JP2716699B2 - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
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- JP2716699B2 JP2716699B2 JP62199024A JP19902487A JP2716699B2 JP 2716699 B2 JP2716699 B2 JP 2716699B2 JP 62199024 A JP62199024 A JP 62199024A JP 19902487 A JP19902487 A JP 19902487A JP 2716699 B2 JP2716699 B2 JP 2716699B2
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- acoustic wave
- electrode
- capacitance
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は弾性表面波装置に係り、特に静電容量によっ
て重み付けをした弾性表面波フィルタに関する。 （従来の技術） 一般に弾性表面波フィルタは、少なくともその一方の
電極に重み付けを行なう。この重み付けを大別すると２
種類の方法がある。第１の方法は電極指の交差幅によっ
て重み付けを行なういわゆるアポダイス電極を用いる方
法であり、第２の方法は、電極指の交差幅一定で電極指
の電位を制御することによって、重み付ける方法であ
る。この第２の方法は、電極指を一様な交差幅で構成で
きるため、入出力電極の両方に重み付けを行なうことが
できる。このため、帯域外のトラップ減衰量を大きくと
る必要のある弾性表面波フィルタにおいては、非常に有
益な重み付けであるため、産業界において注目されてい
る。次に、この第２の方法の一種である静電容量によっ
て重み付けを行なう方法について説明する。 すなわち、この方法は、ディ．シィ マロッカとビ．
エル．フンシンガー（D.C.Malocha ＆ B.L.Hunsinger）
がアイイイイ，トランス，ソニックス，アンド，ウルト
ラソニックス，巻，エスユウー24,ピィピィ.293-301（I
EEE trans.on Sonicsand Ultrasonics,Vol.SU-24,PP.29
3-301）であり、これを第５図に示している。 この第５図に示す重み付け方法では、電極指全部が静
電容量を介して入出力端子に電気的に接続されている。
この第５図を等価回路で示せば、第６図の如くなる。こ
こでcsは電極指間の静電容量、Raは放射抵抗を示す。す
ると、各電極指の電位eiは第６図に示す回路網から決定
される。 上記の方法は、重み付けの静電容量の構成法の自由度
が大きいが、製造時に生ずる電極指および静電容量部の
欠損、短絡等のパターン欠陥によって電極指全体の電位
分布が変化するため、弾性表面波フィルタ製造上の歩留
りが低下する欠点がある。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、
各電極指の電位を少なくともいくつかの部分に分け独立
に決定出来る様にし、製造時のパターン欠陥によって生
じる歩留りの低下を防止する弾性表面波装置を提供する
ことを目的とする。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明の弾性表面波装
置は、（１）複数の電極指からなる電極を備え、この電
極を構成する電極指の一部が静電容量を介して入出力端
子に電気的に接続される弾性表面波装置において、弾性
表面波一波長λ内に二本対からなる電極指を有し前記入
力端子に対してC1,前記出力端子に対してC2の静電容量
が接続され、静電容量C1＋C2が一定の電極指対と、前記
電極指対の両側に一本ずつ前記静電容量に電気的に接続
されず、前記入出力端子のうち一方に接続されている電
極指とを具備することを特徴とする弾性表面波装置、及
び（２）上記弾性表面波装置において、弾性表面波二波
長２λ内に前記静電容量に電気的に接続されている電極
指対が二単位構成され、かつ前記二単位の単位間中心距
離が3/4λ離れた位置に構成してなることを特徴として
いる。 （作用） 上述の構成をとることにより、本発明の弾性表面波装
置は、接地された電極指間に挟まれた静電容量に電気的
に接続された電極指がそれぞれ独立に決定されるため、
弾性表面波装置製造時に一部電極パターン欠陥が生じて
も、そのパターン欠陥のある電極指は接地された電極指
間にあるため、それ以外の電極指までには、パターン欠
陥の悪影響が及ばないこととなる。 （実施例） 以下、本発明の一実施例について、図面を参照して説
明する。 第１図において、１は弾性表面波フィルタの圧電基板
