JPH0918273A - Surface acoustic wave element, spread spectrum signal receiver adopting the element, and its communication system - Google Patents

Surface acoustic wave element, spread spectrum signal receiver adopting the element, and its communication system

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JPH0918273A
JPH0918273A JP8067928A JP6792896A JPH0918273A JP H0918273 A JPH0918273 A JP H0918273A JP 8067928 A JP8067928 A JP 8067928A JP 6792896 A JP6792896 A JP 6792896A JP H0918273 A JPH0918273 A JP H0918273A
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surface acoustic
acoustic wave
electrode
angle
comb
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JP8067928A
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Inventor
Takahiro Hachisu
高弘 蜂巣
Tadashi Eguchi
正 江口
Akihiro Koyama
晃広 小山
Kouichi Egara
光一 江柄
Akira Torisawa
章 鳥沢
Akane Yokota
あかね 横田
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a timewisely shifted convolution peak in an output signal by allowing the unnecessary surface acoustic wave excited from an arcuate comb-shaped electrode to reflect on the end face but not to input to the output electrode. SOLUTION: When a signal having a carrier angular frequency ω is inputted to arcuate comb-shaped input electrodes 12, surface acoustic waves are excited by the piezoelectric effect of a piezoelectric substrate 11, and an output electrode 13 becomes a Δ V/V waveguide and they are propagated on the substrate 11 in opposite directions while being confined in this waveguide. Two waves strike on the electrode 13, abd a convolution signal having a frequency 2ω is taken out from the electrode 13 by the nonlinear effect of the substrate. At this time, two electrodes 12 are provided in such form that surface acoustic waves are concentrated to the electrode 13; and thereby, surface acoustic waves propagated in the direction opposite to the electrode 13, namely, waves propagated to both end faces 14 of the substrate 11 become unnecessary waves, and timewisely shifted signals are not inputted to the electrode 13, and thus, a timewisely shifted comvolution peak doesn't appear in the output signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧電性基板、または非
圧電物質上に圧電性物質を形成した基板の物理的非線形
性効果を利用し、2つの入力信号のコンボリューション
を出力信号として取り出す弾性表面波コンボルバにおい
て、コンボリューション特性を効果的に向上させた弾性
表面波素子に関するものであり、さらにそれを用いたス
ペクトラム拡散受信機及びスペクトラム拡散通信システ
ムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention utilizes the physical non-linearity effect of a piezoelectric substrate or a substrate in which a piezoelectric material is formed on a non-piezoelectric material to extract the convolution of two input signals as an output signal. The present invention relates to a surface acoustic wave element in which a convolution characteristic is effectively improved in a surface acoustic wave convolver, and further relates to a spread spectrum receiver and a spread spectrum communication system using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、弾性表面波(SAW)素子は、電
気信号を一度固体表面を伝播する表面波に変換し、再び
電気信号に変換して取り出す電子部品であり、様々な応
用及び研究がなされている。その中でも、表面波の非線
形効果を応用した弾性表面波コンボルバは、次世代の通
信技術として注目を集めているスペクトラム拡散(S
S)通信を行うためのキーデバイスとして、その重要性
がますます増大してきている。
2. Description of the Related Art At present, a surface acoustic wave (SAW) device is an electronic component that converts an electric signal into a surface wave that propagates on a solid surface once, and then converts the electric signal back into an electric signal for extraction. Has been done. Among them, the surface acoustic wave convolver, which applies the nonlinear effect of surface waves, is spread spectrum (S
S) As a key device for communication, its importance is increasing more and more.

【0003】図12は、従来の弾性表面波コンボルバを
示す概略図である。図において、1301はYカット
(Z伝搬)ニオブ酸リチウムなどの圧電性基板、130
2は圧電性基板1301の表面上に形成された正規型櫛
形入力電極(IDT:インターディジタルトランスデュ
ーサー)、1303は圧電性基板1301の表面上に形
成された出力電極である。また、1304は弾性表面波
コンボルバ素子における圧電性基板1301の端面であ
る。1305は圧電性基板1301の端面の角度の大き
さθである。
FIG. 12 is a schematic view showing a conventional surface acoustic wave convolver. In the figure, 1301 is a piezoelectric substrate such as Y-cut (Z-propagation) lithium niobate, 130
Reference numeral 2 is a normal type comb-shaped input electrode (IDT: interdigital transducer) formed on the surface of the piezoelectric substrate 1301 and 1303 is an output electrode formed on the surface of the piezoelectric substrate 1301. Reference numeral 1304 denotes an end surface of the piezoelectric substrate 1301 in the surface acoustic wave convolver element. Reference numeral 1305 denotes the angle θ of the end surface of the piezoelectric substrate 1301.

【0004】これら上記中で示される入出力電極130
2,1303は、アルミニウムなどの導電性材料からな
り、通常フォトリソグラフィー技術を用いて圧電性基板
1301の表面上に直接形成される。また、一般に、圧
電性物質としては、LiNbO3、LiTaO3、水晶等
が認められる。
The input / output electrodes 130 shown in the above
2, 1303 are made of a conductive material such as aluminum and are usually formed directly on the surface of the piezoelectric substrate 1301 by using a photolithography technique. Further, generally, as the piezoelectric substance, LiNbO3, LiTaO3, quartz and the like are recognized.

【0005】このような構成の弾性表面波素子におい
て、2つの正規型櫛形入力電極1302に搬送角周波数
ωの電気信号をそれぞれ入力すると、基板の圧電効果に
より弾性表面波が励振される。これら2つの弾性表面波
は、出力電極1303が導波路として作用し、出力電極
内に閉じこめられながら圧電性基板1301上をお互い
出力電極1303の方向に、相互に逆方向に伝搬する。
このようにして、出力電極1303上でぶつかった2つ
の弾性表面波は、圧電性基板1301の物理的非線形効
果によって、2つの入力信号のコンボリューション信号
(搬送角周波数2ω)として出力電極1303より取り
出される。
In the surface acoustic wave device having such a structure, when an electric signal of the carrier angular frequency ω is input to each of the two normal type comb input electrodes 1302, the surface acoustic wave is excited by the piezoelectric effect of the substrate. The output electrode 1303 acts as a waveguide, and these two surface acoustic waves propagate on the piezoelectric substrate 1301 in the directions of the output electrode 1303 and in the opposite directions while being confined in the output electrode.
In this way, the two surface acoustic waves hitting on the output electrode 1303 are extracted from the output electrode 1303 as a convolution signal of two input signals (carrier angular frequency 2ω) due to the physical nonlinear effect of the piezoelectric substrate 1301. Be done.

