JPH0425213A - 弾性表面波コンボルバ - 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
。

［従来の技術］ 第３図は、「中用他、電子通信学会論文誌°８６／２、
Ｖｏｌ、ｊ６９−Ｃ，Ｎｏ、２．ｐｐ１９０〜１９８　
Ｊに記載されている、従来の分割導波路型弾性表面波コ
ンボルバの構成を示す概略平面図である。

なお、本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。

第３図において、１は圧電基板であり、２．３は、該基
板ｌ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
。４−１．４−２．・・・４−ｎは前記電極２，３間に
おいてＸ方向に延びて互いに平行に基板ｌの表面に形成
されている導波路である。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
れている出力用櫛型電極である。

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４−１．４−２゜・・・、４−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
櫛型電極５に到達し、該出力用櫛型電極５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。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、一般に弾性表面波コンボルバでは信号の
相互作用長（積分時間）が長くなるに従い、出力電極の
長さも長くなる。

分割導波路型弾性表面波コンボルバでも、相互作用長が
長くなるに従い、各導波路の長さは長くなる。そして従
来型の分割導波路型弾性表面波コンボルバでは、出力用
櫛型電極長は導波路長と等しいため、相互作用長が長く
なるに従い出力用櫛型電極長も当然長くなる。

また出力用櫛型電極の線幅は、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。

たとえば、基板に１２８°Ｙ−Ｘ　ＬｉＮｂＯ５単結晶
を用いた、入力中心周波数２００ＭＨｚ、相互作用長６
μｓの分割導波路型弾性表面波コンボルバの場合、出力
用櫛型電極は線幅２μｍ、長さ２０ｍｍとなる。

そして、この櫛型電極の電極指抵抗は、１本当り約２に
Ωになり、この電極指抵抗によるコンボリューション出
力の低下はまぬがれないという問題がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、出力用櫛型電極の電極指抵抗を低減、
または無くすことによって、コンボリューション効率を
向上した分割導波路型弾性表面波コンボルバを提供する
ことである。

［課題を解決するための手段及び作用］上記目的は、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相
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（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８己出力用電
極が超伝導物質により形成され、該超伝導物質の臨界温
度よりも低い温度で作動させる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。

すなわち、上述した本発明では、超伝導状態によって、
上記出力用電極の電極指抵抗が無くなるため、従来と同
じ長さの出力用櫛型電極を用いても、抵抗損失によるコ
ンボリューション効率の低下は起こらない。

［実施例］ （実施例１） 第１図は、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。

なお、図中の座標軸は便宜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。

第１図において、ｌは圧電基板である。該圧電基板とし
ては、例えばニオブ駿リチウム等の圧電基板を用いるこ
とができる。

２．３は基板ｌ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、金等の導電体がらなり、弾性表面波が±Ｘ方向に伝
搬するように設けられている。

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ｌ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。

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。

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
型電極であり、該電極は、超伝導物質により形成されて
おり、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。

超伝導物質としては、Ｎｂなとの金属や、Ｙ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−０系などの酸化物セラミックの薄膜が用いられる。

なお、酸化物セラミック超伝導薄膜は、多結晶又は単結
晶でもよく、また二層又は多層構成でもよい。

またこの薄膜の形成方法としては、蒸着、スパッタ、Ｃ
ＶＤ等の方法を用いることができる。

本実施例の弾性表面波コンボルバにおいては、一方の励
振用櫛型電極２に対して、中心角周波数ωの電気信号を
入力すると、励振用櫛型電極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、他方の励振用櫛型電極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。

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。

そして、この弾性表面波は出力用櫛型電極５に到達し、
上記２の入力信号のコンボリューション信号を得ること
ができる。

ここで、本実施例の該櫛型電極５は超伝導物質により形
成されているため、臨界温度Ｔｃ以下の温度では超伝導
状態となり、該電極５の電気抵抗はＯとなる。そのため
電極指抵抗による損失を生じることが無い。

よって、信号の相互作用長が長く、その結果として該櫛
型電極５の電極長が長く、線幅が細い場合にも、該電極
５の電極指抵抗によるコンボリューション出力の損失を
生じることが無くなる。

（実施例２） 第２図は、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。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、同一の符合が付せ
られている。本実施例では超伝導物質で形成された出力
用櫛型電極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。

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つの出力用櫛型電極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つの出力用櫛型電極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、一方の出力用櫛型電極からの出力を他方の出
力用櫛型電極の出力に対し、適宜時間遅延させることが
できる。

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。

同様に出力用櫛型電極５．６をダブル電極（スプリット
電極）とすることにより、該櫛型電極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。

さらに、上記第１．第２実施例において、基板ｌ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。

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ブラ等のビーム幅圧縮器を設けて
もよい。

［発明の効果］ 以上述べた様に１本発明によれば、出力用櫛型電極を超
伝導物質で形成し、該超伝導物質の臨界温度より低い温
度で作動することにより、該出力電極の電極指抵抗を無
くすことができるため、コンボリューション効率を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、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。 第２図は、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。 第３図は、従来例を示す概略平面図。 ｌ・・・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・・・（超伝導
物質による）出力用櫛型電極、１５・・・（従来の）出
力用櫛型電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 上記出力用電極が超伝導物質により形成され、該超伝導
   物質の臨界温度よりも低い温度で作動させることを特徴
   とする弾性表面波コンボルバ。