JP3289410B2 - 表面波素子 - Google Patents
表面波素子Info
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Description
T電極の包絡線をコサイン関数処理した表面波素子に関
する。
モードの影響によって、共振周波数付近にスプリアスが
生じる。従来、このスプリアスを抑制するために、ID
T電極に、横0次モードの電荷分布曲線を近似した Y=±COS- 1 (|αX|) 但し、IDT電極はX軸方向の −X0 /2≦X≦X0
/2にあるものとし、0<α≦π/X0 である。 形状の重み付けを行い、高次横モードを低減することが
行われてきた。その交さ幅重み付けの包絡線を図5に示
す。
ようなCOS- 1 (|αX|)のみの交さ幅重み付けで
は、図6Aにおいて11aで、また図6Bにおいて11
bで、それぞれ示すように、共振周波数付近のスプリア
スを完全に除去することはできず、発振器用のデバイ
ス、特にVCO用としては使用できないことが多かっ
た。これは、後述するように、Y軸方向の横モードのみ
を考慮し、X軸方向の分布である縦モードを無視したこ
とが原因である。
ードの近似関数COS- 1 (|αX|)に縦0次モード
の近似関数COS(βX)を乗じることによって、ID
T電極の交さ幅重み付け包絡線を構成して、高次モード
の影響を減少させ、共振周波数付近のスプリアスを抑制
することを目的とする。
成するために、一つには、圧電基板上に、交さ幅重み付
けを施したIDT電極と、その前後に反射器電極とを、
形成した表面波素子において、IDT電極の中心を原点
とし、表面波の伝播方向にX軸、その垂直方向にY軸を
仮定し、X軸方向のIDT電極の範囲を−X0 /2≦X
≦X0 /2としたとき、IDT電極の交さ幅重み付け包
絡線が Y=±COS- 1 (|αX|)・COS(βX) 但し、0<α≦π/X0 0<β≦π/X0 を満たすように形成されていることを特徴とする表面波
素子とし、二つには、交さ幅重み付け包絡線を持つID
T電極を、Y軸と平行な直線で2分して2ポートタイプ
(2電極共振子)としたことを特徴とする表面波素子と
したものである。
向をX軸、それと垂直方向をY軸とする。X軸上のID
T電極の範囲は、−X0 /2≦X≦X0 /2とする。こ
のとき、表面波による電荷分布をQ(X)、IDT電極
の交さ幅重み付け関数をW(X)とすると、IDT電極
の電気端子に現れる信号強度Iは
数であれば、上式により信号強度Iは0となる。実際、
電荷分布関数はコサイン関数で近似することができ、各
モードの関数の間には直交関係がある。従って、交さ幅
重み付け関数W(X)として0次モードの電荷分布と同
じ関数を選べば、高次モードによる信号強度は関数の直
交性より0となり、不要なスプリアスは抑圧される。横
モードのみを考えたIDTの電荷分布は、 COS− 1 (|αX|) 但し、0<α≦π
/X0 のように近似されるが、実際にはX軸方向の分布である
縦モードの存在により電荷分布は、A(X)・COS
- 1 (|αX|)となる。A(X)は縦0次モードのと
き、 A(X)=COS(βX) 但し、0<β≦π/X0 と近似できる。よって、本発明では縦モードも考慮し
て、交さ幅重み付け関数を W(X)=±COS- 1 (|αX|)・COS(βX) とするものである。なお、従来は交さ幅重み付け関数と
して横モードのみを考慮した COS- 1 (|αX|) 但し、0<α≦π/X0 を使用していたため、高次モードとの直交性がなくな
り、高次スプリアスを完全には抑圧できなかった。
する。図1において、1は圧電基板、2はIDT電極
で、圧電基板1に設けられている。IDT電極2の中心
3を原点とし、表面波の伝播方向4をX軸、その垂直方
向をY軸とする座標系を導入する。5a、5bは反射器
電極で、X軸上、IDT電極2の両側に取り付けられて
いる。
重み付け方法を説明する。座標系のとり方は図1と同じ
とし、単位はX軸についてはIDT電極の右端6を(X
0 /2、0)とし、Y軸は電極指とバスバー7との境界
8を(0、1)とする。説明では第1象限のみを考え
る。
Yiは Yi=COS- 1 (|αXi|) となる。また、図2Bは縦0次モードの振幅を示すもの
で、Xiでの縦0次モードの振幅は A(Xi)=COS(βXi) で近似できる。本発明は、横モードと縦モードの電荷分
布を考慮して、Xiでの励振部の長さが横0次モードと
縦0次モードの積A(Xi)・Yiとなるように交さ幅
重み付けを行う。ここに、αは電荷分布の導波路外への
しみだしによって決まる値で、導波路幅と導波路内外の
音速比から計算した値を用いる。βはIDT電極の設計
パラメータから電極指1本毎に流れる電流を計算機で求
め、それを元に算出した値を用いる。実際に、 α=0.88π β=0.98π IDTの長さ=
1 としたとき、IDT電極の交さ幅重み付け包絡線は図3
Aとなる。IDT電極をY軸で分割した2ポートタイプ
に適用した場合は、図3Bとなる。9は表面波が励振さ
れる部分の包絡線である。このように交さ幅重み付けさ
れたIDT電極は、電極指が奇数本の場合はY軸に、偶
数本の場合は原点に対称となる。
付けされた電極をXカット112°Y伝播のLiTaO
3 に施した場合、インピーダンス特性は図4となる。な
お、図5に示す従来例の電極を施した場合、インピーダ
ンス特性は図6となる。この共振子をVCOに用いる場
合、従来例の図6ではスプリアス11a、11bで周波
