JPH0624308B2 - 複合縦振動メカニカルフィルタ - Google Patents
複合縦振動メカニカルフィルタInfo
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- JPH0624308B2 JPH0624308B2 JP1247398A JP24739889A JPH0624308B2 JP H0624308 B2 JPH0624308 B2 JP H0624308B2 JP 1247398 A JP1247398 A JP 1247398A JP 24739889 A JP24739889 A JP 24739889A JP H0624308 B2 JPH0624308 B2 JP H0624308B2
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- longitudinal vibration
- vibrating
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は縦振動体（以下、必要に応じて縦振動音片とい
う）、圧電部材、結合部材、支持部材等を備え、複合縦
振動の伝達により、所望の特性が形成される際の縦振動
音片の長さの不均一による周波数の変動および通過帯域
特性の劣化が好適に低減される複合縦振動メカニカルフ
ィルタに関する。
う）、圧電部材、結合部材、支持部材等を備え、複合縦
振動の伝達により、所望の特性が形成される際の縦振動
音片の長さの不均一による周波数の変動および通過帯域
特性の劣化が好適に低減される複合縦振動メカニカルフ
ィルタに関する。
［従来の技術］ 近時、ＬＣフィルタ、水晶フィルタの特性上の中間的な
存在としてメカニカルフィルタが通信機器等に多用され
ている。斯かるメカニカルフィルタはＱ特性並びに選択
特性、温度特性が良好であり、且つ小型化が可能であ
る。
存在としてメカニカルフィルタが通信機器等に多用され
ている。斯かるメカニカルフィルタはＱ特性並びに選択
特性、温度特性が良好であり、且つ小型化が可能であ
る。
この種の複合縦振動メカニカルフィルタの一例を第３図
に示す。この例では同一面上に配置され、且つ金属材料
等からなる入力側縦振動音片２と出力側縦振動音片４と
を有している。当該入力側および出力側縦振動音片２お
よび４には恒弾性の結合部材６、８が連接されるととも
に外側中央部には支持部材10、12が突設されるべく、一
体的に形成されている。この場合、フォトリソグラフィ
技術に係る金属平板のエッチング加工処理により作成さ
れる。さらに、入力側縦振動音片２には一対の入力側圧
電セラミックス14a、14bが半田付け等により重合固着さ
れ、同様に出力側縦振動音片４に出力側圧電セラミック
ス16a、16bが固着されている。次いで、支持部材10、12
の端部は保持部材24の直立片24a、24bの上部中央にレー
ザ溶接等により固着されている。
に示す。この例では同一面上に配置され、且つ金属材料
等からなる入力側縦振動音片２と出力側縦振動音片４と
を有している。当該入力側および出力側縦振動音片２お
よび４には恒弾性の結合部材６、８が連接されるととも
に外側中央部には支持部材10、12が突設されるべく、一
体的に形成されている。この場合、フォトリソグラフィ
技術に係る金属平板のエッチング加工処理により作成さ
れる。さらに、入力側縦振動音片２には一対の入力側圧
電セラミックス14a、14bが半田付け等により重合固着さ
れ、同様に出力側縦振動音片４に出力側圧電セラミック
ス16a、16bが固着されている。次いで、支持部材10、12
の端部は保持部材24の直立片24a、24bの上部中央にレー
ザ溶接等により固着されている。
さらに、入力側圧電セラミックス14a、14bおよび直立片
24a間には入力信号が供給される給電線18と接地線18eと
が接続され、同様にして出力信号を導出する導出線20と
接地線20eとが出力側圧電セラミックス16a、16bおよび
直立片24bに接続されている。
24a間には入力信号が供給される給電線18と接地線18eと
が接続され、同様にして出力信号を導出する導出線20と
接地線20eとが出力側圧電セラミックス16a、16bおよび
直立片24bに接続されている。
このように構成することにより、結合部材６、８によっ
て連設された入力側および出力側縦振動音片２および４
とが略空中に配置され、その縦振動等の動作に支承のな
いよう形成されている。そして、当該複合縦振動メカニ
カルフィルタは図示しない筐体等に収納された後、通信
機器等の中間周波増幅部等に装着されて用いられる。
て連設された入力側および出力側縦振動音片２および４
とが略空中に配置され、その縦振動等の動作に支承のな
いよう形成されている。そして、当該複合縦振動メカニ
カルフィルタは図示しない筐体等に収納された後、通信
機器等の中間周波増幅部等に装着されて用いられる。
上記のように構成される複合縦振動メカニカルフィルタ
において、給電線18および接地線18e間に信号源Ｏｓｃ
から抵抗Ｒを経た高周波信号Ｓ１が入力側圧電セラミッ
