JPH03265209A - 複合縦振動メカニカル・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） 本発明は複合縦振動メカニカル・フィルタに関し、−層
詳細には縦振動体（以下、縦振動音片という）、圧電部
材、結合部材、保持部材等の構成体より成る複合縦振動
メカニカル・フィルタにおいて、複数の縦振動音片間か
結合部材の屈曲振動にて結合され、結合部材に屈曲部等
を設け、複数の縦振動体の相対位置を縦振動方向にずら
して配置することにより不用な縦振動による結合を抑圧
した、複合縦振動メカニカル・フィルタに関する。

（発明の背景） 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・フィルタか通信機器等に採用さ
れている。これはメカニカル・フイルタはその良好なＱ
の値の特性のもとに選択特性が良好であり、ざらに温度
変化に対する安定性に優れ、且つ、小型化か可能である
という理由に基づく。

この種の複合縦振動メカニカル・フィルタの一例を第１
図に示す。当該複合縦振動メカニカル・フィルタは図示
されるように、同一面上に配置され、且つ金属材料等か
らなる入力側縦振動音片２と出力側縦振動音片４とを有
している。当該入力！１４Ｍ振動音片２および出力側縦
振動音片４は恒弾性の結合部材６および８によって一体
に形成されている。この場合、入力側縦振動音片２と出
力側縦振動音片４の外側中央部には支持部材１０および
１２が突出して設けられている。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および１４ｂか
半田付は等を使用して重合固着されている。前記支持部
材１０および１２の端部が保持部材２４の直立片２４ａ
および２４ｂの上部にレーザ溶接等により固着されてい
る。そして、このように構成される複合縦振動メカニカ
ル・フィルタの入力側圧電セラミックス１４ａ、１４ｂ
および直立片２４ａ間には人力信号を供給するための給
電線１８と接地線１８ｅとが接続され、一方、出力側圧
電セラミックス１６ａ、１６ｂおよび直立片２４ｂ間に
は出力信号を導出する導出線２０と接地線２０ｅとか接
続されている。

以上のような構成から判るように、結合部材６および８
によって連接された入力側縦振動音片２と出力側縦振動
音片４とは略空中にて配置されて、その縦振動等の動作
に支障のないよう形成されている。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その所望の
目的を達成する。

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１８ｅ間に信号Ｏ
ｓｃから抵抗Ｒを経た高周波信号Ｓ１が入力側圧電セラ
ミックス１４ａおよび１４ｂ上に取着された図示しない
電極に加えられ、電気的にアースされた入力側縦振動音
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および１４
ｂは図中ＶｍおよびＶｎに示す方向に電工を生じ、入力
側縦振動音片２の長さＬｌを縦波の半波長とする周波数
Ｆ１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／　（２Ｌ＋）　　　　・・・・・　（１）こ
の周波数Ｆ１における縦振動は結合部材６および８にお
いて出力側縦振動音片４に機械的に結合して、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および１６ｂに生じた電圧が導出線２０
と接地線２０ｅ間に所定の、例えば、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。

ところで、この種の複合縦振動メカニカル・フィルタに
おいては、結合部材６および８は、入力側縦振動音片２
の縦振動方向に振動し、かつ縦振動方向に対して垂直方
向に伝搬する屈曲振動にて出力側縦振動音片４に結合さ
れるが、結合部材６および８の位置が人出力樅振動音片
２および４の両端同士ではない場合、入力側縦振動音片
２は結合部材６および８の位置にて縦振動方向の振動た
けでなく、縦振動方向と垂直方向にも収縮運動をし、こ
の振動か結合部材６および８を縦振動として伝搬し、出
力側縦振動音片４の縦振動と結合せずに出力信号として
取り出されるため複合縦振動メカニカル・フィルタにお
いて帯域外スプリアスとなり、フィルタの通過帯域外の
特性が悪いという不都合が露呈する。

