特許 7188406 弾性波フィルタ装置およびそれを用いたマルチプレクサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-05

(45)【発行日】2022-12-13

(54)【発明の名称】弾性波フィルタ装置およびそれを用いたマルチプレクサ

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/64 20060101AFI20221206BHJP

   H03H 9/145 20060101ALI20221206BHJP

   H03H 9/72 20060101ALI20221206BHJP

【ＦＩ】

H03H9/64 Z

H03H9/145 Z

H03H9/72

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020039102

(22)【出願日】2020-03-06

(65)【公開番号】P2021141501

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2021-10-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上坂 健一

【審査官】石田 昌敏

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１７２０３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－３４３５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１９０１７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／０１２２７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／２０８６７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００２－０７６８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１８４０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｈ ９／１４５－９／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１端子および第２端子と、
前記第１端子に接続されたインダクタと、
前記インダクタと前記第２端子との間に結合された縦結合型共振子とを備え、
前記縦結合型共振子は、
前記第１端子に結合された少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極と、
前記第２端子に接続された少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極とを含み、
前記少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極の総容量値は、前記少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極の総容量値よりも大きく、
前記少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極の各ＩＤＴ電極は、第１ピッチで電極指が形成された第１領域と、前記第１ピッチよりも短い第２ピッチで電極指が形成された第２領域とを含み、
前記少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極の各ＩＤＴ電極は、第３ピッチで電極指が形成された第３領域と、前記第３ピッチよりも短い第４ピッチで電極指が形成された第４領域とを含み、
前記第２領域は、前記第４領域と対向しており、
前記第２領域において前記第２ピッチで隣接する電極指の本数は、前記第４領域において前記第４ピッチで隣接する電極指の本数よりも多い、弾性波フィルタ装置。

【請求項2】

第１端子および第２端子と、
前記第１端子に接続されたインダクタと、
前記インダクタと前記第２端子との間に結合された縦結合型共振子とを備え、
前記縦結合型共振子は、
前記第１端子に結合された少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極と、
前記第２端子に接続された少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極とを含み、
前記少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極における電極指の交叉領域の総面積は、前記少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極における電極指の交叉領域の総面積よりも大きい、弾性波フィルタ装置。

【請求項3】

前記少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極における電極指の総本数は、前記少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極における電極指の総本数よりも多い、請求項１または２に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項4】

前記少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極は、前記少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極の各々における電極指の本数よりも多い電極指を有するＩＤＴ電極を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項5】

前記少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極に含まれる各ＩＤＴ電極の電極指の本数は、前記少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極に含まれる各ＩＤＴ電極の電極指の本数よりも多い、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項6】

前記少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極における電極指間距離は、前記少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極の各々における電極指間距離よりも短い、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項7】

前記縦結合型共振子は弾性波共振子である、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項8】

前記インダクタと前記縦結合型共振子との間の接続ノードと、接地電位との間に接続された共振子をさらに備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載の弾性波フィルタ装置を備えた、マルチプレクサ。

【請求項10】

第３端子と、
前記第１端子と前記第３端子との間に形成されたフィルタ装置とをさらに備える、請求項９に記載のマルチプレクサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、弾性波フィルタ装置およびそれを用いたマルチプレクサに関し、より特定的には、縦結合共振子を用いた弾性波フィルタ装置において特性劣化を抑制する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話あるいはスマートフォンに代表される携帯型の通信機器において、所望の周波数帯域の信号の送信および受信を行なうためのフィルタ装置として、弾性波フィルタが用いられている。たとえば、国際公開第２０１９／１７２０３２号明細書（特許文献１）には、通過帯域が互いに異なる２つの弾性表面波フィルタが共通端子に接続されたマルチプレクサが開示されている。国際公開第２０１９／１７２０３２号明細書（特許文献１）におけるマルチプレクサは、一方のフィルタに縦結合共振器を含んでおり、当該縦結合共振器と共通端子との間に位相調整用の直列インダクタが配置された構成を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１９／１７２０３２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のような弾性波フィルタ装置において、所望の周波数帯域以外の信号が通過することを防止するためには、入力端子から当該弾性波フィルタ装置を見た時に、通過帯域以外の周波数帯域の信号に対するインピーダンスを大きくして、反射特性の位相をオープン状態に近づけることが必要となる。

【0005】

たとえば、共通の端子に第１弾性波フィルタ装置と第２弾性波フィルタ装置とが接続されてマルチプレクサを形成する場合には、当該第２弾性波フィルタ装置の通過帯域に対応する信号が第１弾性波フィルタを通過しないようにすることが必要である。また、弾性波フィルタが単独で使用される場合であっても、入力された高周波信号に含まれる、所望の通過帯域以外の信号を通過させないようにすることが必要である。

【0006】

このような課題に対して、国際公開第２０１９／１７２０３２号明細書（特許文献１）に開示されているように、共通端子と当該フィルタとの間にインダクタを直列に接続することによって、インピーダンスを整合させる場合がある。このとき、入力端子から見た時のインピーダンスは、当該インダクタのインピーダンスと弾性波フィルタ装置自身の入力側のインピーダンスとによって定まる。一般的に、弾性波フィルタは容量性インピーダンスを有しているが、直列インダクタを用いて位相を調整する場合、弾性波フィルタの位相がショートから離れると、インダクタのインダクタンスを大きくする必要がある。しかしながら、直列インダクタのインダクタンスを大きくすると、抵抗成分の増大によって挿入損失が増加してしまい、通過特性が劣化する場合が生じ得る。

【0007】

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、弾性波フィルタ装置において、挿入損失の増加を抑制しつつ、通過帯域以外の信号に対するインピーダンスを確保することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示のある局面に従う弾性波フィルタ装置は、第１端子および第２端子と、第１端子に接続されたインダクタと、インダクタと第２端子との間に結合された縦結合型共振子とを備える。縦結合型共振子は、第１端子に結合された少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極と、第２端子に接続された少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極とを含む。少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極の総容量値は、少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極の総容量値よりも大きい。

【0009】

本開示の他の局面に従う弾性波フィルタ装置は、第１端子および第２端子と、第１端子に接続されたインダクタと、インダクタと第２端子との間に結合された縦結合型共振子とを備える。縦結合型共振子は、第１端子に結合された少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極と、第２端子に接続された少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極とを含む。少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極における電極指の交叉領域の総面積は、少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極における電極指の交叉領域の総面積よりも大きい。

【発明の効果】

【0010】

本開示による弾性波フィルタ装置によれば、第１端子と縦結合共振子との間にインダクタが直列に接続されており、当該縦結合共振子の入力側（第１端子側）のＩＤＴ電極の総容量値（あるいは、電極指の交叉領域の総面積）が、縦結合共振子の出力側（第２端子側）のＩＤＴ電極の総容量値（あるいは、電極指の交叉領域の総面積）よりも大きくなるように設定されている。このような構成とすることによって、インダクタのインダクタンスを相対的に小さくしてインダクタの抵抗成分を低減できる。したがって、弾性波フィルタ装置において、挿入損失の増加を抑制しつつ通過帯域以外の信号に対するインピーダンスを確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１に従う弾性波フィルタ装置を備えたマルチプレクサの回路構成を示す図である。

【図2】実施の形態１に従う弾性波フィルタ装置の詳細を説明するための図である。

【図3】比較例および実施の形態１の弾性波フィルタ装置のインピーダンスに対するインダクタンスを説明するためのスミスチャートである。

【図4】実施の形態２に従う弾性波フィルタ装置を説明するための図である。

【図5】ＩＤＴ電極のピッチおよび電極指間隔を説明するための図である。

【図6】図４の縦結合共振子型の弾性波共振子におけるパラメータの一例を示す図である。

【図7】実施の形態３に従う弾性波フィルタ装置を説明するための図である。

【図8】図７の縦結合共振子におけるパラメータの一例を示す図である。

【図9】変形例１の弾性波フィルタ装置の回路構成を示す図である。

【図10】変形例２の弾性波フィルタ装置の回路構成を示す図である。

【図11】変形例３の弾性波フィルタ装置の回路構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0013】

［実施の形態１］
（マルチプレクサの構成）
図１は、実施の形態１に従う弾性波フィルタ装置３０を備えたマルチプレクサ１０の回路構成を示す図である。マルチプレクサ１０は、弾性波フィルタ装置３０に加えて、弾性波フィルタ装置２０をさらに備える。なお、以降の説明において、「弾性波フィルタ装置」を単に「フィルタ装置」とも称する。

【0014】

図１を参照して、マルチプレクサ１０は、たとえば通信装置の送受信回路に用いられる弾性波フィルタ装置であり、アンテナ端子ＡＮＴ（第１端子）と送信用端子ＴＸ（第３端子）との間にフィルタ装置２０が形成されており、アンテナ端子ＡＮＴと受信用端子ＲＸ（第２端子）との間にフィルタ装置３０が形成されている。フィルタ装置２０は送信信号の周波数帯域を通過帯域とするバンドパスフィルタであり、フィルタ装置３０はアンテナ（図示せず）によって受信された信号の周波数帯域を通過帯域とするフィルタである。

【0015】

送信用のフィルタ装置２０は、アンテナ端子ＡＮＴと送信用端子ＴＸとの間に直列接続された直列腕共振部Ｓ１～Ｓ５と、並列腕共振部Ｐ１～Ｐ４とを含むラダー型フィルタである。直列腕共振部Ｓ１～Ｓ５および並列腕共振部Ｐ１～Ｐ４の各共振部は、少なくとも１つの弾性波共振子を含んで構成される。図１の例においては、直列腕共振部Ｓ１，Ｓ５および並列腕共振部Ｐ１～Ｐ４の各共振部は１つの弾性波共振子で構成され、直列腕共振部Ｓ２～Ｓ４の各共振部は２つの弾性波共振子で構成される。直列腕共振部Ｓ２は、直列接続された弾性波共振子Ｓ２１，Ｓ２２を含んで構成される。直列腕共振部Ｓ３は、直列接続された弾性波共振子Ｓ３１，Ｓ３２を含んで構成される。直列腕共振部Ｓ４は、直列接続された弾性波共振子Ｓ４１，Ｓ４２を含んで構成される。なお、各共振部に含まれる弾性波共振子の数はこれに限定されず、フィルタ装置の特性に合わせて適宜選択される。弾性波共振子としては、圧電性基板上に櫛歯（Interdigital Transducer：ＩＤＴ）電極が形成された弾性表面波（Surface Acoustic Wave：ＳＡＷ）共振子を用いることができる。

【0016】

並列腕共振部Ｐ１の一方端は、直列腕共振部Ｓ１と直列腕共振部Ｓ２との間の接続点と接続されており、他方端は接地電位ＧＮＤに接続されている。並列腕共振部Ｐ２の一方端は、直列腕共振部Ｓ２と直列腕共振部Ｓ３との間の接続点と接続されており、他方端は接地電位ＧＮＤに接続されている。並列腕共振部Ｐ３の一方端は、直列腕共振部Ｓ３と直列腕共振部Ｓ４との間の接続点と接続されており、他方端は接地電位ＧＮＤに接続されている。並列腕共振部Ｐ４の一方端は、直列腕共振部Ｓ４と直列腕共振部Ｓ５との間の接続点と接続されており、他方端は接地電位ＧＮＤに接続されている。

【0017】

受信用のフィルタ装置３０は、直列腕共振部Ｓ１０と、並列腕共振部Ｐ１０と、インダクタＬ１とを含む。インダクタＬ１および直列腕共振部Ｓ１０は、アンテナ端子ＡＮＴ（第１端子Ｔ１）と受信用端子ＲＸ（第２端子Ｔ２）との間に直列接続されている。並列腕共振部Ｐ１０は、インダクタＬ１と直列腕共振部Ｓ１０との間の接続ノードと、接地電位ＧＮＤとの間に接続されている。

【0018】

並列腕共振部Ｐ１０には、たとえば１つの弾性波共振子が含まれる。直列腕共振部Ｓ１０は、いわゆる縦結合共振子型の弾性波共振子であり、３つのＩＤＴ電極ＩＤＴ１～ＩＤＴ３と、反射器ＲＥＦとを含む。

【0019】

インダクタＬ１の一方端は、フィルタ装置２０との共通端子であるアンテナ端子ＡＮＴに接続される。インダクタＬ１の他方端と接地電位ＧＮＤとの間に、直列腕共振部Ｓ１０のＩＤＴ電極ＩＤＴ２が接続される。

【0020】

ＩＤＴ電極ＩＤＴ２における励振方向の一方端に対向してＩＤＴ電極ＩＤＴ１が配置されており、励振方向の他方端に対向してＩＤＴ電極ＩＤＴ３が配置されている。ＩＤＴ電極ＩＤＴ１およびＩＤＴ電極ＩＤＴ３は、受信用端子ＲＸと接地電位ＧＮＤとの間に並列に接続されている。ＩＤＴ電極ＩＤＴ１，ＩＤＴ３の各々において、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２とは逆側の励振方向に対向して反射器ＲＥＦが配置されている。

【0021】

インダクタＬ１は、インピーダンス整合用のインダクタとして機能する。インダクタＬ１のインダクタンスは、フィルタ装置２０の通過帯域の高周波信号に対して、アンテナ端子ＡＮＴからフィルタ装置３０を見た時のインピーダンスがオープンとなるように調整される。これによって、フィルタ装置２０の通過帯域の高周波信号が受信用端子ＲＸ側へ通過することを抑制できる。

【0022】

（フィルタ装置３０の構成）
図２は、図１におけるフィルタ装置３０の詳細を説明するための図である。上述のように、フィルタ装置３０は、アンテナ端子ＡＮＴ（第１端子Ｔ１）と、受信用端子ＲＸ（第２端子Ｔ２）との間に形成される。

【0023】

直列腕共振部Ｓ１０において圧電性基板上に形成された各ＩＤＴ電極は、複数の電極指が交互に対向した形状となっている。すなわち、ＩＤＴ電極はキャパシタとして機能し得る。ここで、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１～ＩＤＴ３の各容量（キャパシタンス）をそれぞれＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３とすると、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２の容量ＣＰ２は、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１の容量ＣＰ１とＩＤＴ電極ＩＤＴ３の容量ＣＰ３との総和よりも大きくなるように設計される（ＣＰ２＞ＣＰ１＋ＣＰ３）。ここで、交叉領域とは、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１～ＩＤＴ３の各々において、弾性波の伝播方向から見たときに、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１～ＩＤＴ３のそれぞれが備える複数の電極指が重なっている領域を示している。また、交叉領域の面積とは、たとえば、交叉領域を構成する電極指の対数と交叉幅との積で表わされる。

【0024】

より具体的には、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２における電極指の総本数が、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１の電極指の本数とＩＤＴ電極ＩＤＴ３の電極指の本数との総和よりも多くなるように設定される。これにより、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１～ＩＤＴ３における電極指の交叉領域の面積をそれぞれＳＱ１，ＳＱ２，ＳＱ３とした場合、ＳＱ２＞ＳＱ１＋ＳＱ３となる。

【0025】

図１で示したマルチプレクサにおいては、送信側のフィルタ装置２０からアンテナを介して電波が放射されるときに、当該送信信号が受信側のフィルタ装置３０を通過しないようにするために、アンテナ端子ＡＮＴからフィルタ装置３０を見た時の送信信号の周波数帯域に対する反射特性の位相がオープンとなることが望ましい。フィルタ装置３０においては、このインピーダンスを調整するために、アンテナ端子ＡＮＴと直列腕共振部Ｓ１０との間にインダクタＬ１が配置されている。

【0026】

一般的に、弾性波フィルタは容量性インピーダンスを有しているが、直列インダクタを用いて位相を調整する場合、弾性波フィルタの位相がショートから離れると、インダクタのインダクタンスを大きくする必要がある。しかしながら、直列インダクタのインダクタンスを大きくすると、抵抗成分の増大によって挿入損失が増加してしまう。そのため、直列インダクタを用いて位相を調整する場合には、できるだけインダクタンスを小さくすることが好ましい。

【0027】

図３は、比較例および実施の形態１の弾性波フィルタ装置のインピーダンスに対するインダクタンスを説明するためのスミスチャートである。ここで、比較例の弾性波フィルタ（図３（ａ））のインダクタンスをＬ１＃とし、実施の形態１の弾性波フィルタ（図３（ｂ））のインダクタンスをＬ１（Ｌ１＃＞Ｌ１）とする。図３の各スミスチャートの線ＬＮ１０，ＬＮ１１は、いずれもインダクタがない回路におけるインピーダンスの周波数特性を示している。

【0028】

スミスチャートの下半分の容量性領域において、直列インダクタによってインピーダンスの位相を変化させる場合、位相は時計回りに回転し、当該インダクタのインダクタンスが大きいほど位相の回転量が大きくなる。言い換えれば、直列インダクタのインダクタンスが小さくなると位相の回転量が小さくなる。そのため、インダクタンスの小さな直列インダクタによって、インピーダンスの位相をオープンにするためには、図３（ｂ）の領域ＡＲ１のように、当該インダクタ以降の回路において、相手側のフィルタ装置の周波数帯域に対するインピーダンスの位相ができるだけショート（０Ω）に近い状態であることが必要となる。すなわち、直列腕共振部Ｓ１０の縦結合共振子型の弾性波共振子において、直列インダクタに接続される入力側の容量をできるだけ大きくすることが必要となる。

【0029】

上述のように、実施の形態１のフィルタ装置３０における直列腕共振部Ｓ１０の縦結合共振子型の弾性波共振子においては、インダクタＬ１に接続されるＩＤＴ電極ＩＤＴ２の容量が、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１およびＩＤＴ電極ＩＤＴ３の容量の総和よりも大きくなるように設定されている。このため、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２の容量が他のＩＤＴ電極の容量の総和よりも小さい場合に比べて、インダクタＬ１のインダクタンスを小さくすることが可能となり、当該インダクタＬ１の抵抗成分を低減して、フィルタ装置の挿入損失を低減することができる。

【0030】

なお、変形例で後述するような、アンテナ端子ＡＮＴに結合される入力側のＩＤＴ電極が複数である場合において、入力側の各ＩＤＴ電極に含まれる電極指の本数が、受信用端子に接続される出力側の各ＩＤＴ電極の電極指の本数よりも多い構成（すなわち、入力側の各ＩＤＴ電極における電極指の本数が、出力側のどのＩＤＴ電極の電極指の本数よりも多い構成）であってもよい。あるいは、入力側のＩＤＴ電極が複数である場合に、出力側の各ＩＤＴ電極の電極指の本数よりも多い電極指を有するＩＤＴ電極が、入力側のＩＤＴ電極に少なくとも１つ含まれる構成（すなわち、どの出力側のＩＤＴ電極の電極指の本数よりも多い本数の電極指を有するＩＤＴ電極が入力側にある構成）であってもよい。

【0031】

［実施の形態２］
実施の形態１においては、ＩＤＴ電極の電極指の本数によって、アンテナ端子に結合されたＩＤＴ電極の容量を大きくする構成について説明した。実施の形態２においては、ＩＤＴ電極の電極指の間隔によって、アンテナ端子に結合されたＩＤＴ電極の容量を大きくする構成について説明する。

【0032】

図４は、実施の形態２に従う弾性波フィルタ装置３０Ａを説明するための図である。フィルタ装置３０Ａにおいては、図２における直列腕共振部Ｓ１０が直列腕共振部Ｓ１０Ａに置き換わったものとなっている。フィルタ装置３０Ａにおいて、図２と重複する要素の説明は繰り返さない。

【0033】

図４を参照して、直列腕共振部Ｓ１０Ａは、図２における直列腕共振部Ｓ１０と同様に、縦結合共振子型の弾性波共振子であり、３つのＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ａ～ＩＤＴ３Ａと、反射器ＲＥＦとを含んでいる。

【0034】

ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ａは、アンテナ端子ＡＮＴに接続されたインダクタＬ１と接地電位ＧＮＤとの間に接続されている。ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ａにおける励振方向の一方端に対向してＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ａが配置されており、励振方向の他方端に対向してＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ａが配置されている。ＩＤＴ電極ＩＤＴ１ＡおよびＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ａは、受信用端子ＲＸと接地電位ＧＮＤとの間に並列に接続されている。ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ａ，ＩＤＴ３Ａの各々において、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ａとは逆側の励振方向に対向して反射器ＲＥＦが配置されている。

【0035】

図５は、ＩＤＴ電極を部分的に拡大した図である。ＩＤＴ電極は、２つの櫛歯電極が対向して配置された構成を有している。具体的には、一方の櫛歯電極においては、バスバー５０に複数の電極指５１が所定の間隔で配置されている。また、他方の櫛歯電極においては、バスバー５５に複数の電極指５６が所定の間隔で配置されている。そして、電極指５１と電極指５６とが交互に対向するように、２つの櫛歯電極が配置されている。このとき、隣接して対向する２つの電極指５１，５６の中心間距離をピッチＰＴと称し、対向する電極指の端面の距離を電極指間隔ＧＰと称する。

【0036】

ＩＤＴ電極は、上記のような対向する電極指によってキャパシタとして機能する。一般的に、キャパシタのキャパシタンスは電極間距離に反比例する。そのため、ＩＤＴ電極の電極指間隔ＧＰを調整することによって、当該ＩＤＴ電極のキャパシタンスを変化させることができる。

【0037】

図４のフィルタ装置３０Ａにおいては、直列腕共振部Ｓ１０ＡにおけるＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ａの電極指間隔が、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１ＡおよびＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ａの電極指間隔よりも狭くなるように設定される。ＩＤＴ電極の電極指間隔をこのように設定することで、仮にＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ａの電極指の本数が、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ａの電極指の本数とＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ａの電極指の本数の総和より少ない場合であっても、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ａの容量ＣＰ２を、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ａの容量ＣＰ１とＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ａの容量ＣＰ３の総和よりも大きくすることができる。

【0038】

なお、実施の形態２においては、実施の形態１と同様に、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ａの電極指の本数が、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ａの電極指の本数とＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ａの電極指の本数の総和よりも多い場合であってもよい。

【0039】

図６は、図４における直列腕共振部Ｓ１０Ａの縦結合共振子型の弾性波共振子についてのパラメータの一例を示す図である。当該弾性波共振子においては、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１ＡおよびＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ａの各々については、電極指の本数は３９本であり、波長（＝２ＰＴ）は１．７３３μｍ、電極指間隔ＧＰは０．４３３μｍに設定されている。一方、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ａについては、電極指の本数は１２３本であり、波長は１．７０９１μｍ、電極指間隔ＧＰは０．４２７μｍに設定されている。

【0040】

このように、縦結合共振子型の弾性波共振子において、アンテナ端子に結合されたＩＤＴ電極の電極指間隔を、受信用端子に結合されたＩＤＴ電極の電極指間隔よりも短くすることによって、アンテナ端子に結合されたＩＤＴ電極の容量を、受信用端子に結合されたＩＤＴ電極の容量の総和よりも大きくすることができる。これにより、アンテナ端子と縦結合共振子との間に接続されるインダクタのインダクタンスを小さくすることができるので、当該インダクタの抵抗成分を低減して、フィルタ装置の挿入損失を低減することができる。

【0041】

［実施の形態３］
縦結合共振子型の弾性波共振子においては、ＩＤＴ電極における電極指の一部のピッチを他の部分のピッチよりも狭くすることによって、ＩＤＴ電極を伝搬する信号の異なる振動モードが形成されることが知られている。このようなモードを形成することによって、フィルタ装置の通過特性を向上させることができる。

【0042】

一方で、電極指のピッチが狭くなると、当該部分におけるキャパシタンスが大きくなり、ＩＤＴ電極のキャパシタンスも増加し得る。

【0043】

実施の形態３においては、狭ピッチ部分を有するＩＤＴ電極によって縦結合共振子型弾性波共振子が形成される場合に、フィルタ装置の挿入損失を低減する構成について説明する。

【0044】

図７は、実施の形態３に従う弾性波フィルタ装置３０Ｂを説明するための図である。フィルタ装置３０Ｂにおいては、図２における直列腕共振部Ｓ１０が直列腕共振部Ｓ１０Ｂに置き換わったものとなっている。フィルタ装置３０Ｂにおいて、図２と重複する要素の説明は繰り返さない。

【0045】

図７を参照して、直列腕共振部Ｓ１０Ｂは、図２における直列腕共振部Ｓ１０と同様に、縦結合共振子型の弾性波共振子であり、３つのＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｂ～ＩＤＴ３Ｂと、反射器ＲＥＦとを含んでいる。

【0046】

ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｂは、アンテナ端子ＡＮＴ（第１端子Ｔ１）に接続されたインダクタＬ１と接地電位ＧＮＤとの間に接続されている。ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｂにおける励振方向の一方端に対向してＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｂが配置されており、励振方向の他方端に対向してＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ｂが配置されている。ＩＤＴ電極ＩＤＴ１ＢおよびＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ｂは、受信用端子ＲＸ（第２端子Ｔ２）と接地電位ＧＮＤとの間に並列に接続されている。ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｂ，ＩＤＴ３Ｂの各々において、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｂとは逆側の励振方向に対向して反射器ＲＥＦが配置されている。

【0047】

ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｂにおいて、弾性表面波の伝搬方向の中央付近の領域ＲＧ１（第１領域）の電極指は第１ピッチで形成されているが、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｂ，ＩＤＴ３Ｂに対向する領域ＲＧ２（第２領域）の電極指は、第１ピッチよりも短い第２ピッチで形成されている。また、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｂ，ＩＤＴ３Ｂの各々において、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｂに対向する領域ＲＧ４（第４領域）以外の領域ＲＧ３（第３領域）の電極指は第３ピッチで形成されており、第４領域の電極指は第３ピッチよりも短い第４ピッチで形成されている。このようにＩＤＴ電極に狭ピッチ部分を設けることによって、ＩＤＴ電極を伝搬する信号に異なる振動モードが形成され、フィルタ装置の減衰特性を向上させることができる。

【0048】

そして、直列腕共振部Ｓ１０Ｂにおいては、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｂにおいて狭ピッチの第２領域に含まれる電極指の本数が、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｂ，ＩＤＴ３Ｂにおいて狭ピッチの第４領域に含まれる電極指の本数の総和よりも多くなるように設定される。入力側のＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｂにおいて第２領域を形成する電極指の本数を、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｂ，ＩＤＴ３Ｂにおいて第４領域を形成する電極指の総本数より多くすることで、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｂの容量ＣＰ２を、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｂの容量ＣＰ１とＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ｂの容量ＣＰ３との総和よりも大きくしやすくなる。これにより、インダクタＬ１のインダクタンスを小さくすることが可能となり、インダクタＬ１のインダクタンスの抵抗成分を低減することができる。したがって、フィルタ装置３０Ｂにおいて、当該インダクタの抵抗成分を低減して挿入損失の増加を抑制しつつ、通過帯域以外の信号に対するインピーダンスを確保することができる。

【0049】

なお、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｂにおける第２領域、およびＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｂ，ＩＤＴ３Ｂにおける第４領域においては、必ずしもピッチが一定でなくてもよい。すなわち、第２領域においては、第１ピッチから第２ピッチへ徐々にあるいは段階的にピッチが狭くなるようにしてもよい。また、第４領域においても、第３ピッチから第４ピッチへ徐々にあるいは段階的にピッチが狭くなるようにしてもよい。

【0050】

図８は、図７における直列腕共振部Ｓ１０Ｂの縦結合共振子型の弾性波共振子についてのパラメータの一例を示す図である。当該弾性波共振子においては、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１ＢおよびＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ｂの各々については、メインの領域の波長（＝２ＰＴ）は１．７３３μｍに設定されており、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｂに対向する狭ピッチの領域の波長は１．５８８４μｍに設定されている。ＩＤＴ電極ＩＤＴ１ＢおよびＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ｂの各々において、電極指の全体の数は４０本であり、そのうち狭ピッチの領域の電極指の本数は６本である。

【0051】

一方、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｂについては、メインの領域の波長は１．７０９１μｍに設定され、両端の狭ピッチの領域の波長は１．６１２５μｍに設定されている。電極指の全体の本数は１２５本であり、そのうち各狭ピッチの領域の電極指の本数は９本である。すなわち、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｂにおいて狭ピッチを形成する電極指の総本数は１８本であり、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１ＢおよびＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ｂにおいて狭ピッチを形成する電極指の総本数は１２本となっている。

【0052】

このように、縦結合共振子型の弾性波共振子において、アンテナ端子に結合されたＩＤＴ電極における狭ピッチ領域を形成する電極指の総本数を、受信用端子に結合されたＩＤＴ電極における狭ピッチ領域を形成する電極指の総本数よりも多くすることによって、アンテナ端子に結合されたＩＤＴ電極の容量を、受信用端子に結合されたＩＤＴ電極の容量の総和よりも大きくすることができる。これにより、アンテナ端子と縦結合共振子との間に接続されるインダクタのインダクタンスを小さくすることができるので、当該インダクタの抵抗成分を低減して、フィルタ装置の挿入損失を低減することができる。

【0053】

［変形例］
上述の各実施の形態において、受信側のフィルタ装置に含まれる縦結合共振子型の弾性波共振子は、入力側（アンテナ端子ＡＮＴ側）に１つのＩＤＴ電極が結合され、出力側（受信用端子ＲＸ側）に２つのＩＤＴ電極が結合される構成について説明した。しかしながら、縦結合共振子型弾性波共振子の構成はこれには限られず、他の構成の縦結合共振子型弾性波共振子が用いられてもよい。以下、縦結合共振子型弾性波共振子の変形例について説明する。

【0054】

（変形例１）
図９は、変形例１の弾性波フィルタ装置３０Ｃの回路構成を示す図である。図９を参照して、フィルタ装置３０Ｃは、図２における実施の形態１のフィルタ装置３０の直列腕共振部Ｓ１０が、直列腕共振部Ｓ１０Ｃに置き換えられた構成を有している。

【0055】

直列腕共振部Ｓ１０Ｃは、３つのＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｃ～ＩＤＴ３Ｃおよび反射器ＲＥＦが図２の直列腕共振部Ｓ１０と同様に配列された構成を有しているが、ＩＤＴ電極の入出力の結合は逆になっている。より詳細には、アンテナ端子ＡＮＴ（第１端子Ｔ１）に接続されるインダクタＬ１と接地電位ＧＮＤとの間に、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１ＣおよびＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ｃが並列に接続されている。そして、受信用端子ＲＸ（第２端子Ｔ２）と接地電位ＧＮＤとの間に、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｃが接続されている。

【0056】

直列腕共振部Ｓ１０Ｃにおいては、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｃの容量ＣＰ１とＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ｃの容量ＣＰ３との総和が、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｃの容量ＣＰ２よりも大きくなるように、各ＩＤＴ電極のパラメータが設定される。これにより、アンテナ端子ＡＮＴと直列腕共振部Ｓ１０Ｃとの間に接続されるインダクタＬ１のインダクタンスを小さくすることができる。したがって、インダクタＬ１の抵抗成分を低減して、フィルタ装置３０Ｃにおける挿入損失の増加を抑制しつつ、通過帯域以外の信号に対するインピーダンスを確保することができる。

【0057】

（変形例２）
図１０は、変形例２の弾性波フィルタ装置３０Ｄの回路構成を示す図である。図１０を参照して、フィルタ装置３０Ｄにおける直列腕共振部Ｓ１０Ｄは、２つの３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波共振子が直列に接続された構成を有している。言い換えると、直列腕共振部Ｓ１０Ｄは、図２に示される直列腕共振部Ｓ１０に対応する縦結合共振子Ｓ１０Ｄ１と、図９に示される直列腕共振部Ｓ１０Ｃに対応する縦結合共振子Ｓ１０Ｄ２とが直列に接続された構成となっている。

【0058】

より具体的には、縦結合共振子Ｓ１０Ｄ１は３つのＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｄ～ＩＤＴ３Ｄと反射器ＲＥＦとを含んでおり、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｄの両端にＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｄ，ＩＤＴ３Ｄが配置されている。また、縦結合共振子Ｓ１０Ｄ２は３つのＩＤＴ電極ＩＤＴ４Ｄ～ＩＤＴ６Ｄと反射器ＲＥＦとを含んでおり、ＩＤＴ電極ＩＤＴ５Ｄの両端にＩＤＴ電極ＩＤＴ４Ｄ，ＩＤＴ６Ｄが配置されている。

【0059】

縦結合共振子Ｓ１０Ｄ１において、アンテナ端子ＡＮＴ（第１端子Ｔ１）に接続されるインダクタＬ１と接地電位ＧＮＤとの間に、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｄが接続されている。縦結合共振子Ｓ１０Ｄ１のＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｄと縦結合共振子Ｓ１０Ｄ２のＩＤＴ電極ＩＤＴ４Ｄとが、接地電位ＧＮＤの間に直列接続されている。また、縦結合共振子Ｓ１０Ｄ１のＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ｄと縦結合共振子Ｓ１０Ｄ２のＩＤＴ電極ＩＤＴ６Ｄとが、接地電位ＧＮＤの間に直列接続されている。そして、受信用端子ＲＸ（第２端子Ｔ２）と接地電位ＧＮＤとの間に、縦結合共振子Ｓ１０Ｄ２のＩＤＴ電極ＩＤＴ５Ｄが接続されている。

【0060】

直列腕共振部Ｓ１０Ｄにおいては、入力側の縦結合共振子Ｓ１０Ｄ１のＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｄの容量ＣＰ２が、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｄの容量ＣＰ１とＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ｄの容量ＣＰ３との総和よりも大きくなるように、各ＩＤＴ電極のパラメータが設定される。これにより、アンテナ端子ＡＮＴと直列腕共振部Ｓ１０Ｄとの間に接続されるインダクタＬ１のインダクタンスを小さくすることができる。したがって、インダクタＬ１の抵抗成分を低減して、フィルタ装置３０Ｄにおける挿入損失の増加を抑制しつつ、通過帯域以外の信号に対するインピーダンスを確保することができる。このように、複数の縦結合共振子が直列接続された構成の直列腕共振部Ｓ１０Ｄにおいては、インダクタＬ１に最も近い縦結合共振子Ｓ１０Ｄ１において、入力側のＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｄの容量ＣＰ２が、出力側のＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｄの容量ＣＰ１とＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ｄの容量ＣＰ３との総和よりも大きくなっていればよい。

【0061】

（変形例３）
図１１は、変形例３の弾性波フィルタ装置３０Ｅの回路構成を示す図である。図１１を参照して、フィルタ装置３０Ｅにおける直列腕共振部Ｓ１０Ｅは、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波共振子の構成を有している。より具体的には、直列腕共振部Ｓ１０Ｅは、５つのＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｅ～ＩＤＴ５Ｅと反射器ＲＥＦとを含む。

【0062】

直列腕共振部Ｓ１０Ｅにおいては、２つの反射器ＲＥＦの間に、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｅ～ＩＤＴ電極ＩＤＴ５Ｅがこの順に配置されている。アンテナ端子ＡＮＴ（第１端子Ｔ１）に接続されるインダクタＬ１と接地電位ＧＮＤとの間に、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２ＥおよびＩＤＴ電極ＩＤＴ４Ｅが並列に接続されている。そして、受信用端子ＲＸ（第２端子Ｔ２）と接地電位ＧＮＤとの間に、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｅ、ＩＤＴ電極ＩＤＴ３ＥおよびＩＤＴ電極ＩＤＴ５Ｅが並列に接続されている。

【0063】

直列腕共振部Ｓ１０Ｅにおいては、ＩＤＴ電極ＩＤＴ２Ｅの容量ＣＰ２とＩＤＴ電極ＩＤＴ４Ｅの容量ＣＰ４との総和が、ＩＤＴ電極ＩＤＴ１Ｅの容量ＣＰ１とＩＤＴ電極ＩＤＴ３Ｅの容量ＣＰ３とＩＤＴ電極ＩＤＴ５Ｅの容量ＣＰ５との総和よりも大きくなるように、各ＩＤＴ電極のパラメータが設定される。これにより、アンテナ端子ＡＮＴと直列腕共振部Ｓ１０Ｅとの間に接続されるインダクタＬ１のインダクタンスを小さくすることができる。したがって、インダクタＬ１の抵抗成分を低減して、フィルタ装置３０Ｅにおける挿入損失の増加を抑制しつつ、通過帯域以外の信号に対するインピーダンスを確保することができる。

【0064】

なお、本実施の形態の縦結合共振子において、入力側（第１端子側）に接続されたＩＤＴ電極が、本開示の「少なくとも１つの第１ＩＤＴ電極」に対応する。また、出力側（第２端子側）に接続されたＩＤＴ電極が、本開示の「少なくとも１つの第２ＩＤＴ電極」に対応する。

【0065】

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0066】

１０ マルチプレクサ、２０，３０，３０Ａ～３０Ｅ フィルタ装置、５０，５５ バスバー、５１，５６ 電極指、ＡＮＴ アンテナ端子、ＧＮＤ 接地電位、ＧＰ 電極指間隔、ＩＤＴ１～ＩＤＴ６ ＩＤＴ電極、Ｌ１ インダクタ、Ｐ１～Ｐ４，Ｐ１０ 並列腕共振部、ＲＥＦ 反射器、ＲＸ 受信用端子、Ｓ１～Ｓ５，Ｓ１０，Ｓ１０Ａ～Ｓ１０Ｅ 直列腕共振部、Ｓ１０Ｄ２，Ｓ１０Ｄ１ 縦結合共振子、Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ４１，Ｓ４２ 弾性波共振子、Ｔ１，Ｔ２ 端子、ＴＸ 送信用端子。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】