JP2006174255A - Surface acoustic wave device, radio transmitter, and radio receiver - Google Patents

Surface acoustic wave device, radio transmitter, and radio receiver Download PDF

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毅 杉浦
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve influence caused by a direct wave in a tapped SAW delay line, to improve dynamic range, and to enable circuit constitution of an ultra-wideband radio transmitter and receiver to be simple. <P>SOLUTION: Two tapped SAW delay lines each having the same constitution are to be disposed so as to be line symmetry, to be connected in parallel in an input side, and to be connected in serial in an output side, wherein at least one of taps from among taps which are held by the two tapped SAW delay lines has its tapped electrode finger of the tap to be disposed at a position different from the other all taps in propagation distance of the surface acoustic wave. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、超広帯域(UWB;Ultra Wide Band)通信システム等の無線送受信機に用いて好適な弾性表面波(SAW;Surface Acoustic Wave)装置、無線送信機および無線受信機に関する。   The present invention relates to a surface acoustic wave (SAW) device, a radio transmitter, and a radio receiver suitable for use in a radio transceiver such as an ultra wide band (UWB) communication system.

従来、弾性表面波装置における直達波の影響を低減させるための技術が存在する。例えば、特許文献1には、入力用ボンディングワイヤから出力用ボンディングワイヤに直接到達するノイズ成分を削減し、相関ピーク信号を安定させることが開示されている。この従来発明によれば、2つの「出力IDT(Inter Digital Transducer)」(出力トランスデューサ)と、同一の信号が入力される2つの入力IDT(入力トランスデューサ)とを有した弾性表面波マッチドフィルタにおいて、第1の出力IDTは第1の入力IDTが励振する弾性表面波の伝搬方向にそって配置され、第2の出力IDTは第2の入力IDTが励振する弾性表面波の伝搬方向にそって配置されており、該2つの出力IDTを、第1の入力IDTに対する第1の出力IDTの位相関係と、第2の入力IDTに対する第2の出力IDTの位相関係とが180°ずれるように配置し、さらに第1の出力IDTからの出力ピーク信号と第2の出力IDTからの出力ピーク信号とを差動出力信号として取り出している。   Conventionally, there is a technique for reducing the influence of a direct wave in a surface acoustic wave device. For example, Patent Document 1 discloses that a noise component that directly reaches an output bonding wire from an input bonding wire is reduced, and a correlation peak signal is stabilized. According to this conventional invention, in a surface acoustic wave matched filter having two “output IDTs (Inter Digital Transducers)” (output transducers) and two input IDTs (input transducers) to which the same signal is input, The first output IDT is arranged along the propagation direction of the surface acoustic wave excited by the first input IDT, and the second output IDT is arranged along the propagation direction of the surface acoustic wave excited by the second input IDT. The two output IDTs are arranged so that the phase relationship of the first output IDT with respect to the first input IDT and the phase relationship of the second output IDT with respect to the second input IDT are shifted by 180 °. Further, the output peak signal from the first output IDT and the output peak signal from the second output IDT are taken out as differential output signals.

ところで、UWB通信システムとして、1データをPN符号などで符号化した複数のパルス列に分解して伝送する方式が考えられる。これを実現する送受信機として、弾性表面波装置を相関器として使用する方法が考えられる。UWB通信は3〜10GHzの周波数で通信するシステムであるが、弾性表面波装置を用いた相関器を使用すれば、3〜10GHzの超高速クロックを発生させるデジタル回路が必要ないため、低消費電力、回路の簡素化が図られるという特徴がある。   By the way, as a UWB communication system, a method is conceivable in which one data is divided into a plurality of pulse trains encoded by a PN code and transmitted. As a transceiver for realizing this, a method using a surface acoustic wave device as a correlator is conceivable. UWB communication is a system that communicates at a frequency of 3 to 10 GHz. However, if a correlator using a surface acoustic wave device is used, a digital circuit that generates an ultra-high speed clock of 3 to 10 GHz is not required. The circuit can be simplified.

弾性表面波装置は、トランスデューサ内に設けられた数タップのタップ付きSAW遅延線で構成される。このようなタップ付きSAW遅延線は、電気回路におけるトランスバーサルフィルタと全く同等な動作をし、信号処理機能もあわせもったものである。SAWは基板表面にエネルギーを集中して伝搬することから、伝搬路の適当な位置にトランスデューサを配置すれば、信号を時間サンプリングして取り出すことができる。
すなわち、UWB通信においては、受信したいパルス列に合わせてトランスデューサからなるタップを配置させることで、必要なパルス列が入力されたときに強い相関値が出力トランスデューサから出力されることになる。図8は、従来のタップ付きSAW遅延線の基本構造を示す図である。
The surface acoustic wave device is composed of a SAW delay line with tapped taps provided in a transducer. Such a tapped SAW delay line operates exactly the same as a transversal filter in an electric circuit and has a signal processing function. Since the SAW propagates while concentrating energy on the substrate surface, the signal can be sampled and extracted by arranging the transducer at an appropriate position in the propagation path.
That is, in UWB communication, by arranging a tap made of a transducer in accordance with a pulse train to be received, a strong correlation value is output from the output transducer when a necessary pulse train is input. FIG. 8 is a diagram showing a basic structure of a conventional tapped SAW delay line.

そして、弾性表面波装置をマッチドフィルタに利用した超広帯域無線送信機および超広帯域無線受信機に係る技術が、例えば特許文献2に開示されている。図9は、従来の2次元パルス位置変調システムの送信部の構成を示すブロック図である。図9において、パルス発生器101が発生したパルス信号は、分配器102によってスイッチ103及び弾性表面波遅延線104aに入力される。弾性表面波遅延線104aは、該パルス信号に対して遅延時間t1を与えた基準信号を合成器106に出力する。弾性表面波遅延線104aは拡散符号PN0を規定する構造となっており、基準信号は拡散符号PN0で拡散された符号となる。弾性表面波遅延線104bは、スイッチ103を介して入力されたパルス信号に対して、遅延時間(t1+τ)を与えた信号をスイッチ105を介して合成器106に出力する。この出力信号は、基準信号から遅延時間τだけ遅れて出力される。弾性表面波遅延線104cは、スイッチ103を介して入力されたパルス信号に対して、遅延時間(t1−τ)を与えた信号をスイッチ105を介して合成器106に出力する。この出力信号は、基準信号から遅延時間τだけ早く出力される。弾性表面波遅延線104b及び104cは拡散符号PN1を規定する構造となっており、各弾性表面波遅延線104b、104cからの出力信号は拡散符号PN1で拡散された符号となる。制御回路109は、送信データに応じて、弾性表面波遅延線104b側或いは104c側に、スイッチ103及び105を同期させて切替える。合成器106は、弾性表面波遅延線104aからの基準信号と、弾性表面波遅延線104b或いは104cからの出力信号とを合成して増幅器107に出力する。該合成された信号は、増幅器107による増幅後にアンテナ108から送信される。   A technique related to an ultra-wideband radio transmitter and an ultra-wideband radio receiver using a surface acoustic wave device as a matched filter is disclosed in Patent Document 2, for example. FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission unit of a conventional two-dimensional pulse position modulation system. In FIG. 9, the pulse signal generated by the pulse generator 101 is input by the distributor 102 to the switch 103 and the surface acoustic wave delay line 104a. The surface acoustic wave delay line 104a outputs a reference signal obtained by giving a delay time t1 to the pulse signal to the synthesizer 106. The surface acoustic wave delay line 104a has a structure that defines a spreading code PN0, and the reference signal is a code spread by the spreading code PN0. The surface acoustic wave delay line 104 b outputs a signal given a delay time (t 1 + τ) to the pulse signal input through the switch 103 to the combiner 106 through the switch 105. This output signal is output with a delay time τ from the reference signal. The surface acoustic wave delay line 104 c outputs a signal obtained by giving a delay time (t 1 −τ) to the synthesizer 106 via the switch 105 with respect to the pulse signal input via the switch 103. This output signal is output earlier than the reference signal by a delay time τ. The surface acoustic wave delay lines 104b and 104c have a structure that defines the spreading code PN1, and the output signals from the surface acoustic wave delay lines 104b and 104c are codes spread by the spreading code PN1. The control circuit 109 synchronizes and switches the switches 103 and 105 to the surface acoustic wave delay line 104b side or 104c side according to the transmission data. The synthesizer 106 synthesizes the reference signal from the surface acoustic wave delay line 104 a and the output signal from the surface acoustic wave delay line 104 b or 104 c and outputs the synthesized signal to the amplifier 107. The synthesized signal is transmitted from the antenna 108 after being amplified by the amplifier 107.

図10は、従来の2次元パルス位置変調システムの受信部の構成を示すブロック図である。図10において、アンテナ201で受信された信号は、増幅器202による増幅後に、分配器203によって弾性表面波遅延線204a及び204bに入力される。弾性表面波遅延線204aは、入力信号から遅延時間t2の拡散符号PN0で拡散された拡散符号を検出し、出力信号を遅延時間測定部205に出力する。弾性表面波遅延線204bは、入力信号から遅延時間t2の拡散符号PN1で拡散された拡散符号を検出し、出力信号を遅延時間測定部205に出力する。遅延時間測定部205は、それら2つの出力信号のいずれが先に入力されたかを検出する。データ判定器206は、遅延時間測定部205の検出結果に基づいて、受信データを復調する。
本願の出願時に未公開である弾性表面波装置に係る発明の先行出願として、特願2003−434822がある。
特開平10−335975号公報 特開2004−173082号公報
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving unit of a conventional two-dimensional pulse position modulation system. In FIG. 10, a signal received by the antenna 201 is amplified by the amplifier 202 and then input to the surface acoustic wave delay lines 204 a and 204 b by the distributor 203. The surface acoustic wave delay line 204 a detects a spread code spread by a spread code PN 0 having a delay time t 2 from the input signal, and outputs an output signal to the delay time measuring unit 205. The surface acoustic wave delay line 204b detects a spread code spread by the spread code PN1 of the delay time t2 from the input signal, and outputs an output signal to the delay time measuring unit 205. The delay time measuring unit 205 detects which of these two output signals is input first. The data determiner 206 demodulates the received data based on the detection result of the delay time measurement unit 205.
Japanese Patent Application No. 2003-434822 is a prior application of an invention relating to a surface acoustic wave device that has not been disclosed at the time of filing of the present application.
JP-A-10-335975 JP 2004-173082 A

しかし、上記したタップ付きSAW遅延線をUWB通信システムの送受信機に応用しようとした場合、周波数が3〜10GHzと高周波で動作させなければならない。このような高周波になると、入出力間の電気容量性結合が大きくなり、入出端子間を直接伝播する電磁波(直達波)が増加し、結果的にダイナミックレンジを著しく劣化させてしまう。
この問題を解決する方法としては、バランス駆動させて、入出力間の電気容量をキャンセルさせるということが考えられる。しかしながら、タップ付きSAW遅延線は構造上の出力トランスデューサの対称性が悪いため、そのままバランス駆動させても直達波同士がキャンセルせず、ダイナミックレンジを改善することができなかった。
However, when the above-described SAW delay line with a tap is applied to a transceiver of a UWB communication system, the frequency must be operated at a high frequency of 3 to 10 GHz. At such a high frequency, the capacitive coupling between the input and output increases, and electromagnetic waves (direct waves) that propagate directly between the input and output terminals increase, resulting in a significant deterioration of the dynamic range.
As a method for solving this problem, it may be possible to cancel the electric capacity between the input and output by performing balanced driving. However, the tapped SAW delay line has a poor symmetry of the output transducer on the structure, so that even if balanced driving is performed as it is, the direct waves are not canceled and the dynamic range cannot be improved.

また、上記図9に示されるように、送信部では3個の弾性表面波遅延線が必要となり、また受信部では2個の弾性表面波遅延線が必要であるために、超広帯域無線送信機及び受信機の回路構成が複雑となる。これは、装置小型化を阻害する一要因になりうる。   Also, as shown in FIG. 9, the transmitter unit requires three surface acoustic wave delay lines, and the receiver unit requires two surface acoustic wave delay lines. In addition, the circuit configuration of the receiver becomes complicated. This can be a factor that hinders downsizing of the apparatus.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、タップ付きSAW遅延線において、直達波の影響を改善し、ダイナミックレンジの向上を図ることができ、さらに超広帯域無線送信機及び受信機の回路構成を簡略化することができる弾性表面波装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to improve the dynamic range by improving the influence of direct waves in a tapped SAW delay line, and further to an ultra-wideband. An object of the present invention is to provide a surface acoustic wave device capable of simplifying the circuit configuration of a radio transmitter and a receiver.

また、本発明の他の目的は、本発明の弾性表面波装置を備えた無線送信機及び受信機を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a radio transmitter and receiver including the surface acoustic wave device of the present invention.

上記の課題を解決するために、本発明に係る弾性表面波装置は、入力トランスデューサ及び出力トランスデューサが圧電基板上に形成され、入力信号に応じて前記入力トランスデューサが発生した弾性表面波を前記出力トランスデューサによって検出する弾性表面波装置において、同一構造の2つのタップ付きSAW遅延線を、線対称となるように配置し、入力側は並列接続し、出力側は直列接続し、前記2つのタップ付SAW遅延線が有するタップのうち少なくとも一つのタップについては、前記弾性表面波の伝搬距離が他の全タップとは異なる位置に、当該タップのタップ電極指を配置したことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a surface acoustic wave device according to the present invention includes an input transducer and an output transducer formed on a piezoelectric substrate, and the surface acoustic wave generated by the input transducer in response to an input signal is transmitted to the output transducer. The two tapped SAW delay lines having the same structure are arranged so as to be line-symmetric, the input side is connected in parallel, the output side is connected in series, and the two tapped SAWs are detected. At least one of the taps included in the delay line is characterized in that tap electrode fingers of the tap are arranged at positions where the propagation distance of the surface acoustic wave is different from all other taps.

本発明に係る弾性表面波装置においては、1つの入力トランスデューサと2つの出力トランスデューサとを有し、該2つの出力トランスデューサを前記入力トランスデューサを境にして両側に対向して配置したことを特徴とする。   The surface acoustic wave device according to the present invention has one input transducer and two output transducers, and the two output transducers are arranged opposite to each other with the input transducer as a boundary. .

本発明に係る無線送信機は、前述した弾性表面波装置をマッチドフィルタに利用したことを特徴とする。   The radio transmitter according to the present invention is characterized in that the surface acoustic wave device described above is used for a matched filter.

本発明に係る無線受信機は、前述した弾性表面波装置をマッチドフィルタに利用したことを特徴とする。   The radio receiver according to the present invention is characterized in that the surface acoustic wave device described above is used as a matched filter.

本発明によれば、タップ付きSAW遅延線において、直達波の影響を改善し、ダイナミックレンジの向上を図る共に、超広帯域無線送信機及び受信機の回路構成を簡略化することができる。   According to the present invention, in the tapped SAW delay line, it is possible to improve the influence of direct waves and improve the dynamic range, and to simplify the circuit configurations of the ultra-wideband radio transmitter and the receiver.

以下、図面を参照し、本発明の各実施形態について説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る弾性表面波装置11の構成図である。図2は、第1実施形態に係る弾性表面波装置11の構成を説明するための説明図である。
図1において、入力トランスデューサ12及び出力トランスデューサ13は圧電基板上に形成されている。そして、図1及び図2に示すように、本実施形態では、弾性表面波装置11は、同一構造の2つのマルチパス型タップ付きSAW遅延線を、線対称となるように配置し、入力側は並列接続され、出力側は直列接続される。一つのマルチパス型タップ付きSAW遅延線は、入力トランスデューサ12に対向するタップ配列14_1を有する。もう一方のマルチパス型タップ付きSAW遅延線は、入力トランスデューサ12に対向するタップ配列14_2を有する。なお、上記2つのマルチパス型タップ付きSAW遅延線は同じ構造であるが、これは実質的に同じ構造であってもよく、その効果は変わらない。具体的には、タップが有するタップ電極指の配置位置は各タップごとに異なっていてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram of a surface acoustic wave device 11 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a configuration of the surface acoustic wave device 11 according to the first embodiment.
In FIG. 1, an input transducer 12 and an output transducer 13 are formed on a piezoelectric substrate. As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, the surface acoustic wave device 11 arranges two multipath tapped SAW delay lines having the same structure so as to be line-symmetric, Are connected in parallel, and the output side is connected in series. One multipath-type tapped SAW delay line has a tap array 14_1 facing the input transducer 12. The other multipath tapped SAW delay line has a tap array 14_2 facing the input transducer 12. Although the two multipath tapped SAW delay lines have the same structure, they may have substantially the same structure, and the effect is not changed. Specifically, the arrangement positions of the tap electrode fingers of the tap may be different for each tap.

図1及び図2の例では、出力トランスデューサ13が有する2つのタップ配列14_1、14_2は、各々5個ずつのタップT11〜T15、T21〜T25を有している。そして、タップ配列14_1、14_2は、線対称となるようにに配置されている。なお、タップの個数は適宜変更することができる。入力トランスデューサ12は、入力回路からの入力信号に応じた弾性表面波を発生する。この弾性表面波は、それぞれ異なる伝搬路を通って各タップT11〜T15、T21〜T25に到達する。   In the example of FIGS. 1 and 2, the two tap arrays 14_1 and 14_2 of the output transducer 13 each have five taps T11 to T15 and T21 to T25. The tap arrays 14_1 and 14_2 are arranged to be line symmetric. The number of taps can be changed as appropriate. The input transducer 12 generates a surface acoustic wave according to an input signal from the input circuit. The surface acoustic waves reach the taps T11 to T15 and T21 to T25 through different propagation paths.

駆動方式は、入力がシングルで出力がバランスである。入力トランスデューサ12は端子1および端子3はグランドに接続され、端子2に信号が入力される。出力トランスデューサ13は、端子5がグランドに接続され、端子4および端子6からバランス出力される。   The drive system is single input and balanced output. The input transducer 12 has terminals 1 and 3 connected to the ground, and a signal is input to the terminal 2. The output transducer 13 has a terminal 5 connected to the ground, and outputs a balanced output from the terminals 4 and 6.

本実施形態のように構成することで、構造的に、入力端子(端子2)から見て、出力(+)端子および出力(−)端子への対称性がよくなる。したがって、入カ−出力(+)間容量C1と入カ−出力(−)間容量C2の値はほぼ等しくなり、C1とC2による直達波はキャンセルされることになる。   By configuring as in the present embodiment, the symmetry to the output (+) terminal and the output (−) terminal is improved structurally when viewed from the input terminal (terminal 2). Therefore, the value of the input-output (+) capacitance C1 and the input-output (-) capacitance C2 are substantially equal, and the direct wave by C1 and C2 is cancelled.

