(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】P2023180094
(43)【公開日】2023-12-20
(54)【発明の名称】弾性波フィルタおよびマルチプレクサ
(51)【国際特許分類】
H03H 9/145 20060101AFI20231213BHJP
H03H 9/72 20060101ALI20231213BHJP
H03H 9/64 20060101ALI20231213BHJP
【ＦＩ】
H03H9/145 D
H03H9/72
H03H9/64 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022093212
(22)【出願日】2022-06-08
(71)【出願人】
【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】野口 明
(72)【発明者】
【氏名】岸本 恭徳
【テーマコード（参考）】
5J097
【Ｆターム（参考）】
5J097AA10
5J097AA16
5J097BB02
5J097BB11
5J097BB14
5J097BB15
5J097DD02
5J097DD07
5J097DD16
5J097DD17
5J097DD21
5J097DD29
5J097EE08
5J097EE09
5J097FF04
5J097FF05
5J097GG03
5J097GG04
5J097HA02
5J097HA03
5J097KK01
5J097KK04
5J097KK09
(57)【要約】
【課題】弾性波フィルタの通過帯域外において減衰特性が劣化することを抑制する。
【解決手段】弾性波フィルタ１は、フィルタ回路１０と、付加回路２０と、を備える。付加回路２０は、複数のＩＤＴ３１、３２および複数の反射器４１、４２を含む。複数のＩＤＴ３１、３２は、複数の櫛歯電極指３５ａ、３５ｂを有する。複数の反射器４１、４２は、複数の反射電極指４５を有する。第２の方向ｄ２に沿って配列された櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチをＰｉとし、第２の方向ｄ２に沿って配列された反射電極指４５の配列ピッチをＰｒとし、ＩＤＴ３１、３２と反射器４１、４２との境界領域において、反射器４１、４２に最近接する櫛歯電極指とＩＤＴ３１、３２に最近接する反射電極指との中心間距離であるＩＤＴ－反射器ギャップをＧとした場合に、０．６０＋ｎ≦Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ）≦０．９３＋ｎ、ただしｎは０以上の整数、で示される関係を有する。
【選択図】図９
【解決手段】弾性波フィルタ１は、フィルタ回路１０と、付加回路２０と、を備える。付加回路２０は、複数のＩＤＴ３１、３２および複数の反射器４１、４２を含む。複数のＩＤＴ３１、３２は、複数の櫛歯電極指３５ａ、３５ｂを有する。複数の反射器４１、４２は、複数の反射電極指４５を有する。第２の方向ｄ２に沿って配列された櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチをＰｉとし、第２の方向ｄ２に沿って配列された反射電極指４５の配列ピッチをＰｒとし、ＩＤＴ３１、３２と反射器４１、４２との境界領域において、反射器４１、４２に最近接する櫛歯電極指とＩＤＴ３１、３２に最近接する反射電極指との中心間距離であるＩＤＴ－反射器ギャップをＧとした場合に、０．６０＋ｎ≦Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ）≦０．９３＋ｎ、ただしｎは０以上の整数、で示される関係を有する。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力端子および出力端子と、
前記入力端子と前記出力端子とを結ぶ第１経路に設けられたフィルタ回路と、
前記第１経路の少なくとも一部と並列接続される第２経路に設けられた付加回路と、
を備え、
前記付加回路は、複数のＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）および複数の反射器を含む音響結合型共振器によって構成され、
前記複数のＩＤＴは、圧電性基板上に設けられた一対の櫛歯状電極を有し、
前記櫛歯状電極のそれぞれは、前記圧電性基板の主面に平行な第１の方向に延び、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列された複数の櫛歯電極指を有し、
前記複数のＩＤＴは、前記第２の方向に沿って配置され、
前記複数の反射器は、前記第２の方向において前記複数のＩＤＴの両外側に配置され、前記第１の方向に延び、前記第２の方向に沿って配列された複数の反射電極指を有し、
前記第２の方向に沿って配列された前記櫛歯電極指の配列ピッチをＰｉとし、
前記第２の方向に沿って配列された前記反射電極指の配列ピッチをＰｒとし、
前記ＩＤＴと前記反射器との境界領域において、前記複数の櫛歯電極指のうち前記反射器に最近接する櫛歯電極指と前記複数の反射電極指のうち前記ＩＤＴに最近接する反射電極指との中心間距離であるＩＤＴ－反射器ギャップをＧとした場合に、
０．６０＋ｎ≦Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ）≦０．９３＋ｎ、ただしｎは０以上の整数、
で示される関係を有する
弾性波フィルタ。
前記入力端子と前記出力端子とを結ぶ第１経路に設けられたフィルタ回路と、
前記第１経路の少なくとも一部と並列接続される第２経路に設けられた付加回路と、
を備え、
前記付加回路は、複数のＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）および複数の反射器を含む音響結合型共振器によって構成され、
前記複数のＩＤＴは、圧電性基板上に設けられた一対の櫛歯状電極を有し、
前記櫛歯状電極のそれぞれは、前記圧電性基板の主面に平行な第１の方向に延び、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列された複数の櫛歯電極指を有し、
前記複数のＩＤＴは、前記第２の方向に沿って配置され、
前記複数の反射器は、前記第２の方向において前記複数のＩＤＴの両外側に配置され、前記第１の方向に延び、前記第２の方向に沿って配列された複数の反射電極指を有し、
前記第２の方向に沿って配列された前記櫛歯電極指の配列ピッチをＰｉとし、
前記第２の方向に沿って配列された前記反射電極指の配列ピッチをＰｒとし、
前記ＩＤＴと前記反射器との境界領域において、前記複数の櫛歯電極指のうち前記反射器に最近接する櫛歯電極指と前記複数の反射電極指のうち前記ＩＤＴに最近接する反射電極指との中心間距離であるＩＤＴ－反射器ギャップをＧとした場合に、
０．６０＋ｎ≦Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ）≦０．９３＋ｎ、ただしｎは０以上の整数、
で示される関係を有する
弾性波フィルタ。
【請求項2】
前記櫛歯電極指の配列ピッチおよび前記反射電極指の配列ピッチは、前記第２の方向において不連続に変化している
請求項１に記載の弾性波フィルタ。
請求項１に記載の弾性波フィルタ。
【請求項3】
前記複数のＩＤＴのそれぞれは、前記櫛歯電極指の配列ピッチが異なる複数の電極指群を有している
請求項２に記載の弾性波フィルタ。
請求項２に記載の弾性波フィルタ。
【請求項4】
前記付加回路とフィルタ回路との間に、リアクタンス素子が設けられている
請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
【請求項5】
前記複数のＩＤＴのうちの１つのＩＤＴが、一方の前記第２経路に接続され、前記１つのＩＤＴと異なるＩＤＴが、他方の前記第２経路に接続される
請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
【請求項6】
請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタと、
前記弾性波フィルタの通過帯域と異なる通過帯域を有する他のフィルタ回路と、
を備えるマルチプレクサ。
前記弾性波フィルタの通過帯域と異なる通過帯域を有する他のフィルタ回路と、
