JP2659178B2

JP2659178B2 - 弾性表面波装置

Info

Publication number: JP2659178B2
Application number: JP3196385A
Authority: JP
Inventors: 泰司山本
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1985-02-20
Filing date: 1985-02-20
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JPS61192112A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は弾性表面波装置に関する。

弾性表面波装置は、搬送装置や移動通信装置などに使用
されてきている。このような弾性表面波装置（SAWデバ
イス）の一例として、1982年５月13日電子通信学会発行
の研究会資料「狭帯域低損失SAWフィルタ」に記載され
たものが知られている。この資料記載のSAWデバイス
は、多数対の励振用および受信用交叉指状電極（IDT）
を使用したSAWフィルタとして実現されている。同資料
によると、IDTの数が数百対になると、後述するよう
に、通常sinX/X特性を示すIDTの放射特性のメインロー
ブがIDTを構成する数百対に及ぶ電極指による内部反射
によって歪が生じ、放射特性の極大値を示す周波数は、
電極周期Ｌで決まる周波数（中心周波数）よりも低域側
に移動したものになる。また、この構造においては、さ
らに励振用多対交叉指状電極と受信用多対交叉指状電極
の間においても定在波が生じ、IDT間の距離を0.5Lより
小さく設定することで、この定在波を示す周波数と前記
のIDT自身の共振周波数を異ならせ、フィルタ帯域を広
くできる。しかしながら、上記資料記載のSAWデバイス
では、通過域が平坦でないという問題がある。また、通
過帯域が広がったとは言え、依然として十分な広さとは
なっていないという問題がある。

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を除去し、
通過域が平坦で十分な広さの通過帯域を有する弾性表面
波装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の弾性表面波装置
は、２個のグレーティング反射器と、該２個のグレーテ
ィング反射器の間に配置され、シングル電極で構成され
た励振用多対交叉指状電極及び受信用多対交叉指状電極
を圧電基板上に有する弾性表面波装置であって、前記励
振用多対交叉指状電極と前記受信用多対交叉指状電極は
交叉指状電極自身の内部反射による共振特性を有し、前
記励振用多対交叉指状電極と前記受信用多対交叉指状電
極とは距離L1、前記グレーティング反射器と前記励振用
多対交叉指状電極とは距離L2、前記受信用多対交叉指状
電極とグレーティング反射器とは距離L3だけそれぞれ隔
てて配置され、前記距離L1は、前記励振用多対交叉指状
電極と前記受信用多対交叉指状電極の間で生じる定在波
による共振周波数を制御するために、前記交叉指状電極
の周期をＬとして（2n＋１）L/4＜L1＜（ｎ＋１）L/2 （但し、ｎ＝0,1,2…）を満たすように設定されるとともに前記グレーティング
反射器間の距離をL4とするとき、前記距離L2およびL3
は、前記グレーティング反射器間距離L4において定在波
が生じるよう等しい距離に設定されている。

次に図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る第１図は本発明の一実施例を示す平面図である。

図において、本発明の弾性表面波装置は、圧電基板11
と、この基板上に形成された励振用および受信用IDT42
および43と、これらIDT42および43の外側に設けられた
グレーティング反射器44および45を有している。これら
励振用および受信用IDT42および43は、距離L1隔てて配
置されている。一方、グレーティング反射器44とIDT42
は、距離L2隔てて配置され、グレーティング反射器45と
IDT43は、距離L3隔てて配置されている。また、グレー
ティング反射器44と45は、後述するように、この間で定
在波が発生する距離L4となっている。

本実施例では、励振用および受信用IDT42および43の
電極周期をＬとすると、交叉指状電極42および43間の距
離L1を0.42L、グレーティング反射器44と交叉指状電極4
2の間の距離L2およびグレーティング反射器45とIDT43と
の間の距離L3をそれぞれ0.70Lになるように設定してあ
る。

このように距離条件を設定すると、定在波が複数存在
し、従来のこの種のフィルタに比べ、通過帯域の広帯域
化および平坦化が可能となる。

第２図（Ａ）は本実施例の伝送特性を示す。第２図
（Ｂ）の従来の特性に比べると、帯域が図示するように
広くなっている。

次に、複数の定在波、具体的には３つの定在波の発生
についてもう少し詳しく説明する。

第３図は励振用および受信用IDTのみから構成されるS
AWデバイスを示す。第３図のSAWデバイスにおいて、IDT
自身の内部反射がない理想状態を考えると、このときの
フィルタ特性は第４図に示すようになる。f0はIDTの周
期Ｌにより決定される中心周波数である。第４図から明
らかなように、IDT自身の反射がないため、メインロー
ブＡ（主特性）には何ら歪が現れない。しかし、IDTの
対数が数百にも達するような場合等IDT自信の反射を無
視できない場合には、第５図に示すように、メインロー
ブＡは大きく歪み、f2で示す位置にピークＢ（第１の定
在波）が現れる。

一方、励振および受信用IDT間の距離L1を適切に設定
すると、定在波が生じる（第２の定在波）。そのときの
定在波は、第６図に示すように、f1で示す位置に現れ
る。このとき、定在波f1のレベルは、図に示すように、
定在波f2に比べて大きくなる。この状態においては、励
振用IDTで発生し右方向に伝搬する弾性波は受信用IDTで
受信されるが一部は通過する。一方、左方向に伝搬する
波はそのまま伝搬し続ける。このためこれらIDTの両側
に本願発明のような反射器を設け、これら反射器間の距
離L4を適切に設定すると、励振用IDTで発生した波は反
射器間で反射し定在波（第３の定在波）が生じる。この
ときの定在波の周波数は、第７図に示すようにf3で表さ
れる。また、このときの反射器間の距離L4は、f3の周波
数の波長λ３の1/2波長の整数倍となっている。この第
３の定在波により、合計３つの定在波が存在することに
なり、従来に比べ、広帯域なフィルタ特性が実現でき
る。また、IDTの両側に設けた反射器により、IDT内部の
反射により生じていた第２の定在波のうちIDTの外側に
漏れ出ていたエネルギー成分が閉じこめられ、第２の定
在波のレベルが強くなり、第１の定在波とのレベル差が
改善される。この結果、第６図に示したf2、f1間のレベ
ル差が修正され、第７図に示すような比較的レベルのそ
ろった特性が得られ、フィルタとして平坦な通過域特性
が実現される。

ここで、第２図（Ａ）に示す特性において反射器間に
共振（定在波）が生じていることを説明する。図から、
f0＝281.0MHz,f1＝280.3MHz,f2＝280.0MHz,f3＝279.7MH
zとなる、また、IDTの対数を300、反射器間距離をL4,L2
＝L3＝0.7L,L1＝0.42Lとなる。

定在波周波数f3の波長λ３は、ｖ＝f0Lから L4＝0.7×2L＋300L＋300L＋0.42L ＝601.82L このように、反射器間でλ３の定在波が生じているこ
とがわかる。

以上述べたように、本発明では、反射器間、IDT間お
よびIDTで定在波が生じるよう反射器、IDTを配置したの
で、比較的広帯域で平坦な通過域を有する弾性表面波が
実現できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図。第２図（Ａ）および（Ｂ）は本発明と従来構成によるフ
ィルタ特性の比較を示す特性図。第３図〜第７図は複数の定在波を説明する図。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２個のグレーティング反射器と、該２個の
グレーティング反射器の間に配置され、シングル電極で
構成された励振用多対交叉指状電極及び受信用多対交叉
指状電極を圧電基板上に有する弾性表面波装置であっ
て、前記励振用多対交叉指状電極と前記受信用多対交叉
指状電極は交叉指状電極自身の内部反射による共振特性
を有し、前記励振用多対交叉指状電極と前記受信用多対
交叉指状電極とは距離L1、前記グレーティング反射器と
前記励振用多対交叉指状電極とは距離L2、前記受信用多
対交叉指状電極とグレーティング反射器とは距離L3だけ
それぞれ隔てて配置され、前記距離L1は、前記励振用多
対交叉指状電極と前記受信用多対交叉指状電極の間で生
じる定在波による共振周波数を制御するために、前記交
叉指状電極の周期をＬとして（2n＋１）L/4＜L1＜（ｎ＋１）L/2 （但し、ｎ＝0,1,2…）を満たすように設定されるとともに前記グレーティング
反射器間の距離をL4とするとき、前記距離L2およびL3
は、前記グレーティング反射器間距離L4において定在波
が生じるよう等しい距離に設定されたことを特徴とする
弾性表面波装置。