JP2001326552A - 弾性表面波変換器 - Google Patents

弾性表面波変換器

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JP2001326552A
JP2001326552A JP2000145858A JP2000145858A JP2001326552A JP 2001326552 A JP2001326552 A JP 2001326552A JP 2000145858 A JP2000145858 A JP 2000145858A JP 2000145858 A JP2000145858 A JP 2000145858A JP 2001326552 A JP2001326552 A JP 2001326552A
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JP
Japan
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electrode
basic section
electrode fingers
gap
reflection
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Kenji Imai
憲二 今井
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 挿入損失の少ないトランスバーサル弾性表面
波フィルタを構成するため、一方向性基本区間IDT電
極と励振中心位置の揃えた反射を有しない基本区間ID
T電極を得る。 【解決手段】 4本の電極指からなる電極指対を基本区
間とした弾性表面波変換器であって、前記4本の電極指
を配列順にそれぞれ第1、第2、第3及び第4とすると
き、該第1乃至第4の電極指幅をそれぞれ0.121
λ、0.063λ、0.117λ及び0.187λと
し、前記第1及び第2の電極指の電極指間間隙を0.1
44λ、前記第2及び第3の電極指の電極指間間隙を
0.213λ、前記第3及び第4の電極指の電極指間間
隙を0.078λ、前記第4及び隣接する基本区間の第
1’の電極指の電極指間間隙を0.077λとした弾性
表面波変換器。

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(SA
W)変換器に関し、特に励振強度がIDT電極内で全て
同じトランスバーサル表面波フィルタを構成する際に、
一方向性変換器の基本区間(複数の電極指で電極周期λ
を形成する際の最小IDT電極単位)と組み合わせて用
いられると共に、励振中心位置を一方向性変換器のそれ
と同じくした双方向性変換器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、VHFからUHF帯の周波数
における広帯域弾性表面波フィルタとして、トランスバ
ーサルSAWフィルタが広く用いられている。トランス
バーサルSAWフィルタに用いられる一般的なIDT電
極は、該電極に直交する方向に、双方向に表面波を励起
するために、トランスバーサルSAWフィルタの挿入損
失は、本質的に大きくなるという欠点を有していた。こ
れを改善するため、種々のIDT電極が開発され、実用
に供されてきたが、構造が簡単な内部反射型一方向性I
DT電極(以下、一方向性IDT電極と称す)が提案さ
れたことにより、低損失なトランスバーサルSAWフィ
ルタが実現されるようになった。
【0003】例えば、特開平11−031937には図
4に示すような反射効率のよい一方向性IDT電極(基
本区間IDT電極)が開示されている。即ち、圧電基板
上(図示しない)に斜線で示す3本の電極指1、2、3
からなる電極指対を基本区間とするIDT電極である。
ここで基本区間とは、励振される表面波の波長λを単位
長とする区間のことを言う。同図から明らかなようにこ
の内部反射型IDT電極は、前記3本の電極指を図中左
側から配列順に第1の電極指1、第2の電極指2及び第
3の電極指3とするとき、これらの電極指幅W1、W2
及びW3をそれぞれ、0.262λ、0.117λ及び0.117λと
すると共に、第1の電極指1と第2の電極指2との電極
指間間隙をg1、第2の電極指2と第3の電極指3との
電極指間間隙をg2、及び第3の電極指3と次の基本区
間の第1の電極指1との電極指間間隙をg3とすると
き、これらの間隙g1、g2及びg3をそれぞれ0.213
λ、0.078λ及び0.218λとして構成したものである。
【0004】ここで、図4に示す基本区間IDT電極に
おける反射特性を解析するにあたり、特開平11−03
1937にて開示された手法、即ち、電極指部(Metali
ze)とスペース部(Free)とを分布定数等価回路にて表す
と共に、その境界部を直列のインピーダンスjXと並列
のサセプタンスjBとを用いて表す新しい等価回路を使
って解析している。図4に示すように電極指1、2、3
の各エッジをそれぞれa〜fとするとき、各エッジにお
ける音響反射ベクトルが図6に示すように表すことがで
きる。これらの音響反射ベクトルを合成したものが総合
的な音響反射ベクトルβとなり、図中右方への一方向性
を有することになる。従って、図4に示す一方向性ID
T電極は、これを励振用に用いると図中右方へ向かって
表面波を強勢に励起し、受信用として用いる場合には図
中右方から到来する表面波を効率よく受信するように作
用する。
【0005】ここで、図4に示した反射中心と励振中心
について簡単に説明する。基本区間IDT電極の反射中
心とは、基本区間の任意に位置において前記a〜fから
の反射ベクトルを合成した場合、その合成ベクトルの位
相が−π/2となる位置をいう。また、励振中心とは、
電極指2に正、電極指1、3に負の電圧を印加したとき
に、各電極指間に生じる電界をフーリエ展開したとき、
その最低次成分として求まる正弦波の最大値をいう。該
励振中心は図4に示すよう、基本区間の物理的中心とは
ずれることがある。
【0006】図7は励振作用は有するが反射作用は有し
ない基本区間IDT電極の構成を示す平面図である。同
図から明らかなように、基本区間IDT電極は4本の電
極指1、2、3及び4から構成され、電極指幅及びスペ
ース幅とも同一のλ/8で形成されている。図7に示す
ように各電極指1、2、3及び4のエッジをそれぞれ
a、b、c、d、e、f、g及びhとするとき、各エッ
ジにおける反射ベクトルを求めると図8に示すようにな
る。反射ベクトルa、eはc、gと、反射ベクトルb、
fはd、hと打ち消しあって、合成ベクトルは零とな
り、反射機能を有しない。また、励振中心を求めてみる
と、該励振中心は図7に示すように電極指3の中央に位
置することとなり、基本区間の物理的中心とはかなりず
れている。
【0007】図9(a)は、図4に示した反射機能を有
する基本区間IDT電極A(以下、基本区間Aと称す)
と、図7に示した反射機能を有しない基本区間IDT電
極B(以下、基本区間Bと称す)とを接続して形成した
トランスバーサルSAWフィルタ用IDT電極の一区間
を示した平面図である。ただ、単に接続しただけでは、
励振中心間隔が所望とする周波数(波長λ)に合わない
ため、図9(b)に示すように基本区間を調整して、励
振中心間隔をλに合わせる。このように、反射機能を有
する基本区間IDT電極Aと、反射機能を有しない基本
区間IDT電極Bとを適当に組み合わせることにより、
IDT電極Aのみを用いてIDT電極を構成したときよ
りも、フィルタの通過帯域が平坦化する等の効果をもた
らすことは周知のとおりである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9
(b)に示すように、図4に示した反射機能を有する基
本区間Aと、図7に示した反射機能を有しない基本区間
Bとを接続してIDT電極を形成すると、基本区間Aに
比べてBの励振強度が小さいことから、一様な励振強度
分布をしないことになる。そこで、それぞれのIDT電
極における励振強度を一様にすべく、基本区間Bの交差
幅に重み付けを施すと、交差幅の短い電極指からの回折
が大きくなり、トランスバーサルSAWフィルタに用い
た場合に、阻止域の減衰量が劣化するという問題があっ
た。本発明は上記問題を解決するためになされたもので
あって、反射機能を有しない基本区間IDT電極と、反
射機能を有する基本区間IDT電極とを組み合わせたI
DT電極の励振強度分布を一様とすることを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る弾性表面波変換器の請求項1記載の発明
は、励振される表面波の波長λを単位長とする基本区間
IDT電極を複数個圧電基板上に配置して構成した弾性
表面波変換器において、前記基本区間IDT電極の少な
くとも一つは4本の電極指を備えており、前記4本の電
極指を配列順にそれぞれ第1、第2、第3及び第4とす
るとき、該第1乃至第4の電極指幅をそれぞれ0.12
1λ、0.063λ、0.117λ及び0.187λと
し、前記第1及び第2の電極指の電極指間間隙を0.1
44λ、前記第2及び第3の電極指の電極指間間隙を
0.213λ、前記第3及び第4の電極指の電極指間間
隙を0.078λとしたものであることを特徴とする弾
性表面波変換器である。請求項2記載の発明は、前記圧
電基板がX−112゜Y LiTaO3基板であること
を特徴とする請求項1記載の弾性表面波変換器である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係るI
DT電極の一実施例を示す平面図であって、圧電基板上
(図示しない)に斜線で示す4本の電極指1、2、3、
4を備えた基本区間IDT電極である。ここで、前記4
本の電極指を図中左側から配列順に第1の電極指1、第
2の電極指2、第3の電極指3及び第4の電極指4とす
る。そして、前記第1の電極指1の電極指幅W1を0.
121λ、第2の電極指2の電極指幅W2を0.063
λ、第3の電極指3の電極指幅W3を0.117λ及び
第4の電極指4の電極指幅W4を0.187λとすると
共に、第1の電極指1と第2の電極指2との電極指間の
間隙g1を0.144λ、第2の電極指2と第3の電極
指3との電極指間の間隙g2を0.213λ、第3の電
極指3と第4の電極指4との電極指間の間隙g3を0.
