专利名称：纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器以及使用它的通信机装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及纵耦合谐振器型表面波滤波器以及使用它的通信机装置。
背景技术：
近年来，在便携式电话机等的通信机装置中，随着使用者的增加和业务的多样化，有发送侧频带和接收侧频带靠近的产品。还有，根据通信机装置的不同，为预防与其他的通信机装置的干扰，有些通信机装置要求在传输频带的极其近旁处存在规定量以上的衰减量。为此，对作为便携式电话机的RF频段的通带滤波器所广泛采用的弹性表面波滤波器也强烈要求将传输频带的极其近旁的衰减量增大到规定量以上。
另一方面，对于弹性表面波滤波器，以削减零件只数为目的，强烈要求具有平衡——不平衡信号变换功能，即所谓连接在平衡——不平衡线路之间的功能。例如，在日本特开平5-267990号公报中已公开了具有这样的平衡—不平衡信号变换功能的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。
但是，在上述之类的以往的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器中，在比传输频带更高频区域侧会出现称为横向响应的肩特性恶化(频率特性的急剧恶化)。为此，在PCS(Personal Communication System，个人通信系统)方式的通信机装置等中，存在比所要求的传输频带更高频区域侧的衰减量不能取得足够大的问题。为了解决该问题，作为使比传输频带更高频区域侧的衰减量加大的滤波器，有例如在日本特开平10-126212号公报中公开的梯子型的弹性表面波滤波器。但是，在该梯子型弹性表面波滤波器中存储着不能构成平衡——不平衡信号变换功能的问题。即在以往的技术中，构成具有比传输频带更高频区域侧的衰减量足够、且持有平衡——不平衡信号变换功能的弹性表面波滤波器是困难的。
发明内容
本发明的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器是鉴于上述问题而制作的，提供能使横向响应比以往的弹性表面波滤波器更大幅度地降低、同时具有平衡——不平衡信号变换功能的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。
为达到上述目的，本发明的弹性表面波滤波器具有压电基板和在压电基板上沿着弹性表面波的传播方向并列形成的至少两个IDT(叉指式换能器)，其特征在于，在IDT之中的至少一个IDT中，设有金属化比率与该IDT的其他电极指的金属化比率不同的电极指。
还有，在本发明的特定情况中，其特征在于，在上述IDT之中相互为邻的IDT的至少一方的IDT中，在从上述IDT的邻接部分到该IDT的1/4左右为止的区域，设有金属化比率与该IDT的其他电极指的金属化比率不同的电极指。
还有，在本发明的特定情况中，其特征在于，在IDT之中的至少一个IDT中，使电极指的金属化比率沿弹性表面波的传播方向连续变化。
由此，能获得降低横向响应、传输频带高频区域侧的衰减量大的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。此时，通过使电极指的金属化比率沿弹性表面波的传播方向连续变化，就能在不增大传输频带内的插入损耗的情况下，达到本发明的效果。
还有，本发明的其他发明，是以装有权利要求1到权利要求3中记载的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器为特征的通信机装置。
将本发明的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器作用在通信机装置中，可以获得通信质量佳、可靠性高的通信机装置。
图1(a)表示本发明的第1实施例的纵耦合谐振器弹性表面波滤波器的简图。
图1(b)用于说明金属化比率的图。
图2表示本发明的第1实施例的纵耦合谐振器弹性表面波滤波器的各IDT的金属化比率变化的曲线图。
图3表示本发明的第1实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的频率——振幅特性的曲线图。
图4表示在以往构成中的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的频率——振幅特性的曲线图。
图5表示本发明的第2实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的各IDT的金属化比率的变化的曲线图。
图6表示本发明的第2实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的频率——振幅特性的曲线图。
图7表示本发明的第3实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的各IDT的金属化比率的变化的曲线图。
图8表示本发明的第3实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的频率——振幅特性的曲线图。
图9表示本发明的第4实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的简图。
图10表示本发明的第5实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的简图。
图11表示本发明的第6实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的简图。
图12表示本发明的第7实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的简图。
图13是装有本发明的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的通信机装置的简要框图。
具体实施例方式
以下，根据图1-图12说明本发明实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。
图1(a)是表示第1实施例的构成。该第1实施例是EGSM-Rx用滤波器的例子。还有，在以后的第2实施例到第7实施例中，也以EGSM-Rx用滤波器为例进行说明。第1实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101为在压电基板即40+5°Y切割X传播LiTaO3(钽酸锂)基板100上，形成有Al(铝)电极构成的IDT和反射器。具体的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101的构成包括与接地端子204连接的电极指组和与信号端子205连接的电极指组对置且沿弹性表面波的传播方向并列配置的三个IDT102、103、104，以及中间夹着IDT102，103，104配置的两个反射器105和106。还有，IDT102和IDT104与共用信号端子205并联连接。
还有，如图1(a)所示，IDT103和IDT102相邻位置的几根电极指以及IDT103和IDT104相邻位置的几根电极指比IDT其他部分的间距要小，构成窄间距的电极指。此外，在图1(a)中为使图简洁起见，少示出电极指的根数。
还有，第1实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101使各个IDT的金属化比率变化。
这里，所谓金属化比率是指当如图1(b)所示，IDT的电极指的宽度为d1、电极指的间隔宽度为d2时，以d＝d1/(d1+d2)所表示的值d。
图2是表示第1实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的各个IDT的金属化比率变化的曲线图。第1实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101的各个IDT102，103，104的电极指的金属化比率如图2所示，具有在0.54到0.73的范围内连续变化的特征。具体地，对于IDT102，从左端向右方向使电极指的金属化比率从0.54到0.73连续地变化。对于IDT103，从IDT103的左端向右方向到中央部为止，从0.73到0.54连续地变化，从IDT103的中央部到右端为止，从0.54到0.73连续地变化。还有，对于IDT104，从左端向右方向使电极指的金属化比率从0.73到0.54连续地变化。
纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101其他的详细构成，若设由窄间距电极指的间距所决定的波长为λI2，由其他电极指的间距所决定的波长为λI1之后，则如下所示。
交叉宽度W47.7λI1IDT102的电极指根数27根(其中，从右起的4根是窄间距电极指。)IDT203的电极指根数35根(其中，从左起的4根和从右起的4根是窄间距电极指。)IDT104的电极指根数27根(其中，从左起的4根是窄间距电极指)IDT波长λI14.19μm，λI23.86μm反射器105、106的波长λR都为4.26μm反射器105、106的根数都为120根IDT——IDT间隔(图1(a)的109，110)0.50λI2IDT——反射器间隔0.52λR反射器的金属化比率0.55电极膜厚0.08λI1在图3中表示第1实施例的频率——振幅特性。作为比较，在图1(a)的构成中，采用使IDT的金属化比率固定为0.73的以往构成的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器，在图4中表示该纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的频率——振幅特性。还有，以往构成的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的详细构成，与上述所示的第1实施例是相同的，但为取得阻抗匹配，交叉宽度从实施例1的47.1λI1变更为35.8λI1，这一点不相同。
将图3与图4相比，在第1实施例中在传输频带高频区域侧的990～1020MHz(在图3、图4中的斜线部分)的衰减量，相对于在图4中所示的以往的构成，约有4dB的改善。这是因为，通过使IDT内电极指的金属化比率连续地变化，横向响应被降低了。还有在本实施例中，在离通过电平4dB处传输频带宽度也获得比以往例要宽约0.5MHz的效果。这样，通过使IDT内的电极指的金属化比率沿弹性表面波的传播方向连续地变化，可以获得横向响应被降低、传输频带高频区域侧近旁的衰减量得到改善的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。
在第1实施例中，是在IDT102，103，104的全部IDT中使电极指的金属化比率连续地变化，但是，使电极指的金属化比率变化的即使不是在全部的IDT中也可以得到同样的效果。
图5是表示第2实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的各个IDT的金属化比率变化的曲线图。
如在图5中所示，在第2实施例中，IDT103的金属化比率不变化，使IDT102、104的电极指的金属化比率连续地变化。具体地，对于IDT102，从左端起向右方向使电极指的金属化比率从0.54到0.73连续地变化着。还有，对于IDT104，从左端起向右方向使电极指的金属化比率从0.73到0.54连续地变化着。又，IDT103的金属比率为0.73是恒定的。这时，除了使金属化比率变化的变化方式和使IDT的交叉宽度为40.5λI1以外，纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的构成是与第1实施例相同的。
在图6中表示该第2实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的频率——振幅特性。在该第2实施例中，与以往的构成相比较，在传输频带高频区域侧的990～1020MHz(在图6中斜线部分)处衰减量有所改善。而且在离通过电平3dB处的传输频带宽度比以往的构成要宽约2MHz。这样，使电极指的金属化比率变化的即使不是全部的IDT，也可以取得与第1实施例相同的效果。
还有，在第1实施例和第2实施例中使电极指的金属化比率连续地变化，但即使不连续地变化，也能取得本发明的效果。
图7是表示第3实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的各个IDT的金属化比率变化的曲线图。在该第3实施例中，使电极指的金属化比率非连续地变化。具体地，IDT102，104的金属化比率以0.73为基本，大致每隔2个变化为0.584。还有，IDT103的金属化比率为0.73是恒定的。这时，除了使金属化比率变化的变化方式和使IDT的交叉宽度为40.5λI1之外，是与第1实施例和第2实施例相同的。
还有，图8表示第3实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的频率——振幅特性。该第3实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。虽然不能取得如第1实施例和第2实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器那样程度的效果，但与以往的构成相比较，在传输频带高频区域侧的990～1020MHz(在图8的斜线部分)处衰减量有所改善。
即，即使在第3实施例中，通过使电极指的金属化比率非连续地变化，可以获得这样的效果能得到横向响应得以降低、传输频带高频区域侧近旁的衰减量得以改善的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。另外，使电极指的金属化比率非连续地变化时，因为在IDT内形成不连续的部位，所以传输频带内的插入损耗变大，因此，理想的是如第1实施例或者第2实施例那样，使连续地变化更理想。
在本发明的各个实施例中，是使整个IDT的金属化比率变化，但是，在从IDT相邻的部分起到IDT的1/4左右为止的区域中形成使电极指的金属化比率变化的部位，就能取得降低横向响应、加大传输频带高频区域侧的衰减量的效果。
在本发明的各个实施例中，使用了40+5°Y切割X传播LiTaO3(钽酸锂)基板，但本发明不限于这种基板，例如，即使64～72°Y切割X传播LiNbO3(铌酸锂)基板或者41°Y切割X传播LiNbO3(铌酸锂)基板也取得相同的效果。还有，在本发明中是以3IDT型纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的例子来说明的，但即使其他的构成也能取得相同的效果。例如，即使采用2个IDT的2IDT构成或采用4个、5个或者更多IDT的构成、还有，做成将本发明的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器2段串联连接的构成，也能取得相同的效果。还有，将一端子对弹性表面谐振器串联或者并联地附加都可以。
还有，将从本发明第1实施例到第3实施例所示的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器应用到具有平衡——不平衡信号变换功能的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器，就能获得具备平衡——不平衡信号变换功能、传输频带高频区域侧近旁的衰减量大的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。
从图9到图12中，分别表示具有平衡——不平衡信号变换功能的本发明的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的构成。
在图9中表示第4实施例的具有平衡——不平衡信号变换功能的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。第4实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器301是将与图1(a)所示的第1实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101大体相同构成的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器两个并联连接而构成的。在图9中，与图1(a)不同之外是，右侧的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的三个IDT(从左起依次为305、306，307)之中，IDT306的上下朝向为相反。纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器301的IDT302、304、305、307的对置的电极指组的一方与不平衡端子201连接，IDT303的对置的电极指组的一方与平衡端子202连接，IDT306的对置的电极指组的一方与平衡端子203连接。
在图10中表示具有第5实施例的平衡——不平衡信号变换功能的的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。第5实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器401的构成与图1(a)所示的第1实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101相同，三个IDT(从左起依次为402、403、404)之中，IDT403的电极指与平衡端子及不平衡端子的连接有特征。即，IDT403的对置的电极指组的一方与平衡端子202连接，IDT403的对置的电极指组的另一方与平衡端子203连接。还有，IDT402、404的对置的电极指组的一方与不平衡端子201连接。
在图11中表示第6实施例的具有平衡——不平衡信号变换功能的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。第6实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器501的构成基本上与图1(a)所示的第1实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101相同。不同之处是在三个IDT(从左起依次为502、503、504)之中，使IDT504的上下朝向为相反，以及在IDT503的中央附近使相邻电极指的朝向为相同，即进行了电极倒置。该纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器501的IDT502、504的对置的电极指组的一方与不平衡端子201连接。还有，在IDT503的比进行了IDT的电极倒置的部位更左侧的对置的电极指组的一方与平衡端子202连接。又，在IDT503的比进行了IDT的电极倒置的部位更右侧的对置的电极指组的一方与平衡端子203连接。
还有，在图12中表示第7实施例的具有平衡——不平衡信号变换功能的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。第7实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器601基本上与图1(a)所示的第1实施例的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器101构成相同。不同之处是在三个IDT(从左起依次为602、603、604)之中，使IDT604的上下朝向为相反这一点。该纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器601的IDT602的对置的电极指组的一方与平衡端子202连接着，IDT604的对置的电极指组的一方与平衡端子203连接着。又，IDT603的对置的电极指组的一方与不平衡端子201连接。
如上所述，例如，如从第4实施例到第7实施例所示那样，使纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器做成具备平衡——不平衡信号变换功能的构成，就能获得具备平衡——不平衡信号变换功能、传输频带高频区域侧的衰减量大的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。
图13是表示装有本发明的装载纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器的通信机160的一实施例的简略方框图。
在图13中，在天线161上连接着双工器162。在双工器162与接收侧混频器163之间连接有纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器164及放大器165。还有，在双工器162与发送侧的混频器166之间连接有放大器167和纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器168。这样，在放大器165与平衡信号对应的情况下，作为纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器164采用由本发明构成所组成的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器，就能获得通信质量佳、可靠性高的通信机装置。
如上所述，按照本发明就能获得横向响应得以降低、传输频带高频区域侧的衰减量大的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。此时，从IDT相邻部分起到IDT的1/4左右区域形成为使电极指的金属化比率沿弹性表面波的传播方向连续变化的部位，就可以取得充分的效果。还有，通过使电极指的金属化比率沿弹性表面波的传播方向连续地变化，能在不增大传输频带内插入损耗的情况下，获得本发明的最佳效果。
还有，通过在通信机装置中使用本发明的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器，能获得通信质量佳、可靠性高的通信机装置。
权利要求
1.一种纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器，具备压电基板和在该压电基板上沿弹性表面波的传播方向并列形成的至少2个IDT，其特征在于，在上述IDT之中至少一个IDT中，设有金属化比率与该IDT的其它电极指的金属化比率不相同的电极指。
2.根据权利要求1所述的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器，其特征在于，在所述IDT之中相互相邻的IDT的至少一方的IDT中，在从上述IDT的相邻部分到该IDT的1/4左右为止的区域，设有金属化比率与该IDT的其他电极指的金属化比率不同的电极指。
3.根据权利要求1或2所述的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器，其特征在于，在所述IDT之中的至少一个IDT中，使电极指的金属化比率沿弹性表面波的传播方向连续变化。
4.一种通信机装置，其特征在于，装有权利要求1至权利要求3中记载的纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器。
全文摘要
一种纵耦合谐振器型弹性表面波滤波器，与以往的弹性表面波滤波器相比能大幅度地降低横向响应。所述弹性表面波滤波器具有压电在板和在压电基板上沿着弹性表面波的传播方向并列形成的至少2个IDT(叉指式换能器)，在这些IDT之中的至少一个IDT中，设有金属化比率与该IDT的其它电极指的金属化比率不同的电极指。
文档编号H01L41/18GK1391344SQ0212436
公开日2003年1月15日 申请日期2002年6月12日 优先权日2001年6月12日
发明者名古克裕, 高峰裕一 申请人:株式会社村田制作所