JP2005204042A - Surface acoustic wave resonator and surface acoustic wave filter - Google Patents

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道明 ▲高▼木
Michiaki Takagi
Katsuro Yonetani
克朗 米谷
Satoshi Hayashi
智 林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface acoustic wave resonator and a resonator type SAW filter, where the resonator is by the transverse higher mode supriousness is suppressed and with the SAW filter being characterized in that an increase in out-band attenuation quantity due to the longitudinal higher mode supriousness is suppressed. <P>SOLUTION: The surface acoustic wave resonator, comprising one inter-digital electrode which excites surface acoustic waves in a propagation direction (x) on a piezoelectric body plane plate and a couple of reflectors arranged on both sides of it in the propagation direction, is provided with at least one control region in the region of the interdigital electrode; the array period length PT2 of the interdigital electrode sectioned in the control region and the array period length PT1 of the interdigital electrode which is not in the control area are so related that PT2>PT1; a plurality of displacement functions of energy confinement states are generated in the longitudinal direction (x) of elements; and a plurality of resonators are longitudinally connected to suppress the higher longitudinal mode spuriousness. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水晶等の圧電体平板上に、レイリー型とかSTW(Surface Transversal Wave)型の弾性表面波を利用して、縦高次モードスプリアスの無い弾性表面波共振子(以降省略して、SAW共振子と称する)、および前記の弾性表面波共振子を横に複数個近接配置してなる横多重モード型SAWフィルタ(以降省略して、SAWフィルタと称する)に関する。   The present invention uses a Rayleigh type or STW (Surface Transversal Wave) type surface acoustic wave on a piezoelectric plate such as quartz, and a surface acoustic wave resonator having no longitudinal higher-order mode spurious (hereinafter abbreviated, And a lateral multimode type SAW filter (hereinafter abbreviated as a SAW filter) in which a plurality of the surface acoustic wave resonators are arranged close to each other.

従来、圧電気を有する水晶STカット基板(圧電体平板の一例)を用いて構成するSAW共振子は、その周波数温度特性が零温度係数をもち精度が良いために、各種高速ネットワーク系のデータ伝送用水晶発振器の発振素子として使用されているが、これはジッタが無く位相ノイズに優れた信号が高信頼性かつ低コストに容易に得られるという長所があるためである。   Conventionally, SAW resonators constructed using a quartz ST-cut substrate with piezoelectricity (an example of a piezoelectric flat plate) have a zero temperature coefficient and high accuracy, so that data transmission of various high-speed network systems is possible. This is because a signal free from jitter and excellent in phase noise can be easily obtained with high reliability and low cost.

前記のSTカット水晶板については、すでによく知られているものであり、水晶結晶の基本軸である電気軸X,機械軸Y,光軸Zからなる直交座標系において、機械軸Yに直交するY板を電気軸X回りにθ度(特に零温度係数が得られるθ=31度から42度)回転した基板において、電機軸方向Xに伝播するレイリー型弾性表面波を利用したものである。   The ST-cut quartz plate is already well known, and is orthogonal to the mechanical axis Y in an orthogonal coordinate system composed of an electric axis X, a mechanical axis Y, and an optical axis Z, which are basic axes of the quartz crystal. A Rayleigh surface acoustic wave propagating in the electric machine axial direction X is used on a substrate obtained by rotating the Y plate around the electrical axis X by θ degrees (particularly θ = 31 degrees to 42 degrees at which a zero temperature coefficient is obtained).

前記のST基板を利用したSAW共振子については、例えば金属アルミニウムからなる多数の平行導体の電極指を周期的に配置したすだれ状電極(以下略してIDT:Interdegital Transducerと称す)を形成し、さらにその両側に一対の反射器を多数のストリップ形状からなる電極導体を平行にかつ周期的に配置して構成し、1ポート型のSAW共振子を形成できる。より詳細には、前記IDTを構成する際の要点として、正電極と負電極を1対としてM対としたときに、IDTの電極指全体でのトータル反射係数Гを次式(1)の通り定義した上で、10>Г>0.8とすれば、振動エネルギーが共振子の中央に集中した、いわゆるエネルギー閉込型SAW共振子(非特許文献1:エネルギー閉じ込め弾性表面波共振子,信学技法US87−36,pp9−16(1987.9.))を実現できることが知られている。   For the SAW resonator using the ST substrate, for example, interdigital electrodes (hereinafter abbreviated as IDT: Interdegital Transducer) in which a large number of parallel conductor electrode fingers made of metal aluminum are periodically formed are formed. A pair of reflectors can be formed on both sides by arranging a number of strip-shaped electrode conductors in parallel and periodically to form a 1-port SAW resonator. More specifically, as a main point in configuring the IDT, when the positive electrode and the negative electrode are paired into M pairs, the total reflection coefficient Γ of the entire electrode fingers of the IDT is expressed by the following equation (1). If defined as 10> Г> 0.8, a so-called energy-confined SAW resonator in which vibration energy is concentrated at the center of the resonator (Non-patent Document 1: energy confined surface acoustic wave resonator, signal) It is known that the academic technique US87-36, pp9-16 (1987. 9)) can be realized.

〔数1〕
Г = 4MbH/λ (1)
但し、ここでMは前記IDTの対数、bは電極1本当たりの弾性表面波の反射係数率、Hは前記導体の膜厚、λは利用する弾性表面波の波長である。
[Equation 1]
Г = 4MbH / λ (1)
Here, M is the logarithm of the IDT, b is the reflection coefficient ratio of the surface acoustic wave per electrode, H is the thickness of the conductor, and λ is the wavelength of the surface acoustic wave to be used.

例えば、STカット水晶板で前記アルミニウム導体で形成されたIDTであれば、b=0.255、H/λ=0.03(3%)としてM=80対とすれば、QおよびCI特性が良好な従来型の1ポート型SAW共振子を構成できる。このとき前記Γ=2.448程度となる。なお一般的に言われている電極1本当りの反射係数γは、このSTカット水晶板の場合、前述の式(1)からγ=b(H/λ)=Г/(4M)=0.00765(0.76%)となる(特許文献1:特開昭57−73513公報)。   For example, in the case of an IDT formed of an aluminum conductor with an ST cut quartz plate, if b = 0.255, H / λ = 0.03 (3%) and M = 80 pairs, Q and CI characteristics are A good conventional 1-port SAW resonator can be constructed. At this time, the above-mentioned Γ = 2.448. Note that the reflection coefficient γ per electrode generally referred to is, in the case of this ST cut quartz plate, γ = b (H / λ) = Γ / (4M) = 0. 00765 (0.76%) (Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 57-73513).

特開昭57−73513公報JP-A-57-73513 信学技法US87−36,pp9−16(1987.9)Science technique US87-36, pp9-16 (1987.9)

しかしながら、前述の従来技術を使用し、同一のSAW共振子の構成をとった場合において、主共振モードの下側に縦高次モード(A0,S1,A1,・・・)のスプリアスが発生しこれらが、SAW共振子を使用した発振器あるいは周波数可変型の電圧制御発振器を製作する場合において、周波数ジャンプ現象となって問題となる。あるいはまた、従来のSAW共振子を用いてSAWフィルタを構成した場合には、フィルタの通過特性において、通過帯域の近傍の減衰領域に無視できないスプリアスが発生して通信品質劣化の原因となることがあった。   However, when the above-described conventional technology is used and the configuration of the same SAW resonator is used, spurious in the higher-order modes (A0, S1, A1,...) Are generated below the main resonance mode. These problems become a frequency jump phenomenon when an oscillator using a SAW resonator or a variable frequency voltage controlled oscillator is manufactured. Alternatively, when a SAW filter is configured using a conventional SAW resonator, spurious noise that cannot be ignored occurs in the attenuation region in the vicinity of the pass band in the pass characteristics of the filter, causing deterioration in communication quality. there were.

そこで本発明は、“周波数ポテンシャル設計手法”を活用して、このような問題点を解決するものである。前記“周波数ポテンシャル設計手法”を簡単に言えば、周波数ポテンシャル関数FP(X)、弾性表面波の速度Vs、素子の空間波長2P(X)の関係式 FP(X)=Vs/{2P(X)} を振動変位の制御に利用するものである。   Therefore, the present invention solves such problems by utilizing a “frequency potential design method”. The above-mentioned “frequency potential design method” is simply described. The relational expression of the frequency potential function FP (X), the surface acoustic wave velocity Vs, and the spatial wavelength 2P (X) of the element FP (X) = Vs / {2P (X )} Is used to control vibration displacement.

その目的とするところは、ST基板等を利用し、周波数温度特性が優れかつ材料のQ値が優れた水晶基板を用いてSAW共振子を構成し、さらにこれを用いて小型で高Q値かつスプリアスの無いSAW共振子を実現して、これ等を使用した低ジッタかつ低位相ノイズなクロック信号源であるSAW発振器および電圧制御型SAW発振器をギガビット系の高速有線通信市場に提供すること、
さらには、前記のSAW共振子をSAWフィルタ等に応用して、最近とみに各種通信方式が導入された結果として電波干渉による通信品質の劣化対策が求められる状況にあって、フィルタの通過特性の改善が要求される状況に対応して、通過帯域の近傍の減衰領域の抑圧特性を向上することにある。
The purpose is to use a ST substrate or the like to form a SAW resonator using a quartz substrate having excellent frequency temperature characteristics and excellent material Q value, and further using this to make a small, high Q value and Realizing a spurious-free SAW resonator and providing a SAW oscillator and a voltage-controlled SAW oscillator, which are low-jitter and low-phase-noise clock signals using these, to the gigabit high-speed wired communication market,
Furthermore, when the SAW resonator is applied to a SAW filter or the like and various communication methods have recently been introduced, countermeasures for deterioration of communication quality due to radio wave interference are required. Therefore, the suppression characteristic of the attenuation region in the vicinity of the passband is improved.

(1)本発明の弾性表面波共振子は、圧電体平板上の伝播方向xに弾性表面波を励振する1個のすだれ状電極とその伝播方向両側に配置した1対の反射器とからなる弾性表面波共振子において、前記すだれ状電極の領域内に、少なくとも1つの制御領域を設けて、
前記制御領域に区分されたすだれ状電極の配列周期長PTcと、前記制御領域以外のすだれ状電極の配列周期長PT、さらに反射器の配列周期長PRの寸法の関係を、PTc>PTの関係に設定し、PTc/PTの比Rが、1.0<R<1.04の範囲であり、PR/PTは1.0から1.02の範囲であり、
前記制御領域のすだれ状電極の対数Mcと、全体の対数Mとの比であるMc/Mが0.1から0.3の範囲であることを特徴とする。
(1) A surface acoustic wave resonator according to the present invention comprises one interdigital electrode for exciting a surface acoustic wave in a propagation direction x on a piezoelectric plate and a pair of reflectors disposed on both sides of the propagation direction. In the surface acoustic wave resonator, at least one control region is provided in the region of the interdigital electrode,
The relationship between the arrangement period length PTc of the interdigital electrodes divided into the control area, the arrangement period length PT of the interdigital electrodes other than the control area, and the dimension of the arrangement period length PR of the reflector is expressed as PTc> PT. PTc / PT ratio R is in the range of 1.0 <R <1.04, PR / PT is in the range of 1.0 to 1.02,
The ratio Mc / M, which is the ratio of the interdigital log pair Mc of the control region to the entire logarithm M, is in the range of 0.1 to 0.3.

上記(1)の構成によれば、従来の弾性表面波共振子において、主共振振動周波数fsの下側数1000ppm範囲に発生していた高次縦モードスプリアスを十分に小さく抑圧あるいは消滅できる。これによって、本発明の弾性表面波共振子を用いて電圧制御発振器を構成するに際して、伸張コイルをもちいて周波数可変範囲を伸張する必要がある場合において、不要なスプリアス発振現象を回避することができるという効果がある。   According to the configuration of (1) above, in the conventional surface acoustic wave resonator, the high-order longitudinal mode spurious generated in the lower several thousand ppm range of the main resonance vibration frequency fs can be suppressed or eliminated sufficiently small. As a result, when the voltage controlled oscillator is configured using the surface acoustic wave resonator of the present invention, it is possible to avoid an unnecessary spurious oscillation phenomenon when it is necessary to extend the frequency variable range using the extension coil. There is an effect.

(2)本発明の弾性表面波フィルタは、前記制御領域に区分されたすだれ状電極を有する弾性表面波共振子を、弾性表面波共振子の長手軸Xをほぼ平行にして2個平行に近接配置して、前記弾性表面波共振子の幅方向に定在する対称(ψ0,ψ0)と斜対称(ψ0,-ψ0)の2つの基本波モードで動作する、横2重モード型の共振子フィルタを構成したことを特徴とする。 (2) In the surface acoustic wave filter of the present invention, two surface acoustic wave resonators having interdigital electrodes divided into the control region are placed in parallel with the longitudinal axis X of the surface acoustic wave resonator being substantially parallel. A transverse dual-mode resonator that is arranged and operates in two fundamental wave modes of symmetry (ψ0, ψ0) and oblique symmetry (ψ0, -ψ0) standing in the width direction of the surface acoustic wave resonator. A filter is constructed.

上記(2)の構成であれば、縦高次モードスプリアスが存在しない弾性表面波共振子を用いて、横2重モード型の共振子フィルタを構成しているために、通過帯域の下側数%範囲のスプリアスを大幅に抑圧でき、最近とみに各種通信方式が導入された結果として電波干渉による通信品質の劣化がすすんでいる狭帯域通信器のS/N向上が実現できる。   With the configuration of (2) above, since a transverse dual mode type resonator filter is configured using a surface acoustic wave resonator having no longitudinal higher-order mode spurious, the lower number of passbands % Spurious can be significantly suppressed, and as a result of the recent introduction of various communication methods, it is possible to improve the S / N ratio of narrowband communication devices that have been deteriorated in communication quality due to radio wave interference.

(3)本発明の弾性表面波フィルタは、前記制御領域に区分されたすだれ状電極を有する弾性表面波共振子を、弾性表面波共振子の長手軸Xをほぼ平行にして2個平行に近接配置して、前記弾性表面波共振子の幅方向に定在する対称(ψ1,ψ1)と斜対称(ψ1,-ψ1)の2つの1次モードで動作する、横2重モード型の共振子フィルタを構成したことを特徴とする。 (3) In the surface acoustic wave filter of the present invention, two surface acoustic wave resonators having interdigital electrodes divided into the control region are placed in parallel with the longitudinal axis X of the surface acoustic wave resonator substantially parallel. A transverse dual-mode resonator that is arranged and operates in two primary modes of symmetry (ψ1, ψ1) and oblique symmetry (ψ1, -ψ1) standing in the width direction of the surface acoustic wave resonator. A filter is constructed.

上記(3)の構成であれば、基本波モードを用いたものより、通過帯域幅が3割(300ppm)広くでき、周波数温度係数が水晶STカットより悪いが電気機械結合係数k2の大きなLiTaO3基板等を利用した低挿入損失なSAWフィルタにおいて、縦高次モードスプリアスが存在しない弾性表面波共振子を用いて、横2重モード型の共振子フィルタを構成しているために、通過帯域の下側数%範囲のスプリアスを大幅に抑圧でき、最近とみに各種通信方式が導入された結果として電波干渉による通信品質の劣化がすすんでいる狭帯域通信器のS/N向上が実現できる。 With the configuration of (3) above, the passband width can be 30% (300 ppm) wider than that using the fundamental wave mode, LiTaO having a larger frequency coefficient of electromechanical coupling than the crystal ST cut, but a large electromechanical coupling coefficient k 2. In a SAW filter with low insertion loss using 3 substrates, etc., a transverse dual mode type resonator filter is formed using a surface acoustic wave resonator that does not have longitudinal higher-order mode spurious. As a result of the recent introduction of various communication methods, it is possible to improve the S / N ratio of a narrowband communication device whose communication quality has been degraded due to radio wave interference.

(4)本発明の弾性表面波フィルタは、前記制御領域に区分されたすだれ状電極を有する弾性表面波共振子を、弾性表面波共振子の長手軸Xをほぼ平行にして2個平行に近接配置して、前記弾性表面波共振子の幅方向に定在する対称(ψ1,ψ1)と斜対称(ψ1,-ψ1)の2つの1次モードで動作する、横2重モード型の共振子フィルタを、WAVE電極により動作させる構成したことを特徴とする。 (4) In the surface acoustic wave filter of the present invention, two surface acoustic wave resonators having interdigital electrodes divided into the control region are placed in parallel with the longitudinal axis X of the surface acoustic wave resonator substantially parallel. A transverse dual-mode resonator that is arranged and operates in two primary modes of symmetry (ψ1, ψ1) and oblique symmetry (ψ1, -ψ1) standing in the width direction of the surface acoustic wave resonator. The filter is configured to operate with a WAVE electrode.

上記(4)の構成とすれば、各電極指間を接続する電極パターンの形状が単純となるため設計コストの低減の他、シンプルで均整の取れたSAWフィルタのため、複数の素子の集積化が容易であるとか、電極パターンの酸化絶縁処理が容易であるという効果を有する。   With the configuration of (4) above, the shape of the electrode pattern connecting the electrode fingers becomes simple, so the design cost is reduced, and a simple and well-balanced SAW filter is used to integrate multiple elements. Is easy, and it has the effect that the oxide insulating treatment of the electrode pattern is easy.

(5)本発明の弾性表面波共振子は、前記圧電体平板は、水晶回転Y板を電気軸(X軸)回りに反時計方向に回転角θ=31度から42度回転したSTカット水晶板において、すだれじょう電極の全対数Mが100から140対の範囲である請求項1記載の弾性表面波共振子であることを特徴とする。 (5) In the surface acoustic wave resonator according to the present invention, the piezoelectric flat plate is an ST-cut crystal obtained by rotating a quartz rotation Y plate counterclockwise around an electric axis (X axis) from a rotation angle θ = 31 degrees to 42 degrees. 2. The surface acoustic wave resonator according to claim 1, wherein the total logarithm M of the drainage electrode is in the range of 100 to 140 pairs.

上記(5)の構成とすれば、1次モード(S1)以上の縦高次モードスプリアスのカットオフ領域にて使用することが可能となりこれらのスプリアスが存在しなくなる。これによって、本発明の弾性表面波共振子を用いて電圧制御発振器を構成するに際して、伸張コイルをもちいて周波数可変範囲を伸張する必要がある場合において、不要なスプリアス発振現象を回避することができるという効果がある。   With the configuration of (5) above, it can be used in the cutoff region of the longitudinal higher-order mode spurious that is higher than the first-order mode (S1), and these spurious will not exist. As a result, when the voltage controlled oscillator is configured using the surface acoustic wave resonator of the present invention, it is possible to avoid an unnecessary spurious oscillation phenomenon when it is necessary to extend the frequency variable range using the extension coil. There is an effect.

水晶からなる圧電体材料から前述のSTカットを切り出して、その表面を鏡面研磨した後、レイリー型あるいはSTW型弾性表面波の位相伝搬方向xに対して直交して、例えば金属アルミニウムからなる多数の平行導体の電極指を周期的に配置したIDTを形成し、さらには、その両側に一対の反射器を多数のストリップ形状からなる電極導体を平行にかつ周期的に配置して構成し、1ポート型のSAW共振子を形成する。   The aforementioned ST cut is cut out from a piezoelectric material made of quartz, and its surface is mirror-polished, and then perpendicular to the phase propagation direction x of the Rayleigh type or STW type surface acoustic wave, for example, a large number of metal aluminum. An IDT in which electrode fingers of parallel conductors are periodically arranged is formed, and a pair of reflectors are arranged on both sides of the IDT in parallel and periodically to form one port. A SAW resonator of the type is formed.

以下本発明の1ポート型のSAW共振子の実施の形態について、まず理解を容易ならしめるために、図1によって具体的な実施例の構成を説明した後、図6、図7、図8、図9、図10において、本発明のSAW共振子が有する特性を詳細に説明する。   Hereinafter, in order to facilitate understanding of the embodiment of the 1-port SAW resonator of the present invention, the configuration of a specific example will be described with reference to FIG. 1, and then FIG. 6, FIG. 7, FIG. The characteristics of the SAW resonator of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

さらに、前記本発明のSAW共振子を利用したSAWフィルタの例を、横2重モード型について、図2と図3に具体的な実施例の構成をもちいて説明した後、図4と図5にその特性を詳細に説明する。   Further, an example of the SAW filter using the SAW resonator of the present invention is described for the lateral dual mode type with the configuration of the specific embodiment shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. 4 and FIG. The characteristics will be described in detail.

図1は請求項1と請求項5の発明に係わるSAW共振子(以下略して本素子と称す)の一実施例について、圧電体平板上に形成した電極パターンを図示したものである。   FIG. 1 shows an electrode pattern formed on a piezoelectric plate for one embodiment of a SAW resonator (hereinafter simply referred to as the present element) according to the inventions of claims 1 and 5.

図1中の各部位の名称は、100は水晶、LiTaO3等からなる圧電体平板、圧電体平板上の1091は本素子に利用する弾性表面波の伝播方向であるx軸(1091)である。破線で区分された区間において形成された電極パターンの全体からなる各々の部位は、左側の101と右側の103は本素子の反射器1と反射器2であり、102はすだれ状電極(以下略してIDT:Interdegital Transducerと称す)を構成する。前記のIDTは3個の領域に区分されており、1021は端部IDT1、1023を端部IDT2、1022を制御IDTと呼ぶことにする。反射器1と反射器2およびIDTにおける、1040と1041、104、105等はアルミニウム金属からなる電極導体ストリップ群であって、摂動効果により弾性表面波を反射する役目を果たす。前記IDTにおける、104、105等は正負の電極指であって、正極と負極を1対として全体でM対、制御IDTではMc対、端部IDT1と端部IDT2では各々(M-Mc)/2対が形成されている。前記3個のIDT 1021、1022、1023の電極指群104、105等を縦に一体化して接続する106は給電導体(ブスバー)と呼ばれるものである。 In FIG. 1, the names of the respective parts are as follows: 100 is a piezoelectric plate made of quartz, LiTaO 3 or the like, and 1091 on the piezoelectric plate is an x-axis (1091) which is a propagation direction of the surface acoustic wave used for this element. . The respective parts made up of the entire electrode pattern formed in the section divided by the broken line are the left side 101 and the right side 103 are the reflector 1 and the reflector 2 of this element, and 102 is the interdigital electrode (hereinafter abbreviated). IDT: Interdegital Transducer). The IDT is divided into three areas, and 1021 is referred to as end IDT1, 1023 as end IDT2, 1022 as control IDT. In the reflector 1, the reflector 2, and the IDT, 1040, 1041, 104, 105, etc. are electrode conductor strip groups made of aluminum metal, and serve to reflect surface acoustic waves by a perturbation effect. In the IDT, 104, 105, etc. are positive and negative electrode fingers. The positive electrode and the negative electrode are a pair of M as a whole, the control IDT is the Mc pair, and the end IDT1 and the end IDT2 are each (M-Mc) / Two pairs are formed. 106, which vertically connects and connects the electrode finger groups 104, 105, etc. of the three IDTs 1021, 1022, 1023, is called a power supply conductor (bus bar).

また図1中の記号PRは、反射器1、反射器2の導体ストリップの配列周期長であり、導体ストリップの幅LRと導体ストリップ間のすきま長SRの和、PR=LR+SRである。また、寸法記号LTとSTは、各々前記IDTにおける電極指の線幅LTとそれらの間隙長(スペース)STである。さらに、PTとPTcで指定される配列周期長は、PTが端部IDT1およびIDT2であり、PTcが制御IDTの配列周期長であり、それらは前記電極指の線幅LTとそれらの間隙長(スペース)STの和となる。 つぎに本素子における前記記号PR、PT、PTcで表わされるの寸法値の適正な設定について説明する。図1の本素子の下部に配置して図示した横軸Xと縦軸P(X)からなる図は、本素子のx座標位置に対応した前記配列周期長P(X)の関数関係、すなはちPR、PT、PTc、PT、PRに各々対応するの寸法比較特性線1080、1090、110あるいは111、1091、1081を表している。寸法長PR、PT、PTcは各区間において一定であり、従ってP(X)は階段状の関数で表される。また、すだれ状電極の線幅Lについては、前記の寸法LT/ST比もIDTの3区間とも一定値とする場合には、すだれ状電極の各線幅Lは各区間内では加工バラツキを除けば対応した一定値をとる。さらに特別には、線幅比PTc/PTが1に近いことから、線幅LをIDTの3区間とも一定とすることもできる。前記IDTの線幅Lは、電極1本当りの反射係数率bが最大となるような値に設定することが多い。さらには面内回転STカット水晶板については、全IDTと反射器ともLT/ST比は0.42から0.67範囲とすることがある。弾性表面波の波長λの1/4また膜厚Hも加工バラツキを除けば同様に一定値に設定する。   Further, the symbol PR in FIG. 1 is the arrangement period length of the conductor strips of the reflectors 1 and 2, and is the sum of the conductor strip width LR and the gap length SR between the conductor strips, and PR = LR + SR. The dimension symbols LT and ST are the line width LT of the electrode finger and the gap length (space) ST in the IDT, respectively. Furthermore, the arrangement period length designated by PT and PTc is that PT is the end portions IDT1 and IDT2, PTc is the arrangement period length of the control IDT, and they are the line width LT of the electrode finger and the gap length ( Space) Sum of ST. Next, the proper setting of the dimension values represented by the symbols PR, PT, and PTc in this element will be described. The diagram consisting of the horizontal axis X and the vertical axis P (X) shown at the bottom of the element in FIG. 1 shows the functional relationship of the array period length P (X) corresponding to the x coordinate position of the element. Specifically, dimensional comparison characteristic lines 1080, 1090, 110 or 111, 1091, 1081 corresponding to PR, PT, PTc, PT, PR, respectively, are shown. The dimension lengths PR, PT, and PTc are constant in each section. Therefore, P (X) is expressed by a step-like function. As for the line width L of the interdigital electrode, when the dimension LT / ST ratio is also a constant value in all three sections of the IDT, the line width L of the interdigital electrode excludes processing variations within each section. The corresponding constant value is taken. More specifically, since the line width ratio PTc / PT is close to 1, the line width L can be made constant for all three sections of IDT. The line width L of the IDT is often set to a value that maximizes the reflection coefficient ratio b per electrode. Furthermore, for in-plane rotated ST-cut quartz plates, the LT / ST ratio for all IDTs and reflectors may be in the range of 0.42 to 0.67. Similarly, 1/4 of the wavelength λ of the surface acoustic wave and the film thickness H are also set to a constant value except for processing variations.

具体的な構成条件としては、前記すだれ状電極(IDT)の配列周期長PT、PTc、反射器の配列周期長PRの寸法を、PTc>PTの関係に設定し、PTc/PTの比Rが1.0<R<1.04の範囲であり、PR/PTは1.0から1.02の範囲であり、前記中央に配置したすだれ状電極の対数をMcとし、全体の対数Mとの比であるMc/Mが0.1から0.3の範囲とする。この構成条件の根拠については、後述の特性図において示す。   Specifically, the arrangement period lengths PT and PTc of the interdigital electrodes (IDT) and the dimension of the arrangement period length PR of the reflectors are set in a relationship of PTc> PT, and a ratio R of PTc / PT is set as a specific configuration condition. 1.0 <R <1.04, PR / PT is 1.0 to 1.02, the logarithm of the interdigital electrode arranged in the center is Mc, and the total logarithm M The ratio Mc / M is in the range of 0.1 to 0.3. The basis of this configuration condition will be shown in the characteristic diagram described later.

ここで、本発明の実現性を判断する要因である‘前記線幅比R=PTc/PTが1.0<R<1.04の範囲’についての加工の可否につき言及する。素子周波数f(MHz)と前記寸法PT,PTc(μm)の間には、たとえば利用する弾性表面波の速度Vsを5000 m/s(水晶STWカット)として、PTcおよびPT=Vs/(2f)の関係がある。本発明がことに高周波数において加工上不利であることは明らかである。一例として、f=1GHzにすると、PTが2.5μm、PTcはPTの1.02として2.55μmとなる。両者の差は0.05μmとなる。この加工精度分解能は、5倍に縮小露光可能な投影機に使用するマスク精度に換算すると、0.25μmとなって、電子ビーム露光機の現行分解能0.01μmに対して十分な大きさとなって実現可能である。寸法PTcの制御IDT領域の対数Mcが20対であれば、該当する領域の5倍となるマスク寸法差は0.05×20×2×5=10μmとなって現行の計測器にて十分に識別可能である。   Here, mention will be made as to whether or not processing is possible in the range of “the range of the line width ratio R = PTc / PT is 1.0 <R <1.04”, which is a factor for determining the feasibility of the present invention. Between the element frequency f (MHz) and the dimensions PT and PTc (μm), for example, if the surface acoustic wave velocity Vs to be used is 5000 m / s (quartz STW cut), PTc and PT = Vs / (2f) There is a relationship. It is clear that the present invention is particularly disadvantageous for processing at high frequencies. As an example, when f = 1 GHz, PT is 2.5 μm and PTc is 2.52 μm as PT 1.02. The difference between the two is 0.05 μm. This processing accuracy resolution is 0.25 μm when converted to the mask accuracy used for a projector capable of 5 times reduction exposure, which is sufficiently large with respect to the current resolution of 0.01 μm of an electron beam exposure machine. It is feasible. If the logarithmic Mc of the control IDT area of the dimension PTc is 20 pairs, the mask dimension difference that is 5 times the corresponding area is 0.05 × 20 × 2 × 5 = 10 μm, which is sufficient with the current measuring instrument. Be identifiable.

さらに詳細に構成条件を規定すれば、つぎのように言える。前記すだれ状電極と反射器はアルミニウム金属からなり、また前記すだれ状電極は正負電極指を1対としてM対として、Mが100から140対の範囲であり、
前記電極1本当りの弾性表面波の反射係数γが0.01から0.03の範囲として、すだれ状電極全体が有するトータル反射係数Гを10>Γ>0.8であり、
前記反射器と前記すだれ状電極間の最も近接した平行導体間の距離は、すだれ状電極の1周期長が有するラインLTとスペースSTのうちスペースSTからなり、
前記すだれ状電極の配列周期長PT、PTc、反射器の配列周期長PRの寸法を、PTc>PTの関係に設定し、PTc/PTの比Rが1.0<R<1.04の範囲であり、PR/PTは1.0から1.02の範囲であり、前記中央に配置した制御用すだれ状電極の対数をMcとし、全体の対数Mとの比であるMc/Mが0.1から0.3の範囲である。
If the configuration conditions are defined in more detail, it can be said as follows. The interdigital electrodes and reflectors are made of aluminum metal, and the interdigital electrodes are M pairs with one pair of positive and negative electrode fingers, and M is in the range of 100 to 140 pairs,
When the reflection coefficient γ of the surface acoustic wave per electrode is in the range of 0.01 to 0.03, the total reflection coefficient Γ of the entire interdigital electrode is 10>Γ> 0.8,
The distance between the parallel conductors closest to each other between the reflector and the interdigital electrode is a space ST among the line LT and the space ST having one period length of the interdigital electrode,
The dimensions of the array period lengths PT and PTc of the interdigital electrodes and the array period length PR of the reflector are set in a relationship of PTc> PT, and the ratio R of PTc / PT is in the range of 1.0 <R <1.04. PR / PT is in the range of 1.0 to 1.02, the logarithm of the control interdigital electrode disposed at the center is Mc, and the ratio Mc / M of the total logarithm is 0.0. It is in the range of 1 to 0.3.

またあらためて、前記圧電体平板の条件として、水晶Y板を電気軸(X軸)回りに反時計方向に回転角θ=31度から42度回転し、かつ弾性表面波の伝播方向を、前記電気軸(X軸)より0度としたSTカット、あるいは40度から46度の範囲で面内回転した回転STカット水晶板を使用する。   Again, as a condition of the piezoelectric plate, the crystal Y plate is rotated counterclockwise around the electric axis (X axis) by a rotation angle θ = 31 degrees to 42 degrees, and the propagation direction of the surface acoustic wave is set to An ST-cut quartz plate that is 0 degrees from the axis (X-axis) or a rotated ST-cut quartz plate that is rotated in-plane within a range of 40 to 46 degrees is used.

つぎに、本発明の図1が示すSAW共振子の動作および特性につき図6、図7、図8、図9、図10を用いて詳細に説明する。   Next, the operation and characteristics of the SAW resonator shown in FIG. 1 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6, 7, 8, 9, and 10. FIG.

まず図6は、本発明のSAW共振子における素子の縦方向x座標に対する振動変位の包絡線振幅U(X)の相対形状を図示したものである。図中の曲線600はPTc/PTの比Rが1.0の場合のU(X)であり、従来品の相対変位に対応する。また、曲線601は、Rが1.02の場合におけるU(X)であり、曲線602はRが1.04の場合のU(X)である。さらに、図の下部に配置した図は電極周期長関数P(X)の相対値とX座標関係を示しており、604と608が反射器1と反射器2の領域のP(X)であり、605と607は端部IDT1とIDT2のPTであり、6060、6061、6062は制御IDTのPTcである。6062はU(X)曲線600に対応しており、6061はU(X)曲線601(R=1.02)に対応しており、6060はU(X)曲線602(R=1.04)に対応している。見てのとおり比Rが大きくなるほど、U(X)は左右のエネルギ閉じこめ状態が分離した双方の変位分布を呈することとなる。ただし、Mc/Mは0.2とした。さらに複数の制御IDTが存在する場合には、複数のピークをもつ変位状態となることがわかった。   First, FIG. 6 illustrates the relative shape of the envelope amplitude U (X) of the vibration displacement with respect to the longitudinal x coordinate of the element in the SAW resonator of the present invention. A curve 600 in the figure is U (X) when the ratio R of PTc / PT is 1.0, and corresponds to the relative displacement of the conventional product. Curve 601 is U (X) when R is 1.02, and curve 602 is U (X) when R is 1.04. Further, the figure arranged at the bottom of the figure shows the relative value of the electrode period length function P (X) and the X coordinate relationship, and 604 and 608 are P (X) in the area of the reflector 1 and the reflector 2. , 605 and 607 are PTs of the end portions IDT1 and IDT2, and 6060, 6061 and 6062 are PTc of the control IDT. 6062 corresponds to the U (X) curve 600, 6061 corresponds to the U (X) curve 601 (R = 1.02), and 6060 corresponds to the U (X) curve 602 (R = 1.04). It corresponds to. As can be seen, as the ratio R increases, U (X) exhibits both displacement distributions in which the left and right energy confinement states are separated. However, Mc / M was 0.2. Further, it was found that when there are a plurality of control IDTs, the displacement state has a plurality of peaks.

つぎに図7において、PTc=PTとした従来品のSAW共振子が有するアドミタンスY(f)の周波数特性(共振特性)を示す。上段は従来品の構成条件がIDTの対数M=120対、反射器本数N=100本であり、下段は従来品の構成条件がIDTの対数M=60対、反射器本数N=100本である。同図の横軸は周波数であるが、周波数変化率df/f(ppm単位)で表示してあり、縦軸はSAW共振子のアドミタンスY(f)の対数表示(20LOG10Y(f))である。まず、上段の従来品において700がY(f)特性、Y(f)の最大ピークの共振周波数が基本波モードLS0であり、この下側9000ppmにあるモードLS1は、1次の高次縦モードである。 Next, FIG. 7 shows frequency characteristics (resonance characteristics) of admittance Y (f) of a conventional SAW resonator in which PTc = PT. In the upper row, the configuration condition of the conventional product is IDT logarithm M = 120 pairs and the number of reflectors N = 100. In the lower row, the configuration condition of the conventional product is IDT logarithm M = 60 pairs and the number of reflectors N = 100. is there. The horizontal axis of the figure is the frequency, but it is displayed as a frequency change rate df / f (ppm unit), and the vertical axis is a logarithmic display of the admittance Y (f) of the SAW resonator (20LOG 10 Y (f)). It is. First, in the upper conventional product, 700 is the Y (f) characteristic, the resonance frequency of the maximum peak of Y (f) is the fundamental wave mode LS0, and the mode LS1 at the lower side of 9000 ppm is the first higher-order longitudinal mode. It is.

また、下段の従来品においては、701がY(f)特性、Y(f)の最大ピークの共振周波数が基本波モードLS0であり、この下側40000ppm範囲には顕著な縦高次モードが存在しないことがわかる。   In the lower conventional product, 701 is the Y (f) characteristic, and the resonance frequency of the maximum peak of Y (f) is the fundamental wave mode LS0, and there is a significant vertical higher-order mode in the lower 40000 ppm range. I understand that I do not.

前述のような確認をIDTの対数Mに対して、基本波LS0および対称な高次縦モードLS1、LS2、LS3の発生周波数配置状況を調査して図示したものが図8である。縦軸は10の4乗ppmの単位で示した。図中、800がLS0モード、801がLS1モード、802がLS2モード、803がLS3モードである。2点鎖線で囲まれた領域804は、前記LS1、LS2、LS3モードが消滅するMの範囲である。図8に示すとおり、Mが70以下であればこれら縦高次モードは消滅する。従ってこの事実を本発明に利用すると、本発明は複数の共振振幅を縦方向Xに従属に接続してなるものと解釈できるから、制御IDTが1個の場合には、IDTの適切な対数としては、Mが70の2倍である140以下であればスプリアスを消滅できることになる。かつMは大きい程挿入損失が小さいから経験的にみてM=100以上が望ましいことになる。   FIG. 8 illustrates the confirmation as described above by examining the generation frequency arrangement of the fundamental wave LS0 and the symmetric high-order longitudinal modes LS1, LS2, and LS3 with respect to the logarithm M of the IDT. The vertical axis is shown in units of 10 4 ppm. In the figure, 800 is the LS0 mode, 801 is the LS1 mode, 802 is the LS2 mode, and 803 is the LS3 mode. A region 804 surrounded by a two-dot chain line is a range of M in which the LS1, LS2, and LS3 modes disappear. As shown in FIG. 8, if M is 70 or less, these longitudinal higher order modes disappear. Therefore, if this fact is used in the present invention, the present invention can be interpreted as a plurality of resonance amplitudes connected in the vertical direction X. Therefore, when there is one control IDT, an appropriate logarithm of IDT is used. If M is 140 or less, which is twice 70, spurious can be eliminated. In addition, the larger M is, the smaller the insertion loss is. Therefore, from an empirical viewpoint, M = 100 or more is desirable.

図8において、図7のSAW共振子はM=60と120に該当する。ちなみに反射器1と反射器2の本数Nは100本の場合である。   In FIG. 8, the SAW resonator of FIG. 7 corresponds to M = 60 and 120. Incidentally, the number N of the reflectors 1 and 2 is 100.

つぎに、図9および図10は本発明の図1において、構成条件としてIDT対数M=120対、反射器本数N=75本、ETA=Mc/M=0.1、R=PTc/PT=1.01とした場合のアドミタンス特性Y(f)である。 同図の横軸は、周波数であるが周波数変化率df/f(ppm単位)で表示してあり、縦軸はSAW共振子のアドミタンスY(f)の対数表示(20LOG10Y(f))である。図中の900は主共振状態Aであり、Aより1500ppm下側に存在する901のBは高次縦モードではないと見なされる特異な共振現象である。また、前記のETAとしては、0.1から0.3の範囲で十分な変位の制御効果が得られる。 Next, FIG. 9 and FIG. 10 show the configuration conditions in FIG. 1 of the present invention as IDT logarithm number M = 120 pairs, reflector number N = 75, ETA = Mc / M = 0.1, R = PTc / PT = The admittance characteristic Y (f) when 1.01 is set. The horizontal axis of the figure is the frequency, but the frequency change rate df / f (in ppm) is displayed, and the vertical axis is a logarithmic display of the admittance Y (f) of the SAW resonator (20LOG 10 Y (f)). It is. In the figure, 900 is the main resonance state A, and 901 B existing 1500 ppm below A is a unique resonance phenomenon that is considered not to be a high-order longitudinal mode. Further, as the ETA, a sufficient displacement control effect can be obtained in the range of 0.1 to 0.3.

さらに図10は、図9中の共振Aに対応する相対振動変位U(X)の計算結果である(曲線1000)。変位U(X)は中央位置X=200において、極小な2山な形状を呈していることがわかる。   Further, FIG. 10 shows a calculation result of the relative vibration displacement U (X) corresponding to the resonance A in FIG. 9 (curve 1000). It can be seen that the displacement U (X) has a minimal two-peak shape at the center position X = 200.

以上は本発明になる弾性表面波共振子に関する説明であるが以降は、この応用例であるSAWフィルタについての説明を行う。   The above is a description of the surface acoustic wave resonator according to the present invention. Hereinafter, a SAW filter as an application example will be described.

まず図2に本発明になる図1の弾性表面波共振子の長手軸Xをほぼ平行にして2個平行に近接配置して、前記弾性表面波共振子の幅方向に定在する対称(ψ0,ψ0)と斜対称(ψ0,-ψ0)の2つの基本波モードで動作する、横2重モード型の共振子フィルタの構成を示したものである。図中の200は圧電帯平板、201と202は前記の本発明になる弾性表面波共振子の電極パターンの構成を示す平面図である。さらに、下段に示した関数P(X)は、反射器1とIDTが有する電極周期長P(X)の状態203である。前記の2個のSAW共振子は204で示される数波長(ほぼ1波長=2PR)のGap間隔をもって平行に配置される。   First, in FIG. 2, two longitudinally parallel longitudinal axes X of the surface acoustic wave resonators of FIG. 1 according to the present invention are arranged in parallel, and are symmetrically arranged in the width direction of the surface acoustic wave resonators (ψ0 , Ψ0) and a diagonally symmetric (ψ0, −ψ0) two-wavelength mode resonator filter that operates in two fundamental wave modes. In the figure, reference numeral 200 denotes a piezoelectric band plate, and 201 and 202 are plan views showing the configuration of the electrode pattern of the surface acoustic wave resonator according to the present invention. Further, the function P (X) shown in the lower stage is a state 203 of the electrode period length P (X) of the reflector 1 and the IDT. The two SAW resonators are arranged in parallel with a gap interval of several wavelengths indicated by 204 (approximately one wavelength = 2PR).

本SAWフィルタは、対称な205の振動変位状態(ψ0,ψ0)と斜対称な206の振動変位状態(ψ0,-ψ0)の2つの基本波モードの合成で動作する。   This SAW filter operates by synthesizing two fundamental wave modes of a symmetric 205 vibration displacement state (ψ0, ψ0) and a diagonally symmetrical vibration displacement state (ψ0, −ψ0).

さらに図3に本発明になる他のSAWフィルタの一実施例を示す。本発明は斜対称基本波モードTA0にて動作する弾性表面波共振子のIDTに、前述のP(X)なる関数にて電極周期長を規定したものである。SAWフィルタの構成方法は、前記の弾性表面波共振子の長手軸Xをほぼ平行にして2個平行に近接配置して、前記弾性表面波共振子の幅方向に定在する対称(ψ1,ψ1)と斜対称(ψ1,-ψ1)の2つの斜対称基本波モードで動作する、O/T駆動横2重モード型の共振子フィルタである(O/T駆動:インハーモニック高調波駆動の意味)。   FIG. 3 shows another embodiment of the SAW filter according to the present invention. In the present invention, the electrode period length is defined by the above-described function P (X) in the IDT of the surface acoustic wave resonator operating in the obliquely symmetric fundamental wave mode TA0. The SAW filter is constructed by arranging two pieces of the surface acoustic wave resonators in parallel, with the longitudinal axes X of the surface acoustic wave resonators approximately parallel, and being symmetrically arranged in the width direction of the surface acoustic wave resonators (ψ1, ψ1). ) And obliquely symmetrical (ψ1, −ψ1) two obliquely symmetric fundamental wave modes, which are O / T driven transverse dual mode type resonator filters (O / T drive: meaning of inharmonic harmonic drive) ).

図中の300は圧電帯平板、301と302は前記の本発明になるSAW共振子の電極パターンの構成を示す平面図である。さらに、下段に示した関数P(X)は、反射器1および反射器2とIDTが有する電極周期長P(X)の状態303である。前記の2個の共振子は304で示される数波長(ほぼ1波長=2PR)のGap間隔をもって平行に配置される。   In the figure, reference numeral 300 denotes a piezoelectric strip, and 301 and 302 are plan views showing the electrode pattern configuration of the SAW resonator according to the present invention. Furthermore, the function P (X) shown in the lower stage is the state 303 of the electrode period length P (X) of the reflector 1 and the reflector 2 and the IDT. The two resonators are arranged in parallel with a gap interval of several wavelengths indicated by 304 (approximately one wavelength = 2PR).

本SAWフィルタは、対称な305の振動変位状態(ψ1,ψ1)と斜対称な306の振動変位状態(ψ1,-ψ1)の2つの斜対称基本波モードで動作する。   This SAW filter operates in two obliquely symmetric fundamental wave modes: a symmetrically 305 vibration displacement state (ψ1, ψ1) and a diagonally symmetrical 306 vibration displacement state (ψ1, −ψ1).

ちなみに図3にみられるとおり、IDTの電極パターンが波(Wave)のようにみえるので“WAVE電極”と呼ぶことにした。前記のWAVE電極は、1個のSAW共振子内における隣接するトラック間のIDT電極の正負極性を反転するために便利な電極パターンの構成方法を提供するものである。   By the way, as shown in FIG. 3, the electrode pattern of IDT looks like a wave, so it is called “WAVE electrode”. The WAVE electrode provides a convenient electrode pattern configuration method for reversing the positive / negative polarity of the IDT electrode between adjacent tracks in one SAW resonator.

つぎに、図4と図5は本発明の実施例3が有する300MHzのSAWフィルタの50(Ω)終端伝送特性である(実験値)。まず図4の特性は、従来技術によるPTc=PTの場合であって、横軸は周波数軸で中心周波数f0からのオフセット周波数にて表示されており、縦軸は減衰量Sbの対数表示(dB)である。図中のうすい曲線300は伝送特性の計算結果、濃い実線301は実測値である。SAWフィルタの通過帯域を構成する304の下側302(実測)および303(計算)が問題の1次の高次縦モードLS1が作るスプリアスであり、-40dBに近づくほどに大きなものであり無視できない。   Next, FIGS. 4 and 5 are 50 (Ω) -terminated transmission characteristics of the 300 MHz SAW filter of Example 3 of the present invention (experimental values). First, the characteristics of FIG. 4 are for the case of PTc = PT according to the prior art, where the horizontal axis is a frequency axis and is displayed as an offset frequency from the center frequency f0, and the vertical axis is a logarithmic display of the attenuation Sb (dB). ). The light curve 300 in the figure is the transmission characteristic calculation result, and the dark solid line 301 is the actual measurement value. The lower 302 (actually measured) and 303 (calculated) constituting the passband of the SAW filter are spurious generated by the first-order high-order longitudinal mode LS1 in question, and are so large that they approach -40 dB and cannot be ignored. .

つぎに、図5は本発明の実施例3によるSAWフィルタの伝送特性を示したものである。その構成条件は、前記圧電体平板は、水晶回転Y板を電気軸(X軸)回りに反時計方向に回転角θ=31度から42度回転したSTカット水晶板を利用して、すだれじょう電極の全対数Mが140とした。また同図の横軸は周波数軸で中心周波数f0からのオフセット周波数にて表示されており、縦軸は減衰量Sb(dB)である。図中のうすい曲線500は特性の計算結果、濃い実線501は実測値である。SAWフィルタの通過帯域を構成する504の下側の周波数領域に配置した503(実測)および502(計算)は、f0-1MHz(−3000ppm)に存在しており、高次縦モードではなく、図9に示した特異なスプリアスBに該当すると推測される(弾性表面波共振子として換算するとM=70対に該当するためスプリアス発生周波数は通過帯域から遠ざかる)。ちなみにこの場合の3dB通過帯域幅は、本フィルタがO/T駆動方式であり基本波利用に対して広帯域幅が確保できるため1000から1200ppmとなっている。   FIG. 5 shows the transmission characteristics of the SAW filter according to the third embodiment of the present invention. The structural condition is that the piezoelectric flat plate uses a ST cut quartz plate obtained by rotating a quartz rotation Y plate around the electric axis (X axis) counterclockwise by a rotation angle θ = 31 degrees to 42 degrees. The total logarithm M of the electrodes was 140. In addition, the horizontal axis in the figure is the frequency axis and is displayed as an offset frequency from the center frequency f0, and the vertical axis is the attenuation Sb (dB). The light curve 500 in the figure is the calculation result of the characteristic, and the dark solid line 501 is the actual measurement value. 503 (actual measurement) and 502 (calculation) arranged in the lower frequency region of 504 constituting the pass band of the SAW filter are present at f0-1 MHz (−3000 ppm), and are not a high-order longitudinal mode. 9 is assumed to correspond to the unique spurious B shown in FIG. 9 (when converted as a surface acoustic wave resonator, it corresponds to M = 70 pairs, so the spurious generation frequency moves away from the pass band). By the way, the 3 dB pass bandwidth in this case is 1000 to 1200 ppm because this filter is an O / T drive system and a wide bandwidth can be secured for fundamental wave use.

以上のとおり、本発明が水晶のみからなる基板について、レイリー型及びSTW型の弾性表面波を利用した弾性表面波共振子の構成および特性につき説明したが、前記基板が水晶以外の材料からなるものでも、また基板表面にSiO2、ZnO等の薄膜が本素子の特性を損なわない程度に形成されても、本発明の構成条件が満足される範囲であれば有効であることを付け加える。 As described above, the present invention has been described with respect to the configuration and characteristics of the surface acoustic wave resonator using the Rayleigh type and STW type surface acoustic waves for the substrate made only of quartz, but the substrate is made of a material other than quartz. However, it is added that even if a thin film such as SiO 2 or ZnO is formed on the substrate surface to such an extent that the characteristics of the device are not impaired, it is effective as long as the constitutional conditions of the present invention are satisfied.

本発明の弾性表面波共振子および弾性表面波フィルタは、ST基板等を利用し、周波数温度特性が優れかつ材料のQ値が優れた水晶基板を用いてSAW共振子を構成し、さらにこれを用いて小型で高Q値かつスプリアスの無いSAW共振子を実現して、これ等を使用した低ジッタかつ低位相ノイズなクロック信号源であるSAW発振器および電圧制御型SAW発振器をギガビット系の高速有線通信市場に利用することができる。   The surface acoustic wave resonator and the surface acoustic wave filter of the present invention use an ST substrate or the like to form a SAW resonator using a quartz substrate having excellent frequency temperature characteristics and excellent material Q value, and further comprising A small, high-Q and spurious SAW resonator is realized, and a low-jitter and low-phase noise clock signal source using these SAW oscillators and voltage-controlled SAW oscillators are gigabit high-speed wired. Can be used in the telecommunications market.

さらには、前記のSAW共振子をSAWフィルタ等に応用して、最近とみに各種通信方式が導入された結果として電波干渉による通信品質の劣化対策が求められる状況にあって、フィルタの通過特性の改善が要求される状況に対応して、通過帯域の近傍の減衰領域の抑圧特性を向上に供することができる。   Furthermore, when the SAW resonator is applied to a SAW filter or the like and various communication methods have recently been introduced, countermeasures for deterioration of communication quality due to radio wave interference are required. Therefore, the suppression characteristics of the attenuation region in the vicinity of the passband can be improved.

本発明の弾性表面波共振子の一実施例が有する電極パターンを示す平面図。The top view which shows the electrode pattern which one Example of the surface acoustic wave resonator of this invention has. 本発明の弾性表面波共振子を用いて構成したSAWフィルタの一実施例が有する電極パターンの平面図。The top view of the electrode pattern which one Example of the SAW filter comprised using the surface acoustic wave resonator of this invention has. 本発明の弾性表面波共振子を用いて構成したSAWフィルタの他の実施例が有する電極パターンの平面図。The top view of the electrode pattern which the other Example of the SAW filter comprised using the surface acoustic wave resonator of this invention has. 従来のSAWフィルタが有する伝送特性図。The transmission characteristic figure which the conventional SAW filter has. 本発明のSAWフィルタが有する伝送特性図。The transmission characteristic figure which the SAW filter of this invention has. 本発明の弾性表面波共振子が有する振動変位を示す変位図。The displacement figure which shows the vibration displacement which the surface acoustic wave resonator of this invention has. 従来の弾性表面波共振子が有するアドミタンス特性図。The admittance characteristic figure which the conventional surface acoustic wave resonator has. 従来の弾性表面波共振子が有する特性図。The characteristic view which the conventional surface acoustic wave resonator has. 本発明の弾性表面波共振子が有する他の特性図。The other characteristic view which the surface acoustic wave resonator of this invention has. 本発明の弾性表面波共振子およびSAWフィルタが有する振動変位を示す変位図。The displacement figure which shows the vibration displacement which the surface acoustic wave resonator and SAW filter of this invention have.

符号の説明Explanation of symbols

100 圧電体平板
101 反射器1
103 反射器2
1021 端部IDT1
1022 制御IDT
1023 端部IDT2
110 周波数ポテンシャル関数
100 Piezoelectric plate 101 Reflector 1
103 reflector 2
1021 End IDT1
1022 Control IDT
1023 End IDT2
110 Frequency potential function

Claims (5)

圧電体平板上の伝播方向xに弾性表面波を励振する1個のすだれ状電極とその伝播方向両側に配置した1対の反射器とからなる弾性表面波共振子において、前記すだれ状電極の領域内に、少なくとも1つの制御領域を設けて、
前記制御領域に区分されたすだれ状電極の配列周期長PTcと、前記制御領域以外のすだれ状電極の配列周期長PT、さらに反射器の配列周期長PRの寸法の関係を、PTc>PTの関係に設定し、PTc/PTの比Rが、1.0<R<1.04の範囲であり、PR/PTは1.0から1.02の範囲であり、
前記制御領域のすだれ状電極の対数Mcと、全体の対数Mとの比であるMc/Mが0.1から0.3の範囲であることを特徴とする弾性表面波共振子。
In a surface acoustic wave resonator comprising one interdigital electrode for exciting a surface acoustic wave in a propagation direction x on a piezoelectric plate and a pair of reflectors arranged on both sides of the propagation direction, the region of the interdigital electrode In which at least one control region is provided,
The relationship between the arrangement period length PTc of the interdigital electrodes divided into the control area, the arrangement period length PT of the interdigital electrodes other than the control area, and the dimension of the arrangement period length PR of the reflector is expressed as PTc> PT. PTc / PT ratio R is in the range of 1.0 <R <1.04, PR / PT is in the range of 1.0 to 1.02,
A surface acoustic wave resonator characterized in that Mc / M, which is the ratio of the logarithm Mc of the interdigital electrodes in the control region to the overall logarithm M, is in the range of 0.1 to 0.3.
前記制御領域に区分されたすだれ状電極を有する弾性表面波共振子を、弾性表面波共振子の長手軸Xをほぼ平行にして2個平行に近接配置して、前記弾性表面波共振子の幅方向に定在する対称(ψ0,ψ0)と斜対称(ψ0,-ψ0)の2つの基本波モードで動作する、横2重モード型の共振子フィルタを構成したことを特徴とする弾性表面波フィルタ。   Two surface acoustic wave resonators having interdigital electrodes divided into the control region are disposed in parallel and close to each other so that the longitudinal axis X of the surface acoustic wave resonator is substantially parallel to the width of the surface acoustic wave resonator. A surface acoustic wave characterized by comprising a transverse dual mode resonator filter that operates in two fundamental wave modes of symmetry (ψ0, ψ0) and oblique symmetry (ψ0, -ψ0) standing in the direction. filter. 前記制御領域に区分されたすだれ状電極を有する弾性表面波共振子を、弾性表面波共振子の長手軸Xをほぼ平行にして2個平行に近接配置して、前記弾性表面波共振子の幅方向に定在する対称(ψ1,ψ1)と斜対称(ψ1,-ψ1)の2つの1次モードで動作する、横2重モード型の共振子フィルタを構成したことを特徴とする弾性表面波フィルタ。   Two surface acoustic wave resonators having interdigital electrodes divided into the control region are disposed in parallel and close to each other so that the longitudinal axis X of the surface acoustic wave resonator is substantially parallel to the width of the surface acoustic wave resonator. A surface acoustic wave characterized in that it constitutes a transverse dual-mode resonator filter that operates in two first-order modes of symmetry (ψ1, ψ1) and oblique symmetry (ψ1, -ψ1). filter. 前記制御領域に区分されたすだれ状電極を有する弾性表面波共振子を、弾性表面波共振子の長手軸Xをほぼ平行にして2個平行に近接配置して、前記弾性表面波共振子の幅方向に定在する対称(ψ1,ψ1)と斜対称(ψ1,-ψ1)の2つの1次モードで動作する、横2重モード型の共振子フィルタを、WAVE電極により動作させる構成したことを特徴とする弾性表面波フィルタ。   Two surface acoustic wave resonators having interdigital electrodes divided into the control region are disposed in parallel and close to each other so that the longitudinal axis X of the surface acoustic wave resonator is substantially parallel to the width of the surface acoustic wave resonator. A lateral dual mode resonator filter that operates in two primary modes of symmetry (ψ1, ψ1) and oblique symmetry (ψ1, -ψ1) standing in the direction is configured to be operated by a WAVE electrode. A characteristic surface acoustic wave filter. 前記圧電体平板は、水晶回転Y板を電気軸(X軸)回りに反時計方向に回転角θ=31度から42度回転したSTカット水晶板において、すだれじょう電極の全対数Mが100から140対の範囲であることを特徴とする請求項1記載の弾性表面波共振子。
The piezoelectric plate is an ST cut quartz plate obtained by rotating the quartz rotation Y plate counterclockwise around the electric axis (X axis) at a rotation angle θ = 31 degrees to 42 degrees. 2. The surface acoustic wave resonator according to claim 1, wherein the surface acoustic wave resonator is in a range of 140 pairs.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8084917B2 (en) 2008-10-24 2011-12-27 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and surface acoustic wave module device
US8299680B2 (en) 2008-10-24 2012-10-30 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and surface acoustic wave module unit
US8344815B2 (en) 2008-10-24 2013-01-01 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and surface acoustic wave module unit
US8358177B2 (en) 2008-10-24 2013-01-22 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and surface acoustic wave module unit
JP2015073207A (en) * 2013-10-03 2015-04-16 スカイワークス・パナソニック フィルターソリューションズ ジャパン株式会社 Acoustic wave resonator
JP2018023174A (en) * 2014-07-30 2018-02-08 京セラ株式会社 Elastic wave element, filter element, and communication device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8084917B2 (en) 2008-10-24 2011-12-27 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and surface acoustic wave module device
US8299680B2 (en) 2008-10-24 2012-10-30 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and surface acoustic wave module unit
US8344815B2 (en) 2008-10-24 2013-01-01 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and surface acoustic wave module unit
US8358177B2 (en) 2008-10-24 2013-01-22 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and surface acoustic wave module unit
US8736140B2 (en) 2008-10-24 2014-05-27 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and surface acoustic wave module device
US8742861B2 (en) 2008-10-24 2014-06-03 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and surface acoustic wave module unit
US8803625B2 (en) 2008-10-24 2014-08-12 Seiko Epson Corporation Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and surface acoustic wave module unit
JP2015073207A (en) * 2013-10-03 2015-04-16 スカイワークス・パナソニック フィルターソリューションズ ジャパン株式会社 Acoustic wave resonator
JP2018023174A (en) * 2014-07-30 2018-02-08 京セラ株式会社 Elastic wave element, filter element, and communication device

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