JP2628518B2 - 表面弾性波共振器及びフィルタ - Google Patents
表面弾性波共振器及びフィルタInfo
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- JP2628518B2 JP2628518B2 JP63155435A JP15543588A JP2628518B2 JP 2628518 B2 JP2628518 B2 JP 2628518B2 JP 63155435 A JP63155435 A JP 63155435A JP 15543588 A JP15543588 A JP 15543588A JP 2628518 B2 JP2628518 B2 JP 2628518B2
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- Japan
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- surface acoustic
- electrode
- acoustic wave
- interdigital electrode
- filter
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、反射器を用いた表面弾性波共振器及びフィ
ルタに係るもので、特にそのインターデジタル電極（ID
T）に関するものである。
ルタに係るもので、特にそのインターデジタル電極（ID
T）に関するものである。
圧電性を有する基板上にインターデジタル電極と、そ
れを挟む反射器を両側に配置した表面弾性波共振器とそ
れを用いたフィルタが各方面で利用されている。
れを挟む反射器を両側に配置した表面弾性波共振器とそ
れを用いたフィルタが各方面で利用されている。
この表面弾性波共振器においては、反射器が各々スト
ップバンド特性を有している。表面弾性波を励振するID
Tの中心周波数（fot）が、この反射器のストップバンド
のどの位置に存在するかによってエネルギーの閉じ込め
状態及び共振器のＱが変わる。例えば水晶の基板を用い
た場合、電極の膜厚等によっても変化するが、上記のス
トップバンドの幅は5,000ppmであり、fotが通常このス
トップバンドの下端にあり、共振器のＱは低くなってし
まう。
ップバンド特性を有している。表面弾性波を励振するID
Tの中心周波数（fot）が、この反射器のストップバンド
のどの位置に存在するかによってエネルギーの閉じ込め
状態及び共振器のＱが変わる。例えば水晶の基板を用い
た場合、電極の膜厚等によっても変化するが、上記のス
トップバンドの幅は5,000ppmであり、fotが通常このス
トップバンドの下端にあり、共振器のＱは低くなってし
まう。
そこで、IDTのピッチ、ラインスペース比を変化させ
てfotをストップバンド内に入れ、Ｑを上昇させる方法
が採られている。これによって、10,000程度のＱを有す
る共振器が得られている。
てfotをストップバンド内に入れ、Ｑを上昇させる方法
が採られている。これによって、10,000程度のＱを有す
る共振器が得られている。
しかし、反射器の本数が500〜1,000となり、素子の寸
法が大きくなってしまう。素子の小型化のためには、反
射器の本数、IDTの対数を少なくしなければならない。
法が大きくなってしまう。素子の小型化のためには、反
射器の本数、IDTの対数を少なくしなければならない。
また、共振器のIDTと反射器との間隔を波長の整数倍
から僅かにずらす必要があり、マスクの設計等が困難で
あった。
から僅かにずらす必要があり、マスクの設計等が困難で
あった。
本発明は、このような課題を解決して、Ｑの高い表面
弾性波共振器及びそれを用いたフィルタを得ようとする
ものである。
弾性波共振器及びそれを用いたフィルタを得ようとする
ものである。
本発明は、IDTの電極指の外側に付加電極を形成する
ことによって、上記の課題を解決するものである。
ことによって、上記の課題を解決するものである。
すなわち、インターデジタル電極とそれによって励振
される表面弾性波の伝播方向に該インターデジタル電極
を挟む二つの反射器を具えた表面弾性波共振器におい
て、該インターデジタル電極の電極指と同じ幅で形成さ
れ、該電極指の間隔と同じ間隔で該インターデジタル電
極の外端の電極指の外側に配置され、当該外端の電極指
と同電位となるようにバスバーに接続された付加電極を
具えたことに特徴を有するものである。
される表面弾性波の伝播方向に該インターデジタル電極
を挟む二つの反射器を具えた表面弾性波共振器におい
て、該インターデジタル電極の電極指と同じ幅で形成さ
れ、該電極指の間隔と同じ間隔で該インターデジタル電
極の外端の電極指の外側に配置され、当該外端の電極指
と同電位となるようにバスバーに接続された付加電極を
具えたことに特徴を有するものである。
また、この共振器を複数用いて接続し、所望の帯域通
過特性を得るフィルタ、およびその間の結合を利用した
多重モードフィルタにおいても、同様の付加電極を構成
するものである。
過特性を得るフィルタ、およびその間の結合を利用した
多重モードフィルタにおいても、同様の付加電極を構成
するものである。
本発明による表面弾性波共振器及びフィルタのＱが改
善される理由については、まだ十分に解明されていな
い。しかし、おおよそ次のような理由によるものと考え
られる。
善される理由については、まだ十分に解明されていな
い。しかし、おおよそ次のような理由によるものと考え
られる。
表面弾性波素子のIDTの電荷分布は一様でなく、端部
に集中する。これは、エッジ効果としてよく見られるも
のである。トランスバーサル型フィルタ（対数100以
下）の場合、これが原因でエバネセント波が生じ、多重
反射して通過帯域内にリップルを生じる。多重反射波は
30dBにも達し、群遅延リップルが100nsec.になることも
ある。この場合、端部の圧電拘束力が増え、平均の音速
が低下している。
に集中する。これは、エッジ効果としてよく見られるも
のである。トランスバーサル型フィルタ（対数100以
下）の場合、これが原因でエバネセント波が生じ、多重
反射して通過帯域内にリップルを生じる。多重反射波は
30dBにも達し、群遅延リップルが100nsec.になることも
ある。この場合、端部の圧電拘束力が増え、平均の音速
が低下している。
上記の影響を除くためには、IDTに端部を持たせない
構造が好ましい。そのために、端部の電極指の外側に付
加電極を形成し、励振部に端部を持たせない構造を採用
したものである。
構造が好ましい。そのために、端部の電極指の外側に付
加電極を形成し、励振部に端部を持たせない構造を採用
したものである。
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明
する。
する。
第１図は、本発明による表面弾性波共振器の一例を示
す平面図である。水晶等の圧電性の基板10の表面にアル
ミニウムの電極膜を形成したものである。形成は一般的
なフォトリソグラフィによって行う。なお、電極膜の厚
みは500〜15,000オングストロームで、共振周波数にお
ける表面弾性波の波長によって設定する。
す平面図である。水晶等の圧電性の基板10の表面にアル
ミニウムの電極膜を形成したものである。形成は一般的
なフォトリソグラフィによって行う。なお、電極膜の厚
みは500〜15,000オングストロームで、共振周波数にお
ける表面弾性波の波長によって設定する。
中央に二組の電極指が交叉したIDT11が、それを挟ん
で二つの反射器12が配置される。反射器12はIDT11の励
振する表面弾性波の伝播方向、すなわちIDT11の電極指
の長手方向に直角の方向に配置される。
で二つの反射器12が配置される。反射器12はIDT11の励
振する表面弾性波の伝播方向、すなわちIDT11の電極指
の長手方向に直角の方向に配置される。
IDT11の端部には付加電極13が形成されている。この
付加電極13は内側の電極指と同じ電位となるように、同
じバスバーに接続される。したがって、この付加電極13
は表面弾性波の励振には関与しない。
付加電極13は内側の電極指と同じ電位となるように、同
じバスバーに接続される。したがって、この付加電極13
は表面弾性波の励振には関与しない。
IDTで励振された表面弾性波は電極で多重反射されて
定在波を生じ、エネルギー閉じ込めが生じる。これを利
用して共振器が得られる。
定在波を生じ、エネルギー閉じ込めが生じる。これを利
用して共振器が得られる。
なお、IDTは重み付け等を施したものでもよいし、反
射器も接続せずに分離した構造のものでもよい。また、
付加電極は一本に限らず、二本以上形成してもよい。
射器も接続せずに分離した構造のものでもよい。また、
付加電極は一本に限らず、二本以上形成してもよい。
第２図は、本発明による表面弾性波多重モードフィル
タの一例の平面図である。共振器を二個並べてバスバー
を共通にしたものである。横方向の結合を利用して、対
称モードと非対称モードの振動モードを発生させ、フィ
ルタに利用するものである。
タの一例の平面図である。共振器を二個並べてバスバー
を共通にしたものである。横方向の結合を利用して、対
称モードと非対称モードの振動モードを発生させ、フィ
ルタに利用するものである。
電極の構造そのものは前記の例と同様であり、水晶等
の圧電性を有する基板20の表面に直列接続されたIDT21
a、21bが形成されている。それらの両側には反射器22が
配置されている。反射器22は接続せずに分離したままの
ものを用いることもできる。
の圧電性を有する基板20の表面に直列接続されたIDT21
a、21bが形成されている。それらの両側には反射器22が
配置されている。反射器22は接続せずに分離したままの
ものを用いることもできる。
IDT21a、21bの共通のバスバーは反射器22と接続さ
れ、更にアース電位に接続されている。必ずしもこのよ
うに接続する必要はないが、多重モードフィルタの場
合、通常中間のバスバーをアース電位に落としており、
それを反射器22を利用して行ったためである。
れ、更にアース電位に接続されている。必ずしもこのよ
うに接続する必要はないが、多重モードフィルタの場
合、通常中間のバスバーをアース電位に落としており、
それを反射器22を利用して行ったためである。
IDTには付加電極23がそれぞれ反射器と対向する端部
に形成されている。この付加電極は、同様に内側の電極
指と同電位に接続されており、表面弾性波の励振に関与
しない。すなわち、内側の電極指と同じバスバーに接続
されている。
に形成されている。この付加電極は、同様に内側の電極
指と同電位に接続されており、表面弾性波の励振に関与
しない。すなわち、内側の電極指と同じバスバーに接続
されている。
付加電極の数は、この例では一本であるが、二本以上
形成しても良い。寸法は表面弾性波の位相の乱れを生じ
ないように、他の電極指と同じとしまた間隔も同じにし
た方がよい。また、付加電極23はアース電位に接続され
るバスバーに接続するのが望ましい。これは、反射器
（通常、アース電位）と付加電極との間に結合が生じる
のを防止するためである。
形成しても良い。寸法は表面弾性波の位相の乱れを生じ
ないように、他の電極指と同じとしまた間隔も同じにし
た方がよい。また、付加電極23はアース電位に接続され
るバスバーに接続するのが望ましい。これは、反射器
（通常、アース電位）と付加電極との間に結合が生じる
のを防止するためである。
上記のようにして、150〜200対のIDTと250本の反射器
で構成した共振器（フィルタ）においてＱの値が14,000
に達していた。従来のもので、反射器の本数が500〜100
0本で１万以上とされており、Ｑが大幅に向上している
ことを示していた。
で構成した共振器（フィルタ）においてＱの値が14,000
に達していた。従来のもので、反射器の本数が500〜100
0本で１万以上とされており、Ｑが大幅に向上している
ことを示していた。
また、IDTと反射器の間隔は、波長の1/2倍、1/4倍等
でよく、修正する必要もなかった。
でよく、修正する必要もなかった。
本発明によれば、反射器の数を少なくしても大きなＱ
の値が得られる。したがって、共振器、フィルタの小型
化が可能となる。
の値が得られる。したがって、共振器、フィルタの小型
化が可能となる。
また、所望の特性に合わせてマスク設計を行うことが
でき、マスク設計も極めて容易となる。
でき、マスク設計も極めて容易となる。
多重モードフィルタにおいては、モードの等価抵抗が
小さくなって、Ｑが上昇するとともに、機械結合係数の
実効値が上昇して容量比が改善されてリップルが減少
し、低インピーダンスでの終端が可能となる。
小さくなって、Ｑが上昇するとともに、機械結合係数の
実効値が上昇して容量比が改善されてリップルが減少
し、低インピーダンスでの終端が可能となる。
さらに、全体の電極の数が減るので、縦方向の高次モ
ードがより離調するので、不要振動の少ない共振器、フ
ィルタが得られる。
ードがより離調するので、不要振動の少ない共振器、フ
ィルタが得られる。
第１図、第２図は本発明の実施例を示す平面図である。 10,20……基板 11,21……IDT 12,22……反射器 13,23……付加電極
Claims (2)
- 【請求項１】インターデジタル電極とそれによって励振
される表面弾性波の伝播方向に該インターデジタル電極
を挟む二つの反射器を具えた表面弾性波共振器におい
て、それぞれが、該インターデジタル電極の電極指と同
じ幅で形成され、該電極指の間隔と同じ間隔で該インタ
ーデジタル電極の外端の電極指の外側に配置され、当該
外端の電極指と同電位となるようにバスバーに接続され
た二つの付加電極を具えたことを特徴とする表面弾性波
共振器。 - 【請求項２】インターデジタル電極とそれによって励振
される表面弾性波の伝播方向に該インターデジタル電極
を挟む二つの反射器を具えた表面弾性波共振器を複数個
近接して配置した表面弾性波多重モードフィルタにおい
て、各々の表面弾性波共振器のインターデジタル電極に
は、それぞれが、該インターデジタル電極の電極指と同
じ幅で形成され、該電極指の間隔と同じ間隔で該インタ
ーデジタル電極の外端の電極指の外側に配置され、当該
外端の電極指と同電位となるようにバスバーに接続され
た二つの付加電極を具えたことを特徴とする表面弾性波
多重モードフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155435A JP2628518B2 (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 表面弾性波共振器及びフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155435A JP2628518B2 (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 表面弾性波共振器及びフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321713A JPH01321713A (ja) | 1989-12-27 |
| JP2628518B2 true JP2628518B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=15605965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63155435A Expired - Lifetime JP2628518B2 (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 表面弾性波共振器及びフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2628518B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5999810A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-08 | Nec Corp | 弾性表面波装置 |
-
1988
- 1988-06-23 JP JP63155435A patent/JP2628518B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01321713A (ja) | 1989-12-27 |
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