JP2005303518A - 弾性表面波フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】 弾性表面波フィルタにおいて、1/４波長電極を用いながら、電極指のもつ反射係数を相殺低減して、トランスバーサル型の弾性表面波フィルタを提供する。
【解決手段】 圧電体平板上の伝播方向Ｘに弾性表面波を励振する入力側すだれ状電極と
、前記励振された弾性表面波を受信する出力側すだれ状電極を有する弾性表面波装置において、前記の入力側および出力側すだれ状電極は、前記弾性表面波の波長をλとして電極幅Ｌがほぼ１／４λで構成され、かつ前記の入力側および出力側すだれ状電極は、2種類の異なる区間Ａと区間Ｂとを交互に配置してなり、前記区間Ａは、電極幅寸法Ｌと電極間寸法Ｓの和である電極周期長をＰ＝Ｌ＋Ｓとした場合に、電極周期長ＰがＰＡかつすだれ状電極の対数がＭＡであり、前記区間Ｂは、電極周期長ＰがＰＢかつすだれ状電極の対数がＭＢであることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧電気現象を有するの圧電体平板上に１／４波長幅のすだれ状電極を形成し、レイリー波とかＳＴＷ（Surface Transversal Wave）波、ＳＨ波、ラブ波等の弾性表面波を利用して構成した、いわゆるトランスバーサル型の弾性表面波フィルタに関する。

従来、圧電気を有する圧電体として水晶ＳＴＷカット基板が使われてきた。前記基板は弾性表面波（ＳＴＷ）の速度が５１００ｍ／ｓと速く、ＧＨｚ帯用途のＳＡＷデバイスとして使用されて来た経緯がある。

前記のＳＴＷ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＝３３度から４７度）回転した基板において、回転後のＹ板の光軸方向Ｚ’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。

前記のＳＴＷ基板を利用して、位相直線性を有するいわゆるトランスバーサル型弾性表面波フィルタを構成する場合には、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)を形成して素子を構成する。ここで使用されるすだれ状電極は電極幅Ｌ（ライン）と電極間距離（スペース）がそれぞれ弾性表面波の波長λの１／８であるものが使用されている。この理由は、１／８電極（ダブル電極とも呼ばれる）を使用することにより、各電極から発生する弾性表面波の反射波を相殺することにより位相直線性のある弾性表面波フィルタを実現できるためである。前記トランスバーサル型弾性表面波フィルタの従来例として、たとえば特許文献１の特開昭５６−４２４１９公報公報、特許文献２の特開昭５６−４９１３公報を上げることができる。

特開昭５６−４２４１９公報 特開昭５６−４９１３公報

しかしながら、前述の従来技術を使用しトランスバーサル型弾性表面波フィルタを構成した場合には、前述のＩＤＴの電極幅Ｌは、Ｌ＝λ／８＝Ｖｓ／（８ｆ）となって、通常ＳＡＷ共振子等で使われているＬ＝λ／４電極と比べて、半分の低周波数しか実現できない。現在、製作可能な０.５×10^-6ｍの加工寸法を用いてＳＴＷ基板を使ってＬ＝λ／８電極を形成すれば、１２７５ＭＨｚとなり、一方Ｌ＝λ／４電極であれば、２５５０ＭＨｚが実現できることになる。従ってλ／４電極を使用したいわけであるが、この場合にはλ／４電極各々から反射する弾性表面波が一部定在波を形成することによって、前記弾性表面波フィルタの動作伝送量特性SB(f)における位相特性(arg(SB(f))の直線性が損なわれことになり、デジタル通信におけるデータのエラーレイトを劣化させると言う不具合があった。

そこで本発明は、周期的構造を有するＩＤＴの新規導入と、“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ＦＴＰ（Ｘ）、弾性表面波の速度Ｖｓ、素子の空間波長２Ｐ（Ｘ）の関係式 ＦＴＰ（Ｘ）＝Ｖｓ／｛２Ｐ（Ｘ）｝ を弾性波動の伝搬制御に利用するものである。 ただし、Ｘは弾性表面波の位相進行方向の位置座標であり、省略して弾性表面波フィルタを素子と記述することがある。