表面上の弾性表面波伝搬路中に設けられた電極指を示し
ている。この電極指（１）は、弾性表面波一波長λ内に
４本配置され、一単位となる。この電極指（１）の幅、
および電極指（１）間の間隔は、この一実施例では等間
隔となっている。この４本の電極指（１）のうち２本の
電極指（１）が入出力端子（３）の一方のみに直接電気
的に接続され、アース電極を構成している。この２本の
アース電極（４）にはさまれた残りの２本の電極指
（１）は、共通の静電容量ｃ1i,c2i（２）を介して入出
力端子（３）に電気的に接続されている。 上述の如く構成された電極指（１）４本からなる一単
位は、他の一単位とは独立しており、等価的に第２図に
示す様な電気回路で表現できる。この静電容量ｃ1i,c2i
に電気的に接続されている電極指（１）の電位ｅiは 但し、ω＝２πo,o:中心周波数 cs:電極指間の静電容量 Ra:電極指間の放射抵抗 で表わすことができる。 この弾性表面波フィルタは、その電極の重み付けを静
電容量（２）ｃ1i,c2iの変化を行ない結果として電極指
（１）の電位ｅiを変化させることにより行なう。この
静電容量（２）ｃ1i,c2iが電気的に接続されている電極
指（１）の電位ｅiは、他の単位の電極指（１）の電位
ｅj（ｊ≠ｉ）と独立に決定できる。このため、電極の
電極パターン欠陥（例えばある一単位を構成する電極指
（１）が短絡する等）により、ある一単位を構成する電
極指（１）の電位ｅj（ｊ≠ｉ）の電位に変化が生じて
も、他の単位を構成する電極指（１）の電位ｅj（ｊ≠
ｉ）には影響が生じない。 また、（Ａ）式において、一般的にはｅiの位相はｃ
1i＋ｃ2iの大きさによりまちまちであるが、ｃ1i＋ｃ2i
＝constantすなわち重み付け電極全体にわたりｃ1iとｃ
2iとの和が一定であればｅiの位相は一定であり、各重
み付け電極部の位置を変化させる必要がない。 すなわちｅi∝ｃ1i ……（Ｂ） となる。 さらに製造ばらつきにより静電容量ｃ1i,c2iの大きさ
が変動しても各電極間の電位の比ｃi/cjは変化しない。
すなわち、ｃ1iがac1iとなり、ｃ2iがac2iとなっても
（Ａ）式より、 ここで、ｃ1i＋ｃ2i＝constant,c1j＋ｃ2j＝constantで
ある条件を鑑みると、ｃ1i＋ｃ2i＝ｃ1j＋ｃ2j＝consta
ntとなり、ｊω（ｃ1i＋ｃ2i＋2cs）＋2/Ra＝ｊω（ｃ
1j＋ｃ2j＋2cs）＋2/Raとなる。これを（Ｃ）式に代入
すると、 となり、製造ばらつきにも非常に強い構成の弾性表面波
フィルタとなる。 したがって、第１図に示す弾性表面波フィルタでは、
歩留り良く容量重み付けを行なうことができ、その上、
製造工程上等である一単位内で電極指が短絡を行なう等
の欠陥が生じても、その欠陥はその単位内で処理され、
弾性表面波フィルタの全体の重み付けには影響が生じな
い効果がある。 次に第３図（ａ）を参照して、第１図に示す弾性表面
波フィルタのフィルタ特性を示す。この第３図（ａ）に
おいて、中心周波数ｏ近傍にリップルが見られる。こ
のリップルは、４本の電極指から構成されている一単位
が、一波長λ内に構成されているため、一波長λ単位内
ごとに弾性表面波の反射が起こっていることにより生じ
るものである。このリップルは、電極指に接続する静電
容量ｃ1i,c2iを十分に大きくすることにより小さくする
ことができることを本発明者は実験により認識した。 しかしながら、弾性表面波フィルタの種類によって
は、この構成上ｃ1i,c2iの大きさには制限があり、リッ
プルを無視できる程度までには静電容量ｃ1i,c2iを大き
くすることは困難である。そこで、全ての種類の弾性表
面波フィルタから、第３図（ａ）に示したリップルを排
除するために、本発明者は第４図に示す弾性表面波フィ
ルタをさらに発明した。 第４図において弾性表面波二波長２λ内に実質的に８
本の電極指を構成して、一単位を構成している。この各
電極指の幅と、電極指と電極指との間隔は同一の大きさ
である。この二波長２λ内に第１図において説明したも
のと同じアース電極（４）ではさまれる２本対の電極指
（１）が２組あり、それぞれ２組の電極指（１）対は、
その中心距離が互いに3/4波長離れて配置されている。
この電極指（１）対は、その両端を静電容量（２）
ｃ1i,c2iを介して入出力端子（３）に電気的に接続して
いる。 この構成をとることにより、アース電極（４）ではさ
まれている第１の電極指（１）対で生じる弾性表面波の
反射は互いに3/4波長ずれた位置に配置されたアース電
極（４）ではさまれている第２の電極指（１）対で生じ
る弾性表面波の反射と打ち消し合う。このため、第１図
に示した弾性表面波フィルタで発生していたリップルが
なくなる効果もある。 次に、この第４図に示した弾性表面波フィルタのフィ