クス14a、14bに取着された図示しない電極に加えられ
る。そして、電気的にアースされた入力側縦振動音片２
との間に高周波信号に相応した電界を生起する。この電
界により入力側圧電セラミックス14a、14bは、図中、Ｖ
ｍおよびＶｎに示す方向に電歪を生じ、入力側縦振動音
片２の長さＬ１の縦波を半波長とする周波数Ｆ１で共振
する。入力側縦振動音片２における縦波の平均伝搬速度
をＶとすると、前記周波数Ｆ１は次式にて与えられる。
において、給電線18および接地線18e間に信号源Ｏｓｃ
から抵抗Ｒを経た高周波信号Ｓ１が入力側圧電セラミッ
クス14a、14bに取着された図示しない電極に加えられ
る。そして、電気的にアースされた入力側縦振動音片２
との間に高周波信号に相応した電界を生起する。この電
界により入力側圧電セラミックス14a、14bは、図中、Ｖ
ｍおよびＶｎに示す方向に電歪を生じ、入力側縦振動音
片２の長さＬ１の縦波を半波長とする周波数Ｆ１で共振
する。入力側縦振動音片２における縦波の平均伝搬速度
をＶとすると、前記周波数Ｆ１は次式にて与えられる。
Ｆ１＝Ｖ／（２Ｌ１）……(1) この周波数Ｆ１における縦振動は結合部材６、８におい
て出力側縦振動音片４に機械的に結合し、出力側縦振動
音片４は長さＬ２による周波数Ｆ２の縦振動で共振す
る。この周波数Ｆ２は(1)式と同様に出力側縦振動音片
４の縦波の平均伝搬速度をＶとするならば、 Ｆ２＝Ｖ／（２Ｌ２）……(2) となる。この出力側縦振動音片４の縦振動による出力側
圧電セラミックス16a、16bに生じた電圧が導出線20と接
地線20e間に所定の急峻な周波数特性に形成された高周
波信号Ｓ２として導出される。
て出力側縦振動音片４に機械的に結合し、出力側縦振動
音片４は長さＬ２による周波数Ｆ２の縦振動で共振す
る。この周波数Ｆ２は(1)式と同様に出力側縦振動音片
４の縦波の平均伝搬速度をＶとするならば、 Ｆ２＝Ｖ／（２Ｌ２）……(2) となる。この出力側縦振動音片４の縦振動による出力側
圧電セラミックス16a、16bに生じた電圧が導出線20と接
地線20e間に所定の急峻な周波数特性に形成された高周
波信号Ｓ２として導出される。
［発明が解決しようとする課題］ 然しながら、前記の従来の技術に係る複合振動メカニカ
ルフィルタにおいては、中心周波数の精度および通過帯
域特性が重要視され、入力側および出力側縦振動音片２
および４の夫々の共振周波数Ｆ１およびＦ２の中心周波
数の一致が希求される。この場合、入力側および出力側
縦振動音片２および４はエッチング加工処理等により同
時に大量に作製され、十分な寸法精度を得ることが困難
となり、中心周波数の変動（ばらつき）、および通過帯
域特性の劣化を生起する等々の欠点を有している。
ルフィルタにおいては、中心周波数の精度および通過帯
域特性が重要視され、入力側および出力側縦振動音片２
および４の夫々の共振周波数Ｆ１およびＦ２の中心周波
数の一致が希求される。この場合、入力側および出力側
縦振動音片２および４はエッチング加工処理等により同
時に大量に作製され、十分な寸法精度を得ることが困難
となり、中心周波数の変動（ばらつき）、および通過帯
域特性の劣化を生起する等々の欠点を有している。
本発明は前記の課題に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは、中心周波数が高精度に決定され
るとともに、通過帯域特性を向上すべく、振動体に、そ
の長さに満たない溝が形成される複合振動メカニカルフ
ィルタを提供することにある。
の目的とするところは、中心周波数が高精度に決定され
るとともに、通過帯域特性を向上すべく、振動体に、そ
の長さに満たない溝が形成される複合振動メカニカルフ
ィルタを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、本発明に係る複合縦振動メ
カニカルフィルタにおいては、 圧電部材が重合された入力側および出力側を含む複数の
振動体と、前記振動体間を結合する結合部材と、入力側
および出力側振動体に突設される支持部材と、前記支持
部材の端部が固着される保持部材とを備え、供給された
高周波信号を所定の周波数帯域に形成して導出する複合
縦振動メカニカルフィルタにおいて、 前記入力側および出力側を含む複数の振動体の振動方向
に沿い、且つ振動体の全長未満の、貫通、非貫通、直
線、曲線のいずれかあるいは組み合わせの溝が、少なく
とも１つ以上の前記振動体に形成されることを特徴とす
る。
カニカルフィルタにおいては、 圧電部材が重合された入力側および出力側を含む複数の
振動体と、前記振動体間を結合する結合部材と、入力側
および出力側振動体に突設される支持部材と、前記支持
部材の端部が固着される保持部材とを備え、供給された
高周波信号を所定の周波数帯域に形成して導出する複合
縦振動メカニカルフィルタにおいて、 前記入力側および出力側を含む複数の振動体の振動方向
に沿い、且つ振動体の全長未満の、貫通、非貫通、直
線、曲線のいずれかあるいは組み合わせの溝が、少なく
とも１つ以上の前記振動体に形成されることを特徴とす
る。
［作用］ 上記のように構成される本発明に係る複合縦振動メカニ
カルフィルタにおいて、入力側および出力側縦振動体を
一素子として、例えば、エッチング加工処理等により作
製される際に、長さのばらつきが生起する場合において
も、同時にエッチング加工処理等で形成される溝の効果
により、中心周波数の変動（ずれ）および通過帯域特性
の劣化を生起しない。
カルフィルタにおいて、入力側および出力側縦振動体を
一素子として、例えば、エッチング加工処理等により作
製される際に、長さのばらつきが生起する場合において
も、同時にエッチング加工処理等で形成される溝の効果
により、中心周波数の変動（ずれ）および通過帯域特性
の劣化を生起しない。
［実施例］ 次に、本発明に係る複合縦振動メカニカルフィルタの実
施例を、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
施例を、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１図に示される例は、入力側縦振動音片32と当該入力
側縦振動音片32と同一形状の出力側縦振動音片34を有し
ている。前記入力側および出力側縦振動音片32および34
は同一面に配置され、互いに細い恒弾性材からなる結合
部材36および38が形成されている。さらに、入力側およ
び出力側縦振動音片32および34には、その中央部から突
出して支持部材40、42が設けられるとともに、図示から
容易に理解されるように、中央部の縦振動方向に、その
長さに満たない貫通した溝32a、34aが設けられている。
側縦振動音片32と同一形状の出力側縦振動音片34を有し
ている。前記入力側および出力側縦振動音片32および34
は同一面に配置され、互いに細い恒弾性材からなる結合
部材36および38が形成されている。さらに、入力側およ
び出力側縦振動音片32および34には、その中央部から突
出して支持部材40、42が設けられるとともに、図示から
容易に理解されるように、中央部の縦振動方向に、その
長さに満たない貫通した溝32a、34aが設けられている。
さらに、前記入力側縦振動音片32には一対の入力側圧電
セラミックス44a、44bが半田付け等により重合固着され
ている。同様に出力側縦振動音片34にも出力側圧電セラ
ミックス46a、46bが重合固着されている。入力側圧電セ
ラミックス44a、44bおよび出力側圧電セラミックス46
a、46bの表面には予めメタライズ等の図示しない電極が
各々形成されている。そして、前記支持部材40、42の各
々の端部が長方形の外枠部材50の内端面に取着されてい
る。この場合、前記外枠部材50と入力側および出力側縦
振動音片32および34とは同一面上にある。なお、前記入
力側および出力側縦振動音片32および34、結合部材36、
38、支持部材40、42、外枠部材50は単一の金属板から、
例えば、フォトリソグラフィの技術をもって一体的に作
製されている。さらに、入力側および出力側圧電セラミ
ツクス44a、44bおよび46a、46bに対する高周波信号の給
電および導出のための給電線52および導出線54が配線さ
れ、また接地線52e、54eが配線される。
セラミックス44a、44bが半田付け等により重合固着され
ている。同様に出力側縦振動音片34にも出力側圧電セラ
ミックス46a、46bが重合固着されている。入力側圧電セ
ラミックス44a、44bおよび出力側圧電セラミックス46
a、46bの表面には予めメタライズ等の図示しない電極が
各々形成されている。そして、前記支持部材40、42の各
々の端部が長方形の外枠部材50の内端面に取着されてい
る。この場合、前記外枠部材50と入力側および出力側縦
振動音片32および34とは同一面上にある。なお、前記入
力側および出力側縦振動音片32および34、結合部材36、
38、支持部材40、42、外枠部材50は単一の金属板から、
例えば、フォトリソグラフィの技術をもって一体的に作
製されている。さらに、入力側および出力側圧電セラミ
ツクス44a、44bおよび46a、46bに対する高周波信号の給
電および導出のための給電線52および導出線54が配線さ
れ、また接地線52e、54eが配線される。
次いで、以上の構成における動作について説明する。
先ず、一対の入力側圧電セラミックス44a、44bと入力側
縦振動音片32との間に給電線52および接地線52eを介し
て信号源Ｏｓｃより高周波信号Ｓ４、例えば、スパーヘ
テロダイン式受信機等の周波数変換部より生成される45
5KHzの中間周波数信号が供給される。それにより、電気
的にアースされた入力側縦振動音片32との間に入力側圧
電セラミックス44a、44bを通して高周波信号Ｓ４に相応
した電界を生起する。この電界により入力側圧電セラミ
ックス44a、44bは図中の矢印ＭｉおよびＭｏに示す方向
に電歪を生じ、入力側縦振動音片32が長さＬ４を縦波の
半波長とする周波数Ｆ４において共振する。入力側縦振
動音片32における縦波の平均伝搬速度をＶとすると、周
波数Ｆ４は次式にて与えられる。
縦振動音片32との間に給電線52および接地線52eを介し
て信号源Ｏｓｃより高周波信号Ｓ４、例えば、スパーヘ
テロダイン式受信機等の周波数変換部より生成される45
5KHzの中間周波数信号が供給される。それにより、電気
的にアースされた入力側縦振動音片32との間に入力側圧
電セラミックス44a、44bを通して高周波信号Ｓ４に相応
した電界を生起する。この電界により入力側圧電セラミ
ックス44a、44bは図中の矢印ＭｉおよびＭｏに示す方向
に電歪を生じ、入力側縦振動音片32が長さＬ４を縦波の
半波長とする周波数Ｆ４において共振する。入力側縦振
動音片32における縦波の平均伝搬速度をＶとすると、周
波数Ｆ４は次式にて与えられる。
Ｆ４＝Ｖ／（２Ｌ４）……(3) この縦振動は結合部材36、38を介して出力側縦振動音片
34に機械的に結合して伝搬し、出力側縦振動音片34が長
さＬ５により周波数Ｆ５の振動において応動し、すなわ
ち、縦振動で共振する。この周波数Ｆ５は(3)式と同様
に出力側縦振動音片34の縦波の平均伝搬速度をＶとする
ならば、 Ｆ５＝Ｖ／（２Ｌ５）……(4) となる。この出力側縦振動音片34の縦振動の電歪により
出力側圧電セラミックス46a、46bの図示しない電極に電
圧を生起し、縦振動の伝達等に起因して形成される所定
の急峻な周波数特性、すなわち、狭帯域の周波数特性に
形成された、例えば、455KHzの中間周波数信号が導出線
54、接地線54eから出力信号Ｓ５として導出される。
34に機械的に結合して伝搬し、出力側縦振動音片34が長
さＬ５により周波数Ｆ５の振動において応動し、すなわ
ち、縦振動で共振する。この周波数Ｆ５は(3)式と同様
に出力側縦振動音片34の縦波の平均伝搬速度をＶとする
ならば、 Ｆ５＝Ｖ／（２Ｌ５）……(4) となる。この出力側縦振動音片34の縦振動の電歪により
出力側圧電セラミックス46a、46bの図示しない電極に電
圧を生起し、縦振動の伝達等に起因して形成される所定
の急峻な周波数特性、すなわち、狭帯域の周波数特性に
形成された、例えば、455KHzの中間周波数信号が導出線
54、接地線54eから出力信号Ｓ５として導出される。
前記(3)式、(4)式から理解されるように、入力側縦振動
音片32の共振周波数Ｆ４および出力側縦振動音片34の共
振周波数Ｆ５は、夫々の長さＬ４およびＬ５に反比例す
る。Ｌ４およびＬ５の長さの精度は、製作される際のフ
ォトリングラフィの技術等により決定されるが、板厚が
あるため充分に小さくすることができない。一般に板厚
をｔとするときの長さの寸法精度δＬは δＬ＝±1.5／10・ｔ……(5) となる。この寸法精度は、入力側および出力側縦振動音
片32および34を一素子として同時にエッチング加工処理
等により形成するため、大きく変動（ばらつき）するこ
とがない。
音片32の共振周波数Ｆ４および出力側縦振動音片34の共
振周波数Ｆ５は、夫々の長さＬ４およびＬ５に反比例す
る。Ｌ４およびＬ５の長さの精度は、製作される際のフ
ォトリングラフィの技術等により決定されるが、板厚が
あるため充分に小さくすることができない。一般に板厚
をｔとするときの長さの寸法精度δＬは δＬ＝±1.5／10・ｔ……(5) となる。この寸法精度は、入力側および出力側縦振動音
片32および34を一素子として同時にエッチング加工処理
等により形成するため、大きく変動（ばらつき）するこ
とがない。
ここで、溝32a、34aについて説明する。以下の説明で
は、入力側および出力側縦振動音片32および34とも同様
の効果を得られるため、特に弁別せず説明する。
は、入力側および出力側縦振動音片32および34とも同様
の効果を得られるため、特に弁別せず説明する。
ここで、縦振動音片の中央部に設けられた溝の幅をＭと
し、縦振動音片の幅をＷとし、溝の長さをＬＭとし、縦
振動音片を構成する材料の平均質量をρとする。
し、縦振動音片の幅をＷとし、溝の長さをＬＭとし、縦
振動音片を構成する材料の平均質量をρとする。
縦振動音片の中央部に設けられた溝は縦振動方向に設け
られているため動作上支障をきたすことはなく、溝のあ
る部分の縦振動を起こしている断面積Ｓａは溝のため小
さくなり、 Ｓａ＝（Ｗ−Ｍ）・ｔ……(6) となる。また、溝のない部分の縦振動断面積Ｓｂは、 Ｓｂ＝Ｗ・ｔ……(7) である。
られているため動作上支障をきたすことはなく、溝のあ
る部分の縦振動を起こしている断面積Ｓａは溝のため小
さくなり、 Ｓａ＝（Ｗ−Ｍ）・ｔ……(6) となる。また、溝のない部分の縦振動断面積Ｓｂは、 Ｓｂ＝Ｗ・ｔ……(7) である。
ここで寸法精度も考慮すると、エッチング加工処理等の
影響により、幅ＷがδＬだけ狭まる（オーバー・エッチ
ング）とき、溝はδＬだけ広がるので、 Ｓａ＝｛（Ｗ−δＬ）−（Ｍ＋δＬ）｝・ｔ ＝（Ｗ−Ｍ−２δＬ）・ｔ……(8) Ｓｂ＝（Ｗ−δＬ）・ｔ……(9) となる。
影響により、幅ＷがδＬだけ狭まる（オーバー・エッチ
ング）とき、溝はδＬだけ広がるので、 Ｓａ＝｛（Ｗ−δＬ）−（Ｍ＋δＬ）｝・ｔ ＝（Ｗ−Ｍ−２δＬ）・ｔ……(8) Ｓｂ＝（Ｗ−δＬ）・ｔ……(9) となる。
また、縦振動音片の長さＬは（Ｌ＝δＬ）となる。
縦振動音片の質量付加効果で考えると、 (1)δＬ＝０の時、断面積｛（Ｗ−Ｍ）・ｔ｝の縦振動
音片の先端に、縦振動音片の幅として、質量｛Ｍ・（Ｌ
−ＬＭ）・ｔ・ρ｝の質量付加があり、縦振動音片の長
さはＬである。
音片の先端に、縦振動音片の幅として、質量｛Ｍ・（Ｌ
−ＬＭ）・ｔ・ρ｝の質量付加があり、縦振動音片の長
さはＬである。
(2)δＬ≠０の時、断面積｛（Ｗ−Ｍ−２δＬ）・ｔ｝
の縦振動音片の先端に、縦振動音片の幅として、質量
｛（Ｍ＋δＬ）・（Ｌ−ＬＭ）・ｔ・ρ｝および縦振動
音片の長さとして、質量｛（−δＬ）・Ｗ・ｔ・ρ｝の
質量付加があり、縦振動音片の長さはＬである（長さは
Ｌ−δＬであるが、δＬ分は質量付加として考慮し
た）。
の縦振動音片の先端に、縦振動音片の幅として、質量
｛（Ｍ＋δＬ）・（Ｌ−ＬＭ）・ｔ・ρ｝および縦振動
音片の長さとして、質量｛（−δＬ）・Ｗ・ｔ・ρ｝の
質量付加があり、縦振動音片の長さはＬである（長さは
Ｌ−δＬであるが、δＬ分は質量付加として考慮し
た）。
上記(1)に記載の内容と(2)に記載の内容とを比較して、
δＬ≠０のときの新たに加わる質量付加分δρは、次式
によって与えられる。
δＬ≠０のときの新たに加わる質量付加分δρは、次式
によって与えられる。
δρ＝δＬ・｛（Ｌ−ＬＭ）−Ｗ｝・ｔ・ρ ・｛（Ｗ−Ｍ）・ｔ・ρ｝／ ｛（Ｗ−Ｍ−２δＬ）・ｔ・ρ｝……(10) 次に、式(10)の導出について説明する。
δＬ＝０のときの質量付加は、 ｛Ｍ・（Ｌ−ＬＭ）・ｔ・ρ｝……(a) であり、δＬ≠０のときの質量付加は ｛（Ｍ＋δＬ）・（Ｌ−ＬＭ）・ｔ・ρ｝ ＋｛（−δＬ）・Ｗ・ｔ・ρ｝……(b) である。
δＬ≠０のとき新たに加わる質量付加分δρは、(b)式
と(a)式との差であり、 δρ＝δＬ・｛（Ｌ−ＬＭ）−Ｗ｝・ｔ・ρ……(c) となる。
と(a)式との差であり、 δρ＝δＬ・｛（Ｌ−ＬＭ）−Ｗ｝・ｔ・ρ……(c) となる。
同時に、断面積は｛（Ｗ−Ｍ）・ｔ｝から｛（Ｗ−Ｍ−
２δＬ）・ｔ｝に変化する。
２δＬ）・ｔ｝に変化する。
縦振動音片の先端に付いた質量付加は、縦振動音片が細
く、軽いほど、共振周波数が大きく変化し、その効果は
縦振動音片の単位長さ当たりの質量の逆比となる。した
がって、質量付加分δρは(c)式に断面積の逆比を掛け
た値、 δρ＝δＬ・｛（Ｌ−ＬＭ）−Ｗ｝・ｔ・ρ ・｛（Ｗ−Ｍ）・ｔ・ρ｝／ ｛（Ｗ−Ｍ−２δＬ）・ｔ・ρ｝ となり、(10)式と一致する。
く、軽いほど、共振周波数が大きく変化し、その効果は
縦振動音片の単位長さ当たりの質量の逆比となる。した
がって、質量付加分δρは(c)式に断面積の逆比を掛け
た値、 δρ＝δＬ・｛（Ｌ−ＬＭ）−Ｗ｝・ｔ・ρ ・｛（Ｗ−Ｍ）・ｔ・ρ｝／ ｛（Ｗ−Ｍ−２δＬ）・ｔ・ρ｝ となり、(10)式と一致する。
ここで、 （Ｌ−ＬＭ）−Ｗ＝０ すなわち、ＬＭを、 ＬＭ＝Ｌ−Ｗ……(11) と選ぶことにより、δρ≠０の場合も、 δρ＝０ となり、質量付加の変化はなく、従って、縦振動音片の
共振周波数は変化しない。
共振周波数は変化しない。
以上の説明から理解されるように、入力側および出力側
縦縦振動音片32および34の中央部に振動方向に沿って溝
32a、34aを形成している。従って、当該入力側および出
力側縦振動音片32および34を一素子として作製される際
のエッチング加工処理等に起因して十分な寸法精度が得
られず、すなわち、長さのばらつきが生起する場合にお
いても、同時にエッチング加工処理等により形成される
溝32a、34aの効果により、複合縦振動メカニカルフィル
タの中心周波数の変動（ずれ）通過帯域特性の劣化を生
起しない。
縦縦振動音片32および34の中央部に振動方向に沿って溝
32a、34aを形成している。従って、当該入力側および出
力側縦振動音片32および34を一素子として作製される際
のエッチング加工処理等に起因して十分な寸法精度が得
られず、すなわち、長さのばらつきが生起する場合にお
いても、同時にエッチング加工処理等により形成される
溝32a、34aの効果により、複合縦振動メカニカルフィル
タの中心周波数の変動（ずれ）通過帯域特性の劣化を生
起しない。
次いで、５個の縦振動音片で構成され、通過帯域外の減
衰量が向上する他の実施例を第２図に示す。
衰量が向上する他の実施例を第２図に示す。
この例は、入力側、出力側縦振動音片70、78の間に複数
の縦振動音片72、74、76が設けられ、さらに結合部材82
a、82bと84a、84bと86a、86bと88a、88bにおいて、各縦
振動音片70乃至78が連接されている。
の縦振動音片72、74、76が設けられ、さらに結合部材82
a、82bと84a、84bと86a、86bと88a、88bにおいて、各縦
振動音片70乃至78が連接されている。
なお、符号70a、72a、74a、76aおよび78aで示される部
分は夫々、前記各縦振動音片70、72、74、76、78に形成
される溝である。
分は夫々、前記各縦振動音片70、72、74、76、78に形成
される溝である。
そして、入力、出力側縦振動音片70、78の中央部から突
出して支持部材90、92が設けられ、その端部は外枠部材
110に固着されている。
出して支持部材90、92が設けられ、その端部は外枠部材
110に固着されている。
さらに前記入力側、出力側縦振動音片70、72には一対の
入力側圧電セラミックス99a、99bおよび出力側圧電セラ
ミックス101a、101bが重合固着されている。なお、符号
122、122eおよび124、124eは夫々給電線、接地線および
導出線、接地線である。
入力側圧電セラミックス99a、99bおよび出力側圧電セラ
ミックス101a、101bが重合固着されている。なお、符号
122、122eおよび124、124eは夫々給電線、接地線および
導出線、接地線である。
斯かる構成における作用は前記の実施例と基本的に同様
であり、その重複した説明は省略する。
であり、その重複した説明は省略する。
このように、多段の上記各縦振動音片72乃至78が配設さ
れる際は、上記縦振動音片72乃至78間のばらつきが低減
されて、殊に、通過帯域特性が向上する効果が大きい。
れる際は、上記縦振動音片72乃至78間のばらつきが低減
されて、殊に、通過帯域特性が向上する効果が大きい。
なお、上記の夫々の実施例において、溝32a、34aと70
a、72a、74a、76a、および78aは各縦振動音片32、34と7
0、72、74、76、78が部材を貫通した場合について示し
たが、これに限定されない。例えば、貫通しない溝、あ
るいは２つ以上の溝を形成すること、さらに、各縦振動
音片32、34と70、72、74、76、78のいずれかに形成する
こと、また、溝が曲線あるいは断続的に形成されること
も本発明に含まれる。
a、72a、74a、76a、および78aは各縦振動音片32、34と7
0、72、74、76、78が部材を貫通した場合について示し
たが、これに限定されない。例えば、貫通しない溝、あ
るいは２つ以上の溝を形成すること、さらに、各縦振動
音片32、34と70、72、74、76、78のいずれかに形成する
こと、また、溝が曲線あるいは断続的に形成されること
も本発明に含まれる。
［発明の効果］ 以上のように、本発明の複合振動メカニカルフィルタに
よれば、前記入力側および出力側を含む複数の振動体の
振動方向に沿い、且つ振動体の全長未満の、貫通、非貫
通、直線、曲線のいずれかあるいは組み合わせの溝が、
少なくとも１以上の前記振動体に形成されることを特徴
としている。
よれば、前記入力側および出力側を含む複数の振動体の
振動方向に沿い、且つ振動体の全長未満の、貫通、非貫
通、直線、曲線のいずれかあるいは組み合わせの溝が、
少なくとも１以上の前記振動体に形成されることを特徴
としている。
これにより、中心周波数が高精度に決定されるととも
に、通過帯域特性が向上し、且つ各縦振動音片間の特性
のばらつきが低減されて、量産される際の個々の特性が
一定化され、品質が向上する効果を奏する。
に、通過帯域特性が向上し、且つ各縦振動音片間の特性
のばらつきが低減されて、量産される際の個々の特性が
一定化され、品質が向上する効果を奏する。
振動体に設ける溝が貫通溝の場合において、オーバーエ
ッチングのときは、振動体の全長が設計長よりも短くな
って、共振周波数は低下する。しかるに貫通溝の幅が、
設計幅よりも広くなって、幅が広くなると共振周波数が
低下する。したがって、前記共振周波数の変化が互いに
打ち消されることになる。
ッチングのときは、振動体の全長が設計長よりも短くな
って、共振周波数は低下する。しかるに貫通溝の幅が、
設計幅よりも広くなって、幅が広くなると共振周波数が
低下する。したがって、前記共振周波数の変化が互いに
打ち消されることになる。
振動体に設ける溝が非貫通溝の場合、異なる位置に振動
体の表面と裏面とから２本の非貫通溝を設け、２本の非
貫通溝による場合の質量付加分を１本の貫通溝による場
合の質量付加分と等しく形成することによって、貫通溝
の場合と同様の効果を得ることができる。
体の表面と裏面とから２本の非貫通溝を設け、２本の非
貫通溝による場合の質量付加分を１本の貫通溝による場
合の質量付加分と等しく形成することによって、貫通溝
の場合と同様の効果を得ることができる。
この場合、エッチングの方法等によって溝の幅方向エッ
チング速度と深さ方向のエッチング速度に差があるた
め、一概に(6)および(8)式同様の式が導出できない。オ
ーバーエッチングの場合に、貫通溝の場合の溝幅と非貫
通溝の場合の溝幅とは等しい。しかし、非貫通溝の溝の
深さは、オーバーエッチングの場合、設計深さよりも深
くなって、深さが深くなると共振周波数が減少する方向
に変化が大きくなり過ぎる。しかしながら、共振周波数
が大きくなり過ぎるという問題は非貫通溝を振動体の長
さ方向に断続的に設けることによって容易に補正するこ
とができる効果もある。
チング速度と深さ方向のエッチング速度に差があるた
め、一概に(6)および(8)式同様の式が導出できない。オ
ーバーエッチングの場合に、貫通溝の場合の溝幅と非貫
通溝の場合の溝幅とは等しい。しかし、非貫通溝の溝の
深さは、オーバーエッチングの場合、設計深さよりも深
くなって、深さが深くなると共振周波数が減少する方向
に変化が大きくなり過ぎる。しかしながら、共振周波数
が大きくなり過ぎるという問題は非貫通溝を振動体の長
さ方向に断続的に設けることによって容易に補正するこ
とができる効果もある。
非貫通溝の場合において平均的な断面積の減少は、複数
の非貫通溝のある部分と非貫通溝のない部分の平均とな
るため、たとえば溝の深さ方向の断面積の減少が大きく
ても、溝なしの部分を設ければ補正することができる効
果もある。
の非貫通溝のある部分と非貫通溝のない部分の平均とな
るため、たとえば溝の深さ方向の断面積の減少が大きく
ても、溝なしの部分を設ければ補正することができる効
果もある。
また、振動体の表面と裏面とから２つの非貫通溝を設け
た場合に非貫通溝の深さの合計が振動体の厚さを超える
ような場合にも、例えば表面側の非貫通溝の位置と、裏
面側の非貫通溝位置を異にして設けることによって対応
することができる効果もある。
た場合に非貫通溝の深さの合計が振動体の厚さを超える
ような場合にも、例えば表面側の非貫通溝の位置と、裏
面側の非貫通溝位置を異にして設けることによって対応
することができる効果もある。
さらに、貫通溝を設けた場合、振動体が貫通溝の左右が
単独に振動する分割振動を引き起こし、特性を劣化させ
ることもあるが、非貫通溝を複数設けた場合には分割振
動が避けられる効果もある。
単独に振動する分割振動を引き起こし、特性を劣化させ
ることもあるが、非貫通溝を複数設けた場合には分割振
動が避けられる効果もある。
またさらに、複合縦振動メカニカルフィルタ製造後に振
動体腐食による表面のエッチング、もしくは振動体の酸
化により振動体の表面に質量の異なる層が生成された場
合にも本発明の効果が損なわれることは少なく、経時的
変化に対しても効果を有する。
動体腐食による表面のエッチング、もしくは振動体の酸
化により振動体の表面に質量の異なる層が生成された場
合にも本発明の効果が損なわれることは少なく、経時的
変化に対しても効果を有する。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る複合縦振動メカニカルフィルタの
実施例の構成を示す斜視図、 第２図は本発明に係る複合縦振動メカニカルフィルタの
他の実施例の構成を示す斜視図、 第３図は従来の技術に係る複合縦振動メカニカルフィル
タの構成例を示す斜視図である。 32……入力側縦振動音片、34……出力側縦振動音片 32a、34a……溝、36、38……結合部材 40、42……支持部材 44a、44b……入力側圧電セラミックス 46a、46b……出力側圧電セラミックス 50……外枠部材
実施例の構成を示す斜視図、 第２図は本発明に係る複合縦振動メカニカルフィルタの
他の実施例の構成を示す斜視図、 第３図は従来の技術に係る複合縦振動メカニカルフィル
タの構成例を示す斜視図である。 32……入力側縦振動音片、34……出力側縦振動音片 32a、34a……溝、36、38……結合部材 40、42……支持部材 44a、44b……入力側圧電セラミックス 46a、46b……出力側圧電セラミックス 50……外枠部材
Claims (1)
- 【請求項１】圧電部材が重合された入力側および出力側
を含む複数の振動体と、前記振動体間を結合する結合部
材と、入力側および出力側振動体に突設される支持部材
と、前記支持部材の端部が固着される保持部材とを備
え、供給された高周波信号を所定の周波数帯域に形成し
て導出する複合縦振動メカニカルフィルタにおいて、 前記入力側および出力側を含む複数の振動体の振動方向
に沿い、且つ振動体の全長未満の、貫通、非貫通、直
線、曲線のいずれかあるいは組み合わせの溝が、少なく
とも１以上の前記振動体に形成されることを特徴とする
複合縦振動メカニカルフィルタ。
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1247398A JPH0624308B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 複合縦振動メカニカルフィルタ |
| US07/483,454 US5187458A (en) | 1989-09-21 | 1990-02-21 | Composite longitudinal vibration mechanical filter having central frequency deviation elimination means and method of manufacturing same |
| CA002010722A CA2010722C (en) | 1989-09-21 | 1990-02-22 | Composite longitudinal vibration mechanical filter and method of manufacturing same |
| GB9313398A GB2268847B (en) | 1989-09-21 | 1990-03-01 | Composite longitudinal vibration mechanical filter and method of manufacturing same |