数飛びが生ずるが、本発明の実施例ではスプリアスは1
0a、10bのように小さくなり、周波数飛びの問題は
生じにくくなる。
関数として、主共振の横0次モードに近似するCOS
- 1 (|αX|)と、縦0次モードに近似するCOS
(βX)とを乗じたものを用いるので、高次モードはよ
り良好に抑圧されて、共振周波数付近のスプリアスが除
去されるという効果を有する。
説明図
で、Aは横0次モードの説明図、Bは縦0次モードの説
明図
示すもので、Aは1ポートタイプIDT電極の平面図、
Bは2ポートタイプIDT電極の平面図
ので、Aはインピーダンス特性図、Bはスミスチャート
図
もので、Aはインピーダンス特性図、Bはスミスチャー
ト図
Claims (2)
- 【請求項1】圧電基板上に、重み付けを施したIDT電
極と、その前後に反射器電極とを、形成した表面波素子
において、 IDT電極の中心を原点とし、表面波の伝播方向にX
軸、その垂直方向にY軸を仮定し、X軸方向のIDT電
極の範囲を −X0 /2≦X≦X0 /2 としたとき、IDT電極の交さ幅重み付け包絡線が Y=±COS- 1 (|αX|)・COS(βX) 但し、0<α≦π/X0 0<β≦π/X0 −X0 /2はIDT電極の左端のX座標 X0 /2はIDT電極の右端のX座標 を満たすように形成されていることを特徴とする表面波
素子。 - 【請求項2】請求項1記載の交さ幅重み付け包絡線を持
つIDT電極を、Y軸と平行な直線で2分して2ポート
タイプとしたことを特徴とする請求項1記載の表面波素
子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16206993A JP3289410B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 表面波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16206993A JP3289410B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 表面波素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0722898A JPH0722898A (ja) | 1995-01-24 |
JP3289410B2 true JP3289410B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=15747506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16206993A Expired - Lifetime JP3289410B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 表面波素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3289410B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004229203A (ja) | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Ricoh Co Ltd | 半導体集積回路および該半導体集積回路を用いた音響素子ドライブアンプ |
JP4727322B2 (ja) | 2005-07-06 | 2011-07-20 | 太陽誘電株式会社 | 弾性表面波装置 |
JP2007060108A (ja) | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Fujitsu Media Device Kk | 弾性表面波装置 |
JP5028926B2 (ja) * | 2006-09-20 | 2012-09-19 | パナソニック株式会社 | 弾性表面波共振子 |
DE102010034121A1 (de) | 2010-08-12 | 2012-02-16 | Epcos Ag | Mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement mit reduziertem Temperaturgang der Frequenzlage und Verfahren zur Herstellung |
JP6307021B2 (ja) | 2014-12-19 | 2018-04-04 | 太陽誘電株式会社 | 弾性波デバイス |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16206993A patent/JP3289410B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1976 IEEE ULTRASONICS SYMPOSIUM PROCEEDINGS,p.260−265,287−296 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0722898A (ja) | 1995-01-24 |
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Legal Events
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