態のＳＡＷフィルターの構成について説明するための図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態のＳＡＷフィルター１は、ＳＡＷ共振子１０及び縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０を含んで構成されている。後述するように、ＳＡＷ共振子１０は反射反転型電極を用いて構成されている。
【００１９】
ＳＡＷ共振子１０と縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０は直列に接続されている。具体的には、ＳＡＷ共振子１０の端子１１は、ＳＡＷフィルター１の入力端子２と接続されている。また、ＳＡＷ共振子１０の端子１２は、多重モードＳＡＷフィルター２０の端子２１と接続されている。さらに、縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０の端子２２は、ＳＡＷフィルター１の出力端子３と接続されている。
【００２０】
ＳＡＷフィルター１は、ＳＡＷ共振子１０と縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０の構造により決定される中心周波数及び通過帯域幅を有するバンドパスフィルターとして機能し、入力端子２に入力された信号がフィルター処理されて出力端子３から出力される。
【００２１】
なお、本実施形態では、端子２を入力端子、端子３を出力端子としているが、端子３を入力端子、端子２を出力端子としても、ＳＡＷフィルター１は同様のバンドパスフィルターとして機能する。
【００２２】
図２は、縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０の一例としての縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターの概略平面図である。
【００２３】
縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａは、圧電基板６の主表面上に形成された、反射器２３、ＩＤＴ２５、ＩＤＴ２６、ＩＤＴ２７、反射器２４を含んで構成されている。
【００２４】
圧電基板６は、例えば、水晶、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）、タンタル酸リチウム（LiTaO3）、四ほう酸リチウム（Li2B4O7, LBO）等の単結晶材料や、酸化亜鉛（ZnO）、窒化アルミニウム（AlN）等の圧電性薄膜、圧電性セラミックス材料などを用いて製造することができる。
【００２５】
ＩＤＴ２５、ＩＤＴ２６、ＩＤＴ２７は、弾性表面波の伝搬方向に沿って、反射器２３と反射器２４の間にこの順に近接して配置されている。
【００２６】
ＩＤＴ２５は、一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極２５ａ、２５ｂが、電極２５ａの１本の電極指と電極２５ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図２に示すように、ＩＤＴ２５の電極指ピッチは一定値ｄ１になっている。電極２５ａは接地され、電極２５ｂは端子２２と接続されている。
【００２７】
ＩＤＴ２６は、ＩＤＴ２５と同じ一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極２６ａ、２６ｂが、電極２６ａの１本の電極指と電極２６ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図２に示すように、ＩＤＴ２６の電極指ピッチはＩＤＴ２５と同じ一定値ｄ１になっている。電極２６ａは端子２１と接続され、電極２６ｂは接地されている。
【００２８】
ＩＤＴ２７は、ＩＤＴ２５と同じ一定間隔で形成された複数の電極指を有する櫛状の電極２７ａ、２７ｂが、電極２７ａの１本の電極指と電極２７ｂの１本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。すなわち、図２に示すように、ＩＤＴ２７の電極指ピッチはＩＤＴ２５と同じ一定値ｄ１になっている。電極２７ａは接地され、電極２７ｂは端子２２と接続されている。
【００２９】
反射器２３と反射器２４は、ＩＤＴ２５、ＩＤＴ２６、ＩＤＴ２７の両側に近接して配置され、一定のグレーティングピッチ（ｄ２）で電極が形成されている。
【００３０】
