JP3233290B2 - 表面波装置 - Google Patents
表面波装置Info
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Description
が表面波伝播方向と垂直な方向の変位を主体とするSH
タイプの表面波を利用した端面反射型の表面波装置に関
する。
が表面波伝播方向と垂直な方向の変位を主体とするSH
タイプの表面波として、例えばBGS波やラブ波等が知
られている。BGS波を利用した表面波装置として、端
面反射型の表面波共振子が公知である。端面反射型の表
面波共振子は、主面と平行な方向に分極処理された矩形
の圧電基板を用いて構成されている。該圧電基板の上面
には、分極方向と平行に延びる複数本の電極指を有する
一対のくし歯電極が形成されており、該一対のくし歯電
極の電極指が互いに間挿し合うように配置されて1のイ
ンターデジタルトランスデューサが構成されている。こ
の表面波共振子では、一対のくし歯電極間に交流電界を
印加することによりBGS波が電極指と直交する方向に
伝播され、圧電基板の一対の端面間で反射されるように
構成されている。
面反射型共振子においても、リフレクター型のSH波表
面波共振子の場合と同様に、共振点−反共振点間の周波
数領域において高次モードに基づくスプリアス振動が発
生がちであった。後者の共振子においてはスプリアス振
動を抑制するためにインターデジタルトランスデューサ
の電極にCOS-1型や菱形等の電極重み付けを施す工夫
が行われている。しかしながら、BGS波を用いた端面
反射型共振子においては、電極の重み付けでは、共振点
−反共振点間の周波数領域が広いためその領域における
上記スプリアス振動を幾分低減し得るものの、全ての高
次モードに起因するスプリアス振動を確実に抑制するこ
とはできなかった。
における電極の交叉幅を小さくすれば、横モードに起因
するスプリアス振動を抑圧し得ることが知られている
が、単に交叉幅を小さくした場合には、Q値が小さくな
りメインの振動の応答レベルが小さくなるという問題が
あった。
垂直な方向の変位を主体とするSHタイプの表面波を用
いた端面反射型の表面波装置において、共振点−反共振
点間の周波数領域におけるスプリアス振動を効果的に抑
圧することができ、かつQ値の低下を招かない構造を備
えた表面波装置を提供することにある。
播する表面波のうち、変位が表面波伝播方向と垂直な方
向の変位を主体とするSHタイプの表面波を用いた端面
反射型の表面波装置であって、チタン酸ジルコン酸鉛系
セラミックスからなる圧電基板と、該圧電基板上に形成
された少なくとも1のインターデジタルトランスデュー
サとを備え、前記インターデジタルトランスデューサの
電極の対数と交叉幅とが、電極の対数と交叉幅との関係
を示す図1の、点A(対数=12.5、交叉幅=5波
長)、点B(対数=12.5、交叉幅=2波長)、点C
(対数=23.5、交叉幅=1波長)及び点D(対数=
23.5、交叉幅=2.5波長)で囲まれた範囲にある
ことを特徴とする表面波装置である。
において、インターデジタルトランスデューサの電極の
重み付けでは全ての高次モードに起因する不要スプリア
ス振動を効果的に抑制することができないこと、並びに
交叉幅を小さくするだけではQ値の低下を招くことに鑑
み、Q値の低下を招かず、かつ全ての高次モードに起因
するスプリアス振動の低減に有効な方法を検討した結
果、交叉幅だけでなく、インターデジタルトランスデュ
ーサの対数にも着目し、電極の対数と交叉幅とを上記特
定の範囲とすれはQ値の低下を招くことなく不要スプリ
アス振動を抑圧し得ることを見出し、本発明をなすに至
った。すなわち、本発明では、図1の点A〜Dで囲まれ
た範囲内となるように、インターデジタルトランスデュ
ーサの電極の対数及び交叉幅が選択されているため、Q
値の低下を招くことなく、横モードに基づく共振点−反
共振点間の周波数領域における不要スプリアス振動を確
実に抑圧することが可能とされている。
を利用した端面反射型の表面波装置を示す斜視図であ
る。表面波装置1は、圧電基板2の上面に一対のくし歯
電極3,4を形成し、それによって1のインターデジタ
ルトランスデューサを構成した構造を有する。圧電基板
2は、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスのような圧
電性材料よりなり、矢印P方向に分極処理されている。
他方、くし歯電極3,4は、複数本の電極指3a,4a
を有し、該複数本の電極指3aは、複数本の電極指4a
と互いに間挿し合うように配置されている。この表面波
装置では、くし歯電極3,4間に交流電界を印加するこ
とにより、BGS波が矢印X方向に伝播するように励起
される。そして、該BGS波が端面2a,2b間で反射
されるように構成されている。
装置の他の例を示す模式的平面図である。図3では、圧
電基板の上面に形成されているインターデジタルトラン
スデューサ5のみが模式的に図示されている。すなわ
ち、図3の表面波装置では、インターデジタルトランス
デューサ5は、くし歯電極6〜8からなり、くし歯電極
8の複数の電極指が、くし歯電極6,7の複数本の電極
指と間挿し合うように配置されている。すなわち、イン
ターデジタルトランスデューサ5の一方のくし歯電極が
くし歯電極6,7に二分割されている。そして、くし歯
電極6,7間に交流電界を印加することより、図2に示
した表面波装置1と同様にBGS波が励起され、該BG
S波が圧電基板の対向し合う一対の端面間で反射され
る。
たようなBGS波を利用した表面波装置に適用されるも
のである。そして、本発明の特徴は、上述したように、
インターデジタルトランスデューサの電極の対数及び交
叉幅が、上記特定の関係にあることにある。これを、図
1、図4〜図9を参照して説明する。図3に示した分割
タイプのインターデジタルトランスデューサを有する表
面波装置として、圧電基板として、チタン酸ジルコン酸
鉛系セラミックスからなる矩形の基板を用意し、その上
面に、下記の表1に示す電極対数及び交叉幅の各インタ
ーデジタルトランスデューサを形成してなる6種類の表
面波装置を作製し、インピーダンス−周波数特性及び位
相−周波数特性を測定した。結果を、図4〜図9に示
す。また、上記6種類の表面波装置についてのQ値は、
下記の表1に示す通りである。
数が12.0対及び交叉幅が2.0波長の場合、共振点
−反共振点間の周波数領域におけるスプリアス振動が抑
圧されているが、Q値は80と低く、あまり良好でない
ことがわかる。一方、図5〜図7から明らかなように、
電極対数が13.5対の場合、交叉幅が3.8波長以下
の場合には、共振点−反共振点間の周波数域においてス
プリアス振動が抑制されていることがわかる。これに対
して、電極対数が13.5対で、交叉幅が6.0波長の
場合(図5参照)には、Q値こそ169と高いが、共振
点−反共振点間の周波数域においてかなり大きなスプリ
アス振動が発生している。
電極対数が17.5対の場合、交叉幅が4.5波長の場
合(図8参照)には、リップルが抑圧されなかった。さ
らに、図9に示されているように、電極対数が17.5
対で、交叉幅が3.0波長の場合には、リップルは抑制
されていたが、Q値が118とそこそこの値が得られ、
メインの振動の応答も良好である。上記のように、6種
類の表面波装置を作製し、スプリアス振動抑圧効果及び
Q値を比較したところ、交叉幅を小さくすればスプリア
ス振動を抑制し得るが、Q値が低下すること、並びに電
極対数によってもQ値の変化やスプリアス振動抑圧効果
が変わることがわかった。そこで、上記実験に用いた圧
電基板上に、より多くの種類の電極対数及び交叉幅のイ
ンターデジタルトランスデューサを形成し、共振点−反
共振点間の周波数域におけるリップルの抑圧効果及びQ
値を調べた。結果を、図1に示す。図1において、横軸
は電極対数を、縦軸は交叉幅を示す。また、図1におけ
る評価記号は、以下の意味を示す。
ルが発生しておらず、Q値が100以上であることを示
す。 △ …リップルが幾分か発生しており、Q値が100以
上であることを示す。 × …共振点−反共振点間における周波数域においてリ
ップルがかなり発生していること及び/またはQ値が8
0以下でありメインの振動の応答レベルが劣化している
ことを表す。 図1から明らかなように、図1中のA〜Dで囲まれる領
域に、電極対数及び電極の交叉幅が選択された場合に、
共振点−反共振点間の周波数域におけるリップルの発生
を効果的に抑制することができ、しかもQ値が100以
上とされることがわかる。
板を伝播する表面波のうち、変位が表面波伝播方向と垂
直な方向の変位を主体とするSHタイプの表面波を用い
た端面反射型の表面波装置おいて、インターデジタルト
ランスデューサの電極の対数及び交叉幅が、上記特定の
範囲に選択されているため、共振点−反共振点間の周波
数域におけるリップルを効果的に抑圧することができ、
しかもQ値の低下を招かないため、メインの振動の応答
レベルの劣化も生じ難い。従って、本発明によれば、共
振特性に優れた表面波装置を得ることができ、例えば広
帯域の電圧制御型発振器用共振子等に好適な表面波装置
を提供することが可能となる。
タルトランスデューサの電極の対数及び交叉幅の範囲を
示す図。
視図。
するための模式的平面図。
長の場合の表面波装置のインピーダンス−周波数特性及
び位相−周波数特性を示す図。
長の場合の表面波装置のインピーダンス−周波数特性及
び位相−周波数特性を示す図。
長の場合の表面波装置のインピーダンス−周波数特性及
び位相−周波数特性を示す図。
長の場合の表面波装置のインピーダンス−周波数特性及
び位相−周波数特性を示す図。
長の場合の表面波装置のインピーダンス−周波数特性及
び位相−周波数特性を示す図。
長の場合の表面波装置のインピーダンス−周波数特性及
び位相−周波数特性を示す図。
くし歯電極 5…インターデジタルトランスデューサ 6〜8…くし歯電極
Claims (1)
- 【請求項1】 圧電基板を伝播する表面波のうち、変位
が表面波伝播方向と垂直な方向の変位を主体とするSH
タイプの表面波を用いた端面反射型の表面波装置であっ
て、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックスからなる 圧電基板
と、 前記圧電基板上に形成された少なくとも1のインターデ
ジタルトランスデューサとを備え、 前記インターデジタルトランスデューサの電極の対数と
交叉幅とが、電極の対数と交叉幅との関係を示す図1
の、点A(対数=12.5、交叉幅=5波長)、点B
(対数=12.5、交叉幅=2波長)、点C(対数=2
3.5、交叉幅=1波長)及び点D(対数=23.5、
交叉幅=2.5波長)で囲まれた範囲にあることを特徴
とする、表面波装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28999591A JP3233290B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28999591A JP3233290B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 表面波装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05129882A JPH05129882A (ja) | 1993-05-25 |
JP3233290B2 true JP3233290B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=17750421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28999591A Expired - Lifetime JP3233290B2 (ja) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | 表面波装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3233290B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5861121B2 (ja) * | 2010-07-22 | 2016-02-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 弾性表面波霧化装置 |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP28999591A patent/JP3233290B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05129882A (ja) | 1993-05-25 |
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