專利名稱：彈性波分波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彈性波分波器。
背景技術(shù)：
近年來，在便攜式電話機等的通信設(shè)備中，利用了聲表面波和彈性邊界波等的彈性波的彈性波分波器正在被廣泛地使用。例如，在下述的專利文獻I中公開了圖8示出的聲表面波分波器。如圖8所示，聲表面波分波器100具有在天線端子101和發(fā)送端子102之間連接的發(fā)送濾波器104、以及在天線端子101和接收端子103a、103b之間連接的接收濾波器105。在聲表面波分波器100中，接收濾波器105由縱耦合諧振型聲表面波濾波器構(gòu)成。在接收濾波器105與天線端子101之間連接有聲表面波諧振器106。通過設(shè)置聲表面波諧振器106，可調(diào)整發(fā)送濾波器104和接收濾波器105之間的相位差?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本專利特開2008-5151號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題然而，聲表面波分波器100的接收濾波器105因為具有非線性特性，所以產(chǎn)生MD(互調(diào)失真)。例如，在從天線端子101進入的干擾波信號的頻率與由(發(fā)送信號的頻率X2-接收信號的頻率)的數(shù)式算出的值一致的情況下，由發(fā)送信號和干擾波信號所產(chǎn)生的IMD的頻率與接收信號的頻率一致。因此，存在接收信號的靈敏度惡化這樣的問題。本發(fā)明是鑒于這點而開發(fā)的，其目的是提供可抑制MD的發(fā)生、并具有出色的傳輸特性的彈性波分波器。用于解決課題的手段本發(fā)明涉及的彈性波分波器具有天線端子、發(fā)送濾波器、接收濾波器、以及多個彈性波諧振器。發(fā)送濾波器與天線端子連接。接收濾波器與天線端子連接。接收濾波器由具有沿彈性波傳播方向排列的多個IDT電極的縱耦合諧振型彈性波濾波器構(gòu)成。多個彈性波諧振器，在天線端子和接收濾波器之間串聯(lián)連接。多個彈性波諧振器的合成電容Cl比多個IDT電極中與天線端子側(cè)連接的IDT電極的電容C2小。另外，在多個IDT電極中與天線端子側(cè)連接的IDT電極存在多個的情況下，電容C2成為多個IDT電極中與天線端子側(cè)連接的多個IDT電極的合成電容。在本發(fā)明涉及的彈性波分波器的某個特定的方式中，多個彈性波諧振器中的至少2個彈性波諧振器的頻率特性相互不同。在本發(fā)明涉及的彈性波分波器的其他的特定的方式中，至少2個彈性波諧振器的電極指的間距相互不相。
在本發(fā)明涉及的彈性波分波器的其他的特定的方式中，至少2個彈性波諧振器的電極指的占空比相互不同。在本發(fā)明涉及的彈性波分波器的其他的特定的方式中，彈性波諧振器被設(shè)置3個以上。在本發(fā)明涉及的彈性波分波器的其他的特定的方式中，彈性波分波器是聲表面波分波器或者彈性邊界波分波器。發(fā)明的效果在本發(fā)明中，多個彈性波諧振器中的至少2個，具有相互不同的反諧振頻率。因此，能抑制MD的產(chǎn)生，從而可實現(xiàn)出色的傳輸特性。


圖1是實施了本發(fā)明的一個實施方式涉及的聲表面波分波器的簡圖的結(jié)構(gòu)圖。圖2是在實施了本發(fā)明的一個實施方式的接收濾波器的簡圖的剖視圖。圖3是示出實施例1、2以及比較例中的MD的圖表。圖4是示出實施例1中的接收濾波器的插入損耗的圖表。圖5是示出實施例3中的接收濾波器的插入損耗的圖表。圖6是不出實施例1中的聲表面波諧振器的插入損耗的圖表。圖7是第一變形例涉及的彈性邊界波分波器的一部分的簡圖的剖視圖。圖8是專利文獻I記載的彈性波分波器的簡圖的俯視圖。