| GB9004598A GB2238194A (en) | 1989-09-21 | 1990-03-01 | Composite longitudinal vibration mechanical filter and method of manufacturing same |
| FR9003389A FR2652962B1 (fr) | 1989-09-21 | 1990-03-16 | Filtre mecanique compose pour vibrations longitudinales et son procede de fabrication. |
| KR1019900003748A KR940002304B1 (ko) | 1989-09-21 | 1990-03-20 | 복합 종진동 메카니칼 필터 및 그 제조방법 |
| DE4042436A DE4042436C2 (de) | 1989-09-21 | 1990-03-20 | Longitudinal schwingendes mechanisches Koppelfilter und Verfahren zum Herstellen eines solchen Koppelfilters |
| DE4008920A DE4008920C2 (de) | 1989-09-21 | 1990-03-20 | Verfahren zum Herstellen eines longitudinal schwingenden mechanischen Koppelfilters und mechanisches Koppelfilter |
| US08/276,649 US5528806A (en) | 1989-09-21 | 1994-07-19 | Tunable composite longitudinal vibration mechanical filter manufacturing method |
| US08/487,951 US5751200A (en) | 1989-09-21 | 1995-06-05 | Composite longitudinal vibration mechanical filter having undesired vibration absorber |
| US08/582,585 US5740595A (en) | 1989-09-21 | 1996-01-03 | Composite longitudinal vibration mechanical filter's method of manufacturing including undesired vibration absorber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1247398A JPH0624308B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 複合縦振動メカニカルフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03108811A JPH03108811A (ja) | 1991-05-09 |
| JPH0624308B2 true JPH0624308B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=17162839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1247398A Expired - Fee Related JPH0624308B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 複合縦振動メカニカルフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624308B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4713674B1 (ja) * | 2010-05-06 | 2011-06-29 | 義隆 松山 | コーキングノズル装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5114579Y2 (ja) * | 1972-04-12 | 1976-04-17 | ||
| JPS6082837U (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-08 | 富士通株式会社 | メカニカルフイルタ |
-
1989
- 1989-09-21 JP JP1247398A patent/JPH0624308B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03108811A (ja) | 1991-05-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |