JPH06196960A - 内部反射形一方向性弾性表面波変換器及びこれを用い た電子装置 - Google Patents
内部反射形一方向性弾性表面波変換器及びこれを用い た電子装置Info
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- JPH06196960A JPH06196960A JP36191792A JP36191792A JPH06196960A JP H06196960 A JPH06196960 A JP H06196960A JP 36191792 A JP36191792 A JP 36191792A JP 36191792 A JP36191792 A JP 36191792A JP H06196960 A JPH06196960 A JP H06196960A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 すだれ状電極変換器の電極指間の中心からず
れた位置に新たな電極を設けることにより、この電極に
より発生する弾性表面波が一方の方向に大きなエネルギ
となって伝搬する一方向性変換器及びこの変換器を用い
た電子装置を得る。 【構成】 基本動作周波数での波長をλとして、正電極
指４の幅がλ／１０、次にその中心間距離が３λ／１０
でその幅が３λ／１０の負電極指５、次にその中心間距
離が３λ／１０でその幅がλ／１０の負電極指６、次に
その中心間距離がλ／５でその幅がλ／１０の負電極指
７、次にその中心間距離がλ／５でその幅がλ／１０の
正電極指４を周期とするすだれ状電極変換器であって、
これらの中心間距離がほぼ上記の値であり、かつこれら
の電極幅の範囲が±８０％の範囲にあるような内部反射
型一方向性弾性表面波変換器及びこの弾性表面波変換器
を用い電子装置から構成されている。
れた位置に新たな電極を設けることにより、この電極に
より発生する弾性表面波が一方の方向に大きなエネルギ
となって伝搬する一方向性変換器及びこの変換器を用い
た電子装置を得る。 【構成】 基本動作周波数での波長をλとして、正電極
指４の幅がλ／１０、次にその中心間距離が３λ／１０
でその幅が３λ／１０の負電極指５、次にその中心間距
離が３λ／１０でその幅がλ／１０の負電極指６、次に
その中心間距離がλ／５でその幅がλ／１０の負電極指
７、次にその中心間距離がλ／５でその幅がλ／１０の
正電極指４を周期とするすだれ状電極変換器であって、
これらの中心間距離がほぼ上記の値であり、かつこれら
の電極幅の範囲が±８０％の範囲にあるような内部反射
型一方向性弾性表面波変換器及びこの弾性表面波変換器
を用い電子装置から構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は弾性表面波を用いた変換
器及びこれを用いた電子装置に関するもので、すだれ状
電極変換器（インターディジタルトランスジューサ、以
下ＩＤＴ）の電極指間に幅の異なる新たな電極を設けた
内部反射型一方向性弾性表面波変換器及びこの弾性表面
波変換器を用いた電子装置に関する。
器及びこれを用いた電子装置に関するもので、すだれ状
電極変換器（インターディジタルトランスジューサ、以
下ＩＤＴ）の電極指間に幅の異なる新たな電極を設けた
内部反射型一方向性弾性表面波変換器及びこの弾性表面
波変換器を用いた電子装置に関する。
【０００２】
【従来技術】通常の弾性表面波を励振受信するデバイ
ス、即ちＩＤＴ電極によって励振された弾性表面波が当
該デバイスの左右双方向に均等に伝搬する波動を送受
（入出力）する変換器として用いるタイプのトランスバ
ーサル型弾性表面波フィルタ及びこれを用いた電子装置
において基本的に存在する６ｄＢのロスを減少せしめる
為、従来から各種の一方向性弾性表面波変換器が提案さ
れてきた。これらの一方向性弾性表面波変換器は大別す
ると、（ａ）３種のＩＤＴ電極指に各々零度、１２０度
及び２４０度の位相差を有する信号を印加する三相一方
向性デバイス。 （ｂ）一般のＩＤＴ電極指間を縫ってミアンダラインを
設け、これを接地電極とするグループ型一方向性変換
器。 （ｃ）アルミニウムＩＤＴ電極指を金の如き大密度金属
の電極指（弾性表面波反射用）とをペアとし弾性表面波
の励振の中心と反射の中心との間隔を励起した波動の波
長の１／８とした内部反射一方向性変換器。 の三種が存在するが、（ａ）の三相一方向性変換器は広
い周波数範囲で波動伝搬の一方向性が保たれるものの３
本のバスバーの１本から延びる電極指を他の１本のバス
バー上をオーバーブリッジせしめる必要があり、製造が
極めて困難、従って高価となるのみならずかなり複雑な
位相器を要するという欠陥があった。また、（ｂ）のグ
ループ型一方向性変換器も９０度位相器（具体的にはコ
イル）を必要とする上、ミアンダラインの総延長が長く
なり、オーミックな損失に基づくフィルタの挿入損失が
大となるという欠陥があった。更に（ｃ）の内部反射形
一方向性変換器は位相器は不要であるが、アルミニウム
電極指の他にこれとペアになる金電極指を別途蒸着する
必要があり、工程が複雑となるという欠陥があり、いず
れも満足すべきものではなかった。また、新たに考案さ
れた浮き電極の反射を用いた一方向性変換器は、一回の
製造工程で電極が作製できる特長があるが、圧電性によ
る反射を主に用いているため、水晶などの圧電性の小さ
い基板には、向かない。
ス、即ちＩＤＴ電極によって励振された弾性表面波が当
該デバイスの左右双方向に均等に伝搬する波動を送受
（入出力）する変換器として用いるタイプのトランスバ
ーサル型弾性表面波フィルタ及びこれを用いた電子装置
において基本的に存在する６ｄＢのロスを減少せしめる
為、従来から各種の一方向性弾性表面波変換器が提案さ
れてきた。これらの一方向性弾性表面波変換器は大別す
ると、（ａ）３種のＩＤＴ電極指に各々零度、１２０度
及び２４０度の位相差を有する信号を印加する三相一方
向性デバイス。 （ｂ）一般のＩＤＴ電極指間を縫ってミアンダラインを
設け、これを接地電極とするグループ型一方向性変換
器。 （ｃ）アルミニウムＩＤＴ電極指を金の如き大密度金属
の電極指（弾性表面波反射用）とをペアとし弾性表面波
の励振の中心と反射の中心との間隔を励起した波動の波
長の１／８とした内部反射一方向性変換器。 の三種が存在するが、（ａ）の三相一方向性変換器は広
い周波数範囲で波動伝搬の一方向性が保たれるものの３
本のバスバーの１本から延びる電極指を他の１本のバス
バー上をオーバーブリッジせしめる必要があり、製造が
極めて困難、従って高価となるのみならずかなり複雑な
位相器を要するという欠陥があった。また、（ｂ）のグ
ループ型一方向性変換器も９０度位相器（具体的にはコ
イル）を必要とする上、ミアンダラインの総延長が長く
なり、オーミックな損失に基づくフィルタの挿入損失が
大となるという欠陥があった。更に（ｃ）の内部反射形
一方向性変換器は位相器は不要であるが、アルミニウム
電極指の他にこれとペアになる金電極指を別途蒸着する
必要があり、工程が複雑となるという欠陥があり、いず
れも満足すべきものではなかった。また、新たに考案さ
れた浮き電極の反射を用いた一方向性変換器は、一回の
製造工程で電極が作製できる特長があるが、圧電性によ
る反射を主に用いているため、水晶などの圧電性の小さ
い基板には、向かない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述したごと
き従来の一方向性弾性表面波の欠陥を除去すべくなされ
たものであって、デバイスの製造工程簡易かつ位相器の
ごとき外部に付加すべき回路を要せず、しかも損失の少
ない内部反射形一方向性弾性表面波変換器を提供せんと
するものである。
き従来の一方向性弾性表面波の欠陥を除去すべくなされ
たものであって、デバイスの製造工程簡易かつ位相器の
ごとき外部に付加すべき回路を要せず、しかも損失の少
ない内部反射形一方向性弾性表面波変換器を提供せんと
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明にかかる内部反射形一方向性弾性表面波変
換器は、圧電・電歪物質基板の表面或いは圧電薄膜基板
にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬
してきた弾性表面波を受信する弾性表面波変換器及びこ
の変換器を用いた電子装置において、従来の浮き電極を
用いた一方向性変換器（特許願１−２５７５０９）、即
ち、図２のように、取り出し電極２、３のいずれにも接
続されていない電極指８をもつ、圧電性による反射を主
に用いた従来の一方向性変換器の内の浮き電極を接地電
極２に接続することにより、水晶などの圧電性の小さい
基板において、一方向性特性に大きな効果をもつ質量付
加効果を用いた大きな方向性をもつ内部反射形一方向性
変換器及びこの変換器を用いることにより高性能の電子
装置が得られる。
めに、本発明にかかる内部反射形一方向性弾性表面波変
換器は、圧電・電歪物質基板の表面或いは圧電薄膜基板
にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬
してきた弾性表面波を受信する弾性表面波変換器及びこ
の変換器を用いた電子装置において、従来の浮き電極を
用いた一方向性変換器（特許願１−２５７５０９）、即
ち、図２のように、取り出し電極２、３のいずれにも接
続されていない電極指８をもつ、圧電性による反射を主
に用いた従来の一方向性変換器の内の浮き電極を接地電
極２に接続することにより、水晶などの圧電性の小さい
基板において、一方向性特性に大きな効果をもつ質量付
加効果を用いた大きな方向性をもつ内部反射形一方向性
変換器及びこの変換器を用いることにより高性能の電子
装置が得られる。
【０００５】以下、本発明を図面に示した実施例に基づ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【実施例】図１に示すように、圧電・電歪物質基板１の
表面或いは圧電薄膜基板にすだれ状電極を配置して弾性
表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信する
弾性表面波変換器及びこれを用いた電子装置において、
基本動作周波数での波長をλとして、前記すだれ状電極
の正電極指４の幅がλ／１０、次にその中心間距離が３
λ／１０でその幅が３λ／１０の負電極指５、次にその
中心間距離が３λ／１０でその幅がλ／１０の負電極指
６、次にその中心間距離がλ／５でその幅がλ／１０の
負電極指７、次にその中心間距離がλ／５でその幅がλ
／１０の正電極指４を周期とするすだれ状電極変換器で
あって、これらの中心間距離がほぼ上記の値であり、か
つこれらの電極幅の範囲が±８０％の範囲にあるような
内部反射形一方向性弾性表面波変換器及びこの変換器を
用いた電子装置が実施例の１である。また、特許請求の
範囲第１項において、上記の構造の内部反射形一方向性
弾性表面波変換器の基本動作角周波数ωを、基本動作角
周波数の波長λに対応させた時，Ｎを１、２、３、…な
どの整数とし、Ｎωで動作する上記構造の内部反射形一
方向性弾性表面波変換器及びこの変換器を用いた電子装
置。この場合、電極幅及び間隙は必ずしも正確にこれら
の値である必要はなく、中心周波数で各々の波の位相が
同位相となるような値であれば良く、すだれ状電極変換
器の帯域幅を考えると、±８０％の範囲が適当である。
以上述べたように、一方向性変換器の動作周波数とし
て、基本波動作、２倍、３倍、…のどの高調波動作を行
わせる反射型一方向性弾性表面波変換器及びこの変換器
を用いた電子装置も本特許に含まれるものとする。特
に、２倍高調波に対して良好な特性が得られる。また、
上記の説明では、平面図の上側２を負電極、下側３を正
電極としたが、上を正電極に下を負とした構造も本特許
に含まれるものとする。
表面或いは圧電薄膜基板にすだれ状電極を配置して弾性
表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信する
弾性表面波変換器及びこれを用いた電子装置において、
基本動作周波数での波長をλとして、前記すだれ状電極
の正電極指４の幅がλ／１０、次にその中心間距離が３
λ／１０でその幅が３λ／１０の負電極指５、次にその
中心間距離が３λ／１０でその幅がλ／１０の負電極指
６、次にその中心間距離がλ／５でその幅がλ／１０の
負電極指７、次にその中心間距離がλ／５でその幅がλ
／１０の正電極指４を周期とするすだれ状電極変換器で
あって、これらの中心間距離がほぼ上記の値であり、か
つこれらの電極幅の範囲が±８０％の範囲にあるような
内部反射形一方向性弾性表面波変換器及びこの変換器を
用いた電子装置が実施例の１である。また、特許請求の
範囲第１項において、上記の構造の内部反射形一方向性
弾性表面波変換器の基本動作角周波数ωを、基本動作角
周波数の波長λに対応させた時，Ｎを１、２、３、…な
どの整数とし、Ｎωで動作する上記構造の内部反射形一
方向性弾性表面波変換器及びこの変換器を用いた電子装
置。この場合、電極幅及び間隙は必ずしも正確にこれら
の値である必要はなく、中心周波数で各々の波の位相が
同位相となるような値であれば良く、すだれ状電極変換
器の帯域幅を考えると、±８０％の範囲が適当である。
以上述べたように、一方向性変換器の動作周波数とし
て、基本波動作、２倍、３倍、…のどの高調波動作を行
わせる反射型一方向性弾性表面波変換器及びこの変換器
を用いた電子装置も本特許に含まれるものとする。特
に、２倍高調波に対して良好な特性が得られる。また、
上記の説明では、平面図の上側２を負電極、下側３を正
電極としたが、上を正電極に下を負とした構造も本特許
に含まれるものとする。
【０００７】
【発明の効果】本発明の一方向性弾性表面波変換器は以
上説明したごとく構成するものであるから、一般には、
唯一度の蒸着−露光−エッチング工程を以て電極形成が
可能であるから通常一般の弾性表面波デバイスと同等の
コストで安価に製造可能であるのみならず格別の位相器
を必要とせずして、一方向性変換器を得ることができ、
しかも格別の損失を発生する要因が存在しない為、これ
を入出力変換器に用いれば、一方向性変換器本来の特性
たるＴＴＥ（トリプルトランジットエコー）に基づくリ
ップルが少なく、挿入損失の小さなフィルタを安価に提
供する上で著しい効果を奏する。以上の計算の結果の一
例として、２倍高調波での計算結果の例を、図３から図
５に示す。図３はＧａＡｓ基板に、上記の一方向性変換
器をお互いに方向性が向かい合う方向に配置して低挿入
損失を得た例であり、順方向は図１の９の方向、電極の
長さＬ＝２００λ２（λ２は、第２高調波の波長），図
の１１が順方向の特性であり、その挿入損失は０．５ｄ
Ｂである。図４は、水晶基板に上記の一方向性変換器を
お互いに向かい合う方向に配置して低挿入損失を得た例
であり、Ｌ＝３５０λ２、挿入損失１．０ｄＢ、順方向
は図１の１０の方向である。また、図５は、ＬｉＮｂＯ
３基板に上記の一方向性変換器の方向性の結果である
が、Ｌ＝９０λ２と小さいこともあり、方向性も３．６
ｄＢと小さい。
上説明したごとく構成するものであるから、一般には、
唯一度の蒸着−露光−エッチング工程を以て電極形成が
可能であるから通常一般の弾性表面波デバイスと同等の
コストで安価に製造可能であるのみならず格別の位相器
を必要とせずして、一方向性変換器を得ることができ、
しかも格別の損失を発生する要因が存在しない為、これ
を入出力変換器に用いれば、一方向性変換器本来の特性
たるＴＴＥ（トリプルトランジットエコー）に基づくリ
ップルが少なく、挿入損失の小さなフィルタを安価に提
供する上で著しい効果を奏する。以上の計算の結果の一
例として、２倍高調波での計算結果の例を、図３から図
５に示す。図３はＧａＡｓ基板に、上記の一方向性変換
器をお互いに方向性が向かい合う方向に配置して低挿入
損失を得た例であり、順方向は図１の９の方向、電極の
長さＬ＝２００λ２（λ２は、第２高調波の波長），図
の１１が順方向の特性であり、その挿入損失は０．５ｄ
Ｂである。図４は、水晶基板に上記の一方向性変換器を
お互いに向かい合う方向に配置して低挿入損失を得た例
であり、Ｌ＝３５０λ２、挿入損失１．０ｄＢ、順方向
は図１の１０の方向である。また、図５は、ＬｉＮｂＯ
３基板に上記の一方向性変換器の方向性の結果である
が、Ｌ＝９０λ２と小さいこともあり、方向性も３．６
ｄＢと小さい。
【０００８】
【図１】本発明に係る一方向性変換器の実施例を示す電
極構成の平面図及び断面図である。
極構成の平面図及び断面図である。
【図２】本発明を得るに至った経過を示す、既に特許申
請されている電極構成の平面図及び断面図である。
請されている電極構成の平面図及び断面図である。
【図３】本発明のＧａＡｓ基板上に一方向性変換器を用
いたフィルタの計算結果の一例である。
いたフィルタの計算結果の一例である。
【図４】本発明の水晶基板上に一方向性変換器を用いた
フィルタの計算結果の一例である。
フィルタの計算結果の一例である。
【図５】本発明のＬｉＮｂＯ３基板上に一方向性変換器
を用いた一方向性特性の計算結果の一例である。
を用いた一方向性特性の計算結果の一例である。
１…基板、２、３…負、正のＩＤＴ取り出し電極、４、
５、６、７…正と負のＩＤＴ電極指、８…開放型の浮き
電極指、９、１０…順方向の方向、１１…順方向の特
性、１２…逆方向の特性。
５、６、７…正と負のＩＤＴ電極指、８…開放型の浮き
電極指、９、１０…順方向の方向、１１…順方向の特
性、１２…逆方向の特性。
Claims (2)
- 【請求項１】圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄
膜基板にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或い
は伝搬してきた弾性表面波を受信する弾性表面波変換器
及びこれを用いた電子装置において、基本動作周波数で
の波長をλとして、前記すだれ状電極の正電極指４の幅
がλ／１０，次にその中心間距離が３λ／１０でその幅
が３λ／１０の負電極指５、次にその中心間距離が３λ
／１０でその幅がλ／１０の負電極指６、次にその中心
間距離がλ／５でその幅がλ／１０の負電極指７、次に
その中心間距離がλ／５でその幅がλ／１０の正電極指
４を周期とするすだれ状電極変換器であって、これらの
中心間距離がほぼ上記の値でありかつ、これらの電極幅
の範囲が±８０％の範囲にあるような内部反射形一方向
性弾性表面波変換器及びこの変換器を用いた電子装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、上記の構
造の内部反射形一方向性弾性表面波変換器の動作角周波
数ωを、動作角周波数の波長λに対応させた時、Ｎを
１、２、３、…などの整数とし、Ｎωで動作する内部反
射形一方向性弾性表面波変換器及びこの変換器を用いた
電子装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4361917A JP2583384B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 内部反射形一方向性弾性表面波変換器及びこれを用いた電子装置 |
| US08/085,121 US5438306A (en) | 1992-07-02 | 1993-07-01 | Surface acoustic wave filter device with symmetrical electrode arrangement |
| DE69321414T DE69321414T2 (de) | 1992-07-02 | 1993-07-02 | Filtergerät mit akustischen Oberflächenwellen |
| EP93305195A EP0580307B1 (en) | 1992-07-02 | 1993-07-02 | Surface acoustic wave filter device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4361917A JP2583384B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 内部反射形一方向性弾性表面波変換器及びこれを用いた電子装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196960A true JPH06196960A (ja) | 1994-07-15 |
| JP2583384B2 JP2583384B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=18475290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4361917A Expired - Fee Related JP2583384B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-12-22 | 内部反射形一方向性弾性表面波変換器及びこれを用いた電子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583384B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100449620B1 (ko) * | 2001-10-05 | 2004-09-22 | 삼성전기주식회사 | 일방향성 탄성표면파 변환기 |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP4361917A patent/JP2583384B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100449620B1 (ko) * | 2001-10-05 | 2004-09-22 | 삼성전기주식회사 | 일방향성 탄성표면파 변환기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2583384B2 (ja) | 1997-02-19 |
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Legal Events
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