さらに本実施形態では、マルチパス型タップ付きSAW遅延線のタップ電極指を除いた構造部分(Bonding Pad、配線およびBusbar)については、図2に示されるように線対称とするが、タップ電極指についてはその配置位置に関して各タップ個別に変更可能とする。タップ電極指の配置位置は、弾性表面波の伝搬距離が、少なくとも一つのタップについては他の全タップとは異なるようにする。これにより、伝搬距離が異なるタップ同士では、入力トランスデューサ12により発生された弾性表面波の伝搬時間がそれぞれ異なるので、該弾性表面波の到達時刻は異なる。   Furthermore, in this embodiment, the structure portion (Bonding Pad, wiring, and Busbar) excluding the tap electrode fingers of the multi-pass tapped SAW delay line is line symmetric as shown in FIG. The tap can be individually changed with respect to the arrangement position. The arrangement position of the tap electrode fingers is such that the propagation distance of the surface acoustic wave is different from that of all other taps for at least one tap. As a result, the taps having different propagation distances have different propagation times of the surface acoustic waves generated by the input transducer 12, and therefore the arrival times of the surface acoustic waves are different.

図1の例では、タップ電極指の配置位置は各タップごとに異なっている。具体的には、図1の例では、弾性表面波の所定の伝搬時間τに相当する距離dの間隔で、タップ配列14_1、14_2の各タップ電極指が配置されている。さらにはタップ配列14_1と14_2のタップ電極指が交互に距離dの間隔を保つように配置されている。この図1の例の場合、入力トランスデューサ12により発生された弾性表面波は、各タップT11〜T15、T21〜T25に、各々異なる伝搬時間を持って到達するので、各タップへの該弾性表面波の到達時刻は全て異なる。   In the example of FIG. 1, the arrangement positions of the tap electrode fingers are different for each tap. Specifically, in the example of FIG. 1, the tap electrode fingers of the tap arrays 14_1 and 14_2 are arranged at an interval of a distance d corresponding to a predetermined propagation time τ of the surface acoustic wave. Furthermore, the tap electrode fingers of the tap arrays 14_1 and 14_2 are arranged so as to keep the distance d alternately. In the case of the example of FIG. 1, the surface acoustic waves generated by the input transducer 12 reach the taps T11 to T15, T21 to T25 with different propagation times. The arrival times are all different.

図3は、図1の弾性表面波装置11に係る動作を説明するための図である。
図3において、時刻t=0に発生された弾性表面波は、先ず、時刻t=t1にタップ配列14_1のタップT11のタップ電極指に到達する。次いで、その時刻t=t1から時間τ経過後(時刻t=t1+τ)に、タップ配列14_2のタップT21のタップ電極指に到達する。次いで、その時刻t=t1+τから時間τ経過後(時刻t=t1+2τ)に、タップ配列14_1のタップT12のタップ電極指に到達する。次いで、その時刻t=t1+2τから時間τ経過後(時刻t=t1+3τ)に、タップ配列14_1のタップT22のタップ電極指に到達する。以降、タップ配列14_1と14_2を交互に双方のタップ電極指に順次、弾性表面波が到達する。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the surface acoustic wave device 11 of FIG.
In FIG. 3, the surface acoustic wave generated at time t = 0 first reaches the tap electrode finger of the tap T11 of the tap array 14_1 at time t = t1. Next, after the time τ has elapsed from the time t = t1 (time t = t1 + τ), the tap electrode finger of the tap T21 of the tap array 14_2 is reached. Next, when the time τ has elapsed from the time t = t1 + τ (time t = t1 + 2τ), the tap electrode finger of the tap T12 of the tap array 14_1 is reached. Next, when the time τ has elapsed from the time t = t1 + 2τ (time t = t1 + 3τ), the tap electrode finger of the tap T22 of the tap array 14_1 is reached. Thereafter, the surface acoustic waves reach the tap electrode fingers alternately alternately in the tap arrays 14_1 and 14_2.

この結果、図3に示されるパルス列P1がタップ配列14_1により生成される。パルス列P1は、時刻t=t1から時間2τ間隔で、同じパルス信号を5個有する。また、パルス列P2がタップ配列14_2により生成される。パルス列P2は、時刻t=t1+τから時間2τ間隔で、同じパルス信号を5個有する。それらのパルス列P1、P2は合成され、出力パルス列P3として出力回路から出力される。出力パルス列P3は、時刻t=t1から時間τ間隔で、同じパルス信号を10個有する。なお、直達波はキャンセルされている。   As a result, the pulse train P1 shown in FIG. 3 is generated by the tap array 14_1. The pulse train P1 has five identical pulse signals at time 2τ intervals from time t = t1. The pulse train P2 is generated by the tap array 14_2. The pulse train P2 has five identical pulse signals at time 2τ intervals from time t = t1 + τ. These pulse trains P1 and P2 are combined and output from the output circuit as an output pulse train P3. The output pulse train P3 has ten identical pulse signals at time τ intervals from time t = t1. The direct wave has been cancelled.

なお、上記伝搬時間τは一パルス幅以上とすることにより、出力パルス列に含まれるパルス信号同士の重なりを防止することができる。   Note that, by setting the propagation time τ to one pulse width or more, it is possible to prevent overlapping of pulse signals included in the output pulse train.

また、上記したタップ電極指の配置位置は、出力パルス列に含めるパルス信号の個数および位置に応じて適宜変更すればよい。出力パルス列に含めるパルス信号の個数及び位置に応じて弾性表面波の伝搬距離の候補を決定し、該候補ごとの対応する位置にタップ電極指を配置すればよい。   Further, the position of the tap electrode fingers described above may be changed as appropriate according to the number and position of pulse signals included in the output pulse train. A candidate for a surface acoustic wave propagation distance may be determined according to the number and position of pulse signals included in the output pulse train, and a tap electrode finger may be arranged at a corresponding position for each candidate.

なお、本実施形態では、左側のトランスデューサを入力、右側を出力としたが、反対に右側を入力とし、左側を出力としてもよく、同一の効果がある。   In the present embodiment, the left transducer is used as input and the right side as output, but the right side may be used as input and the left side as output, which has the same effect.

上述したように第1実施形態によれば、2つのマルチパス型タップ付SAW遅延線を線対称となるように配置したため、入力トランスデューサ12側の端子から出力トランスデューサ13側の端子間の電気容量が等しくなるとともに、各タップが別々の伝送パス上に配置される。
したがって、各マルチパス型タップ付SAW遅延線をシングル−バランス駆動することで、トランスデューサの対象性により直達波をキャンセルさせることができるとともに、タップ間の多重反射を防止することができるため、スプリアス信号を低下させることができる効果が得られる。
As described above, according to the first embodiment, the two multipath tapped SAW delay lines are arranged so as to be symmetrical with each other, so that the capacitance between the terminal on the input transducer 12 side and the terminal on the output transducer 13 side is increased. As well as being equal, each tap is placed on a separate transmission path.
Therefore, since each multipath type SAW delay line with a tap is single-balance driven, a direct wave can be canceled due to the subjectivity of the transducer, and multiple reflections between taps can be prevented. The effect that can be reduced is obtained.

さらに、線対称となるように配置された2つのマルチパス型タップ付SAW遅延線が有するタップのうち少なくとも一つのタップについては、弾性表面波の伝搬距離が他の全タップとは異なる位置に、当該タップのタップ電極指を配置したので、出力パルス列に含めるパルス信号の個数を適宜変更することができる。これにより、図3に示される例のように、最大で、2つのマルチパス型タップ付SAW遅延線が有するタップ総数分のパルス信号を出力パルス列に含めることが可能となる。さらに、タップ電極指の配置を変更して弾性表面波の伝搬距離を調整することにより、出力パルス列に含めるパルス信号の位置を適宜変更することができる。   Furthermore, for at least one of the taps of the two multipath-type tapped SAW delay lines arranged so as to be line-symmetric, the propagation distance of the surface acoustic wave is different from all other taps. Since the tap electrode fingers of the tap are arranged, the number of pulse signals included in the output pulse train can be appropriately changed. As a result, as in the example shown in FIG. 3, it is possible to include, in the output pulse train, pulse signals corresponding to the total number of taps included in the two multipath-type tapped SAW delay lines. Furthermore, the position of the pulse signal included in the output pulse train can be appropriately changed by changing the arrangement of the tap electrode fingers to adjust the propagation distance of the surface acoustic wave.

図4は、第1実施形態に係る弾性表面波装置11を適用した2次元パルス位置変調システムの送信部の構成を示すブロック図である。図5は、第1実施形態に係る弾性表面波装置11を適用した2次元パルス位置変調システムの受信部の構成を示すブロック図である。これら図4、図5において上記した図9、図10の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission unit of the two-dimensional pulse position modulation system to which the surface acoustic wave device 11 according to the first embodiment is applied. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving unit of the two-dimensional pulse position modulation system to which the surface acoustic wave device 11 according to the first embodiment is applied. In FIGS. 4 and 5, parts corresponding to those in FIGS. 9 and 10 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図4の送信部の構成では、弾性表面波装置(弾性表面波遅延線)11aによって、入力パルス信号に対して遅延時間t1を与えた基準信号と遅延時間(t1+τ)を与えた信号とを有する出力パルス信号を生成することができる。また、弾性表面波装置(弾性表面波遅延線)11bによって、入力パルス信号に対して遅延時間t1を与えた基準信号と遅延時間(t1−τ)を与えた信号とを有する出力パルス信号を生成することができる。これにより、図9の従来の構成に比して、弾性表面波装置(弾性表面波遅延線)が一つと、分配器および合成器とが削減される。   In the configuration of the transmission unit in FIG. 4, the surface acoustic wave device (surface acoustic wave delay line) 11a has a reference signal that gives a delay time t1 to an input pulse signal and a signal that gives a delay time (t1 + τ). An output pulse signal can be generated. In addition, the surface acoustic wave device (surface acoustic wave delay line) 11b generates an output pulse signal having a reference signal given a delay time t1 and a signal given a delay time (t1-τ) to the input pulse signal. can do. As a result, the number of surface acoustic wave devices (surface acoustic wave delay lines), distributors, and combiners can be reduced as compared with the conventional configuration of FIG.

図5の受信部の構成では、弾性表面波装置(弾性表面波遅延線)11cによって、入力信号から遅延時間t2の拡散符号PN0で拡散された拡散符号と遅延時間t2の拡散符号PN1で拡散された拡散符号とを同時に検出し、それぞれの出力信号を遅延時間測定部205に出力することができる。これにより、図10の従来の構成に比して、弾性表面波装置(弾性表面波遅延線)が一つと、分配器とが削減される。   In the configuration of the receiving unit in FIG. 5, the surface acoustic wave device (surface acoustic wave delay line) 11c spreads the input signal from the spread code spread with the spread code PN0 with the delay time t2 and the spread code PN1 with the delay time t2. The spread codes can be detected simultaneously, and the respective output signals can be output to the delay time measuring unit 205. As a result, one surface acoustic wave device (surface acoustic wave delay line) and a distributor are reduced as compared with the conventional configuration of FIG.

[第2実施形態]
図6は、本発明の第2実施形態に係る弾性表面波装置21の構成を説明するための説明図である。
図6に示すように、本実施形態では、1つの入力トランスデューサ12と2つの出力トランスデューサ13a、13bとを有する。該2つの出力トランスデューサ13a、13bは、入力トランスデューサ12を境にして両側に対向して配置される。各出力トランスデューサ13a、13bは、各々対応する出力回路に接続されている。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the configuration of the surface acoustic wave device 21 according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 6, the present embodiment has one input transducer 12 and two output transducers 13a and 13b. The two output transducers 13a and 13b are arranged opposite to each other with the input transducer 12 as a boundary. Each output transducer 13a, 13b is connected to a corresponding output circuit.

入力トランスデューサ12は、入力回路からの入力信号に応じた弾性表面波を発生する。この弾性表面波は、出力トランスデューサ13a及び13bの双方の側に伝搬する。そして、それぞれ異なる伝搬路を通って、出力トランスデューサ13a及び13bの各タップに到達する。   The input transducer 12 generates a surface acoustic wave according to an input signal from the input circuit. This surface acoustic wave propagates to both sides of the output transducers 13a and 13b. Then, the taps of the output transducers 13a and 13b are reached through different propagation paths.

この第2実施形態の構成によれば、一つの弾性表面波装置21によって、一つの入力パルス信号から2系統の出力パルス列を生成することができる。   According to the configuration of the second embodiment, one surface acoustic wave device 21 can generate two systems of output pulse trains from one input pulse signal.

図7は、第2実施形態に係る弾性表面波装置21を適用した2次元パルス位置変調システムの送信部の構成を示すブロック図である。この図7において上記した図9の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission unit of a two-dimensional pulse position modulation system to which the surface acoustic wave device 21 according to the second embodiment is applied. In FIG. 7, portions corresponding to the respective portions in FIG. 9 described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図7の送信部の構成では、弾性表面波装置(弾性表面波遅延線)21によって、入力パルス信号に対して遅延時間t1を与えた基準信号および遅延時間(t1+τ)を与えた信号を有する出力パルス信号、並びに、該同じ入力パルス信号に対して遅延時間t1を与えた基準信号および遅延時間(t1−τ)を与えた信号を有する出力パルス信号を同時に生成することができる。これにより、上記図4に示される第1の実施形態の構成からさらに、一つの弾性表面波遅延線と一つのスイッチとが削減される。   In the configuration of the transmission unit in FIG. 7, an output having a reference signal giving a delay time t1 to an input pulse signal and a signal giving a delay time (t1 + τ) to an input pulse signal by a surface acoustic wave device (surface acoustic wave delay line) 21. It is possible to simultaneously generate a pulse signal and an output pulse signal having a reference signal given a delay time t1 and a signal given a delay time (t1-τ) to the same input pulse signal. Thereby, one surface acoustic wave delay line and one switch are further reduced from the configuration of the first embodiment shown in FIG.

上述したように本発明に係る各実施形態によれば、タップ付きSAW遅延線において、直達波の影響を改善し、ダイナミックレンジの向上を図る共に、超広帯域無線送信機及び受信機の回路構成を簡略化することができる。これにより、UWB通信システム等の無線通信システムにおいて、高性能化、小型化、低損失化および低コスト化などに貢献することが可能となる。   As described above, according to the embodiments of the present invention, in the tapped SAW delay line, the influence of direct waves is improved, the dynamic range is improved, and the circuit configurations of the ultra-wideband radio transmitter and receiver are increased. It can be simplified. As a result, in a wireless communication system such as a UWB communication system, it is possible to contribute to high performance, downsizing, low loss, and low cost.

なお、本発明に係る弾性表面波装置は、無線LAN(Local Area Network)やPAN(Personal Area Network)で、PDAや携帯電話、周辺機器等の接続に利用される超広帯域(Ultra Wide Band)を用いた超広帯域無線送信機及び超広帯域無線受信機に適用可能である。具体的には、マッチドフィルタとして利用することができる。   The surface acoustic wave device according to the present invention uses an ultra wide band (Ultra Wide Band) used for connection of a PDA, a mobile phone, a peripheral device, etc. in a wireless LAN (Local Area Network) or PAN (Personal Area Network). The present invention can be applied to the used ultra wideband radio transmitter and ultra wideband radio receiver. Specifically, it can be used as a matched filter.

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.

本発明の第1実施形態に係る弾性表面波装置11の構成図である。1 is a configuration diagram of a surface acoustic wave device 11 according to a first embodiment of the present invention. 第1実施形態に係る弾性表面波装置の構成を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the structure of the surface acoustic wave apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図1の弾性表面波装置11に係る動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement which concerns on the surface acoustic wave apparatus 11 of FIG. 第1実施形態に係る2次元パルス位置変調システムの送信部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmission part of the two-dimensional pulse position modulation system which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る2次元パルス位置変調システムの受信部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the receiving part of the two-dimensional pulse position modulation system which concerns on 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態に係る弾性表面波装置21の構成を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the structure of the surface acoustic wave apparatus 21 which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態に係る2次元パルス位置変調システムの送信部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmission part of the two-dimensional pulse position modulation system which concerns on 2nd Embodiment. 従来のタップ付きSAW遅延線の基本構造を示す図である。It is a figure which shows the basic structure of the conventional SAW delay line with a tap. 従来の2次元パルス位置変調システムの送信部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmission part of the conventional two-dimensional pulse position modulation system. 従来の2次元パルス位置変調システムの受信部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the receiving part of the conventional two-dimensional pulse position modulation system.

符号の説明Explanation of symbols

11,21…弾性表面波装置、12…入力トランスデューサ、13…出力トランスデューサ、14…タップ配列、T11〜T15,T21〜T25…タップ、101…パルス発生器、103,105…スイッチ、107,202…増幅器、108,201…アンテナ、109…制御回路、205…遅延時間測定部、206…データ判定器。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 21 ... Surface acoustic wave apparatus, 12 ... Input transducer, 13 ... Output transducer, 14 ... Tap arrangement, T11-T15, T21-T25 ... Tap, 101 ... Pulse generator, 103, 105 ... Switch, 107, 202 ... Amplifiers 108, 201 ... antenna, 109 ... control circuit, 205 ... delay time measuring unit, 206 ... data determination unit.

Claims (4)

入力トランスデューサ及び出力トランスデューサが圧電基板上に形成され、入力信号に応じて前記入力トランスデューサが発生した弾性表面波を前記出力トランスデューサによって検出する弾性表面波装置において、
同一構造の2つのタップ付きSAW遅延線を、線対称となるように配置し、入力側は並列接続し、出力側は直列接続し、
前記2つのタップ付SAW遅延線が有するタップのうち少なくとも一つのタップについては、前記弾性表面波の伝搬距離が他の全タップとは異なる位置に、当該タップのタップ電極指を配置したことを特徴とする弾性表面波装置。
In the surface acoustic wave device in which the input transducer and the output transducer are formed on the piezoelectric substrate, and the surface acoustic wave generated by the input transducer according to the input signal is detected by the output transducer,
Two SAW delay lines with the same structure are arranged so as to be line-symmetric, the input side is connected in parallel, the output side is connected in series,
For at least one of the taps of the two tapped SAW delay lines, the tap electrode finger of the tap is arranged at a position where the propagation distance of the surface acoustic wave is different from all other taps. A surface acoustic wave device.
1つの入力トランスデューサと2つの出力トランスデューサとを有し、該2つの出力トランスデューサを前記入力トランスデューサを境にして両側に対向して配置したことを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波装置。   2. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the surface acoustic wave device has one input transducer and two output transducers, and the two output transducers are arranged opposite to each other with the input transducer as a boundary. 請求項1又は2に記載の弾性表面波装置をマッチドフィルタに利用したことを特徴とする無線送信機。   A radio transmitter using the surface acoustic wave device according to claim 1 as a matched filter. 請求項1又は2に記載の弾性表面波装置をマッチドフィルタに利用したことを特徴とする無線受信機。


A wireless receiver using the surface acoustic wave device according to claim 1 for a matched filter.


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