6750528 弾性波フィルタ装置

(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】6750528

(24)【登録日】2020年8月17日

(45)【発行日】2020年9月2日

(54)【発明の名称】弾性波フィルタ装置

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/72 20060101AFI20200824BHJP

【ＦＩ】

   H03H9/72

【請求項の数】13

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-28828(P2017-28828)

(22)【出願日】2017年2月20日

(65)【公開番号】特開2017-200171(P2017-200171A)

(43)【公開日】2017年11月2日

【審査請求日】2018年8月6日

(31)【優先権主張番号】特願2016-85076(P2016-85076)

(32)【優先日】2016年4月21日

(33)【優先権主張国】JP

【前置審査】

(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】110001232

【氏名又は名称】特許業務法人 宮▲崎▼・目次特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安田 潤平

【審査官】 ▲高▼橋 徳浩

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／１５６２３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１８６６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５８１５８０４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０２３５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３４９５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／２０８４４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２７０８２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１５／１９８９０４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２８２２３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｈ３／００７−Ｈ０３Ｈ３／１０

Ｈ０３Ｈ９／００−Ｈ０３Ｈ９／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の通過帯域ｆ１を有する第１のフィルタと、
前記第１の通過帯域ｆ１よりも高周波数側に位置している第２の通過帯域ｆ２を有する第２のフィルタとを備え、
前記第１のフィルタが受信フィルタであり、前記第２のフィルタが受信フィルタであり、
前記第１のフィルタの一端と、前記第２のフィルタの一端とが共通接続点で共通接続されており、
前記第１のフィルタは、前記第１のフィルタの回路構成において、前記共通接続点に最も近い位置に設けられている、並列腕共振子、縦結合共振子型弾性波フィルタまたはＩＤＴ電極を有する複数の直列腕共振子のうちの１つを有し、
前記第１のフィルタが、ＬｉＮｂＯ_３を伝搬するレイリー波を利用した弾性波フィルタであり、
前記第１のフィルタは、直列腕共振子、並列腕共振子または縦結合共振子型弾性波フィルタにおいて、基本波であるレイリー波と、高次モードとが発生するフィルタであり、
前記第１のフィルタの前記第１の通過帯域ｆ１よりも高周波数側に表れる高次モードの共振周波数をｆ１ｈとした場合、ｆ１ｈ＜ｆ２であり、前記第１のフィルタの回路構成において、前記共通接続点に最も近い位置に、１）前記第１のフィルタの有する複数の直列腕共振子の中で最も共振周波数が高くない直列腕共振子、２）並列腕共振子または３）縦結合共振子型弾性波フィルタが配置されている、弾性波フィルタ装置。

【請求項2】

前記第１のフィルタが複数の直列腕共振子を有し、前記第１のフィルタの有する直列腕共振子の中で前記最も共振周波数が高くない直列腕共振子が、最も共振周波数が低い直列腕共振子である、請求項１に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項3】

前記第１のフィルタにおいて、前記共通接続点に最も近い位置に、前記最も共振周波数が高くない直列腕共振子として、前記第１のフィルタの有する直列腕共振子の中で前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も小さくない直列腕共振子が配置されている、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項4】

前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も小さくない直列腕共振子が、前記第１のフィルタの有する直列腕共振子の中で前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も大きい直列腕共振子である、請求項３に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項5】

位相調整回路をさらに有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項6】

第１の通過帯域ｆ１を有する第１のフィルタと、
前記第１の通過帯域ｆ１よりも高周波数側に位置している第２の通過帯域ｆ２を有する第２のフィルタとを備え、
前記第１のフィルタが受信フィルタであり、前記第２のフィルタが受信フィルタであり、
前記第１のフィルタの一端と、前記第２のフィルタの一端とが共通接続点で共通接続されており、
前記第１のフィルタは、前記第１のフィルタの回路構成において、前記共通接続点に最も近い位置に設けられている、直列腕共振子、縦結合共振子型弾性波フィルタまたはＩＤＴ電極を有する複数の並列腕共振子のうちの１つを有し、
前記第１のフィルタが、ＬｉＮｂＯ_３を伝搬するレイリー波を利用した弾性波フィルタであり、
前記第１のフィルタは、直列腕共振子、並列腕共振子または縦結合共振子型弾性波フィルタにおいて、基本波であるレイリー波と、高次モードとが発生するフィルタであり、
前記第１のフィルタの前記第１の通過帯域ｆ１よりも高周波数側に表れる高次モードの共振周波数をｆ１ｈとした場合、ｆ１ｈ＞ｆ２であり、前記第１のフィルタの回路構成において、前記共通接続点に最も近い位置に、４）前記第１のフィルタの有する複数の並列腕共振子の中で最も共振周波数が低くない並列腕共振子、５）直列腕共振子または６）縦結合共振子型弾性波フィルタが配置されている、弾性波フィルタ装置。

