(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】2024-07-30
(45)【発行日】2024-08-07
(54)【発明の名称】フィルタおよびマルチプレクサ
(51)【国際特許分類】
H03H 9/64 20060101AFI20240731BHJP
H03H 9/145 20060101ALI20240731BHJP
【ＦＩ】
H03H9/64 Z
H03H9/145 D
H03H9/145 Z
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2019014854
(22)【出願日】2019-01-30
(65)【公開番号】P2020123854
(43)【公開日】2020-08-13
【審査請求日】2022-01-13
【前置審査】
(73)【特許権者】
【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】110004370
【氏名又は名称】弁理士法人片山特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】沼田 敏正
(72)【発明者】
【氏名】海老原 均
(72)【発明者】
【氏名】小林 尚都
(72)【発明者】
【氏名】北島 正幸
【審査官】工藤 一光
(56)【参考文献】
【文献】特開平９－２９４０４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５８－１３８１１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１１９０２５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－８２５７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－４９２８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２５１８８９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０３Ｈ９／１４５
Ｈ０３Ｈ９／２５
Ｈ０３Ｈ９／６４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ、複数の第１格子電極を有する一対の第１反射器と、前記一対の第１反射器の間に設けられ複数の第１電極指を有する一対の第１櫛型電極とを備える第１弾性波共振器と、
前記第１弾性波共振器と直列接続または並列接続され、前記圧電基板上に設けられ複数の第２格子電極を有する一対の第２反射器と、前記一対の第２反射器の間に設けられ前記複数の第１格子電極のデュティ比の平均値とデュティ比の平均値が異なる複数の第２電極指を有する一対の第２櫛型電極とを備える第２弾性波共振器と、
前記圧電基板の前記第１弾性波共振器および前記第２弾性波共振器が設けられた面と反対の面に接合された支持基板と、
を備え、
前記一対の第１反射器の間には、前記一対の第１櫛型電極以外の櫛型電極は設けられておらず、
前記一対の第２反射器の間には、前記一対の第２櫛型電極以外の櫛型電極は設けられておらず、
前記複数の第１電極指のピッチの平均値をＤｂ１とし、前記複数の第２電極指のピッチの平均値をＤｂ２としたとき、｜Ｄｂ１－Ｄｂ２｜≦０．００５（Ｄｂ１＋Ｄｂ２）であり、
前記複数の第１格子電極のピッチの平均値をＤａ１とし、前記複数の第２格子電極のピッチの平均値をＤａ２としたとき、｜Ｄａ１－Ｄａ２｜≦０．００５（Ｄａ１＋Ｄａ２）であり、
前記複数の第１格子電極のデュティ比の平均値と前記複数の第２格子電極のデュティ比の平均値との差は１％以上かつ２０％以下であるフィルタ。
【請求項2】
前記第１弾性波共振器と前記第２弾性波共振器とは直列接続されている請求項１に記載のフィルタ。
【請求項3】
前記第１弾性波共振器と前記第２弾性波共振器とは並列接続されている請求項１に記載のフィルタ。
【請求項4】
前記第１弾性波共振器の共振周波数と前記第２弾性波共振器の共振周波数とは等しい請求項１から３のいずれか一項に記載のフィルタ。
【請求項5】
入力端子と出力端子との間に直列に接続された複数の直列共振器と、前記入力端子と前記出力端子との間に並列に接続された１または複数の並列共振器と、
を備え、
前記複数の直列共振器は、前記第１弾性波共振器および前記第２弾性波共振器を含み、前記第１弾性波共振器および前記第２弾性波共振器は直列接続され、前記第１弾性波共振器と前記第２弾性波共振器との間には並列共振器は接続されていない請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルタ。
【請求項6】
入力端子と出力端子との間に直列に接続された１または複数の直列共振器と、前記入力端子と前記出力端子との間に並列に接続された複数の並列共振器と、
を備え、
前記複数の並列共振器は前記第１弾性波共振器および前記第２弾性波共振器を含み、前記第１弾性波共振器および前記第２弾性波共振器は並列接続され、前記第１弾性波共振器と前記第２弾性波共振器との間には直列共振器は接続されていない請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルタ。
【請求項7】
前記複数の第１格子電極が配列する第１方向における前記一対の第１反射器の前記複数の第１格子電極の幅の合計を前記第１方向における前記一対の第１反射器の幅で除した第１デュティ比と、前記第１格子電極が配列する第２方向における前記一対の第２反射器の前記複数の第２格子電極の幅の合計を前記第２方向における前記一対の第２反射器の幅で除した第２デュティ比と、は異なる請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルタ。
【請求項8】
前記複数の第１格子電極のピッチの最大値と最小値の差は、｜Ｄａ１－Ｄａ２｜より小さく、前記複数の第２格子電極のピッチの最大値と最小値の差は、｜Ｄａ１－Ｄａ２｜より小さい請求項１から７のいずれか一項に記載のフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フィルタおよびマルチプレクサに関し、例えば櫛型電極を有するフィルタおよびマルチプレクサに関する。
【背景技術】
【0002】
弾性表面波共振器では、圧電基板上に複数の電極指を有するＩＤＴ（Interdigital Transducer）および反射器が設けられている。反射器はＩＤＴが励振する弾性波を反射しＩＤＴ内に閉じ込める。共振周波数または反共振周波数が異なる弾性表面波共振器を直列接続または並列接続することが知られている（例えば特許文献１から３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特表２００１－５１０９５０号公報
【文献】特開２０１６－８２５７０号公報
【文献】特開２０１７－２０４７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
弾性表面波共振器においては、スプリアスが生じることがある。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、スプリアス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、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ、複数の第１格子電極を有する一対の第１反射器と、前記一対の第１反射器の間に設けられ複数の第１電極指を有する一対の第１櫛型電極とを備える第１弾性波共振器と、前記第１弾性波共振器と直列接続または並列接続され、前記圧電基板上に設けられ複数の第２格子電極を有する一対の第２反射器と、前記一対の第２反射器の間に設けられ前記複数の第１格子電極のデュティ比の平均値とデュティ比の平均値が異なる複数の第２電極指を有する一対の第２櫛型電極とを備える第２弾性波共振器と、前記圧電基板の前記第１弾性波共振器および前記第２弾性波共振器が設けられた面と反対の面に接合された支持基板と、を備え、前記一対の第１反射器の間には、前記一対の第１櫛型電極以外の櫛型電極は設けられておらず、前記一対の第２反射器の間には、前記一対の第２櫛型電極以外の櫛型電極は設けられておらず、前記複数の第１電極指のピッチの平均値をＤｂ１とし、前記複数の第２電極指のピッチの平均値をＤｂ２としたとき、｜Ｄｂ１－Ｄｂ２｜≦０．００５（Ｄｂ１＋Ｄｂ２）であり、前記複数の第１格子電極のピッチの平均値をＤａ１とし、前記複数の第２格子電極のピッチの平均値をＤａ２としたとき、｜Ｄａ１－Ｄａ２｜≦０．００５（Ｄａ１＋Ｄａ２）であり、前記複数の第１格子電極のデュティ比の平均値と前記複数の第２格子電極のデュティ比の平均値との差は１％以上かつ２０％以下であるフィルタである。
【0009】
上記構成において、前記第１弾性波共振器と前記第２弾性波共振器とは直列接続されている構成とすることができる。
【0010】
上記構成において、前記第１弾性波共振器と前記第２弾性波共振器とは並列接続されている構成とすることができる。
【0011】
上記構成において、前記第１弾性波共振器の共振周波数と前記第２弾性波共振器の共振周波数とは等しい構成とすることができる。
【0012】
上記構成において、入力端子と出力端子との間に直列に接続された複数の直列共振器と、前記入力端子と前記出力端子との間に並列に接続された１または複数の並列共振器と、備え、前記複数の直列共振器は、前記第１弾性波共振器および前記第２弾性波共振器を含み、前記第１弾性波共振器および前記第２弾性波共振器は直列接続され、前記第１弾性波共振器と前記第２弾性波共振器との間には並列共振器は接続されていない構成とすることができる。
【0013】
上記構成において、入力端子と出力端子との間に直列に接続された１または複数の直列共振器と、前記入力端子と前記出力端子との間に並列に接続された複数の並列共振器と、を備え、前記複数の並列共振器は前記第１弾性波共振器および前記第２弾性波共振器を含み、前記第１弾性波共振器および前記第２弾性波共振器は並列接続され、前記第１弾性波共振器と前記第２弾性波共振器との間には直列共振器は接続されていない構成とすることができる。
【0015】
上記構成において、前記複数の第１格子電極が配列する第１方向における前記一対の第１反射器の前記複数の第１格子電極の幅の合計を前記第１方向における前記一対の第１反射器の幅で除した第１デュティ比と、前記第１格子電極が配列する第２方向における前記一対の第２反射器の前記複数の第２格子電極の幅の合計を前記第２方向における前記一対の第２反射器の幅で除した第２デュティ比と、は異なる構成とすることができる。
上記構成において、前記複数の第１格子電極のピッチの最大値と最小値の差は、｜Ｄａ１－Ｄａ２｜より小さく、前記複数の第２格子電極のピッチの最大値と最小値の差は、｜Ｄａ１－Ｄａ２｜より小さい構成とすることができる。
上記構成において、前記複数の第１格子電極のピッチの最大値と最小値の差は、｜Ｄａ１－Ｄａ２｜より小さく、前記複数の第２格子電極のピッチの最大値と最小値の差は、｜Ｄａ１－Ｄａ２｜より小さい構成とすることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、スプリアスを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下図面を参照し実施例について説明する。
【実施例1】
【0019】
図１（ａ）は、比較例および実施例における弾性波共振器の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ断面図である。電極指の配列方向をＸ方向、電極指の延伸方向をＹ方向、圧電基板の法線方向をＺ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は圧電基板の結晶方位とは限らないが、圧電基板が回転ＹカットＸ伝搬基板のときにはＸ方向が結晶方位のＸ軸方位となる。
【0020】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、基板１０は、支持基板１０ｂおよび圧電基板１０ａを備えている。圧電基板１０ａは支持基板１０ｂ上に接合されている。１ポート弾性波共振器２６では、圧電基板１０ａ上にＩＤＴ２４および反射器２０が形成されている。ＩＤＴ２４および反射器２０は、圧電基板１０ａ上に形成された金属膜１２により形成される。一対の反射器２０は、ＩＤＴ２４のＸ方向の両側に設けられている。
【0021】
