滤波器以及多工器
文献发布时间:2023-06-19 10:14:56
技术领域
本发明涉及具有附加电路的滤波器以及多工器。
背景技术
以往,已知一种通过将消除电路与滤波器部并联地连接从而改善衰减特性的技术,该消除电路生成与在滤波器部泄漏的不希望的信号分量相反相位并且相同程度的振幅的信号。
例如,在专利文献1中公开了一种具有消除电路的双工器。消除电路在输入端子与输出端子之间利用包含至少两个IDT的弹性波延迟线或纵耦合型弹性波谐振器而构成(第0061段、图15(a)~(e)等)。在专利文献1中,例示了具备两个弹性波谐振器的纵耦合型弹性波谐振器(第0058段、图15(c)等)。
专利文献1的消除电路对应于本说明书中的附加电路。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-118611号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在现有技术(例如,专利文献1)的结构中,针对消除电路(附加电路)的至少两个IDT电极,分别将与信号端子相反侧的端子与接地连接。因此,压电基板上的布线复杂化,存在不利于小型化的问题。
本发明解决上述的课题,目的在于,提供一种具有衰减特性以及隔离度特性良好并且有利于小型化的附加电路的滤波器以及多工器。
用于解决课题的手段
为了达到上述目的,本发明的一个方式涉及的滤波器具备:滤波器电路;和附加电路,相对于所述滤波器电路的至少一部分并联地连接,所述附加电路具有在第1输入输出端子与第2输入输出端子之间多级连接的第1IDT电极组和第2IDT电极组,所述第1IDT电极组具有在弹性波的传播方向上并列配置的第1IDT电极和第2IDT电极,所述第2IDT电极组具有在弹性波的传播方向上并列配置的第3IDT电极和第4IDT电极,所述第1IDT电极的一端与所述第1输入输出端子连接,所述第3IDT电极的一端与所述第2输入输出端子连接,所述第1IDT电极的另一端和所述第3IDT电极的另一端被公共化并且与接地连接,所述第2IDT电极的一端和所述第4IDT电极的一端被公共化,所述第2IDT电极的另一端和所述第4IDT电极的另一端被公共化。
发明效果
根据本发明涉及的滤波器,在附加电路中,将第2IDT电极以及第4IDT电极的一端彼此以及另一端彼此分别公共化。因此,不必为了在第2IDT电极与第4IDT电极之间传递高频信号而将第2IDT电极、第4IDT电极连接到接地。此外,第1IDT电极以及第2IDT电极将各自的另一端公共化而仅在一处与接地连接。因此,构成附加电路的IDT电极组所需的接地仅成为一个。
由此,接地布线被简化,因而例如相比于包含一级的IDT电极组且多个IDT电极各自的一端全部与接地连接的附加电路,能够抑制接地布线所引起的附加电路的面积的增大。
而且,根据上述的附加电路,由于利用多级连接的两个IDT电极组,因此例如与包含一级的IDT电极组的附加电路相比,相位调整的自由度高。因此,能够针对更宽的频带的信号分量而生成更高的精度的消除信号,可得到衰减特性优异的滤波器。
像这样,通过利用上述的附加电路,从而可得到衰减特性优异并且有利于小型化的滤波器。
附图说明
图1是示出实施方式1涉及的双工器的结构的一例的电路图。
图2是示出实施方式1涉及的双工器的详细的结构的一例的电路图。
图3是示意性地示出实施方式1涉及的IDT电极组的构造的一例的俯视图。
图4是示意性地示出实施方式1涉及的IDT电极组的构造的一例的剖视图。
图5是示意性地示出实施方式1的比较例涉及的IDT电极组的构造的一例的俯视图。
图6是示出实施方式1涉及的双工器的收发间的隔离度特性的一例的曲线图。
图7是示意性地示出实施方式1的变形例涉及的IDT电极组的构造的一例的俯视图。
图8是示意性地示出实施方式1的其他变形例涉及的IDT电极组的构造的一例的俯视图。
图9是示出实施方式1的变形例涉及的双工器的结构的一例的电路图。
图10是示出实施方式1的变形例涉及的四工器的结构的一例的电路图。