（発明の目的） 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、入力側縦振動音片および出力側縦振動音片を含
む複数の縦振動音片間を結合する結合部材が屈曲振動に
て結合され、不要な縦振動による結合を阻止するような
屈曲部等を結合部材に設けることおよび複数の縦振動体
の相対位置を縦振動方向にずらして配置することを特徴
とした複合縦振動メカニカル・フィルタを供給すること
を目的とする。

（目的を達成するための手段） 前記目的を達成するために、本発明は供給された高周波
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、高周波信号の入力側お
よび出力側を含む複数の振動体と、当該入力側振動体お
よび出力側振動体に各々重合せしめられ導体接続のため
の電極板を備えた圧電部材と、前記複数の振動体の間を
接続する複数の結合部材と、前記入力側振動体および出
力側振動体に突設して形成される支持部材と、当該支持
部材が取着されて前記入力側および出力側を含む複数の
振動体を保持する保持部材と、前記圧電体の′Ｒ電極板
高周波信号を入力もしくは出力するための導体とを具備
して構成され、且つ入力側および出力側を含む複数の振
動体がフィルタ通過帯域付近において縦振動にて振動し
、且つその縦振動体を結合する結合部材が屈曲振動にて
結合し、不用な縦振動による結合を阻止するような屈曲
部等を結合部材に少なくとも１箇所設け、縦振動体間の
相対位置を縦振動方向にずらして配置することを特徴と
する。

（実施態様） 次に、本発明に係わる複合縦振動メカニカル・フィルタ
の態様に係わる好適な一実施態様を掲げ、第２図を参照
しながら以下詳細に説明する。

第２図において、３０は本発明に係わる複合縦振動メカ
ニカル・フィルタの一実施態様を示し、当該複合縦振動
メカニカル・フィルタ３０は入力側縦振動音片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
側および出力側縦振動音片３２および３４は同一面上に
互いに縦振動方向にずらして配置され、その間を細い恒
弾性材で、中央部に屈曲部を持つ結合部材３６および３
８が形成されている。さらに、入力側縦振動音片３２と
出力側縦振動音片３４には、その中央部から突出して支
持部材４０および４２が設けられている。前記入力側縦
振動音片３２には一対の入力側圧電セラミックス４４ａ
、４４ｂか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くツクス４
６ａ、４６ｂが重合固着されている。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４
６ａ、４６ｂの表面には予めメタライズ等の図示しない
電極が各々形成されている。そして、前記支持部材４０
および４２の各々の端部が長方形の外枠部材５０の内端
面に取着されている。この場合、前記外枠部材５０と入
力側縦振動音片３２と出力側縦振動音片３４とは同一面
上にある。

なお、前記入力側縦振動音片３２、出力側縦振動音片３
４、結合部材３６および３８は１枚の平板より製造され
ている。

ざらに入力側および出力側圧電セラミックス４４ａ、４
４ｂおよび４６ａ、４６ｂに対する高周波信号の給電お
よび導出するための給電線５２および導出線５４か配線
され、また接地線５２ｅおよび５４ｅか配線されろう 本発明の複合縦振動メカニカル・フィルタ３０は以上の
ように構成されｒ二ものであり、次にその動作並びにこ
の実施態様における効果について説明する。

先ず、一対の入力側圧電セラミックス４４ａおよび４４
ｂと入力側縦振動音片３２との間に給電線５２および接
地線５２ｅを経て信号源Ｏｓｃより抵抗Ｒを介して高周
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４５５ＫＨｚの中間周波数
信号か供給される。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ラス４
４ａおよび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および４４ｂは図中の矢印ｍｉおよびｍｏに示す
方向に電歪を生し、入力側縦振動音片３２か長ざＬ４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Ｆ４は次式に与えられる。

Ｆ４＝Ｖ／　（２Ｌ４１　　　　　−−−−　　（３，
）この縦振動は屈曲部をもつ結合部材３６および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す
る。このとき結合部材３６および３８は、振動方向か入
力側縦振動音片３２の縦振動方向で、伝搬方向が縦振動
方向と垂直な屈曲振動にて出力側縦振動音片３４に結合
する。入力側縦振動音片３２は、縦振動方向先端以外は
縦振動方向と垂直方向に収縮運動をしているため、この
振動も結合部材３６および３８を縦振動として伝搬しか
ねない。ところか、結合部材３６および３８に設けられ
た屈曲部にて、結合部材を伝搬する縦振動は反射され、
出力側縦振動子に結合することばない。従って、入力側
縦振動音片３２より、結合部材は屈曲振動によってのみ
振動し、出力側縦振動音片３４の長さＬ５により周波数
Ｆ５の振動において応答する。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３４の縦波の平均伝搬速度をＶとするならば、Ｆ　５
＝　Ｖ／　　（２Ｌ５）　　　　　　　　・　・　・　
・　（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および４６
ｂ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、４５５ＫＨ
ｚの中間周波信号か導出線５４および接地線５４ｅから
出力信号Ｓ５として導出される。

このように形成される当該複合縦振動メカニカル・フィ
ルタ３０において、結合部材３６および３８は、屈曲振
動にて出力側縦振動音片３４に結合され、不要な縦振動
は結合部材３６および３８に設けられた屈曲部にて反射
されるため、縦振動による入出力音片間の結合めくなく
、不要な帯域外スプリアス応答がない。また一般に入出
力縦振動音片３２と３４とは同一位置同士結合部材３６
゜３８で接続されるが、入力側縦振動音片３２と出力側
縦振動音片３４を相対的に縦振動方向にずらして配置す
るため、１箇所の屈曲部のみで結合でき、２箇所必要と
しないうここで、エツチング法にて形成する際、入力側
縦振動音片３２と結合部材３６および３８間には糀曲部
によりできるＩｇＰの隙間において、一般的なエツチン
グにて隙間を作る際には Ｐ＞１．５Ｘｔ　　　　　　　・・・・　（５）程度が
必要である。ここで、ｔは恒弾性金属の厚さである。こ
の関係より２箇所の屈曲部を持つ結合部材に対して、１
箇所にて済むことにより入出力縦振動音片３２．３４間
の距離を縮めることかでき、小型化につながる。

以上説明したように縦振動音片の相対位置を縦振動方向
に相対的にずらすこと、および結合部材に屈曲部を設け
ることにより、不要な縦振動部による縦振動音片間の結
合がなくなるため、複合縦振動メカニカル・フィルタに
おいて、帯域外スプリアスがなく小型のフィ７レタが実
現できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係わる複合縦振動メカニカル・フィ
ルタの構成を示す斜視図、第２図は本発明に係わる複合
縦振動メクニカル・フィルタの一例の斜視図、第３図は
本発明の他の実施例の斜視図である。 ３２・・・入力側縦振動音片、３４・・・出力側Ｍ振動
音片、３６．３８・・・結合部材、４０゜４２・・・支
持部材、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、５０
・・・外枠部材、５２゜５２ｅ・・・高周波給電用の給
電線および接地線、５４．５４ｅ・・・高周波導出用の
導出線および接地線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、高周
   波信号の入力側および出力側を含む複数の振動体と、当
   該入力側振動体および出力側振動体に各々重合せしめら
   れ導体接続のための電極板を備えた圧電部材と、前記複
   数の振動体の間を接続する複数の結合部材と、前記入力
   側振動体および出力側振動体に突設して形成される支持
   部材と、当該支持部材が取着されて前記入力側および出
   力側を含む複数の振動体を保持する保持部材と、前記圧
   電体の電極板に高周波信号を入力もしくは出力するため
   の導体とを具備して構成され、且つ入力側および出力側
   を含む複数の振動体がフィルタ通過帯域付近において縦
   振動にて振動し、且つその縦振動体間を結合する結合部
   材が屈曲振動にて結合し、不用な縦振動による結合を阻
   止するような屈曲部等を結合部材に少なくとも１箇所設
   け、縦振動体間の相対位置を縦振動方向にずらして配置
   することを特徴とする複合縦振動メカニカル・フィルタ
   。