JPH0320929B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は一方向性弾性表面波変換器、殊にトラ
ンスバーサル型弾性表面波フイルタを構成する際
に使用する変換器であつてインタデイジタル・ト
ランスジユーサ（以下IDTと称する）電極の電極
指間に浮き電極を設けた浮き電極内部反射型一方
向性弾性表面波変換器に関する。

（従来技術） 通常の弾性表面波励振デバイス、即ち、IDT電
極によつて励振された弾性表面波が当該デバイス
の左右双方向に均等に伝搬するデバイスを波動の
送受（入出力）に用いるタイプのトランスバーサ
ル型弾性表面波フイルタに於いて基本的に存在す
る6dBのLossを減少せしめる為、従来から各種の
一方向性弾性表面波変換器が提案されてきた。

これらの一方向性弾性表面波変換器は大別する
と； (a) ３種のIDT電極指に夫々零度、120度及び240
度の位相差を有する信号を印加する三相一方向
性デバイス (b) 一般のIDT電極指間を縫つてミアンダライン
を設けこれを接地するグループ型一方向性変換
器 (c) アルミニウムIDT電極指を金の如き大密度金
属の電極指とをペアとし弾性表面波励振の中心
と反射の中心との間隔を励起した波動の波長の
１／８とした内部反射一方向性変換器の三種が存
在するが、(a)の三相一方向性変換器は広い周波
数範囲で波動伝搬の一方向性が保たれるものの
３本のバスバーの１本から延びる電極指を他の
１本のバスバー上をオーバーブリツジせしめる
必要があり製造が極めて困難、従つて高価とな
るのみならずかなり複雑な位相器を要するとい
う欠陥があつた。

又、(b)のグループ型一方向性変換器も90度移相
器（具体的にはコイル）を必要とする上、ミアン
ダラインの総延長が長くなる為、オーミツクな損
失に基づくフイルタの挿入損失が大となるという
欠陥があつた。

更に(c)の内部反射一方向性変換器は移相器は不
要なるもアルミニウム電極指の他にこれとペアに
なる金電極指を別途蒸着する必要があり工程が複
雑となるという欠陥があり、いずれも満足すべき
ものはなかつた。

（発明の目的） 本発明は上述した如き従来の一方向性弾性表面
波変換器の欠陥を除去すべくなされたものであつ
て、デバイスの製造工程簡易且つ位相器の如き外
部に付加すべき回路を要せず、しかも損失の少な
い弾性表面波一方向性変換器を提供せんとするも
のである。

（発明の概要） 上述の目的を達成する為、本発明に係る弾性表
面波一方向性変換器は基本的に通常一般のIDT電
極の正負電極指間に当該電極指間隙の中心位置か
らはずれた位置に電気的にいずことも非接続の浮
き電極を設けたものである。

（実施例） 以下、本発明を図面に示した実施例に基づいて
詳細に説明する。

先ず、実施例の説明に入る前に本発明の理解を
助ける為、本発明をなすに至つた基本的な考え方
について説明するに、圧電・電歪基板上に通常一
般の正負IDT電極を設け夫々の電極指の間隔を
λ／２としこれら両電極間に周波数＝υ／λ
（但しυは励起する波動の伝搬速度）なる交流電
界を印加すればλにほゞ等しい弾性表面波が励起
され、励起した弾性表面波は基板１表面をIDT電
極指列に沿つて左右均等に伝搬することは周知で
ある。

ここで第５図に示す如く圧電・電歪基板１上に
正負IDT電極２，３を設け、これらからすだれ状
に延びるIDT電極指４，５の幅員を例えばλ／８
として電極指間隙を大としその間の中央部にいず
れの部分とも電気的に非接続の浮き電極６，６，
…を設けたとしても電極構成の対称性の為前記
IDT電極指４，５によつて励起された波動の前記
浮き電極６，６，…による反射は左右均等になさ
れるので、このような電極構成を有するデバイス
の波動伝搬はやはり左右均等である。

然らば前記浮き電極６，６，…の位置を前記
IDT電極指４，５の中央からはずれた位置に配置
すれば前述の浮き電極による波動の対称性が崩れ
IDT電極指列の左右いずれか一方に伝搬する波動
エネルギが大となるであろう。

