JP2982864B2 - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
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- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
- H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
- H03H9/6433—Coupled resonator filters
- H03H9/6436—Coupled resonator filters having one acoustic track only
Description
えている弾性表面波装置に属し、特に、圧電基板上に形
成されたVHF・UHFで動作する弾性表面波装置に属
する。
弾性表面波の伝搬方向に対し垂直方向にエネルギが分布
するモード(以下横モード)の基本モードが主伝搬モー
ドになるのに対して、高次モードはスプリアスとなる場
合がある。
来技術として特公平6−85492公報には、交叉指状
電極の形状は電極指の開口長に対する電極指の交差幅の
比が65〜75%の比率であり、この交差幅が交叉指状
電極内において一定である弾性表面波振動子が開示され
ている。
に、交叉指状電極71、72の開口長Woに対する交叉
幅Wの比W/Woを65〜75%とすることによって、
高次横モードの+/−領域に存在するポテンシャルを実
効的にキャンセルさせて高次横モードの抑圧を図ってい
る。
468号公報には、圧電基板として水晶を用いた場合に
は、横モード分布の導波路内部への集中度が弱まる点に
着目して、W/Woの値を75〜85%とすることによ
り高次横モードを抑圧しているものがある。
波装置内に存在する交叉指状電極の開口長に対する交差
幅の比が、すべての交叉指状電極で等しいことを特徴と
している。
来技術のどちらを用いた場合でも、複数の高次モードが
存在する場合には、抑圧を図ったモードとは異なる次数
のモードによるスプリアスが、デバイス特性を劣化させ
る場合があることである。
で示したように、1個以上の交叉指状電極を有してお
り、その交叉指状電極の交差幅の比W/Woの値は弾性
表面波装置内で全て等しい。このため、高次横モードス
プリアスが1つだけ存在する場合に限れば、その高次横
モードの抑圧が可能である。
交叉指状電極を形成する金属薄膜の膜厚を厚くした場合
等に相当する複数の高次横モードが存在する場合には、
全ての次数の高次横モードを同時に抑圧することは出来
ない。
(スプリアス抑圧)を目的とし、圧電基板上の弾性表面
波装置において、高次横モードスプリアスが抑圧された
弾性表面波装置を提供することにある。
板上に少なくとも2つの交叉指状電極を有する弾性表面
波装置において、入力あるいは出力の一方の電極で横2
次モード、他方の電極で横4次モードスプリアスを抑圧
するように、入力側の交叉指状電極及び出力側の交叉指
状電極の開口長に対する交差幅の比を相異なる値とした
ことを特徴とする弾性表面波装置が得られる。
くとも2つの交叉指状電極と、弾性表面波のエネルギー
を閉じこめるためのグレーティング反射器を有する弾性
表面波装置において、入力あるいは出力の一方の電極で
横2次モード、他方の電極で横4次モードスプリアスを
抑圧するように、入力側の交叉指状電極及び出力側の交
叉指状電極の開口長に対する交差幅の比を相異なる値と
したことを特徴とする弾性表面波装置が得られる。
は、入出力電極指の開口長に対する交差幅の比を変える
ことにより、横2次と4次の高次横モードスプリアスを
同時に抑圧する。
題となるのは、主たる共振モードである横基本モードに
対する高次横モードである。基本モードの分布はすべて
正領域にあるのに対し、スプリアスである高次横モード
の分布には正と負の両方の領域が存在する。このため、
高次モード分布において、+と−との領域の面積がほぼ
等しくなるように交叉指状電極指の交叉幅を適当に選ぶ
ことで、高次モードの発生エネルギーはほぼ相殺され
る。
る交差幅Wの比を、一方の電極では横2次モードがキャ
ンセルされる様に選び、かつもう一方の電極では横4次
モードがキャンセルされる様に選ぶことで、2個の高次
スプリアスモードが同時に抑圧可能である。
実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
振器型の弾性表面波装置として弾性表面波フィルタを示
している。
圧電基板11と、この圧電基板11上に設けられている
金属薄膜による2つの入力IN用の交叉指状電極12
と、出力OUT用の交叉指状電極13と、これらの交叉
指状電極12,13の両側にそれぞれ設けられている弾
性表面波のエネルギーを閉じこめるための2つのグレー
ティング反射器14、15とをを有している。
叉指状電極12、13の電極指交差幅Win、Wout
の開口長Woに対する比率を異ならせることで、一方の
電極で横2次モードスプリアスS2を抑圧し、もう一方
で横4次モードスプリアスS4の抑圧を図っている。