078λ及び第4の電極指4と次に隣接する基本区間I
DT電極の第1’の電極指1’との電極指間の間隙g4
を0.077λとして構成したものである。尚、このと
きの圧電基板にはX−112゜Y LiTaO3を用い、電極
の材質はアルミニウム合金であり、電極膜厚hはh=
3.0%λと設定した。
【0011】ここで、図1に示す基本区間IDT電極に
おける反射特性を解析するに当たり、各電極指のエッジ
を図中左側から順にa〜hとするとき、各エッジにおけ
る音響反射ベクトルは、図5の等価回路を用いて計算す
ると図2のように表すことができる。即ち、全ての音響
反射ベクトルを合成すると、その強度は1つのエッジに
おける音響反射ベクトルの強度の1/16以下にするこ
とができた。また、図1に示す基本区間IDT電極を用
いてトランスバーサルSAWフィルタを構成し、その動
作を確認したところ、反射に関しては従来の図7の基本
区間IDT電極と同様な作用をする一方、図4の一方向
性を有する基本区間IDT電極と同等の大きな励振強度
を呈することを確認した。
【0012】図3はトランスバーサルSAWフィルタへ
の応用を示す図であって、IDT電極を形成するための
任意の区間の電極構成を示す平面図である。図4に示し
た一方向性反射を有する基本区間IDT電極Aと、本発
明による反射作用の極めて小さい基本区間IDT電極C
を接続したものである。同図に示すように、基本区間I
DT電極Aの励振中心と、基本区間IDT電極Cの励振
中心との間隔が所望の波長λとなるように、基本区間I
DT電極を調整する。本発明になる反射作用の極めて小
さい基本区間IDT電極Cを、一方向性を有する基本区
間IDT電極Aと共に用いることにより、トランスバー
サルSAWフィルタを形成するIDT電極の励振強度分
布を一様にすることが可能となる。
【0013】以上の説明においては圧電基板としてX−
112゜Y LiTaO3基板を用いて説明したが、本
発明はこれに限定するものではなく、他の切断角度のタ
ンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、四硼酸リチウ
ム、ランガサイトとの圧電材料にも同様に適用できるこ
とは云うまでもない。
【0014】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、強勢な反射作用のあるIDT電極基本区間の励振
中心位置と、同じ励振中心位置を有する反射作用のない
IDT電極の基本区間を構成することができたので、ト
ランスバーサルSAWフィルタを形成するIDT電極の
励振強度分布を一様にすることができるという優れた効
果を表す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る反射作用のない基本区間IDT電
極の構成を示す平面図である。
【図2】図1に示した基本区間IDT電極の各エッジに
おける音響反射ベクトルa〜hと、その合成ベクトルα
とを表した図である。
【図3】従来の反射作用のある基本区間IDT電極A
と、本発明になる反射作用のない基本区間IDT電極C
とを接続して構成したIDT電極の一区間を示す図であ
る。
【図4】従来の反射作用のある基本区間IDT電極の構
成を示す平面図である。
【図5】電極指部とスペース部とを分布定数等価回路で
表した回路図である。
【図6】図4に示す基本区間IDT電極の各エッジにお
ける音響反射ベクトルa〜fと、その合成ベクトルβを
表した図である。
【図7】従来の反射作用のない基本区間IDT電極の構
成を示した平面図である。
【図8】図7の基本区間IDT電極の各エッジにおける
音響反射ベクトルを表した図である。
【図9】(a)は従来の反射作用のある基本区間IDT
電極Aと、従来の反射作用のない基本区間IDT電極B
とを接続して構成したIDT電極の一区間を示す図、
(b)は励振中心間隔をλに調整したIDT電極の一区
間を示す図である。
【符号の説明】
1、2、3、4・・電極指 a、b、c、d、e、f、g、h・・電極指のエッジ W1、W2、W3、W4・・電極指の幅 g1、g2、g3、g4・・スペースの幅 λ・・電極周期 L1、L2・・励振中心位置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 励振される表面波の波長λを単位長とす
    る基本区間IDT電極を複数個圧電基板上に配置して構
    成した弾性表面波変換器において、 前記基本区間IDT電極の少なくとも一つは4本の電極
    指を備えており、前記4本の電極指を配列順にそれぞれ
    第1、第2、第3及び第4とするとき、該第1乃至第4
    の電極指幅をそれぞれ0.121λ、0.063λ、
    0.117λ及び0.187λとし、前記第1及び第2
    の電極指の電極指間間隙を0.144λ、前記第2及び
    第3の電極指の電極指間間隙を0.213λ、前記第3
    及び第4の電極指の電極指間間隙を0.078λとした
    ものであることを特徴とする弾性表面波変換器。
  2. 【請求項2】 前記圧電基板がX−112゜Y LiT
    aO3基板であることを特徴とする請求項1記載の弾性
    表面波変換器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009509430A (ja) * 2005-09-23 2009-03-05 エプコス アクチエンゲゼルシャフト 表面波で作動する変換器
JP2020170983A (ja) * 2019-04-05 2020-10-15 三安ジャパンテクノロジー株式会社 表面弾性波デバイス及びその製造方法
CN113508495A (zh) * 2019-03-06 2021-10-15 株式会社村田制作所 滤波器、多工器、高频前端电路以及通信装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009509430A (ja) * 2005-09-23 2009-03-05 エプコス アクチエンゲゼルシャフト 表面波で作動する変換器
CN113508495A (zh) * 2019-03-06 2021-10-15 株式会社村田制作所 滤波器、多工器、高频前端电路以及通信装置
CN113508495B (zh) * 2019-03-06 2022-07-19 株式会社村田制作所 滤波器、多工器、高频前端电路以及通信装置
JP2020170983A (ja) * 2019-04-05 2020-10-15 三安ジャパンテクノロジー株式会社 表面弾性波デバイス及びその製造方法
JP7175503B2 (ja) 2019-04-05 2022-11-21 三安ジャパンテクノロジー株式会社 表面弾性波デバイス及びその製造方法

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