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、弾性波フィルタおよびマルチプレクサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、フィルタ回路と、フィルタ回路に並列接続された付加回路と、を備える弾性波フィルタが知られている（例えば特許文献１参照）。付加回路は、フィルタ回路で伝達される信号のうちの通過帯域外の信号成分に対するキャンセル信号を生成する回路である。付加回路は、弾性波伝搬方向に沿って配置された複数のＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）と、複数のＩＤＴを挟む位置に配置された２つ反射器と、によって構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－８８８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら付加回路を備える弾性波フィルタでは、付加回路に強い励振が起き、通過帯域外における減衰特性が劣化することがある。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、通過帯域外における減衰特性が劣化することを抑制できる弾性波フィルタ等を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る弾性波フィルタは、入力端子および出力端子と、前記入力端子と前記出力端子とを結ぶ第１経路に設けられたフィルタ回路と、前記第１経路の少なくとも一部と並列接続される第２経路に設けられた付加回路と、を備え、前記付加回路は、複数のＩＤＴ（ＩｎｔｅｒＤｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）および複数の反射器を含む音響結合型共振器によって構成され、前記複数のＩＤＴは、圧電性基板上に設けられた一対の櫛歯状電極を有し、前記櫛歯状電極のそれぞれは、前記圧電性基板の主面に平行な第１の方向に延び、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列された複数の櫛歯電極指を有し、前記複数のＩＤＴは、前記第２の方向に沿って配置され、前記複数の反射器は、前記第２の方向において前記複数のＩＤＴの両外側に配置され、前記第１の方向に延び、前記第２の方向に沿って配列された複数の反射電極指を有し、前記第２の方向に沿って配列された前記櫛歯電極指の配列ピッチをＰｉとし、前記第２の方向に沿って配列された前記反射電極指の配列ピッチをＰｒとし、前記ＩＤＴと前記反射器との境界領域において、前記複数の櫛歯電極指のうち前記反射器に最近接する櫛歯電極指と前記複数の反射電極指のうち前記ＩＤＴに最近接する反射電極指との中心間距離であるＩＤＴ－反射器ギャップをＧとした場合に、０．６０＋ｎ≦Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ）≦０．９３＋ｎ、ただしｎは０以上の整数、で示される関係を有する。
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るマルチプレクサは、上記の弾性波フィルタと、前記弾性波フィルタの通過帯域と異なる通過帯域を有する他のフィルタ回路と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る弾性波フィルタ等によれば、通過帯域外における減衰特性が劣化することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施の形態に係る弾性波フィルタ、および、弾性波フィルタに含まれる付加回路を示す図である。
【図2】比較例の弾性波フィルタ、および、弾性波フィルタに含まれる付加回路を示す図である。
【図3】実施の形態に係る弾性波フィルタを備えるマルチプレクサの回路構成図である。
【図4】付加回路を構成する音響結合型共振器の電極構造および断面構造を示す図である。
【図5】音響結合型共振器を構成する圧電性基板および電極の各パラメータを示す図である。
【図6】実施例のフィルタ回路に含まれる弾性波共振子の電極パラメータを示す図である。
【図7】実施例の付加回路に含まれるＩＤＴおよび反射器の電極パラメータを示す図である。
【図8】実施例、比較例１および２の弾性波フィルタの挿入損失を示す図である。
【図9】ＩＤＴ－反射器ギャップと励振波のピーク値との関係を示す図である。
【図10】実施の形態に係る弾性波フィルタに含まれる付加回路の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
【0011】
図１は、実施の形態に係る弾性波フィルタ１、および、弾性波フィルタ１に含まれる付加回路２０を示す図である。図１の（ａ）には実施の形態に係る弾性波フィルタ１が示され、図１の（ｂ）には付加回路２０およびＩＤＴ３１の弾性波の位相が示されている。
【0012】
図１の（ａ）に示すように、弾性波フィルタ１は、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２とを結ぶ第１経路ｒ１に設けられたフィルタ回路１０と、第１経路ｒ１に並列接続される第２経路ｒ２に設けられた付加回路２０と、を備えている。
【0013】
付加回路２０は、フィルタ回路１０の通過帯域外（例えば減衰帯域）に発生する不要波をキャンセルするための回路である。つまり付加回路２０は、キャンセル信号を出力する回路である。フィルタ回路１０が出力する信号の所定の周波数帯域における位相と、キャンセル信号の上記所定の周波数帯域における位相とは逆位相である。フィルタ回路１０の通過帯域外において、フィルタ回路１０が出力する信号がキャンセル信号によって相殺されるため、フィルタ回路１０における帯域外減衰量を大きくすることができる。
【0014】
付加回路２０は、音響結合型共振器２５によって構成されている。音響結合型共振器２５は、例えば、縦結合型の弾性波共振器である。なお、音響結合型共振器２５は、縦結合型の弾性波共振器でなくトランスバーサル型の弾性波共振器であってもよい。
【0015】
図１の（ｂ）に示すように、付加回路２０は、複数のＩＤＴ３１および３２と、複数の反射器４１および４２と、を有している。複数のＩＤＴ３１、３２のうち、入力端子Ｔ１側の第２経路ｒ２にＩＤＴ３１が接続され、出力端子Ｔ２側の第２経路ｒ２にＩＤＴ３２が接続される。すなわち、複数のＩＤＴ３１、３２のうちの１つのＩＤＴ３１が、一方の第２経路ｒ２に接続され、１つのＩＤＴ３１と異なるＩＤＴ３２が、他方の第２経路ｒ２に接続されている。
【0016】
複数のＩＤＴ３１、３２のそれぞれは、一対の櫛歯状電極で構成されるＩＤＴ電極を有している。ＩＤＴ３１は、一対となる第１の櫛歯状電極３１ａおよび第２の櫛歯状電極３１ｂを有し、ＩＤＴ３２は、一対となる第１の櫛歯状電極３２ａおよび第２の櫛歯状電極３２ｂを有している。各櫛歯状電極は、圧電性基板１００（図４の（ｂ）参照）上に設けられる。
【0017】
第１の櫛歯状電極３１ａ、３２ａのそれぞれは、複数の櫛歯電極指３５ａおよびバスバー電極３６ａを有している。各櫛歯電極指３５ａは、圧電性基板１００の主面に平行な第１の方向ｄ１に延び、第１の方向ｄ１に交差する第２の方向ｄ２に沿って配列されている。バスバー電極３６ａは、複数の櫛歯電極指３５ａの一端同士を接続し、第２の方向ｄ２に延びるように配置されている。図１の（ｂ）では、第１の方向ｄ１と第２の方向ｄ２とは垂直に交差する。ただし、第１の方向ｄ１と第２の方向ｄ２とは必ずしも垂直に交差しなくてもよい。
【0018】
第２の櫛歯状電極３１ｂ、３２ｂのそれぞれは、複数の櫛歯電極指３５ｂおよびバスバー電極３６ｂを有している。各櫛歯電極指３５ｂは、第１の方向ｄ１に延び、第２の方向ｄ２に沿って配列されている。バスバー電極３６ｂは、複数の櫛歯電極指３５ｂの一端同士を接続し、第２の方向ｄ２に延びるように配置されている。
【0019】
複数のＩＤＴ３１、３２は、第２の方向ｄ２に沿って配置されている。櫛歯電極指３５ａおよび３５ｂは、第１の方向ｄ１に互いに間挿し合い、互いに平行に配置されている。なお、本実施の形態における第２の方向ｄ２は、第１の方向ｄ１に対して直交する方向であり、ＩＤＴ３１、３２の弾性波伝搬方向と同じ方向である。
【0020】
第１の櫛歯状電極３１ａ、３２ａは、第２経路ｒ２上に接続され、第２の櫛歯状電極３１ｂ、３２ｂは、グランドに接続される。つまり、櫛歯電極指３５ａおよびバスバー電極３６ａは、信号電位に設定され、櫛歯電極指３５ｂおよびバスバー電極３６ｂは、グランド電位に設定される。
【0021】
複数の反射器４１、４２は、第２の方向ｄ２において、複数のＩＤＴ３１、３２を挟み込むように、複数のＩＤＴ３１、３２の両外側に配置されている。各反射器４１、４２は、複数の反射電極指４５および複数の反射バスバー４６を有している。各反射電極指４５は、第１の方向ｄ１に延び、第２の方向ｄ２に沿って配列されている。各反射バスバー４６は、複数の反射電極指４５の一端同士または他端同士を接続し、第２の方向ｄ２に延びるように配置されている。
【0022】
実施の形態の付加回路２０では、櫛歯電極指３５ａおよび３５ｂが第２の方向ｄ２に沿って所定のピッチで交互に配列され、反射電極指４５が第２の方向ｄ２に沿って所定のピッチで配列されている。一方、ＩＤＴ３１と反射器４１との間の距離は、所定のピッチとは異なる距離となっている。
【0023】
図２は、比較例の弾性波フィルタ１０１、および、弾性波フィルタ１０１に含まれる付加回路１２０を示す図である。図２の（ａ）には比較例の弾性波フィルタ１０１が示され、図２の（ｂ）には付加回路１２０およびＩＤＴ３１の弾性波の位相が示されている。
【0024】
比較例の弾性波フィルタ１０１は、フィルタ回路１０と、付加回路１２０と、を備えている。比較例のフィルタ回路１０は、実施の形態のフィルタ回路１０と同じ構成である。
【0025】
比較例の付加回路１２０でも、実施の形態と同様に、櫛歯電極指３５ａおよび３５ｂが所定のピッチで交互に配列され、反射電極指４５が所定のピッチで配列されている。しかし、ＩＤＴ３１と反射器４１との間の距離が、上記の所定のピッチと同じ距離になっているため、ＩＤＴ３１による弾性波の位相と、反射器４１による弾性波の位相とが一致し、付加回路１２０の音響結合型共振器１２５に強い励振が起きることがある。そのため比較例では、弾性波フィルタ１０１の通過帯域外における減衰特性が劣化することがある。
【0026】
それに対し実施の形態では、前述したように、ＩＤＴ３１と反射器４１との間の距離が、所定のピッチとは異なる距離となっている。例えば、この異なる距離関係を維持しながらＩＤＴ３１と反射器４１との間の距離を適切に設定することで、ＩＤＴ３１による弾性波の位相と、反射器４１による弾性波の位相とにずれを生じさせることが可能となる。これにより、付加回路２０の音響結合型共振器２５が必要以上に励振することを抑制でき、弾性波フィルタ１の通過帯域外における減衰特性が劣化することを抑制できる。なお上記では、一方のＩＤＴ３１と反射器４１との間の距離について説明したが、他方のＩＤＴ３２と反射器４２との間の距離についても同様である。
【0027】
以下、本発明の実施の形態について、実施の形態および図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、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。また、図面に示される構成要素の大きさ、または大きさの比は、必ずしも厳密ではない。また、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場合がある。また、以下の実施の形態において、「接続される」とは、直接接続される場合だけでなく、他の素子等を介して電気的に接続される場合も含まれる。
【0028】
【0029】
図３は、弾性波フィルタ１を備えるマルチプレクサ５の回路構成図である。
【0030】
マルチプレクサ５は、複数のフィルタを備える分波器または合波器である。マルチプレクサ５は、第１のフィルタ回路１０および付加回路２０を有する弾性波フィルタ１と、第２のフィルタ回路９０とを備えている。第１のフィルタ回路１０は、第１の周波数帯域を通過帯域とするフィルタ回路である。
【0031】
また、マルチプレクサ５は、弾性波フィルタ１に接続される入力端子Ｔ１と、弾性波フィルタ１および第２のフィルタ回路９０の両方に接続される出力端子Ｔ２と、第２のフィルタ回路９０に接続される出力端子Ｔ３と、を備えている。
【0032】
入力端子Ｔ１は、弾性波フィルタ１の信号入力側の端子である。例えば、入力端子Ｔ１は、増幅回路等（図示せず）を介してＲＦ信号処理回路（図示せず）に接続される。
【0033】
出力端子Ｔ２は、弾性波フィルタ１の信号出力側の端子であり、また、第２のフィルタ回路９０の信号入力側の端子である。出力端子Ｔ２は、弾性波フィルタ１および第２のフィルタ回路９０の共通端子であり、例えばアンテナ素子（図示せず）に接続される。出力端子Ｔ２は、弾性波フィルタ１と出力端子Ｔ２との間のノードｎ０を分岐点とし、分岐した一方の経路が弾性波フィルタ１に接続され、分岐した他方の経路が第２のフィルタ回路９０に接続される。
【0034】
出力端子Ｔ３は、第２のフィルタ回路９０の信号出力側の端子である。例えば、出力端子Ｔ３は、増幅回路等（図示せず）を介してＲＦ信号処理回路（図示せず）に接続される。
【0035】
弾性波フィルタ１は、入力端子Ｔ１および出力端子Ｔ２を結ぶ第１経路ｒ１上に配置されている。弾性波フィルタ１は、第１のフィルタ回路１０と、第１のフィルタ回路１０に付加接続された付加回路２０と、を備えている。入力端子Ｔ１に入力された高周波信号は、第１経路ｒ１、および、第１経路ｒ１の少なくとも一部に並列接続された第２経路ｒ２を通って出力端子Ｔ２から出力される。
【0036】
第１のフィルタ回路１０は、通信規格により定められた、第１の周波数帯域を通過帯域とするフィルタ回路である。第１のフィルタ回路１０を含む弾性波フィルタ１は、例えば、上り周波数帯（送信帯域）を通過帯域とする送信フィルタであり、第２のフィルタ回路９０よりも通過帯域が低くなるように設定される。
【0037】
付加回路２０は、第２経路ｒ２上に設けられている。付加回路２０は、第２の方向ｄ２に沿って配置された２つのＩＤＴ３１、３２を有している。第２経路ｒ２を伝送する高周波信号は、一方のＩＤＴ３１に入力され、他方のＩＤＴ３２から出力される。なお、図３では、反射器４１、４２の図示が省略されている。
【0038】
第２のフィルタ回路９０は、出力端子（共通端子）Ｔ２と出力端子Ｔ３とを結ぶ第３経路ｒ３上に配置されている。第２のフィルタ回路９０は、第１のフィルタ回路１０の通過帯域と異なる周波数帯域を通過帯域とする。第２のフィルタ回路９０は、例えば、下り周波数帯（受信帯域）を通過帯域とする受信フィルタである。第２のフィルタ回路９０は、例えば、複数の直列腕共振子Ｓ２１およびＳ２２と、複数の並列腕共振子Ｐ２１およびＰ２２と、弾性波共振器Ｑ２１と、を有している。
【0039】
直列腕共振子Ｓ２１、弾性波共振器Ｑ２１および直列腕共振子Ｓ２２は、出力端子（共通端子）Ｔ２から出力端子Ｔ３に向かって、この順で直列に接続されている。並列腕共振子Ｐ２１は、直列腕共振子Ｓ２１と弾性波共振器Ｑ２１との間のノードとグランドとを結ぶ経路上に配置されている。並列腕共振子Ｐ２２は、直列腕共振子Ｓ２２と出力端子Ｔ３との間のノードとグランドとを結ぶ経路上に配置されている。弾性波共振器Ｑ２１は、並列接続された縦結合弾性波共振器によって構成されている。
【0040】
弾性波フィルタ１および第２のフィルタ回路９０のそれぞれには、自帯域の周波数を通過させ、自帯域外に位置する相手帯域の周波数を減衰させるような特性が求められる。
【0041】
【0042】
第１のフィルタ回路１０は、弾性波共振子である直列腕共振子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、および、並列腕共振子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を有している。各弾性波共振子は、ＩＤＴおよび反射器によって構成される弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子である。
【0043】
直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４は、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２とを結ぶ第１経路ｒ１上に配置されている。直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４は、入力端子Ｔ１から出力端子Ｔ２に向かって、この順で直列に接続されている。
【0044】
並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３は、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４の間の各ノードｎ１、ｎ２、ｎ３とグランド（基準端子）とを結ぶ経路上において互いに並列に接続されている。具体的には、並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３のうち、入力端子Ｔ１に最も近い並列腕共振子Ｐ１は、一端が直列腕共振子Ｓ１とＳ２との間のノードｎ１に接続され、他端がインダクタＬ１を介してグランドに接続されている。並列腕共振子Ｐ２は、一端が直列腕共振子Ｓ２とＳ３との間のノードｎ２に接続され、他端がインダクタＬ２を介してグランドに接続されている。並列腕共振子Ｐ３は、一端が直列腕共振子Ｓ３とＳ４との間のノードｎ３に接続され、他端がインダクタＬ２を介してグランドに接続されている。並列腕共振子Ｐ２、Ｐ３の他端側は共通化されてインダクタＬ２に接続されている。
【0045】
このように第１のフィルタ回路１０は、第１経路ｒ１上に配置された４つの直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４、および、第１経路ｒ１とグランドとを結ぶ経路上に配置された３つの並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３で構成されるラダーフィルタ構造を有している。なお、第１のフィルタ回路１０を構成する直列腕共振子および並列腕共振子の数は、４または３つに限定されず、直列腕共振子が１つ以上かつ並列腕共振子が１つ以上であればよい。また図３では、並列腕共振子が接続されるグランドの一部が共通化されているが、グランドを共通化するか個別化するかは、例えば、第１のフィルタ回路１０の実装レイアウトの制約等によって適宜選択され得る。
【0046】
付加回路２０は、前述したように、複数のＩＤＴ３１、３２を有している。ＩＤＴ３１は、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４から見て入力端子Ｔ１側の第１経路ｒ１に、具体的には直列腕共振子Ｓ１と直列腕共振子Ｓ２との間のノードｎ１に接続されている。ＩＤＴ３２は、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４から見て出力端子Ｔ２側の第１経路ｒ１に、具体的にはノードｎ０と直列腕共振子Ｓ４との間のノードｎ４に接続されている。ＩＤＴ３２とノードｎ４とを結ぶ経路上には、リアクタンス素子Ｃ２が設けられている。ノードｎ４は、ノードｎ０と同じ位置にあってもよい。
【0047】
付加回路２０は、減衰帯域の信号である不要波に逆位相の信号を加えることで不要波成分を相殺し、減衰帯域の減衰量を改善する回路である。逆位相の信号は、付加回路２０の音響結合型共振器２５をフィルタ回路１０に並列接続することで付与される。この例では、ＩＤＴ３２側の第２経路ｒ２とＩＤＴ３１側の第２経路ｒ２とで逆位相の信号が得られるので、この音響結合型共振器２５をフィルタ回路１０に並列接続することで、フィルタ回路１０に逆位相の信号が加えられる。これにより、減衰帯域の不要波成分が相殺され、減衰帯域における減衰量が改善される。さらに、本実施の形態の付加回路２０は、付加回路２０に強い励振が起きることを抑制するため、以下に示す構成を有している。
【0048】
【0049】
図４は、付加回路２０を構成する音響結合型共振器２５の電極構造および断面構造を示す図である。図５は、音響結合型共振器２５を構成する圧電性基板１００および電極の各パラメータを示す図である。図４の（ａ）には、音響結合型共振器２５の平面図が示され、図４の（ｂ）には、音響結合型共振器２５の一部の断面図が示されている。
【0050】
なお、図４に示される音響結合型共振器２５は、共振器の典型的な構造を説明するためのものであって、電極指の本数や長さなどは、これに限定されない。図４に示される共振器の典型的な構造は、フィルタ回路１０を構成する弾性波共振子にも適用される。
【0051】
図４に示すように、音響結合型共振器２５は、圧電性基板１００と、電極１１０と、保護膜１１３とで形成されている。音響結合型共振器２５は、圧電性基板１００、電極１１０および保護膜１１３で構成されたＩＤＴ３１および３２、反射器４１および４２を備える。本実施の形態の音響結合型共振器２５は、ＩＤＴ３１、３２および反射器４１、４２を含む弾性表面波共振器である。
【0052】
ＩＤＴ３１、３２および反射器４１、４２を構成する電極１１０は、密着層１１１と主電極層１１２との積層構造となっている。
【0053】
密着層１１１は、圧電性基板１００と主電極層１１２との密着性を向上させるための層であり、材料として、例えば、Ｔｉが用いられる。
【0054】
主電極層１１２は、下の層から順にＴｉ、ＡｌＣｕおよびＴｉが積層された構造を有している。図５に示すように、Ｔｉ、ＡｌＣｕおよびＴｉの厚みは、順に３０ｎｍ、４２５ｎｍ、４ｎｍである。
【0055】
保護膜１１３は、電極１１０を覆うように形成されている。保護膜１１３は、主電極層１１２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り、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を主成分とする膜である。図５に示すように、保護膜１１３の膜厚は５０ｎｍである。
【0056】
なお、密着層１１１、主電極層１１２および保護膜１１３を構成する材料は、上述した材料に限定されない。さらに、電極１１０は、上記積層構造でなくてもよい。電極１１０は、例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの金属または合金から構成されてもよく、また、上記の金属または合金から構成される複数の積層体から構成されてもよい。また、保護膜１１３は、形成されていなくてもよい。
【0057】
圧電性基板１００は、支持基板、高音速膜、低音速膜および圧電体層がこの順で積層された構造を有している。高音速膜を伝搬するバルク波の音速は、圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも高い膜である。低音速膜を伝搬するバルク波の音速は、圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも低い膜である。図４の断面図において、シリコンが支持基板、ＳｉＮが高音速膜、ＳｉＯ２が低音速膜、ＬｉＴａＯ３が圧電体層に該当する。
【0058】
本実施の形態の圧電性基板１００は、図４の（ｂ）に示すように、シリコン基板上にＳｉＮ、ＳｉＯ２、ＬｉＴａＯ３がこの順で積層された構造を有している。図５に示すように、シリコン基板の厚みは１２５μｍであり、シリコンの面方位は（１１１）であり、ＳｉＮの厚みは９００ｎｍであり、ＳｉＯ２の膜厚は１０００ｎｍであり、ＬｉＴａＯ３の膜厚は１５００ｎｍであり、ＬｉＴａＯ３のカット角は３５°である。
【0059】
なお、図５に示す各パラメータに限られず、ＳｉＮの厚みが３００ｎｍ、ＳｉＯ２の膜厚が６７３ｎｍ、ＬｉＴａＯ３の膜厚が１０００ｎｍであってもよい。Ｔｉ、ＡｌＣｕおよびＴｉの厚みは、順に３０ｎｍ、３６５ｎｍ、４ｎｍであってもよい。圧電体層は、ＬｉＴａＯ３に限られず、ＬｉＮｂＯ３であってもよい。圧電性基板１００は、少なくとも一部に圧電体層を有する基板であってもよい。圧電性基板１００は、例えば、θ°ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３圧電単結晶または圧電セラミックス（Ｘ軸を中心軸としてＹ軸からＺ軸方向にθ°回転した軸を法線とする面で切断したニオブ酸リチウム単結晶またはセラミックスであって、Ｘ軸方向に弾性表面波が伝搬する単結晶またはセラミックス）からなる基板であってもよい。
【0060】
ここで図４に示すように、第２の方向ｄ２に沿って配列された櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチをＰｉとする。具体的に説明すると、櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチＰｉは、複数のＩＤＴ３１、３２に含まれる複数の櫛歯電極指３５ａ、３５ｂにおいて、隣り合う櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの第２の方向ｄ２における中心同士の距離（以下、２つの電極指間の第２の方向ｄ２における中心同士の距離を、単に「中心間距離」と称することがある）である。複数のＩＤＴ３１、３２内における複数の櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの全ての配列ピッチは同じであってもよく、一部もしくは全ての配列ピッチが異なっていてもよい。櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチは、第２の方向ｄ２において隣り合うピッチが不規則に増減するように、不連続に変化していてもよい。
【0061】
櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチＰｉは、次のように導出できる。例えば、複数のＩＤＴ３１、３２に含まれる櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの総本数をＮｉ本とする。そして、複数のＩＤＴ３１、３２の、第２の方向ｄ２における一方端に位置する櫛歯電極指と、他方端に位置する櫛歯電極指との中心間距離をＤｉとする。すると、配列ピッチＰｉは、Ｐｉ＝Ｄｉ／（Ｎｉ－１）という式で表せる。なお、（Ｎｉ－１）は、複数のＩＤＴ３１、３２における、隣接する櫛歯電極指が作るギャップの総個数ともいえる。
【0062】
配列ピッチＰｉの測定箇所は、所定の隣り合う櫛歯電極指の交差幅の、第１の方向ｄ１における略中間点を通る、第２の方向ｄ２に平行な仮想線上における距離で代用できる。配列ピッチＰｉの測定方法は、上面（第１の方向ｄ１および第２の方向ｄ２の両方に垂直な方向）からの光学顕微鏡またはＳＥＭ観察、もしくは、研磨等により上記仮想線を通る断面を出し、光学顕微鏡またはＳＥＭ観察、による測長で測定できる。
【0063】
また、図４に示すように、第２の方向ｄ２に沿って配列された反射電極指４５の配列ピッチをＰｒとする。具体的に説明すると、反射電極指４５の配列ピッチＰｒは、反射器４１、４２に含まれる複数の反射電極指４５において、第２の方向ｄ２に隣り合う反射電極指４５同士の中心間距離である。反射器４１、４２内における複数の反射電極指４５の全ての配列ピッチは同じであってもよく、一部もしくは全ての配列ピッチが異なっていてもよい。反射電極指４５の配列ピッチは、第２の方向ｄ２において隣り合うピッチが不規則に増減するように、不連続に変化していてもよい。
【0064】
反射電極指４５の配列ピッチＰｒは、次のように導出できる。例えば、反射器４１に含まれる反射電極指４５の総本数をＮｒ本とする。そして、反射器４１の、第２の方向ｄ２における一方端に位置する反射電極指と、他方端に位置する反射電極指との中心間距離をＤｒとする。すると、配列ピッチＰｒは、Ｐｒ＝Ｄｒ／（Ｎｒ－１）という式で表せる。なお、（Ｎｒ－１）は、反射器４１における、隣接する反射電極指が作るギャップの総個数ともいえる。反射器４２についても同様である。
【0065】
配列ピッチＰｒの測定箇所は、所定の隣り合う反射電極指の交差幅の、第１の方向ｄ１における略中間点を通る、第２の方向ｄ２に平行な仮想線上における距離で代用できる。配列ピッチＰｒの測定方法は、上面（第１の方向ｄ１および第２の方向ｄ２の両方に垂直な方向）からの光学顕微鏡またはＳＥＭ観察、もしくは、研磨等により上記仮想線を通る断面を出し、光学顕微鏡またはＳＥＭ観察、による測長で測定できる。
【0066】
また、図４に示すように、ＩＤＴ（例えば３１）と反射器（例えば４１）との境界領域において、複数の櫛歯電極指３５ａ、３５ｂのうち反射器４１に最近接する櫛歯電極指（例えば３５ａ）と、複数の反射電極指４５のうちＩＤＴ３１に最近接する反射電極指との、第２の方向ｄ２における中心間距離であるＩＤＴ－反射器ギャップをＧとする。
【0067】
上記の定義の下、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１の付加回路２０は、
０．６０＋ｎ≦Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ）≦０．９３＋ｎ、ただしｎは０以上の整数、
で示される関係を有する。この構成によれば、ＩＤＴ３１、３２による弾性波の位相と反射器４１、４２による弾性波の位相とを適切に異ならせることができ、付加回路２０の音響結合型共振器２５が必要以上に励振することを抑制できる。これにより、弾性波フィルタ１の通過帯域外において減衰特性が劣化することを抑制できる。
０．６０＋ｎ≦Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ）≦０．９３＋ｎ、ただしｎは０以上の整数、
で示される関係を有する。この構成によれば、ＩＤＴ３１、３２による弾性波の位相と反射器４１、４２による弾性波の位相とを適切に異ならせることができ、付加回路２０の音響結合型共振器２５が必要以上に励振することを抑制できる。これにより、弾性波フィルタ１の通過帯域外において減衰特性が劣化することを抑制できる。
【0068】
【0069】
まず、実施例の弾性波フィルタ１に含まれるフィルタ回路１０、および、付加回路２０を構成する音響結合型共振器２５の電極パラメータについて説明する。実施例は、上記に示した実施の形態の一例である。
【0070】
図６は、実施例のフィルタ回路１０に含まれる弾性波共振子の電極パラメータを示す図である。図６には、フィルタ回路１０の直列腕共振子Ｓ１～Ｓ４および並列腕共振子Ｐ１～Ｐ３を構成するＩＤＴおよび反射器の電極パラメータが示されている。具体的には、各弾性波共振子のＩＤＴの対数、反射器の対数、ＩＤＴの交差幅、ＩＤＴのデューティ、反射器のデューティ、ＩＤＴの波長および反射器の波長が示されている。
【0071】
また同図には、弾性波共振子の波長に対するＩＤＴ－反射器ギャップＧの比であるギャップ比が示されている。このギャップ比は、ＩＤＴ－反射器ギャップＧを、ＩＤＴの波長の１／２と反射器の波長の１／２との合計値で除算した値である。なお、ＩＤＴの波長の１／２はＩＤＴの電極指の配列ピッチと同じであり、反射器の波長の１／２は反射器の電極指の配列ピッチと同じである。
【0072】
図７は、実施例の付加回路２０に含まれるＩＤＴ３１、３２および反射器４１、４２の電極パラメータを示す図である。
【0073】
同図には、ＩＤＴ３１、３２、反射器４１、４２のそれぞれの対数、デューティ、および、ＩＤＴ３１、３２の電極指の交差幅が示されている。各ＩＤＴ３１、３２の電極指の対数は、櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの本数の１／２であり、各反射器４１、４２の対数は、反射電極指４５の本数の１／２である。この例では、各ＩＤＴ３１、３２の対数が、各反射器４１、４２の対数よりも少ない。デューティ（ｄｕｔｙ）は、電極指の幅を電極指の配列ピッチで除算した値である。この例では、ＩＤＴ３１、３２、反射器４１、４２のそれぞれのデューティは、同じである。交差幅は、ＩＤＴ３１、３２を第２の方向ｄ２から見たときに櫛歯電極指３５ａと櫛歯電極指３５ｂとが重なる寸法である。この例では、ＩＤＴ３１の交差幅とＩＤＴ３２の交差幅とが同じである。
【0074】
同図には、ＩＤＴ３１、３２、反射器４１、４２の電極指の配列ピッチが示されている。各ＩＤＴ３１、３２は、櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチが異なる複数の電極指群を有している。具体的には、各ＩＤＴ３１、３２は、櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチが広い第１電極指群３７と、第１電極指群３７よりも配列ピッチが狭い第２電極指群３８と、を有している。この例では、第２の方向ｄ２に沿って順に、ＩＤＴ３１の第１電極指群３７および第２電極指群３８、ならびに、ＩＤＴ３２の第２電極指群３８および第１電極指群３７が配置されている。ＩＤＴ３１の第１電極指群３７の配列ピッチは、反射器４１の反射電極指４５の配列ピッチＰｒよりも広く、ＩＤＴ３１の第２電極指群３８の配列ピッチは、反射器４１の反射電極指４５の配列ピッチＰｒよりも狭くなっている。ＩＤＴ３２の第１電極指群３７の配列ピッチは、反射器４２の反射電極指４５の配列ピッチＰｒよりも広く、ＩＤＴ３２の第２電極指群３８の配列ピッチは、反射器４２の反射電極指４５の配列ピッチＰｒよりも狭くなっている。
【0075】
また同図には、各電極指のギャップが示されている。ギャップとは、電極指を有する２つの構成要素に着目した場合に、一方の構成要素に最近接する他方の構成要素の電極指と、他方の構成要素に最近接する一方の構成要素の電極指との第２の方向ｄ２における中心間距離である。
【0076】
