JPH0685602A - 弾性表面波共振子 - Google Patents
弾性表面波共振子Info
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- JPH0685602A JPH0685602A JP29192091A JP29192091A JPH0685602A JP H0685602 A JPH0685602 A JP H0685602A JP 29192091 A JP29192091 A JP 29192091A JP 29192091 A JP29192091 A JP 29192091A JP H0685602 A JPH0685602 A JP H0685602A
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- Japan
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- surface acoustic
- acoustic wave
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧電基板上にすだれ状電極変換器が形成され
た弾性表面波共振子の非調和高次スプリアスを抑圧しな
がらさらにＱを向上させる。 【構成】 菱形の重み付けが施されたすだれ状電極の全
体の電極指の数または対数の１／５程度の数または対数
の両側部分の電極指の交差幅が零になるように構成した
ことを特徴とする。
た弾性表面波共振子の非調和高次スプリアスを抑圧しな
がらさらにＱを向上させる。 【構成】 菱形の重み付けが施されたすだれ状電極の全
体の電極指の数または対数の１／５程度の数または対数
の両側部分の電極指の交差幅が零になるように構成した
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、通信機器等に用いられ
る弾性表面波共振子に関するものである。
る弾性表面波共振子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】具体例として電気機械結合係数（Ｋ2 ）
がレーリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）波型の弾性表面波（Ｐ
＋ＳＶ波）の共振子に比べて格段に大きいラブ波（ＳＨ
波）型共振子について述べる。図３はラブ波型弾性表面
波共振子のすだれ状電極変換器の基本的電極構成例を示
す平面図である。図において、１は圧電基板、２はすだ
れ状電極変換器（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎ
ｓｄｕｃｅｒ、以下ＩＤＴと略記する）を示し、３は電
極指であり、Ｗはその交差幅を示す。ラブ波型弾性表面
波共振子は、擬似弾性表面波用の圧電基板として用いら
れているニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）回転Ｙ板の
圧電基板１上に金（Ａｕ）または銀（Ａｇ）または白金
（Ｐｔ）等の重金属のＩＤＴ電極を付着させることによ
り、擬似弾性表面波の伝搬減衰が大きくなってラブ波型
表面波が存在するようになり、ＩＤＴ電極のみを有する
ラブ波型弾性表面波共振子が構成される。図３の電極構
成の共振子は表面波導波路が形成されるため、表面波伝
搬方向（縦方向、図３の矢印方向）と表面波伝搬方向に
直角な方向とにそれぞれ縦モードと横モードの非調和高
次モードの振動が存在しスプリアス応答となる欠点があ
る。
がレーリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）波型の弾性表面波（Ｐ
＋ＳＶ波）の共振子に比べて格段に大きいラブ波（ＳＨ
波）型共振子について述べる。図３はラブ波型弾性表面
波共振子のすだれ状電極変換器の基本的電極構成例を示
す平面図である。図において、１は圧電基板、２はすだ
れ状電極変換器（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎ
ｓｄｕｃｅｒ、以下ＩＤＴと略記する）を示し、３は電
極指であり、Ｗはその交差幅を示す。ラブ波型弾性表面
波共振子は、擬似弾性表面波用の圧電基板として用いら
れているニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）回転Ｙ板の
圧電基板１上に金（Ａｕ）または銀（Ａｇ）または白金
（Ｐｔ）等の重金属のＩＤＴ電極を付着させることによ
り、擬似弾性表面波の伝搬減衰が大きくなってラブ波型
表面波が存在するようになり、ＩＤＴ電極のみを有する
ラブ波型弾性表面波共振子が構成される。図３の電極構
成の共振子は表面波導波路が形成されるため、表面波伝
搬方向（縦方向、図３の矢印方向）と表面波伝搬方向に
直角な方向とにそれぞれ縦モードと横モードの非調和高
次モードの振動が存在しスプリアス応答となる欠点があ
る。
【０００３】しかし、図３の構成では、ＩＤＴ２の両側
端の電極指３から左右のＩＤＴ外部へ表面波エネルギー
が放射されるため共振子Ｑが低下する欠点がある。この
ような弾性表面波共振子を電圧制御発振器（ＶＣＯ）の
発振素子として用いると前述の縦モード及び横モードの
非調和高次のスプリアス応答のため発振周波数のとび等
の原因となる。さらに雑音レベルに対する搬送波レベル
（Ｃ／Ｎ）を大きくするためにＱの高い共振子が望まれ
る。図４は前述のような縦及び横モードの非調和高次の
プリアス応答を抑圧した従来の共振子の電極構成例であ
る。これは上述の要求を満たすためにＩＤＴ２の中央部
が最大の交差幅となり両端の電極指対の交差幅が０とな
るような菱形の重み付けをすることによって上記のスプ
リアス応答を抑圧することができる。さらに、ＩＤＴ２
の交差幅が中央部分が最大で両側へ向かっていくに従っ
て小さくなるように重み付けされているため、ＩＤＴ両
端から外側へ放射される表面波エネルギーが少なく、図
３の構成例に比べるとＱが向上する。
端の電極指３から左右のＩＤＴ外部へ表面波エネルギー
が放射されるため共振子Ｑが低下する欠点がある。この
ような弾性表面波共振子を電圧制御発振器（ＶＣＯ）の
発振素子として用いると前述の縦モード及び横モードの
非調和高次のスプリアス応答のため発振周波数のとび等
の原因となる。さらに雑音レベルに対する搬送波レベル
（Ｃ／Ｎ）を大きくするためにＱの高い共振子が望まれ
る。図４は前述のような縦及び横モードの非調和高次の
プリアス応答を抑圧した従来の共振子の電極構成例であ
る。これは上述の要求を満たすためにＩＤＴ２の中央部
が最大の交差幅となり両端の電極指対の交差幅が０とな
るような菱形の重み付けをすることによって上記のスプ
リアス応答を抑圧することができる。さらに、ＩＤＴ２
の交差幅が中央部分が最大で両側へ向かっていくに従っ
て小さくなるように重み付けされているため、ＩＤＴ両
端から外側へ放射される表面波エネルギーが少なく、図
３の構成例に比べるとＱが向上する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４の
構成ではＩＤＴ２の両端の電極の重み付け（交差幅）は
零であるが、１本内側の電極指の交差幅は零にはなって
いない。そのため、まだＩＤＴ２の両端部から外側へ放
射される表面波エネルギーがあり、Ｑを向上させる余地
が十分残されている。本発明の目的は、以上の問題点を
解決し、縦モード及び横モードの非調和高次スプリアス
応答を抑圧しながら、さらにＱの高い弾性表面波共振子
を提供することにある。
構成ではＩＤＴ２の両端の電極の重み付け（交差幅）は
零であるが、１本内側の電極指の交差幅は零にはなって
いない。そのため、まだＩＤＴ２の両端部から外側へ放
射される表面波エネルギーがあり、Ｑを向上させる余地
が十分残されている。本発明の目的は、以上の問題点を
解決し、縦モード及び横モードの非調和高次スプリアス
応答を抑圧しながら、さらにＱの高い弾性表面波共振子
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波共振
子は、圧電基板上にすだれ状電極変換器が形成された弾
性表面波共振子において、前記すだれ状電極変換器は、
該すだれ状電極変換器の電極指の交差幅が該すだれ状電
極変換器の方形状輪郭の４辺のそれぞれ中央部分に頂点
をもつ菱形の辺に沿って中央部で大きく両側端にいくに
従って一様に小さくなり両側端部分のそれぞれ全電極指
の数または対数の１／５以下の数または対数の電極指の
交差幅が零になるように重み付けされたことを特徴とす
るものである。
子は、圧電基板上にすだれ状電極変換器が形成された弾
性表面波共振子において、前記すだれ状電極変換器は、
該すだれ状電極変換器の電極指の交差幅が該すだれ状電
極変換器の方形状輪郭の４辺のそれぞれ中央部分に頂点
をもつ菱形の辺に沿って中央部で大きく両側端にいくに
従って一様に小さくなり両側端部分のそれぞれ全電極指
の数または対数の１／５以下の数または対数の電極指の
交差幅が零になるように重み付けされたことを特徴とす
るものである。
【０００６】
【実施例】以下図面により本発明を詳細に説明する。具
体例としてラブ波型弾性表面波共振子について述べる。
図１は本発明の第１の実施例を示す平面図であり、図２
は本発明の第２の実施例を示す平面図である。図１，図
２は比較的対数の少ないＩＤＴ２のみで構成されたラブ
波型弾性表面波共振子の電極構成例を示す。図におい
て、ＩＤＴ２の電極指３の交差幅は中央部で大きく（Ｗ
は最大交差幅）左右両側に行くに従って一様に小さくな
り、ＩＤＴの両側の一番外側の電極指の中央部に頂点を
もつような菱形の各辺に沿って交差幅が直線的に小さく
なるように重み付けがなされ、かつ、ＩＤＴ２の左右両
端部分の数対分（図では両側部分の５本の電極指）の重
み付け（交差幅）が零になるように構成したことを特徴
としている。前記両端部分の数対分の電極指の重み付け
を零にするために、本発明では端子４および端子５にそ
れぞれ接続される電極指のうち両端部分の数対又は数本
（図では５本）の電極指間に間隙を設けて互いに交差し
ないように構成されている。図１の例では、ＩＤＴ２の
両端部分の数対の電極指の重み付けを零にするための切
断点を、重み付けが施された交差指の一番外側の電極指
の切断点と同じ位置に合わせた場合であり、図２の例で
は、菱形の一方の辺の延長上に切断点を設けた場合であ
る。すなわち、圧電基板上にＩＤＴのみを形成したラブ
波型弾性表面波共振子のＩＤＴ電極の中央部から両側に
至る途中まで菱形の重み付けを施し、かつ、ＩＤＴの両
側端部分の数対又は数本の電極指の重み付けを零にして
ＩＤＴの両外側に放射される表面波エネルギーを極力抑
えることによりＱの向上を図ったものである。
体例としてラブ波型弾性表面波共振子について述べる。
図１は本発明の第１の実施例を示す平面図であり、図２
は本発明の第２の実施例を示す平面図である。図１，図
２は比較的対数の少ないＩＤＴ２のみで構成されたラブ
波型弾性表面波共振子の電極構成例を示す。図におい
て、ＩＤＴ２の電極指３の交差幅は中央部で大きく（Ｗ
は最大交差幅）左右両側に行くに従って一様に小さくな
り、ＩＤＴの両側の一番外側の電極指の中央部に頂点を
もつような菱形の各辺に沿って交差幅が直線的に小さく
なるように重み付けがなされ、かつ、ＩＤＴ２の左右両
端部分の数対分（図では両側部分の５本の電極指）の重
み付け（交差幅）が零になるように構成したことを特徴
としている。前記両端部分の数対分の電極指の重み付け
を零にするために、本発明では端子４および端子５にそ
れぞれ接続される電極指のうち両端部分の数対又は数本
（図では５本）の電極指間に間隙を設けて互いに交差し
ないように構成されている。図１の例では、ＩＤＴ２の
両端部分の数対の電極指の重み付けを零にするための切
断点を、重み付けが施された交差指の一番外側の電極指
の切断点と同じ位置に合わせた場合であり、図２の例で
は、菱形の一方の辺の延長上に切断点を設けた場合であ
る。すなわち、圧電基板上にＩＤＴのみを形成したラブ
波型弾性表面波共振子のＩＤＴ電極の中央部から両側に
至る途中まで菱形の重み付けを施し、かつ、ＩＤＴの両
側端部分の数対又は数本の電極指の重み付けを零にして
ＩＤＴの両外側に放射される表面波エネルギーを極力抑
えることによりＱの向上を図ったものである。
【０００７】次に、ＩＤＴ両端部分の電極の重み付けを
零にする電極指３の数について説明する。ラブ波型弾性
表面波共振子の場合、表面波の電気機械結合係数Ｋ2 は
３０％以上と格段に大きいため、電極指１本当たりの反
射係数は格段に大きい。従って、比較的少ない対数のＩ
ＤＴ例えば数１０対程度のＩＤＴで共振子が構成される
場合ＩＤＴの両端部分の電極の重み付けを零にする対数
は数対分、すなわち電極指の本数にして５〜１０本分程
度でその効果は十分に得られる。しかし、この重み付け
を零にする電極指の本数は５〜１０本の間に限定するも
のではなくそれ以上の本数でもよいが、あまり多いと電
極全体の形状が大きくなるためチップサイズが大きくな
り容量比も劣化することになる。従って、数１０本程度
が限度である。実際には重み付けを零にする電極指の数
は最小のチップサイズで最大の効果を得るように設定さ
れる。具体的な例で示すと、本発明の構成のラブ波型弾
性表面波共振子では、ＩＤＴ対数を５０対とし重み付け
を零にした電極指の本数を５本程度にした構成でその効
果が十分であった。
零にする電極指３の数について説明する。ラブ波型弾性
表面波共振子の場合、表面波の電気機械結合係数Ｋ2 は
３０％以上と格段に大きいため、電極指１本当たりの反
射係数は格段に大きい。従って、比較的少ない対数のＩ
ＤＴ例えば数１０対程度のＩＤＴで共振子が構成される
場合ＩＤＴの両端部分の電極の重み付けを零にする対数
は数対分、すなわち電極指の本数にして５〜１０本分程
度でその効果は十分に得られる。しかし、この重み付け
を零にする電極指の本数は５〜１０本の間に限定するも
のではなくそれ以上の本数でもよいが、あまり多いと電
極全体の形状が大きくなるためチップサイズが大きくな
り容量比も劣化することになる。従って、数１０本程度
が限度である。実際には重み付けを零にする電極指の数
は最小のチップサイズで最大の効果を得るように設定さ
れる。具体的な例で示すと、本発明の構成のラブ波型弾
性表面波共振子では、ＩＤＴ対数を５０対とし重み付け
を零にした電極指の本数を５本程度にした構成でその効
果が十分であった。
【０００８】ラブ波型以外の弾性表面波共振子（例えば
レーリー波，擬似弾性表面波等を用いた共振子）におい
ても同様な効果が得られるのは明白である。この場合電
気機械結合係数Ｋ2 はラブ波型弾性表面波に比べて格段
に小さい（Ｋ2 ≦５．５％）ため、ＩＤＴのみで共振子
を構成する場合、ＩＤＴの対数を極めて多くしなければ
ならない。また電極指１本当たりの反射係数も小さいた
め、ＩＤＴ両端部分の重み付けを零にする電極指の本数
はラブ波型弾性表面波共振子の場合に比べて多くしなけ
ればならない。その場合、ＩＤＴ両端部分の重み付けを
零にする電極指の本数は、左右それぞれＩＤＴの全電極
指の数の１／５以下ならば、容量比を劣化させることな
く十分な効果を上げることができる。
レーリー波，擬似弾性表面波等を用いた共振子）におい
ても同様な効果が得られるのは明白である。この場合電
気機械結合係数Ｋ2 はラブ波型弾性表面波に比べて格段
に小さい（Ｋ2 ≦５．５％）ため、ＩＤＴのみで共振子
を構成する場合、ＩＤＴの対数を極めて多くしなければ
ならない。また電極指１本当たりの反射係数も小さいた
め、ＩＤＴ両端部分の重み付けを零にする電極指の本数
はラブ波型弾性表面波共振子の場合に比べて多くしなけ
ればならない。その場合、ＩＤＴ両端部分の重み付けを
零にする電極指の本数は、左右それぞれＩＤＴの全電極
指の数の１／５以下ならば、容量比を劣化させることな
く十分な効果を上げることができる。
【０００９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を実
施することにより、縦モード及び横モードによるスプリ
アスが抑圧されたＱの高い弾性表面波共振子を実現する
ことができる。
施することにより、縦モード及び横モードによるスプリ
アスが抑圧されたＱの高い弾性表面波共振子を実現する
ことができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す平面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す平面図である。
【図３】ラブ波型弾性表面波共振子の基本構成例図であ
る。
る。
【図４】従来のＩＤＴ重み付けされたラブ波型弾性表面
波共振子の構成例図である。
波共振子の構成例図である。
１ 圧電基板 ２ ＩＤＴ ３ 電極指 ４，５ 端子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年４月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】具体例として電気機械結合係数（Ｋ2 ）
がレーリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）波型の弾性表面波（Ｐ
＋ＳＶ波）の共振子に比べて格段に大きいラブ波（ＳＨ
波）型共振子について述べる。図３はラブ波型弾性表面
波共振子のすだれ状電極変換器の基本的電極構成例を示
す平面図である。図において、１は圧電基板、２はすだ
れ状電極変換器（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎ
ｓｄｕｃｅｒ、以下ＩＤＴと略記する）を示し、３は電
極指であり、Ｗはその交差幅を示す。ラブ波型弾性表面
波共振子は、擬似弾性表面波用の圧電基板として用いら
れているニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）回転Ｙ板の
圧電基板１上に金（Ａｕ）または銀（Ａｇ）または白金
（Ｐｔ）等の重金属のＩＤＴ電極を付着させることによ
り、伝搬減衰の大きな擬似弾性表面波が減衰のないラブ
波型表面波となるためＩＤＴ電極のみを有するラブ波型
弾性表面波共振子が構成される。図３の電極構成の共振
子は表面波導波路が形成されるため、表面波伝搬方向
（縦方向、図３の矢印方向）と表面波伝搬方向に直角な
方向とにそれぞれ縦モードと横モードの非調和高次モー
ドの振動が存在しスプリアス応答となる欠点がある。
がレーリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）波型の弾性表面波（Ｐ
＋ＳＶ波）の共振子に比べて格段に大きいラブ波（ＳＨ
波）型共振子について述べる。図３はラブ波型弾性表面
波共振子のすだれ状電極変換器の基本的電極構成例を示
す平面図である。図において、１は圧電基板、２はすだ
れ状電極変換器（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎ
ｓｄｕｃｅｒ、以下ＩＤＴと略記する）を示し、３は電
極指であり、Ｗはその交差幅を示す。ラブ波型弾性表面
波共振子は、擬似弾性表面波用の圧電基板として用いら
れているニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）回転Ｙ板の
圧電基板１上に金（Ａｕ）または銀（Ａｇ）または白金
（Ｐｔ）等の重金属のＩＤＴ電極を付着させることによ
り、伝搬減衰の大きな擬似弾性表面波が減衰のないラブ
波型表面波となるためＩＤＴ電極のみを有するラブ波型
弾性表面波共振子が構成される。図３の電極構成の共振
子は表面波導波路が形成されるため、表面波伝搬方向
（縦方向、図３の矢印方向）と表面波伝搬方向に直角な
方向とにそれぞれ縦モードと横モードの非調和高次モー
ドの振動が存在しスプリアス応答となる欠点がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 昭紀 東京都港区虎ノ門二丁目３番13号 国際電 気株式会社内 (72)発明者 清水 洋 宮城県仙台市太白区八木山本町一丁目22番 12号
