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公開番号2024166364
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2024161131,2022571624
出願日2024-09-18,2021-12-23
発明の名称フィルタ装置
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人大阪フロント特許事務所
主分類H03H 9/64 20060101AFI20241121BHJP(基本電子回路)
要約【課題】通過帯域を広くすることができ、しかも小型化を進めることができる、フィルタ装置を提供する。
【解決手段】本発明のフィルタ装置1は、複数の直列腕共振子及び少なくとも1つの並列腕共振子を含む複数の共振子を備える。複数の共振子が、複数の共振子のうち最も比帯域の値が大きい第1の共振子としての直列腕共振子S23と、第1の共振子以外の少なくとも1つの第2の共振子とを含む。複数の直列腕共振子が第1の共振子(直列腕共振子S23)及び第2の共振子を含む。フィルタ装置1は、第1の共振子(直列腕共振子S23)に直列に接続されているインダクタである第1のインダクタ(インダクタL)をさらに備える。第2の共振子である直列腕共振子が、インダクタに接続されていない直列腕共振子を含む。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
複数の直列腕共振子及び少なくとも１つの並列腕共振子を含む複数の共振子を備え、
前記複数の共振子が、前記複数の共振子のうち最も比帯域の値が大きい第１の共振子と、前記第１の共振子以外の少なくとも１つの第２の共振子と、を含み、
前記複数の直列腕共振子が前記第１の共振子及び前記第２の共振子を含み、
前記第１の共振子に直列に接続されているインダクタである第１のインダクタをさらに備え、
前記第２の共振子である前記直列腕共振子が、インダクタに接続されていない前記直列腕共振子を含む、フィルタ装置。
続きを表示（約 2,900 文字）【請求項２】
前記複数の共振子のうち前記少なくとも１つの第２の共振子に接続されている少なくとも１つの第２のインダクタをさらに備え、
前記第２のインダクタのインダクタンスが、前記第１のインダクタのインダクタンスよりも小さい、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記第１の共振子が第１のＩＤＴ電極を有し、前記第２の共振子が第２のＩＤＴ電極を有し、前記第１のＩＤＴ電極及び前記第２のＩＤＴ電極がそれぞれ、１対のバスバーと、複数の電極指と、を含み、
前記第１のＩＤＴ電極において、弾性波伝搬方向から見たときに隣り合う前記電極指が重なり合う領域が交叉領域であり、前記交叉領域が、前記複数の電極指が延びる方向における中央に位置する中央領域と、前記複数の電極指が延びる方向において前記中央領域を挟むように配置されている１対のエッジ領域と、を含み、
前記第１のＩＤＴ電極が、前記第１のＩＤＴ電極の前記１対のエッジ領域のそれぞれにおいて、平面視したときに前記複数の電極指のうち少なくとも１本と重なるように質量付加膜が設けられているという構成、及び前記第１のＩＤＴ電極の前記複数の電極指のうち少なくとも１本の、前記１対のエッジ領域のうち一方における幅が前記中央領域における幅よりも広く、前記複数の電極指のうち少なくとも１本の、前記１対のエッジ領域のうち他方における幅が前記中央領域における幅よりも広いという構成のうち一方の構成を有し、
前記第２のＩＤＴ電極において、一方の前記バスバーに一端が接続されている前記複数の電極指の他端を結ぶことにより形成される仮想線、及び他方の前記バスバーに一端が接続されている前記複数の電極指の他端を結ぶことにより形成される仮想線を１対の包絡線としたときに、前記１対の包絡線が、弾性波伝搬方向に対して傾斜している、請求項１または２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記第１の共振子が第１のＩＤＴ電極を有し、前記第２の共振子が第２のＩＤＴ電極を有し、前記第１のＩＤＴ電極及び前記第２のＩＤＴ電極がそれぞれ、１対のバスバーと、複数の電極指と、を含み、
前記第１のＩＤＴ電極及び前記第２のＩＤＴ電極のそれぞれにおいて、弾性波伝搬方向から見たときに隣り合う前記電極指が重なり合う領域が交叉領域であり、
前記第１のＩＤＴ電極において、前記交叉領域が、前記複数の電極指が延びる方向における中央に位置する中央領域と、前記複数の電極指が延びる方向において前記中央領域を挟むように配置されている１対のエッジ領域と、を含み、
