JPH0214812B2 - - Google Patents
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- JPH0214812B2 JPH0214812B2 JP7256382A JP7256382A JPH0214812B2 JP H0214812 B2 JPH0214812 B2 JP H0214812B2 JP 7256382 A JP7256382 A JP 7256382A JP 7256382 A JP7256382 A JP 7256382A JP H0214812 B2 JPH0214812 B2 JP H0214812B2
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- Japan
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- electrode
- surface acoustic
- filter
- piezoelectric substrate
- output side
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 24
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマルチチヤンネルフイルタに係り、弾
性表面波素子の出力側電極と入力側電極との間を
多重反射する反射波を利用構成することにより、
極めて小型のものとし得るマルチチヤンネルフイ
ルタを提供することを目的とする。
性表面波素子の出力側電極と入力側電極との間を
多重反射する反射波を利用構成することにより、
極めて小型のものとし得るマルチチヤンネルフイ
ルタを提供することを目的とする。
最近TV画質向上を目的として、TV信号中の
クロマ信号と輝度信号を分離するマルチチヤンネ
ルフイルタの要求が高まつている。この要求に対
し、現在用いられているフイルタは、１フレーム
時間のデイレーライン、アンプ及びLCとを組み
合わせたものが用いられているが、充分なもので
ない。そして、マルチチヤンネルフイルタを弾性
表面波を用いて構成する場合には、例えば第１図
に示す如く、入力側インターデイジタル（ID）
電極１，１′内の電極フインガーをＡの部分とＢ
の部分といつたように分離し、Ａの部分の電極フ
インガーから発生する弾性表面波とＢの部分の電
極フインガーから発生する弾性表面波とが出力側
ID電極２，２′の電極フインガーに到達する伝播
時間差t2＝d2／Vs（d2はＡの部分の電極フインガー とＢの部分の電極フインガー間の距離、Vsは弾
性表面波の伝播速度）を生じさせ、出力側ID電
極２，２′で検出し合成することにより、周波数
振幅特性上に″＝１／t2の周期を有する多重振幅特 性のあるものを構成している。しかし、このよう
な構成のマルチチヤンネルフイルタは、例えば
TV用くし型フイルタにおいて15.75KHz毎にフイ
ルタピーク値を有するようにするには、Vsが
3000ｍ／Ｓの圧電基板の場合にはd2として約19cm
あることが必要となる。このことは、入力側ID
電極のうちＡの部分電極フインガー中心とＢの部
分の電極フインガー中心との間が約19cm要ること
であり、又、入力側ID電極と出力側ID電極との
間隔のことを考慮すると、極めて大きな圧電性基
板を用意しなければならないことを意味してい
る。しかし、現在において、弾性表面波の発生検
出を効率よくできるLiNbO3又はLiTaO3等の圧
電基板は直径が約６cm程度のものであり、１ウエ
エハー中全域を用いたとしても15.75KHzの周期
のフイルタを作成することはできない。又、非圧
電基板上に例えばZnO膜又はCdS膜等の圧電膜を
設けた圧電性基板を用いようとしても、圧電膜の
再現性及び弾性表面波の伝播ロス等がLiNbO3等
の単結晶材圧電基板に比べて劣り、良好なフイル
タ特性のものが得られない。尚、このような圧電
性基板を用いる場合でも、圧電性基板が小さい方
が望ましいのは言うまでもない。
クロマ信号と輝度信号を分離するマルチチヤンネ
ルフイルタの要求が高まつている。この要求に対
し、現在用いられているフイルタは、１フレーム
時間のデイレーライン、アンプ及びLCとを組み
合わせたものが用いられているが、充分なもので
ない。そして、マルチチヤンネルフイルタを弾性
表面波を用いて構成する場合には、例えば第１図
に示す如く、入力側インターデイジタル（ID）
電極１，１′内の電極フインガーをＡの部分とＢ
の部分といつたように分離し、Ａの部分の電極フ
インガーから発生する弾性表面波とＢの部分の電
極フインガーから発生する弾性表面波とが出力側
ID電極２，２′の電極フインガーに到達する伝播
時間差t2＝d2／Vs（d2はＡの部分の電極フインガー とＢの部分の電極フインガー間の距離、Vsは弾
性表面波の伝播速度）を生じさせ、出力側ID電
極２，２′で検出し合成することにより、周波数
振幅特性上に″＝１／t2の周期を有する多重振幅特 性のあるものを構成している。しかし、このよう