【請求項7】

前記第１のフィルタが複数の並列腕共振子を有し、前記第１のフィルタの有する並列腕共振子の中で前記最も共振周波数が低くない並列腕共振子が、最も共振周波数が高い並列腕共振子である、請求項６に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項8】

前記第１のフィルタにおいて、前記共通接続点に最も近い位置に、前記最も共振周波数が低くない並列腕共振子として、前記第１のフィルタの有する並列腕共振子の中で前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も大きくない並列腕共振子が配置されている、請求項６または７に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項9】

前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も大きくない並列腕共振子が、前記第１のフィルタの有する並列腕共振子の中で前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も小さい並列腕共振子である、請求項８に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項10】

位相調整回路をさらに有する、請求項６〜９のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項11】

前記第１のフィルタが、弾性波共振子からなる複数の直列腕共振子と、弾性波共振子からなる複数の並列腕共振子とを有する、ラダー型フィルタである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項12】

前記第１のフィルタが、前記第１のフィルタの回路構成において、前記共通接続点に最も近い位置に配置されている、縦結合共振子型弾性波フィルタを有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項13】

前記第１のフィルタが、前記第１のフィルタの回路構成において、前記共通接続点に最も近い位置以外に配置されている縦結合共振子型弾性波フィルタと、
前記第１のフィルタの回路構成において、前記共通接続点に最も近い位置に配置されている、直列腕共振子及び並列腕共振子の内の少なくとも一方と、を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、第１，第２のフィルタが一端側で共通接続されている、弾性波フィルタ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記の特許文献１には、携帯電話のアンテナに接続される弾性波フィルタ装置が開示されている。この弾性波フィルタ装置は、弾性波フィルタからなる送信フィルタと、弾性波フィルタからなる受信フィルタとを有する。送信フィルタの一端と、受信フィルタの一端とが共通接続されている。この共通接続されている部分がアンテナに接続されている。

【0003】

特許文献１に記載の弾性波フィルタ装置では、送信フィルタは、ＬｉＮｂＯ_３を伝搬するレイリー波を利用している。この送信フィルタでは、共通接続点に最も近い素子が、直列腕共振子とされている。送信フィルタの通過帯域よりも、受信フィルタの通過帯域が高くされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−１１１８４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載のような、複数の帯域通過型フィルタの一端同士を共通接続した場合、１つの帯域通過型フィルタにおいて生じるモードが、他の帯域通過型フィルタのフィルタ特性に影響を与えるという問題があった。

【0006】

特許文献１では、送信フィルタは、ＬｉＮｂＯ_３を伝搬するレイリー波の基本波を利用している。この場合、基本波だけでなく、例えばセザワ波のような高次モードも励振される。この高次モードが、受信フィルタの通過帯域内に位置すると、受信フィルタの通過帯域内の挿入損失が大きくなるという問題があった。

【0007】

本発明の目的は、基本波だけでなく高次モードも励振される第１のフィルタが、第２のフィルタと共通接続されている場合に、第２のフィルタにおける通過帯域内の挿入損失を小さくすることができる、弾性波フィルタ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願の第１の発明に係る弾性波フィルタ装置は、第１の通過帯域ｆ１を有する第１のフィルタと、前記第１の通過帯域ｆ１よりも高周波数側に位置している第２の通過帯域ｆ２を有する第２のフィルタとを備え、前記第１のフィルタの一端と、前記第２のフィルタの一端とが共通接続点で共通接続されており、前記第１のフィルタは、前記共通接続点側に、ＩＤＴ電極を有する直列腕共振子、並列腕共振子または縦結合共振子型弾性波フィルタを有し、前記第１のフィルタは、基本波と、高次モードとが発生するフィルタであり、前記第１のフィルタの前記第１の通過帯域ｆ１よりも高周波数側に表れる高次モードの共振周波数をｆ１ｈとした場合、ｆ１ｈ＜ｆ２であり、前記共通接続点側に、１）最も共振周波数が高くない直列腕共振子、２）並列腕共振子または３）縦結合共振子型弾性波フィルタが配置されている。

【0009】

第１の発明に係る弾性波フィルタ装置のある特定の局面では、前記最も共振周波数が高くない直列腕共振子が、最も共振周波数が低い直列腕共振子である。

【0010】

第１の発明に係る弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、前記共通接続点側に、前記第１のフィルタにおいて、前記最も共振周波数が高くない直列腕共振子として、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も小さくない直列腕共振子が配置されている。この場合には、ＩＤＴ電極の形成に際し、電極指ピッチを調整するだけで、最も共振周波数が高くない直列腕共振子を容易に形成することができる。

【0011】

第１の発明に係る弾性波フィルタ装置の別の特定の局面では、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も小さくない直列腕共振子が、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も大きい直列腕共振子である。

【0012】

第１の発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに他の特定の局面では、前記第１のフィルタが、ＬｉＮｂＯ_３を伝搬するレイリー波を利用した弾性波フィルタである。

【0013】

第１の発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに他の特定の局面では、位相調整回路がさらに備えられている。

【0014】

本願の第２の発明に係る弾性波フィルタ装置は、第１の通過帯域ｆ１を有する第１のフィルタと、前記第１の通過帯域ｆ１よりも高周波数側に位置している第２の通過帯域ｆ２を有する第２のフィルタとを備え、前記第１のフィルタの一端と、前記第２のフィルタの一端とが共通接続点で共通接続されており、前記第１のフィルタは、前記共通接続点側に、直列腕共振子、ＩＤＴ電極を有する並列腕共振子または縦結合共振子型弾性波フィルタを有し、前記第１のフィルタは、基本波と、高次モードとが発生するフィルタであり、前記第１のフィルタの前記第１の通過帯域ｆ１よりも高周波数側に表れる高次モードの共振周波数をｆ１ｈとした場合、ｆ１ｈ＞ｆ２であり、前記共通接続点側に、４）最も共振周波数が低くない並列腕共振子、５）直列腕共振子または６）縦結合共振子型弾性波フィルタが配置されている。

【0015】

第２の発明に係る弾性波フィルタ装置のある特定の局面では、前記最も共振周波数が低くない並列腕共振子が、最も共振周波数が高い並列腕共振子である。

【0016】

第２の発明に係る弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、前記共通接続点側に、前記第１のフィルタにおいて、前記最も共振周波数が低くない並列腕共振子として、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も大きくない並列腕共振子が配置されている。この場合には、ＩＤＴ電極の形成に際し、電極指ピッチを調整するだけで、最も共振周波数が高い並列腕共振子を容易に形成することができる。

【0017】

第２の発明に係る弾性波フィルタ装置の別の特定の局面では、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も大きくない並列腕共振子が、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も小さい並列腕共振子である。

【0018】

第２の発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに他の特定の局面では、前記第１のフィルタが、ＬｉＮｂＯ_３を伝搬するレイリー波を利用した弾性波フィルタである。

【0019】

第２の発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに他の特定の局面では、位相調整回路がさらに備えられている。

【0020】

本発明（第１，第２の発明を総称して、以下本発明とする。）に係る弾性波フィルタ装置では、前記第１のフィルタが、弾性波共振子からなる複数の直列腕共振子と、弾性波共振子からなる複数の並列腕共振子とを有する、ラダー型フィルタであってもよい。

【0021】

また、本発明に係る弾性波フィルタ装置では、前記第１のフィルタが、縦結合共振子型弾性波フィルタを有するものであってもよい。この場合、前記第１のフィルタが、前記縦結合共振子型弾性波フィルタの前記共通接続点側に、または前記共通接続点とは反対側に配置されている、直列腕共振子及び並列腕共振子の内の少なくとも一方を有していてもよい。

【0022】

本発明に係る弾性波フィルタ装置の他の特定の局面では、前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタのうち少なくとも一方が、前記共通接続点との接続状態を切り替える切替部を介して、前記共通接続点に接続されている。

【0023】

本発明に係る弾性波フィルタ装置のさらに他の特定の局面では、前記第１のフィルタ及び前記第２のフィルタが、それぞれ前記切替部を介して前記共通接続点に接続されている。

【発明の効果】

【0024】

本発明に係る弾性波フィルタ装置によれば、第２のフィルタの通過帯域内の挿入損失を小さくすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置のブロック図である。

【図2】本発明の第１の実施形態の弾性波フィルタ装置を説明するための略図的正面断面図である。

【図3】実施例１で用いた第１のフィルタの回路図である。

【図4】実施例２で用いた第１のフィルタの回路図である。

【図5】実施例３で用いた第１のフィルタの回路図である。

【図6】実施例１〜３及び比較例の弾性波フィルタ装置における、第２のフィルタのフィルタ特性を示す図である。

【図7】実施例１〜３及び比較例の弾性波フィルタ装置における、第１のフィルタ単体の共通接続点側から視たリターンロス特性を示す図である。

【図8】本発明の第２の実施形態に係る弾性波フィルタ装置で用いられている実施例４の第１のフィルタの回路図である。

【図9】本発明の第２の実施形態に係る弾性波フィルタ装置で用いられている実施例５の第１のフィルタの回路図である。

【図10】本発明の第２の実施形態に係る弾性波フィルタ装置で用いられている実施例６の第１のフィルタの回路図である。

【図11】本発明の第２の実施形態に係る弾性波フィルタ装置で用いられている実施例７の第１のフィルタの回路図である。

【図12】第１のフィルタとしてのラダー型回路を説明するための回路図である。

【図13】本発明の第３の実施形態に係る弾性波フィルタ装置のブロック図である。

【図14】本発明の第４の実施形態に係る弾性波フィルタ装置のブロック図である。

【図15】本発明の第４の実施形態に係る弾性波フィルタ装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

【0027】

なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。

【0028】

図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波フィルタ装置のブロック図である。弾性波フィルタ装置１は、第１のフィルタ１１と、第２のフィルタ１２とを有する。第１のフィルタ１１は、ＬｉＮｂＯ_３を伝搬するレイリー波を利用した弾性波フィルタからなる。第１のフィルタ１１は、第１の通過帯域ｆ１を有する帯域通過型フィルタである。

【0029】

第２のフィルタ１２は、特に限定されないが、本実施形態では、弾性波フィルタからなる。第２のフィルタ１２は、第２の通過帯域ｆ２を有する帯域通過型フィルタである。第１の通過帯域ｆ１よりも、第２の通過帯域ｆ２が高周波数側に位置している。

【0030】

第１のフィルタ１１の一端と、第２のフィルタ１２の一端とが、共通接続点３において共通接続されている。共通接続点３は、アンテナ端子４に接続されている。アンテナ端子４は、携帯電話等のアンテナに接続される。弾性波フィルタ装置１は、携帯電話等に用いられる。なお、図１では、第１のフィルタ１１と第２のフィルタ１２とを示したが、さらに１以上の帯域通過型フィルタが共通接続点３に接続されていてもよい。

【0031】

共通接続点３とグラウンド電位との間にインピーダンス整合用のインダクタＬ１が接続されている。

【0032】

図２は、第１のフィルタ１１の物理的構造を略図的に示す正面断面図である。第１のフィルタ１１は、ＬｉＮｂＯ_３基板５を有する。ＬｉＮｂＯ_３基板５上にＩＤＴ電極６が設けられている。ＩＤＴ電極６は、複数本の電極指６ａを有する。ＩＤＴ電極６の弾性波伝搬方向両側に反射器７，８が設けられている。それによって、１つの弾性波共振子が構成されている。ＩＤＴ電極６、反射器７，８を覆うように、誘電体層９が積層されている。誘電体層９は、ＳｉＯ_２などからなる。

【0033】

第１のフィルタ１１は、複数の弾性波共振子と、縦結合共振子型弾性波フィルタとを有する。この第１のフィルタ１１についての実施例１〜３を図３〜図５に示す。図３に示す実施例１の第１のフィルタ１３は、第１の端子１４と第２の端子１５とを有する。第１の端子１４が共通接続点３に接続される端子である。

【0034】

第１の端子１４と第２の端子１５とを結ぶ直列腕に、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６が配置されている。第１のフィルタ１３では、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６により、通過帯域が形成されている。そして、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６の共通接続点側に、直列腕共振子Ｓ１及び並列腕共振子Ｐ１が設けられている。また、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６と第２の端子１５との間に、直列腕共振子Ｓ２，Ｓ３及び並列腕共振子Ｐ２が設けられている。直列腕共振子Ｓ１及び並列腕共振子Ｐ１、並びに直列腕共振子Ｓ２，Ｓ３及び並列腕共振子Ｐ２は、通過帯域を調整するために設けられている。

【0035】

この第１のフィルタ１３は、ＬｉＮｂＯ_３を伝搬するレイリー波を利用している。この場合、レイリー波だけでなく、セザワ波のような高次モードも励振される。第１のフィルタ１３は、Ｂａｎｄ２５の受信フィルタである。

【0036】

これに対して、前述した第２のフィルタ１２はＢａｎｄ４１の受信フィルタである。

【0037】

Ｂａｎｄ２５の受信フィルタの第１の通過帯域ｆ１は、１９３０ＭＨｚ〜１９９５ＭＨｚの範囲である。他方、Ｂａｎｄ４１の受信フィルタの第２の通過帯域ｆ２は、２４９６ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚの範囲である。従って、ｆ２＞ｆ１である。そして、上記第１のフィルタ１３において、高次モードとして生じるセザワ波の共振周波数を、ｆ１ｈとする。

【0038】

第１の実施形態の弾性波フィルタ装置１では、ｆ１ｈ＜ｆ２とされている。

【0039】

第１のフィルタ１３では、束ね端、すなわち前述した共通接続点３側に、直列腕共振子Ｓ１が配置されている。この直列腕共振子Ｓ１は、直列トラップを構成している直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３の内、共振周波数が最も高くない直列腕共振子である。

【0040】

なお、第１の実施形態では、第１のフィルタにおいて、１つの直列腕共振子Ｓ１のみが配置されていてもよい。その場合には、１つの直列腕共振子Ｓ１は、共振周波数が最も高くない直列腕共振子となる。すなわち、本発明においては、共振周波数が最も高くない直列腕共振子なる表現は、複数の直列腕共振子を有する構成に限定されるものではない。

【0041】

なお、共通接続点側に配置されるとは、第１のフィルタの回路構成において、共通接続点に最も近い位置に設けられていることを意味する。

【0042】

第１のフィルタ１３において、第２のフィルタ１２のフィルタ特性への影響が大きいのは、図３において、共通接続点側に配置されている素子である。第１のフィルタ１３では、この共通接続点側に配置されている素子は、直列腕共振子Ｓ１である。一般に、セザワ波のような高次モードの共振周波数は、セザワ波を例にとると、並列腕共振子におけるセザワ波の共振周波数＜縦結合共振子型弾性波フィルタにおけるセザワ波の共振周波数＜直列腕共振子におけるセザワ波の共振周波数の関係がある。

【0043】

第１のフィルタ１３では、共通接続点側の直列腕共振子Ｓ１は、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３の内、共振周波数が最も高くない。そのため、ｆ１ｈ＜ｆ２であるが、最も影響が大きい直列腕共振子Ｓ１における高次モードの共振周波数ｆ１ｈが、第２のフィルタ１２の第２の通過帯域ｆ２よりも低周波数側に遠ざけられる。従って、第２のフィルタ１２の第２の通過帯域ｆ２における帯域内挿入損失を小さくすることができる。

【0044】

好ましくは、直列腕共振子Ｓ１は、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３の内、最も共振周波数が低い直列腕共振子とすることが望ましい。その場合には、通過帯域内の挿入損失をより一層小さくすることができる。

【0045】

図４は、第１の実施形態の弾性波フィルタ装置に用いられる実施例２の第１のフィルタ１７の回路図である。実施例２の第１のフィルタ１７は、図３における直列腕共振子Ｓ１が除かれた構造に相当する。その他の点については、第１のフィルタ１７は、第１のフィルタ１３と同様である。

【0046】

従って、実施例２の第１のフィルタ１７では、共通接続点側に、並列腕共振子Ｐ１が配置されている。

【0047】

前述したように、高次モードの共振周波数には、同じ次数の高次モードである限り、並列腕共振子の高次モードの共振周波数＜縦結合共振子型弾性波フィルタの高次モードの共振周波数＜直列腕共振子の高次モードの共振周波数の関係がある。よって、実施例２の第１のフィルタ１７では、共通接続点側に配置されている並列腕共振子Ｐ１の高次モードの共振周波数は低いため、最も影響を与える並列腕共振子Ｐ１の高次モードの共振周波数ｆ１ｈが、第２のフィルタの第２の通過帯域ｆ２よりも低周波数側に効果的に遠ざけられる。従って、実施例２の第１のフィルタ１７においても、第２のフィルタ１２の通過帯域内の挿入損失を小さくすることができる。

【0048】

図５は、第１の実施形態の弾性波フィルタ装置で用いられる実施例３の第１のフィルタの回路図である。

【0049】

実施例３の第１のフィルタ１８は、実施例１の第１のフィルタ１３の内、直列腕共振子Ｓ１及び並列腕共振子Ｐ１が除かれた構造に相当する。その他の構成は、実施例１と同様である。

【0050】

実施例３の第１のフィルタ１８では、共通接続点側に縦結合共振子型弾性波フィルタ１６が配置されている。前述したように、同じ次数の高次モードである限り、並列腕共振子における高次モードの共振周波数＜縦結合共振子型弾性波フィルタの高次モードの共振周波数＜直列腕共振子における高次モードの共振周波数である。従って、実施例３の第１のフィルタ１８を用いた場合においても、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６における高次モードの共振周波数が低いため、該高次モードの共振周波数ｆ１ｈを、第２のフィルタの第２の通過帯域ｆ２よりも低周波数側に遠ざけることができる。よって、第２のフィルタ１２の通過帯域内における挿入損失を低減することができる。

【0051】

図６の実線は実施例１、破線は比較例、二点鎖線は実施例２、一点鎖線は実施例３の各第１のフィルタを用いた場合の第２のフィルタのフィルタ特性を示す図である。

【0052】

なお、比較例の第１のフィルタとしては、図３に示した実施例１の第１のフィルタ１３と同様の回路構成を有し、但し、直列腕共振子Ｓ１の共振周波数が、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３の共振周波数の内、最も高くされている。この場合、直列腕共振子Ｓ１において励振された高次モードの共振周波数も高くなる。従って、ｆ１ｈが、ｆ２に近づく。図６から明らかなように、破線で示す比較例のフィルタ特性では、第２のフィルタ１２の通過帯域内において、挿入損失が大幅に悪化していることがわかる。これに対して、実施例１〜３の第１のフィルタを用いた場合には、第２のフィルタの通過帯域における挿入損失の劣化が生じ難く、挿入損失を小さくし得ることがわかる。

【0053】

図７は上記実施例１〜３及び比較例の第１のフィルタ単体の共通接続点側から視たリターンロス特性を示す図である。図７から明らかなように、実施例１及び比較例では、直列腕共振子Ｓ１の存在によるリターンロスの大きいピークが表れている。この場合、破線で示す比較例では、より高周波数側にこのピークが位置している。

【0054】

従って、上記のように、第２のフィルタの通過帯域内の挿入損失を悪化させることがわかる。これに対して、実施例１では、上記リターンロスが悪化している部分が、第２のフィルタ１２の第２の通過帯域ｆ２の下限である２４９６ＭＨｚよりも低周波数側に離れている。また、実施例２の場合には、並列腕共振子Ｐ１によるリターンロスの悪化が２４４７ＭＨｚ付近に表れており、実施例３では、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６によるリターンロスの悪化が２４５６ＭＨｚ付近で表れている。いずれも、第２の通過帯域ｆ２の下限である２４９６ＭＨｚよりも低周波数側に十分隔てられている。

【0055】

上記のように、ｆ１＜ｆ２の場合に、ｆ１ｈ＜ｆ２である場合、第１のフィルタ１１の共通接続点側に配置される素子が、１）最も共振周波数が高くない直列腕共振子、２）並列腕共振子または３）縦結合共振子型弾性波フィルタ１６であれば、第２のフィルタ１２における通過帯域内の挿入損失を小さくすることができる。

【0056】

なお、図１に破線で示すように、位相調整回路１０が設けられていてもよい。この位相調整回路１０としては、ＬＣマッチングフィルタや、マイクロストリップラインなどを用いることができる。

【0057】

次に、本発明の第２の実施形態に係る弾性波フィルタ装置を説明する。第２の実施形態の弾性波フィルタ装置は、図１に示した第１の実施形態の弾性波フィルタ装置１と同様の回路構成を有する。従って、第１のフィルタ１１及び第２のフィルタ１２が共通接続点３側で共通接続されている。そして、第２の実施形態の弾性波フィルタ装置においても、第１のフィルタ１１は、Ｂａｎｄ２５の受信フィルタであり、第１の通過帯域ｆ１は１９３０ＭＨｚ〜１９９５ＭＨｚの範囲である。また、第２のフィルタ１２は、第１の実施形態と同様に、Ｂａｎｄ４１の受信フィルタであり、第２の通過帯域ｆ２は２４９６ＭＨｚ〜２６９０ＭＨｚの範囲である。従って、ｆ１＜ｆ２である。

【0058】

もっとも、第２の実施形態では、第１のフィルタ１１における高次モードの共振周波数ｆ１ｈは、ｆ１ｈ＞ｆ２に位置するように構成されている。すなわち、第１のフィルタ１１における高次モードは、第２のフィルタ１２の通過帯域よりも高域側に位置する。

【0059】

第２の実施形態では、第１のフィルタ１１の高次モードの共振周波数を第２のフィルタ１２の通過帯域よりも高域側に遠ざけることにより、第２のフィルタ１２の通過帯域内の挿入損失の低減が図られる。上記高次モードの共振周波数ｆ１ｈを第２の通過帯域ｆ２から確実に遠ざけるために、第２の実施形態では、第１のフィルタ１１の共通接続点３側に配置される素子が、４）最も共振周波数が低くない並列腕共振子、５）直列腕共振子または６）縦結合共振子型弾性波フィルタである。

【0060】

第２の実施形態の複数の実施例を図８〜図１１に示す。

【0061】

図８は、第２の実施形態についての実施例４における第１のフィルタの回路図である。第１のフィルタ２１は、第１の端子１４と第２の端子１５とを有する。第１の端子１４と第２の端子１５とを結ぶ直列腕において、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６が配置されている。縦結合共振子型弾性波フィルタ１６により、通過帯域が形成されている。そして、通過帯域を調整するために、並列腕共振子Ｐ１、並びに直列腕共振子Ｓ２，Ｓ３，並列腕共振子Ｐ２が配置されている。これらの内、並列腕共振子Ｐ１が、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６の共通接続点側に配置されている。直列腕共振子Ｓ２，Ｓ３及び並列腕共振子Ｐ２は、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６と第２の端子１５との間に配置されている。

【0062】

第１のフィルタ２１では、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２の内、共通接続点側に配置されている並列腕共振子Ｐ１は、最も共振周波数が低くない並列腕共振子である。従って、並列腕共振子Ｐ１において励振される高次モードの共振周波数は相対的に高くされている。そのため、共通接続点側の素子である、並列腕共振子Ｐ１の高次モードの共振周波数が、第２のフィルタの第２の通過帯域ｆ２の上限よりも高周波数側に遠ざけられている。従って、第２のフィルタ１２における通過帯域の挿入損失を小さくすることができる。

【0063】

好ましくは、第２の実施形態において、並列腕共振子Ｐ１は、最も共振周波数が高い並列腕共振子を用いることが望ましい。その場合には、第２の通過帯域ｆ２の上限よりも、共振周波数ｆ１ｈをより高周波数側に遠ざけることができる。

【0064】

なお、図８に示した実施例４の第１のフィルタでは、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２が備えられていたが、１つの並列腕共振子Ｐ１のみが備えられていてもよい。すなわち、本発明において、最も共振周波数が低くない並列腕共振子とは、複数の並列腕共振子を有する構造に限定されるものではない。

【0065】

図９は、第２の実施形態の実施例５における第１のフィルタ２２の回路図である。第１のフィルタ２２では、直列腕共振子Ｓ１が共通接続点側に設けられている。その他の構成は、実施例４の第１のフィルタ２１と同様である。ここでは、共通接続点側に直列腕共振子Ｓ１が配置されている。前述したように、高次モードの共振周波数の関係は、並列腕共振子における高次モードの共振周波数＜縦結合共振子型弾性波フィルタにおける高次モードの共振周波数＜直列腕共振子における高次モードの共振周波数である。第１のフィルタ２２では、高次モードの共振周波数が高い直列腕共振子Ｓ１が共通接続点側に接続されているため、高次モードの共振周波数ｆ１ｈを、第２の通過帯域ｆ２よりも高周波数側に確実に位置させることができる。そのため、第２のフィルタ１２における通過帯域内の挿入損失も小さくすることができる。

【0066】

図１０は、第２の実施形態の実施例６における第１のフィルタの回路図である。第１のフィルタ２３は、第１のフィルタ２２の並列腕共振子Ｐ１を除いた構造に相当する。この場合においても、共通接続点側に直列腕共振子Ｓ１が配置されているため、同様に、第２のフィルタ１２の通過帯域内の挿入損失を小さくすることができる。

【0067】

図１１は、第２の実施形態における実施例７の第１のフィルタ２４の回路図である。第１のフィルタ２４は、第１のフィルタ２３の直列腕共振子Ｓ１を除いた回路構造を有する。従って、共通接続点側には、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６が配置されている。よって、この場合においても、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６における高次モードの共振周波数ｆ１ｈが比較的高いため、第２の通過帯域ｆ２よりも高周波数側に遠ざけられる。よって、第２のフィルタ１２の通過帯域内の挿入損失を小さくすることができる。

【0068】

なお、第１，第２の実施形態では、共通接続点側に配置される直列腕共振子や並列腕共振子の共振周波数を選択していたが、この共振周波数の調整は、直列腕共振子及び並列腕共振子を構成している弾性波共振子の設計パラメータを工夫することにより容易に果たすことができる。縦結合共振子型弾性波フィルタ１６においても同様である。もっとも、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６や、直列腕共振子及び／もしくは並列腕共振子により、第１のフィルタの第１の通過帯域ｆ１を確実に形成する必要がある。その上で、上記のように、共通接続点側に配置される素子を第１，第２の実施形態のように選択することにより、第２のフィルタの通過帯域内における挿入損失を十分に小さくすることができる。

【0069】

また、上記直列腕共振子や並列腕共振子の共振周波数の調整は、材料及び設計パラメータを工夫することにより果たし得るが、好ましくは、ＩＤＴ電極における電極指ピッチを調整することが望ましい。例えば、第１の実施形態では、最も共振周波数の高くない直列腕共振子Ｓ１として、直列腕共振子の内、最もＩＤＴ電極の電極指ピッチが小さくない直列腕共振子を用いればよい。直列腕共振子Ｓ１を、最も共振周波数が低い直列腕共振子とする場合には、直列腕共振子Ｓ１として、ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も大きい直列腕共振子を用いることが好ましい。

【0070】

また、第２の実施形態では、共通接続点側に接続される並列腕共振子、すなわち最も共振周波数が低くない並列腕共振子Ｐ１として、並列腕共振子の内、最もＩＤＴ電極における電極指ピッチが大きくない並列腕共振子を用いることが望ましい。並列腕共振子Ｐ１を、最も共振周波数が高い並列腕共振子とする場合には、並列腕共振子Ｐ１として、ＩＤＴ電極の電極指ピッチが最も小さい並列腕共振子を用いることが好ましい。

【0071】

また、第２の実施形態においても、第１の実施形態の場合と同様に位相調整回路を有していてもよい。

【0072】

上記のように、ＩＤＴ電極の電極指ピッチで共振周波数を調整する場合、電極膜の膜厚調整に比べ、容易に共振周波数を調整することができる。

【0073】

なお、本発明において、第１のフィルタの回路構成は、共通接続点側に、直列腕共振子、並列腕共振子または縦結合共振子型弾性波フィルタを有する限り、特に限定されるものではない。

【0074】

従って、図１２に示すように、第１のフィルタは、弾性波共振子からなる複数の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ５と、弾性波共振子からなる複数の並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ４とを有するラダー型フィルタであってもよい。

【0075】

また、第１のフィルタは、ＬｉＮｂＯ_３を伝搬するレイリー波を利用したものに限らず、他の圧電体を用いたものであってもよく、また第１のフィルタは、レイリー波以外の基本波を用いたものであってもよく、基本波と高次モードとが発生する限り、特に限定されるものではない。

【0076】

また、実施例１〜７に示したように、第１のフィルタは、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６を有するものであってもよい。この場合、第１のフィルタは、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６のみを有していてもよい。また、実施例１〜７のように、縦結合共振子型弾性波フィルタ１６の共通接続点側に、または共通接続点とは反対側に、直列腕共振子及び並列腕共振子の少なくとも一方を有する構成であってもよい。

【0077】

図１３は、第３の実施形態に係る弾性波フィルタ装置のブロック図である。

【0078】

第３の実施形態は、位相調整回路３０の配置が第１の実施形態と異なる。より具体的には、位相調整回路３０は、共通接続点３と第２のフィルタ１２との間に配置されている。その他の構成は、第１の実施形態の弾性波フィルタ装置１と同様である。

【0079】

位相調整回路３０は、コンデンサＣ３０及びインダクタＬ３０とを有する。コンデンサＣ３０は、共通接続点３と第２のフィルタ１２との間に接続されている。インダクタＬ３０は、コンデンサＣ３０と第２のフィルタ１２との間の接続点とグラウンド電位との間に接続されている。位相調整回路３０により、アンテナ端子４側において、第１のフィルタ１１と第２のフィルタ１２との信号の位相がマッチングされている。なお、位相調整回路３０の回路構成は上記に限定されない。

【0080】

本実施形態においても、第１の実施形態と同様の第１のフィルタ１１が第２のフィルタ１２と共通接続されている。よって、第２のフィルタ１２における通過帯域内の挿入損失を小さくすることができる。

【0081】

図１４は、第４の実施形態に係る弾性波フィルタ装置のブロック図である。図１５は、第４の実施形態に係る弾性波フィルタ装置のブロック図である。図１４と図１５とでは、後述する第２の切替部の状態が異なる。

【0082】

図１４及び図１５に示すように、第４の実施形態は、第１のフィルタ１１及び第２のフィルタ１２が、スイッチ４３を介してアンテナ端子４に共通接続されている点において、第１の実施形態と異なる。その他の構成は、第１の実施形態の弾性波フィルタ装置１と同様である。

【0083】

スイッチ４３は、第１の切替部４３ａ及び第２の切替部４３ｂを有する。第１の切替部４３ａは、第１のフィルタ１１と共通接続点３との間に配置されている。第１の切替部４３ａは、第１のフィルタ１１と共通接続点３との接続状態を切り替える切替部である。第２の切替部４３ｂは、第２のフィルタ１２と共通接続点３との間に配置されている。図１４及び図１５に示すように、第２の切替部４３ｂは、第２のフィルタ１２と共通接続点３との接続状態を切り替える切替部である。

【0084】

このように、本実施形態では、第１のフィルタ１１が第１の切替部４３ａを介して共通接続点３に接続されており、かつ第２のフィルタ１２が第２の切替部４３ｂを介して共通接続点３に接続されている。なお、第１のフィルタ１１及び第２のフィルタ１２のうち少なくとも一方が切替部を介して共通接続点３に接続されていればよい。スイッチ４３は、第１の切替部４３ａ及び第２の切替部４３ｂのうち少なくとも一方を有していればよい。

【0085】

本実施形態においても、第１の実施形態と同様の第１のフィルタ１１が第２のフィルタ１２と共通接続される。よって、第２のフィルタ１２における通過帯域内の挿入損失を小さくすることができる。

【0086】

ところで、上記第３の実施形態及び第４の実施形態では、第１の実施形態と同様に、第１のフィルタ１１における高次モードの共振周波数ｆ１ｈは、ｆ１ｈ＜ｆ２に位置するように構成されている。第１のフィルタ１１における高次モードの共振周波数ｆ１ｈは、第２の実施形態と同様に、ｆ１ｈ＞ｆ２に位置するように構成されていてもよい。この場合においても、第１のフィルタ１１を第２の実施形態と同様の構成とすることにより、第２のフィルタ１２における通過帯域内の挿入損失を小さくすることができる。

【符号の説明】

【0087】

１…弾性波フィルタ装置
３…共通接続点
４…アンテナ端子
５…ＬｉＮｂＯ_３基板
６…ＩＤＴ電極
６ａ…電極指
７，８…反射器
９…誘電体層
１０…位相調整回路
１１，１３…第１のフィルタ
１２…第２のフィルタ
１４，１５…第１，第２の端子
１６…縦結合共振子型弾性波フィルタ
１７〜１８，２１〜２４…第１のフィルタ
３０…位相調整回路
４３…スイッチ
４３ａ，４３ｂ…第１，第２の切替部
Ｃ３０…コンデンサ
Ｌ１，Ｌ３０…インダクタ
Ｐ１〜Ｐ４…並列腕共振子
Ｓ１〜Ｓ５…直列腕共振子

【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】