出力の一方の電極で横2次モードスプリアスS2、他方
の電極で横4次モードスプリアスS4を抑圧するよう
に、交叉指状電極12、13の開口長Woに対する交差
幅Win、Woutの比W/Woを相異なる値としてい
る。
叉指部分が向かい合うように形成されている。そして、
これらの交叉指状電極12,13の開口長Woに対する
交差幅Win、Woutの比はそれぞれ異なっている。
極12,13の開口長Woに対する交差幅Win、Wo
utの比W/Woを入出力電極で異ならせ、一方の電極
で横2次(S2)モード、もう一方の電極で横4次(S
4)モードを抑圧している点にある。
て図2をも用いて詳細に説明する。
ネルギ分布は全て正領域にあり、このモードが一般に主
伝搬モードとなる。横2次モードスプリアスS2の横2
次モード分布22、横4次モードスプリアスS4の横4
次モード分布23には正負の領域が存在し、ちょうどこ
の+と−領域の面積がほぼ等しくなるようW/Woの値
を選べば横2次モード分布22,横4次モード分布23
の励振は抑圧される。
22が、出力側で横4次モード分布23が抑圧されるよ
うにW/Woの値を選んだ場合の例である。
W/Wo依存性の計算結果を示す。計算ではSTカット
水晶を基板として仮定し、開口長Woを40λ、交叉指
状電極指を形成する金属膜の膜厚Hを0.98μmとし
ている。ただし、λはSAWの波長である。図中の4
1,42,43は高次横モードの励振効率を示してい
る。
て励振強度が最も弱くなるW/Woの値は異なっている
のが判る。この計算例においては、交叉指状電極のそれ
ぞれのW/Woを約0.71,0.86とすれば、横2
次モードスプリアスS2と横4次モードスプリアスの励
振効率は横基本モードS0のそれに比較して50dB以
上抑圧されることが判る。
の形態例について図4乃至図6を参照して詳細に説明す
る。
振器型弾性表面波フィルタを示しており、図5及び図6
はその振幅特性である。図4において、25,26は交
叉指状電極である。
る中心周波数は約90MHzとし、交叉指状電極25、
26を形成する材料にはアルミニウム用いた(膜厚:
0.98μm)。図6は本発明の弾性表面波フィルタを
用いない場合の特性であり、電極指交差幅Win,Wo
utと開口長Wを共に40λとしたものである。
ィルタにおけるを用いた場合であり、開口長は40λの
まま入力側の交叉指状電極25の交差幅Winを28
λ、出力側の交叉指状電極26の交差幅Woutを34
λとしている。この場合、Win/Wo=0.7、Wo
ut/Wo=0.86である。この図から、本発明を用
いてない場合には主伝搬モードの高域側に横2次モード
スプリアスS2,横4次モードスプリアスS4が強く発
生しているのに対し、本発明を用いたの場合には抑圧を
図った横2次モードスプリアスS2,横4次モードスプ
リアスS4の振幅が10dB以上低下しているのが判
る。
では入出力電極それぞれの対数は同じとする必要はない
ので、入出力インピーダンスが等しくなるよう、対数を
選ぶことも可能である。
図7を参照して説明する。図7は、電極型の弾性表面波
共振器型フィルタである。このフィルタは3つの交叉指
状電極31、32、33を有している。交叉指状電極3
1、32、33の両側には、それぞれ金属のグレーティ
ング反射器34,35が設けられている。
等しいが、入力側の電極指交差幅W2 は異ならせてい
る。この様な構造においても、入力側と出力側とでそれ
ぞれ1個づつの高次横モードを抑圧することが出来る。
うに、2つ以上の交叉指状電極指を有する弾性表面波装
置においては、入出力交差指状電極のうちの片側だけで
1つの高次横モードの抑圧ができ、モードスプリアスが
同時に抑圧可能である。
する平面図である。
ドを説明する説明図である。
率の理論計算を示すグラフである。
ィルタを説明する平面図である。
性を示すグラフである。
特性を示すグラフである。
の平面図である。
2 交叉指状電極 14,15,34,35 グレーティング反射器 21 横基本モード分布 22 横2次モード分布 23 横4次モード分布 S0 横基本モード S2 横2次モードスプリアス S4 横4次モードスプリアス 41,42,43 高次横モードの励振効率
Claims (2)
- 【請求項1】 圧電基板上に少なくとも2つの交叉指状
電極を有する弾性表面波装置において、入力あるいは出
力の一方の電極で横2次モード、他方の電極で横4次モ
ードスプリアスを抑圧するように、入力側の交叉指状電
極及び出力側の交叉指状電極の開口長に対する交差幅の
比を相異なる値としたことを特徴とする弾性表面波装
置。 - 【請求項2】 圧電基板上に少なくとも2つの交叉指状
電極と、弾性表面波のエネルギーを閉じこめるためのグ
レーティング反射器を有する弾性表面波装置において、
入力あるいは出力の一方の電極で横2次モード、他方の
電極で横4次モードスプリアスを抑圧するように、入力
側の交叉指状電極及び出力側の交叉指状電極の開口長に
対する交差幅の比を相異なる値としたことを特徴とする
弾性表面波装置。
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