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発明の名称 フィルタ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−142703(P2007−142703A)
公開日 平成19年6月7日(2007.6.7)
出願番号 特願2005−332433(P2005−332433)
出願日 平成17年11月17日(2005.11.17)
代理人 【識別番号】100095728
【弁理士】
【氏名又は名称】上柳 雅誉
発明者 石川 賀津雄
要約 課題
3次モードによるスプリアスを抑制する一方で、4次モードによるスプリアスを
も抑制できるフィルタを提供する。

解決手段
第1の縦結合DMS共振器Aと第2の縦結合DMS共振器Bとが並列に接続
特許請求の範囲
【請求項1】
第1の縦結合DMS共振器と第2の縦結合DMS共振器とが並列に接続されたフィルタ
において、
前記第1の縦結合DMS共振器は、IDT電極が間引き法によって重み付けされており

前記第2の縦結合DMS共振器は、
IDT電極が間引き法によって重み付けされており、
前記第1の縦結合DMS共振器と逆相の関係にあり、
2次モードの周波数が前記第1の縦結合DMS共振器の1次モードの周波数と一致し、
4次モードの周波数が前記第1の縦結合DMS共振器の4次モードの周波数と一致する

ことを特徴とするフィルタ。
【請求項2】
前記第2の縦結合DMS共振器は、IDT対数が、前記第1の縦結合DMS共振器のI
DT対数よりも少ない、ことを特徴とする請求項1に記載のフィルタ。
【請求項3】
前記第1の縦結合DMS共振器の4次モードと前記第2の縦結合DMS共振器の4次モ
ードとの周波数差が、マイナス15ppm以上プラス15ppm以下である、ことを特徴
とする請求項1または請求項2に記載のフィルタ。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、フィルタに関し、特に、2つの縦結合DMS(Double−Mode S
AW)共振器が並列に接続されたフィルタに関する。ここで、縦結合DMS共振器とは、
2つのIDT電極が弾性表面波(SAW)の伝搬方向(縦方向)に配置された共振器をい
う。
【背景技術】
【0002】
従来、入力側電極1と出力側電極2とこれらの電極1,2の外側に置かれた反射器3,
4とによって構成された弾性表面波フィルタにおいて、入力側電極の重み付けを間引き法
によって行う弾性表面波フィルタが提案された(特許文献1参照)。特許文献1によれば
、この従来の弾性表面波フィルタを用いると、第1のサイドロープを抑えて、スプリアス
が抑制される。
【特許文献1】特開平9−214281号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、この従来の弾性表面波フィルタによると、3次モードによるスプリアス
は抑制されるが、低域側の4次モードによるスプリアスがむしろ大きくなってしまうとい
う問題があった。
本発明の目的は、上記の課題を解消して、3次モードによるスプリアスを抑制する一方
で、4次モードによるスプリアスをも抑制できるフィルタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上述の目的は、第1の発明にあっては、第1の縦結合DMS共振器と第2の縦結合DM
S共振器とが並列に接続されたフィルタにおいて、前記第1の縦結合DMS共振器は、I
DT電極が間引き法によって重み付けされており、前記第2の縦結合DMS共振器は、I
DT電極が間引き法によって重み付けされており、前記第1の縦結合DMS共振器と逆相
の関係にあり、2次モードの周波数が前記第1の縦結合DMS共振器の1次モードの周波
数と一致し、4次モードの周波数が前記第1の縦結合DMS共振器の4次モードの周波数
と一致する、ことを特徴とするフィルタにより、達成される。
【0005】
第1の発明の構成によれば、第1、第2の縦結合DMS共振器において、IDT電極が
間引き法により重み付けされているため、3次モードによるスプリアスが抑制される。さ
らに、第1の発明の構成によれば、第1の縦結合DMS共振器の1次モードが第2の縦結
合DMS共振器の第2モードと同相で一致する一方、第1の縦結合DMS共振器の4次モ
ードが第2の縦結合DMS共振器の4次モードと逆相で一致する。よって、第1の発明の
構成によれば、第1、第2の縦結合DMS共振器の4次モードが互いに打ち消し合うよう
になるため、4次モードによるスプリアスを抑制できる。
なお、第2の縦結合DMS共振器の2次モードの周波数を第1の縦結合DMS共振器の
1次モードの周波数と一致させ、第2の縦結合DMS共振器の4次モードの周波数を第1
の縦結合DMS共振器の4次モードの周波数と一致させるためには、第2の縦結合DMS
共振器を第1の縦結合DMS共振器よりも広帯域とするか、第1の縦結合DMS共振器を
第2の縦結合DMS共振器よりも狭帯域とすればよい。
【0006】
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記第2の縦結合DMS共振器は、IDT
対数が、前記第1の縦結合DMS共振器のIDT対数よりも少ない、ことを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、IDT電極の間隔(入力側IDT電極と出力側IDT電極
との間隔)を、電極指の間隔と異ならしめれば、第2の縦結合DMS共振器を第1の縦結
合DMS共振器よりも広帯域とし、あるいは、第1の縦結合DMS共振器を第2の縦結合
DMS共振器よりも狭帯域とすることができる。
しかし、この手段には、バルク放射などにより挿入損失が劣化するという問題がある。
そこで、第2の発明では、第1の縦結合DMS共振器のIDT対数と第2の縦結合DMS
共振器のIDT対数とを異ならしめることにより、第2の縦結合DMS共振器を第1の縦
結合DMS共振器よりも広帯域とし、あるいは、第1の縦結合DMS共振器を第2の縦結
合DMS共振器よりも狭帯域とする。よって、第2の発明の構成によれば、広帯域化や狭
帯域化のために、挿入損失を劣化させてしまうということがない。
【0007】
第3の発明は、第1または第2の発明の構成において、前記第1の縦結合DMS共振器
の4次モードと前記第2の縦結合DMS共振器の4次モードとの周波数差が、マイナス1
5ppm以上プラス15ppm以下である、ことを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、4次モードのレベルをマイナス20dB以下に抑えること
できるため、第1、第2の発明よりも、一層、4次モードを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
図6は、本発明の参考となる縦結合DMS共振器の構成の一例(a)と、共振ピーク特
性(b)の一例とを示す図である。
図6(a)に示すように、縦結合DMS共振器は、入力側IDT電極1と、出力側ID
T電極2と、反射器3、4と、を備えている。この縦結合DMS共振器においては、図6
(b)に示すように、1次モード、2次モード、3次モード、4次モード、・・・などの
共振モードが励起される。ここで、1次モードと2次モードとの間の帯域が通過帯域であ
り、3次モード、4次モード、・・・は、スプリアスである。なお、IDTとは、Int
er Digital−Transducerの略である。
【0009】
図7は、本発明の参考となるIDT電極1、2が間引き法によって重み付けされた縦結
合DMS共振器の構成(a)と、共振ピーク特性(b)とを示す図である。
図6と図7とを比較すると明らかなように、縦結合DMS共振器のIDT電極1、2を
間引き法によって重み付けすると、縦結合DMS共振器で励起される共振モードのうちの
3次モードが減衰する。しかしながら、4次モードの方は、間引き法による重み付け前よ
りも、むしろ大きくなってしまう。
【0010】
図1は、本発明の実施の形態に係るフィルタを示す図であり、図2は、図1のフィルタ
の共振ピーク特性を示す図である。
図1に示すように、実施の形態に係るフィルタ10は、第1の縦結合DMS共振器Aと
第2の縦結合DMS共振器Bとが並列に接続されたフィルタである。ここで、第1の縦結
合DMS共振器Aは、入力側IDT電極1(a)と、出力側IDT電極2(a)と、反射
器3(a)、4(a)と、を備えている。また、第2の縦結合DMS共振器Bは、入力側
IDT電極1(b)と、出力側IDT電極2(b)と、反射器3(b)、4(b)と、を
備えている。
【0011】
第1の縦結合DMS共振器Aと第2の縦結合DMS共振器Bとは、ともに、IDT電極
1(a)、2(a)、1(b)、2(b)が間引き法によって重み付けされている(ここ
で、間引き法とは、たとえば、IDT電極を構成する電極指の一部を間引くことによって
IDT電極を重み付けする法をいい、図1中では、間引かれていない電極指を黒で塗りつ
ぶされた長方形で示し、間引かれた電極指を中抜きされた長方形で示している。なお間引
き方には、電極指を配置しないことによって弾性表面波の反射と励振の両方が生じないよ
うにする間引きと、隣の電極指と同じ極性の電極指を配置することで弾性表面波の励振は
生じなくなるが反射は生じるようにする間引き、の2種類があるが、図1中の中抜きされ
た長方形で示された電極指は後者の間引きを行っている)。このため、図2に示すように
、第1の縦結合DMS共振器Aと第2の縦結合DMS共振器Bとにおいては、ともに、3
次モードが減衰している。
【0012】
また、図1の2(a)´と2(b)´とが示すように、第1の縦結合DMS共振器Aと
第2の縦結合DMS共振器Bは、出力側電極2(a)、2(b)の電極パターンが逆にな
っている(出力電極2(a)、2(b)の大多数の電極指が、第1の縦結合DMS共振器
Aと第2の縦結合DMS共振器Bとの中央に仮想の境界線Cを引いた場合に、その境界線
を挟んで上下対称となっている。)。このため、第1の縦結合DMS共振器Aと第2の縦
結合DMS共振器Bは、位相が逆相の関係になっている。これを図2を用いて説明すると
、第1の縦結合DMS共振器Aでは、たとえば1次モード、2次モード、3次モード、4
次モードの位相が、それぞれ、180°、0°、180°、0°であるのに対し、第2の
縦結合DMS共振器Bでは、1次モード、2次モード、3次モード、4次モードの位相が
、それぞれ、0°、180°、0°、180°となっている。
【0013】
また、図2に示すように、実施の形態に係るフィルタ10においては、第1の縦結合D
MS共振器Aの1次モードの周波数と第2の縦結合DMS共振器Bの2次モードの周波数
が一致している。ここで、「一致」は、必ずしも厳密に一致していることは必要ないが、
両モードの周波数差がマイナス30ppm以上プラス30ppm以下となることが望まし
い。なお、本発明は、第1の縦結合DMS共振器Aの1次モードの周波数と第2の縦結合
DMS共振器Bの2次モードの周波数とを一致させる手段を特に限定するものではないが
、たとえば、IDT電極を構成する電極指の間隔(図1中のλ1、λ2)を適宜変更する
ことにより、第2の縦結合DMS共振器の共振モードを高域側にシフトさせて、一致させ
ることができる。
【0014】
また、図2に示すように、実施の形態に係るフィルタ10においては、第1の縦結合D
MS共振器Aの4次モードの周波数と第2の縦結合DMS共振器Bの4次モードの周波数
とが一致している。この一致は、第2の縦結合DMS共振器を第1の縦結合DMS共振器
よりも広帯域とするか、第1の縦結合DMS共振器を第2の縦結合DMS共振器よりも狭
帯域とすることにより実現できる。
なお、IDT電極の間隔(入力側IDT電極1(a)と出力側IDT電極2(a)との
間隔d1、入力側IDT電極1(b)と出力側IDT電極2(b)との間隔d2)を、電
極指の間隔(λ1、λ2)と異ならしめれば、第2の縦結合DMS共振器Bを第1の縦結
合DMS共振器Aよりも広帯域とし、あるいは、第1の縦結合DMS共振器Aを第2の縦
結合DMS共振器Bよりも狭帯域とできる。
しかし、この手段には、バルク放射などにより挿入損失が劣化するという問題がある。
そこで、本実施の形態では、図1に示すように、第1の縦結合DMS共振器AのIDT対
数NA(NA1=78、NA2=78)と第2の縦結合DMS共振器BのIDT対数NB
(NB1=71、NB2=71)とを異ならしめることにより、第2の縦結合DMS共振
器Bを第1の縦結合DMS共振器Aよりも広帯域とし、あるいは、第1の縦結合DMS共
振器Aを第2の縦結合DMS共振器Bよりも狭帯域とした。よって、実施の形態によれば
、広帯域化や狭帯域化のために、挿入損失を劣化させてしまうということがない。
なお、IDT電極の間隔d1、d2を、電極指の間隔λ1、λ2と異ならしめる場合に
は、図3に示すように、入力側IDT電極1(a)、1(b)と出力側IDT電極2(a
)、2(b)との間に、電極指の間隔がIDT電極における電極指の間隔(λ1、λ2)
と同じであるミドルグレーティング5(a)、5(b)を配置すれば、上記と同様にして
、挿入損失の劣化を防ぐことができる。
【0015】
なお、本発明において、第1の縦結合DMS共振器Aの4次モードの周波数と第2の縦
結合DMS共振器Bの4次モードの周波数との一致は、厳密であることを要しないが、両
者が、マイナス15ppm以上プラス15ppm以下の周波数差で一致すれば、4次モー
ドのレベルをマイナス20dB以下に抑えることできる(図4参照)。
【0016】
以上説明した本実施の形態に係るフィルタ10について、インピーダンス整合を行うと
、図5に示すように、1次モードと2次モードの間が滑らかになり、広帯域なフィルタを
得ることができる。
【0017】
以上説明したように、本実施の形態に係るフィルタ10によれば、第1、第2の縦結合
DMS共振器A,Bにおいて、IDT電極1,2が間引き法により重み付けされているた
め、3次モードによるスプリアスが抑制される。さらに、実施の形態に係るフィルタ10
によれば、第1の縦結合DMS共振器Aの1次モードが第2の縦結合DMS共振器Bの2
次モードと同相で一致する一方、第1の縦結合DMS共振器Aの4次モードが第2の縦結
合DMS共振器Bの4次モードと逆相で一致する。よって、実施の形態に係るフィルタ1
0によれば、第1、第2の縦結合DMS共振器A,Bの4次モードが互いに打ち消し合う
ようになるため、4次モードによるスプリアスをも抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】実施の形態に係るフィルタを示す図。
【図2】実施の形態に係るフィルタの共振ピーク特性を示す図。
【図3】入力側IDT電極と出力側IDT電極との間に、ミドルグレーティングを配置した例を示す図。
【図4】第1の縦結合DMS共振器Aの4次モードと第2の縦結合DMS共振器Bの4次モードとの周波数差を示す図。
【図5】実施の形態に係るフィルタについてインピーダンス整合を行った後の共振ピーク特性を示す図。
【図6】本発明の参考となる縦結合DMS共振器の構成の一例(a)と、共振ピーク特性(b)の一例とを示す図。
【図7】本発明の参考となるIDT電極1、2が間引き法によって重み付けされた縦結合DMS共振器の構成(a)と共振ピーク特性(b)とを示す図。
【符号の説明】
【0019】
A・・・第1の縦結合DMS共振器、B・・・第2の縦結合DMS共振器、1(a)、1
(b)・・・入力側IDT電極、2(a)、2(b)・・・出力側IDT電極、2(a)
´、2(b)´・・・電極指、3(a)、3(b)、4(a)、4(b)・・・反射器、
5(a)、5(b)・・・ミドルグレーティング、10・・・フィルタ、λ1、λ2・・
・電極指の間隔、d1、d2・・・IDT電極の間隔(入力側IDT電極と出力側IDT
電極の間隔)




 

 


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