图11是示意性地示出实施方式2涉及的IDT电极组的构造的一例的俯视图。
图12是示出实施方式2涉及的双工器的收发间的隔离度特性的一例的曲线图。
图13是示意性地示出实施方式2的变形例涉及的IDT电极组的构造的一例的俯视图。
具体实施方式
以下,利用实施方式以及附图对本发明的实施方式详细进行说明。另外,以下说明的实施方式均示出总括性或具体的例子。以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等为一例,其主旨不是对本发明进行限定。另外,在以下的实施方式中,所谓“连接”,不仅包含利用布线导体直接连接的情况,还包含经由其他电路元件而电连接的情况。
(实施方式1)
关于实施方式1涉及的多工器,列举包含发送滤波器和接收滤波器的双工器的例子来进行说明。
图1是示出实施方式1涉及的双工器的结构的一例的电路图。如图1所示,双工器1具备端子ANT、Tx、Rx、发送滤波器51和接收滤波器52。发送滤波器51包含发送滤波器电路11和相对于发送滤波器电路11的至少一部分并联地连接的附加电路20,接收滤波器52包含接收滤波器电路12。
端子ANT、Tx、Rx分别传递天线信号、发送信号、接收信号。端子ANT与天线9连接。
发送滤波器电路11的一端与端子ANT连接,另一端与端子Tx连接,构成将端子ANT和端子Tx连结的信号路径R1。
接收滤波器电路12的一端与端子ANT连接,另一端与端子Rx连接,构成将端子ANT和端子Rx连结的信号路径R3。
附加电路20的一端与在信号路径R1上位于端子ANT和发送滤波器电路11之间的节点N1连接,另一端与在信号路径R1上位于端子Tx和发送滤波器电路11之间的节点N2连接。附加电路20构成将节点N1和节点N2连结的信号路径R2。
附加电路20具有在信号路径R2上多级连接的IDT电极组201、202和电容元件23,生成针对处于发送滤波器电路11的通带外的消除对象的信号分量的消除信号。
在本实施例中,IDT电极组是利用弹性波的耦合来传递信号的纵耦合型谐振器,但不限于该例,IDT电极组也可以是利用弹性波的传播来传递信号的横向型滤波器。此外,在图1中,附加电路20与发送滤波器电路11的整体并联地连接,但不限于该例,附加电路20只要与发送滤波器电路11的至少一部分并联地连接即可(未图示)。换言之,节点N1、N2也可以设置在发送滤波器电路11的内部。将附加电路20的输入输出端子设为端子T1、T2来进行参照。
图2是示出双工器1的详细的结构的一例的电路图。在图2中示出发送滤波器电路11以及接收滤波器电路12的内部的结构的一例。
发送滤波器电路11是包含串联谐振器S11~S15以及并联谐振器P11~P14的梯型的滤波器电路。发送滤波器电路11包含匹配用的电感元件L1、L2。
串联谐振器S11~S15以及电感元件L1被串联连接,构成了信号路径R1。并联谐振器P11~P14以及电感元件L2连接在信号路径R1与接地之间。串联谐振器S11~S15以及并联谐振器P11~P14由声表面波谐振器构成。
接收滤波器电路12包含梯型的滤波器电路,该梯型的滤波器电路包含串联谐振器S21、S22以及并联谐振器P21。在该梯型的滤波器电路的后级,连接有包含谐振器IDT1~IDT9的纵耦合型谐振器LC,进一步地连接有并联谐振器P22。
串联谐振器S21、S22被串联地连接且与纵耦合型谐振器LC一起构成了信号路径R3。并联谐振器P21、P22连接在信号路径R3与接地之间。串联谐振器S21、S22、并联谐振器P21、P22以及谐振器IDT1~IDT9由声表面波谐振器构成。
信号路径R1、R3在节点N3相互连接。节点N3与端子ANT之间的路径被信号路径R1、R3共用。在节点N3与端子ANT之间的路径和接地之间,连接匹配用的电感元件L3。
根据这样的结构,能够由弹性波谐振器构成发送滤波器电路11、接收滤波器电路12以及附加电路20的所有的谐振器。由此,例如,能够在单个压电基板形成双工器1的所有的谐振器从而谋求双工器1的小型化。
接着,对构成附加电路20的IDT电极组201、202的构造进行说明。
图3是示意性地表示IDT电极组201、202的构造的俯视图。在图3中,示意性地示出了形成在压电基板的主面(XY平面)上的电极的平面形状。电极按每个部分用单独的名称以及符号来参照。
IDT电极组201、202在Y方向上相邻地配置。在IDT电极组201、202的各个IDT电极组中,弹性波在X方向上传播。
IDT电极组201包含IDT电极211、212和反射器218、219。IDT电极211、212在X方向上并列配置。反射器218、219在X方向上分别与IDT电极211、212相邻地配置。
IDT电极组202包含IDT电极221、222和反射器228、229。IDT电极221、222在X方向上并列配置。反射器228、229在X方向上分别与IDT电极221、222相邻地配置。
IDT电极211、212、221、222各自包含1对梳齿状电极。梳齿状电极各自包含在与弹性波的传播方向正交的方向(Y方向)上延伸的多个电极指、和将多个电极指各自的一端彼此连接的汇流条电极。
接着,对IDT电极组201、202间的电连接进行说明。另外,在以下的说明中,IDT电极211、212的一端以及另一端分别意味着朝向附图而配置在左侧(Y方向上为负侧)的汇流条电极以及配置在右侧(Y方向上为正侧)的汇流条电极。此外,IDT电极221、222的一端以及另一端分别意味着朝向附图而配置在右侧(Y方向上为正侧)的汇流条电极以及配置在左侧(Y方向上为负侧)的汇流条电极。
IDT电极211的一端与端子T1连接,IDT电极221的一端与端子T2连接。IDT电极211的另一端和IDT电极221的另一端被公共化并且与接地26连接。另外,在图3中,省略了连接在IDT电极211的一端与端子T1之间的电容元件23。以下,在对IDT电极组的平面形状进行说明的附图中,适当省略电容元件的记载。
IDT电极212和IDT电极222的一端彼此以及另一端彼此分别被公共化。
在此,所谓两个IDT电极的端部彼此被公共化,是指两个IDT电极的汇流条电极彼此被电连接,使得实质上成为相同的电位。两个IDT电极各自的汇流条电极由单个电极构成、以及两个IDT电极各自的汇流条电极通过其他电极或布线导体而连接是公共化的一例。
在图3的例子中,IDT电极211的另一端和IDT电极221的另一端由单个电极构成从而被公共化。此外,IDT电极212的一端和IDT电极222的一端经由反射器219、229连接从而被公共化。此外,IDT电极212的另一端和IDT电极222的另一端由单个电极构成从而被公共化。
在此,IDT电极211、212、221、222分别是第1IDT电极、第2IDT电极、第3IDT电极、第4IDT电极的一例。此外,反射器219、229分别是第1反射器以及第2反射器的一例。此外,端子T1、T2分别是第1输入输出端子以及第2输入输出端子的一例。
接着,对IDT电极组201、202的剖面构造进行说明。另外,设IDT电极组201、202具有相同的剖面构造,以下,以IDT电极组201中的剖面的构造为代表进行说明。
图4是示意性地示出IDT电极组201的构造的一例的剖视图。图4示出了在箭头的方向上对图3的包含VI-VI线的XZ面进行了观察的剖面的一例。如图4所示,IDT电极组201包含基板30、形成在基板30的主面上的电极34、和形成为覆盖电极34的保护层37。IDT电极组202也具有相同的剖面构造。电极34对应于图3的IDT电极211、212、221、222以及反射器218、219、228、229。
基板30是依次层叠了高声速支承基板31、低声速膜32以及压电体层33的层叠体。
压电体层33是在主面上配置了电极34的压电膜。压电体层33例如包含50°Y切割X传播LiTaO
高声速支承基板31是对低声速膜32、压电体层33以及电极34进行支承的基板。高声速支承基板31是与在压电体层33中传播的表面波、边界波的弹性波相比,高声速支承基板31中的体波(bulk wave)的声速成为高速的基板,发挥功能使得将声表面波封闭在层叠了压电体层33以及低声速膜32的部分,不泄漏到比高声速支承基板31更靠下方。高声速支承基板31例如是硅基板,厚度例如为200μm。
低声速膜32是与在压电体层33中传播的弹性波的声速相比,低声速膜32中的体波的声速成为低速的膜,配置在压电体层33与高声速支承基板31之间。通过该构造和弹性波的能量本质上集中于低声速的媒介的性质,可抑制弹性波能量向电极34外的泄漏。低声速膜32例如是以二氧化硅为主要成分的膜。低声速膜32的厚度例如为670nm。
电极34具有密接层35和主电极层36的层叠构造。
密接层35是用于使压电体层33与主电极层36的密接性提高的层,例如是以钛为主要成分的膜体。密接层35的膜厚例如为12nm。
主电极层36例如包含含有1%的铜的铝。主电极层36的膜厚例如为132nm。
保护层37是以保护主电极层36不受外部环境影响、调整频率温度特性、并且提高耐湿性等为目的的层,例如是以二氧化硅为主要成分的膜体。保护层37的膜厚例如为30nm。
在图3以及图4中示出了若干电极参数。所谓电极参数,是规定IDT电极以及反射器的形状以及大小的参数。作为电极参数的一例,可列举电极指的线宽度W、相邻的电极指间的间隔宽度S、在X方向上观察时电极指重复的长度即交叉宽度L。1对梳齿状电极的任意一方的电极指的重复周期即波长λ、将1对梳齿状电极双方的电极指合在一起的电极指的重复周期即间距(W+S)、线宽度W在间距中所占的比例即占空比W/(W+S)也是电极参数的一例。此外,将1对梳齿状电极双方的电极指合在一起的电极指数除以2而得到的数即对数N也包含在电极参数中。
根据如上述那样构成的附加电路20,例如,若经由端子T1向IDT电极211供给高频信号,则通过IDT电极211而激振声表面波,在IDT电极212产生电位差。IDT电极212和IDT电极222各自的一端彼此以及另一端彼此分别被公共化,因此由于在IDT电极212产生的电位差而向IDT电极222流动电流。由此,通过IDT电极222而激振声表面波,在IDT电极221产生电位差,经由端子T2而取出高频信号。像这样,从端子T1向端子T2传递高频信号。高频信号从端子T2向端子T1也以相反的路径同样地进行传递。
也就是说,IDT电极211、221分别作为IDT电极组201、202的信号输入输出用的IDT电极而发挥功能,IDT电极212、222作为级间连接用的IDT电极而发挥功能。
在IDT电极211、212之间以及IDT电极221、222之间利用表面波的耦合来传递信号的情况下,IDT电极组201、202是纵耦合型谐振器。在纵耦合型谐振器中,虽然不是必需的,但大多情形是设置反射器。此外,在IDT电极211、212之间以及IDT电极221、222之间利用表面波的传播来传递信号的情况下,IDT电极组201、202是横向型滤波器。在横向型滤波器中,有时取代反射器而设置吸音材料。
根据端子T1、T2间的相位调整来生成用于消除由发送滤波器电路11传递的信号中的消除对象的(例如,接收频带的)信号分量的消除信号。消除信号是在与消除对象的信号分量相加时相加结果的振幅变得小于原来的消除对象的信号分量的振幅的信号,是相对于通过发送滤波器电路11之后的消除对象的信号分量为反相并且优选为相同振幅的信号。
在此所谓消除对象的信号分量和消除信号为反相,是指在-180°以上且180°以下的范围内两者的相位差的绝对值大于90°。这等同于消除对象的信号分量和消除信号具有彼此反向的相位分量。
此外,虽然消除信号优选与消除对象的信号分量为相同振幅,但振幅也可以不同。根据消除信号与消除对象的信号分量的相位差,在两者的相加结果的振幅变得小于原来的消除对象的信号分量的振幅的情况下,能够使发送滤波器51的衰减特性提高。
根据附加电路20,由于将IDT电极212以及IDT电极222的一端彼此以及另一端彼此分别公共化,因此不必为了在IDT电极212、222之间传递高频信号而将IDT电极212、222连接到接地。此外,IDT电极211以及IDT电极221将各自的另一端公共化而仅在一处与接地26连接。因此,构成附加电路20的IDT电极组201、202所需的接地仅成为一个。
