JPH05267989A - 音響波フィルタおよびこれを用いた電子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 改善されたパワーハンドリング能力を有し、
インピーダンスおよびスペクトル応答を最適化する上で
の柔軟性を増大したＳＡＷフィルタを実現する。 【構成】 高周波信号を受信しかつろ波するための電子
的装置（９０）は各々複数の櫛歯型電極フィンガ（６
２，６３又は７２，７３）および最も外側の電極フィン
ガ（６２２，６２２′又は７２２，７２２′）間にセン
タライン（６７又は７７）を有する一連の（４０）Ｔ個
の電気−音響変換器を具備する。第１の隣接対の変換器
のセンタライン間の距離Ｄ_１、および他の隣接対の変換
器のセンタライン間の距離Ｄ_２〜Ｄ_Ｔ−１については、
Ｄ_２〜Ｄ_Ｔ−１の内の少なくとも幾つかは非整数の波長
だけＤ_１と異なる。変換器アレイ（４０）はセンタライ
ン（５１）に関し対称であり、かつシーケンス（４０）
の端部により近い入力又は出力変換器はセンタにより近
い同じ種類の変換器よりも多くのフィンガを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表面音響波フィルタのた
めの改良された手段および方法、そしてそのようなフィ
ルタを使用した装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現代の携帯用無線機および他の電子機器
は非常に小型の形状のかつ良好な電気的特性のフィルタ
を要求する。表面音響波（ｓｕｒｆａｃｅ ａｃｏｕｓ
ｔｉｃｗａｖｅ：ＳＡＷ）フィルタはそのような目的に
特に望ましいものである。

【０００３】ＳＡＷフィルタは従来技術において周知で
ある。例えば、Ｍｅｉｒｉｏｎ Ｌｅｗｉｓによる“Ｓ
ａｗ Ｆｉｌｔｅｒｓ Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ Ｉｎｔｅ
ｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔ
ｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ，ＩＩＤＴ”と題する超音波シン
ポジウム、１９８２年、ページ１２−１７、における論
文は圧電材料の上の櫛歯型（ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａ
ｌ）電極の櫛歯型変換器を使用したＳＡＷフィルタにつ
いて述べており、各変換器は同じ数の電極フィンガを有
する。さらに、Ｈｉｋｉｔａへの米国特許第４，４９
２，９４０号は順次配列された交互のＩ／Ｏ変換器のリ
ニアアレイを使用した音響表面波バンドパスフィルタを
開示しており、各変換器は複数の櫛歯型電極フィンガを
有し、入力変換器のフィンガの数および出力変換器のフ
ィンガの数は中央からアレイの終端へ減少するよう設け
られている。さらに、Ｎａｇａｉ他への米国特許第４，
６４９，３５７号は順次配列された交互のＩ／Ｏ変換器
のリニアアレイを使用した表面音響波フィルタについて
述べており、各々の変換器は複数の櫛歯型電極フィンガ
を有し、（前記アレイに沿った）隣接変換器のセンタラ
イン間の距離は波長の整数倍（０，±１，±２，その
他）だけ異なっている。また、Ｓａｋａｍｏｔｏ他への
米国特許第４，９３１，７５５号は通過帯域の上のフィ
ルタのカットオフを調整するために補助的な容量変換器
または他のシャント容量を使用することを述べている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】多くの研究者による相
当の努力にもかかわらず、ＳＡＷフィルタに関して数多
くの問題が残っており、例えば、最適の入力／出力（Ｉ
／Ｏ）インピーダンスレベルの設定、スペクトル応答の
最適化、フィルタ内の内部反射の低減、および製造プロ
セスの単純化等である。ＳＡＷフィルタのこれらの特徴
はそれらの電子装置での有用性および性能に影響を与え
る。従って、改良されたフィルタおよびフィルタの応用
に関する絶えざる必要性が存在し続ける。

【０００５】ここで使用されているように、省略語ＳＡ
Ｗは「表面音響波（ｓｕｒｆａｃｅａｃｏｕｓｔｉｃ
ｗａｖｅ）」を表すものと考えている。ここで用いられ
ている用語「フィルタ」は、単数であれあるいは複数で
あれ、周波数に依存する伝達関数を有する任意の要素を
含むことを意図しており、かつ用語「ＳＡＷフィルタ」
は、単数であれ複数であれ、表面音響波を使用しかつ周
波数に依存する伝達関数を有する要素を意味するものと
考えている。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、Ｓ
ＡＷデバイスを含む電子的デバイスおよび装置、特にＳ
ＡＷフィルタおよびＳＡＷフィルタをベースとした改良
された装置のための改良された手段および方法を提供す
る。

【０００７】本発明の第１の実施例によれば、一般的
に、音響波を伝搬するための基板を含み、該基板上に信
号波の伝搬方向に一連（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の入力変換
器および出力変換器が配列され、各変換器は数多くの櫛
歯型の電極フィンガを有し、前記シーケンスの一端で始
まり第１の変換器のフィンガの数は、さらに前記シーケ
ンスに沿った他の変換器のフィンガの数より大きい、Ｓ
ＡＷフィルタを備えた電子装置が提供される。

【０００８】本発明の他の実施例によれば、非整数の音
響波の波長数だけ他の隣接対の変換器のセンタライン−
センタライン間隔と異なる隣接対のＳＡＷフィルタの変
換器のセンタライン−センタライン間隔を有するＳＡＷ
フィルタを備えた電子装置が提供される。

【０００９】前記ＳＡＷフィルタの好ましい実施例にお
いては、前記シーケンスの一端で始まり、第１の入力
（または出力）変換器のフィンガの数は前記シーケンス
にさらに沿った他の入力（または出力）変換器のフィン
ガの数より大きい。前記シーケンスは音響波の伝搬方向
に垂直なセンタラインの回りに対称であることが望まし
い。さらに、前記シーケンスにおける変換器が偶数の電
極フィンガを含む場合には、隣接変換器は奇数の電極フ
ィンガを含むことが望ましい。

【００１０】さらに、ＳＡＷフィルタを含む装置を形成
する方法が提供され、該方法は、音響波を伝搬するため
の基板を提供する段階、および該基板上に一連の入力変
換器および出力変換器を提供する段階を備え、各変換器
は数多くの櫛歯型の電極を有しかつシーケンスの一端で
第１の変換器におけるフィンガの数は前記シーケンスに
さらに沿って配置された他の変換器におけるフィンガの
数より大きい。

【００１１】好ましい実施例に係わる方法においては、
変換器を提供する段階は、音響波の伝搬の方向と垂直な
所定のセンタラインを有する変換器を提供する段階を具
備し、各センタラインは前記変換器の第１のおよび最後
の電極フィンガの外側エッジの間の中間に位置し、かつ
第１の隣接する対の変換器のセンタラインは距離Ｄ_１だ
け離れかつ他の隣接対の変換器のセンタラインは距離Ｄ
_２〜Ｄ_Ｔ−１だけ離れ、この場合Ｔは変換器の数であ
り、またＤ_２〜Ｄ_Ｔ−１の内の少なくとも１つはＤ_１か
ら非整数の波長だけ異なっている。

【００１２】さらに、前記変換器を提供する段階は入力
変換器に偶数の電極フィンガを与えかつ他の入力変換器
に奇数の電極フィンガを与える段階、そして出力変換器
に奇数の電極フィンガを与える段階を備えることが望ま
しく、あるいは入力および出力の指定に関して逆にする
ことができる。

【００１３】さらに別の実施例においては、その中に１
つまたはそれ以上の上述のフィルタを有する改良された
無線機がさらに提供される。

【００１４】

【実施例】図１は、例えば、前に述べたＮａｇａｉによ
る従来技術に係わるＳＡＷフィルタ２０の変換器（ｔｒ
ａｎｓｄｕｃｅｒ）構成の極めて単純化した回路図であ
る。フィルタ２０は複数の入力変換器２２に接続された
入力端子２１、および複数の出力変換器２４に接続され
た出力端子２３を具備する。各変換器２２，２４はそれ
ぞれ入力２１および出力２３にかつグランド２６に結合
された数多くの櫛歯型金属フィンガによって構成され
る。入力変換器２２および出力変換器２４はそれら自体
が櫛歯型（ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ）となっている。
従って、フィルタアレイ２０は一連の（ａ ｓｅｑｕｅ
ｎｃｅ ｏｆ）交互に配置された入力２２および出力２
４変換器によって形成され、各出力変換器２４は同じ数
のフィンガを有しかつ各々は他の変換器２２，２４から
ｌ_ｉ＝ｌ_１〜ｌ_Ｔ−１だけ離れており、この場合Ｔは変
換器の数である。Ｎａｇａｉは距離ｌ_ｉはｍ_１を正の実
数としかつＬは音響波長とした時、任意的な距離ｌ_１＝
ｍ_１・Ｌに対し、他の距離ｌ_２〜ｌ_Ｔ−１はｌ_ｉ＝ｌ_１
＋ｍ_ｉ・Ｌを満足し、この場合ｍ_ｉはｉ＝２，３，４，
・・・，Ｔ−１に対し、任意の整数（０，±１，±２，
その他）であるように前記距離ｌ_ｉが関係することが望
ましいことを教示している。従って、距離ｌ_ｉは等しい
かあるいは整数個の波長Ｌだけ異なる必要がある。

【００１５】図２は、前述のＨｉｋｉｔａによる他の従
来技術のＳＡＷフィルタ３０の変換器構成の高度に単純
化した回路図である。フィルタ３０はフィルタのセンタ
ライン３９の回りに対称的に配列された複数の入力変換
器３２，３３，３４に接続された入力端子３１を有す
る。フィルタ出力３５は複数の出力変換器３６，３７に
接続されており、これらの出力変換器３６，３７はまた
フィルタのセンタライン３９の回りに対称的にグループ
分けされている。該変換器はまたグランドリード３８に
接続されている。変換器の櫛歯型アレイはフィルタ３０
を形成する。

【００１６】Ｈｉｋｉｔａは変換器における電極フィン
ガの数はセンタラインにあるいはセンタライン近くに位
置する変換器からフィルタ３０の終端に位置するあるい
は終端近くに位置する変換器に向けて移動するに応じて
次第に少なくなることが望ましいことを教示している。
すなわち、もしＮ_１，Ｎ_２およびＮ_３がそれぞれ入力変
換器３２，３３，３４のフィンガの数であり、かつＭ_１
およびＭ_２がそれぞれ出力変換器３６，３７の電極フィ
ンガの数であるとすれば、Ｎ_１≧Ｎ_２≧Ｎ_３およびＭ_１
≧Ｍ_２である。

【００１７】上に述べた従来技術の構成はフィルタ作用
を可能にするが、それらは依然として技術的によく知ら
れた幾つかの不都合を有する。例えば、電力取扱い容量
（ｐｏｗｅｒ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ）
が制限されており、Ｉ／Ｏインピーダンスレベルを最適
化することが困難であり、かつフィルタのスペクトル応
答を調整するのが困難である。このような理由のため、
これらのフィルタは制作しかつ使用することが困難であ
り、あるいは電子回路、特に無線機において望まれるも
のより低い性能を有するのみである。

【００１８】前述のおよび他の問題は図３〜図７に種々
の形で図示されている本発明の構造および方法によって
改善されあるいは克服される。特にそれ以外に注記しな
い限り、「入力」および「出力」および省略表現“Ｉ／
Ｏ”なる表示は、単数であれ複数であれ、本発明に関し
ては図示および説明の目的のための任意的な表示である
と考えており、かつ相互に交換できるものである。

【００１９】次に図３を参照すると、本発明の１実施例
に係わるＳＡＷフィルタ４０の変換器構成の極めて単純
化した回路図が示されている。フィルタ４０は、それぞ
れ、Ｎ_１，Ｎ_１′，Ｎ_２，Ｎ_２′，Ｎ_３，およびＮ_３′
と表示された数多くの櫛歯型電極フィンガＮ_ｉを有する
複数の変換器４２，４２′，４３，４３′４４および４
４′に結合された入力４１を具備する。フィルタ４０は
さらに、それぞれ、Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_２′，Ｍ_３，
Ｍ_３′，Ｍ_４およびＭ_４′と表示された数多くの櫛歯型
電極フィンガＭ_ｊを有する複数の変換器４６，４７，４
７′，４８，４８′，４９および４９′に結合された出
力４５を具備する。変換器４２〜４４′および４６〜４
９′は順次的なアレイに配置され、それにより入力−出
力変換器が前記アレイに沿って進むに応じて好適に交番
するようになっている。例えば、１つの端部から開始す
ると、一連の出力変換器４９，４８，４７，４６，４
７′，４８′および４９′が一連の入力変換器４４，４
３，４２，４２′，４３′および４４′と交互に入れ代
わり出力−入力−出力−入力−出力−入力−等（例え
ば、変換器４９，４４，４８，４３，４７，４２，等）
のシーケンスを形成し例示的なＳＡＷデバイスを構成し
ている。

【００２０】図３に示されるように、変換器の電極の
「フィンガ」は櫛歯を互いにからませた形になっており
（ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ）またははさみ込まれ
ており（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ）かつ音響波の伝搬方
向５２に対して垂直であることが望ましい。与えられた
変換器に対し、第１の方向に面する電極フィンガは入力
（または出力）に結合されかつその変換器の残りの電極
フィンガ（反対方向に面する）は共通の端子、例えばグ
ランド接続５０に結合されている。

【００２１】変換器それ自体もはさみ込まれあるいは櫛
歯を互いにからませた形になっており、すなわち、変換
器に対するグランド接続は入力変換器に対してはアレイ
の一方の側にありかつ出力変換器に対してアレイの反対
側にありかつ入力端子につながる導体は該アレイの一方
の側からのみ接続されかつ出力端子につながる導体は該
アレイの他方の側から接続される。これは必須のことで
はないが望ましくかつ好適な導体の配置を提供する。

【００２２】さらに、フィルタ４０の変換器は必ずしも
そうでなくてはならないものではないが望ましくは音響
波方向５２に垂直なフィルタアレイ４０の中心を通るセ
ンタライン５１の回りに対称とされる。制限的な意味で
はなく説明の都合上、以下の説明においてはセンタライ
ン５１の回りの対称性が仮定されかつ変換器４２〜４９
への参照は対応するダッシュを付けた参照番号を有する
変換器を含むことを意図している。

【００２３】変換器の電極フィンガの数Ｎ_ｉ，Ｍ_ｊは変
換器アレイにおける変換器の位置に従って変化すること
が望ましい。変換器の電極の数が最も外側の変換器が内
側の変換器よりも多くの電極を有する場合に優れた電気
特性が得られることが分かった。アレイの一端で始まり
かつセンタライン５１に向かって進むと、第１の入力
（または出力）変換器におけるフィンガの数は次に遭遇
する入力（または出力）変換器のフィンガの数より大き
い。好ましい実施例においては、最も外側の入力または
出力変換器のフィンガの数Ｎ_ｉ，Ｍ_ｊはまた最も中心側
に位置する入力または出力変換器のフィンガの数より大
きい。例えば、Ｎ_３≧Ｎ_２および／またはＭ_４≧Ｍ_３、
そして好ましくはＮ_３≧Ｎ_１および／またはＭ_４≧Ｍ_１
である。

【００２４】次に示すフィルタの例は１３個の変換器
（Ｔ＝１３）を有し、中心周波数が約９２２ＭＨｚであ
り、通過帯域が約３５±２ＭＨｚであって両側に阻止帯
域を有し、通過帯域の挿入損失は約３ｄｂでありかつ阻
止帯域の排除率（ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ）は少なくとも２
０ｄｂである。例示的なフィルタはセンタライン５１の
回りに対称である。種々の変換器における電極フィンガ
の数が以下の表１に示されている。この例を図３の変換
器に関連付けるための助けとして、図３の変換器の参照
番号が括弧内に示されている。 ［表１］ 異なる変換器における電極フィンガの数 変換器 ｎ 変換器 ｎ −−−−−−−−−−−−−−−−− −−−−−−−−−−−−−−−−− Ｎ_１（４２，４２′） ＝ ６１ Ｍ_１（４６） ＝ ４５ Ｎ_２（４３，４３′） ＝ ５５ Ｍ_２（４７，４７′） ＝ ４０ Ｎ_３（４４，４４′） ＝ ６５ Ｍ_３（４８，４８′） ＝ ４０ Ｍ_４（４９，４９′） ＝ ４８

【００２５】この例ではダッシュを付けた変換器とダッ
シュを付けない変換器におけるフィンガの数は等しい。
これは好ましいことである。

【００２６】また隣接対の変換器のセンタラインの間の
距離は音響波長の整数倍だけ異ならないように調整され
ることが望ましい。これは以下にさらに詳細に説明す
る。

【００２７】図３に示されるように、隣接対の変換器、
例えば、４９／４４，４４／４８，４８／４３，４３／
４７，４７／４２および４２／４６、は、一般に等しく
ない、変換器のセンタライン−センタライン間距離ｄ_ｉ
によって分離されている。ここでＴはアレイ４０におけ
る変換器の合計数であり、ｉ＝１，２，３，・・・，Ｔ
−１に対する距離ｄ_ｉ＝ｄ_１，ｄ_２，ｄ_３，・・・，ｄ
_Ｔ−１は必ずしも等しくない。パラメータｄに関して
は、指数“ｉ”は、距離ｄ_ｉの内任意のものがｉ＝１と
して割り当てることができ、かつ任意の他のものをｉ＝
２として、そして特定の順序またはシーケンスを含むこ
となく以下同様に割り当てることができるという意味に
おいて任意的なものであると考えている。変換器のセン
タラインの位置の決定は図４〜図６を参照してより詳細
に説明する。

【００２８】図４は、奇数個の電極フィンガを有する変
換器６０を示す平面図である。電極フィンガ６２は第１
の共通の接続部６４から第１の方向に内部に延びてお
り、かつ電極フィンガ６３は共通接続部６５から反対方
向に内部に延びている。フィンガ６２，６３は櫛歯を互
いにからませた形になっており、すなわち、それらは入
り込んでいる。電極フィンガ６２，６３は典型的には４
分の１波長幅でありかつ典型的には約４分の１波長だけ
離れており従ってそれらの間に電位が生じ得る。変換器
６０は接続部６４から延びたフィンガ群６２のフィンガ
６２２，６２２′の最も外側のエッジ６２１，６２１′
の間に広がる幅６６を有する。変換器６０は波の伝搬方
向５２に垂直なセンタライン６７を有する。センタライ
ン６７はフィンガ６２１，６２２の最も外側のエッジの
間の中間部であり、すなわち、距離６８，６８′は等し
い。奇数個のフィンガを有する変換器についてはセンタ
ライン６７は電極フィンガに位置することに注意を要す
る。

【００２９】変換器６０の電極フィンガの数ｎは共通の
接続部６４から延びているフィンガの数と共通の接続部
６５から延びている電極フィンガの数を加えたものとし
て定義される。変換器６０はｎ＝１７を有するものとし
て示されているが、これは単に説明の都合上のものに過
ぎず制限的に考えるべきものではなく、かつ例えば前記
表１に示されたように、より多くのあるいはより少ない
数のフィンガを使用できる。変換器６０はｎが奇数であ
る多電極フィンガを有する好適な変換器を例示すること
を意図している。

【００３０】図５は、偶数の電極フィンガを有する変換
器７０を示す平面図である。電極フィンガ７２は第１の
共通接続部７４から第１の方向に内部へ延びており、か
つ電極フィンガ７３は共通接続部７５から反対方向に内
部に延びている。フィンガ７２，７３は櫛歯を互いにか
らませた形であり、すなわち、それらは入り込んでいる
（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）。電極フィンガ７２，７３は
典型的には４分の１波長の幅でありかつ典型的には約４
分の１波長だけ離れ従ってそれらの間に電位が生じ得る
よう構成されている。変換器７０はフィンガ７２２，７
３２の最も外側のエッジ７２１，７３１の間に延びる幅
７６を有する。フィンガ７２２は共通接続部７４から延
びるフィンガグループ７２に属し、かつフィンガ７３２
は共通接続部７５から延びるフィンガグループ７３に属
する。

【００３１】変換器７０は波の伝搬方向５２に垂直なセ
ンタライン７７を有する。センタライン７７はフィンガ
７２２，７３２の最も外側のエッジ７２１，７３１の間
の中間にあり、すなわち、距離７８，７８′は等しい。
偶数のフィンガを有する変換器についてはセンタライン
７７は電極フィンガの間の空間７９に位置することに注
意を要する。

【００３２】変換器７０の電極フィンガの数ｎは共通接
続部７４から延びるフィンガの数と共通接続部７５から
延びる電極フィンガの数とを加えたものとして定義され
る。変換器７０はｎ＝１６を有するものとして示されて
いるが、これは単に説明の都合上のものでありかつ制限
的なものではなく、そして例えば前記表１に示されてい
るように、より多くのあるいはより少ない数のフィンガ
を用いることができる。変換器７０はｎが偶数である多
電極フィンガを有する好適な変換器を例示するものと考
えている。

【００３３】図６は、順次的なアレイ８０に配列され
た、本発明において使用されるような複数の変換器を示
し、かつ隣接変換器６０，７０，６０′、そのセンタラ
イン６７，７７，６７′、および音響波の伝搬方向５２
の関係を示す平面図である。図６はフィルタ４０（図
３）の一部を構成する変換器アレイを８０を示してい
る。アレイ８０は、例えば図３〜図５において示された
ような、奇数電極変換器６０，６０′の間にはさまれた
偶数電極変換器７０を具備する。図６における変換器６
０（奇数）、７０（偶数）、６０′（奇数）は必ずしも
同じである必要はない電極フィンガの種々の数ｎを有す
る図３のフィルタにおける種々の変換器を例示するもの
である。例えば、図６の変換器６０，７０，６０′はそ
れぞれかついずれかの順序で変換器４２（例えば、ｎ＝
６１）、４７（例えば、ｎ＝４０）および４３（例え
ば、ｎ＝５５）を例示しており、あるいはそれぞれかつ
いずれかの順序で変換器４３（例えば、ｎ＝５５）、４
８（例えばｎ＝４０）および４４（例えば、ｎ＝６５）
を例示しており、あるいはそれらのダッシュを付けた対
応物を示している。図３の配列に対応して文字“Ｇ”に
よって示された接続部６４′，７５，６４はフィルタ４
０の共通のまたはグランドリード５０に結合され、かつ
接続部７４はフィルタ４０の出力５１に、かつ接続部６
５′，６５はフィルタ４０の入力４１に結合されてい
る。

【００３４】変換器６０，６０′は図４の場合と同様に
して規定された幅６６，６６′およびセンタライン６
７，６７′を有し、すなわち、距離６８０および６８１
は等しくかつ距離６８０′および６８１′は等しい。変
換器７０は図５の場合と同様に規定された幅７６および
センタライン７７を有し、すなわち、距離７８０および
７８１は等しい。センタライン６７，７７，６７′はそ
れぞれ距離８１および８２によって分離されている。変
換器６０，６０′のそれぞれ右および左に横たわる他の
変換器７００，７００′への同様の距離はそれぞれ８
２′および８１′として規定されている。図６において
は、変換器７００および７００′はｎが偶数のさらに他
の変換器であるものとして図示されている。しかしなが
ら、これは単に説明の都合上のものでありかつ制限的な
意味ではないが、それは隣接するその他の変換器も偶数
または奇数のｎを持つことができるからである。

【００３５】距離８１′，８２，８１，８２′は図３に
おける距離ｄ_ｉが測定される方法を示しており、すなわ
ち、それぞれの隣接する変換器のセンタライン間であ
る。表１および図３に関して前に説明した例示的な１３
の変換器のフィルタにおいては、好ましいセンタライン
−センタライン間（ＣＴＣ）距離は典型的には次の表２
に示されるようになる。 ［表２］ 変換器対参照番号 ＣＴＣ距離ｄ_ｉ ４６−４２ ｍ１・Ｌ＋ｘ ４２−４７ ｍ２・Ｌ＋ｘ−Ｌ／４ ４７−４３ ｍ３・Ｌ＋ｘ＋Ｌ／４ ４３−４８ ｍ４・Ｌ＋Ｘ−Ｌ／４ ４８−４４ ｍ５・Ｌ＋ｘ＋Ｌ／４ ４４−４９ ｍ６・Ｌ＋ｘ−Ｌ／４．

【００３６】ダッシュを付けた参照番号のＣＴＣ距離は
同じである。量ｘは設計パラメータでありかつ正の実数
である。量Ｌは音響波長でありかつｍ_１，…，ｍ_６は整
数である。ｘの値は約ｘ＝０．４Ｌであることが望まし
く、約０．２Ｌ〜０．６Ｌの範囲の値が有用である。

【００３７】ｍ_１，…，ｍ_６の有用な値は隣接変換器の
フィンガの数およびそれらの間隔によって決定される。
センタラインの間には隣接変換器のフィンガの数を少な
くとも収容するのに十分な空間がなければならいな。典
型的には、フィンガの幅および波の伝搬方向におけるフ
ィンガの間隔は約Ｌ／４であり、従って１つのフィンガ
の前縁（ｌｅａｄｉｎｇ ｅｄｇｅ）から次のフィンガ
の前縁までの距離は約Ｌ／２である。フィンガの数ｎが
大きくなればなるほど、隣接変換器のＣＴＣ間隔も大き
くなければならない。従って、ｍ_１，…，ｍ_６の最小値
はｄ_ｉおよびｎに関係する。当業者はどのようにしてそ
のような最小値を決定するかを理解するであろう。一般
に、ｍ_１，…，ｍ_６は該最小値に近いかあるいは等しい
ことが望ましい。

【００３８】表２に示されるように、本発明の好ましい
実施例のＣＴＣ距離ｄ_ｉの少なくとも幾つかは、比較の
ためのベースとしてどの距離ｄ_ｉが選択されるかにかか
わらず、音響波長Ｌの非整数倍だけ異なる。

【００３９】図６においては、変換器の「共通」端子の
「グランド」はフィルタ８０の（伝搬方向５２に平行
な）縦軸または長さ方向の軸の両側にある。これらのグ
ランド端子は望ましくはすべて１つの変換器の最後のグ
ランドフィンガを次の変換器の反対側にあるグランド電
極に引っ掛ける（ｈｏｏｋ）ことにより一緒に接続する
ことが望ましい。例えば、変換器６０の最も最後のフィ
ンガ６２２、これはグランド電位電極６４から延びてい
るが、は縦方向の導体７５１によって変換器７０の「グ
ランド」電位電極に接続される。同様に、変換器６０′
の「グランド」電位電極６４′から延びる最も右側の電
極６２２′は縦方向の導体７５２によって変換器７０の
「グランド」電位電極７５に接続されている。

【００４０】図７は、本発明に係わる上述のフィルタが
どのようにして無線機回路９０において有利に使用され
るかを示す単純化した回路図である。無線機回路９０は
（もし使用される場合には送信機に結合された）任意選
択的なダイプレクサ９２へ信号を送りあるいは該ダイプ
レクサ９２から信号を受信するアンテナ９１を具備す
る。ダイプレクサ９２は入り信号をフィルタ９３に送
り、該フィルタ９３は得られた帯域制限された信号を増
幅器９４に渡す。増幅器９４から該信号は他の帯域制限
フィルタ９５を通りミキサ９６に渡される。ミキサ９６
はまた帯域制限フィルタ９８を介してローカル発振器９
７から信号を受信する。ミキサ９６からの混合された信
号は帯域制限フィルタ９９を通るが、該帯域制限フィル
タ９９はローカル発振器信号を除去しかつ得られた信号
を出力１００を介して受信機ＩＦに送る。

【００４１】フィルタ９３，９５，９８および／または
９９はここに説明されかつ本発明に係わる構造および方
法に従って製作されるが、特定の所望の機能に従って変
化する周波数特性または他の特性を有するものとするの
が好都合である。例えば、フィルタ９３は受信機が動作
することを意図する帯域の外側の入力ＲＦ周波数を除去
する。これは特にセルラ電話およびページングの用途そ
の他でしばしば要求されるもののような狭帯域受信機に
とって有用である。

【００４２】フィルタ９５はフィルタ９３と同じまたは
異なる通過帯域を有するものでよくかつ増幅器９４によ
って発生される何らかの望ましくない高調波またはフィ
ルタ９３によって除去されない他の帯域外信号を除去す
る。フィルタ９８は望ましくはローカル発振器周波数を
通過させかつその無用の高調波を阻止する。フィルタ９
９はミキサ９６によって生成される和または差の周波数
を通過させ、かつローカル発振器および入力ＲＦ周波数
を阻止するのが望ましい。これは、通常出力１００に結
合されるＩＦ増幅器の入力段の飽和を避けるために重要
である。従って、電子装置、かつ特に無線機は本発明の
ＳＡＷフィルタの改善された特性の結果として改善され
た特性を持つことになる。

【００４３】上述のフィルタは、第１の実施例において
は、音響波を伝搬するための基板を提供する段階、およ
び該基板上に一連の入力変換器および出力変換器を提供
する段階を具備する方法によって構成され、各変換器は
数多くの櫛歯を互いにからませた形の電極フィンガを有
し、第１の入力または出力変換器における前記シーケン
スの第１の終端部またはその近辺におけるフィンガの数
は前記第１の端部からより遠方の他の入力または出力変
換器におけるフィンガの数より大きい。ニオブ酸塩リチ
ウム（Ｌｉｔｈｉｕｍ ｎｉｏｂａｔｅ）、石英（Ｑｕ
ａｒｔｚ）およびタンタル酸塩リチウム（Ｌｉｔｈｉｕ
ｍ ｔａｎｔａｌａｔｅ）が適切な基板材料の例である
が、後者がより好ましい。前記変換器は、通常アルミニ
ウムのような金属である、導電性フィルムを前記基板上
に被着し、かつ次に技術的によく知られたフォトマスク
およびエッチング工程により前記金属フィルムの無用の
部分を除去することによって形成される。これらの金属
付加、マスキングおよびエッチング工程は伝統的なもの
でありかつ技術的によく知られている。異なる点はフィ
ルムに形成される電極パターンの形状である。これはこ
こで述べた電極形状のイメージおよび構成を有するエッ
チング用マスクを準備することにより達成される。

【００４４】さらに別の実施例においては、音響波を伝
搬するための基板を提供する段階、そして音響波の伝搬
方向に対し垂直な所定のセンタラインを有する一連の変
換器を前記基板上に設ける段階を備えた方法が提供さ
れ、各センタラインは各変換器の最初のおよび最後の電
極フィンガの外側エッジの間の中間部に位置し、かつ第
１の隣接対の変換器のセンタラインは距離Ｄ_１だけ離れ
ており、かつ他の隣接対の変換器のセンタラインは距離
Ｄ_２〜Ｄ_Ｔ−１だけ離れており、ここでＴは変換器の数
であり、かつＤ_２〜Ｄ_Ｔ−１の内の少なくとも１つはＤ
_１から非整数の波長だけ異なっている。さらに、前述の
センタライン間隔を有する変換器を提供する段階および
上述のようにして変換器シーケンスに沿って変化するフ
ィンガの数を有する変換器を提供する段階は前記金属付
加、マスキングおよびエッチング工程の一部として同時
に行われ前記基板上に変換器導体パターンを規定するの
が望ましい。

【００４５】さらに、前記変換器を提供する段階は、前
記変換器アレイの一端に位置する第１の入力（または出
力）変換器において前記シーケンスにさらに沿った他の
入力（または出力）変換器のフィンガの数より大きな数
のフィンガを提供する段階を備えることが望ましく、か
つさらに詳細には、センタラインに関して対称な一連の
（ａ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ）変換器を提供すること
が望ましく、かつ前記アレイの端部近くに位置する第１
の入力（または出力）変換器のフィンガの数はセンタラ
インに最も近く配置された他の入力（または出力）変換
器におけるフィンガの数より大きい。

【００４６】好ましい実施例においては、前記変換器を
提供する段階は奇数の電極フィンガを含む前記シーケン
スに１つの変換器を提供しかつ偶数の電極フィンガを含
む隣接変換器を提供する段階を具備し、かつさらに前記
変換器を提供する段階は入力変換器に偶数の電極フィン
ガを設けかつ出力変換器に奇数の電極フィンガを設ける
か、あるいは入力および出力の表示に関して逆の電極フ
ィンガを設ける段階を具備する。さらに別の実施例にお
いては、前記変換器を提供する段階は入力変換器に偶数
の電極フィンガを設けかつ他の入力変換器に奇数の電極
フィンガを設ける段階、そして出力変換器に奇数の電極
フィンガを設ける段階を具備するか、あるいは入力およ
び出力の表示に関して逆にする段階を具備する。

【００４７】

【発明の効果】上述の説明に基づき、当業者には本発明
は前に述べた問題を解決しかつ目標を達成することかで
き、かつ上に述べたようなかなりの利点を有することが
明らかであり、すなわち、ボード内（ｉｎｂｏａｒｄ）
変換器に比較してボード外（ｏｕｔｂｏａｒｄ）変換器
の上により多くの数の電極フィンガを有することはパワ
ーハンドリング能力を改善する。さらに、本発明の構成
はインピーダンスおよびスペクトル応答を最適化する上
でより大きな設計上の柔軟性を与える。

【００４８】本発明が特定の材料、構造および工程に関
して説明されたが、これらの選択は説明の便宜上のもの
でありかつ制限的なものではなく、また当業者は上記説
明に基づき本発明が材料、構成およびプロセス段階の他
の選択肢にも適用できることを理解し、そして以下の請
求の範囲には本開示に基づき当業者が成し得るこれらお
よび他の変更を含むものと考えている。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術に係わる第１のＳＡＷフィルタの変換
器構成を示す高度に単純化した回路図である。

【図２】従来技術に係わる他のＳＡＷフィルタの変換器
構成を示す高度に単純化した回路図である。

【図３】本発明の１実施例に係わるＳＡＷフィルタの変
換器構成を示す高度に単純化した回路図である。

【図４】奇数個の電極フィンガを有し、本発明において
使用される変換器を示し、かつそのセンタラインの位置
を示す平面図である。

【図５】偶数の電極フィンガを有し、本発明において使
用される変換器を示し、かつそのセンタラインの位置を
示す平面図である。

【図６】本発明において使用され、一連のアレイに配列
された複数の変換器を示し、かつ隣接変換器、そのセン
タラインおよび音響波の伝搬方向の関係を示す平面図で
ある。

【図７】複数のフィルタ、例えば、本発明に係わる１つ
またはそれ以上のＳＡＷフィルタを使用した無線機を示
す単純化した回路図である。

【符号の説明】 ４０ ＳＡＷフィルタ ４２，４２′，４３，４３′，４４，４４′ 変換器 Ｎ_１，Ｎ_１′，Ｎ_２，Ｎ_２′，Ｎ_３，Ｎ_３′ 電極フィ
ンガ ４１ 入力 ４５ 出力 ４６，４７，４７′，４８，４８′，４９，４９′ 変
換器 Ｍ_１，Ｍ_２，Ｍ_２′，Ｍ_３，Ｍ_３′，Ｍ_４，Ｍ_４′ 電
極フィンガ ５０ グランド接続 ５１ センタライン ５２ 音響波伝搬方向 ６０ 変換器 ６２，６３ 電極フィンガ ６４，６５ 共通接続部 ６７ センタライン ７０ 変換器 ７２，７３ 電極フィンガ ７４，７５ 共通接続部 ７７ センタライン ９１ アンテナ ９２ ダイプレクサ ９３，９５，９８，９９ フィルタ ９４ 増幅器 ９６ ミキサ ９７ ローカル発振器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子装置（９０）であって、 表面音響波を伝搬するための基板を含み、該基板上には
   表面音響波が進行する方向（５２）に変換器（４６，４
   ２，４２′，４７，４７′，４３，４３′，４８，４
   ８′，４４，４４′，４９，４９′）が配列されてアレ
   イ（４０）を形成する表面音響波フィルタ（９３，９５
   または９９）であって、前記変換器（４６，４２，４
   ２′，４７，４７′，４３，４３′，４８，４８′，４
   ４，４４′，４９，４９′）は複数の入力（４２，４
   ２′，４３，４３′，４４，４４′）および複数の出力
   （４６，４７，４７′，４８，４８′，４９，４９′）
   変換器を具備し、各入力（４２，４２′４３，４３′，
   ４４または４４′）および出力（４６，４７，４７′４
   ８，４８′，４９または４９′）変換器は数多くの電極
   （６２，６３または７２，７３）を有するもの、 を具備し、かつ前記アレイ（４０）の端部近くに位置す
   る入力変換器（４２，４２′，４３，４３′，４４また
   は４４′）は前記アレイ（４０）のより中心に位置する
   他の入力変換器（４２，４２′，４３，４３′，４４ま
   たは４４′）と比較してより多くの数の電極（６２，６
   ３または７２，７３）を有し、あるいは前記アレイ（４
   ０）の端部近くに位置する出力変換器（４６，４７，４
   ７′，４８，４８′，４９または４９′）は前記アレイ
   （４０）のより中心部に位置する他の出力変換器（４
   ６，４７，４７′，４８，４８′，４９または４９′）
   と比較してより多くの数の電極（６２，６３または７
   ２，７３）を有する、 ことを特徴とする電子的装置（９０）。
2. 【請求項２】 音響波を伝搬するための基板を具備する
   電子的装置（９３，９５または９９）であって、該基上
   には音響波の伝搬方向（５２）に、 複数の入力変換器（４２，４２′，４３，４３′，４
   ４，４４′）および複数の出力変換器（４６，４７，４
   ７′，４８，４８′，４９，４９′）のシーケンス（４
   ０）であって、各々の入力（４２，４２′４３，４３′
   ４４または４４′および出力（４６，４７，４７′，４
   ８，４８′，４９または４９′）変換器は数多くの櫛歯
   をからませた形の電極フィンガ（６２，６３または７
   ２，７３）を有するもの、 が配列され、そして前記シーケンス（４０）の第１の端
   部におけるまたは第１の端部に近くの第１の入力（４
   ２，４２′，４３，４３′，４４または４４′）または
   出力変換器の櫛歯をからませた形の電極フィンガ（６
   ２，６３または７２，７３）の数は前記第１の入力（４
   ２，４２′４３，４３′，４４または４４′）または出
   力（４６，４７，４７′，４８，４８′，４９または４
   ９′）変換器の位置よりも前記第１の端部からより離れ
   た位置にある他の入力（４２，４２′，４３，４３′，
   ４４または４４′）または出力（４６，４７，４７′，
   ４８，４８′，４９または４９′）変換器の櫛歯をから
   ませた形の電極フィンガ（６２，６３または７２，７
   ３）の数より大きい、 ことを特徴とする電子的装置（９３，９５または９
   ９）。
3. 【請求項３】 高周波信号を受信しかつろ波するための
   電子的装置（９０）であって、Ｔ個の電気−音響変換器
   （４６，４２，４２′，４７，４７′，４３，４３′，
   ４８，４８′，４４，４４′，４９，４９′）のシーケ
   ンス（４０）を具備し、ここでＴは電気−音響変換器の
   数であり、前記シーケンス（４０）は複数の変換器を具
   備し、各々の電気−音響変換器は複数の櫛歯をからませ
   た形の電極フィンガ（６２，６３または７２，７３）を
   具備し、そして各々の電気−音響変換器はその電気−音
   響変換器の最も外側の櫛歯をからませた形の電極フィン
   ガ（６２２，６２２′または７２２，７２２′）の間に
   等距離の所定のセンタライン（６７または７７）を有
   し、第１の隣接対の電気−音響変換器のセンタライン
   （６７または７７）間の距離はＤ_１であるとしかつ他の
   隣接対の電気−音響変換器のセンタライン（６７または
   ７７）間の距離はＤ_２〜Ｄ_Ｔ−１であるとすれば、Ｄ_２
   〜Ｄ_Ｔ−１の内の少なくとも１つは４分の１音響波長の
   奇数個分だけＤ_１と異なることを特徴とする電子的装置
   （９０）。
4. 【請求項４】 Ｔ個の電気−音響変換器（４６，４２，
   ４２′，４７，４７′，４３，４３′，４８，４８′，
   ４４，４４′，４９，４９′）のシーケンス（４０）を
   具備する音響波フィルタ（９３，９５または９９）であ
   って、Ｔは電気−音響変換器の数であり、各々の電気−
   音響変換器は複数の櫛歯をからませた形の電極フィンガ
   （６２，６３または７２，７３）および最も外側の櫛歯
   をからませた形の電極フィンガ（６２２，６２２′また
   は７２２，７２２′の間に等距離の所定のセンタライン
   （６７，または７７）を有し、前記シーケンス（４０）
   の電気−音響変換器は複数の入力（４２，４２′，４
   ３，４３′，４４，４４′）および出力（４６，４７，
   ４７′，４８，４８′，４９，４９′）変換器を具備
   し、第１の隣接対の入力変換器（４２，４２′，４３，
   ４３′，４４または４４′）および出力変換器（４６，
   ４７，４７′，４８，４８′，４９または４９′）のセ
   ンタライン（６７または７７）間の距離をＤ_１とし、か
   つ他の隣接対の入力変換器および出力変換器のセンタラ
   イン（６７または７７）間の距離をＤ_２〜Ｄ_Ｔ−１とし
   た時、Ｄ_２〜Ｄ_Ｔ−１の内の少なくとも１つはＤ_１から
   非整数の音響波長距離だけ異なることを特徴とする音響
   波フィルタ（９３，９５または９９）。
5. 【請求項５】 複数の入力変換器（４２，４２′，４
   ３，４３′，４４，４４′）および複数の出力変換器
   （４６，４７，４７′，４８，４８′，４９，４９′）
   を含むＴ個の電気−音響変換器（４６，４２，４２′，
   ４７，４７′，４３，４３′，４８，４８′，４４，４
   ４′，４９，４９′）のシーケンス（４０）を具備する
   表面音響波フィルタ（９３，９５または９９）であっ
   て、前記変換器の各々は複数の櫛歯をからませた形の電
   極フィンガ（６２，６３または７２，７３）を有し、Ｔ
   は電気−音響変換器の数であり、かつ各々の電気−音響
   変換器は所定の数の櫛歯をからませた形の電極フィンガ
   （６２，６３または７２，７３）を有し、各々の電気−
   音響変換器は入力（４２，４２′，４３，４３′，４４
   または４４′）または出力（４６，４７，４７′，４
   ８，４８′，４９または４９′）変換器を具備し、かつ
   前記シーケンス（４０）の端部により近い入力変換器
   （４２，４２′，４３，４３′，４４または４４′）は
   前記シーケンス（４０）の中心により近い他の入力変換
   器（４２，４２′，４３，４３′，４４または４４′）
   よりも多くの櫛歯をからませた形の電極フィンガ（６
   ２，６３または７２，７３）を有し、あるいは前記シー
   ケンス（４０）の端部により近い出力変換器（４６，４
   ７，４７′，４８，４８′，４９または４９′）は前記
   シーケンス（４０）の中心により近い他の出力変換器
   （４６，４７，４７′，４８，４８′，４９または４
   ９′）よりも多くの櫛歯をからませた形の電極フィンガ
   （６２，６３または７２，７３）を有することを特徴と
   する表面音響波フィルタ（９３，９５または９９）。
6. 【請求項６】 ろ波機能を備えた電子的装置（９０）を
   形成する方法であって、 音響波を伝搬するための基板を準備する段階、 前記基板上に複数の入力変換器（４２，４２′，４３，
   ４３′，４４，４４′）および複数の出力変換器（４
   ６，４７，４７′，４８，４８′，４９，４９′）のシ
   ーケンス（４０）を提供する段階であって、各入力（４
   ２，４２′，４３，４３′，４４または４４′）および
   出力（４６，４７，４７′，４８，４８′，４９または
   ４９′）変換器は数多くの櫛歯をからませた形の電極フ
   ィンガ（６２，６３または７２，７３）を有し、前記シ
   ーケンス（４０）の第１の端部におけるあるいは該第１
   の端部に近い第１の入力（４２，４２′，４３，４
   ３′，４４または４４′）または出力（４６，４７，４
   ７′，４８，４８′，４９または４９′）変換器の櫛歯
   をからませた形の電極フィンガ（６２，６３または７
   ２，７３）の数は前記第１の端部より遠くにある他の入
   力（４２，４２′，４３，４３′，４４または４４′）
   または出力（４６，４７，４７′，４８，４８′，４９
   または４９′）変換器における櫛歯をからませた形の電
   極フィンガ（６２，６３または７２，７３）の数より多
   いもの、 を具備することを特徴とするろ波機能を備えた電子的装
   置（９０）を形成する方法。