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(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】P2025115686
(43)【公開日】2025-08-07
(54)【発明の名称】弾性波フィルタおよび高周波モジュール
(51)【国際特許分類】
H03H 9/64 20060101AFI20250731BHJP
H03H 9/25 20060101ALI20250731BHJP
H03H 9/17 20060101ALI20250731BHJP
H03H 9/54 20060101ALI20250731BHJP
【ＦＩ】
H03H9/64 Z
H03H9/25 A
H03H9/17 F
H03H9/54 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024010265
(22)【出願日】2024-01-26
(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】岩永 穣
(72)【発明者】
【氏名】黒▲柳▼ ▲琢▼真
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 敬
(72)【発明者】
【氏名】田上 雄大
【テーマコード（参考）】
5J097
5J108
【Ｆターム（参考）】
5J097AA01
5J097BB02
5J097BB11
5J097DD21
5J097DD29
5J097EE08
5J097FF04
5J097FF05
5J097GG03
5J097GG04
5J097KK03
5J097KK04
5J097LL01
5J097LL06
5J097LL07
5J108AA07
5J108BB01
5J108BB04
5J108BB07
5J108BB08
5J108EE03
5J108EE07
5J108JJ02
5J108JJ04
(57)【要約】
【課題】低損失性が確保された弾性波フィルタを提供する。
【解決手段】弾性波フィルタ１は、入出力端子１１０および１２０を結ぶ直列腕経路に配置された直列腕共振子１４と、直列腕経路とグランドとの間に接続された並列腕共振子２３と、を備え、直列腕共振子１４および並列腕共振子２３のそれぞれは弾性波共振子を含み、直列腕共振子１４の共振周波数ｆｒｓ１４および並列腕共振子２３の共振周波数ｆｒｐ２３は、弾性波フィルタ１の通過帯域の低周波端以下であり、直列腕共振子１４の反共振周波数ｆａｓ１４および並列腕共振子２３の反共振周波数ｆａｐ２３は、上記通過帯域の高周波端以上であり、共振周波数ｆｒｓ１４は共振周波数ｆｒｐ２３よりも高く、反共振周波数ｆａｓ１４は反共振周波数ｆａｐ２３よりも高い。
【選択図】図４
【解決手段】弾性波フィルタ１は、入出力端子１１０および１２０を結ぶ直列腕経路に配置された直列腕共振子１４と、直列腕経路とグランドとの間に接続された並列腕共振子２３と、を備え、直列腕共振子１４および並列腕共振子２３のそれぞれは弾性波共振子を含み、直列腕共振子１４の共振周波数ｆｒｓ１４および並列腕共振子２３の共振周波数ｆｒｐ２３は、弾性波フィルタ１の通過帯域の低周波端以下であり、直列腕共振子１４の反共振周波数ｆａｓ１４および並列腕共振子２３の反共振周波数ｆａｐ２３は、上記通過帯域の高周波端以上であり、共振周波数ｆｒｓ１４は共振周波数ｆｒｐ２３よりも高く、反共振周波数ｆａｓ１４は反共振周波数ｆａｐ２３よりも高い。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
帯域通過型の弾性波フィルタであって、
第１入出力端子および第２入出力端子を結ぶ直列腕経路に配置された第１直列腕共振器と、
前記直列腕経路とグランドとの間に接続された第１並列腕共振器と、を備え、
前記第１直列腕共振器および前記第１並列腕共振器のそれぞれは、弾性波共振子を含み、
前記第１直列腕共振器の共振周波数である第１共振周波数および前記第１並列腕共振器の共振周波数である第２共振周波数は、前記弾性波フィルタの通過帯域の低周波端以下であり、
前記第１直列腕共振器の反共振周波数である第１反共振周波数および前記第１並列腕共振器の反共振周波数である第２反共振周波数は、前記通過帯域の高周波端以上であり、
前記第１共振周波数は前記第２共振周波数よりも高く、前記第１反共振周波数は前記第２反共振周波数よりも高い、
弾性波フィルタ。
第１入出力端子および第２入出力端子を結ぶ直列腕経路に配置された第１直列腕共振器と、
前記直列腕経路とグランドとの間に接続された第１並列腕共振器と、を備え、
前記第１直列腕共振器および前記第１並列腕共振器のそれぞれは、弾性波共振子を含み、
前記第１直列腕共振器の共振周波数である第１共振周波数および前記第１並列腕共振器の共振周波数である第２共振周波数は、前記弾性波フィルタの通過帯域の低周波端以下であり、
前記第１直列腕共振器の反共振周波数である第１反共振周波数および前記第１並列腕共振器の反共振周波数である第２反共振周波数は、前記通過帯域の高周波端以上であり、
前記第１共振周波数は前記第２共振周波数よりも高く、前記第１反共振周波数は前記第２反共振周波数よりも高い、
弾性波フィルタ。
【請求項2】
前記第１直列腕共振器を含む複数の直列腕共振器と、
前記第１並列腕共振器を含む複数の並列腕共振器と、を備え、
前記第１直列腕共振器は、前記複数の直列腕共振器のうちで前記第１入出力端子に最も近く接続され、
前記第１並列腕共振器は、前記複数の並列腕共振器のうちで前記第１入出力端子に最も近く接続される、
請求項１に記載の弾性波フィルタ。
前記第１並列腕共振器を含む複数の並列腕共振器と、を備え、
前記第１直列腕共振器は、前記複数の直列腕共振器のうちで前記第１入出力端子に最も近く接続され、
前記第１並列腕共振器は、前記複数の並列腕共振器のうちで前記第１入出力端子に最も近く接続される、
請求項１に記載の弾性波フィルタ。
【請求項3】
前記第１直列腕共振器および前記第１並列腕共振器を含む複数の弾性波共振器、を備え、
前記複数の弾性波共振器のうちで、共振周波数が前記通過帯域の低周波端以下かつ反共振周波数が前記通過帯域の高周波端以上である弾性波共振器の数は、共振周波数が前記通過帯域の低周波端より高い、または、反共振周波数が前記通過帯域の高周波端より低い弾性波共振器の数よりも多い、
請求項１に記載の弾性波フィルタ。
前記複数の弾性波共振器のうちで、共振周波数が前記通過帯域の低周波端以下かつ反共振周波数が前記通過帯域の高周波端以上である弾性波共振器の数は、共振周波数が前記通過帯域の低周波端より高い、または、反共振周波数が前記通過帯域の高周波端より低い弾性波共振器の数よりも多い、
請求項１に記載の弾性波フィルタ。
【請求項4】
さらに、
前記直列腕経路に直列配置された第１キャパシタ、および、前記直列腕経路とグランドとを結ぶ並列腕経路に直列配置された第２キャパシタの少なくとも１つを備える、
請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
前記直列腕経路に直列配置された第１キャパシタ、および、前記直列腕経路とグランドとを結ぶ並列腕経路に直列配置された第２キャパシタの少なくとも１つを備える、
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5】
前記第１並列腕共振器は、直列接続された第１弾性波共振子および第１インダクタを含む、
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6】
前記第２反共振周波数と前記通過帯域の高周波端との周波数差は、前記通過帯域の低周波端と前記第２共振周波数との周波数差よりも小さい、
請求項５に記載の弾性波フィルタ。
請求項５に記載の弾性波フィルタ。
【請求項7】
前記第１直列腕共振器は、並列接続された第２弾性波共振子および第２インダクタを含む、
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8】
前記第１共振周波数と前記通過帯域の低周波端との周波数差は、前記通過帯域の高周波端と前記第１反共振周波数との周波数差よりも小さい、
請求項７に記載の弾性波フィルタ。
請求項７に記載の弾性波フィルタ。
【請求項9】
前記第１直列腕共振器および前記第１並列腕共振器を含む複数の弾性波共振器、を備え、
前記複数の弾性波共振器のそれぞれは、弾性波共振子を含み、
前記弾性波フィルタが有する全ての前記弾性波共振子は、同一の圧電性基板に形成される、
請求項５～８のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
前記複数の弾性波共振器のそれぞれは、弾性波共振子を含み、
前記弾性波フィルタが有する全ての前記弾性波共振子は、同一の圧電性基板に形成される、
請求項５～８のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ。
【請求項10】
互いに対向する第１主面および第２主面を有する実装基板と、
請求項１に記載の弾性波フィルタと、
入力端子が前記第１入出力端子に接続された低雑音増幅器と、を備え、
前記弾性波フィルタは前記第１主面に配置され、
前記低雑音増幅器は前記第２主面に配置され、
前記実装基板を平面視した場合、前記弾性波フィルタと前記低雑音増幅器とは少なくとも一部重なる、
高周波モジュール。
請求項１に記載の弾性波フィルタと、
入力端子が前記第１入出力端子に接続された低雑音増幅器と、を備え、
前記弾性波フィルタは前記第１主面に配置され、
前記低雑音増幅器は前記第２主面に配置され、
前記実装基板を平面視した場合、前記弾性波フィルタと前記低雑音増幅器とは少なくとも一部重なる、
高周波モジュール。
【請求項11】
前記実装基板を平面視した場合、前記第１入出力端子と前記入力端子とは少なくとも一部重なる、
請求項１０に記載の高周波モジュール。
請求項１０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、弾性波フィルタおよび高周波モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、帯域通過型のフィルタおよび整合共振器を備えたフィルタモジュールが開示されている。フィルタの通過帯域が整合共振器の共振周波数と反共振周波数との間の範囲に含まれることでフィルタモジュールの通過帯域のインピーダンスを誘導性にすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－０８８６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示されたフィルタモジュールでは、整合共振器により通過帯域のインピーダンスを誘導性にできるので、容量性のインピーダンスを有する外部回路と接続された場合の整合損失を低減できる。しかしながら、整合共振器自体の挿入損失を低減できない場合があり、フィルタモジュールの低損失性を確保できないという問題がある。
【0005】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、低損失性が確保された弾性波フィルタおよびそれを備えた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】