その目的とするところは、例えば零温度係数を有して周波数温度特性が優れ、かつ材料のＱ値が優れ、高速度な水晶ＳＴＷ基板等とλ／４電極を使用し、低挿入損失かつ位相直線性と位相変動が安定なトランスバーサル型弾性表面波フィルタを実現し、伝送速度がギガビットである高速光通信系のジッタ改善用途のフィルタ等を安価に提供することにある。

（１）本発明の弾性表面波フィルタは、圧電体平板上の伝播方向Ｘに弾性表面波を励振する入力側すだれ状電極と、
前記励振された弾性表面波を受信する出力側すだれ状電極を有する弾性表面波装置において、
前記の入力側および出力側すだれ状電極は、前記弾性表面波の波長をλとして電極幅Ｌがほぼλ／４で構成され、
かつ前記の入力側および出力側すだれ状電極は、2種類の異なる区間Ａと区間Ｂとを交互に配置してなり、
前記区間Ａは、電極幅寸法Ｌと電極間寸法Ｓの和である電極周期長をＰ＝Ｌ＋Ｓとした場合に、電極周期長ＰがＰＡかつ、すだれ状電極の対数がＭＡであり、
前記区間Ｂは、電極周期長ＰがＰＢかつ、すだれ状電極の対数がＭＢであることを特徴とする。
上記（１）の構成によれば、電極からの反射波の総和がゼロに消滅し、結果としてλ／４電極各々から反射する弾性表面波が一部定在波を形成することが原因となって発生する、前記弾性表面波フィルタの動作伝送量特性SB(f)における位相特性(arg(SB(f))の直線性が損なわれないため、広帯域な周波数成分から形成されるデジタル信号の時間波形歪みを軽減することができるという効果がある。
さらに、従来のλ／8電極に対してλ／４電極であるため、同一加工精度で２倍の動作周波数をもつトランスバーサル型弾性表面波フィルタが実現できる。

（２）本発明の弾性表面波フィルタは、請求項１の記載において、前記圧電体平板と前記すだれ状電極が形成する電極指１本当りの弾性表面波の反射係数γが０.０３から０.１の範囲であることを特徴とする。
上記（２）の構成であれば、弾性表面波の速度が５１００ｍ／ｓと高速な、従って高周波数動作が可能な水晶ＳＴＷカットを使用して、十分に厚い膜厚約1０００×１０^-10ｍのλ／４電極を形成して信頼性のあるトランスバーサル型弾性表面波フィルタを形成できる。さらに零温度係数を有するため周波数温度特性に優れ、素子基板のＱ値が高く、周囲の温度環境に対して位相変動が安定な弾性表面波フィルタが実現できるため、デジタル通信における信号品質の向上が期待できる。

（３）本発明の弾性表面波フィルタは、請求項１記載において、前記圧電体平板と前記すだれ状電極が形成する電極指１本当りの弾性表面波の反射係数γが０.０５±０.０１であり、かつＰＡ／ＰＢあるいはＰＢ／ＰＡの比が０.７８±０.０２であることを特徴とする。
上記（３）の構成であれば、弾性表面波の速度が５１００ｍ／ｓと高速な、従って高周波数動作が可能な水晶ＳＴＷカットを使用して、１.２５ＧＨｚにおいて膜厚み約1０００×１０^-10ｍのλ／４電極を形成して、ＩＤＴ全体のもつ反射係数Γがほぼゼロとなるトランスバーサル型弾性表面波フィルタを形成できるため、優れた位相直線性を有するものが実現できるという効果がある。

（４）本発明の弾性表面波フィルタは、請求項１記載において、前記すだれ状電極の対数ＭＡおよびＭＢが、６から１０の範囲であることを特徴とする。
上記（４）の構成とすれば、全体のすだれ状電極対数Ｍが２００対程度でも、ＩＤＴ全体のもつ反射係数Γをほぼゼロとできるため、小型なトランスバーサル型弾性表面波フィルタが実現できるという効果がある。

