JP3170955B2 - 表面波フィルタの櫛形電極 - Google Patents

表面波フィルタの櫛形電極

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JP3170955B2 JP12697993A JP12697993A JP3170955B2 JP 3170955 B2 JP3170955 B2 JP 3170955B2 JP 12697993 A JP12697993 A JP 12697993A JP 12697993 A JP12697993 A JP 12697993A JP 3170955 B2 JP3170955 B2 JP 3170955B2
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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、表面波フィルタの櫛形
電極に関する。
【0002】
【従来の技術】DBS用の2nd IFフィルタにおい
ては、その放送システムの要求レベルからして、良好な
DG(微分利得)/DP(微分位相)特性が要求され
る。このDG/DP特性は、通過帯域内振幅特性および
GDT(群遅延時間)特性のうねりやリップルに影響を
受けるので、この通過帯域内振幅特性およびGDT特性
のうねりやリップルは、極力小さくする必要がある。こ
の場合、表面波フィルタ特有のいわゆるTTEの影響も
大きく、このTTEと相反する関係にあるロスが小さく
なり過ぎないように、IDTのインピーダンスを微妙に
調整する必要がある。この用途の場合には、一般に50
Ω系が用いられるが、IDTのインピーダンスが50Ω
に近すぎて困ることが多く、インピーダンスを上げる工
夫が必要である。従来、このインピーダンスを上げる手
段として、交叉幅を狭くする方法とサンプリングする方
法(インパルス列を周期的に間引く)がある。交叉幅を
狭くする方法では、回折の影響が大きくなり、通過帯域
内にうねりが出たり、サイドローブが持ち上がったりす
る。また、サンプリングする方法では、サンプリング周
期によっては、様々なスプリアスが近傍に発生して、サ
イドローブが悪くなるという欠点があった。例えば、特
開平1ー225211号に記載されているように、電極
のインパルス列を4個ごとに2個ずつ交叉幅をゼロにす
るサンプリング方法(以下、1/2サンプリングとす
る。)では、図8に示すように、f0 の1/2倍の低域
側と高域側とにスプリアスの応答が生じている。また、
電極のインパルス列を3個ごとに2個ずつ交叉幅をゼロ
にするサンプリング方法(以下、1/3サンプリングと
する。)では、図9に示すように、f0 の2/3倍の低
域側と高域側とにスプリアスの応答が生じている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、逆フーリエ
変換して得られたインパルス列を、2倍オーバーサンプ
リングして、メインのレスポンスを2倍のf0 に上げ、
さらに1/2サンプリングすることによって得られるf
0 のレスポンスを使用することによって、帯域外減衰量
を悪化させることなく、櫛形電極のインピーダンスを所
望の値にでき、そしてTTEを低減させて帯域内リップ
ルの少ない表面波フィルタの櫛形電極を提供することを
目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、1つには、所望の伝送特性(中心周波数
0 、そのときの表面波の波長をλ0 とする。)を逆フ
ーリエ変換して第一のインパルス列を作り、この第一の
インパルス列をその包絡線に沿って1/2の周期で2倍
オーバーサンプリングして第2のインパルス列を作り、
この第2のインパルス列を4インパルス列毎に区分し、
この各4インパルス列のうち、2個目のインパルスと3
個目のインパルスをゼロにして第3のインパルス列を作
り、この第3のインパルス列でもって、圧電基板にID
T電極を構成した表面波フィルタの櫛形電極とし、2つ
には、前記IDT電極の電極幅および電極間隔がおおむ
ねλ0 /8となる電極列でもってIDT電極を構成した
表面波フィルタの櫛形電極としたものである。
【0005】
【作用】本発明は、逆フーリエ変換して得られたインパ
ルス列を、2倍オーバーサンプリングして、メインのレ
スポンスを2f0 に上げ、さらに1/2サンプリングす
ることによって得られるf0 のレスポンスを使用するこ
とにより、低域側にスプリアスがなく、かつ高域側サイ
ドローブのスプリアスをメインのレスポンスから遠く離
すことができ、しかも櫛形電極のインピーダンスを抵抗
容量並列表示で抵抗値を2倍に上げることができ、そし
て挿入損失を調整し帯域内リップルを減少させることが
できるという作用を営む。
【0006】
【実施例】次に、本発明に係る実施例を図面を参照して
説明する。図1Aは、中心周波数f0 の所望の伝送特性
を逆フーリエ変換して得られた交叉幅重み付けされた第
1の重み付けインパルス列より得られたスプリットID
T電極1aを示す。このスプリットIDT電極1aにつ
いては、その電極間幅は、幅を取らずに線で表してい
る。図1Bは、図1Aの重み付けインパルス列スプリッ
トIDT電極1aを、その電極間幅を取って、さらに交
叉幅の一定な正規型インパルス列スプリットIDT電極
1bとして、そのインパルス列の並び方を概略示したも
のである。図1Cは、図1Bのインパルス列のベクトル
概念図である。
【0007】図2Aは、図1Aに示す第一の重み付けイ
ンパルス列を、その包絡線に沿ってインパルス列の1/
2の周期で2倍オーバーサンプリング(1周期に2回の
サンプリングをするのでこのようにいう。)した第2の
重み付けインパルス列より得られたスプリットIDT電
極2aを示す。なお、上記2倍のオーバーサンプリング
について説明を補足する。図2Dは逆フ−リエ変換して
得られたインパルス列を示すもので、2c、2dがイン
パルス列のそれぞれ上下の包絡線である。この上下の包
絡線2c、2dに沿って、隣り合う上下のインパルス列
の間、即ち1/2周期の位置2e、2f、・・・におい
て、サンプリングを行う。すると、図2Eに示すよう
に、インパルス列の立つ本数が2倍になる。したがっ
て、これを2倍のオ−バ−サンプリングという。図2B
は、図2Aの重み付けインパルス列スプリットIDT電
極2aを、その電極間幅を取って、正規型インパルス列
スプリットIDT電極2bでもって、そのインパルス列
の並び方を概略示したものである。図2Cは、図2Bの
インパルス列のベクトル概念図である。この図2に示す
スプリットIDT電極2aの周波数応答は図6に示され
るように、2f0 のレスポンスのみ発生している。
【0008】図3Aは、図2Aに示す第2の重み付けイ
ンパルス列を4インパルス列毎に区分し、この各4イン
パルス列のうち、2個目のインパルスと3個目のインパ
ルスをゼロにした第3の重み付けインパルス列より得ら
れたスプリットIDT電極3a、3bを示す。図3B
は、図3Aの重み付けインパルス列スプリットIDT電
極3a、3bを、その電極間幅を取って、正規型インパ
ルス列スプリットIDT電極3c、3dでもって、その
インパルス列の並び方を概略示したものである。図3A
と図3Bにおいて、スプリットIDT電極3a、3cは
スプリット電極が2本ずつなのに対し、異極のスプリッ
トIDT電極3b、3dはスプリット電極が6本ずつに
なっている。この状況は、図3Bにおいてよく理解され
る。そして、図3Cは、図3Bのインパルス列のベクト
ル概念図である。この図3Aに示す実施例の周波数応答
は、図7に示されるように、メインのレスポンスをf0
と考えると、0〜2f0 において、スプリアスの発生が
なく、図8、図9に示す従来相当例に比べて、改善され
ていることが理解される。このような周波数特性は、I
F回路に最適である。
【0009】図4Aは、図3Aに示す第3の重み付けイ
ンパルス列をソリッドIDT電極4a、4bにて構成し
たものを示している。図4Bは、図4Aの重み付けイン
パルス列ソリッドIDT電極4a、4bを、その電極間
幅を取って、正規型インパルス列ソリッドIDT電極4
c、4dでもって、そのインパルス列の並び方を概略示
したものである。図4Aと図4Bにおいて、ソリッドI
DT電極4a、4cはソリッド電極が1本ずつなのに対
し、異極のソリッドIDT電極4b、4dはソリッド電
極が3本ずつになっている。この状況は、図4Bにおい
てよく理解される。図4Cは、図4Bの電極インパルス
列の概念図である。この図4に示す実施例の周波数応答
も、図7に示されるように、メインのレスポンスがf0
で、低域側にスプリアスがなく、かつ高域側サイドロー
ブのスプリアスをメインのレスポンスからf0 だけ離す
ことができ、図8、図9に示す従来相当例に比べて、改
善されていることが理解される。図4に示す本実施例に
おいて、メインのレスポンスはf0 で、電極幅および電
極間幅はλ0 /8となっているので、TTEの低減に有
効である。特に、図4Aの場合、図3Aに比べて電極幅
が2倍になり、加工上の不良が大きく低減される。
【0010】本発明にかかる図4Aの実施例を図1Aの
従来相当例と比較すると、本実施例ではIDT電極のイ
ンピーダンスを2倍に上げることができる。図1と図4
では、同極と異極のIDT電極のフィンガーの数が異な
るがインパルス列のエンべロープは同じなので、f0
近における周波数応答特性は同様になる。
【0011】なお、上記実施例では、重み付けインパル
ス列によるIDT電極について述べたが、正規型インパ
ルス列によるIDT電極についても適用できる。
【0012】次に、本発明をDBS用の2nd IFフ
ィルタ(f0 は402.78MHz)に具体的に応用し
た場合を図5に示す。圧電基板材料は128゜Y−X
LiNbO3 である。重み付けIDT電極は、f0 にて
54対で、図4の実施例に相当し、正規型IDT電極は
12.5対で、1/3サンプリングを施している。図5
Aの減衰量特性図からわかるように、0〜2f0 (約8
00MHz)までスプリアスがなく、図5Bに示すよう
に、メインの特性もリップルが小さく良好である。
【0013】
【発明の効果】本発明は、逆フーリエ変換して得られた
インパルス列を、2倍オーバーサンプリングして、メイ
ンのレスポンスを2f0 に上げ、さらに1/2サンプリ
ングすることによって得られる2f0 の1/2のスプリ
アス(f0 )を使用することにより、低域側にスプリア
スがなく、かつ高域側サイドローブのスプリアスをメイ
ンのレスポンスから遠く離して、帯域外減衰量を悪化さ
せることなく、2倍ほどの高インピーダンスを実現する
ことができる。従来例のサンプリング方法に比べて、上
記のように必要な周波数帯に不要なスプリアスの発生が
ない。また、電極幅および電極間隔をλ0 /8とするこ
とによって、TTEによるリップルの低減効果も従来通
り維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 伝送特性を逆フーリエ変換して得られた第1
のインパルス列を示すもので、Aは重み付けインパルス
列により与えられるスプリットIDT電極図、BはAを
わかりやすく説明するために交叉幅一定とした正規型I
DT電極の形状図、Cは同図Bのインパルス列のベクト
ル概念図
【図2】 図1Aのインパルス列をその包絡線に沿って
1/2周期で2倍オーバーサンプリングした第2のイン
パルス列を示すもので、Aは重み付けインパルス列によ
り与えられるスプリットIDT電極図、BはAをわかり
やすく説明するために交叉幅一定とした正規型IDT電
極の形状図、Cは同図Bのインパルス列のベクトル概念
図、DおよびEは包絡線に沿って1/2周期で2倍のオ
ーバーサンプリングをする場合の説明図
【図3】 図2Aのインパルス列を周期的にゼロにした
第3のインパルス列を示すもので、Aは重み付けインパ
ルス列により与えられるスプリットIDT電極図、Bは
Aをわかりやすく説明するために交叉幅一定とした正規
型IDT電極の形状図、Cは同図Bのインパルス列のベ
クトル概念図
【図4】 図3Aのインパルス列をソリッド電極にした
もので、Aは重み付けIDT電極図、BはAをわかりや
すく説明するために交叉幅一定とした正規型IDT電極
の形状図、Cは同図Bのインパルス列のベクトル概念図
【図5】 本発明の具体的応用例を示すもので、Aは広
い周波数レンジにおけるスプリアス特性図、Bは通過周
波数帯域の特性図
【図6】 図2Aに示すインパルス列の周波数応答図
【図7】 図3Aおよび図4Aに示すインパルス列の周
波数応答図
【図8】 従来例におけるインパルス列の周波数応答図
【図9】 従来例におけるインパルス列の周波数応答図
【符号の説明】
1a、1b、2a、2b、3a、3b、3c、3d
スプリットIDT電極 2c,2d 包絡線 2e,2f 1/2周期の位置 4a、4b、4c、4d ソリッドIDT電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−225211(JP,A) 特開 昭50−126351(JP,A) 特開 昭61−164317(JP,A) DAVID P.MORGAN“ST UDIES IN ELECTRICA L AND ELECTRONIC E NGINEERING 19 Surfa ce−Wave Devices fo r Signal Processin g”,ELSEVIER 1985,p. 200−201 IEEE TRANSACTIONS ON SONICS AND ULT ASONICS,VOL.SU−22,N O.6,NOVEMBER 1975,p. 395−401 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 9/145

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所望の伝送特性(中心周波数f0 、その
    ときの表面波の波長をλ0 とする。)を逆フーリエ変換
    して第一のインパルス列を作り、この第一のインパルス
    列をその包絡線に沿って1/2の周期で2倍オーバーサ
    ンプリングして第2のインパルス列を作り、この第2の
    インパルス列を4インパルス列毎に区分し、この各4イ
    ンパルス列のうち、2個目のインパルスと3個目のイン
    パルスをゼロにして第3のインパルス列を作り、この第
    3のインパルス列でもって、圧電基板にIDT電極を構
    成した表面波フィルタの櫛形電極。
  2. 【請求項2】 前記IDT電極の電極幅および電極間隔
    がおおむねλ0 /8である請求項1記載の表面波フィル
    タの櫛形電極。
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Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DAVID P.MORGAN"STUDIES IN ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING 19 Surface−Wave Devices for Signal Processing",ELSEVIER 1985,p.200−201
IEEE TRANSACTIONS ON SONICS AND ULTASONICS,VOL.SU−22,NO.6,NOVEMBER 1975,p.395−401

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