JPH0250609A - 弾性表面波コンボルバ - 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］ 本発明は弾性表面波コンボルバに関し、特にいわゆるセ
ルフコンボリューションが抑圧され効率の向上せしめら
れた弾性表面波コンボルバに関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］第４図
は、［中用他、　電子通信学会論文誌’８６／２．Ｖｏ
１．Ｊ６９−ｃ、Ｎｏ、２゜ｐｐ１９０〜１９８」に記
載されている。従来の弾性表面波コンボルバの構成を示
す概略平面図である。

第４図において、１は圧電基板であり、２，３は該基板
ｌの表面上にＸ方向に適宜距離隔てて対向配置され形成
されている１対の弾性表面波励振用櫛型電極である。４
−１．４−２．４−３゜・拳・・、４−ｎはこれら電極
２，３間においてＸ方向に延びて互いに平行に基板１の
表面に形成されている導波路である。また、５は基板ｌ
の表面上に上記導波路からＸ方向に適宜距離隔てて配ｌ
され形成されている音響電気変換器である。該音響電気
変換器は櫛型電極からなる。

この弾性表面波コンボルバにおいて、入力用櫛型電極２
，３に対し角周波数ωの電気信号を入力すると、該周波
数の弾性表面波が励振され、該弾性表面波は導波路４−
１〜４−ｎをＸ軸方向に互いに反対向きに伝搬し、該導
波路にてパラメトリック・ミキシング現象によりｙ軸方
向に伝搬する角周波数２ωの弾性表面波が発生する。こ
の弾性表面波が音響電気変換器５に到達し、ここで上記
２つの入力信号のコンボリューション電気信号を得るこ
とができる。

しかしながら、上記従来の弾性表面波コンボルバでは、
櫛型電極２．３のうちの一方で励振された弾性表面波は
導波路を伝搬して他方の櫛型電極に到達し、ここで該信
号の一部が反射せしめられて再び導波路を反対向きに伝
搬し、この信号と上記反射前の信号とが重畳していわゆ
るセルフコンボリューション信号を生じ、コンボルバと
しての特性が劣化し、更に効率も十分に良好とはいえな
い。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、セル
フコンボリューションが抑圧され特性が良好であり且つ
高効率の弾性表面波コンボルバを提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、以上の如き目的は、 圧電基板に弾性表面波を励振する少なくとも１対の励振
電極と該励振電極から励振される弾性表面波を互いに反
対向きに伝搬させる導波路と該導波路にて発生し上記弾
性表面波の進行方向を横切る方向に伝搬する弾性表面波
を電気信号に変換する音響電気変換器とが設けられてお
り、上記各対の励振電極のうちの一方は励振弾性表面波
の伝搬方向と直交する方向に関し分割された複数の要素
からなり隣接要素では逆相で弾性表面波が励振される様
に構成されており、上記導波路が上記櫛型電極の各要素
に対応する複数の要素から構成されていることを特徴と
する１弾性表面波コンボルバ、 により達成される。

本発明弾性表面波コンボルバにおいては、励振電極要素
の配列ピッチｐが、上記導波路にて発生する弾性表面波
の波長をλとして、実質的にｐ＝　（ｎ＋１／２）入　
　（ｎは整数）を満足するのが好ましい。

また、本発明弾性表面波コンボルバにおいては、導波路
要素の配列ピッチＰが、該導波路にて発生する弾性表面
波の波長を入として、実質的に Ｐ＝（ｎ＋１／２）入　　（ｎは整数）を満足するのが
好ましい。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図は本発明による弾性表面波コンボルバの第１の実
施例を示す概略平面図である。

第１図において、ｌは圧電基板である。該圧電基板とし
てはたとえばニオブ酸リチウム等の従来知られている圧
電基板を用いることができる。

２．３は該基板ｌの表面上にＸ方向に適宜距離隔てて対
向配置され形成されている１対の弾性表面波励振用電極
（入力用櫛型電極）である、これら櫛型電極２，３はそ
れぞれＸ方向に関し分割され一定ピツチｐで配列された
ｎ個の要素２−Ｌ〜２−ｎ及び３−１〜３−ｎからなる
。一方の櫛型電極２においては隣接する電極要素どうし
で同一位相で電圧印加が行なわれる様な電極構造とされ
ており、他方の櫛型電極３においては隣接する電極要素
どうしで逆位相で電圧印加が行なわれる様な電極構造と
されている。これら電極はたとえばアルミニウム等の導
電体からなり、電極指は弾性表面波がＸ方向に伝搬する
様に設けられている。

４−１．４−２．４−３．＊＠＊ａ＊、４−ｎはこれら
電極２．３間においてＸ方向に延びて互いに平行に基板
ｌの表面に一定ピー２千Ｐ（＝ｐ）で配列され形成され
ている導波路である１図示される様に、導波路４−１〜
４−ｎはそれぞれ電極要素２−１及び３−１〜″ｍ極要
素２−ｎ及び３−ｎに対応して配置されている。該導波
路はたとえばアルミニウム等の導電体を付することによ
り形成される。また、５は基板１の表面上に上記導波路
からＸ方向に適宜距離隔てて配置され形成されている音
′ＩＩ電気変換器である。該音響電気変換器は櫛型電極
（出力用ｗｉ型主電極であり、たとえばアルミニウム等
の導電体からなり、電極指はＸ方向に伝搬する弾性表面
波を効率よく電気信号に変換できる様に設けられている
。

本実施例の弾性表面波コンボルバにおいて。

方の入力用櫛型電極２に対し中心角周波数ωの電気信号
Ｆ（ｔ）　ｅｘｐ（ｊωｔ）を入力すると、各電極要素
から同位相で該周波数の弾性表面波が励振され、該弾性
表面波はそれぞれ導波路４−１〜４−ｎをＸ方向に正の
向きに伝搬し、他方の入力用櫛型電極３に同位相で到達
する。これに対し、他方の入力用櫛型電極３に対し中心
角周波数ωの電気信号Ｇ（ｔ）　ｅｚｐＵωｔ）を入力
すると、各電極要素から隣接要素で位相が逆になる様に
該周波数の弾性表面波が励振され、該弾性表面波はそれ
ぞれ導波路４−１〜４−ｎ１ｘ方向に負の向きに伝搬し
、他方の入力用櫛型電極２の電極要素に隣接要素で位相
が逆になって到達する。従って、櫛型電極２から櫛型電
極３の各電極要素に到達した弾性表面波は全電極要素で
位相が同一であり且つ横型電極３からは隣接電極要素ご
とに逆位相で出力される（即ち極性が反転している）の
で、該電極に到達した弾性表面波は電気的に中和され、
結局再励起による反射波は生じない、同様に、櫛型電極
３から櫛型電極２の各電極要素に到達した弾性表面波は
隣接電極要素で位相が逆であり且つ櫛型電極２からは全
電極要素で同一位相で出力される（即ち極性が同一であ
る）ので、該電極に到達した弾性表面波は電気的に中和
され、結局再励起による反射波は生じない、かくして、
本実施例では従来の弾性表面波コンボルバの様に入力用
櫛型電極２．３のうちの一方により励振され導波路を第
１の向きに伝搬する弾性表面波と該弾性表面波が他方の
入力用櫛型電極により反射せしめられて導波路を第２の
向きに伝搬する反射波との重畳により生ずるセルフコン
ボリューションを抑圧することができる。

ところで、各導波路４−１〜４−ｎでは、入力用櫛型電
極２．３に入力された信号Ｆ（ｔ）　５ｉｐ（ｊωｔ）
及びＧ（ｔ）　ｅｘｐ（ｊωｔ）のコンボリューション
信号が発生するが、隣接導波路では信号ｃ（ｔ）　ｅｘ
ｐＵωｔ）が逆位相であるので、奇数番目の導波路４−
１．４−３．４−５　、−　＠Φ・拳で発生するコンボ
リューション信号Ｈａを、導波路長さをしとして Ｈａ−ａ　ｅＩＰ（ｊ２ωｔ）　Ｊ、Ｆ（ｔ−ｘ＃）Ｇ
（ｔ−（Ｌ−ｘ）＃）ｄｉとすると、偶数番目の導波路
４−２　、４−４　、４−６．・・・・・で発生スるコ
ンボリューション信号Ｈｂは。

Ｈｂ＝−ａ　＠１ｐ（ｊ２ωｔ）　ｆ：Ｆ（’ｔ−ｘハ
）Ｇ（ｔ−（Ｌ−ｚ）／ｖ）ｄｘとなる。即ち、隣接す
る導波路では互いに逆位相のコンボリューション信号が
発生し、圧電効果によりこれらの信号に対応した弾性表
面波が各導波路から効率よく励起され、ｙ軸方向に伝搬
する。

そして、この弾性表面波は出力用櫛型電極５にて電気信
号に変換されて出力される。

尚、本実施例では、入力用櫛型電極２，３の電極要素の
配列ピッチＰ及び導波路要素４−１〜４−ｎの配列ピッ
チＰをいずれも上記コンボリューション信号弾性表面波
の波長入の約１／２の奇数倍とすることにより、該コン
ボリューション弾性表面波がほぼ同一位相で重畳される
ので、最も効率良く弾性表面波を伝搬させ出力用櫛型型
ａｉ５において高効率にて出力させることができる。

第２図は本発明による弾性表面波コンボルバの第２の実
施例を示す概略平面図である０本図において、上記第１
図におけると同様の部材には同一の符号が付されている
。

本実施例では、入力用Ｓ型電極２が複数の電極要素から
なるのではなく単一の櫛型電極から構成されている点の
み、上記第１実施例と異なる。

本実施例においても、上記第１実施例と同様の作用効果
が得られる。

第３図は本発明による弾性表面波コンボルバの第３の実
施例を示す概略平面図である０本図において、上記第１
図におけると同様の部材には同一の符号が付されている
。

本実施例は、更に出力用横型電極５と同様な出力用櫛型
電極６が基板ｌの表面上において導波路からｙ方向に出
力用横型電極５と反対側に同−距離隔てて配置され形成
されている点のみ、上記第１実施例と異なる。

本実施例においても上記第１実施例と同様の作用効果が
得られるが、更に本実施例では導波路にて生ぜしめられ
たコンボリューション信号弾性表面波はｙ軸方向に双方
の向きに伝搬するので、２つの出力用櫛型電極５．６か
らこれらを出力させて合成することにより上記第１実施
例及び第２実施例の２倍の出力を得ることができる。尚
、２つの出力用櫛型電極５と６とで導波路からの距離を
異ならせておくことにより、一方の出力用櫛型電極から
の出力を他方の出力用櫛型電極からの出力に対し適宜の
時間遅延させることができる。

本実施例では入力用櫛型電極２を上記第１実施例と同様
の構成としたが、該櫛型電極を上記第２実施例と同一の
構成とすることもできる。

上記実施例では入力用櫛型電極２．３により励振される
弾性表面波のビーム幅は各導波路要素幅あるいは全導波
路幅とほぼ等しく設定されているが１本発明においては
比較的幅の大きな櫛型電極を用いてビーム幅の大きな弾
性表面波を励振させ、ホーン型導波路またはマルチスト
リップカプラ等のビーム幅変換器を通してビーム幅を圧
縮した上で導波路に導いてもよい。

更に、上記実施例における入力用櫛型電極２゜３をダブ
ル電極（スプリット電極）とすることにより、反射波の
発生は更に抑制され、セルフコンボリューションをより
一層良好に抑圧できる。同様に、出力用櫛型電極５，６
をダブル電極（スプリット電極）とすることにより、該
出力用櫛型電極での反射波の発生が抑制され、コンボル
バの特性をより一層良好なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明による弾性表面波コ
ンボルバを示す概略平面図である。 第４図は従来の弾性表面波コンボルバを示す概略平面図
である。 ｌ：基板。 ２．３＝弾性表面波励振用電極、 ２−１〜２−　ｎ　、　３−１〜３−　ｎ　：電極要素
、 ４−１〜４−ｎ：導波路要素。 ５．６：音響電気変換器。 ［発明の効果］ 以上の様に、本発明によれば、入力用櫛型電極のうちの
一方から隣接電極要素ごとに逆相で弾性表面波を励振さ
せるので、入力用櫛型電極での反射波の発生を抑制でき
、かくしてセルフコンボリューションが抑圧され特性が
良好であり且つ高効率の弾性表面波コンボルバが提供さ
れる。 代理人　弁理士　　山　下　積　平 Ｌ８ 第 図 第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電基板に弾性表面波を励振する少なくとも１対
   の励振電極と該励振電極から励振される弾性表面波を互
   いに反対向きに伝搬させる導波路と該導波路にて発生し
   上記弾性表面波の進行方向を横切る方向に伝搬する弾性
   表面波を電気信号に変換する音響電気変換器とが設けら
   れており、上記各対の励振電極のうちの一方は励振弾性
   表面波の伝搬方向と直交する方向に関し分割された複数
   の要素からなり隣接要素では逆相で弾性表面波が励振さ
   れる様に構成されており、上記導波路が上記櫛型電極の
   各要素に対応する複数の要素から構成されていることを
   特徴とする、弾性表面波コンボルバ。
2. （２）上記励振電極要素の配列ピッチｐが、上記導波路
   にて発生する弾性表面波の波長をλとして、実質的に ｐ＝（ｎ＋１／２）λ　（ｎは整数） を満足する、請求項１に記載の弾性表面波コンボルバ。
3. （３）上記導波路要素の配列ピッチＰが、該導波路にて
   発生する弾性表面波の波長をλとして、実質的に Ｐ＝（ｎ＋１／２）λ　（ｎは整数） を満足する、請求項１または２に記載の弾性表面波コン
   ボルバ。