JP2000323960A

JP2000323960A - 弾性表面波コンボルバ

Info

Publication number: JP2000323960A
Application number: JP12705199A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Tsunashima; 正通綱島; Yasuto Sugano; 康人菅野
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 1999-05-07
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【解決手段】弾性表面波コンボルバにおいて、弾性表
面波の伝搬路で、弾性表面波の伝搬方向を少なくとも１
回以上変える装置を備えた伝搬方向変換型弾性表面波コ
ンボルバ。【効果】この伝搬方向変換型弾性表面波コンボルバ
は、その製作に必要な基板の長手方向の寸法を、従来の
ものより大幅に縮小する。これにより、基板の効率的な
利用が可能となり、また、弾性表面波コンボルバの機械
的な強度が強くなることで取り扱いも容易となる。さら
に、ＤＳ方式によるＳＳ通信を用いたＣＤＭＡ方法の移
動通信用携帯端末機器の相関器としての使用も可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波コンボ
ルバに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】弾性表面波コンボルバは、その代表的な
応用として、例えば直接拡散（ＤｉｒｅｃｔＳｅｑｕ
ｅｎｃｅ：ＤＳ）方式によるスペクトラム拡散（Ｓｐｒ
ｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍ：ＳＳ）通信の相関器としての
用途が期待され、盛んに研究されている弾性表面波機能
素子である。ＳＳ通信は、秘話・秘匿性や妨害波・干渉
波排除能力に優れており、以前から軍事用の通信に用い
られてきた。また、民生用としても、無線ＬＡＮ等への
応用がこれまで精力的に行われてきた。さらに、近年、
世界中における携帯電話の爆発的な普及に伴い、周波数
の有効利用を目的として、ＳＳ通信による符号分割多元
接続（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅ
Ａｃｃｅｓｓ：ＣＤＭＡ）方法が西暦２０００年以降
の世界標準（ＩＭＴ−２０００）として脚光を浴びてい
る。

【０００３】図１、図２はそれぞれ、従来の弾性表面波
コンボルバの一例を示す概略平面図、及び概略斜視図で
ある。同図において、圧電性或いは電歪性の基板１上
に、信号入力用すだれ状電極２、及び参照信号入力用す
だれ状電極３と、すだれ状電極２、３の間に、コンボリ
ューションされた入力信号を取り出すための電極４（以
下、出力電極と呼ぶ）とが設けられている。信号入力用
すだれ状電極２、及び参照信号入力用すだれ状電極３
は、弾性表面波信号を励振する電極であり、出力電極４
はその弾性表面波信号を互いに反対方向に伝搬させ、且
つコンボリューションされた入力信号を出力信号として
取り出すための電極である。この信号入力用すだれ状電
極２に信号Ｆ（ｔ）ｅｘｐ（ｊωｔ）、参照信号入力用すだれ状電極３に参照信号Ｇ（ｔ）ｅｘｐ（ｊωｔ）をそれぞれ印加する。ここでωは印加された信号の角周
波数、ｔは時刻を表し、ｊは虚数単位である。このとき
圧電性の基板１の表面には、互いに伝搬方向が反対な２
つの弾性表面波Ｆ（ｔ−ｘ／ｖ）ｅｘｐ［ｊω（ｔ−ｘ／ｖ）］及びＧ（ｔ−（Ｌ−ｘ）／ｖ）ｅｘｐ［ｊω（ｔ−（Ｌ−
ｘ）／ｖ）］が伝搬する。ここで、ｖは弾性表面波速度であり、Ｌは
出力電極４の長さである。ｘは出力電極４上の伝搬方向
における位置を表す。この伝搬路上では、圧電性或いは
電歪性基板の非線形効果によって上記弾性表面波の積の
成分が発生し、これが出力電極４の範囲（０≦ｘ≦Ｌ）
で積分されて取り出される。この出力信号Ｈ（ｔ）は、
次の（１）式で表される。

【０００４】

【数１】

【０００５】ここで、αは比例定数である。かくして、
出力電極４から２つの信号Ｆ（ｔ）とＧ（ｔ）とのコン
ボリューション信号を得ることができる。ＤＳ方式によ
るＳＳ通信を用いたＣＤＭＡ方法において、周波数の利
用効率をより高くするため、即ち多重性を高めるには、
疑似雑音（ＰｓｅｕｄｏｒａｎｄｏｍＮｏｉｓｅ：Ｐ
Ｎ）系列と呼ばれる拡散符号系列の符号長を大きくする
方法がある。符号長が大きくなると、ＳＳ通信の他の特
徴である秘話・秘匿性や妨害波・干渉波排除能力も併せ
て向上する。ＰＮ系列の符号長をＣ、チップ速度をＲ、
弾性表面波速度をｖとすると、弾性表面波伝搬方向（以
下、長手方向と呼ぶ）に関するコンボリューション領域
の長さＬ（図１、及び図２において、出力電極４の長
さ）は次の（２）式で表される。

【０００６】

【数２】

【０００７】したがって、符号長Ｃの大きなＰＮ系列が
必要な場合、例えば図１、及び図２に示すような従来の
弾性表面波コンボルバでは、弾性表面波コンボルバ内の
コンボリューション領域の長手方向の長さＬの増加に伴
い、基板の長手方向の寸法も著しく長いものとなってし
まう。逆に、符号長Ｃが、通信仕様によって決められる
あるチップ速度Ｒに対してあまり大きくない場合、Ｌも
あまり大きくはならず、それほど問題とならない場合も
ある。

【０００８】例えば、ＰＮ系列の符号長を２５６［ｃｈ
ｉｐ］、チップ速度を４×１０⁶［ｃｈｉｐ／ｓ：ｃｐ
ｓ］＝４［Ｍｃｐｓ］とした場合、圧電性の基板として
１２８度回転ＹカットＸ軸方向伝搬ＬｉＮｂＯ₃単結晶
を用いると、この圧電性基板の弾性表面波速度は約４０
００［ｍ／ｓ］のため、製作する弾性表面波コンボルバ
の長手方向の長さは約２６０×１０^-3［ｍ］となる。一
方、上記長手方向と直角方向（以下、幅方向と呼ぶ）
は、入力すだれ状電極のタイプや構造にもよるが、通常
５〜２０ｍｍ程度あれば良い。この場合、１個の弾性表
面波コンボルバを製作する際必要な基板は極めて細長い
ものとなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一般に圧電性或いは電
歪性の基板の寸法が２００×１０^-3［ｍ］程度以上にな
ると、圧電性或いは電歪性の基板を製造すること自体、
技術的な限界に近いため、入手は極めて困難となり、ま
た例え入手できても高価なものとなる。また、一般に市
販されている圧電性或いは電歪性の基板の形状は円形で
ある場合が多いため、この圧電性或いは電歪性の基板か
らできるだけ無駄なく１つ１つの弾性表面波コンボルバ
を切り出すには、この弾性表面波コンボルバの寸法が１
枚の円形な圧電性或いは電歪性の基板よりも小さいこと
はもちろん、長手方向と幅方向の長さが極端に異ならな
いことが必要である。このことは弾性表面波コンボルバ
の製作費用に直接反映するため、工業的に非常に大きな
問題となる。

【００１０】他には、弾性表面波コンボルバが極端に細
長いと機械的な曲げ強度も著しく弱くなり取り扱いが困
難になるという問題もある。また、弾性表面波コンボル
バの重要な応用の一つに、ＤＳ方式によるＳＳ通信を用
いたＣＤＭＡ方法の相関器という、移動通信用携帯端末
機器の部品がある。最近の移動通信用携帯端末機器の小
型化技術の進歩はめざましく、その寸法の一例として、
（長）×（幅）×（奥行）が（１３０×１０^-3［ｍ］）
×（４１×１０^-3［ｍ］）×（２５×１０^-3［ｍ］）の
大きさの携帯電話が既に実用化されており、さらに小型
化が進められているといった状況にある。したがって、
弾性表面波コンボルバを実際の携帯端末機器へ用いるに
は、端末の寸法より弾性表面波コンボルバの寸法を小さ
くすることは当然の条件である。そして、携帯端末機器
のさらなる小型化のためには、弾性表面波コンボルバの
寸法は小さければ小さいほど良い。上記の理由により、
例えばＰＮ系列の符号長が大きくなった際でも、長手方
向の寸法が短い構造の弾性表面波コンボルバが得られれ
ば、工業上、極めて有用である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の事
情に鑑み、弾性表面波コンボルバの構造について鋭意検
討した結果、弾性表面波コンボルバを製作する際に必要
な圧電性或いは電歪性の基板の長手方向の寸法を、従来
のものよりも大幅に縮小することができた。即ち、請求
項１に係る弾性表面波コンボルバは、圧電性或いは電歪
性の基板上に少なくとも２以上の入力用すだれ状電極を
備え、該入力用すだれ状電極からそれぞれ放射された弾
性表面波信号をコンボリューションさせる弾性表面波コ
ンボルバにおいて、前記基板上の前記入力用すだれ状電
極から伝搬する弾性表面波の伝搬路で伝搬方向を少なく
とも１回以上変える変換装置を備えたことを特徴とす
る。

【００１２】また、請求項２に係る弾性表面波コンボル
バは、請求項１に記載の弾性表面波コンボルバにおい
て、前記変換装置が弾性表面波の伝搬方向を任意の方向
に変える反射格子または屈折型伝搬方向変換器であるこ
とを特徴とする。また、請求項３に係る弾性表面波コン
ボルバは、請求項１に記載の弾性表面波コンボルバにお
いて、前記変換装置が弾性表面波を１８０度反射させ、
その反射弾性表面波の伝搬路と前記弾性表面波の伝搬路
を分離せしめる反射型伝搬路変換器であることを特徴と
する。

【００１３】また、請求項４に記載の弾性表面波コンボ
ルバは、請求項１乃至３に記載の弾性表面波コンボルバ
において、前記入力用すだれ状電極が、信号入力用すだ
れ状電極と参照信号入力用すだれ状電極であることを特
徴とする。また、請求項５に係る通信装置は、請求項１
乃至４に記載の弾性表面波コンボルバが相関器として用
いられていることを特徴とする。以上によって、従来の
極めて細長い弾性表面波コンボルバに対して弾性表面波
の伝搬方向を変える装置を付与することで長手方向の寸
法を著しく短くすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
しながら説明する。しかし、本発明はこれらの例のみに
限定されるものではない。図３は、本発明による伝搬方
向変換型弾性表面波コンボルバの第一の実施例を示す平
面概略図である。１は圧電性或いは電歪性の基板であ
り、作製した弾性表面波コンボルバが良好な性能を得る
ためには、電気機械結合定数のより大きい基板を使用す
ることが好ましい。圧電体単結晶基板は酸化物系圧電体
基板が好ましく、例えば、ＬｉＮｂＯ₃、ＬｉＴａＯ₃や
Ｌｉ₂Ｂ₄Ｏ₇、ＫＮｂＯ₃等は好ましく用いられる。ま
た、６４度回転Ｙカット、４１度回転Ｙカット、１２８
度回転Ｙカット、ＹカットまたはＸカットまたはＺカッ
トのＬｉＮｂＯ₃や３６度回転ＹカットのＬｉＴａＯ₃な
どの基板カット面を用いることも好ましい。圧電性薄膜
基板は、サファイア、ＳｉやＧａＡｓ等の単結晶基板の
上に圧電性薄膜が形成されたものであり圧電性薄膜とし
て例えばＺｎＯ、ＬｉＮｂＯ₃、ＬｉＴａＯ₃、ＫＮｂＯ
₃、ＰＺＴ、ＰｂＴｉＯ₃、ＢａＴｉＯ₃やＬｉ₂Ｂ₄Ｏ₇、
ＡｌＮなどは好ましく用いられる薄膜材料である。

【００１５】また、サファイア、ＳｉやＧａＡｓ等の単
結晶基板と上記圧電体薄膜との間にＳｉＯやＳｉＯ₂な
どの誘電体膜が挿入されてもよい。さらに、圧電体薄膜
基板として、サファイアやＳｉなどの単結晶基板の上
に、上記圧電体薄膜のうちの異なる種類の薄膜が交互に
積み重ねられたような多層積層膜を形成していてもよ
い。例えばＬｉＮｂＯ₃とＬｉＴａＯ₃からなる多層積層
膜などは好ましい例である。

