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公開番号2024163800
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-22
出願番号2023079690
出願日2023-05-12
発明の名称フィルタおよび通信装置
出願人京セラ株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類H03H 9/64 20060101AFI20241115BHJP(基本電子回路)
要約【課題】フィルタの周波数特性を改善する。
【解決手段】単一の通過帯域または阻止帯域を有するフィルタは、第1圧電体層上に位置する第1IDT電極を有する第1弾性波共振子と、第1圧電体層よりも薄い前記第2圧電体層上に位置する第2IDT電極を有する第2弾性波共振子と、を備えている。フィルタは、(i)前記第1弾性波共振子に直列に接続されたインダクタンス成分を有する第1回路、および、(ii)前記第2弾性波共振子に直列に接続されたキャパシタンス成分を有する第2回路、のうちの少なくとも一方を含む付加回路をさらに備えている。前記インダクタンス成分および前記キャパシタンス成分は、前記弾性波共振子の共振角周波数に関する所定の条件を満たしている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
単一の通過帯域または阻止帯域を有するフィルタであって、
圧電体層と、前記圧電体層上に位置するＩＤＴ電極と、を有する弾性波共振子を備えており、
前記圧電体層は、第１圧電体層と、前記第１圧電体層よりも薄い第２圧電体層と、を含んでおり、
前記弾性波共振子は、前記第１圧電体層上に位置する第１ＩＤＴ電極を有する第１弾性波共振子と、前記第２圧電体層上に位置する第２ＩＤＴ電極を有する第２弾性波共振子と、を含んでおり、
前記フィルタは、（ｉ）前記第１弾性波共振子に直列に接続されたインダクタンス成分を有する第１回路、および、（ｉｉ）前記第２弾性波共振子に直列に接続されたキャパシタンス成分を有する第２回路、の少なくとも一方を含む付加回路をさらに備えており、
前記インダクタンス成分をＬｓとして表し、前記キャパシタンス成分をＣｓとして表し、
前記付加回路が前記第１回路を含んでいる場合、Ｌｓについて、下記の式（１）に示す条件が成立しており、
TIFF
2024163800000025.tif
15
170
…（１）
前記付加回路が前記第２回路を含んでいる場合、Ｃｓについて、下記の式（２）に示す条件が成立しており、
TIFF
2024163800000026.tif
15
170
…（２）
Δｆｍｉｎは、下記の式（３）によって与えられ、
Δｆｍｉｎ＝１１．１６ｅｘｐ（－６．３４２Ｔ） …（３）
Δｆｍａｘは、下記の式（４）によって与えられ、
Δｆｍａｘ＝２８．７ｅｘｐ（－６．６３６Ｔ） …（４）
Ｔは、前記圧電体層の厚みを前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチの２倍値によって除算することにより規格化された値であり、
ｄｆｒは、下記の式（５）によって与えられ、
ｄｆｒ＝ωｒ’／ωｒ …（５）
ωｒは、前記付加回路が前記弾性波共振子に直列に接続される前の、前記弾性波共振子の共振角周波数であり、
ωｒ’は、前記付加回路が前記弾性波共振子に直列に接続された後の、前記弾性波共振子の共振角周波数であり、
Ｃ２は、下記の式（６）によって与えられ、
TIFF
2024163800000027.tif
14
170
…（６）
Ｚｆ０は、ｆ０におけるインピーダンスであり、
ｆ０は、下記の式（７）によって与えられ、
TIFF
2024163800000028.tif
12
170
…（７）
ωａは、前記付加回路が前記弾性波共振子に直列に接続される前の、前記弾性波共振子の反共振角周波数である、フィルタ。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記付加回路は、前記第１弾性波共振子と前記第２弾性波共振子との間に位置している、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記ＩＤＴ電極は、板波を励振するように構成されている、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項４】
前記ＩＤＴ電極は、バルク波を励振するように構成されている、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項５】
前記圧電体層は、ＬＴまたはＬＮを材料として含んでいる、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項６】
前記第１圧電体層と前記第２圧電体層とは一体の部材である、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項７】
前記第１圧電体層と前記第２圧電体層とは別体の部材である、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項８】
前記付加回路は、前記圧電体層の外部に位置している、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項９】
支持基板と、
前記支持基板と前記圧電体層との間に位置する音響反射膜と、をさらに有している、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項１０】
前記音響反射膜は、第１音響反射膜と、前記第１音響反射膜とは異なる音響特性を有する第２音響反射膜と、を含んでおり、
前記第１弾性波共振子は、前記第１音響反射膜を有しており、
前記第２弾性波共振子は、前記第２音響反射膜を有している、請求項９に記載のフィルタ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の一態様は、弾性波共振子を有するフィルタに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、弾性波共振子を有するフィルタの構成例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２２／１４５３０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フィルタの周波数特性の改善が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係るフィルタは、単一の通過帯域または阻止帯域を有するフィルタであって、圧電体層と、前記圧電体層上に位置するＩＤＴ電極と、を有する弾性波共振子を備えており、前記圧電体層は、第１圧電体層と、前記第１圧電体層よりも薄い第２圧電体層と、を含んでおり、前記弾性波共振子は、前記第１圧電体層上に位置する第１ＩＤＴ電極を有する第１弾性波共振子と、前記第２圧電体層上に位置する第２ＩＤＴ電極を有する第２弾性波共振子と、を含んでおり、前記フィルタは、（ｉ）前記第１弾性波共振子に直列に接続されたインダクタンス成分を有する第１回路、および、（ｉｉ）前記第２弾性波共振子に直列に接続されたキャパシタンス成分を有する第２回路、の少なくとも一方を含む付加回路をさらに備えており、前記インダクタンス成分をＬｓとして表し、前記キャパシタンス成分をＣｓとして表し、前記付加回路が前記第１回路を含んでいる場合、Ｌｓについて、下記の式（１）に示す条件が成立しており、
TIFF
2024163800000002.tif
15
170
…（１）
前記付加回路が前記第２回路を含んでいる場合、Ｃｓについて、下記の式（２）に示す条件が成立しており、
TIFF
2024163800000003.tif
15
170
…（２）
Δｆｍｉｎは、下記の式（３）によって与えられ、
Δｆｍｉｎ＝１１．１６ｅｘｐ（－６．３４２Ｔ） …（３）
Δｆｍａｘは、下記の式（４）によって与えられ、
Δｆｍａｘ＝２８．７ｅｘｐ（－６．６３６Ｔ） …（４）
Ｔは、前記圧電体層の厚みを前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチの２倍値によって除算することにより規格化された値であり、
ｄｆｒは、下記の式（５）によって与えられ、
ｄｆｒ＝ωｒ’／ωｒ …（５）
ωｒは、前記付加回路が前記弾性波共振子に直列に接続される前の、前記弾性波共振子の共振角周波数であり、
ωｒ’は、前記付加回路が前記弾性波共振子に直列に接続された後の、前記弾性波共振子の共振角周波数であり、
Ｃ２は、下記の式（６）によって与えられ、
TIFF
2024163800000004.tif
14
170
…（６）
Ｚｆ０は、ｆ０におけるインピーダンスであり、
ｆ０は、下記の式（７）によって与えられ、
TIFF
2024163800000005.tif
12
170
…（７）
ωａは、前記付加回路が前記弾性波共振子に直列に接続される前の、前記弾性波共振子の反共振角周波数である。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の一態様によれば、フィルタの周波数特性を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施形態１におけるフィルタの第１構成例を示す。
実施形態１におけるフィルタの第２構成例を示す。
実施形態１におけるフィルタの第３構成例を示す。
実施形態１におけるフィルタの第４構成例を示す。
実施形態１のフィルタにおける弾性波共振子の一構成例を示す。
実施形態１のフィルタにおける弾性波共振子の別の構成例を示す。
弾性波共振子に関するシミュレーション結果の例を示す。
図７の結果に基づき導出されたΔｆの近似式について説明するための図である。
弾性波共振子の等価回路表現の例を示す。
Ｌｓ直列接続ユニットの等価回路表現の例を示す。
Ｃｓ直列接続ユニットの等価回路表現の例を示す。
実施形態２における通信装置の概略的な構成を例示する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施形態１〕
実施形態１について以下に説明する。説明の便宜上、実施形態１にて説明したコンポーネント（構成要素）と同じ機能を有するコンポーネントについては、以降の各実施形態では同じ符号を付し、その説明を繰り返さない。簡潔化のため、公知の技術事項についても説明を適宜省略する。
【０００９】
本明細書において述べる各コンポーネント、各材料、および各数値はいずれも、内容上矛盾のない限り、単なる例示である。それゆえ、内容上矛盾のない限り、例えば各コンポーネントの位置関係および接続関係は各図の例に限定されない。また、各図は必ずしもスケール通りに図示されていない。本明細書では、特に矛盾のない限り、２つの数ＡおよびＢについての表記「Ａ～Ｂ」は、「Ａ以上かつＢ以下」を表す。
【００１０】
本明細書における「接続されている」という記載は、電気回路の文脈においては、「電気的に接続されている」ことを意味する。したがって、「接続されている」という記載は、物理的な接続を必ずしも意味しない。
（【００１１】以降は省略されています）

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