ルタ特性を第３図（ｂ）に示す。この第３図（ｂ）と第
３図（ａ）とを比較すると、第４図に示した弾性表面波
フィルタでは、第１図に示した弾性表面波フィルタでの
欠点である弾性表面波の反射によって生じる中心周波数
ｏ近傍のリップルは完全にその発生が防止されてい
る。 なお、上述の実施例においては弾性表面波フィルタを
用いて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、
重み付け電極を用いる他の弾性表面波装置に適用できる
ことは言うまでもない。 〔発明の効果〕 本発明は、上述の構成をとることにより、アース電極
ではさまれる個々の電極指からなる一単位の電位を各々
独立に決定することができる。 その上、製造時に生じる電極パターン欠陥の影響を欠
陥を含むアース電位ではさまれる電極指の単位以外の領
域にまでおよぼさないことができ、弾性表面波フィルタ
の歩留りの向上を図ることができる。
て重み付けをした弾性表面波フィルタに関する。 （従来の技術） 一般に弾性表面波フィルタは、少なくともその一方の
電極に重み付けを行なう。この重み付けを大別すると２
種類の方法がある。第１の方法は電極指の交差幅によっ
て重み付けを行なういわゆるアポダイス電極を用いる方
法であり、第２の方法は、電極指の交差幅一定で電極指
の電位を制御することによって、重み付ける方法であ
る。この第２の方法は、電極指を一様な交差幅で構成で
きるため、入出力電極の両方に重み付けを行なうことが
できる。このため、帯域外のトラップ減衰量を大きくと
る必要のある弾性表面波フィルタにおいては、非常に有
益な重み付けであるため、産業界において注目されてい
る。次に、この第２の方法の一種である静電容量によっ
て重み付けを行なう方法について説明する。 すなわち、この方法は、ディ．シィ マロッカとビ．
エル．フンシンガー（D.C.Malocha ＆ B.L.Hunsinger）
がアイイイイ，トランス，ソニックス，アンド，ウルト
ラソニックス，巻，エスユウー24,ピィピィ.293-301（I
EEE trans.on Sonicsand Ultrasonics,Vol.SU-24,PP.29
3-301）であり、これを第５図に示している。 この第５図に示す重み付け方法では、電極指全部が静
電容量を介して入出力端子に電気的に接続されている。
この第５図を等価回路で示せば、第６図の如くなる。こ
こでcsは電極指間の静電容量、Raは放射抵抗を示す。す
ると、各電極指の電位eiは第６図に示す回路網から決定
される。 上記の方法は、重み付けの静電容量の構成法の自由度
が大きいが、製造時に生ずる電極指および静電容量部の
欠損、短絡等のパターン欠陥によって電極指全体の電位
分布が変化するため、弾性表面波フィルタ製造上の歩留
りが低下する欠点がある。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、
各電極指の電位を少なくともいくつかの部分に分け独立
に決定出来る様にし、製造時のパターン欠陥によって生
じる歩留りの低下を防止する弾性表面波装置を提供する
ことを目的とする。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明の弾性表面波装
置は、（１）複数の電極指からなる電極を備え、この電
極を構成する電極指の一部が静電容量を介して入出力端
子に電気的に接続される弾性表面波装置において、弾性
表面波一波長λ内に二本対からなる電極指を有し前記入
力端子に対してC1,前記出力端子に対してC2の静電容量
が接続され、静電容量C1＋C2が一定の電極指対と、前記
電極指対の両側に一本ずつ前記静電容量に電気的に接続
されず、前記入出力端子のうち一方に接続されている電
極指とを具備することを特徴とする弾性表面波装置、及
び（２）上記弾性表面波装置において、弾性表面波二波
長２λ内に前記静電容量に電気的に接続されている電極
指対が二単位構成され、かつ前記二単位の単位間中心距
離が3/4λ離れた位置に構成してなることを特徴として
いる。 （作用） 上述の構成をとることにより、本発明の弾性表面波装
置は、接地された電極指間に挟まれた静電容量に電気的
に接続された電極指がそれぞれ独立に決定されるため、
弾性表面波装置製造時に一部電極パターン欠陥が生じて
も、そのパターン欠陥のある電極指は接地された電極指
間にあるため、それ以外の電極指までには、パターン欠
陥の悪影響が及ばないこととなる。 （実施例） 以下、本発明の一実施例について、図面を参照して説
明する。 第１図において、１は弾性表面波フィルタの圧電基板
表面上の弾性表面波伝搬路中に設けられた電極指を示し
ている。この電極指（１）は、弾性表面波一波長λ内に
４本配置され、一単位となる。この電極指（１）の幅、
および電極指（１）間の間隔は、この一実施例では等間