【００１６】２は電気信号を音響信号に変換するための
信号入力用すだれ状電極、３は参照電気信号を参照音響
信号に変換するための参照信号入力用すだれ状電極であ
る。４、５は、すだれ状電極２、３で発生し各々すだれ
状電極３、２へ向かって伝搬する弾性表面波のコンボリ
ューション出力を電気信号として取り出す電極（前記、
出力電極）である。圧電体基板１上のすだれ状電極２、
３、及び出力電極４、５の材質は特に制限はないが、例
えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｌ−Ｔｉ合金、Ａｌ
−Ｃｕ合金、Ａｌ−Ｓｉ合金、ＡｌとＴｉの多層電極、
ＡｌとＣｕの多層電極等が好ましく用いられる。

【００１７】１０はすだれ状電極２、３で発生した表面
波をその伝搬方向に対して任意の方向θへ反射させるた
めの反射格子で、表面波の伝搬方向に対してほぼθ／２
の角度で設置された反射素子９が複数本格子状に配列さ
れたものである。反射素子９としては、通常基板に溝を
掘った溝型反射素子、金属ストリップからなる金属膜反
射素子、金属膜ドットからなるドット反射素子等が良く
用いられる。したがって、図３に示すような本発明によ
る伝搬方向変換型弾性表面波コンボルバでは、信号入力
用すだれ状電極２、及び参照信号入力用すだれ状電極３
より放射された表面波はそれぞれ反射格子１０で反射さ
れ、伝搬方向を角度θだけ変えて各々すだれ状電極３、
２へ向かって伝搬する。この２つの表面波のコンボリュ
ーション出力は出力電極４、５より電気信号として取り
出される。

【００１８】尚、弾性表面波の伝搬方向を任意に変える
装置として、図３に示す反射格子とは異なるタイプの装
置でも、本発明の特許請求の範囲に含まれることはいう
までもない。図４は、本発明による伝搬方向変換型弾性
表面波コンボルバの第２実施例を示す概略平面図であ
る。１は圧電性或いは電歪性の基板である。２は電気信
号を音響信号に変換するための信号入力用すだれ状電
極、３は参照電気信号を参照音響信号に変換するための
参照信号入力用すだれ状電極である。４、５は、すだれ
状電極２、３で発生し各々すだれ状電極３、２へ向かっ
て伝搬する弾性表面波のコンボリューション出力を電気
信号として取り出す出力電極である。１７は等間隔で配
列された金属ストリップからなる直線マルチストリップ
カップラー、１８、１９は１７のような直線マルチスト
リップカップラーをＵの字形に曲げた曲線マルチストリ
ップカップラーで、１７、１８、１９の各マルチストリ
ップカップラーを図のように配列させると、表面波をマ
ルチストリップカップラーに対する入射波と反射波の伝
搬路が重ならないように１８０度反射させることが可能
な反射型伝搬路変換器となる。

【００１９】ここで図５を用い反射型伝搬路変換器につ
いて詳細に説明する。図中１７は幅ｗの金属ストリップ
を間隔Ｐで複数本（図は例として３本の場合を示した）
配列し長手方向の全体の長さがＳとなるようにした直線
マルチストリップカップラーである。１８、１９は直線
マルチストリップカップラー１７と同様の構造のものを
図のようにＵの字型に折り曲げた曲線マルチストリップ
カップラーで、いずれも直線マルチストリップカップラ
ー１７の一方に仮想軸Ｏ₁−Ｏ’₁に対して軸対称とな
るように隣接するように配置されている。このような構
成を有する反射型伝搬路変換器の直線マルチストリップ
カップラー１７側の図中の上側すなわち仮想軸Ｏ１−
Ｏ’１より上の部分（上の２本の点線で挟まれた領域）
へ振幅Ｐ₁＝Ａなる表面波が入射すると、表面波は直線
マルチストリップカップラー１７を通過したあと仮想軸
Ｏ₁−Ｏ’₁の上・下の伝搬路を伝搬する振幅（Ａ／√
２）の等しい２本の表面波に分割される。

【００２０】これらの表面波はそれぞれ曲線マルチスト
リップカップラー１８、１９に入射すると全反射され再
び直線マルチストリップカップラー１７内を伝搬するが
その際２本の表面波は再び１本の表面波となり今度は仮
想軸Ｏ₁−Ｏ’₁の下側の伝搬路（下の２本の点線で挟
まれた領域）より振幅Ｐ₂＝Ａで放射される。以上のよ
うに直線マルチストリップカップラー１７の上半分へ入
射した表面波は１８０度反射され下半分より放射される
ため伝搬路の重ならない反射型伝搬路変換器が得られる
ことになる。

【００２１】したがって、図４に示すような本発明によ
る伝搬方向変換型弾性表面波コンボルバでは、信号入力
用すだれ状電極２、及び参照信号入力用すだれ状電極３
より放射された表面波はそれぞれ１７、１８、１９から
なる反射型伝搬路変換器に対する入射波と反射波の伝搬
路が重ならないように１８０度反射され各々すだれ状電
極３、２へ向かって伝搬する。この２つの表面波のコン
ボリューション出力は出力電極４、５より電気信号とし
て取り出される。

【００２２】図６は、本発明による伝搬方向変換型弾性
表面波コンボルバの第３実施例を示す概略平面図であ
る。１は圧電性或いは電歪性の基板である。２は電気信
号を音響信号に変換するための信号入力用すだれ状電
極、３は参照電気信号を参照音響信号に変換するための
参照信号入力用すだれ状電極である。４、５、６は、す
だれ状電極２、３で発生し各々すだれ状電極３、２へ向
かって伝搬する弾性表面波のコンボリューション出力を
電気信号として取り出す出力電極である。２０、２１
は、すだれ状電極２、３で発生した表面波を、それぞれ
入射波と反射波の伝搬路が重ならないように１８０度反
射させるための反射型伝搬路変換器である。尚図１０で
は、２個の反射型伝搬路変換器と３個のコンボリューシ
ョン信号取り出し用出力電極からなる実施例を示した
が、ｎ個（ｎは１以上の自然数）の反射型伝搬路変換器
で表面波をｎ回反射させ、ｎ＋１個のコンボリューショ
ン信号取り出し用出力電極から信号を取り出す場合も上
記２つの実施例と同様の効果がある。

【００２３】例えば、図７は、本発明による伝搬方向変
換型弾性表面波コンボルバの第４実施例を示す概略平面
図である。図７に示すような本発明による伝搬方向変換
型弾性表面波コンボルバでは、信号入力用すだれ状電極
２、及び参照信号入力用すだれ状電極３より放射された
表面波は、それぞれ反射型伝搬路変換器２０、２１、・
・・、２２によって、入射波と反射波の伝搬路が重なら
ないように１８０度反射され、各々すだれ状電極３、２
へ向かって伝搬する。この２つの表面波のコンボリュー
ション出力は出力電極４、５、６、・・・、７、８より
電気信号として取り出される。即ち、図７に示すような
本発明による伝搬方向変換型弾性表面波コンボルバによ
り、弾性表面波コンボルバに必要な基板の長手方向の寸
法が幅方向と比較して極端に長くない構造のコンボルバ
を得ることが可能となる。

【００２４】このことは、例えばＤＳ方式によるＳＳ通
信を用いたＣＤＭＡ方法等において、ＰＮ系列の符号長
が長く通信性能のより向上した条件に適した弾性表面波
コンボルバに対しても、圧電性或いは電歪性の基板の入
手を容易とし、また、通常容易に入手できる大きさの圧
電性或いは電歪性の基板もより無駄なく利用することが
でき、また、できあがった弾性表面波コンボルバの機械
的な強度も強くするため取り扱いも容易となり、さらに
は小型化の進んだ移動通信用携帯端末機器の部品として
実際に用いることを可能とする。

【００２５】図４、図６、図７における１個の直線マル
チストリップカップラと２個の曲線マルチストリップカ
ップラからなる反射型伝搬路変換器のかわりに図８に示
す別の反射形伝搬路変換器を用いた伝搬方向変換型弾性
表面波コンボルバでも、本発明の特許請求の範囲に含ま
れることはいうまでもない。図８は別の反射型伝搬路変
換器の例を示す平面概略図である。図８を用い、図５と
は別の反射型伝搬路変換器について詳細に説明する。

【００２６】図８において、１１、１２は等間隔で配列
された複数本の金属ストリップからなる直線マルチスト
リップカップラーを直角に折り曲げたＬ形マルチストリ
ップカップラーである。１１、１２の２個のＬ形マルチ
ストリップカップラーを図のように配列させると、弾性
表面波をその伝搬方向に対して直角方向へ屈折させるこ
とが可能な屈折形伝搬方向変換器となる。ここで、図９
を用いて弾性表面波の伝搬方向を９０度変える屈折形伝
搬方向変換器について詳細に説明する。

【００２７】図中１１、１２は幅ｗの金属ストリップを
間隔Ｐで複数本（図は例として３本の場合を示した）配
列した直線マルチストリップカップラーを直角に折り曲
げたＬ形マルチストリップカプラーで、図のように仮想
軸Ｏ₃−Ｏ’₃に対して対称となるうように配置されて
いる。仮想軸Ｏ₃−Ｏ’₃は、２つのマルチストリップ
カップラの折り曲げ部分を結ぶ仮想軸Ｏ₄−Ｏ’₄に対
して垂直である。このとき、２つのマルチストリップカ
ップラーの向かい合った金属ストリップは互いに平行と
なっている。各マルチストリップカップラーの幅Ｔは次
のように決められる。すなわちマルチストリップカップ
ラー１１へ入射した振幅強度Ｐ₁＝Ａなる表面波が２個
のマルチストリップカップラー内を伝搬する際、点線矢
印で示すような進入表面波および再放射表面波の干渉の
結果９０度屈折され、そのときの振幅強度Ｐ₀がほぼＡ
となるようになっている。以上よりマルチストリップカ
ップラー２個を図のように組み合わせることにより入射
表面弾性波の伝搬方向を９０度変換する屈折形伝搬方向
変換器が構成できる。

【００２８】また、図８において、マルチストリップカ
ップラー１３、及び１４はそれぞれ、入射弾性表面波の
伝搬方向に平行な仮想軸Ｏ₂−Ｏ’₂に対して、１２、
１１と軸対称となるように設けられている。したがって
マルチストリップカップラー１３へ入射する振幅強度Ｐ
₀＝Ａなる表面波は、同様に図のように直角方向へ曲げ
られ振幅強度Ｐ₂＝Ａなる表面波としてマルチストリッ
プカップラー１４より放射される。以上よりマルチスト
リップカップラー４個を図のように組み合わせることに
より反射形伝搬路変換器が構成できる。

【００２９】図１０は、本発明による伝搬方向変換型弾
性表面波コンボルバの第５実施例を示す概略平面図であ
る。１は圧電性或いは電歪性の基板である。２は電気信
号を音響信号に変換するための信号入力用すだれ状電
極、３は参照電気信号を参照音響信号に変換するための
参照信号入力用すだれ状電極である。４、５は、すだれ
状電極２、３で発生し各々すだれ状電極３、２へ向かっ
て伝搬する弾性表面波のコンボリューション出力を電気
信号として取り出す出力電極である。１５、１６は入射
弾性表面波の伝搬方向を９０度変える屈折型伝搬方向変
換器で、１５、１６の屈折型伝搬方向変換器を図のよう
に配列させると、表面波を入射波と反射波の伝搬路が重
ならないように１８０度反射させることが可能な反射型
伝搬路変換器となる。

【００３０】したがって、図１０に示すような本発明に
よる伝搬方向変換型弾性表面波コンボルバでは、信号入
力用すだれ状電極２、及び参照信号入力用すだれ状電極
３より放射された表面波はそれぞれ１５、１６からなる
反射型伝搬路変換器に対する入射波と反射波の伝搬路が
重ならないように１８０度反射され各々すだれ状電極
３、２へ向かって伝搬する。この２つの表面波のコンボ
リューション出力は出力電極４、５より電気信号として
取り出される。尚、図５、図８に示す反射型伝搬路変換
器とは異なるタイプの反射型伝搬路変換器でも、本発明
の特許請求の範囲に含まれることはいうまでもない。

【００３１】図１１は、本発明による伝搬方向変換型弾
性表面波コンボルバの第６実施例を示す概略平面図であ
る。１は圧電性或いは電歪性の基板である。２は電気信
号を音響信号に変換するための信号入力用すだれ状電
極、３は参照電気信号を参照音響信号に変換するための
参照信号入力用すだれ状電極である。４、５、６、７
は、すだれ状電極２、３で発生し各々すだれ状電極３、
２へ向かって伝搬する弾性表面波のコンボリューション
出力を電気信号として取り出す出力電極である。１５、
１６はすだれ状電極２、３で発生した弾性表面波をその
伝搬方向に対して直角方向へ屈折させるための屈折形伝
搬方向変換器である。２０は、すだれ状電極２、３で発
生した表面波を、それぞれ入射波と反射波の伝搬路が重
ならないように１８０度反射させるための反射型形伝搬
路変換器である。図１１に示すような、本発明による伝
搬方向変換型弾性表面波コンボルバのように、１つの弾
性表面波コンボルバにおいて、弾性表面波の伝搬方向を
変える装置として異なるタイプのものをそれぞれ１個ま
たは複数個用いた伝搬方向変換型弾性表面波コンボルバ
でも、本発明の特許請求の範囲に含まれることは言うま
でもない。

【００３２】さらには、半導体の非線形効果を利用した
半導体弾性表面波コンボルバ等、図１、図２に示す弾性
表面波コンボルバとは異なるタイプの弾性表面波コンボ
ルバも本発明の特許請求の範囲に含まれることはいうま
でもない。久世らが開示（国際公開番号ＷＯ９８／０４
０４０）しているスプリット結合型弾性表面波コンボル
バにも弾性表面波の伝搬方向を変える装置が好ましく用
いられる。

【００３３】また、これまで図面で説明してきた本発明
による伝搬方向変換型弾性表面波コンボルバでは、従来
の弾性表面波コンボルバと比べて、弾性表面波の伝搬路
中に反射格子、屈折型伝搬方向変換器や反射型伝搬路変
換器を配置して弾性表面波の伝搬方向を変えているた
め、その部分での弾性表面波エネルギーの損失によりコ
ンボリューション出力が従来の弾性表面波コンボルバの
コンボリューション出力よりも小さくなる可能性があ
る。しかし、例えば、反射格子、屈折型伝搬方向変換器
や反射型伝搬路変換器の構成要素として金属ストリップ
を用いる場合は電気機械結合係数Ｋ²の大きな圧電性基
板を用いることにより、また、反射格子、屈折型伝搬方
向変換器や反射型伝搬路変換器の構成要素として溝を用
いる場合には溝を深くすることにより、屈折型伝搬方向
変換器や反射型伝搬路変換器における弾性表面波の減衰
を抑えたり、反射格子の反射係数を増加させることがで
きるため、コンボリューション出力の減少を実用におい
て問題とならない程度に抑えることができる。

【００３４】これまで図面で説明してきた信号入力用す
だれ状電極、及び参照信号入力用すだれ状電極は双方向
性であり、該信号入力用すだれ状電極及び該参照信号入
力用すだれ状電極により励振される弾性表面波の半分は
出力電極と反対の方向に伝搬する。そのため、該信号入
力用すだれ状電極及び該参照信号入力用すだれ状電極に
おいて励振された弾性表面波のパワーの少なくとも半分
は損失となり、その分コンボリューション出力の低下を
伴う。したがって、実際の弾性表面波コンボルバのデバ
イス化にあたって、該信号入力用すだれ状電極及び該参
照信号入力用すだれ状電極として、弾性表面波を出力電
極の方に多く励振する一方向性電極を用いることで、よ
り励振弾性表面波パワーの損失を少なくし、コンボリュ
ーション出力の低下を抑えることができる。また、広帯
域の弾性表面波コンボルバを得るためには該信号入力用
すだれ状電極及び該参照信号入力用すだれ状電極として
チャープ型電極等を用いることも有効である。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明により、弾性
表面波コンボルバを製作する際に必要な基板の長手方向
の寸法を、従来のものよりも大幅に短くすることができ
た。即ち、本発明の弾性表面波コンボルバは、ＤＳ方式
によるＳＳ通信を用いたＣＤＭＡ方法において、ＰＮ系
列の符号長が長い、より通信性能の向上した条件下で使
用できる。また、デバイス製作に必要な圧電性或いは電
歪性の基板の入手が容易となり、通常容易に入手できる
大きさの圧電性或いは電歪性の基板をより無駄なく利用
することができる。また、できあがった弾性表面波コン
ボルバの機械的な強度が強くなったことで取り扱いも容
易となる。さらに、デバイス自身の小型化により、移動
通信用携帯端末機器の部品としての使用も可能となる。
これら本発明によってもたらされる効果によって、産業
上、極めて大幅な有用性の向上が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の弾性表面波コンボルバの例を示す概略平
面図である。

【図２】従来の弾性表面波コンボルバの例を示す概略斜
視図である。

【図３】本発明による弾性表面波コンボルバの第１実施
例を示す概略平面図である。

【図４】本発明による弾性表面波コンボルバの第２実施
例を示す概略平面図である。

【図５】反射型伝搬路変換器の動作を説明するための
図。

【図６】本発明による弾性表面波コンボルバの第３実施
例を示す概略平面図である。

【図７】本発明による弾性表面波コンボルバの第４実施
例を示す概略平面図である。

【図８】別の反射型伝搬路変換器の動作を説明するため
の図。

【図９】弾性表面波の伝搬方向を９０度変える屈折型伝
搬方向変換器の動作を説明するための図。

【図１０】本発明による弾性表面波コンボルバの第５実
施例を示す概略平面図である。

【図１１】本発明による弾性表面波コンボルバの第６実
施例を示す概略平面図である。

【符号の説明】

１圧電性或いは電歪性の基板。２信号入力用すだれ状電極。３参照信号入力用すだれ状電極。４、５、６、７、８コンボリューション信号を取り出
すための出力電極。９反射素子。１０反射格子。１１、１２、１３、１４折り曲げＬ型マルチストリッ
プカップラー。１５、１６直角屈折型伝搬方向変換器。１７直線マルチストリップカップラー。１８、１９折り曲げＵ型曲線マルチストリップカップ
ラー。２０、２１、２２反射型伝搬路変換器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電性或いは電歪性の基板上に少なくと
も２以上の入力用すだれ状電極を備え、該入力用すだれ
状電極からそれぞれ放射された弾性表面波信号をコンボ
リューションさせる弾性表面波コンボルバにおいて、前
記基板上の前記入力用すだれ状電極から伝搬する弾性表
面波の伝搬路で伝搬方向を少なくとも１回以上変える変
換装置を備えたことを特徴とする弾性表面波コンボル
バ。
【請求項２】請求項１に記載の弾性表面波コンボルバ
において、前記変換装置が弾性表面波の伝搬方向を任意
の方向に変える反射格子または屈折型伝搬方向変換器で
あることを特徴とする弾性表面波コンボルバ。
【請求項３】請求項１に記載の弾性表面波コンボルバ
において、前記変換装置が弾性表面波を１８０度反射さ
せ、その反射弾性表面波の伝搬路と前記弾性表面波の伝
搬路を分離せしめる反射型伝搬路変換器であることを特
徴とする弾性表面波コンボルバ。
【請求項４】請求項１乃至３に記載の弾性表面波コン
ボルバにおいて、前記入力用すだれ状電極が、信号入力
用すだれ状電極と参照信号入力用すだれ状電極であるこ
とを特徴とする弾性表面波コンボルバ。
【請求項５】請求項１乃至４に記載の弾性表面波コン
ボルバが相関器として用いられていることを特徴とする
通信装置。