具體實施例方式以下，對于實施了本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，以圖1示出的、作為彈性波分波器的聲表面波雙工器I為例進行說明。但是，聲表面波雙工器I僅為例示。本發(fā)明涉及的彈性波分波器完全不限定于聲表面波雙工器I。本發(fā)明涉及的彈性波分波器，例如也可以是彈性波三工器(triplexer)等。圖1是本實施方式涉及的聲表面波雙工器I簡圖的結(jié)構(gòu)圖。圖1不出的聲表面波雙工器I是與具有平衡-不平衡信號變換功能的UMTS-Band (波段)I對應的雙工器。另外，UMTS-波段I的發(fā)送頻帶是1920MHz 1980MHz，接收頻帶為2110MHz 2170MHz。聲表面波雙工器I具有天線端子12、發(fā)送端子13、以及第一以及第二接收端子14a、14b。在本實施方式中，天線端子12以及發(fā)送端子13的阻抗被設(shè)為50Ω，第一以及第二接收端子14a、14b的阻抗被設(shè)為100 Ω。在天線端子12和發(fā)送端子13之間連接有發(fā)送濾波器15。發(fā)送濾波器15未被特別限定。發(fā)送濾波器15例如可以由縱耦合諧振型聲表面波濾波器構(gòu)成，但優(yōu)選如圖1所示、由耐電力性出色的梯形彈性波濾波器構(gòu)成。在天線端子12和接收端子14a、14b之間連接有接收濾波器20。接收濾波器20由具有平衡一不平衡變換功能的縱耦合諧振型聲表面波濾波器21構(gòu)成?？v耦合諧振型聲表面波濾波器21具有第一以及第二縱耦合諧振型聲表面波濾波部22、23。第一縱耦合諧振型聲表面波濾波部22連接在天線端子12和第一接收端子14a之間。另一方面，第二縱耦合諧振型聲表面波濾波部23連接在天線端子12與第二接收端子14b之間。
第一以及第二縱耦合諧振型聲表面波濾波部22、23分別具有沿聲表面波傳播方向排列的多個IDT電極。具體地說，第一以及第二縱耦合諧振型聲表面波濾波部22、23分別具有沿彈性波傳播方向排列的第一 第三IDT電極24a、24b、25a、25b、26a、26b和第四 第六 IDT 電極 27a、27b、28a、28b、29a、29b。在設(shè)置有第一 第三 IDT 電極 24a、24b、25a、25b、26a、26b的區(qū)域的彈性波傳播方向兩側(cè)，設(shè)置有一對反射器30a、30b、31a、31b。在設(shè)置有第四 第六IDT電極27a、27b、28a、28b、29a、29b的區(qū)域的彈性波傳播方向兩側(cè)，設(shè)置有一對反射器 32a、32b、33a、33b。在第一 第六 IDT 電極 24a、24b、25a、25b、26a、26b、27a、27b、28a、28b、29a、29b中，第一和第四IDT電極24a、24b、27a、27b的一方的梳齒狀電極連接在天線端子12側(cè)，另一方的梳齒狀電極連接在接地電位。第2、第3、第5以及第6IDT電極25a、25b、26a、26b、28a、28b、29a、29b的一方的梳齒狀電極連接在接地電位，另一方的梳齒狀電極公共連接在第一或第二接收端子14a、14b。另外，在以下的說明中，將連接在天線端子12側(cè)的第一以及第四IDT電極24a、24b、27a、27b稱為輸入IDT電極24a、24b、27a、27b。在天線端子12和接收濾波器20之間串聯(lián)連接有多個聲表面波諧振器。具體地說，在本實施方式中，在天線端子12和接收濾波器20之間，串聯(lián)連接有3個聲表面波諧振器41 43。聲表面波諧振器41 43的每一個具有IDT電極44、以及在該IDT電極44的彈性波傳播方向的兩側(cè)所設(shè)置的一對反射器45、46。另外，在發(fā)送濾波器15以及接收濾波器20的連接點和接地電位之間連接有感應器(inductor)60。聲表面波諧振器41 43以及感應器60被設(shè)置為用于進行接收濾波器20和發(fā)送濾波器15的相位調(diào)整。聲表面波諧振器41 43的每一個被構(gòu)成為諧振頻率位于接收濾波器20的通帶內(nèi)，另一方面反諧振頻率位于通帶高域側(cè)附近的衰減區(qū)域。如圖2所示，本實施方式的聲表面波雙工器I具有壓電基板10、以及形成在壓電基板10上的電極11。根據(jù)該電極11構(gòu)成上述IDT電極、反射器、配線等。在本實施方式中，壓電基板10由40±5° Y切斷X傳播LiTaO3基板構(gòu)成。當然，壓電基板10也可以由LiNbO3基板、水晶基板等的其他的壓電基板構(gòu)成。電極11由Al形成。當然，電極11也可以是由Al以外的導電材料構(gòu)成的電極。電極11例如也可以由Al、Pt、Au、Ag、Cu、N1、T1、Cr、Pd等的金屬或含有一種以上的這些金屬的合金形成。另外，電極11也能夠通過由上述的金屬或合金構(gòu)成的多個導電膜的層疊體構(gòu)成。