JP3606944B2 - Ｓａｗフィルタ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、表面音響波（ＳＡＷ）フィルタに係り、より詳細には、複数のトラックを備えたＳＡＷフィルタに係る。
【０００２】
【従来の技術】
ＳＡＷ技術は電子及びＲＦ分野において多数の用途がある。ＳＡＷの波長は、対応周波数を有する電磁波の波長よりも典型的に１０^５ 倍も短いために、ＳＡＷ技術は、小型化が重要であるか又は所望される場合に特に利用されている。１つのこのような用途は、無線電話におけるＳＡＷフィルタの使用であり、ＳＡＷフィルタの典型的に小さなサイズ及び重量は、セラミックフィルタや、誘電体フィルタや静磁気波を用いたフィルタのような従来技術よりも非常に効果的である。一般に、このようなＳＡＷフィルタは、ロスが小さいことが要求され、典型的にＲＦ使用の場合に挿入ロスが１ないし３ｄＢであることが要求されるが、ＩＦフィルタの場合には５ないし１３ｄＢの若干高い挿入ロスを許容できる。更に、ＳＡＷフィルタは、停止帯域において良好な形状係数及び高い抑制レベルを有することが望まれる。
【０００３】
従来のＳＡＷフィルタの典型例は、ＳＡＷエネルギーが２つの離間された櫛形トランスジューサ（ＩＤＴ）間で転送されるようなＳＡＷフィルタである。このＩＤＴは、圧電基板の表面に形成された２組の等離間された金属ストリップ（電極フィンガ）を備えている。各組の電極フィンガは、通常、バスバーにより互いに電気的に接続されて、他の組の電極フィンガとインターリーブ（櫛形に）されている。この構成では、これら組の電極フィンガ間に高周波電気信号が加えられたときに各電極フィンガを横断する両方の方向にＳＡＷを発生することができ、又、ＳＡＷが電極フィンガに入射するときに電圧も発生することができる。これらのプロセスは、ＳＡＷの周波数が次のようになったとき、即ち各組の電極フィンガの周期性がＳＡＷ波長又はその周波数のある倍数と同じか又はそれに近いものとなったときに最も高い効率となる。ＩＤＴの最も簡単な形態では、１組の電極フィンガの隣接電極フィンガ間の間隔が１つのＳＡＷ中心波長であり、即ち各組の電極において周期当たり１つの電極フィンガである。従って、両組の電極フィンガを考慮すれば、周期当たり２つの電極フィンガとなる。この分野においてこのような構成に対する従来の表現は「周期当たり２電極」又は「波長当たり２電極」である。しかしながら、ＳＡＷ波長（周期）当たり２つ以上のフィンガをもつことも可能である。
【０００４】
ＩＤＴ及び／又は反射格子のようなＳＡＷエレメントより成る表面音響波のための特定の経路は「トラック」として知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフィルタの場合、先ず第１に、トランスジューサの長さが実質的にフィルタの帯域巾を決定する。というのは、トランスジューサの長さをＬとすれば、ＢＷ∝１／Ｌだからである。従って、要求される帯域巾が狭くなるほど、長いトランスジューサが必要となる。フィルタの帯域巾を減少するためにトランスジューサの長さを増加すると、ＳＡＷ装置に通常関連した小型サイズの効果が低減する。特に、最近では携帯用装置のための狭帯域フィルタが必要となってきたために、部品のサイズを増加せずに、そして好ましくは従来の部品及び既知のＳＡＷ装置に比して部品のサイズを減少して、このような狭帯域装置を提供できることが望まれる。
【０００６】
既知のＳＡＷフィルタ装置が、１９９３年３月１６−１８日にスイスのニューシャテルで開催された第７回ヨーロッピアン・フリケンシー・アンド・タイム・フォーラムに提出された「移動無線用の新規なコンパクトなＳＡＷ低ロスフィルタ（Ａ Ｎｅｗ Ｃｐｍｐａｃｔ ＳＡＷ Ｌｏｗ Ｌｏｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒａｄｉｏ）」と題する論文に説明されており、そして国際特許出願ＷＯ９３／０８６４１に開示されている。この既知の装置においては、反射格子により分離された入力及び出力の単相一方向性トランスジューサ（ＳＰＵＤＴ）を各々有する２つのトラックがある。各トラックに対する入力及び出力ＳＰＵＤＴ間の直接経路長さの差は、ＳＡＷ波長の半分（λ／２）である。２つの入力ＳＰＵＤＴは並列に一緒に電気的接続され、そして２つの出力ＳＰＵＤＴは並列に一緒に電気的接続される。半波長差の分離があるために、各入力ＳＰＵＤＴにより放射される直結されたＳＡＷにより各出力ＳＰＵＤＴに発生される電圧は、中心周波数においてπだけ位相ずれしていて、互いに打ち消し合うために、出力ＳＰＵＤＴ間には出力電圧が発生しない。各トラックに配置された反射格子から部分的に反射されるという複雑な構成により、このような反射を受ける各トラックのＳＡＷは、各出力ＳＰＵＤＴにコヒレントに入射し、各ＳＰＵＤＴにより発生される個々の電圧は位相が加えられて出力を与える。ＳＡＷに対する反射経路により、入力及び出力ＳＰＵＤＴに対するインパルス応答の長さは効果的に延長される。従って、特定の帯域巾を有する装置を従来可能であったものよりも小さい空間に取り付けできる。或いは、従来よりも狭帯域の装置を同じ空間に取り付けることができる。しかしながら、既知の装置は幾つかの欠点を有している。直結される表面音響波の厳密な打ち消しは、装置の設計中心周波数（ｆ_０ ）でしか生じない。この中心周波数ｆ_０ 以外の周波数では、周波数が中心周波数ｆ_０ から次第にずれるにつれて、停止帯域における抑制が徐々に減少される。装置の中心周波数ｆ_０ から２０％ずれたところでは、抑制が１０ｄＢ程度と悪くなる。従って、装置の周波数選択度が損なわれる。更に、体積波信号のような寄生信号は、中心周波数でしか打ち消されない。加えて、各入力及び出力ＩＤＴ間の電磁結合又は容量性結合のような他の寄生信号は既知の装置では補償されない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、偶数のＮ個のトラックを備え、各トラックは、電極を有する入力櫛形トランスジューサ（ＩＤＴ）及びそこから離間され電極を有する出力櫛形トランスジューサ（ＩＤＴ）と、これら入力及び出力ＩＤＴ間に配置された部分反射手段と、これらの入力及び出力ＩＤＴに各々関連した反射手段とを備えたＳＡＷフィルタにおいて、一対のトラックの１つのＩＤＴの電極は、その一対のトラックの他の３つのＩＤＴの電極に対して逆極性で接続され、各対のトラックにおいて各トラックの入力及び出力ＩＤＴは、実質的に同じ量だけ分離され、表面音響波が入力ＩＤＴから各トラックへ放射され、出力ＩＤＴに実質的にコヒレントな信号を形成する前に上記部分反射手段から少なくとも１回の反射を受けるように構成されたことを特徴とするＳＡＷフィルタが提供される。
【０００８】
これは、入力ＩＤＴから出力ＩＤＴへ直結される表面音響波と、寄生体積波が装置の実質上全ての動作周波数に対して抑制されるという効果を有する。更に、入力ＩＤＴと出力ＩＤＴの間の電磁フィードスルー及び容量性結合を抑制できると共に、ＳＡＷフィルタを支持する基板の側部からの反射の影響を抑制することができる。
【０００９】
加えて、使用するトラック数Ｎが大きいほど、優れたサイドローブ除去を得ることができる。というのは、ＩＤＴ及び反射手段からの反射の数が多くなるからである。
【００１０】
従って、本発明によるＳＡＷフィルタは、停止帯域の抑制を増大し、且つ通過帯域のリップルを減少する。
【００１１】
好ましい実施例では、一対のトラックの各トラックの部分反射手段とＩＤＴとの間の電気−音響分離は、ＳＡＷフィルタの動作周波数に対応する音響波長をトラック数Ｎの２倍で除算したものの奇数整数倍だけ異なる。
【００１２】
典型的に、ＳＡＷフィルタの動作周波数は、ＳＡＷトランスジューサの中心周波数ｆ_０ である。
【００１３】
本発明の好ましい実施例では、部分反射手段の透過係数は、−３ｄＢである。このような実施例を利用することは、ＳＡＷフィルタの挿入ロスが最小になることを意味する。
【００１４】
好都合なことに、入力ＩＤＴ及び／又は出力ＩＤＴは、一緒に直列に接続することができる。これは、ＳＡＷフィルタが差動の入力及び出力駆動を与えることができ、平衡駆動に特に適しているという効果を有する。
【００１５】
任意であるが、ＩＤＴは、周期当たり各極性の単一電極を備えるか（単一電極ＩＤＴ）又は単相一方向性トランスジューサ（ＳＰＵＤＴ）を備えてもよい。これらは、各入力又は出力ＩＤＴに入射する表面音響波が位相ずれしていて相互に抑制されるときには、入力及び出力ＩＤＴに各々関連した反射手段がＩＤＴそれ自体によって形成されるという利点を有する。これは、ＩＤＴからの変換信号がなく、従って、ＩＤＴはそれらが短絡したかのように見え、それ故、単一電極ＩＤＴ又はＳＰＵＤＴがそれらの良く知られた通常の特性に基づいて入射表面音響波を反射することによるものである。従って、ＩＤＴとは個別の反射手段は不要となる。
【００１６】
ＳＰＵＤＴの使用は特に効果的である。というのは、それらは入射表面音響波がコヒレントであるときに出力負荷に良好に整合でき、従って、反射が減少されると共に、その後の反射による出力信号が低くなるからである。
【００１７】
周期当たり多数の電極を有するＳＡＷフィルタにおいては、ＳＰＵＤＴのようなＩＤＴの少なくとも１つは、追加の分割電極を含むことができ、これは、ＩＤＴのインパルス応答の長さを増加することによりＳＡＷフィルタの周波数選択度を改善する。
【００１８】
反射格子とＩＤＴとの間のギャップには、付加的な分割電極格子が装填され、各電極はλ_０ ／８の巾を有しそして格子はλ_０ ／４の周期を有する。このような分割電極格子は、トラックからの回折ロスを減少するように働く。
【００１９】
部分反射手段は、導電性格子であってＳＡＷフィルタの製造を容易にするのが好ましい。というのは、この格子は、ＩＤＴと同じ導電性材料で形成でき、ひいては、同時に形成できるからである。
【００２０】
特に、導電性格子は接地することができ、これは、フィードスルー信号の抑制を改善し、更には、出力ＩＤＴを入力ＩＤＴからの直接信号から分離するように働く。
【００２１】
一般に、部分反射手段又は格子の波長当たりの反射係数Ｋは、格子の長さ（波長で測った）をＭとすれば、１≦ＭＫ≦８を満足し、特に１．４≦ＭＫ≦２．０を満足する。これは、ＳＡＷフィルタにとって良好な形状係数を生じる。
【００２２】
反射格子は、周波数に従属した反射係数Ｒ及び透過係数Ｔを有するが、波のエネルギーは、反射波と透過波との間で丁度分担される。最小のロスとするためには、｜Ｒ｜^２ ＝｜Ｔ｜^２ ＝１／２を得るのが効果的である。反射率が増加されたときには、条件｜Ｒ｜^２ ＝１／２は先ず中心周波数において満足されるが、増加が継続される場合には、この条件は停止帯域の各縁の２つの周波数において満足される。その結果、フィルタ特性の形状係数が改善される。
【００２３】
入力及び出力ＩＤＴと、ＳＡＷフィルタを支持する基板の縁のと間に付加的な反射手段を設けてもよく、これは、装置からのロスを減少する助けをする。
【００２４】
ＩＤＴ又は格子は、個々の電極又はストリップ当たりの反射率を増加するために金や白金のような高密度材料より成るのが適当であり、これにより、装置のサイズを減少することができる。
【００２５】
ＳＡＷフィルタに用いられる表面波の形式は、レイリー波に限定されず、表面スキミング体積波（ＳＳＢＷ）、漏洩波、又は表面横波（ＳＴＷ）も含む。
【００２６】
【実施例】
以下、添付図面を参照し本発明の特定の実施例を一例として説明する。本発明の一般的な説明は図１を参照して行う。図１において、トランスジューサの分離は両トラックにおいて同じであるとする。即ち、
Ｌ_１１＋Ｌ_１２＝Ｌ_２１＋Ｌ_２２ （１）
【００２７】
第１進行信号（１及び５）は、トラック２の左側のトランスジューサが逆転されているので、全ての周波数において打ち消し合う。この逆転を考慮するため、トラック２の経路長さにλ_０ ／２が追加される（中心周波数のみにおいて有効である）。
【００２８】
分離は出力信号が最大となるようにするのが好ましい。含まれる波（２、４、６、８）は全て同じ振幅を有する。というのは、これら波の各々が格子による１つの反射と１つの透過を含むからである。従って、振幅を最大にするためには、それらが全て同じ位相即ち同じ経路長さを有するか、又はλ_０ の倍数だけ異なるものを有していなければならない。方向性トランスジューサの場合に、これは、トランスジューサが整合されたときに音響反射が小さくなるよう確保する。
【００２９】
トラック１の出力（２、４）の場合、経路長さの差は、２Ｌ_１２−２Ｌ_１１であるので、次のことを必要とする。
Ｌ_１２−Ｌ_１１＝ｎλ／２ （ｎ＝任意の整数） （２）
トラック２の出力（６、８）の場合は、経路長さの差は、２Ｌ_２２−２Ｌ_２１であるので、次のことを必要とする。
Ｌ_２２−Ｌ_２１＝ｍλ／２ （ｍ＝任意の整数） （３）
【００３０】
４つの出力全部が同じ位相であるようにするために、２及び６の経路長さが同じであることが必要となり、即ち次のようになる。
Ｌ_１１＋３Ｌ_１２＝λ／２＋Ｌ_２１＋３Ｌ_２２＋Ｎλ （Ｎ＝任意の整数）
又は
３（Ｌ_１２−Ｌ_２２）＋Ｌ_１１−Ｌ_２１＝（Ｎ＋１／２）λ （４）
【００３１】
式（１）から、Ｌ_１２−Ｌ_２２＝Ｌ_２１−Ｌ_１１となり、従って、式（４）は次のようになる。
Ｌ_２１−Ｌ_１１＝（１／２Ｎ＋１／４）λ （５）
即ち、Ｌ_２１−Ｌ_１１はλ／４の奇数倍でなければならない。式（１）ないし（３）からも同じ結果が得られる。式（１）から、Ｌ_１２−Ｌ_２２＝Ｌ_２１−Ｌ_１１である。式（２）、（３）から、
Ｌ_２１−Ｌ_１１＋Ｌ_１２−Ｌ_２２＝（ｎ−ｍ）λ／２
となり、これは、次のようになる。
Ｌ_２１−Ｌ_１１＝（ｎ−ｍ）λ／４ （６）
式（５）と比較すると、
ｎ−ｍ＝２Ｎ＋１ （７）
となる。この式（７）は、Ｌ_２１−Ｌ_１１をλ／４の奇数倍とし、ｎ−ｍは奇数でなければならない。
【００３２】
要約すれば、トランスジューサ間の間隔が両トラックにおいて同じであるときには（式１）、式（２）、（３）及び（７）を満足するように設計するだけでよい。更に簡単なことに、式（２）は、トラック１の格子が中心位置に対してｎλ／４だけ左へ変位されることを示し、式（３）は、トラック２の格子がｍλ／４だけ左へ変位されることを示す。
【００３３】
例えば、格子がトラック１において中心に配置されるようにｎ＝０を得ることができる。次いで、ｍ＝１を得ることができ、これは、トラック２の格子がλ／４だけ左へシフトされることを意味する。或いは、ｍ＝０及びｎ＝１を得ることができ、格子はトラック２の中心にありそしてトラック１においてλ／４だけシフトされる。
【００３４】
ｎ＝０、ｍ＝１（又はその反対）は、考えられる最も広い通過帯域を与える好ましい選択である。ｎ、ｍ＞０の状態では、有用な信号に対する中心周波数ｆ_０ からの位相差は、周波数がｆ_０ からシフトするにつれて大きくなる。これは出力ＩＤＴで受け取られる信号の高速な減衰を招き、通過帯域を生じることになる。
