JP2000022489A - 弾性表面波装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、チップサイズをほとんど増
やさずに、帯域外減衰量を改善することができるマルチ
ストリップカプラを用いた弾性表面波装置を提供するこ
とにある。 【構成】 圧電基板上に形成される第１の弾性表面波ト
ラックの弾性表面波を送信する少なくとも１つのＩＤＴ
と、第２の弾性表面波トラックの弾性表面波を受信する
少なくとも１つのＩＤＴと、圧電体層上の第１の弾性表
面波トラックと第２の弾性表面波トラックにまたがって
形成された複数本のストリップによるマルチストリップ
カプラと、第１の弾性表面波トラックと第２の弾性表面
波トラック間に、マルチストリップカプラの少なくとも
片側に反射器を配置した第３の弾性表面波トラックを配
置することにより目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は帯域外減衰量を改善する
弾性表面波装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】弾性表面波装置は、電気信号を表面波に
変換することで、信号処理を行う回路素子であり、フィ
ルタ、共振子、遅延線などに用いられている。通常圧電
効果を有する弾性体基板（圧電基板）上にＩＤＴ（イン
ターディジタルトランスデューサ、櫛形電極、すだれ状
電極）と呼ばれる金属電極を設けることで電気信号から
表面波への変換・逆変換（励起、受信、反射、伝播）を
行っている。

【０００３】従来の弾性表面波装置として、入出力ＩＤ
Ｔ間にマルチストリップカプラを設けた弾性表面波装置
が知られている。マルチストリップカプラを用いた従来
の弾性表面波装置を図３（ａ）に示す。圧電基板上に２
つのＩＤＴが設けられている。第１のＩＤＴと第２のＩ
ＤＴはそれぞれの弾性表面波トラックをずらして配置さ
れている。第１のＩＤＴと第２のＩＤＴの間には、２つ
の弾性表面波トラックにまたがるようにマルチストリッ
プカプラが配置されている。

【０００４】第１のＩＤＴから入力された弾性表面波
は、第１の弾性表面波トラックを伝播する。第１の弾性
表面波トラックを伝播する弾性表面波は、マルチストリ
ップカプラにより第２の弾性表面波トラックに伝播し、
第２のＩＤＴで出力される。このようにして、マルチス
トリップカプラは、２つの弾性表面波トラック間に配置
される。

【０００５】また、他の従来例として図３（ｂ）に示す
ように、伝達したい周波数における弾性表面波の位相が
ほぼ同位相となるマルチストリップカプラのストリップ
同士を電気的に共通接続する弾性表面波トラック間の信
号伝達手段が、特開平９−１８２８２号公報に提案され
ている。この信号伝達手段では、第１の弾性表面波トラ
ックから第２の弾性表面波トラックへ伝達される信号の
位相を固定し、所望周波数以外の減衰量を改善してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マルチ
ストリップカプラを用いた従来の弾性表面波装置の場
合、周波数応答特性の帯域外減衰量が十分に抑圧できな
いという問題があった。本発明の目的は、弾性表面波装
置自体をほとんど大きくせずに、帯域外減衰量を改善す
ることができるマルチストリップカプラを用いた弾性表
面波装置を提供することにある。なお本明細書では、便
宜上弾性表面波トラック間の信号伝達手段もマルチスト
リップカプラと呼称する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、圧電基板上
に形成される、第１の弾性表面波トラックの弾性表面波
を送信する少なくとも１つのＩＤＴと、第２の弾性表面
波トラックの弾性表面波を受信する少なくとも１つのＩ
ＤＴと、圧電基板上の第１の弾性表面波トラックと第２
の弾性表面波トラックにまたがって形成された複数本の
ストリップの少なくとも一方のストリップ端で伝播する
弾性表面波がほぼ同位相となるストリップ同士が電気的
に浮遊状態のままで共通接続されているマルチストリッ
プカプラと、第１の弾性表面波トラックと第２の弾性表
面波トラックの範囲外の、第３の弾性表面波トラックに
おいて、マルチストリップカプラの少なくとも片側に反
射器を配置したことを特徴とする弾性表面波装置によっ
て達成される。

【０００８】また本発明における弾性表面波装置は、第
１の弾性表面波トラックと第２の弾性表面波トラックの
ＩＤＴとマルチストリップカプラの両外側に反射器を配
置し、第３の弾性表面波トラックのマルチストリップカ
プラの両外側に反射器を配置したことを特徴とする弾性
表面波装置では特に効果が大きい。上述した弾性表面波
装置において、圧電基板上の伝播方向に対し垂直方向は
トラック幅を狭くしても弾性表面波装置としての仕様は
変わらないことから、第１の弾性表面波トラックと第２
の弾性表面波トラックの間に第３の弾性表面波トラック
を配置すると構成にしても、弾性表面波装置自体を大き
くすることなく帯域外減衰量を減衰することができる。

【０００９】

【作用】本発明によれば、第１の弾性表面波トラックか
ら第２の弾性表面波トラックへマルチストリップカプラ
を介して伝達される信号が、第３の弾性表面波トラック
においても弾性表面波を励振する。第３の弾性表面波ト
ラックにおいて励振された弾性表面波は反射器により反
射され、再びマルチストリップカプラに入力される。

【００１０】この再びマルチストリップカプラに入力さ
れる弾性表面波により、第１の弾性表面波トラックから
第２の弾性表面波トラックへマルチストリップカプラを
介して伝達される信号（帯域外減衰量）を抑圧できる。
第３の弾性表面波トラックの幅や、第３の弾性表面波ト
ラックの範囲内のマルチストリップカプラの配置ピッチ
や、ストリップ線幅などを調節することにより、第３の
弾性表面波トラックで前記信号の抑圧度や、抑圧する周
波数帯を調節できる。第３のトラックのマルチストリッ
プの両外側に反射器を配置すると、反射器間に弾性表面
波エネルギーが閉じこめられ、信号の抑圧度を増やすこ
とができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本実施例による弾性表面波
装置を示す平面図である。図１に示すように、ＳＴカッ
ト水晶板の圧電基板１上に約２３０ｎｍの膜厚のアルミ
ニウム膜により、ＩＤＴ、マルチストリップカプラ４、
反射器６（反射器６’）が形成されている。マルチスト
リップカプラ４の上端、下端は、帯域外減衰量を改善す
るために互い違いに接続している。マルチストリップカ
プラ４の本数は２４９本である。

【００１２】第１のＩＤＴは第１の弾性表面波トラック
２上に設けられている。第１のＩＤＴの対数は１３４．
５対で、交差長は１５λである。第１のＩＤＴの一方の
電極指は入力端子に接続され、他方の電極指は接地され
ている。第２のＩＤＴは第２の弾性表面波トラック３上
に設けられている。第２のＩＤＴの対数は１３４．５対
で、交差長は７λ、ストリップの配置周期は１１．５６
６ｕｍである。第１のＩＤＴの一方の電極指は入力端子
に接続され、他方の電極指は接地されている。

【００１３】マルチストリップカプラ４は第１のＩＤＴ
と第２のＩＤＴの右側に配置され、圧電基板の第１の弾
性表面波トラック２と、第２の弾性表面波トラック３
と、第３の弾性表面波トラック５にまたがって形成され
ている。第１の弾性表面波トラック２内の、第１のＩＤ
Ｔとマルチストリップカプラ４の両外側に反射器が配置
されている。反射器の本数は左右ともに２００本であ
り、反射器のピッチはＩＤＴのピッチより若干広げてい
る。

【００１４】第２の弾性表面波トラック３内の、第１の
ＩＤＴとマルチストリップカプラ４の両外側に反射器が
配置されている。反射器の本数は左右ともに２００本で
あり、反射器のピッチはＩＤＴのピッチより若干広げて
いる。第３の弾性表面波トラック５は第１の弾性表面波
トラック２と第２の弾性表面波トラック３の間に配置さ
れており、第３の弾性表面波トラック５内のマルチスト
リップカプラ４の左右に反射器６（反射器６’）が配置
されている。反射器６（反射器６’）のピッチはマルチ
ストリップカプラ４のピッチより若干広げている。第３
のトラック５の幅は１５０ｕｍである。

【００１５】第１の弾性表面波トラック２内と第２の弾
性表面波トラック３内のマルチストリップカプラ４の配
置ピッチは５．７８３ｕｍであり、第３の弾性表面波ト
ラック５内のマルチストリップカプラ４の配置ピッチは
５．７７６５ｕｍである。

【００１６】図２は本実施例と従来の弾性表面波装置の
周波数応答特性を比較するグラフである。図３に示す従
来のマルチストリップカプラ４を用いた弾性表面波装置
は、ＳＴカット水晶板の圧電基板１上に約２３０ｎｍの
膜厚のアルミニウム膜により、ＩＤＴ、マルチストリッ
プカプラ４、反射器が形成されている。マルチストリッ
プカプラ４の上端、下端は、帯域外減衰量を改善するた
めに互い違いに接続している。マルチストリップカプラ
４の本数は２４９本である。

【００１７】第１のＩＤＴは第１の弾性表面波トラック
２上に設けられている。第１のＩＤＴの対数は１３４．
５対で、交差長は７λである。第１のＩＤＴの一方の電
極指は入力端子に接続され、他方の電極指は接地されて
いる。第２のＩＤＴは第２の弾性表面波トラック３上に
設けられている。第２のＩＤＴの対数は１３４．５対
で、交差長は７λ、ストリップの配置周期は１１．５６
６ｕｍである。第１のＩＤＴの一方の電極指は入力端子
に接続され、他方の電極指は接地されている。

【００１８】マルチストリップカプラ４は第１のＩＤＴ
と第２のＩＤＴの右側に配置され、圧電基板の第１の弾
性表面波トラック２と、第２の弾性表面波トラック３
と、第３の弾性表面波トラック５にまたがって形成され
ている。第１の弾性表面波トラック２内の、第１のＩＤ
Ｔとマルチストリップカプラ４の両外側に反射器が配置
されている。反射器の本数は左右ともに２００本であ
り、反射器のピッチはＩＤＴのピッチより若干広げてい
る。

【００１９】第２の弾性表面波トラック３内の、第１の
ＩＤＴとマルチストリップカプラ４の両外側に反射器が
配置されている。反射器の本数は左右ともに２００本で
あり、反射器のピッチはＩＤＴのピッチより若干広げて
いる。第１の弾性表面波トラック２内と第２の弾性表面
波トラック３内のマルチストリップカプラ４の配置ピッ
チは５．７８３ｕｍである。

【００２０】図２より明らかなように、本発明による弾
性表面波装置の中心周波数から＋１５０ｋＨｚにおける
減衰量は、従来の弾性表面波装置に比べて、１０ｄＢ以
上改善されている。

【００２１】本発明は上記実施例に限らず、種々の変形
が可能である。本発明の主旨は、第１の弾性表面波トラ
ック２と第２の弾性表面波トラック３の範囲外に新たに
第３の弾性表面波トラック５を設け、第３の弾性表面波
トラック５で励起する弾性波を利用して通過特性の不要
応答を抑圧することにある。従って、マルチストリップ
カプラ４の両外側に反射器６（反射器６’）を配置せ
ず、いずれか一方の反射器６（反射器６’）を配置して
も同一の改善を得ることができる。

【００２２】第１の弾性表面波トラック２と第２の弾性
表面波トラック３の間に第３の弾性表面波トラック５を
配置せずに、第１の弾性表面波トラック２と第２の弾性
表面波トラック３の外側に第３の弾性表面波トラック５
を配置してもよい。また、圧電基板として、四ほう酸リ
チウム基板や、タンタル酸リチウム基板、ニオブ酸リチ
ウム基板など、水晶以外の材料を用いてもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明により、第１の弾性表面波トラッ
クと、第２の弾性表面波トラックとにまたがって複数本
のストリップを有するマルチストリップカプラを形成
し、更に第１の弾性表面波トラックと、第２の弾性表面
波トラックの間にマルチストリップカプラをまたぐ格好
で反射器を配置した第３の弾性表面波トラックを配置す
ることで、弾性表面波装置をほとんど大きくしないで帯
域外減衰量を改善できることから、保証減衰量を確保し
ながら弾性表面波装置自体を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるマルチストリップカプ
ラを用いた弾性表面波装置の平面図である。

【図２】本実施例による弾性表面波装置の周波数応答特
性を示すグラフである。

【図３】従来のマルチストリップカプラを用いた弾性表
面波装置の平面図である。

【符号の説明】

１ 圧電基板 ２ 第１の弾性表面波トラック ３ 第２の弾性表面波トラック ４ マルチストリップカプラ ５ 第３の弾性表面波トラック ６、６’ 反射器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電材料により形成された圧電基板と、
   該圧電基板に第１の弾性表面波トラックの弾性表面波を
   励起、受信、反射、伝播する第１の弾性表面波トランス
   ジューサと、第２の弾性表面波トラックの弾性表面波を
   励起、受信、反射、伝播する第２の弾性表面波トランス
   ジューサと、該圧電基板表面の該第１の弾性表面波トラ
   ックと該第２の弾性表面波トラックにまたがって形成さ
   れた複数本のストリップの少なくとも一方のストリップ
   端で、伝播する弾性表面波がほぼ同位相となるストリッ
   プ同士が電気的に浮遊状態のままで共通接続されている
   弾性表面波トラック間の信号伝達手段を有する弾性表面
   波装置において、 該第１の弾性表面波トラックと該第２の弾性表面波トラ
   ック間の信号伝達手段の少なくとも片側に反射器を配置
   した第３の弾性表面波トラックを配置したことを特徴と
   する弾性表面波装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の弾性表面波トラック間の
   信号伝達手段にストリップの両方のストリップ端が、共
   通接続するマルチストリップカプラを用いたことを特徴
   とする弾性表面波装置。