【0006】すなわち、2つの弾性表面波を、That is, two surface acoustic waves are

【0007】[0007]

【数1】 [Equation 1]

【0008】とすると、圧電性基板1301上には非線
形相互作用により、その積である
Then, on the piezoelectric substrate 1301, it is the product of the nonlinear interaction.

【0009】[0009]

【数2】 [Equation 2]

【0010】の弾性表面波が発生する。この信号は、一
様な出力電極を設けることにより、出力電極長領域Lで
積分され、
The surface acoustic wave of is generated. This signal is integrated in the output electrode length region L by providing a uniform output electrode,

【0011】[0011]

【数3】 (Equation 3)

【0012】(ここで、Kは一定係数である。)で表さ
れる信号として取り出される。ここで、積分範囲Lは相
互作用長が信号長より十分大きいときは実質上±∞とし
てよく、τ=t−(x/v) とすると、(3)式は、
(Here, K is a constant coefficient) and is extracted as a signal. Here, the integration range L may be substantially ± ∞ when the interaction length is sufficiently larger than the signal length, and when τ = t− (x / v), the equation (3) is

【0013】[0013]

【数4】 (Equation 4)

【0014】となり、前記信号は2つの入力信号のコン
ボリューションとなる。上記に示したように、弾性表面
波コンボルバでは、それぞれの正規型櫛形入力電極13
02から励振された弾性表面波が出力電極1303の方
向へのみ伝搬するのが、弾性表面波コンボルバにおいて
の本来もっとも望ましい伝搬方向となる。
And the signal is a convolution of two input signals. As described above, in the surface acoustic wave convolver, each regular type comb input electrode 13 is
The surface acoustic wave excited from No. 02 propagates only in the direction of the output electrode 1303 is the originally most desirable propagation direction in the surface acoustic wave convolver.

【0015】しかし、弾性表面波を励振する正規型櫛形
入力電極1302は、櫛形電極の特性から、それぞれ櫛
形入力電極の両方向へ伝搬するという両方向性をもつこ
とが明らかになっているため、正規型櫛形入力電極13
02から励振された弾性表面波は、弾性表面波の本来の
伝搬方向である出力電極方向とは逆の方向、つまり圧電
性基板の端面1304の方向へも伝搬してしまう。
However, it is clear from the characteristics of the comb-shaped electrodes that the normal-type comb-shaped input electrodes 1302 that excite surface acoustic waves have bidirectionality of propagating in both directions of the comb-shaped input electrodes. Comb-shaped input electrode 13
The surface acoustic wave excited from 02 also propagates in the direction opposite to the output electrode direction, which is the original propagation direction of the surface acoustic wave, that is, in the direction of the end surface 1304 of the piezoelectric substrate.

【0016】このような不要な弾性表面波は、圧電性基
板の端面1304で反射した後正規型櫛型入力電極13
02で再励振されてしまい、コンボリューション効率な
どに様々な悪影響を及ぼしてしまうため、従来から圧電
性基板の端面1304にアブソーバー(吸音材)を付加
して反射波を抑えたり、また圧電性基板の端面1304
を角度θ1305で斜めに形成し、弾性表面波の反射方
向を変えることで、反射する弾性表面波が入力電極13
02に到達しないようにすることで正規型櫛形入力電極
1302での再励振を防ぐなどして、不要な弾性表面波
を抑えていた。このときの圧電性基板の端面1304の
角度θ1305の大きさは、従来は少なくとも約20度
であることが好ましいとされていた。
Such an unnecessary surface acoustic wave is reflected by the end surface 1304 of the piezoelectric substrate, and then the normal type comb input electrode 13 is formed.
Since it is re-excited by 02, it adversely affects convolution efficiency and the like. Therefore, an absorber (sound absorbing material) is conventionally added to the end surface 1304 of the piezoelectric substrate to suppress reflected waves, and End face 1304
Is obliquely formed at an angle θ1305, and the surface acoustic wave to be reflected is changed by changing the reflection direction of the surface acoustic wave.
02, the re-excitation at the normal comb input electrode 1302 is prevented and unnecessary surface acoustic waves are suppressed. Conventionally, the magnitude of the angle θ1305 of the end surface 1304 of the piezoelectric substrate at this time is preferably at least about 20 degrees.

【0017】このような不要波を抑圧するための従来方
法として開示されているものとして、特公昭61−32
846号公報や特開昭58−120313号公報、特開
昭57−197910号公報などに記述されている。ま
た、吸音材を用いるアブソーバ方法については、現在公
知のものとして、より一般的に使われている。
As a method disclosed in the prior art for suppressing such unwanted waves, Japanese Patent Publication No. 61-32
No. 846, JP-A-58-120313, JP-A-57-197910 and the like. Further, the absorber method using the sound absorbing material is more generally used as a currently known one.

【0018】例えば、図13に吸音材を用いて反射波を
抑制するコンボルバの構成図を示す。図において、14
01が圧電性を有する基板、1402が櫛形入力電極、
1403がコンボリューション信号を取り出す出力電
極、1404が基板1401の両側に配置する端面、1
405がアブソーバである吸音材を設けた領域である。
これは、両櫛形入力電極1402から励振された基板の
端面1404への弾性表面波を吸音材1405で吸収し
て、端面1404からの反射波を減衰させるものであ
る。
For example, FIG. 13 shows a block diagram of a convolver that suppresses reflected waves by using a sound absorbing material. In the figure, 14
01 is a substrate having piezoelectricity, 1402 is a comb-shaped input electrode,
1403 is an output electrode for taking out a convolution signal, 1404 is an end face arranged on both sides of the substrate 1401, 1
Reference numeral 405 is a region provided with a sound absorbing material which is an absorber.
This is to absorb the surface acoustic wave to the end surface 1404 of the substrate excited by the comb-shaped input electrodes 1402 by the sound absorbing material 1405 and to attenuate the reflected wave from the end surface 1404.

【0019】以上の様なコンボリューションのメカニズ
ムは、例えば、「日本学術振興会弾性波素子技術第15
0委員会編、“弾性表面波素子技術ハンドブック”、オ
ーム社、(1991)」p145〜p205、p371
〜p374などに詳述されている。
The convolution mechanism as described above is described in, for example, "Japan Society for the Promotion of Science, Acoustic Wave Element Technology No. 15".
0 Committee, "Surface acoustic wave element technology handbook", Ohmsha, (1991), "p145-p205, p371.
~ P374 and the like.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】コンボリューション効
率はエネルギー密度の2乗に比例するため、導波路とし
て動作する出力電極の幅は、高次の伝搬横モードを防
ぎ、エネルギー密度を高めるため、コンボリューション
出力を取り出せる範囲で、なるべく狭くしたい(Yカッ
トZ伝搬のニオブ酸リチウムにおいて金属薄膜を蒸着し
た導波路型の出力電極の場合、弾性表面波の1〜4波長
程度の幅)という要求がある。また、これとは逆に入力
櫛型電極はインピーダンス整合と、広帯域化のため、な
るべく櫛型の交差幅を大きくし、櫛型対数を少なくした
いという要求がある。このため、大きい入力櫛型電極で
弾性表面波を発生させ、狭い出力電極に弾性表面波を集
中させるため、入力電極を円弧型にする、入力電極と出
力電極の間にホーン、音響レンズ、マルチストリップカ
プラを設ける等の工夫がなされている。しかしながら、
円弧型の入力電極により励振されたSAWが所望の伝搬
方向とは反対方向に進み、端面で反射することにより生
じる影響への対応策は何ら知られていなかった。特に、
コンボルバのように導波路型の出力電極を有するSAW
デバイスにおいては、円弧型の入力電極に端面からの反
射波が入力し、再励振される問題点は、入力電極の形状
からその影響が殆ど解消されるが、正規型の櫛型電極
(IDT)を有するデバイスにおいては、反射波が入力
IDTで再励振することを防ぐための上記手段、即ち端
面を斜めに形成したり、もしくは吸音材を設ける構成に
より同時に解決されていたが、反射波が出力電極に入力
してしまうという問題点が残されていた(正規型IDT
において、再励振することを防ぐために端面に反射波が
入力IDTに向かわない程度の角度をつけると、必然的
に出力電極には反射波は入力されない。)。
Since the convolution efficiency is proportional to the square of the energy density, the width of the output electrode that operates as a waveguide is set to prevent higher-order propagation transverse modes and increase the energy density. There is a demand to make it as narrow as possible in the range where the volume output can be taken out (width of about 1 to 4 wavelengths of surface acoustic wave in the case of a waveguide type output electrode in which a metal thin film is deposited on Y-cut Z-propagation lithium niobate). . On the contrary, in order to achieve impedance matching and wide band of the input comb-shaped electrodes, there is a demand to increase the comb-shaped crossing width and reduce the number of comb-shaped pairs as much as possible. Therefore, in order to generate a surface acoustic wave with a large input comb-shaped electrode and concentrate the surface acoustic wave on a narrow output electrode, the input electrode is formed into an arc shape. A horn, an acoustic lens, and a multi-electrode are provided between the input electrode and the output electrode. It has been devised such as providing a strip coupler. However,
There has been no known countermeasure against the influence caused by the SAW excited by the arc-shaped input electrode traveling in the direction opposite to the desired propagation direction and being reflected at the end face. Especially,
SAW having waveguide type output electrode like convolver
In the device, the reflected wave from the end face is input to the arc-shaped input electrode and re-excited, but the effect is almost eliminated from the shape of the input electrode, but the normal type comb-shaped electrode (IDT) In the device having the above, the above means for preventing re-excitation of the reflected wave by the input IDT, that is, the structure in which the end face is formed obliquely or the sound absorbing material is provided, has been solved at the same time, but the reflected wave is output. There was a problem that it would be input to the electrode (normal IDT
In, in order to prevent re-excitation, if an angle is set on the end face so that the reflected wave does not face the input IDT, the reflected wave is not necessarily input to the output electrode. ).

【0021】本願では、円弧型入力電極を有するSAW
コンボルバでの反射波の問題、特に基板の端面からの反
射波が出力電極に入力し、反射波によるコンボルーショ
ン信号が所望のコンボリューション信号と時間的にずれ
て生じてしまう問題を解決することを課題とする。
In the present application, a SAW having an arc-shaped input electrode
To solve the problem of the reflected wave in the convolver, especially the problem that the reflected wave from the end face of the substrate is input to the output electrode and the convolution signal due to the reflected wave is time-shifted from the desired convolution signal. It is an issue.

【0022】また、SAWデバイスの端面を斜めにする
と、デバイス作製時に複数のデバイスを1枚のウェハか
ら取る場合、デバイスを切り離す作業の簡略化のために
デバイスを切り離す線(ダイシングライン)を直線にす
ると、端面の角度が大きく急になれば、1枚のウェハか
ら取れるSAWデバイスの数が減り、コスト高になると
いう問題を解決することを課題とする。
If the end face of the SAW device is inclined, when a plurality of devices are taken from one wafer at the time of manufacturing the device, the device cutting line (dicing line) is made straight for simplification of the device cutting work. Then, it is an object to solve the problem that if the angle of the end face becomes large and steep, the number of SAW devices that can be obtained from one wafer decreases and the cost becomes high.

【0023】さらに、吸音材を用いる場合、吸音材その
ものから発生するガスや吸音材に含まれる低分子量成分
の流出が、素子の信頼性に与える問題点もあるため、吸
音材の量は不要な反射波を抑圧できる範囲で、出来るだ
け少なくすることを課題とする。
Further, when the sound absorbing material is used, the amount of the sound absorbing material is not necessary because there is a problem that the gas generated from the sound absorbing material itself and the outflow of the low molecular weight component contained in the sound absorbing material affect the reliability of the element. The problem is to reduce the reflected wave as much as possible within the range that can be suppressed.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、弾
性表面波素子に円弧型櫛形入力電極を用い、前記櫛形入
力電極で励振され出力電極の反対側に伝搬される弾性表
面波の内の、その群速度の方向と前記出力電極において
弾性表面波が導波される第1の方向とがなす角度である
伝搬角が0度である弾性表面波が、その伝搬角が0度の
まま反射されるのを妨げる防止手段を前記櫛形入力電極
に対して前記出力電極の反対側に設けることによって解
決される。
The above-mentioned object of the present invention is to use an arc-shaped comb-shaped input electrode as a surface acoustic wave element, and to generate a surface acoustic wave that is excited by the comb-shaped input electrode and propagates to the opposite side of the output electrode. Of a surface acoustic wave having a propagation angle of 0 degree, which is an angle formed by the direction of the group velocity and the first direction in which the surface acoustic wave is guided in the output electrode, the propagation angle remains 0 degree. This is solved by providing an anti-reflection means on the opposite side of the output electrode with respect to the comb-shaped input electrode.