另外，例如出于改善頻率溫度特性的目的、對IDT電極以及反射器等進行保護的目的，也可以在壓電基板10上形成二氧化硅膜、氮化硅膜等的電介質(zhì)膜。但是，可能產(chǎn)生MD的部分成為與天線端子12電連接的IDT電極。在本實施方式中，在串聯(lián)連接在天線端子12和接收濾波器20之間的聲表面波諧振器41 43的IDT電極44、以及并聯(lián)連接在天線端子12和接地電位之間的縱耦合諧振型聲表面波濾波器21的輸入IDT電極24a、24b、27a、27b，可能產(chǎn)生MD。此外的縱耦合諧振型聲表面波濾波器21的IDT電極25a、25b、26a、26b、28a、28b、29a、29b不過是與天線端子12聲學地連接。因此，在IDT電極25a、25b、26a、26b、28a、28b、29a、29b，發(fā)送信號和干擾波信號被大幅衰減，幾乎不產(chǎn)生MD。另外，在哪個IDT電極容易產(chǎn)生MD，由IDT電極的電容決定。例如，在存在兩個產(chǎn)生MD的IDT電極的情況下，當一方的IDT電極的電容比另一方的IDT電極的電容小時，一方的IDT電極的阻抗相對地變高。因此，由一方的IDT電極承擔大的電力，產(chǎn)生較多的MD。在本實施方式中，聲表面波諧振器41 43的IDT電極44的合成電容Cl被設(shè)置為比縱耦合諧振型聲表面波濾波器21的輸入IDT電極24a、24b、27a、27b的合成電容C2小。因此，由聲表面波諧振器41 43施加大的電力。但是，聲表面波諧振器41 43是將I個聲表面波諧振器分割為串聯(lián)連接的3個聲表面波諧振器。通過不改變電容地將聲表面波諧振器分割為3個，IDT電極的總面積變?yōu)榧s3倍，所以能減小每單位面積的消耗電力。其結(jié)果，能抑制MD的產(chǎn)生，并能實現(xiàn)出色的傳輸特性。以下，基于實施例以及比較例對可提高該傳輸特性這樣的效果進行詳細說明。(實施例1)作為實施例1，以下列的設(shè)計參數(shù)制造了與在上述實施方式中說明了的聲表面波雙工器I具有同樣的結(jié)構(gòu)的聲表面波分波器。(實施例1的設(shè)計參數(shù))縱耦合諧振型聲表面波濾波部22:交叉寬度:46μπιIDT電極25a、26a中的電極指的個數(shù):28個(其中，狹間距電極指部中的電極指的個數(shù):8個)IDT電極24a中的電極指的個數(shù):71個(其中，IDT電極25a側(cè)的狹間距電極指部中的電極指的個數(shù):4個，IDT電極26a側(cè)狹間距電極指部中的電極指的個數(shù):4個)反射器30a、31a中的電極指的個數(shù):65個IDT 電極 24a、25a、26a 的占空比(duty ratio):0.64電極膜厚度:0.091 λ K其中，λ I是由IDT電極的電極指的間距決定的聲表面波的波長。)IDT電極27a 29a以及反射器32a、33a的設(shè)計參數(shù)與IDT電極24a 26a以及反射器30a、3Ia相同?？v耦合諧振型聲表面波濾波部23:除了 IDT電極25b、26b、28b、29b被反轉(zhuǎn)之外，與縱耦合諧振型聲表面波濾波部22具有實質(zhì)上相同的設(shè)計。聲表面波諧振器41 43:聲表面波諧振器41中的IDT電極44的電極指的間距:890.0nm聲表面波諧振器42中的IDT電極44的電極指的間距:892.5nm聲表面波諧振器43中的IDT電極44的電極指的間距:895.0nmIDT電極44的交叉寬度:27 μ mIDT電極44的電極指的個數(shù):213個反射器45、46的電極指的個數(shù):18個IDT電極44的電極指的占空比:0.55電極膜厚度:0.095 λ II (其中，λ II是由聲表面波諧振器42的IDT電極44的電極指的間距決定的聲表面波的波長。)另外，IDT電極的電容與交叉寬度、對數(shù)(相當于從個數(shù)中減I后除以2所得的數(shù)值)、以及占空比的積成比例。在本實施例中，聲表面波諧振器41 43的合成電容Cl為:交叉寬度(27 μ m) X對數(shù)(106對)X占空比(0.55) +3 524.7。輸入IDT電極24a、24b、27a、27b的合成電容C2為:交叉寬度(46μπι)Χ對數(shù)(35對)Χ占空比(0.64) X4 ^ 4121.6。