このように構成された縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａにおいて、ｆ＝ｖ／２ｄ１（ｖは弾性表面波が圧電基板６の表面を伝搬する速度）付近の周波数を有する信号が端子２１に入力されると、ＩＤＴ２６により１波長（λ１）が２ｄ１に等しい弾性表面波が励起される。そして、ＩＤＴ２６により励起された弾性表面波がＩＤＴ２５及びＩＤＴ２７に到達すると、端子２２にｆ＝ｖ／２ｄ１付近の周波数を有する信号が発生する。すなわち、中心周波数をｆ＝ｖ／２ｄ１とするバンドパスフィルターを実現することができる。
【００３１】
縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａでは所望の中心周波数になるように電極指ピッチｄ１が決められる。そして、反射器２３と反射器２４がＩＤＴ２５、ＩＤＴ２６及びＩＤＴ２７を挟むように近接して配置されているため、反射器２３と反射器２４の間に１次と３次の２つの振動モードを閉じ込めることが可能になり、これら２つの振動モードに基づいて通過帯域が決定される。
【００３２】
なお、反射効率を高め低損失のフィルターを実現すべく、反射器２３および反射器２４のグレーティングピッチｄ２をＩＤＴ２５、ＩＤＴ２６及びＩＤＴ２７の電極指ピッチｄ１よりも少し大きく設定し、ＩＤＴ２５とＩＤＴ２６の間隔及びＩＤＴ２６とＩＤＴ２７の間隔をｄ１の整数倍とし、ＩＤＴ２５と反射器２３の間隔及びＩＤＴ２７と反射器２４の間隔は、ＩＤＴ２６によって励起される弾性表面波の半波長分（λ１／２＝ｄ１）にすることが望ましい。
【００３３】
図３は、本実施形態における反射反転電極を用いたＳＡＷ共振子１０の概略平面図である。
【００３４】
図３に示すように、ＳＡＷ共振子１０は、圧電基板６の主表面上に形成された、反射反転型反射器１３、反射反転型ＩＤＴ１５、反射反転型反射器１４を含んで構成されている。
【００３５】
反射反転型ＩＤＴ１５は、複数の電極指が形成された櫛状の電極１５ａと、複数の電極指が形成された櫛状の電極１５ｂが、電極１５ａの１本の電極指と電極１５ｂの２本の電極指を１対として互いに間挿し合うように対向して配置されている。そして、電極１５ａは端子１１と接続され、電極１５ｂは端子１２と接続されている。
【００３６】
反射反転型反射器１３、１４は、反射反転型ＩＤＴ１５の両側に近接して配置されている。
【００３７】
図４は反射反転型ＩＤＴ１５の一部を拡大した図である。
【００３８】
図４に示すように、反射反転型ＩＤＴ１５は、電極１５ａの１本の電極指１５１と電極指１５１を挟むように形成された電極１５ｂの２本の電極指１５２、１５３からなる電極指列が繰り返し規則的に形成されて構成されている。電極指１５１、１５２、１５３の幅はそれぞれｗ１、ｗ２、ｗ３であり、電極指１５１と１５２の間隙及び電極指１５１と１５３の間隙はそれぞれｇ１、ｇ２であり、電極指１５２と１５４の間隙及び電極指１５３と１５５の間隙はともにｇ３である。ここで、ｗ２＝ｗ３＞ｗ１、ｇ１＝ｇ２となるように構成してもよい。さらに、ｇ１＝ｇ２＝ｇ３となるように構成してもよい。
【００３９】
このように構成された反射反転型ＩＤＴ１５は、端子１１と端子１２の間に逆相の電圧が印加されると、１波長λｉｄｔがｗ１＋ｗ２＋ｗ３＋ｇ１＋ｇ２＋ｇ３と等しい弾性表面波が励起される。
【００４０】
図５は反射反転型反射器１３、１４の一部を拡大した図である。
【００４１】
図５に示すように、反射反転型反射器１３、１４は、１本の電極１３１と電極１３１と幅が異なる２本の電極指１３２、１３３からなる電極列が繰り返し規則的に形成されて構成されている。電極１３１、１３２、１３３の幅はそれぞれｗ４、ｗ５、ｗ６であり、電極１３１と１３２の間隙及び電極１３１と１３３の間隙はそれぞれｇ４、ｇ５であり、電極１３２と１３４の間隙及び電極１３３と１３５の間隙はともにｇ６である。ここで、ｗ５＝ｗ６＞ｗ４、ｇ４＝ｇ５となるように構成してもよい。さらに、ｇ４＝ｇ５＝ｇ６となるように構成してもよい。
【００４２】
このように構成された反射反転型反射器１３、１４は、反射特性における中心周波数に対応する１波長λｒｅｆがｗ４＋ｗ５＋ｗ６＋ｇ４＋ｇ５＋ｇ６と等しい。
【００４３】
図６は、図３に示したＳＡＷ共振子１０のインピーダンス特性の一例を示す図である。図６において、縦軸はインピーダンス、横軸は周波数を表している。
【００４４】
ＳＡＷ共振子１０では、共振周波数ｆｒの高次の縦モードスプリアスが共振周波数ｆｒの高域側に発生するため、図６に示すように、本来の反共振周波数ｆａに加えて、ｆａ付近にｆｂ、ｆｃ等の複数の反共振周波数が発生する。ここで、ｆｒ＝ｖ／λｉｄｔ（ｖは弾性表面波が圧電基板６の表面を伝搬する速度）であり、ｖは一定であるので、ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｇ１、ｇ２、ｇ３を調整することにより共振周波数ｆｒや反共振周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃ等の反共振周波数を調整することができる。
【００４５】
一方、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａは、図１３に示したようなフィルター特性を有し、ｆＡ付近の周波数領域の減衰量が小さい。そこで、本実施形態のＳＡＷフィルター１では、反共振周波数ｆａを周波数ｆＡと一致させたＳＡＷ共振子１０を縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａと直列に接続することにより、ｆＡ付近の周波数領域の減衰量を大きくすることができる。
【００４６】
図７は、このように構成れたＳＡＷフィルター１のフィルター特性の一例を示す図である。図７において、縦軸は損失、横軸は周波数を表している。図７に示すフィルター特性は、圧電基板６が３６°回転ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチウム（LiTaO3）、電極膜厚（波長換算膜厚）が６％λ、中心周波数が５００ＭＨｚ、ＩＤＴ２５及びＩＤＴ２７の電極指が１１．５対、ＩＤＴ２６の電極指が１１．５対、反射器２３及び反射器２４の電極指が３００本の条件でのフィルター特性である。図１６と比較すると明らかなように、ＳＡＷ共振子１０の反共振周波数ｆａ付近の減衰量が大きくなっているだけでなく、反共振周波数ｆｂ、ｆｃ付近の減衰量も大きくなっている。
【００４７】
このように、本実施形態のＳＡＷフィルター１は、複数の反共振周波数を有するＳＡＷ共振子１０を縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａと直列に接続しているので、１つの反共振周波数しか存在しないＳＡＷ共振子を縦結合１次−３次ＤＭＳフィルターと直列に接続していた従来のＳＡＷフィルターと比較して、通過帯域の高域側近傍の周波数領域の減衰量をより改善することができる。
【００４８】
なお、縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａに対して反共振周波数が異なる複数のＳＡＷ共振子１０を直列に接続すれば、通過帯域の高域側近傍の周波数領域の減衰量をさらに改善したＳＡＷフィルターを実現することができる。その場合でも、従来と同じ若しくはより少ない数のＳＡＷ共振子１０を用いて従来より良好なフィルター特性を得ることができる。
【００４９】
図８は反射反転型ＩＤＴ１５及び反射反転型反射器１３、１４の反射特性を概略的に示す図である。図８において、縦軸は反射係数Γの絶対値、横軸は周波数を表している。
【００５０】
反射反転型ＩＤＴ１５の反射特性は一点鎖線で示されており、図６に示したＳＡＷ共振子１０の共振周波数ｆｒは反射反転型ＩＤＴ１５のストップバンドの上限付近の周波数になる。そのため、λｉｄｔ＝λｒｅｆとなるように反射反転型反射器１３、１４を構成すると、反射反転型反射器１３、１４の反射特性が反射反転型ＩＤＴ１５の反射特性と同じになり、反射効率が劣化する可能性がある。そこで、反射反転型反射器１３、１４の反射特性を実線で示すような反射特性にして反射効率を上げるために、λｉｄｔ＞λｒｅｆとなるように反射反転型反射器１３、１４を構成するのが望ましい。
【００５１】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００５２】
例えば、図９に示すように、図１に示したＳＡＷフィルター１のＳＡＷ共振子１０において、反射反転型反射器１３、１４を正規型反射器１６、１７に置き換えて構成してもよい。
【００５３】
図１０は正規型反射器１６、１７の一部を拡大した図であり、図１０に示すように、正規型反射器１６、１７は、一定幅ｗ７の複数の電極が一定の間隙ｇ７で形成されている。正規型反射器１６、１７は、反射特性における中心周波数に対応する１波長λｒｅｆの中に２本の電極指１６１、１６２が含まれる。すなわち、１λｒｅｆ＝２（ｗ７＋ｇ７）となる。
【００５４】
なお、反射反転型反射器１３、１４の場合と同じく、反射効率を上げるために、λｉｄｔ＞λｒｅｆとなるように正規型反射器１６、１７を構成するのが望ましい。このように、反射反転型ＩＤＴ１５と正規型反射器１６、１７により構成されたＳＡＷ共振子１０も図６と同様のインピーダンス特性を有するので、通過帯域の高域側近傍の周波数領域の減衰量を改善したＳＡＷフィルターを実現することができる。
【００５５】
また、図１に示したＳＡＷフィルター１の縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０は、図２に示した縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター２０Ａに限定されず、縦結合１次−２次ＤＭＳフィルターのような他の構成の２重モードＳＡＷフィルターであってもよい。
【００５６】
縦結合１次−２次ＤＭＳフィルターは、図１１に示すように、圧電基板６の主表面上に、反射器２０３、櫛状の電極２０５ａと２０５ｂにより構成されるＩＤＴ２０５、櫛状の電極２０６ａと２０６ｂにより構成されるＩＤＴ２０６、反射器２０４をこの順に配置し、電極２０５ａ及び２０６ｂをそれぞれ端子２１及び端子２２と接続し、電極２０５ｂと２０６ａを接地することにより構成することができる。このように構成された縦結合１次−２次ＤＭＳフィルター２０Ｂは、ＩＤＴ２０５とＩＤＴ２０６の間の音響結合により発生した１次と２次の２つの振動モードを反射器２０３と反射器２０４の間に閉じ込めることが可能になり、これら２つの振動モードに基づいて通過帯域が決定される。
【００５７】
また、図１に示したＳＡＷフィルター１の縦結合多重モードＳＡＷフィルター２０は、縦結合１次−２次−３次３重モードＳＡＷフィルターのような３重モードＳＡＷフィルターや４重モード以上の多重モードＳＡＷフィルターであってもよい。
【００５８】
縦結合１次−２次−３次３重モードＳＡＷフィルターは、図１２に示すように、圧電基板６の主表面上に、反射器２１３、櫛状の電極２１５ａと２１５ｂにより構成されるＩＤＴ２１５、櫛状の電極２１６ａと２１６ｂにより構成されるＩＤＴ２１６、櫛状の電極２１７ａと２１７ｂにより構成されるＩＤＴ２１７、反射器２１４をこの順に配置し、電極２１５ａ及び２１７ｂをそれぞれ端子２１及び端子２２と接続し、電極２１５ｂと２１７ａを接地することにより構成することができる。このように構成された縦結合１次−２次−３次３重モードＳＡＷフィルター２０Ｃは、ＩＤＴ２１５、ＩＤＴ２１６及びＩＤＴ２１７の相互間の音響結合により発生した１次、２次、３次の３つの振動モードを反射器２１３と反射器２１４の間に閉じ込めることが可能になり、これら３つの振動モードに基づいて通過帯域が決定される。
【００５９】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００６０】
１ ＳＡＷフィルター、２ 入力端子、３ 出力端子、６ 圧電基板、１０ ＳＡＷ共振子、１１〜１２ 端子、１３〜１４ 反射反転型反射器、１５ 反射反転型ＩＤＴ、１６〜１７ 正規型反射器、２０ 縦結合多重モードＳＡＷフィルター、２０Ａ 縦結合１次−３次ＤＭＳフィルター、２０Ｂ 縦結合１次−２次ＤＭＳフィルター、２０Ｃ 縦結合１次−２次−３次３重モードＳＡＷフィルター、２１〜２２ 端子、２３〜２４ 反射器、２５〜２７ ＩＤＴ、１３１〜１３５ 電極指、１５１〜１５５ 電極指、１６１〜１６２ 電極指、２１３〜２１４ 反射器、２１５〜２１７ ＩＤＴ、２０３〜２０４ 反射器、２０５〜２０６ ＩＤＴ、３００ ＳＡＷ共振子、３０１ 入力端子、３０２ 出力端子、３０３〜３０４ 反射器、３０５ ＩＤＴ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って近接配置された複数のＩＤＴと、当該複数のＩＤＴの両側に近接配置された２つの反射器と、を有し、前記ＩＤＴの間の音響結合によって生じる複数の振動モードを利用する縦結合多重モードＳＡＷフィルターと、
前記圧電基板上に配置されたＩＤＴと、当該ＩＤＴの両側に近接配置された２つの反射器と、を有し、前記縦結合多重モードＳＡＷフィルターの入力端子及び出力端子の少なくとも一方側に直列に接続された少なくとも１つのＳＡＷ共振子と、を含み、
前記ＳＡＷ共振子の前記ＩＤＴは、
少なくとも１つの略一定幅の電極指が形成された櫛状の第１の電極と、前記第１の電極と対向して近接配置され、複数の略一定幅の電極指が形成された櫛状の第２の電極と、を含み、前記第１の電極の１つの電極指及び略同じ間隙をおいて当該１つの電極指を挟む前記第２の電極の２つの前記電極指の３つの前記電極指からなる電極指列が１つ又は一定の間隙をおいて複数個規則的に配置された反射反転型ＩＤＴで構成されていることを特徴とするＳＡＷフィルター。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の電極に形成された前記電極指の幅は、前記第２の電極に形成された前記電極指の幅よりも小さいことを特徴とするＳＡＷフィルター。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記縦結合多重モードＳＡＷフィルターは、
２つの前記振動モードを利用する縦結合２重モードＳＡＷフィルターであることを特徴とするＳＡＷフィルター。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記ＳＡＷ共振子の前記反射器は、
１つの電極指と当該１つの電極指と幅の異なる２つの電極指の３つの電極指からなる電極指列が１つ又は一定の間隙をおいて複数個規則的に配置された反射反転型反射器で構成されていることを特徴とするＳＡＷフィルター。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記ＳＡＷ共振子は、
前記反射反転型ＩＤＴの電極周期λidtが前記反射器の電極周期λrefよりも大きいことを特徴とするＳＡＷフィルター。
【請求項１】
圧電基板上に弾性表面波の伝搬方向に沿って近接配置された複数のＩＤＴと、当該複数のＩＤＴの両側に近接配置された２つの反射器と、を有し、前記ＩＤＴの間の音響結合によって生じる複数の振動モードを利用する縦結合多重モードＳＡＷフィルターと、
前記圧電基板上に配置されたＩＤＴと、当該ＩＤＴの両側に近接配置された２つの反射器と、を有し、前記縦結合多重モードＳＡＷフィルターの入力端子及び出力端子の少なくとも一方側に直列に接続された少なくとも１つのＳＡＷ共振子と、を含み、
前記ＳＡＷ共振子の前記ＩＤＴは、
少なくとも１つの略一定幅の電極指が形成された櫛状の第１の電極と、前記第１の電極と対向して近接配置され、複数の略一定幅の電極指が形成された櫛状の第２の電極と、を含み、前記第１の電極の１つの電極指及び略同じ間隙をおいて当該１つの電極指を挟む前記第２の電極の２つの前記電極指の３つの前記電極指からなる電極指列が１つ又は一定の間隙をおいて複数個規則的に配置された反射反転型ＩＤＴで構成されていることを特徴とするＳＡＷフィルター。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の電極に形成された前記電極指の幅は、前記第２の電極に形成された前記電極指の幅よりも小さいことを特徴とするＳＡＷフィルター。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記縦結合多重モードＳＡＷフィルターは、
２つの前記振動モードを利用する縦結合２重モードＳＡＷフィルターであることを特徴とするＳＡＷフィルター。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記ＳＡＷ共振子の前記反射器は、
１つの電極指と当該１つの電極指と幅の異なる２つの電極指の３つの電極指からなる電極指列が１つ又は一定の間隙をおいて複数個規則的に配置された反射反転型反射器で構成されていることを特徴とするＳＡＷフィルター。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記ＳＡＷ共振子は、
前記反射反転型ＩＤＴの電極周期λidtが前記反射器の電極周期λrefよりも大きいことを特徴とするＳＡＷフィルター。
【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】
【公開番号】特開２０１０−２４５７３８（Ｐ２０１０−２４５７３８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９０９４８（Ｐ２００９−９０９４８）
【出願日】平成２１年４月３日（２００９．４．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月３日（２００９．４．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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