隔となっている。この４本の電極指（１）のうち２本の
電極指（１）が入出力端子（３）の一方のみに直接電気
的に接続され、アース電極を構成している。この２本の
アース電極（４）にはさまれた残りの２本の電極指
（１）は、共通の静電容量ｃ1i,c2i（２）を介して入出
力端子（３）に電気的に接続されている。 上述の如く構成された電極指（１）４本からなる一単
位は、他の一単位とは独立しており、等価的に第２図に
示す様な電気回路で表現できる。この静電容量ｃ1i,c2i
に電気的に接続されている電極指（１）の電位ｅiは 但し、ω＝２πo,o:中心周波数 cs:電極指間の静電容量 Ra:電極指間の放射抵抗 で表わすことができる。 この弾性表面波フィルタは、その電極の重み付けを静
電容量（２）ｃ1i,c2iの変化を行ない結果として電極指
（１）の電位ｅiを変化させることにより行なう。この
静電容量（２）ｃ1i,c2iが電気的に接続されている電極
指（１）の電位ｅiは、他の単位の電極指（１）の電位
ｅj（ｊ≠ｉ）と独立に決定できる。このため、電極の
電極パターン欠陥（例えばある一単位を構成する電極指
（１）が短絡する等）により、ある一単位を構成する電
極指（１）の電位ｅj（ｊ≠ｉ）の電位に変化が生じて
も、他の単位を構成する電極指（１）の電位ｅj（ｊ≠
ｉ）には影響が生じない。 また、（Ａ）式において、一般的にはｅiの位相はｃ
1i＋ｃ2iの大きさによりまちまちであるが、ｃ1i＋ｃ2i
＝constantすなわち重み付け電極全体にわたりｃ1iとｃ
2iとの和が一定であればｅiの位相は一定であり、各重
み付け電極部の位置を変化させる必要がない。 すなわちｅi∝ｃ1i ……（Ｂ） となる。 さらに製造ばらつきにより静電容量ｃ1i,c2iの大きさ
が変動しても各電極間の電位の比ｃi/cjは変化しない。
すなわち、ｃ1iがac1iとなり、ｃ2iがac2iとなっても
（Ａ）式より、 ここで、ｃ1i＋ｃ2i＝constant,c1j＋ｃ2j＝constantで
ある条件を鑑みると、ｃ1i＋ｃ2i＝ｃ1j＋ｃ2j＝consta
ntとなり、ｊω（ｃ1i＋ｃ2i＋2cs）＋2/Ra＝ｊω（ｃ
1j＋ｃ2j＋2cs）＋2/Raとなる。これを（Ｃ）式に代入
すると、 となり、製造ばらつきにも非常に強い構成の弾性表面波
フィルタとなる。 したがって、第１図に示す弾性表面波フィルタでは、
歩留り良く容量重み付けを行なうことができ、その上、
製造工程上等である一単位内で電極指が短絡を行なう等
の欠陥が生じても、その欠陥はその単位内で処理され、
弾性表面波フィルタの全体の重み付けには影響が生じな
い効果がある。 次に第３図（ａ）を参照して、第１図に示す弾性表面
波フィルタのフィルタ特性を示す。この第３図（ａ）に
おいて、中心周波数ｏ近傍にリップルが見られる。こ
のリップルは、４本の電極指から構成されている一単位
が、一波長λ内に構成されているため、一波長λ単位内
ごとに弾性表面波の反射が起こっていることにより生じ
るものである。このリップルは、電極指に接続する静電
容量ｃ1i,c2iを十分に大きくすることにより小さくする
ことができることを本発明者は実験により認識した。 しかしながら、弾性表面波フィルタの種類によって
は、この構成上ｃ1i,c2iの大きさには制限があり、リッ
プルを無視できる程度までには静電容量ｃ1i,c2iを大き
くすることは困難である。そこで、全ての種類の弾性表
面波フィルタから、第３図（ａ）に示したリップルを排
除するために、本発明者は第４図に示す弾性表面波フィ
ルタをさらに発明した。 第４図において弾性表面波二波長２λ内に実質的に８
本の電極指を構成して、一単位を構成している。この各
電極指の幅と、電極指と電極指との間隔は同一の大きさ
である。この二波長２λ内に第１図において説明したも
のと同じアース電極（４）ではさまれる２本対の電極指
（１）が２組あり、それぞれ２組の電極指（１）対は、
その中心距離が互いに3/4波長離れて配置されている。
この電極指（１）対は、その両端を静電容量（２）
ｃ1i,c2iを介して入出力端子（３）に電気的に接続して
いる。 この構成をとることにより、アース電極（４）ではさ
まれている第１の電極指（１）対で生じる弾性表面波の
反射は互いに3/4波長ずれた位置に配置されたアース電
極（４）ではさまれている第２の電極指（１）対で生じ
る弾性表面波の反射と打ち消し合う。このため、第１図
に示した弾性表面波フィルタで発生していたリップルが
なくなる効果もある。 次に、この第４図に示した弾性表面波フィルタのフィ
ルタ特性を第３図（ｂ）に示す。この第３図（ｂ）と第
３図（ａ）とを比較すると、第４図に示した弾性表面波
フィルタでは、第１図に示した弾性表面波フィルタでの
欠点である弾性表面波の反射によって生じる中心周波数
