JPH04196809A - 弾性表面波装置、及びそれを用いた通信装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、基板表面に平行に進行する不要バルク波を抑
圧するのに好適なすだれ状電極構成を採り、且つ、一つ
の弾性表面波のみを信号として取り出せるように其れ以
外の弾性表面波の伝搬路に吸音材を塗布した弾性表面波
装置に関する。

［従来の技術］ 従来から、弾性表面波を励振させるための電極から、弾
性表面波と同時に励振されるバルク波を抑制するために
、例えば特開昭５４−１３７５１号公報には、バルク波
のモードの中で、中心周波数の最も近くに現われるスロ
ーシェアの振動が、帯域内に取り込まれる、即ち、レイ
リー波とスローシェアモードの伝搬速度がほぼ一致する
ように、基板の切断方位を選定する技術が開示されてい
る。この技術は、フィルタの通過帯域近傍の高周波側帯
域外のスプリアスを実質的に抑圧できるという利点を有
している。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来の技術は、スローシェア以外のバルク
波モードの点についての配慮がされておらず、帯域外に
現われるバルク波の応答を全般的に抑圧することが出来
ないという問題があった。また、上記バルク波モードは
、それらの伝搬速度の、基板切断角度に対する依存性が
、基板によって異なるため、使用できる基板が限られて
いるという問題もあった。

本発明は、あらゆる基板において、すへてのバルク波を
抑圧するようにした弾性表面波装置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］ 上記目的を達成するために本発明においては、入力また
は出力電極を複数個の電極で構成し、これら複数個の電
極を、弾性表面波と共に励振されるバルク波は互いに逆
相となって相殺されるように配設し、且つ、複数個の電
極中の１個から伝搬する弾性表面波のみを信号として取
り出す手段を設け、弾性表面波（レイリー波）の相互作
用をなくし周波数特性の劣化を防止するすようにするか
、又は、入力または出力電極を１個のすだれ状電極で構
成し、此のすだれ状電極内部の励振部を２分して２部分
が励振したバルク波が相殺するように形成し、且つ、前
記励振部の一方が励振した弾性表面波だけを信号として
取り出す手段を設けることにした。

［作用］ 弾性表面波の伝搬軸方向に、２個の電気的、形状的に同
一の入力または出力電極を、装置の中心周波数における
波長の半分だけずらして配置し１片側の導波路を、吸音
剤で覆えば、基板内部を吸音剤に吸収されずに伝搬する
バルク波は相殺され、その応答が抑圧されるのに対し、
弾性表面波は、片側の導波路のみを伝搬するため、２つ
の入力または出力電極の相互作用がなく、周波数特性の
劣化を防ぐことが出来る。

また、２つの入力または出力電極の位相差を生じさせる
ために、移相器を外付けしても、同様な効果が得られる
。

［実施例コ 第１図は本発明第１実施例の模式的平面図である。圧電
性基板１として、１２８度回転Ｙ軸切断Ｘ軸伝搬のニオ
ブ酸リチウム単結晶を用い、この基板１上に、入力すだ
れ状電極２，３と、出力すだれ状電極４と、それらの間
に位置する接地されたシールド電極５とが、配設されて
いる。入力電極２．３は、電気的、形状的に同一の構造
となっており、弾性表面波の伝搬軸６の方向に、装置の
中心周波数における波長の半分だけずらして配置されで
おり、それぞれ、導波路７、及び８を形成している。さ
らに、図中、ハツチングして示すように、吸音剤９が、
圧電性基板１の両端部および入力電極３を含む導波路８
上に塗布されている。また、入力電極２．３は、それぞ
れ入力端子１ｏ、１０’　に、出力電極４は８力端子１
１．１１′に接続されている。入力電極２．３は、電気
的、形状的に同一の構造を採っており、一般に夫々の電
極から放射されるバルク波も同一の条件で励振され、同
じモードのバルク波が同じ励振強度で同方向へ放射され
る。この時、吸音剤の塗布によりバルク波の励振強度が
僅かに落ちることも考えられる。かかる場合は、吸音剤
を塗布した方の電極と、塗布してない方の電極のバルク
波の励振強度が等しくなるように入力電極３の開口を入
力電極２のそれよりも大きくとれば良い。しかし、入力
電極２と３は、弾性表面波の伝搬路６に沿って装置中心
周波数における波長の半分だけずらして配置されている
ため、入力電極２及び３から伝搬するバルク波は、出力
電極４に夫々互いに逆相になって受信されることになる
。同時に、入力電極２．３から放射されるバルク波は、
位相が逆相で相殺しながら伝搬すると考えられるので、
伝搬ｌ＠７．８の外側すなわち圧電性基板１の端面１２
．１３での端面反射による影響も抑圧することが出来る
。一方、圧電性基板１の面上を伝搬する弾性表面波は、
入力電極２及び３から伝搬し、それぞれ、導波路７及び
８を通る。しかし、一方の導波路８には吸音剤９が塗布
されているため、導波路８を伝搬する弾性表面波は、吸
音剤９に吸収され、出力電極４へ到達する弾性表面波は
、入力電極２から伝搬するもののみとなる。このため、
所望の周波数特性を実現するために設計された入力電極
２と３の相互作用による周波数特性の劣化を防ぐことが
できる。更に、導波路８の吸音剤９は、入力電極２から
回折して斜行する弾性表面波をも吸収し、出力電極４へ
の進行を防ぐ効果も得られる。以上のことは、このフィ
ルタ装置がトランスバーサル形の構成となっているため
、入力電極と出力電極を置き換えても同様のことが言え
る。以上の如く、バルク波および一部の回折波を抑圧す
ることにより、帯域外抑圧度が改善された。

第１実施例において、フィルタの中心周波数は３６．３
６ＭＨｚ、入力すだれ状電極２及び３の対数は３２．５
対、最大開口長は１８００μｍ、出力すだれ状電極４の
対数は１１対、最大開口長は２０００μｍである。

第２図は、本発明の第２実施例の模式的平面図である。

入力電極１６以外の構成は、第１実施例と同様である。

入力電極１６は入力端子１゜に接続され″た電極指１４
′に代表される電極指の共通部をなす共通電極部１４、
及び入力端子１０’　に接続された電極指１５°に代表
される電極指の共通部をなす共通電極部１５により形成
された電気的に逆相となる２個のすだれ状電極で構成さ
れる。即ち、入力電極１６の弾性表面波の伝搬軸６の上
下２つの電極指交差部（開口部）は、幾何学的形状に関
して同一構造をとっており、入力電極１６の弾性表面波
の伝搬軸６の上下２つの開口部で同一の位置にある電極
指１４’及び１５′に関して、電極指１４’　が一方の
入力端子１０に、電極指１５′が他方の入力端子１０’
に接続さ九ている。ここで、電極指１４′に隣接し、交
差部をなす電極指は、共通電極部１５の電極指であり、
端子１０’　に接続され、電極指１５′に隣接し、交差
部をなす電極指は、共通電極部１４の電極指であり、端
子１０に接続されている。このため、弾性表面波の伝搬
軸６の上下の開口部は、それぞれ、電気的に逆相となる
。この電極を用いることにより、本発明の第１実施例と
同様な効果が得られる。更に、本実施例によれば、第１
実施例の場合に生していた入力電極２及び３間での不要
な励振部をなくすことができるため、−層良好な特性を
得ることかできる。

第３図は、本発明第３実施例の模式的平面図である。導
波路８に塗布した吸音剤９′以外の構成は、第２実施例
と同様である。本実施例では、吸音剤９′は、第３図に
示すように、入力電極１６の、弾性表面波伝搬軸６の下
方に位置する電極指交差部、即ち弾性表面波励振部を避
けるように塗布されている。二のように吸音剤　−９′
を塗布すると、吸音剤が弾性表面波の励振部上に塗布さ
れることによる、バルク波の励振強度の変化を抑えるこ
とができ、設計が容易になるばかりでなく、吸音剤の弾
性表面波励振部上への塗布工程に付随する電極指の矢線
を防ぎ、歩留も向上する。

第４図は本発明第４実施例の模式的平面図である。本実
施例の電極構成は、第２実施例の電極構成と同一である
。圧電性基板１の端面１２及び１３側め上面には、吸音
剤９が約２ｍｍ塗布されている。また、入力電極１６と
出力電極４の間の導波路８上に、装置の中心周波数の波
長（３６，３６ＭＨｚの場合で１０７μｍ）程度の深さ
の溝１７が弾性表面波の伝搬軸６に対して斜めに設けら
れている。一般に弾性表面波は、そのエネルギーを圧電
性基板の表面から中心周波数における波長の深さの範囲
内に集中させて伝搬する。そのため、溝１７を設けるこ
とによって、導波路８を伝搬する弾性表面波を、導波路
８外へ反射し、出力電極への進行を妨げる。

よって、本発明第２実施例と同様な効果が得られる。更
に、バルク波の、吸音剤塗布による影響がなくなるため
、より効果的にバルク波を相殺する。また、吸音剤の塗
布工程が簡略化される。

第５図は本発明第５実施例の模式的平面図である。本実
施例は、第３実施例の入力電極１６及び出力電極４を、
それぞれ、スプリットコネクト型の入力電極２０及び出
力電極２１に置き換えたものである。このようにするこ
とによって、本発明の第３実施例の効果に加えて、電極
内反射を抑えることができ、また設計の自由度も増加す
る。

第６図は本発明第６実施例の模式的平面図である。本実
施例では、入力室Ｎｍ　２０は、導波路７側に位置する
共通電極部１８と、導波路８側に位置する共通電極１８
′、及びそれらから延びる電極指と交差する電極指の共
通電極１９から構成される。共通電極部１８は入力端子
１０へ、また、共通電極部１８′は、１８０度移相器２
２を介して入力端子１０へ接続されている。

また、共通電極部１９は、接地されている。このように
することにより、共通電極部１８と１９で構成される弾
性表面波励振部と、共通電極部１８′と１９で構成され
る弾性表面波励振部では逆相の弾性表面波が励振される
。よって、本発明の第３実施例と同様な効果が得られる
。

第７図は本発明装置をテレビジョン受信機の中間周波フ
ィルタとして用いた第７実施例のシステムブロック図で
ある。本発明弾性表面波装置２４は、チューナブロック
２３から送られてくる中間周波信号から１チャンネル分
の信号を抜取り（フィルタリング）、抜き取った信号は
、次段の検波ブロック２５へ送られ、検波後、映像信号
出力２６と音声信号出力２７に出力される。

第８図は本発明第１実施例のフィルタ周波数特性（実線
）２８と従来の弾性表面波フィルタの周波数特性（破線
）２９を比較して示す。本フィルタは、西独向けＴＶ・
ＩＦフィルタを対象にしている。本発明によれば、従来
の高域側の帯域外に現われていたバルク波の応答を抑圧
することができ、約５ｄＢ帯域外抑圧度が改善されてい
る。

第９図は本発明第８実施例の模式的平面図である。本実
施例は、第５図に示した第５実施例と同様な電極構成で
、吸音剤としてＡＰＲ−５０（ポリブタジェン系樹脂）
をスクリーン塗布したものである。本吸音剤は、吸音効
果が優九でいるのに加え、紫外線硬化型であるため、製
作が容易で、量産性に優れているという利点がある。

第１０図は本発明の第９実施例の模式的平面図である。

本実施例では、入力電極２′と３″の間に装置中心周波
数の波長以上の深さの溝（切れ込み）３１が設けられて
いる。この切れ込み３１を設けることにより、導波路７
．８を伝搬するバルク波は伝搬過程における相互作用が
なくなり、−層良好な効果が得られる。

第１１図は本発明第１０実施例の模式的平面図である。

入力電極３２及び３２゛は、弾性表面波の伝搬軸６に直
角な軸に対して軸対称の形状を有し、出力電極４の電極
端から、それぞれ、Ｌ及びＬ′離して配置され、この図
で上方に位置する共通電極部は、入力端子１０に、下方
に位置する共通電極部は入力端子１０′に接続されてい
る。なお、ｌ　Ｌ−Ｌ’　ｌ　＝半波長（但し装置中心
周波数における）となるように配置しである。また、圧
電性基板１の端部１２′および１３′は斜めにカットし
である。入力電極３２及び３２′から伝搬されるバルク
波は、出力電極４に逆相で受波され、入力電極３２′か
ら伝搬される弾性表面波は吸音剤９に吸収される。

更に、入力電極３２及び３２′から、基板端部１２′及
び１３′へ進行するバルク波は、導波路外へ反射される
ため、第９実施例と同様な効果が得られる。

第１２図は本発明第１１実施例弾性表面波装置の入力電
極３３の一部の模式的平面図である。

入力電極３３の、電極指交差部３４夫々で代表される励
振部から、装置中心周波数における波長の半分（又はそ
の奇数倍）だけ離れた位置に、前記励振部で励振された
バルク波を相殺するために、電極指交差部３５夫々で代
表される表面に吸音剤を塗布した励振部を設けである。

このようにして、第１、第２実施例と同等な効果が得ら
れ、かつ、チップサイズを小形化できる。

第１３図は本発明第１２実施例の模式的平面図である。

入力電極３５は、所望弾性表面波フィルタの周波数特性
を得るために、その電極指交差幅が重み付けされており
、出力電極４と対向して配置されている。入力電極３５
と出力電極４によって形成される弾性表面波の伝搬路以
外の圧電性基板１上に、抑圧を要するバルク波を相殺す
るための、補助入力電極３６及び３６′が設けらしてい
る。こうしてチップサイズを大きくすることなく、不要
なバルク波応答を抑圧することが出来る。本実施例では
、補助電極として、第１３図に示す如く、すだれ状電極
を選択したが、それ以外に抑圧を必要とするバルク波の
モードを効率良く励振する電極を用いることによって、
更に補助電極の小形化が達成され、入力電極３５の設計
自由度が増し、チップサイズも小形化できる。また、補
助電極３６．３６′で代表される補助電極の対数を適宜
選択することにより、抑圧するバルク波の周波数帯域を
特定することも出来る。また第１３図において、補助電
極として、補助電極３６と３６°の二つを用いたが、１
個の補助電極で不要バルク波の抑圧を達成することによ
り、更に小形化することが出来る。

第１４図は、本発明第１３実施例の模式的平面図である
。圧電性基板１には、１２８度ＹカットＸ伝搬のニオブ
酸リチウムを用いている。

入力電極３７と出力電極３８は、夫々、ファーストシェ
アモードのバルク波（ｏｎ−ａｘｉｓモード）に関して
電気機械結合係数が大きくなっている。圧電性基板１の
上面全体に吸音剤９が塗布されており、圧電性基板１の
端面１２′及び１３′は斜めに加工されている。入力電
極３７と出力電極３８は、ファーストシェアモードのバ
ルク波（ｏｎ−ａｘｉｓモード）の音速に対応して設計
されている。圧電性基板１の端面へ進行するバルク波（
ｏｎ−ａｘｉｓモード）は、端面工２′及び１３′によ
って導波路外へ反射される。また、上記以外のモードの
バルク波については、圧電性基板１の裏面に溝を設ける
か、サンドペーパ等で粗くするなどの加工を施すことに
より、出力電極３８への進入を防ぐことが出来る。また
、ここで、不要波となる弾性表面波は、圧電性基板１の
上面全体に塗布した吸音剤９により吸収され、その応答
が抑圧される。

本実施例はバルク波フィルタ装置であって、不要波とな
るのが、比較的抑圧容易な、弾性表面波とオンアキシス
モード以外のバルク波であるため、容易に優れたフィル
タ特性を実現することが出来る。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、あらゆる圧電性基
板において、弾性表面波による応答を劣化させることな
く、あらゆるモードのバルク波を相殺できるので、帯域
外周波数特性が向上する効果が得られる。

また、弾性表面波の伝搬路外へ回折して斜行する回折波
を、吸音剤で吸収することにより、回折波による周波数
特性（特に高域側の帯域外）の劣化を抑圧することがで
きる。

実施例についての測定結果では、帯域外抑圧度が５ｄＢ
程度改善された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の模式的平面図、第２図は本
発明の第２実施例の模式的平面図、第３図は本発明第３
実施例の模式的平面図、第４図は本発明第４実施例の模
式的平面図、第５図は本発明第５実施例の模式的平面図
、第６図は本発明第６実施例の模式的平面図、第７図は
本発明装置をテレビジョン受信機の中間周波フィルタと
して用いた第７実施例のシステムブロック図、第８図は
本発明第１実施例のフィルタ周波数特性と従来の弾性表
面波フィルタの周波数特性を比較して示す図、第９図は
本発明第８実施例の模式的平面図、第１０図は本発明の
第９実施例の模式的平面図、第１１図は本発明第１０実
施例の模式的平面図、第１２図は本発明第１１実施例弾
性表面波装置の入力電極の一部の模式的平面図、第１３
図は本発明第１２実施例の模式的平面図、第１４図は本
発明の第１３実施例であるバルク波フィルタ装置の模式
的平面図である。 １・・・圧電性基板、　２．３．１６．２０．３２．３
２’、３３．３５．３７・・・入力すだお状電極。 ４．２１．３８・・出力すだれ状電極、　５・シールド
電極、　６・・弾性表面波の伝搬軸、　　７．８弾性表
面波伝搬路、９．９’　、３０・吸音剤、１０．１０゛
　入力端子、　　１１．１１′　出力端子、　１２．１
３・・・圧電性基板端面、　　１４．１５．１８．１８
’、１９・・入力側共通電極部、１４’　、１５’・・
・電極指、　　１７・・溝、　２２・・・１８００移相
器、　２３・チューナブロック、２４・・本発明弾性表
面波装置、　２５・・検波ブロック、　　２６・・映像
出力端子、　　２７・・・音声出力端子、　　２８　本
発明第１実施例のフィルタ周波数特性、　　２９・・従
来の弾性表面波装置フィルタの周波数特性、　　３６．
３６′・補助入力電極。 牟　８　図 周波数　（ＭＨｚ　） ２Ｂ−＃りも明第１実絶汐りＯフィルタ剃波妥又腎ｊ圧
２９−−−従来Ｑ連句１ｉ石摺ｍフィルタの閂７反委父
甲ト圧第　　グ２　　口 ３４、３５−一一一覧ａ指 Ｑ　　　　　　区 ＼　　　　　　　　リ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．圧電性基板上に入力電極と出力電極を配設し、所望
   周波数特性を得るために、電極指交差幅に重み付けした
   弾性表面波装置において、入力または出力電極を複数個
   の電極で構成し、これら複数個の電極を、弾性表面波と
   共に励振されるバルク波は互いに逆相となって相殺され
   るように配設し、且つ、複数個の電極中の１個から伝搬
   する弾性表面波のみを信号として取り出す手段を設けた
   ことを特徴とする弾性表面波装置。
2. ２．それぞれ同相のバルク波を励振する２個の入力また
   は出力すだれ状電極を、弾性表面波の伝搬軸方向に、装
   置の中心周波数における弾性表面波の半波長だけずらし
   て配置し、何れか一方のすだれ状電極の弾性表面波の導
   波路に吸音剤を塗布し、更に、上記２個のすだれ状電極
   を、それぞれ、これらの電極で励振されるバルク波の振
   幅が同一となるような開口長としたことを特徴とする請
   求項１記載の弾性表面波装置。
3. ３．入力または出力電極の一方を、それぞれ互いに逆相
   のバルク波を励振する２個のすだれ状電極で構成し、何
   れか一方のすだれ状電極の弾性表面波の導波路に吸音剤
   を塗布し、更に、上記２個のすだれ状電極を、それぞれ
   、これらの電極で励振されるバルク波の振幅が同一とな
   るような開口長としたことを特徴とする請求項１記載の
   弾性表面波装置。
4. ４．入力または出力電極の一方を２個のすだれ状電極で
   構成し、何れか一方のすだれ状電極の隣接電極指間に異
   極性電圧が印加される励振源の部分を避けて吸音剤を塗
   布したことを特徴とする請求項２又は３記載の弾性表面
   波装置。
5. ５．入力または出力電極の一方を２個のすだれ状電極で
   構成し、何れか一方のすだれ状電極の弾性表面波の導波
   路に、装置中心周波数における波長程度の深さの溝を、
   伝搬路に対して斜めに刻設したことを特徴とする請求項
   １記載の弾性表面波装置。
6. ６．入力電極と出力電極を、それぞれ、スプリットコネ
   クト型電極指を有するすだれ状電極としたことを特徴と
   する請求項１〜５の何れか１項に記載の弾性表面波装置
   。
7. ７．入力または出力電極の一方を構成する２個の電極の
   間の圧電性基板面に、装置中心周波数における波長程度
   の深さの溝を刻設したことを特徴とする請求項１記載の
   弾性表面波装置。
8. ８．入力または出力電極を２個とし、それぞれ、相手電
   極である出力または入力電極の両側に配設したことを特
   徴とする請求項１記載の弾性表面波装置。
9. ９．入力または出力電極の、弾性表面波伝搬路の外側に
   、抑圧すべきバルク波を相殺するための補助電極を配設
   したことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波装置。
10. １０．圧電性基板上に入力電極と出力電極を配設し、所
    望周波数特性を得るために、電極指交差幅に重み付けし
    た弾性表面波装置において、入力または出力電極を１個
    のすだれ状電極で構成し、此のすだれ状電極内部の励振
    部を２分して２部分が励振したバルク波が相殺するよう
    に形成し且つ、前記励振部の一方が励振した弾性表面波
    だけを信号として取り出す手段を設けたことを特徴とす
    る弾性表面波装置。
11. １１．請求項１〜１０の何れか１項に記載した弾性表面
    波装置を使用したことを特徴とする通信装置。
12. １２．圧電性基板上に入力電極と出力電極を配設し、前
    記入力電極と出力電極を特定の単一モードのバルク波を
    強く励振する構造とし、この強く励振されるバルク波の
    応答を装置の応答として取り出し、且つ、基板表面全体
    に吸音剤を塗布して弾性表面波を抑圧するようにしたこ
    とを特徴とするバルク波装置。