JP2001102899A - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
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Abstract
に、1次の基本モードの抑圧を防止して通過帯域の挿入
損失を防止した弾性表面波装置を提供する。 【解決手段】圧電基板1と、入力用交叉指電極2及び出
力用交叉指電極3と、該入出力交叉指電極2,3間に第
1のグレーティング反射器Pと、入出力用交叉指電極
2,3の両側に第2のグレーティング反射器Qとを配置
した弾性表面波装置Aにおいて、第1のグレーティング
反射器Pの開口長は入出力交叉指電極2,3の交叉長W
1よりも小さくし、かつ、第1のグレーティング反射器
Pの開口長と同じか若しくはそれ以上にした。
Description
用交叉指電極と出力用交叉指電極を形成した2ポート共
振子型の弾性表面波装置に関する。
置においては、例えば、図5のような電極構造となって
いる。即ち、圧電基板10の表面に入力用交叉指電極2
0及び出力用交叉指電極30を、また、入出力用交叉指
電極20,30の間に入出力用交叉指電極20,30間
で各電極からの電磁波による干渉で発生する直達波を防
止するためのグレーティング反射器60,70を、さら
に、入出力用交叉指電極20,30の弾性表面波伝搬方
向の両側に弾性表面波のエネルギーを閉じこめるグレー
ティング反射器40,50を各々配設していた。
起された弾性表面波がグレーティング反射器40,5
0,60,70で反射して完全にエネルギーを閉じ込め
るために入出力用交叉指電極20,30の交叉長Wとグ
レーティング反射器40,50,60,70の開口長W
0を等しくするか、グレーティング反射器40,50,
60,70の開口長W0を交叉長Wよりも長くすること
が一般的に行われていた。
た弾性表面波装置の電極構造では、入出力用交叉指電極
20,30の交叉長Wの方向に1次の横モードのみなら
ず2次以上の高次横モードの振動エネルギーが閉じ込め
られており、この高次横モードの偶数次の振動モードに
おける電荷は、入出力用交叉指電極20,30内で相殺
されるが、奇数次の振動モードによる電荷は相殺される
ことがなく、フィルタ特性にスプリアスとして現れると
いう問題点があった。
交叉指電極20,30の交叉長Wを小さくすると低次横
モードのみ励振され、交叉幅Wが大きくすると、複数の
高次横モードが励振されるという特性を利用して、でき
る限り、交叉幅Wを小さくすることにより、高次横モー
ドをカットオフすることも行われていた。
電極20,30の交叉長Wを小さくすることは、高次横
モードの振動を抑圧するだけでなく1次の基本モードの
振動を抑圧することになり、通過帯域の挿入損失が劣化
するという欠点があった。
たものであり、高次横モードによるスプリアスを抑圧す
ると共に、1次の基本モードの抑圧を防止して通過帯域
の挿入損失を防止した弾性表面波装置を提供することを
目的とする。
め本発明の弾性表面波装置は、圧電基板と、該圧電基板
上で電極指が互いに交叉して対向するように設けた入力
用交叉指電極及び出力用交叉指電極と、該入出力交叉指
電極間に所定の開口長を有した第1のグレーティング反
射器と、前記入出力用交叉指電極の弾性表面波伝搬方向
の両側に所定の開口長を有した第2のグレーティング反
射器とを配置した弾性表面波装置において、前記入出力
交叉指電極の交叉長は、前記第2のグレーティング反射
器の開口長よりも小さくし、かつ、第1のグレーティン
グ反射器の開口長と同じか若しくはそれ以上にした構成
とする。
の交叉長を、第2のグレーティング反射器の開口長より
も小さくしたために、高次横モードの振動が入出力用交
叉指電極内で相殺されることになり、これにより、高次
横モードの振動によるスプリアスを防止することができ
る。
のグレーティング反射器の開口長と同じか若しくはそれ
以上にしたために、通過帯域内の挿入損失を劣化させな
い弾性表面波装置が提供できる。
図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態に
おける2ポート共振子型の弾性表面波装置を説明する平
面図である。図1において弾性表面波装置Aは、圧電基
板1の主面に、入力用交叉指電極2及び出力用交叉指電
極3が、また、入出力用交叉指電極2,3間に第1のグ
レーティング反射器Pが、さらに、入出力用交叉指電極
2,3の両側には第2のグレーティング反射器Qが弾性
表面波の伝搬方向の配設されている。
の櫛歯状電極指2a,2bからなり、例えば、一方の櫛
歯状電極指2aは外部回路sと接続し、ここより入力信
号を発している。また、他方の櫛歯状電極指2bは外部
回路の接地電位tと接続している。なお、櫛歯状電極指
2a,2bが弾性表面波伝搬方向で互いに噛み合う交叉
長をW1としている。
の櫛歯状電極指3a,3bからなり、例えば、一方の櫛
歯状電極指2aは外部回路の接地電位uと接続てなる。
また、他方の櫛歯状電極指3bは外部回路vと接続し、
ここから弾性表面波による出力信号を発している。な
お、櫛歯状電極指3a,3bの交叉長は入力用交叉指電
極2と同じ長さとしている。
叉指電極2に隣接した弾性表面波伝搬方向右側にグレテ
ィング反射器6配置されており、また、グレティング反
射器6の弾性表面波伝搬方向隣にはグレーティング反射
器7が配設されている。なお、各グレーティング反射器
6,7の開口長はW2としている。このように、第1の
グレーティング反射器Pは入出力交叉指電極2,3間に
設けられ、主に入出力交叉指電極2,3間で電磁的結合
により生じる直達波を防止するために設けられている。
なお、グレーティング反射器6は入力側の端子とし、グ
レーティング反射器7は出力側の端子としても利用する
ことができる。
叉指電極4の弾性表面波伝搬方向と逆側に隣接したグレ
ーティング反射器4と出力用交叉指電極5の弾性表面波
伝搬方向に隣接したグレーティング反射器5で構成され
ている。各グレーティング反射器4,5間で入出力交叉
指電極2,3からの振動エネルギーを閉じ込めるように
作用する。なお、各グレーティング反射器4,5の開口
長はW3としている。
長W1は、グレーティング反射器4,5の開口長W3より
も小さくし、第1のグレーティング反射器6,7の開口
長W 2と等しいかそれ以上に形成していることが本発明
の特徴である。上述の圧電基板1は所定カット角、所定
伝搬方向となるように切断処理された水晶、ニオブ酸リ
チウム、タンタル酸リチウム、四ホウ酸リチウム、さら
に、所定伝搬方向となるように分極処理されたPZT
(チタン酸ジルコン酸鉛)、PZ(ジルコン酸鉛)等か
ら成る。
ィング反射器4,5,6,7は、例えば、アルミニウム
薄膜からなり、その厚みは0.1〜1μmで所定のパタ
ーンに被着形成されている。また、各一対の櫛歯状電極
指2a,2b,3a,3bの電極指幅及び間隔は、例え
ば、弾性表面波の波長λに対して1/4λとなってい
る。
作について図1,2を用いて説明する。本発明の弾性表
面波装置Aは、外部回路sを通じて入力用交叉指電極2
の櫛歯状電極指2aに入力された信号が、圧電作用によ
り励振された弾性表面波がグレーティング反射器6,7
を介して櫛歯状電極指2a,2b,3a,3bと垂直な
圧電基板1の表面上の方向に伝搬して出力用交叉指電極
3まで至り、これにより生じた弾性表面波は、グレーテ
ィング反射器4,5間で振動エネルギーが外部に漏れず
に閉じこめられることになる。
が入射すると、その弾性表面波の振幅に比例した電圧が
出力用交叉指電極に発生し、所定のフィルタ特性に応じ
た信号が櫛歯状電極指3bから抽出されて外部回路vよ
り出力される。
力用交叉指電極2,3の交叉長W1を第2のグレーティ
ング反射器Pの開口長W2よりも小さくし場合には、1
次の横モード分布における励振領域21はそのままで、
高次横モードの奇数次横モード分布において励振領域2
2が正負の両領域で存在するようになるため、正(+)
領域と負(−)領域の振動が相殺しあい、奇数次横モー
ドの励振領域22は抑圧されることになる。
の交叉長W1を第2のグレーティング反射器Qの開口長
W3と等しくした場合には、図2(b)に示すように高
次の横モード分布における励振領域22は負(−)領域
の振動が残ることになる。この励振領域22がスプリア
スとして外部回路vに現れることになる。
W1を第2のグレーティング電極Qの開口長W3よりもさ
らに小さくした場合には高次横モードの振動が抑圧でき
て不要なスプリアスを抑制することができるが、本発明
の良好な実施形態として第1のグレーティング反射器P
の開口長W2と等しいかそれ以上とする方が良い。これ
により、1次の横モードの振動が抑圧されることなく、
通過帯域の挿入損失が劣化するのを防止できる。
するためには、本発明者が誠意検討の結果、入出力用交
叉指電極2,3の交叉長W1を、第2のグレーティング
反射器Pの開口長W2よりも小さくすることが良く、さ
らに、通過帯域の挿入損失が劣化するのを防止するため
には第1のグレーティング反射器Qの開口長W2と等し
いか、それ以上とすることが必要であることを見出し
た。
1の構造において本発明の実施例を示す。圧電基板1と
しては27.5°STカットの水晶基板を用い、その表
面に入力用交叉指電極2、出力用交叉指電極3、第2の
グレーティング反射器4,5,第1のグレーティング反
射器6,7を弾性表面波伝搬方向に沿って形成した。こ
れにより、中心周波数360MHzの2ポート共振子型
の弾性表面波装置を製作した。入力用交叉指電極2、出
力用交叉指電極3、第2のグレーティング反射器4,
5,第1のグレーティング反射器6,7は、具体的には
圧電基板1に電極材料であるアルミニウムを真空蒸着で
膜厚0.36μmで形成した後、フォトプロセスで所定
パターンを形成しRIE(Reactive Ion Etching)法で
不要部を除去しレジスト剥離して電極を形成した。この
場合、電極指周期L=8.54μmとし、入出力用交叉
指電極の交叉長W 1はW1=140μmとした。また、第
2のグレーティング反射器6,7の開口長W3と第2の
グレーティング反射器4,5の開口長W2はW3=130
μm、W2=180μmである。以上の構成で2ポート共
振子型の弾性表面波装置を2素子並列接続したものを2
段縦続接続して実験した結果を図3に示す。
で高次横モードによる不要なスプリアス(図3ではa、
b)を抑制でき良好な特性が得られた。
の開口長W1を第1のグレーティング反射器6,7の開
口長W2と第2のグレーティング反射器4,5の開口長
W3を等しくした以外は実施例と同じ構成で実験した。
その結果を図4に示す。これより通過帯域外の高周波側
に高次横モードに起因する不要なスプリアス(図4では
c、d)が生じ、実用には不適な特性であった。
電極間に第1のグレーティング反射器を配置し、入出力
交叉指電極の両側に第2のグレーティング反射器を配設
する構造において、入出力交叉指電極の交叉長は、前記
第2のグレーティング反射器の開口長よりも小さくした
構成としたために、1次横モード以外の高次横モードの
振動が入出力用交叉指電極内で相殺されることになり、
これにより、高次横モードの振動によるスプリアスを防
止することができる。
のグレーティング反射器の開口長と同じか若しくはそれ
以上にしたために、通過帯域内の挿入損失を劣化させ
ず、通過帯域内は低損失で阻止域は高減衰の弾性表面波
装置が提供できる。
ードを説明する図である。
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】 圧電基板と、該圧電基板上で電極指が互
いに交叉して対向するように設けた入力用交叉指電極及
び出力用交叉指電極と、該入出力交叉指電極間に所定の
開口長を有した第1のグレーティング反射器と、前記入
出力用交叉指電極の弾性表面波伝搬方向の両側に所定の
開口長を有した第2のグレーティング反射器とを配置し
た弾性表面波装置において、 前記入出力交叉指電極の交叉長は、前記第2のグレーテ
ィング反射器の開口長よりも小さくし、かつ、第1のグ
レーティング反射器の開口長と同じか若しくはそれ以上
にしたことを特徴とする弾性表面波装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28017799A JP4339970B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28017799A JP4339970B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 弾性表面波装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001102899A true JP2001102899A (ja) | 2001-04-13 |
JP4339970B2 JP4339970B2 (ja) | 2009-10-07 |
Family
ID=17621380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28017799A Expired - Fee Related JP4339970B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4339970B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006238167A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Tdk Corp | 弾性表面波装置、弾性表面波フィルタ及びデュプレクサ |
-
1999
- 1999-09-30 JP JP28017799A patent/JP4339970B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006238167A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Tdk Corp | 弾性表面波装置、弾性表面波フィルタ及びデュプレクサ |
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---|---|
JP4339970B2 (ja) | 2009-10-07 |
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