JPH08181565A - 弾性表面波変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弾性表面波変換器の周波数伝達特性を改善す
る。 【構成】 圧電基板１１上に櫛歯状の入力電極１２及び
出力電極１３を相対向して配設する。入力電極１１及び
出力電極１２の各外側には、一対の反射器１４，１５を
相対向して設ける。反射器１４，１５は、両電極１２，
１３の各櫛歯部１２ｃ，１２ｄ，１３ｃ，１３ｄに平行
かつ同一長の線状導体１４ａ，１５ａと、これらの各両
端を連結する連結導体１４ｂ，１５ｂとからなる。反射
器１５の線状導体１５ａの間隔は反射器１４の線状導体
１４ａの間隔より小さく設定されている。そのため、両
反射器１４，１５の反射係数が大きくかつフラットな帯
域部分が周波数軸においてずれて、両反射帯域の重なり
部分で規定される両反射器１４，１５の有効な総合反射
領域Ｒ３は狭くなり、弾性表面波変換器の周波数伝達特
性における不要な共振ピークが除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通常狭帯域フィルタと
して利用される弾性表面波変換器に係り、特に入力電極
及び出力電極の各外側に反射器を設けた弾性表面波変換
器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の弾性表面波変換器１は、
例えば図４に示すように、櫛歯状にそれぞれ形成した入
力電極３及び出力電極４を相対向させてなる圧電基板２
上に、前記両電極３，４の各外側にて前記両電極３，４
の櫛歯部に対して平行かつ一定間隔に配置した複数の線
状導体５ａを有する一対の反射器５，５を設けてなる。
そして、両反射器５，５の線状導体５ａの間隔を同一に
設定して、強い反射効果が得られるようにしていた。こ
の反射器５，５の反射係数の周波数特性は共に例えば図
５に示すようになり、また弾性表面波変換器１の伝達特
性は図６に示すようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記弾性表
面波変換器においては、図５に示すように、反射係数が
大きく（ほぼ「１」に等しく）かつフラットな帯域が広
く、すなわち反射器による有効な反射帯域が広くなり、
弾性表面波変換器の伝達特性において、図６の丸印Ａ内
に示すように、不要な通過帯域内で共振によるピークが
生じる場合がある。これに対して、反射器の反射効率を
低下させることにより共振のピークを小さくすることは
できるが、このようにすると必要な通過帯域における弾
性表面波変換器の伝達損失が増大する。

【０００４】本発明は、上記した問題を解決しようとす
るもので、反射器による有効な周波数領域を狭めて不必
要な帯域における共振ピークを抑制することにより伝達
特性の改善された弾性表面波変換器を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の構成上の特徴は、櫛歯状にそれぞれ形成した
入力電極及び出力電極を相対向させてなる圧電基板上
に、両電極の各外側にて両電極の各櫛歯部に対して平行
かつ一定間隔に配置した複数の線状導体からなる一対の
反射器をそれぞれ設けた弾性表面波変換器において、一
方の反射器の線状導体の間隔と他方の反射器の線状導体
の間隔とを異ならせたことにある。

【０００６】

【発明の作用・効果】上記のように構成した本発明にお
いては、反射係数の周波数特性は、反射器における複数
の線状導体の間隔に応じて周波数軸を移動するので、各
反射器による反射係数が大きく（ほぼ「１」に等しく）
かつフラットな周波数帯域部分が互いにずれる（図２の
反射帯域Ｒ１，Ｒ２を参照）。そして、両反射係数を総
合した総合反射係数が大きくかつフラットな周波数帯域
は前記両反射係数の大きな部分の重なり部分であること
から、総合反射係数の大きくかつフラットな周波数帯域
は狭められる。したがって、上記重なり部分の周波数帯
域以外の部分における共振ピークが抑制され、必要に応
じた狭い帯域幅にて伝達損失を大きくすることなく弾性
表面波変換器の周波数伝達特性を滑らかにすることがで
きる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図１は同実施例に係る弾性表面波変換器を概略
的に示した模式図である。

【０００８】弾性表面波変換器１０は、LiNbO3,LiTaO3,
水晶等の圧電材料を直方体状に形成した圧電基板１１を
有し、同基板１１上には、櫛歯状にそれぞれ形成された
入力電極１２及び出力電極１３が相対向して設けられて
いる。入力電極１２は、圧電基板１１の長手方向に平行
に延設された一対の基部１２ａ，１２ｂと、各基部１２
ａ，１２ｂからそれぞれ垂直かつ交互に延設された多数
の櫛歯からなる櫛歯部１２ｃ，１２ｄとを備えている。
出力電極１３も、入力電極１２と同様に、圧電基板１１
の長手方向に平行に延設された一対の基部１３ａ，１３
ｂと、各基部１３ａ，１３ｂからそれぞれ垂直かつ互い
に交差して延設された多数の櫛歯からなる櫛歯部１３
ｃ，１３ｄとを備えている。

【０００９】圧電基板１１上に設けた入力電極１２及び
出力電極１３の各外側には、一対の反射器１４，１５が
相対向して設けられている。反射器１４は、上記各櫛歯
部１２ｃ，１２ｄ，１３ａ，１３ｄに平行で同一長を有
する多数の線状導体１４ａと、各線状導体１４ａの各両
端を連結する一対の連結導体１４ｂとにより長方形状に
形成されている。また、反射器１５も、反射器１４と同
様に、上記各櫛歯部１２ｃ，１２ｄ，１３ａ，１３ｄに
平行で同一長を有する多数の線状導体１５ａと、各線状
導体１５ａの各両端を連結する一対の連結導体１５ｂと
により長方形状に形成されている。ただし、反射器１４
における各線状導体１４ａの間隔ｄ1 と反射器１５にお
ける各線状導体１５ａの間隔ｄ2 とを異ならせてある。

【００１０】以上のように構成した弾性表面波変換器の
使用状態においては、図１に示すように、入力電極１２
の基部１２ａ，１２ｂに高周波発信器２１が接続される
とともに、出力電極１３の基部１３ａ，１３ｂ間に抵抗
２２が接続されて、抵抗２２の両端から出力信号を得る
ようにする。これにより、高周波発信器２１からの高周
波電気信号は入力電極１１にて弾性表面波に変換され、
同弾性表面波が圧電基板１１上を出力電極１３に伝搬し
て出力電極１３にて再び電気信号に変換されて出力され
る。この場合、入力された高周波電気信号は、入力電極
１２、出力電極１３、反射器１４，１５等により、帯域
制限されかつ所定の周波数特性をもつ信号に変換されて
出力されることになる。

【００１１】ここで、入力電極１１によって変換された
弾性表面波は、出力電極１２に向けて伝搬すると共に、
両反射器１４，１５によって反射される。そして、上記
のように、両反射器１４、１５は、各線状導体１４ａの
間隔ｄ1 と各線状導体１５ａの間隔ｄ2 とが異なってい
るため、両反射器１４，１５の反射係数が大きく（ほぼ
「１」に等しく）かつフラットな周波数帯域部分が周波
数軸上にてずれる。そして、両反射係数を総合した総合
反射係数が大きな周波数帯域は前記両反射係数の重なり
部分であることから、総合反射係数が大きな周波数帯域
は狭められる。したがって、上記重なり部分の周波数帯
域以外の部分すなわち弾性表面波変換器１０の阻止帯域
における弾性表面波の共振によるピークが抑制され、必
要に応じた狭い帯域幅にて伝達損失を大きくすることな
く弾性表面波変換器１０の周波数伝達特性を滑らかにす
ることができる。

【００１２】このことを、下記仕様の弾性表面波変換器
１０を用いたシミュレーション結果により示す。

【００１３】 （仕様） 圧電基板１１の材料 ： 水晶 入力電極１２の櫛歯の交差長 ： １７００μｍ 櫛歯の本数 ： ３９７本 櫛歯間距離（電極ピッチ） ： １５．７９０μｍ 出力電極１３の櫛歯の交差長 ： １７００μｍ 櫛歯の本数 ： ３９７本 櫛歯間距離（電極ピッチ） ： １５．７９０μｍ 反射器１４の線状導体長 ： １７００μｍ 線状導体数 ： ３００本 線状導体間距離（電極ピッチ）： １５．８２２μｍ 反射器１５の線状導体長 ： １７００μｍ 線状導体数 ： ３００本 線状導体間距離（電極ピッチ）： １５．７３５μｍ このように構成した弾性表面波変換器１０によれば、反
射器１４の反射係数の周波数特性は図２の実線で示すよ
うにほぼ９９．４〜１００．２MHz の範囲にてほぼ
「１」となり、同反射器１４による有効な反射帯域は図
示Ｒ１となる。一方、反射器１５の反射係数の周波数特
性は図２の一点鎖線で示すようにほぼ１００．０〜１０
０．８MHz の範囲にてほぼ「１」となり、同反射器１５
による有効な反射帯域は図示Ｒ２となる。すなわち、反
射器１５による有効な反射帯域Ｒ２は反射器１４による
反射帯域Ｒ１から約０．６MHz だけ高周波側に移動して
いる。その結果、両反射器１４、１５の反射係数が大き
な（ほぼ「１」に等しい）反射領域Ｒ３は、両反射帯域
Ｒ１，Ｒ２の重なり部分であるほぼ９９．９〜１００．
２MHzの狭い範囲となる。

【００１４】このように反射器の有効な反射帯域Ｒ３が
狭められたことにより、弾性表面波変換器１０の周波数
伝達特性は図３に示すように改良された。すなわち、図
６に示す従来の弾性表面波変換器１０の周波数伝達特性
において存在した共振のピーク（丸印Ａ内）が、図３の
丸印Ｂ内に示すように除去された。その結果、上記実施
例によれば、必要に応じた狭い帯域幅にて伝達損失を大
きくすることなく弾性表面波変換器１０の周波数伝達特
性を滑らかにすることができる。

【００１５】なお、上記実施例においては、反射器１
４，１５の複数の線状導体１４ａ，１５ａの各両端を連
結導体１４ｂ，１５ｂによりそれぞれ接続するようにし
たが、この連結導体１４ｂ，１５ｂは圧電基板１１とし
て水晶又はLiTaO3を用いた場合における反射効率を高め
るために用いたもので、水晶又はLiTaO3を用いた圧電基
板１１であっても反射効率をそれほど高める必要のない
場合には連結導体１４ｂ，１５ｂは不要であって反射器
１４，１５を単に複数の線状導体１４ａ，１５ａのみで
構成するようにしてもよい。また、圧電基板１１として
LiNbO3を用いた場合には、線状導体１４ａ，１５ａの各
両端を連結導体１４ｂ，１５ｂにより短絡した場合の反
射効率と短絡しない場合の反射効率とは弾性表面波変換
器１０の設計仕様に応じて変化するので、同仕様に応じ
て連結導体１４ｂ，１５ｂを適宜設けたり設けなかった
りするとよい。

【００１６】さらに、弾性表面波変換器１０の各部の寸
法、形状等については上記実施例に限るものではなく、
目的用途等に応じて適宜変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る弾性表面波変換器を概
略的に示す模式図である。

【図２】同弾性表面波変換器の反射器の反射係数の周波
数特性を示すグラフである。

【図３】同弾性表面波変換器の周波数伝達特性を示すグ
ラフである。

【図４】従来例に係る弾性表面波変換器を概略的に示す
模式図である。

【図５】同弾性表面波変換器の反射器の反射係数の周波
数特性を示すグラフである。

【図６】同弾性表面波変換器の周波数伝達特性を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１０…弾性表面波変換器、１１…圧電基板、１２…入力
電極、１２ａ，１２ｂ…基部、１２ｃ，１２ｄ…櫛歯
部、１３…出力電極、１３ａ，１３ｂ…基部、１３ｃ，
１３ｄ…櫛歯部、１４…反射器、１４ａ…線状導体、１
４ｂ…連結導体、１５…反射器、１５ａ…線状導体、１
５ｂ…連結導体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 櫛歯状にそれぞれ形成した入力電極及び
   出力電極を相対向させてなる圧電基板上に、前記両電極
   の各外側にて前記両電極の各櫛歯部に対して平行かつ一
   定間隔に配置した複数の線状導体からなる一対の反射器
   をそれぞれ設けた弾性表面波変換器において、一方の反
   射器の線状導体の間隔と他方の反射器の線状導体の間隔
   とを異ならせたことを特徴とする弾性表面波変換器。