JPH0422208A - Surface acoustic wave element - Google Patents

Surface acoustic wave element

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JPH0422208A
JPH0422208A JP12531490A JP12531490A JPH0422208A JP H0422208 A JPH0422208 A JP H0422208A JP 12531490 A JP12531490 A JP 12531490A JP 12531490 A JP12531490 A JP 12531490A JP H0422208 A JPH0422208 A JP H0422208A
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JP
Japan
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surface acoustic
acoustic wave
waveguide
width
horn
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Application number
JP12531490A
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Japanese (ja)
Inventor
Norihiro Mochizuki
望月 規弘
Kouichi Egara
江柄 光一
Kenji Nakamura
憲司 中村
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication of JPH0422208A publication Critical patent/JPH0422208A/en
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Abstract

PURPOSE:To set the intersection width of an excitation electrode to a value by which impedance matching to an external circuit can be taken easily, and to set the width of the whole waveguide to a value for giving the maximum efficiency by converting the beam width of a surface acoustic wave by a horn type waveguide. CONSTITUTION:When a signal of a center angular frequency omega is inputted to an excitation electrode 2, a surface acoustic wave of width being equal to intersection width d1 of the electrode 2 is excited, proparated in the positive direction of (x) and made incident on a horn type waveguide 6. In the waveguide 6, an incident wave of width d1 is propagated, becomes width d2 and is made incident on waveguides 4-l-4-n. Also, when a signal of a center angular frequency omega is inputted to an excitation electrode 3, a surface wave of width being equal to intersection width d3 of the electrode 3 is excited, propagated in the negative direction of (x) and made incident on a horn type waveguide 7. In the waveguide 7, an incident wave of width d3 is propagated, becomes width d4 and is made incident on the waveguide 4. In the waveguide 4, a surface wave of a center angular frequency 2omega propagated in the (y) axis direction is generated. This wave becomes a convolution electric signal of two input signals by an acousto-electric transducer 5.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は弾性表面波素子に関し、特に2つの信号のコン
ボリューション信号を取り出す弾性表面波コンボルバに
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a surface acoustic wave device, and particularly to a surface acoustic wave convolver that extracts a convolution signal of two signals.

[従来の技術] 第4図は、「中用他、電子通信学会論文誌゛86/2、
VOl、J69−C,N[L2  pp 190〜19
8Jに記載されている、従来の弾性表面波素子の構成を
示す概略平面図である。
[Prior art] Fig. 4 shows the results of "Chuyo et al., Transactions of the Institute of Electronics and Communication Engineers, 86/2,
VOl, J69-C, N [L2 pp 190-19
8J is a schematic plan view showing the configuration of a conventional surface acoustic wave element.

第4図において、1は圧電基板であり、2.3は該基板
1の表面上にX方向に適宜距離隔てて対向配置され形成
されている、1対の弾性表面波励振用櫛型電極である。
In FIG. 4, 1 is a piezoelectric substrate, and 2 and 3 are a pair of comb-shaped electrodes for surface acoustic wave excitation, which are arranged facing each other at an appropriate distance in the X direction on the surface of the substrate 1. be.

4−1.4−2.4−3゜・・・・・・、4−nは、こ
れら電極2,3間において、X方向に延びて互いに平行
に基板1の表面に形成されている弾性表面波導波路であ
る。また、5は基板1の表面上に上記導波路からX方向
に適宜距離隔てて配置され形成されている音響電気変換
器である。該音響電気変換器は櫛型電極からなっている
4-1.4-2.4-3゜..., 4-n are elastic electrodes formed on the surface of the substrate 1 extending in the X direction and parallel to each other between these electrodes 2 and 3. It is a surface wave waveguide. Further, 5 is an acoustoelectric transducer formed on the surface of the substrate 1 at an appropriate distance from the waveguide in the X direction. The acoustoelectric transducer consists of comb-shaped electrodes.

この弾性表面波素子において、弾性表面波励振用櫛型電
極2,3に対し、角周波数ωの電気信号を入力すると、
該周波数の弾性表面波が励振され、該弾性表面波は、導
波路4−1〜4−nをX軸方向に互いに反対向きに伝搬
し、該弾性表面波導波路にてパラメトリック・ミキシン
グ現象により、X軸方向に伝搬する角周波数2ωの弾性
表面波が発生する。この弾性表面波が音響電気変換器5
に到達し、ここで上記2つの入力信号のコンボリューシ
ョン電気信号を得ることができる。
In this surface acoustic wave element, when an electrical signal with an angular frequency ω is input to the comb-shaped electrodes 2 and 3 for surface acoustic wave excitation,
Surface acoustic waves of this frequency are excited, and the surface acoustic waves propagate in the waveguides 4-1 to 4-n in mutually opposite directions in the X-axis direction, and due to parametric mixing phenomenon in the surface acoustic wave waveguides, A surface acoustic wave with an angular frequency of 2ω is generated that propagates in the X-axis direction. This surface acoustic wave is transmitted to the acoustoelectric transducer 5.
, where a convolution electrical signal of the above two input signals can be obtained.

[発明が解決しようとしている課題] しかしながら、上記従来例では第5図に示すように、効
率が導波路本数に依存し、導波路本数が8〜10本の場
合に効率が最大となる。一方、弾性表面波励振用櫛形電
極で励振される弾性表面波のビーム幅は、弾性表面波励
振用櫛形電極の交差幅dに等しいので、電極の交差幅d
は弾性表面波導波路全体の幅と同じにする必要があり、
また、電極の交差幅によって弾性表面波励振用櫛形電極
のインピーダンスが変化するので、外部回路とのインピ
ーダンス整合を考慮して電極の交差幅dを決定する必要
があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional example described above, as shown in FIG. 5, the efficiency depends on the number of waveguides, and the efficiency is maximum when the number of waveguides is 8 to 10. On the other hand, since the beam width of the surface acoustic wave excited by the comb-shaped electrode for surface acoustic wave excitation is equal to the intersection width d of the comb-shaped electrode for surface acoustic wave excitation, the electrode intersection width d
must be the same as the overall width of the surface acoustic wave waveguide,
Furthermore, since the impedance of the comb-shaped electrode for surface acoustic wave excitation changes depending on the width of the electrodes, it is necessary to determine the width d of the electrodes in consideration of impedance matching with an external circuit.

したがって、上記従来例では最大効率となる導波路本数
とすると、その導波路本数による導波路の幅に合わせて
弾性表面波励振用櫛形電極の交差幅dを設定しなければ
ならず、これにより外部回路とのインピーダンス整合が
困難になり、また逆に、弾性表面波励振用櫛形電極の交
差幅dを、インピーダンス整合の容易な幅にすると、弾
性表面波導波路の本数は制限され、効率の低下を招くと
いう問題があった。
Therefore, in the conventional example described above, if the number of waveguides is set to have the maximum efficiency, the crossing width d of the comb-shaped electrode for surface acoustic wave excitation must be set in accordance with the width of the waveguide due to the number of waveguides. Impedance matching with the circuit becomes difficult, and conversely, if the intersection width d of the comb-shaped electrode for surface acoustic wave excitation is set to a width that facilitates impedance matching, the number of surface acoustic wave waveguides will be limited, resulting in a decrease in efficiency. There was the problem of inviting.

[課題を解決するための手段] 本発明では、上述した課題を解決するための手段として
、圧電基板上に第1及び第2の弾性表面波を励振する少
な(とも2つの励振電極と、該励振電極から励振される
該第1及び第2の弾性表面波を互いに反対向きに伝搬さ
せる弾性表面波導波路と、該弾性表面波導波路にて発生
し、上記第1及び第2の弾性表面波を横切る方向に伝搬
する第3の弾性表面波を電気信号に変換する少なくとも
1つの音響電気変換器とを有する弾性表面波素子におい
て、該励振電極と該弾性表面波導波路との間にホーン型
導波路を設ける。
[Means for Solving the Problems] In the present invention, as a means for solving the above-mentioned problems, a first and a second surface acoustic wave are excited on a piezoelectric substrate (two excitation electrodes, a surface acoustic wave waveguide for propagating the first and second surface acoustic waves excited from the excitation electrode in opposite directions; and a surface acoustic wave waveguide for generating the first and second surface acoustic waves in the surface acoustic wave waveguide. a surface acoustic wave element having at least one acoustoelectric transducer that converts a third surface acoustic wave propagating in a transverse direction into an electrical signal, a horn-shaped waveguide between the excitation electrode and the surface acoustic wave waveguide; will be established.

また本発明の弾性表面波素子においては、弾性表面波導
波路が上記第1及び第2の弾性表面波の伝搬方向に沿っ
て分割された複数の要素からなり、該要素の配列ピッチ
(隣り合う要素の中心線間の距離)が実質的に上記第3
の弾性表面波の波長に等しいことが好ましい。
Further, in the surface acoustic wave device of the present invention, the surface acoustic wave waveguide is composed of a plurality of elements divided along the propagation direction of the first and second surface acoustic waves, and the arrangement pitch of the elements (adjacent elements (distance between the center lines of
is preferably equal to the wavelength of the surface acoustic wave.

[作用] 本構成によれば、ホーン型導波路により、弾性表面波の
ビーム幅を変換することによって、励振電極の交差幅と
、弾性表面波導波路全体の幅(導波路要素の本数)とを
独立に選ぶことができる。
[Function] According to this configuration, by converting the beam width of the surface acoustic wave using the horn-shaped waveguide, the intersection width of the excitation electrodes and the width of the entire surface acoustic wave waveguide (number of waveguide elements) can be changed. can be chosen independently.

そのため、励振電極の交差幅を外部回路とのインピーダ
ンス整合のとりやすい値に設定し、弾性表面波導波路全
体の幅は最大効率を与える値に設定することができる。
Therefore, the intersection width of the excitation electrodes can be set to a value that facilitates impedance matching with the external circuit, and the width of the entire surface acoustic wave waveguide can be set to a value that provides maximum efficiency.

また、弾性表面波導波路4−1〜4−nの配列ピッチβ
が、該弾性表面波導波路にて生ぜしめられた弾性表面波
の波長と同じになるように、弾性表面波導波路4−1〜
4−nを配置し形成することにより、各弾性表面波導波
路要素にて生ぜしめられた弾性表面波は同相で重なり、
効率良く励振させることができる。
In addition, the arrangement pitch β of the surface acoustic wave waveguides 4-1 to 4-n
is the same as the wavelength of the surface acoustic wave generated in the surface acoustic wave waveguide.
By arranging and forming 4-n, the surface acoustic waves generated in each surface acoustic wave waveguide element overlap in phase,
It can be excited efficiently.

また、ホーン型導波路の形状を弾性表面波がホーン型導
波路の境界で反射する時の入射角θが、cosθ>V、
/VQ(Vlはホーン型導波路表面における弾性表面波
速度、voは自由表面における弾性表面波速度)を満足
するように配置し形成することにより、弾性表面波はホ
ーン型導波路の外にもれることなく全反射し、効率良(
弾性表面波のビーム幅を変換することができる(第2図
)6[実施例] 以下に、本発明の実施例について述べる。
In addition, the incident angle θ when the surface acoustic wave reflects the shape of the horn-shaped waveguide at the boundary of the horn-shaped waveguide is cos θ>V,
/VQ (where Vl is the surface acoustic wave velocity on the surface of the horn-shaped waveguide, and vo is the surface acoustic wave velocity on the free surface). It is totally reflected without any reflection, and is highly efficient (
Beam width of surface acoustic waves can be converted (FIG. 2) 6 [Example] Examples of the present invention will be described below.

(実施例1) 第1図は、本発明による弾性表面波素子の第1の実施例
を示す概略平面図である。
(Example 1) FIG. 1 is a schematic plan view showing a first example of a surface acoustic wave element according to the present invention.

第1図において、1は圧電基板であり、該圧電基板とし
ては、例えばニオブ酸リチウム等の圧電基板を用いるこ
とができる。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a piezoelectric substrate, and a piezoelectric substrate such as lithium niobate can be used as the piezoelectric substrate.

2.3は基板1の表面上にX方向に適宜距離隔てて対向
配置され、形成されている弾性表面波励振用電極である
。該電極2,3は櫛形電極であり、例えばアルミニウム
、銀、金等の導電体からなり、弾性表面波がX方向に伝
搬するように設けられている。
2.3 are surface acoustic wave excitation electrodes formed on the surface of the substrate 1 and facing each other at an appropriate distance in the X direction. The electrodes 2 and 3 are comb-shaped electrodes made of a conductor such as aluminum, silver, or gold, and are provided so that surface acoustic waves propagate in the X direction.

4−1.1−2.・・・、4−nは電極2,3において
X方向に延びて互いに平行に基板1の表面に熱定ピッチ
で配列され形成されている弾性表面波導波路である。
4-1.1-2. ..., 4-n are surface acoustic wave waveguides extending in the X direction in the electrodes 2 and 3 and arranged parallel to each other at a thermally constant pitch on the surface of the substrate 1.

弾性表面波導波路に関しては、柴山乾夫監修「弾性表面
波工学」電子通信学会、82〜102頁に詳しく述べら
れており、薄膜導波路やトポグラフィツク導波路がある
が、本発明においては基板表面をアルミニウム、銀、金
等の導電体で被覆したΔv / v導波路が好ましい。
Surface acoustic wave waveguides are described in detail in "Surface Acoustic Wave Engineering" supervised by Kenio Shibayama, Institute of Electronics and Communication Engineers, pp. 82-102, and there are thin film waveguides and topographic waveguides. A Δv/v waveguide coated with a conductor such as aluminum, silver, or gold is preferable.

5は、基板1の表面上に上記弾性表面波導波路4−1〜
4−nからX方向に適宜距離隔てて配置され、形成され
ている音響電気変換器である。該音響電気変換器は櫛形
電極であり、例えばアルミニウム、銀、金等の導電体か
らなり、X方向に伝搬する弾性表面波を効率良く電気信
号に変換できるように設けられている。
5, the surface acoustic wave waveguides 4-1 to 4-1 are formed on the surface of the substrate 1;
This is an acoustoelectric transducer arranged and formed at an appropriate distance from 4-n in the X direction. The acoustoelectric transducer is a comb-shaped electrode made of a conductor such as aluminum, silver, or gold, and is provided so that surface acoustic waves propagating in the X direction can be efficiently converted into electrical signals.

6.7は、基板1の表面上に上記電極2と上記弾性表面
波導波路4−1〜4−nの間、及び上記電極3と上記弾
性表面波導波路4−1〜4−nの間にそれぞれ配置され
形成されているホーン型導波路である。
6.7 is on the surface of the substrate 1 between the electrode 2 and the surface acoustic wave waveguides 4-1 to 4-n, and between the electrode 3 and the surface acoustic wave waveguides 4-1 to 4-n. These are horn-shaped waveguides arranged and formed respectively.

ホーン型導波路に関しては、MANAS K、 ROY
  著rA Raylei、gh Wave Beam
 Compressor Using  Δv/v−T
ype GuidanceJ IEEE Trans、
on 5onics andUltrasonics、
Vol、5U−23,July 1976.276〜2
79頁に詳しく述べられている。
Regarding horn waveguides, MANAS K, ROY
Author rA Raylei, gh Wave Beam
Compressor Using Δv/v-T
ype GuidanceJ IEEE Trans,
on 5onics and Ultrasonics,
Vol, 5U-23, July 1976.276-2
It is explained in detail on page 79.

ホーン型導波路には、薄膜導波路やトポグラフィツク導
波路があるが、本発明においては基板表面をアルミニウ
ム、銀、金等の導電体で被覆した△v / v導波路が
好ましい。
Horn waveguides include thin film waveguides and topographic waveguides, but in the present invention, Δv/v waveguides in which the substrate surface is coated with a conductor such as aluminum, silver, or gold are preferred.

本実施例の弾性表面波素子において、一方の励振用電極
2に対し、中心角周波数ωの電気信号を入力すると、励
振用電極2の交差幅d、に等しいビーム幅の弾性表面波
が励振され、Xの正方向に伝搬してホーン型導波路6に
入射する。ボーン型導波路6では、ビーム幅d1で入射
した弾性表面波がホーン型導波路6の境界で反射しなが
ら伝搬し、ビーム幅d2となって出射され、弾性表面波
導波路4−1〜4−nに入射する。また、同様にして他
方の励振用電極3に対し中心角周波数ωの電気信号を入
力すると励振用電極3の交差幅d3に等しいビーム幅の
弾性表面波が励振されXの負方向に伝搬してホーン型導
波路7に入射する。ホーン型導波路7では、ビーム幅d
3で入射した弾性表面波がホーン型導波路7の境界で反
射しながら伝搬し、ビーム幅d4となって出射され、弾
性表面波導波路4−1〜4−nに入射する。
In the surface acoustic wave element of this example, when an electric signal with a center angular frequency ω is input to one excitation electrode 2, a surface acoustic wave with a beam width equal to the intersection width d of the excitation electrode 2 is excited. , propagates in the positive direction of X and enters the horn waveguide 6. In the bone waveguide 6, a surface acoustic wave that is incident with a beam width d1 propagates while being reflected at the boundary of the horn waveguide 6, and is emitted as a beam width d2, and is emitted from the surface acoustic wave waveguides 4-1 to 4-. incident on n. Similarly, when an electric signal with a center angular frequency ω is input to the other excitation electrode 3, a surface acoustic wave with a beam width equal to the intersection width d3 of the excitation electrode 3 is excited and propagates in the negative direction of X. The light is incident on the horn-shaped waveguide 7. In the horn waveguide 7, the beam width d
The surface acoustic wave incident on the waveguide 3 propagates while being reflected at the boundary of the horn-shaped waveguide 7, is emitted with a beam width d4, and enters the surface acoustic wave waveguides 4-1 to 4-n.

ここでホーン型導波路の形状を、第2図に示すように、
弾性表面波がホーン型導波路の境界で反射する時の入射
角θが、cosθ〉■、/vo(■Iはホーン型導波路
表面における弾性表面波速度、voは自由表面における
弾性表面波速度)を満足するように配置し形成すること
により、弾性表面波はホーン型導波路の外にもれること
なく全反射し、効串良(弾性表面波のビーム幅を変換す
ることができる。
Here, the shape of the horn waveguide is as shown in Figure 2.
The angle of incidence θ when the surface acoustic wave is reflected at the boundary of the horn-shaped waveguide is cos θ〉■, /vo (■I is the surface acoustic wave velocity on the surface of the horn-shaped waveguide, vo is the surface acoustic wave velocity on the free surface ), the surface acoustic waves are totally reflected without leaking out of the horn-shaped waveguide, and the beam width of the surface acoustic waves can be converted with good efficiency.

さて、弾性表面波導波路4−1〜4−nには両端から互
いに反対方向に2つの弾性表面波が伝搬し、該弾性表面
波導波路にてパラメトリック・ミキシング現象により、
y軸方向に伝搬する中心角周波数2ωの弾性表面波が発
生する。この弾性表面波が音響電気変換器5に到達し、
ここで上記2つの入力信号のコンボリューション電気信
号を得ることができる。
Now, two surface acoustic waves propagate in opposite directions from both ends of the surface acoustic wave waveguides 4-1 to 4-n, and due to a parametric mixing phenomenon in the surface acoustic wave waveguides,
A surface acoustic wave with a central angular frequency of 2ω is generated that propagates in the y-axis direction. This surface acoustic wave reaches the acoustoelectric transducer 5,
Here, a convolution electrical signal of the above two input signals can be obtained.

尚、弾性表面波導波路4−1〜4’−nの各要素4−1
〜4−nの配列ピッチρが、該弾性表面波導波路にて生
ゼしぬられた弾性表面波の波長と同じになるように、弾
性表面波導波路4−1〜4−nを配置し形成することに
より、各弾性表面波導波路要素にて生ぜしめられた弾性
表面波は同相で重なり、効率良く励振させることができ
る。
In addition, each element 4-1 of the surface acoustic wave waveguides 4-1 to 4'-n
The surface acoustic wave waveguides 4-1 to 4-n are arranged and formed so that the array pitch ρ of ~4-n is the same as the wavelength of the surface acoustic wave generated and sewn in the surface acoustic wave waveguide. By doing so, the surface acoustic waves generated in each surface acoustic wave waveguide element overlap in phase, and can be efficiently excited.

(他の実施例) 第3図は本発明による弾性表面波素子の第2の実施例を
示す概略平面図である。本図において、上記第1図にお
ける部材と同様の部材には同一の符号が付せられている
(Other Embodiments) FIG. 3 is a schematic plan view showing a second embodiment of the surface acoustic wave device according to the present invention. In this figure, members similar to those in FIG. 1 are given the same reference numerals.

本実施例は、更に音響電気変換器5と同様な音響電気変
換器8が基板lの表面上において弾性表面波導波路4−
1〜4−nからy方向に音響電気変換器5と反対側に同
−距離隔てて配置され形成されている点のみ、上記第1
実施例と異なる。
In this embodiment, an acoustoelectric transducer 8 similar to the acoustoelectric transducer 5 is provided on the surface of the substrate l as a surface acoustic wave waveguide 4-
1 to 4-n, the only points that are formed on the opposite side from the acoustoelectric transducer 5 in the y direction are the same distance apart from the acoustoelectric transducer 5.
This is different from the example.

本実施例においても上記第1実施例と同様の作用効果が
得られるが、更に本実施例では弾性表面波導波路にて生
ぜしめられた弾性表面波は、±yy軸方向双方の向きに
伝搬するので、2つの音響電気変換器5.8からこれら
を出力させて合成することにより、上記第1実施例の2
倍の出力を得ることができる。尚、2つの音響電気変換
器5と8とで弾性表面波導波路4−1〜4−nからの距
離を異ならせておくことにより、一方の音響電気変換器
からの出力を他方の音響電気変換器からの出力に対し適
宜時間遅延させることができる。
This embodiment also provides the same effects as the first embodiment, but furthermore, in this embodiment, the surface acoustic waves generated in the surface acoustic wave waveguide propagate in both directions of the ±yy axes. Therefore, by outputting these from the two acoustoelectric transducers 5.8 and combining them, the second embodiment of the first embodiment can be achieved.
You can get twice the output. In addition, by making the distances from the surface acoustic wave waveguides 4-1 to 4-n different between the two acousto-electric transducers 5 and 8, the output from one acousto-electric transducer is converted to the other acousto-electric transducer. The output from the device can be delayed as appropriate.

また、上記第1、第2実施例における弾性表面波励振用
電極2,3をダブル電極(スプリット電極)とすること
により、該弾性表面波励振用電極2.3における弾性表
面波の反射を抑圧できる。
Furthermore, by using the surface acoustic wave excitation electrodes 2 and 3 in the first and second embodiments as double electrodes (split electrodes), reflection of surface acoustic waves at the surface acoustic wave excitation electrodes 2.3 is suppressed. can.

同様に音響電気変換器5.8をダブル電極(スプリット
電極)とすることにより、該音響電気変換器5,8にお
ける弾性表面波の反射を抑圧し、素子の特性をより一層
良好なものにすることができる。
Similarly, by making the acoustoelectric transducers 5 and 8 double electrodes (split electrodes), reflection of surface acoustic waves in the acoustoelectric transducers 5 and 8 is suppressed, and the characteristics of the element are further improved. be able to.

また、第1図、第3図に記載されている座標軸は便宜上
付記したものであり、基板の結晶軸等を意味するもので
はない。さらに上記第1、第2の実施例において、基板
1はニオブ酸リチウム等の圧電単結晶に限定されるもの
ではな(、例えば半導体やガラス基板上に圧電膜を付加
した構造等、パラメトリック・ミキシング効果がある材
料及び構造であればよい。
Further, the coordinate axes shown in FIGS. 1 and 3 are added for convenience and do not mean the crystal axes of the substrate or the like. Furthermore, in the first and second embodiments, the substrate 1 is not limited to a piezoelectric single crystal such as lithium niobate (for example, a structure in which a piezoelectric film is added to a semiconductor or glass substrate, etc.) Any material and structure that is effective may be used.

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、励振電極と弾性表面波
導波路との間に、ホーン型導波路を設けることにより、
励振電極の交差幅d1と弾性表面波導波路の幅d2を独
立に選べ、励振電極の交差幅d1は外部回路とのインピ
ーダンス整合がとりやすい値に設定し、弾性表面波導波
路の幅d2は最大効率を与える値に設定することができ
る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, by providing the horn-shaped waveguide between the excitation electrode and the surface acoustic wave waveguide,
The intersection width d1 of the excitation electrode and the width d2 of the surface acoustic wave waveguide can be selected independently, the intersection width d1 of the excitation electrode is set to a value that facilitates impedance matching with the external circuit, and the width d2 of the surface acoustic wave waveguide is set to a value that facilitates impedance matching with the external circuit. can be set to a value that gives

また、弾性表面波導波路4−1〜4−nの配列ピッチC
が、該弾性表面波導波路にて生ゼしぬられた弾性表面波
の波長と同じになるように、弾性表面波導波路4−1〜
4−nを配置し形成することにより、各弾性表面波導波
路要素にて生ぜしめられた弾性表面波は同相で重なり、
効率良く励振させることができる。
Moreover, the arrangement pitch C of the surface acoustic wave waveguides 4-1 to 4-n
The surface acoustic wave waveguides 4-1 to 4-1 are arranged so that
By arranging and forming 4-n, the surface acoustic waves generated in each surface acoustic wave waveguide element overlap in phase,
It can be excited efficiently.

また、ホーン型導波路の形状を弾性表面波がホーン型導
波路の境界で反射する時の入射角θが、CO3θ> V
l/V。(V、はホーン型導波路表面における弾性表面
波速度、■。は自由表面における弾性表面波速度)を満
足するように配置し形成することにより、弾性表面波は
ホーン型導波路の外にもれることな(全反射し、効率良
く弾性表面波のビーム幅を変換することができる・
In addition, the angle of incidence θ when the surface acoustic wave reflects the shape of the horn-shaped waveguide at the boundary of the horn-shaped waveguide is CO3θ>V
l/V. (V is the surface acoustic wave velocity on the surface of the horn-shaped waveguide, ■ is the surface acoustic wave velocity on the free surface) By arranging and forming the surface acoustic wave so as to satisfy (total reflection, and can efficiently convert the beam width of surface acoustic waves.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明による弾性表面波素子の第1実施例を
示す概略平面図、 第2図は、ホーン型導波路の説明図、 第3図は、本発明による弾性表面波素子の第2実施例を
示す概略平面図、 第4図は、従来例を示す概略平面図、 第5図は、導波路本数と効率の関係を示す図である。 1は基板、2,3は弾性表面波励振用電極、4−1〜4
−nは弾性表面波導波路要素、5,8は音響電気変換器
、6,7はホーン型導波路。
FIG. 1 is a schematic plan view showing a first embodiment of a surface acoustic wave device according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a horn-shaped waveguide, and FIG. 3 is a schematic plan view showing a first embodiment of a surface acoustic wave device according to the present invention. FIG. 4 is a schematic plan view showing a conventional example; FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the number of waveguides and efficiency. 1 is a substrate, 2 and 3 are surface acoustic wave excitation electrodes, 4-1 to 4
-n is a surface acoustic wave waveguide element, 5 and 8 are acoustoelectric transducers, and 6 and 7 are horn waveguides.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)圧電基板上に、第1及び第2の弾性表面波を励振
する少なくとも2つの励振電極と、該励振電極から励振
される該第1及び第2の弾性表面波を、互いに反対向き
に伝搬させる弾性表面波導波路と、該弾性表面波導波路
にて発生し、上記第1及び第2の弾性表面波を横切る方
向に伝搬する第3の弾性表面波を、電気信号に変換する
少なくとも1つの音響電気変換器とを有する弾性表面波
素子において、 上記励振電極と上記弾性表面波導波路との間にホーン型
導波路を設けたことを特徴とする弾性表面波素子。
(1) At least two excitation electrodes that excite first and second surface acoustic waves on a piezoelectric substrate, and the first and second surface acoustic waves excited from the excitation electrodes are arranged in opposite directions to each other. a surface acoustic wave waveguide for propagation; and at least one for converting a third surface acoustic wave generated in the surface acoustic wave waveguide and propagating in a direction crossing the first and second surface acoustic waves into an electrical signal. A surface acoustic wave device comprising an acoustoelectric transducer, characterized in that a horn-shaped waveguide is provided between the excitation electrode and the surface acoustic wave waveguide.
(2)上記弾性表面波導波路が上記第1及び第2の弾性
表面波の伝搬方向に沿って分割された複数の要素からな
り、該要素の配列ピッチ(隣り合う要素の中心線間の距
離)が、実質的に上記第3の弾性表面波の波長に等しい
ことを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波素子。
(2) The surface acoustic wave waveguide is composed of a plurality of elements divided along the propagation direction of the first and second surface acoustic waves, and the arrangement pitch of the elements (distance between center lines of adjacent elements) The surface acoustic wave element according to claim 1, wherein the wavelength of the third surface acoustic wave is substantially equal to the wavelength of the third surface acoustic wave.
(3)上記ホーン型導波路の形状及び位置が、該ホーン
型導波路内部で、前記弾性表面波が反射する境界におい
て、θを該弾性表面波の入射角、V_1を該ホーン型導
波路表面における弾性表面波速度、V_0を自由表面に
おける弾性表面波速度とした時、cosθ>V_1/V
_0を満足する形状、及び位置に設定されることを特徴
とする請求項1に記載の弾性表面波素子。
(3) The shape and position of the horn-shaped waveguide are such that θ is the incident angle of the surface acoustic wave and V_1 is the surface of the horn-shaped waveguide at the boundary where the surface acoustic wave is reflected inside the horn-shaped waveguide. When V_0 is the surface acoustic wave velocity at the free surface, cosθ>V_1/V
The surface acoustic wave element according to claim 1, wherein the surface acoustic wave element is set to a shape and position that satisfy _0.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5675207A (en) * 1993-12-21 1997-10-07 Sanyo Electric Co., Ltd. Surface acoustic waver convolver
JP2008051194A (en) * 2006-08-24 2008-03-06 Hokuto Kenki Service Kk Hydraulic cylinder and hydraulic drive unit

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