JP3142908B2 - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

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JP3142908B2
JP3142908B2 JP03229109A JP22910991A JP3142908B2 JP 3142908 B2 JP3142908 B2 JP 3142908B2 JP 03229109 A JP03229109 A JP 03229109A JP 22910991 A JP22910991 A JP 22910991A JP 3142908 B2 JP3142908 B2 JP 3142908B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多段縦続接続したグル
−プ型一方向性電極を用いた、弾性表面波装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来の弾性表面波装置についての技術と
しては、たとえば、米国電気電子学会のマイクロウエ−
ブ セオリ− アンド テクニクス、エムティ−ティ−
21巻、4号(IEEE,Trans. on Microwave Theory and
Techniques, vol. MTT-21, No.4)の第162頁から第1
75頁に記載の技術等が知られている。
【0003】また、グル−プ型一方向性電極(以下「U
DT」という)についての技術としては、日本音響学会
誌33巻10号(1977)の第532頁から第539
頁記載の技術等が知られている。
【0004】一般にUDTは、幾何学的位相差φをもっ
て配置されるQ電極ならびにI電極の2電極の組から構
成する。そして、それぞれの電極に印加する電位にθな
る電気的位相差を適当に与えることで、QとIの2つの
電極から励振される弾性表面波は、順方向への弾性表面
波の励振は強めあい、逆方向への弾性表面波の励振は打
ち消しあうようにする。
【0005】このようにすることで、弾性表面波を一方
向のみに生じせしめることができ、通常の双方向へ弾性
表面波を励振するすだれ状電極(以下、「BDT」とい
う)に比べ、挿入損失を低減することができる。ただ
し、UDTにおいては、前述したように、一つの信号源
から電気的位相差を生じせしめるために、電気的な移相
器が必要であり、移相器は、通常インダクタ、キャパシ
タ、抵抗器等の2個程度の素子から構成される。
【0006】一方、良好な周波数特性の弾性表面波装置
を実現するための技術として、多段縦続接続の技術が知
られている。この技術は、入力すだれ状電極と出力すだ
れ状電極の対をk(但し、kは2以上の整数)段設け、
n(但し、0<n<kを満たす整数)段目の前記対の出
力すだれ電極とn+1段目の対の入力すだれ状電極と
を、出力すだれ状電極が変換した電気信号が入力すだれ
状電極に入力するように電気的に接続するものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、UDTを多段
縦続接続する場合、1つのUDTに対し2個程度の素子
が必要であるため、1段の入力側あるいは出力側のいず
れか一方にUDTを用いたとしてもm段では2m個の素
子が必要となる。さらに、入力側と出力側の両者にUD
Tを用いた場合は4m個もの素子が必要となる。
【0008】そのため、素子数の増加に伴い、工数が増
加し、コストの上昇や製造歩留まりの低下を招くそこ
で、本発明は、従来に比べ素子数を低減した、多段縦続
接続構成のUDTを用いた弾性表面波装置を提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
本発明は、弾性表面波基板上に設けられた、電気信号を
弾性表面波に変換する入力すだれ状電極と当該入力すだ
れ状電極が変換した弾性表面波を電気信号に変換する出
力すだれ状電極の対をk(但し、kは2以上の整数)段
有し、n(但し、0<n<kを満たす整数)段目の前記
対の出力すだれ状電極とn+1段目の対の入力すだれ状
電極が、出力すだれ状電極が変換した電気信号が入力す
だれ状電極に入力するように電気的に接続されている縦
続接続型弾性表面波装置であって、少なくとも1つの任
意のm(但し、0<m≦nを満たす整数)について、m
段目の出力すだれ状電極とm+1段目の入力すだれ状電
極は、共に、共通電極であるミアンダ電極とミアンダ電
極をはさんで配置された第1の電極と第2の電極とのグ
ル−プを複数有するグル−プ型一方向性電極であり、か
つ、前記m段目の出力すだれ状電極とm+1段目の入力
すだれ状電極の第1の電極同士および第2の電極同士お
よびミアンダ電極同士はそれぞれ電気的に接続されてお
り、かつ、弾性表面波装置の中心周波数の弾性表面波に
対する前記m段目の出力すだれ状電極における第1の電
極と第2の電極との間の幾何学的位相差φ1と、弾性表
面波装置の中心周波数の弾性表面波に対する前記m+1
段目の入力すだれ状電極における第1の電極と第2の電
極との間の幾何学的位相差φ2との和であるφ1+φ
2は、2πラジアンの整数倍であることを特徴とする弾
性表面波装置を提供する。
【0010】
【作用】本発明に係る弾性表面波装置によれば、弾性表
面波装置の中心周波数の弾性表面波に対する前記m段目
の出力すだれ状電極における第1の電極と第2の電極と
の間の幾何学的位相差φ1と、弾性表面波装置の中心周
波数の弾性表面波に対する前記m+1段目の入力すだれ
状電極における第1の電極と第2の電極との間の幾何学
的位相差φ2との和であるφ1+φ2を、2πラジアンの
整数倍としている。
【0011】そのため、m段目の出力すだれ状電極の第
1の電極で検出される信号を基準(exp(jωt)、
ω=2πf)とすると、第2の電極で検出される信号は
expj(ωt−φ1)である。すなわち、位相がφ1
け遅れている。
【0012】一方、m+1段目の入力すだれ状電極にお
いては、第1の電極により、exp(jωt)の弾性表
面波が励振され、第2の電極によりexp(jωt−φ
1−φ2)が励振される。ここで、φ1+φ2は2πラジア
ンの整数倍であるので、expj(ωt−φ1−φ2)=
exp(jωt)となり、m+1段目の入力すだれ状電
極の順方向に励振される弾性表面波は強めあい一方向性
が実現される。
【0013】
【実施例】以下、本発明に係る弾性表面波装置の実施例
を説明する。
【0014】まず、本実施例に係る弾性表面波装置の原
理を説明する。
【0015】図2は、入力すだれ状電極と出力すだれ状
電極の対をk(但し、kは2以上の整数)段設け、n
(但し、0<n<kを満たす整数)段目の前記対の出力
すだれ電極とn+1段目の対の入力すだれ状電極とを、
出力すだれ状電極が変換した電気信号が入力すだれ状電
極に入力するように電気的に接続した多段縦続接続構成
におけるn段目の出力側UDT並びにn+1段目の入力
側UDTの構成と、信号位相関係を示したものである。
【0016】図2において、20はn段目の出力側UD
Tであり、21はそのQ電極、22はI電極、23は共
通電極であるミアンダ電極である。各電極は、電極幅が
波長の4分の1であるソリッド型電極である。
【0017】このn段目の出力側UDTのI電極22と
Q電極21の幾何学的な距離はL1であり、その幾何学
的位相差φ1はφ1=2πfL1/vである。ここで、f
は中心周波数であり、vは弾性表面波の速度である。
【0018】また、25はn+1段目の入力側UDTで
あり、21sはそのQ電極、22sはI電極、23sは
ミアンダ電極である。
【0019】n+1段目の入力側UDTのI電極22s
とQ電極21sとの幾何学的位相差は、φ2である。な
お、同電極の電極指間の位相差は2πである。
【0020】また、特に、本実施例においては、φ1
φ2が2πラジアンの整数倍となるようにUDTを構成
する。
【0021】いま、中心周波数fの弾性表面波24が図
に示される方向から来た場合、I電極22で検出される
信号を基準(exp(jωt)、ω=2πf)とする
と、Q電極21で検出される信号はexpj(ωt−φ
1)である。すなわち、位相がφ1だけ遅れている。
【0022】いま、n段目のQ電極21の信号をn+1
段目のQ電極21sに、n段目のI電極22の信号をn
+1段目のI電極22sに印加する。n+1段目の入力
側UDT25の順方向側26における弾性表面波は、I
電極22sによりexp(jωt)が励振され、Q電極
21sによりexpj(ωt−φ1−φ2)が励振され
る。
【0023】ここで、本実施例によれば、φ1+φ2が2
πラジアンの整数倍となるようにφ1、φ2を選択してい
る。したがい、n+1段目の入力側UDT25の順方向
に励振される弾性表面波は強めあい、移相器を用いずと
も一方向性が実現できる。
【0024】なお、このような構成とした場合、実際に
は、I電極とQ電極の電極容量や、I電極とQ電極の相
互作用、ならびにその他の浮遊容量などの影響が生じる
ために、これを補正するために、n段目とn+1段目の
電極の結合部分に、以下に説明する各実施例のように外
部素子を付加することが望ましい。
【0025】以下、このような原理を用いた弾性表面波
の具体的な実施例を説明する。
【0026】(実施例1)まず、本発明に係る弾性表面
波装置の第1の実施例について説明する。
【0027】図1に、本第1実施例に係る弾性表面波装
置の構成を示す。
【0028】図1において、1aは1段目入力用BDT
であり、1bは1段目出力用UDTであり、2aは2段
目入力用UDTであり、2bは2段目出力用BDTであ
る。全ての電極はstカットの水晶基板5上にアルミを
蒸着し、さらにフォトリソグラフィによって形成された
スプリットコネクト型の電極であり、本実施例では、中
心周波数が71MHzとなるよう、電極指の幅を約5.
