特許 6747387 高周波モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6747387

(24)【登録日】2020年8月11日

(45)【発行日】2020年8月26日

(54)【発明の名称】高周波モジュール

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/64 20060101AFI20200817BHJP

   H03H 9/145 20060101ALI20200817BHJP

【ＦＩ】

   H03H9/64 Z

   H03H9/145 C

【請求項の数】10

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2017-123547(P2017-123547)

(22)【出願日】2017年6月23日

(65)【公開番号】特開2018-26803(P2018-26803A)

(43)【公開日】2018年2月15日

【審査請求日】2018年12月19日

(31)【優先権主張番号】特願2016-155021(P2016-155021)

(32)【優先日】2016年8月5日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100189430

【弁理士】

【氏名又は名称】吉川 修一

(74)【代理人】

【識別番号】100190805

【弁理士】

【氏名又は名称】傍島 正朗

(72)【発明者】

【氏名】照田 千尋

(72)【発明者】

【氏名】奥出 貴之

(72)【発明者】

【氏名】川▲崎▼ 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】舩橋 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】山田 貴之

【審査官】 橋本 和志

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１６／０８８８０４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−００４１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２５０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／０６７８８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−００８５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０８６７１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｈ９／００−９／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の共振子を備える縦結合型の弾性表面波フィルタと、
前記弾性表面波フィルタに接続され、前記弾性表面波フィルタを通過した高周波信号を増幅する低雑音増幅器とを備え、
前記低雑音増幅器に接続された前記弾性表面波フィルタの入力インピーダンスと出力インピーダンスとは異なっており、
スミスチャートにおいて、前記弾性表面波フィルタの通過帯域における前記出力インピーダンスは、前記低雑音増幅器の利得および雑音指数の両方を満足する低雑音増幅器の入力インピーダンスと複素共役の位置にあり、
前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された前記共振子のＩＤＴ電極と、前記弾性表面波フィルタの出力端子との間の配線は、圧電基板上に形成された層間絶縁膜の上に形成されている、
高周波モジュール。

【請求項2】

前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された少なくとも１つの前記共振子のＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極は、間引き電極を有し、
スミスチャートにおいて、前記弾性表面波フィルタの通過帯域における前記出力インピーダンスが、前記低雑音増幅器の前記入力インピーダンスと複素共役の位置にあるための電極パラメータは、前記間引き電極の本数である、
請求項１に記載の高周波モジュール。

【請求項3】

前記間引き電極は、前記共振子の中央部分に設けられている、
請求項２に記載の高周波モジュール。

【請求項4】

前記間引き電極は、前記共振子の中央部分の４６％の範囲に設けられている、
請求項３に記載の高周波モジュール。

【請求項5】

前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された前記共振子のＩＤＴ電極は、交叉幅方向に分割されており、
スミスチャートにおいて、前記弾性表面波フィルタの通過帯域における前記出力インピーダンスが、前記低雑音増幅器の前記入力インピーダンスと複素共役の位置にあるための電極パラメータは、前記ＩＤＴ電極の交叉幅方向の分割数である、
請求項１に記載の高周波モジュール。

【請求項6】

スミスチャートにおいて、前記弾性表面波フィルタの通過帯域における前記出力インピーダンスが、前記低雑音増幅器の前記入力インピーダンスと複素共役の位置にあるための電極パラメータは、前記弾性表面波フィルタの入力端子に接続された前記共振子におけるメイン波長の平均値である第１のメイン波長と、前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された前記共振子におけるメイン波長の平均値である第２のメイン波長であり、
前記第１のメイン波長と前記第２のメイン波長とは異なっている、
請求項１に記載の高周波モジュール。

【請求項7】

前記電極パラメータは、前記弾性表面波フィルタの入力端子に接続された前記共振子におけるメイン波長の平均値である第１のメイン波長に対する、前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された前記共振子におけるメイン波長の平均値である第２のメイン波長の比であるメイン波長比であり、
前記メイン波長比は、１．０１以上である、
請求項６に記載の高周波モジュール。

【請求項8】

スミスチャートにおいて、前記弾性表面波フィルタの通過帯域における前記出力インピーダンスが、前記低雑音増幅器の前記入力インピーダンスと複素共役の位置にあるための電極パラメータは、前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された前記共振子におけるメインデューティであり、
前記メインデューティは、０．５５より大きく０．７５より小さい、
請求項１に記載の高周波モジュール。

【請求項9】

前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された前記共振子のＩＤＴ電極は、前記圧電基板上に形成された第１の電極層と、前記第１の電極層の上に形成された第２の電極層とを有し、
前記層間絶縁膜が配置された位置における前記配線は、前記第１の電極層と前記第２の電極層とで構成されている、
請求項１に記載の高周波モジュール。

【請求項10】

前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された前記共振子の前記ＩＤＴ電極は、基板上に形成された第１の電極層と、前記第１の電極層の上に形成された第２の電極層とを有し、
前記層間絶縁膜が配置された位置における前記配線は、前記層間絶縁膜の上に形成された第２の電極層で構成されている、
請求項１に記載の高周波モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高周波モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、移動体通信機器の回路モジュールとして、弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ：ＳＡＷ）フィルタが使用された高周波モジュールが開発されている。近年の通信周波数帯域の広帯域化に伴い、高周波モジュールの受信感度の向上のため、受信回路モジュールには低損失かつ低雑音化の要求が高まっている。そのため、高周波モジュールでは弾性表面波フィルタの後段または前段に他の部品を備えている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の高周波モジュールでは、弾性表面波フィルタの後段に低雑音増幅器（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ＬＮＡ）が接続されている。一般的に、高周波モジュールにおいて雑音特性を向上するためには、低雑音増幅器に接続された側の弾性表面波フィルタの出力端におけるインピーダンス（出力インピーダンス）が低雑音増幅器の入力端におけるインピーダンス（入力インピーダンス）に整合するように、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを調整している。

【0004】

弾性表面波フィルタの出力インピーダンスの調整は、一般的に、弾性表面波フィルタを構成する共振子におけるＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極の交叉幅、または、ＩＤＴ電極における電極指の対数を変更することにより行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−３０１２２３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、ＩＤＴ電極の交叉幅を変更することで弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを調整する場合、交叉幅が大きいときにはＩＤＴ電極を構成する電極指の抵抗が大きくなるため、信号損失が大きくなる。また、交叉幅が小さいときには、ＩＤＴ電極において回折損が発生するため、信号損失が大きくなる。したがって、ＩＤＴ電極の交叉幅を変更して弾性表面波フィルタの低雑音化を図る場合には、高周波モジュールの低損失化を図ることが難しくなる。

【0007】

また、ＩＤＴ電極における電極指の対数を変更することで弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを調整する場合、電極指の対数が大きいときには、弾性表面波フィルタの周波数帯域の形成に必要な共振モードの間隔が狭くなるため、弾性表面波フィルタの通過帯域幅が狭くなる。また、電極指の対数が小さいときには、当該共振モードの間隔が広くなり、電圧定在波比（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ：ＶＳＷＲ）の特性が劣化し、信号損失が大きくなる。したがって、ＩＤＴ電極における電極指の対数を変更して弾性表面波フィルタの低雑音化を図る場合にも、高周波モジュールの低損失化を図ることが難しくなる。

【0008】

上記課題に鑑み、本発明は、低損失化および低雑音化の両方を実現することができる高周波モジュールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明にかかる高周波モジュールの一態様は、複数の共振子を備える縦結合型の弾性表面波フィルタと、前記弾性表面波フィルタに接続され、前記弾性表面波フィルタを通過した高周波信号を増幅する低雑音増幅器とを備え、前記低雑音増幅器に接続された前記弾性表面波フィルタの入力インピーダンスと出力インピーダンスとは異なっており、スミスチャートにおいて、前記弾性表面波フィルタの通過帯域における前記出力インピーダンスは、前記低雑音増幅器の利得が最大となるときの前記弾性表面波フィルタの出力インピーダンスである第１の出力インピーダンスと、前記低雑音増幅器の雑音指数が最小となるときの前記弾性表面波フィルタの出力インピーダンスである第２の出力インピーダンスとの間の領域に存在する。

【0010】

これにより、スミスチャートにおいて、低雑音増幅器の利得が最大となるときの弾性表面波フィルタの出力インピーダンスと、低雑音増幅器の雑音指数が最小となるときの弾性表面波フィルタの出力インピーダンスとの間で、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを調整するので、弾性表面波フィルタおよび高周波モジュールの低損失化および低雑音化の両方を実現することができる。

【0011】

また、前記弾性表面波フィルタは、スミスチャートにおいて、前記弾性表面波フィルタの通過帯域における前記出力インピーダンスを前記領域に調整するための電極パラメータを有してもよい。

【0012】

これにより、弾性表面波フィルタにおいて電極パラメータを調整することにより、低損失化および低雑音化の両方を実現することができる。

【0013】

また、前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された少なくとも１つの前記共振子のＩＤＴ電極は、間引き電極を有し、前記電極パラメータは、前記間引き電極の本数であってもよい。

【0014】

これにより、間引き電極の本数を調整することにより、間引き電極が形成された共振子の容量性のインピーダンスを調整することができる。したがって、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを調整することができる。

【0015】

また、前記間引き電極は、前記共振子の中央部分に設けられていてもよい。

【0016】

これにより、共振モードに対する影響の少ない、共振子の中央部分に間引き電極を設けることにより、弾性表面波フィルタの低損失化を図ることができる。

【0017】

また、前記間引き電極は、前記共振子の中央部分の４６％の範囲に設けられていてもよい。

【0018】

これにより、共振モードに対する影響の少ない、共振子の中央部分の所定領域に間引き電極を設けることにより、さらに弾性表面波フィルタの低損失化を図ることができる。

【0019】

また、前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された前記共振子のＩＤＴ電極は、交叉幅方向に分割されており、前記電極パラメータは、前記ＩＤＴ電極の交叉幅方向の分割数であってもよい。

【0020】

これにより、ＩＤＴ電極が分割された共振子の回折損による影響を受けることなく、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを調整することができる。

【0021】

また、前記電極パラメータは、前記弾性表面波フィルタの入力端子に接続された前記共振子におけるメイン波長の平均値である第１のメイン波長と、前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された前記共振子におけるメイン波長の平均値である第２のメイン波長であり、前記第１のメイン波長と前記第２のメイン波長とは異なっていてもよい。

【0022】

これにより、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを５０Ωから変更させることができる。したがって、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを変更して、弾性表面波フィルタと低雑音増幅器とのインピーダンスを整合させることができる。

【0023】

また、前記電極パラメータは、前記弾性表面波フィルタの入力端子に接続された前記共振子におけるメイン波長の平均値である第１のメイン波長に対する、前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された前記共振子におけるメイン波長の平均値である第２のメイン波長の比であるメイン波長比であり、前記メイン波長比は、１．０１以上であってもよい。

【0024】

これにより、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを５０Ωよりも高くすることができる。したがって、弾性表面波フィルタと低雑音増幅器とのインピーダンスをより整合させることができる。

【0025】

また、前記電極パラメータは、前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された前記共振子におけるメインデューティであり、前記メインデューティは、０．５５より大きく０．７５より小さくてもよい。

【0026】

これにより、弾性表面波フィルタの出力端子に接続された共振子のメインデューティを増減することにより、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを増減することができる。また、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを５０Ωから変更させることができので、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを変更して、弾性表面波フィルタと低雑音増幅器とのインピーダンスを整合させることができる。

【0027】

また、前記弾性表面波フィルタにおいて、前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された前記共振子のＩＤＴ電極と、前記弾性表面波フィルタの出力端子との間の配線は、基板上に形成された層間絶縁膜の上に形成されていてもよい。

【0028】

これにより、配線と基板との容量結合を小さくすることにより、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを誘導性のインピーダンスへ調整することができる。

【0029】

また、前記弾性表面波フィルタの出力端子に接続された前記共振子のＩＤＴ電極は、基板上に形成された第１の電極層と、前記第１の電極層の上に形成された第２の電極層とを有し、前記層間絶縁膜が配置された位置における前記配線は、前記第１の電極層と前記第２の電極層とで構成されていてもよい。

【0030】

これにより、配線と基板との容量結合の減少幅が小さいので、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを誘導性のインピーダンスへ小さい調整量で調整することができる。

【0031】

また、前記層間絶縁膜が配置された位置における前記配線は、前記第１の電極層に代えて前記層間絶縁膜を有してもよい。

【0032】

これにより、配線と基板との容量結合をより小さくすることができるので、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスをより誘導性側へ調整することができる。

【発明の効果】

【0033】

本発明によれば、低損失化および低雑音化の両方を実現することができる高周波モジュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】実施の形態１にかかる高周波モジュールの構成を示す概念図である。

【図2A】実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタの構成を示す概略図である。

【図2B】図２Ａに示した弾性表面波フィルタの構成の基本構成を示す概略図である。

【図3】一般的な弾性表面波フィルタの構成を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示した一点鎖線における矢視断面図である。

【図4】実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタの構成の詳細を示す概略図である。

【図5】実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタにおいて、間引き電極が１本のときの共振子の構成を示す概略図である。

【図6A】実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタにおいて、間引き電極が２本のときの共振子の構成を示す概略図である。

【図6B】実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタにおいて、間引き電極が３本のときの共振子の構成を示す概略図である。

【図7】実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタの出力端子側の反射特性を示す図である。

【図8】実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタにおいて、間引き電極を設ける位置について説明するための、共振子の構成を示す概略図である。

【図9】実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタにおいて、間引き電極を設ける位置と弾性表面波フィルタの出力端子側の信号損失との関係を示す図である。

【図10】実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタの出力インピーダンスの調整方法を説明するための図である。

【図11A】実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを調整したときの、弾性表面波フィルタの通過特性を示す図である。

【図11B】実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを調整したときの、弾性表面波フィルタの出力端子側の反射特性を示す図である。

【図11C】実施の形態１にかかる弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを調整したときの、高周波モジュールの通過特性を示す図である。

【図12A】実施の形態２にかかる弾性表面波フィルタの構成を示す概略図である。

【図12B】実施の形態２にかかる弾性表面波フィルタにおいて、共振子の構成を示す概略図である。

【図13】実施の形態２にかかる弾性表面波フィルタの出力端子側の反射特性を示す図である。

【図14A】実施の形態２にかかる弾性表面波フィルタの出力端子側の通過特性を示す図である。

【図14B】実施の形態２にかかる弾性表面波フィルタを有する高周波モジュール全体の出力端子側の雑音特性を示す図である。

【図15】実施の形態３にかかる弾性表面波フィルタの構成を示す概略図である。

【図16A】実施の形態３にかかる弾性表面波フィルタの出力端子側の反射特性を示す図である。

【図16B】実施の形態３にかかる弾性表面波フィルタの出力端子側の通過特性を示す図である。

【図17】実施の形態３にかかる弾性表面波フィルタの他の構成を示す概略図である。

【図18A】実施の形態３にかかる他の構成の弾性表面波フィルタの出力端子側の反射特性を示す図である。

【図18B】実施の形態３にかかる他の構成の弾性表面波フィルタの出力端子側の通過特性を示す図である。

【図19】実施の形態４にかかる弾性表面波フィルタの構成を示す概略図である。

【図20A】実施の形態４にかかる弾性表面波フィルタの出力端子側の反射特性を示す図である。

【図20B】実施の形態４にかかる弾性表面波フィルタの出力端子側の通過特性を示す図である。

【図21】実施の形態４にかかる弾性表面波フィルタの他の構成を示す概略図である。

【図22A】実施の形態４にかかる弾性表面波フィルタの出力端子側の反射特性を示す図である。

【図22B】実施の形態４にかかる弾性表面波フィルタの出力端子側の通過特性を示す図である。

【図23】実施の形態５にかかる弾性表面波フィルタの構成を示す概略図である。

【図24A】図２３に示した弾性表面波フィルタのＢ−Ｂ線における構成を示す断面図である。

【図24B】図２３に示した弾性表面波フィルタのＣ−Ｃ線における構成を示す断面図である。

【図25A】実施の形態５にかかる他の構成の弾性表面波フィルタの出力端子側の反射特性を示す図である。

【図25B】実施の形態５にかかる弾性表面波フィルタの出力端子側の雑音特性を示す図である。

【図26】図２３に示した弾性表面波フィルタのＣ−Ｃ線における他の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0036】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。また、図示した電極構造では、本発明の理解を容易とするために、共振子および反射器における電極指の本数を実際の電極指の本数よりも少なく図示している。また、図示したスミスチャートでは、弾性表面波フィルタの通過帯域における出力インピーダンスの部分を太線で示している。

【0037】

（実施の形態１）
以下、実施の形態１について、図１〜図１１Ｃを用いて説明する。

【0038】

［１．高周波モジュールの構成］
はじめに、本実施の形態にかかる高周波モジュール１の構成について説明する。図１は、本実施の形態にかかる高周波モジュール１の構成を示す概念図である。

【0039】

図１に示すように、本実施の形態にかかる高周波モジュール１は、弾性表面波フィルタ１０と低雑音増幅器２０とを備えている。弾性表面波フィルタ１０は、一端が高周波モジュール１の入力端子ＩＮに接続され、他端が低雑音増幅器２０に接続されている。低雑音増幅器２０は、受信後の微弱な電波をできるだけ雑音を増加させずに増幅する増幅器である。

【0040】

なお、弾性表面波フィルタ１０において、入力インピーダンスとは、高周波モジュール１の入力端子ＩＮ側から弾性表面波フィルタ１０をみたときの弾性表面波フィルタ１０のインピーダンスのことをいう。つまり、図１に矢印で示したＳＡＷ入力側インピーダンスのことをいう。また、出力インピーダンスとは、高周波信号の出力先である低雑音増幅器２０が接続された側の端子（図示せず）から、弾性表面波フィルタ１０をみたときの弾性表面波フィルタ１０インピーダンスのことをいう。つまり、図１に矢印で示したＳＡＷ出力側インピーダンスのことをいう。低雑音増幅器２０に接続された弾性表面波フィルタ１０は、入力インピーダンスと出力インピーダンスとが異なっている。

【0041】

［２．弾性表面波フィルタの構成］
図２Ａは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタの構成を示す概略図である。図２Ｂは、図２Ａに示した弾性表面波フィルタの構成の基本構成を示す概略図である。

【0042】

弾性表面波フィルタ１０は、縦結合型の弾性表面波フィルタである。図２Ａに示すように、弾性表面波フィルタ１０は、入力端子１１と出力端子１２との間に、共振子１３、共振子１４および共振子１５と、反射器１６および反射器１７とを備えている。共振子１３、共振子１４および共振子１５は、反射器１６側から反射器１７側へと、この順に配置されている。

【0043】

図２Ｂに示すように、共振子１３は、２つのＩＤＴ電極１３０ａおよび１３０ｂが組み合わされた構成をしている。共振子１３のＩＤＴ電極１３０ａは、入力端子１１に接続されている。ＩＤＴ電極１３０ｂは、グランドに接続されている。同様に、共振子１５は、２つのＩＤＴ電極１５０ａおよび１５０ｂが組み合わされた構成をしている。共振子１５のＩＤＴ電極１５０ａは、入力端子１１に接続されている。ＩＤＴ電極１５０ｂは、グランドに接続されている。

【0044】

また、共振子１３と共振子１５との間に配置された共振子１４は、２つのＩＤＴ電極１４０ａおよび１４０ｂが組み合わされた構成をしている。共振子１４のＩＤＴ電極１４０ａは、グランドに接続されている。ＩＤＴ電極１４０ｂは、出力端子１２に接続されている。なお、共振子１４の構成については、後に詳述する。

【0045】

また、反射器１６は、２つのバスバー電極１６ａおよびバスバー電極１６ｂと、バスバー電極１６ａとバスバー電極１６ｂとの間に複数設けられ、バスバー電極１６ａおよびバスバー電極１６ｂにそれぞれ両端が接続された電極指１６ｃとを備えている。同様に、反射器１７は、２つのバスバー電極１７ａおよびバスバー電極１７ｂと、バスバー電極１７ａとバスバー電極１７ｂとの間に複数設けられ、バスバー電極１７ａおよびバスバー電極１７ｂにそれぞれ両端が接続された電極指１７ｃとを備えている。

【0046】

ここで、共振子の構成について、一般的な共振子１００を用いてより詳細に説明する。図３は、一般的な弾性表面波フィルタの構成を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示した一点鎖線における矢視断面図である。

【0047】

図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、共振子１００は、圧電基板１２３と、櫛形形状を有するＩＤＴ電極１０１ａおよびＩＤＴ電極１０１ｂとで構成されている。

【0048】

圧電基板１２３は、例えば、所定のカット角で切断されたＬｉＮｂＯ_３の単結晶からなる。圧電基板１２３では、所定の方向に弾性表面波が伝搬する。

【0049】

図３の（ａ）に示すように、圧電基板１２３の上には、対向する一対のＩＤＴ電極１０１ａおよびＩＤＴ電極１０１ｂが形成されている。ＩＤＴ電極１０１ａは、互いに平行な複数の電極指１１０ａと、複数の電極指１１０ａを接続するバスバー電極１１１ａとで構成されている。また、ＩＤＴ電極１０１ｂは、互いに平行な複数の電極指１１０ｂと、複数の電極指１１０ｂを接続するバスバー電極１１１ｂとで構成されている。ＩＤＴ電極１０１ａとＩＤＴ電極１０１ｂとは、ＩＤＴ電極１０１ａの複数の電極指１１０ａのそれぞれの間に、ＩＤＴ電極１０１ｂの複数の電極指１１０ｂのそれぞれが配置される構成となっている。

【0050】

また、ＩＤＴ電極１０１ａおよびＩＤＴ電極１０１ｂは、図３の（ｂ）に示すように、密着層１２４ａと主電極層１２４ｂとが積層された構造となっている。

【0051】

密着層１２４ａは、圧電基板１２３と主電極層１２４ｂとの密着性を向上させるための層であり、材料としては、例えば、ＮｉＣｒが用いられる。

【0052】

主電極層１２４ｂは、材料として、例えば、Ｐｔが用いられる。主電極層１２４ｂは、１つの層で構成された単層構造であってもよいし、複数の層が積層された積層構造であってもよい。

【0053】

保護層１２５は、ＩＤＴ電極１０１ａおよびＩＤＴ電極１０１ｂを覆うように形成されている。保護層１２５は、主電極層１２４ｂを外部環境から保護する、周波数温度特性を調整する、および、耐湿性を高めるなどを目的とする層である。保護層１２５は、例えば、二酸化ケイ素を主成分とする膜である。保護層１２５は、単層構造であってもよいし積層構造であってもよい。

【0054】

なお、密着層１２４ａ、主電極層１２４ｂおよび保護層１２５を構成する材料は、上述した材料に限定されない。さらに、ＩＤＴ電極１０１ａおよびＩＤＴ電極１０１ｂは、上記積層構造でなくてもよい。ＩＤＴ電極１０１ａおよびＩＤＴ電極１０１ｂは、例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの金属又は合金から構成されてもよく、また、上記の金属又は合金から構成される層が複数積層された積層構造で構成されてもよい。また、保護層１２５は、形成されていなくてもよい。

【0055】

ここで、ＩＤＴ電極１０１ａおよびＩＤＴ電極１０１ｂの設計パラメータについて説明する。図３の（ｂ）に示すλは、ＩＤＴ電極１０１ａおよびＩＤＴ電極１０１ｂを構成する電極指１１０ａおよび電極指１１０ｂのピッチという。弾性表面波フィルタのメイン波長は、ＩＤＴ電極１０１ａおよびＩＤＴ電極１０１ｂを構成する複数の電極指１１０ａおよび電極指１１０ｂのピッチλで規定される。なお、メイン波長とは、後述するＩＤＴ電極１０１ａおよび１０１ｂのメインピッチ領域における波長のことをいう。

【0056】

ピッチλとは、詳細には、同一のバスバー電極に接続された隣り合う電極指において、一方の電極指の幅の中央から他方の電極指の幅の中央までの長さのことをいう。例えば、図３の（ｂ）では、バスバー電極１１１ａに接続された一の電極指１１０ａの幅の中央から、当該一の電極指１１０ａが接続されたバスバー電極１１１ａと同一のバスバー電極１１１ａに接続され、一の電極指１１０ａに隣り合う他の電極指１１０ａの幅の中央までの長さである。

【0057】

また、図３の（ｂ）に示すＷは、共振子１００におけるＩＤＴ電極１０１ａの電極指１１０ａおよびＩＤＴ電極１０１ｂの電極指１１０ｂの幅のことをいう。また、図３の（ｂ）に示すＳは、電極指１１０ａと電極指１１０ｂとの間隔のことをいう。また、図３の（ａ）に示すＬは、ＩＤＴ電極１０１ａおよびＩＤＴ電極１０１ｂの交叉幅といい、ＩＤＴ電極１０１ａの電極指１１０ａとＩＤＴ電極１０１ｂの電極指１１０ｂとが重複する電極指の長さのことをいう。また、対数とは、電極指１１０ａまたは電極指１１０ｂの本数のことをいう。

【0058】

また、ＩＤＴ電極１０１ａおよび１０１ｂのデューティとは、電極指１１０ａおよび１１０ｂの繰り返しピッチλに対する、電極指１１０ａおよび１１０ｂの幅が占める割合をいう。より具体的には、ＩＤＴ電極１０１ａおよび１０１ｂのデューティとは、図３の（ｂ）に示すように、ＩＤＴ電極１０１ａおよび１０１ｂの電極指１１０ａおよび１１０ｂの幅をＷ、電極指１１０ａと電極指１１０ｂとの間隔をＳとしたときの、Ｗ／（Ｗ＋Ｓ）のことをいう。また、メインデューティとは、後述するＩＤＴ電極１０１ａおよび１０１ｂのメインピッチ領域におけるデューティのことをいう。

【0059】

また、共振子１００の中央部分とは、共振子１００のＩＤＴ電極１０１ａおよびＩＤＴ電極１０１ｂにおいて弾性表面波の伝搬方向の中央から所定の範囲の部分をいう。所定の範囲については、後に詳述するように、例えば、共振子１００の全体に対して中央部分の４６％をいう。所定の範囲については、適宜変更してもよい。

【0060】

なお、共振子１００の構造は、図３の（ａ）および（ｂ）に記載された構造に限定されない。また、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０の構造は、上述した構成に限らない。

【0061】

以下、共振子１４の構成についてより詳細に説明する。

【0062】

図４は、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ａの構成の詳細を示す概略図である。図５は、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ａにおいて、間引き電極が１本のときの共振子１４ａの構成を示す概略図である。図６Ａは、間引き電極が２本のときの共振子１４ａの構成を示す概略図である。図６Ｂは、間引き電極が３本のときの共振子１４ａの構成を示す概略図である。

【0063】

図４に示すように、共振子１４ａは、２つのＩＤＴ電極１４０ａおよび１４０ｂが組み合わされた構成をしている。ＩＤＴ電極１４０ａは、バスバー電極１４１ａと、バスバー電極１４１ａに一端が接続された複数の電極指１４２ａを有している。同様に、ＩＤＴ電極１４０ｂは、バスバー電極１４１ｂと、バスバー電極１４１ｂに一端が接続された複数の電極指１４２ｂを有している。電極指１４２ａおよび１４２ｂのピッチは、共振子１４ａの両端近傍における電極指のピッチが、両端近傍以外の中央部分の電極指のピッチに比べて狭くなっている。なお、電極指のピッチが狭くなっている領域を狭ピッチ領域、その他の領域をメインピッチ領域という。狭ピッチ領域における電極指１４２ａおよび１４２ｂの対数は、例えば３である。

【0064】

また、共振子１４ａは、グランドに接続されたＩＤＴ電極１４０ａに、間引き電極１４３を有している。間引き電極１４３とは、図５の（ａ）に示すように、出力端子１２に接続されるＩＤＴ電極１４０ｂのバスバー電極１４１ｂに接続される複数の電極指１４２ｂのうちの一部が間引きされ、図５の（ｂ）に示すように、バスバー電極１４１ｂではなくグランドに接続されたＩＤＴ電極１４０ａのバスバー電極１４１ａに接続されたものをいう。

【0065】

間引き電極１４３を１本設ける場合には、図５の（ｂ）に示すように、ＩＤＴ電極１４０ａでは、バスバー電極１４１ａに接続された２本の電極指１４２ａの間に間引き電極１４３ａが設けられる。したがって、ＩＤＴ電極１４０ｂを構成する２本の電極指１４２ｂの間には、バスバー電極１４１ａに接続された電極指が連続して３本並ぶこととなる。

【0066】

なお、間引き電極１４３の本数は、１本に限らず２本以上であってもよい。このとき、バスバー電極１４１ｂに接続された連続する２本以上の電極指１４２ｂを間引き電極１４３としてもよいし、連続しない２本以上の電極指１４２ｂを間引き電極１４３としてもよい。

【0067】

例えば、連続する２本の間引き電極１４３ａおよび１４３ｂを設ける場合、図６Ａに示すように、ＩＤＴ電極１４０ｂを構成する２本の電極指１４２ｂの間には、バスバー電極１４１ａに接続された電極指１４２ａと間引き電極１４３ａおよび１４３ｂとが連続して５本並ぶこととなる。また、連続する３本の間引き電極１４３ａ、１４３ｂおよび１４３ｃを設ける場合、図６Ｂに示すように、ＩＤＴ電極１４０ｂを構成する２本の電極指１４２ｂの間には、バスバー電極１４１ａに接続された電極指１４２ａと間引き電極１４３ａ、１４３ｂおよび１４３ｃとが連続して７本並ぶこととなる。後に詳述するように、間引き電極１４３の本数を変更することによって、弾性表面波フィルタ１０ａと低雑音増幅器２０の雑音指数および利得の整合をとることができる。すなわち、間引き電極の本数は、弾性表面波フィルタ１０ａと低雑音増幅器２０の雑音指数および利得の整合をとるための電極パラメータである。

【0068】

なお、間引き電極１４３は、上述のようにグランドに接続されたバスバー電極１４１ａに接続されてもよいし、出力端子１２に接続されたバスバー電極１４１ｂに接続されてもよい。

【0069】

図７は、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ａの出力端子側の反射特性を示す図である。図７では、間引き電極１４３を０本、１本、２本、３本と連続して設けたときの弾性表面波フィルタ１０ａの出力端子側の反射特性を、それぞれ実線、破線、一点鎖線、２点鎖線で示している。

【0070】

間引き電極１４３の本数を０本、１本、２本、３本と増加させると、図７に示すように、出力インピーダンスはスミスチャート上において容量性側に移動する。したがって、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを容量性側に変化させたいときには、間引き電極１４３を用いることが有効であることがわかる。また、連続して設ける間引き電極１４３の本数を増加することにより、出力インピーダンスをより容量性側に変化させることができる。

【0071】

ここで、共振子１４ａにおいて、間引き電極１４３が設けられる位置について説明する。図８は、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ａにおいて、間引き電極１４３ａを設ける位置について説明するための、共振子１４ａの構成を示す概略図である。図９は、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ａにおいて、間引き電極１４３を設ける位置と弾性表面波フィルタ１０ａの出力端子側の信号損失との関係を示す図である。なお、図９の縦軸は、紙面下方に向かうほど信号損失が大きく、紙面上方に向かうほど信号損失が小さいことを示している。

【0072】

図８に示すように、間引き電極１４３は、共振子１４ａの全体に対して中央部分に設けられる。なお、間引き電極１４３を設ける領域を、間引き領域とよぶ。

【0073】

共振子１４ａにおいて、弾性表面波の伝搬方向の両端近傍には、上述したように狭ピッチ領域が設けられている。ここで、共振子１４ａにおいて間引き電極１４３を設ける位置を変更した場合、狭ピッチ領域において電極指１４２ａおよび１４２ｂの配置を変更することは、共振モードに何らかの影響を与えることになると想定される。

【0074】

例えば、弾性表面波フィルタ１０ａの出力端子側のインピーダンスの整合をとるために、共振子１４ａの両端の所定の範囲に間引き電極１４３を設けた場合には、図９に示すように、弾性表面波フィルタ１０ａの出力端子側のインピーダンスの不整合による信号損失（不整合損失）が劣化、すなわち、大きくなっており、出力端子側のインピーダンスの整合が取れていないことがわかる。一方、共振子１４ａの中央部分に間引き電極１４３ａを設けた場合には、不整合損失は小さくなり（例えば、５ｄＢ程度）、出力端子側のインピーダンスの整合が取れていることがわかる。なお、間引き電極１４３を設けない場合の不整合損失は５．５ｄＢ程度であり、共振子１４ａの中央部分に間引き電極１４３を設けた場合、すなわち間引き領域を共振子１４の中央部分とした場合には、間引き電極１４３ａを設けない場合と同等に不整合損失は劣化しないことがわかる。より具体的には、図９において不整合損失が劣化しないための間引き領域は、共振子１４ａ全体に対して中央部分の４６％程度である。

【0075】

以上より、間引き電極１４３は、共振子１４ａの中央部分に設けるのがよい。例えば、間引き電極１４３は、共振子１４ａの中央部分の４６％の範囲に設けられることとしてもよい。

【0076】

［３．弾性表面波フィルタの出力インピーダンスの調整］
次に、図１に示したように、弾性表面波フィルタ１０ａに低雑音増幅器２０を接続する場合の、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスの調整について説明する。

【0077】

図１０は、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ａの、出力インピーダンスの調整方法を説明するための図である。

【0078】

弾性表面波フィルタ１０ａは、図１に示したように低雑音増幅器２０に接続され高周波モジュール１として使用されるため、高周波モジュール１全体の伝送特性が良くなるように、出力インピーダンスを調整する必要がある。つまり、低雑音増幅器２０の入力インピーダンスに合わせて、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整する。

【0079】

詳細には、スミスチャートにおいて、弾性表面波フィルタ１０ａ側から低雑音増幅器２０をみたときの低雑音増幅器２０の入力インピーダンスの複素共役の位置に、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスが位置するように、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整する。ここで、低雑音増幅器２０の入力インピーダンスとは、低雑音増幅器２０の利得と雑音指数の両方の特性向上を満足する入力インピーダンスである。つまり、スミスチャートにおいて、低雑音増幅器２０の利得が最大となる低雑音増幅器２０の入力インピーダンスと、低雑音増幅器２０の雑音指数が最小となる低雑音増幅器２０の入力インピーダンスとの間の領域に位置する入力インピーダンスである。この領域に対応する複素共役の領域（図１０に示すＳＡＷ出力端の狙いＩｍｐ領域）に、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整する。

【0080】

つまり、図１０に示すように、スミスチャートにおいて、弾性表面波フィルタ１０ａの通過帯域における出力インピーダンスが、低雑音増幅器２０の利得が最大となるときの弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンス（第１の出力インピーダンス）と、低雑音増幅器２０の雑音指数が最小となるときの弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンス（第２の出力インピーダンス）との間の領域（ＳＡＷ出力端の狙いＩｍｐ領域）に存在するように、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整する。

【0081】

このとき、上述した間引き電極１４３を設けることにより、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整する。また、間引き電極１４３の本数を増減することにより、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整する。すなわち、間引き電極１４３の本数を、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスをＳＡＷ出力端の狙いＩｍｐ領域に調整するための電極パラメータとする。また、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整するには、弾性表面波フィルタ１０ａの出力端子１２側のＩＤＴ電極１４０ｂにおける電極指１４２ｂを、バスバー電極１４１ａに接続して間引き電極１４３とするとよい。これにより、共振子１４ａにおいて一部の領域だけ同じ極性の電極指が並ぶため、間引き電極１４３を設けない場合に比べて共振子１４ａの容量が小さくなる。これにより、間引き電極１４３を設けた共振子１４ａが接続された、弾性表面波フィルタ１０ａの出力端子側のインピーダンスが変化することとなる。また、図７に示したように、間引き電極１４３を設けることにより、弾性表面波フィルタ１０ａの出力端子側のインピーダンスは、容量性側に変化することとなるため、スミスチャート上におけるＳＡＷ出力端の狙いＩｍｐ領域に、弾性表面波フィルタ１０ａの出力端子側のインピーダンスを容易に調整することができる。

【0082】

図１１Ａは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整したときの、弾性表面波フィルタ１０ａの通過特性を示す図である。図１１Ｂは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整したときの、弾性表面波フィルタ１０ａの出力端子側の反射特性を示す図である。図１１Ｃは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整したときの、高周波モジュール１の通過特性を示す図である。図１１Ａ〜図１１Ｃでは、間引き電極１４３ａを設けない場合の特性を実線、間引き電極１４３を設けた場合の特性を破線で示している。

【0083】

図１１Ａに示すように、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整した場合、弾性表面波フィルタ１０ａ単体では、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整しない場合に比べて挿入損失が大きくなっている。このときの弾性表面波フィルタ１０ａの通過帯域における出力インピーダンスは、図１１Ｂに示すように、上述したＳＡＷ出力端の狙いＩｍｐ領域に調整されている。

【0084】

一方、弾性表面波フィルタ１０ａに低雑音増幅器２０を含めた高周波モジュール１全体の通過特性については、図１１Ｃに示すように、通過帯域において挿入損失が向上していることがわかる。したがって、弾性表面波フィルタ１０ａにおいて、出力端子側の共振子１４ａに間引き電極１４３を設け、スミスチャート上において上述したＳＡＷ出力端の狙いＩｍｐ領域に弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整することにより、弾性表面波フィルタ１０ａに低雑音増幅器２０を含めた高周波モジュール１全体の伝送特性を向上することができる。

【0085】

［４．効果等］
以上、本実施の形態にかかる高周波モジュールによると、弾性表面波フィルタ１０ａにおいて、出力端子側の共振子１４ａに間引き電極１４３を設け、スミスチャート上において上述したＳＡＷ出力端の狙いＩｍｐ領域に弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを調整することにより、弾性表面波フィルタ１０ａに低雑音増幅器２０を含めた高周波モジュール１全体の伝送特性を向上することができる。

【0086】

また、このとき、連続して設けられる間引き電極１４３の本数を増加することにより、弾性表面波フィルタ１０ａの出力インピーダンスを、より容量性に変化させることができる。

【0087】

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について、図１２Ａ〜図１４Ｂを用いて説明する。本実施の形態にかかる高周波モジュールが実施の形態１にかかる高周波モジュール１と異なる点は、弾性表面波フィルタ１０ｂの出力インピーダンスの調整方法として、出力端子側の共振子１４ｂのＩＤＴ電極が、交叉幅方向に２つに分割されている点である。

【0088】

はじめに、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｂの構成について説明する。図１２Ａは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｂの構成を示す概略図である。図１２Ｂは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｂにおいて、共振子１４ｂの構成を示す概略図である。

【0089】

図１２Ａに示すように、弾性表面波フィルタ１０ｂは、共振子１３、共振子１４ｂおよび共振子１５を有している。共振子１３および共振子１５の構成は、実施の形態１に示した共振子１３および共振子１５と同一であるため、説明を省略する。

【0090】

共振子１４ｂは、図１２Ａに示すように、交叉幅方向に２つに分割されたＩＤＴ電極を有している。つまり、共振子１４ｂは、図１２Ｂに示すように、交叉幅方向に直列に接続された第１のＩＤＴ電極１４５ａと第２のＩＤＴ電極１４５ｂを有している。つまり、弾性表面波フィルタ１０ｂにおいて、ＩＤＴ電極の分割数は２である。

【0091】

詳細には、図１２Ｂに示すように、共振子１４ｂは、ＩＤＴ電極１４０ａ、ＩＤＴ電極１４０ｂおよびＩＤＴ電極１４０ｃとが組み合わされた構成をしている。ＩＤＴ電極１４０ａは、実施の形態１に示したＩＤＴ電極１４０ａと同様、バスバー電極１４１ａと、バスバー電極１４１ａに一端が接続された複数の電極指１４２ａを有している。同様に、ＩＤＴ電極１４０ｂは、バスバー電極１４１ｂと、バスバー電極１４１ｂに一端が接続された複数の電極指１４２ｂを有している。ＩＤＴ電極１４０ｃは、バスバー電極１４１ｃと、バスバー電極１４１ｃに一端が接続され、バスバー電極１４１ｃからバスバー電極１４１ａに向けて設けられた電極指１４２ｃと、バスバー電極１４１ｃに一端が接続され、バスバー電極１４１ｃからバスバー電極１４１ｂに向けて設けられた電極指１４２ｄとを有している。電極指１４２ａと電極指１４２ｃとは、弾性表面波の伝搬方向に交互に配置されている。同様に、電極指１４２ｂと電極指１４２ｄとは、弾性表面波の伝搬方向に交互に配置されている。

【0092】

これにより、第１のＩＤＴ電極１４５ａは、ＩＤＴ電極１４０ａとＩＤＴ電極１４０ｃのバスバー電極１４１ｃおよび電極指１４２ｃとで構成される。また、第２のＩＤＴ電極１４５ｂは、ＩＤＴ電極１４０ｂとＩＤＴ電極１４０ｃのバスバー電極１４１ｃおよび電極指１４２ｄとで構成される。バスバー電極１４１ｃは、第１のＩＤＴ電極１４５ａと第２のＩＤＴ電極１４５ｂに共通して用いられている。

【0093】

また、共振子１４ｂにおいて、バスバー電極１４１ａとバスバー電極１４１ｂとの間の距離は、ＩＤＴ電極が交叉幅方向に分割されていない共振子１４におけるバスバー電極１４１ａとバスバー電極１４１ｂとの間の距離と同一である。つまり、第１のＩＤＴ電極１４５ａと第２のＩＤＴ電極１４５ｂの交叉幅方向の長さは、ＩＤＴ電極が交叉幅方向に分割されていない共振子１４の交叉幅方向の長さよりも短くなっている。例えば、第１のＩＤＴ電極１４５ａと第２のＩＤＴ電極１４５ｂの交叉幅方向の長さは、それぞれ、ＩＤＴ電極が交叉幅方向に分割されていない場合の交叉幅方向の長さの１／２程度となっている。

【0094】

この構成により、以下に示すように、弾性表面波フィルタ１０ｂの出力インピーダンスを増加することができる。

【0095】

ここで、上述した共振子１４ｂにより弾性表面波フィルタ１０ｂの出力インピーダンスを調整した場合の、弾性表面波フィルタ１０ｂおよび高周波モジュール１の伝送特性について説明する。

【0096】

図１３は、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｂの出力端子側の反射特性を示す図である。図１４Ａは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｂの出力端子側の通過特性を示す図である。図１４Ｂは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｂを有する高周波モジュール１全体の出力端子側の雑音特性を示す図である。図１３では、ＩＤＴ電極を交叉幅方向に分割していない共振子１４を用いた弾性表面波フィルタ１０の特性を実線、ＩＤＴ電極を交叉幅方向に分割した共振子１４ｂを用いた弾性表面波フィルタ１０ｂの特性を一点鎖線で示している。図１４Ａおよび図１４Ｂでは、ＩＤＴ電極を交叉幅方向に分割していない共振子１４を用いた弾性表面波フィルタ１０の特性を実線、ＩＤＴ電極を交叉幅方向に分割した共振子１４ｂを用いた弾性表面波フィルタ１０ｂの特性を破線で示している。

【0097】

上述のように、ＩＤＴ電極を交叉幅方向に分割した共振子１４ｂを用いた弾性表面波フィルタ１０ｂの出力インピーダンスは、図１３に示すように、ＩＤＴ電極を交叉幅方向に分割していない共振子１４を用いた弾性表面波フィルタ１０の出力インピーダンスに対して、スミスチャート上において、通過帯域における出力インピーダンスが増加する方向に移動している。

【0098】

これは、ＩＤＴ電極を２分割することにより、交叉幅方向の長さの１／２程度となった第１のＩＤＴ電極１４５ａと第２のＩＤＴ電極１４５ｂが交叉幅方向に直列接続されたことになるため、結果としてインピーダンスが４倍程度となるためである。したがって、図１３に示したように、弾性表面波フィルタ１０ｂにおいて、出力インピーダンスは増加している。

【0099】

また、図１４Ａに示すように、弾性表面波フィルタ１０ｂの出力インピーダンスを調整した場合、弾性表面波フィルタ１０ｂ単体では、弾性表面波フィルタ１０ｂの出力インピーダンスを調整しない場合に比べて挿入損失が大きくなっている。なお、このときの弾性表面波フィルタ１０ｂの通過帯域における出力インピーダンスは、実施の形態１において図１１Ｂに示したＳＡＷ出力端の狙いＩｍｐ領域に調整されている。

【0100】

一方、弾性表面波フィルタ１０ｂに低雑音増幅器２０を含めた高周波モジュール１全体については、図１４Ｂに示すように、ＩＤＴ電極を２分割した弾性表面波フィルタ１０ｂを用いると、ＩＤＴ電極を２分割していない場合に比べて高周波モジュール１の通過帯域において雑音指数が低減していることがわかる。これは、ＩＤＴ電極を分割した共振子１４ｂにより弾性表面波フィルタ１０ｂを構成することにより、弾性表面波フィルタ１０ｂの出力インピーダンスが、スミスチャート上において低雑音増幅器２０のＮＦサークルに近づいたため、高周波モジュール１全体の雑音特性が向上したものと考えられる。

【0101】

したがって、弾性表面波フィルタ１０ｂにおいて、出力端子側の共振子１４ｂのＩＤＴ電極を分割した構成とし、スミスチャート上においてＳＡＷ出力端の狙いＩｍｐ領域に弾性表面波フィルタ１０ｂの出力インピーダンスを調整することにより、弾性表面波フィルタ１０ｂに低雑音増幅器２０を含めた高周波モジュール１全体の伝送特性を向上することができる。

【0102】

なお、上述した弾性表面波フィルタ１０ｂでは、共振子１４のＩＤＴ電極を２つに分割した共振子１４ｂについてのみ説明したが、共振子１４ｂのＩＤＴ電極の分割数は、２つに限らず、３つ以上であってもよい。

【0103】

また、上述した弾性表面波フィルタ１０ｂでは、弾性表面波フィルタ１０ｂの出力インピーダンスを調整するため、弾性表面波フィルタ１０ｂの出力端子に接続された共振子１４ｂについてＩＤＴ電極を分割した構成としたが、弾性表面波フィルタ１０ｂの入力インピーダンスを調整する場合には、弾性表面波フィルタ１０の入力端子に接続された共振子のＩＤＴ電極を分割してもよい。

【0104】

（実施の形態３）
次に、実施の形態３について、図１５〜図１８Ｂを用いて説明する。本実施の形態にかかる高周波モジュールが実施の形態１にかかる高周波モジュール１と異なる点は、弾性表面波フィルタ１０ｃの出力インピーダンスの調整方法として、弾性表面波フィルタ１０ｃの入力端子側に接続された共振子におけるメイン波長と出力端子側に接続された共振子におけるメイン波長とを調整している点である。

【0105】

まず、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタの構成の一例として、共振子を３つ有する縦結合型の弾性表面波フィルタ１０ｃについて説明する。

【0106】

図１５は、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｃの構成を示す概略図である。図１５に示すように、弾性表面波フィルタ１０ｃは、縦結合型の弾性表面波フィルタである。弾性表面波フィルタ１０ｃは、入力端子１１と出力端子１２との間に、共振子１３、共振子１４ｃおよび共振子１５と、反射器１６および反射器１７とを備えている。共振子１３、共振子１４ｃおよび共振子１５は、反射器１６側から反射器１７側へと、この順に配置されている。

【0107】

また、共振子１３と共振子１５は、弾性表面波フィルタ１０ｃの入力端子１１に接続されている。共振子１４ｃは、弾性表面波フィルタ１０ｃの出力端子１２に接続されている。弾性表面波フィルタ１０ｃの入力端子１１における入力インピーダンス、および、出力端子１２における出力インピーダンスは、それぞれ５０Ωである。

【0108】

共振子１３、共振子１５の構成は、実施の形態１に示した弾性表面波フィルタ１０と同様である。また、反射器１６および反射器１７の構成は、実施の形態１に示した弾性表面波フィルタ１０と同様である。

【0109】

共振子１４ｃは、実施の形態１に示した共振子１４と同様、２つのＩＤＴ電極１４０ａおよび１４０ｂが組み合わされた構成をしている。ＩＤＴ電極１４０ａは、バスバー電極１４１ａと、バスバー電極１４１ａに一端が接続された複数の電極指１４２ａを有している。同様に、ＩＤＴ電極１４０ｂは、バスバー電極１４１ｂと、バスバー電極１４１ｂに一端が接続された複数の電極指１４２ｂを有している。

【0110】

弾性表面波フィルタ１０ｃの入力端子１１に接続された共振子１３および共振子１５と、弾性表面波フィルタ１０ｃの出力端子１２に接続された共振子１４ｃとは、メイン波長の平均値が異なっている。なお、出力端子１２に接続された共振子１４ｃについては、出力端子１２に接続された共振子は１つのみであるため、共振子１４ｃのメイン波長そのものがメイン波長の平均値である。共振子１３および共振子１５のメイン波長は同一であってもよいし、異なっていてもよい。

【0111】

例えば、共振子１３および共振子１５におけるメイン波長は、それぞれ４．５１５μｍ、４．５２５μｍであり、これらのメイン波長の平均値は４．５２０μｍとしてもよい。また、共振子１４ｃのメイン波長は、４．５４２μｍとしてもよい。また、このとき、弾性表面波フィルタ１０ｃの出力端子１２に接続された共振子１４ｃにおけるメイン波長の平均値の、弾性表面波フィルタ１０ｃの入力端子１１に接続された共振子１３および１５におけるメイン波長の平均値に対する比（メイン波長比）は、１．００５である。

【0112】

なお、弾性表面波フィルタ１０ｃの入力端子１１に接続された共振子１３および共振子１５のメイン波長の平均値は、本発明における第１のメイン波長に相当する。また、弾性表面波フィルタ１０ｃの出力端子１２に接続された共振子１４ｃのメイン波長の平均値は、本発明における第２のメイン波長に相当する。

【0113】

このように、弾性表面波フィルタ１０ｃの入力端子１１に接続された共振子１３および共振子１５のメイン波長の平均値（第１のメイン波長）に対する、弾性表面波フィルタ１０ｃの出力端子１２に接続された共振子１４ｃのメイン波長の平均値（第２のメイン波長）の比（メイン波長比）を変えることにより、以下に説明するように、弾性表面波フィルタ１０ｃの出力インピーダンスを調整することができる。

【0114】

以下、上述したようにメイン波長比を変更することにより弾性表面波フィルタ１０ｃの出力インピーダンスを調整した場合の、弾性表面波フィルタ１０ｃの伝送特性について説明する。図１６Ａおよび図１６Ｂでは、弾性表面波フィルタ１０ｃにおいてメイン波長比を１．００５、１．００８、１．０１２としたときの、弾性表面波フィルタ１０ｃの伝送特性について説明する。

【0115】

図１６Ａは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｃの出力端子側の反射特性を示す図である。図１６Ｂは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｃの出力端子側の通過特性を示す図である。図１６Ａおよび図１６Ｂでは、メイン波長比を１．００５、１．００８、１．０１２としたときの弾性表面波フィルタ１０ｃの特性を、それぞれ実線、一点鎖線、破線で示している。

【0116】

メイン波長比を１．００５、１．００８、１．０１２としたときの弾性表面波フィルタ１０ｃの通過帯域における出力インピーダンスは、図１６Ａに示すように、メイン波長比が大きくなるにつれてスミスチャートにおいて右方向に移動している。すなわち、メイン波長比を大きくするにつれて、弾性表面波フィルタ１０ｃの出力インピーダンスは増加することがわかる。

【0117】

したがって、弾性表面波フィルタ１０ｃにおいて、共振子１３、１４ｃおよび１５のメイン波長比を大きくすることにより、弾性表面波フィルタ１０ｃの出力インピーダンスを５０Ωよりも増加させることができる。

【0118】

なお、図１に示した高周波モジュール１のように、弾性表面波フィルタ１０ｃの後段に低雑音増幅器２０を設ける場合、弾性表面波フィルタ１０ｃの出力インピーダンスは、７０Ω程度とすることが好ましい。弾性表面波フィルタ１０ｃの出力インピーダンスを７０Ω程度まで増加させるには、メイン波長比は１．０１以上とすることが望ましい。

【0119】

また、図１６Ｂに示すように、メイン波長比を１．００５、１．００８、１．０１２としたとき、弾性表面波フィルタ１０ｃの通過帯域幅は拡大している。すなわち、メイン波長比を大きくするにつれて、弾性表面波フィルタ１０ｃの通過帯域は拡大することがわかる。

【0120】

また、図１７は、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタの他の構成として、共振子を５つ有する縦結合型の弾性表面波フィルタ１０ｄの構成を示す概略図である。

【0121】

図１７に示すように、弾性表面波フィルタ１０ｄは、入力端子１１と出力端子１２との間に、共振子２３ａ、共振子２４ａ、共振子２５ａ、共振子２６ａおよび共振子２７ａと、反射器１６および反射器１７とを備えている。共振子２３ａ、共振子２４ａ、共振子２５ａ、共振子２６ａおよび共振子２７ａは、反射器１６側から反射器１７側へと、この順に配置されている。

【0122】

共振子２３ａ、共振子２５ａおよび共振子２７ａは、弾性表面波フィルタ１０ｄの入力端子１１に接続されている。共振子２４ａおよび共振子２６ａは、弾性表面波フィルタ１０ｄの出力端子１２に接続されている。弾性表面波フィルタ１０ｄの入力端子１１における入力インピーダンス、および、出力端子１２における出力インピーダンスは、それぞれ５０Ωである。

【0123】

共振子２３ａ、共振子２５ａおよび共振子２７ａの構成は、上述した弾性表面波フィルタ１０ｃの共振子１３と同様である。また、共振子２４ａおよび共振子２６ａの構成は、上述した弾性表面波フィルタ１０ｃの共振子１４と同様である。

【0124】

弾性表面波フィルタ１０ｄの入力端子１１に接続された共振子２３ａ、共振子２５ａおよび共振子２７ａと、弾性表面波フィルタ１０ｄの出力端子１２に接続された共振子２４ａおよび共振子２６ａとは、メイン波長の平均値が異なっている。共振子２３ａ、共振子２５ａおよび共振子２７ａそれぞれのメイン波長は、同一であってもよいし異なっていてもよい。また、共振子２４ａおよび共振子２６ａのメイン波長は、同一であってもよいし異なっていてもよい。

【0125】

なお、弾性表面波フィルタ１０ｄの入力端子１１に接続された共振子２３ａ、共振子２５ａおよび共振子２７ａのメイン波長の平均値は、本発明における第１のメイン波長に相当する。また、弾性表面波フィルタ１０ｄの出力端子１２に接続された共振子２４ａおよび共振子２６ａのメイン波長の平均値は、本発明における第２のメイン波長に相当する。

【0126】

弾性表面波フィルタ１０ｄの入力端子１１に接続された共振子２３ａ、共振子２５ａおよび共振子２７ａのメイン波長の平均値（第１のメイン波長）に対する、弾性表面波フィルタ１０ｄの出力端子１２に接続された共振子２４ａおよび共振子２６ａのメイン波長の平均値（第２のメイン波長）の比（メイン波長比）を異なるものとすることにより、以下に説明するように、弾性表面波フィルタ１０ｄの出力インピーダンスを調整することができる。

【0127】

以下、上述したようにメイン波長比を変更することにより弾性表面波フィルタ１０ｄの出力インピーダンスを調整した場合の、弾性表面波フィルタ１０ｄの伝送特性について説明する。図１８Ａおよび図１８Ｂでは、弾性表面波フィルタ１０ｄにおいてメイン波長比を１．００５、１．００８、１．０１２としたときの、弾性表面波フィルタ１０ｄの伝送特性について説明する。

【0128】

図１８Ａは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｄの出力端子側の反射特性を示す図である。図１８Ｂは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｄの出力端子側の通過特性を示す図である。図１８Ａおよび図１８Ｂでは、メイン波長比を１．００５、１．００８、１．０１２としたときの弾性表面波フィルタ１０ｄの特性を、それぞれ実線、一点鎖線、破線で示している。

【0129】

メイン波長比を１．００５、１．００８、１．０１２としたときの弾性表面波フィルタ１０ｄの通過帯域における出力インピーダンスは、図１８Ａに示すように、上述した弾性表面波フィルタ１０ｃの場合と同様、メイン波長比が大きくなるにつれてスミスチャートにおいて右方向に移動している。すなわち、メイン波長比を大きくするにつれて、弾性表面波フィルタ１０ｄの出力インピーダンスは増加することがわかる。

【0130】

したがって、弾性表面波フィルタ１０ｄにおいて、共振子２３ａ、共振子２４ａ、共振子２５ａ、共振子２６ａおよび共振子２７ａのメイン波長比を大きくすることにより、弾性表面波フィルタ１０ｄの出力インピーダンスを５０Ωよりも増加させることができる。

【0131】

また、図１８Ａと図１６Ａとを比較すると、共振子を５つ有する弾性表面波フィルタ１０ｄの出力インピーダンスは、共振子を３つ有する弾性表面波フィルタ１０ｃの出力インピーダンスと比較して、弾性表面波フィルタ１０ｄの通過帯域における出力インピーダンスの巻きが小さいことがわかる。つまり、弾性表面波フィルタ１０ｄのように共振子を増加することにより、弾性表面波フィルタ１０ｄの出力インピーダンスを増加させると共に安定させることができる。

【0132】

なお、弾性表面波フィルタ１０ｄにおいても、出力インピーダンスを７０Ω程度まで増加させるためには、メイン波長比は１．０１以上とすることが望ましい。

【0133】

また、図１８Ｂに示すように、メイン波長比を１．００５、１．００８、１．０１２としたとき、弾性表面波フィルタ１０ｄの通過帯域幅は、上述した弾性表面波フィルタ１０ｃと同様、拡大している。すなわち、メイン波長比を大きくするにつれて、弾性表面波フィルタ１０ｄの通過帯域は拡大することがわかる。

【0134】

なお、本実施の形態では、３つの共振子を有する弾性表面波フィルタ１０ｃと、５つの共振子を有する弾性表面波フィルタ１０ｄについて説明したが、共振子の数はこれらに限定されるものではなく、変更してもよい。

【0135】

（実施の形態４）
次に、実施の形態４について、図１９〜図２２Ｂを用いて説明する。本実施の形態にかかる高周波モジュールが実施の形態１にかかる高周波モジュール１と異なる点は、弾性表面波フィルタ１０の出力インピーダンスの調整方法として、弾性表面波フィルタ１０の出力端子側に接続された共振子におけるメインデューティを調整している点である。

【0136】

まず、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタの構成の一例として、共振子を３つ有する縦結合型の弾性表面波フィルタ１０ｅについて説明する。

【0137】

図１９は、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｅの構成を示す概略図である。

【0138】

図１９に示すように、弾性表面波フィルタ１０ｅは、縦結合型の弾性表面波フィルタである。弾性表面波フィルタ１０ｅは、実施の形態３に示した弾性表面波フィルタ１０ｃと同様、入力端子１１と出力端子１２との間に、共振子１３、共振子１４ｄおよび共振子１５と、反射器１６および反射器１７とを備えている。共振子１３、共振子１４ｄおよび共振子１５は、反射器１６側から反射器１７側へと、この順に配置されている。

【0139】

また、共振子１３と共振子１５は、弾性表面波フィルタ１０ｅの入力端子１１に接続されている。共振子１４ｄは、弾性表面波フィルタ１０ｅの出力端子１２に接続されている。共振子１３および共振子１５の構成は、実施の形態１に示した弾性表面波フィルタ１０と同様である。共振子１４ｄは、メインデューティ以外の構成については実施の形態１に示した共振子１４と同様である。

【0140】

共振子１４ｄのメインデューティは、例えば、０．６４である。弾性表面波フィルタ１０ｅの出力端子１２に接続された共振子１４ｄのメインデューティを変えることにより、以下に説明するように、弾性表面波フィルタ１０ｅの出力インピーダンスを調整することができる。

【0141】

以下、上述したようにメインデューティを変更することにより弾性表面波フィルタ１０ｅの出力インピーダンスを調整した場合の、弾性表面波フィルタ１０ｅの伝送特性について説明する。図２０Ａおよび図２０Ｂでは、弾性表面波フィルタ１０ｅにおいてメインデューティを０．６４、０．７１、０．７５としたときの、弾性表面波フィルタ１０ｅの伝送特性について説明する。

【0142】

図２０Ａは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｅの出力端子側の反射特性を示す図である。図２０Ｂは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｅの出力端子側の通過特性を示す図である。図２０Ａおよび図２０Ｂでは、共振子１４ｄのメインデューティを０．６４、０．７１、０．７５としたときの弾性表面波フィルタ１０ｅの特性を、それぞれ一点鎖線、実線、破線で示している。

【0143】

共振子１４ｄのメインデューティを０．６４、０．７１、０．７５としたときの弾性表面波フィルタ１０ｅの通過帯域における出力インピーダンスは、図２０Ａに示すように、メインデューティが大きくなるにつれてスミスチャートにおいて左方向に移動している。すなわち、メインデューティを大きくするにつれて、弾性表面波フィルタ１０ｅの出力インピーダンスは減少する。

【0144】

したがって、弾性表面波フィルタ１０ｅにおいて、共振子１４ｄのメインデューティを小さくすることにより、弾性表面波フィルタ１０ｅの出力インピーダンスを５０Ωよりも増加させることができる。

【0145】

なお、図１に示した高周波モジュール１のように、弾性表面波フィルタ１０ｅの後段に低雑音増幅器２０を設ける場合、弾性表面波フィルタ１０ｅの出力インピーダンスは、７０Ω程度とすることが好ましい。弾性表面波フィルタ１０ｅの出力インピーダンスを７０Ω程度まで増加させるには、共振子１４ｄのメインデューティは０．５５より大きく０．７５より小さくすることが望ましい。なお、弾性表面波フィルタ１０ｅの出力インピーダンスを５０Ωとする場合には、共振子１４ｄのメインデューティは、例えば０．４より大きく０．６より小さい値である。

【0146】

なお、図２０Ｂに示すように、メインデューティを０．６４、０．７１、０．７５と変化させても、弾性表面波フィルタ１０ｅの通過帯域幅はほとんど変化がない。すなわち、メインデューティを変化させることにより、弾性表面波フィルタ１０ｅの通過帯域を変化させることなく、弾性表面波フィルタ１０ｅの出力インピーダンスを変えることができる。

【0147】

図２１は、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタの他の構成として、共振子を５つ有する縦結合型の弾性表面波フィルタ１０ｆの構成を示す概略図である。

【0148】

図２１に示すように、弾性表面波フィルタ１０ｆは、入力端子１１と出力端子１２との間に、共振子２３ｂ、共振子２４ｂ、共振子２５ｂ、共振子２６ｂおよび共振子２７ｂと、反射器１６および反射器１７とを備えている。共振子２３ｂ、共振子２４ｂ、共振子２５ｂ、共振子２６ｂおよび共振子２７ｂは、反射器１６側から反射器１７側へと、この順に配置されている。

【0149】

共振子２４ｂおよび共振子２６ｂは、弾性表面波フィルタ１０ｆの入力端子１１に接続されている。共振子２３ｂ、共振子２５ｂおよび共振子２７ｂは、弾性表面波フィルタ１０ｆの出力端子１２に接続されている。弾性表面波フィルタ１０ｆの入力端子１１における入力インピーダンス、および、出力端子１２における出力インピーダンスは、それぞれ５０Ωである。

【0150】

共振子２４ｂおよび共振子２６ｂの構成は、上述した弾性表面波フィルタ１０ｅの共振子１３と同様である。また、共振子２３ｂ、共振子２５ｂおよび共振子２７ｂの構成は、上述した弾性表面波フィルタ１０ｅの共振子１４ｄと同様である。

【0151】

ここで、上述したようにメインデューティを変更することにより弾性表面波フィルタ１０ｆの出力インピーダンスを調整した場合の、弾性表面波フィルタ１０ｆの伝送特性について説明する。図２２Ａおよび図２２Ｂでは、弾性表面波フィルタ１０ｆにおいてメインデューティを小、中、大としたときの、弾性表面波フィルタ１０ｆの伝送特性について説明する。弾性表面波フィルタ１０ｆにおいてメインデューティが小のときとは、共振子２３ｂおよび２７ｂのメインデューティを０．６４、共振子２５ｂのメインデューティを０．６７とした場合である。また、弾性表面波フィルタ１０ｆにおいてメインデューティが中のときとは、共振子２３ｂおよび２７ｂのメインデューティを０．７０、共振子２５ｂのメインデューティを０．７４とした場合である。弾性表面波フィルタ１０ｆにおいてメインデューティが大のときとは、共振子２３ｂおよび２７ｂのメインデューティを０．７４、共振子２５ｂのメインデューティを０．７７とした場合である。

【0152】

図２２Ａは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｆの出力端子側の反射特性を示す図である。図２２Ｂは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｆの出力端子側の通過特性を示す図である。図２２Ａおよび図２２Ｂでは、メインデューティを上述した小、中、大としたときの弾性表面波フィルタ１０ｆの特性を、それぞれ実線、一点鎖線、破線で示している。

【0153】

出力端子１２に接続された共振子２３ｂ、２５ｂおよび２７ｂのメインデューティを上述した小、中、大としたときの、弾性表面波フィルタ１０ｆの通過帯域における出力インピーダンスは、弾性表面波フィルタ１０ｅと同様、図２２Ａに示すように、共振子２３ｂ、２５ｂおよび２７ｂのメインデューティが大きくなるにつれてスミスチャートにおいて左方向に移動している。すなわち、共振子２３ｂ、２５ｂおよび２７ｂのメインデューティを大きくするにつれて、弾性表面波フィルタ１０ｆの出力インピーダンスは減少する。

【0154】

したがって、弾性表面波フィルタ１０ｆにおいて、共振子２３ｂ、２５ｂおよび２７ｂのメインデューティを小さくすることにより、弾性表面波フィルタ１０ｆの出力インピーダンスを５０Ωよりも増加させることができる。

【0155】

なお、図１に示した高周波モジュール１のように、弾性表面波フィルタ１０ｆの後段に低雑音増幅器２０を設ける場合、弾性表面波フィルタ１０ｆの出力インピーダンスは、７０Ω程度とすることが好ましい。弾性表面波フィルタ１０ｆの出力インピーダンスを７０Ω程度まで増加させるには、共振子２３ｂ、２５ｂおよび２７ｂのそれぞれのメインデューティは、０．５５より大きく０．７５より小さくすることが望ましい。

【0156】

なお、図２２Ｂに示すように、共振子２３ｂ、２５ｂおよび２７ｂのメインデューティを上述した小、中、大と変化させても、弾性表面波フィルタ１０ｆの通過帯域幅はほとんど変化がない。すなわち、共振子２３ｂ、２５ｂおよび２７ｂのメインデューティを変化させることにより、弾性表面波フィルタ１０ｆの通過帯域を変化させることなく、弾性表面波フィルタ１０ｆの出力インピーダンスを変えることができる。

【0157】

なお、メインデューティの値は、上述した値に限らず、適宜変更してもよい。

【0158】

（実施の形態５）
次に、実施の形態５について、図２３〜図２５Ｂを用いて説明する。本実施の形態にかかる高周波モジュールが実施の形態１にかかる高周波モジュール１と異なる点は、弾性表面波フィルタ１０ｇにおいて、出力端子に接続された共振子と出力端子との間の配線について、当該配線と基板との間に層間絶縁膜４０が配置されている点である。

【0159】

図２３は、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｇの構成を示す概略図である。図２３に示すように、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｇは、２つの縦結合型の弾性表面波共振器１０ｇａおよび１０ｇｂが直列に接続された構成をしている。

【0160】

第１の弾性表面波共振器１０ｇａは、図２３に示すように、共振子３３ａ、共振子３４ａおよび共振子３５ａと、反射器３６ａおよび反射器３７ａとを備えている。共振子３３ａ、共振子３４ａおよび共振子３５ａは、反射器３６ａ側から反射器３７ａ側へと、この順に配置されている。共振子３３ａ、共振子３４ａおよび共振子３５ａと、反射器３６ａおよび反射器３７ａの構成は、実施の形態１に示した弾性表面波フィルタ１０の共振子１３、共振子１４および共振子１５と、反射器１６および反射器１７の構成と同様である。

【0161】

同様に、第２の弾性表面波共振器１０ｇｂは、図２３に示すように、共振子３３ｂ、共振子３４ｂおよび共振子３５ｂと、反射器３６ｂおよび反射器３７ｂとを備えている。共振子３３ｂ、共振子３４ｂおよび共振子３５ｂは、反射器３６ｂ側から反射器３７ｂ側へと、この順に配置されている。共振子３３ｂ、共振子３４ｂおよび共振子３５ｂと、反射器３６ｂおよび反射器３７ｂの構成は、実施の形態１に示した弾性表面波フィルタ１０の共振子１３、共振子１４および共振子１５と、反射器１６および反射器１７の構成と同様である。

【0162】

共振子３４ａにおいて、一対のＩＤＴ電極のうちの一方は、弾性表面波フィルタ１０ｇの入力端子１１に接続されている。共振子３４ｂにおいて、一対のＩＤＴ電極のうちの一方は、弾性表面波フィルタ１０ｇの出力端子１２に接続されている。また、共振子３４ａの一対のＩＤＴ電極のうちの他方と共振子３４ｂの一対のＩＤＴ電極のうちの他方は、それぞれグランドに接続されている。

【0163】

また、共振子３３ａにおいて、一対のＩＤＴ電極のうちの一方は、共振子３３ｂの一対のＩＤＴ電極のうちの一方に接続されている。また、共振子３３ａの一対のＩＤＴ電極のうちの他方と、共振子３３ｂの一対のＩＤＴ電極のうちの他方は、それぞれグランドに接続されている。

【0164】

同様に、共振子３５ａにおいて、一対のＩＤＴ電極のうちの一方は、共振子３５ｂの一対のＩＤＴ電極のうちの一方に接続されている。また、共振子３５ａの一対のＩＤＴ電極のうちの他方と、共振子３５ｂの一対のＩＤＴ電極のうちの他方は、それぞれグランドに接続されている。

【0165】

この構成により、弾性表面波フィルタ１０ｇは、入力端子１１と出力端子１２との間に、縦結合型の第１の弾性表面波共振器１０ｇａおよび第２の弾性表面波共振器１０ｇｂとが直接に接続された構成となっている。このように、弾性表面波フィルタ１０ｇが複数段の弾性表面波共振器で構成されている場合、各弾性表面波共振器のグランドを確保するために、層間絶縁膜を用いて立体的に配線を行う場合がある。すなわち、１つの引き回し配線の上に層間絶縁膜を設け、当該層間絶縁膜の上に他の引き回し配線を形成することがある。

【0166】

本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｇでは、このような立体的な配線が必要な位置ではなく、立体的に配線を必要としない、共振子３４ｂの一方のＩＤＴ電極と出力端子１２とを接続する配線３９の位置において、配線３９と圧電基板４２との間に層間絶縁膜４０を設けている。

【0167】

図２４Ａは、図２３に示した弾性表面波フィルタ１０ｇのＢ−Ｂ線における構成を示す断面図である。図２４Ｂは、図２３に示した弾性表面波フィルタ１０ｇのＣ−Ｃ線における構成を示す断面図である。

【0168】

弾性表面波フィルタ１０ｇは、図２４Ａおよび図２４Ｂに示すように、実施の形態１に示した弾性表面波フィルタ１０と同様、圧電基板４２の上に形成されている。また、共振子のＩＤＴ電極に接続された配線は、ＩＤＴ電極と同様の構成をしている。

【0169】

具体的には、図２３において共振子３４ｂの一方のＩＤＴ電極とグランドとを接続する配線３８は、図２４Ａに示すように、圧電基板４２に形成された第１の電極層３８ａと、第１の電極層３８ａ上に形成された第２の電極層３８ｂとで構成されている。

【0170】

第１の電極層３８ａは、ＩＤＴ電極の主電極層と一体に形成されており、例えばＰｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔａ、Ｗ等で構成されている。なお、第１の電極層３８ａは、圧電基板４２側に密着層（図３の（ｂ）参照）を備えていてもよい。第１の電極層３８ａの厚さは、サブミクロンオーダーであり、例えば０．２μｍである。第２の電極層３８ｂは、例えばＰｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔａ、Ｗ等で構成されている。第２の電極層３８ｂの厚さは、ミクロンオーダーであり、例えば２μｍである。

【0171】

また、第２の電極層３８ｂを覆うように、保護層４４が形成されている。保護層４４は、例えばＳｉＯ_２等で構成されている。保護層４４の厚さは、数十ｎｍであり、例えば３０ｎｍである。

【0172】

また、図２３において共振子３４ｂの他方のＩＤＴ電極と出力端子１２とを接続する配線３９は、図２４Ｂに示すように、圧電基板４２に形成された層間絶縁膜４０の上に形成されている。すなわち、上述した配線３８と比較して、配線３９では、第１の電極層３８ａに代えて、層間絶縁膜４０が形成されている。

【0173】

層間絶縁膜４０は、例えばポリイミド等で構成されている。層間絶縁膜の厚さは、ミクロンオーダーであり、例えば３μｍである。また、配線３９は、図２４Ａに示した第２の電極層３８ｂと同一の材料で構成されている。配線３９は、例えばＰｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔａ、Ｗ等で構成されている。なお、図２４Ｂに示すように、圧電基板４２上には、層間絶縁膜４０および配線３９を覆うように、保護層４４が形成されている。

【0174】

出力端子１２に接続された配線３９と圧電基板４２との間に層間絶縁膜４０を設けることで、層間絶縁膜４０を設けない配線３８の構成と比較して、圧電基板４２と配線３９との間の容量結合を小さくすることができる。これにより、弾性表面波フィルタ１０ｇの出力インピーダンスを誘導性へと調整することができる。

【0175】

また、図２４Ｂに示すように、層間絶縁膜４０の面積を配線３９の面積よりも大きくすることにより、圧電基板４２と配線３９との間の容量結合をさらに小さくすることができる。これにより、弾性表面波フィルタ１０ｇの出力インピーダンスを、より誘導性へと調整することができる。

【0176】

以下、層間絶縁膜４０を設けた場合と設けない場合の弾性表面波フィルタ１０ｇの伝送特性について説明する。

【0177】

図２５Ａは、本実施の形態にかかる他の構成の弾性表面波フィルタ１０ｇの出力端子側の反射特性を示す図である。図２５Ｂは、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｇに低雑音増幅器２０を接続した後の雑音特性を示す図である。図２５Ａおよび図２５Ｂでは、出力端子１２に接続された配線３９と圧電基板４２との間に層間絶縁膜４０を設けていない場合の弾性表面波フィルタ１０ｇの特性を実線、第１の電極層３８ａに代えて層間絶縁膜４０を設けた場合の弾性表面波フィルタ１０ｇの特性を破線で示している。

【0178】

第１の電極層３８ａに代えて層間絶縁膜４０を設けたときの弾性表面波フィルタ１０ｇの通過帯域における出力インピーダンスは、図２５Ａに示すように、層間絶縁膜４０を設けていない場合の弾性表面波フィルタ１０ｇの通過帯域における出力インピーダンスに比べて、スミスチャート上において右上、すなわち誘導性側に移動していることがわかる。したがって、層間絶縁膜４０を設けることにより、圧電基板４２と配線３９との間の容量結合を小さくすることができる。

【0179】

また、弾性表面波フィルタ１０ｇの出力側に低雑音増幅器２０が接続された高周波モジュール１では、図２５Ｂに示すように、配線３９と圧電基板４２との間に層間絶縁膜４０を設けることにより、層間絶縁膜４０を設けない場合に比べて雑音指数が低減ことがわかる。したがって、弾性表面波フィルタ１０ｇにおいて配線３９と圧電基板４２との間に層間絶縁膜４０を設けることにより、高周波モジュール１全体において雑音特性を向上させることができる。

【0180】

なお、上述した弾性表面波フィルタ１０ｇでは、出力端子１２に接続された配線３９は、配線３８と比較して、第１の電極層３８ａに代えて層間絶縁膜４０が形成されているとしたが、配線３９は、第１の電極層と第２の電極層の両方を有する構成であってもよい。

【0181】

図２６は、図２３に示した弾性表面波フィルタ１０ｇのＣ−Ｃ線における他の構成を示す断面図である。図２６に示す配線３９は、図２４Ａに示した配線３８と同様、第１の電極層３９ａと第２の電極層３９ｂとを有している。第１の電極層３９ａおよび第２の電極層３９ｂの構成は、第１の電極層３８ａおよび第２の電極層３８ｂと同様である。配線３９と圧電基板４２との間には、層間絶縁膜４０が形成されている。圧電基板４２上には、層間絶縁膜４０および配線３９を覆うように、保護層４４が形成されている。

【0182】

配線３９と圧電基板４２との間に層間絶縁膜４０を設ける場合、第１の電極層３９ａに代えて層間絶縁膜４０を設けるほうが、第１の電極層３９ａを残したまま層間絶縁膜４０を設けるよりも、弾性表面波フィルタ１０ｇの出力インピーダンスの変化は大きくなる。したがって、弾性表面波フィルタ１０ｇの出力インピーダンスの変化を大きく調整したい場合には、第１の電極層３９ａに代えて層間絶縁膜４０を設け、弾性表面波フィルタ１０ｇの出力インピーダンスの変化を小さく調整したい場合には、第１の電極層３９ａを残したまま層間絶縁膜４０を設けるのがよい。

【0183】

なお、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタ１０ｇは、第１の弾性表面波共振器１０ｇａと第２の弾性表面波共振器１０ｇｂとを備える構成としたが、これに限らず、弾性表面波フィルタ１０ｇは、１段の縦結合型の弾性表面波共振器で構成されるものであってもよいし、多段の縦結合型の弾性表面波共振器で構成されるものであってもよい。

【0184】

（その他の実施の形態）
なお、本発明は、上述した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、例えば以下に示す変形例のように、適宜変更を加えてもよい。

【0185】

例えば、上述した実施の形態では、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを調整するための電極パラメータとして、出力端子に接続された共振子の間引き電極の本数、共振子の交叉幅方向の分割数、共振子のメイン波長およびメインデューティについて説明したが、電極パラメータとして他のパラメータを用いてもよい。例えば、共振子の電極指のピッチ、電極指の対数等を電極パラメータとしてもよい。また、電極パラメータの値は、上述した実施の形態に示された値に限らず、適宜変更してもよい。

【0186】

また、弾性表面波フィルタを構成する共振子の数は、３つまたは５つに限らず、変更してもよい。

【0187】

また、共振子を構成する基板、電極、保護層等の材料は、上述したものに限らず、適宜変更してもよい。また、各共振子の電極指の大きさ、ピッチおよび対数は、上述した条件を満たすものであれば変更してもよい。

【0188】

また、上述した実施の形態では、弾性表面波フィルタと低雑音増幅器とを直接接続しているが、弾性表面波フィルタと低雑音増幅器との間に、さらに整合素子を設けてもよい。なお、本実施の形態にかかる弾性表面波フィルタによると、弾性表面波フィルタの出力インピーダンスを調整することができるので、整合素子を設けずに上述のように直接弾性表面波フィルタと低雑音増幅器とを直接接続した場合でも、低損失化および低雑音化を図ることができる。

【0189】

その他、上述の実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上述の実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0190】

本発明は、低雑音増幅器に接続された弾性表面波フィルタを用いた高周波モジュール、デュプレクサ、マルチプレクサ、受信装置等に利用することができる。

【符号の説明】

【0191】

１ 高周波モジュール
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ 弾性表面波フィルタ
１０ｇａ 第１の弾性表面波共振器
１０ｇｂ 第２の弾性表面波共振器
１１ 入力端子
１２ 出力端子
１３、１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１５、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ、３５ａ、３５ｂ、１００ 共振子
１６、１７、３６ａ、３６ｂ、３７ａ、３７ｂ 反射器
１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ、１１１ａ、１１１ｂ、１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ バスバー電極
１６ｃ、１７ｃ、１１０ａ、１１０ｂ、１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄ 電極指
３８、３９ 配線
３８ａ、３９ａ 第１の電極層
３８ｂ、３９ｂ 第２の電極層
４０ 層間絶縁膜
４２、１２３ 圧電基板
４４、１２５ 保護層
１０１ａ、１０１ｂ、１３０ａ、１３０ｂ、１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１５０ａ、１５０ｂ ＩＤＴ電極
１４３、１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃ 間引き電極
１２４ａ 密着層
１２４ｂ 主電極層
１４５ａ 第１のＩＤＴ電極
１４５ｂ 第２のＩＤＴ電極

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12A】

【図12B】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17】

【図18A】

【図18B】

【図19】

【図20A】

【図20B】

【図21】

【図22A】

【図22B】

【図23】

【図24A】

【図24B】

【図25A】

【図25B】

【図26】