具体的には、同図には、音響結合型共振器２５の波長に対するＩＤＴ－反射器ギャップＧの比であるギャップ比ＧＲが示されている。本実施の形態におけるギャップ比ＧＲは、ＩＤＴ－反射器ギャップＧを、櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチＰｉと反射電極指４５の配列ピッチＰｒの合計値で除算した値であり、ＧＲ＝Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ）で表される。分母であるＰｉ＋Ｐｒは、ＩＤＴ３１、３２の波長と反射器４１、４２の波長との平均を表している。ＩＤＴ３１と反射器４１との境界領域におけるギャップ比ＧＲは、反射器４１とＩＤＴ３１とのギャップであるＩＤＴ－反射器ギャップＧを、配列ピッチＰｉおよび配列ピッチＰｒの合計値で除算した値である。この例では、ＩＤＴ－反射器ギャップＧ＝３．４３８μｍ、配列ピッチＰｉ＝２．３０４７μｍ、配列ピッチＰｒ＝２．３８０３μｍであり、ＩＤＴ３１と反射器４１との境界領域におけるギャップ比ＧＲは０．７３となっている。また、ＩＤＴ３２と反射器４２との境界領域におけるギャップ比ＧＲは、ＩＤＴ３２と反射器４２とのギャップであるＩＤＴ－反射器ギャップＧを、配列ピッチＰｉおよび配列ピッチＰｒの合計値で除算した値である。この例では、ＩＤＴ－反射器ギャップＧ＝３．４３８μｍ、配列ピッチＰｉ＝２．３０４７μｍ、配列ピッチＰｒ＝２．３８０３μｍであり、ＩＤＴ３２と反射器４２との境界領域におけるギャップ比ＧＲは０．７３となっている。
【0077】
なお、ＩＤＴ３１の第１電極指群３７と第２電極指群３８とのギャップｇ１を、配列ピッチＰｉおよび配列ピッチＰｒの合計値で除算した値（ｇ１／（Ｐｉ＋Ｐｒ））は０．４４である。ＩＤＴ３１の第２電極指群３８とＩＤＴ３２の第２電極指群３８とのギャップｇ１２を、配列ピッチＰｉおよび配列ピッチＰｒの合計値で除算した値（ｇ１２／（Ｐｉ＋Ｐｒ））は０．４７である。ＩＤＴ３２の第２電極指群３８と第１電極指群３７とのギャップｇ２を、配列ピッチＰｉおよび配列ピッチＰｒの合計値で除算した値（ｇ２／（Ｐｉ＋Ｐｒ））は０．４７である。
【0078】
【0079】
図８は、実施例、比較例１および２の弾性波フィルタの挿入損失を示す図である。
【0080】
実施例の弾性波フィルタ１は、図６および図７で示す電極パラメータを有するフィルタである。比較例１の弾性波フィルタ１０１は、ギャップ比ＧＲ（＝Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ））を０．５３とし、その他の電極パラメータが実施例１と同じフィルタである。比較例１では、ＩＤＴ－反射器ギャップＧ＝２．４８３μｍ、配列ピッチＰｉ＝２．３０４７μｍ、配列ピッチＰｒ＝２．３８０３μｍであり、ＩＤＴと反射器との境界領域におけるギャップ比ＧＲは０．５３となっている。比較例２の弾性波フィルタは、付加回路を有しないフィルタであり、フィルタ回路１０のみで構成されている。実施例、比較例１および２の弾性波フィルタの通過帯域は、周波数７０３ＭＨｚ－７４８ＭＨｚである。
【0081】
図８に示すように、通過帯域よりも高域側の減衰帯域である７６０ＭＨｚ－８００ＭＨｚにおいて、比較例２では減衰量が不十分となっているのに対し、実施例および比較例１では減衰量が大きくなっている。すなわち、付加回路を有する弾性波フィルタは、付加回路を有しない弾性波フィルタに比べて、減衰帯域である７６０ＭＨｚ－８００ＭＨｚにおいて減衰量を確保できている。なお、実施例では、７６０ＭＨｚ－８００ＭＨｚにおいて、比較例１よりも減衰量を確保できている。
【0082】
また図８に示すように、比較例１では、７６０ＭＨｚ－８００ＭＨｚよりも高い周波数である８１８ＭＨｚ付近において、反射器による強い跳ね返り等を起因とする意図しない励振波が発生し、減衰特性が劣化している。それに対し実施例では、７６０ＭＨｚ－８００ＭＨｚよりも高い周波数である８１０ＭＨｚ付近において、比較例１よりも励振波のピーク値が小さくなっており、励振波を抑制できている。実施例のように、付加回路におけるギャップ比ＧＲを０．７３とすることで、比較例のようにギャップ比ＧＲを０．５３とする場合に比べて、通過帯域外における減衰特性が劣化することを抑制できる。
【0083】
図９は、ＩＤＴ－反射器ギャップＧと励振波のピーク値との関係を示す図である。
【0084】
同図の横軸には、ＩＤＴ－反射器ギャップＧを無次元化したギャップ比ＧＲ（＝Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ））が示されている。横軸のギャップ比ＧＲは、Ｐｉ＋Ｐｒを固定した状態でＩＤＴ－反射器ギャップＧを変えたときの値である。同図の縦軸には、通過帯域よりも高い周波数に発生する励振波のピーク値が示されている。水平方向に延びる破線は、図８に示す比較例１の励振波のピーク値（２２．３ｄＢ）である。
【0085】
図９に示すように、ギャップ比ＧＲ（＝Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ））を０．６０以上０．９３以下とすることで、励振波のピーク値を比較例１よりも小さくすることができる。このギャップ比ＧＲの範囲によれば、ＩＤＴ３１、３２による弾性波の位相と反射器４１、４２による弾性波の位相とを異ならせることができ、付加回路２０の音響結合型共振器２５が必要以上に励振することを抑制できる。これにより、弾性波フィルタ１の通過帯域外において減衰特性が劣化することを抑制できる。また、ギャップ比ＧＲを０．６３以上０．８３以下とすることで、励振波のピーク値をさらに小さくすることが可能である。
【0086】
なお上記では、ギャップ比ＧＲ（＝Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ））を０．６０以上０．９３以下とする例について述べたが、ギャップ比ＧＲの範囲はこれに限られない。
【0087】
図１０は、弾性波フィルタ１に含まれる付加回路２０の他の例を示す図である。
【0088】
同図には、図１の付加回路２０に対し、ＩＤＴ－反射器ギャップＧを１波長（ＩＤＴの波長と反射器の波長との平均＝Ｐｉ＋Ｐｒ）ぶん広げた例が示されている。この場合も実施例と同様に、ＩＤＴ３１、３２による弾性波の位相と反射器４１、４２による弾性波の位相とを異ならせることができる。なお、音響波は周期性があるので、ＩＤＴ－反射器ギャップＧを広げるのは、１波長に限られず２波長以上であってもよい。つまり、弾性波フィルタ１の付加回路２０では、
０．６０＋ｎ≦Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ）≦０．９３＋ｎ、ただしｎは０以上の整数、
で示される関係を有していてもよい。この構成においても実施例と同様の効果が得られる。
０．６０＋ｎ≦Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ）≦０．９３＋ｎ、ただしｎは０以上の整数、
で示される関係を有していてもよい。この構成においても実施例と同様の効果が得られる。
【0089】
（まとめ）
本実施の形態に係る弾性波フィルタ１およびマルチプレクサ５は、以下に示す態様をとり得る。
本実施の形態に係る弾性波フィルタ１およびマルチプレクサ５は、以下に示す態様をとり得る。
【0090】
［態様１］
本実施の形態に係る弾性波フィルタ１は、入力端子Ｔ１および出力端子Ｔ２と、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２とを結ぶ第１経路ｒ１に設けられたフィルタ回路１０と、第１経路ｒ１の少なくとも一部と並列接続される第２経路ｒ２に設けられた付加回路２０と、を備える。付加回路２０は、複数のＩＤＴ３１、３２および複数の反射器４１、４２を含む音響結合型共振器２５によって構成される。複数のＩＤＴ３１、３２は、圧電性基板１００上に設けられた一対の櫛歯状電極を有する。櫛歯状電極のそれぞれは、圧電性基板１００の主面に平行な第１の方向ｄ１に延び、第１の方向ｄ１に交差する第２の方向ｄ２に沿って配列された複数の櫛歯電極指３５ａ、３５ｂを有する。複数のＩＤＴ３１、３２は、第２の方向ｄ２に沿って配置される。複数の反射器４１、４２は、第２の方向ｄ２において複数のＩＤＴ３１、３２の両外側に配置され、第１の方向ｄ１に延び、第２の方向ｄ２に沿って配列された複数の反射電極指４５を有する。第２の方向ｄ２に沿って配列された櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチをＰｉとし、第２の方向ｄ２に沿って配列された反射電極指４５の配列ピッチをＰｒとし、ＩＤＴ３１、３２と反射器４１、４２との境界領域において、複数の櫛歯電極指３５ａ、３５ｂのうち反射器４１、４２に最近接する櫛歯電極指（例えば３５ａ）と複数の反射電極指４５のうちＩＤＴ３１、３２に最近接する反射電極指４５との中心間距離であるＩＤＴ－反射器ギャップをＧとした場合に、
