JPH04249911A - Surface acoustic wave convolver - Google Patents

Surface acoustic wave convolver

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JPH04249911A
JPH04249911A JP14417791A JP14417791A JPH04249911A JP H04249911 A JPH04249911 A JP H04249911A JP 14417791 A JP14417791 A JP 14417791A JP 14417791 A JP14417791 A JP 14417791A JP H04249911 A JPH04249911 A JP H04249911A
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JP
Japan
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surface acoustic
acoustic wave
output
signal
convolver
Prior art date
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Application number
JP14417791A
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Japanese (ja)
Inventor
Kouichi Egara
江柄 光一
Norihiro Mochizuki
望月 規弘
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PURPOSE:To offer a surface acoustic wave convolver displaying high convolution efficiency and with high yield in manufacturing and a communication system using the same. CONSTITUTION:This convolver is the surface acoustic wave convolver provided with a feature that a multi-strip coupler 7 is provided between plural waveguides 4-1 to 4-n which propagate surface acoustic waves excited from excitation electrodes 2, 3 in reverse directions with each other and an electrode 5 for output which converts the surface acoustic waves generating at the waveguides 4-1 to 4-n and propagating the surface acoustic waves in a direction traversing the surface acoustic waves to electrical signals in the surface acoustic wave convolver provided with at least two excitation electrodes 2, 3 which excite the surface acoustic wave on a piezoelectric substrate 1, the plural waveguides 4-1 to 4-n, and at least one electrode 5 for output.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は弾性表面波コンボルバに
関し、特に分割した導波路を介して、2つの信号のコン
ボリューション信号をとり出す、分割導波路型弾性表面
波コンボルバに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave convolver, and more particularly to a split waveguide type surface acoustic wave convolver which takes out a convolution signal of two signals via a split waveguide.

【0002】0002

【従来の技術】弾性表面波コンボルバは、スペクトラム
拡散通信を行うにあたってのキーデバイスとして、近年
その重要性が増大しつつある。また、実時間信号処理デ
バイスとしての応用も多く考えられ、盛んに研究されて
いる。
2. Description of the Related Art Surface acoustic wave convolvers are becoming increasingly important in recent years as key devices for spread spectrum communications. In addition, many applications as real-time signal processing devices are being considered and are being actively researched.

【0003】図8は、このような従来の弾性表面波コン
ボルバの一例を示す概略平面図である。
FIG. 8 is a schematic plan view showing an example of such a conventional surface acoustic wave convolver.

【0004】同図において、圧電基板1上に1対の入力
用櫛形電極32と、その間に中央電極33とが設けられ
ている。櫛形電極32は弾性表面波信号を励振する電極
であり、中央電極33はその弾性表面波信号を互いに反
対方向に伝搬させ且つ出力信号を取り出すための電極で
ある。
In the figure, a pair of input comb-shaped electrodes 32 and a center electrode 33 are provided on a piezoelectric substrate 1. The comb-shaped electrode 32 is an electrode that excites surface acoustic wave signals, and the center electrode 33 is an electrode that propagates the surface acoustic wave signals in opposite directions and extracts an output signal.

【0005】この櫛形電極32の一方に信号F(t)e
xp(jωt)、 他方に信号 G(t)exp(jωt) をそれぞれ印加すると、圧電基板1の表面には互いに反
対方向の2つの弾性表面波   F(t−x/v)exp[jω(t−x/v)]・
・・(1a)及び   G(t−(L−x)/v)exp[jω(t−(L
−x)/v)]・・・(1b) が伝搬する。ここで、
vは弾性表面波速度であり、Lは中央電極33の長さで
ある。
A signal F(t)e is applied to one side of the comb-shaped electrode 32.
xp(jωt) and the other signal G(t)exp(jωt), two surface acoustic waves F(t-x/v)exp[jω(t -x/v)]・
...(1a) and G(t-(L-x)/v)exp[jω(t-(L
-x)/v)]...(1b) is propagated. here,
v is the surface acoustic wave velocity, and L is the length of the central electrode 33.

【0006】この伝搬路上では、非線形効果によって上
記弾性表面波の積の成分が発生し、これが中央電極33
の範囲で積分されて取り出される。この出力信号H(t
)は、次式で表わされる。
On this propagation path, a component of the product of the above-mentioned surface acoustic waves is generated due to the nonlinear effect, and this component is transmitted to the center electrode 33
It is integrated and extracted over the range of . This output signal H(t
) is expressed by the following formula.

【0007】[0007]

【数1】 ここで、αは比例定数である。[Math 1] Here, α is a proportionality constant.

【0008】かくして、中央電極33から2つの信号F
(t)とG(t)とのコンボリューション信号を得るこ
とができる。
[0008] Thus, two signals F from the center electrode 33
A convolution signal of (t) and G(t) can be obtained.

【0009】しかし、この様な構成では一般に効率が十
分でないことから、「中川他,電子通信学会論文誌’8
6/2,Vol.j69−C,No.2,pp190〜
198 」では、図9に示すような弾性表面波コンボル
バが提案されている。
However, since such a configuration is generally not efficient enough, "Nakagawa et al., Transactions of the Institute of Electronics and Communication Engineers '8
6/2, Vol. j69-C, No. 2, pp190~
198, a surface acoustic wave convolver as shown in FIG. 9 is proposed.

【0010】なお、図9に示した座標軸は、便宣上付記
したものであり、基板の結晶軸を意味するものではない
Note that the coordinate axes shown in FIG. 9 are added for convenience and do not mean the crystal axes of the substrate.

【0011】図9において、11は圧電基板であり、1
2,13は、該基板1の表面上にx方向に適宜距離隔て
て対向配置されて形成されている2つの弾性表面波励振
用櫛形電極である。14−1,14−2,…,14−n
は前記電極12,13間においてx方向に延びて互いに
平行に基板11の表面に形成されている導波路である。 また、15は基板11の表面上に上記導波路からy方向
に適宜距離隔てて配置され形成されている出力用櫛形電
極である。
In FIG. 9, 11 is a piezoelectric substrate;
Reference numerals 2 and 13 denote two comb-shaped electrodes for surface acoustic wave excitation, which are formed on the surface of the substrate 1 so as to be opposed to each other at an appropriate distance in the x direction. 14-1, 14-2,..., 14-n
are waveguides extending in the x direction between the electrodes 12 and 13 and formed parallel to each other on the surface of the substrate 11. Reference numeral 15 designates an output comb-shaped electrode formed on the surface of the substrate 11 at an appropriate distance from the waveguide in the y direction.

【0012】この弾性表面波コンボルバにおいて、弾性
表面波励振用櫛形電極12,13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14−1,14−2,…,14
−nをx軸方向に互いに反対向きに伝搬し、該導波路に
てパラメトリック・ミキシング現象によりy軸方向に伝
搬する角周波数2ωの弾性表面波が発生する。この弾性
表面波が出力用櫛形電極15に到達し、該出力用櫛形電
極15にて上記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 convolver, when an electric signal with an angular frequency ω is input to the comb-shaped electrodes 12 and 13 for excitation of surface acoustic waves, a surface acoustic wave of the frequency is excited, and the surface acoustic wave is transmitted through the waveguide 14. -1,14-2,...,14
-n propagate in opposite directions to each other in the x-axis direction, and a surface acoustic wave with an angular frequency of 2ω that propagates in the y-axis direction is generated in the waveguide due to a parametric mixing phenomenon. This surface acoustic wave reaches the output comb-shaped electrode 15, and a convolution electric signal of the above two input signals can be obtained at the output comb-shaped electrode 15.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、図
9の弾性表面波コンボルバにおいて、信号の相互作用長
(積分時間)を長くしようとすると、導波路14−1〜
14〜nの長さを長くする必要がある。出力用櫛形電極
の長さは導波路の長さと等しいため、相互作用長が長く
なるに従い出力用櫛形電極の長さも当然長くなる。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the surface acoustic wave convolver shown in FIG.
It is necessary to increase the length of 14 to n. Since the length of the output comb-shaped electrode is equal to the length of the waveguide, the length of the output comb-shaped electrode naturally increases as the interaction length increases.

【0014】また出力用櫛形電極指の幅は、コンボリュ
ーション信号の周波数と基板の弾性表面波の伝搬速度に
より決まるため、入力中心周波数が高くなるほど線幅は
細くなる。
Furthermore, the width of the output comb-shaped electrode finger is determined by the frequency of the convolution signal and the propagation speed of the surface acoustic wave of the substrate, so the line width becomes narrower as the input center frequency becomes higher.

【0015】たとえば、基板に128°Y・X LiN
bO3 単結晶を用いた、入力中心周波数200MHz
 、相互作用長6μs の分割導波路型コンボルバの場
合、出力用櫛形電極指は線幅2μm、長さ20mmとな
る。
For example, 128°Y.X LiN
Input center frequency 200MHz using bO3 single crystal
, in the case of a segmented waveguide type convolver with an interaction length of 6 μs, the output comb-shaped electrode fingers have a line width of 2 μm and a length of 20 mm.

【0016】この櫛形電極の電極指抵抗は、1本当り約
2 kΩになり、この電極指抵抗によるコンボリューシ
ョン効率が低下するという問題があった。
The electrode finger resistance of this comb-shaped electrode is approximately 2 kΩ per comb-shaped electrode, and there is a problem in that the convolution efficiency is lowered due to this electrode finger resistance.

【0017】また、上記のような従来の出力用インター
デジタルトランスデユ ーサは、電極指の幅が数μmと
細いのに対し、その長さが数mm〜数十mmと長く、作
製が困難で、歩留りが悪いといった問題点があった。
[0017] Furthermore, in the conventional output interdigital transducer as described above, the width of the electrode fingers is as narrow as several μm, whereas the length is long, ranging from several mm to several tens of mm, making it difficult to manufacture. However, there was a problem of poor yield.

【0018】(発明の目的)本発明の目的は、上記従来
技術の問題点を解決し、高いコンボリューション効率を
示し、作製上の歩留りの良い弾性表面波コンボルバ及び
それを用いた通信システムを提供することにある。
(Object of the Invention) An object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and to provide a surface acoustic wave convolver that exhibits high convolution efficiency and has a good production yield, and a communication system using the same. It's about doing.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的は、本
発明の、圧電基板上に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弾性表面
波を互いに反対向きに伝搬させる複数の導波路と、該導
波路にて発生し上記弾性表面波を横切る方向に伝搬する
弾性表面波を電気信号に変換する少なくとも1つの出力
用電極とを有する弾性表面波コンボルバにおいて、上記
導波路と上記出力用電極との間に、マルチストリップカ
プラを設けたことを特徴とする弾性表面波コンボルバに
より、達成することができる。
[Means and Effects for Solving the Problems] The above objects of the present invention include at least two excitation electrodes that excite surface acoustic waves on a piezoelectric substrate, and that the surface acoustic waves excited from the excitation electrodes are directed in opposite directions. In a surface acoustic wave convolver, the surface acoustic wave convolver has a plurality of waveguides for propagating the surface acoustic waves, and at least one output electrode for converting the surface acoustic waves generated in the waveguides and propagating in a direction transverse to the surface acoustic waves into electrical signals, This can be achieved by a surface acoustic wave convolver characterized in that a multi-strip coupler is provided between the waveguide and the output electrode.

【0020】また、上記マルチストリップカプラが、上
記導波路にて発生する弾性表面波のビーム幅を変換して
、上記出力用電極に対して出力することを特徴とする弾
性表面波コンボルバにより、上記課題を解決しようとす
るものである。
Further, the surface acoustic wave convolver is characterized in that the multi-strip coupler converts the beam width of the surface acoustic wave generated in the waveguide and outputs it to the output electrode. It is an attempt to solve problems.

【0021】すなわち、上述した本発明の構成では、マ
ルチストリップカプラにより、出力用電極に入射する弾
性表面波のビーム幅を小さくすることができ、このため
、従来のものより出力用櫛形電極の長さを短くすること
ができる。これにより、出力電極の電極指抵抗を低減で
き、コンボリューション効率を向上させることができる
That is, in the configuration of the present invention described above, the beam width of the surface acoustic wave incident on the output electrode can be made smaller by using the multi-strip coupler. The length can be shortened. Thereby, the electrode finger resistance of the output electrode can be reduced and the convolution efficiency can be improved.

【0022】また出力用電極の製造も容易となるため、
製造上の歩留りも向上できる。
[0022] Also, since it is easy to manufacture the output electrode,
Manufacturing yield can also be improved.

【0023】[0023]

【実施例】(実施例1)図1は、本発明による弾性表面
波コンボルバの第1の実施例を示す概略平面図である。
Embodiment Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic plan view showing a first embodiment of a surface acoustic wave convolver according to the present invention.

【0024】なお、図中の座標軸は便宣上付記したもの
であり、基板の結晶軸を意味するものではない。
Note that the coordinate axes in the figures are added for convenience and do not mean the crystal axes of the substrate.

【0025】図1において、1は圧電基板である。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, 1 is a piezoelectric substrate. As the piezoelectric substrate, for example, a piezoelectric substrate such as lithium niobate can be used.

【0026】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。
Reference numerals 2 and 3 designate surface acoustic wave excitation electrodes which are formed on the surface of the substrate 1 to face 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 directions.

【0027】4−1,4−2,…,4−nは、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
に一定ピッチで配列され、形成されている導波路である
4-1, 4-2,..., 4-n are the electrodes 2,
The waveguides are formed by extending in the x direction between the three waveguides and being arranged parallel to each other at a constant pitch on the surface of the substrate 1.

【0028】これら導波路に関しては、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ック導波
路などの種類がある。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。
Regarding these waveguides, please refer to “
It is described in detail in ``Surface Acoustic Wave Engineering'', Institute of Electronics and Communication Engineers, pages 82-102, and includes types such as thin film waveguides and topographic waveguides. In the present invention, a Δv/v waveguide whose substrate surface is coated with a conductor such as aluminum, silver, or gold is preferred.

【0029】5は、基板1の表面上に上記導波路4−1
〜4−nからy方向に適宜距離隔てて配置され形成され
ている出力用櫛形電極であり、該電極は、例えばアルミ
ニウム、銀、金等の導電体からなり、y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 is the waveguide 4-1 on the surface of the substrate 1.
This is an output comb-shaped electrode formed at an appropriate distance from ~4-n in the y direction. It is designed to efficiently convert the signal into an electrical signal.

【0030】7は、基板1の表面上に上記電極5と上記
導波路4−1の間に配置され形成されているマルチスト
リップカプラである。該マルチストリップカプラは、例
えばアルミニウム、銀、金等の導電体からなり、該マル
チストリップカプラを構成するストリップの本数及びピ
ッチを適当に選ぶことにより、伝搬路Aを伝搬する弾性
表面波を効率良く伝搬路Bに移すことができる。
A multi-strip coupler 7 is formed on the surface of the substrate 1 between the electrode 5 and the waveguide 4-1. The multi-strip coupler is made of a conductor such as aluminum, silver, or gold, and by appropriately selecting the number and pitch of the strips constituting the multi-strip coupler, the surface acoustic waves propagating through the propagation path A can be efficiently transmitted. It can be transferred to propagation path B.

【0031】マルチストリップカプラに関しては、C.
Maerfeld, G.W.Farnell 著「N
onsymmetrical multistrip 
coupler as a surface−wave
 beam compressor of large
 bandwidth」 Electoron.let
t. 9,432〜434頁(1973年)に詳しく述
べられている。
Regarding multi-strip couplers, C.
Maerfeld, G. W. Farnell, “N.
onsymmetrical multistrip
coupler as a surface-wave
beam compressor of large
Bandwidth”Electron. let
t. 9, pp. 432-434 (1973).

【0032】本実施例の弾性表面波コンボルバにおいて
は、一方の励振用櫛形電極2に対して、中心角周波数ω
の電気信号を入力すると、励振用電極2からは弾性表面
波が励振され、導波路4−1〜4−nに入射する。また
同様にして、他方の励振用櫛形電極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より弾性
表面波が励振され、導波路4−1〜4−nに入射する。
In the surface acoustic wave convolver of this embodiment, the center angular frequency ω is set to one of the excitation comb-shaped electrodes 2.
When an electric signal is input, a surface acoustic wave is excited from the excitation electrode 2 and enters the waveguides 4-1 to 4-n. Similarly, when an electric signal with a center angular frequency ω is input to the other excitation comb-shaped electrode 3, a surface acoustic wave is excited from the excitation electrode 3 and enters the waveguides 4-1 to 4-n. .

【0033】励振用電極2,3よりそれぞれ励振され、
導波路4−1〜4−nの両端から互いに反対方向に伝搬
する弾性表面波は、該導波路4−1〜4−n上にてパラ
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の弾性表面波を両側へ発生させる。
Excited by the excitation electrodes 2 and 3, respectively,
The surface acoustic waves propagating in opposite directions from both ends of the waveguides 4-1 to 4-n are caused by a parametric mixing phenomenon on the waveguides 4-1 to 4-n, resulting in a center angle that propagates in the ±y-axis direction. Surface acoustic waves with a frequency of 2ω are generated on both sides.

【0034】ここで、この弾性表面波のビーム幅d1 
は、各導波路4−1〜4−nの長さに等しい。
Here, the beam width d1 of this surface acoustic wave is
is equal to the length of each waveguide 4-1 to 4-n.

【0035】また、この弾性表面波は、電極2、3にそ
れぞれ入力された信号のコンボリューション信号に対応
している。
Furthermore, this surface acoustic wave corresponds to a convolution signal of the signals input to the electrodes 2 and 3, respectively.

【0036】そしてこの弾性表面波は、マルチストリッ
プカプラ7に入射する。マルチストリップカプラ7では
、伝搬路Aにビーム幅d1 で入射した弾性表面波が伝
搬路Bにビーム幅d2 となって出射され、出力用櫛形
電極5に入射する。
[0036] This surface acoustic wave is then incident on the multi-strip coupler 7. In the multi-strip coupler 7, the surface acoustic wave incident on the propagation path A with a beam width d1 is emitted onto the propagation path B with a beam width d2, and is incident on the output comb-shaped electrode 5.

【0037】従って、分割された導波路4−1〜4−n
より発生した弾性表面波のビーム幅は、マルチストリッ
プカプラ7によってd1 からd2 に狭められるため
、出力用櫛形電極5の電極長は、導波路4−1〜4−n
の長さより短いd2 にすることができる。 (実施例2)図2は、本発明による弾性表面波コンボル
バの第2の実施例を示す概略平面図である。
Therefore, the divided waveguides 4-1 to 4-n
Since the beam width of the surface acoustic wave generated by the waveguide is narrowed from d1 to d2 by the multi-strip coupler 7, the electrode length of the output comb-shaped electrode 5 is the same as that of the waveguides 4-1 to 4-n.
d2 can be made shorter than the length of . (Embodiment 2) FIG. 2 is a schematic plan view showing a second embodiment of a surface acoustic wave convolver according to the present invention.

【0038】本図において、上記図1における部材と同
様の部材には同一の符合が付せられている。
In this figure, members similar to those in FIG. 1 are given the same reference numerals.

【0039】本実施例では、マルチストリップカプラ7
,8及び出力用櫛形電極5,6が導波路4−1〜4−n
の両側に対称に配置され形成されている。
In this embodiment, the multi-strip coupler 7
, 8 and the output comb-shaped electrodes 5 and 6 form the waveguides 4-1 to 4-n.
are arranged and formed symmetrically on both sides.

【0040】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、更に本実施例では導波路に
て生ぜしめられた弾性表面波は±y軸方向の双方の向き
に伝搬するので、2つの出力用櫛形電極5,6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つの出力用櫛形
電極5と6とで導波路4−1〜4−nからの距離を異な
らせておくことにより、一方の出力用櫛形電極からの出
力を他方の出力用櫛形電極の出力に対し、適宜時間遅延
させることができる。
In this embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained, but in addition, in this embodiment, the surface acoustic waves generated in the waveguide are directed in both directions of the ±y axis. Therefore, by outputting these from the two output comb-shaped electrodes 5 and 6 and combining them, it is possible to obtain an output twice that of the first embodiment. In addition, by making the distances from the waveguides 4-1 to 4-n different between the two output comb-shaped electrodes 5 and 6, the output from one output comb-shaped electrode is transferred from the other output comb-shaped electrode. The output can be delayed by an appropriate time.

【0041】図3は、以上説明したような弾性表面波コ
ンボルバを用いた通信システムの一例を示すブロック図
である。図3において、符号125は送信機を示す。こ
の送信機は、送信すべき信号をスペクトラム拡散して、
アンテナ126より送信する。送信された信号は、受信
機124のアンテナ120で受信され、受信信号101
は周波数変換回路102に入力される。周波数変換回路
102で弾性表面波コンボルバの入力周波数に合う周波
数に変換されたIF信号103は、図1あるいは図2に
示したような本発明の弾性表面波コンボルバ104に入
力される。ここで、IF信号103は、コンボルバの一
方の入力用櫛形電極、例えば図1の櫛形電極2に入力さ
れる。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a communication system using the surface acoustic wave convolver as described above. In FIG. 3, reference numeral 125 indicates a transmitter. This transmitter spreads the spectrum of the signal to be transmitted,
It is transmitted from antenna 126. The transmitted signal is received by the antenna 120 of the receiver 124 and the received signal 101
is input to the frequency conversion circuit 102. The IF signal 103 converted into a frequency matching the input frequency of the surface acoustic wave convolver by the frequency conversion circuit 102 is input to the surface acoustic wave convolver 104 of the present invention as shown in FIG. 1 or 2. Here, the IF signal 103 is input to one input comb-shaped electrode of the convolver, for example, the comb-shaped electrode 2 in FIG.

【0042】一方、参照信号発生回路105から出力さ
れる参照信号106は、弾性表面波コンボルバ104の
他方の入力用櫛形電極、例えば図1の櫛形電極3に入力
される。そして、コンボルバ104では、先に説明した
ようにIF信号103と参照信号106とのコンボリュ
ーション演算(相関演算)が行なわれ、出力用櫛形電極
、例えば図1の櫛形電極5より、出力信号(コンボリュ
ーション信号)109が出力される。
On the other hand, the reference signal 106 output from the reference signal generation circuit 105 is input to the other input comb-shaped electrode of the surface acoustic wave convolver 104, for example, the comb-shaped electrode 3 in FIG. Then, in the convolver 104, a convolution calculation (correlation calculation) is performed between the IF signal 103 and the reference signal 106 as described above, and an output signal (conversion A rotation signal) 109 is output.

【0043】この出力信号109は、同期回路108に
入力される。同期回路108では、弾性表面波コンボル
バ104の出力信号109より同期信号111及び11
2が作られて、それぞれ参照信号発生回路105及び逆
拡散回路107に入力される。参照信号発生回路105
では、同期信号111を用いて参照信号106をそのタ
イミングを調整して出力する。逆拡散回路107では同
期信号112を用いてIF信号103をスペクトラム拡
散される前の信号に戻す。この信号は復調回路110に
て情報信号に変換されて出力される。図4に逆拡散回路
107の構成例を示す。
This output signal 109 is input to the synchronization circuit 108. The synchronization circuit 108 receives synchronization signals 111 and 11 from the output signal 109 of the surface acoustic wave convolver 104.
2 are generated and input to the reference signal generation circuit 105 and despreading circuit 107, respectively. Reference signal generation circuit 105
Then, the timing of the reference signal 106 is adjusted using the synchronization signal 111 and outputted. The despreading circuit 107 uses the synchronization signal 112 to return the IF signal 103 to the signal before being spread spectrum. This signal is converted into an information signal by a demodulation circuit 110 and output. FIG. 4 shows a configuration example of the despreading circuit 107.

【0044】図4において、121は符号発生器、12
3は乗算器である。符号発生器121には、同期回路1
08から出力される同期信号112が入力され、この同
期信号112によってタイミングが調節された符号12
2が出力される。乗算器123にはIF信号103と符
号122が入力され、IF信号103と符号122との
乗算結果が出力される。この時IF信号103と符号1
22とのタイミングが合っていれば、IF信号103は
スペクトラム拡散される前の信号に変換されて出力され
る。
In FIG. 4, 121 is a code generator;
3 is a multiplier. The code generator 121 includes a synchronous circuit 1
The synchronization signal 112 output from the code 12 is inputted, and the timing is adjusted by this synchronization signal 112.
2 is output. The IF signal 103 and the code 122 are input to the multiplier 123, and the result of multiplying the IF signal 103 and the code 122 is output. At this time, IF signal 103 and code 1
22, the IF signal 103 is converted into a signal before being spread spectrum and is output.

【0045】なお、受信信号101の周波数が弾性表面
波コンボルバ104の入力周波数に合っている場合には
、周波数変換回路102は不要であり、受信信号101
を増幅器及びフィルタを通して直接、弾性表面波コンボ
ルバ104に入力して良い。また図3では説明をわかり
やすくするために増幅器やフィルタを省略して記したが
、必要に応じて各ブロックの前段あるいは後段に増幅器
やフィルタを挿入しても良い。更に、本実施例では送信
信号をアンテナ120にて受信しているが、アンテナ1
20を用いずに送信機と受信機とをケーブルなどの有線
系で直接接続しても良い。
Note that if the frequency of the received signal 101 matches the input frequency of the surface acoustic wave convolver 104, the frequency conversion circuit 102 is not necessary, and the received signal 101
may be directly input to the surface acoustic wave convolver 104 through an amplifier and a filter. Further, in FIG. 3, the amplifiers and filters are omitted to make the explanation easier to understand, but amplifiers and filters may be inserted before or after each block as necessary. Furthermore, in this embodiment, the transmitted signal is received by the antenna 120, but the antenna 1
The transmitter and receiver may be directly connected by a wired system such as a cable without using the transmitter 20.

【0046】図5は、図3の通信システムにおける受信
機124の第1の変形例を示すブロック図である。図5
において、図3と同一の部材には同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。
FIG. 5 is a block diagram showing a first modification of the receiver 124 in the communication system of FIG. Figure 5
In this figure, the same members as those in FIG. 3 are given the same reference numerals, and detailed explanations will be omitted.

【0047】本例は、同期追従回路113が設けられ、
IF信号103が同期追従回路113にも入力されてい
る。また、同期回路108から出力される同期信号11
2は同期追従回路113に入力され、同期追従回路11
3から出力される同期信号114が逆拡散回路107に
入力されている。これらの点で図3の例と異なる。同期
追従回路としては、タウ・ディザループ回路や遅延ロッ
クループ回路などがあるが、そのいずれを用いても良い
In this example, a synchronous follow-up circuit 113 is provided,
The IF signal 103 is also input to the synchronous follow-up circuit 113. In addition, the synchronization signal 11 output from the synchronization circuit 108
2 is input to the synchronous follow-up circuit 113, and the synchronous follow-up circuit 11
A synchronizing signal 114 outputted from 3 is input to the despreading circuit 107. The example differs from the example shown in FIG. 3 in these points. Examples of the synchronous follow-up circuit include a tau dither loop circuit and a delay lock loop circuit, and any of them may be used.

【0048】本実施例においても、図3の例と同様の作
用効果が得られるが、更に本実施例では同期回路108
にて大まかな同期を取った後に、同期追従回路113に
より更に精度よく同期をとり、同期追従を行なうので、
同期はずれが起こりにくくなり、誤り率を下げることが
できる。
In this embodiment as well, the same effects as in the example of FIG.
After roughly synchronizing in , the synchronization tracking circuit 113 synchronizes more precisely and performs synchronous tracking.
Out-of-synchronization is less likely to occur, and the error rate can be lowered.

【0049】図6は、図3の通信システムにおける受信
機124の第2の変形例を示すブロック図である。図6
において、図3と同一の部材には同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。
FIG. 6 is a block diagram showing a second modification of the receiver 124 in the communication system of FIG. Figure 6
In this figure, the same members as those in FIG. 3 are given the same reference numerals, and detailed explanations will be omitted.

【0050】本例では、弾性表面波コンボルバ104か
らの出力を検波回路115に入力し、検波回路115の
出力により復調を行なっている。検波回路115として
は、同期検波回路や遅延検波回路、包絡線検波回路があ
り、信号の変調方式などにより使い分けることができる
In this example, the output from the surface acoustic wave convolver 104 is input to the detection circuit 115, and demodulation is performed using the output of the detection circuit 115. The detection circuit 115 includes a synchronous detection circuit, a delay detection circuit, and an envelope detection circuit, which can be used depending on the signal modulation method.

【0051】今、受信信号101が位相変調、周波数変
調、振幅変調などのある変調がなされた信号とすると、
弾性表面波コンボルバ104からの出力109には、そ
れらの変調情報が反映されている。特に、弾性表面波コ
ンボルバ104の導波路の長さdが、受信信号101の
データ1ビット当たりの時間をT、弾性表面波速度をv
として、d=vTを満たすならば、出力109に変調情
報がそのまま現われる。例えば、位相変調された信号f
(t)exp(jθ)が送信され、この信号を受信信号
101として受信したとする。
Now, assuming that the received signal 101 is a signal that has been modulated with phase modulation, frequency modulation, amplitude modulation, etc.
The output 109 from the surface acoustic wave convolver 104 reflects the modulation information. In particular, the length d of the waveguide of the surface acoustic wave convolver 104 is such that the time per data bit of the received signal 101 is T, and the surface acoustic wave velocity is v.
If d=vT is satisfied, the modulation information appears at the output 109 as it is. For example, the phase modulated signal f
Assume that (t)exp(jθ) is transmitted and this signal is received as the received signal 101.

【0052】この際、参照信号g(t)106を弾性表
面波素子104に入力すると、その出力109は、  
f(t)exp(j θ)g( τ−t)dt = e
xp(j θ)f(t)g( τ−t)dt ・・・(
3)となり、位相変調の情報が現われる。従って、弾性
表面波素子104の出力109を適切な検波回路115
に通すことにより復調することができる。
At this time, when the reference signal g(t) 106 is input to the surface acoustic wave element 104, its output 109 is
f(t)exp(j θ)g(τ−t)dt = e
xp(j θ)f(t)g(τ-t)dt...(
3), and phase modulation information appears. Therefore, the output 109 of the surface acoustic wave element 104 is detected by an appropriate detection circuit 115.
It can be demodulated by passing it through.

【0053】図7は、図3の通信システムにおける受信
機124の第3の変形例を示すブロック図である。図7
において、図6と同一の部材には同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。
FIG. 7 is a block diagram showing a third modification of the receiver 124 in the communication system of FIG. Figure 7
In this figure, the same members as those in FIG. 6 are given the same reference numerals, and detailed explanations will be omitted.

【0054】本例では、同期回路108が設けられ、弾
性表面波コンバルバ104の出力109が同期回路10
8に入力されている。また同期回路108から同期信号
111が出力されて参照信号発生回路105に入力され
ている。これらの点で、図6の例と異なる。
In this example, a synchronous circuit 108 is provided, and the output 109 of the surface acoustic wave converter 104 is connected to the synchronous circuit 10.
8 is entered. Further, a synchronization signal 111 is outputted from the synchronization circuit 108 and inputted to the reference signal generation circuit 105. In these respects, this example differs from the example shown in FIG.

【0055】本実施例においても、図6の例と同様の作
用効果が得られるが、本実施例では、同期回路108を
設け、同期回路108から出力される同期信号111に
よって参照信号発生回路105を制御しているので、同
期を安定に取ることができる。
In this embodiment as well, the same effects as in the example of FIG. control, it is possible to achieve stable synchronization.

【0056】本発明は、以上説明した実施例の他にも種
々の応用が可能である。例えば、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。
The present invention can be applied in various ways other than the embodiments described above. For example, 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 and 3 is suppressed. can.

【0057】また同様に出力用櫛形電極5,6をダブル
電極(スプリット電極)とすることにより、該櫛形電極
5,6における弾性表面波の反射を抑圧し、弾性表面波
コンボルバ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 output comb-shaped electrodes 5 and 6 double electrodes (split electrodes), reflection of surface acoustic waves at the comb-shaped electrodes 5 and 6 is suppressed, and the characteristics of the surface acoustic wave convolver are further improved. It can be made into a good one.

【0058】さらに、上記第1,第2実施例において、
基板1はニオブ酸リチウム等の圧電体単結晶に限定され
るものではなく、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。
Furthermore, in the first and second embodiments,
The substrate 1 is not limited to a piezoelectric single crystal such as lithium niobate, but may be any material and structure that has a parametric mixing effect, such as a structure in which a piezoelectric film is added to a semiconductor or glass substrate.

【0059】また、上記第1,第2実施例では弾性表面
波励振用電極にて励振される弾性表面波をそのまま導波
路に導いているが、該励振電極と該導波路との間にホー
ン型導波路やマルチストリップカプラ等のビーム幅圧縮
器を設けてもよい。
In the first and second embodiments described above, the surface acoustic wave excited by the surface acoustic wave excitation electrode is directly guided to the waveguide, but a horn is provided between the excitation electrode and the waveguide. A beamwidth compressor such as a type waveguide or a multi-strip coupler may also be provided.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、導波
路と、出力用櫛形電極との間に、マルチストリップカプ
ラを設けることによって、出力用櫛形電極の長さを従来
のものより短くすることができる。そのため、出力用櫛
形電極の電極指抵抗を低減でき、コンボリューション効
率を向上させることができるという効果を得ることがで
きる。
As described above, according to the present invention, by providing a multi-strip coupler between the waveguide and the output comb-shaped electrode, the length of the output comb-shaped electrode can be increased compared to the conventional one. Can be shortened. Therefore, the electrode finger resistance of the output comb-shaped electrode can be reduced, and the convolution efficiency can be improved.

【0061】また、出力用櫛形電極の製造が容易となる
ため、製造上の歩留りも向上させることができる。
Furthermore, since the output comb-shaped electrode can be manufactured easily, the manufacturing yield can also be improved.

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

【図1】本発明による弾性表面波コンボルバの第1実施
例を示す概略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing a first embodiment of a surface acoustic wave convolver according to the present invention.

【図2】本発明による弾性表面波コンボルバの第2実施
例を示す概略平面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view showing a second embodiment of a surface acoustic wave convolver according to the present invention.

【図3】本発明の弾性表面波コンボルバを用いた通信シ
ステムの一例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a communication system using the surface acoustic wave convolver of the present invention.

【図4】図3の逆拡散回路の具体的構成例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a specific configuration example of the despreading circuit of FIG. 3;

【図5】図3の受信機の第1の変形例を示すブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing a first modification of the receiver of FIG. 3;

【図6】図3の受信機の第2の変形例を示すブロック図
である。
FIG. 6 is a block diagram showing a second modification of the receiver of FIG. 3;

【図7】図3の受信機の第3の変形例を示すブロック図
である。
FIG. 7 is a block diagram showing a third modification of the receiver of FIG. 3;

【図8】従来の弾性表面波コンボルバの第1の例を示す
概略図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a first example of a conventional surface acoustic wave convolver.

【図9】従来の弾性表面波コンボルバの第2の例を示す
概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a second example of a conventional surface acoustic wave convolver.

【符合の説明】[Explanation of sign]

1  基板、2,3  弾性表面波励振用電極、4−1
〜4−n  導波路要素、5,6  出力用櫛形電極、
7,8  マルチストラップカプラ
1 Substrate, 2, 3 Electrode for surface acoustic wave excitation, 4-1
~4-n waveguide element, 5,6 output comb-shaped electrode,
7,8 Multi strap coupler

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  圧電基板上に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
弾性表面波を互いに反対向きに伝搬させる複数の導波路
と、該導波路にて発生し、上記弾性表面波を横切る方向
に伝搬する弾性表面波を電気信号に変換する少なくとも
1つの出力用電極とを有する弾性表面波コンボルバにお
いて、上記導波路と上記出力用電極との間に、マルチス
トリップカプラを設けたことを特徴とする弾性表面波コ
ンボルバ。
1. At least two excitation electrodes that excite surface acoustic waves on a piezoelectric substrate; a plurality of waveguides that propagate surface acoustic waves excited from the excitation electrodes in opposite directions; In a surface acoustic wave convolver having at least one output electrode that converts a surface acoustic wave generated and propagated in a direction transverse to the surface acoustic wave into an electrical signal, between the waveguide and the output electrode, A surface acoustic wave convolver characterized by being equipped with a multi-strip coupler.
【請求項2】  上記マルチストリップカプラが、上記
導波路にて発生する弾性表面波のビーム幅を変換して、
上記出力用電極に対して出力することを特徴とする請求
項1に記載の弾性表面波コンボルバ。
2. The multi-strip coupler converts the beam width of surface acoustic waves generated in the waveguide,
The surface acoustic wave convolver according to claim 1, wherein the surface acoustic wave convolver outputs to the output electrode.
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