【００３５】
ｎ及びｍを変更することのできる範囲は、次の式で与えられる。
ｎ，ｍ≦ｆ_０ ／２Δｆ （８）
但し、フィルタの部分通過帯域をΔｆ／ｆ_０ とする。
【００３６】
図２は、圧電基板１に支持された２つのトラック１０、１１を有する本発明の実施例によるＳＡＷフィルタを示している。各トラックは、入力ＩＤＴ４、５及び出力ＩＤＴ６、７を備えていると共に、これら入力及び出力ＩＤＴ４、５、６及び７の間に配置された反射格子８、９を有している。各トラックの全てのエレメントは実質的に同一平面であり、そして各トラックの軸は同じ方向であるが、これは重要ではない。各トラックのＩＤＴ間の距離は同じであり、両入力ＩＤＴ及び両出力ＩＤＴは同じ平面に示されているが、これも重要ではない。トラック１０におけるＩＤＴ４及び６からの反射格子８の分離は、各々Ｌ_１．１ 及びＬ_１．２ で与えられ、そしてトラック１１の格子９の場合には、ＩＤＴ５及び７からの分離は、各々Ｌ_２．１ 及びＬ_２．２ で与えられる。図１の２トラック装置の場合、装置の通過帯域の中心周波数に対応する音響波長をλ_０ とすれば、Ｌ_１．１ はＬ_１．２ からλ_０ ／２だけ異なり、そして対応的に、Ｌ_２．１ もＬ_２．２ からλ_０ ／２だけ異なる。
【００３７】
これらトラックは、その外側の側部が基板の対応する縁から等距離となるように配置されるのが好ましい。これは、入力又は出力ＩＤＴからのスプリアスな表面音響波が縁から反射されたりそれらに対応する出力又は入力ＩＤＴに入射したりするのを禁止する助けとなる。
【００３８】
図２に示すＳＡＷフィルタにおいては、ＩＤＴ５の電極即ち「フィンガ」が、ＩＤＴ４、６、７の電極に比して逆の極性を有するバスバーに接続される。換言すれば、接地されたＩＤＴ５の電極は、ＩＤＴ４、６、７の信号ラインに接続された電極に対応するＩＤＴ５の位置にあり、そして同様に、信号ラインに接続されたＩＤＴ５の電極は、ＩＤＴ４、６、７の接地された電極に対応する位置を有する。この逆極性接続、すなわち、逆向き接続は、丸内に−、＋の記号を用いて図２に示されている。
【００３９】
信号がフィルタに入力されたときには、フィードラインの電気的長さが同じであるとすれば、入力ＩＤＴ４により発生される表面音響波の位相は、入力ＩＤＴ５により発生される表面音響波と逆位相である（１８０°異なる）。各格子８、９を経て直接進行する表面音響波は、各ＩＤＴ６、７に入射するときに互いに逆位相となる。従って、変換された信号により形成される各ＩＤＴ６、７の電圧も逆位相となって互いに打ち消し合う。その結果、ＩＤＴは、あたかも短絡したかのように見え、ＳＰＵＤＴを用いるこの実施例において（及び単一電極ＩＤＴについても）、ＩＤＴは入射表面音響波を反射する。フィードラインが等しい電気的長さでないような構成の場合には、フィルタを設計する際にその差を補償するように考慮しなければならない。それ故、直接結合される表面音響波が抑制される。ＩＤＴにより発生される寄生体積波及び基板の縁からの反射についても同様である。
【００４０】
入力ＩＤＴ４、５から放射されそして１つの格子反射により出力ＩＤＴ６、７に入射する表面音響波は、２つの考えられる径路により進行することができる。ＩＤＴ４から放射される表面音響波は格子８から反射され、そしてＩＤＴ５から放射される表面音響波は格子９から反射される。反射された両表面音響波は、格子が−３ｄＢの部分反射器であるため３ｄＢのロスを受ける。ＩＤＴ４及び５から放射された表面音響波は互いに逆位相でありそして距離Ｌ_１．１及びＬ_２．１はλ_０／４又はその奇数倍だけ異なるので、格子８、９からの反射の後にＩＤＴ４及び５に入射する表面音響波は互いに同相となる。しかしながら、ＩＤＴ４及び５の電極は互いに逆極性、すなわち、逆向きに接続され、従って、ＩＤＴ４及び５の変換された電圧は打ち消し合い、ＩＤＴは、あたかも短絡されたかのように見え、入射表面音響波は反射される。ＩＤＴ４、５から反射された表面音響波は、次いで、格子８、９を通過し（３ｄＢのロスを受ける）そして出力ＩＤＴ６、７に同相で入射し、変換された電圧が加えられてフィルタからの出力を与える。
【００４１】
或いは又、ＩＤＴ４、５から放射された表面音響波は、格子８、９を通過して（３ｄＢのロスを受ける）、互いに逆位相でＩＤＴ６、７に入射する。前記で述べたように、これらの表面音響波は、反射される。ＩＤＴ６、７から反射された表面音響波は、各格子８、９から反射されて（３ｄＢのロスを受ける）、ＩＤＴ６、７にもう一度入射する。距離Ｌ_１．１ 及びＬ_２．１ はλ_０ ／４又はその奇数倍だけ異なるので、格子８、９から反射された表面音響波は、互いに同位相でＩＤＴ６、７に入射する。従って、変換された電圧が加えられて、フィルタからの出力を与える。
【００４２】
反射格子は入射信号を分割するが、反射及び透過が装置の動作に全体的なロスを導入することはない。各経路において、ロスは６ｄＢであり、即ち信号振幅の１／２であるが、両経路の信号が出力ＩＤＴ６、７において同位相で加えられ、即ち次のようになる。
１／２＋１／２＝１、これは０ｄＢロスを与える。
エネルギーは、中心格子によって反射又は透過されるが、失われることはない。
【００４３】
上記の両方の経路は、格子が−３ｄＢ格子であるので、入力信号に対して同時に作用可能となる。これらの格子から２回以上反射された表面音響波は、振幅が相当に減少され、従って、フィルタの性能に著しい影響を及ぼさない。更に、前記したように、この実施例は、ＳＰＵＤＴを使用しており、ＳＰＵＤＴの良く知られた特徴は、電気的にも音響的にもマッチングし得ることである。従って、コヒレントな表面音響波を受けた後にＳＰＵＤＴからは非常に振幅の小さい表面音響波が反射される。それ故、表面音響波のコヒレントな入射の後にＳＰＵＤＴから発生される更に別の反射及びスプリアス信号は抑制される。
【００４４】
フィルタの伝達特性は、次の数１の式で表されると考えられる。
【００４５】
【数１】

但し、Ｔｒ（ｆ）は１つのＳＰＵＤＴの変換であり、Ｔ（ｆ）は中心格子の透過係数であり、Ｒ（ｆ）は同じ格子の反射係数であり、そしてＲ_{ＳＰＵＤＴ} （ｆ）は短絡したＳＰＵＤＴの反射係数である。図３は、フィルタの伝達特性をいかに形成するかを詳細に示している。平坦な上部と急峻な傾斜を有する良好な形状の伝達特性を得るには、格子により形成される伝達応答の部分、例えば、次の数２で表される部分
【００４６】
【数２】

が凹状の通過帯域（図３の曲線１）を有していなければならず、そして格子の反射係数が比較的大きくなければならない。この凹状形態は、ＩＤＴ又はＳＰＵＤＴの特性の凸状形態（図３の曲線２）によって補償される。それにより得られるフィルタ特性（図３の曲線３）は、通過帯域においてフラットな形態であり、そして通過帯域から停止帯域へと急激に移行する。波長当たりの反射率パラメータＫに格子の波長の数を乗算したものは、凹状形態のＦ_Ｇｒ（ｆ）を与えるためには約１．４以上でなければならないが、この積は、フィルタからの著しく高いロスを回避しそしてその中心に最小値をもたないフラットな通過帯域を得るためには約８を越えてはならない。
【００４７】
良好な形状の伝達特性に対し格子の反射率の所要レベルを得るために、ＩＤＴ及び／又は格子の電極を高密度金属（金又は白金のような）で形成できる。反射率が高くなると、格子及びＩＤＴの長さを減少することができ、従って、フィルタを小型化することができる。停止帯域の周波数レンジにおいて不所望な信号を抑制するために、ＩＤＴを適当な重量にすることができる。より狭い変換特性を得るために、ＩＤＴは非反射分割電極を組み込むことができる。更に、狭い変換特性は、それが無効であるところでトランスジューサの反射特性の第１サイドローブを抑制し、それにより、フィルタ応答のサイドローブを減少するように設計することができる。特定の狭帯域用途については、低密度金属を使用すべきであることに注意されたい。
