[发明专利]表面声波滤波器

说明书

本发明涉及一种采用剪切横向型(下文中称为SH型)表面波的表面声波滤波器，尤其涉及一种纵向耦合表面声波(下文中简记为SAW)滤波器。

采用表面波的纵向耦合的双模式SAW滤波器作为各种类型中一种类型的SAW器件已为人们所知晓。图1中示出了这种类型的纵向耦合的SAW滤波器的一个例子。

SAW滤波器51具有这样一种结构，其中，第一和第二叉指式换能器(下文中简称为IDT)53和54位于矩形压电基片52上。反射器55和56沿IDT 53和54所激起的表面波方向配置在IDT 53和54的两侧上。

SAW滤波器51中，IDT 53的梳形电极53a中的一个用作输入端，而另一IDT54的梳形电极54a中的一个用作输出端。ID他53和54中另一个梳形电极53b和54b与地电位相连。

当输入电压施加到IDT 53上时，激起表面波，该表面波沿与IDT 53的电极指所延伸的方向垂直的方向传播。随后，表面声波在反射器55和56之间反射，并成为驻波。由IDT 54根据该驻波获取输出。这时，就产生了作为表面波的基模和高次模(不对称模)。所以，SAW滤波器51用作纵向耦合的双模SAW滤波器。

传统的纵向耦合的SAW滤波器51存在这样一个问题，即由于存在反射器55和56，滤波器的整体尺寸过大。同时，在SAW滤波器51中，由于压电衬底2的机电耦合系数不是很大，所以只能实现窄带滤波器。

图2中示出的采用SH型表面波的边缘反射型纵向耦合的表面声波滤波器见公开号为9-69751的日本专利申请中所揭示的那样。该滤波器据称可以解决图1所示滤波器所具有的上述问题。

图2中所示的SAW滤波器61包括有矩形压电衬底62。压电衬底62具有两个相向的边缘表面62a和62b。第一和第二IDT 63和64配置在压电衬底62上。IDT 63和64分别具有一对梳形电极63a和63b以及64a和64b，电极指对的数量几乎是相同的。    

为了激起如BGS(Bleustein-Gulyaev-Shimizu)的SH型表面波并使之在相向的边缘表面62a和62b之间反射，排列梳形电极63a的一对最外面的电极指中的一个，使之与压电衬底62的边缘表面62a齐平。以类似的方式，排列梳形电极64b一对最外面电极指中的一个，使之与压电衬底62的边缘表面62b齐平。第一IDT63的一个梳形电极63a为输入端，而IDT 64的一个梳形电极64a为输出端，梳形电极63b和64b与地电位相连。

当输入电压施加到IDT 63时，表面波被激起，并沿与IDT 63的电极指延伸方向垂直的方向传播。即，表面波沿连接两个相向边缘表面62a和62b的方向传播。该表面波由边缘表面62a和62b反射，并成为驻波。从IDT 64获取根据该驻波的输出。

所以，在采用SH型表面波的边反射型SAW滤波器61中，由于不需要反射器，纵向耦合的双模SAW滤波器的总体尺寸大大减小，并且不会出现由于反射器的存在而引起的损耗。所以，可以用这种结构来实现具有宽带特征的表面声波滤波器。

然而，SAW滤波器61中的问题是，在滤波器特征中的带宽外面，会出现依赖于二相向边缘表面62a和62b之间距离的杂波响应，尤其是在靠近通带和通带外的频率域中会出现相当大的杂波响应。这一问题对边缘反射型SAW滤波器来说是特定的。由于通过调整电极指的材料、厚度、宽度和IDT和反射器的电极指数或选择合适的衬底可以抑制杂波响应，图1中具有反射器55和56的SAW滤波器通常不会出现这样的问题。

为了解决上述问题，本发明的较佳实施例提供了一种边缘反射型SAW滤波器，这种滤波器采用SH形表面波，有效地抑制了依赖于二相向边缘表面之间距离的杂波响应，并在大大减小尺寸的情况下实现了优良的滤波器调整。

按照本发明的较佳实施例，表面声波滤波器包括具有两个相向边缘表面的压电衬底和第一、第二叉指换能器，叉指换能器具有多个电极指，电极指位于压电衬底上，从而第一和第二叉指换能器中的一个所激起的剪切横向表面波在二相向边缘表面之间反射，形成驻波。第一和第二叉指换能器频率特征的衰耗极点(pole)靠近由二相向边缘表面之间的距离所确定的杂波响应的频率位置处。

第一和第二叉指换能器电极指对的数量比最好在约1.2∶1.0到约1.7∶1.0的范围内。按照该较佳实施例，可以在滤波器中提供多个至少第一和第二IDT中的一个。