前記第１のＩＤＴ電極が、前記第１のＩＤＴ電極の前記１対のエッジ領域のそれぞれにおいて、平面視したときに前記複数の電極指のうち少なくとも１本と重なるように質量付加膜が設けられているという構成、及び前記第１のＩＤＴ電極の前記複数の電極指のうち少なくとも１本の、前記１対のエッジ領域のうち一方における幅が前記中央領域における幅よりも広く、前記複数の電極指のうち少なくとも１本の、前記１対のエッジ領域のうち他方における幅が前記中央領域における幅よりも広いという構成のうち一方の構成を有し、
前記第２のＩＤＴ電極において、前記交叉領域の前記複数の電極指が延びる方向に沿う寸法を交叉幅としたときに、前記交叉領域が、弾性波伝搬方向において前記交叉幅が変化している部分を有する、請求項１または２に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記第１の共振子が第１のＩＤＴ電極を有し、前記第２の共振子が第２のＩＤＴ電極を有し、前記第１のＩＤＴ電極及び前記第２のＩＤＴ電極がそれぞれ、１対のバスバーと、複数の電極指と、を含み、
前記第１のＩＤＴ電極及び前記第２のＩＤＴ電極のそれぞれにおいて、弾性波伝搬方向から見たときに隣り合う前記電極指が重なり合う領域が交叉領域であり、各前記交叉領域が、前記複数の電極指が延びる方向における中央に位置する中央領域と、前記複数の電極指が延びる方向において前記中央領域を挟むように配置されている１対のエッジ領域と、を含み、
前記第１のＩＤＴ電極の前記１対のエッジ領域のそれぞれにおいて、平面視したときに前記複数の電極指のうち少なくとも１本と重なるように質量付加膜が設けられており、
前記第２のＩＤＴ電極の前記複数の電極指のうち少なくとも１本の、前記１対のエッジ領域のうち一方における幅が前記中央領域における幅よりも広く、前記複数の電極指のうち少なくとも１本の、前記１対のエッジ領域のうち他方における幅が前記中央領域における幅よりも広い、請求項１または２に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記第１の共振子が第１のＩＤＴ電極を有し、前記第２の共振子が第２のＩＤＴ電極を有し、前記第１のＩＤＴ電極及び前記第２のＩＤＴ電極がそれぞれ、１対のバスバーと、複数の電極指と、を含み、
前記第１のＩＤＴ電極及び前記第２のＩＤＴ電極のそれぞれにおいて、弾性波伝搬方向から見たときに隣り合う前記電極指が重なり合う領域が交叉領域であり、
前記第１のＩＤＴ電極の前記交叉領域において、隣り合う前記電極指のそれぞれの一端が互いに異なる前記バスバーに接続されており、
前記第２のＩＤＴ電極の前記交叉領域が、隣り合う前記電極指のそれぞれの一端が互いに異なる前記バスバーに接続されている第１の部分を有し、
前記第１の部分において、連続する３本の前記電極指における両端の電極指の中心間距離を１λとしたときに、前記第２のＩＤＴ電極の前記交叉領域が、弾性波伝搬方向に沿う距離１λの範囲内に、一端が互いに異なるバスバーに接続された隣り合う前記電極指が連続して配置されている本数が２本以下である、第２の部分をさらに有する、請求項１または２に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記第１の共振子及び前記第２の共振子が、それぞれ、圧電体層と、前記圧電体層上に設けられているＩＤＴ電極と、前記圧電体層及び前記ＩＤＴ電極の間に設けられている誘電体膜と、を含み、
前記第１の共振子の前記誘電体膜の厚みが、前記第２の共振子の前記誘電体膜の厚みよりも薄い、請求項１～６のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記複数の共振子が、高音速材料層と、前記高音速材料層上に設けられている圧電体層と、前記圧電体層上に設けられているＩＤＴ電極と、を含み、
前記高音速材料層を伝搬するバルク波の音速が、前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも高い、請求項１～７のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項９】
前記高音速材料層が高音速支持基板である、請求項８に記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
支持基板をさらに備え、
前記高音速材料層が、前記支持基板上に設けられている高音速膜である、請求項８に記載のフィルタ装置。
（【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】
本発明は、ラダー型回路を含むフィルタ装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、弾性波装置が携帯電話機のフィルタなどに広く用いられている。下記の特許文献１には、直列腕共振子及び並列腕共振子に弾性波装置が用いられたラダー型フィルタの一例が記載されている。このラダー型フィルタにおいては、２つの端子の間に、５つの直列腕共振子が互いに直列に接続されている。両端の直列腕共振子と、双方の端子との間に、それぞれインダクタが接続されている。両端の直列腕共振子の各共振周波数と、上記両端の直列腕共振子以外の３つの直列腕共振子の共振周波数とが異ならされている。これにより、ラダー型フィルタの通過帯域の拡大、及び通過帯域外における減衰量を大きくすることが図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－０６８２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ラダー型フィルタでは、比帯域の値が小さい弾性波共振子は、通過帯域の端部における急峻性を高めるために用いられることがあった。他方、比帯域の値が大きい弾性波共振子は、通過帯域の拡大のために用いられることがあった。高い急峻性及び広い通過帯域を実現するためには、比帯域の値が小さい弾性波共振子、及び比帯域の値が大きい弾性波共振子の双方を要する。
【０００５】
ここで、弾性波共振子の比帯域の値を大きくするために、弾性波共振子にインダクタが接続されることがある。インダクタのインダクタンスを高くすることにより、比帯域の値を大きくし得る。しかしながら、インダクタのインダクタンスを高くすると、インダクタが大型になり、フィルタ装置全体としても大型になりがちであった。
【０００６】
本発明の目的は、通過帯域を広くすることができ、しかも小型化を進めることができる、フィルタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るフィルタ装置は、少なくとも１つの直列腕共振子及び少なくとも１つの並列腕共振子を含む複数の共振子を備え、前記複数の共振子が、前記複数の共振子のうち最も比帯域の値が大きい第１の共振子と、前記第１の共振子以外の少なくとも１つの第２の共振子とを含み、前記第１の共振子に直列に接続されているインダクタをさらに備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るフィルタ装置によれば、通過帯域を広くすることができ、しかも小型化を進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。
図２は、第２の共振子にインダクタが接続されたことによる比帯域の変化を示す図である。
図３は、第１の共振子にインダクタが接続されたことによる比帯域の変化を示す図である。
図４は、共振子にインダクタが接続された場合における、インダクタのインダクタンスと、共振周波数の変化幅との関係を示す図である。
図５は、本発明の第１の実施形態における第１の共振子の平面図である。
図６は、図５中のＩ－Ｉ線に沿う断面図である。
図７は、本発明の第１の実施形態及び比較例の減衰量周波数特性を示す図である。
図８は、本発明の第１の実施形態に係るフィルタ装置の略図的正面断面図である。
図９は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係るフィルタ装置の略図的正面断面図である。
図１０は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係るフィルタ装置の回路図である。
図１１は、本発明の第１の実施形態の第３の変形例における第１の共振子の正面断面図である。
図１２は、本発明の第１の実施形態の第４の変形例における第１の共振子の正面断面図である。
図１３は、本発明の第２の実施形態における第１の共振子の平面図である。
図１４は、本発明の第２の実施形態における第２の共振子の平面図である。
図１５は、本発明の第２の実施形態の変形例における第１のＩＤＴ電極の平面図である。
図１６は、本発明の第３の実施形態における第２のＩＤＴ電極の平面図である。
図１７は、本発明の第５の実施形態における第２のＩＤＴ電極の平面図である。
図１８は、本発明の第５の実施形態の変形例における第２のＩＤＴ電極の平面図である。
図１９は、本発明の第６の実施形態における第１の共振子及び第２の共振子の正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
（【００１１】以降は省略されています）

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