JPH03222513A - 弾性表面波フィルタ - 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） 本発明はマイクロ波帯に使用される弾性表面波フィルタ
に関するものである。

（従来の技術） 近年、自動車電話をはじめとする無線通信装置の小形化
が著しく進み、それに伴って回路のＬＳＩ化が強く要求
されるようになった。特に、無線通信装置においては、
その高周波部に使用される高周波フィルりのＬＳＩ化は
もとより、低挿入損失化および小形化が重要な課題とな
っている。こうした中で、　ＬＳＩ化、低挿入損失化お
よび小形化が期待できる弾性表面波（以下、　ＳＸＷと
いう）フィルタが無線通信装置に多用されている。

このＳＡＷフィルタについては従来より種々の提案がさ
れているが、第２図はその一例であって、低挿入損失、
小形化を目的とした多電極構造を有するＳＡＷフィルタ
の概略構成図である。第２図において、Ｓ２．Ｓ３．Ｓ
５．Ｓ６は電気信号をＳＡＷに変換する送信電極、Ｒ，
ＩＲ２，Ｒ３はＳＡＷを電気信号に変換する受信電極、
１は入力端子、２は出力端子であって、前記各送信電極
と受信電極は交互に同一圧電基板（図示せず）上に形成
されており、各送信電極の一端は入力端子１に、他端は
アースにそれぞれ接続され、各受信電極の一端は出力端
子２に。

他端はアースにそれぞれ接続されている。

前記送信電極Ｓ２．Ｓ３．Ｓ５．Ｓ６および受信電極Ｒ
１゜Ｒ２，Ｒ３は第３図に示すように、電極の交叉幅が
−様な正規形ＩＤＴからなっており、送信電極のシステ
ム関数をＨ，（ω）、受信電極のシステム関数をＨりω
）とすると、送信電極および受信電極全体の系の応答は
式（１）により表わされる。

Ｈ（ω）＝馬（ω）・Ｒ２（→　　　　　　　　（１）
ここで。

Ｎ　　Ｎ”対数　、　ω。：中心角周波数１１　２・ また、上記応答を図に示すと第４図のようになり、特定
の周波数成分のみを通過する狭帯域のフィルりとなって
いる。

次に、第２図に多電極構成のＳＡＷフィルタの動作を説
明する。入力端子１に入力された電気信号のエネルギー
は、４分割されてそれぞれ送信電極ｓ２．ｓ３．ｓ５．
ｓ６に入力される。前記電気信号のエネルギーを１とす
ると、１／４のエネルギーが各送信電極Ｓ２””５’５
１”’６に入力されることになる。まず、第２図の左端
に位置する送信電極Ｓ５に入力された電気信号のエネル
ギーは該送信電極Ｓ５のインターディジタルトランスジ
ューサ（以下％　ＩＤＴという）によりＳＡＷエネルギ
ーに変換される。変換された１／４のＳＡＷエネルギー
は前記ＩＤＴの有する双方向性から２分割され、前記送
信電極５０両側から１／８のＳＡＷエネルギーがそれぞ
れ放射される。すなわち、１／８のＳＡＷエネルギーが
圧電基板（図示せず）の端面方向に損失として放射され
、１／８のＳＡＷエネルギーが隣接の受信電極Ｒ１へ放
射される。