（５）本発明の弾性表面波フィルタは、請求項１記載において、前記圧電体平板と前記すだれ状電極が形成する電極指１本当りの弾性表面波の反射係数γが０.０５±０.０１であり、かつＰＡ／ＰＢあるいはＰＢ／ＰＡの比が０.７８±０.０２であり、かつ実動作状態における電極指１本当りの弾性表面波の反射係数γが０．０１以下であることを特徴とする。
上記（５）の構成とすれば、弾性表面波の速度が５１００ｍ／ｓと高速な、従って高周波数動作が可能な水晶ＳＴＷカットを使用して、１.２５ＧＨｚにおいて膜厚み約1０００×１０^-10ｍのλ／４電極を形成して、全体の反射係数Γがほぼゼロとなるトランスバーサル型弾性表面波フィルタを形成できるため、優れた位相直線性を有するものが実現できるという効果がある。

（６）本発明の弾性表面波フィルタは、請求項１記載において、前記区間Ａと区間Ｂの電極周期長の比ＰＢ／ＰＡが、ＰＢ／ＰＡ＜1の場合には、区間Ｂのみの電極指を給電導体に接続し、ＰＡ／ＰＢ＜1の場合には、区間Ａのみの電極指を給電導体に接続しことを特徴とする。
上記（６）の構成とすれば、位相直線性のあるトランスバーサル型のみを有するフィルタ特性が実現できるという効果がある。

水晶からなる圧電体基板（圧電体平板）から前述のＳＴＷ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入力側ＩＤＴ及び出力側のＩＤＴを形成し、トランスバーサル型の弾性表面波フィルタを形成する（以降、省略して弾性表面波フィルタと呼ぶことにする）。

以下本発明の弾性表面波フィルタ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および図３によって具体的な実施例の構成を説明した後、図２に動作概念図を示し、図５には従来のλ／８電極品の伝送特性を示し、さらに図４、図６、図７、図８、図９、図１０を使用して、本発明の弾性表面波フィルタが有する特性を詳細に説明する。

図１は請求項１の発明に係わる弾性表面波フィルタ（以下略して本素子と称すことがある）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。

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、１０１は外部信号源、１０２は終端インピーダンス、１０３は入力側すだれ状電極、１０５は出力側すだれ状電極、１０５と１０６は正極と負極の電極指、１０７と１０８は各々正極側と負極側の給電導体（ブスバー）である。さらに、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。また、１０３の入力側すだれ状電極は区間Ａ（１０９）、区間Ｂ（１１０）、・・・・区間Ａ（１１１）のように、区間Ａと区間Ｂを交互に配置して構成されており、また１０４の出力側すだれ状電極も、区間Ａ（１１２）、区間Ｂ（１１３）、・・・・区間Ａ（１１４）のように、区間Ａと区間Ｂを交互に配置して構成されている。

前記区間Ａはすだれ状電極(以下略してＩＤＴ：Interdegital Transducerと称す)を構成する正負の電極指を1対として、その対数がＭＡ対からなり、一方、前記区間ＢはＩＤＴを構成する正負の電極指を1対として、その対数がＭＢ対からなる。図１は全体でいわゆるトランスバーサル型弾性表面波フィルタを構成している。また、前記区間Ａは、電極幅寸法Ｌと電極間寸法Ｓの和である電極周期長をＰ＝Ｌ＋Ｓとした場合に、電極周期長ＰがＰＡかつ、すだれ状電極の対数がＭＡであり、前記区間Ｂは、電極周期長ＰがＰＢかつ、すだれ状電極の対数がＭＢであるとする。前記対数ＭＡおよびＭＢは、６から１０の範囲が有効である。前記の電極間寸法Ｓは相互に隣り合う電極指の端部から端部までの寸法と定義している。

さらに構成条件として、前記圧電体平板１００と前記ＩＤＴ（１０３，１０４等）が形成する電極指１本当りの弾性表面波の反射係数γが０.０３から０.１の範囲である。
さらにまた、電極指１本当りの弾性表面波の反射係数γが０.０５±０.０１であり、かつ前記の電極周期長ＰＡとＰＢの比であるＰＡ／ＰＢあるいはＰＢ／ＰＡの比が０.７８±０.０２とする条件をとる。

さらには、電極指１本当りの弾性表面波の反射係数γが０.０５±０.０１であり、かつＰＡ／ＰＢあるいはＰＢ／ＰＡの比が０.７８±０.０２であり、かつ実動作状態における電極指１本当りの弾性表面波の反射係数γが０．０１以下であると本発明の構成がより効果的である。

つぎに、図２は本発明になる図１のような区間Ａと区間Ｂからなる周期的構造を取るＩＤＴを“周波数ポテンシャル設計手法”を活用して表示したものである。図２中の、２００と２０２は前述の区間Ａからなるブロックであり、２０１と２０３は前述の区間Ｂからなるブロックである。また、図２中の４つの２０９等の曲線は、弾性表面波の伝搬状態である伝搬帯（斜線領域）および、弾性表面波が伝搬できずに減衰する状態を示めす非伝搬帯（ストップバンド，白い領域）の特性全体を示す特性曲線であり、波数分散曲線と呼ばれている。波数分散曲線は横軸波数ｋ＝２π／λ（1/ｍ）であり、縦軸は周波数FTP（Ｈｚ）で記述されている。ＦＴＰは本発明において活用する“周波数ポテンシャル”の略号である。ＦＴＰは利用する弾性表面波の速度をＶｓとすれば、前述の電極周期長Ｐ＝ＰＡ，ＰＢと、ＦＴＰ＝Ｖｓ／（２*Ｐ）の関係にある。さらに、基準周波数をＦＴＰ０として、周波数の変化率Ｄ＝（ＦＴＰ−ＦＴＰ０）／ＦＴＰ０で表現することが効率的である。分散曲線上の白丸印２０４等はＩＤＴによって発生する弾性表面波の動作点を示すもので、２０８の矢印にて示される右進行波、左進行波が生じている。また２０６で示される周波数差分量Ｄは前記の周波数変化率表示であり、区間Ａと区間Ｂの周波数ポテンシャル差である。すなわち、区間ＡのＦＴＰＡは、ＦＴＰＡ＝Ｖｓ／（２*ＰＡ），区間ＢのＦＴＰＢ＝Ｖｓ／（２*ＰＢ）の差Ｄ＝ＦＴＰＡ−ＦＴＰＢの関係にある。さらに、２０５の破線枠で示す領域は、本発明の図１の構成により発生した無反射係数γ＝０をもつ伝搬帯領域である。ちなみに各区間Ａおよび区間ＢはＩＤＴの対数ＭＰは検討の結果、２から１０程度の数対が良く、さらには６から８対がさらによいことがわかり、この程度の対数で構成するのがよい。

つぎに、図３は本発明の他の実施例であり図３中の各部位の名称は３００が、圧電体平板であり、３０１は電気的交流信号源、３０２は終端インピーダンス、３０３は入力側ＩＤＴ、３０４は出力側ＩＤＴ、３０５と３０６等は正負極性の電極指を給電導体３０７および３０８への接続端部においてカットして浮き電極状態としたものである。また、３０９、３１１、３１２、３１４等は区間Ａ、３１０、３１３等は区間Ｂである。図３において特徴的に前述の図１の実施例と異なる点は、区間ＡにあるＩＤＴの電極指が給電導体３０７、３０８、３１５、３１６に接続されずに分離されている点にある。

前記区間Ａと区間Ｂの電極周期長の比ＰＢ／ＰＡが、ＰＢ／ＰＡ＜1の場合には、区間Ｂのみの電極指を給電導体に接続し、ＰＡ／ＰＢ＜1の場合には、区間Ａのみの電極指を給電導体に接続する。本構成によるフィルタ特性については、図４、図７において詳述する。

つぎに、本発明の前述の実施例１のフィルタ特性について説明する。
図４は弾性表面波フィルタの伝送特性図であり、３つの特性図（４−ａ）と（４−ｂ）と（４−ｃ）から構成されている。いずれも、同図横軸は周波数変化率ｄｆ／ｆ（ｐｐｍ）であり、縦軸は対数表示されたフィルタの動作伝送量伝送特性SB(f)（ｄB）である。

まず、（４−ａ）から説明すると、（４−ａ）は、前述のＦＴＰＡとＦＴＰＢの比であるＰＰＴ＝ＦＴＰＡ／ＦＴＰＢが１.０の場合であり、この条件はまた区間Ａの電極周期長ＰＡと区間Ｂの電極周期長ＰＢの比がＰＰＴ＝ＰＢ／ＰＡ＝１.０の関係にある場合である。 これは従来の技術によるものであり、この条件において、区間Ａおよび区間Ｂが発生する弾性表面波の周波数は同一の動作点となるため一致した周波数であり、従ってフィルタ特性は最低挿入損失ピークが１個となっている（４００のＡ＆Ｂ）。

つぎに（４−ｂ）は、前記比ＰＰＴ＝０.８５の場合であり、この条件はまた区間Ａの電極周期長ＰＡと区間Ｂの電極周期長ＰＢの比がＰＰＴ＝ＰＢ／ＰＡ＝０.８５の関係にある場合である。この状態においては、区間Ａより区間Ｂが発生する弾性表面波の周波数が１５％上昇した配置となる。区間ＡがつくるＩＤＴの周波数特性が４１１であり、区間Ｂがつくる周波数特性が４０１であるため、フィルタ特性は最低挿入損失ピークが２個となっている（４０１および４１１）。また、４０１と４１１のピーク間の周波数変化率差は約１２，０００ｐｐｍ差となつている（1ｐｐｍ＝１０^-06）。

つぎに（４−ｃ）は、前記比ＰＰＴをさらに小さくしたＰＰＴ＝０.７８の場合であり、この条件はまた区間Ａの電極周期長ＰＡと区間Ｂの電極周期長ＰＢの比がＰＰＴ＝ＰＢ／ＰＡ＝０.７８の関係にある場合である。この状態においては、区間Ａより区間Ｂが発生する弾性表面波の周波数が２２％上昇した配置となる。区間ＡがつくるＩＤＴの周波数特性が４１２であり、区間Ｂがつくる周波数特性が４０２であるため、フィルタ特性は最低挿入損失ピークが２個となっている（４０１および４１１）。また、４０２と４１２のピーク周波数変化率差は（４−ｂ）の場合より広がり、約１５，０００ｐｐｍ差となつている。

図４において注目すべき特性は、特性曲線のピーク４００、４０１、４０２付近の領域の特性の形状が大きく変化している点である。図中の記号であるΓがＩＤＴを構成する電極指の１本、１本からの反射効果の総和に比例する特性量である。前記の反射効果の総和とは、電極指の１本の反射係数をγとして、ＩＤＴ全体のもつ反射係数Γ＝２γＭのことである。従って、前記のΓが小さいほど電極指１本のもつ反射係数が小さいことになる。図（４−ｃ）の場合には、４０２ピークのΓがほぼゼロとなり、素子のもつ反射効果が消滅した状態を示している。現時点で、厳密な動作原理の説明はできないが、これは半導体において周知な“トンネル効果”に類似の現象のように思われる。

つぎに図５は、従来の技術である電極指の幅が１／８波長（λ／８）をもつ、正規型の弾性表面波フィルタの特性図である。横軸は周波数変化率ｄｆ／ｆであり、縦軸はフィルタの動作伝送量ＳＢ（ｆ）である。この従来の構成においては、電極指からの反射波が相互に打ち消しあう結果、ＩＤＴ全体の反射係数Γがゼロとなり、無反射なフィルタの伝送特性である曲線５００が実現している。この場合においては、挿入損失の最低領域は緩やかな曲線を描いていることがわかる。ちなみに図５はＩＤＴの対数Ｍが３７０対の場合の特性である。

つぎに、図６は図５におけるＰＰＴとΓの関係を取り出した特性図である。図６はまた本発明の前述の実施例１および実施例２の構成を有する弾性表面波フィルタの物理的な特徴を図示するものである。図６において、横軸は前述のＰＰＴであり、縦軸は前述のΓ値をとって、これらの関係を図示した特性図６００である。同図６において、ＰＰＴが０.７８±０.０２付近となると、前記の全反射係数Γがほぼゼロとなっている。

つぎに図７は、前述の本発明の実施例２が有する弾性表面波フィルタの伝送特性である。図７の横軸は周波数変化率ｄｆ／ｆ（ｐｐｍ）であり、縦軸は前記ＳＢ（ｆ）である。図７と図４の（４−Ｃ）図を比較して、周波数が−５０００ｐｐｍ付近に存在するピーク４１２が図７においては存在していないことがわかる。図４のピーク４０２は、図７の７０１に対応する。この原因は実施例２において、低周波数側の周波数成分を励振する区間Ａの電極指群を給電導体から切り離したことによる。ちなみに、前記ＰＰＴをＰＰＴ＝ＰＡ／ＰＢ＝０.７８と分母と分子を入れ換えれば、ＰＡとＰＢの役割が逆転することは容易に推測できる。

つぎに図８は図７のピーク７０１付近を周波数拡大したものである。図８は、周波数範囲を+７００００ｐｐｍから+１２００００ｐｐｍに拡大してある。本発明の図８と従来の図５を比較しても、最低挿入損失を示す周波数領域８００の伝送特性の滑らかさは、１／８波長（λ／８）電極と遜色無いことがわかる。従って、１／４波長（λ／４）幅の電極を用いる本発明により、従来の２倍の周波数で動作するトランスバーサル型ＳＡＷフィルタが実現できることがわかる。

つぎに、図９は水晶ＳＴＷカットにおいて、アルミニウム金属にて電極指を形成した場合に、電極指の作るストリップ形状の導体幅Ｌと電極指周期長Ｐとの比ηに対する、電極指１本当りの反射係数γの関係を図示したものである。図９のＳＴＷカットは、通常使われるオイラー角表示（φ，θ，ψ）により表すと、φ＝０度，θ＝１２７±２度，ψ＝９０度の場合についてのものである。図９中の９００は電極の膜厚Ｈが６１５オングストローム（10^-10ｍ）の場合で、動作周波数を２.４８７ＧＨｚとして、弾性表面波速度Ｖｓ＝５１００ｍ／ｓであるため、波長λ＝５１００／２５００＝２．４×１０^-6ｍであるから、Ｈ／λ＝０.０３となる。この場合において、前記反射係数γはηの範囲が０.３から０.８において３〜６％の程度である。また、曲線９０１は、Ｈ／λ＝０.０５の場合であり、Ｈ＝１０２６オングストロームの場合であり、反射係数γは１６％の大きさに達する。いずれの条件においても、ＳＴＷカットの場合には反射係数γが大きく、前述の図４の（４−ａ）にみられるようなΓの大きな従来品の特性をとることになる。本発明の場合にはこのような反射係数の大きな基板においても、前記Γをゼロあるいは小さくして使用することが可能である。

つぎに、図１０は従来品と本発明の実施例２が有する動作伝送量ＳＢ（ｆ）の位相特性の比較である。上段の図において位相曲線１０００は、動作周波数範囲が２００００ｐｐｍから２３０００ｐｐｍの約３０００ｐｐｍレンジにおいて直線的である。一方、実施例２の場合の下段の図においては、位相曲線１００１は、動作周波数範囲が９５０００ｐｐｍから１１５０００ｐｐｍの約２００００ｐｐｍレンジにおいて直線的であり、従来品より明らかに広帯域かつ位相直線性に優れたものとなっていることがわかる。従って、デジタル通信において有利な位相直線性に優れた弾性表面波フィルタの実現が可能となる。

以上のとおり、本発明が水晶のみからなる基板について、ＳＴＷ型の弾性表面波を利用した弾性表面波フィルタ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例えばダイヤモンド基板からなるものでも、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。

本発明の弾性表面波フィルタは、水晶ＳＴＷ基板等を利用して、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区間Ａおよび区間Ｂを周期的に構成し、ＩＤＴの有する反射係数を消滅させて、トランスバーサル型の弾性表面波を実現できる。これにより、低ジッタかつ低位相ノイズなＳＡＷ発振器を用いて構成するジッタ−クリーナのような高価なデバイスに替わって、高周波数でかつ広帯域幅かつ位相直線性の良い弾性表面波フィルタによって簡易に実現できるため、用途によってはコストメリットが高く有益である。

さらには、従来の１／８波長（λ／８）電極では実現できなかったＧＨｚ帯のトランスバーサル型IFフィルタが実現でき、益々高速化する無線装置の実現を可能にする。

本発明の弾性表面波フィルタの一実施例１が有する電極パターンを示す平面図。 本発明の弾性表面波フィルタの動作原理を説明する概説図。 本発明の弾性表面波フィルタの他の実施例2が有する電極パターンを示す平面図。 従来およびの本発明の弾性表面波フィルタが有する伝送特性図。 従来の1/8波長電極で構成される弾性表面波フィルタが有する伝送特性図。 本発明の弾性表面波フィルタの一実施例が有する特性図。 本発明の弾性表面波フィルタの実施例２が有する伝送特性図。 本発明の弾性表面波フィルタの実施例２が有する伝送特性の拡大図。 水晶ＳＴＷカットが有する反射係数特性図。 従来および本発明の弾性表面波フィルタの一実施例が有する位相特性図。

符号の説明

１００ 圧電体平板
１０１ 信号源
１０２ 終端インピーダンス
１０５，１０７ 電極指
１０７，１０８ 給電導体
１０９ 区間ＡのＩＤＴ
１１０ 区間ＢのＩＤＴ

Claims (6)

1. 圧電体平板上の伝播方向Ｘに弾性表面波を励振する入力側すだれ状電極と
   、前記励振された弾性表面波を受信する出力側すだれ状電極を有する弾性表面波装置において、
   前記の入力側すだれ状電極および出力側すだれ状電極は、前記弾性表面波の波長をλとして電極幅Ｌがほぼλ／４で構成され、
   かつ前記の入力側すだれ状電極および出力側すだれ状電極は、２種類の異なる区間Ａと区間Ｂとを交互に配置してなり、
   前記区間Ａは、電極幅寸法Ｌと電極間寸法Ｓの和である電極周期長をＰ＝Ｌ＋Ｓとした場合に、電極周期長ＰがＰＡかつすだれ状電極の対数がＭＡであり、
   前記区間Ｂは、電極周期長ＰがＰＢかつすだれ状電極の対数がＭＢであることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
2. 前記圧電体平板と前記すだれ状電極が形成する電極指１本当りの弾性表面波の反射係数γが０.０３から０.１の範囲であることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波フィルタ。
3. 前記圧電体平板と前記すだれ状電極が形成する電極指１本当りの弾性表面波の反射係数γが０.０５±０.０１であり、かつＰＡ／ＰＢあるいはＰＢ／ＰＡの比が０.７８±０.０２であることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波フィルタ。
4. 前記すだれ状電極の対数ＭＡおよびＭＢが、６から１０の範囲であることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波フィルタ。
5. 前記前記圧電体平板と前記すだれ状電極が形成する電極指１本当りの弾性表面波の反射係数γが０.０５±０.０１であり、かつＰＡ／ＰＢあるいはＰＢ／ＰＡの比が０.７８±０.０２であり、 かつＰＡ／ＰＢあるいはＰＢ／ＰＡの比が０.７８±０.０２であり、かつ実動作状態における電極指１本当りの弾性表面波の反射係数γが０．０１以下であることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波フィルタ。
6. 前記区間Ａと区間Ｂの電極周期長の比ＰＢ／ＰＡが、ＰＢ／ＰＡ＜1の場合には、区間Ｂのみの電極指を給電導体に接続し、ＰＡ／ＰＢ＜1の場合には、区間Ａのみの電極指を給電導体に接続しことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波フィルタ。
   

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