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電基板上にすだれ状電極変換器が形成
された弾性表面波共振子において、 前記すだれ状電極変換器は、該すだれ状電極変換器の電
極指の交差幅が、該すだれ状電極変換器の方形状輪郭の
４辺のそれぞれ中央部分に頂点をもつ菱形の辺に沿って
中央部で大きく両側端にいくに従って一様に小さくなり
両側端部分のそれぞれ全電極指の数または対数の１／５
以下の数または対数の電極指の交差幅が零になるように
重み付けされたことを特徴とする弾性表面波共振子。 - 【請求項２】 所定の回転角度でカットされた高結合圧
電基板上に重金属によるすだれ状電極変換器が形成され
たラブ波型弾性表面波共振子において、 前記すだれ状電極変換器は、該すだれ状電極変換器の電
極指の交差幅が、該すだれ状電極変換器の方形状輪郭の
４辺の中央部分に頂点をもつ菱形の辺に沿って中央部で
大きく両側端にいくに従って一様に小さくなり両側端部
分のそれぞれ数対または数本の電極指の交差幅が零にな
るように重み付けされたことを特徴とするラブ波型弾性
表面波共振子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29192091A JPH0685493B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 弾性表面波共振子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29192091A JPH0685493B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 弾性表面波共振子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0685602A true JPH0685602A (ja) | 1994-03-25 |
| JPH0685493B2 JPH0685493B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=17775177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29192091A Expired - Lifetime JPH0685493B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 弾性表面波共振子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685493B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6346761B1 (en) | 1999-01-27 | 2002-02-12 | Hitachi Denshi Kabushiki Kaisha | Surface acoustic wave device capable of suppressing spurious response due to non-harmonic higher-order modes |
| US6774536B2 (en) | 2000-09-06 | 2004-08-10 | Hitachi, Ltd. | Surface acoustic wave device |
| KR100609219B1 (ko) * | 2001-04-09 | 2006-08-02 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 탄성표면파 장치 및 통신 장치 |
| WO2008056697A1 (fr) | 2006-11-08 | 2008-05-15 | Panasonic Corporation | Résonateur d'onde acoustique de surface |
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| CN114726335A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-08 | 深圳新声半导体有限公司 | 一种叉指换能器、声表面波谐振器以及制备方法 |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP29192091A patent/JPH0685493B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| EP2963818A1 (en) | 2006-11-08 | 2016-01-06 | Skyworks Panasonic Filter Solutions Japan Co., Ltd. | Surface acoustic wave resonator |
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