な構成のマルチチヤンネルフイルタは、例えば
TV用くし型フイルタにおいて15.75KHz毎にフイ
ルタピーク値を有するようにするには、Vsが
3000ｍ／Ｓの圧電基板の場合にはd2として約19cm
あることが必要となる。このことは、入力側ID
電極のうちＡの部分電極フインガー中心とＢの部
分の電極フインガー中心との間が約19cm要ること
であり、又、入力側ID電極と出力側ID電極との
間隔のことを考慮すると、極めて大きな圧電性基
板を用意しなければならないことを意味してい
る。しかし、現在において、弾性表面波の発生検
出を効率よくできるLiNbO3又はLiTaO3等の圧
電基板は直径が約６cm程度のものであり、１ウエ
エハー中全域を用いたとしても15.75KHzの周期
のフイルタを作成することはできない。又、非圧
電基板上に例えばZnO膜又はCdS膜等の圧電膜を
設けた圧電性基板を用いようとしても、圧電膜の
再現性及び弾性表面波の伝播ロス等がLiNbO3等
の単結晶材圧電基板に比べて劣り、良好なフイル
タ特性のものが得られない。尚、このような圧電
性基板を用いる場合でも、圧電性基板が小さい方
が望ましいのは言うまでもない。
本発明は上記欠点を除去したものであり、以下
その実施例について説明する。
その実施例について説明する。
第２図は、本発明に係るマルチチヤンネルフイ
ルタの実施例を説明する為の弾性表面波素子の原
理説明図である。
ルタの実施例を説明する為の弾性表面波素子の原
理説明図である。
同図中、５，５′は、弾性表面波素子の入力側
ID電極、６，６′は弾性表面波素子の出力側ID電
極であり、これら電極の各フインガー部がd1の距
離間隔でもつて圧電性基板（単結晶材よりなる圧
電基板、又は非圧電基板上に圧電膜を設けたも
の）上に形成されている。入力側ID電極で発生
した弾性表面波（SAW）は圧電性基板表面層を
伝播して出力側ID電極に達し、出力側ID電極に
おいて電気信号に変換されて出力信号が得られ
る。この時、出力側ID電極に達したSAWは、出
力側ID電極のフインガーによつて一部反射され、
入力側ID電極方向に戻る反射波が生じ、入力側
ID電極フインガーに達した反射波は再度出力側
電極方向に反射されるようになるといつた多重反
射波（TTE）が生じる。そして、このTTEが一
次伝播する主SAWと共に出力信号として検出さ
れる。
ID電極、６，６′は弾性表面波素子の出力側ID電
極であり、これら電極の各フインガー部がd1の距
離間隔でもつて圧電性基板（単結晶材よりなる圧
電基板、又は非圧電基板上に圧電膜を設けたも
の）上に形成されている。入力側ID電極で発生
した弾性表面波（SAW）は圧電性基板表面層を
伝播して出力側ID電極に達し、出力側ID電極に
おいて電気信号に変換されて出力信号が得られ
る。この時、出力側ID電極に達したSAWは、出
力側ID電極のフインガーによつて一部反射され、
入力側ID電極方向に戻る反射波が生じ、入力側
ID電極フインガーに達した反射波は再度出力側
電極方向に反射されるようになるといつた多重反
射波（TTE）が生じる。そして、このTTEが一
次伝播する主SAWと共に出力信号として検出さ
れる。
このTTEは、電極のない部分と電極部分との
音響インピーダンスの差によつて生じるもの、及
び出力側電極によつて電圧に変換されることによ
つて得られた電気信号が外部回路との調整具合に
より、出力側電極がこの電圧を表面波として再度
放射して生じるものとがあり、従来においては前
者のものは質量の軽い電極材料、例えばアルミニ
ウム等を用いて、又、後者のものは出力側ID電
極端子に接続する外部回路のインピーダンスを充
分高くすることにより、TTEの発生をなくそう
としている。すなわち、このTTEは、フイルタ
特性を悪化させる要因として作用し、バンドパス
フイルタ等においては帯域内リツプルを大きくす
る原因となり、好ましくないものとされている。
音響インピーダンスの差によつて生じるもの、及
び出力側電極によつて電圧に変換されることによ
つて得られた電気信号が外部回路との調整具合に
より、出力側電極がこの電圧を表面波として再度
放射して生じるものとがあり、従来においては前
者のものは質量の軽い電極材料、例えばアルミニ
ウム等を用いて、又、後者のものは出力側ID電
極端子に接続する外部回路のインピーダンスを充
分高くすることにより、TTEの発生をなくそう
としている。すなわち、このTTEは、フイルタ
特性を悪化させる要因として作用し、バンドパス
フイルタ等においては帯域内リツプルを大きくす
る原因となり、好ましくないものとされている。
しかし、本発明者は、このTTEリツプルが周
期的に生じることに着目し、TTEリツプルをな
くすのではなく、積極的に利用すれば、第２図に
示すような構成の弾性表面波素子をマルチチヤン
ネルフイルタとして利用できることに気付き、本
発明をなしとげたのである。
期的に生じることに着目し、TTEリツプルをな
くすのではなく、積極的に利用すれば、第２図に
示すような構成の弾性表面波素子をマルチチヤン
ネルフイルタとして利用できることに気付き、本
発明をなしとげたのである。
すなわち、第２図のような弾性表面波素子にお
いて、出力側ID電極端子と外部回路とのインピ
ーダンスを一致させると、′＝１／2t1（t1＝d1／Vs
）の 周期を有するリツプルが生じるので、このリツプ
ル成分をくし型フイルタに用いられるように、例
えば圧電性基板として120×５×１mmのガラス基
板上りZnO等の圧電膜を設けたものとし、そして
入力側ID電極を矩型特性の得られるsinX／Ｘ型
を基本とした重み付けの48対の電極フインガーの
ものとし、出力側ID電極を20対の正規型の電極
フインガーのものとし、さらにこれらの電極材を
TTEを大きくする為に質量の大きなTi（厚さ500
Å）−Au（厚さ5000Å）で構成し、又、入出力電
極間d1を95.23mmとしたのである。
いて、出力側ID電極端子と外部回路とのインピ
ーダンスを一致させると、′＝１／2t1（t1＝d1／Vs
）の 周期を有するリツプルが生じるので、このリツプ
ル成分をくし型フイルタに用いられるように、例
えば圧電性基板として120×５×１mmのガラス基
板上りZnO等の圧電膜を設けたものとし、そして
入力側ID電極を矩型特性の得られるsinX／Ｘ型
を基本とした重み付けの48対の電極フインガーの
ものとし、出力側ID電極を20対の正規型の電極
フインガーのものとし、さらにこれらの電極材を
TTEを大きくする為に質量の大きなTi（厚さ500
Å）−Au（厚さ5000Å）で構成し、又、入出力電
極間d1を95.23mmとしたのである。
このように構成した弾性表面波素子をマルチチ
ヤンネルフイルタとして用いると、第３図にその
振幅特性を示すように、ピーク値とデイツプ値と
の差が約15dBもあり、15.75KHzの周期のものが
得られる。すなわち、弾性表面波素子をマルチチ
ヤンネルフイルタとして用いることができるよう
に、出力側電極と外部回路とのインピーダンスを
マツチングさせると共に、電極構成材を質量の大
きなもので構成しておくことにより、従来型のデ
イレーラインとLCフイルタとの組み合わせによ
るものよりも小型でかつ無調整のくし型フイルタ
が得られ、更に弾性表面波を用いたメイン波利用
のものに比べても基板サイズが小型のものとな
り、又、外部回路とのマツチングを一致させるこ
とによつてロスの低減された挿入損失の少ないフ
イルタとして動作するようになる。
ヤンネルフイルタとして用いると、第３図にその
振幅特性を示すように、ピーク値とデイツプ値と
の差が約15dBもあり、15.75KHzの周期のものが
得られる。すなわち、弾性表面波素子をマルチチ
ヤンネルフイルタとして用いることができるよう
に、出力側電極と外部回路とのインピーダンスを
マツチングさせると共に、電極構成材を質量の大
きなもので構成しておくことにより、従来型のデ
イレーラインとLCフイルタとの組み合わせによ
るものよりも小型でかつ無調整のくし型フイルタ
が得られ、更に弾性表面波を用いたメイン波利用
のものに比べても基板サイズが小型のものとな
り、又、外部回路とのマツチングを一致させるこ
とによつてロスの低減された挿入損失の少ないフ
イルタとして動作するようになる。
そして、本発明のように弾性表面波素子をマル
チチヤンネルフイルタとして用いる場合には、電
極材料には圧電基板との音響インピーダンスの差
の大きなものを用いなければならず、その為に質
量の大きな例えばAu膜を用いた場合にはAu電極
の厚さが第４図に示すように約5000〜10000Å程
度の場合が最も効率よくフイルタのピーク値とデ
イツプ値との差を大きくでき、厚すぎても薄すぎ
る場合でもその差は小さなものとなる。尚、電極
材料として、例えばアルミニウム等を用いた場合
には、電極部分の膜厚を厚くすることによつて質
量効果をある程度大きくでき、アルミニウムのよ
うな質量の小さなものでも利用可能なものとな
り、又、Cu、Ni等でも同様に利用可能となる。
チチヤンネルフイルタとして用いる場合には、電
極材料には圧電基板との音響インピーダンスの差
の大きなものを用いなければならず、その為に質
量の大きな例えばAu膜を用いた場合にはAu電極
の厚さが第４図に示すように約5000〜10000Å程
度の場合が最も効率よくフイルタのピーク値とデ
イツプ値との差を大きくでき、厚すぎても薄すぎ
る場合でもその差は小さなものとなる。尚、電極
材料として、例えばアルミニウム等を用いた場合
には、電極部分の膜厚を厚くすることによつて質
量効果をある程度大きくでき、アルミニウムのよ
うな質量の小さなものでも利用可能なものとな
り、又、Cu、Ni等でも同様に利用可能となる。
尚、上記実施例においては、圧電性基板として
ZnO膜をガラス基板上に設けたもので説明した
が、例えばAlN膜、CdS膜等の圧電膜を用いた場
合でも同じであり、又LiNbO3、LiTaO3、水晶
等の単結晶材よりなる圧電基板を用いても同じで
ある。そして、圧電性基板を大きくとれない場合
においては、第５図、第６図に示す如く、SAW