【００４８】
格子８、９のフィンガをシールドとして使用して、これらフィンガを電気的に相互接続しそして接地することにより直接的な電磁フィードスルーを抑制することができる。
【００４９】
図３に示す伝達特性は、本発明により構成されたＩＦフィルタに対するものである。中心周波数は４５ＭＨｚであり、装置は、１．３ＭＨｚの−３ｄＢ通過帯域を有する。基板材料はＳＴクオーツであり、これは、温度安定性が非常に良好であり、温度範囲〔−２０、＋８０〕℃において周波数シフトが約５ｋＨｚに過ぎないので、非常に適している。｜Ｒ｜〜ｈ／λを用いると、λがほぼ７０μに対し厚みｈがほぼ１．５μを有する反射格子の金電極は、電極当たり３．５％の反射率を与え、これは、最小の反射器長さをもつ所望の周波数特性を達成する。反射格子の各々は、６４個の電極を有する。トランスジューサは、１５λのアパーチャ及び３９λの長さをもつＳＰＵＤＴ型のものである。全基板サイズは、約１０ｘ３．５ｍｍ^２ である。挿入ロスは１０ｄＢ未満であり、停止帯域の抑制は４０ｄＢより良好である。−４０ｄＢの通過帯域は、１．７ＭＨｚであり、これは、周波数特性の通過帯域から停止帯域への移行の非常に急峻なスカート形状を示している。
【００５０】
以上の説明は、２トラック装置に関するものである。しかしながら、２つ以上のトラック、例えば、４つのトラックを使用できることが当業者に明らかであろう。４つのトラックの場合には、距離Ｌ_２．１ 、Ｌ_３．１ 及びＬ_４．１ がＬ_１．１ から各々λ_０ ／８、λ_０ ／４及び３λ_０ ／８だけ異なる。直接信号を全ての周波数において抑制するためには、トラックの対は、それらの入力及び出力ＩＤＴが同じ量だけ分離されることを必要とする。４トラック装置において最小のロスとするために、格子の反射係数は次の式を満足する。
｜Ｒ｜^２ ＝Ｘ／（Ｘ＋１）
但し、Ｘ＝３±２√（２）である。これは、−８．３ｄＢ又は−０．７ｄＢの反射係数を与える。
【００５１】
本発明の種々の実施例においては電極及びバスバー接続の種々の構成を使用することができる。例えば、入力及び／又は出力ＩＤＴは直列に接続することができ、これは、差動又は平衡の入力及び／又は出力駆動を行うことができる。加えて、同じ極性に接続された対応電極を有する各トラックの入力又は出力ＩＤＴを組み合わせて、各トラックを横切って延びる電極を有する単一のＩＤＴを形成することができる。
【００５２】
以上の説明から、本発明の範囲内において種々の変更がなされ得ることが当業者に明らかであろう。例えば、フィルタは、レイリー型以外の表面音響波、例えば、ＳＳＢＷ、ＳＴＷ、漏洩ＳＡＷ等を用いて設計されてもよい。波の形式及び基板材料の形式の選択は、フィルタの所望の通過帯域、温度特性及び当業者に良く知られた他のパラメータによって決定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置を通る音響経路を示す概略図である。
【図２】２つのトラックを有する特定の実施例の概略図である。
【図３】２つのトラックを有する本発明の実施例の周波数応答を示す図である。
【符号の説明】
１ 圧電基板
４、５ 入力ＩＤＴ
６、７ 出力ＩＤＴ
８、９ 反射格子
１０、１１ トラック

Claims (16)

1. 偶数のＮ個のトラックを備え、各トラックは、電極を有する入力櫛形トランスジューサ（ＩＤＴ）及びそこから離間され電極を有する出力櫛形トランスジューサ（ＩＤＴ）と、これら入力及び出力ＩＤＴ間に配置された部分反射手段と、これらの入力及び出力ＩＤＴに各々関連した反射手段とを備えたＳＡＷフィルタにおいて、一対のトラックの１つのＩＤＴの電極は、その一対のトラックの他の３つのＩＤＴの電極に対して逆極性で接続され、各対のトラックにおいて各トラックの入力及び出力ＩＤＴは、実質的に同じ量だけ分離され、各トラックの上記入力ＩＤＴ、上記出力ＩＤＴ、上記部分反射手段、上記入力ＩＤＴに関連した上記反射手段および上記出力ＩＤＴに関連した上記反射手段は、表面音響波が該入力ＩＤＴから該トラックへ放射されるとき、該出力ＩＤＴに実質的にコヒレントな信号を形成する前に、該表面音響波が、少なくとも、該出力ＩＤＴに関連した該反射手段から該部分反射手段の方へ反射された後さらに該部分反射手段から該出力ＩＤＴの方へ反射されるか、または、少なくとも、該部分反射手段から該入力ＩＤＴの方へ反射された後さらに該入力ＩＤＴに関連した該反射手段から該出力ＩＤＴの方へ反射されるか、するように配置されたことを特徴とするＳＡＷフィルタ。
2. 上記各部分反射手段と１つのＩＤＴとの間は、電気−音響分離がなされており、一対のトラックの各トラックの部分反射手段とＩＤＴとの間の電気−音響分離は、ＳＡＷフィルタの動作周波数に対応する音響波長をトラック数Ｎの２倍で除算したものの奇数整数倍だけ異なる請求項１に記載のＳＡＷフィルタ。
3. 上記動作周波数は、ＩＤＴの中心周波数ｆ_０である請求項１又は２に記載のＳＡＷフィルタ。
4. 上記部分反射手段の透過係数は−３ｄＢである請求項１から３のうちのいずれか１項に記載のＳＡＷフィルタ。
5. 上記入力ＩＤＴは直列に接続され、そして出力ＩＤＴは直列に接続される請求項１から４のうちのいずれか１項に記載のＳＡＷフィルタ。
6. 上記ＩＤＴは単相一方向性トランスジューサＳＰＵＤＴであり、これにより、これらＳＰＵＤＴが短絡されたときに上記反射手段を形成する請求項１から５のうちのいずれか１項に記載のＳＡＷフィルタ。
7. 少なくとも１つのＩＤＴが付加的な分割電極を備えた請求項１から６のうちのいずれか１項に記載のＳＡＷフィルタ。
8. 上記ＩＤＴは、周期当たり各極性の単一電極を備え、これにより、ＩＤＴが短絡されたときに上記反射手段を形成する請求項１から５のうちのいずれか１項に記載のＳＡＷフィルタ。
9. 上記部分反射手段は、導電性格子である請求項１から８のうちのいずれか１項に記載のＳＡＷフィルタ。
10. 上記導電性格子は、接地される請求項７に記載のＳＡＷフィルタ。
11. 上記部分反射手段の波長当たりの反射係数Ｋは、波長で測った部分反射手段の長さをＭとすれば、１≦ＭＫ≦８を満足する請求項１から１０のうちのいずれか１項に記載のＳＡＷフィルタ。
12. 上記部分反射手段の波長当たりの反射係数Ｋは、波長で測った部分反射手段の長さをＭとすれば、１．４≦ＭＫ≦２．０を満足する請求項１１に記載のＳＡＷフィルタ。
13. 入力及び出力ＩＤＴと、上記ＳＡＷフィルタを支持する基板の縁との間に付加的な反射手段を更に備えた請求項１から１２のうちのいずれか１項に記載のＳＡＷフィルタ。
14. 上記反射手段及び／又はＩＤＴは高密度金属より成る請求項１から１３のうちのいずれか１項に記載のＳＡＷフィルタ。
15. 表面スキミング体積波（ＳＳＢＷ）、漏洩波、又は表面横波（ＳＴＷ）が使用される請求項１から１４のうちのいずれか１項に記載のＳＡＷフィルタ。
16. ２つのトラックを有し、２つのトラック間の各トラックのＩＤＴと部分反射手段との電気−音響分離の差は、４分の１音響波長の奇数倍である請求項１から１５のうちのいずれか１項に記載のＳＡＷフィルタ。

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