JP3223254B2 - ２トラック表面波装置 - Google Patents

２トラック表面波装置

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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、２トラックの表面波装
置であって、この種の装置の一方のトラックを形成する
部分が全体の装置の本来の入力側でありかつ第２のトラ
ックが本来の出力側である形式の装置に関する。入力側
を形成する部分において電気入力信号は表面波に変換さ
れ、表面波は当該の一方のトラックの構造において前以
て決めることができる伝達関数に従って形成される。一
方のトラックは、第２のトラックの結合変換器に電気的
に結合されている結合変換器を含んでおり、その結果一
方のトラックの処理された信号は第２のトラックに伝送
される。第２のトラックにおいては電気音響変換も行わ
れる。第２のトラックにおいて処理された音響信号は出
力変換器を介して電気信号に変換されかつ出力端子にお
いて取り出される。この原理に従って、殊に移動無線技
術において使用される損失の少ない低損失フィルタが実
現される。この種の装置は相対的に幅広のフィルタまた
は共振器装置としても使用される。この種の表面波装置
は選択度が高い。
【０００２】上述の２つの結合変換器に代わって、２つ
のトラックの相互の信号の結合のためにマルチストリッ
プ結合器を使用することもできる。
【０００３】この種の２トラック装置は、一方のトラッ
クの１つまたは複数の構造から、別のトラックの１つま
たは複数の構造への音響的なクロストークによって選択
度が比較的強く低減されることがある点で共通してい
る。
【０００４】
【発明の課題】本発明の課題は、特に非常に簡単な方法
でこの種の音響的なクロストークを低減することができ
るようにする手段を提供することである。
【０００５】
【発明の概要および効果】この課題は請求項１に記載の
構成によって解決されかつ本発明の実施例および改良例
はその他の請求項に記載されている。
【０００６】それ自体、少なくとも電気的に結合された
結合変換器を有する２トラック装置に対して、音響的な
クロストークを、表面波装置の２つのトラックを２つの
別個、即ち相互に分離された基板上に実現することによ
って、防止することができる。唯一の基板上にある装置
では、一方のトラックから他方のトラックへの音響的な
クロストークは、これら２つのトラックをこの共通の基
板に相互に大きな間隔をおいて配置する、即ち比較的大
きな基板を使用することによって、低減することができ
るにすぎない。しかしこの２つの方法は技術的に余り有
利な構成ではない。
【０００７】本発明では、このような音響的なクロスト
ークを招来する音響波の発生は少なくとも簡単には防止
することができないという思想から出発している。従っ
て本発明の解決思想は、発生する音響的なクロストーク
信号を、この種の信号が同じ反対の信号によって補償さ
れるようにすることによって除去するという思想に基づ
いている。
【０００８】本発明の思想は、一方のトラックの部分装
置およびこれに平行な他方のトラックの部分装置を、一
方の音響クロストークは一方のトラックにおいて発生さ
れかつ他方の音響クロストークは他方のトラックにおい
て発生しかつそこで電気信号に変換される、２つの音響
的なクロストーク信号の消去が行われる程度の大きさだ
け、これらトラックに対して平行に、２つのトラックを
相互に幾何学的にずらす点にある。
【０００９】本発明の極めて重要な利点は、本発明の手
段が表面波構造になんらの影響の及ぼさない、即ちそれ
ぞれの表面波装置の設計ないし考案の際にこの手段を考
慮する必要がないという点にある。本発明によれば、２
つのトラックの部分装置を共通の基板上に極めて密に隣
接配置すること、即ち基板の材料を極めて節約すること
が可能になる。個別構造によって発生される、上述のク
ロストークを惹き起こす寄生音響波の発生および／また
は伝搬を妨げる手段も必要ない。
【００１０】これら２つのトラック間に本発明により形
成されるずれにより、第１のトラックの第１の構造の第
１の音響クロストーク信号および同じ第１のトラックの
第２の構造の第２のこの種の信号が、それぞれそれ自
体、第１のトラックの第１の構造のクロストーク信号お
よび第２の構造のクロストーク信号が受信機によって第
２のトラックにおいて位相が反対に評価され、従って消
去されるように音響的に受信されかつ電気信号に変換さ
れることになる。その上本発明に対して、クロストーク
作用をする信号の必然的な発生が出来るだけ僅かしか妨
げられない場合も有利である。
【００１１】即ち、表面変換器構造によって励振ないし
リフレクタ構造によって反射される、電極ストリップな
いしリフレクタスイリップに対して垂直である主な波動
伝搬方向において伝搬する波動の主成分に対して付加的
に、上記方向に対して角度をもって連続的に寄生する信
号成分として基板の表面に発生する波動成分が存在す
る。
【００１２】この種の波動成分の強度は、変換器の幾何
学構造、伝搬方向および圧電基板材料の異方性に依存し
ている。主な波伝搬方向に対して小さな角度で放射され
る波動成分、即ち全体の表面波装置の近接するトラック
において、表面波が発生する一方のトラックから他方の
トラックに達しかつそこで寄生信号として受信される波
動成分が特別重要である。
【００１３】確かにこの種の寄生の波動成分の強度は、
主信号成分に比較して僅かである。従って通過領域にお
けるフィルタ特性の妨害は大抵は許容できる。阻止領域
においてのみこの寄生信号の結合は選択度を著しく低下
するが、このことは本発明により技術的に非常に簡単に
取り除くことができる。
【００１４】
【実施例】次に本発明を図示の実施例につき図面を用い
て詳細に説明する。
【００１５】図１には、２つの並列に接続された入力変
換器１および１′と２つの並列に接続された出力変換器
２，２′とを有する本発明により改良された低損失フィ
ルタが示されている。３および４によって、上述の結合
変換器が示されている。５および５′ないし６および
６′は、変換器に属するリフレクタであって、それらは
変換器を一方向変換器にする。
【００１６】図１には、図示の表面波装置の２つのトラ
ックＡおよびＢが図示されており、即ちこの装置の構造
１ないし６は相互に比較的大きな間隔をおいて図示され
ている。実際には２つのトラックは、例えば結合変換器
３および４の相互に対向する基幹電極が一体（同一の電
位に接続されている）をなすかのように相互に密に背中
合わせに配置することができる。
【００１７】トラックＡの変換器構造１とトラックＢの
変換器構造２′との間の寄生音響接続がｄ１２′によっ
て破線にて示されている。これは、変換器１から変換器
２′への音響的なクロストークの経路である。ｄ１′２
によって、相応のクロストークが示されている。これら
２つの寄生音響経路ｄ１２′，ｄ１′２それぞれとトラ
ックＡないしＢとの間の角度は実際には、図２に示され
ているよりは非常に小さい。というのはトラックＡの変
換器構造１，１′およびトラックＢの変換器構造２，
２′は図示の幅に比べて比較的通例非常に著しく長いか
らである。トラックＢの変換器構造２，２′をトラック
Ａの変換器構造に対して本発明によりずらしたことによ
って、伝達経路ｄ１２′およびｄ１′２が、変換器１
の、トラックＢにおける変換器２′への寄生信号および
変換器１′の、トラックＢにおける変換器２への寄生信
号が相互に位相が反対の電気信号を発生する大きさだけ
相互に異なった長さとなることが実現される。その場合
これら２つの位相が反対の寄生信号が受信変換器におい
て相互に消去される。相応の寄生信号は、トラックＡの
リフレクタ５からもトラックＢのリフレクタ６′に達す
る可能性がある。一方におけるトラックＡのリフレクタ
５，５′および他方におけるトラックＢのリフレクタ
６，６′の本発明による相互のずれによって、リフレク
タ５の寄生信号は、リフレクタ５′からリフレクタ６に
達する寄生信号によって消去される。
【００１８】図１に示された純幾何学的な長さずれによ
って解決手段は最も簡単であり、しかも一方におけるト
ラックＡの全体の構造および他方におけるトラックＢの
全体の構造に対して対毎に実現される。
【００１９】
【外１】
【００２０】量λ0は、角度αの下での伝搬方向におけ
る波長でありかつ一般に基板の異方性に基づいて主伝搬
方向α＝０の波長に対して少し異なっている。相対的な
間隔ｘ１１′およびｘ２２′（図２参照）は、フィルタ
設計の観点において選択されている。上述の補償は、２
つのトラック装置の、ｘ方向における相互にｘ0だけの
ずれによって可能である。このずれは、トラック間隔ｙ
１２並びに変換器間隔ｘ１１′およびｘ２２′に依存し
ておりかつ次の式から計算することができる：
【００２１】
【数３】
【００２２】ただしＮは（小さな）整数、有利にはＮ＝
１である。
【００２３】２つの寄生信号の補償に対する帯域幅は５
０％である。
【００２４】ずれｘ0を上式（５）に従って選定する
と、トラックを任意に接近して相互に配置することがで
きる。これによりチップ面積を著しく小さくすることが
できる。そこでモード結合効果を回避すべきである共振
器では、付加的に比較的小さな開口を選択することがで
きる。共振器フィルタおよび狭帯域の低損失フィルタに
おいてしばしば発生する特別な場合ｘ１１′＝ｘ２２′
およびｙ１２＜＜ｘ１１′では、上式を簡単にすること
ができる。この場合ずれｘ0に対して次式が成り立つ： （６） ｘ0＝λ0／４ないしｘ0＝（２Ｎ−１）・λ0／
４ 図３には、２つのトラックが多重変換器表面波装置を含
んでいる、本発明の実施例が示されている。この種の表
面波装置はそれ自体公知である。２つのトラックは結合
変換器を介して電気的に相互に接続されている。一方の
トラックの装置は入力側でありかつ他方のトラックの装
置は対応する出力側である。本発明によれば、第２のト
ラックの表面波装置は右方向に（または左方向に）上式
５から、または場合によっては上式６からも得られるｘ
0だけ、第１のトラックの表面波装置に対してずれてい
る。上式５および６から得られる値に代わって１／４波
長の奇数の比較的小さな倍数だけずらすこともできる。
【００２５】図４には、ここでも式５に従って選定され
た、トラックの装置間相互のずれを有する別の実施例が
示されている。
【００２６】図５には、電気的な結合に代わってマルチ
ストリップ結合器を用いて生じる、トラック相互間の結
合が行われる装置が示されている。１０で示されている
マルチストリップ結合器において、トラック配置の相互
のずれにより必然的に生じる、そのストリップのずれが
認められる。マルチストリップ結合器を有する図５の装
置は、結合変換器３および４を有する図１の装置にほぼ
相応している。
【００２７】図６には、マルチストリップ結合器を有す
る別の実施例が示されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】長さが純幾何学的にずれている、本発明の低損
失フィルタの実施例の略図である。
【図２】変換器構造相互間の寄生波の結合を示す略図で
ある。
【図３】２つのトラックが多重変換器表面波装置を含ん
でいる実施例を示す略図である。
【図４】図３の別の実施例の略図である。
【図５】マルチストリップ結合器を用いた実施例の略図
である。
【図６】図５の別の実施例の略図である。
【符号の説明】
１，１′ 入力変換器、 ２，２′ 出力変換器、
３，４ 結合変換器、５，５′，６，６′ リフレク
タ、 Ａ，Ｂ トラック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−132209（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−190314（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−59809（ＪＰ，Ａ) 特表 平３−502866（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 9/64 H03H 9/145

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１のトラックＡにおいて、２Ｎ個の入
    力側変換器構造（１，１′）が、前以て決められた相互
    の幾何学的配置において設けられており、ただしＮは整
    数であり、 第２のトラックＢにおいて、２Ｎ個の出力側変換器構造
    （２，２′）が設けられており、前記変換器構造のそれ
    ぞれ（１，１′，２，２′）は基準面を有しており、た
    だしＮは整数であり、 前記２つのトラックＡ，Ｂの結合部（３，４）を備えて
    いる２トラック表面波装置において、 前記第１のトラックＡの変換器構造（１，１′）から成
    る装置Ｉおよび前記第２のトラックの変換器構造（２，
    ２′）から成る装置IIは、前記トラックＡ，Ｂの方向に
    対してに平行に、次式 【数１】 ないし 【数２】 に従った量ｘ0だけ相互にずらして配置されており、 上式中ｘ１１′およびｘ２２′は、前記第１および第２
    のトラック（Ａ，Ｂ）の変換器構造（１，１′および
    ２，２′）それぞれ相互の間隔であり、ｙ１２は前記２
    つのトラックＡ，Ｂの相互の間隔でありかつλ0は２ト
    ラック表面波装置の基板材料における波長であることを
    特徴とする２トラック表面波装置。
  2. 【請求項２】 ずれｘ0は、トラック（Ａ，Ｂ）に存在
    するリフレクタ構造（５，５′；６，６′）に対しても
    存在する請求項１記載の２トラック表面波装置。
  3. 【請求項３】 トラックＡ，Ｂの結合に対して、マルチ
    ストリップ結合器構造（１０）が設けられており、該マ
    ルチストリップ結合器構造も結合器ストリップに関して
    ずれｘ0を有する請求項１または２記載の２トラック表
    面波装置。
  4. 【請求項４】 第１のトラックＡにおいて、２Ｎ個の入
    力側変換器構造（１，１′）が、前以て決められた相互
    の幾何学的配置において設けられており、ただしＮは整
    数であり、 第２のトラックＢにおいて、２Ｎ個の出力側変換器構造
    （２，２′）が設けられており、前記変換器構造のそれ
    ぞれ（１，１′，２，２′）は基準面を有しており、た
    だしＮは整数であり、 前記２つのトラックＡ，Ｂの結合部（３，４）を備えて
    いる２トラック表面波装置において、 前記第１のトラックＡの変換器構造（１，１′）から成
    る装置Ｉおよび前記第２のトラックの変換器構造（２，
    ２′）から成る装置IIは、前記トラックＡ，Ｂの方向に
    対してに平行に、量ｘ0だけ相互にずらして配置されて
    おり、 ただしｘ0＝λ0／４ないしｘ0＝（２Ｎ−１）・λ0／４
    およびλ0は２トラック表面波装置の基板材料における
    波長であることを特徴とする２トラック表面波装置。
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