を折り返して実効的な伝播距離を長くできるよう
にしておけばよい。尚、このような場合には、折
り返しによるロスを補う為にアンプを介して再入
力できるようにしておけば好都合である。尚、第
５図及び第６図中、７は入力側電極、８は出力側
電極、９はマルチストリツプカプラー、１０はア
ンプである。
ZnO膜をガラス基板上に設けたもので説明した
が、例えばAlN膜、CdS膜等の圧電膜を用いた場
合でも同じであり、又LiNbO3、LiTaO3、水晶
等の単結晶材よりなる圧電基板を用いても同じで
ある。そして、圧電性基板を大きくとれない場合
においては、第５図、第６図に示す如く、SAW
を折り返して実効的な伝播距離を長くできるよう
にしておけばよい。尚、このような場合には、折
り返しによるロスを補う為にアンプを介して再入
力できるようにしておけば好都合である。尚、第
５図及び第６図中、７は入力側電極、８は出力側
電極、９はマルチストリツプカプラー、１０はア
ンプである。
上述の如く、本発明に係るマルチチヤンネルフ
イルタは、圧電性基板上に、入力側電極と出力側
電極との間を多重反射する反射波を発生検出でき
るようインターデイジタル電極を構成してなるの
で、圧電性基板として小さなものですむようにな
り、しかも弾性表面波を利用して効率のよいマル
チチヤンネルフイルタを作ることができる等の特
長を有する。
イルタは、圧電性基板上に、入力側電極と出力側
電極との間を多重反射する反射波を発生検出でき
るようインターデイジタル電極を構成してなるの
で、圧電性基板として小さなものですむようにな
り、しかも弾性表面波を利用して効率のよいマル
チチヤンネルフイルタを作ることができる等の特
長を有する。
第１図は弾性表面波を利用した従来のマルチチ
ヤンネルフイルタの説明図、第２図は本発明に係
るマルチチヤンネルフイルタの構成を説明する為
の弾性表面波素子の説明図、第３図は本発明に係
るマルチチヤンネルフイルタのフイルタ特性説明
図、第４図は本発明に係るマルチチヤンネルフイ
ルタの電極膜厚によるピーク値とデイツプ値との
差を示す説明図、第５図及び第６図は本発明に係
るマルチチヤンネルフイルタの他の実施例の応用
例の説明図である。 ５，５′……入力側ID電極、６，６′……出力
側ID電極。
ヤンネルフイルタの説明図、第２図は本発明に係
るマルチチヤンネルフイルタの構成を説明する為
の弾性表面波素子の説明図、第３図は本発明に係
るマルチチヤンネルフイルタのフイルタ特性説明
図、第４図は本発明に係るマルチチヤンネルフイ
ルタの電極膜厚によるピーク値とデイツプ値との
差を示す説明図、第５図及び第６図は本発明に係
るマルチチヤンネルフイルタの他の実施例の応用
例の説明図である。 ５，５′……入力側ID電極、６，６′……出力
側ID電極。
Claims (1)
- １ 圧電性基板上に、入力側電極と出力側電極と
の間を多重反射する反射波を発生検出できるよう
インターデイジタル電極を構成してなるマルチチ
ヤンネルフイルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256382A JPS58191519A (ja) | 1982-05-01 | 1982-05-01 | マルチチヤンネルフイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256382A JPS58191519A (ja) | 1982-05-01 | 1982-05-01 | マルチチヤンネルフイルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58191519A JPS58191519A (ja) | 1983-11-08 |
| JPH0214812B2 true JPH0214812B2 (ja) | 1990-04-10 |
Family
ID=13492952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7256382A Granted JPS58191519A (ja) | 1982-05-01 | 1982-05-01 | マルチチヤンネルフイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58191519A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000278083A (ja) * | 1999-03-24 | 2000-10-06 | Fujitsu Ltd | 弾性表面波フィルタ |
-
1982
- 1982-05-01 JP JP7256382A patent/JPS58191519A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58191519A (ja) | 1983-11-08 |
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