(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022183461
(43)【公開日】2022-12-13
(54)【発明の名称】ラダー型フィルタおよびマルチプレクサ
(51)【国際特許分類】
H03H 9/54 20060101AFI20221206BHJP
H03H 9/17 20060101ALI20221206BHJP
H03H 9/70 20060101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
H03H9/54 Z
H03H9/17 F
H03H9/70
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021090798
(22)【出願日】2021-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000204284
【氏名又は名称】太陽誘電株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087480
【弁理士】
【氏名又は名称】片山 修平
(72)【発明者】
【氏名】下村 輝
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 雅人
(72)【発明者】
【氏名】折戸 悟士
(72)【発明者】
【氏名】川上 博士
(72)【発明者】
【氏名】高橋 裕樹
【テーマコード（参考）】
5J108
【Ｆターム（参考）】
5J108AA07
5J108BB08
5J108CC11
5J108EE03
5J108EE04
5J108GG16
(57)【要約】 （修正有）
【課題】特性を向上させかつ製造工程の増加を抑制するラダー型フィルタを提供する。
【解決手段】ラダー型フィルタは、第１端子Ｔ１と、第２端子Ｔ２との間に複数の圧電薄膜共振器と、インダクタＬ１、Ｌ２と、を有する。複数の圧電薄膜共振器は、直列共振器Ｓ１～Ｓ３と、並列共振器Ｐ１～Ｐ３と、を有する。第２端子Ｔ２に最も電気的に近い第１直列共振器Ｓ３は、複数の直列共振器のうち最も挿入膜が薄く、第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より挿入膜が厚い。第２端子Ｔ２に最も電気的に近い第１並列共振器Ｐ３は、複数の並列共振器のうち最も挿入膜が薄く、第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は第１並列共振器より挿入膜が厚い。
【選択図】図７
【解決手段】ラダー型フィルタは、第１端子Ｔ１と、第２端子Ｔ２との間に複数の圧電薄膜共振器と、インダクタＬ１、Ｌ２と、を有する。複数の圧電薄膜共振器は、直列共振器Ｓ１～Ｓ３と、並列共振器Ｐ１～Ｐ３と、を有する。第２端子Ｔ２に最も電気的に近い第１直列共振器Ｓ３は、複数の直列共振器のうち最も挿入膜が薄く、第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より挿入膜が厚い。第２端子Ｔ２に最も電気的に近い第１並列共振器Ｐ３は、複数の並列共振器のうち最も挿入膜が薄く、第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は第１並列共振器より挿入膜が厚い。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、前記基板上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み互いに重なる共振領域を形成する第１電極および第２電極と、を備え、少なくとも一部の圧電薄膜共振器は前記共振領域内において前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた挿入膜を備える複数の圧電薄膜共振器と、
第１端子と第２端子との間に直列接続され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１直列共振器は、複数の直列共振器のうち最も挿入膜が薄く、前記第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より挿入膜が厚い複数の直列共振器と、
一端が前記第１端子と前記第２端子との間に経路に接続され、他端が接地され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１並列共振器は、複数の並列共振器のうち最も挿入膜が薄いまたは挿入膜を備えず、前記第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は前記第１並列共振器より挿入膜が厚い複数の並列共振器と、
一端が前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つの第１共振器に接続され、他端が接地されたインダクタと、
前記複数の直列共振器と接地されたインダクタが接続されていない並列共振器とのうち少なくとも１つであり、前記インダクタの接続された並列共振器の挿入膜と実質的に同じ厚さの挿入膜を備える第２共振器と、
を備えるラダー型フィルタ。
第１端子と第２端子との間に直列接続され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１直列共振器は、複数の直列共振器のうち最も挿入膜が薄く、前記第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より挿入膜が厚い複数の直列共振器と、
一端が前記第１端子と前記第２端子との間に経路に接続され、他端が接地され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１並列共振器は、複数の並列共振器のうち最も挿入膜が薄いまたは挿入膜を備えず、前記第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は前記第１並列共振器より挿入膜が厚い複数の並列共振器と、
一端が前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つの第１共振器に接続され、他端が接地されたインダクタと、
前記複数の直列共振器と接地されたインダクタが接続されていない並列共振器とのうち少なくとも１つであり、前記インダクタの接続された並列共振器の挿入膜と実質的に同じ厚さの挿入膜を備える第２共振器と、
を備えるラダー型フィルタ。
【請求項2】
前記第１共振器は前記第１並列共振器を含み、
前記第２共振器は前記第１直列共振器を含む請求項１に記載のラダー型フィルタ。
前記第２共振器は前記第１直列共振器を含む請求項１に記載のラダー型フィルタ。
【請求項3】
前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち、前記第１並列共振器は最も挿入膜が薄く、前記第２直列共振器は２番目に挿入膜が薄い請求項１または２に記載のラダー型フィルタ。
【請求項4】
前記複数の並列共振器のうち前記第１端子に最も電気的に近い第３並列共振器は、前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち最も挿入膜が厚い請求項１から３のいずれか一項に記載のラダー型フィルタ。
【請求項5】
基板と、前記基板上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み互いに重なる共振領域を形成する第１電極および第２電極と、を備え、少なくとも一部の圧電薄膜共振器は前記共振領域内において前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた挿入膜を備える複数の圧電薄膜共振器と、
第１端子と第２端子との間に直列接続され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１直列共振器は、複数の直列共振器のうち最も挿入膜が薄く、前記第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より挿入膜が厚い複数の直列共振器と、
一端が前記第１端子と前記第２端子との間に経路に接続され、他端が接地され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１並列共振器は、複数の並列共振器のうち最も挿入膜が薄いまたは挿入膜を備えず、前記第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は前記第１並列共振器より挿入膜が厚い複数の並列共振器と、
前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つの第１共振器に並列接続されたキャパシタと、
前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つであり、キャパシタが並列接続されておらず、前記キャパシタが並列接続された共振器の挿入膜と実質的に同じ厚さの挿入膜を備える第２共振器と、
を備えるラダー型フィルタ。
第１端子と第２端子との間に直列接続され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１直列共振器は、複数の直列共振器のうち最も挿入膜が薄く、前記第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より挿入膜が厚い複数の直列共振器と、
一端が前記第１端子と前記第２端子との間に経路に接続され、他端が接地され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１並列共振器は、複数の並列共振器のうち最も挿入膜が薄いまたは挿入膜を備えず、前記第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は前記第１並列共振器より挿入膜が厚い複数の並列共振器と、
前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つの第１共振器に並列接続されたキャパシタと、
前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つであり、キャパシタが並列接続されておらず、前記キャパシタが並列接続された共振器の挿入膜と実質的に同じ厚さの挿入膜を備える第２共振器と、
を備えるラダー型フィルタ。
【請求項6】
前記第１共振器は前記第１直列共振器を含み、
前記第２共振器は前記第１並列共振器を含む請求項５に記載のラダー型フィルタ。
前記第２共振器は前記第１並列共振器を含む請求項５に記載のラダー型フィルタ。
【請求項7】
前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち、前記第１並列共振器は最も挿入膜が薄く、前記第２直列共振器は２番目に挿入膜が薄い請求項５または６に記載のラダー型フィルタ。
【請求項8】
前記複数の並列共振器のうち前記第１端子に最も電気的に近い第３並列共振器は、前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち最も挿入膜が厚い請求項５から７のいずれか一項に記載のラダー型フィルタ。
【請求項9】
前記第１共振器は前記第３並列共振器を含む請求項８に記載のラダー型フィルタ。
【請求項10】
前記複数の圧電薄膜共振器において、前記圧電膜の厚さは実質的に同じであり、前記第１電極の厚さは実質的に同じであり、前記第２電極の厚さは実質的に同じである請求項１から９のいずれか一項に記載のラダー型フィルタ。
【請求項11】
基板と、前記基板上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み互いに重なる共振領域を形成する第１電極および第２電極と、を備える複数の圧電薄膜共振器と、
第１端子と第２端子との間に直列接続され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１直列共振器は、複数の直列共振器のうち最も単体の電気機械結合係数が大きく、前記第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より単体の電気機械結合係数が小さい複数の直列共振器と、
一端が前記第１端子と前記第２端子との間に経路に接続され、他端が接地され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１並列共振器は、複数の並列共振器のうち最も単体の電気機械結合係数が大きく、前記第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は前記第１並列共振器より単体の電気機械結合係数が小さい複数の並列共振器と、
一端が前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つの第１共振器に接続され、他端が接地されたインダクタと、
前記複数の直列共振器と接地されたインダクタが接続されていない並列共振器とのうち少なくとも１つであり、前記インダクタの接続された並列共振器の単体の電気機械結合係数と実質的に同じ大きさの単体の電気機械結合係数を有する第２共振器と、
を備えるラダー型フィルタ。
第１端子と第２端子との間に直列接続され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１直列共振器は、複数の直列共振器のうち最も単体の電気機械結合係数が大きく、前記第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より単体の電気機械結合係数が小さい複数の直列共振器と、
一端が前記第１端子と前記第２端子との間に経路に接続され、他端が接地され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１並列共振器は、複数の並列共振器のうち最も単体の電気機械結合係数が大きく、前記第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は前記第１並列共振器より単体の電気機械結合係数が小さい複数の並列共振器と、
一端が前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つの第１共振器に接続され、他端が接地されたインダクタと、
前記複数の直列共振器と接地されたインダクタが接続されていない並列共振器とのうち少なくとも１つであり、前記インダクタの接続された並列共振器の単体の電気機械結合係数と実質的に同じ大きさの単体の電気機械結合係数を有する第２共振器と、
を備えるラダー型フィルタ。
【請求項12】
基板と、前記基板上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み互いに重なる共振領域を形成する第１電極および第２電極と、を備える複数の圧電薄膜共振器と、
第１端子と第２端子との間に直列接続され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１直列共振器は、複数の直列共振器のうち最も単体の電気機械結合係数が大きく、前記第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より単体の電気機械結合係数が小さい複数の直列共振器と、
一端が前記第１端子と前記第２端子との間に経路に接続され、他端が接地され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１並列共振器は、複数の並列共振器のうち最も単体の電気機械結合係数が大きく、前記第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は前記第１並列共振器より単体の電気機械結合係数が小さい複数の並列共振器と、
前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つの第１共振器に並列接続されたキャパシタと、
前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つであり、キャパシタが並列接続されておらず、前記キャパシタが並列接続された共振器の単体の電気機械結合係数と実質的に同じ単体の電気機械結合係数を有する第２共振器と、
を備えるラダー型フィルタ。
第１端子と第２端子との間に直列接続され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１直列共振器は、複数の直列共振器のうち最も単体の電気機械結合係数が大きく、前記第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より単体の電気機械結合係数が小さい複数の直列共振器と、
一端が前記第１端子と前記第２端子との間に経路に接続され、他端が接地され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１並列共振器は、複数の並列共振器のうち最も単体の電気機械結合係数が大きく、前記第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は前記第１並列共振器より単体の電気機械結合係数が小さい複数の並列共振器と、
前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つの第１共振器に並列接続されたキャパシタと、
前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つであり、キャパシタが並列接続されておらず、前記キャパシタが並列接続された共振器の単体の電気機械結合係数と実質的に同じ単体の電気機械結合係数を有する第２共振器と、
を備えるラダー型フィルタ。
【請求項13】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のラダー型フィルタを備えるマルチプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ラダー型フィルタおよびマルチプレクサに関し、例えば圧電薄膜共振器を有するラダー型フィルタおよびマルチプレクサに関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話等の通信機器に用いられるフィルタとして、圧電薄膜共振器を有するラダー型フィルタが知られている。圧電薄膜共振器は、下部電極と上部電極とで圧電膜を挟む構造を有している。圧電膜の少なくとも一部を挟み下部電極と上部電極とが重なる領域が共振領域である。共振領域における下部電極と上部電極との間に挿入膜を挿入することが知られている（例えば特許文献１～３）。圧電薄膜共振器をラダー型フィルタに用いることが知られている（例えば特許文献４～７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１５－９５７２９号公報
【特許文献2】特開２０１６－２９７６６号公報
【特許文献3】特開２０１７－３４３５８号公報
【特許文献4】特開２００３－２２０７４号公報
【特許文献5】特開２００４－１７３２３６号公報
【特許文献6】特開２００５－２２３８０８号公報
【特許文献7】特開２００７－３２４８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ラダー型フィルタにおいて、スカート特性の急峻を高め、広帯域化しようとするために、圧電薄膜共振器の電気機械結合係数を異ならせることがある。電気機械結合係数の異なる圧電薄膜共振器を有するラダー型フィルタを製造するためには、製造工数が増加し製造コストが高くなる。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、特性を向上させかつ製造工程の増加を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、基板と、前記基板上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み互いに重なる共振領域を形成する第１電極および第２電極と、を備え、少なくとも一部の圧電薄膜共振器は前記共振領域内において前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた挿入膜を備える複数の圧電薄膜共振器と、第１端子と第２端子との間に直列接続され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１直列共振器は、複数の直列共振器のうち最も挿入膜が薄く、前記第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より挿入膜が厚い複数の直列共振器と、一端が前記第１端子と前記第２端子との間に経路に接続され、他端が接地され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１並列共振器は、複数の並列共振器のうち最も挿入膜が薄いまたは挿入膜を備えず、前記第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は前記第１並列共振器より挿入膜が厚い複数の並列共振器と、一端が前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つの第１共振器に接続され、他端が接地されたインダクタと、前記複数の直列共振器と接地されたインダクタが接続されていない並列共振器とのうち少なくとも１つであり、前記インダクタの接続された並列共振器の挿入膜と実質的に同じ厚さの挿入膜を備える第２共振器と、を備えるラダー型フィルタである。
【0007】
上記構成において、前記第１共振器は前記第１並列共振器を含み、前記第２共振器は前記第１直列共振器を含む構成とすることができる。
【0008】
上記構成において、前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち、前記第１並列共振器は最も挿入膜が薄く、前記第２直列共振器は２番目に挿入膜が薄い構成とすることができる。
【0009】
上記構成において、前記複数の並列共振器のうち前記第１端子に最も電気的に近い第３並列共振器は、前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち最も挿入膜が厚い構成とすることができる。
【0010】
本発明は、基板と、前記基板上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み互いに重なる共振領域を形成する第１電極および第２電極と、を備え、少なくとも一部の圧電薄膜共振器は前記共振領域内において前記第１電極と前記第２電極との間に設けられた挿入膜を備える複数の圧電薄膜共振器と、第１端子と第２端子との間に直列接続され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１直列共振器は、複数の直列共振器のうち最も挿入膜が薄く、前記第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より挿入膜が厚い複数の直列共振器と、一端が前記第１端子と前記第２端子との間に経路に接続され、他端が接地され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１並列共振器は、複数の並列共振器のうち最も挿入膜が薄いまたは挿入膜を備えず、前記第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は前記第１並列共振器より挿入膜が厚い複数の並列共振器と、前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つの第１共振器に並列接続されたキャパシタと、前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つであり、キャパシタが並列接続されておらず、前記キャパシタが並列接続された共振器の挿入膜と実質的に同じ厚さの挿入膜を備える第２共振器と、を備えるラダー型フィルタである。
【0011】
上記構成において、前記第１共振器は前記第１直列共振器を含み、前記第２共振器は前記第１並列共振器を含む構成とすることができる。
【0012】
上記構成において、前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち、前記第１並列共振器は最も挿入膜が薄く、前記第２直列共振器は２番目に挿入膜が薄い構成とすることができる。
【0013】
上記構成において、前記複数の並列共振器のうち前記第１端子に最も電気的に近い第３並列共振器は、前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち最も挿入膜が厚い構成とすることができる。
【0014】
上記構成において、前記第１共振器は前記第３並列共振器を含む構成とすることができる。
【0015】
上記構成において、前記複数の圧電薄膜共振器において、前記圧電膜の厚さは実質的に同じであり、前記第１電極の厚さは実質的に同じであり、前記第２電極の厚さは実質的に同じである構成とすることができる。
【0016】
本発明は、基板と、前記基板上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み互いに重なる共振領域を形成する第１電極および第２電極と、を備える複数の圧電薄膜共振器と、第１端子と第２端子との間に直列接続され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１直列共振器は、複数の直列共振器のうち最も単体の電気機械結合係数が大きく、前記第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より単体の電気機械結合係数が小さい複数の直列共振器と、一端が前記第１端子と前記第２端子との間に経路に接続され、他端が接地され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１並列共振器は、複数の並列共振器のうち最も単体の電気機械結合係数が大きく、前記第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は前記第１並列共振器より単体の電気機械結合係数が小さい複数の並列共振器と、一端が前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つの第１共振器に接続され、他端が接地されたインダクタと、前記複数の直列共振器と接地されたインダクタが接続されていない並列共振器とのうち少なくとも１つであり、前記インダクタの接続された並列共振器の単体の電気機械結合係数と実質的に同じ大きさの単体の電気機械結合係数を有する第２共振器と、を備えるラダー型フィルタである。
【0017】
本発明は、基板と、前記基板上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み互いに重なる共振領域を形成する第１電極および第２電極と、を備える複数の圧電薄膜共振器と、第１端子と第２端子との間に直列接続され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１直列共振器は、複数の直列共振器のうち最も単体の電気機械結合係数が大きく、前記第１直列共振器以外の少なくとも１つの第２直列共振器は前記第１直列共振器より単体の電気機械結合係数が小さい複数の直列共振器と、一端が前記第１端子と前記第２端子との間に経路に接続され、他端が接地され、前記複数の圧電薄膜共振器に含まれ、前記第２端子に最も電気的に近い第１並列共振器は、複数の並列共振器のうち最も単体の電気機械結合係数が大きく、前記第１並列共振器以外の少なくとも１つの第２並列共振器は前記第１並列共振器より単体の電気機械結合係数が小さい複数の並列共振器と、前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つの第１共振器に並列接続されたキャパシタと、前記複数の直列共振器および前記複数の並列共振器のうち少なくとも１つであり、キャパシタが並列接続されておらず、前記キャパシタが並列接続された共振器の単体の電気機械結合係数と実質的に同じ単体の電気機械結合係数を有する第２共振器と、を備えるラダー型フィルタである。
【0018】
本発明は、上記ラダー型フィルタを備えるマルチプレクサである。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、特性を向上させかつ製造工程の増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。
【実施例0022】
［ラダー型フィルタと設計手法］
実施例１について説明する前にラダー型フィルタの設計手法について説明する。図１（ａ）は、ラダー型フィルタの回路図である。図１（ａ）に示すように、ラダー型フィルタでは、端子Ｔ１（第１端子）とＴ２（第２端子）との間に複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ３が直列接続されている。端子Ｔ１とＴ２との間に複数の並列共振器Ｐ１～Ｐ３が並列接続されている。並列共振器Ｐ１～Ｐ３の一端は端子Ｔ１とＴ２の経路に接続され、他端はグランド端子Ｇｎｄに接続（接地）されている。端子Ｔ１およびＴ２の一方は高周波信号が入力する入力端子であり、端子Ｔ１およびＴ２の他方は濾過された高周波信号が出力される出力端子である。
実施例１について説明する前にラダー型フィルタの設計手法について説明する。図１（ａ）は、ラダー型フィルタの回路図である。図１（ａ）に示すように、ラダー型フィルタでは、端子Ｔ１（第１端子）とＴ２（第２端子）との間に複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ３が直列接続されている。端子Ｔ１とＴ２との間に複数の並列共振器Ｐ１～Ｐ３が並列接続されている。並列共振器Ｐ１～Ｐ３の一端は端子Ｔ１とＴ２の経路に接続され、他端はグランド端子Ｇｎｄに接続（接地）されている。端子Ｔ１およびＴ２の一方は高周波信号が入力する入力端子であり、端子Ｔ１およびＴ２の他方は濾過された高周波信号が出力される出力端子である。
【0023】
［イメージインピーダンス法］
図１（ｂ）は、図１（ａ）のラダー型フィルタを区間に分割した回路図である。図１（ｂ）に示すように、直列共振器Ｓ１を２つの直列共振器Ｓ１ａおよびＳ１ｂに分割し、直列共振器Ｓ２を２つの直列共振器Ｓ２ａおよびＳ２ｂに分割する。並列共振器Ｐ２を２つの並列共振器Ｐ２ａおよびＰ２ｂに分割し、並列共振器Ｐ３は２つの並列共振器Ｐ３ａおよびＰ３ｂに分割する。１つの並列共振器と１つの直列共振器を含む区間２１～２５を設定する。このように、図１（ａ）のラダー型フィルタは５個の区間２１～２５を有する５段のラダー型フィルタである。イメージインピーダンス法では、区間２１～２５を用いフィルタを設計する。定ｋ型の設計では区間２１～２５のインピーダンスを所望の値になるように設計する。誘導ｍ型の設計では、定ｋ型に加え、減衰極を設けることで、スカート特性を急峻にする。しかし、通過帯域から離れた減衰量は定ｋ型より劣る。
図１（ｂ）は、図１（ａ）のラダー型フィルタを区間に分割した回路図である。図１（ｂ）に示すように、直列共振器Ｓ１を２つの直列共振器Ｓ１ａおよびＳ１ｂに分割し、直列共振器Ｓ２を２つの直列共振器Ｓ２ａおよびＳ２ｂに分割する。並列共振器Ｐ２を２つの並列共振器Ｐ２ａおよびＰ２ｂに分割し、並列共振器Ｐ３は２つの並列共振器Ｐ３ａおよびＰ３ｂに分割する。１つの並列共振器と１つの直列共振器を含む区間２１～２５を設定する。このように、図１（ａ）のラダー型フィルタは５個の区間２１～２５を有する５段のラダー型フィルタである。イメージインピーダンス法では、区間２１～２５を用いフィルタを設計する。定ｋ型の設計では区間２１～２５のインピーダンスを所望の値になるように設計する。誘導ｍ型の設計では、定ｋ型に加え、減衰極を設けることで、スカート特性を急峻にする。しかし、通過帯域から離れた減衰量は定ｋ型より劣る。
【0024】
イメージインピーダンス法は、設計のための計算が簡単であり、ラダー型フィルタの設計に広く用いられている。イメージインピーダンス法を用い設計された圧電薄膜共振器を有するラダー型フィルタでは、複数の直列共振器における電気機械結合係数はほとんど同じであり、複数の並列共振器における電気機械結合係数はほとんど同じである。しかし、イメージインピーダンス法を用い設計されたラダー型フィルタは圧電薄膜共振器の個数が多くなり特性が劣化する。急峻なスカート特性を有しかつ広帯域なラダー型フィルタの設計には限界がある。
【0025】
［動的パラメータ法］
動的パラメータ法は、所望の特性に最も近似できるフィルタ回路のパラメータを直接まとめて算出する方法である。少ない共振器の個数でフィルタを構成できるため特性が向上する。動的パラメータ法として、連立チェビシェフ近似を用いラダー型フィルタを設計することを検討した。連立チェビシェフ近似では、通過帯域にリップルを形成し、減衰域に減衰極を形成することで急峻なスカート特性を得ることができる。圧電薄膜共振器を用いたラダー型フィルタの設計に連立チェビシェフ近似を用いることを検討した。
動的パラメータ法は、所望の特性に最も近似できるフィルタ回路のパラメータを直接まとめて算出する方法である。少ない共振器の個数でフィルタを構成できるため特性が向上する。動的パラメータ法として、連立チェビシェフ近似を用いラダー型フィルタを設計することを検討した。連立チェビシェフ近似では、通過帯域にリップルを形成し、減衰域に減衰極を形成することで急峻なスカート特性を得ることができる。圧電薄膜共振器を用いたラダー型フィルタの設計に連立チェビシェフ近似を用いることを検討した。
【0026】
図２（ａ）は、連立チェビシェフ近似を用いて設計するフィルタの通過特性を示す図である。図２（ａ）に示すように、フィルタの通過帯域Ｐａｓｓにおける最大損失をＰｄＢとする。損失ＰｄＢにおけるバンド幅をＢＷ１とする。減衰域Ａｔｔにおける最小減衰量をＡｄＢとする。減衰量がＡｄＢにおけるバンド幅をＢＷｎとする。通過帯域Ｐａｓｓと減衰域Ａｔｔとの間のスカートの傾きをフィルタ降下率θとする。反射係数ρ［％］＝（１０ＲｄＢ／１－１）／（１０ＲｄＢ／１０）であり、θ＝ａｒｃｓｉｎ（ＢＷ１／ＢＷｎ）である。ｎは次数である。連立チェビシェフ近似では、特性パラメータρ、θおよびＡｄＢと設計パラメータｎの４つから３つの値を決めることにより基準ＬＰＦ（Low Pass Filter）を定める。基準ＬＰＦを回路変換することで所望の特性を有するＢＰＦ（Band Pass Filter）が設計できる。
【0027】
圧電薄膜共振器の等価回路にはＢＶＤ（Butterworth-Van Dyke）モデルが用いられる。図２（ｂ）は、圧電薄膜共振器の等価回路である。図２（ｂ）に示すように、端子Ｔ０１とＴ０２との間に動インダクタンスＬｍと動キャパシタンスＣｍが直列接続されている。動インダクタンスＬｍと動キャパシタンスＣｍに並列にキャパシタンスＣ０が接続されている。圧電薄膜共振器の等価回路としてＢＶＤモデルを用い連立チェビシェフ近似に基づいてラダー型フィルタを設計する。共振器の共振周波数ｆｒはｆｒ＝１／(２π√(Ｌｍ×Ｃｍ))となり、反共振周波数ｆａはｆａ＝ｆｒ√（１＋Ｃｍ／Ｃ０）となり、電気機械結合係数ｋ２はｋ２＝（π／２）２（ｆｒ／ｆａ）（ｆａ－ｆｒ）/ｆａとなる。
【0028】
［シミュレーション１］
特性パラメータおよび設計パラメータを変え連立チェビシェフ近似に基づいて６個のフィルタＡ１～Ａ６を設計した。各フィルタＡ１～Ａ６のパラメータは以下である。
フィルタＡ１：θ＝６０°、ＡｄＢ＝５９ｄＢ、ρ＝２０％、段数：５
フィルタＡ２：θ＝７０°、ＡｄＢ＝４４ｄＢ、ρ＝２０％、段数：５
フィルタＡ３：θ＝８０°、ＡｄＢ＝２９ｄＢ、ρ＝２０％、段数：５
フィルタＡ４：θ＝５１°、ＡｄＢ＝４８ｄＢ、ρ＝２０％、段数：３
フィルタＡ５：θ＝５１°、ＡｄＢ＝７３ｄＢ、ρ＝２０％、段数：５
フィルタＡ６：θ＝５１°、ＡｄＢ＝９８ｄＢ、ρ＝２０％、段数：７
特性パラメータおよび設計パラメータを変え連立チェビシェフ近似に基づいて６個のフィルタＡ１～Ａ６を設計した。各フィルタＡ１～Ａ６のパラメータは以下である。
フィルタＡ１：θ＝６０°、ＡｄＢ＝５９ｄＢ、ρ＝２０％、段数：５
フィルタＡ２：θ＝７０°、ＡｄＢ＝４４ｄＢ、ρ＝２０％、段数：５
フィルタＡ３：θ＝８０°、ＡｄＢ＝２９ｄＢ、ρ＝２０％、段数：５
フィルタＡ４：θ＝５１°、ＡｄＢ＝４８ｄＢ、ρ＝２０％、段数：３
フィルタＡ５：θ＝５１°、ＡｄＢ＝７３ｄＢ、ρ＝２０％、段数：５
フィルタＡ６：θ＝５１°、ＡｄＢ＝９８ｄＢ、ρ＝２０％、段数：７
【0029】
段数が５段のラダー型フィルタの回路図は図１（ａ）である。図３（ａ）および図３（ｂ）は、シミュレーション１におけるラダー型フィルタの回路図である。図３（ａ）に示すように、段数が３段のラダー型フィルタでは、端子Ｔ１とＴ２との間に、２個の直列共振器Ｓ１およびＳ２が直列接続され、２個の並列共振器Ｐ１およびＰ２が並列接続されている。図３（ｂ）に示すように、段数が７段のラダー型フィルタでは、端子Ｔ１とＴ２との間に、４個の直列共振器Ｓ１～Ｓ４が直列接続され、４個の並列共振器Ｐ１～Ｐ４が並列接続されている。その他の構成は図１（ａ）と同じであり説明を省略する。
【0030】
表１～表６は、フィルタＡ１～Ａ６におけるキャパシタンスＣ０、動インダクタンスＬｍ、動キャパシタンスＣｍ、共振周波数ｆｒ、反共振周波数ｆａおよび電気機械結合係数ｋ２を示す表である。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】
【表4】
【0035】
【表5】
【0036】
【表6】
【0037】
図４（ａ）は、フィルタＡ１～Ａ３における各共振器の電気機械結合係数を示す図、図４（ｂ）は、フィルタＡ４～Ａ６における各共振器の電気機械結合係数を示す図である。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、各共振器の電気機械結合係数ｋ２は異なる。フィルタＡ１～Ａ６とも最も電気機械結合係数ｋ２の大きい共振器は並列共振器のうち最も端子Ｔ２に近い並列共振器である。２番目に電気機械結合係数ｋ２の大きい共振器は直列共振器のうち最も端子Ｔ２に近い直列共振器である。段数が３段および５段では最も電気機械結合係数ｋ２の小さい共振器は並列共振器のうち端子Ｔ１に最も近い並列共振器である。最も大きい電気機械結合係数ｋ２は最も小さい電気機械結合係数ｋ２の２倍近くである。このように、連立チェビシェフ近似を用いて設計するラダー型フィルタでは、共振器毎に電気機械結合係数ｋ２を大きく異ならせる。また、特性パラメータおよび設計パラメータに依存せず、端子Ｔ２に近い直列共振器および並列共振器の電気機械結合係数ｋ２を大きくする。なお、端子Ｔ２は入力端子でもよいし出力端子でもよい。
【0038】
電気機械結合係数ｋ２の異なる圧電薄膜共振器の例を説明する。図５（ａ）および図５（ｂ）は、実施例１における圧電薄膜共振器の断面図である。図５（ａ）に示すように、基板１０上に共振器１１ａおよび１１ｂが設けられている。基板１０の上面に窪みからなる空隙３０が設けられている。基板１０および空隙３０上に下部電極１２（第１電極）、下部電極１２上に圧電膜１４、圧電膜１４上に上部電極１６（第２電極）が設けられている。圧電膜１４の少なくとも一部を介し下部電極１２と上部電極１６とが重なる（対向する）領域は共振領域５０である。共振領域５０の平面形状は、楕円形状、多角形状（四角形状または五角形状）等の任意に設定できる。共振器１１ａには挿入膜１８は設けられていない。共振器１１ｂでは、圧電膜１４は、下部電極１２上に設けられた下部圧電膜１４ａと下部圧電膜１４ａ上に設けられた上部圧電膜１４ｂとを備えている。下部圧電膜１４ａと上部圧電膜１４ｂとの間に挿入膜１８が設けられている。
【0039】
共振器１１ａでは、下部電極１２、圧電膜１４および上部電極１６の厚さをそれぞれＴ２、Ｔ４およびＴ６とする。共振器１１ｂでは、下部圧電膜１４ａ、上部圧電膜１４ｂおよび挿入膜１８の厚さをそれぞれＴ４ａ、Ｔ４ｂおよびＴ８とする。Ｔ４＝Ｔ４ａ＋Ｔ４ｂである。挿入膜１８の設けられていない共振器１１ｂでは、挿入膜１８の厚さＴ８は０である。共振器１１ａと１１ｂとでは、下部電極１２、圧電膜１４および上部電極１６を同時に形成する。このため、共振器１１ａと１１ｂとで下部電極１２の厚さＴ２は製造誤差程度に実質的に同じであり、圧電膜１４の厚さＴ４は製造誤差程度に実質的に同じであり、上部電極１６の厚さＴ６は製造誤差程度に実質的に同じである。
【0040】
図５（ｂ）に示すように、共振器１１ａでは、圧電膜１４は、下部電極１２上に設けられた下部圧電膜１４ａと下部圧電膜１４ａ上に設けられた上部圧電膜１４ｂとを備えている。下部圧電膜１４ａと上部圧電膜１４ｂとの間に挿入膜１８が設けられている。共振器１１ａの挿入膜１８の厚さＴ８は共振器１１ｂの挿入膜１８の厚さＴ８より薄い。その他の構成は図４（ａ）と同じであり説明を省略する。
【0041】
基板１０は、例えばシリコン基板、サファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板、石英基板、ガラス基板、水晶基板、セラミック基板またはＧａＡｓ基板等の絶縁基板または半導体基板である。下部電極１２および上部電極１６は、例えばルテニウム（Ｒｕ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）またはイリジウム（Ｉｒ）等の金属の単層膜またはこれらの積層膜である。
【0042】
圧電膜１４は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）、単結晶タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）または単結晶ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）等を主成分とした膜である。また、例えば、圧電膜１４は、窒化アルミニウムを主成分とし、共振特性の向上または圧電性の向上のため他の元素を含んでもよい。例えば、添加元素として、スカンジウム（Ｓｃ）、２族元素と４族元素との２つの元素、または２族元素と５族元素との２つの元素を用いることにより、圧電膜１４の圧電性が向上する。このため、圧電薄膜共振器の実効的電気機械結合係数を向上できる。２族元素は、例えばカルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチウム（Ｓｒ）または亜鉛（Ｚｎ）である。４族元素は、例えばチタン、ジルコニウム（Ｚｒ）またはハフニウム（Ｈｆ）である。５族元素は、例えばタンタル、ニオブ（Ｎｂ）またはバナジウム（Ｖ）である。さらに、圧電膜１４は、窒化アルミニウムを主成分とし、ボロン（Ｂ）を含んでもよい。
【0043】
挿入膜１８の音響インピーダンスは、圧電膜１４の音響インピーダンスより小さいことが好ましい。圧電膜１４が窒化アルミニウムを主成分とする場合、挿入膜１８は、例えば酸化シリコン膜、アルミニウム膜、金膜、銅膜、チタン膜、白金膜またはタンタル膜である。
【0044】
図６は、挿入膜の厚さＴ８に対する電気機械結合係数ｋ２を示す図である。下部電極１２は、厚さＴ２が１３０ｎｍのルテニウム膜、圧電膜１４は厚さＴ４が８００ｎｍの窒化アルミニウム膜、上部電極１６は厚さＴ６が１４５ｎｍのルテニウム膜、挿入膜１８は酸化シリコン膜である。図６に示すように、挿入膜１８の厚さＴ８が厚くなると電気機械結合係数ｋ２が小さくなる。挿入膜１８の厚さＴ８を１００ｎｍ程度にすると電気機械結合係数ｋ２は挿入膜１８を設けない共振器の約半分となる。このように、挿入膜１８の厚さＴ８を異ならせることで、共振器の電気機械結合係数ｋ２を大きく異ならせることができる。
【0045】
図７は、実施例１におけるラダー型フィルタの回路図である。図７に示すように、インダクタＬ１およびＬ２が設けられている。インダクタＬ１の一端は並列共振器Ｐ２に接続され、他端はグランド端子Ｇｎｄに接続されている。インダクタＬ２の一端は並列共振器Ｐ３に接続され、他端はグランド端子Ｇｎｄに接続されている。その他の回路構成は図１（ａ）と同じであり説明を省略する。
【0046】
図８（ａ）は、共振器にインダクタンスＬｇを直列接続したときの等価回路、図８（ｂ）は、インダクタンスＬｇの大きさに対する電気機械結合係数を示す図である。図８（ａ）に示すように、動キャパシタンスＣｍとキャパシタンスＣ０が接続されるノードＮ０１と端子Ｔ０１との間にインダクタンスＬｇが接続されている。インダクタンスＬｇが接続された共振器の共振周波数ｆｒ´は、ｆｒ´＝１／（２π√（Ｌｍ×Ｃｍ＋Ｌｇ×Ｃｍ））となる。反共振周波数ｆａはインダクタンスＬｇを設けない図２（ｂ）と同じであり、ｆａ＝ｆｒ√（１＋Ｃｍ／Ｃ０）である。
【0047】
図８（ｂ）は、並列共振器Ｐ２およびＰ３に直列接続されたインダクタＬ１およびＬ２のインダクタンスＬｇに対する電気機械結合係数の変化量Δｋ２の算出結果を示す図である。変化量Δｋ２はインダクタンスＬｇを直列接続しない共振器における単体の電気機械結合係数ｋ２に対するインダクタＬ１およびＬ２を直列接続したときの実質的な電気機械結合係数ｋ２の変化量である。すなわち、Δｋ２＝（実質的なｋ２－単体ｋ２）／（実質的なｋ２）×１００［％］である。並列共振器Ｐ２およびＰ３の単体での電気機械結合係数ｋ２はそれぞれ３．３％および５．６％である。図８（ｂ）に示すように、インダクタンスＬｇを大きくすると電気機械結合係数ｋ２が大きくなる。共振器単体での電気機械結合係数ｋ２の大きい並列共振器Ｐ３では、並列共振器Ｐ２に比べ、同じインダクタンスＬｇに対する変化量Δｋ２が大きい。
【0048】
圧電薄膜共振器では、挿入膜１８の厚さＴ８を異ならせるためには工程を増やすことになる。このため、連立チェビシェフ近似に基づき設計したラダー型フィルタを、圧電薄膜共振器を用いて実現しようとすると、製造工数が増大し、製造コストが高くなる。そこで、直列共振器Ｓ１～Ｓ３および並列共振器Ｐ１～Ｐ３のうち電気機械結合係数ｋ２の近い共振器では、挿入膜１８の厚さＴ８を略同じとし、圧電薄膜共振器における単体の電気機械結合係数ｋ２を略同じとする。単体の電気機械結合係数ｋ２が略同じ圧電薄膜共振器のうち実質的な電気機械結合係数ｋ２を大きくするべき並列共振器にインダクタンスＬｇを接続する。これにより、挿入膜１８の厚さＴ８の水準を少なくでき、製造工数が削減できる。
【0049】
［シミュレーション２］
ＬＴＥ（Long Term Evolution）バンド７の送信フィルタを例にラダー型フィルタの通過特性をシミュレーションした。ＬＴＥバンド７では、送信帯域は２５００ＭＨｚ～２５７０ＭＨｚ、受信帯域は２６２０ＭＨｚｚ～２６９０ＭＨｚである。送信帯域と受信帯域との間のガードバンドの幅は５０ＭＨｚである。一方、送信帯域および受信帯域の幅は各々７０ＭＨｚであり、周波数に対する帯域幅である比帯域は２．７％である。このように、ガードバンド幅の小さいバンドに用いるフィルタはスカート特性を急峻にすることが求められる。また、通過帯域幅を７０ＭＨｚと大きくし、かつ通過帯域内のリップルを抑制することが求められる。
ＬＴＥ（Long Term Evolution）バンド７の送信フィルタを例にラダー型フィルタの通過特性をシミュレーションした。ＬＴＥバンド７では、送信帯域は２５００ＭＨｚ～２５７０ＭＨｚ、受信帯域は２６２０ＭＨｚｚ～２６９０ＭＨｚである。送信帯域と受信帯域との間のガードバンドの幅は５０ＭＨｚである。一方、送信帯域および受信帯域の幅は各々７０ＭＨｚであり、周波数に対する帯域幅である比帯域は２．７％である。このように、ガードバンド幅の小さいバンドに用いるフィルタはスカート特性を急峻にすることが求められる。また、通過帯域幅を７０ＭＨｚと大きくし、かつ通過帯域内のリップルを抑制することが求められる。
【0050】
フィルタＢ１～Ｂ３について通過特性をシミュレーションした。フィルタＢ１およびＢ２は比較例であり、フィルタＢ３は実施例１に相当する。
【0051】
フィルタＢ１は、図１（ａ）のようにインダクタＬ１およびＬ２を含まず、全ての共振器の電気機械結合係数ｋ２を連立チェビシェフ近似に基づき設計された値とする。フィルタＢ１では、６個の水準の電気機械結合係数ｋ２（すなわち挿入膜１８の厚さＴ８）を有する圧電薄膜共振器を用いる。
【0052】
フィルタＢ２は、図１（ａ）のようにインダクタＬ１およびＬ２を含まず、連立チェビシェフ近似に基づき設計された電気機械結合係数ｋ２のうち近いものを同じ電気機械結合係数ｋ２を同じとした圧電薄膜共振器を用いる。並列共振器Ｐ１およびＰ２の電気機械結合係数ｋ２を同じとし、並列共振器Ｐ３および直列共振器Ｓ３の電気機械結合係数ｋ２を同じとした。フィルタＢ２では、４個の水準の電気機械結合係数ｋ２（すなわち挿入膜１８の厚さＴ８）を有する圧電薄膜共振器を用いる。
【0053】
フィルタＢ３は、図７のように、インダクタＬ１とＬ２を含む。各共振器の単体の電気機械結合係数ｋ２はフィルタＢ２と同じとした。単体の電気機械結合係数ｋ２（すなわち挿入膜１８の厚さＴ８）の水準は４個である。並列共振器Ｐ２およびＰ３にインダクタＬ１とＬ２を直列接続することで実質的な電気機械結合係数ｋ２を並列共振器Ｐ２およびＰ３における単体の電気機械結合係数ｋ２より大きくした。これにより、全ての共振器の実質的な電気機械結合係数ｋ２を連立チェビシェフ近似に基づき設計された値とする。
【0054】
表７～表９は、フィルタＢ１～Ｂ３におけるキャパシタンスＣ０、動インダクタンスＬｍ、動キャパシタンスＣｍ、共振周波数ｆｒ、反共振周波数ｆａおよび電気機械結合係数ｋ２を示す表である。表９では、フィルタＢ３におけるインダクタンスＬｇおよび単体ｋ２を示す。表９におけるｋ２はインダクタＬ１およびＬ２を接続した共振器の実質的なｋ２であり、単体ｋ２は共振器単体のｋ２である。
【0055】
【表7】
【0056】
【表8】
【0057】
【表9】
【0058】
表７と表９に示すように、フィルタＢ１とＢ３とにおける各共振器の各パラメータはほぼ同じとなる。表７～表９のように、フィルタＢ２の並列共振器Ｐ２およびＰ３の各パラメータはフィルタＢ１およびＢ３と異なっている。
【0059】
図９（ａ）および図９（ｂ）は、シミュレーション２におけるフィルタＢ１～Ｂ３の通過特性を示す図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の通過帯域付近の拡大図である。図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、フィルタＢ１とＢ３は通過帯域の幅、通過帯域におけるリップルおよび低周波側のスカートの急峻性は同程度である。フィルタＢ２では、フィルタＢ１およびＢ３に対し通過帯域の幅が狭くなり、かつ低周波側のスカートの急峻性が低下している。
【0060】
このように、フィルタＢ１では、通過帯域の幅は広くスカートの急峻性が高いが、６水準の電気機械結合係数ｋ２を有する圧電薄膜共振器を準備するため製造工程が増加し製造コストが高くなる。フィルタＢ２では、電気機械結合係数ｋ２を４水準とするため製造工程を削減でき製造コストを抑制できる。しかし、フィルタ特性が劣化する。フィルタＢ３では、インダクタＬ１およびＬ２を設けることで、共振器単体の電気機械結合係数ｋ２を４水準とするため製造工程を削減でき製造コストを抑制できる。インダクタＬ１およびＬ２を接続することで、実質的な電気機械結合係数ｋ２をフィルタＢ１と同程度にできる。これにより、フィルタ特性をフィルタＢ１と同程度とすることができる。
【0061】
［実施例１の変形例１］
図１０（ａ）は、実施例１の変形例１におけるラダー型フィルタの回路図である。図１０（ａ）に示すように、キャパシタＣ１およびＣ２が設けられている。キャパシタＣ１は直列共振器Ｓ２に並列接続され、キャパシタＣ２は直列共振器Ｓ３に並列接続されている。その他の回路構成は図１（ａ）と同じであり説明を省略する。
図１０（ａ）は、実施例１の変形例１におけるラダー型フィルタの回路図である。図１０（ａ）に示すように、キャパシタＣ１およびＣ２が設けられている。キャパシタＣ１は直列共振器Ｓ２に並列接続され、キャパシタＣ２は直列共振器Ｓ３に並列接続されている。その他の回路構成は図１（ａ）と同じであり説明を省略する。
【0062】
［実施例１の変形例２］
図１０（ｂ）は、実施例１の変形例２におけるラダー型フィルタの回路図である。図１０（ｂ）に示すように、キャパシタＣ３およびＣ４が設けられている。キャパシタＣ３は並列共振器Ｐ１に並列接続され、キャパシタＣ４は並列共振器Ｐ４に並列接続されている。その他の回路構成は図１（ａ）と同じであり説明を省略する。
図１０（ｂ）は、実施例１の変形例２におけるラダー型フィルタの回路図である。図１０（ｂ）に示すように、キャパシタＣ３およびＣ４が設けられている。キャパシタＣ３は並列共振器Ｐ１に並列接続され、キャパシタＣ４は並列共振器Ｐ４に並列接続されている。その他の回路構成は図１（ａ）と同じであり説明を省略する。
【0063】
図１１（ａ）は、共振器にキャパシタンスＣｐを並列接続したときの等価回路、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）は、キャパシタンスＣｐの大きさに対する電気機械結合係数を示す図である。図１１（ａ）に示すように、キャパシタンスＣｐはキャパシタンスＣ０に並列接続されている。キャパシタンスＣｐが接続された共振器の反共振周波数ｆａ´は、ｆａ´＝ｆｒ√（１＋Ｃｍ／（Ｃ０＋Ｃｐ））となる。共振周波数ｆｒはキャパシタンスＣｐを設けない図２（ｂ）と同じであり、ｆｒ＝１／(２π√(Ｌｍ×Ｃｍ))である。
【0064】
図１１（ｂ）は、直列共振器Ｓ２およびＳ３に並列接続されたキャパシタＣ１およびＣ２のキャパシタンスＣｐに対する電気機械結合係数の変化量Δｋ２の算出結果を示す図である。変化量Δｋ２はキャパシタンスＣｐを並列接続しない共振器における単体の電気機械結合係数ｋ２に対するキャパシタＣ１およびＣ２を並列接続したときの実質的な電気機械結合係数ｋ２の変化量である。直列共振器Ｓ２およびＳ３の単体での電気機械結合係数ｋ２はそれぞれ３．８％および６．７％である。
【0065】
図１１（ｃ）は、並列共振器Ｐ１およびＰ２に並列接続されたキャパシタＣ３およびＣ４のキャパシタンスＣｐに対する電気機械結合係数の変化量Δｋ２の算出結果を示す図である。並列共振器Ｐ１およびＰ２の単体での電気機械結合係数ｋ２はそれぞれ３．４％および４．５％である。
【0066】
図１１（ｂ）および図１１（ｃ）に示すように、キャパシタンスＣｐを大きくすると電気機械結合係数ｋ２が小さくなる。共振器単体での電気機械結合係数ｋ２の大きい共振器では、同じキャパシタンスＣｐに対する変化量Δｋ２が大きい。このように、並列にキャパシタンスＣｐを設けることで、実質的な電気機械結合係数ｋ２を単体の電気機械結合係数ｋ２より小さくできる。
【0067】
［シミュレーション３］
ＬＴＥバンド７の送信フィルタを例にフィルタＣ１～Ｃ４の通過特性をシミュレーションした。フィルタＣ１およびＣ３は比較例であり、フィルタＣ２は実施例１の変形例１に相当し、フィルタＣ３は実施例１の変形例２に相当する。
ＬＴＥバンド７の送信フィルタを例にフィルタＣ１～Ｃ４の通過特性をシミュレーションした。フィルタＣ１およびＣ３は比較例であり、フィルタＣ２は実施例１の変形例１に相当し、フィルタＣ３は実施例１の変形例２に相当する。
【0068】
フィルタＣ１およびＣ３は、図１（ａ）のようにキャパシタＣ１～Ｃ４を含まず、全ての共振器の電気機械結合係数ｋ２を連立チェビシェフ近似に基づき設計された電気機械結合係数ｋ２のうち近いものを同じ電気機械結合係数ｋ２を同じとした圧電薄膜共振器を用いる。
【0069】
フィルタＣ１では、並列共振器Ｐ２および直列共振器Ｓ２の電気機械結合係数ｋ２を同じとし、並列共振器Ｐ３および直列共振器Ｓ３の電気機械結合係数ｋ２を同じとした。電気機械結合係数ｋ２（すなわち挿入膜１８の厚さＴ８）の水準は４個である。
【0070】
フィルタＣ３では、並列共振器Ｐ１と直列共振器Ｓ２の電気機械結合係数ｋ２を同じとし、直列共振器Ｓ１と並列共振器Ｐ２の電気機械結合係数ｋ２を同じとした。電気機械結合係数ｋ２（すなわち挿入膜１８の厚さＴ８）の水準は４個である。
【0071】
フィルタＣ２は、単体の圧電薄膜共振器の電気機械結合係数ｋ２はフィルタＣ１と同じであり、単体の電気機械結合係数ｋ２（すなわち挿入膜１８の厚さＴ８）の水準は４個である。図１０（ａ）のように、直列共振器Ｓ２およびＳ３にキャパシタＣ１およびＣ２を並列接続することで、直列共振器Ｓ２およびＳ３における実質的な電気機械結合係数ｋ２を直列共振器Ｓ２およびＳ３における単体の電気機械結合係数より小さくした。これにより、全ての共振器の電気機械結合係数ｋ２を連立チェビシェフ近似に基づき設計された値とする。
【0072】
フィルタＣ４は、単体の圧電薄膜共振器の電気機械結合係数ｋ２はフィルタＣ３と同じであり、電気機械結合係数ｋ２（すなわち挿入膜１８の厚さＴ８）の水準は４個である。図１０（ｂ）のように、並列共振器Ｐ１およびＰ２にキャパシタＣ３およびＣ４を並列接続することで、並列共振器Ｐ１およびＰ２における実質的な電気機械結合係数ｋ２を直列共振器Ｓ１およびＳ２における単体の電気機械結合係数ｋ２より小さくした。これにより、全ての共振器の電気機械結合係数ｋ２を連立チェビシェフ近似に基づき設計された値とする。
【0073】
表１０～表１３は、フィルタＣ１～Ｃ４におけるキャパシタンスＣ０、動インダクタンスＬｍ、動キャパシタンスＣｍ、共振周波数ｆｒ、反共振周波数ｆａおよび電気機械結合係数ｋ２を示す表である。表１１および表１３では、フィルタＣ２およびＣ４におけるキャパシタンスＣｐおよび単体ｋ２を示す。表１１および表１３におけるｋ２はキャパシタＣ１～Ｃ４を並列接続した共振器の実質的なｋ２であり、単体ｋ２は共振器単体のｋ２である。
【0074】
【表10】
【0075】
【表11】
【0076】
【表12】
【0077】
【表13】
【0078】
表１１および表１３に示すように、フィルタＣ２およびＣ４における各共振器の各パラメータは表７のフィルタＢ１とほぼ同じとなる。表１０およびＣ１２のように、フィルタＣ１の直列共振器Ｓ２およびＳ３の各パラメータはフィルタＢ１およびＣ２と異なっている。フィルタＣ３の並列共振器Ｐ１およびＰ２の各パラメータはフィルタＢ１およびＣ４と異なっている。
【0079】
図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、シミュレーション３におけるフィルタＢ１、Ｃ１およびＣ２の通過特性を示す図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の通過帯域付近の拡大図である。図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、フィルタＢ１とＣ２との通過特性はほぼ重なっている。フィルタＣ１では、フィルタＢ１およびＣ２に対し通過帯域の幅が広いものの通過帯域内にリップルが形成され、高周波側のスカートの急峻性が低くなっている。
【0080】
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、シミュレーション３におけるフィルタＢ１、Ｃ３およびＣ４の通過特性を示す図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の通過帯域付近の拡大図である。図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、フィルタＢ１とＣ４との通過特性はほぼ重なっている。フィルタＣ３では、フィルタＢ１およびＣ４に対し通過帯域の高周波側の肩にリップルが形成されている。これにより、通過帯域の幅が狭くなっている。
【0081】
このように、フィルタＣ２およびＣ４では、キャパシタＣ１～Ｃ４を設けることで、共振器単体の電気機械結合係数ｋ２を４水準とするため製造工程を削減でき製造コストを抑制できる。キャパシタＣ１～Ｃ４を接続することで、実質的な電気機械結合係数ｋ２をフィルタＢ１と同程度にできる。これにより、フィルタ特性をフィルタＢ１と同程度とすることができる。
【0082】
実施例１およびその変形例によれば、連立チェビシェフ近似に基づきラダー型フィルタを設計すると、シミュレーション１のフィルタＡ１～Ａ６のように、端子Ｔ２に最も電気的に近い直列共振器Ｓ３（第１直列共振器）は、複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ３のうち単体の電気機械結合係数ｋ２が最も大きい。すなわち、直列共振器Ｓ３は、複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ３のうち最も挿入膜１８が薄い。直列共振器Ｓ３以外の少なくとも１つの直列共振器Ｓ１およびＳ２（第２直列共振器）は直列共振器Ｓ３より単体の電気機械結合係数ｋ２が小さい。すなわち、直列共振器Ｓ１およびＳ２は直列共振器Ｓ３より挿入膜１８が厚い。なお、挿入膜１８が設けられていない共振器に対し、挿入膜１８が設けられた共振器は挿入膜１８が厚いと表現する。また、挿入膜１８が設けられていない共振器は、挿入膜１８が設けられた共振器に対し挿入膜１８が薄いと表現する。
【0083】
同様に、端子Ｔ２に最も電気的に近い並列共振器Ｐ３（第１並列共振器）は、複数の並列共振器Ｐ１～Ｐ３のうち単体の電気機械結合係数ｋ２が最も大きい。すなわち、並列共振器Ｐ３は、複数の並列共振器Ｐ１～Ｐ３のうち最も挿入膜１８が薄いまたは挿入膜１８を備えない。並列共振器Ｐ３以外の少なくとも１つの並列共振器Ｐ１およびＰ２（第２並列共振器）は並列共振器Ｐ３より単体の電気機械結合係数ｋ２が小さい。すなわち、並列共振器Ｐ１およびＰ２は並列共振器Ｐ３より挿入膜１８が厚い。
【0084】
実施例１では、フィルタＢ３、図７のように、インダクタＬ１およびＬ２の一端を複数の並列共振器Ｐ１～Ｐ３のうち少なくとも１つの並列共振器Ｐ２およびＰ３（第１共振器）に接続し、他端を接地する。これにより、並列共振器Ｐ２およびＰ２における実質的な電気機械結合係数ｋ２を共振器単体の電気機械結合係数ｋ２より大きくできる。複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ３と接地されたインダクタが接続されていない並列共振器Ｐ１とのうち少なくとも１つの共振器（第２共振器）の単体の電気機械結合係数ｋ２を並列共振器Ｐ２およびＰ３の単体の電気機械結合係数ｋ２と実質的に同じにする。すなわち、並列共振器Ｐ３と直列共振器Ｓ３とは単体の電気機械結合係数ｋ２が実質的に同じ（フィルタＢ３では５．６％）である（すなわち挿入膜１８の厚さが実質的に同じである）。並列共振器Ｐ２とＰ１とは単体の電気機械結合係数ｋ２が実質的に同じ（フィルタＢ３では３．３％）である（すなわち挿入膜１８の厚さが実質的に同じである）。これにより、製造工数を増やすことなく、ラダー型フィルタ内の圧電薄膜共振器の電気機械結合係数ｋ２の水準の数を少なくできる。並列共振器Ｐ２およびＰ３にインダクタＬ１およびＬ２を直列接続することで、並列共振器Ｐ２およびＰ３の実質的な電気機械結合係数ｋ２を単体の電気機械結合係数ｋ２より大きくできる。これにより、フィルタ特性を向上できる。よって、特性を向上させかつ製造工程の増加を抑制することができる。
【0085】
連立チェビシェフ近似に基づきラダー型フィルタを設計すると、シミュレーション１のフィルタＡ１～Ａ６のように、直列共振器Ｓ３の電気機械結合係数ｋ２は並列共振器Ｐ３の電気機械結合係数より大きくなる。そこで、インダクタＬ２の接続される並列共振器（第１共振器）を並列共振器Ｐ３（第１並列共振器）とし、直列共振器Ｓ３（第１直列共振器）は、並列共振器Ｐ３と実質的に同じ単体の電気機械結合係数ｋ２とする。すなわち、直列共振器Ｓ３（第１直列共振器）と並列共振器Ｐ３（第１並列共振器）との挿入膜１８の厚さＴ８を実質的に同じにする。これにより、特性を向上させかつ製造工程の増加を抑制することができる。
【0086】
また、連立チェビシェフ近似に基づきラダー型フィルタを設計すると、複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ３のうち、端子Ｔ２に最も近い並列共振器Ｐ３が最も電気機械結合係数ｋ２が大きく、端子Ｔ２に最も近い直列共振器Ｓ３が２番目に電気機械結合係数ｋ２が大きい。すなわち、並列共振器Ｐ３は最も挿入膜１８が薄く、直列共振器Ｓ３は２番目に挿入膜が薄い。直列共振器Ｓ３の単体の電気機械結合係数ｋ２は、複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ３のうち最も小さい単体の電気機械結合係数ｋ２の１．２倍以上または１．４倍以上となる。また、端子Ｔ２に最も近い並列共振器Ｐ３の単体の電気機械結合係数ｋ２は、複数の並列共振器Ｐ１～Ｐ３のうち最も小さい単体の電気機械結合係数ｋ２の１．２倍以上または１．４倍以上となる。これを実現するため、直列共振器Ｓ３の挿入膜１８と複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ３のうち最も厚い挿入膜１８との厚さの差は５ｎｍ以上であり、１０ｎｍ以上である。並列共振器Ｐ３の挿入膜１８と複数の並列共振器Ｐ１～Ｐ３のうち最も厚い挿入膜１８との厚さの差は５ｎｍ以上であり、１０ｎｍ以上である。
【0087】
さらに、連立チェビシェフ近似に基づきラダー型フィルタを設計すると、シミュレーション１のフィルタＡ１～Ａ６のように、段数が５段以下では、端子Ｔ１に最も電気的に近い並列共振器Ｐ１（第３並列共振器）は、直列共振器Ｓ１～Ｓ３および並列共振器Ｐ１～Ｐ３のうち最も単体の電気機械結合係数ｋ２が小さい（すなわち、挿入膜１８が最も大きい）。
【0088】
実施例１の変形例１および２では、フィルタＣ２、Ｃ４および図１０（ａ）および図１０（ｂ）のように、キャパシタＣ１～Ｃ４は直列共振器Ｓ１～Ｓ３および並列共振器Ｐ１～Ｐ３のうち少なくとも１つの共振器（第１共振器）に並列接続されている。キャパシタＣ１が並列接続された共振器の単体の電気機械結合係数ｋ２と同じ単体の電気機械結合係数ｋ２を有する（すなわち挿入膜１８の厚さＴ８が実質的に同じ）共振器（第２共振器）が設けられている。例えば、フィルタＣ２では、キャパシタＣ１が並列接続された直列共振器Ｓ２とキャパシタが並列接続されていない並列共振器Ｐ２とは実質的に同じ単体の電気機械結合係数ｋ２（３．８％）を有する。キャパシタＣ２が並列接続された直列共振器Ｓ３とキャパシタが並列接続されていない並列共振器Ｐ３とは実質的に同じ単体の電気機械結合係数ｋ２（６．７％）を有する。フィルタＣ４では、キャパシタＣ３が並列接続された並列共振器Ｐ１とキャパシタが接続されていない直列共振器Ｓ２とは実質的に同じ単体の電気機械結合係数ｋ２（３．４％）を有する。キャパシタＣ４が並列接続された並列共振器Ｐ２とキャパシタが接続されていない直列共振器Ｓ１とは実質的に同じ単体の電気機械結合係数ｋ２（４．５％）を有する。これにより、製造工数を増やすことなく、ラダー型フィルタ内の圧電薄膜共振器の単体の電気機械結合係数ｋ２の水準の数を少なくできる。キャパシタＣ１～Ｃ４を共振器に並列接続することで、共振器の実質的な電気機械結合係数ｋ２を単体の電気機械結合係数ｋ２より小さくできる。これにより、フィルタ特性を向上できる。よって、特性を向上させかつ製造工程の増加を抑制することができる。
【0089】
連立チェビシェフ近似に基づきラダー型フィルタを設計すると、シミュレーション１のフィルタＡ１～Ａ６のように、直列共振器Ｓ３の電気機械結合係数ｋ２は並列共振器Ｐ３の電気機械結合係数ｋ２より大きくなる。そこで、フィルタＣ２では、キャパシタＣ２が並列接続される共振器（第１共振器）を直列共振器Ｓ３（第１直列共振器）とし、並列共振器Ｐ３（第１並列共振器）は、直列共振器Ｓ３と実質的に同じ単体の電気機械結合係数ｋ２とする。すなわち、並列共振器Ｐ３（第１並列共振器）と直列共振器Ｓ３（第１直列共振器）との挿入膜１８の厚さを実質的に同じとする。これにより、特性を向上させかつ製造工程の増加を抑制することができる。
【0090】
また、連立チェビシェフ近似に基づきラダー型フィルタを設計すると、シミュレーション１のフィルタＡ１～Ａ６のように、段数が５段以下では、端子Ｔ１に最も電気的に近い並列共振器Ｐ１（第３並列共振器）は、直列共振器Ｓ１～Ｓ３および並列共振器Ｐ１～Ｐ３のうち最も単体の電気機械結合係数ｋ２が小さい（すなわち、挿入膜１８が最も大きい）。そこで、フィルタＣ４のように、並列共振器Ｐ１の単体の電気機械結合係数ｋ２を他の共振器（フィルタＣ４では直列共振器Ｓ２）の単体の電気機械結合係数ｋ２と実質的に同じとし、並列共振器Ｐ１にキャパシタＣ３を並列接続する。これにより、特性を向上させかつ製造工程の増加を抑制することができる。
【0091】
複数の共振器において単体の電気機械結合係数ｋ２が実質的に同じとは、複数の共振器の最大の単体の電気機械結合係数をｋｍａｘ、最小の単体の電気機械結合係数をｋｍｉｎとしたとき、（ｋｍａｘ－ｋｍｉｎ）／（ｋｍａｘ＋ｋｍｉｎ）は例えば０．１以下または０．０５以下である。複数の共振器においてある層の厚さが実質的に同じとは、複数の共振器のある層の最大厚をＴｍａｘ、最小厚をＴｍｉｎとしたとき、（Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ）／（Ｔｍａｘ＋Ｔｍｉｎ）は例えば０．１以下または０．０５以下である。
【0092】
圧電薄膜共振器における電気機械結合係数ｋ２を異ならせる方法として、挿入膜の厚さを異ならせる方法以外に、圧電膜１４に不純物を添加し圧電性を異ならせる方法を用いてもよく、共振領域５０の平面面積に対する共振領域５０内の挿入膜１８平面面積の比を変える方法等を用いてもよい。フィルタＡ１～Ａ６のように、連立チェビシェフ近似に基づきラダー型フィルタを設計すると、直列共振器および並列共振器内で最も大きい電気機械結合係数ｋ２は、最も小さい電気機械結合係数ｋ２の１．５倍以上であり、場合によっては２倍以上となる。このように、電気機械結合係数ｋ２を大きく異ならせる方法としては、挿入膜１８の厚さＴ２を異ならせる方法が好ましい。
【0093】
［実施例１の変形例３］
実施例１の変形例３および４は、空隙の構成を変えた例である。図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、それぞれ実施例１の変形例３および４に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図１４（ａ）に示すように、実施例１の変形例３では、基板１０の上面は平坦であり、基板１０と下部電極１２との間にドーム状の空隙３０が設けられている。その他の構成は、実施例１の図５（ａ）と同じであり説明を省略する。
実施例１の変形例３および４は、空隙の構成を変えた例である。図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、それぞれ実施例１の変形例３および４に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図１４（ａ）に示すように、実施例１の変形例３では、基板１０の上面は平坦であり、基板１０と下部電極１２との間にドーム状の空隙３０が設けられている。その他の構成は、実施例１の図５（ａ）と同じであり説明を省略する。
【0094】
［実施例１の変形例４］
図１４（ｂ）に示すように、実施例１の変形例４では、共振領域５０の下部電極１２下に音響反射膜３１が形成されている。音響反射膜３１は、音響インピーダンスの低い膜３１ａと音響インピーダンスの高い膜３１ｂとが交互に設けられている。膜３１ａおよび３１ｂの膜厚は例えばそれぞれほぼλ／４（λは弾性波の波長）である。膜３１ａと膜３１ｂの積層数は任意に設定できる。音響反射膜３１は、音響特性の異なる少なくとも２種類の層が間隔をあけて積層されていればよい。また、基板１０が音響反射膜３１の音響特性の異なる少なくとも２種類の層のうちの１層であってもよい。例えば、音響反射膜３１は、基板１０中に音響インピーダンスの異なる膜が一層設けられている構成でもよい。その他の構成は、実施例１の図５（ａ）と同じであり説明を省略する。
図１４（ｂ）に示すように、実施例１の変形例４では、共振領域５０の下部電極１２下に音響反射膜３１が形成されている。音響反射膜３１は、音響インピーダンスの低い膜３１ａと音響インピーダンスの高い膜３１ｂとが交互に設けられている。膜３１ａおよび３１ｂの膜厚は例えばそれぞれほぼλ／４（λは弾性波の波長）である。膜３１ａと膜３１ｂの積層数は任意に設定できる。音響反射膜３１は、音響特性の異なる少なくとも２種類の層が間隔をあけて積層されていればよい。また、基板１０が音響反射膜３１の音響特性の異なる少なくとも２種類の層のうちの１層であってもよい。例えば、音響反射膜３１は、基板１０中に音響インピーダンスの異なる膜が一層設けられている構成でもよい。その他の構成は、実施例１の図５（ａ）と同じであり説明を省略する。
【0095】
実施例１およびその変形例１～３のように、圧電薄膜共振器は、共振領域５０において空隙３０が基板１０と下部電極１２との間に形成されているＦＢＡＲ（Film Bulk Acoustic Resonator）でもよい。また、実施例１の変形例４のように、圧電薄膜共振器は、共振領域５０において下部電極１２下に圧電膜１４を伝搬する弾性波を反射する音響反射膜３１を備えるＳＭＲ（Solidly Mounted Resonator）でもよい。共振領域５０を含む音響反射層は、空隙３０または音響反射膜３１を含めばよい。
【実施例0096】
図１５は、実施例２に係るデュプレクサの回路図である。図１５に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ４０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ４２が接続されている。送信フィルタ４０は、送信端子Ｔｘから入力された信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ４２は、共通端子Ａｎｔから入力された信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ４０および受信フィルタ４２の少なくとも一方を実施例１およびその変形例のフィルタとすることができる。
【0097】
マルチプレクサとしてデュプレクサを例に説明したがトリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。
【0098】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【0099】
１０ 基板
１２ 下部電極
１４ 圧電膜
１６ 上部電極
１８ 挿入膜
４０ 送信フィルタ
４２ 受信フィルタ
５０ 共振領域
１２ 下部電極
１４ 圧電膜
１６ 上部電極
１８ 挿入膜
４０ 送信フィルタ
４２ 受信フィルタ
５０ 共振領域
【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】