JPH02150107A - 交差指形変換器および表面音波フィルタ - Google Patents

交差指形変換器および表面音波フィルタ

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JPH02150107A
JPH02150107A JP1266085A JP26608589A JPH02150107A JP H02150107 A JPH02150107 A JP H02150107A JP 1266085 A JP1266085 A JP 1266085A JP 26608589 A JP26608589 A JP 26608589A JP H02150107 A JPH02150107 A JP H02150107A
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JP
Japan
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finger
transducer
fingers
interdigital
center
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JP1266085A
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English (en)
Inventor
Pierre Dufilie
ピエール、デュフィリ
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Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14517Means for weighting

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、櫛状になった指を組合わせた形状の金属電
極を基体上に形成した変換器に関するものである。この
変換器は、特に、表面音波フィルタに属している。
このようなフィルタにおいては、かなり高い挿入損失を
できるだけ減らすことの追及がなされている。交差指形
変換器は、損失が20dBを超えるフィルタ内に伝搬さ
れた音波の漂遊エコー効果を減らすために、著しく不整
合にされなければならない。
〔従来の技術〕
挿入損失を減らすために、共役アドミッタンスを有する
重ね合わされた変換器でフィルタを作ることは公知であ
る。この型のフィルタは、M、  IIIKITA  
et  al、、  “IIIGII  PERFOR
MANC’lE  5AWFILTEI?S WITI
I 5EVERAL NEW TECIINOLOGI
nS FOI?CELLULARRADIO”  、I
EEE Trans 、Microwave’rheo
ry Tech、vol、  33 No、B、pag
e510 to 517. 1985゜にt己載されて
いる。
第1図に示したものは、上記記事の第8a図に相当して
いる。この型のフィルタは、基体の主表面上に2つの並
列入力および出力、並列音響チャネルVEおよびvSを
持っている。これら2つのチャネルは、幾つかの並置し
たセル、例えば、図示された実施形態によればCElお
よびCF2を共通に持っている。各セルCE1. CF
2はフィルタの入力端子BEに接続された2つの交差指
形入力変換器TE、フィルタの出力端子に接続された2
つの交差指形出力変換器TS、およびそれぞれチャネル
VEおよびvS内の2つの交差指形中間変換器、いわゆ
る、影像インピーダンスが接続された交差指形変換器(
IDTs)TCを含んでいる。影像インピーダンスが接
続された2つの!DTsは、それぞれ2つの入力変換器
TEと、2つの出力変換器TSとの間に置かれ、直列に
接続されている。フィルタの2つの連続したセルは、1
つの入力変換器と、1つの出力変換器とを共通に持って
いる。フィルタはまた、チャネルVEおよびvSの端に
反射ネット線1?EおよびR3を持っている。
影像インピーダンスが接続された交差指形変換器TCは
、変換器の2方向性による損失の減少に寄与している。
第2図に示されているように、影像インピーダンスが接
続された各IDTは、ζ上行で互い違いになった指d1
およびd2の形の電極を備えた2つの向かい合っている
周期的な金属化された櫛pciおよびpe2を持ってい
る。2つの隣接する指d1とd2との間の金属化部の空
間間隔pは音波の半波長λ/2に等しいが、これは交差
指形電極を備えた変換器において公知のように、各櫛p
e!およびpc2のλに等しい指−指の間隔に相当して
いる。
名指d1とd2との幅は一定であって、λ/4に等しい
かそれより小さい。
これらの条件の下において、影像インピーダンスが接続
されたIDTの電極は音源に等価となり、その周波数は
