JPH02164121A - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
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- JPH02164121A JPH02164121A JP31917888A JP31917888A JPH02164121A JP H02164121 A JPH02164121 A JP H02164121A JP 31917888 A JP31917888 A JP 31917888A JP 31917888 A JP31917888 A JP 31917888A JP H02164121 A JPH02164121 A JP H02164121A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 11
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Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (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。
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、２ポート弾性表面波装置の改良に関し、特に
、電圧制御発振回路に好適に用いられる弾性表面波装置
において位相特性を改善したものに関する。
、電圧制御発振回路に好適に用いられる弾性表面波装置
において位相特性を改善したものに関する。
近年、無線通信装置において、印加電圧により発振周波
数を変化させる電圧制御発振回路（以下、ｖＣＯという
）が多用されてきている。このｖＣＯ用の発振素子とし
ては、−ａにＬＣ同調回路やストリップ線路からなるも
のが用いられているが、位相雑音を重視する場合には等
価的なＱが高く、かつ無調整とし得る弾性表面波装置を
用いることが多い。
数を変化させる電圧制御発振回路（以下、ｖＣＯという
）が多用されてきている。このｖＣＯ用の発振素子とし
ては、−ａにＬＣ同調回路やストリップ線路からなるも
のが用いられているが、位相雑音を重視する場合には等
価的なＱが高く、かつ無調整とし得る弾性表面波装置を
用いることが多い。
ｖＣＯ用の弾性表面波装置としては、１ポ一ト弾性表面
波共振子やトランスバーサル型弾性表面波遅延線が良く
知られている。
波共振子やトランスバーサル型弾性表面波遅延線が良く
知られている。
１ポート弾性表面波共振子は、水晶振動子と同様に、主
として第２図に示すようなコルピッツ発振回路で用いら
れる。ここでは、周波数可変範囲を拡げるために、弾性
表面波共振装置１に直列にインダクタンス２が接続され
ている。
として第２図に示すようなコルピッツ発振回路で用いら
れる。ここでは、周波数可変範囲を拡げるために、弾性
表面波共振装置１に直列にインダクタンス２が接続され
ている。
他方、弾性表面波遅延線の場合には、第３図に示すよう
に、帰還路に弾性表面波遅延線３を挿入した、いわゆる
帰還型発振回路として用いられる。
に、帰還路に弾性表面波遅延線３を挿入した、いわゆる
帰還型発振回路として用いられる。
弾性表面波遅延線３は、第４図に示すように、圧電体基
板４上に、互いに間挿し合うくし歯電極からなるインタ
ーデジタルトランスデユーサ５．６を所定距離を隔てて
配置し、かつインターデジタルトランスデユーサ５，６
の対向方向外側に吸音材７．８を付加した構造を有する
。遅延時間τは、τ−Ｌ ／ ｖで与えられる（Ｌはイ
ンターデジタルトランスデユーサ５，６間の距離を、■
は表面波の音速を示す、）。
板４上に、互いに間挿し合うくし歯電極からなるインタ
ーデジタルトランスデユーサ５．６を所定距離を隔てて
配置し、かつインターデジタルトランスデユーサ５，６
の対向方向外側に吸音材７．８を付加した構造を有する
。遅延時間τは、τ−Ｌ ／ ｖで与えられる（Ｌはイ
ンターデジタルトランスデユーサ５，６間の距離を、■
は表面波の音速を示す、）。
〔発明が解決しようとする技術的課題〕しかしながら、
上記のような表面波装置用基板として温度特性に優れた
水晶基板を用いた場合、ｌボート弾性表面波共振子では
周波数可変範囲が狭くなりがちである。そのため上記の
ようにインダクタンス２を直列に接続することにより可
変範囲が拡げられているが、その結果、等価的Ｑが低下
し、位相雑音が劣化し易い、また、インダクタンスの値
による影響も微妙であり、無調整化を果たすごとが困難
であった。
上記のような表面波装置用基板として温度特性に優れた
水晶基板を用いた場合、ｌボート弾性表面波共振子では
周波数可変範囲が狭くなりがちである。そのため上記の
ようにインダクタンス２を直列に接続することにより可
変範囲が拡げられているが、その結果、等価的Ｑが低下
し、位相雑音が劣化し易い、また、インダクタンスの値
による影響も微妙であり、無調整化を果たすごとが困難
であった。
また、第４図の表面波遅延線３の場合には、位相の周波
数特性（傾き）を利用して発振周波数可変とするため、
遅延時間τを短くすれば位相特性の傾きがゆるやかにな
り、周波数可変範囲を広くし得るが、その場合には、電
極対数が少なくなるので水晶基板の場合には、挿入損失
が大きくなり、発振回路のゲインを大きくとらねばなら
ず、消費電力やコストが増大する。
数特性（傾き）を利用して発振周波数可変とするため、
遅延時間τを短くすれば位相特性の傾きがゆるやかにな
り、周波数可変範囲を広くし得るが、その場合には、電
極対数が少なくなるので水晶基板の場合には、挿入損失
が大きくなり、発振回路のゲインを大きくとらねばなら
ず、消費電力やコストが増大する。
他方、弾性表面波遅延線に代わり、２ポート弾性表面波
共振子を用いれば、水晶基板の場合にも挿入損失を小さ
くすることができ、また周波数可変範囲を比較的広くし
得ることがわかっている。
共振子を用いれば、水晶基板の場合にも挿入損失を小さ
くすることができ、また周波数可変範囲を比較的広くし
得ることがわかっている。
しかしながら、上記のような一般的な２ポート弾性表面
波共振子では通過帯域において位相特性が直線的でない
ため、位相雑音特性が劣化するという問題のあることが
わかった。
波共振子では通過帯域において位相特性が直線的でない
ため、位相雑音特性が劣化するという問題のあることが
わかった。
よって、本発明の目的は、２ポート弾性表面波共振子に
おいて位相特性を通過帯域においてほぼ一定の傾きとす
ることができ、従って周波数変化により位相雑音特性が
劣化しない構造を提供することにある。
おいて位相特性を通過帯域においてほぼ一定の傾きとす
ることができ、従って周波数変化により位相雑音特性が
劣化しない構造を提供することにある。
本発明は、圧電体基板上において所定距離を隔てて一対
の反射器を形成し、該反射器間に少なくとも２個のイン
ターデジタルトランスデユーサを形成した２ボート型の
弾性表面波装置において、下記の構成を備えることを特
徴とする。
の反射器を形成し、該反射器間に少なくとも２個のイン
ターデジタルトランスデユーサを形成した２ボート型の
弾性表面波装置において、下記の構成を備えることを特
徴とする。
すなわち、反射器間に発生される定在波に基づく共振の
うち、主たる共振と、該主たる共振に周波数上隣接する
１の副共振とが結合して２重モード化されるように、か
つ減衰量−周波数特性が単峰特性を有するように、上記
上たる共振と副共振との周波数間隔が狭められているこ
とを特徴とする。
うち、主たる共振と、該主たる共振に周波数上隣接する
１の副共振とが結合して２重モード化されるように、か
つ減衰量−周波数特性が単峰特性を有するように、上記
上たる共振と副共振との周波数間隔が狭められているこ
とを特徴とする。
２重モード化により、主共振での位相変化と副共振での
位相変化とが結合するので、周波数に対してほぼ直線的
に変化する位相特性が実現される。
位相変化とが結合するので、周波数に対してほぼ直線的
に変化する位相特性が実現される。
よって、例えばｖＣＯ用弾性表面波共振子として用いた
場合、周波数変化に対する位相雑音特性の変化が低減さ
れる。
場合、周波数変化に対する位相雑音特性の変化が低減さ
れる。
第５図は、本発明の一実施例が適用される一般的な２ポ
ート弾性表面波共振子の概略平面図である０例えば水晶
からなる圧電体基板上に、所定距離を隔てて一対の反射
器１２．１３が形成されている。この反射器１２．１３
間に、２個のインターデジタルトランスデユーサ１４．
１５が形成されている８反射器１２．１３及びインター
デジタルトランスデユーサ１４．１５は、例えばアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金等により形成されており
、圧電体基板１１を伝搬する表面波の波長の１／２ピツ
チにほぼ等しい、反射器間で発生する定在波を効率よく
検出するように構成されている。
ート弾性表面波共振子の概略平面図である０例えば水晶
からなる圧電体基板上に、所定距離を隔てて一対の反射
器１２．１３が形成されている。この反射器１２．１３
間に、２個のインターデジタルトランスデユーサ１４．
１５が形成されている８反射器１２．１３及びインター
デジタルトランスデユーサ１４．１５は、例えばアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金等により形成されており
、圧電体基板１１を伝搬する表面波の波長の１／２ピツ
チにほぼ等しい、反射器間で発生する定在波を効率よく
検出するように構成されている。
反射器１２．１３間に立つ定在波は、幾つかの周波数に
おいて発生する。このうち、もっとも強度の大きいもの
は主たる共振として用いられ、他の定在波はスプリアス
（副共振）となる。
おいて発生する。このうち、もっとも強度の大きいもの
は主たる共振として用いられ、他の定在波はスプリアス
（副共振）となる。
例えは、インターデジタルトランスデユーサ１４．１５
をそれぞれ５０対のＣＯ３−１１ｉみづけとし、反射器
１２．１３をそれぞれ３５０本のメタルストリップアレ
イで構成した６７４ＭＨｚの２ポート弾性表面波共振子
の伝送特性は、第６図（ａ）及び（ｂ）に示すとおりと
なる。この弾性表面波共振子を用いたｖＣＯの位相雑音
特性は、第６図（ｂ）のＡ−Ｃの周波数可変範囲におい
て、９９ｄＢｃ／Ｈｚ（Ａ点において）、１２０ｄＢｃ
／Ｈｚ（Ｂ点において）、並びに１０２ｄＢｃ／Ｈｚ（
Ｃ点において）となった。
をそれぞれ５０対のＣＯ３−１１ｉみづけとし、反射器
１２．１３をそれぞれ３５０本のメタルストリップアレ
イで構成した６７４ＭＨｚの２ポート弾性表面波共振子
の伝送特性は、第６図（ａ）及び（ｂ）に示すとおりと
なる。この弾性表面波共振子を用いたｖＣＯの位相雑音
特性は、第６図（ｂ）のＡ−Ｃの周波数可変範囲におい
て、９９ｄＢｃ／Ｈｚ（Ａ点において）、１２０ｄＢｃ
／Ｈｚ（Ｂ点において）、並びに１０２ｄＢｃ／Ｈｚ（
Ｃ点において）となった。
すなわち、周波数変化に対する位相特性が急峻に変化す
るＢ点では位相雑音特性は良好であり、逆に位相特性が
ゆるやかなＡ、Ｃでは位相雑音特性が悪化している。
るＢ点では位相雑音特性は良好であり、逆に位相特性が
ゆるやかなＡ、Ｃでは位相雑音特性が悪化している。
そこで、本実施例では、第６図において現れているスプ
リアスＤを主共振Ｅとともに利用するために、インター
デジタルトランスデユーサ１４゜１５の対数を増加する
ことにより、副共振りが主共振Ｅに近づけられている。
リアスＤを主共振Ｅとともに利用するために、インター
デジタルトランスデユーサ１４゜１５の対数を増加する
ことにより、副共振りが主共振Ｅに近づけられている。
すなわち、主共振Ｅに周波数上隣接しているＤが結合し
て２重モード化されるように、かつ後述するように減衰
量−周波数特性が単峰特性を有するように、主たる共振
Ｅと副共振りとの周波数間隔が狭められている。
て２重モード化されるように、かつ後述するように減衰
量−周波数特性が単峰特性を有するように、主たる共振
Ｅと副共振りとの周波数間隔が狭められている。
例えばインターデジタルトランスデユーサ１４゜１５の
対数を９０対とした場合、通過帯域における減衰量−周
波数特性は第１図に示すとおりとなる。第１図から明ら
かなように、主たる共振と副共振とが結合して、いわゆ
る２重モード化されており、さらに減衰量−周波数特性
が実質的に単峰特性を有することがわかる。このように
構成された実施例の２ポート弾性表面波装置をｖＣＯに
用いたところ、第２図のＡ−Ｃ点の周波数帯域、すなわ
ち周波数可変範囲全域に渡り位相雑音は一１１０ｄＢｃ
／Ｈｚ以下であり、−船釣な２ポート弾性表面波共振子
の場合に比べて約１１ｄＢだけ改善されることがわかっ
た。
対数を９０対とした場合、通過帯域における減衰量−周
波数特性は第１図に示すとおりとなる。第１図から明ら
かなように、主たる共振と副共振とが結合して、いわゆ
る２重モード化されており、さらに減衰量−周波数特性
が実質的に単峰特性を有することがわかる。このように
構成された実施例の２ポート弾性表面波装置をｖＣＯに
用いたところ、第２図のＡ−Ｃ点の周波数帯域、すなわ
ち周波数可変範囲全域に渡り位相雑音は一１１０ｄＢｃ
／Ｈｚ以下であり、−船釣な２ポート弾性表面波共振子
の場合に比べて約１１ｄＢだけ改善されることがわかっ
た。
なお、減衰量−周波数特性における単峰特性とは、副共
振が主共振に結合された実質的に単峰状の特性を有する
ものであればよく、必ずしも主共振の周波数の位置に副
共振の周波数位置が一致する必要は必ずしもない、具体
的には、副共振点から主共振点間における減衰量が一３
ｄＢ内に収まる程度であれば、実質的に単峰特性を有す
るものとすることができる。
振が主共振に結合された実質的に単峰状の特性を有する
ものであればよく、必ずしも主共振の周波数の位置に副
共振の周波数位置が一致する必要は必ずしもない、具体
的には、副共振点から主共振点間における減衰量が一３
ｄＢ内に収まる程度であれば、実質的に単峰特性を有す
るものとすることができる。
以上のように、本発明では、主共振に対して１の副共振
が結合されて２重モード化されているので、−船釣な２
ポート弾性表面波共振子に比べて位相雑音特性を効果的
に改善することが可能となる。また、従来の弾性表面波
遅延線に比べれば、はるかに低損失であり、発振回路の
ゲインを高める必要もなく、従って消費電力の増大を招
かない。
が結合されて２重モード化されているので、−船釣な２
ポート弾性表面波共振子に比べて位相雑音特性を効果的
に改善することが可能となる。また、従来の弾性表面波
遅延線に比べれば、はるかに低損失であり、発振回路の
ゲインを高める必要もなく、従って消費電力の増大を招
かない。
のみならず、周波数可変範囲を拡げることができ、かつ
無調整化も容易である。
無調整化も容易である。
第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施例における減
衰量−周波数特性及び位相雑音特性を示す各図であり、
第２図は１ポ一ト弾性表面波共振子を用いたコルピッツ
型ｖＣＯ回路の例を示す図、第３図は表面波遅延線を用
いた帰還型ｖＣＯの回路図、第４図は表面波遅延線の一
例を示す平面図、第５図は２ポート弾性表面波共振子の
概略平面図、第６図（ａ）は−船釣な２ポート弾性表面
波共振子の減衰量−周波数特性を示す図、第６図（ｂ）
は第６図（ａ）の減衰量−周波数特性の要部を拡大して
示し、かつ位相雑音特性を併せて示す図である。 図において、１１は圧電体基板、１２．１３は反射器、
１４．１５はインターデジタルトランスデユーサを示す
。 第１図 （ｂ） 出 環 数（ＭＨＸ） Ｍ ｉＲ数（ＭＨＥ） 第２図 第３図 第６図 ７ｆｌ披ｅ （ＭＨＥ） ｍＲ数（Ｍｍ）
衰量−周波数特性及び位相雑音特性を示す各図であり、
第２図は１ポ一ト弾性表面波共振子を用いたコルピッツ
型ｖＣＯ回路の例を示す図、第３図は表面波遅延線を用
いた帰還型ｖＣＯの回路図、第４図は表面波遅延線の一
例を示す平面図、第５図は２ポート弾性表面波共振子の
概略平面図、第６図（ａ）は−船釣な２ポート弾性表面
波共振子の減衰量−周波数特性を示す図、第６図（ｂ）
は第６図（ａ）の減衰量−周波数特性の要部を拡大して
示し、かつ位相雑音特性を併せて示す図である。 図において、１１は圧電体基板、１２．１３は反射器、
１４．１５はインターデジタルトランスデユーサを示す
。 第１図 （ｂ） 出 環 数（ＭＨＸ） Ｍ ｉＲ数（ＭＨＥ） 第２図 第３図 第６図 ７ｆｌ披ｅ （ＭＨＥ） ｍＲ数（Ｍｍ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 圧電体基板と、該圧電体基板上において所定距離を隔て
て形成された一対の反射器と、前記反射器間に形成され
た少なくとも２個のインターデジタルトランスデューサ
とを備える２ポート弾性表面波装置であって、 前記反射器間に発生される定在波に基づく共振のうち、
主たる共振と、該主たる共振に周波数上隣接する１の副
共振とが結合して２重モード化されるように、かつ減衰
量−周波数特性が単峰特性を有するように、前記主たる
共振と前記副共振との周波数間隔が狭められていること
を特徴とする電圧制御発振回路用弾性表面波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31917888A JPH02164121A (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31917888A JPH02164121A (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 弾性表面波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02164121A true JPH02164121A (ja) | 1990-06-25 |
Family
ID=18107290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31917888A Pending JPH02164121A (ja) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02164121A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7394180B2 (en) | 2003-10-31 | 2008-07-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Oscillator circuit including surface acoustic wave sensor and biosensor apparatus |
| JP2013197836A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Seiko Epson Corp | 発振器及び電子機器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61192112A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-26 | Nec Corp | 弾性表面波装置 |
-
1988
- 1988-12-16 JP JP31917888A patent/JPH02164121A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61192112A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-26 | Nec Corp | 弾性表面波装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7394180B2 (en) | 2003-10-31 | 2008-07-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Oscillator circuit including surface acoustic wave sensor and biosensor apparatus |
| JP2013197836A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Seiko Epson Corp | 発振器及び電子機器 |
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