０．６０＋ｎ≦Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ）≦０．９３＋ｎ、ただしｎは０以上の整数、
で示される関係を有する。
本実施の形態に係る弾性波フィルタ１は、入力端子Ｔ１および出力端子Ｔ２と、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２とを結ぶ第１経路ｒ１に設けられたフィルタ回路１０と、第１経路ｒ１の少なくとも一部と並列接続される第２経路ｒ２に設けられた付加回路２０と、を備える。付加回路２０は、複数のＩＤＴ３１、３２および複数の反射器４１、４２を含む音響結合型共振器２５によって構成される。複数のＩＤＴ３１、３２は、圧電性基板１００上に設けられた一対の櫛歯状電極を有する。櫛歯状電極のそれぞれは、圧電性基板１００の主面に平行な第１の方向ｄ１に延び、第１の方向ｄ１に交差する第２の方向ｄ２に沿って配列された複数の櫛歯電極指３５ａ、３５ｂを有する。複数のＩＤＴ３１、３２は、第２の方向ｄ２に沿って配置される。複数の反射器４１、４２は、第２の方向ｄ２において複数のＩＤＴ３１、３２の両外側に配置され、第１の方向ｄ１に延び、第２の方向ｄ２に沿って配列された複数の反射電極指４５を有する。第２の方向ｄ２に沿って配列された櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチをＰｉとし、第２の方向ｄ２に沿って配列された反射電極指４５の配列ピッチをＰｒとし、ＩＤＴ３１、３２と反射器４１、４２との境界領域において、複数の櫛歯電極指３５ａ、３５ｂのうち反射器４１、４２に最近接する櫛歯電極指（例えば３５ａ）と複数の反射電極指４５のうちＩＤＴ３１、３２に最近接する反射電極指４５との中心間距離であるＩＤＴ－反射器ギャップをＧとした場合に、
０．６０＋ｎ≦Ｇ／（Ｐｉ＋Ｐｒ）≦０．９３＋ｎ、ただしｎは０以上の整数、
で示される関係を有する。
【0091】
この構成によれば、ＩＤＴ３１、３２による弾性波の位相と反射器４１、４２による弾性波の位相とを適切に異ならせることができ、付加回路２０の音響結合型共振器２５が必要以上に励振することを抑制できる。これにより、弾性波フィルタ１の通過帯域外において減衰特性が劣化することを抑制できる。
【0092】
［態様２］
態様１に記載の弾性波フィルタ１において、櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチおよび反射電極指４５の配列ピッチは、第２の方向ｄ２において不連続に変化していてもよい。
態様１に記載の弾性波フィルタ１において、櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチおよび反射電極指４５の配列ピッチは、第２の方向ｄ２において不連続に変化していてもよい。
【0093】
このように、配列ピッチおよび配列ピッチを不連続に変化させることで、付加回路２０の共振Ｑを下げることができる。そのため、付加回路２０が必要以上に励振することを抑制できる。これにより、弾性波フィルタ１の通過帯域外において減衰特性が劣化することを抑制できる。
【0094】
［態様３］
態様１または２に記載の弾性波フィルタ１において、複数のＩＤＴ３１、３２のそれぞれは、櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチが異なる複数の電極指群３７、３８を有していてもよい。
態様１または２に記載の弾性波フィルタ１において、複数のＩＤＴ３１、３２のそれぞれは、櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの配列ピッチが異なる複数の電極指群３７、３８を有していてもよい。
【0095】
このように、複数のＩＤＴ３１、３２のそれぞれの配列ピッチを異ならせることで、付加回路２０の共振Ｑを下げることができる。そのため、付加回路２０が必要以上に励振することを抑制できる。これにより、弾性波フィルタ１の通過帯域外において減衰特性が劣化することを抑制できる。
【0096】
［態様４］
態様１～３のいずれか１つに記載の弾性波フィルタ１において、付加回路２０とフィルタ回路１０との間に、リアクタンス素子Ｃ２が設けられていてもよい。
態様１～３のいずれか１つに記載の弾性波フィルタ１において、付加回路２０とフィルタ回路１０との間に、リアクタンス素子Ｃ２が設けられていてもよい。
【0097】
この構成によれば、ＩＤＴ３１、３２に入る瞬時電力を低下させることができる。これにより、弾性波フィルタ１の寿命が短くなることを抑制できる。
【0098】
［態様５］
態様１～４のいずれか１つに記載の弾性波フィルタ１において、複数のＩＤＴ３１、３２のうちの１つのＩＤＴ３１が、一方の第２経路ｒ２に接続され、１つのＩＤＴ３１と異なるＩＤＴ３２が、他方の第２経路ｒ２に接続されてもよい。
態様１～４のいずれか１つに記載の弾性波フィルタ１において、複数のＩＤＴ３１、３２のうちの１つのＩＤＴ３１が、一方の第２経路ｒ２に接続され、１つのＩＤＴ３１と異なるＩＤＴ３２が、他方の第２経路ｒ２に接続されてもよい。
【0099】
この構成によれば、ＩＤＴ３１、３２による弾性波の位相と反射器４１、４２による弾性波の位相とを適切に異ならせることができ、付加回路２０の音響結合型共振器２５が必要以上に励振することを抑制できる。これにより、弾性波フィルタ１の通過帯域外において減衰特性が劣化することを抑制できる。
【0100】
［態様６］
本実施の形態に係るマルチプレクサ５は、態様１～５のいずれか１つに記載の弾性波フィルタ１と、弾性波フィルタ１の通過帯域と異なる通過帯域を有する他のフィルタ回路９０と、を備える。
本実施の形態に係るマルチプレクサ５は、態様１～５のいずれか１つに記載の弾性波フィルタ１と、弾性波フィルタ１の通過帯域と異なる通過帯域を有する他のフィルタ回路９０と、を備える。
【0101】
これによれば、自帯域と異なる相手帯域において減衰特性が劣化することを抑制できる弾性波フィルタ１を備えたマルチプレクサを提供することができる。
【0102】
（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態に係る弾性波フィルタ等について、実施の形態を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る弾性波フィルタまたはマルチプレクサを含む高周波フロントエンド回路および通信装置も本発明に含まれる。
以上、本発明の実施の形態に係る弾性波フィルタ等について、実施の形態を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、上記実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る弾性波フィルタまたはマルチプレクサを含む高周波フロントエンド回路および通信装置も本発明に含まれる。
【0103】
上記では、複数のＩＤＴ３１、３２が２つのＩＤＴによって構成されている例を示したが、それに限られず、複数のＩＤＴは、３以上のＩＤＴによって構成されていてもよい。
【0104】
上記の音響結合型共振器２５では、第２の方向ｄ２に沿ってＩＤＴ３１、３２が順に配置されている例を示したが、それに限られない。例えば、第２の方向ｄ２に沿ってＩＤＴ３２、３１が順に配置されていてもよい。
【0105】
上記の音響結合型共振器２５では、第２の方向ｄ２に沿って、ＩＤＴ３１の第１電極指群３７、第２電極指群３８、および、ＩＤＴ３２の第２電極指群３８、第１電極指群３７が順に並んでいる例を示したが、それに限られない。例えば、第２の方向ｄ２におけるＩＤＴ３１の第１電極指群３７、第２電極指群３８の配置順、および、ＩＤＴ３２の第２電極指群３８、第１電極指群３７の配置順は、逆であってもよい。
【0106】
上記の図６、７では、ＩＤＴ３１、３２および反射器４１、４２のデューティが同じである例を示したが、それに限られない。例えば、反射器４１、ＩＤＴ３１、ＩＤＴ３２および反射器４２のデューティ分布は、第２の方向ｄ２に向かって不規則に増減するように、不連続に変化する分布であってもよい。
【0107】
上記では、弾性波フィルタ１の通過帯域が、第２のフィルタ回路９０の通過帯域よりも低くなるように設定されている例を示したが、それに限られず、弾性波フィルタ１の通過帯域は、第２のフィルタ回路９０の通過帯域よりも高くなるように設定されていてもよい。この構成によれば、通過帯域よりも低域側において減衰特性が劣化することを抑制できる弾性波フィルタを提供することができる。