金属化空間pの2イΔに近い波長にt目当する周波数に
対する位相において増加される。
そのとき変換器の遮断周波数帯は下記により与えられる
2π−2λ≦ψ ≦ 2π+ 2λ [ラジアンコ但し
、ψ は1つの機内の隣接する2つの指の間の長さ2p
に相当する電気角であり、I r’ l =sinΔは
指の反射係数を表している。
このようなフィルタがその通過帯において満足に動作す
ることを確実にするためには、上記の記事は、影像イン
ピーダンスが接続されたI DTsの呂々における能動
指の数が1.5/ R2(但し、R2は基体の電磁結合
係数を示す)にほぼ等しいようにすべきであることを勧
めている。この条件か達成されると、変換器の放射サセ
プタンスB(f)はに2のオーダの相対幅の周波数帯に
おいて零に近いままである。この帯域は非常に急俊な例
を示し、事実上リップルが無い。
しかしながら、小ローブのレベルは、20dBのオーダ
の高いものであり、影像インピーダンスか接続されたI
DTsは、これらローブのレベルを低くするように負荷
されねばならない。
従来の技術によれば、2つの技術がこの負荷を実施する
ために勧められている。第1の技術はapod Iza
i ton”と称して、上記記事の第3a図に示されて
いるものによれば、電極または櫛の指の長さが変換器の
中央能動指の両側において次第に減少している。第2技
術は“5tal rvay”と称して、上記記事の第3
b図に示されているものによれば、−様の幅の能動指が
階段状をしていて、それは変換器の中央能動指の両側に
おいて2つずつ対称になっている。
さらに、第3の負荷している技術は、C11ntons
、 Hartmann、 ’警EIGHTING IN
TERDIGITAL SUl?FACEWAVE T
RANSDUCER3BY 5ELECTIVE WI
THDRAWAL O)’ELECTRODES ’ 
、υ1trason1cs SymposiumPro
ccedings、IEEE、1983.p、423 
to 428の記−111こより考えられる。この技術
は変換器の第1の櫛および/または第2の櫛における電
極または指を選択的に取除くことにある。
この発明は、交差指形変換器の周波数帯幅を減らして、
低挿入損失の表面音波フィルタにおける影像インピーダ
ンスが接続されたIDTとして役立てようとするもので
ある。
〔発明の構成〕
この目的を達成するために、この発明は、予め定められ
た中央波長λ。の音波を伝搬することができ、基体上に
互い違いに配列された第1の電極または指を持つ第1の
櫛と、第2の電極または指を持つ第2の櫛とを有し、前
記第1の指と、この第1の指に隣接する第2の指との間
の中心−中心の間隔が、少なくともRλo/2に等しく
4 Rは指の最大の部分に対して1より厳密に大きい整
数である対称な交差指形変換器を提案している。
このようにしたものを従来技術と比較すると、本発明は
、単位長当りの能動指の数を減らすことにより、影像イ
ンピーダンスが接続されたIDTの各々の最適長を増加
することを勧めている。減少の選ばれた係数が大きい程
、変換器の周波数幅は狭くなる。
〔実施例〕
第3図は本発明の一実施例を示すものである。
同図において、対称な交差指形変換器の中心に配置され
た指の対の周期的なグループは、Rpに等しい空間間隔
の金属化部分を持っている。空間間隔は変換器の能動櫛
のような第1の櫛PEIの電極または指D1と、変換器
の接地櫛のような第2の櫛PE2の電極または指D2と
の間の中心−中心間隔により画定されている。長さp=
λ/2は第2図に示された公知の変換器の空間間隔に等
しい。係数Rは1より厳密に大きい整数で、第3図に示
された実施形態では2に等しい。
このようにして、第2図に公知の構成と比較すると、第
3図による構造は、能動櫛からR−1個の指が周期的に
取除かれている。従って、少なくとも本発明による櫛の
中央構造は、2RPに等しい周期性または指−指間隔を
持っていて、第2図による長さよりもR倍大きい最適長
を持っている。換言すれば、構造の長さの単位長当りの
指の数は1/Rに減少している。
第1の指旧は、λ/2より小さい、なるべくはλへのオ
ーダで、従来技術による第1および第2の櫛におけるに
指dlおよびd2の長さに等しい幅を持っている。同様
に、第1および第2の隣接する指DIおよびD2の2つ
の向き合った側の間の内部電極間隔は変えないままで(
P−a)に等しい。その結果、第2の指D2の幅は、2
Rp−2(+)−a)−2a/2−2(R−1)p+a
に等しく、第2図による第2の指d2の幅より著しく大
きい。
この“減少された”構造の遮断周波数幅は2Rπ−2Δ
≦Nψ ≦2Rπ+2Δ[ラジアン]によりほぼ与えら
れる。
遮断周波数帯域幅は、このようにして第2図による“縮
小された”構造に比して約1/Rに縮小される。
このことは、本発明による変換器の伝達関数の小ローブ
のレベルを低下させるので、この低下は前に述べた従来
技術のいづれかにより、すなわち、可変櫛の各々におけ
る指により(apodizatlon)、または指の“
階段”状の形により、または指の“取除き”により得ら
れる。
例として、実験的結果は、以下において、従来技術の変
換器TAと本発明による変換器T1とに対して示される
が、両者とも“電極または指取除き型である。これらの
変換器の圧電基体は、電磁結合係数に2−0.056を
持つYカット(120°)、ニオブ酸リチウムLINb
03で作られている。変換器の中央周波数は902.5
M1lzに等しく、これは波長λ。
−2,113μlに相当し、音響窓OUは150μmに
等しい。
第4図に示されるように、従来技術により変換器TAは
1.5に2’=27の第1の能動櫛d1を持ち、それら
の指はλ0だけ間隔をおいて均等に配置された13の指
を持つ中央グループと、それぞれλ。たけ間隔をおいて
均等に配置された3つの指をもつ2つの第1の対称グル
ープと、それぞれ2λ。だけ間隔をおいて配置された3
つの指を持つ2つの第2の対称グループと、2つの端部
対称グループとに分配されている。第4図に見られるよ
うに、1つの能動術は中央グループと各第1グループと
の間で取除かれており、4つの能動術は各第2のグルー
プと隣接する端部との間で取除かれている。
変換器TAの能動共はこのようにして、LA−42λ。
に等しくなる。
変換器TAに対して、周波数の関数としてのコンダクタ
ンスOAと、サセプタンスBAとの変化は、第5図に示
されている。第1図に示されるフィルタ内で影像インピ
ーダンスが接続された2つの交差指形変換器TCを備え
た基本セルを形成するように結合された2つの変換器T
^の周波数応答は、第6図に示されている。このセルに
対する一3dBにおける帯域幅はΔrA−30.6Ml
1zに等しい。
第7図について見ると、本発明による変換器TIはやは
り“指または電極取除き“技術による影像インピーダン
ス接続の交差指形変換器TCを形成していて、すなわち
、第1と第2の隣接する指DIとD2との間、および/
または互い違いになっている第1指と第2指のグループ
の間の中心−中心間隔が、次第に、対称的に、変換器の
中心から側方へ増加している。変換器TIは、Rλo−
2λ0だけ均等に間隔をおいて配置された11の指を持
つ中央グループ、それぞれ2λ0だけ均等に間隔をおい
て配置されている3つの指を持つ2つの第1の対称グル
ープ、それぞれ3λ。たけ均等に間隔をおいて配置され
た2つの第2対象グループ、および第2の隣接するグル
ープから側方へそれぞれ4λ   6λ および9λ0
だけ間隔をおいて配0’     0 置された3つの指を持つ2つの端部対称グループと各第
1グループとの間の空間間隔は3λ。に等しく、各第1
のグループと隣接する第2のグループとの間の空間間隔
は3λ0に等しい。変換器TIの能動共Llは、このよ
うにして97λ0に等しい。
第5図および第6図のようなやり方ではあるが、係数2
により減らされた周波数帯域に対して、第8図および第
9図はそれぞれ周波数の関数として変換器T1のコンダ
クタンスG1とサセプタンスI31との変化、および第
1図のフィルタにおける結合セルTC+TCを形成する
2つの変換器T1の周波数応答を示している。
2個の変換器セルTIに対する一3d13減衰の帯域幅
Δdlは13.5MH2に等しい。この幅は変換器TA
の対の帯域幅に関して30.0/ 13.5−2.5の
減少に相当する。この減少は、変換器の長さが増加させ
られた比、すなわち、Ll/LA−97/42−2.3
に近い。
上記の例は、指の数が比較的少ない時に限られるが、表
面音波フィルタは遥かに多くの指、すなわち数百に達す
る指を有することが普通であることは公知である。
〔発明の効果〕 これらの条件から、種々の理由によって、R−1である
少数の指の存在は応答曲線を僅かに変えるだけであり、
本発明の成果が常に得られることは明らかである。従っ
て、本発明の範囲はそのようなフィルタにも及ぶもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は影像インピーダンスが接続されたI DTsを
有する従来の表面音波フィルタの平面図、第2図は映像
インピーダンスが接続された公知のIDTの部分拡大断
面図、第3図は本発明による変換器の中央部分の拡大断
面図、第4図は“電極または指除き”技術による従来の
変換器の平面図、第5図および第6図はそれぞれ第4図
に示された公知の変換器に対する周波数の関数としての
放射コンダクタンスおよびサセプタンスの変化を示す線
図、第7図は本発明による“電極取除き”型変換器の平
面図、第8図および第9図は、第7図に示された本発明
による周波数の関数としての放射コンダクタンスおよび
サセプタンスの変化を示す線図である。 TI・・・変換器、DI、 D2・・・指、PEI 、
 PE2・・・櫛。 出願人代理人  佐  藤  −雄

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.予め定められた中央波長λ_0の音波を伝搬するこ
    とができ、基体上に互い違いに配列された第1の電極ま
    たは指を持つ第1の櫛と、第2の電極または指を持つ第
    2の櫛とを有する対称交差指形変換器において、前記第
    1の指と、この第1の指に隣接する第2の指との間の中
    心−中心の間隔が、少なくともRλ_0/2に等しく、
    Rは指の最大の部分に対して1より厳密に大きい整数で
    あることを特徴とする交差指形変換器。
  2. 2.前記第2の指の幅が、少なくとも(R−1)λ_0
    +aに等しく、aはλ_0/2より小さい第1の指の幅
    を示すことを特徴とする請求項1記載の交差指形変換器
  3. 3.前記第1および第2の指の長さが、中央指から両側
    方へ次第に減少することを特徴とする請求項2記載の交
    差指形変換器。
  4. 4.前記中央指の両側の第1および第2の電極が階段状
    になっていることを特徴とする請求項2記載の交差指形
    変換器。
  5. 5.前記第1および第2の隣接する指の間の中心−中心
    空間間隔、および/または互い違いの第1および第2の
    指のグループの間の距離が、変換器の中心から次第に対
    称的に増加し、前記中心−中心空間間隔または距離がM
    λ_0/2に等しく、MはRに等しいか、またはそれよ
    り大きい整数であることを特徴とする請求項2記載の交
    差指形変換器。
  6. 6.請求項1〜5記載のいづれか1つの交差指形変換器
    を備えたことを特徴とする表面音波フィルタ。
  7. 7.入力および出力変換器、これらの入力および出力変
    換器を結合するための影像インピーダンスが接続され、
    少なくとも1つの交差指形変換器を有する少なくとも1
    つのセルを含む表面波フィルタにおいて、影像インピー
    ダンスが接続された変換器が第2図によるものであるこ
    とを特徴とする表面音波フィルタ。
JP1266085A 1988-10-14 1989-10-12 交差指形変換器および表面音波フィルタ Pending JPH02150107A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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FR8813536 1988-10-14
FR8813536A FR2638047B1 (ja) 1988-10-14 1988-10-14

Publications (1)

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EP (1) EP0369835B1 (ja)
JP (1) JPH02150107A (ja)
CA (1) CA1323912C (ja)
DE (1) DE68902810T2 (ja)
FR (1) FR2638047B1 (ja)

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FR2638047B1 (ja) 1990-11-23
EP0369835B1 (fr) 1992-09-09
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