【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、帯域通過型の弾性波フィルタであって、第１入出力端子および第２入出力端子を結ぶ直列腕経路に配置された第１直列腕共振器と、直列腕経路とグランドとの間に接続された第１並列腕共振器と、を備え、第１直列腕共振器および第１並列腕共振器のそれぞれは、弾性波共振子を含み、第１直列腕共振器の共振周波数である第１共振周波数および第１並列腕共振器の共振周波数である第２共振周波数は、弾性波フィルタの通過帯域の低周波端以下であり、第１直列腕共振器の反共振周波数である第１反共振周波数および第１並列腕共振器の反共振周波数である第２反共振周波数は、通過帯域の高周波端以上であり、第１共振周波数は第２共振周波数よりも高く、第１反共振周波数は第２反共振周波数よりも高い。
【0007】
また、本発明の一態様に係る高周波モジュールは、互いに対向する第１主面および第２主面を有する実装基板と、上記弾性波フィルタと、入力端子が第１入出力端子に接続された低雑音増幅器と、を備え、弾性波フィルタは第１主面に配置され、低雑音増幅器は第２主面に配置され、実装基板を平面視した場合、弾性波フィルタと低雑音増幅器とは少なくとも一部重なる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、低損失性が確保された弾性波フィルタおよび高周波モジュールを提供することが可能となる。
【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高周波モジュールの回路構成図である。
【図2A】実施の形態に係る弾性波フィルタを構成する弾性波共振子の第１例を模式的に表す平面図および断面図である。
【図2B】実施の形態に係る弾性波フィルタを構成する弾性波共振子の第２例を模式的に表す断面図である。
【図2C】実施の形態に係る弾性波フィルタを構成する弾性波共振子の第３例を模式的に表す断面図である。
【図3】実施の形態に係る弾性波フィルタの通過特性および各弾性波共振器のインピーダンス特性を示すグラフである。
【図4】実施の形態に係る弾性波フィルタの通過特性、ならびに第１直列腕共振器および第１並列腕共振器のインピーダンス特性を模式的に示す図である。
【図5A】実施の形態に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図5B】比較例に係る高周波モジュールの回路構成図である。
【図6A】実施の形態および比較例に係る高周波モジュールの通過帯域のインピーダンスを示すスミスチャートである。
【図6B】比較例に係る高周波モジュールの整合用インダクタのインダクタンス値と雑音指数との関係を表すグラフである。
【図6C】実施の形態および比較例に係る雑音指数の周波数特性を示すグラフである。
【図7】実施の形態の変形例１に係る弾性波フィルタの回路構成図である。
【図8A】実施の形態の変形例２に係る弾性波フィルタの回路構成図である。
【図8B】変形例２に係る弾性波フィルタの通過帯域近傍帯域の通過特性および第１並列腕共振器のインピーダンス特性を示すグラフである。
【図8C】変形例２に係る弾性波フィルタの広域の第１並列腕共振器のインピーダンス特性を示すグラフである。
【図9】実施の形態に係る高周波モジュールの平面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の実施の形態について、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。
【0011】
なお、各図は、本発明を示すために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではなく、実際の形状、位置関係、および比率とは異なる場合がある。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素化される場合がある。
【0012】
本開示の回路構成において、「接続される」とは、接続端子および／または配線導体で直接接続される場合だけでなく、整合素子またはスイッチ回路を介して電気的に接続される場合も含む。「ＡおよびＢの間に接続される」とは、ＡおよびＢの間でＡおよびＢの両方に接続されることを意味する。
【0013】
本発明において、「端子」とは、要素内の導体が終了するポイントを意味する。なお、要素間の導体のインピーダンスが十分に低い場合には、端子は単一のポイントだけでなく、要素間の導体上の任意のポイント（ノード）または導体全体と解釈される。
【0014】
また、本開示の回路素子配置において、「回路素子Ａが経路Ｂに直列配置される」とは、回路素子Ａの信号入力端および信号出力端が、経路Ｂの少なくとも一部を構成する２つの配線のそれぞれに接続されていることを意味する。なお、２つの配線の少なくとも一方は、電極や端子であってもよい。
【0015】
以下の各図において、ｘ軸およびｙ軸は、モジュール基板の主面と平行な平面上で互いに直交する軸である。具体的には、平面視においてモジュール基板が矩形状を有する場合、ｘ軸は、モジュール基板の第１辺に平行であり、ｙ軸は、モジュール基板の第１辺と直交する第２辺に平行である。また、ｚ軸は、モジュール基板の主面に垂直な軸であり、その正方向は上方向を示し、その負方向は下方向を示す。
【0016】
また、「平行」および「垂直」などの要素間の関係性を示す用語、「矩形」などの要素の形状を示す用語、ならびに、数値範囲は、厳格な意味のみを表すのではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の誤差をも含むことを意味する。
【0017】
また、本発明の部品配置において、「モジュール基板の平面視」とは、ｚ軸正側からｘｙ平面に物体を正投影して見ることを意味する。「Ａは平面視においてＢと重なる」とは、ｘｙ平面に正投影されたＡの領域の少なくとも一部が、ｘｙ平面に正投影されたＢの領域の少なくとも一部と重なることを意味する。また、「ＡがＢおよびＣの間に配置される」とは、Ｂ内の任意の点とＣ内の任意の点とを結ぶ複数の線分のうちの少なくとも１つがＡを通ることを意味する。
【0018】
本発明の部品配置において、「部品が基板に配置される」とは、部品が基板の主面上に配置されること、および、部品が基板内に配置されることを含む。「部品が基板の主面上に配置される」とは、部品が基板の主面に接触して配置されることに加えて、部品が主面と接触せずに当該主面の上方に配置されること（例えば、部品が主面と接触して配置された他の部品上に積層されること）を含む。また、「部品が基板の主面上に配置される」は、主面に形成された凹部に部品が配置されることを含んでもよい。「部品が基板内に配置される」とは、部品がモジュール基板内にカプセル化されることに加えて、部品の全部が基板の両主面の間に配置されているが部品の一部が基板に覆われていないこと、および、部品の一部のみが基板内に配置されていることを含む。
【0019】
また、以下の実施の形態において、フィルタの通過帯域は、当該通過帯域内における挿入損失の最小値から３ｄＢ大きい２つの周波数間の周波数帯域と定義される。
【0020】
なお、弾性波共振器とは、（１）弾性波共振子および当該弾性波共振子に並列接続された回路（または回路素子）で構成された共振回路（弾性波共振子と回路（または回路素子）との並列接続回路）、（２）弾性波共振子および当該弾性波共振子の２つの入出力端の一方のみに接続された回路（または回路素子）で構成され、上記弾性波共振子と上記回路（または回路素子）とを接続する接続ノードには、他の回路（および他の回路素子）ならびにグランドが接続されていない構成を有する共振回路（弾性波共振子と回路（または回路素子）との直列接続回路）、（３）互いに並列接続された複数の弾性波共振子で構成された共振回路（分割共振子の並列接続回路）、ならびに（４）互いに直列接続された複数の弾性波共振子で構成され、当該複数の弾性波共振子間を接続する接続ノードには、当該複数の弾性波共振子以外の回路（および回路素子）ならびにグランドは接続されていない構成を有する共振回路（分割共振子の直列接続回路）、のいずれかと定義される。
【0021】
また、本開示の実施の形態において、共振帯域幅とは、弾性波共振子の反共振周波数と共振周波数との周波数差を意味する。
【0022】
なお、上記実施の形態および変形例において示された共振周波数および反共振周波数は、例えば、弾性波共振子または弾性波共振器が他の回路素子と接続されていない状態で、弾性波共振子または弾性波共振器の２つの入出力電極にＲＦプローブを接触させ、ネットワークアナライザ等で反射特性（インピーダンス特性）を測定することで導出される。
【0023】
また、本開示において、「バンド」とは、無線アクセス技術（ＲＡＴ：Radio Access Technology）を用いて構築される通信システムのために、標準化団体など（例えば３ＧＰＰ（登録商標）、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）等）によって予め定義された周波数バンドのアップリンク動作バンドおよびダウンリンク動作バンドの少なくとも一方を意味する。本実施の形態では、通信システムとしては、例えばＬＴＥ(Long Term Evolution)システム、５Ｇ（5th Generation）－ＮＲ（New Radio）システム、およびＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）システム等を用いることができるが、これらに限定されない。なお、周波数バンドのアップリンク動作バンドとは、当該周波数バンドのうちのアップリンク用に指定された周波数範囲を意味する。また、周波数バンドのダウンリンク動作バンドとは、当該周波数バンドのうちのダウンリンク用に指定された周波数範囲を意味する。
【0024】
（実施の形態）
［１ 弾性波フィルタ１および高周波モジュール１００の回路構成］
図１は、実施の形態に係る弾性波フィルタ１および高周波モジュール１００の回路構成図である。同図に示すように、高周波モジュール１００は、弾性波フィルタ１と、低雑音増幅器２と、出力端子１３０と、を備える。
［１ 弾性波フィルタ１および高周波モジュール１００の回路構成］
図１は、実施の形態に係る弾性波フィルタ１および高周波モジュール１００の回路構成図である。同図に示すように、高周波モジュール１００は、弾性波フィルタ１と、低雑音増幅器２と、出力端子１３０と、を備える。
【0025】
低雑音増幅器２は、弾性波フィルタ１と出力端子１３０との間に接続されている、具体的には、低雑音増幅器２の入力端子は、弾性波フィルタ１の入出力端子１２０に接続されている。低雑音増幅器２は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field Effect Transistor）またはバイポーラトランジスタ（Bipolar Transistor）である増幅トランジスタを含み、当該増幅トランジスタのゲート（またはベース）が入出力端子１２０に接続され、ドレイン（またはコレクタ）が出力端子１３０に接続され、ソース（またはエミッタ）がグランドに接続される。さらに、上記増幅トランジスタのゲート（またはベース）には、直流バイアス電圧（直流バイアス電流）が供給される。上記構成により、低雑音増幅器２は、ゲート（またはベース）に直流バイアス電圧（直流バイアス電流）が供給されることで、弾性波フィルタ１を通過した高周波信号を増幅して出力端子１３０へ出力する。また、低雑音増幅器２の入力インピーダンスは、容量性かつ高インピーダンスとなる。
【0026】
弾性波フィルタ１は、帯域通過型のフィルタ（バンドパスフィルタ）であって、直列腕共振子１１、１２、１３および１４と、並列腕共振子２１、２２および２３と、キャパシタ１５および２４と、入出力端子１１０および１２０と、を備える。
【0027】
直列腕共振子１１～１４のそれぞれは、弾性波共振子を含む弾性波共振器の一例であり、入出力端子１１０（第２入出力端子）および入出力端子１２０（第１２入出力端子）を結ぶ直列腕経路に配置される。直列腕共振子１１は直列腕共振子１１のみで１つの直列腕共振器（弾性波共振器）を構成し、直列腕共振子１２は直列腕共振子１２のみで１つの直列腕共振器（弾性波共振器）を構成し、直列腕共振子１３は直列腕共振子１３のみで１つの直列腕共振器（弾性波共振器）を構成し、直列腕共振子１４は直列腕共振子１４のみで１つの直列腕共振器（弾性波共振器）を構成している。キャパシタ１５は、第１キャパシタの一例であり、上記直列腕経路に直列配置される。
【0028】
直列腕共振子１１～１４およびキャパシタ１５のそれぞれは、入出力端子１１０から順に、直列腕共振子１１、キャパシタ１５、直列腕共振子１２、１３および１４の順に接続されている。
【0029】
並列腕共振子２１～２３のそれぞれは、弾性波共振子を含む弾性波共振器の一例であり、上記直列腕経路とグランドとの間に接続される。並列腕共振子２１は、直列腕共振子１１およびキャパシタ１５の接続点とグランドとの間に接続される。並列腕共振子２２は、キャパシタ１５および直列腕共振子１２の接続点とグランドとの間に接続される。並列腕共振子２１は並列腕共振子２１のみで１つの並列腕共振器（弾性波共振器）を構成し、並列腕共振子２２は並列腕共振子２２のみで１つの並列腕共振器（弾性波共振器）を構成し、並列腕共振子２３は並列腕共振子２３のみで１つの並列腕共振器（弾性波共振器）を構成している。キャパシタ２４は、第２キャパシタの一例であり、直列腕共振子１２および１３の間の直列腕経路とグランドとを結ぶ並列腕経路に直列配置される。並列腕共振子２３は、直列腕共振子１３および１４の接続点とグランドとの間に接続される。
【0030】
直列腕共振子１１～１４のうち、直列腕共振子１４は、第１直列腕共振器の一例であり、共振周波数ｆｒｓ１４（第１共振周波数）および反共振周波数ｆａｓ１４（第１反共振周波数）を有する。
【0031】
並列腕共振子２１～２３のうち、並列腕共振子２３は、第１並列腕共振器の一例であり、共振周波数ｆｒｐ２３（第２共振周波数）および反共振周波数ｆａｐ２３（第２反共振周波数）を有する。
【0032】
なお、直列腕共振子１１～１４および並列腕共振子２１～２３のそれぞれ（弾性波共振器）は、１つの弾性波共振子のみを有するが、直列腕共振子１１～１４および並列腕共振子２１～２３のそれぞれは、例えば、（１）弾性波共振子と、当該弾性波共振子に並列接続されたキャパシタおよびインダクタの少なくとも１つを含む回路とで構成された共振器、（２）弾性波共振子と、当該弾性波共振子に直列接続されたキャパシタおよびインダクタの少なくとも１つを含む回路とで構成された共振器、（３）並列接続された複数の弾性波共振子で構成された共振器、ならびに（４）直列接続された複数の弾性波共振子で構成された共振器、のいずれかであってもよい。
【0033】
また、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１は、直列腕共振子１４を含む１以上の直列腕共振器および並列腕共振子２３を含む１以上の並列腕共振器を備えていればよく、その他の弾性波共振子およびキャパシタはなくてもよい。
【0034】
また、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１は、ラダー型のフィルタを構成する直列腕共振器および並列腕共振器の他、縦結合型共振器を備えてもよい。
【0035】
［２ 弾性波共振子の構造］
次に、弾性波フィルタ１を構成する弾性波共振子（直列腕共振子および並列腕共振子）の構造について例示する。
次に、弾性波フィルタ１を構成する弾性波共振子（直列腕共振子および並列腕共振子）の構造について例示する。
【0036】
図２Ａは、実施の形態に係る弾性波フィルタ１を構成する弾性波共振子の第１例を模式的に表す平面図および断面図である。同図には、弾性波フィルタ１を構成する複数の弾性波共振子のそれぞれの基本構造が例示されている。なお、図２Ａに示された弾性波共振子６０は、弾性波フィルタ１を構成する弾性表面波共振子の典型的な構造を説明するためのものであって、電極を構成する電極指の本数および長さなどは、これに限定されない。
【0037】
弾性波共振子６０は、圧電性基板５０と、櫛形電極６０ａおよび６０ｂとで構成されている。
【0038】
図２Ａの（ａ）に示すように、圧電性基板５０の上には、互いに対向する一対の櫛形電極６０ａおよび６０ｂが形成されている。櫛形電極６０ａは、互いに平行な複数の電極指６１ａと、複数の電極指６１ａを接続するバスバー電極６２ａとで構成されている。また、櫛形電極６０ｂは、互いに平行な複数の電極指６１ｂと、複数の電極指６１ｂを接続するバスバー電極６２ｂとで構成されている。複数の電極指６１ａおよび６１ｂは、弾性波伝搬方向（Ｘ軸方向）と直交する方向に沿って形成されている。
【0039】
また、複数の電極指６１ａおよび６１ｂ、ならびに、バスバー電極６２ａおよび６２ｂで構成されるＩＤＴ電極５４は、図２Ａの（ｂ）に示すように、密着層５４０と主電極層５４２との積層構造となっている。
【0040】
密着層５４０は、圧電性基板５０と主電極層５４２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。主電極層５４２は、材料として、例えば、Ｃｕを１％含有したＡｌが用いられる。保護層５５は、櫛形電極６０ａおよび６０ｂを覆うように形成されている。保護層５５は、主電極層５４２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、二酸化ケイ素を主成分とする誘電体膜である。
【0041】
なお、密着層５４０、主電極層５４２および保護層５５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５４は、上記積層構造でなくてもよい。ＩＤＴ電極５４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、保護層５５は、形成されていなくてもよい。
【0042】
次に、圧電性基板５０の積層構造について説明する。
【0043】
図２Ａの（ｃ）に示すように、圧電性基板５０は、高音速支持基板５１と、低音速膜５２と、圧電膜５３とを備え、高音速支持基板５１、低音速膜５２および圧電膜５３がこの順で積層された構造を有している。
【0044】
圧電膜５３は、例えばθ°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３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θ°回転した軸を法線とする面で切断したリチウムタンタレート単結晶、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。なお、各フィルタの要求仕様により、圧電膜５３として使用される圧電単結晶の材料およびカット角θが適宜選択される。
【0045】
高音速支持基板５１は、低音速膜５２、圧電膜５３ならびにＩＤＴ電極５４を支持する基板である。高音速支持基板５１は、さらに、圧電膜５３を伝搬する表面波および境界波などの弾性波よりも、高音速支持基板５１中のバルク波の音速が高速となる基板であり、弾性表面波を圧電膜５３および低音速膜５２が積層されている部分に閉じ込め、高音速支持基板５１より下方に漏れないように機能する。高音速支持基板５１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、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ができる。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。
【0046】
低音速膜５２は、圧電膜５３を伝搬するバルク波よりも、低音速膜５２中のバルク波の音速が低速となる膜であり、圧電膜５３と高音速支持基板５１との間に配置される。この構造と、弾性波が本質的に低音速な媒質にエネルギーが集中するという性質とにより、弾性表面波エネルギーの圧電膜５３外への漏れが抑制される。低音速膜５２の材料としては、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ができる。
【0047】
なお、圧電性基板５０の上記積層構造によれば、圧電基板を単層で使用している従来の構造と比較して、共振周波数および反共振周波数におけるＱ値を大幅に高めることが可能となる。すなわち、Ｑ値が高い弾性波共振子を構成し得るので、当該弾性波共振子を用いて、挿入損失が小さいフィルタを構成することが可能となる。
【0048】
なお、高音速支持基板５１は、支持基板と、圧電膜５３を伝搬する表面波および境界波などの弾性波よりも、伝搬するバルク波の音速が高速となる高音速膜とが積層された構造を有していてもよい。この場合、高音速膜の材料としては、高音速支持基板５１の材料と同じ材料を用いることができる。また、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。
【0049】
なお、本明細書において、「材料の主成分」とは、当該材料に占める割合が５０重量％を超える成分をいう。上記主成分は、単結晶、多結晶およびアモルファスのうちいずれかの状態、もしくは、これらが混在した状態で存在していてもよい。
【0050】
図２Ｂは、実施の形態に係る弾性波フィルタ１を構成する弾性波共振子の第２例を模式的に表す断面図である。図２Ａに示した弾性波共振子６０では、ＩＤＴ電極５４が、圧電膜５３を有する圧電性基板５０上に形成された例を示したが、当該ＩＤＴ電極５４が形成される基板は、図２Ｂに示すように、圧電体層の単層からなる圧電単結晶基板５７であってもよい。
【0051】
圧電単結晶基板５７は、例えば、ＬｉＮｂＯ３の圧電単結晶で構成されている。本例に係る弾性波共振子は、ＬｉＮｂＯ３の圧電単結晶基板５７と、ＩＤＴ電極５４と、圧電単結晶基板５７上およびＩＤＴ電極５４上に形成された保護層５８と、で構成されている。
【0052】
上述した圧電膜５３および圧電単結晶基板５７は、弾性波フィルタ装置の要求通過特性などに応じて、適宜、積層構造、材料、カット角、および、厚みを変更してもよい。上述したカット角以外のカット角を有するＬｉＴａＯ３圧電基板などを用いた弾性波共振子であっても、上述した圧電膜５３を用いた弾性波共振子６０と同様の効果を奏することができる。
【0053】
また、ＩＤＴ電極５４が形成される基板は、支持基板と、エネルギー閉じ込め層と、圧電膜とが、この順で積層された構造を有していてもよい。圧電膜上にＩＤＴ電極５４が形成される。圧電膜は、例えば、ＬｉＴａＯ３圧電単結晶または圧電セラミックスが用いられる。支持基板は、圧電膜、エネルギー閉じ込め層、およびＩＤＴ電極５４を支持する基板である。
【0054】
エネルギー閉じ込め層は１層または複数の層からなり、その少なくとも１つの層を伝搬するバルク弾性波の速度は、圧電膜近傍を伝搬する弾性波の速度よりも大きい。例えば、エネルギー閉じ込め層は、低音速層と、高音速層との積層構造となっていてもよい。低音速層は、圧電膜を伝搬する弾性波の音速よりも、低音速層中のバルク波の音速が低速となる膜である。高音速層は、圧電膜を伝搬する弾性波の音速よりも、高音速層中のバルク波の音速が高速となる膜である。なお、支持基板を高音速層としてもよい。
【0055】
また、エネルギー閉じ込め層は、音響インピーダンスが相対的に低い低音響インピーダンス層と、音響インピーダンスが相対的に高い高音響インピーダンス層とが、交互に積層された構成を有する音響インピーダンス層であってもよい。
【0056】
ここで、弾性波共振子６０を構成するＩＤＴ電極５４の電極パラメータについて説明する。
【0057】
弾性波共振子の波長とは、図２Ａの（ｂ）に示すＩＤＴ電極５４を構成する複数の電極指６１ａまたは６１ｂの繰り返し周期である波長λで規定される。また、電極指ピッチは、波長λの１／２であり、櫛形電極６０ａおよび６０ｂをそれぞれ構成する電極指６１ａおよび６１ｂのライン幅をＷとし、隣り合う電極指６１ａと電極指６１ｂとの間のスペース幅をＳとした場合、（Ｗ＋Ｓ）で定義される。また、ＩＤＴ電極５４のデューティーは、電極指６１ａおよび６１ｂのライン幅占有率であり、電極指６１ａおよび６１ｂのそれぞれのライン幅とスペース幅との加算値に対する当該ライン幅の割合であり、Ｗ／（Ｗ＋Ｓ）で定義される。また、ＩＤＴ電極５４の交叉幅は、電極指６１ａおよび電極指６１ｂを弾性波伝搬方向（Ｘ軸方向）から見た場合に重複する電極指の長さである。
【0058】
なお、ＩＤＴ電極５４において、隣り合う電極指間の間隔が一定でない場合には、ＩＤＴ電極５４の電極指ピッチは、ＩＤＴ電極５４の平均電極指ピッチで定義される。ＩＤＴ電極５４の平均電極指ピッチは、ＩＤＴ電極５４に含まれる電極指６１ａ、６１ｂの総本数をＮｉ本とし、ＩＤＴ電極５４の、弾性波伝搬方向における一方端に位置する電極指と他方端に位置する電極指との中心間距離をＤｉとすると、Ｄｉ／（Ｎｉ－１）と定義される。
【0059】
また、図２Ｃは、実施の形態に係る弾性波フィルタ１を構成する弾性波共振子の第３例を模式的に表す断面図である。図２Ｃには、弾性波フィルタ１の弾性波共振子として、バルク弾性波共振子が示されている。同図に示すように、バルク弾性波共振子は、例えば、支持基板６５と、下部電極６６と、圧電体層６７と、上部電極６８と、を有しており、支持基板６５、下部電極６６、圧電体層６７、および上部電極６８がこの順で積層された構成となっている。
【0060】
支持基板６５は、下部電極６６、圧電体層６７、および上部電極６８を支持するための基板であり、例えば、シリコン基板である。なお、支持基板６５は、下部電極６６と接触する領域に、空洞が設けられている。これにより、圧電体層６７を自由に振動させることが可能となる。
【0061】
下部電極６６は、支持基板６５の一方面上に形成されている。上部電極６８は、支持基板６５の一方面上に形成されている。下部電極６６および上部電極６８は、材料として、例えば、Ｃｕを１％含有したＡｌが用いられる。
【0062】
圧電体層６７は、下部電極６６と上部電極６８との間に形成されている。圧電体層６７は、例えば、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＫＮ（ニオブ酸カリウム）、ＬＮ（リチウムニオベイト）、ＬＴ（リチウムタンタレート）、水晶、およびＬｉＢＯ（ホウ酸リチウム）の少なくとも１つを主成分とする。
【0063】
上記積層構成を有するバルク弾性波共振子は、下部電極６６と上部電極６８との間に電気的なエネルギーを印加することで圧電体層６７内にてバルク弾性波を誘発して共振を発生させるものである。このバルク弾性波共振子により生成されるバルク弾性波は、下部電極６６と上部電極６８との間を、圧電体層６７の膜面に垂直な方向に伝搬する。つまり、バルク弾性波共振子は、バルク弾性波を利用した共振子である。
【0064】
［３ 弾性波フィルタ１の共振特性および通過特性］
まず、１つの直列腕共振子および１つの並列腕共振子で構成されたラダー型バンドパスフィルタの基本的な動作原理について説明しておく。
まず、１つの直列腕共振子および１つの並列腕共振子で構成されたラダー型バンドパスフィルタの基本的な動作原理について説明しておく。
【0065】
並列腕共振子は共振周波数ｆｒｐおよび反共振周波数ｆａｐ（＞ｆｒｐ）を有し、直列腕共振子は共振周波数ｆｒｓおよび反共振周波数ｆａｓ（＞ｆｒｓ＞ｆｒｐ）を有する。上記共振特性を有する直列腕共振子および並列腕共振子において、一般的には、並列腕共振子の反共振周波数ｆａｐと直列腕共振子の共振周波数ｆｒｓとを近接させる。これにより、並列腕共振子のインピーダンスが０に近づく共振周波数ｆｒｐ近傍は、低周波側阻止域となる。また、これより周波数が増加すると、反共振周波数ｆａｐ近傍で並列腕共振子のインピーダンスが高くなり、かつ、共振周波数ｆｒｓ近傍で直列腕共振子のインピーダンスが０に近づく。これにより、反共振周波数ｆａｐ～共振周波数ｆｒｓの近傍では、直列腕経路である信号経路において信号通過域となる。これにより、弾性波共振子の電極パラメータおよび電気機械結合係数を反映した通過帯域を形成することが可能となる。さらに、周波数が高くなり、反共振周波数ｆａｓ近傍になると、直列腕共振子のインピーダンスが高くなり、高周波側阻止域となる。
【0066】
また、直列腕共振子および並列腕共振子のそれぞれにおいて、共振周波数よりも低周波側の周波数帯域では、共振子のインピーダンスは容量性（Ｃ性）を示し、共振周波数よりも高周波側かつ反共振周波数よりも低周波側の周波数帯域では、共振子のインピーダンスは誘導性（Ｌ性）を示す。また、反共振周波数よりも高周波側の周波数帯域では、共振子のインピーダンスは容量性を示す。
【0067】
なお、共振帯域幅が所望の通過帯域幅よりも広い場合、並列腕共振子の反共振周波数は通過帯域の高域端よりも高く、直列腕共振子の共振周波数は通過帯域の低域端よりも低くてもよい。共振周波数から反共振周波数までの周波数範囲である共振帯域の少なくとも一部が弾性波フィルタ１の通過帯域と重なる共振子は、弾性波フィルタ１の通過帯域の形成に寄与する共振子と定義される。
【0068】
次に、弾性波フィルタ１のインピーダンス特性および通過特性について説明する。
【0069】
図３は、実施の形態に係る弾性波フィルタ１の通過特性および各弾性波共振器のインピーダンス特性を示すグラフである。同図に示すように、弾性波フィルタ１の通過帯域幅（１０ＭＨｚ）は、各弾性波共振子の共振帯域幅（８０－１００ＭＨｚ）と比較して狭帯域となっている。弾性波フィルタ１は、例えば、ＬＴＥのためのバンドＢ３０または５Ｇ－ＮＲのためのバンドｎ３０のダウンリンク動作バンド（２３５０～２３６０ＭＨｚ）を含む通過帯域を有している。
【0070】
本実施の形態に係る弾性波フィルタ１の通過帯域（２３５０～２３６０ＭＨｚ）は、直列腕共振子１２～１４のそれぞれの共振周波数と反共振周波数との間に位置し、かつ、並列腕共振子２１～２３のそれぞれの共振周波数と反共振周波数との間に位置している。
【0071】
つまり、直列腕共振子１２～１４および並列腕共振子２１～２３は、共振帯域の少なくとも一部が弾性波フィルタ１の通過帯域と重なっているので、弾性波フィルタ１の通過帯域の形成に寄与する共振子である。
【0072】
一方、直列腕共振子１１は、共振周波数および反共振周波数の双方が通過帯域高域端よりも高いので、弾性波フィルタ１の通過帯域の形成に寄与しない共振子である。
【0073】
なお、キャパシタ１５および２４に替えて、弾性波共振器が配置されてもよい。直列腕共振子１２～１４および並列腕共振子２１～２３の共振帯域幅は弾性波フィルタ１の所望の通過帯域よりも広い。これに対して、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１では、キャパシタ１５および２４が配置されることにより、広い共振帯域幅を有する弾性波共振子を用いて狭い通過帯域を形成し易くしている。
【0074】
また、各弾性波共振子の共振帯域幅（８０－１００ＭＨｚ）が揃っていることから、弾性波フィルタ１を構成する全ての弾性波共振子は、１枚の圧電性基板に形成することが可能となる。これによれば、弾性波フィルタ１を小型化できる。
【0075】
図４は、実施の形態に係る弾性波フィルタ１の通過特性、ならびに直列腕共振子１４（第１直列腕共振器）および並列腕共振子２３（第１並列腕共振器）のインピーダンス特性を模式的に示す図である。
【0076】
同図に示すように、直列腕共振子１４（第１直列腕共振器）の共振周波数ｆｒｓ１４（第１共振周波数）および並列腕共振子２３（第１並列腕共振器）の共振周波数ｆｒｐ２３（第２共振周波数）は、弾性波フィルタ１の通過帯域の低周波端以下である。また、直列腕共振子１４（第１直列腕共振器）の反共振周波数ｆａｓ１４（第１反共振周波数）および並列腕共振子２３（第１並列腕共振器）の反共振周波数ｆａｐ２３（第２反共振周波数）は、上記通過帯域の高周波端以上である。
【0077】
つまり、直列腕共振子１４の共振帯域は弾性波フィルタ１の通過帯域を含むこととなり、直列腕共振子１４のインピーダンスは通過帯域にわたり誘導性となる。また、並列腕共振子２３の共振帯域は弾性波フィルタ１の通過帯域を含むこととなり、並列腕共振子２３のインピーダンスは通過帯域にわたり誘導性となる。
【0078】
さらに、共振周波数ｆｒｓ１４は共振周波数ｆｒｐ２３よりも高く、反共振周波数ｆａｓ１４は反共振周波数ｆａｐ２３よりも高い。
【0079】
つまり、インピーダンスが極小となる共振周波数ｆｒｓ１４およびｆｒｐ２３のうち共振周波数ｆｒｓ１４が通過帯域により近く、インピーダンスが極大となる反共振周波数ｆａｓ１４およびｆａｐ２３のうち反共振周波数ｆａｓ１４が通過帯域からより遠い。これにより、直列腕共振子１４の誘導性インピーダンス帯域のうちで低インピーダンス帯域が通過帯域と重なり、並列腕共振子２３の誘導性インピーダンス帯域のうちで高インピーダンス帯域が通過帯域と重なる。
【0080】
図５Ａは、実施の形態に係る高周波モジュール１００の回路構成図である。また、図５Ｂは、比較例に係る高周波モジュール５００の回路構成図である。また、図６Ａは、実施の形態および比較例に係る高周波モジュールの通過帯域を含む帯域（１８００～２８００ＭＨｚ）のインピーダンスを示すスミスチャートである。
【0081】
なお、本実施の形態に係る高周波モジュール１００は、図５Ａに示すように、入力端子１４０、および、入力端子１４０に接続される外部回路とのインピーダンス整合をとるためのインダクタ４２が付加されてもよい。
【0082】
一方、比較例に係る高周波モジュール５００は、弾性波フィルタ５０１と、低雑音増幅器２と、インダクタ４１および４３と、入力端子１４０と、出力端子１３０と、を備える。弾性波フィルタ５０１は、弾性波フィルタ１と同様の回路構成を有し、４つの直列腕共振子、３つの並列腕共振子および２つのキャパシタを有する。ただし、上記４つの直列腕共振子のそれぞれの共振周波数は弾性波フィルタ５０１の通過帯域内に位置し、上記３つの並列腕共振子のそれぞれの反共振周波数は弾性波フィルタ５０１の通過帯域内に位置する。これと、弾性波共振子の構造（ＩＤＴ電極構造または圧電膜積層構造）に起因して、弾性波フィルタ５０１の通過帯域におけるインピーダンスは容量性となる傾向にある。これにより、容量性の入力インピーダンスを有する低雑音増幅器２と弾性波フィルタ５０１との間に、誘導性インピーダンスを有するインダクタ４１を配置することで基準インピーダンスにて双方の整合をとることが可能となる。ただし、低雑音増幅器２と弾性波フィルタ５０１との間にインダクタ４１を配置した場合、インダクタ４１の配線に起因した寄生容量３２が低雑音増幅器２の入力端子近傍に発生する。
【0083】
図６Ａに示すように、ノードＡから低雑音増幅器２を見た通過帯域のインピーダンスは容量性インピーダンス（Ａ）となる。
【0084】
これに対して、比較例に係る高周波モジュール５００では、寄生容量３２が並列付加されることで、ノードＢから低雑音増幅器２を見た帯域（１８００～２８００ＭＨｚ）のインピーダンスは、図６Ａに示すように、等コンダクタンス円を時計回りに移動し、より高い容量性インピーダンス（Ｂ）となる。また、ノードＣ２から弾性波フィルタ５０１、インダクタ４１および低雑音増幅器２を見た帯域（１８００～２８００ＭＨｚ）のインピーダンスは、図６Ａに示すように、インピーダンス（Ｂ）に対して等レジスタンス円（以下、等レジスタンス円ＲＢと記す）を時計回りに移動し、インピーダンス（Ｃ２）となる。
【0085】
一方、本実施の形態に係る高周波モジュール１００では、インピーダンス整合用のインダクタ４１が付加されていないため、ノードＣ１から、弾性波フィルタ１および低雑音増幅器２を見た帯域（１８００～２８００ＭＨｚ）のインピーダンスは、図６Ａに示すように、インピーダンス（Ａ）に対して、等レジスタンス円ＲＢよりも高レジスタンスの等レジスタンス円を時計回りに移動し、インピーダンス（Ｃ１）となる。
【0086】
これにより、図６Ａに示すように、比較例に係る高周波モジュール５００では、インダクタ４１の付加に起因して発生する寄生容量３２により、弾性波フィルタ５０１の入力側から見た通過帯域のインピーダンスは実施の形態に係る高周波モジュール１００と比較して、低インピーダンスとなり基準インピーダンスからずれてしまう。
【0087】
つまり、本実施の形態では、弾性波フィルタ１の通過帯域におけるインピーダンスを誘導性とすることが可能となるので、高周波モジュール１００のインピーダンスを、インダクタ４１を付加することなく基準インピーダンスに近づけることが可能となる。よって、弾性波フィルタ１および高周波モジュール１００の整合損失を低減でき、高周波モジュール１００を小型化できる。
【0088】
さらに、前述したように、共振周波数ｆｒｓ１４は共振周波数ｆｒｐ２３よりも高く、反共振周波数ｆａｓ１４は反共振周波数ｆａｐ２３よりも高い。これにより、直列腕共振子１４の誘導性インピーダンス帯域のうちで低インピーダンス帯域が通過帯域と重なり、並列腕共振子２３の誘導性インピーダンス帯域のうちで高インピーダンス帯域が通過帯域と重なる。これによれば、弾性波フィルタ１の挿入損失を低減できる。
【0089】
よって、整合損失および挿入損失の双方の観点から低損失性が確保された弾性波フィルタ１および高周波モジュール１００を提供できる。
【0090】
なお、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１において、第１直列腕共振器（直列腕共振子１４）は、複数の直列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続され、第１並列腕共振器（並列腕共振子２３）は、複数の並列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続されている。
【0091】
これによれば、通過帯域が誘導性インピーダンスを示す共振器が、容量性インピーダンスを示す低雑音増幅器２の入力端子に最も近く配置されるので、弾性波フィルタ１と低雑音増幅器２とのインピーダンス整合を高効率かつ高精度に合わせることが可能となる。
【0092】
なお、第１直列腕共振器は、直列腕共振子１４でなくてもよく、直列腕共振子１１～１３のいずれかであってもよい。また、第１並列腕共振器は、並列腕共振子２３でなくてもよく、並列腕共振子２１または２２であってもよい。つまり、第１直列腕共振器は、複数の直列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続されていなくてもよく、また、第１並列腕共振器は、複数の並列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続されていなくてもよい。この場合であっても、弾性波フィルタ１の通過帯域におけるインピーダンスを誘導性とすることが可能となるので、弾性波フィルタ１および高周波モジュール１００の整合損失を低減でき、高周波モジュール１００を小型化できる。
【0093】
また、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１は、第１直列腕共振器および第１並列腕共振器を少なくとも１つずつ備えればよい。つまり、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１において、直列腕共振子１１～１３および並列腕共振子２１～２２のそれぞれは、共振帯域が通過帯域を含まなくてもよい。
【0094】
また、本発明に係る弾性波フィルタにおいて、複数の弾性波共振器のうちで、共振周波数が通過帯域の低周波端以下かつ反共振周波数が通過帯域の高周波端以上である弾性波共振器の数は、共振周波数が通過帯域の低周波端より高い、または、反共振周波数が通過帯域の高周波端より低い弾性波共振器の数よりも多いことが望ましい。
【0095】
これによれば、通過帯域のインピーダンスが誘導性である弾性波共振器の数が、通過帯域のインピーダンスが容量性である弾性波共振器の数よりも多くなるので、弾性波フィルタ１全体の通過帯域のインピーダンスが誘導性となる。よって、容量性の入力インピーダンスを有する低雑音増幅器２と弾性波フィルタ１とのインピーダンス整合をより高精度にとることが可能となる。よって、整合損失がより低減された弾性波フィルタ１および高周波モジュール１００を提供できる。
【0096】
図６Ｂは、比較例に係る高周波モジュール５００のインダクタ４１のインダクタンス値Ｌｇと雑音指数との関係を表すグラフである。同図に示すように、インダクタンス値Ｌｇが小さくなるほど、インダクタ４１の抵抗成分が小さくなることで、低雑音増幅器２の雑音指数が低減される。また、本実施の形態に係る高周波モジュール１００のように、インダクタ４１が付加されない（インダクタンス値Ｌｇが０である）場合、インダクタ４１の実装電極および当該実装電極から低雑音増幅器２までの配線に起因して発生する寄生容量３２が小さくなることで、低雑音増幅器２の雑音指数は大幅に低減される。
【0097】
図６Ｃは、実施の形態および比較例に係る低雑音増幅器２の雑音指数の周波数特性を示すグラフである。実施の形態に係る低雑音増幅器２のほうが、比較例に係る低雑音増幅器２よりも、通過帯域を含む帯域（１８００～２８００ＭＨｚ）にわたり雑音指数が低くなっている。よって、本実施の形態に係る高周波モジュール１００によれば、低雑音増幅器２の雑音指数を低減できる。
【0098】
［４ 変形例１に係る弾性波フィルタ１Ａの構成］
図７は、実施の形態の変形例１に係る弾性波フィルタ１Ａの回路構成図である。同図に示すように、変形例１に係る弾性波フィルタ１Ａは、帯域通過型のフィルタ（バンドパスフィルタ）であって、直列腕共振子１１、１２、１３および１６と、並列腕共振子２１、２２および２５と、キャパシタ３５および３６と、入出力端子１１０および１２０と、を備える。本変形例に係る弾性波フィルタ１Ａは、実施の形態に係る弾性波フィルタ１と比較して、直列腕共振子１４、並列腕共振子２３、キャパシタ１５および２４が配置されず、直列腕共振子１６、並列腕共振子２５、キャパシタ３５および３６が配置される点が回路構成として異なる。以下、本変形例に係る弾性波フィルタ１Ａについて、実施の形態に係る弾性波フィルタ１と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
図７は、実施の形態の変形例１に係る弾性波フィルタ１Ａの回路構成図である。同図に示すように、変形例１に係る弾性波フィルタ１Ａは、帯域通過型のフィルタ（バンドパスフィルタ）であって、直列腕共振子１１、１２、１３および１６と、並列腕共振子２１、２２および２５と、キャパシタ３５および３６と、入出力端子１１０および１２０と、を備える。本変形例に係る弾性波フィルタ１Ａは、実施の形態に係る弾性波フィルタ１と比較して、直列腕共振子１４、並列腕共振子２３、キャパシタ１５および２４が配置されず、直列腕共振子１６、並列腕共振子２５、キャパシタ３５および３６が配置される点が回路構成として異なる。以下、本変形例に係る弾性波フィルタ１Ａについて、実施の形態に係る弾性波フィルタ１と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0099】
互いに並列接続された直列腕共振子１６およびキャパシタ３６は、弾性波共振子を含む弾性波共振器の一例であり、直列腕共振器１６Ａを構成する。直列腕共振器１６Ａは、入出力端子１１０（第２入出力端子）および入出力端子１２０（第１２入出力端子）を結ぶ直列腕経路に配置される。キャパシタ３６が直列腕共振子１６に並列接続されることで、直列腕共振器１６Ａの共振帯域幅は、直列腕共振子１６の共振帯域幅よりも狭くなる。
【0100】
直列腕共振子１１～１３および直列腕共振器１６Ａのそれぞれは、入出力端子１１０から順に、直列腕共振子１１、直列腕共振器１６Ａ、直列腕共振子１２および１３の順に接続されている。
【0101】
互いに直列接続された並列腕共振子２５およびキャパシタ３５は、弾性波共振子を含む弾性波共振器の一例であり、並列腕共振器２５Ａを構成する。並列腕共振器２５Ａは、直列腕共振子１２および１３の接続点とグランドとの間に接続される。キャパシタ３５が並列腕共振子２５に直列接続されることで、並列腕共振器２５Ａの共振帯域幅は、並列腕共振子２５の共振帯域幅よりも狭くなる。
【0102】
直列腕共振子１３は、第１直列腕共振器の一例であり、共振周波数ｆｒｓ１３（第１共振周波数）および反共振周波数ｆａｓ１３（第１反共振周波数）を有する。
【0103】
並列腕共振器２５Ａは、第１並列腕共振器の一例であり、共振周波数ｆｒｐ２５Ａ（第２共振周波数）および反共振周波数ｆａｐ２５Ａ（第２反共振周波数）を有する。
【0104】
直列腕共振子１３（第１直列腕共振器）の共振周波数ｆｒｓ１３（第１共振周波数）および並列腕共振器２５Ａ（第１並列腕共振器）の共振周波数ｆｒｐ２５Ａ（第２共振周波数）は、弾性波フィルタ１Ａの通過帯域の低周波端以下である。また、直列腕共振子１３（第１直列腕共振器）の反共振周波数ｆａｓ１３（第１反共振周波数）および並列腕共振器２５Ａ（第１並列腕共振器）の反共振周波数ｆａｐ２５Ａ（第２反共振周波数）は、上記通過帯域の高周波端以上である。
【0105】
さらに、共振周波数ｆｒｓ１３は共振周波数ｆｒｐ２５Ａよりも高く、反共振周波数ｆａｓ１３は反共振周波数ｆａｐ２５Ａよりも高い。
【0106】
これによれば、本変形例に係る弾性波フィルタ１Ａの通過帯域におけるインピーダンスを誘導性とすることにより、弾性波フィルタ１Ａおよび低雑音増幅器２を有する本変形例に係る高周波モジュールのインピーダンスを整合用のインダクタを付加することなく、基準インピーダンスに近づけることが可能となる。よって、弾性波フィルタ１Ａおよび本変形例に係る高周波モジュールの整合損失を低減でき、当該高周波モジュールを小型化できる。
【0107】
さらに、直列腕共振子１３の誘導性インピーダンス帯域のうちで低インピーダンス帯域が通過帯域と重なり、並列腕共振器２５Ａの誘導性インピーダンス帯域のうちで高インピーダンス帯域が通過帯域と重なる。これによれば、弾性波フィルタ１Ａの挿入損失を低減できる。
【0108】
よって、整合損失および挿入損失の双方の観点から低損失性が確保された弾性波フィルタ１Ａおよび高周波モジュールを提供できる。
【0109】
なお、本変形例において、第１直列腕共振器は、直列腕共振子１３に限定されず、直列腕共振子１１、１２および直列腕共振器１６Ａのいずれかであってもよい。また、第１並列腕共振器は、並列腕共振器２５Ａに限定されず、並列腕共振子２１および２２のいずれかであってもよい。
【0110】
なお、本変形例に係る弾性波フィルタ１Ａにおいて、第１直列腕共振器（直列腕共振子１３）は、複数の直列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続され、第１並列腕共振器（並列腕共振器２５Ａ）は、複数の並列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続されている。
【0111】
これによれば、通過帯域が誘導性インピーダンスを示す共振器が、容量性インピーダンスを示す低雑音増幅器２の入力端子に最も近く配置されるので、弾性波フィルタ１Ａと低雑音増幅器２とのインピーダンス整合を高効率かつ高精度に合わせることが可能となる。
【0112】
なお、第１直列腕共振器（直列腕共振子１３）は、複数の直列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続されていなくてもよく、また、第１並列腕共振器（並列腕共振器２５Ａ）は、複数の並列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続されていなくてもよい。この場合であっても、弾性波フィルタ１Ａの通過帯域におけるインピーダンスを誘導性とすることが可能となるので、弾性波フィルタ１Ａおよび高周波モジュールの整合損失を低減できる。
【0113】
また、並列腕共振器２５Ａの共振帯域幅が並列腕共振子２５の共振帯域幅よりも狭くなり、直列腕共振器１６Ａの共振帯域幅が直列腕共振子１６の共振帯域幅よりも狭くなることで、通過帯域近傍の減衰量を大きく確保できる。
【0114】
［５ 変形例２に係る弾性波フィルタ１Ｂの構成］
図８Ａは、実施の形態の変形例２に係る弾性波フィルタ１Ｂの回路構成図である。図８Ｂは、変形例２に係る弾性波フィルタ１Ｂの通過帯域近傍帯域の通過特性および並列腕共振器２０のインピーダンス特性を示すグラフである。図８Ｃは、変形例２に係る弾性波フィルタ１Ｂの広域の並列腕共振器２０のインピーダンス特性を示すグラフである。
図８Ａは、実施の形態の変形例２に係る弾性波フィルタ１Ｂの回路構成図である。図８Ｂは、変形例２に係る弾性波フィルタ１Ｂの通過帯域近傍帯域の通過特性および並列腕共振器２０のインピーダンス特性を示すグラフである。図８Ｃは、変形例２に係る弾性波フィルタ１Ｂの広域の並列腕共振器２０のインピーダンス特性を示すグラフである。
【0115】
図８Ａに示すように、変形例２に係る弾性波フィルタ１Ｂは、帯域通過型のフィルタ（バンドパスフィルタ）であって、直列腕共振子１１、１２、１３および１４と、並列腕共振子２１、２２、２３および２５と、インダクタ４５と、入出力端子１１０および１２０と、を備える。本変形例に係る弾性波フィルタ１Ｂは、実施の形態に係る弾性波フィルタ１と比較して、キャパシタ１５および２４が配置されず、並列腕共振子２５およびインダクタ４５が配置される点が回路構成として異なる。以下、本変形例に係る弾性波フィルタ１Ｂについて、実施の形態に係る弾性波フィルタ１と同じ構成については説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【0116】
直列腕共振子１１～１４のそれぞれは、入出力端子１１０から順に、直列腕共振子１１、１２、１３および１４の順に接続されている。
【0117】
並列腕共振子２１は、直列腕共振子１１および１２の接続点とグランドとの間に接続される。並列腕共振子２２は、直列腕共振子１２および１３の接続点とグランドとの間に接続される。並列腕共振子２３は、直列腕共振子１３および１４の接続点とグランドとの間に接続される。
【0118】
互いに直列接続された並列腕共振子２５（第１弾性波共振子）およびインダクタ４５（第１インダクタ）は、弾性波共振子を含む弾性波共振器の一例であり、並列腕共振器２０を構成する。並列腕共振器２０は、直列腕共振子１４および入出力端子１２０の接続点とグランドとの間に接続される。インダクタ４５が並列腕共振子２５に直列接続されることで、並列腕共振器２０の共振周波数ｆｒｐ２０が並列腕共振子２５の共振周波数ｆｒｐ２５に対して低周波側にシフトする。つまり、インダクタ４５が並列腕共振子２５に直列接続されることで、並列腕共振器２０の共振帯域幅は、並列腕共振子２５の共振帯域幅よりも広くなる。
【0119】
直列腕共振子１１～１４のうち、直列腕共振子１４は、第１直列腕共振器の一例であり、共振周波数ｆｒｓ１４（第１共振周波数）および反共振周波数ｆａｓ１４（第１反共振周波数）を有する。
【0120】
並列腕共振子２１～２３および並列腕共振器２０のうち、並列腕共振器２０は、第１並列腕共振器の一例であり、共振周波数ｆｒｐ２０（第２共振周波数）および反共振周波数ｆａｐ２０（第２反共振周波数）を有する。
【0121】
直列腕共振子１４（第１直列腕共振器）の共振周波数ｆｒｓ１４（第１共振周波数）および並列腕共振器２０（第１並列腕共振器）の共振周波数ｆｒｐ２０（第２共振周波数）は、弾性波フィルタ１Ｂの通過帯域の低周波端以下である。また、直列腕共振子１４（第１直列腕共振器）の反共振周波数ｆａｓ１４（第１反共振周波数）および並列腕共振器２０（第１並列腕共振器）の反共振周波数ｆａｐ２０（第２反共振周波数）は、上記通過帯域の高周波端以上である。
【0122】
上記構成によれば、本変形例に係る弾性波フィルタ１Ｂの通過帯域におけるインピーダンスを誘導性とすることにより、弾性波フィルタ１Ｂおよび低雑音増幅器２を有する本変形例に係る高周波モジュールのインピーダンスを整合用のインダクタを付加することなく、基準インピーダンスに近づけることが可能となる。よって、弾性波フィルタ１Ｂおよび本変形例に係る高周波モジュールの整合損失を低減できる。
【0123】
また、共振周波数ｆｒｓ１４は共振周波数ｆｒｐ２０よりも高く、反共振周波数ｆａｓ１４は反共振周波数ｆａｐ２０よりも高い。つまり、インピーダンスが極小となる共振周波数ｆｒｓ１４およびｆｒｐ２０のうち共振周波数ｆｒｓ１４が通過帯域により近く、インピーダンスが極大となる反共振周波数ｆａｓ１４およびｆａｐ２０のうち反共振周波数ｆａｓ１４が通過帯域からより遠い。さらに、図８Ｂに示すように、並列腕共振器２０の反共振周波数ｆａｐ２０と弾性波フィルタ１Ｂの通過帯域の高周波端との周波数差Δｆａは、上記通過帯域の低周波端と並列腕共振器２０の共振周波数ｆｒｐ２０との周波数差Δｆｒよりも小さい。
【0124】
これにより、直列腕共振子１４の誘導性インピーダンス帯域のうちで低インピーダンス帯域が通過帯域と重なり、並列腕共振器２０の誘導性インピーダンス帯域のうちで高インピーダンス帯域が通過帯域と重なる。よって、弾性波フィルタ１Ｂの挿入損失を低減できる。
【0125】
なお、本変形例に係る弾性波フィルタ１Ｂにおいて、第１直列腕共振器（直列腕共振子１４）は、複数の直列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続され、第１並列腕共振器（並列腕共振器２０）は、複数の並列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続されている。
【0126】
これによれば、通過帯域が誘導性インピーダンスを示す共振器が、容量性インピーダンスを示す低雑音増幅器２の入力端子に最も近く配置されるので、弾性波フィルタ１Ｂと低雑音増幅器２とのインピーダンス整合を高効率かつ高精度に合わせることが可能となる。
【0127】
なお、第１直列腕共振器（直列腕共振子１４）は、複数の直列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続されていなくてもよく、また、第１並列腕共振器（並列腕共振器２０）は、複数の並列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続されていなくてもよい。この場合であっても、弾性波フィルタ１Ｂの通過帯域におけるインピーダンスを誘導性とすることが可能となるので、弾性波フィルタ１Ｂおよび高周波モジュールの整合損失を低減できる。
【0128】
また、図８Ｃに示すように、並列腕共振器２０はＤＣ（直流）領域において高インピーダンスを有する。これにより、低雑音増幅器２に供給される直流バイアス電流（直流バイアス電圧）が弾性波フィルタ１Ｂ側へ漏洩することを防止できるので、弾性波フィルタ１Ｂと低雑音増幅器２との間にＤＣカット用のキャパシタを配置する必要がない。
【0129】
これによれば、本変形例に係る高周波モジュールを小型化できる。
【0130】
また、本変形例に係る弾性波フィルタ１Ｂでは、弾性波フィルタ１Ｂが有する全ての弾性波共振子は、同一の圧電性基板７０に形成されている。これにより、弾性波フィルタ１Ｂの通過帯域を形成する全ての弾性波共振子の共振帯域を上記通過帯域と同程度に設定できる。これに対して、並列腕共振子２５にインダクタ４５を直列接続することで、上記通過帯域よりも広い共振帯域が必要な並列腕共振器２０を設定できる。これによれば、広い共振帯域幅を有する弾性波共振子を準備する必要がなく、かつ、全ての弾性波共振子を１枚の圧電性基板に集積できるので、弾性波フィルタ１Ｂを小型化できる。
【0131】
よって、整合損失および挿入損失の双方の観点から低損失性が確保された小型の弾性波フィルタ１Ｂおよび高周波モジュールを提供できる。
【0132】
なお、本変形例において、第１直列腕共振器は、直列腕共振子１４に限定されず、直列腕共振子１１～１３のいずれかであってもよい。また、第１並列腕共振器は、並列腕共振器２０に限定されず、並列腕共振子２１～２３のいずれかであってもよい。
【0133】
また、本変形例に係る弾性波フィルタ１Ｂにおいて、直列腕共振子１１～１４のいずれか（第２弾性波共振子）に第２インダクタが並列接続されてもよい。この場合、第２弾性波共振子と第２インダクタとが並列接続された回路が、第１直列腕共振器であってもよい。
【0134】
第２インダクタが第２弾性波共振子に並列接続されることで、第１直列腕共振器の第１反共振周波数が第２弾性波共振子の反共振周波数に対して高周波側にシフトする。つまり、第２インダクタが第２弾性波共振子に並列接続されることで、第１直列腕共振器の共振帯域幅は、第２弾性波共振子の共振帯域幅よりも広くなる。
【0135】
この場合、第１直列腕共振器の第１共振周波数および第１並列腕共振器の第２共振周波数は、弾性波フィルタ１Ｂの通過帯域の低周波端以下である。また、第１直列腕共振器の第１反共振周波数および第１並列腕共振器の第２反共振周波数は、上記通過帯域の高周波端以上である。
【0136】
上記構成によれば、本変形例に係る弾性波フィルタ１Ｂの通過帯域におけるインピーダンスを誘導性とすることにより、弾性波フィルタ１Ｂおよび低雑音増幅器２を有する本変形例に係る高周波モジュールのインピーダンスを整合用のインダクタを付加することなく、基準インピーダンスに近づけることが可能となる。よって、弾性波フィルタ１Ｂおよび本変形例に係る高周波モジュールの整合損失を低減できる。
【0137】
また、第１共振周波数は第２共振周波数よりも高く、第１反共振周波数は第２反共振周波数よりも高い。つまり、インピーダンスが極小となる第１共振周波数および第２共振周波数のうち第１共振周波数が通過帯域により近く、インピーダンスが極大となる第１反共振周波数および第２反共振周波数のうち第１反共振周波数が通過帯域からより遠い。さらに、弾性波フィルタ１Ｂの通過帯域の低周波端と第１共振周波数との周波数差Δｆｒ１は、第１反共振周波数と上記通過帯域の高周波端との周波数差Δｆａ１よりも小さい。
【0138】
これにより、第１直列腕共振器の誘導性インピーダンス帯域のうちで低インピーダンス帯域が通過帯域と重なり、第１並列腕共振器の誘導性インピーダンス帯域のうちで高インピーダンス帯域が通過帯域と重なる。よって、弾性波フィルタ１Ｂの挿入損失を低減できる。
【0139】
［６ 高周波モジュール１００の部品配置］
次に、本実施の形態に係る高周波モジュール１００の部品配置について説明する。
次に、本実施の形態に係る高周波モジュール１００の部品配置について説明する。
【0140】
図９は、実施の形態に係る高周波モジュール１００の平面図および断面図である。図９の（ａ）には、実装基板９０の主面９０ａをｚ軸正方向側から見た場合の回路部品の配置が示されている。また、図９の（ｂ）には、実装基板９０の主面９０ｂをｚ軸正方向側から透視した場合の回路部品の配置が示されている。また、図９の（ｃ）には、図９の（ａ）および（ｂ）のＩＸＣ－ＩＸＣ線における断面図が示されている。なお、図９において、実装基板９０および各回路部品を接続する配線の図示が一部省略されている。
【0141】
【0142】
実装基板９０は、互いに対向する主面９０ａ（第１主面）および９０ｂ（第２主面）を有する。なお、図９において、実装基板９０は、平面視において矩形状を有するが、実装基板９０の形状はこれに限定されない。
【0143】
実装基板９０としては、例えば、複数の誘電体層の積層構造を有する低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics）基板もしくは高温同時焼成セラミックス（ＨＴＣＣ：High Temperature Co-fired Ceramics）基板、部品内蔵基板、再配線層（ＲＤＬ：Redistribution Layer）を有する基板、または、プリント基板等を用いることができるが、これらに限定されない。
【0144】
実装基板９０の主面９０ａには弾性波フィルタ１が配置されている。実装基板９０の主面９０ｂには低雑音増幅器２が配置されている。なお、主面９０ａおよび９０ｂに樹脂部材およびシールド電極層が形成されていてもよい。これによれば、弾性波フィルタ１と低雑音増幅器２とが実装基板９０の主面９０ａおよび９０ｂに振り分けて配置されているので、高周波モジュール１００を小型化できる。
【0145】
図９の（ａ）に示すように、弾性波フィルタ１は、例えば、圧電性基板およびパッケージなどで１チップ化（以下、フィルタチップと記す）されている。フィルタチップの実装基板９０と対面する主面には、入出力端子１１０（ＩＮ）および１２０（ＯＵＴ）、ならびにグランド電極（ＧＮＤ）が形成されている。なお、入出力端子１１０および１２０ならびにグランド電極は、平面電極であってもよく、また、バンプ電極であってもよい。
【0146】
図９の（ｂ）に示すように、低雑音増幅器２は、集積回路８０に形成される。集積回路８０の実装基板９０と対面する主面には、低雑音増幅器２の入力端子２１０（ＩＮ）および出力端子２２０（ＯＵＴ）が形成されている。なお、入力端子２１０および出力端子２２０は、平面電極であってもよく、また、バンプ電極であってもよい。
【0147】
集積回路８０は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を用いて構成され、具体的にはＳＯＩ（Silicon on Insulator）プロセスにより製造されてもよい。なお、集積回路８０は、ＣＭＯＳに限定されない。
【0148】
図９の（ｃ）に示すように、入出力端子１２０と入力端子２１０とは、整合用の回路素子を介さずに、ビア導体３００により接続されている。
【0149】
ここで、実装基板９０を平面視した場合、弾性波フィルタ１と低雑音増幅器２とは少なくとも一部重なっている。
【0150】
これによれば、弾性波フィルタ１と低雑音増幅器２とを接続する配線を短くできるので、高周波モジュール１００を低損失化できる。
【0151】
また、さらに、実装基板９０を平面視した場合、入出力端子１２０と入力端子２１０とは少なくとも一部重なってもよい。
【0152】
これによれば、弾性波フィルタ１と低雑音増幅器２とをビア導体３００のみで接続できるので、高周波モジュール１００をより低損失化できる。
【0153】
［７ 効果など］
以上のように、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１は、入出力端子１１０および１２０を結ぶ直列腕経路に配置された直列腕共振子１４（第１直列腕共振器）と、直列腕経路とグランドとの間に接続された並列腕共振子２３（第１並列腕共振器）と、を備え、直列腕共振子１４および並列腕共振子２３のそれぞれは弾性波共振子を含み、直列腕共振子１４の共振周波数ｆｒｓ１４（第１共振周波数）および並列腕共振子２３の共振周波数ｆｒｐ２３（第２共振周波数）は、弾性波フィルタ１の通過帯域の低周波端以下であり、直列腕共振子１４の反共振周波数ｆａｓ１４（第１反共振周波数）および並列腕共振子２３の反共振周波数ｆａｐ２３（第２反共振周波数）は、上記通過帯域の高周波端以上であり、共振周波数ｆｒｓ１４は共振周波数ｆｒｐ２３よりも高く、反共振周波数ｆａｓ１４は反共振周波数ｆａｐ２３よりも高い。
以上のように、本実施の形態に係る弾性波フィルタ１は、入出力端子１１０および１２０を結ぶ直列腕経路に配置された直列腕共振子１４（第１直列腕共振器）と、直列腕経路とグランドとの間に接続された並列腕共振子２３（第１並列腕共振器）と、を備え、直列腕共振子１４および並列腕共振子２３のそれぞれは弾性波共振子を含み、直列腕共振子１４の共振周波数ｆｒｓ１４（第１共振周波数）および並列腕共振子２３の共振周波数ｆｒｐ２３（第２共振周波数）は、弾性波フィルタ１の通過帯域の低周波端以下であり、直列腕共振子１４の反共振周波数ｆａｓ１４（第１反共振周波数）および並列腕共振子２３の反共振周波数ｆａｐ２３（第２反共振周波数）は、上記通過帯域の高周波端以上であり、共振周波数ｆｒｓ１４は共振周波数ｆｒｐ２３よりも高く、反共振周波数ｆａｓ１４は反共振周波数ｆａｐ２３よりも高い。
【0154】
これによれば、直列腕共振子１４および並列腕共振子２３の上記通過帯域におけるインピーダンスは誘導性となるので、弾性波フィルタ１の通過帯域におけるインピーダンスを誘導性とすることが可能となる。よって、容量性インピーダンスを有する外部回路と接続された場合に、インピーダンス整合用のインダクタを付加することなく、弾性波フィルタ１および上記外部回路を合わせたインピーダンスを基準インピーダンスに近づけることが可能となる。よって、弾性波フィルタ１および高周波モジュール１００の整合損失を低減できる。さらに、直列腕共振子１４の誘導性インピーダンス帯域のうちで低インピーダンス帯域が通過帯域と重なり、並列腕共振子２３の誘導性インピーダンス帯域のうちで高インピーダンス帯域が通過帯域と重なる。これによれば、弾性波フィルタ１の挿入損失を低減できる。よって、整合損失および挿入損失の双方の観点から低損失性が確保された弾性波フィルタ１を提供できる。
【0155】
また例えば、弾性波フィルタ１は、複数の直列腕共振器と複数の並列腕共振器とを備え、直列腕共振子１４は上記複数の直列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続され、並列腕共振子２３は上記複数の並列腕共振器のうちで入出力端子１２０に最も近く接続される。
【0156】
これによれば、入出力端子１２０に接続される外部回路が容量性インピーダンスを有する場合、上記通過帯域において誘導性インピーダンスを示す弾性波共振器が、上記外部回路に最も近く配置されるので、弾性波フィルタ１と上記外部回路とのインピーダンス整合を高効率かつ高精度に合わせることが可能となる。
【0157】
また例えば、弾性波フィルタ１において、複数の弾性波共振器のうちで、共振周波数が上記通過帯域の低周波端以下かつ反共振周波数が上記通過帯域の高周波端以上である弾性波共振器の数は、共振周波数が上記通過帯域の低周波端より高い、または、反共振周波数が上記通過帯域の高周波端より低い弾性波共振器の数よりも多い。
【0158】
これによれば、上記通過帯域のインピーダンスが誘導性である弾性波共振器の数が、通過帯域のインピーダンスが容量性である弾性波共振器の数よりも多くなるので、弾性波フィルタ１全体の通過帯域のインピーダンスが誘導性となる。よって、容量性インピーダンスを有する外部回路と弾性波フィルタ１とのインピーダンス整合をより高精度にとることが可能となる。よって、整合損失がより低減された弾性波フィルタ１を提供できる。
【0159】
また例えば、弾性波フィルタ１は、さらに、直列腕経路に直列配置されたキャパシタ１５および直列腕経路とグランドとを結ぶ並列腕経路に直列配置されたキャパシタ２４の少なくとも１つを備える。
【0160】
これによれば、広い共振帯域幅を有する弾性波共振子を用いて狭い通過帯域を有する弾性波フィルタを設計し易くなる。
【0161】
また例えば、変形例２に係る弾性波フィルタ１Ｂにおいて、並列腕共振器２０は、直列接続された並列腕共振子２５およびインダクタ４５を含む。
【0162】
これによれば、上記通過帯域よりも広い共振帯域を有する弾性波共振子を準備することなく、共振帯域が広い並列腕共振器２０を形成できる。
【0163】
また例えば、弾性波フィルタ１Ｂにおいて、反共振周波数ｆａｐ２０と上記通過帯域の高周波端との周波数差Δｆａは、上記通過帯域の低周波端と共振周波数ｆｒｐ２０との周波数差Δｆｒよりも小さい。
【0164】
これによれば、並列腕共振器２０の誘導性インピーダンス帯域のうちで高インピーダンス帯域が通過帯域と重なる。よって、弾性波フィルタ１Ｂの挿入損失を低減できる。
【0165】
また例えば、弾性波フィルタ１Ｂにおいて、第１直列腕共振器は、並列接続された第２弾性波共振子および第２インダクタを含む。
【0166】
これによれば、上記通過帯域よりも広い共振帯域を有する弾性波共振子を準備することなく、共振帯域が広い第１直列腕共振器を形成できる。
【0167】
また例えば、弾性波フィルタ１Ｂにおいて、第１共振周波数と上記通過帯域の低周波端との周波数差は、上記通過帯域の高周波端と第１反共振周波数との周波数差よりも小さい。
【0168】
これによれば、第１直列腕共振器の誘導性インピーダンス帯域のうちで低インピーダンス帯域が通過帯域と重なる。よって、弾性波フィルタ１Ｂの挿入損失を低減できる。
【0169】
また例えば、弾性波フィルタ１Ｂにおいて、弾性波フィルタ１Ｂが有する全ての弾性波共振子は同一の圧電性基板に形成される。
【0170】
これによれば、弾性波フィルタ１Ｂの通過帯域を形成する全ての弾性波共振子の共振帯域幅を上記通過帯域幅と同程度に設定できる。これに対して、並列腕共振子２５にインダクタ４５を直列接続することで、上記通過帯域よりも広い共振帯域が必要な並列腕共振器２０を設定できる。よって、広い共振帯域幅を有する弾性波共振子を準備する必要がなく、かつ、全ての弾性波共振子を１枚の圧電性基板に集積できるので、弾性波フィルタ１Ｂを小型化できる。
【0171】
また、本実施の形態に係る高周波モジュール１００は、互いに対向する主面９０ａおよび９０ｂを有する実装基板９０と、弾性波フィルタ１（または１Ａ、１Ｂ）と、入力端子２１０が入出力端子１２０に接続された低雑音増幅器２と、を備え、弾性波フィルタ１は主面９０ａに配置され、低雑音増幅器２は主面９０ｂに配置され、実装基板９０を平面視した場合、弾性波フィルタ１と低雑音増幅器２とは少なくとも一部重なる。
【0172】
これによれば、弾性波フィルタ１と低雑音増幅器２とを接続する配線を短くできるので、高周波モジュール１００を低損失化および小型化できる。
【0173】
また、高周波モジュール１００において、実装基板９０を平面視した場合、入出力端子１２０と入力端子２１０とは少なくとも一部重なる。
【0174】
これによれば、弾性波フィルタ１と低雑音増幅器２とをビア導体３００のみで接続できるので、高周波モジュール１００をより低損失化できる。
【0175】
（その他の実施の形態）
以上、本発明に係る弾性波フィルタおよび高周波モジュールについて、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例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および高周波モジュールを内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
以上、本発明に係る弾性波フィルタおよび高周波モジュールについて、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例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および高周波モジュールを内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【0176】
また、例えば、上記実施の形態および変形例に係る弾性波フィルタおよび高周波モジュールにおいて、各構成要素の間に、インダクタおよびキャパシタなどの整合素子、ならびにスイッチ回路が接続されていてもかまわない。
【0177】
以下に、上記実施の形態および変形例に基づいて説明した弾性波フィルタおよび高周波モジュールの特徴を示す。
【0178】
＜１＞
帯域通過型の弾性波フィルタであって、
第１入出力端子および第２入出力端子を結ぶ直列腕経路に配置された第１直列腕共振器と、
前記直列腕経路とグランドとの間に接続された第１並列腕共振器と、を備え、
前記第１直列腕共振器および前記第１並列腕共振器のそれぞれは、弾性波共振子を含み、
前記第１直列腕共振器の共振周波数である第１共振周波数および前記第１並列腕共振器の共振周波数である第２共振周波数は、前記弾性波フィルタの通過帯域の低周波端以下であり、
前記第１直列腕共振器の反共振周波数である第１反共振周波数および前記第１並列腕共振器の反共振周波数である第２反共振周波数は、前記通過帯域の高周波端以上であり、
前記第１共振周波数は前記第２共振周波数よりも高く、前記第１反共振周波数は前記第２反共振周波数よりも高い、弾性波フィルタ。
帯域通過型の弾性波フィルタであって、
第１入出力端子および第２入出力端子を結ぶ直列腕経路に配置された第１直列腕共振器と、
前記直列腕経路とグランドとの間に接続された第１並列腕共振器と、を備え、
前記第１直列腕共振器および前記第１並列腕共振器のそれぞれは、弾性波共振子を含み、
前記第１直列腕共振器の共振周波数である第１共振周波数および前記第１並列腕共振器の共振周波数である第２共振周波数は、前記弾性波フィルタの通過帯域の低周波端以下であり、
前記第１直列腕共振器の反共振周波数である第１反共振周波数および前記第１並列腕共振器の反共振周波数である第２反共振周波数は、前記通過帯域の高周波端以上であり、
前記第１共振周波数は前記第２共振周波数よりも高く、前記第１反共振周波数は前記第２反共振周波数よりも高い、弾性波フィルタ。
【0179】
＜２＞
前記第１直列腕共振器を含む複数の直列腕共振器と、
前記第１並列腕共振器を含む複数の並列腕共振器と、を備え、
前記第１直列腕共振器は、前記複数の直列腕共振器のうちで前記第１入出力端子に最も近く接続され、
前記第１並列腕共振器は、前記複数の並列腕共振器のうちで前記第１入出力端子に最も近く接続される、＜１＞に記載の弾性波フィルタ。
前記第１直列腕共振器を含む複数の直列腕共振器と、
前記第１並列腕共振器を含む複数の並列腕共振器と、を備え、
前記第１直列腕共振器は、前記複数の直列腕共振器のうちで前記第１入出力端子に最も近く接続され、
前記第１並列腕共振器は、前記複数の並列腕共振器のうちで前記第１入出力端子に最も近く接続される、＜１＞に記載の弾性波フィルタ。
【0180】
＜３＞
前記第１直列腕共振器および前記第１並列腕共振器を含む複数の弾性波共振器、を備え、
前記複数の弾性波共振器のうちで、共振周波数が前記通過帯域の低周波端以下かつ反共振周波数が前記通過帯域の高周波端以上である弾性波共振器の数は、共振周波数が前記通過帯域の低周波端より高い、または、反共振周波数が前記通過帯域の高周波端より低い弾性波共振器の数よりも多い、＜１＞に記載の弾性波フィルタ。
前記第１直列腕共振器および前記第１並列腕共振器を含む複数の弾性波共振器、を備え、
前記複数の弾性波共振器のうちで、共振周波数が前記通過帯域の低周波端以下かつ反共振周波数が前記通過帯域の高周波端以上である弾性波共振器の数は、共振周波数が前記通過帯域の低周波端より高い、または、反共振周波数が前記通過帯域の高周波端より低い弾性波共振器の数よりも多い、＜１＞に記載の弾性波フィルタ。
【0181】
＜４＞
さらに、
前記直列腕経路に直列配置された第１キャパシタ、および、前記直列腕経路とグランドとを結ぶ並列腕経路に直列配置された第２キャパシタの少なくとも１つを備える、＜１＞～＜３＞のいずれかに記載の弾性波フィルタ。
さらに、
前記直列腕経路に直列配置された第１キャパシタ、および、前記直列腕経路とグランドとを結ぶ並列腕経路に直列配置された第２キャパシタの少なくとも１つを備える、＜１＞～＜３＞のいずれかに記載の弾性波フィルタ。
【0182】
＜５＞
前記第１並列腕共振器は、直列接続された第１弾性波共振子および第１インダクタを含む、＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の弾性波フィルタ。
前記第１並列腕共振器は、直列接続された第１弾性波共振子および第１インダクタを含む、＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の弾性波フィルタ。
【0183】
＜６＞
前記第２反共振周波数と前記通過帯域の高周波端との周波数差は、前記通過帯域の低周波端と前記第２共振周波数との周波数差よりも小さい、＜５＞に記載の弾性波フィルタ。
前記第２反共振周波数と前記通過帯域の高周波端との周波数差は、前記通過帯域の低周波端と前記第２共振周波数との周波数差よりも小さい、＜５＞に記載の弾性波フィルタ。
【0184】
＜７＞
前記第１直列腕共振器は、並列接続された第２弾性波共振子および第２インダクタを含む、＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の弾性波フィルタ。
前記第１直列腕共振器は、並列接続された第２弾性波共振子および第２インダクタを含む、＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の弾性波フィルタ。
【0185】
＜８＞
前記第１共振周波数と前記通過帯域の低周波端との周波数差は、前記通過帯域の高周波端と前記第１反共振周波数との周波数差よりも小さい、＜７＞に記載の弾性波フィルタ。
前記第１共振周波数と前記通過帯域の低周波端との周波数差は、前記通過帯域の高周波端と前記第１反共振周波数との周波数差よりも小さい、＜７＞に記載の弾性波フィルタ。
【0186】
＜９＞
前記第１直列腕共振器および前記第１並列腕共振器を含む複数の弾性波共振器、を備え、
前記複数の弾性波共振器のそれぞれは、弾性波共振子を含み、
前記弾性波フィルタが有する全ての前記弾性波共振子は、同一の圧電性基板に形成される、＜１＞～＜８＞のいずれかに記載の弾性波フィルタ。
前記第１直列腕共振器および前記第１並列腕共振器を含む複数の弾性波共振器、を備え、
前記複数の弾性波共振器のそれぞれは、弾性波共振子を含み、
前記弾性波フィルタが有する全ての前記弾性波共振子は、同一の圧電性基板に形成される、＜１＞～＜８＞のいずれかに記載の弾性波フィルタ。
【0187】
＜１０＞
互いに対向する第１主面および第２主面を有する実装基板と、
＜１＞～＜９＞のいずれかに記載の弾性波フィルタと、
入力端子が前記第１入出力端子に接続された低雑音増幅器と、を備え、
前記弾性波フィルタは前記第１主面に配置され、
前記低雑音増幅器は前記第２主面に配置され、
前記実装基板を平面視した場合、前記弾性波フィルタと前記低雑音増幅器とは少なくとも一部重なる、高周波モジュール。
互いに対向する第１主面および第２主面を有する実装基板と、
＜１＞～＜９＞のいずれかに記載の弾性波フィルタと、
入力端子が前記第１入出力端子に接続された低雑音増幅器と、を備え、
前記弾性波フィルタは前記第１主面に配置され、
前記低雑音増幅器は前記第２主面に配置され、
前記実装基板を平面視した場合、前記弾性波フィルタと前記低雑音増幅器とは少なくとも一部重なる、高周波モジュール。
【0188】
＜１１＞
前記実装基板を平面視した場合、前記第１入出力端子と前記入力端子とは少なくとも一部重なる、＜１０＞に記載の高周波モジュール。
前記実装基板を平面視した場合、前記第１入出力端子と前記入力端子とは少なくとも一部重なる、＜１０＞に記載の高周波モジュール。
【産業上の利用可能性】
【0189】
本発明は、マルチバンド化された周波数規格に適用できる低損失の弾性波フィルタおよび高周波モジュールとして、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
【符号の説明】
【0190】
１、１Ａ、１Ｂ、５０１ 弾性波フィルタ
２ 低雑音増幅器
１１、１２、１３、１４、１６ 直列腕共振子
１５、２４、３５、３６ キャパシタ
１６Ａ 直列腕共振器
２０、２５Ａ 並列腕共振器
２１、２２、２３、２５ 並列腕共振子
３２ 寄生容量
４１、４２、４３、４５ インダクタ
５０、７０ 圧電性基板
５１ 高音速支持基板
５２ 低音速膜
５３ 圧電膜
５４ ＩＤＴ電極
５５、５８ 保護層
５７ 圧電単結晶基板
６０ 弾性波共振子
６０ａ、６０ｂ 櫛形電極
６１ａ、６１ｂ 電極指
６２ａ、６２ｂ バスバー電極
６５ 支持基板
６６ 下部電極
６７ 圧電体層
６８ 上部電極
８０ 集積回路
９０ 実装基板
９０ａ、９０ｂ 主面
１００、５００ 高周波モジュール
１１０、１２０ 入出力端子
１３０、２２０ 出力端子
１４０、２１０ 入力端子
３００ ビア導体
５４０ 密着層
５４２ 主電極層
２ 低雑音増幅器
１１、１２、１３、１４、１６ 直列腕共振子
１５、２４、３５、３６ キャパシタ
１６Ａ 直列腕共振器
２０、２５Ａ 並列腕共振器
２１、２２、２３、２５ 並列腕共振子
３２ 寄生容量
４１、４２、４３、４５ インダクタ
５０、７０ 圧電性基板
５１ 高音速支持基板
５２ 低音速膜
５３ 圧電膜
５４ ＩＤＴ電極
５５、５８ 保護層
５７ 圧電単結晶基板
６０ 弾性波共振子
６０ａ、６０ｂ 櫛形電極
６１ａ、６１ｂ 電極指
６２ａ、６２ｂ バスバー電極
６５ 支持基板
６６ 下部電極
６７ 圧電体層
６８ 上部電極
８０ 集積回路
９０ 実装基板
９０ａ、９０ｂ 主面
１００、５００ 高周波モジュール
１１０、１２０ 入出力端子
１３０、２２０ 出力端子
１４０、２１０ 入力端子
３００ ビア導体
５４０ 密着層
５４２ 主電極層
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9】