JPH03108809A

JPH03108809A - 複合縦振動メカニカルフィルタ

Info

Publication number: JPH03108809A
Application number: JP1247396A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Takeuchi; 嘉彦竹内; Masahiro Watabe; 昌弘渡部
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1989-09-21
Filing date: 1989-09-21
Publication date: 1991-05-09
Anticipated expiration: 2009-08-24
Also published as: JPH0666633B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は縦振動体（以下、縦振動音片という）、圧電部
材、結合部材、支持部材等を備え、不要なスプリアス応
答の低減が好適に行われる複合縦振動メカニカルフィル
タに関する。

［従来の技術］近時、ＬＣフィルタ、水晶フィルタの特性上の中間的な
存在としてメカニカルフィルタが通信機器等に多用され
ている。斯かるメカニカルフィルタはＱ特性並びに選択
特性、温度特性が良好であり、且つ小型化が可能である
。

この種の複合縦振動メカニカルフィルタの一例を第４図
に示す。この例では同一面上に配置され、且つ金属材料
等からなる入力端縦振動音片２と出力側縦振動音片４と
を有している。当該入力側および出力側縦振動音片２お
よび４には恒弾性の結合部材６．８が連接されるととも
に外側中央部には支持部材１０．１２が突設されるベく
、一体向に形成されている。この場合、フォトリングラ
フィ技術に係る金属平板のエツチング加工処理により作
成される。さらに、入力側縦振動音片２には一対の入力
側圧電セラミックス１４ａ、１４ｂが半田付は等により
重合固着され、同様に出力側縦振動音片４に出力側圧電
セラミックス１６ａ、１６ｂが固着されている。次いで
、支持部材１０．１２の端部は保持部材２４の直立片２
４ａ、２４ｂの上部中央にレーザ溶接等により固着され
ている。

さらに入力側圧電セラミックス１４ａ、１４ｂおよび直
立片２４ａ間には入力信号が供給される給電線１８と接
地線１８ｅとが接続され、同様にして出力信号を導出す
る導出線２０と接地線２０ｅとが出力側圧電セラミック
ス１６ａ、１６ｂおよび直立片２４ｂに接続されている
。

このように構成することにより、結合部材６．８によっ
て連設された入力側および出力側縦振動音片２および４
とが略空中に配置され、その縦振動等の動作に支承のな
いよう形成されている。そして、当該複合縦振動メカニ
カルフィルタは図示しない筐体等に収納された後、通信
機器等の中間周波増幅部等に装着されて用いられる。

上記のように構成される複合縦振動メカニカルフィルタ
において、給電線１８および接地線１８８間に信号源○
ｓｃから抵抗Ｒを経た高周波信号Ｓｌが入力端圧電セラ
ミックス１４ａ、１４ｂに取着された図示しない電極に
加えられる。そして、電気的にアースされた入力端縦振
動音片２との間に高周波信号に相応した電界を生起する
。この電界により入力側圧電セラミックス１４ａ、１４
ｂは、図中、ＶｍおよびＶｎに示す方向に電歪を生じ、
入力側縦振動音片２の長さＬｌの縦波を半波長とする周
波数Ｆ、で共振する。入力側縦振動音片２における縦波
の平均伝搬速度をＶとすると、前記周波数Ｆ１は次式に
て与えられる。

Ｆ、　　＝Ｖ／　（２Ｌｌ）　　　　　　　　　　　　
−（１）この周波数Ｆ＋　における縦振動は結合部材６
．８において出力側縦振動音片４に機械的に結合し、出
力側縦振動音片４は長さＬ２による周波数Ｆ２の縦振動
で共振する。この周波数Ｆ２は（１）式と同様に出力側
縦振動音片４の縦波の平均伝搬速度をＶとするならば、Ｆ２＝Ｖ／　（２Ｌ２）　　　　　　　　　　　・・・
（２）となる。この出力側縦振動音片４の縦振動による
出力側圧電セラミックス１６ａ、１６ｂに生じた電圧が
導出線２０と接地線２Ｏｅ間に所定の急峻な周波数特性
に形成された高周波信号Ｓ２として導出される。

［発明が解決しようとする課題］然しなから、前記の従来の技術に係る構成においては、
通過帯域外の不要信号の阻止量の大なることが必要とさ
れる。この場合、給電線１８と導出線２０とが離間され
、浮遊容量による誘導結合、すなわち、アイソレーショ
ンの向上は図られるが、入力側縦振動音片２で生起した
不要振動波が結合部材６．８と、支持部材１０．１２を
伝搬して出力側縦振動音片４に伝達される。このため、
通過帯域外に不要なスプリアス応答を生起する等の不都
合を有している。

本発明は前記の不都合に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは、入力端縦振動音片から支持部
材および保持部材等を介在して出力側縦振動音片等に伝
搬する不要振動波を抑圧して、通過帯域外の不要スプリ
アス応答を有効に低減せしめ、これにより、通過特性が
向上する複合縦振動メカニカルフィルタを提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］前記の課題を達成するために、本発明に係る複合縦振動
メカニカルフィルタにおいては、圧電部材が重合された
入力側および出力側を含む複数の振動体と、前記振動体
間を結合する結合部材と、入力側および出力側振動体に
突設される支持部材と、前記支持部材の端部が固着され
る保持部材とを備え、供給された高周波信号を所定の周
波数帯域に形成して導出する複合縦振動メカニカルフィ
ルタにおいて、前記支持部材の両端間に配設される振動吸収体保持部と
、当該振動吸収体保持部に固着される振動吸収体と、を備えることを特徴とする。

［作用コ上記のように構成される本発明に係る複合縦振動メカニ
カルフィルタにおいては、先ず、入力側振動体から支持
部材の軸方向に伝達される不要振動波が、振動吸収体保
持部に固着された振動吸収体で吸収される。次いで、不
要振動波は外枠を介在して出力側縦振動音片に連接され
る支持部材を伝搬するが、支持部材の両端間の振動吸収
体保持部材に固着された振動吸収体において再度吸収さ
れ、これにより、出力側縦振動音片に伝搬される不要振
動波が低減する。

このようにして、出力側縦振動音片に伝搬する不要振動
波が夫々振動吸収体で有効に吸収され、通過帯域外の不
要スプリアス応答が低減される。

［実施例コ次に、本発明に係る複合縦振動メカニカルフィルタの実
施例を添付図面を参照して以下詳細に説明する。

第１図は実施例の構成を示す斜視図、第２図は他の実施
例の構成を示す斜視図、第３図は通過特性を示す図であ
る。

第１図に示される例は、入力側縦振動音片３２と当該入
力側縦振動音片３２と同一形状の出力側縦振動音片３４
を有している。前記入力端および出力側縦振動音片３２
および３４は同一面に配置され、互いに恒弾性材からな
る結合部材３６．３８で連接されている。さらに、入力
端および出力側縦振動音片３２および３４には、その中
央部から突出して支持部材４０．４１が設けられている
。そして支持部材４０．４１の端部には振動吸収体保持
部４２．４３が設けられ、さらに振動吸収体保持部４２
．４３には振動吸収体４２ａ、４３ａが固着されている
。

当該振動吸収体４２ａ、４３ａは粘弾性を有した、例え
ば、シリコンゴム等の材料であり、伝達される振動をジ
ュール熱に変換する。

さらに前記入力端縦振動音片３２には一対の入力側圧電
セラミックス４４ａ、４４ｂが半田付は等により重合固
着されている。同様に出力側縦振動音片３４にも出力側
圧電セラミックス４６ａ１４６ｂが重合固着されている
。なお、入力側圧電セラミックス４４ａ、４４ｂおよび
出力側圧電セラミックス４６ａ、４６ｂの表面には予め
メタライズ等の電極（図示せず）が夫々形成されている
。

そして、振動吸収体保持部４２．４３から突出した支持
部材４８．４９の夫々の端部が長方形の外枠部材５０の
内端面に固着されている。この場合、前記外枠部材５０
と入力側および出力側縦振動音片３２および３４とは同
一面上にある。なお、前記入力側および出力側縦振動音
片３２および３４、結合部材３６．３８および支持部材
４０．４１、さらに外枠部材５０は単一の金属板から、
例えば、フォトリングラフィの技術をもって一体的に作
製されている。

さらに、入力側圧電セラミックス４４ａ、４４ｂには高
周波信号の給電を行うための給電線５２および接地線５
２ｅが接続され、また、出力側圧電セラミックス４６ａ
、４６ｂには導出線５４および接地線５４ｅが夫々結線
されている。

次いで、上記の構成における動作について説明する。

先ず、一対の入力側圧電セラミックス４４ａ１４４ｂと
入力側縦振動音片３２との間には給電線５２および接地
線５２ｅを介して信号源Ｏｓｃからの高周波信号Ｓ４、
例えば、スパーヘテロダイン式受信機等の周波数変換部
より生成される４５５　Ｋ　Ｈｚの中間周波数信号が供
給される。それにより、電気的にアースされた入力側縦
振動音片３２との間に入力側圧電セラミックス４４ａ１
４４ｂを通して高周波信号Ｓ４に相応した電界を生起す
る。この電界により入力側圧電セラミックス４４ａ、４
４ｂは図中の矢印ＭｉおよびＭＯに示す方向に電歪を生
起し、入力側縦振動音片３２が長さし、を縦波の半波長
とする周波数Ｆ４において共振する。入力側縦振動音片
３２における縦波の平均伝搬速度をＶとすると、周波数
Ｆ。

は次式にて与えられる。

Ｆ、＝Ｖ／　（２Ｌ４）　　　　　　　　　　　　・・
・（３）この縦振動は結合部材３６．３８を介して出力
側縦振動音片３４に機械的に結合して伝搬して、出力側
縦振動音片３４が長さし、により周波数Ｆ。

の振動において応動し、すなわち、縦振動で共振する。

この周波数Ｆ５は（３）式と同様に出力側縦振動音片３
４の縦波の平均伝搬速度をＶとするならば、ＦＳ　　＝Ｖ／　（２ＬＳ＞　　　　　　　　　　　　
・・・（４）となる。この出力側縦振動音片３４の縦振
動の電歪により出力側圧電セラミックス４６ａ、４６ｂ
の図示しない電極に電圧を生じ、縦振動の伝達等に起因
して形成される所定の急峻な周波数特性、すなわち、狭
帯域の周波数特性に形成された、例えば、４５５　Ｋ　
Ｈｚの中間周波数信号が導出線５４および接地線５４ｅ
から出力信号Ｓ、として導出される。

このような動作にふいて、入力側縦振動音片３２は図中
の矢印ＭｉおよびＭＯに示す方向に縦振動するが、同時
にこれら矢印と直角方向、すなわち、支持部材４０の軸
方向にも振動する。この振動は支持部材４０を伝搬する
とともに、振動吸収体保持部４２に固着された振動吸収
体４２ａで吸収される。そして、ここで吸収されない振
動は、外枠部材５０を伝搬し、さらに出力側縦振動音片
３４に連接された支持部材４９を伝搬する。然しながら
、伝搬された振動は支持部材４９の端部が固着された振
動吸収体保持部材４３と一体的な振動吸収体４３ａによ
って吸収され、この結果、出力側縦振動音片３４に伝搬
される振動が低減する。

このようにして、出力側縦振動音片３４に伝達される不
要振動波が夫々振動吸収体保持部材４２．４３に固着さ
れた振動吸収体４２ａ、４３ａでを効に吸収され、通過
帯域外の不要スプリアス応答の低減が図れる。

次に、５個の縦振動音片で構成され、通過帯域外の減衰
量が、さらに向上する他の実施例を第２図に示す。

この例では、入力端縦振動音片７０、および出力側縦振
動音片７２の間に複数の縦振動音片７４．７６．７８が
設けられ、さらに結合部材８２ａ、８２ｂ。

８４ａ、８４ｂ、８６ａ、８６ｂ、８８ａ、８８ｂを介
して前記各縦振動音片７０乃至７８が連接されている。

そして、入力端および出力側縦振動音片７０および７２
の中央部から突出して支持部材９０．９２が設けられ、
その端部に振動吸収体保持部９６．９８が配設されてい
る。また振動吸収体保持部９６．９８には振動吸収体９
６ａ　、　９８　ａが固着されている。

さらに、前記入力、出力側縦振動音片７０．７２には一
対の入力側圧電セラミックス９９ａ、９９ｂおよび出力
側圧電セラミックス１０１ａ、　１０１ｂが重合固着さ
れている。そして、振動吸収体保持部９６．９８から突
出した支持部材１０２．１０４の夫々の端部が長方形の
外枠部材１１０の内端面に取着されている。この場合、
符号１２２．１２２ｅおよび１２４．１２４ｅは夫々給
電線、接地線および導出線、接地線である。

なお、上記の構成における動作等については、前記の実
施例と同様であり、重複した説明は省略する。

この場合、前記の各縦振動音片７０乃至７８が形成され
る動作においては、段数が多く通過帯域外の減衰量が大
なる値となり、″さらに振動吸収体９６ａ、９８ａによ
り不要振動波が吸収され、スプリアス応答の抑圧特性が
より向上する。

ここで、第３図に、第１図に示される実施例における通
過特性を示す。図からも容易に理解されるように、振動
吸収体４２２％４３ａで振動が有効に吸収されており、
通過帯域外の不要スブリアス（応答）が低減されている
。ここで帯域外減衰量は４０ｄＢより６５ｄＢに改善さ
れている。

なお、上記の夫々の実施例において、振動吸収体保持部
４２．４３．９６．９８および振動吸収体４２ａ、４３
ａおよび９６ａ、９８ａは、長方形（上面）に形成され
ているが、これに限定されない。

例えば、夫々の振動吸収体保持部４２．４３．９６．９
８の両面に配設されること、さらに、振動を有効に吸収
する円盤、丸棒、振動吸収体を大量に保持すべく中抜き
構造等のいずれか、あるいは組み合わせをもって配設さ
れることも本発明に含まれる。

［発明の効果］以上の説明のように、本発明の複合縦振動メカニカルフ
ィルタによれば、支持部材の両端間に配設される振動吸
収体保持部と、当該振動吸収体保持部に固着される振動
吸収体とを備えることを特徴としている。

これにより、入力側縦振動音片から支持部材右よび保持
部材等を介在して出力側縦振動音片等に伝搬する不要振
動波が有効に吸収、抑圧され、通過帯域外の不要スプリ
アス応答が低減されて、通過特性が向上する効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る複合縦振動メカニカルフィルタの
実施例の構成を示す斜視図、第２図は本発明に係る複合
縦振動メカニカルフィルタの他の実施例の構成を示す斜
視図、第３図は第１図に示される実施例の通過特性を示
す特性図、第４図は従来技術に係る複合縦振動メカニカルフィルタ
の構成例を示す斜視図である。３２・・・入力側縦振動音片　３４・・・出力側縦振動
音片３６．３８・・・結合部材　　　４０．４１・・・
支持部材４２．４３・・・振動吸収体保持部４２ａ、４３ａ・・・振動吸収体４４ａ、４４ｂ・・・入力側圧電セラミックス４６ａ、
４６ｂ・・・出力側圧電セラミックス４８．４９・・・
支持部材　　　５０・・・外枠部材ＦＩＧ、１ＦＩＧ、３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧電部材が重合された入力側および出力側を含む
複数の振動体と、前記振動体間を結合する結合部材と、
入力側および出力側振動体に突設される支持部材と、前
記支持部材の端部が固着される保持部材とを備え、供給
された高周波信号を所定の周波数帯域に形成して導出す
る複合縦振動メカニカルフィルタにおいて、前記支持部材の両端間に配設される振動吸収体保持部と
、当該振動吸収体保持部に固着される振動吸収体と、を備えることを特徴とする複合縦振動メカニカルフィル
タ。