由此,接地布线被简化,因此例如相比于包含一级的IDT电极组且多个IDT电极各自的一端全部与接地连接的附加电路,能够抑制接地布线所引起的附加电路的面积的增大。
此外,由于经由反射器218、228将IDT电极212、222的一端彼此连接从而公共化,因此不产生追加的布线所引起的附加电路20的面积的增大。
而且,根据上述的附加电路,由于利用多级连接的IDT电极组201、202,因此例如与包含一级的IDT电极组的附加电路相比,端子T1、T2间的相位调整的自由度高。因此,能够针对更宽的频带的消除对象的信号分量而生成更高的精度的消除信号,因而可得到衰减特性优异的发送滤波器51(图1)。
像这样,通过利用附加电路20,从而可得到衰减特性优异并且有利于小型化的发送滤波器51。此外,通过利用发送滤波器51使接收频带的信号分量衰减,从而可得到收发间的隔离度特性优异并且有利于小型化的双工器1。
接着,关于基于附加电路20的双工器1的效果,基于与比较例的对比更详细地进行说明。在以下的说明中,将附加电路20作为实施例,例如将专利文献1中公开的那样的包含一级的IDT电极组的附加电路作为比较例来参照。
图5是示意性地示出比较例涉及的IDT电极组的构造的一例的俯视图。图5的IDT电极组801具有IDT电极811、812、813和反射器818、819。在IDT电极组801中,弹性波在X方向上传播。
IDT电极811、812、813在X方向上并列配置。反射器818、819分别在X方向上与IDT电极811、813相邻地配置。
IDT电极811、813的一端(朝向附图为左侧的汇流条电极)与端子T1连接,另一端(朝向附图为右侧的汇流条电极)与接地连接。IDT电极812的一端(朝向附图为右侧的汇流条电极)与端子T2连接,另一端(朝向附图为左侧的汇流条电极)与接地连接。
利用了IDT电极组801的附加电路80与利用了IDT电极组201、202的附加电路20同样地,根据端子T1、T2间的相位调整来生成消除信号。
但是,在IDT电极组801中,若欲仅在一处与接地86连接,则为了将IDT电极811、812、813各自的另一端与接地86连接而需要接地布线的排布,存在附加电路80的面积增大的问题。此外,需要用于使接地布线与信号布线交叉的立体布线851、852,由于布线构造的复杂化所引起的寄生电容的增加,存在相位调整功能劣化的问题。
这些问题例如在为了改善滤波器的衰减特性以及多工器的隔离度特性而由2级构成了IDT电极组的情况下,变得更加显著。
通过仿真,针对利用了附加电路20的情况和取代附加电路20而利用了附加电路80的情况,求出了图1的双工器1的收发间的隔离度特性。在表1中,示出在仿真中利用的IDT电极组201(第1级)以及IDT电极组202(第2级)的电极参数。
[表1]
图6是示出双工器1的端子Tx-Rx间的隔离度特性的一例的曲线图。
在图6中,实施例示出了利用了图3的附加电路20的情况下的隔离度特性。IDT电极组201、202的形状以及大小按照表1的电极参数进行了设定。比较例示出了取代附加电路20而利用了图5的附加电路80的情况下的隔离度特性。
在图6的例子中,为了较大地取得发送滤波器51的接收频带中的衰减,将接收频带(作为一例为1930MHz以上且1995MHz以下)的信号分量作为发送滤波器51中的消除对象。
如在图6中可以看出的那样,在实施例中,与比较例相比,接收频带中的隔离度改善了2dB。这是因为,在附加电路20中,与附加电路80相比,布线构造简单,因而可削减无用的寄生电容,其结果是,发挥了更优异的相位调整功能。
像这样,确认了如下内容,即,通过利用附加电路20,从而可得到在抑制接地布线所引起的附加电路20的面积的增大的同时隔离度优异的双工器1。
接着,对在附加电路中利用的IDT电极组的变形例进行说明。
图7是示意性地示出实施方式1的变形例涉及的IDT电极组的构造的一例的俯视图。图7所示的IDT电极组201a、202a与图3的IDT电极组201、202相比,在IDT电极212a、222a的一端彼此以及另一端彼此通过布线25a、25b分别连接从而被公共化这一点、以及反射器219a、229a相互未连接这一点上不同。
根据利用了IDT电极组201a、202a的附加电路20a,例如与图5的附加电路80相比,在不需要立体布线这一点上能够简化布线。
图8是示意性地示出实施方式1的其他变形例涉及的IDT电极组的构造的一例的俯视图。图8所示的IDT电极组201b、202b与图3的IDT电极组201、202相比,在IDT电极212b的另一端以及IDT电极222b的另一端还与IDT电极211的另一端以及IDT电极221的另一端公共化并且与接地26连接这一点上不同。
根据利用了IDT电极组201b、202b的附加电路20b,通过IDT电极212b的另一端以及IDT电极222b的另一端与接地26连接,由此IDT电极212b、222b的接地电位稳定化,可抑制级间的高频信号的衰减。IDT电极211、212b、221、222b各自的另一端由单个电极构成从而被公共化,因此能够在不会由于追加的接地布线使附加电路的面积增大的情况下得到前述的效果。
图9是示出具有实施方式1的变形例涉及的附加电路的双工器的结构的一例的电路图。图9所示的双工器1a中包含的附加电路21与图1的附加电路20相比,在追加电容元件24这一点上不同。
通过利用了附加电路21的双工器1a,也与双工器1同样地,可得到隔离度特性良好并且有利于小型化的双工器。
图10是示出实施方式1的变形例涉及的多工器的结构的一例的电路图。图10所示的四工器2是在图1的双工器1中追加发送滤波器53以及接收滤波器54而构成的。发送滤波器53以及接收滤波器54分别包含发送滤波器电路13以及接收滤波器电路14。发送滤波器电路13以及接收滤波器电路14各自也可以是包含多个弹性波谐振器的弹性波滤波器电路。
发送滤波器51以及接收滤波器52的通带例如也可以是作为便携式电话的通信标准的长期演进(LTE)中的Band25的上行频带(1850MHz以上且1915MHz以下)以及下行频带(1930MHz以上且1995MHz以下)。
发送滤波器53以及接收滤波器54的通带例如也可以是LTE中的Band66的上行频带(1710MHz以上且1780MHz以下)以及下行频带(2110MHz以上且2200MHz以下)。
像这样,不限于双工器1、1a,即使在四工器2中,通过利用附加电路20,从而也可得到隔离度特性良好并且有利于小型化的四工器。
(实施方式2)
在实施方式2中,对使相位调整功能提高了的附加电路进行说明。
图11是示意性地示出实施方式2涉及的附加电路20c中利用的IDT电极组201c、202c的构造的一例的俯视图。图11所示的IDT电极组201c、202c与图3的IDT电极组201、202相比,在IDT电极211c、212c、221c、222c的占空比按每个电极指独立地规定这一点上不同。
通过设置占空比不同的多个电极指,从而能够按每个频率精细地调整附加电路20c的相位。由此,附加电路20c能够以更高的精度生成消除信号,因此能够更大地改善发送滤波器51的衰减特性。利用改善了衰减特性的发送滤波器51,能够得到更大地提高了隔离度特性的多工器。
图12是示出双工器1的端子Tx-Rx间的隔离度特性的一例的曲线图。在图12中,实施例1示出利用了图3的附加电路20的情况下的隔离度特性(与图6的实施例相同),实施例2示出了取代附加电路20而利用了图11的附加电路20c的情况下的隔离度特性。此外,为了比较,示出了利用了图5的附加电路80的情况下的隔离度特性(与图6的比较例相同)。
如在图12中可以看出的那样,在实施例2中,与实施例1相比,接收频带中的隔离度改善了0.5dB。
另外,不必为了改善隔离度特性而在所有IDT电极211c、212c、221c、222c中都按每个电极指独立地规定占空比。例如,也可以只是在IDT电极211c、212c、221c、222c之中的至少一个IDT电极中,将一部分的电极指的占空比规定为与其他电极指的占空比不同。由此,在向使通过发送滤波器电路11的接收频带的信号分量衰减的方向进行调整的情况下,能够改善隔离度特性。
图13是示意性地示出实施方式2的变形例涉及的附加电路20d中利用的IDT电极组201d、202d的构造的一例的俯视图。图13所示的IDT电极组201d、202d是在图3的附加电路20所利用的IDT电极组201、202中追加IDT电极213、223而构成的。
根据IDT电极组201d、202d,除了IDT电极212、222之外,IDT电极213、223也作为级间连接用的IDT电极而发挥功能。即,除了IDT电极212、219、229、222的路径之外,还经由IDT电极213、218、228、223的路径,在IDT电极组201d、202d之间传递高频信号。
关于附加电路20d,级间的高频信号的传递路径成为2个路径,从而与附加电路20相比相位调整的自由度高。因此,能够针对更宽的频带的信号分量而生成更高的精度的消除信号。
以上,对本发明的实施方式涉及的滤波器以及多工器进行了说明,但本发明不限定于各个实施方式。只要不脱离本发明的主旨,对本实施方式施加了本领域技术人员想到的各种变形的方式、将不同的实施方式中的构成要素进行组合而构筑的方式,就也可以包含在本发明的一个或多个方式的范围内。
(总结)
本发明的一个方式涉及的滤波器具备滤波器电路和相对于所述滤波器电路的至少一部分并联地连接的附加电路,所述附加电路具有在第1输入输出端子与第2输入输出端子之间多级连接的第1IDT电极组和第2IDT电极组,所述第1IDT电极组具有在弹性波的传播方向上并列配置的第1IDT电极和第2IDT电极,所述第2IDT电极组具有在弹性波的传播方向上并列配置的第3IDT电极和第4IDT电极,所述第1IDT电极的一端与所述第1输入输出端子连接,所述第3IDT电极的一端与所述第2输入输出端子连接,所述第1IDT电极的另一端和所述第3IDT电极的另一端被公共化并且与接地连接,所述第2IDT电极的一端和所述第4IDT电极的一端被公共化,所述第2IDT电极的另一端和所述第4IDT电极的另一端被公共化。
在这样的结构中,例如,若向第1IDT电极供给高频信号,则通过第1IDT电极而激振弹性波,在第2IDT电极产生电位差。第2IDT电极和第4IDT电极各自的一端彼此以及另一端彼此分别被公共化,因此由于在第2IDT电极产生的电位差而向第4IDT电极流动电流。由此,通过第4IDT电极而激振声表面波,在第3IDT电极产生电位差。像这样,从第1IDT电极向第3IDT电极传递高频信号。高频信号从第3IDT电极向第1IDT电极也以相反的路径同样地传递。
也就是说,第1IDT电极以及第3IDT电极分别作为第1IDT电极组以及第2IDT电极组的信号输入输出用的IDT电极而发挥功能,第2IDT电极以及第4IDT电极作为级间连接用的IDT电极而发挥功能。
通过第1IDT电极与第3IDT电极之间的相位旋转量的调整,能够生成与通过滤波器电路的阻带的信号分量反相的消除信号。将所生成的消除信号和通过了滤波器电路的信号相加,由此可改善滤波器的衰减特性。
根据上述的附加电路,由于将第2IDT电极以及第4IDT电极的一端彼此以及另一端彼此分别公共化,因此不必为了传递高频信号而将第2IDT电极、第4IDT电极连接到接地。此外,第1IDT电极以及第2IDT电极将各自的另一端公共化而仅在一处与接地连接。因此,构成附加电路的IDT电极组所需的接地仅成为一个。
由此,接地布线被简化,因此例如相比于包含一级的IDT电极组且多个IDT电极各自的一端全部与接地连接的附加电路,能够抑制接地布线所引起的附加电路的面积的增大。
而且,根据上述的附加电路,由于利用多级连接的两个IDT电极组,因此例如与包含一级的IDT电极组的附加电路相比,相位调整的自由度高。因此,能够针对更宽的阻带的信号分量而生成更高的精度的消除信号,可得到衰减特性优异的滤波器。
像这样,通过利用上述的附加电路,从而可得到衰减特性优异并且有利于小型化的滤波器。
此外,也可以设为所述第2IDT电极以及所述第4IDT电极中的任意IDT电极均不与所述接地连接。
根据这样的结构,能够由不与接地连接的独立的电极构成第2IDT电极以及第4IDT电极,因此能够削减接地布线并缩小附加电路的面积。由此,可得到衰减特性优异并且有利于小型化的滤波器。
此外,也可以是,所述第1IDT电极的所述另一端和所述第3IDT电极的所述另一端相互对置地配置,所述第2IDT电极的所述另一端和所述第4IDT电极的所述另一端相互对置地配置,所述第2IDT电极的所述另一端以及所述第4IDT电极的所述另一端还与所述第1IDT电极的所述另一端以及所述第3IDT电极的所述另一端公共化并且与所述接地连接。
根据这样的结构,除了第1IDT电极以及第3IDT电极各自的另一端之外,还将第2IDT电极以及第4IDT电极各自的另一端全部公共化,仅在一处与接地连接。通过将第2IDT电极以及第4IDT电极各自的另一端与接地连接,从而第2IDT电极以及第4IDT电极的接地电位稳定,可抑制级间的高频信号的衰减。能够在不增大接地布线所引起的附加电路的面积的情况下得到该效果。
此外,也可以是,在所述第1IDT电极、所述第2IDT电极、所述第3IDT电极以及所述第4IDT电极之中的至少一个IDT电极中,至少一部分的电极指的占空比与其他电极指的占空比不同。
根据这样的结构,通过设置占空比不同的多个电极指,从而能够按每个频率精细地设定附加电路的相位调整量。由此,能够生成更高的精度的消除信号,因此可得到衰减特性优异的滤波器。
此外,也可以是,所述第1IDT电极组构成第1纵耦合型谐振器,所述第2IDT电极组构成第2纵耦合型谐振器。
此外,也可以是,所述第1纵耦合型谐振器具有在弹性波的传播方向上与所述第2IDT电极相邻地配置的第1反射器,所述第2纵耦合型谐振器具有在弹性波的传播方向上与所述第4IDT电极相邻地配置的第2反射器,所述第2IDT电极的所述一端和所述第4IDT电极的所述一端经由所述第1反射器以及所述第2反射器而被公共化。
根据这样的结构,通过经由第1反射器以及第2反射器将第2IDT电极以及第4IDT电极的一端彼此连接从而公共化,因此可得到不会由于追加的布线而使附加电路的面积增大的有利于小型化的滤波器。
此外,所述滤波器电路也可以是包含多个弹性波谐振器的弹性波滤波器电路。
根据这样的结构,由于滤波器电路以及附加电路双方包含弹性波谐振器,因此能够在一个压电基板形成滤波器的整体的谐振器从而谋求滤波器的小型化。
本发明的一个方式涉及的多工器具备一端彼此相互连接的多个滤波器,所述多个滤波器之中的至少一个滤波器是前述的滤波器。
根据这样的结构,通过利用衰减特性优异并且有利于小型化的滤波器,从而可得到隔离度优异并且有利于小型化的多工器。
产业上的可利用性
本发明作为具有附加电路的滤波器以及多工器,能够广泛利用于便携式电话等通信设备。
符号说明
1、1a 双工器;
2 四工器;
9 天线;
11、13 发送滤波器电路;
12、14 接收滤波器电路;
20、20a、20b、20c、20d、21、80 附加电路;
23、24 电容元件;
25a、25b 布线;
26、86 接地;
30 基板;
31 高声速支承基板;
32 低声速膜;
33 压电体层;
34 电极;
35 密接层;
36 主电极层;
37 保护层;
51、53 发送滤波器;
52、54 接收滤波器;
201、201a、201b、201c、201d、202、202a、202b、202c、202d、801IDT 电极组;
211、211c、212、212a、212b、212c、213、221、221c、222、222a、222b、222c、223、811、812、813IDT 电极;
218、219、219a、228、229、229a、818、819 反射器;
851、852 立体布线;
R1、R2、R3 信号路径;
N1、N2、N3 节点;
S11~S15、S21、S22 串联谐振器;
P11~P14、P21、P22 并联谐振器;
L1、L2、L3 电感元件;
IDT1~IDT9 谐振器;
LC 纵耦合型谐振器。
- 应用于Manifold结构多工器的滤波器和紧凑型调频多工器
- 滤波器设计方法和滤波器、多工器、通信设备