5μmに設定した。
【0029】また、3および4は外部素子であり、
3、B4は外部素子3、4のサセプタンスを示してい
る。本第1実施例では外部素子3、4をインダクタとし
ている。6は本弾性表面波装置の入力端子であり、7は
その出力端子である。さらに、8と8sはI電極、9と
9sはQ電極、10と10sはミアンダ電極である。
【0030】図示するように、本第1実施例では、1段
目の出力用UDT1bと2段目の入力用UDT2aは、
I電極同士、Q電極同士が接続されている。また、I電
極には素子4が、またQ電極には素子3が並列に接続さ
れている。
【0031】1段目出力用UDT1bの構成は、1グル
−プ内のI電極対数が1、1グル−プ内のQ電極対数が
1、グル−プ数が60(総対数は120)、幾何学的位
相差φ1=70°である(なお、図1は説明図であるた
め、対数等は省略して表現している)。また、2段目入
力用UDT2aの構成は、1グル−プ内のI電極対数、
Q電極対数、グル−プ数とも1段目出力用UDTの構成
と同様であるが、幾何学的位相差はφ2=290°とし
ている。したがって、これらの幾何学的位相差はφ1
φ2=360°(=2πラジアン)を満足する。
【0032】なお、本第1実施例において、2段目の入
力用UDT2aの8sをQ電極、9sをI電極とみなせ
ば、幾何学的位相差は1段目の出力用UDTと同様の7
0°となり、1段目出力用UDT1bと2段目入力用U
DT2aとは、I電極とQ電極、Q電極とI電極が接続
されていると見なすことができる。
【0033】さて、以上のような構成において、素子
3、4のサセプタンスB3、B4の値を適宜選定し、測定
機側にて入力端子6および、出力端子7と整合状態にす
ることで、図3の実線にて示される周波数特性を得た。
【0034】図中、破線で示した周波数特性は、1段目
出力用UDT1bならびに2段目入力用UDT2aの両
方を同対数のBDTで置き換えた場合の周波数特性であ
る。図示するように、中心周波数付近における挿入損失
は約10dBであり、BDTを用いた場合に比べ6dB
近く小さく、1段目出力用UDT1bならびに2段目入
力用UDT2aの一方向性が実現されていることがわか
る。
【0035】ここで、従来の弾性表面波装置の構成と、
本第1実施例に係る弾性表面波装置の構成を比較する。
【0036】図4と図5は従来の弾性表面波装置の接続
構成を示す。図4、5における1から10の符号の説明
は、本第1の実施例に係る弾性表面波装置(図1参照)
の同符号部と同様の部位である。
【0037】従来、図4の構成にて、本発明の第1の実
施例とほぼ同様の損失を得るためには41、42、4
3、44で示される4個の素子(インダクタ)が必要で
あった。また、図5の構成においても51、52、5
3、54で示される4個の素子が必要であった。
【0038】すなわち、本第1実施例によれば、従来よ
り少ない素子数にて一方向性を実現している。
【0039】つぎに、必要となる外部素子が3および4
の2個の素子で充分である理由を説明する。
【0040】電子情報通信学会超音波研究会資料US9
0−39(1990年10月18日)に示されている如
く、グル−プ型一方向性電極は、4端子対網にて表現す
ることができる。
【0041】図6aはグル−プ型一方向性電極(UD
T)を示すものであり、弾性表面波の励振方向として、
順方向を図右方向に、逆方向を図左方向に便宜上定め
る。
【0042】図6aにおいて65はQ電極であり、66
はI電極であり、60はミアンダ電極である。また、6
3はQ電極電気端子であり、64はI電極電気端子であ
る。また、φ+ψは2πラジアンの整数倍という関係を
満たしている。
【0043】図6aに示したUDTは、図6bに示した
4端子対網で表現できる。
【0044】ここで、61は逆方向音響端子であり、6
2は順方向音響端子である。この4端子網のアドミタン
ス行列Yは、前記文献に示される如く、中心周波数のε
近傍において、以下のように記述することができる。
【0045】
【数1】
【0046】数1において、μは1グル−プ内のQ電極
対数であり、νは1グル−プ内のI電極対数であり、N
はグル−プ数であり、ri,rqはそれぞれI電極、Q
電極の電気−機械変成比を表す。なお、y33とy44に付
随する電極容量は省略されている。
【0047】また、本第1の実施例の1段目の出力側U
DT1bと2段目の入力側UDT2aとの接続構成を、
4端子対網を用いて表現すると図7の如くになる。
【0048】図7において、71は1段目の出力側UD
T1bの4端子対網表現であり、72は2段目の入力側
UDTの4端子対網表現である。75、76はそれぞれ
Q電極、I電極の電気端子であり、77、78は順方向
と逆方向の音響端子である。これらの音響端子に接続さ
れる73と74は圧電基板(本第1実施例では基板5)
の特性インピ−ダンスであり、この枝にて消費される実
効電力がそれぞれ、順方向、逆方向の弾性表面波の強度
を表す。なお、73s、74sも同様である。また、7
0は1段目の出力用UDTに向かってやってくる弾性表
面波(励振源)を表し、3および4は外部素子3、4を
それぞれ示し、そのサセプタンスはB3,B4である。
【0049】図7の回路に基づき、v1、v2、とv
1s、v2sの関係を示すと数2の通りになる。
【0050】
【数2】
【0051】ここで、Bq、BiはそれぞれQ電極、I
電極の電極容量サセプタンスを示す。
【0052】1段目の出力側UDTと2段目の入力側U
DTの両者とも一方向性が実現されているための条件
は、v1=v1s=0、v2・v2s≠0である。
【0053】ここで、v1=v1s=0、v2・v2s≠0
のとき、数2の(a)においてH12≠0と仮定するとv
2=0となり、v2≠0に反する。よって、一方向性実現
のためにはH12=0でなければならない。この条件は数
3により与えられる。
【0054】
【数3】
【0055】数3の条件が成立するとき、数2からH21
も同時に0となることがわかる。このときv2はv2sの
みと関係し、1段目の出力側UDT1bの順方向から入
力された弾性表面波は2段目の入力側UDT2bへのみ
伝達され、一方向性が実現される。
【0056】したがい、素子3および4の2個の素子の
サセプタンス値を、数3を満足するように設定すること
により一方向性が実現できる。
【0057】(実施例2)以下、本発明に係る弾性表面
波装置の第2の実施例について説明する。
【0058】図8に、本第2実施例に係る弾性表面波装
置の構成を示す。
【0059】本第2実施例では、圧電基板85として1
28°回転Y軸切断X軸伝搬のLiNbO3(ニオブ酸
リチュウム)単結晶基板を用いた。また、図示するよう
に、十分な帯域外抑圧度を実現するために3段縦続接続
構成としている。
【0060】図8において、81aは1段目入力用重み
付きBDTであり、81bは1段目出力用UDTであ
り、82aは2段目入力用UDTであり、82bは2段
目出力用UDTであり、83aは3段目入力用UDTで
あり、83bは3段目出力用重み付きBDTである。8
1b、82a、82b、83aはすべて同一の電極構成
であり、中心周波数f=90MHz、1グル−プ内のI
電極対数が1、Q電極対数が1、グル−プ数Nが20、
幾何学的位相差φ=95°である。なお、それぞれの電
極は、前段出力電極のI電極が次段入力電極のQ電極
と、前段出力電極のQ電極が次段入力電極のI電極と接
続されている。また、86は入力端子、87は出力端子
である。
【0061】さて、以上のような構成において、84、
84sで示される素子を適宜調節し、整合をとったとこ
ろ、挿入損失が約16dB、帯域外抑圧度が60dB程
度の周波数特性を得た。なお、比較のために、81b、
82a、82b、83aのすべてのUDTを双方向性電
極であるBDTと置き換えた弾性表面波装置について、
損失を測定したところ、整合をとった状態でも約24d
Bであった。このことから、本第2の実施例における構
成にて、それぞれのUDTは一方向性がほぼ実現されて
いるといえる。
【0062】ところで、本第2の実施例では、前段の出
力側UDTと次段の入力側UDTの結合部分には各段そ
れぞれ1個の素子しか使用していないにも拘らず、一方
向性が実現できている。この理由をつぎに説明する。
【0063】さて、本第2実施例におけるUDTのI電
極、Q電極それぞれのアドミタンスを測定したところ、
GqとGiはともに約7mS、BiとBqはともに約4
mSであった。
【0064】これらの値に対しては前記幾何学的位相差
φ=95°、グル−プ数N=20が数3で与えられるB
3をほぼ0とする。したがって、本第2実施例の、UD
T同士の結合部分に接続される素子は84(あるいは8
4s)一つで一方向性が実現できる。
【0065】なお、数3で与えられるB3を0とする幾
何学的位相差φは数4で与えられる。
【0066】
【数4】
【0067】数4の右辺の値は、基板の種類と1グル−
プ内のI電極とQ電極の対数のみで決まり、グル−プ数
や電極幅には関与しない。これはUDTのコンダクタン
スGがグル−プ数Nの二乗に比例するのに対し、サセプ
タンスがグル−プ数Nに比例するからである。特に、1
グル−プ内のI電極、Q電極とも1対とし、圧電基板8
5として128°回転Y軸切断X軸伝搬のLiNbO3
(ニオブ酸リチュウム)単結晶基板を用いる場合は、φ
が95°付近となる。
【0068】以上本第2実施例では3段の従続接続につ
いて示したが、2段もしくは3段を超える段数について
も同様に実現することができる。
【0069】(実施例3)以下、本発明に係る弾性表面
波装置の第3の実施例を説明する。
【0070】図9に、本第3実施例に係る弾性表面波装
置の構成を示す。
【0071】本第3実施例では、前記第2実施例と同様
に、圧電基板95として128°回転Y軸切断X軸伝搬
のLiNbO3(ニオブ酸リチュウム)単結晶基板を用
いた。
【0072】図9において、91aは1段目入力用BD
Tであり、91bは1段目出力用UDTであり、92a
は2段目入力用UDTであり、92bは2段目出力用B
DTである。91b、92aはすべて同一の電極構成で
あり、中心周波数f=71MHz、1グル−プ内のI電
極対数が1、Q電極対数が3、グル−プ数Nが30(1
個のUDTの総対数は前記第1実施例に係るUDTと同
数である)、幾何学的位相差φ=100°である。
【0073】なお、それぞれの電極は、前段出力電極の
I電極が次段入力電極のQ電極と、前段出力電極のQ電
極が次段入力電極のI電極と接続されている。なお、B
DT91a、92bは、前記第1実施例で示したものと
同様の構成としている。また、96は入力端子、97は
出力端子である。
【0074】以上の構成において、93、94で示され
る素子を適宜調節し、整合をとったところ、中心周波数
における損失は第1の実施例で示したものとほぼ同様で
あった。このことから、本第2の実施例における構成に
て、それぞれのUDTは一方向性がほぼ実現されている
といえる。
【0075】本実施例では、素子94はインダクタであ
るが、素子93はキャパシタとしている。これは、本実
施例における、各パラメ−タ値が数3で示されるB3
サセプタンス値を正にする(容量性にする)からであ
る。すなわち、数3から明らかなように、数5を満足す
るとき、B3のサセプタンス値は正となり、素子はキャ
パシタとなる。
【0076】
【数5】
【0077】一般に、キャパシタの方がインダクタに比
べ、電磁結合を生じにくく有利な点を有する。
【0078】(実施例4)以下、本発明に係る弾性表面
波装置の第4の実施例を説明する。
【0079】図10に本第4実施例に係る弾性表面波装
置の構成を示す。
【0080】図示するように、本第4実施例では、前記
第3実施例に係る弾性表面波装置(図9参照)の素子9
3に代えて、圧電基板上にすだれ状電極103を設けた
ものである。この場合、すだれ状電極103は容量素子
として働き、前記第2実施例と同様の効果を達すること
ができる。
【0081】(実施例5)以下、本発明に係る弾性表面
波装置の第5の実施例を説明する。
【0082】以上、第1実施例から第4実施例において
は、I電極とQ電極の電極容量や、I電極とQ電極の相
互作用などの影響を補正するために、I電極もしくQ電
極とミアンダ電極の間に素子を付加する態様について説
明してきた。しかし、n段目とn+1段目の結合部分
に、外部素子を直列に付加するようにしても、前記補正
を行うことができる。
【0083】すなわち、前記第1実施例から第4実施例
は、図12aに示すように、n段目の出力UDT121
bとn+1段目の入力UDT122aのサセプタンスの
和に対して、これを打ち消すようなサセプタンスの外部
素子123を並列に付加することにより整合を取った。
一方、インピ−ダンスでn段目の出力UDT121bと
n+1段目の入力UDT122a考えると、図12bの
ように表すことができる。したがい、詳細な計算は省略
するが、n段目の出力UDT121bとn+1段目の入
力UDT122aのリアクタンスに対して、これを打ち
消すようなリアクタンスの外部素子123を直列に付加
することにより整合を取ることができる。
【0084】図11に、本実施例に係る弾性表面波装置
の構成例を示す。
【0085】図示した例は、前記第2実施例に対応する
構成を示しており、第2実施例に係る弾性表面波装置の
外部素子84(図8参照)に代えて、外部素子113を
出力UDT111bと入力UDT122aのI電極間も
しくはQ電極間に直列に付加している。
【0086】なお、1個の外部素子で整合を取ることが
困難な場合は、出力UDT111bと入力UDT122
aのI電極間とQ電極間との双方に、それぞれ外部素子
を直列に付加するようにしてもよい。
【0087】(実施例6)以下、本発明の第6の実施例
として、前記各実施例に係る弾性表面波装置を、中間周
波数フィルタとして使用したディジタル移動無線通信装
置を示す。
【0088】図13に、本第6実施例に係るディジタル
移動無線通信装置の構成を示す。
【0089】図示するように、ディジタル移動無線通信
装置は、送信信号を変調して送信する送信部と、アンテ
ナ2332と、アンテナから入力する信号を受信する受
信部とクロック部とを有する。
【0090】送信部はGSMK変調器2311、ミキサ
2312、アンプ2313およびRFフィルタ2314
を有し、送信受信切替スイッチ2331を介してアンテ
ナ2332に接続される。
【0091】受信部は送信受信切替スイッチ2332を
介してアンテナ2332が接続されるRFフィルタ23
21、アンプ2322、RFフィルタ2323、ミキサ
2324、アンプ2325、本発明の弾性表面波装置2
326、アンプ2327、ミキサ2328、アンプ23
29、および、アンプ2329、A/Dコンバ−タ23
30を有している。
【0092】クロック部はシステムタイムベ−ス234
1、アップコンバ−タPLLシンセサイザ2342およ
びダウンコンバ−タPLLシンセサイザ2343を有し
ている。
【0093】本第6実施例によれば、前記各実施例に係
る弾性表面波装置を中間周波数フィルタとして用いてい
るため、低損失の中間周波数フィルタを、必要素子数が
従来より少ない構成で実現できる。
【0094】なお、本実施例ではディジタル移動無線通
信用装置について示したが、本発明の弾性表面波装置
は、これに限るものではなく、TV用中間周波数フィル
タ、携帯電話用フィルタ、高周波フィルタ等に広範囲に
利用可能である。
【0095】また、以上、中間周波フィルタへの適用例
について説明したが、本実施例に係る弾性表面波装置
は、発振器や、相関器や、RFフィルタ等についても適
用することができる
【0096】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来に
比べ素子数を低減した、多段縦続接続構成のUDTを用
いた弾性表面波装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る弾性表面波装置の構
成を示す説明図である。
【図2】本発明に係る弾性表面波装置の動作原理を示す
説明図である。
【図3】本発明の第1実施例に係る弾性表面波装置の周
波数特性を示す特性図である。
【図4】従来の技術に係る弾性表面波装置の第1の構成
を示す説明図である。
【図5】従来の技術に係る弾性表面波装置の第2の構成
を示す説明図である。
【図6】グル−プ型一方向性電極をモデル化した説明図
である。
【図7】本発明の第1実施例に係る弾性表面波装置の縦
続接続部分をモデル化した説明図である。
【図8】本発明の第2実施例に係る弾性表面波装置の構
成を示す説明図である。
【図9】本発明の第3実施例に係る弾性表面波装置の構
成を示す説明図である。
【図10】本発明の第4実施例に係る弾性表面波装置の
構成を示す説明図である。
【図11】本発明の第5実施例に係る弾性表面波装置の
構成を示す説明図である。
【図12】本発明の第5実施例に係る弾性表面波装置の
縦続接続部分をモデル化した説明図である。
【図13】本発明の第6実施例に係るディジタル移動無
線通信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1b 1段目出力用UDT 2a 1段目出力用UDT 3 素子 4 素子 5 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 佳弘 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所 映像メディア研究 所内 (56)参考文献 特開 平5−22066(JP,A) 特開 平1−129518(JP,A) 野上 他;“弾性表面波一方向性電極 における送出・反射電極間の相互作用" 電子情報通信学会技術研究報告(US90 36−45)Vol.90,No.245(90. 10.18)p.21−28 Jun YAMADA 他;“Wid e−Band and Low−Los s Unidirectional S AW Filter”Japanese Journal of Applie d Physics,Vol.25 (1986),Supplement 25− 1 p.151−153 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 9/145 H03H 9/64

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弾性表面波基板上に設けられた、電気信号
    を弾性表面波に変換する入力すだれ状電極と当該入力す
    だれ状電極が変換した弾性表面波を電気信号に変換する
    出力すだれ状電極の対をk(但し、kは2以上の整数)
    段有し、n(但し、0<n<kを満たす整数)段目の前
    記対の出力すだれ状電極とn+1段目の対の入力すだれ
    状電極が、出力すだれ状電極が変換した電気信号が入力
    すだれ状電極に入力するように電気的に接続されている
    縦続接続型弾性表面波装置であって、 少なくとも1つの任意のm(但し、0<m≦nを満たす
    整数)について、 m段目の出力すだれ状電極とm+1段目の入力すだれ状
    電極は、共に、共通電極であるミアンダ電極とミアンダ
    電極をはさんで配置された第1の電極と第2の電極との
    グル−プを複数有するグル−プ型一方向性電極であり、 かつ、前記m段目の出力すだれ状電極とm+1段目の入
    力すだれ状電極の第1の電極同士および第2の電極同士
    およびミアンダ電極同士はそれぞれ電気的に接続されて
    おり、かつ、弾性表面波装置の中心周波数の弾性表面波
    に対する前記m段目の出力すだれ状電極における第1の
    電極と第2の電極との間の幾何学的位相差φ1と、弾性
    表面波装置の中心周波数の弾性表面波に対する前記m+
    1段目の入力すだれ状電極における第1の電極と第2の
    電極との間の幾何学的位相差φ2との和であるφ1+φ2
    は、2πラジアンの整数倍であることを特徴とする弾性
    表面波装置。
  2. 【請求項2】弾性表面波基板上に設けられた、電気信号
    を弾性表面波に変換する入力すだれ状電極と当該入力す
    だれ状電極が変換した弾性表面波を電気信号に変換する
    出力すだれ状電極の対をk(但し、kは2以上の整数)
    段有し、n(但し、0<n<kを満たす整数)段目の前
    記対の出力すだれ状電極とn+1段目の対の入力すだれ
    状電極が、出力すだれ状電極が変換した電気信号が入力
    すだれ状電極に入力するように電気的に接続されている
    縦続接続型弾性表面波装置であって、 少なくとも1つの任意のm(但し、0<m≦nを満たす
    整数)について、 m段目の出力すだれ状電極は共通電極であるミアンダ電
    極とミアンダ電極をはさんで配置された第1の電極と第
    2の電極とのグル−プを複数組有するグル−プ型一方向
    性電極であり、m+1段目の入力すだれ状電極は、前記
    第1の電極と第2の電極の関係を交換した他は前記m段
    目の出力すだれ状電極と同構造のグル−プ型一方向性電
    極であり、 かつ、前記m段目の出力すだれ状電極とm+1段目のす
    だれ状電極の第1の電極同士および第2の電極同士およ
    びミアンダ電極同士はそれぞれ電気的に接続されてm段
    目の出力すだれ状電極の第1の電極とm+1段目のすだ
    れ状電極の第2の電極と、前記m段目の出力すだれ状電
    極の第2の電極とm+1段目の入力すだれ状電極の第1
    の電極と、前記m段目の出力すだれ状電極のミアンダ電
    極とm+1段目の入力すだれ状電極のミアンダ電極とは
    それぞれ電気的に接続されていることを特徴とする弾性
    表面波装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の弾性表面波装置で
    あって、 前記m段目の出力すだれ状電極とm+1段目の入力すだ
    れ状電極の前記電気的接続部分に1個もしくは2個の素
    子が接続されていることを特徴とする弾性表面波装置。
  4. 【請求項4】請求項2記載の弾性表面波装置であって、 前記m段の出力すだれ状電極の前記第1の電極と前記ミ
    アンダ電極間および前記m+1段目の入力すだれ状電極
    の前記第1の電極と前記ミアンダ電極間に並列に接続さ
    れた第1の素子と、前記m段の出力すだれ状電極の前記
    第2の電極と前記ミアンダ電極間および前記m+1段目
    の入力すだれ状電極の前記第2の電極と前記ミアンダ電
    極間に並列に接続された第2の素子とを有し、 かつ、前記m段目の出力すだれ状電極の第1の電極のコ
    ンダクタンス分をGi、サセプタンス分をBiとし、前
    記m段目の出力すだれ状電極の第2の電極のコンダクタ
    ンス分をGq,サセプタンス分をBqとし、前記m段目
    の出力すだれ状電極のミアンダ電極と第1の電極と第2
    の電極とのグル−プの数をNとしたときに、前記m段目
    の出力すだれ状電極の幾何学的位相差をφ1を用いて、 前記第1の素子のサセプタンス値I値B4は、 B4≒−2Gi(sinφ1cosφ1)/N−Bi−Bq と表される値であり、かつ、 前記第2の素子のサセプタンス値B3は、 B3≒−2Gq(tanφ1)/N−Bi−Bq と表される値であることを特徴とする弾性表面波装置。
  5. 【請求項5】請求項4記載の弾性表面波装置であって、 tanφ1<−(Bi+Bq)N/(2Gq)を満たす
    ことを特徴とする弾性表面波装置。
  6. 【請求項6】請求項2記載の弾性表面波装置であって、 前記m段の出力すだれ状電極の前記第1の電極と前記ミ
    アンダ電極間および前記m+1段目の入力すだれ状電極
    の前記第1の電極と前記ミアンダ電極間に並列に接続さ
    れた素子を有し、 かつ、前記m段目の出力すだれ状電極の第1の電極のコ
    ンダクタンス分をGi、サセプタンス分をBiとし、前
    記m段目の出力すだれ状電極の第2の電極のコンダクタ
    ンス分をGq,サセプタンス分をBqとし、前記m段目
    の出力すだれ状電極のミアンダ電極と第1の電極と第2
    の電極とのグル−プの数をNとし、前記m段目の出力す
    だれ状電極の幾何学的位相差をφ1を用いた場合に、 tanφ1≒−(Bi+Bq)N/(2Gq) の関係が満たされており、かつ、前記素子のサセプタン
    ス値B4は、 B4≒−2Gi(sinφ1cosφ1)/N−Bi−Bq と表される値であることを特徴とする弾性表面波装置。
  7. 【請求項7】中間周波フィルタとして請求項1、2、
    3、4、5もしくは6記載の弾性表面波装置を用いたこ
    とを特徴とする通信装置、特に、ディジタル移動無線通
    信装置。
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野上 他;"弾性表面波一方向性電極における送出・反射電極間の相互作用"電子情報通信学会技術研究報告(US90 36−45)Vol.90,No.245(90.10.18)p.21−28

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