ＩＤＴ２４は、対向する一対の櫛型電極１８を備える。櫛型電極１８は、複数の電極指１４と、複数の電極指１４が接続されたバスバー１５と、を備える。一対の櫛型電極１８は、少なくとも一部において一方の櫛型電極１８の電極指１４と他方の櫛型電極１８の電極指１４とが互い違いとなるように、対向して設けられている。反射器２０は、複数の格子電極１６と、複数の格子電極１６が接続されたバスバー１７と、を備える。
【0022】
一対の櫛型電極１８の電極指１４が励振する弾性波は、主にＸ方向に伝搬する。一対の櫛型電極１８のうち一方の櫛型電極１８の電極指１４のピッチがほぼ弾性波の波長λとなる。反射器２０は、弾性波を反射する。これにより弾性波のエネルギーがＩＤＴ２４内に閉じ込められる。
【0023】
圧電基板１０ａは、例えばタンタル酸リチウム基板、ニオブ酸リチウム基板または水晶基板であり、例えば回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。支持基板１０ｂは、例えば、単結晶サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、水晶基板またはシリコン基板等である。圧電基板１０ａと支持基板１０ｂとの間に酸化シリコン膜または窒化アルミニウム膜等の絶縁膜が設けられていてもよい。支持基板１０ｂは設けられていなくてもよい。
【0024】
金属膜１２は、例えばアルミニウム膜、銅膜またはモリブデン膜である。アルミニウム膜、銅膜またはモリブデン膜と圧電基板１０ａとの間にチタン膜またはクロム膜等の金属膜が設けられていてもよい。波長λは例えば５００ｎｍから２５００ｎｍ、電極指１４および格子電極１６のＸ方向の幅は例えば２００ｎｍから１５００ｎｍ、金属膜１２の膜厚は例えば５０ｎｍから５００ｎｍ、弾性波共振器２６の静電容量は例えば０．１ｐＦから１０ｐＦである。圧電基板１０ａ上に金属膜１２を覆うように保護膜または温度補償膜として機能する絶縁膜が設けられていてもよい。
【0025】
図２（ａ）および図２（ｂ）は、実施例１に係るフィルタの回路図である。図２（ａ）に示すように、端子Ｔ１とＴ２との間に弾性波共振器Ｒ１およびＲ２が直列に接続されている。図２（ｂ）に示すように、弾性波共振器Ｒ１およびＲ２の一端は端子Ｔ１とＴ２との間の直列経路に接続され、他端はグランドに接続されている。
【0026】
図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施例１における弾性波共振器の平面図である。図３（ａ）に示すように、弾性波共振器Ｒ１の反射器２０における格子電極１６のピッチをＤａ１、格子電極１６のＹ方向の幅をＷａ１とする。ＩＤＴ２４における電極指１４のピッチをＤｂ１、電極指１４のＹ方向の幅をＷｂ１とする。反射器２０のピッチＤａ１は隣接する格子電極１６の中心の距離であり、ＩＤＴ２４のピッチＤｂ１は隣接する電極指１４の中心の距離である。２×Ｄｂ１はほぼ弾性波の波長λとなる。
【0027】
図３（ｂ）に示すように、弾性波共振器Ｒ２の反射器２０における格子電極１６のピッチをＤａ２、格子電極１６のＹ方向の幅をＷａ２とする。ＩＤＴ２４における電極指１４のピッチをＤｂ２、電極指１４のＹ方向の幅をＷｂ２とする。
【0028】
弾性波共振器Ｒ１の反射器２０およびＩＤＴ２４のデュティ比はそれぞれＰａ１＝Ｗａ１／Ｄａ１およびＰｂ１＝Ｗｂ１／Ｄｂ１である。弾性波共振器Ｒ２の反射器２０およびＩＤＴ２４のデュティ比はそれぞれＰａ２＝Ｗａ２／Ｄａ２およびＰｂ２＝Ｗｂ２／Ｄｂ２である。
【0029】
弾性波共振器Ｒ１とＲ２のＩＤＴ２４におけるピッチＤｂ１とＤｂ２は略等しく、デュティ比Ｐｂ１とＰｂ２は略等しい。これにより、弾性波共振器Ｒ１およびＲ２の共振周波数は略等しく、反共振周波数は略等しくなる。弾性波共振器Ｒ１とＲ２の反射器２０におけるピッチＤａ１とＤａ２は略等しい。デュティ比Ｐａ１とＰａ２は異なり、デュティ比Ｐａ１はＰａ２より小さい。
【0030】
ＩＤＴ２４は弾性表面波に加えバルク波を励振する。支持基板１０ｂ上に圧電基板１０ａを接合した弾性波共振器では、バルク波が圧電基板１０ａと支持基板１０ｂとの界面で反射する。反射されたバルク波はスプリアスとなる。圧電基板１０ａが厚いとバルク波が圧電基板１０ａ内で減衰しスプリアスが小さくなる。圧電基板１０ａの厚さが２０λ以下のとき、バルク波によるスプリアスが大きくなる。
【0031】
［シミュレーション１］
弾性波共振器Ｒ１とＲ２の反射器２０の格子電極１６のデュティ比を異ならせ、弾性波共振器の通過特性のシミュレーションを行った。シミュレーション条件は以下である。
圧電基板１０ａ：厚さが２０μｍの４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板
支持基板１０ｂ：厚さが５００μｍのサファイア基板
金属膜１２：圧電基板１０ａ側から膜厚が５０ｎｍのチタン膜、膜厚が１１１ｎｍのアルミニウム膜
ＩＤＴ２４のピッチ：２×Ｄｂ１＝２×Ｄｂ２＝２．１３μｍ
ＩＤＴ２４の対数：１５２対
ＩＤＴ２４の開口長：２１λ
ＩＤＴ２４のデュティ比：Ｐｂ１＝Ｐｂ２＝５０％
反射器２０のピッチ：２×Ｄａ１＝２×Ｄａ２＝２．１５μｍ
反射器２０の対数：１０対
反射器２０のデュティ比：Ｐａ１＝４８％、Ｐａ２＝５３％
弾性波共振器Ｒ１とＲ２の反射器２０の格子電極１６のデュティ比を異ならせ、弾性波共振器の通過特性のシミュレーションを行った。シミュレーション条件は以下である。
圧電基板１０ａ：厚さが２０μｍの４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板
支持基板１０ｂ：厚さが５００μｍのサファイア基板
金属膜１２：圧電基板１０ａ側から膜厚が５０ｎｍのチタン膜、膜厚が１１１ｎｍのアルミニウム膜
ＩＤＴ２４のピッチ：２×Ｄｂ１＝２×Ｄｂ２＝２．１３μｍ
ＩＤＴ２４の対数：１５２対
ＩＤＴ２４の開口長：２１λ
ＩＤＴ２４のデュティ比：Ｐｂ１＝Ｐｂ２＝５０％
反射器２０のピッチ：２×Ｄａ１＝２×Ｄａ２＝２．１５μｍ
反射器２０の対数：１０対
反射器２０のデュティ比：Ｐａ１＝４８％、Ｐａ２＝５３％
【0032】
図４は、弾性波共振器Ｒ１およびＲ２の通過特性を示す図である。図４に示すように、共振周波数ｆｒより低い周波数帯域にスプリアスＡ１およびＡ２が生成されている。スプリアスＡ１およびＡ２はバルク波に起因するスプリアスである。反射器２０のデュティ比が大きい弾性波共振器Ｒ２のスプリアスＡ１およびＡ２の周波数は弾性波共振器Ｒ１のスプリアスＡ１およびＡ２の周波数より低い。このように、反射器２０のデュティ比によりスプリアスが形成される周波数が異なる。弾性波共振器Ｒ１とＲ２の共振周波数ｆｒは略等しく、弾性波共振器Ｒ１とＲ２の反共振周波数ｆａは略等しい。
【0033】
シミュレーションした弾性波共振器の通過特性から弾性波共振器を２つ直列に接続した場合の通過特性をシミュレーションした。図５（ａ）および図５（ｂ）は、弾性波共振器を直列に接続した場合の通過特性を示す図である。Ｒ１＋Ｒ１は弾性波共振器Ｒ１を２つ直列に接続した場合であり、Ｒ１＋Ｒ２は弾性波共振器Ｒ１とＲ２を直列に接続した場合である。
【0034】
図５（ａ）に示すように、弾性波共振器を直列に接続すると、反共振周波数ｆａにおける減衰量が大きくなる。共振周波数より低い周波数帯域にスプリアスＡ１およびＡ２が形成されている。
【0035】
図５（ｂ）に示すように、Ｒ１＋Ｒ２ではＲ１＋Ｒ１に比べスプリアスＡ１からＡ３が小さい。これは、スプリアスＡ１からＡ３が形成される周波数が弾性波共振器Ｒ１とＲ２で異なるためと考えられる。
【0036】
反射器２０のデュティ比Ｐａを変えた弾性波共振器のスプリアスの周波数およびＱ値をシミュレーションした。反射器２０のデュティ比Ｐａ以外のシミュレーション条件は図４のシミュレーションと同じである。
【0037】
図６（ａ）は、シミュレーション１におけるスプリアスを示す図、図６（ｂ）は周波数に対するＱ値を示す図である。図６（ａ）に示すように、デュティ比Ｐａが大きくなるとスプリアスＡ１からＡ３の周波数は低くなる。これは、反射器２０のデュティ比が大きいと反射器２０における弾性波が遅くなるためと考えられる。デュティ比Ｐａが５０％におけるスプリアスＡ１からＡ３の周期は約２４ＭＨｚである。デュティ比Ｐａが８％変わるとスプリアスＡ１からＡ３の周波数は約１０ＭＨｚ変化する。これにより、デュティ比Ｐａが約２０％変化すると、スプリアスＡ１からＡ３の周波数は約１周期変化する。
【0038】
図６（ｂ）に示すように、共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａの間の周波数帯域ではデュティ比Ｐａが大きくなるとＱ値が高くなる。反共振周波数ｆａより周波数の高い帯域ではデュティ比Ｐａが小さくなるとＱ値が高くなる。このように、反共振周波数ｆａより低い周波数帯域と高い周波数帯域とでＱ値はトレードオフの関係にある。
【0039】
図６（ａ）のように、弾性波共振器Ｒ１とＲ２の反射器２０のデュティ比を適切に選択すれば、弾性波共振器Ｒ１とＲ２とを直列に接続したフィルタのスプリアスを抑制できる。スプリアスが形成される周波数が弾性波共振器Ｒ１とＲ２で異なるため、フィルタとしてのスプリアスが抑制されると考えられる。このような理由と考えると、図２（ｂ）のように弾性波共振器Ｒ１とＲ２が接続されている場合においてもスプリアスが抑制される。
【0040】
【0041】
シミュレーション条件は以下である。
直列接続（図７（ａ））
実施例１：デュティ比Ｐａ１＝４８％、Ｐａ２＝５３％
比較例１：デュティ比Ｐａ１＝Ｐａ２＝４８％
並列接続（図７（ｂ））
実施例１：デュティ比Ｐａ１＝４８％、Ｐａ２＝５３％
比較例１：デュティ比Ｐａ１＝Ｐａ２＝４８％
その他のシミュレーション条件はシミュレーション１と同じである。
直列接続（図７（ａ））
実施例１：デュティ比Ｐａ１＝４８％、Ｐａ２＝５３％
比較例１：デュティ比Ｐａ１＝Ｐａ２＝４８％
並列接続（図７（ｂ））
実施例１：デュティ比Ｐａ１＝４８％、Ｐａ２＝５３％
比較例１：デュティ比Ｐａ１＝Ｐａ２＝４８％
その他のシミュレーション条件はシミュレーション１と同じである。
【0042】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、実施例１および比較例１に係るフィルタの通過特性を示す図である。図７（ａ）に示すように、共振周波数ｆｒより低い周波数帯域にスプリアスが生成されている。実施例１では、比較例１よりスプリアスが小さい。図７（ｂ）に示すように、反共振周波数ｆａより高い周波数帯域にスプリアスが生成されている。実施例１では、比較例１よりスプリアスが小さい。
【0043】
実施例１によれば、弾性波共振器Ｒ１（第１弾性波共振器）は、格子電極１６（第１格子電極）を有する一対の反射器２０（第１反射器）と、一対の反射器２０の間に設けられ複数の電極指１４（第１電極指）を有する一対の櫛型電極１８（第１櫛型電極）と、を備える。弾性波共振器Ｒ２（第２弾性波共振器）は、格子電極１６（第２格子電極）を有する一対の反射器２０（第２反射器）と、一対の反射器２０の間に設けられ複数の電極指１４（第２電極指）を有する一対の櫛型電極１８（第２櫛型電極）と、を備える。弾性波共振器Ｒ２は弾性波共振器Ｒ１と直列接続または並列接続されている。
【0044】
このような構成において、弾性波共振器Ｒ２の格子電極１６の平均のデュティ比Ｐａ２（すなわちデュティ比の平均値）は弾性波共振器Ｒ１の格子電極１６の平均のデュティ比Ｐａ１（すなわちデュティ比の平均値）と異なる。これにより、スプリアスを抑制できる。
【0045】
なお、弾性波共振器Ｒ１およびＲ２の共振周波数が異なるとスプリアス以外の通過特性が異なってしまう。そこで、弾性波共振器Ｒ２の電極指１４の平均のピッチＤｂ２（すなわちピッチの平均値）は弾性波共振器Ｒ１の電極指１４の平均のピッチＤｂ１（すなわちピッチの平均値）と略等しくする。これにより、弾性波共振器Ｒ１およびＲ２の共振周波数を略等しくできる。弾性波共振器Ｒ１およびＲ２の反共振周波数を略等しくすることが好ましい。
【0046】
電極指１４の平均のピッチＤｂは、ＩＤＴ２４のＸ方向の幅を電極指１４の本数で除することで算出できる。格子電極１６の平均のデュティ比Ｐａは、反射器２０のＸ方向の格子電極１６の幅Ｗｂの合計を反射器２０のＸ方向の幅で除することにより算出できる。
【0047】
平均のピッチＤｂ１とＤｂ２とが略等しいとは、スプリアスの抑制する効果を奏する程度に略等しいとの意味であり、例えば、｜Ｄｂ１－Ｄｂ２｜≦０．００５（Ｄｂ１＋Ｄｂ２）である。
【0048】
弾性波共振器Ｒ１とＲ２の共振周波数が略等しいとは、スプリアスの抑制する効果を奏する程度の略等しいとの意味である。例えば、弾性波共振器Ｒ１とＲ２の共振周波数の差は弾性波共振器Ｒ１とＲ２の共振周波数の平均の１％以内の範囲であることが好ましい。
【0049】
圧電基板１０ａの弾性波共振器Ｒ１およびＲ２が設けられた面と反対の面に接合された支持基板１０ｂを備える。このとき、バルク波に起因するスプリアスを抑制できる。バルク波に起因するスプリアスは圧電基板１０ａの厚さが２０λ（すなわちＩＤＴ２４のピッチＤｂ１およびＤｂ２の４０倍）以下のとき大きい。よって、弾性波共振器Ｒ１とＲ２でデュティ比Ｐａ１とＰａ２を異ならせることが好ましい。圧電基板１０ａの厚さは１０λ以下でもよく１λ以下でもよい。圧電基板１０ａの厚さは０．１λ以上でもよく、０．２λ以上でもよい。
【0050】
圧電基板１０ａとして３６°～４８°回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板を用いると、ＩＤＴ２４が励振する弾性波は主にＳＨ（Shear Horizontal）波となる。このとき、バルク波が励振されやすい。よって、Ｐａ１とＰａ２を異ならせることが好ましい。
【0051】
基板１０は支持基板１０ｂを備えず圧電基板１０ａでもよい。この場合、バルク波に起因するスプリアスは小さいものの、Ｐａ１とＰａ２を異ならせることで、他の不要波に起因するスプリアスを抑制できる。
【0052】
弾性波共振器Ｒ１とＲ２の格子電極１６の平均のピッチＤａ１とＤａ２は略等しい。これにより、スプリアスを抑制できる。平均のピッチＤａ１とＤａ２とが略等しいとは、スプリアスの抑制する効果を奏する程度の略等しいとの意味であり、例えば、｜Ｄａ１－Ｄａ２｜≦０．００５（Ｄａ１＋Ｄａ２）である。
【0053】
弾性波共振器Ｒ１とＲ２の格子電極１６は各々略一定であることが好ましい。これにより、スプリアスを抑制できる。平均のピッチＤａ１とＤａ２とが略等しいとは、スプリアスの抑制する効果を奏する程度の略等しいとの意味であり、例えば、反射器２０内の格子電極１６のピッチの最大値と最小値の差が｜Ｄａ１－Ｄａ２｜に比べ小さいことである。例えば、格子電極１６のピッチの最大値と最小値の差は、｜Ｄａ１－Ｄａ２｜／２以下であり、｜Ｄａ１－Ｄａ２｜／１０以下である。
【0054】
図６（ａ）のように、平均のデュティ比Ｐａ１とＰａ２との差が大きすぎると、スプリアスが１周期以上変化してしまう。また、図６（ｂ）のように、Ｑ値の差が大きくなってしまう。そこで、平均のデュティ比Ｐａ１とＰａ２との差｜Ｐａ１－Ｐａ２｜は２０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましい。
【0055】
平均のデュティ比Ｐａ１とＰａ２との差が小さすぎるとスプリアスを抑制する効果が小さくなる。そこで、平均のデュティ比Ｐａ１とＰａ２との差は１％以上が好ましく、２％以上がより好ましい。
【0056】
デュティ比Ｐａ１およびＰａ２は、３０％以上かつ７０％以下が好ましく、４０％以上かつ６０％以下がより好ましい。
【0057】
弾性波共振器Ｒ１およびＲ２の反射器２０の格子電極１６の本数は略等しいことが好ましく、ＩＤＴ２４の電極指１４の本数は略等しいことが好ましい。例えば弾性波共振器Ｒ１とＲ２との格子電極１６の本数は±１０％程度の範囲で等しいことが好ましく、電極指１４の本数は±１０％の範囲で等しいことが好ましい。
【実施例2】
【0058】
実施例２はラダー型フィルタの例である。図８（ａ）から図８（ｄ）は、実施例２およびその変形例１から３に係るラダー型フィルタの回路図である。図８（ａ）から図８（ｄ）に示すように、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、直列に１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４が接続され、並列に１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４が接続されている。直列共振器および並列共振器の個数は適宜選択できる。
【0059】
図８（ａ）のように、実施例２では、少なくとも１つの直列共振器Ｓ１おいて複数の直列共振器Ｓ１ａおよびＳ１ｂが直列接続されている。直列共振器Ｓ１ａおよびＳ１ｂをそれぞれ弾性波共振器Ｒ１およびＲ２とする。これにより、スプリアスを抑制できる。
【0060】
図８（ｂ）のように、実施例２の変形例１では、少なくとも１つの直列共振器Ｓ１において複数の直列共振器Ｓ１ａおよびＳ１ｂが並列接続されている。直列共振器Ｓ１ａおよびＳ１ｂをそれぞれ弾性波共振器Ｒ１およびＲ２とする。これにより、スプリアスを抑制できる。
【0061】
図８（ｃ）のように、実施例２の変形例２では、少なくとも１つの並列共振器Ｐ１において複数の並列共振器Ｐ１ａおよびＰ１ｂが直列接続されている。並列共振器Ｐ１ａおよびＰ１ｂをそれぞれ弾性波共振器Ｒ１およびＲ２とする。これにより、スプリアスを抑制できる。
【0062】
図８（ｄ）のように、実施例２の変形例３では、少なくとも１つの並列共振器Ｐ１において複数の並列共振器Ｐ１ａおよびＰ１ｂが並列接続されている。並列共振器Ｐ１ａおよびＰ１ｂをそれぞれ弾性波共振器Ｒ１およびＲ２とする。これにより、スプリアスを抑制できる。
【0063】
実施例２およびその変形例では、直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ４のうち１つの共振器を複数の直列接続または並列接続された弾性波共振器Ｒ１およびＲ２で構成したが、直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ４のうち少なくとも１つの共振器を複数の直列接続または並列接続された弾性波共振器Ｒ１およびＲ２で構成すればよい。
【0064】
実施例２のように、弾性波共振器Ｒ１およびＲ２は直列接続された直列共振器Ｓ１ａおよびＳ１ｂであり、直列共振器Ｓ１ａとＳ１ｂとの間に並列共振器Ｐ１からＰ４は接続されていない。この構成は直列共振器Ｓ１を直列共振器Ｓ１ａとＳ１ｂに直列分割した構成に等価である。このように、ラダー型フィルタの直列共振器Ｓ１を直列分割して、直列共振器Ｓ１ａとＳ１ｂの反射器２０のデュティ比を異ならせることでスプリアスを抑制できる。
【0065】
実施例２の変形例４のように、弾性波共振器Ｒ１およびＲ２は並列接続された並列共振器Ｐ１ａおよびＰ１ｂであり、並列共振器Ｐ１ａとＰ１ｂとの間に直列共振器Ｓ１からＳ４は接続されていない。この構成は並列共振器Ｐ１を並列共振器Ｐ１ａとＰ１ｂに並列分割した構成に等価である。このように、ラダー型フィルタの並列共振器Ｐ１を並列分割して、並列共振器Ｐ１ａとＰ１ｂの反射器２０のデュティ比を異ならせることでスプリアスを抑制できる。
【0066】
図９（ａ）は、実施例２の変形例４に係るフィルタの回路図である。図９（ａ）に示すように、１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４のうち２つの直列共振器が直列に接続された弾性波共振器Ｒ１およびＲ２でもよい。１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４のうち２つの並列共振器が並列に接続された弾性波共振器Ｒ１およびＲ２でもよい。これにより、スプリアスを抑制できる。
【0067】
図９（ｂ）は、実施例２の変形例５に係るデュプレクサの回路図である。図９（ｂ）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２のフィルタとすることができる。送信フィルタ４０には大電力の高周波信号が印加される。そこで、送信フィルタ４０に実施例２のフィルタを用いることが好ましい。
【0068】
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。
【0069】
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】
【0070】
１０ 基板
１０ａ 圧電基板
１０ｂ 支持基板
１２ 金属膜
１４ 電極指
１６ 格子電極
１８ 櫛型電極
２０ 反射器
２４ ＩＤＴ
４０ 送信フィルタ
４２ 受信フィルタ
１０ａ 圧電基板
１０ｂ 支持基板
１２ 金属膜
１４ 電極指
１６ 格子電極
１８ 櫛型電極
２０ 反射器
２４ ＩＤＴ
４０ 送信フィルタ
４２ 受信フィルタ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】