JPH02189015A - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
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- JPH02189015A JPH02189015A JP1009368A JP936889A JPH02189015A JP H02189015 A JPH02189015 A JP H02189015A JP 1009368 A JP1009368 A JP 1009368A JP 936889 A JP936889 A JP 936889A JP H02189015 A JPH02189015 A JP H02189015A
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- surface acoustic
- transducer
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- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 title claims description 31
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 3
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
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
- H03H9/30—Time-delay networks
- H03H9/42—Time-delay networks using surface acoustic waves
- H03H9/44—Frequency dependent delay lines, e.g. dispersive delay lines
Landscapes
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- Acoustics & Sound (AREA)
- 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１弾性表面波装置に係わるもので、特に分散型
弾性表面波変換器を用いた遅延線の改良に関するもので
ある。
弾性表面波変換器を用いた遅延線の改良に関するもので
ある。
［発明の概要］
本発明は、分散型弾性表面波遅延線において、変換器（
トランスデユーサ）の伝播路を互いに共有することなく
複数並列に配置する構成により。
トランスデユーサ）の伝播路を互いに共有することなく
複数並列に配置する構成により。
電極指に起因する２次的な効果を低減できるようにした
ものである。
ものである。
［従来の技術］
従来、最も基本的な構造例として第５図に示した分散型
弾性表面波変換器（チャープトランスデユーサ）を用い
た遅延線は、実時間スペクトル分析装置に使用される高
速アナログフーリエ変換器やチャープレーダに用いられ
るパルス伸長・圧縮器等に実用化されており、処理能力
や分解能を向上するために、広帯域で、かつ、大きな遅
延時間を有しているのが一般的である。
弾性表面波変換器（チャープトランスデユーサ）を用い
た遅延線は、実時間スペクトル分析装置に使用される高
速アナログフーリエ変換器やチャープレーダに用いられ
るパルス伸長・圧縮器等に実用化されており、処理能力
や分解能を向上するために、広帯域で、かつ、大きな遅
延時間を有しているのが一般的である。
［発明が解決しようとする課題］
上記遅延線のチャープトランスデユーサは電極数が多く
、弾性表面波（ＳＡＷ）がトランスデユーサ端より射出
するまでに多くの電極指下部を通過するために、トラン
スデユーサ内部での反射やバルク波へのモード変換によ
る損失が大きくなり、特性が劣化してしまうという問題
がある。
、弾性表面波（ＳＡＷ）がトランスデユーサ端より射出
するまでに多くの電極指下部を通過するために、トラン
スデユーサ内部での反射やバルク波へのモード変換によ
る損失が大きくなり、特性が劣化してしまうという問題
がある。
特にチャープトランスデユーサの帯域が、ｆ２＝２ｆ□
の関係にある周波数ｆ工ｔ ｆ２の組を含んでいる場合
には、これらの効果による特性劣化が無視できなくなる
。更に伝播路上の多数の電極による音速変化のために１
群遅延および位相特性にみだれが生じる欠点がある。
の関係にある周波数ｆ工ｔ ｆ２の組を含んでいる場合
には、これらの効果による特性劣化が無視できなくなる
。更に伝播路上の多数の電極による音速変化のために１
群遅延および位相特性にみだれが生じる欠点がある。
第６図は、上記のようなトランスデユーサ内部の反射や
モード変換の影響を軽減するために、励振されたＳＡＷ
の伝播路を周波数に応じて伝播方向に垂直な方向に徐々
にずらし、伝播路上に存在する電極指本数を実的に少な
くした。一般に傾斜型電極と呼ばれる構造のチャープト
ランスデユーサを示したものである。
モード変換の影響を軽減するために、励振されたＳＡＷ
の伝播路を周波数に応じて伝播方向に垂直な方向に徐々
にずらし、伝播路上に存在する電極指本数を実的に少な
くした。一般に傾斜型電極と呼ばれる構造のチャープト
ランスデユーサを示したものである。
上記タイプのトランスデユーサは、トランスデユーサ内
部での反射やバルク波へのモード変換による影響を抑え
、良好な特性を実現できる。しかし、狭い開口から放射
されるＳＡＷの回折による損失の増大を避けるためには
、電極指交差幅の最小寸法が制限され、全体として電極
のＳＡＷ伝播方向に垂卓な方向の幅が大きくなってしま
うために、弾性表面波素子当りのコストが嵩む欠点があ
る。また、分散性基板に応用する場合、１つのトランス
デユーサ内で群遅延や位相特性を広帯域にわたって補正
しようとする設計は、傾斜型電極構造をもってしても難
しい技術である。
部での反射やバルク波へのモード変換による影響を抑え
、良好な特性を実現できる。しかし、狭い開口から放射
されるＳＡＷの回折による損失の増大を避けるためには
、電極指交差幅の最小寸法が制限され、全体として電極
のＳＡＷ伝播方向に垂卓な方向の幅が大きくなってしま
うために、弾性表面波素子当りのコストが嵩む欠点があ
る。また、分散性基板に応用する場合、１つのトランス
デユーサ内で群遅延や位相特性を広帯域にわたって補正
しようとする設計は、傾斜型電極構造をもってしても難
しい技術である。
［発明の目的］
本発明は、前述した従来構造の欠点を改善し。
かつ素子サイズの増大を抑えたチャープトランスデユー
サを提供することを主たる目的としているものである。
サを提供することを主たる目的としているものである。
［ａ題を解決するための手段］
上述した問題点を解決するため１本第１発明は、分散型
弾性表面波変換器を入力および出力とした分散型遅延線
を、伝播路を互いに共有することなく複数並列に配置す
ると共に、すべての遅延線の入力側同士、およびすべて
の遅延線の出力側同士を電気的に接続する構成としてい
る。
弾性表面波変換器を入力および出力とした分散型遅延線
を、伝播路を互いに共有することなく複数並列に配置す
ると共に、すべての遅延線の入力側同士、およびすべて
の遅延線の出力側同士を電気的に接続する構成としてい
る。
また、第２発明は、分散型弾性表面波変換器と非分散型
弾性表面波変換器とを入力および出力とした分散型遅延
線を、伝播路を互いに共有することなく複数並列に配置
すると共に、すべての遅延線の入力側同士、および全て
の遅延線の出力側同士を電気的に接続する構成としてい
る。
弾性表面波変換器とを入力および出力とした分散型遅延
線を、伝播路を互いに共有することなく複数並列に配置
すると共に、すべての遅延線の入力側同士、および全て
の遅延線の出力側同士を電気的に接続する構成としてい
る。
［作用］
上記構成の分散型弾性表面波遅延線においては、伝播路
を共有することなく、かつそれぞれの周波数特性が所望
の特性内に包含されるような複数の遅延線を並列接続す
ることにより、所望の連続した周波数特性が得られる。
を共有することなく、かつそれぞれの周波数特性が所望
の特性内に包含されるような複数の遅延線を並列接続す
ることにより、所望の連続した周波数特性が得られる。
［実施例］
第１図は、第５図の分散型弾性表面波遅延線とほぼ同一
の周波数特性を得るように構成した本発明による遅延線
の一例であって、並列接続された２つの遅延線で構成さ
れたものを示す。
の周波数特性を得るように構成した本発明による遅延線
の一例であって、並列接続された２つの遅延線で構成さ
れたものを示す。
同図において、一方の遅延線のトランスデユーサＡとＡ
′、および他方のトランスデユーサＢとＢ′は、それぞ
れミラー関係にあり、またトランスデユーサＡの領域Ｑ
ａとトランスデユーサＢの領域Ｑｂ、およびトランスデ
ユーサＡ′の領域Ｑａ’ とトランスデユーサＢ′の領
域Ｑｂ″はそれぞれ同一ピッチによる電極指配列を持っ
ている。
′、および他方のトランスデユーサＢとＢ′は、それぞ
れミラー関係にあり、またトランスデユーサＡの領域Ｑ
ａとトランスデユーサＢの領域Ｑｂ、およびトランスデ
ユーサＡ′の領域Ｑａ’ とトランスデユーサＢ′の領
域Ｑｂ″はそれぞれ同一ピッチによる電極指配列を持っ
ている。
更に前記領域（Ｑ ａ−Ｑ ａ’ ）、 （Ｑ ｂ−Ｑ
ｂ’ ）間距離は、領域内の同一電極指ピッチに対応
する波長をもつ周波数における遅延時間τａとτｂがほ
ぼ等しくなるように構成されている。
ｂ’ ）間距離は、領域内の同一電極指ピッチに対応
する波長をもつ周波数における遅延時間τａとτｂがほ
ぼ等しくなるように構成されている。
第２図は、前記トランスデユーサＡ、Ａ’ を入出力と
する遅延線の周波数特性Ｃと、トランスデユーサＢ、Ｂ
’ を入出力とする遅延線の周波数特性りを重ねて示し
たグラフであり、それぞれ周波数ｆｃを３ｄＢ帯域のほ
ぼ上限および下限とする隣り合った周波数帯域をもつ。
する遅延線の周波数特性Ｃと、トランスデユーサＢ、Ｂ
’ を入出力とする遅延線の周波数特性りを重ねて示し
たグラフであり、それぞれ周波数ｆｃを３ｄＢ帯域のほ
ぼ上限および下限とする隣り合った周波数帯域をもつ。
したがって、周波数ｆｃに相当するピッチで配列された
電極指は領域Ｑａ、Ｄａ’ Ｑｂ、Ｑｂ’ のすべ
ての領域に含まれることになる。
電極指は領域Ｑａ、Ｄａ’ Ｑｂ、Ｑｂ’ のすべ
ての領域に含まれることになる。
また、同一トランスデユーサ内での反射およびバルク波
へのモード変換による損失を抑えるために、少なくとも
２倍あるいは１／２となる関係にある周波数ｆ１． ｆ
２は同一トランスデユーサの帯域内に存在しないように
帯域が分割されている。
へのモード変換による損失を抑えるために、少なくとも
２倍あるいは１／２となる関係にある周波数ｆ１． ｆ
２は同一トランスデユーサの帯域内に存在しないように
帯域が分割されている。
第３図のグラフは、前記２つの遅延線を電気的に並列接
続した本実施例による周波数特性を示し丸ものである。
続した本実施例による周波数特性を示し丸ものである。
周波数ｆｃにおける遅延時間を２つの遅延線でほぼ等し
くしたことにより、ｆｃ近傍の応答は同相で足し合わさ
れ、かつ、第２図のグラフに示すように、特性Ｃ，Ｄに
おける周波数ｆｃでの損失が、それぞれの特性の最大値
よりほぼ３ｄＢ低下していることから、足し合わされた
第３図のグラフでの特性上では１周波数ｆｃ近傍が平坦
化されている。
くしたことにより、ｆｃ近傍の応答は同相で足し合わさ
れ、かつ、第２図のグラフに示すように、特性Ｃ，Ｄに
おける周波数ｆｃでの損失が、それぞれの特性の最大値
よりほぼ３ｄＢ低下していることから、足し合わされた
第３図のグラフでの特性上では１周波数ｆｃ近傍が平坦
化されている。
第４図は、チャープトランスデユーサＡ、Ｂと。
広帯域正規型トランスデユーサＡ ｌ） 、 Ｂ ＩＴ
とを入出力とした２つの遅延線を用いた場合の本発明の
他の実施例を示したものである。それぞれの遅延線の周
波数特性間に与える条件を前記第１の実施例と同じに設
定することにより、前記と同様な効果を得ることが可能
である。
とを入出力とした２つの遅延線を用いた場合の本発明の
他の実施例を示したものである。それぞれの遅延線の周
波数特性間に与える条件を前記第１の実施例と同じに設
定することにより、前記と同様な効果を得ることが可能
である。
［発明の効果］
以上に述べたように、本発明によれば、分散型弾性表面
波遅延線において、伝播路を共有することなく、かつそ
れぞれの周波数特性が所望の特性内に包含されるような
２つ以上の遅延線を並列接続するものであるから、所望
の連続した周波数特性を容易に実現することができるた
め、最終的な周波数特性を１つの遅延線で実現しようと
した場合に比べて、入出カドランスデューサ１つ当りの
電極指本数を少なくすることができる。このことから、
同一トランスデユーサ内の内部反射やモード変換による
損失を低減することができ、かつ電極下部の音速変化に
よる群遅延あるいは位相特性のみだれを抑制できる。
波遅延線において、伝播路を共有することなく、かつそ
れぞれの周波数特性が所望の特性内に包含されるような
２つ以上の遅延線を並列接続するものであるから、所望
の連続した周波数特性を容易に実現することができるた
め、最終的な周波数特性を１つの遅延線で実現しようと
した場合に比べて、入出カドランスデューサ１つ当りの
電極指本数を少なくすることができる。このことから、
同一トランスデユーサ内の内部反射やモード変換による
損失を低減することができ、かつ電極下部の音速変化に
よる群遅延あるいは位相特性のみだれを抑制できる。
特に同一トランスデユーサ内に２倍あるいは１／２とな
る周波数の組を同時に含まないように、それぞれの帯域
を設定することにより、トランスデユーサ内の内部反射
を抑制する効果を大きくすることができることは極めて
有効である。
る周波数の組を同時に含まないように、それぞれの帯域
を設定することにより、トランスデユーサ内の内部反射
を抑制する効果を大きくすることができることは極めて
有効である。
また、これらの効果を傾斜型電極で実現する場合に比べ
１組み合わせる遅延線の数を必要最小限に選ぶことによ
り、素子サイズの増大を少なくすることかできる。
１組み合わせる遅延線の数を必要最小限に選ぶことによ
り、素子サイズの増大を少なくすることかできる。
更に、音速が周波数分散をもつ基板上で広帯域化を図る
場合、所望の全帯域に亘る分散を１つのトランスデユー
サで補正することは極めて難しいが、本発明によれば、
所望の帯域をより狭い帯域に分割し、それぞれの帯域内
で分散を補正することが可能であり、特に層状構造の圧
電性基板を用いたモノリシック型弾性表面波コンボルバ
等には極めて有効な手段である。
場合、所望の全帯域に亘る分散を１つのトランスデユー
サで補正することは極めて難しいが、本発明によれば、
所望の帯域をより狭い帯域に分割し、それぞれの帯域内
で分散を補正することが可能であり、特に層状構造の圧
電性基板を用いたモノリシック型弾性表面波コンボルバ
等には極めて有効な手段である。
第１図は本発明の一実施例を示す分散型弾性表面波遅延
線要部の平面図、第２図は２つの遅延線の周波数特性を
重ねて示したグラフ、第３図は本発明による遅延線の周
波数特性を示すグラフ、第４図は他の実施例による遅延
線要部の平面図、第５図は従来の分散型弾性表面波遅延
線要部の平面図、第６図は傾斜型電極をもつ遅延線要部
の平面図である。 Ａ、Ａ’ 、Ｂ、Ｂ’・・・・・・・・・トランスデユ
ーサ、Ａ”、Ｂ′°・・・・・・・・・広帯域正規型ト
ランスデユーサ。 第５図
線要部の平面図、第２図は２つの遅延線の周波数特性を
重ねて示したグラフ、第３図は本発明による遅延線の周
波数特性を示すグラフ、第４図は他の実施例による遅延
線要部の平面図、第５図は従来の分散型弾性表面波遅延
線要部の平面図、第６図は傾斜型電極をもつ遅延線要部
の平面図である。 Ａ、Ａ’ 、Ｂ、Ｂ’・・・・・・・・・トランスデユ
ーサ、Ａ”、Ｂ′°・・・・・・・・・広帯域正規型ト
ランスデユーサ。 第５図
Claims (5)
- （１） 分散型弾性表面波変換器を入力および出力とし
た分散型遅延線を、伝播路を互いに共有することなく複
数並列に配置すると共に、すべての遅延線の入力側同士
、およびすべての遅延線の出力側同士を電気的に接続し
たことを特徴とする弾性表面波装置。 - （２） 分散型弾性表面波変換器と非分散型弾性表面波
変換器とを入力および出力とした分散型遅延線を、伝播
路を互いに共有することなく複数並列に配置すると共に
、すべての遅延線の入力側同士、および全ての遅延線の
出力側同士を電気的に接続したことを特徴とする弾性表
面波装置。 - （３） 並列接続された複数の分散型弾性表面波遅延線
は、３ｄＢの周波数帯域が互いに重なり合わず、かつ、
すべての遅延線の周波数帯域をつなぎ合わせると、それ
ぞれの特性を包含したより広い連続した１つの周波数帯
域が得られるように構成されている第１請求項または第
２請求項記載の弾性表面波装置。 - （４） 複数の遅延線の入出力変換器内に、同一の電極
指間ピッチが存在する場合、そのピッチに対応する周波
数の遅延時間がいずれの遅延線においてもほぼ等しくな
るように設定されている第１請求項ないし第３請求項の
いずれかに記載の弾性表面波装置。 - （５） 遅延線を構成する弾性表面波変換器は、いずれ
も少なくとも同一変換器の帯域内に２倍あるいは１／２
の関係にある周波数の組を同時に含まない第１請求項な
いし第４請求項のいずれかに記載の弾性表面波装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009368A JPH02189015A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 弾性表面波装置 |
| US07/466,243 US5136266A (en) | 1989-01-17 | 1990-01-17 | Surface acoustic wave device having staggered dispersive delay transducers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1009368A JPH02189015A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 弾性表面波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02189015A true JPH02189015A (ja) | 1990-07-25 |
Family
ID=11718530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1009368A Pending JPH02189015A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 弾性表面波装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5136266A (ja) |
| JP (1) | JPH02189015A (ja) |
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-
1989
- 1989-01-17 JP JP1009368A patent/JPH02189015A/ja active Pending
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1990
- 1990-01-17 US US07/466,243 patent/US5136266A/en not_active Expired - Fee Related
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