【0025】特に、本発明では、前記防止手段を設ける
領域は、前記伝搬角が0度の弾性表面波が到達する領域
のみか、該領域の内、前記伝搬角が0度のまま反射され
ると、該反射された弾性表面波が前記出力電極の0次の
導波モードに結合する弾性表面波が到達する領域のみで
よい。そのため、その防止手段として、端面に傾斜を付
ける範囲がすくないので、ウェハからの基板取得数を増
加して、歩留まりの低下が極めて少ない。
In particular, in the present invention, the area where the preventing means is provided is only an area where the surface acoustic wave having the propagation angle of 0 degrees reaches, or the area where the propagation angle is 0 degree is reflected. Then, only the region where the reflected surface acoustic wave reaches the surface acoustic wave which is coupled to the 0th-order guided mode of the output electrode is required. Therefore, as a means for preventing this, the range in which the end face is inclined is narrow, so that the number of substrates obtained from the wafer is increased and the yield is extremely low.

【0026】また、吸音材を用いるときも吸音材を設け
る領域を極めて小さくでき、用いる吸音材の量も少なく
できる。また、散乱手段や反射器を用いるときにもその
設置領域を極めて小さくできる。また、端面全体に傾斜
を付けるときにも、その傾斜角度は、前記櫛型入力電極
の一部で励振された弾性表面波の波面の法線方向と前記
第1の方向のなす角度を波面角としたときに、前記伝搬
角が0度となる弾性表面波の最大波面角以上であればよ
いため、例えば基板としてYカットニオブ酸リチウム圧
電性基板を用いるときには、そのZ方向を前記第1の方
向として、その角度は3度以上であればよいため、歩留
まりへの影響を極めて少なくできる。その角度はなるべ
く小さくしたほうが歩留まりを向上できるので、好適で
ある。
Also, when the sound absorbing material is used, the area where the sound absorbing material is provided can be made extremely small, and the amount of the sound absorbing material used can be reduced. Further, even when using the scattering means or the reflector, the installation area thereof can be made extremely small. Also, when the entire end face is inclined, the inclination angle is the angle formed by the normal direction of the wavefront of the surface acoustic wave excited by a part of the comb-shaped input electrode and the first direction. Since it suffices that the propagation angle is equal to or greater than the maximum wavefront angle of the surface acoustic wave at which the propagation angle is 0 degree, for example, when a Y-cut lithium niobate piezoelectric substrate is used as the substrate, the Z direction is set to the first direction. As the direction, the angle may be 3 degrees or more, so that the influence on the yield can be extremely reduced. It is preferable to make the angle as small as possible because the yield can be improved.

【0027】また、この弾性表面波素子を用いた通信シ
ステム及びそこで用いる受信機に関しても本願の解決手
段としている。上記構成によれば、反射波によるコンボ
リューション信号が発生せず、出力信号に時間的にずれ
たコンボリューション信号が発生しない。また、一枚の
ウェハからより多くのデバイスを作ることができ、コス
トを低減できる。さらに、吸音材の使用を少なくするこ
とで、コストを低減でき、吸音材から発生するガスや、
低分子量成分の流出を低減できるため信頼性も向上出来
る。
Further, a communication system using this surface acoustic wave element and a receiver used therein are also considered as a solution means of the present application. According to the above configuration, the convolution signal due to the reflected wave is not generated, and the convolution signal that is temporally shifted is not generated in the output signal. In addition, more devices can be manufactured from one wafer, and cost can be reduced. Furthermore, by reducing the use of sound absorbing materials, the cost can be reduced, and the gas generated from the sound absorbing materials,
Reliability can also be improved because the outflow of low molecular weight components can be reduced.

【0028】尚、本願でいう伝搬角、波面角とは、0度
から90度の範囲であり、群速度の方向や波面の法線の
方向や導波路の導波方向の向きの正負は考慮しない。例
えば、ある弾性表面波の伝搬角が0度のとき、この弾性
表面波の群速度の向きが逆転しても伝搬角を180度と
は称さず、0度として表記する。
The propagation angle and the wavefront angle referred to in the present application are in the range of 0 to 90 degrees, and the positive and negative of the direction of the group velocity, the direction of the normal of the wavefront and the direction of the waveguide of the waveguide are taken into consideration. do not do. For example, when the propagation angle of a certain surface acoustic wave is 0 degree, even if the direction of the group velocity of this surface acoustic wave is reversed, the propagation angle is not called 180 degrees, but is expressed as 0 degree.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。 <第1実施形態>以下本発明の実施形態について説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. <First Embodiment> An embodiment of the present invention will be described below.

【0030】図1は、本発明における弾性表面波コンボ
ルバの第1実施形態を示す概略図である。図において、
11はYカット(Z伝搬)ニオブ酸リチウムの圧電性基
板、12は圧電性基板11の表面上に形成された2つの
円弧型櫛形入力電極、13は圧電性基板11の表面上に
形成された出力電極、14は弾性表面波コンボルバ素子
の圧電性基板11のそれぞれの端面、15は圧電性基板
11のそれぞれの端面が形成される角度φである。
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of a surface acoustic wave convolver according to the present invention. In the figure,
Reference numeral 11 is a Y-cut (Z-propagation) lithium niobate piezoelectric substrate, 12 is two arc-shaped comb-shaped input electrodes formed on the surface of the piezoelectric substrate 11, and 13 is formed on the surface of the piezoelectric substrate 11. Output electrodes, 14 are end faces of the piezoelectric substrate 11 of the surface acoustic wave convolver element, and 15 is an angle φ at which the end faces of the piezoelectric substrate 11 are formed.

【0031】これらの入出力電極12,13はアルミニ
ウムなどの導電性材料を用いて作製され、通常フォトリ
ソグラフィー技術を用いて圧電性基板11の表面上に直
接形成される。また、圧電性基板11は圧電性物質材料
を用いたそのものでも良く、また非圧電物質上に圧電性
物質を形成した圧電性基板でもよい。
These input / output electrodes 12 and 13 are made of a conductive material such as aluminum and are usually formed directly on the surface of the piezoelectric substrate 11 by using a photolithography technique. Further, the piezoelectric substrate 11 may be a piezoelectric substrate itself using a piezoelectric substance material, or may be a piezoelectric substrate in which a piezoelectric substance is formed on a non-piezoelectric substance.

【0032】この様な構成の弾性表面波素子において、
円弧型櫛形入力電極12に搬送角周波数ωの電気信号を
入力すると、基板の圧電効果により弾性表面波がそれぞ
れ励振され、出力電極13がΔV/V導波路として作用
し、出力電極内(導波路)に閉じこめられながら圧電性
基板11上をお互いに逆方向に伝搬する。そして出力電
極13上で上記2つの波がぶつかり、圧電性基板11の
物理的非線形効果により2ωのコンボリューション信号
として出力電極13から取り出される。
In the surface acoustic wave device having such a structure,
When an electric signal of the carrier angular frequency ω is input to the arc-shaped comb-shaped input electrode 12, surface acoustic waves are excited by the piezoelectric effect of the substrate, and the output electrode 13 acts as a ΔV / V waveguide, and the output electrode 13 (waveguide ), They propagate in opposite directions on the piezoelectric substrate 11. Then, the two waves collide with each other on the output electrode 13 and are extracted from the output electrode 13 as a 2ω convolution signal due to the physical nonlinear effect of the piezoelectric substrate 11.

【0033】ここでΔV/V導波路は、基板表面を電気
的に短絡することにより自由表面よりも弾性表面波の伝
搬速度を低下させ、短絡部分に弾性表面波を閉じこめよ
うとするものである。このとき2つの円弧型櫛形入力電
極12では、それぞれ出力電極13の方へ弾性表面波が
集中するような形状で設けられているが、出力電極13
とは逆の方向、つまり圧電性基板11の両端面14側へ
伝搬する弾性表面波は不要波となる。
Here, the ΔV / V waveguide is intended to trap the surface acoustic wave in the short-circuited portion by lowering the propagation velocity of the surface acoustic wave as compared with the free surface by electrically short-circuiting the substrate surface. . At this time, the two arcuate comb-shaped input electrodes 12 are provided in such a shape that the surface acoustic waves are concentrated toward the output electrode 13, respectively.
Surface acoustic waves propagating in the opposite direction, that is, the surface acoustic waves propagating to both end surfaces 14 of the piezoelectric substrate 11 become unnecessary waves.

【0034】図2のグラフは、Yカット(Z伝搬)ニオ
ブ酸リチウム圧電性基板において、弾性表面波の波面角
と伝搬角との関係を表したグラフである。横軸に弾性表
面波の波面角、縦軸に弾性表面波の伝搬角を表してい
る。ここでいう波面角とは、波面の法線方向が弾性表面
波の伝搬主軸(Yカット(Z伝搬)ニオブ酸リチウム圧
電性基板の場合、Z軸)となす角のことを指し、伝搬角
とは基板の伝搬主軸のZ方向と弾性表面波の群速度の伝
搬方向とのなす角のことを示す。
The graph of FIG. 2 is a graph showing the relationship between the wavefront angle of a surface acoustic wave and the propagation angle in a Y-cut (Z propagation) lithium niobate piezoelectric substrate. The horizontal axis represents the wavefront angle of the surface acoustic wave, and the vertical axis represents the propagation angle of the surface acoustic wave. The wavefront angle referred to here is an angle formed by the wavefront normal direction and the propagation principal axis of the surface acoustic wave (Z axis in the case of a Y-cut (Z-propagation) lithium niobate piezoelectric substrate). Indicates the angle formed between the Z direction of the principal axis of propagation of the substrate and the propagation direction of the group velocity of the surface acoustic waves.

【0035】図3は本発明において円弧型櫛形入力電極
部と出力電極部の拡大図を用いて示した波面角と伝搬角
の説明図である。図において、31は伝搬角を表し、3
2は波面角を表している。図2のグラフより、伝搬角が
0度となる波面角の範囲は、0°〜3°の範囲であるこ
とがわかる。つまり、Yカット(Z伝搬)ニオブ酸リチ
ウム圧電性基板において円弧型櫛形入力電極を用いる
と、円弧形状の中心角が0°〜±3°の範囲内で励振さ
れた不要な弾性表面波は、圧電性基板の異方性に左右さ
れず真っ直ぐ伝搬してしまうため、圧電性基板の端面が
出力電極へ入り、所望のコンボリューション信号に、端
面反射波によるコンボリューション信号が重なり合い、
出力信号に時間的にずれたコンボリューションピークが
現れる。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the wavefront angle and the propagation angle shown by using an enlarged view of the arc-shaped comb-shaped input electrode portion and the output electrode portion in the present invention. In the figure, 31 indicates a propagation angle, 3
2 represents the wavefront angle. From the graph of FIG. 2, it can be seen that the range of the wavefront angle at which the propagation angle is 0 degree is the range of 0 ° to 3 °. That is, when the arc-shaped comb-shaped input electrode is used in the Y-cut (Z-propagation) lithium niobate piezoelectric substrate, unnecessary surface acoustic waves excited within the range of the central angle of the circular arc of 0 ° to ± 3 ° are generated. Since it propagates straight regardless of the anisotropy of the piezoelectric substrate, the end face of the piezoelectric substrate enters the output electrode, the desired convolution signal, the convolution signal by the end face reflected wave overlaps,
Convolution peaks that are shifted in time appear in the output signal.

【0036】これに対し、上記で示した円弧の中心角が
0°〜±3°の範囲の角度以外の角度に関しては、弾性
表面波の伝搬角が0°にはならないため、円弧型櫛形入
力電極で励振された不要な弾性表面波は、圧電性基板の
端面が出力電極に対して直角に形成されていても、櫛形
電極の形状が円弧型であることから、不要な弾性表面波
は圧電性基板の端面方向へは放射状に拡散し、かつ圧電
性基板の端面で反射した不要な弾性表面波は、出力電極
へ入ることはなく、時間的にずれた信号が出力電極に入
力されないため、出力信号に時間的にずれたコンボリュ
ーションピークは現れない。
On the other hand, for angles other than the angle in which the central angle of the circular arc shown above is in the range of 0 ° to ± 3 °, the propagation angle of the surface acoustic wave does not become 0 °, so the circular arc type comb input is performed. Unwanted surface acoustic waves excited by the electrodes are unnecessary surface acoustic waves because the comb-shaped electrodes are arc-shaped even if the end surface of the piezoelectric substrate is formed at a right angle to the output electrode. Unnecessary surface acoustic waves that are radially diffused in the direction of the end surface of the flexible substrate and are reflected by the end surface of the piezoelectric substrate do not enter the output electrode, and a time-shifted signal is not input to the output electrode. Convolution peaks that are shifted in time do not appear in the output signal.

【0037】図4のグラフは、Yカット(Z伝搬)ニオ
ブ酸リチウム圧電性基板を用いて作製した円弧型櫛形電
極を用いた弾性表面波コンボルバ素子において、圧電性
基板の端面の角度を5°の角度で形成したときのコンボ
リューション出力信号41、及び圧電性基板の端面で反
射した不要な反射波の信号42を測定した弾性表面波コ
ンボルバのコンボリューション出力信号の時間応答のグ
ラフである。
The graph of FIG. 4 shows that in the surface acoustic wave convolver device using the arc-shaped comb-shaped electrodes manufactured by using the Y-cut (Z-propagation) lithium niobate piezoelectric substrate, the angle of the end face of the piezoelectric substrate is 5 °. 7 is a graph of the time response of the convolution output signal 41 of the surface acoustic wave convolver obtained by measuring the convolution output signal 41 when it is formed at an angle of, and the signal 42 of the unnecessary reflected wave reflected by the end surface of the piezoelectric substrate.

【0038】このグラフから、メインのコンボリューシ
ョン信号に対して、圧電性基板の端面で反射した不要な
反射波の信号のレベルは明らかに大きく減衰しているこ
とがわかる。以上のことから、図1中で示した圧電性基
板11の端面14が形成される角度φ15は、円弧型櫛
形入力電極12の円弧の中心方向とは逆の方向へ伝搬す
る不要な弾性表面波が、圧電性基板11の端面14で反
射した後、出力電極13へ戻らない角度、つまり少なく
とも3度以上の角度で形成されなければならない。
From this graph, it can be seen that the level of the unnecessary reflected wave signal reflected by the end surface of the piezoelectric substrate is significantly attenuated with respect to the main convolution signal. From the above, the angle φ15 at which the end surface 14 of the piezoelectric substrate 11 shown in FIG. 1 is formed is an unnecessary surface acoustic wave propagating in the direction opposite to the center direction of the arc of the arc-shaped comb-shaped input electrode 12. However, it must be formed at an angle that does not return to the output electrode 13 after being reflected by the end surface 14 of the piezoelectric substrate 11, that is, an angle of at least 3 degrees or more.

【0039】円弧型櫛型電極を用いた弾性表面波コンボ
ルバにおいて、端面角度を従来より小さくできるので、
ウェハ1枚あたりの圧電性基板から取ることのできる素
子数が従来よりも増え、コストを低減できる。また、円
弧型櫛型入力電極の交差幅の大きさによらないため、円
弧型櫛型入力電極の設計が大きく左右されることもな
い。
In the surface acoustic wave convolver using the arc-shaped comb electrodes, the end face angle can be made smaller than before,
The number of elements that can be obtained from the piezoelectric substrate per wafer is increased more than ever before, and the cost can be reduced. Further, the design of the arc-shaped comb input electrode is not greatly influenced because it does not depend on the size of the cross width of the arc-shaped comb input electrodes.

【0040】<第2実施形態>以下本発明の第2の実施
形態について説明する。図5は、本発明における弾性表
面波コンボルバの第2実施形態を示す概略図である。図
において、61はYカット(Z伝搬)ニオブ酸リチウム
圧電性基板、62は圧電性基板61の表面上に形成され
た2つの円弧型櫛形入力電極、63は圧電性基板61の
表面上に形成された出力電極、64は弾性表面波コンボ
ルバ素子の圧電性基板61の両端面、65は圧電性基板
61の端面が斜めに形成される角度δである。
<Second Embodiment> The second embodiment of the present invention will be described below. FIG. 5 is a schematic view showing a second embodiment of the surface acoustic wave convolver according to the present invention. In the figure, 61 is a Y-cut (Z-propagation) lithium niobate piezoelectric substrate, 62 is two arc-shaped comb-shaped input electrodes formed on the surface of the piezoelectric substrate 61, and 63 is formed on the surface of the piezoelectric substrate 61. Output electrodes 64, 64 are both end faces of the piezoelectric substrate 61 of the surface acoustic wave convolver element, and 65 is an angle δ at which the end faces of the piezoelectric substrate 61 are obliquely formed.

【0041】これらの入出力電極62,63は、アルミ
ニウムなどの導電性材料を用いて作製され、通常フォト
リソグラフィー技術を用いて圧電性基板61の表面上に
直接形成される。また、圧電性基板61は圧電性物質材
料を用いたそのものでも良く、また非圧電物質上に例え
ば上記Yカット(Z伝搬)ニオブ酸リチウムの圧電性物
質を形成した圧電性基板でもよい。
The input / output electrodes 62 and 63 are made of a conductive material such as aluminum, and are usually formed directly on the surface of the piezoelectric substrate 61 by the photolithography technique. The piezoelectric substrate 61 may be a piezoelectric substrate itself, or may be a piezoelectric substrate in which the above-mentioned Y-cut (Z propagation) lithium niobate piezoelectric substance is formed on a non-piezoelectric substance.

【0042】このような構成の弾性表面波素子におい
て、円弧型櫛形入力電極62に搬送角周波数ωの電気信
号を入力すると、基板の圧電効果により弾性表面波がそ
れぞれ励振され、出力電極63がΔV/V導波路として
作用し、出力電極内(導波路)に閉じこめられながら圧
電性基板61上をお互いに逆方向に伝搬する。そして出
力電極63上で上記2つの波がぶつかり、圧電性基板6
1の物理的非線形効果により2ωのコンボリューション
信号として出力電極63から取り出される。ここでΔV
/V導波路は、上記第1実施形態で説明した通りであ
る。
In the surface acoustic wave device having such a structure, when an electric signal of the carrier angular frequency ω is input to the arc-shaped comb-shaped input electrode 62, the surface acoustic waves are excited by the piezoelectric effect of the substrate, and the output electrode 63 is ΔV. It acts as a / V waveguide and propagates in opposite directions on the piezoelectric substrate 61 while being confined in the output electrode (waveguide). Then, the above two waves collide with each other on the output electrode 63, and the piezoelectric substrate 6
Due to the physical nonlinear effect of 1, a convolution signal of 2ω is taken out from the output electrode 63. Where ΔV
The / V waveguide is as described in the first embodiment.

【0043】このとき2つの円弧型櫛形入力電極62で
は、それぞれ出力電極63の方へ弾性表面波が集中する
ような形状で設けられているが、出力電極63とは逆の
方向、つまり圧電性基板61の端面64側へ伝搬する弾
性表面波は不要波となる。第1実施形態の図2より、Y
カット(Z伝搬)ニオブ酸リチウム圧電性基板におい
て、伝搬角が0度となる波面角の範囲は、0°〜3°の
範囲であることがわかる。つまり、円弧型櫛型入力電極
を用いた場合、円弧形状の中心角が0°〜±3°の範囲
内で励振され、弾性表面波素子の端面側に向かう不要な
弾性表面波さえ3°以上傾斜した端面で反射させれば、
不要な弾性表面波は、出力電極へ入ることはなく、時間
的にずれた信号が出力電極に入力されないため、出力信
号に時間的にずれたコンボリューションピークが現れな
い。
At this time, the two arcuate comb-shaped input electrodes 62 are provided in such a shape that the surface acoustic waves are concentrated toward the output electrode 63, but in the opposite direction to the output electrode 63, that is, piezoelectricity. The surface acoustic wave propagating to the end surface 64 side of the substrate 61 becomes an unnecessary wave. From FIG. 2 of the first embodiment, Y
It can be seen that in the cut (Z propagation) lithium niobate piezoelectric substrate, the range of the wavefront angle at which the propagation angle is 0 degree is 0 ° to 3 °. That is, when the arc-shaped comb-shaped input electrode is used, the center angle of the arc shape is excited within the range of 0 ° to ± 3 °, and even unnecessary surface acoustic waves traveling toward the end face side of the surface acoustic wave element are 3 ° or more. If it is reflected by the inclined end surface,
The unnecessary surface acoustic wave does not enter the output electrode, and the time-shifted signal is not input to the output electrode, so that the time-shifted convolution peak does not appear in the output signal.

【0044】そのため、図5のように櫛型入力電極の円
弧形状の中心角が0°〜±3°の範囲の角度にあたる円
弧型櫛型入力電極の交差幅の大きさ以上で、その延長線
上の圧電性基板の端面が3°以上の角度で形成されれ
ば、圧電性基板のその他の端面は出力電極に対して水平
でも構わない。
Therefore, as shown in FIG. 5, when the central angle of the arc shape of the comb-shaped input electrode is equal to or larger than the crossing width of the arc-shaped comb-shaped input electrode corresponding to the angle in the range of 0 ° to ± 3 °, the extension line is extended. If the end surface of the piezoelectric substrate is formed at an angle of 3 ° or more, the other end surface of the piezoelectric substrate may be horizontal to the output electrode.

【0045】加えて、圧電性基板の端面が出力電極に対
して水平に形成されていれば、端面を出力電極に垂直と
してその端面の一部に3°以上の角度δの切り欠き部を
有すれば足りるので、1枚のウエハーあたりからとるこ
とのできるデバイスの数が大幅に増え、量産性能がアッ
プする。
In addition, if the end face of the piezoelectric substrate is formed horizontally with respect to the output electrode, the end face is perpendicular to the output electrode, and a cutout portion having an angle δ of 3 ° or more is provided in a part of the end face. Since this is sufficient, the number of devices that can be obtained from one wafer is significantly increased, and mass production performance is improved.

【0046】(第3実施形態)以下、本発明の実施形態
について説明する。図6は、本発明における弾性表面波
コンボルバの第1実施形態を示す概略図である。図中、
71はYカット(Z伝搬)ニオブ酸リチウム圧電性基
板、72は圧電性基板71の表面上に形成された円弧型
櫛形入力電極、73は圧電性基板71の表面上に形成さ
れた出力電極、74は弾性表面波コンボルバ素子の圧電
性基板71の端面、75は圧電性基板71の表面上でか
つ円弧型櫛形入力電極72の弾性表面波を集束する方向
とは逆の方向で円弧型入力電極72と重ならないような
位置に設けた吸音材の領域、76は吸音材を設ける領域
75の幅である。
(Third Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 6 is a schematic diagram showing a first embodiment of a surface acoustic wave convolver according to the present invention. In the figure,
Reference numeral 71 is a Y-cut (Z-propagation) lithium niobate piezoelectric substrate, 72 is an arc-shaped comb-shaped input electrode formed on the surface of the piezoelectric substrate 71, 73 is an output electrode formed on the surface of the piezoelectric substrate 71, 74 is an end surface of the piezoelectric substrate 71 of the surface acoustic wave convolver element, and 75 is an arc-shaped input electrode on the surface of the piezoelectric substrate 71 and in a direction opposite to the direction in which the surface acoustic waves of the arc-shaped comb-shaped input electrode 72 are focused. A sound absorbing material region is provided at a position not overlapping 72, and 76 is a width of the sound absorbing material region 75.