【0108】
上記では、弾性波フィルタ１が送信フィルタである例を示したが、それに限られず、弾性波フィルタ１は受信フィルタであってもよい。また、マルチプレクサ５は、送信フィルタおよび受信フィルタの双方を備える構成に限られず、複数の送信フィルタのみ、または、複数の受信フィルタのみを備える構成であってもよい。
【0109】
また、上記では、２つのフィルタを含むマルチプレクサを例に説明したが、本発明は、例えば、３つのフィルタのアンテナ端子が共通化されたトリプレクサや、６つのフィルタのアンテナ端子が共通化されたヘキサプレクサについても適用することができる。つまり、マルチプレクサは、２以上のフィルタを備えていればよい。
【0110】
また、第２のフィルタ回路９０は、前述したフィルタの構成に限定されず、要求されるフィルタ特性等に応じて適宜設計され得る。具体的には、第２のフィルタ回路９０は、縦結合型のフィルタ構造であってもよいし、ラダー型のフィルタ構造であってもよい。また、第２のフィルタ回路９０を構成する各共振子は、ＳＡＷ共振子に限らず、例えば、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振子であってもよい。さらには、第２のフィルタ回路９０は、共振子を用いずに構成されていてもよく、例えば、ＬＣ共振フィルタあるいは誘電体フィルタであってもよい。
【0111】
また、ＩＤＴに含まれるＩＤＴ電極は、積層構造でなくてもよい。ＩＤＴ電極は、例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの金属または合金から構成されてもよく、また、上記の金属または合金から構成される複数の積層体から構成されてもよい。
【0112】
また、実施の形態では、基板として圧電性を有する基板を示したが、当該基板は、圧電体層の単層からなる圧電基板であってもよい。この場合の圧電基板は、例えば、ＬｉＴａＯ３の圧電単結晶、または、ＬｉＮｂＯ３などの他の圧電単結晶で構成される。また、ＩＤＴ電極が形成される基板は、圧電性を有する限り、全体が圧電体層からなるものの他、支持基板上に圧電体層が積層されている構造を用いてもよい。また、上記実施の形態に係る基板のカット角は限定されない。つまり、弾性波フィルタの要求通過特性などに応じて、適宜、積層構造、材料、および厚みを変更してもよく、上記実施の形態に示すカット角以外のカット角を有するＬｉＴａＯ３圧電基板またはＬｉＮｂＯ３圧電基板などを用いた弾性表面波フィルタであっても、同様の効果を奏することが可能となる。
【0113】
低音速膜の材料は上記に限定されず、例えば、ガラス、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化リチウム、酸化タンタル、もしくは酸化ケイ素にフッ素、炭素やホウ素を加えた化合物などの誘電体、または上記材料を主成分とする材料を用いることもできる。
【0114】
高音速膜の材料は上記に限定されず、例えば、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶などの圧電体、アルミナ、サファイア、マグネシア、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、スピネル、サイアロンなどのセラミック、酸化アルミニウム、酸窒化ケイ素、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ダイヤモンドなどの誘電体、もしくはシリコンなどの半導体、または上記材料を主成分とする材料を用いることもできる。
【0115】
なお、上記スピネルには、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｎなどから選ばれる１以上の元素と酸素とを含有するアルミニウム化合物が含まれる。上記スピネルの例としては、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＺｎＡｌ２Ｏ４、ＭｎＡｌ２Ｏ４を挙げることができる。
【0116】
支持基板の材料としては、例えば、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶などの圧電体、アルミナ、サファイア、マグネシア、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライトなどのセラミック、ダイヤモンド、ガラスなどの誘電体、シリコン、窒化ガリウムなどの半導体、もしくは樹脂、または上記材料を主成分とする材料を用いることができる。
【0117】
本明細書において主成分とは、占める割合が５０重量％を超える成分をいう。
【0118】
伝搬する弾性表面波に大きな影響が無い範囲内において、各層の間に任意の材料の膜が存在してもよい。例えば、圧電膜と低音速膜の間に表面波の波長に比べて十分薄い新たな高音速膜を形成してもよい。この新たな高音速膜も、前述の高音速膜と同じ材料を用いることができる。
【0119】
また、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１の複数の反射器４１、４２の反射電極指４５の本数の割合は、複数のＩＤＴ３１、３２の櫛歯電極指３５ａ、３５ｂの本数および複数の反射器４１、４２の反射電極指４５の本数を合計した総本数の１１％以下であってもよい。
【0120】
このように、付加回路２０における反射電極指４５の本数の割合を櫛歯電極指３５ａ、３５ｂおよび反射電極指４５の総本数の１１％以下とすることで、付加回路２０の共振Ｑが必要以上に高くなることを抑制できる。これにより、弾性波フィルタ１の周波数通過帯域外に不要波が発生することを抑止し、周波数通過帯域外における減衰量を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【0121】
本発明は、弾性波フィルタを有するマルチプレクサ、フロントエンド回路および通信装置として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
【符号の説明】
【0122】
１ 弾性波フィルタ
５ マルチプレクサ
１０ 第１のフィルタ回路（フィルタ回路）
２０ 付加回路
２５ 音響結合型共振器
３１、３２ ＩＤＴ
３１ａ、３２ａ 第１の櫛歯状電極
３１ｂ、３２ｂ 第２の櫛歯状電極
３５ａ、３５ｂ 櫛歯電極指
３６ａ、３６ｂ バスバー電極
３７ 第１電極指群
３８ 第２電極指群
４１、４２ 反射器
４５ 反射電極指
４６ 反射バスバー
９０ 第２のフィルタ回路
Ｃ２ リアクタンス素子
ｄ１ 第１の方向
ｄ２ 第２の方向
Ｇ ＩＤＴ－反射器ギャップ
Ｌ１、Ｌ２ インダクタ
ｎ０、ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４ ノード
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ２１、Ｐ２２ 並列腕共振子
Ｐｉ、Ｐｒ 配列ピッチ
Ｑ２１ 弾性波共振器
ｒ１ 第１経路
ｒ２ 第２経路
ｒ３ 第３経路
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ２１、Ｓ２２ 直列腕共振子
Ｔ１ 入力端子
Ｔ２、Ｔ３ 出力端子
５ マルチプレクサ
１０ 第１のフィルタ回路（フィルタ回路）
２０ 付加回路
２５ 音響結合型共振器
３１、３２ ＩＤＴ
３１ａ、３２ａ 第１の櫛歯状電極
３１ｂ、３２ｂ 第２の櫛歯状電極
３５ａ、３５ｂ 櫛歯電極指
３６ａ、３６ｂ バスバー電極
３７ 第１電極指群
３８ 第２電極指群
４１、４２ 反射器
４５ 反射電極指
４６ 反射バスバー
９０ 第２のフィルタ回路
Ｃ２ リアクタンス素子
ｄ１ 第１の方向
ｄ２ 第２の方向
Ｇ ＩＤＴ－反射器ギャップ
Ｌ１、Ｌ２ インダクタ
ｎ０、ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４ ノード
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ２１、Ｐ２２ 並列腕共振子
Ｐｉ、Ｐｒ 配列ピッチ
Ｑ２１ 弾性波共振器
ｒ１ 第１経路
ｒ２ 第２経路
ｒ３ 第３経路
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ２１、Ｓ２２ 直列腕共振子
Ｔ１ 入力端子
Ｔ２、Ｔ３ 出力端子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】