次に、送信電極Ｓ２に入力された電気信号のエネルギー
は、そのＩＤＴによりＳＡＷエネルギーに変換され、前
記ＩＤＴの有する双方向性から２分割されて、１／８の
ＳＡＷエネルギーがそれぞれ隣接の受信電極Ｒ１とＲ２
とに放射される。同様にして、送信電極Ｓ３からは受信
電極Ｒ２とＲ３へ、送信電極Ｓ６からは受信電極Ｒ３と
圧電基板の端面方向へそれぞれ１／８のＳＡＷエネルギ
ーが放射される。一方、受信電極Ｒ１においては送信電
極Ｓ５からの１７８のＳＡＷエネルギーと送信電極Ｓ２
からの１／８のＳＡＷエネルギーが到着し、相加され、
電気信号のエネルギーに変換される。他の受信電極Ｒ２
，Ｒ３についても同様である。従って、出力端子２から
は受信電極Ｒ１，Ｒ２゜Ｒ３からの電気信号エネルギー
が相加されて出力される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成による多電極構成のＳＡＷフィ
ルタでは１両端に配置された送信電極から出射されるＳ
ＡＷエネルギーのうち半分は受信電極に到達することな
く損失となるので、送信電極−１ の数をＮとするとＮｌｏｇｌ（、Ｔ（ｄＢ）の損失は避
けられないことになり、それ以上の低挿入損失化を実現
することができないという問題点があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
って、両端に配置された送信電極から出射されるＳＡＷ
エネルギーを全て受信電極に取り込むことにより低挿入
損失化を計ったＳＡＷフィルタ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） 本発明は上記目的を達成するため、同一圧電基板上にイ
ンターデイ・ゾタルトランスジューサからなるＮ個の送
信用電極とＮ−１個の受信用電極を交互に形成した多電
極構造の弾性表面波フィルタにおいて、両端の各送信用
電極のインターディジタルトランスジューサに隣接して
前記圧電基板端面側に該インターディジタルトランスジ
ューサからの弾性表面波を該インターディジタルトラン
スジューサに反射させる反射器をそれぞれ設けたもので
ある。

（作用） 各送信用電極はそれを構成するインターディジタルトラ
ンスジューサの双方向性により、入力電気信号に基づい
て励起したＳＡＷを２分割して両側からそれぞれ放射す
る。一方、各受信用電極はその両側に位置する送信用電
極から放射されるＳＡＷを受信して電気信号に変換する
。

しかし、両端に在る送信用電極から圧電基板の端面方向
に放射されるＳＡＷは、従来、そのまま損失となってい
た。そこで、本発明ではこれを反射器により元に戻し、
全てのＳＡＷを隣接する受信用電極に放射するようにし
たものである。

これにより、低挿入損失の弾性表面波フィルタを得るこ
とができる。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示す概略構成図である。第１
図において、８１〜Ｓ４は電気信号をＳＡＷに変換する
送信電極、Ｒ１−Ｒ３はＳＡＷを電気信号に変換する受
信電極、１は入力端子、２は出力端子であって、前記送
信電極と受信電極は交互に隣接して配置されており、各
送信電極８１〜Ｓ４の一端は入力端子ｌに、他端はアー
スにそれぞれ接続され、各受信電極Ｒ１〜Ｒ６の一端は
出力端子２に。

他端はアースにそれぞれ接続されている。

前記送信電極Ｓ、、　、　Ｓ３および受信電極Ｒ１〜Ｒ
３は。

第３図に示す従来の送信電極、受信電極と同様に電極対
数Ｎの正規形ＩＤＴであり、その線幅はＬ＝Ｖ、／４　
ｆ　ｏ（Ｖ、は圧電基板上を伝搬するＳＡＷの速度、ｆ
　はフィルタの中心周波数である）により決まる。

前記送信電極Ｓ１は第５図に示すように正規形ＩＤＴ　
、？と反射器４とからなっている。正規形ＩＤＴ３は前
記送信電極Ｓ２，８３等と同一の構成である。

また１反射器４け多数の電極からなる短絡形反射ストリ
ップ電極であって、その線幅は前記ＩＤＴ　３の通過域
に対して該反射器４がストップバンド（５ｔｏｐ　ｂａ
ｎｄ　）　Ｋなるように決められる。そして。

ＩＤＴ　３の端部と反射器４の最初の電極との距離は、
フィルタの中心周波数に対して該反射器４での反射量が
最大となるように選定されている。

また、前記送信電極Ｓ４は、第６図に示すように正規形
ＩＤＴ　５と反射器６とからなり、前記送信電極Ｓ１と
同一の構成となっている。しかし、第１図に示すＳＡＷ
フィルタの中では、送信電極Ｓ１はその反射器４が左端
にぐるように配置され、送信電極Ｓ４はその反射器６が
右端にくるように配置されている。

なお、前記各送信電極８１〜Ｓ４＋受信電極Ｒ１〜Ｒ３
は一枚の圧電基板（図示せず）上に形成したものであり
、蒸着、スパッタ等の半導体プロセスを用いて実現する
ことができる。

次に、このようにして構成されたＳＡＷフィルタの動作
を説明する。第１図において、入力端子１に入力された
電気信号のエネルギーは４分割され、全体のエネルギー
を１とすると１／４のエネルギーが各送信電極８１〜Ｓ
４にそれぞれ入力される。

まず、送信電極Ｓ１に入力された電気信号のエネルギー
はＳＡＷエネルギーに変換され、該送信電極Ｓ１のＩＤ
Ｔ　３の有する双方向性から２分割され、両側にＩＡの
ＳＡＷエネルギーがそれぞれ放射される。

従来、ＩＤＴ、？の左方向、すなわち圧電基板の端面方
向に放射された１／８のＳＡＷエネルギーは、損失とな
っていたが、本実施例では１反射器４の働きにより該送
信電極Ｓ１から放射される１／４のＳＡＷエネルギーの
全てが隣接の受信電極Ｒ１に到達し、これにより前記損
失は零となる。次に、送信電極Ｓ２に入力された電気信
号のエネルギーはＳＡＷエネルギーに変換され、該送信
電極Ｓ２のＩＤＴの有する双方向性から２分割され、　
１／８のＳＡＷエネルギーがそれぞれ隣接の受信電極Ｒ
１，Ｒ２にそれぞれ放射される。同様にして、送信電極
Ｓ３から１７４のＳＡＷエネルギーがそれぞれ隣接の受
信電極Ｒ２，Ｒ３に放射され、送信電極Ｓ４からは１／
４のＳＡＷエネルギーが隣接の受信電極Ｒ３に放射され
る。

受信電極Ｒ１では、送信電極Ｓ１．　Ｓ２　からのＳＡ
Ｗエネルギーが受信され、相加されて電気信号のエネル
ギーに変換される。受信電極Ｒ２，Ｒ３でも同様にして
隣接の送信電極からのＳＡＷエネルギーが受信され、電
気信号のエネルギーに変換される。各受信電極Ｒ１〜Ｒ
３での電気信号エネルギーは相加され出力端子２から出
力される。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば、多電極構
造のＳＡＷフィルタにおいて１両端の送信用電極のＩＤ
Ｔに隣接して圧電基板端面側に反射器を設けたので、従
来、圧電基板端面方向に放射され、損失となっていたＳ
ＡＷエネルギーをすべて隣接する受信用電極へ放射する
ことができ、低挿入損失のＳＡＷフィルタを実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の概略構成図、第２図は従来の
ＳＡＷフィルタの概略構成図、第３図は第２図の送信電
極、受信電極の概略図、第４図は第２図の送信電極およ
び受信電極の全体の応答を示す図、第５図は第１図の送
信電極Ｓ１の概略図、第６図は第１図の送信電極Ｓ４の
概略図である。 ８１〜Ｓ４・・・送信電極、Ｒ１−Ｒ３・・・受信電極
、１・・・入力端子、２・・・出力端子、３・・・ＩＤ
Ｔ、４・・・反射器Ｏ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　同一圧電基板上にインターディジタルトランスジュー
   サからなるＮ個の送信用電極とＮ−１個の受信用電極を
   交互に形成した多電極構造の弾性表面波フィルタにおい
   て。 両端の各送信用電極のインターディジタルトランスジュ
   ーサに隣接して前記圧電基板端面側に該インターディジ
   タルトランスジューサからの弾性表面波を該インターデ
   ィジタルトランスジューサに反射させる反射器をそれぞ
   れ設けたことを特徴とする弾性表面波フィルタ。