ｏ近傍のリップルは完全にその発生が防止されてい
る。 なお、上述の実施例においては弾性表面波フィルタを
用いて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、
重み付け電極を用いる他の弾性表面波装置に適用できる
ことは言うまでもない。 〔発明の効果〕 本発明は、上述の構成をとることにより、アース電極
ではさまれる個々の電極指からなる一単位の電位を各々
独立に決定することができる。 その上、製造時に生じる電極パターン欠陥の影響を欠
陥を含むアース電位ではさまれる電極指の単位以外の領
域にまでおよぼさないことができ、弾性表面波フィルタ
の歩留りの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す弾性表面波フィルタの
模式図、第２図は第１図の部分略図、第３図（ａ）及び
第３図（ｂ）は本発明の実施例に示した弾性表面波フィ
ルタのフィルタ特性図、第４図は本発明の他の実施例を
示す弾性表面波フィルタの模式図、第５図は従来例を示
す模式図、第６図は第５図の部分略図である。 （１）……電極指、（２）……静電容量 （３）……入力端子、（４）……アース電極
模式図、第２図は第１図の部分略図、第３図（ａ）及び
第３図（ｂ）は本発明の実施例に示した弾性表面波フィ
ルタのフィルタ特性図、第４図は本発明の他の実施例を
示す弾性表面波フィルタの模式図、第５図は従来例を示
す模式図、第６図は第５図の部分略図である。 （１）……電極指、（２）……静電容量 （３）……入力端子、（４）……アース電極
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．複数の電極指からなる電極を備え、この電極を構成
する電極指の一部が静電容量を介して入出力端子に電気
的に接続される弾性表面波装置において、弾性表面波一
波長λ内に二本対からなる電極指を有し前記入力端子に
対してC1,前記出力端子に対してC2の静電容量が接続さ
れ、静電容量C1＋C2が一定の電極指対と、前記電極指対
の両側に一本ずつ前記静電容量に電気的に接続されず、
前記入出力端子のうち一方に接続されている電極指とを
具備することを特徴とする弾性表面波装置。 ２．弾性表面波二波長２λ内に前記静電容量に電気的に
接続されている電極指対が二単位構成され、かつ前記二
単位の単位間中心距離が3/4λ離れた位置に構成してな
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の弾性表
面波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62199024A JP2716699B2 (ja) | 1987-08-11 | 1987-08-11 | 弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62199024A JP2716699B2 (ja) | 1987-08-11 | 1987-08-11 | 弾性表面波装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6442908A JPS6442908A (en) | 1989-02-15 |
| JP2716699B2 true JP2716699B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=16400854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62199024A Expired - Lifetime JP2716699B2 (ja) | 1987-08-11 | 1987-08-11 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2716699B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5434519B2 (ja) * | 1973-08-31 | 1979-10-27 | ||
| JPS53101246A (en) * | 1978-02-20 | 1978-09-04 | Kimio Shibayama | Elastic surface wave converter |
-
1987
- 1987-08-11 JP JP62199024A patent/JP2716699B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6442908A (en) | 1989-02-15 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |