JPH05145367A

JPH05145367A - 弾性表面波装置

Info

Publication number: JPH05145367A
Application number: JP1876792A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Nagatsuka; 勉永塚; Shiyuuzou Wakou; 修三和高; Koichiro Misu; 幸一郎三須; Tomonori Kimura; 友則木村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-02-07
Filing date: 1992-02-04
Publication date: 1993-06-11

Abstract

(57)【要約】【目的】挿入損失が小さく、かつ、帯域外特性が良好
な弾性表面波フィルタを得る。【構成】複数個の入力側すだれ状電極と複数個の出力
側すだれ状電極とを圧電体基板上で弾性表面波の伝搬方
向に沿って交互に配列し、上記入力側すだれ状電極と上
記出力側すだれ状電極との間の複数個ある中心間距離に
対応する電気長を概略中心周波数での２分の１波長を基
準として異なるようになし、上記各出力側すだれ状電極
により受信された出力電気信号が上記複数個の出力側す
だれ状電極間で、概略中心周波数において同相になるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、弾性表面波装置に係
わり、例えば、多電極構成で低損失かつ帯域内外特性の
優れた弾性表面波フィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、低損失な弾性表面波装置を実現す
る方法として、入力電気信号を弾性表面波に変換する複
数個の入力側すだれ状電極と、入力側すだれ状電極によ
り励振された弾性表面波を出力電気信号に変換する複数
個の出力側すだれ状電極とを、圧電体基板上で弾性表面
波の伝搬方向に沿って交互に配列してなる、いわゆる多
電極構成がよく用いられている。

【０００３】この構成の弾性表面波装置は、１９７２年
に提案されたものであり、Ｍ．Ｆ．Ｌｅｗｉｓ，Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓＶｏｌ．８Ｎ
ｏ．２３（１９７２）ｐ．５５３に示されている
が、その後、これを基にした種々の構成が提案されてい
る。

【０００４】この種の弾性表面波装置の従来例の構成を
図１７を参照しながら説明する。図１７は、実公平２−
４１９５０に開示された従来の５電極構成を用いた弾性
表面波装置を示す構成図である。

【０００５】図１７において、従来の弾性表面波装置
は、圧電体基板１に、３個の入力側すだれ状電極２と、
２個の出力側すだれ状電極３とを、弾性表面波の伝搬方
向に沿って交互に配列し、入力側すだれ状電極２を入力
側端子４に接続するとともに、出力側すだれ状電極３を
出力側端子５に接続して構成されている。

【０００６】なお、説明を簡単にするため、図１７で
は、実公平２−４１９５０に開示されたものとは、入力
側端子４と出力側端子５とを逆転して示している。これ
は、弾性表面波装置の通過特性が、入力側端子４と出力
側端子５とを逆転させても全く変わらないことによる。

【０００７】次に、上記の従来例の動作を説明する。入
力側端子４に供給された入力電気信号の電力は、入力側
すだれ状電極２に３分の１ずつ分配され、入力側すだれ
状電極２により弾性表面波に変換される。変換された弾
性表面波は、図１７中、矢印で示すように、入力側すだ
れ状電極２の両側に向かって伝搬し、出力側すだれ状電
極３に到達する。出力側すだれ状電極３は、到達した弾
性表面波を受信して電気信号に変換する。変換された電
気信号は、出力側端子５から出力電気信号として出力さ
れる。

【０００８】ここで、最外側の入力側すだれ状電極２か
ら圧電体基板１の両端部に向かって伝搬した弾性表面波
は、出力側すだれ状電極３により受信されない。したが
って、圧電体基板１の両端部に向かった合計３分の１の
電力を捨てることになる。これによる弾性表面波装置の
挿入損失は、弾性表面波が双方向に伝搬することに起因
して生じた損失である。

【０００９】一般に、入力側すだれ状電極２の数をＭ
個、出力側すだれ状電極３の数を（Ｍ−１）個とすれ
ば、上述した双方向性に起因して生じる損失は、−１０
×Ｌｏｇ（（Ｍ−１）／Ｍ）デシベルとなる。したがっ
て、入力側すだれ状電極２、及び、出力側すだれ状電極
３の数を増加すれば、挿入損失を小さくできる。

【００１０】しかし、同じく実公平２−４１９５０に開
示されているように、多電極構成を用いると、入力側す
だれ状電極２と出力側すだれ状電極３とをそれぞれ１個
づつ用いた２電極構成の場合に比べて、弾性表面波装置
の挿入損失は小さくできるが、２電極構成の場合に比べ
て、帯域外特性が劣化する問題がある。

【００１１】これについて、図１８を参照しながら説明
する。図１８（ａ）〜（ｃ）は、同じく実公平２−４１
９５０に開示された弾性表面波装置の特性を示す図であ
り、図１８（ａ）は多電極構成の弾性表面波装置の特性
を説明するための図、図１８（ｂ）は２電極構成の弾性
表面波装置の特性を示す図、図１８（ｃ）は多電極構成
の弾性表面波装置の特性を示す図である。

【００１２】図１８（ａ）において、多電極構成の弾性
表面波装置では、Δｆ₂ の周期で尖鋭状の帯域外減衰量
の劣化が生じることを示している。ここで、Δｆ₂ は、
ｆｏλ／（２Ｌ）で与えられ、ｆｏは弾性表面波装置の
中心周波数、λは弾性表面波の波長、Ｌは、図１７に示
すように、入力側すだれ状電極２と出力側すだれ状電極
３との間の中心間距離である。

【００１３】図１８（ｂ）において、２電極構成の弾性
表面波装置は、減衰極がΔｆ₁ の周期で現れるように設
計されている。実公平２−４１９５０では、このように
設計した２電極構成の入力側すだれ状電極２と出力側す
だれ状電極３とを、それぞれ複数個用いて多電極構成の
弾性表面波装置を構成すると、挿入損失は小さくできる
が、図１８（ａ）に示す尖鋭状の帯域外減衰量の劣化
が、図１８（ｂ）に示す特性に加算されるので、全体と
して、帯域外減衰量が劣化すると述べている。

【００１４】これを避けるため、実公平２−４１９５０
では、尖鋭状の帯域外減衰量の劣化が生じる周期Δｆ₂
を、減衰極が生じる周期Δｆ₁に一致させるように、入
力側すだれ状電極２と出力側すだれ状電極３との間の中
心間距離Ｌを設定することにより、図１８（ｃ）に示す
ように、多電極構成としたことによる帯域外減衰量の劣
化を小さくするようにしている。

【００１５】しかしながら、上述した従来例の構成で
は、減衰極がΔｆ₁の周期で現れるように設計した入力
側すだれ状電極２と出力側すだれ状電極３とを用いた場
合のみ、多電極構成としたことにより生じる帯域外減衰
量の劣化を小さくできるのみであり、減衰極が単一周期
で現れないような入力側すだれ状電極２と出力側すだれ
状電極３とを用いた場合には、上述した従来の方法は適
用できない欠点がある。

【００１６】特に、入力側すだれ状電極２と出力側すだ
れ状電極３の一方、あるいは、両方とも重み付けした電
極を用いた場合には減衰極は周期的には現れない。

【００１７】図１９は、特開昭６２−１１５に開示され
た多電極構成を用いた弾性表面波装置の従来の他の構成
を示したものであり、図１７に示した従来のこの種の弾
性表面波装置と同様に、帯域外減衰量の劣化を小さくす
ることを目的としたものである。

【００１８】図１９を参照しながら、従来の弾性表面波
装置の構成について説明する。図１９において、４個の
入力側すだれ状電極２と、５個の出力側すだれ状電極３
とが、弾性表面波の伝搬方向に沿って交互に配列されて
いる。隣接する入力側すだれ状電極２と出力側すだれ状
電極３との中心間距離Ｌ１〜Ｌ８（図中に示す）は、こ
れらの内、２つの間の距離差が、中心周波数における波
長をλで表したとき、λの整数倍となるように設定して
ある。さらに、この条件を保ちつつ、上記２つの間の距
離差が場所により異なるようにしてある。

【００１９】なお、４個の入力側すだれ状電極２は、す
べて同一構造であり、これら４個は、１個の入力側すだ
れ状電極２を弾性表面波の伝搬方向に沿って平行移動し
た形で配置されている。さらに、４個の入力側すだれ状
電極２から入力側端子４に接続するリード線の取出し位
置、および、これらの入力側すだれ状電極２から接地側
へのリード線の取出し位置は、すべての入力側すだれ状
電極２について同一である。同様に、５個の出力側すだ
れ状電極３もすべて同一構造であり、これら５個は、１
個の出力側すだれ状電極３を弾性表面波の伝搬方向に沿
って平行移動した形で配置されている。さらに、５個の
出力側すだれ状電極３から出力側端子５に接続するリー
ド線の取出し位置、および、これらの出力側すだれ状電
極３から接地側へのリード線の取出し位置も、すべての
出力側すだれ状電極３について同一である。

【００２０】続いて、上述した従来例の効果について、
図２０を参照しながら説明する。図２０は、同じく特開
昭６２−１１５に開示された図であり、図１９に示した
従来例の効果を説明するための特性図である。図２０に
おいて、実線Ｉは図１９に示した構成の特性を示す図で
あり、一点鎖線ＩＩは中心間距離Ｌ１〜Ｌ８を全て等し
くして構成した場合の特性を示す図である。実線Ｉの方
が帯域外減衰量が大きく優れている。

【００２１】この理由として、特開昭６２−１１５で
は、中心間距離Ｌ１〜Ｌ８を前述のように設定したの
で、減衰域の各出力側すだれ状電極３からの電気信号の
位相をずらすことができたからであると述べている。

【００２２】しかし、中心間距離Ｌ１〜Ｌ８をλを基準
値として異なるように設定すると、これらの内、２つの
間の距離差の最大値が大きくなる。したがって、所要帯
域内における周波数においても、中心周波数から少しず
れた周波数では、各出力側すだれ状電極３からの出力電
気信号の位相のずれが大きくなる。したがって、所要帯
域内周波数において、中心周波数からずれた周波数で
は、挿入損失が大きくなり、このため、２電極構成の場
合に比べて、帯域幅が狭くなる欠点がある。

【００２３】また、弾性表面波の伝搬に伴う減衰が大き
い圧電体基板１を用いた場合には、中心間距離Ｌ１〜Ｌ
８をλを基準値として異なるように設定すると、これら
のうち、２つの間の距離差の最大値が大きくなるので、
各出力側すだれ状電極３からの出力電気信号の振幅のア
ンバランスが大きくなり、このため、帯域内、帯域外特
性とも良好な特性を得られない欠点も生じる。また、λ
を基準値として中心間距離が異なるように設定すると、
中心間距離Ｌ１〜Ｌ８の最大値も大きくなるので、中心
周波数に置ける挿入損失も大きくなることは言うまでも
ない。

【００２４】さらに、中心間距離Ｌ１〜Ｌ８を、λを基
準値として異なるように設定するのでは、設定の自由度
も小さい。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
弾性表面波装置では、入力側すだれ状電極２と出力側す
だれ状電極３の数を増していけば、挿入損失を小さくで
きるが、帯域外特性が劣化するという問題があった。ま
た、帯域外減衰量の改善を図ろうとしても、使用できる
入力側すだれ状電極２と出力側すだれ状電極３が限定さ
れたり、帯域内、帯域外特性が劣化したり、構成上自由
度が小さくなるなどの問題があった。

【００２６】また、以上のような多電極構成を用いた弾
性表面波装置では、双方向性に起因して生じる損失を十
分小さくしようとすると、入力側電極２の数や出力側電
極３の数を非常に多くする必要がある。このため、圧電
体基板１の表面に、多数の入力側電極２や出力側電極３
を配置する必要が生じ、圧電体基板１の大きさが大きく
なる。また、入力側電極２や出力側電極３を、それぞれ
多数並列に接続するため、入力側端子４や出力側端子５
から見込んだ弾性表面波装置の電気的インピーダンスが
非常に小さくなり、外部に接続する電気回路との整合が
とりにくく、帯域内特性が劣化する。さらに、入力側電
極２や出力側電極３の開口長を小さくすることによっ
て、電気的インピーダンスを大きくし、外部に接続する
電気回路との整合がとれるようにすることもできるが、
この場合、弾性表面波の回折に伴って生じる損失が大き
くなってしまい、かえって挿入損失が大きくなる。以上
のことから、従来の弾性表面波装置では、挿入損失を十
分小さくするためには、多数の入力側電極２、および、
出力側電極３が必要となり、圧電体基板１が大きくなっ
てしまったり、外部の電気回路との整合がとりにくくな
る問題や、弾性表面波の回折の影響などにより、帯域内
特性が悪くなったりする問題があった。

【００２７】なお、上述した問題点を解決するためにな
された発明として、特開昭５８−１５４９１７に示され
た多電極を構成する各電極の交差指の対数を中央部にお
いて両端部より多くした構成の弾性表面波バンドパスフ
ィルタがあるが、この発明は、上述した問題点を解決す
るために、上記弾性表面波バンドパスフィルタとは異な
る構成により多電極設計の自由度を大きくした、帯域内
特性が優れ、かつ、低損失で小形な弾性表面波装置を得
ることを目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】請求項１の弾性表面波装
置は、入力電気信号を弾性表面波に変換する複数個の入
力側すだれ状電極と、逆に弾性表面波を出力電気信号に
変換する複数個の出力側すだれ状電極とを、圧電体基板
上で弾性表面波の伝搬方向に沿って交互に配列し、上記
入力側すだれ状電極と上記出力側すだれ状電極との間の
複数個の中心間距離を弾性表面波装置の中心周波数ある
いはその近傍の周波数における２分の１波長を基準とし
て、異なるようにしたものである。

【００２９】請求項２の弾性表面波装置は、圧電体基板
上に形成され、入力電気信号を弾性表面波に変換する入
力側電極と、上記入力側電極により励振された弾性表面
波を出力電気信号に変換する出力側電極とを弾性表面波
の伝搬方向に交互に配列した多電極構成の弾性表面波装
置において、互いに隣接する上記入力側電極と上記出力
側電極との中心間の間隔のそれぞれに対応する電気長の
差を概略中心周波数においてπの整数倍に設定し、上記
中心間の間隔の少なくとも１つの間隔は他の間隔とπの
奇数倍異なるようになし、入力側電極または出力側電極
の一つと、これを挟んで配列された二つの電極との中心
間の間隔のそれぞれに対応する電気長の差が概略中心周
波数においてπの奇数倍のところは上記二つの電極の互
いに対向する電極指の極性が逆になるように、また、π
の偶数倍のところは上記二つの電極の互いに対向する電
極指の極性が同一になるようにしたものである。

【００３０】また、請求項３の弾性表面波装置は、圧電
体基板上に形成され、入力電気信号を弾性表面波に変換
する入力側電極と、上記入力側電極により励振された弾
性表面波を出力電気信号に変換する出力側電極とを弾性
表面波の伝搬方向に交互に配列した多電極構成の弾性表
面波装置において、互いに隣接する上記入力側電極と上
記出力側電極との中心間の間隔のそれぞれに対応する電
気長の差を概略中心周波数においてπの整数倍に設定
し、上記中心間の間隔のそれぞれに対応する電気長の差
が上記配列の一方向で少なくとも一定方向の変化をする
ようになし、入力側電極または出力側電極一つと、これ
を挟んで配列された二つの電極との中心間の間隔のそれ
ぞれに対応する電気長の差が概略中心周波数においてπ
の奇数倍のところは上記二つの電極の互いに対向する電
極指の極性が逆になるように、また、πの偶数倍のとこ
ろは上記二つの電極の互いに対向する電極指の極性が同
一になるようにしたものである。

【００３１】さらに、請求項４の弾性表面波装置は、圧
電体基板１の表面の電極の無い領域の弾性表面波の伝搬
方向に沿った距離を、約２分の１波長の整数倍に設定し
たものである。

【００３２】請求項５の発明に係わる弾性表面波装置
は、弾性表面波を伝搬する基板上に、入力電気信号を弾
性表面波に変換する入力側の電極と、上記入力側の電極
により励振された弾性表面波を出力電気信号に変換する
出力側の電極とを弾性表面波の伝搬方向に交互に複数個
配列した多電極を備えた弾性表面波装置において、少な
くとも上記多電極の両端に配置された電極を、複数の電
極を直列に接続して形成したものである。

【００３３】請求項６の発明に係わる弾性表面波装置
は、弾性表面波を伝搬する基板上に、入力電気信号を弾
性表面波に変換する入力側の電極と、上記入力側の電極
により励振された弾性表面波を出力電気信号に変換する
出力側の電極とを弾性表面波の伝搬方向に交互に複数個
配列した多電極を備えた弾性表面波装置において、上記
多電極の両端に配置された電極を含む入力側の電極ある
いは出力側の電極を、複数の電極を直列に接続して形成
し、直列に接続する電極の数を多電極の中央部より両端
を増加させ、かつ、両端に行くにつれて少なくとも減少
させないものである。

【００３４】請求項７の発明に係わる弾性表面波装置
は、弾性表面波を伝搬する基板状に、入力電気信号を弾
性表面波に変換する入力側の電極と、上記入力側の電極
により励振された弾性表面波を出力電気信号に変換する
出力側の電極とを弾性表面波の伝搬方向に交互に複数個
配列した多電極を備えた弾性表面波装置において、上記
多電極の両端に配置された電極を含む入力側の電極およ
び出力側の電極を、複数の電極を直列に接続して形成
し、直列に接続する電極の数を多電極の中央部より両端
を増加させ、かつ、両端に行くにつれて少なくとも減少
させないものである。

【００３５】

【作用】この発明における請求項１の弾性表面波装置
は、複数個の入力側すだれ状電極と複数個の出力側すだ
れ状電極とを、圧電体基板上で弾性表面波の伝搬方向に
沿って交互に配列したことにより、挿入損失を小さくで
きるとともに、入力側すだれ状電極と出力側すだれ状電
極との間の複数個ある中心間距離を、中心周波数あるい
はその近傍の周波数における２分の１波長を基準とし
て、ばらばらにしたことにより、帯域内の挿入損失は小
さく保ったまま、帯域外の減衰量を大きくできる。

【００３６】この発明における請求項２の弾性表面波装
置は、多電極構成の弾性表面波装置において、互いに隣
接する入力側電極と出力側電極との中心間の間隔のそれ
ぞれに対応する電気長の差を概略中心周波数においてπ
の整数倍に設定し、上記中心間の間隔の少なくとも１つ
の間隔は他の間隔とπの奇数倍異なるようになし、入力
側電極または出力側電極の一つと、これを挟んで配列さ
れた二つの電極との中心間の間隔のそれぞれに対応する
電気長の差が概略中心周波数においてπの奇数倍のとこ
ろは上記二つの電極の互いに対向する電極指の極性が逆
になるように、また、πの偶数倍のところは上記二つの
電極の互いに対向する電極指の極性が同一になるように
したので、概略中心周波数においては互いに隣接する入
力側電極と出力側電極との中心間の間隔のそれぞれに対
応する電気長の差がπの奇数倍のところでは、一つの出
力側電極で受信される弾性表面波は隣接する二つの入力
側電極から逆相で送出され、さらに電気長の差により位
相がπの奇数倍ずらされるため同相で受信され、帯域外
の周波数では上記関係がないのでばらついた位相で受信
される。従って、帯域内では低損失で帯域外の減衰量が
大きいフィルタ特性を実現する。また、互いに隣接する
入力側電極と出力側電極との中心間の間隔のそれぞれに
対応する電気長の差を概略中心周波数においてπの整数
倍に設定しているため、隣接する入力側電極と出力側電
極との中心間の間隔を狭くして、弾性表面波の伝搬距離
を短縮する。

【００３７】さらに、この発明における請求項３の弾性
表面波装置は、互いに隣接する入力側電極と出力側電極
との中心間の間隔のそれぞれに対応する電気長の差が配
列の一方向で少なくとも一定方向の変化をするようにし
ているので、電気長の差が帯域外の周波数において受信
される位相を電気長の差に対してすべて異なるようにで
きるとともに、互いに隣接する電極以外の他の電極との
間で多重反射して伝搬する弾性表面波に対して、一つの
電極の両側の電気長の差を異なるようにでき、受信され
る弾性表面波の位相をより不均一にして帯域外の減衰量
をより大きくする。

【００３８】さらに、この発明における請求項４の弾性
表面波装置は、圧電体基板１の表面に電極の無い領域の
弾性表面波の伝搬方向に沿った距離を、約２分の１波長
の整数倍に設定したことにより、帯域内のリップルを小
さくできるとともに損失も改善される。

【００３９】請求項５の発明によれば、少なくとも多電
極の両端に配置された電極を複数の電極を直列に接続し
て形成することにより、両端に配置された電極の電気的
インピーダンスを大きくしているので、両端に配置され
た電極へは電気的インピーダンスに反比例した小さい電
流しか流れず、励振される弾性表面波の電力を小さくで
き、外側に漏れる弾性表面波の電力を小さく抑えること
ができるとともに、電極の不均一部分を減らして電極の
不均一に伴う電極間の弾性表面波の多重反射を最小限に
抑えることができ、帯域内のリップルによる損失変動が
小さく抑えられた、挿入損失の低減された弾性表面波装
置を実現できる。

【００４０】請求項６の発明によれば、多電極の両端に
配置された電極を含む入力側の電極あるいは出力側の電
極を、複数の電極を直列に接続して形成し、直列に接続
する電極の数を多電極の中央部より両端を増加させ、か
つ、両端に行くにつれて少なくとも減少させないので、
電極の電気的インピーダンスを中央部で小さく、両端部
に行くにつれて大きくし、弾性表面波の電力を中央部に
集中させ、両端部に行くにつれて小さくでき、多電極の
交互に配列する電極の数を低減して、多電極の外側に漏
れる電力を小さく抑え、小形で挿入損失の低減された弾
性表面波装置を実現できる。

【００４１】請求項７の発明によれば、多電極の両端に
配置された電極を含む入力側の電極および出力側の電極
を、複数の電極を直列に接続して形成し、直列に接続す
る電極の数を多電極の中央部より両端を増加させ、か
つ、両端に行くにつれて少なくとも減少させないので、
入力側の電極および出力側の電極の電気的インピーダン
スを中央部で小さく、両端部に行くにつれて大きくし、
弾性表面波の電力を中央部に集中させ、両端部に行くに
つれて小さくでき、弾性表面波を効率よく受信させるた
め、多電極の交互に配列する電極の数を低減してさらに
挿入損失を低減できる。また、隣り合う入力側の電極と
出力側の電極の電気的インピーダンスの差を小さくで
き、インピーダンスの不整合に伴う弾性表面波の電極間
多重反射を抑圧し、帯域内のリップルのより小さい、挿
入損失の低減された弾性表面波装置を実現できる。

【００４２】

【実施例】実施例１．この発明の一実施例の構成を図１
を参照しながら説明する。図１は、この発明の弾性表面
波装置の実施例１を示す構成図である。図１において、
１は圧電体基板、２は入力電気信号を弾性表面波に変換
する入力側電極である入力側すだれ状電極、３は入力側
電極により励振された弾性表面波を出力電気信号に変換
する出力側電極である出力側すだれ状電極、４は入力側
端子、５は出力側端子である。

【００４３】図において、複数個の入力側すだれ状電極
２と複数個の出力側すだれ状電極３とを、圧電体基板１
上に弾性表面波の伝搬方向に沿って、上記複数個の入力
側すだれ状電極２と複数個の出力側すだれ状電極３との
間の中心間距離がそれぞれに対応する電気長の差を概略
中心周波数においてπの整数倍、すなわち弾性表面波装
置の概略中心周波数における２分の１波長を基準として
異なるようにして交互に配列している。ここでは入力側
すだれ状電極２が３個、出力側すだれ状電極３が２個の
場合を例に示す。

【００４４】図において、入力側すだれ状電極２ａと２
ｂとは同じ構成であるが、従来と異なり、入力側すだれ
状電極２ｂは、入力側すだれ状電極２ａを弾性表面波の
伝搬方向に垂直な方向に沿って極性を逆転した形で配置
している。すなわち、入力側すだれ状電極２ａは、最も
左側に位置する電極指が接地側となるように接続してお
り、入力側すだれ状電極２ｂは、最も左側に位置する電
極指が入力側端子４側となるように接続している。この
ように入力側すだれ状電極２ａと２ｂとを入力側端子４
に結線することにより、入力側すだれ状電極２ａから励
振される弾性表面波の位相と、入力側すだれ状電極２ｂ
から励振される弾性表面波の位相との間には、πの位相
差が生じる。

【００４５】同様に、出力側すだれ状電極３ｂは、出力
側すだれ状電極３ａを弾性表面波の伝搬方向に垂直な方
向に沿って極性を逆転した形で配置している。すなわ
ち、出力側すだれ状電極３ａは、最も左側に位置する電
極指が接地側となるように接続しており、出力側すだれ
状電極３ｂは、最も左側に位置する電極指が出力側端子
５側となるように接続している。このように出力側すだ
れ状電極３ａと３ｂとを出力側端子５に結線することに
より、出力側すだれ状電極３ａで受信される弾性表面波
の位相と、出力側すだれ状電極３ｂで受信される弾性表
面波の位相との間には、πの位相差が生じる。

【００４６】図１では、簡単のため、入力側すだれ状電
極２、および、出力側すだれ状電極３とも正規形電極を
用いた例を図で示しているが、実際には、後述するよう
に、入力側すだれ状電極２には正規形電極を用い、出力
側すだれ状電極３には電極指を場所により間引いた電極
を用いている。

【００４７】なお、入力側すだれ状電極２と出力側すだ
れ状電極３との間の中心間距離を、図に示すように、左
からＬ１、Ｌ２、Ｌ３、…とする。

【００４８】次に、動作について説明する。入力側端子
４に入力された入力電気信号の電力は、入力側すだれ状
電極２の個数をＭとすると、Ｍ分の１に分配され、各入
力側すだれ状電極２により弾性表面波に変換されて入力
側すだれ状電極２の両側に向かって伝搬する。出力側す
だれ状電極３は、弾性表面波を受信し電気信号に変換す
る。変換された電気信号は出力側端子５から出力電気信
号として取り出される。

【００４９】さて、この発明に係る弾性表面波装置で
は、入力側すだれ状電極２と出力側すだれ状電極３との
間の中心間距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…を異なるようにし
ている。さらに、これらの距離は、弾性表面波装置の概
略中心周波数における２分の１波長を基準として異なる
ようにしている。すなわち、電気長を概略中心周波数に
おいてπを基準として異なるようにしている。

【００５０】つまり、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…は、弾性表
面波装置の概略中心周波数における１波長をλｏで表す
と、ある一定の距離（以下、Ｌｏで表す）に、λｏ／２
の整数倍を加算したもの、つまり、ｍ₁ 、ｍ₂ 、ｍ₃ 、
…を整数として、Ｌ１＝Ｌｏ＋ｍ₁ （λｏ／２）、Ｌ２
＝Ｌｏ＋ｍ₂ （λｏ／２）、Ｌ３＝Ｌｏ＋ｍ₃ （λｏ／
２）、…としている。

【００５１】ここで、Ｌｏは任意の値であり、λｏ／２
の整数倍であっても、そうでなくても構わない。

【００５２】中心間距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…はばらば
らであるが、そのうち、どの２つの中心間距離の差も常
にλｏ／２の整数倍になっている。

【００５３】ここでは、一例として、入力側すだれ状電
極２を３個、出力側すだれ状電極３を２個、交互に配列
した構成とし、ｍ₁ を０、ｍ₂を３、ｍ₃ を２、ｍ₄ を
１とした場合について説明する。

【００５４】このとき、例えば、中央の入力側すだれ状
電極２ｂとその左側の出力側すだれ状電極３ａとの中心
間距離に対し、中央の入力側すだれ状電極２ｂとその右
側の出力側すだれ状電極３ｂとの中心間距離は、概略中
心周波数における弾性表面波の２分の１波長だけ短い。

【００５５】したがって、中央の入力側すだれ状電極２
ｂから励振され、左側に向かって伝搬し、左側の出力側
すだれ状電極３ａに到達する弾性表面波に対し、中央の
入力側すだれ状電極２ｂから励振され、右側に向かって
伝搬し、右側の出力側すだれ状電極３ｂに到達する弾性
表面波は、概略中心周波数において位相がπだけ異なっ
ている。

【００５６】しかし、左側の出力側すだれ状電極３ａ
と、右側の出力側すだれ状電極３ｂとでは、上述したよ
うに受信位相がπだけ異なる。したがって、これら２つ
の電極から取り出される弾性表面波は、再び同相となっ
て受信される。

【００５７】同様に、入力側すだれ状電極２または出力
側すだれ状電極３の一つと、これを挟んで配列された二
つのすだれ状電極との中心間の間隔のそれぞれに対応す
る電気長の差が概略中心周波数においてπの奇数倍のと
ころは上記二つのすだれ状電極の互いに対向するすだれ
状電極指の極性が逆になるように、また、πの偶数倍の
ところは上記二つのすだれ状電極の互いに対向する電極
指の極性が同一になるように、上記入力側すだれ状電極
２を入力側端子に、また、上記出力側すだれ状電極３を
出力側端子に結線しており、隣り合う入力側すだれ状電
極２と出力側すだれ状電極３の組み合わせのうち、どの
組み合わせをとっても、入力側すだれ状電極２から励振
され出力側すだれ状電極３で受信される弾性表面波は同
相で受信される構成となっている。

【００５８】このように、入力側すだれ状電極２から励
振され隣り合う出力側すだれ状電極３に向かって伝搬し
てきた弾性表面波は、中心周波数近傍では、出力側すだ
れ状電極３によりすべて同相で受信される。

【００５９】したがって、帯域内の挿入損失は、入力側
すだれ状電極２と出力側すだれ状電極３との間の中心間
距離を一定とした従来の構成と概略同一の小さな値を実
現できる。また、電極間の間隔の差をλｏを基準として
設定した従来例よりも小形で弾性表面波の伝搬距離を短
縮できるため、帯域内の損失をさらに低減できる。

【００６０】一方、帯域外の周波数においては、上記の
位相関係がくずれるため複数個の入力側すだれ状電極２
から複数個の出力側すだれ状電極３に向かって伝搬して
きた弾性表面波は、出力側すだれ状電極３によりばらば
らの位相差で受信される。

【００６１】したがって、入力側すだれ状電極２と出力
側すだれ状電極３との間の中心間距離を一定とした従来
の構成に比べ、より大きな帯域外減衰量が得られること
が期待できる。

【００６２】次に、この発明の実施例１の上述した効果
について、図２から図６までを参照しながらより詳細に
説明する。

【００６３】図２（ａ）、（ｂ）および図３（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、入力側すだれ状電極２及
び出力側すだれ状電極３の構成図である。図４から図６
までは、多電極構成の弾性表面波装置の特性を示す図で
ある。

【００６４】図２（ａ）において、入力側すだれ状電極
２ａは、最も左側に位置する電極指を接地側に接続し
た、正規形電極である。図２（ｂ）において、入力側す
だれ状電極２ｂは、最も左側に位置する電極指を入力側
端子４側に接続した、正規形電極である。

【００６５】図３（ａ）において、出力側すだれ状電極
３ａは、最も左側に位置する電極指を接地側に接続し
た、電極指の間引きにより重み付けを施した電極であ
る。図３（ｂ）において、出力側すだれ状電極３ｂは、
最も左側に位置する電極指を出力側端子５側に接続し
た、電極指の間引きにより重み付けを施した電極であ
る。

【００６６】また、図３（ｃ）において、出力側すだれ
状電極３ａは、図３（ａ）に示した電極指の間引きによ
り重み付けを施した電極の電極指のうち、アースまたは
出力側端子５のどちらか一方に隣接して接続される複数
の電極指がある場合には、その場所においては、上記複
数の電極指の間を金属膜で埋め、１本の幅の広い電極指
としてまとめたものである。この様な出力側すだれ状電
極３ａを、図３（ａ）に示した出力側すだれ状電極３ａ
の代わりに用いても構わない。

【００６７】図４は、図２に示した正規形の入力側すだ
れ状電極２を７個用いるとともに、図３に示した間引き
により重み付けした出力側すだれ状電極３を６個用いた
１３電極構成の弾性表面波装置において、１２か所ある
入力側すだれ状電極２と出力側すだれ状電極３との間の
中心間距離を全て同一にした従来の構成の弾性表面波装
置の特性を示す図である。

【００６８】この特性は、Ｓｍｉｔｈの等価回路モデル
を用いて、「表面波デバイスとその応用」：電子材料工
業会編、日刊工業新聞社発刊、昭和５３年１２月発行の
第３８頁から第４０頁において、図４．８及び図４．９
に示されている計算方法を１３電極構成の場合に拡張し
てシミュレーションして求めたものである。

【００６９】入力側すだれ状電極２と出力側すだれ状電
極３は、弾性表面波装置の比帯域が、約２．５％になる
ように設定している。

【００７０】図４の帯域外特性において、尖鋭的に減衰
量の小さくなっているところがあることがわかる。

【００７１】図５は、入力側すだれ状電極２と出力側す
だれ状電極３との間の中心間距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、
…、Ｌ１２を、Ｌ１からＬ６までは徐々に増加させ、Ｌ
７からＬ１２までは、Ｌｋ＝Ｌ（１３−ｋ）の関係を満
たすように設定した場合の同様のシミュレーション結果
である。

【００７２】図４の特性に比べ、帯域内の特性はほどん
ど変化せず、帯域外の減衰量は改善されていることがわ
かる。

【００７３】なお、上記中心間距離を、中心周波数にお
ける２分の１波長を基準として異ならせる場合と、わざ
と中心周波数からずらせた周波数における２分の１波長
を基準として異ならせる場合について種々のシミュレー
ションを行ってみたが、後者の方が帯域内についてより
平坦な特性が得られることが分った。

【００７４】これは挿入損失が例えば５ｄＢ以下のよう
な極めて低損失なフィルタを構成すると、入出力端子で
の電気的なインピーダンスの周波数特性がきつくなり、
帯域内で周波数が低い側が高い側に比べて整合が外れる
方向にあることによるものと考えられる。

【００７５】また、ｍ_k を整数とし、Ｌｋ＝Ｌｏ＋ｍ_k
（λｏ／２）（ｋ＝１〜１２）とすると、ｍ_k の最小値
が０、最大値が１２となる種々のｍ_k （ｋ＝１〜１２）
の組合わせについて特性を求めたところ、図５と同様
に、帯域内の特性はほどんど変化せず、帯域外の減衰量
は改善される効果があることがわかった。

【００７６】なお、比帯域を変えたものについても特性
を求めたところ、同様の効果があることがわかった。

【００７７】また、上記の組合わせにおいて、特に中心
間距離をＬ１、Ｌ２、Ｌ３、…、Ｌ１２を、Ｌ１からＬ
１２まで徐々に増加するように設定した場合の同様のシ
ミュレーション結果を図６に示す。

【００７８】図４の特性に比べ、帯域内の特性はほどん
ど変化していない。しかし、帯域外の減衰量は、図４お
よび図５に比べさらに改善されていることがわかる。こ
れは、帯域外において出力側すだれ状電極３で受信され
る弾性表面波の位相が、より一層不均一になるためであ
る。

【００７９】さらに、ｍ_k が偶数と奇数との組み合わせ
になるように構成した場合について、同様のシミュレー
ションを行ったところ、λｏを基準値として中心間距離
を異ならせるようにした従来の構成よりも所要帯域内に
おける損失の最大値が小さくなり、帯域内の特性の変動
がより小さく、より広帯域な特性が得られることがわか
った。

【００８０】また、Ｍ_k が偶数と奇数との組み合わせに
なるように構成した方が、λｏを基準値として中心間距
離を異ならせるようにした従来の構成よりも、弾性表面
波装置全体の大きさが小さく、かつ、従来の構成と同等
の帯域外の減衰量を得られることが分かった。これは、
λｏ／２を基準値として中心間距離をばらばらにした方
が、λｏを基準値としてばらばらにするよりも、帯域外
周波数における出力側すだれ状電極３での受信位相のば
らつきが、より大きくなることにより生じたものと考え
られる。このように、この発明に係る構成の方が、構成
上の設定自由度が大きいので、全体が小型で、従来と同
等の特性を得られる作用、効果がある。

【００８１】さらに、全体を小型にできることは、弾性
表面波の伝搬に伴って生じる減衰が大きい圧電体基板１
を用いた場合、従来に比べ、挿入損失を小さくできると
ともに、各出力側すだれ状電極３で受信された電気出力
信号の振幅間のアンバランスを小さくできるので、帯域
内、帯域外とも、従来に比べ、良好な特性が得られる作
用、効果がある。

【００８２】なお、比帯域を変えたものについても特性
を求めたところ、上述した作用、効果と同様の作用、効
果があることがわかった。

【００８３】さらに、出力側すだれ状電極３だけではな
く、入力側すだれ状電極２も電極指を場所により間引い
た電極として、同様のシミュレーションを行ったとこ
ろ、帯域外の減衰量に関してさらに良好な特性が得られ
ることが分った。

【００８４】以上のように、この発明の実施例１におい
ては、帯域内、帯域外とも、従来構成に比べ優れた特性
が得られる作用、効果がある。

【００８５】また、中心間距離をＬ１、Ｌ２、Ｌ３、
…、Ｌ１２を、Ｌ１からＬ１２まで徐々に増加するよう
にすれば、特に顕著な効果があることが分った。

【００８６】実施例２．次に、この発明の弾性表面波装
置の他の実施例の構成を図７、図８および図９を参照し
ながら説明する。

【００８７】図７は、この発明の実施例２を示す構成図
であり、上記実施例１と同様に、複数個の入力側すだれ
状電極２と複数個の出力側すだれ状電極３とを、弾性表
面波の伝搬方向に沿って、中心間距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ
３、…が異なるようになるように、交互に配列して構成
している。

【００８８】図７においても、簡単のため、入力側すだ
れ状電極２、および、出力側すだれ状電極３とも正規形
電極を用いた図で示しているが、実際には、後述するよ
うに、入力側すだれ状電極２には正規形電極を用い、出
力側すだれ状電極３には電極指を場所により間引いた電
極を用いている。

【００８９】図８は、図７に示した弾性表面波装置のす
だれ状電極部分の拡大図である。図７において、この発
明の実施例２は、入力側すだれ状電極２の接地側電極２
ｃおよび出力側すだれ状電極３の接地側電極３ｃを、入
力側すだれ状電極２と出力側すだれ状電極３との間に、
弾性表面波の伝搬方向を横切るように設けて構成してい
る。

【００９０】さらに、入力側すだれ状電極２の接地側電
極２ｃは、入力側すだれ状電極２の正側電極と同一方向
から取り出すようにしている。出力側すだれ状電極３の
接地側電極３ｃについても同様である。実験したとこ
ろ、この構成により良好な帯域外特性を得られる。

【００９１】接地側電極２ｃおよび３ｃは、入力側すだ
れ状電極２と出力側すだれ状電極３との間の電気的シー
ルド電極として働く。

【００９２】さて、上述した実施例２では、入力側すだ
れ状電極２と出力側すだれ状電極３との間の中心間距離
Ｌｋは、この距離を電気長θｋに換算したとき、ｊ及び
ｋを整数として、θｊとθｋとの間の差がπの整数倍と
なるように設定してある。

【００９３】すなわち、概略中心周波数において、入力
側すだれ状電極２と出力側すだれ状電極３内での１波長
をλ_i 、接地側電極２ｃおよび３ｃ内での１波長をλ
_m 、圧電体基板１の表面になにも無い場所での１波長を
λ_f とし、Ｌk1、Ｌk2、Ｌk3、…、Ｌk7を図８に示す距
離とすると、 θ_k ＝２π［（Ｌk1＋Ｌk7）／λ_i ＋（Ｌk2＋Ｌk4＋Ｌk6）／λ_f ＋（Ｌk3＋Ｌk5）／λ_m ］で与えられる電気長θ_k の差がπの整数倍となるように
してある。

【００９４】このように中心間距離を設定することによ
り、λ_i 、λ_m 、λ_f が異なる場合でも、帯域内での挿
入損失を従来の構成と比べて劣化させることなく、帯域
外を改善できる効果が生じる。

【００９５】図９に一例を示す。図９（ａ）は、λ_i 、
λ_m 、λ_f が異なることを無視して中心間距離を設定し
たときの図７に示した構成における帯域内の特性を示す
図である。図９（ｂ）は、λ_i 、λ_m 、λ_f が異なるこ
とを考慮に入れて中心間距離を設定したときの図７に示
した構成における帯域内の特性を示す図である。図９
（ａ）に示す特性よりも図９（ｂ）に示す特性の方が優
れていることが分る。

【００９６】実施例２においても、実施例１と同様に、
特に、出力側すだれ状電極３に間引き形電極を用いると
特に顕著な特性改善効果が得られる。また、中心間距離
をＬ１、Ｌ２、Ｌ３、…、Ｌ１２を、Ｌ１からＬ１２ま
で徐々に増加するようにすれば、特に顕著な効果があ
る。

【００９７】さらに、中心間距離を、わざと中心周波数
からずれた周波数における２分の１波長を基準として異
ならせるとより効果が顕著に現れる。

【００９８】さらに、実施例２では、接地側電極２ｃお
よび３ｃを、正側電極と同一方向から取り出すようにし
ており、実施例１に比べより良好な帯域外特性を得られ
る。

【００９９】さらに、図８において、Ｌk2、Ｌk4および
Ｌk6を２分の１波長の整数倍に設定すれば、入力側すだ
れ状電極２の端部や、出力側すだれ状電極３の端部や、
接地側電極２ｃおよび３ｃの端部で、音響インピーダン
スが異なることにより生じる弾性表面波の反射を打ち消
すことができるので、帯域内のリップルを小さくできる
効果が、上記効果に相乗する。

【０１００】また、一般に、入力側すだれ状電極２の端
部や、出力側すだれ状電極３の端部や、接地側電極２ｃ
および３ｃの端部では、音響的境界条件の差によりバル
ク波へのモード変換が生じる。バルク波への変換が起こ
ると、損失増加の原因となる。

【０１０１】しかし、Ｌk2、Ｌk4およびＬk6を、上記の
ように、２分の１波長の偶数倍に設定すれば、上述の各
端部で変換されるバルク波は、圧電体基板１内へ同相で
は放射されない。このため、バルク波への変換損が小さ
くなり、帯域内の挿入損失を小さくできる効果が、上述
した効果に相乗して得られる。

【０１０２】実施例３．次に、この発明の他の実施例の
構成を図１０を参照しながら説明する。

【０１０３】図１０は、この発明の実施例３を示す構成
図であり、複数個の入力側すだれ状電極２と複数個の出
力側すだれ状電極３とを、弾性表面波の伝搬方向に沿っ
て、上記実施例２と同様にして、中心間距離Ｌ１、Ｌ
２、Ｌ３、…が異なるように、交互に配列して構成して
いる。さらに、複数個の出力側すだれ状電極３には、異
なる電極を用いている。

【０１０４】図１０においても、簡単のため、入力側す
だれ状電極２、および、出力側すだれ状電極３とも正規
形電極を用いた図で示しているが、実際には、入力側す
だれ状電極２には正規形電極を用い、出力側すだれ状電
極３には電極指を場所により間引いた電極を用いてい
る。

【０１０５】さて、この発明の実施例３では、複数個の
出力側すだれ状電極３に、異なる間引き電極を用いてい
るので、各出力側すだれ状電極３の周波数特性におい
て、帯域外のサイドローブの出る位置が互いに異なる。
したがって、中心間距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…が異なる
ようにしたことによる帯域外減衰量の低減効果に、上記
サイドローブの出る位置が互いに異なることによる帯域
外減衰量の低減効果が相乗する。したがって、実施例２
に比べ、より帯域外減衰量の大きいフィルタが得られる
効果がある。

【０１０６】なお、複数個の入力側すだれ状電極２につ
いても、同様に、異なる電極を用いれば、実施例３の効
果をより高めることができる。

【０１０７】実施例４．次に、この発明の他の実施例の
構成を図９、図１０および図１１を参照しながら説明す
る。

【０１０８】図１１は、この発明の実施例４を示す構成
図であり、上記従来例で説明した図１６と同様に、複数
個の入力側すだれ状電極２と複数個の出力側すだれ状電
極３とを、弾性表面波の伝搬方向に沿って、中心間距離
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…がλを基準値として異なるよう
に、交互に配列して構成している。

【０１０９】図１１においても、簡単のため、入力側す
だれ状電極２、および、出力側すだれ状電極３とも正規
形電極を用いた図で示しているが、実際には、後述する
ように、入力側すだれ状電極２には正規形電極を用い、
出力側すだれ状電極３には電極指を場所により間引いた
電極を用いている。この方がこの発明の効果がより顕著
に得られる。

【０１１０】図１２は、図１１に示した弾性表面波装置
の１部の拡大図である。

【０１１１】図１１において、この発明の実施例４は、
入力側すだれ状電極２の接地側電極２Ａおよび出力側す
だれ状電極３の接地側電極３Ａを、入力側すだれ状電極
２と出力側すだれ状電極３との間に、弾性表面波の伝搬
方向を横切るように設けて構成している。

【０１１２】さらに、入力側すだれ状電極２の接地側電
極２Ａは、入力側すだれ状電極２の正側電極と同一方向
から取り出すようにしている。出力側すだれ状電極３Ａ
についても同様である。実験したところ、この構成によ
り良好な帯域外特性を得られる。

【０１１３】接地側電極２Ａおよび３Ａは、入力側すだ
れ状電極２と出力側すだれ状電極３との間の電気的シー
ルド電極として働く。

【０１１４】さて、上述した実施例４では、入力側すだ
れ状電極２と出力側すだれ状電極３との間の中心間距離
Ｌｋは、この距離を電気長θ_K に換算したときに、ｊ及
びｋを整数として、θ_j とθ_k との間の差が２πの整数
倍となるように設定してある。

【０１１５】すなわち、概略中心周波数において、入力
側すだれ状電極２と出力側すだれ状電極３内での１波長
をλ_i 、接地側電極２Ａおよび３Ａ内での１波長をλ
_m 、圧電体基板１の表面になにも無い場所での１波長を
λ_f とし、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘ７を図１０に示す
距離とすると、 θ_k ＝２π［（Ｘ１＋Ｘ７）／λ_i ＋（Ｘ２＋Ｘ４＋Ｘ６）／λ_f ＋（Ｘ３＋Ｘ５）／λ_m ］で与えられる電気長θ_k の差が２πの整数倍となるよう
にしてある。

【０１１６】このように中心間距離を設定することによ
り、λ_i 、λ_m 、λ_f が異なる場合でも、帯域内での挿
入損失を従来の構成と比べて劣化させることなく、帯域
外を改善できる効果が生じる。

【０１１７】図１３に一例を示す。図１３（ａ）は、λ
_i 、λ_m λ_f が異なることを無視して中心間距離を設定
したときの図１１に示した構成における帯域内の特性を
示す図である。図１３（ｂ）は、λ_i 、λ_m 、λ_f が異
なることを考慮に入れて中心間距離を設定したときの図
１１に示した構成における帯域内の特性を示す図であ
る。図１３（ａ）に示す特性よりも図１３（ｂ）に示す
特性の方が優れていることが分かる。

【０１１８】実施例４においても、実施例１と同様に、
特に、出力側すだれ状電極３に間引き形電極を用いると
特に顕著な特性改善効果が得られる。また、中心間距離
をＬ１、Ｌ２、Ｌ３、…、Ｌ１２を、Ｌ１からＬ１２ま
で徐々に増加するようにすれば、特に顕著な効果があ
る。さらに、中心間距離を、わざと中心周波数からずれ
た周波数における１波長を基準として異ならせることよ
り効果が顕著に現れる。さらに、実施例４では、接地側
電極２Ａおよび３Ａを、正側電極と同一方向から取り出
すようにしており、実施例１に比べより良好な帯域外特
性を得られる。

【０１１９】さらに、図１２において、Ｘ２、Ｘ４およ
びＸ６を２分の１波長の整数倍に設定すれば、入力側す
だれ状電極２の端部や、出力側すだれ状電極３の端部
や、接地側電極２Ａおよび３Ａの端部で、音響インピー
ダンスが異なることにより生じる弾性表面波の反射を打
ち消すことができるので、帯域内のリップルを小さくで
きる効果が、上記効果に相乗する。

【０１２０】また、一般に、入力側すだれ状電極２の端
部や、出力側すだれ状電極３の端部や、接地側電極２Ａ
および３Ａの端部では、音響的境界条件の差によりバル
ク波へのモード変換が生じる。バルク波への変換が起こ
ると、損失増加の原因となる。

【０１２１】しかし、Ｘ２、Ｘ４およびＸ６を、上記の
ように、２分の１波長の偶数倍に設定すれば、上述の各
端部で変換されるバルク波は、圧電体基板１内へ同相で
は放射されない。このため、バルク波への変換損が小さ
くなり、帯域内の挿入損失を小さくできる効果が、上述
した効果に相乗して得られる。

【０１２２】実施例５．以上３つの実施例について説明
したが、この発明はこれに限らず、両端部の２つの入力
側すだれ状電極２の電極指の本数を、残りの入力側すだ
れ状電極２の電極指の本数に比べて少なくし、両端部の
入力側すだれ状電極２のさらに外側に弾性表面波の反射
器を設けた公開実用６１−１５８２８に開示されている
多電極構成の弾性表面波装置に適用しても、上述した第
１および実施例２と同様の作用、効果が生じる。

【０１２３】実施例６．また、複数個の入力側すだれ状
電極２のうち少なくとも幾つかと、複数個の出力側すだ
れ状電極３のうち少なくとも幾つかの少なくとも一方の
形状を異ならせた公開実用６１−１３９０１５に開示さ
れている多電極構成の弾性表面波装置に適用しても、上
述した第１および実施例２と同様の作用、効果が生じ
る。

【０１２４】実施例７．さらに、上述した第１及び実施
例２では、入力側すだれ状電極２が正規形で、出力側す
だれ状電極３が間引きによる重み付けを行った電極の場
合について説明したが、入力側すだれ状電極２および出
力側すだれ状電極３の形状はこれに限らない。入力側す
だれ状電極２を間引きによる重み付けを行った電極とし
た場合に適用してもよいし、電極指の交差幅に重み付け
したすだれ状電極や、位相反転により重み付けしたすだ
れ状電極などを、入力側や出力側に用いた場合に適用し
てもよい。

【０１２５】実施例８．請求項５の発明の実施例の構成
を図１４を参照しながら説明する。図１４は、請求項５
の発明の実施例を示す構成図である。図において、１は
圧電体基板、２は入力側電極、３は出力側電極、７はす
だれ状電極、４は入力側端子、５は出力側端子である。
図１４では、両端の入力側電極２のみが、弾性表面波の
波面方向に沿って配列された直列接続の２つのすだれ状
電極７から構成されており、その他の入力側電極２およ
び出力側電極３は、従来例と同様１つのすだれ状電極７
から構成されている。

【０１２６】損失が生じる原因は、両端の入力側電極２
の外側に弾性表面波の電力が漏れることにより生じるの
で、両端の入力側電極２から励振される弾性表面波の強
度を他より小さくするだけでも、損失をかなり抑えるこ
とができる。

【０１２７】この実施例では、両端の入力側電極２のみ
が複数のすだれ状電極７から構成され、その他は従来例
と同様１つのすだれ状電極７から構成されているので、
電極の不均一に伴う電極間の多重反射を最小限に抑える
ことができ、帯域内のリップルによる損失変動を小さく
抑えたまま、挿入損失を低減できる効果がある。

【０１２８】実施例９．図１５は、請求項６の発明の実
施例を示す構成図である。図において、１〜５は図１４
と同様のものである。ここでは、複数個の入力側電極２
と複数個の出力側電極３とを、圧電体基板１上に弾性表
面波の伝搬方向に沿って、交互に配列しており、入力側
電極２のうちいくつかが、弾性表面波の伝搬方向に垂直
な方向、すなわち弾性表面波の波面方向に沿って配列す
るとともに、直列に接続した複数のすだれ状電極７から
構成されている。さらに、上記各入力側電極２を構成す
る直列に接続するすだれ状電極７の数を、中央部で最も
小さくし、両端部にいくにしたがって徐々に、少なくと
も等しいか、または大きくしている。

【０１２９】次に、動作について説明する。複数のすだ
れ状電極７から構成されている入力側電極２の電気的イ
ンピーダンスについて、１つのすだれ状電極７から構成
されている入力側電極２と比較する。入力側電極２を構
成するすだれ状電極７の数をＭとする。このとき、それ
ぞれのすだれ状電極７の開口長は、１つのすだれ状電極
７からなっている場合にくらべほぼＭ分の１となってい
る。すだれ状電極７の電気的インピーダンスは開口長に
反比例するので、それぞれのすだれ状電極７の電気的イ
ンピーダンスは、１つのすだれ状電極からなっている場
合に比べほぼＭ倍となる。さらに、これらのすだれ状電
極７がＭ個直列に接続されているため、入力側電極２全
体の電気的インピーダンスは、さらにＭ倍され、１つの
すだれ状電極７からなっている入力側電極２に比べほぼ
Ｍの二乗倍となる。

【０１３０】入力側電極２は、全て入力側端子４に接続
されている。よって、入力端子４に電気信号を印加した
ときに、各入力側電極２に生じる電圧は全て同一であ
る。しかし、上述したように、入力側電極２を構成する
すだれ状電極７の数によって、各入力側電極２の電気的
インピーダンスが異なるため、各々の入力側電極２にお
いて電気的インピーダンスに反比例した異なる電流が流
れる。したがって、各入力側電極２で励振される弾性表
面波の電力は、電気的インピーダンスに反比例する。す
なわち、入力側電極２で励振される弾性表面波の電力
は、入力側電極２を構成するすだれ状電極７の数のほぼ
二乗の逆数に比例した、それぞれ異なる値である。

【０１３１】入力側電極２を構成するすだれ状電極７の
数は中央部で少なく両端部にいくにしたがって、少なく
とも等しいか、あるいは多くしているので、各入力側電
極２に供給される電力は中央部で大きく、両端部で小さ
い。したがって励振される弾性表面波の強度も中央部で
最も大きく、両端部で小さくなる。このため弾性表面波
の電力は中央部に集中し、両端部では電力が小さくな
る。

【０１３２】以上のように、この発明に係る弾性表面波
装置では、弾性表面波の電力が中央部に集中し、両端部
では電力が小さくなる。このため、両端部に位置する入
力側電極２あるいは出力側電極３のさらに外側に漏れる
弾性表面波の電力を小さく抑えることができる。したが
って、入力側端子４に入力した電気信号の電力を、効率
よく出力側端子５に出力することができるので、従来の
弾性表面波装置に比べ挿入損失を小さくすることができ
る。また、同一の挿入損失を得るために必要な入力側電
極２および出力側電極３の数を少なくすることができ、
従来に比べ小形の弾性表面波装置が得られる。さらに、
入力側電極２および出力側電極３の数を少なくできるた
め、開口長を小さくする必要がなく、弾性表面波の回折
による挿入損失の増加を伴うことなく、外部回路との整
合をとりやすくできる。

【０１３３】実施例１０．図１６は、請求項７の発明の
実施例を示す構成図である。図において、１〜５は図１
５と同様のものである。ここでは、入力側電極２および
出力側電極３のうちいくつかが、弾性表面波の伝搬方向
に垂直な方向、すなわち弾性表面波の波面方向に沿って
配列するとともに、直列に接続した複数のすだれ状電極
７から構成されている。また、入力側電極２を構成する
直列に接続するすだれ状電極７の数を、中央部で少なく
両端部にいくにしたがって、少なくとも等しいか、ある
いは多くしているが、それだけでなく、出力側電極３を
構成する直列に接続するすだれ状電極７の数も中央部で
少なく両端部にいくにしたがって、少なくとも等しい
か、あるいは多くしている。そして、入力側電極２と出
力側電極３とを含めて、電極を構成するすだれ状電極７
の数を中央部で少なく両端部にいくにしたがって、少な
くとも等しいか、あるいは多くしている。

【０１３４】この場合も実施例９と同様に入力側電極２
から励振される弾性表面波の強度は、中央部で大きく両
端部で小さくなるため、外側に漏れる弾性表面波の電力
を小さく抑えることができ、挿入損失を小さくできる。
さらに、出力側電極３を構成するすだれ状電極７の数も
中央部で少なく両端部にいくしたがって、少なくとも等
しいか、あるいは多くしているので、出力側電極３によ
り受信される弾性表面波の強度も、中央部で最も大き
く、両端部で小さくなる。このため入力側電極２から励
振された弾性表面波を効率よく受信することができ、実
施例２よりもさらに挿入損失を低減できる。また、隣り
合う入力側電極２と出力側電極３の電気的インピーダン
スの差を、どの部分においても小さくできるので、イン
ピーダンスの不整合に伴う弾性表面波の電極間多重反射
を抑えることができ、帯域内のリップルをより小さくで
き、良好な特性が得られる。

【０１３５】実施例１１．以上３つの実施例（実施例
８、９、１０）について説明したが、この発明はこれに
限らず、両端の入力側電極２あるいは出力側電極３の外
側に反射器を設けても良い。この場合、外側に漏れ出る
弾性表面波を再び内側に反射させるので、より低損失な
特性が得られる。また、図１４から図１６では、入力側
電極２、および、出力側電極３をともに正規形で示して
いるが、この発明はこれに限らず、入力側電極２、およ
び、出力側電極３のどちらか一方、または両方に、間引
き方電極や交差幅重み付け電極などの重み付けを施した
電極を用いてもよいし、入力側電極２と出力側電極３の
間の距離を場所により変化させてもよい。これらの場
合、帯域外の減衰特性をより良好にすることができる。
さらに、すだれ状電極７の電極指はシングル電極には限
らずダブル電極やその他の電極を用いてもかまわず、こ
の場合にも本発明による効果が得られる。

【０１３６】

【発明の効果】以上のように請求項１の弾性表面波装置
によれば、入力電気信号を弾性表面波に変換する複数個
の入力側すだれ状電極と、逆に弾性表面波を出力電気信
号に変換する複数個の出力側すだれ状電極とを、圧電体
基板上で弾性表面波の伝搬方向に沿って交互に配列し、
上記入力側すだれ状電極と上記出力側すだれ状電極と間
の複数個の中心間距離を弾性表面波装置の概略中心周波
数の２分の１波長の整数倍に基づいて異なるようにした
ことにより、帯域内の挿入損失は小さく保ったまま、帯
域外の減衰量を大きくできる効果を奏する。

【０１３７】また、請求項２の弾性表面波装置によれ
ば、多電極構成の弾性表面波装置において、互いに隣接
する入力側電極と出力側電極との中心間の間隔のそれぞ
れに対応する電気長の差を概略中心周波数においてπの
整数倍に設定し、上記中心間の間隔の少なくとも１つの
間隔は他の間隔とπの奇数倍異なるようになし、入力側
電極または出力側電極の一つと、これを挟んで配列され
た二つの電極との中心間の間隔のそれぞれに対応する電
気長の差が概略中心周波数においてπの奇数倍のところ
は上記二つの電極の互いに対向する電極指の極性が逆に
なるように、また、πの偶数倍のところは上記二つの電
極の互いに対向する電極指の極性が同一になるようにし
たので、概略中心周波数においては同相で受信され、帯
域外の周波数ではばらついた位相で受信されるため、帯
域内では低損失で帯域外の減衰量が大きい特性が得られ
るとともに、従来の弾性表面波装置にくらべて互いに隣
接する入力側電極と出力側電極との中心間の間隔を狭く
でき、弾性表面波の伝搬距離を短縮できるため、帯域内
の損失をさらに低減できる効果がある。

【０１３８】また、請求項３の弾性表面波装置によれ
ば、多電極構成の弾性表面波装置において、互いに隣接
する入力側電極と出力側電極との中心間の間隔のそれぞ
れに対応する電気長の差が配列の一方向で少なくとも一
定方向の変化をするようにしたので、帯域外の周波数に
おいて受信される位相を多重反射して伝搬されたものに
ついても電気長の差に対して異なるようにでき、帯域外
の減衰量をより大きくできる効果がある。

【０１３９】また、請求項４の弾性表面波装置によれ
ば、弾性表面波の伝搬路において、圧電体基板上の電極
の無い場所の弾性表面波の伝搬方向に沿った距離を約２
分の１波長の整数倍に設定したことにより、帯域内のリ
ップルを小さくできるとともに、帯域内の挿入損失を小
さくできる効果が、上記効果に相乗して得られる。

【０１４０】請求項５の発明によれば、少なくとも多電
極の両端に配置された電極を複数の電極を直列に接続し
て形成することにより、電極の不均一部分を減らして電
極の不均一に伴う電極間の弾性表面波の多重反射を最小
限に抑えることができ、帯域内のリップルによる損失変
動が小さく抑えられた、挿入損失の低減された弾性表面
波装置を得られる効果がある。

【０１４１】請求項６の発明によれば、多電極の両端に
配置された電極を含む入力側の電極あるいは出力側の電
極を、複数の電極を直列に接続して形成し、直列に接続
する電極の数を多電極の中央部より両端を増加させ、か
つ、両端に行くにつれて少なくとも減少させないので、
多電極の交互に配列する電極の数を低減して、多電極の
外側に漏れる電力を小さく抑えることができ、小形で挿
入損失の低減された弾性表面波装置を得られる効果があ
る。

【０１４２】請求項７の発明によれば、多電極の両端に
配置された電極を含む入力側の電極および出力側の電極
を、複数の電極を直列に接続して形成し、直列に接続す
る電極の数を多電極の中央部より両端を増加させ、か
つ、両端に行くにつれて少なくとも減少させないので、
隣り合う入力側の電極と出力側の電極の電気的インピー
ダンスの差を小さくでき、インピーダンスの不整合に伴
う弾性表面波の電極間多重反射が抑圧された帯域内のリ
ップルのより小さい、挿入損失の低減された弾性表面波
装置を得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す構成図である。

【図２】この発明の実施例１の入力側すだれ状電極の構
成図である。

【図３】この発明の実施例１の出力側すだれ状電極の構
成図である。

【図４】この発明の実施例１の効果を説明するための特
性を示す図である。

【図５】この発明の実施例１の効果を説明するための特
性を示す図である。

【図６】この発明の実施例１の効果を説明するための特
性を示す図である。

【図７】この発明の実施例２を示す構成図である。

【図８】この発明の実施例２を示す構成図の一部拡大図
である。

【図９】この発明の実施例２の効果を説明するための特
性を示す図である。

【図１０】この発明の実施例３を示す構成図である。

【図１１】この発明の実施例４を示す構成図である。

【図１２】この発明の実施例４を示す構成図の一部拡大
図である。

【図１３】この発明の実施例４の効果を説明するための
特性を示す図である。

【図１４】この発明の実施例８を示す構成図である。

【図１５】この発明の実施例９を示す構成図である。

【図１６】この発明の実施例１０を示す構成図である。

【図１７】従来の弾性表面波装置を示す構成図である。

【図１８】従来の弾性表面波装置の特性を示す図であ
る。

【図１９】従来の弾性表面波装置を示す構成図である。

【図２０】従来の弾性表面波装置の特性を示す図であ
る。

【符号の説明】

１圧電体基板２入力側すだれ状電極２ａ入力側すだれ状電極２ｂ入力側すだれ状電極２ｃ接地側電極３出力側すだれ状電極３ａ出力側すだれ状電極３ｂ出力側すだれ状電極３ｃ接地側電極４入力側端子５出力側端子７すだれ状電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村友則鎌倉市大船五丁目１番１号三菱電機株式会社電子システム研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力電気信号を弾性表面波に変換する複
数個の入力側すだれ状電極と、弾性表面波を出力電気信
号に変換する複数個の出力側すだれ状電極とを、圧電体
基板上で弾性表面波の伝搬方向に沿って交互に配列し、
上記入力側すだれ状電極と上記出力側すだれ状電極との
間の複数個の中心間距離にそれぞれ対応する複数個の電
気長の間の差を、概略中心周波数において約２分の１波
長の整数倍に設定したことを特徴とする弾性表面波装
置。
【請求項２】圧電体基板上に形成され、入力電気信号
を弾性表面波に変換する入力側電極と、上記入力側電極
により励振された弾性表面波を出力電気信号に変換する
出力側電極とを弾性表面波の伝搬方向に交互に配列した
多電極構成の弾性表面波装置において、互いに隣接する
上記入力側電極と上記出力側電極との中心間の間隔のそ
れぞれに対応する電気長の差を概略中心周波数において
πの整数倍に設定し、上記中心間の間隔の少なくとも１
つの間隔は他の間隔とπの奇数倍異なるようになし、入
力側電極または出力側電極の一つと、これを挟んで配列
された二つの電極との中心間の間隔のそれぞれに対応す
る電気長の差が概略中心周波数においてπの奇数倍のと
ころは上記二つの電極の互いに対向する電極指の極性が
逆になるように、また、πの偶数倍のところは上記二つ
の電極の互いに対向する電極指の極性が同一になるよう
にしたことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項３】圧電体基板上に形成され、入力電気信号
を弾性表面波に変換する入力側電極と、上記入力側電極
により励振された弾性表面波を出力電気信号に変換する
出力側電極とを弾性表面波の伝搬方向に交互に配列した
多電極構成の弾性表面波装置において、互いに隣接する
上記入力側電極と上記出力側電極との中心間の間隔のそ
れぞれに対応する電気長の差を概略中心周波数において
πの整数倍に設定し、上記中心間の間隔のそれぞれに対
応する電気長の差が上記配列の一方向で少なくとも一定
方向の変化をするようになし、入力側電極または出力側
電極一つと、これを挟んで配列された二つの電極との中
心間の間隔のそれぞれに対応する電気長の差が概略中心
周波数においてπの奇数倍のところは上記二つの電極の
互いに対向する電極指の極性が逆になるように、また、
πの偶数倍のところは上記二つの電極の互いに対向する
電極指の極性が同一になるようにしたことを特徴とする
弾性表面波装置。
【請求項４】入力電気信号を弾性表面波に変換する複
数個の入力側すだれ状電極と、弾性表面波を出力電気信
号に変換する複数個の出力側すだれ状電極とを、圧電体
基板上で弾性表面波の伝搬方向に沿って交互に配列し、
上記入力側すだれ状電極と上記出力側すだれ状電極との
間の複数個ある中心間距離を異なるようにし、上記圧電
体基板上における弾性表面波の伝搬路において、上記圧
電体基板上で電極の無い場所の弾性表面波の伝搬方向に
沿った距離を、中心周波数における約２分の１波長の整
数倍に設定したことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項５】弾性表面波を伝搬する基板上に、入力電
気信号を弾性表面波に変換する入力側の電極と、上記入
力側の電極により励振された弾性表面波を出力電気信号
に変換する出力側の電極とを弾性表面波の伝搬方向に交
互に複数個配列した多電極を備えた弾性表面波装置にお
いて、少なくとも上記多電極の両端に配置された電極
を、複数の電極を直列に接続して形成したことを特徴と
する弾性表面波装置。
【請求項６】弾性表面波を伝搬する基板上に、入力電
気信号を弾性表面波に変換する入力側の電極と、上記入
力側の電極により励振された弾性表面波を出力電気信号
に変換する出力側の電極とを弾性表面波の伝搬方向に交
互に複数個配列した多電極を備えた弾性表面波装置にお
いて、上記多電極の両端に配置された電極を含む入力側
の電極あるいは出力側の電極を、複数の電極を直列に接
続して形成し、直列に接続する電極の数を多電極の中央
部より両端を増加させ、かつ、両端に行くにつれて少な
くとも減少させないことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項７】弾性表面波を伝搬する基板上に、入力電
気信号を弾性表面波に変換する入力側の電極と、上記入
力側の電極により励振された弾性表面波を出力電気信号
に変換する出力側の電極とを弾性表面波の伝搬方向に交
互に複数個配列した多電極を備えた弾性表面波装置にお
いて、上記多電極の両端に配置された電極を含む入力側
の電極および出力側の電極を、複数の電極を直列に接続
して形成し、直列に接続する電極の数を多電極の中央部
より両端を増加させ、かつ、両端に行くにつれて少なく
とも減少させないことを特徴とする弾性表面波装置。