JP2628985B2 - 改良された表面音波フィルタ - Google Patents
改良された表面音波フィルタInfo
- Publication number
- JP2628985B2 JP2628985B2 JP60503481A JP50348185A JP2628985B2 JP 2628985 B2 JP2628985 B2 JP 2628985B2 JP 60503481 A JP60503481 A JP 60503481A JP 50348185 A JP50348185 A JP 50348185A JP 2628985 B2 JP2628985 B2 JP 2628985B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- acoustic wave
- surface acoustic
- wave filter
- electrode fingers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14517—Means for weighting
- H03H9/1452—Means for weighting by finger overlap length, apodisation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02614—Treatment of substrates, e.g. curved, spherical, cylindrical substrates ensuring closed round-about circuits for the acoustical waves
- H03H9/02629—Treatment of substrates, e.g. curved, spherical, cylindrical substrates ensuring closed round-about circuits for the acoustical waves of the edges
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14502—Surface acoustic wave [SAW] transducers for a particular purpose
- H03H9/14505—Unidirectional SAW transducers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
- H03H9/6489—Compensation of undesirable effects
- H03H9/6496—Reducing ripple in transfer characteristic
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02637—Details concerning reflective or coupling arrays
- H03H9/02653—Grooves or arrays buried in the substrate
- H03H9/02661—Grooves or arrays buried in the substrate being located inside the interdigital transducers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 1. 発明の分野 本発明は表面音波（SAW）フイルタ、より詳細には、
例えば、低挿入ロス、高サイドバンド除去、及び小さな
通過帯域リプルを提供するためにアポダイズ、グループ
タイプリセス電極を使用するSAWフイルタに関する。
例えば、低挿入ロス、高サイドバンド除去、及び小さな
通過帯域リプルを提供するためにアポダイズ、グループ
タイプリセス電極を使用するSAWフイルタに関する。
2. 先行技術の説明 表面音波フイルタは、通常、伝送変換器と受信変換器
の間の多重反射、あるいは隣接する電極フインガー間の
反射と関連するろ波帯域内のリプル問題から用途に限界
がある。さらに、SAWフイルタは、通常、許容できない
サイドバンド及び挿入ロスを示す。ここで、高挿入ロス
が存在するとポスト増幅器の利得をピークにすることが
必要で、この結果、不安定で許容を越える温度、エージ
ング、及び移相の問題が発生する。このリプル問題を解
決するための１つのアプローチは、通過帯域リプルの存
在を最小限にする目的で高挿入ロス、例えば、22dBを示
す構成を使用する方法である。しかし、殆どの用途にお
いて、22dBの挿入ロスは許容を越える値である。低挿入
ロス及び小さなリプルの両方を解決するための１つの方
法として、H.サトウ（H.Sato）らによつて、アコーステ
イツク ソサエテイ オブ ジヤパン、1975年スプリン
グ ミーテイングの報告書、1975年５月発行、ページ30
5−306に発表の論文〔内部反射を相殺する指間電極構造
（Interdigital Electrode Configurations Cancelling
Internal Reflection）〕において開示されたグループ
タイプ電極を使用する方法がある。一例としての構造
は、４−フインガー グループ トランジユーサ及び３
−フインガー グループ トランジユーサを含む。個々
のグループ内において、個々のフインガーはλ/4幅、λ
/4間隔を持ち、また隣接するフインガー間は反対の極性
を持つ。この構造によると、リプルの大きな原因である
フインガー間の内部音波反射が相殺される。しかし、こ
のグループ タイプ構造は、通常、許容できない低いサ
イドバンド除去特性を示す。
の間の多重反射、あるいは隣接する電極フインガー間の
反射と関連するろ波帯域内のリプル問題から用途に限界
がある。さらに、SAWフイルタは、通常、許容できない
サイドバンド及び挿入ロスを示す。ここで、高挿入ロス
が存在するとポスト増幅器の利得をピークにすることが
必要で、この結果、不安定で許容を越える温度、エージ
ング、及び移相の問題が発生する。このリプル問題を解
決するための１つのアプローチは、通過帯域リプルの存
在を最小限にする目的で高挿入ロス、例えば、22dBを示
す構成を使用する方法である。しかし、殆どの用途にお
いて、22dBの挿入ロスは許容を越える値である。低挿入
ロス及び小さなリプルの両方を解決するための１つの方
法として、H.サトウ（H.Sato）らによつて、アコーステ
イツク ソサエテイ オブ ジヤパン、1975年スプリン
グ ミーテイングの報告書、1975年５月発行、ページ30
5−306に発表の論文〔内部反射を相殺する指間電極構造
（Interdigital Electrode Configurations Cancelling
Internal Reflection）〕において開示されたグループ
タイプ電極を使用する方法がある。一例としての構造
は、４−フインガー グループ トランジユーサ及び３
−フインガー グループ トランジユーサを含む。個々
のグループ内において、個々のフインガーはλ/4幅、λ
/4間隔を持ち、また隣接するフインガー間は反対の極性
を持つ。この構造によると、リプルの大きな原因である
フインガー間の内部音波反射が相殺される。しかし、こ
のグループ タイプ構造は、通常、許容できない低いサ
イドバンド除去特性を示す。
アポダイゼーシヨンはSAWフイルタのサイドバンド除
去を増加するための一般的に認められた技術である。よ
り詳細には、アポダイゼーシヨンは電極位置の選択され
た関数に従つて反対の極性の隣接する電極の重複領域の
長さを変化させることに関する。M.カドタ（M.Kadota）
らに1981年６月30日に公布された合衆国特許第4,276,52
4号は、アポダイズ電極を使用する表面音波デバイスを
開示する。カドタ（Kadota）によつて説明されるごと
く、隣接する電極間のこの重複は、この表面音波デバイ
スのインパルスレスポンスと同一のパターンを形成す
る。従つて、所望のインパルス レスポンスを知ること
によつて、この電極を所望の周波数特性を与えるように
パターン化することができる。しかし、グループ タイ
プ電極とアポダイゼーシヨンを併用すると、通常、通過
帯域内に許容できないリプルが導入される。
去を増加するための一般的に認められた技術である。よ
り詳細には、アポダイゼーシヨンは電極位置の選択され
た関数に従つて反対の極性の隣接する電極の重複領域の
長さを変化させることに関する。M.カドタ（M.Kadota）
らに1981年６月30日に公布された合衆国特許第4,276,52
4号は、アポダイズ電極を使用する表面音波デバイスを
開示する。カドタ（Kadota）によつて説明されるごと
く、隣接する電極間のこの重複は、この表面音波デバイ
スのインパルスレスポンスと同一のパターンを形成す
る。従つて、所望のインパルス レスポンスを知ること
によつて、この電極を所望の周波数特性を与えるように
パターン化することができる。しかし、グループ タイ
プ電極とアポダイゼーシヨンを併用すると、通常、通過
帯域内に許容できないリプルが導入される。
先行技術には、リセス電極を使用するSAWデバイスが
存在する。この構成の１つが、W.タンスキ（W.Tanski）
によつて、IEEEトランザクシヨンズ オン ソニツクス
アンド ウルトラソニツクス（IEEE Transactions on
Sonics and Ultrasonics）、Vol.SU−26、No.2、1979
年３月、ページ93−104に発表の論文〔水晶内の表面音
波共振器（Surface Acoustic Wave Resonators in Quar
tz）〕において説明されている。ここでは、リセス ア
ルミニウム トランジユーサと浅い反射溝を持つ高−QS
AW共振器が開示される。しかし、タンスキ（Tanski）デ
バイスは、SAW共振器であり、SAW横方向フイルタではな
い。さらに、標準の指間トランジユーサ内に隣接する電
極間の反射を減少するリセス電極を使用すると、許容で
きない通過帯域ひずみが起こる。
存在する。この構成の１つが、W.タンスキ（W.Tanski）
によつて、IEEEトランザクシヨンズ オン ソニツクス
アンド ウルトラソニツクス（IEEE Transactions on
Sonics and Ultrasonics）、Vol.SU−26、No.2、1979
年３月、ページ93−104に発表の論文〔水晶内の表面音
波共振器（Surface Acoustic Wave Resonators in Quar
tz）〕において説明されている。ここでは、リセス ア
ルミニウム トランジユーサと浅い反射溝を持つ高−QS
AW共振器が開示される。しかし、タンスキ（Tanski）デ
バイスは、SAW共振器であり、SAW横方向フイルタではな
い。さらに、標準の指間トランジユーサ内に隣接する電
極間の反射を減少するリセス電極を使用すると、許容で
きない通過帯域ひずみが起こる。
SAWフイルタ設計と関連するその他の問題として、低
挿入ロス、小さな通過帯域リプル及び良好なサイドバン
ド除去が、殆どの場合において、互いに排他的であるこ
とがある。従つて、先行技術において未解決の問題は、
これら特性の全てを同時に示すSAWフイルタが存在しな
いことにある。
挿入ロス、小さな通過帯域リプル及び良好なサイドバン
ド除去が、殆どの場合において、互いに排他的であるこ
とがある。従つて、先行技術において未解決の問題は、
これら特性の全てを同時に示すSAWフイルタが存在しな
いことにある。
発明の要約 先行技術によつて未解決の問題が本発明によつて解決
されるが、本発明は、低ロス表面音波フイルタ、より詳
細には、電極を支持する圧電表面にリセスされたアポダ
イズ、グループ タイプ電極を使用することによつて、
低挿入ロス、高サイドバンド除去、及び小さなリプルを
与えるSAWフイルタに関する。
されるが、本発明は、低ロス表面音波フイルタ、より詳
細には、電極を支持する圧電表面にリセスされたアポダ
イズ、グループ タイプ電極を使用することによつて、
低挿入ロス、高サイドバンド除去、及び小さなリプルを
与えるSAWフイルタに関する。
本発明の一面によると電極間の内部反射を実質的に相
殺するリセス電極が使用されるが、先行技術によるグル
ープ タイプ構造においては、これは部分的に達成され
るのみである。
殺するリセス電極が使用されるが、先行技術によるグル
ープ タイプ構造においては、これは部分的に達成され
るのみである。
本発明のもう１つの面によると、それぞれ、高サイド
バンド除去及び小さな通過帯域リプルを提供するために
先行技術によるアポダイゼーシヨン及びグループ タイ
プ構造が使用される。
バンド除去及び小さな通過帯域リプルを提供するために
先行技術によるアポダイゼーシヨン及びグループ タイ
プ構造が使用される。
図面の簡単な説明 第１図は本発明に従つて製造される３−フインガー電
極グループ及び４−フインガー電極グループを含むSAW
フイルタを示し； 第２図は第１図に示されるSAWフイルタ内に含まれる
フイルタ間を横断して均一な波面を提供するためのダミ
ー電極を示し； 第３図は第１図に示されるSAWフイルタの断面図を示
し； 第４図はリセス電極を使用しない先行技術によるアポ
ダイズ グループ タイプ トランジユーサの周波数レ
スポンスを示し；そして 第５図は本発明によるリセス電極を使用するアポダイ
ズ グループ タイプ トランジユーサの周波数レスポ
ンスを示す。
極グループ及び４−フインガー電極グループを含むSAW
フイルタを示し； 第２図は第１図に示されるSAWフイルタ内に含まれる
フイルタ間を横断して均一な波面を提供するためのダミ
ー電極を示し； 第３図は第１図に示されるSAWフイルタの断面図を示
し； 第４図はリセス電極を使用しない先行技術によるアポ
ダイズ グループ タイプ トランジユーサの周波数レ
スポンスを示し；そして 第５図は本発明によるリセス電極を使用するアポダイ
ズ グループ タイプ トランジユーサの周波数レスポ
ンスを示す。
詳細な説明 上述のごとく、SAWフイルタの多くの用途において
は、小さな通過帯域リプル及び低挿入ロスという両方の
要件は、通常、互いに排他的である。例えば、ある特定
のシステムは、10dB以下の挿入ロス及び0.05dB以下のリ
プルを必要とする。SAWフイルタの高挿入ロスはポスト
増幅器の利得をピークにすることを必要とし、結果とし
て、不安定で許容できない温度、エージング及び移相を
まねく。反対に、大きなリプルはジツターをピークにす
ることを必要とし、この結果、ジツターを中継伝送ライ
ン内の再生器の数とともに指数的に増すことが必要とな
る。
は、小さな通過帯域リプル及び低挿入ロスという両方の
要件は、通常、互いに排他的である。例えば、ある特定
のシステムは、10dB以下の挿入ロス及び0.05dB以下のリ
プルを必要とする。SAWフイルタの高挿入ロスはポスト
増幅器の利得をピークにすることを必要とし、結果とし
て、不安定で許容できない温度、エージング及び移相を
まねく。反対に、大きなリプルはジツターをピークにす
ることを必要とし、この結果、ジツターを中継伝送ライ
ン内の再生器の数とともに指数的に増すことが必要とな
る。
前述の先行技術による方法はこれら問題を解決するこ
とを意図するが、この２つの技術の組合せ、つまり、ア
ポダイズ グループ タイプ トランジユーサは、通
常、電極の重複の不均一性から隣接する電極間の内部反
射を完全に相殺することができず、フイルタにリプルを
導入する。従つて、本発明では、グループ タイプの構
成では防ぐことができないアポダイゼーシヨンに起因す
る残留反射を最小限にするためにリセス電極が使用され
る。
とを意図するが、この２つの技術の組合せ、つまり、ア
ポダイズ グループ タイプ トランジユーサは、通
常、電極の重複の不均一性から隣接する電極間の内部反
射を完全に相殺することができず、フイルタにリプルを
導入する。従つて、本発明では、グループ タイプの構
成では防ぐことができないアポダイゼーシヨンに起因す
る残留反射を最小限にするためにリセス電極が使用され
る。
第１図には本発明に従つて製造される低挿入ロス、小
リプルSAWフイルタが示される。従来のSAWフイルタと同
様に、圧電性、例えば、水晶基板10が使用される。この
一例としてのフイルタは、３−フインガー グループ
トランジユーサ12（個々のグループが電極16からの２つ
のフインガーの指間にある電極18からの１つのフインガ
ーからなる）、及び４−フインガー グループ トラン
ジユーサ14から構成される。ここで、用語“フインガ
ー”及び“電極”は互換的に使用される。３−フインガ
ー グループ トランジユーサ12は、示されるごとく、
いわゆる正の極性の電極構造を形成するように差し込ま
れた正の極性の電極構造16及び負の極性の電極構造18を
含む。同様に、４−フインガー グループ トランジユ
ーサ14は、これも指間構造を形成するように挿入された
正の極性の電極構造20及び負の極性の電極構造22を含
む。個々のグループにおいて、個々のフインガーはλ/4
幅を持ち、また反対の極性の隣接するフインガー間にλ
/4間隔を持つ。図示されるごとく、個々のグループ間の
間隔はλ/2であり、この極性シーケンスはグループ間で
交互になるようにされる。この構造は、前述のごとく、
リプルの主な原因であるフインガー間の内部音響反射を
相殺するために使用される。さらに、このグループ タ
イプの電極を使用すると、トリプル トランジツト エ
コーが減少され、従つて、挿入ロスが減少されることが
発見された。トリプル トランジツト エコーとは出力
トランジユーサによつて入力トランジユーサに反射され
る音響信号をさす。この信号の部分が再び反射され、出
力トランジユーサに再び入る。従つて、出力トランジユ
ーサは元の信号より約12dB低い“エコー”を受信する。
上述のごとく、グループ タイプの電極を使用すること
によつて、トリプル トランジツト エコーが12dB以下
のレベルに減少される。
リプルSAWフイルタが示される。従来のSAWフイルタと同
様に、圧電性、例えば、水晶基板10が使用される。この
一例としてのフイルタは、３−フインガー グループ
トランジユーサ12（個々のグループが電極16からの２つ
のフインガーの指間にある電極18からの１つのフインガ
ーからなる）、及び４−フインガー グループ トラン
ジユーサ14から構成される。ここで、用語“フインガ
ー”及び“電極”は互換的に使用される。３−フインガ
ー グループ トランジユーサ12は、示されるごとく、
いわゆる正の極性の電極構造を形成するように差し込ま
れた正の極性の電極構造16及び負の極性の電極構造18を
含む。同様に、４−フインガー グループ トランジユ
ーサ14は、これも指間構造を形成するように挿入された
正の極性の電極構造20及び負の極性の電極構造22を含
む。個々のグループにおいて、個々のフインガーはλ/4
幅を持ち、また反対の極性の隣接するフインガー間にλ
/4間隔を持つ。図示されるごとく、個々のグループ間の
間隔はλ/2であり、この極性シーケンスはグループ間で
交互になるようにされる。この構造は、前述のごとく、
リプルの主な原因であるフインガー間の内部音響反射を
相殺するために使用される。さらに、このグループ タ
イプの電極を使用すると、トリプル トランジツト エ
コーが減少され、従つて、挿入ロスが減少されることが
発見された。トリプル トランジツト エコーとは出力
トランジユーサによつて入力トランジユーサに反射され
る音響信号をさす。この信号の部分が再び反射され、出
力トランジユーサに再び入る。従つて、出力トランジユ
ーサは元の信号より約12dB低い“エコー”を受信する。
上述のごとく、グループ タイプの電極を使用すること
によつて、トリプル トランジツト エコーが12dB以下
のレベルに減少される。
前述のごとく、通過帯域内でより高い除去を達成する
ために、アポダイゼーシヨンが使用される。これは反対
の極性の隣接する電極が重複する領域の長さを変動する
ことによつて達成される。これは異なる電極位置の所で
生成及び検出される音波振幅に異なる重付けを与える。
この空間分布は音響速度を介してテンポラル分布に変換
される。ここで、関連するフーリエ変換はこのフイルタ
の周波数レスポンスを与える。従つて、アポダイゼーシ
ヨン関数を適当に選択することによつて、非アポダイズ
トランジユーサと比較して高レベルのサイドバンド除去
が達成される。より詳細には、コサイン スクエア タ
イプの２つの異なるアポダイゼーシヨン重付け関数が使
用されるが、これは以下によつて表わされる。
ために、アポダイゼーシヨンが使用される。これは反対
の極性の隣接する電極が重複する領域の長さを変動する
ことによつて達成される。これは異なる電極位置の所で
生成及び検出される音波振幅に異なる重付けを与える。
この空間分布は音響速度を介してテンポラル分布に変換
される。ここで、関連するフーリエ変換はこのフイルタ
の周波数レスポンスを与える。従つて、アポダイゼーシ
ヨン関数を適当に選択することによつて、非アポダイズ
トランジユーサと比較して高レベルのサイドバンド除去
が達成される。より詳細には、コサイン スクエア タ
イプの２つの異なるアポダイゼーシヨン重付け関数が使
用されるが、これは以下によつて表わされる。
ここで、Ｐはフル アポダイゼーシヨンに対しては0.
44であり、レイズド アポダイゼーシヨンに対しては1.
43であり、そしてＴはトランジユーサの全長として定義
される。フル アポダイゼーシヨンとレイズド アポダ
イゼーシヨンとの差はトランジユーサの二端の所の重付
け関数の基礎となり、この結果、サイドバンド抑止の程
度及びアポダイゼーシヨン ロスに差が生じる。トラン
ジユーサ12内の隣接する電極間の重複が第１図に示され
る。アポダイズ入力トランジユーサ及びアポダイズ出力
トランジユーサを持つSAWフイルタの設計は非常に困難
で、この２つの重付け関数の間のコンボリユーシヨンを
行なうことを必要であるため、アポダイゼーシヨンは入
力トランジユーサ12でのみ使用される。図示されるごと
く、この重複は最初、波がトランジユーサ12に沿つて第
１の３−フインガー グループから第２の３−フインガ
ー グループにパスするのに従つて増加し、そして再び
第２の３−フインガー グループと第３の３−フインガ
ー グループの間で増加するが、ここで、部分的に点線
で示される水平の線は隣接する電極グループ間の分離を
示す。隣接する電極間の重複は第３と第４の３−フイン
ガー グループ間、及び第４と第５の３−フインガー
グループ間で実質的に減少する。（式）１によると、電
極の重複の増加及び減少によつて形成されるこのパター
ン、つまりコサイン スクエア パターンとして定義さ
れるこのパターンは、極端に低いサイドローブを示すフ
ーリエ変換を持つ。
44であり、レイズド アポダイゼーシヨンに対しては1.
43であり、そしてＴはトランジユーサの全長として定義
される。フル アポダイゼーシヨンとレイズド アポダ
イゼーシヨンとの差はトランジユーサの二端の所の重付
け関数の基礎となり、この結果、サイドバンド抑止の程
度及びアポダイゼーシヨン ロスに差が生じる。トラン
ジユーサ12内の隣接する電極間の重複が第１図に示され
る。アポダイズ入力トランジユーサ及びアポダイズ出力
トランジユーサを持つSAWフイルタの設計は非常に困難
で、この２つの重付け関数の間のコンボリユーシヨンを
行なうことを必要であるため、アポダイゼーシヨンは入
力トランジユーサ12でのみ使用される。図示されるごと
く、この重複は最初、波がトランジユーサ12に沿つて第
１の３−フインガー グループから第２の３−フインガ
ー グループにパスするのに従つて増加し、そして再び
第２の３−フインガー グループと第３の３−フインガ
ー グループの間で増加するが、ここで、部分的に点線
で示される水平の線は隣接する電極グループ間の分離を
示す。隣接する電極間の重複は第３と第４の３−フイン
ガー グループ間、及び第４と第５の３−フインガー
グループ間で実質的に減少する。（式）１によると、電
極の重複の増加及び減少によつて形成されるこのパター
ン、つまりコサイン スクエア パターンとして定義さ
れるこのパターンは、極端に低いサイドローブを示すフ
ーリエ変換を持つ。
アポダイゼーシヨンに起因して音波が伝播経路に沿つ
て遭遇する不均一開口は波面ひずみを生成するが、これ
は、一方、重大な通過帯域ひずみを生成する。伝播経路
に沿つて最も近い電極と反対の極性の重複を持たないダ
ミー フインガーは、本発明に従つて、開口の幅Ｗを通
じて均一な波面を保持するのに使用できる。第２図には
SAWフイルタ10が示されるが、ここでは、ダミー電極が
ひずみを減少し、均一な波面を保持するためにこの構造
に加えられる。例えば、電極24、26、及び28は波が第１
図及び第２図に示される方向に沿つてトランジユーサに
入力されたとき、均一な波面を保持するためにトランジ
ユーサ12の第１の３−フインガー グループ内に含まれ
るダミー電極である。第１図及び第２図に示される水晶
基板の斜めのエツジは音波がトランジユーサに反射する
のを防止するために使用される。これは、この反射が重
大な通過帯域ひずみ及びリプルを引き起こすためであ
る。
て遭遇する不均一開口は波面ひずみを生成するが、これ
は、一方、重大な通過帯域ひずみを生成する。伝播経路
に沿つて最も近い電極と反対の極性の重複を持たないダ
ミー フインガーは、本発明に従つて、開口の幅Ｗを通
じて均一な波面を保持するのに使用できる。第２図には
SAWフイルタ10が示されるが、ここでは、ダミー電極が
ひずみを減少し、均一な波面を保持するためにこの構造
に加えられる。例えば、電極24、26、及び28は波が第１
図及び第２図に示される方向に沿つてトランジユーサに
入力されたとき、均一な波面を保持するためにトランジ
ユーサ12の第１の３−フインガー グループ内に含まれ
るダミー電極である。第１図及び第２図に示される水晶
基板の斜めのエツジは音波がトランジユーサに反射する
のを防止するために使用される。これは、この反射が重
大な通過帯域ひずみ及びリプルを引き起こすためであ
る。
本発明では、圧電材質10の平な表面上に蒸着される先
行技術による電極に代わつてリセス電極が使用される。
このリセス電極は、隣接する電極間に存在するアポダイ
ゼーシヨンに起因する残留反射を最小限にするために使
用される。第３図はこのリセス電極を示すために、第１
図に示されるフイルタの断面図を示したものである。こ
れを製造するためには、当技術において周知の反応性イ
オン エツチング技術が第３図に示されるように水晶内
にこの平面と水平にアルミニウム電極を埋めるために使
用される。ここで、この電極は基板10の上面30から700
Å離れた距離に埋められる。上面30と水平に電極を形成
することによつて、アポダイゼーシヨン技術と関連する
反射係数が大きく減少される。一例としての製造プロセ
スにおいては、水晶基板10が、最初に、後のホトレジス
ト粘着を強化するためにCrフラツシユあるいはHMDS（ヘ
キサメチルジシリザン）にて洗浄及び整端される。次
に、周知のホトリソグラフ技術を使用して、水晶基板10
の上に所望のトランジユーサ パターンが形成される。
次に、所望の深さ、例えば、700Åを達成するために前
述の反応性イオン エツチングをCHF3プラズマと伴にも
使用することにより、水晶基板10内に溝が食刻される。
その後、銅をドーピングされたアルミニウムが電極を形
成するためにこの溝内に蒸着されるが、ここで、このド
ーピングはフイルタのパワー エージングいき値を増加
するために使用される。最後に、最終的なデバイスを得
るために、アセトン内でのリフトオフ プロセスが遂行
される。
行技術による電極に代わつてリセス電極が使用される。
このリセス電極は、隣接する電極間に存在するアポダイ
ゼーシヨンに起因する残留反射を最小限にするために使
用される。第３図はこのリセス電極を示すために、第１
図に示されるフイルタの断面図を示したものである。こ
れを製造するためには、当技術において周知の反応性イ
オン エツチング技術が第３図に示されるように水晶内
にこの平面と水平にアルミニウム電極を埋めるために使
用される。ここで、この電極は基板10の上面30から700
Å離れた距離に埋められる。上面30と水平に電極を形成
することによつて、アポダイゼーシヨン技術と関連する
反射係数が大きく減少される。一例としての製造プロセ
スにおいては、水晶基板10が、最初に、後のホトレジス
ト粘着を強化するためにCrフラツシユあるいはHMDS（ヘ
キサメチルジシリザン）にて洗浄及び整端される。次
に、周知のホトリソグラフ技術を使用して、水晶基板10
の上に所望のトランジユーサ パターンが形成される。
次に、所望の深さ、例えば、700Åを達成するために前
述の反応性イオン エツチングをCHF3プラズマと伴にも
使用することにより、水晶基板10内に溝が食刻される。
その後、銅をドーピングされたアルミニウムが電極を形
成するためにこの溝内に蒸着されるが、ここで、このド
ーピングはフイルタのパワー エージングいき値を増加
するために使用される。最後に、最終的なデバイスを得
るために、アセトン内でのリフトオフ プロセスが遂行
される。
第４図及び第５図は先行技術によるSAWフイルタと本
発明によるリセス電極を持つアポダイズ グループ タ
イプ トランスジユーサを使用して形成されたSAWフイ
ルタとの間の性能の差を示す。第４図からわかるごと
く、リセス電極を使用しない場合は、アポダイゼーシヨ
ンに起因するリプルが非常に顕著である。このリプル
は、前述の如く、リセス電極とグループ タイプ アポ
ダイズ電極を組合せて使用する本発明による方法によつ
て最小限に抑えることができる。第５図には本発明によ
つて形成されたSAWフイルタの周波数レスポンスが示さ
れる。この一例としてのフイルタ設計に使用されるアポ
ダイゼーシヨン重付け関数は式（１）との関係において
上に説明のレイズド アポダイゼーシヨンである。この
構造において実現できるサイドバンド除去は、アポダイ
ズ電極を使用しない先行技術による21dBに対して、約30
dBである。
発明によるリセス電極を持つアポダイズ グループ タ
イプ トランスジユーサを使用して形成されたSAWフイ
ルタとの間の性能の差を示す。第４図からわかるごと
く、リセス電極を使用しない場合は、アポダイゼーシヨ
ンに起因するリプルが非常に顕著である。このリプル
は、前述の如く、リセス電極とグループ タイプ アポ
ダイズ電極を組合せて使用する本発明による方法によつ
て最小限に抑えることができる。第５図には本発明によ
つて形成されたSAWフイルタの周波数レスポンスが示さ
れる。この一例としてのフイルタ設計に使用されるアポ
ダイゼーシヨン重付け関数は式（１）との関係において
上に説明のレイズド アポダイゼーシヨンである。この
構造において実現できるサイドバンド除去は、アポダイ
ズ電極を使用しない先行技術による21dBに対して、約30
dBである。
フロントページの続き (72)発明者 ツセイ，ウエイ‐シン アメリカ合衆国．18051 ペンシルヴア ニア，フオーゲルスヴイル，トレイルズ エンド 30 (56)参考文献 特開 昭57−15514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−175210（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−188219（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−145716（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−116724（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−51535（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭59−12813（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (9)
- 【請求項１】圧電材質の少なくとも１つの主表面層（1
0）を有する基板； 電気入力信号を音響信号に変換する入力トランジューサ
（12）であって、該入力トランジューサは正極性の入力
信号に応答する第１の電極（16）と負極性の入力信号に
応答する第２の電極（18）とを含み、該電極各々は該主
表面層と基本的に同一平面となるよう該基板内に埋め込
まれそして複数の電極指からなり、該正と負の電極指は
互いにかみ合う電極指構造を形成するよう互いにはさま
れそして隣接する電極指間の反射を減少させ得る複数の
グループを形成するよう配置され、該グループの各々は
正と負の両方の極性の等しい長さの電極指のＮ個の集合
であり、隣接する電極指グループが表面音波の進行方向
に垂直な異なる長さの電極指からなりその異なる長さは
所定のアポダイゼーション方程式（Ｗ（t,T））に従っ
て決定されるものであるようアポダイズされている入力
トランジューサ（10）、及び 正極性の第１の電極（20）と負極性の第２の電極（22）
とからなる出力トランジューサ（14）であって、該電極
の各々は該入力トランジューサにより発生された音響信
号に応答して関連の電気信号を出力しており、該電極各
々は該主表面層と基本的に同一平面になるよう該基板内
に埋め込まれそして複数の電極指からなり、該正と負の
電極指は互いにかみ合う電極指構造を形成するよう互い
にはさまれそして隣接する電極指間の反射を減少させ得
る複数のグループを形成するよう配置され、該グループ
の各々は正と負の両方の極性の電極指の該Ｎとは異なる
Ｍ個の集合であるものである出力トランジューサ（14）
とからなる表面音波フィルタ。 - 【請求項２】請求の範囲第１項に記載の表面音波フィル
タにおいて、該電極指の各々はλ/4に等しい幅を有しそ
して隣接する電極指グループの間の間隔はλ/2に等し
く、ここでλ＝V/fであり、ｆは該表面音波フィルタの
中心周波数そしてＶは音響速度である表面音波フィル
タ。 - 【請求項３】請求の範囲第１項に記載の表面音波フィル
タにおいて、該所定のアポダイゼーション方程式が、 Ｗ（t,T）＝0.44＋0.5cos（２πt/T） ＋0.07cos（４πt/T） 形式を持つことを特徴とする表面音波フィルタ。 - 【請求項４】請求の範囲第１項に記載の表面音波フィル
タにおいて、該所定のアポダイゼーション方程式が、 Ｗ（t,T）＝1.43＋0.5cos（２πt/T） ＋0.07cos（４πt/T） 形式を持つことを特徴とする表面音波フィルタ。 - 【請求項５】請求の範囲第１項に記載の表面音波フィル
タにおいて、該入力トランジューサの電極指グループ各
々が３つの分離した電極からなり（Ｎ＝３）、該出力ト
ランジューサの電気指グループ各々が４つの分離した電
極からなる（Ｍ＝４）ところの表面音波フィルタ。 - 【請求項６】請求の範囲第１項に記載の表面音波フィル
タにおいて、該基板の圧電表面が水晶からなることを特
徴とする表面音波フィルタ。 - 【請求項７】請求の範囲第１項に記載の表面音波フィル
タにおいて、該電極が該圧電表面内に700Åの深さに埋
め込まれていることを特徴とする表面音波フィルタ。 - 【請求項８】請求の範囲第１項に記載の表面音波フィル
タにおいて、該電極がアルミニウムからなることを特徴
とする表面音波フィルタ。 - 【請求項９】請求の範囲第８項に記載の表面音波フィル
タにおいて、該電極がさらに銅ドーパントを含むことを
特徴とする表面音波フィルタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US636679 | 1984-08-01 | ||
| US06/636,679 US4577169A (en) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | Small ripple surface acoustic wave filter with low insertion loss |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61502930A JPS61502930A (ja) | 1986-12-11 |
| JP2628985B2 true JP2628985B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=24552897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60503481A Expired - Lifetime JP2628985B2 (ja) | 1984-08-01 | 1985-07-25 | 改良された表面音波フィルタ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4577169A (ja) |
| EP (1) | EP0188604B1 (ja) |
| JP (1) | JP2628985B2 (ja) |
| CA (1) | CA1237174A (ja) |
| DE (1) | DE3576258D1 (ja) |
| WO (1) | WO1986001054A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2638047B1 (ja) * | 1988-10-14 | 1990-11-23 | Thomson Csf | |
| US5313177A (en) * | 1992-04-06 | 1994-05-17 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for an acoustic wave filter |
| US5349359A (en) * | 1993-05-10 | 1994-09-20 | Environmental Research Institute Of Michigan | Spatially variant apodization |
| US5528206A (en) * | 1994-11-23 | 1996-06-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave filter with attenuated spurious emissions |
| JP3185591B2 (ja) * | 1995-03-03 | 2001-07-11 | 株式会社村田製作所 | Ｓａｗ共振子 |
| US6566980B2 (en) * | 2000-03-30 | 2003-05-20 | Sawtek, Inc. | Die layout for SAW devices and associated methods |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3675054A (en) * | 1970-12-02 | 1972-07-04 | Texas Instruments Inc | Series connection of interdigitated surface wave transducers |
| FR2146541A5 (ja) * | 1971-07-16 | 1973-03-02 | Thomson Csf | |
| FR2290786A1 (fr) * | 1974-11-08 | 1976-06-04 | Thomson Csf | Dispositif a reflexion selective d'ondes elastiques de surface |
| US4006438A (en) * | 1975-08-18 | 1977-02-01 | Amp Incorporated | Electro-acoustic surface-wave filter device |
| GB1565756A (en) * | 1976-09-30 | 1980-04-23 | Toko Inc | Surface elastic wave devices |
| US4130813A (en) * | 1977-05-23 | 1978-12-19 | Raytheon Company | Surface wave device having enhanced reflectivity gratings |
| CA1118883A (en) * | 1977-06-02 | 1982-02-23 | Thomas E. Parker | Surface acoustic wave transducer fabrication to reduce reflections |
| JPS5847090B2 (ja) * | 1977-08-10 | 1983-10-20 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波フイルタ |
| US4237433A (en) * | 1979-03-13 | 1980-12-02 | Sperry Corporation | Surface acoustic wave resonators with integrated internal coupler reflectors |
| JPS564916A (en) * | 1979-06-25 | 1981-01-19 | Murata Mfg Co Ltd | Elastic surface wave filter |
| JPS5715514A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-26 | Nec Corp | Manufacture for reed screen electrode for elastic surface wave |
| US4353046A (en) * | 1980-11-04 | 1982-10-05 | R F Monolithics, Inc. | Surface acoustic wave device with reflectors |
| JPS57103420A (en) * | 1980-12-18 | 1982-06-28 | Toko Inc | Grouped unidirectional surface acoustic wave transducer |
| DE3117747A1 (de) * | 1981-05-05 | 1982-11-25 | Kollsman System-Technik GmbH, 8000 München | Piezoelektrisches element |
| US4499440A (en) * | 1983-08-22 | 1985-02-12 | United Technologies Corporation | Low reflectivity electrodes in semiconductive SAW devices |
-
1984
- 1984-08-01 US US06/636,679 patent/US4577169A/en not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-07-25 EP EP85903936A patent/EP0188604B1/en not_active Expired
- 1985-07-25 JP JP60503481A patent/JP2628985B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-25 WO PCT/US1985/001422 patent/WO1986001054A1/en not_active Ceased
- 1985-07-25 DE DE8585903936T patent/DE3576258D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-07-31 CA CA000487843A patent/CA1237174A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0188604B1 (en) | 1990-02-28 |
| CA1237174A (en) | 1988-05-24 |
| EP0188604A1 (en) | 1986-07-30 |
| DE3576258D1 (de) | 1990-04-05 |
| WO1986001054A1 (en) | 1986-02-13 |
| US4577169A (en) | 1986-03-18 |
| JPS61502930A (ja) | 1986-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN117713740A (zh) | 一种声表面波谐振器及其制备方法、滤波器 | |
| CN120415368B (zh) | 一种tf-saw谐振器及其制备方法、滤波器 | |
| JPS5925525B2 (ja) | 弾性表面波共振子 | |
| EP0026114A1 (en) | Surface acoustic wave device | |
| US5977846A (en) | Unidirectional surface acoustic wave filter | |
| US4097825A (en) | Surface acoustic wave tapped delay line | |
| JP2628985B2 (ja) | 改良された表面音波フィルタ | |
| CN120415367B (zh) | 一种tf-saw谐振器及其制备方法、滤波器 | |
| CN120433744B (zh) | 一种tf-saw谐振器及其制备方法、滤波器 | |
| US3987377A (en) | Elastic surface wave propagation device | |
| JP2005012736A (ja) | 弾性表面波変換器とこれを用いた電子装置 | |
| JPS62160807A (ja) | 弾性表面波共振子 | |
| US6967545B2 (en) | Saw wave-guides | |
| JPS6231860B2 (ja) | ||
| US4205285A (en) | Acoustic surface wave device | |
| CN217656608U (zh) | 一种抑制横向模的声表面波谐振器 | |
| GB2097212A (en) | Acoustic wave bandpass electrical filters | |
| JP2685537B2 (ja) | 弾性表面波装置、その製作方法、その調整方法、及びそれを用いた通信装置 | |
| JPH03204212A (ja) | 弾性表面波デバイス及び弾性表面波フィルタ | |
| JPS5937723A (ja) | 弾性表面波共振器型フイルタ装置 | |
| JPH0320929B2 (ja) | ||
| US5808524A (en) | Surface wave filter with a specified transducer impulse train that reduces diffraction | |
| JPS5830216A (ja) | 弾性波装置 | |
| JPH04331505A (ja) | 弾性表面波コンボルバ | |
| JP4843862B2 (ja) | 弾性表面波装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |