JPH02153610A - 長辺縦振動子 - Google Patents

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〕 本発明は、マイクロコンピュータ、コードレステレフォ
ン等の無線情報機器に使用される約６００ｋＨｚの周波
数帯をカバーする長辺縦振動子に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、マウント部を兼ねたフレーム部と、振動部お
よび一対の支持部が、フォトリソ加工によって一体形成
され、かつ振動部の周囲が上記フレーム部に取り囲まれ
た６００ｋｌｌｚ帯長辺縦振動子において、そのフレー
ム部の幅寸法を非共振領域に設定する事によって、小型
でか９等価面列抵抗の低減を得るものである。

〔従来の技術〕

第２図は、長辺縦振動子の平面の形状を示している。ｌ
、２は振動部である。３．４はフレーム部であり、この
フレーム部３．４は７のマウント部と一体形成されてい
る。また振動部１．２とフレーム部およびマウント部３
，４．７は一対の支持体５，６によって一体形成されて
いる。また振動部はフレーム部及びマウント部に周囲を
取り囲まれている。この形状が本発明の長辺縦振動子の
基本形状である。

第３図は長辺縦振動子の実装例を示すもので収容器８を
破断した平面図である。実装は直径３ｍｍ。

全長が９１嘗の金属収容器８を用いている。この図にお
いて、振動子は第２図に示したものであり、マウント部
７をリード線９に固定している。　１０はステムである
。この長辺縦振動子の周波数ｒは第２図の振動部長さｌ
によって決定される。すなわち次式が成立する。

ｆｏ（ｋＨｚ）　＝２７４０　（ｋＨｚｍ）　／　１　
（ｍｎ）　　−−−−４１）したがって、６００ｋＨｚ
帯の長辺縦振動子においては、＋１１より振動部長さｌ
は、 １２２４６００１１　ｍ　　　　　　　　　　　　　　
　　　−甲゛（２）となる、そして、第３図に示した収
容器の大きさは、 直径（Ｄ）　　：　３ｍ／ｍ　、長さ（Ｌ’）ｌ−／鵬
の寸法が６００ｋＨｚ帯においては、もっとも汎用性が
高い形状寸法である。すると自動的に、振動子片の長さ
寸法は、約４６００μｍとなり、容器形状寸法より決定
される。そして振動子のフレームを含む最大寸法りは６
０００　ｐ　ｍ±２００μｍとなる。

第１図は本発明の係わる振動子の振動姿態を示す平面図
で、１．２は振動部である。また３、４はフレーム部で
あり、５．６は支持部である。１Ｏ１１１の矢示は長辺
縦振動の変位を示している。この時、振動変位１０．１
１は支持部５．６を介在して、フレーム部３，４を点線
で示すような屈曲振動１２゜１３を誘発する。

ここで、長辺縦振動の周波数ｆは振動部１の固有振動で
ある。この固有振動数ｆと等しい振動数でフレーム部３
．４も屈曲振動する。ところが、フレーム部３，４は振
動部とは、まったく独立に屈曲振動としての固有振動数
を持っている。フレーム部３．４の屈曲固有振動数と振
動部の長辺縦振動数がほぼ一致してしまう時、振動子の
等個直列抵抗Ｒ１は急に上昇してしまう。この現象は他
の振動子、特にＡＴカットで顕著にみられる。スプリア
ス振動と主振動との結合現象と同じである。

〔発明が解決しようとする課題〕

この６００ｋＨｚ帯長辺縦振動子においては、スプリア
ス振動となるフレーム部固有屈曲振動に関する理論的又
は、実験的解析がなされておらず、振動子設計上大きな
問題があった。それ故、等個直列抵抗Ｒ１がスプリアス
が原因で大きく変動してしまうという製造上の問題があ
った６本発明が解決しようとする問題点は、スプリアス
振動に起因する等個直列抵抗Ｒ１の変動要因の抑制であ
る。すなわち、フレーム部の屈曲固有振動と長辺縦振動
との定量的な数値関係を明確化し、その結果に基づいて
数値設定を行い、長辺縦振動子の等個直列抵抗Ｒ１特性
を向上させることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題に対し本発明は、全長６０００μｍ±２００μ
ｍの約６００ｋｌｌｚ帯長辺縦振動子において、そのフ
レーム部幅寸法Ｗを １６０、ｕｎ≦Ｗ≦２６０ＪＪｍ の範囲に設定する事によって、スプリアス振動としての
フレーム部屈曲固有振動を除外し、等個直列抵抗Ｒ１の
低減を実現させるものである。

〔作用〕

次に本発明によるフレームの幅寸法とスプリアスの発生
する作用について説明する。

第４図は上記した長辺縦振動子のフレーム部の幅寸法Ｗ
を変化させた時の長辺縦振動数（以下、１振と略す）と
スプリアス振動（以下、スプリアスと略す）の関係を実
験で求めたグラフである。

縦軸は振動数であり、横軸Ｗはフレーム部の幅寸法であ
る。　１５は１振で奔り、Ｗ寸法の変化に対して不変で
ある。この周波数は、約６００ｋＨｚである。

１６〜２１はスプリアスであり、それぞれｆ　’ｓｚ　
ｆ　’ｓとイニシャライズしである。このグラフの関係
は、Ｌ＝６０００μｍ±２００μｍ の範囲内において、はぼ等しく成立している。

第４図において、スプリアスｆ　’ｓ、　　ｆ　’ｓは
Ｗ＝１２０　μｍ−１５０μｍの位置で、１振１５と一
致している。またＷ≧２７０．ｕｍの領域ではｆ’ｓが
１振１５に近づきつつある。すなわちＷ　＝　１２０〜
１５０μｍ及びＷ≧２７０μｍにおいては、フレーム部
の屈曲固有振動と１振が一致してしまい、等個直列抵抗
Ｒ１が急上昇してしまう、よって、Ｗ寸法は、以下の範
囲にある事が望ましい事が判明した。

１６０ｕｍ≦Ｗ≦２６０１１　ｍ　　　　　　　　−（
３１〔実施例〕 本発明に適用する６００ｋＨｚ帯長辺縦振動子は、全長
がＬ−６０００μｍ±２００μｍであり、かつ、振動部
の周囲を一個のフレーム部で取り囲まれた形状をしてい
る。

第５図（＾）、第５図（Ｂ）は、本発明実施前後での共
振特性を示している。同図（＾）は、実施前の共振特性
である。フレーム幅の寸法Ｗが規定されておらず多数の
共振モード（スプリアス）が存在している。同図（Ｂ）
は、フレームの幅寸法Ｗを上記（３）に従って規定した
実施例である。実施前においては、等個直列抵抗Ｒは、
スプリアスが原因で１．５にΩ以上になっている。それ
に対して、同図（Ｂ）の実施例においては、３００Ω〜
８００Ωと約半分に等個直列抵抗Ｒ，は低減されている
。

第６図（Ａ）、第６図（Ｂ）に本発明実施前後での周波
数温度特性を示す、同図（Ａ）は実施前の例である。ス
プリアスの影響を受けて、特性カーブに乱れがある。そ
れに対して、同図（Ｂ）の実施例においては、スプリア
スの影響が除去されており、長辺縦振動子本来の特性が
得られている。

〔発明の効果〕

以上述べた様に、本発明は振動部を一個のフレームが取
り囲んでいる６００ｋ）ｌｘ帯の長辺縦振動子において
、そのフレーム幅寸法を １６０μｍ≦Ｗ≦２６０μｍ の範囲に設定する事によって、次の様な著しい効果を有
する。

■フレーム部の屈曲固有振動と主振動の結合を除去した
ため、等個直列抵抗Ｒ７を低減させる事ができた。

■フレーム部屈助固有振動と主振動の結合を除去し、本
来の良好な温度特性が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる振動姿態を示す平面図、第２図
は従来からの振動子の各部の形状を示す平面図、第３図
は第２図の振動子を容器に封入し容器を破断した平面図
、第４図は本発明に係わる寸法設定とスプリアス特性の
発生を示す特性図、第５図（Ａ）と（Ｂ）は本発明の寄
与するスプリアスを示す特性図、第６図（Ａ）と（Ｂ）
は本発明の寄与する温度特性を示す特性図、第５図、第
６図の各（Ａ）図は本発明の寸法規制外の特性を示し、
第５図、第６図の各（８）図は本発明の寸法規制による
特性である。 ｌ　　２　・ ５、６　・ １２、　１３・ Ｗ　・　・　・ ・振動部　３．４ ・支持部　１０．１１ ・屈曲振動 ・フレーム部の輻 ・フレーム部 ・振動変位 以 上 本発明（：１系る才足動姿岬、δ示１平面図第１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　振動部の周囲が１個のフレームによって、取り囲まれ
   、前記振動部の全長が、６０００μｍ±２００μｍの帯
   長辺縦振動子において、そのフレーム部の幅寸法を、１
   ６０μｍから２６０μｍの範囲にした事を特徴とする長
   辺縦振動子。