第１図は上述した如き考え方に基づいて構成し
た本発明に係る浮き電極を有する一方向性弾性表
面波変換器の基本実施例を示す電極構成図であつ
て、浮き電極７の位置を一方のIDT電極指４の側
に近接せしめ、両者の中心間隔をｘとしたもので
ある。

ｘの値は浮き電極幅員をλ／８とすればλ／８
＜ｘ＜λ／４の間で適切に選び浮き電極のインピ
ーダンスも適当な値に設定すれば励起した波動エ
ネルギーが一方向に強く伝搬する所謂一方向性弾
性表面波変換器が得られる。

又、伝搬する波動の振幅が大きくなる方向につ
いてであるが、これは定性的に考察してもにわか
には判明しない（理論計算によつて求めることは
可能なるもかなりの計算量を要する）ので実験に
よつて調べた結果によればLiNbO₃基板を用い第
１図の如き電極構成をとつた場合には図上左方向
の波動振幅が大となつていることが確認されてい
る。

ところで、本発明は第２図又は第３図に示す如
く、前記浮き電極を２本ずつ短絡した短絡浮き電
極８，８，…とするか或は全ての浮き電極を前記
IDT電極指４，５の間を縫つて電気的に接続した
連続浮き電極９としてもよく、斯くすれば短絡浮
き電極８又は９によつて反射される波動の位相は
夫々独立した浮き電極によるそれに比して180゜反
転することは周知であるから伝搬する波動エネル
ギが増大する方向、即ち一方向性の向きを反転す
ることができる。

更に本発明は例えば第４図に示す如く変形して
もよい。即ち、前述した第１図乃至第３図の実施
例はIDT電極指の幅員と浮き電極のそれとを同等
（λ／８）としたものであるが、IDT電極指１０，
１１の幅員を大に、例えばλ／８以上λ／４以下
とし浮き電極１２の幅員をλ／８以下としてもよ
く、又この浮き電極は夫々独立したものでも第４
図に示す如く２本をペアとして短絡しても全てを
連続させてもよいことはいうまでもない。

（発明の効果） 本発明に係る一方向性弾性表面波変換器は以上
説明した如く構成するものであるので唯一度の蒸
着−露光−エツチング工程を以つて電極形式が可
能であるから通常一般の弾性表面波デバイスと同
等のコストで安価に製造可能であるのみならず格
別の位相器を要せずして一方向性変換器を得るこ
とができしかも格別の損失を発生する要因が存在
しない為、これを入出力変換器に用いれば、一方
向性変換器本来の特性たるTTE（トリプル・トラ
ンジエツト・エコー）に基づくリツプルが少な
く、挿入損失の小さなフイルタを安価に提供する
上で著しい効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一方向性弾性表面波変換
器の基本的な電極構成図、第２図乃至第４図は
夫々本発明の他の実施例を示す電極構成図、第５
図は本発明をなすに至つた考え方を説明する為の
説明図である。 １……圧電・電歪基板、２，３……正負IDT電
極、４，５……IDT電極指、７……浮き電極、
８，９及び１２……短絡した浮き電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧電・電歪物質基板表面にインタデイジタ
   ル・トランスジユーサ電極を配置して弾性表面波
   を励振或は伝搬して来た弾性表面波を受信するデ
   バイスに於いて、前記インタデイジタル・トラン
   スジユーサ電極の正負電極指間であつて当該電極
   指間隙の中心からはずれた位置に互いにλ／２の
   間隔を以つて前記インタデイジタル・トランスジ
   ユーサ電極と電気的に非接続且つ非接地の浮き電
   極を設けることにより前記インタデイジタル・ト
   ランスジユーサ電極指によつて励振された弾性表
   面波の位相と前記浮き電極によつて反射した波の
   位相とが波の前進方向にはほゞ同位相に、後退方
   向に於いてはほゞ逆位相となるようにしたことを
   特徴とする浮き電極内部反射型一方向性弾性表面
   波変換器。 ２ 前記浮き電極の相隣接する２本以上を一組と
   して或は前記浮き電極の全てを相互に電気的に接
   続することにより波動伝搬の方向性を逆転せしめ
   たことを特徴とする請求項１記載の浮き電極内部
   反射型一方向性弾性表面波変換器。