JPH0214811B2 - - Google Patents

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JPH0214811B2
JPH0214811B2 JP6238480A JP6238480A JPH0214811B2 JP H0214811 B2 JPH0214811 B2 JP H0214811B2 JP 6238480 A JP6238480 A JP 6238480A JP 6238480 A JP6238480 A JP 6238480A JP H0214811 B2 JPH0214811 B2 JP H0214811B2
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JP
Japan
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electrodes
electrode
unit
surface acoustic
comb
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Koichi Nishimura
Yutaka Abe
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Maruyasu Industries Co Ltd
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Maruyasu Industries Co Ltd
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    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
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    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
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    • H03H9/14544Transducers of particular shape or position
    • H03H9/14573Arrow type transducers
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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は弾性表面波を信号伝達手段に用いた弾
性表面波装置に関する。
近年において、固体媒質における弾性表面波の
伝搬速度が電気振動の伝搬速度に比して非常に小
さいという性質を利用した遅延線或はフイルタ等
の弾性表面波装置が実用に供されており、第1図
にはその一例としてバンドパスフイルタの構成が
示されている。即ち、第1図において、1は水晶
或は圧電磁器等にて形成した圧電性を有する基
板、2は電気信号を機械信号に変換するための入
力用変換器、3は機械信号を電気信号に変換する
ための出力用変換器で、これら各変換器2及び3
は、基板1上にフオトエツチング技術等により形
成した薄膜櫛歯状の電極4乃至7から成り、入力
用変換器2側の電極4,5と出力用変換器3側の
電極6,7との間が信号伝搬部1aをなすように
構成されている。そして、電極4,5において
は、交互に隣接するように組合わされた多数の単
位電極4a,5aの長さ、巾及び各単位電極4
a,5a間の間隙が夫々等しく設定された所謂正
規形電極と称される形状をなし、以て互に隣接す
る単位電極4a,5a間の容量値が電極4,5の
全域に渡つて等しくなるように構成されている。
また、電極6,7も同様の正規形電極に構成され
ている。しかして、斯かる構成のバンドパスフイ
ルタの周波数特性は第2図に示すようになる。即
ち、第2図では、横軸が周波数F(中心周波数で
規格化したものを示す)に対応し、且つ縦軸が周
波数振巾応答の利得Gに対応するものであり、利
得Gの計算値を実線の曲線C1で示すと共に実験
による測定値を破線の曲線C2で示す。この第2
図から理解されるように、実際に製作された装置
では、伝送帯域における利得Gにリツプルを生
じ、また、伝送帯域幅の変動を来たす。斯ような
周波数振巾応答特性の劣化の原因としては以下に
述べる2つの理由が考えられる。
(イ) 第1は、変換器2,3間での弾性表面波の多
重反射に起因した反射波の存在であり、その中
でも特に、入力用変換器2より放射された弾性
表面波が出力用変換器3で反射されて入力用変
換器2まで戻りここで再度反射された後に出力
用変換器3へ再入射される所謂3倍行程反射波
による影響が大きい。
(ロ) 第2図は、各変換器2,3の両最外端の単位
電極4a,6aの外側縁の電位分布が、変換器
2,3内部の連続的な変位とは相違した不連続
な変位となつて零位ポテンシヤル領域となるた
めであり、この場合、最外端単位電極4a,6
aの外側縁において、各変換器2,3の内部で
設定された電界以上に1/2・Aで表わされる電
界が生じ、この電界により生起される弾性表面
波が不用波となる。但し、Aは単位電極4a,
6aの長さに応じて生じる電界強度である。
そして、(イ)の現象に起因して、周波数群遅延特
性(周波数位相応答特性)も劣化を来たすもので
あり、第2図中縦軸の群遅延時間Dに対応した曲
線C3に示す如く、伝送帯域内の群遅延時間Dに
前記3倍行程反射波によるリツプルが等周期で出
現する。また、(ロ)の現象に起因して、第2図に示
した利得Gの測定値は常に計算値より多対成分を
有するようになる。即ち、この種装置を第1図に
示すように信号源8及び負荷9に対して最も一般
的な不平衡形に結線した場合、最外端単位電極4
a,6aを有する側の電極4,6を、非接地側に
接続したときには約1対(単位電極2条)分、接
地側に接続したときには約1/2対(単位電極1条)
分の多対特性となる。このような事実は、設計数
値を具体的に決定するときの障害となり、また、
予め多対成分を数値上考慮した設計を行なつたと
きでも、結線次第によつて多対成分が相違すると
いう方向性があるため使用上不便であり、場合に
よつては誤動作により不測の事態を惹起する虞も
ある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、特別な付加条件或は特殊加工等
を施こさずとも不要な弾性表面波による悪影響を
効果的に抑制し得ると共に、設計計算値に近似し
た再現性が良い所望の特性を得ることができて多
量生産に好適する等の効果を奏する弾性表面波装
置を提供するにある。
以下、本発明をバンドパスフイルタに適用した
第1実施例について第3図及び第4図を参照しな
がら説明する。第3図において、10は水晶、圧
電磁器等を矩形板状に形成した圧電性を有する基
板、11は電気信号を機械信号に変換するための
入力用変換器で、この変換器11は基板10上に
フオトエツチング技術等により形成した1組の薄
膜櫛歯状の電極12,13から成る。このとき、
各電極12,13は、夫々が有する多数の単位電
極12a,13aが交互に隣接し且つその隣接縁
部が平行するように組合わされており、各単位電
極12a,13aの長さ及び夫々の間の間隙が等
しく設定されていると共に、電極12の両最外端
の単位電極12′a,12′aを除いた他の単位電
極12a,13aの巾が等しく設定されて、正規
形電極形状に構成されている。そして、上記単位
電極12′a,12′aは図示の如くその外側端縁
部分の全体が信号伝達方向(図中矢印14で示
す)に直交した方向に対して傾斜し且つ内側端縁
部分がこれと隣接する他の単位電極と平行せる三
角形状に形成してある。尚、電極13の両最外端
の単位電極13a,13aの基部には前記単位電
極12′a,12′aの領域と対応しないようにし
て三角形状の補助電極13b,13bが設けられ
ている。一方、15は機械信号を電気信号に変換
するための出力用変換器で、これは基板10上に
フオトエツチング技術等により形成した1組の薄
膜櫛歯状の電極16,17から成り、前記入力用
変換器11との間に信号伝搬部10aが存するよ
うに位置されている。上記電極16,17は、
夫々が有する単位電極16a,17aを図示のよ
うに設定して正規形電極形状に形成してある。
尚、図示はしないが、各変換器11,15と基板
10の左右両辺部との間には、該基板10の端面
に到達した弾性表面波の反射波を吸収拡散するた
めのシリコンゴム等が添設されている。
しかして、上記構成のバンドパスフイルタの周
波数振巾応答特性及び周波数群遅延特性は第4図
に示すようになる。即ち、この第4図中、曲線
C4が周波数振巾応答利得Gの計算値を示すと共
に曲線C5が利得Gの測定値を示し、また曲線C6
が群遅延時間Dの測定値を示すものである。従つ
て本実施例の構成によれば、第2図に示した従来
構成の周波数特性との比較から明らかなように、
伝送帯域における利得G及び群遅延時間Dのリツ
プルが激減すると共に、伝送帯域巾を含めた各特
性の測定値が設計計算値と良く一致するようにな
り、設計時に多対成分を考慮する必要がなくて設
計を容易に行ない得ると共に、結線時の方向性を
なくし得て使用上便利である。上記の如き現象
は、電極12の両端の単位電極12′a,12′a
における各外側端縁部分が信号伝達方向14と直
交した方向に対し傾斜しているために、該単位電
極12′aの外側端縁部分と出力用変換器15の
最左端に位置した単位電極16aとの間の距離
(信号伝搬距離)が、信号伝達方向14と直交す
る方向において単位電極12′aの全体に渡つて
直線的に変化するようになり、この結果、単位電
極12′aの外側端縁部分で生起された不要な弾
性表面波の単位電極16aに対する入射位相がそ
の入射位置の全体に渡つてずれるようになつて該
不要弾性表面波が相殺し合うことによるものと考
えられる。
尚、上記第1実施例では、入力用変換器11側
の電極12における両端の単位電極12′a,1
2′aを三角形状に形成したが、出力用変換器1
5側の電極16における単位電極16aのうち最
外端のものを同様の三角形状としても良い。
また、上記第1実施例では正規形電極を用いる
構成としたが、これに限らず第3図と同一部分に
は同一符号を付してその説明を省略した第5図に
示す第2実施例のように、所謂重み付け電極と称
される形状の櫛歯状電極18,19より成る入力
用変換器20を設ける構成としても良い。即ち、
任意の周波数応答特性を得るために、電極18,
19の各単位電極18a,19aの長さを調節し
たものが重み付け電極であり、電極18の最外端
の単位電極18′a,18′aを前記第1実施例と
同様の三角形状に形成すると共に、電極19の両
最外端の単位電極19a,19aの基部に三角形
状の補助電極19b,19bを形成している。
このように構成したバンドパスフイルタの周波
数振巾応答特性及び周波数群遅延特性は第6図に
示すようになる。但し、第6図中において、曲線
C7が周波数振巾応答利得Gの計算値を示すと共
に曲線C8が利得Gの測定値を示し、また曲線C9
が群遅延時間Dの測定値を示す。
加えて、第7図及び第8図には、夫々本発明の
第3及び第4実施例の電極形状が示されており、
以下これについて述べる。即ち、第7図の第3実
施例においては、櫛歯状電極21の最外端の単位
電極21′aを前記第1実施例と同様の三角形状
に形成すると共に、弾性表面波の速度が各単位電
極21a,22a部分で変化することに起因した
伝送信号の波頭ひずみを防止すべくダミー電極2
1b,22bを設け、櫛歯状電極22側の最外端
のダミー電極22′bを三角形状に形成している。
また、第8図の第4実施例においては、櫛歯状電
極25の最外端の単位電極25aを図示の如く二
等辺三角形状に形成した構成であり、この場合
は、入力用及び出力用の各変換器間の寸法が十分
に取れないときに有効であり、また、上記三角形
状の準位電極25aを小面積化できて特性インピ
ーダンスを低下させない等の利点がある。そし
て、この第4実施例に関連した変形例としては、
櫛歯状電極の最外端の単位電極を複数個の三角形
を連ねた形状になすことが考えられる。
その他、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施し得ることは勿論である。
本発明によれば以上の説明から理解されるよう
に、入力用及び出力用変換器の少なくとも一方に
おける電極の両最外端縁部分が信号伝達方向に直
交した方向に対し傾斜した形状となるように設定
するだけの極めて簡単な構成によつて不要な弾性
表面波による悪影響を効果的に抑制することがで
き、従つて特別な付加条件或は特殊加工等を施こ
さずとも良くて容易且つ安価に製作し得る。ま
た、設計計算値に近似した再現性が良い所望の特
性を得ることができて多量生産に好適する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例説明用の概略平面図、第2図は
同従来例における周波数特性図である。また、第
3図及び第4図は夫々本発明の第1実施例におけ
る第1図及び第2図相当図、第5図及び第6図は
夫々本発明の第2実施例における第1図及び第2
図相当図、第7図及び第8図は夫々本発明の第3
及び第4実施例における電極形状を示す図であ
る。 図中、10は基板、11,20は入力用変換
器、12,13,16,17,21,22,25
は電極、12a,12′a,13a,16a,1
7a,18a,18′a,19a,21a,2
1′a,22a,25aは単位電極、15は出力
用変換器である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 基板上に夫々多数の単位電極を有した櫛歯状
    電極から成る入力用変換器及び出力用変換器を配
    設し弾性表面波を媒体として各変換器間の信号伝
    達を行なうものにおいて、前記入力用及び出力用
    変換器の少なくとも一方における櫛歯状電極の最
    外端に位置した単位電極を、その外側端縁部分の
    全体が信号伝達方向に直交した方向に対して傾斜
    し且つ内側端縁部分がこれと隣接する他の単位電
    極と平行せる三角形状に形成したことを特徴する
    弾性表面波装置。
JP6238480A 1980-05-10 1980-05-10 Elastic surface wave device Granted JPS56158519A (en)

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GB2120890B (en) * 1982-04-19 1985-11-27 Philips Electronic Associated Acoustic surface wave device
JPH036114A (ja) * 1989-06-01 1991-01-11 Mitsubishi Electric Corp 弾性表面波装置

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