由此，在本實施例中，Cl < C2。因此，在聲表面波諧振器41 43—方，施加比輸入IDT電極 24a、24b、27a、27b 大的電力。(實施例2)將在天線端子12和接收濾波器20之間串聯(lián)連接的聲表面波諧振器的數(shù)量設(shè)置為兩個，以這2個聲表面波諧振器的合成電容與實施例1中的聲表面波諧振器41 43的合成電容Cl相同的方式，設(shè)定電極指的交叉寬度以及對數(shù)。具體地說，除了以下的設(shè)計參數(shù)以外，與上述實施例1相同。第一、第二聲表面波諧振器:IDT電極的交叉寬度:2L 2 μ mIDT電極的電極指的個數(shù):201個(比較例I)將在天線端子12和接收濾波器20之間串聯(lián)連接的聲表面波諧振器的數(shù)量設(shè)置為一個，以該聲表面波諧振器的電容與實施例1中的聲表面波諧振器41 43的合成電容Cl相同的方式，設(shè)定電極指的交叉寬度以及對數(shù)。具體地說，除了以下的設(shè)計參數(shù)以外，與上述實施例1相同。聲表面波諧振器:IDT電極的交叉寬度:15.9 μ m
IDT電極的電極指的個數(shù):121個在圖3中，示出在以下的條件下的實施例1、2以及比較例中的MD。發(fā)送信號的頻率(Tx)..1950MHz接收信號的頻率(Rx)..2140MHz干擾波信號的頻率(2Tx_Rx)..1760MHz發(fā)送信號的功率(在天線端子)..+21dBm干擾波信號的功率(在天線端子).._15dBm※取端1、2連接平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器{〉)，測量由Rx端輸出的MD根據(jù)圖3示出的結(jié)果可知，通過增多在天線端子12和接收濾波器20之間串聯(lián)連接的聲表面波諧振器的數(shù)量，可降低產(chǎn)生的MD的電平。作為該理由，可以考慮通過增多聲表面波諧振器的數(shù)量，從而能夠降低IDT電極的每單位面積的消耗功率。在圖4中，示出上述實施例1中的接收濾波器20的插入損耗。另外，將聲表面波諧振器41 43的電極指的間距全部設(shè)為892.5nm,除了將聲表面波諧振器41 43的頻率特性設(shè)為相等以外，在圖5示出具有與實施例1同樣的結(jié)構(gòu)的實施例3的接收濾波器的插入損耗。如圖5所示，可知在將聲表面波諧振器41 43的頻率特性設(shè)置為相等的實施例3中，在通帶內(nèi)產(chǎn)生多個脈動。與此相對,如圖4所示，可知在聲表面波諧振器41 43使頻率特性互相不同的實施例1中可抑制通帶內(nèi)的脈動。在像這樣將在天線端子和接收濾波器之間串聯(lián)連接的聲表面波諧振器設(shè)為多個情況下，可知通過在多個聲表面波諧振器使頻率特性不同從而能抑制通帶內(nèi)的脈動。另外，之所以能夠抑制通帶內(nèi)的脈動考慮因如下的理由。即，如圖6所示，聲表面波諧振器的每一個在接收濾波器的通帶內(nèi)具有脈動。在天線端子和接收濾波器之間串聯(lián)連接的多個聲表面波諧振器的頻率特性相同的情況下，上述脈動在相同的位置產(chǎn)生，互相增強成為大的脈動。其結(jié)果，認為不能得到出色的傳輸特性。與此相對，如實施例1所示、在天線端子和接收濾波器之間串聯(lián)連接的多個聲表面波諧振器的頻率特性互不相同的情況下，可認為因為上述脈動的頻率位置不同，所以不產(chǎn)生大的脈動而能得到出色的傳輸特性。另外，在上述實施例1中，通過使3個IDT電極44的電極指的間距相互不同從而使聲表面波諧振器41 43的頻率特性不同。但是，本發(fā)明不限于此。例如，也可以通過使3個IDT電極44的電極指的占空比相互不同而使頻率特性不同。也可以通過使3個IDT電極44的電極指的間距以及占空比的雙方相互不同從而使頻率特性不同。另外，在上述實施方式中，對在天線端子12和接收濾波器20之間將3個聲表面波諧振器41 43進行串聯(lián)連接的例子進行了說明。但是本發(fā)明不限定于該結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中，可以將在天線端子和接收濾波器之間串聯(lián)連接的彈性波諧振器的個數(shù)設(shè)置為2個，也可以設(shè)置為4個以上。另外，在聲表面波諧振器為3個以上的情況下，只要能抑制脈動，則不一定需要在全部的聲表面波諧振器使頻率特性相互不同。例如，在聲表面波諧振器是3個的情況下，即使僅在其中2個聲表面波諧振器使頻率特性不同，也能抑制脈動。(第一變形例)圖7是第一變形例所涉及的彈性邊界波分波器的一部分的簡圖的剖視圖。在上述實施方式中，對于實施本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，以具有由利用了聲表面波的縱耦合諧振型聲表面波濾波器21所構(gòu)成的接收濾波器20的聲表面波雙工器I為例進行了說明。但是，本發(fā)明涉及的彈性波分波器不限于聲表面波分波器。例如，本發(fā)明涉及的彈性波分波器也可以如圖7所示，是以在壓電基板10上覆蓋電極11的方式形成有第一以及第二電介質(zhì)層50、51的、利用了彈性邊界波的彈性邊界波分波器。另外，在第一以及第二電介質(zhì)層50、51中，也可以僅設(shè)置第一電介質(zhì)層50。另外,第一以及第二電介質(zhì)層50、51的材質(zhì)是能激勵彈性邊界波的材質(zhì)即可，不做特別限定。例如，可由二氧化硅形成第一電介質(zhì)層50,由氮化娃形成第二電介質(zhì)層51。符號說明1...聲表面波雙工器10...壓電基板11...電極12...天線端子13...發(fā)送端子14a...第一接收端子14b...第二接收端子15...發(fā)送濾波器20...接收濾波器21...縱耦合諧振型聲表面波濾波器22...第一縱耦合諧振型聲表面波濾波部23...第二縱耦合諧振型聲表面波濾波部24a 29a、24b 29b...1DT 電極
24a、24b、27a、27b...輸入 IDT 電極30a 33a、30b 33b...反射器41 43...聲表面波諧振器44...1DT 電極45、46...反射器50...第一電介質(zhì)層51...第二電介質(zhì)層60...感應器
權(quán)利要求
1.一種彈性波分波器，其特征在于，具有: 天線端子； 發(fā)送濾波器，其與天線端子連接； 接收濾波器，其與所述天線端子連接，并且由具有沿彈性波傳播方向排列的多個IDT電極的縱耦合諧振型彈性波濾波器構(gòu)成；以及 多個彈性波諧振器，其串聯(lián)連接在所述天線端子與所述接收濾波器之間， 所述多個彈性波諧振器的合成電容Cl比所述多個IDT電極中的連接在所述天線端子側(cè)的IDT電極的電容C2小。
2.如權(quán)利要求1所述的彈性波分波器，其特征在于， 所述多個彈性波諧振器中的至少2個彈性波諧振器的頻率特性相互不同。
3.如權(quán)利要求2所述的彈性波分波器，其特征在于， 所述至少2個彈性波諧振器的電極指的間距相互不同。
4.如權(quán)利要求2或3所述的彈性波分波器，其特征在于， 所述至少2個彈性波諧振器的電極指的占空比相互不同。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的彈性波分波器,其特征在于， 所述彈性波諧振器設(shè)置為3個以上。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項所述的彈性波分波器,其特征在于， 所述彈性波分波器是聲表面波分波器或者彈性邊界波分波器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彈性波分波器，抑制IMD(互調(diào)失真)，且具有出色的傳輸特性。彈性波分波器(1)具有天線端子(12)、發(fā)送濾波器(15)、接收濾波器(20)、以及串聯(lián)連接在天線端子(12)與接收濾波器(20)之間的多個彈性波諧振器(41～43)。接收濾波器由具有沿著彈性波傳播方向排列的多個IDT電極(24a～29b、24b～29b)的縱耦合諧振型彈性波濾波器(21)構(gòu)成。多個彈性波諧振器(41～43)的合成電容(C1)比多個IDT電極(24a～29a、24b～29b)中的連接在天線端子側(cè)的IDT電極(24a、27a、24b、27b)的電容(C2)小。
文檔編號H03H9/145GK103109458SQ20118004326
公開日2013年5月15日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者高峰裕一 申請人:株式會社村田制作所