【0047】これらの電極は、アルミニウムなどの導電
性材料を用いて作製され、通常フォトリソグラフィー技
術を用いて圧電性基板71の表面上に直接形成される。
この様な構成の弾性表面波素子において、円弧型櫛形入
力電極72に搬送角周波数ωの電気信号を入力すると、
基板の圧電効果により弾性表面波がそれぞれ励振され、
出力電極73がΔV/V導波路として作用し、出力電極
内(導波路)に閉じこめられながら圧電性基板71上を
お互いに逆方向に伝搬する。そして出力電極73上で上
記2つの波がぶつかり、圧電性基板71の物理的非線形
効果により2ωのコンボリューション信号として出力電
極73から取り出される。
These electrodes are made of a conductive material such as aluminum, and are usually formed directly on the surface of the piezoelectric substrate 71 using a photolithography technique.
In the surface acoustic wave device having such a configuration, when an electric signal having the carrier angular frequency ω is input to the arc-shaped comb-shaped input electrode 72,
Surface acoustic waves are excited by the piezoelectric effect of the substrate,
The output electrode 73 acts as a ΔV / V waveguide and propagates in opposite directions on the piezoelectric substrate 71 while being confined in the output electrode (waveguide). Then, the two waves collide with each other on the output electrode 73 and are extracted from the output electrode 73 as a 2ω convolution signal due to the physical nonlinear effect of the piezoelectric substrate 71.

【0048】ここでΔV/V導波路は、基板表面を電気
的に短絡することにより自由表面よりも弾性表面波の伝
搬速度を低下させ、短絡部分に弾性表面波を閉じこめよ
うとするものである。このとき2つの円弧型櫛形入力電
極72では、それぞれ出力電極73の方へ弾性表面波が
集中するような形状で設けられているが、出力電極73
とは逆の方向、つまり圧電性基板71の端面74側へ伝
搬する弾性表面波は不要波となる。
Here, the ΔV / V waveguide is intended to trap the surface acoustic wave in the short circuit portion by lowering the propagation velocity of the surface acoustic wave as compared with the free surface by electrically shorting the surface of the substrate. . At this time, the two arcuate comb-shaped input electrodes 72 are provided in such a shape that the surface acoustic waves are concentrated toward the output electrode 73, respectively.
The surface acoustic wave propagating in the opposite direction, that is, the surface acoustic wave propagating to the end face 74 side of the piezoelectric substrate 71 becomes an unnecessary wave.

【0049】第1実施形態で説明した図2より、Yカッ
ト(Z伝搬)ニオブ酸リチウム圧電性基板において、伝
搬角が0度となる波面角の範囲は0°〜±3°の範囲で
あることがわかる。つまり、円弧型櫛形入力電極を用い
た場合、円弧形状の中心角が0°〜±3°の範囲内で励
振され、弾性表面波素子の端面側に向かう不要な弾性表
面波さえ吸音材で吸収させれば、不要な弾性表面波は、
出力電極へ入ることはなく、時間的にずれた信号が出力
電極に入力されないため、出力信号に時間的にずれたコ
ンボリューションピークが現れない。
From FIG. 2 described in the first embodiment, in the Y-cut (Z-propagation) lithium niobate piezoelectric substrate, the range of the wavefront angle at which the propagation angle becomes 0 degree is the range of 0 ° to ± 3 °. I understand. That is, when the arc-shaped comb-shaped input electrode is used, the center angle of the arc shape is excited within the range of 0 ° to ± 3 °, and even the unnecessary surface acoustic wave that moves toward the end face of the surface acoustic wave element is absorbed by the sound absorbing material. By doing so, unnecessary surface acoustic waves
Since the time-shifted signal does not enter the output electrode and is not input to the output electrode, the time-shifted convolution peak does not appear in the output signal.

【0050】そのため、図6に示したように、圧電性基
板71の表面上に形成される吸音材を設ける領域75
は、櫛型入力電極の円弧形状の中心角が0°〜±3°の
範囲の角度にあたる円弧型櫛型入力電極の交差幅の大き
さ76以上であればよい。円弧型櫛形電極を用いた弾性
表面波コンボルバにおいて、以上示してきた様に吸音材
を設ける領域を限定することによって、円弧型櫛形入力
電極から励振された不要な弾性表面波を抑圧することが
でき、出力信号に時間的にずれたコンボリューション出
力信号は現れない。
Therefore, as shown in FIG. 6, a region 75 provided with a sound absorbing material formed on the surface of the piezoelectric substrate 71.
Is required to be equal to or greater than the size of the intersection width of the arc-shaped comb-shaped input electrodes whose center angle of the arc-shaped comb-shaped input electrodes is in the range of 0 ° to ± 3 °. In the surface acoustic wave convolver using the arc-shaped comb-shaped electrodes, it is possible to suppress unnecessary surface acoustic waves excited from the arc-shaped comb-shaped input electrodes by limiting the area where the sound absorbing material is provided as shown above. , The convolution output signal which is deviated in time from the output signal does not appear.

【0051】また、従来の正規型入力電極を用いたもの
に比べて、用いる吸音材の量が少量ですむことから信頼
性を高めることができ、かつ量産性にも優れている。加
えて、素子の端面の形状を斜めにせずに弾性表面波の伝
搬方向に対して垂直にすることができるため、ウェハ1
枚あたりの圧電性基板から取ることのできる素子数を、
従来の端面の形状を斜めにしたものよりもふやすことが
でき、コストを低減できる。
Further, since the amount of the sound absorbing material used is smaller than that of the conventional one using the normal type input electrode, the reliability can be enhanced and the mass productivity is excellent. In addition, it is possible to make the shape of the end face of the device perpendicular to the propagation direction of the surface acoustic wave without making the shape of the end face of the wafer 1.
The number of elements that can be taken from the piezoelectric substrate per sheet,
It can be made easier than the conventional end face having a slanted shape, and the cost can be reduced.

【0052】上記実施形態3において示した吸音材の種
類については、素子端面での不要な反射波を抑圧する材
質のものであればよく、特にエポキシ樹脂やシリコン樹
脂、フェノール樹脂、紫外線硬化樹脂、スクリーン印刷
などで用いられるインク材料などを用いてもよい。
The type of the sound absorbing material shown in the third embodiment may be any material as long as it suppresses unnecessary reflected waves at the end face of the element, and in particular, epoxy resin, silicon resin, phenol resin, ultraviolet curing resin, An ink material used in screen printing or the like may be used.

【0053】また、上記実施形態3において示した吸音
材の設置方法には、マスクを用いてパターニングする方
法や、スタンプ法、スクリーン印刷を用いる方法、機械
的に塗布する方法など様々であるが、どの方法を用いて
もよい。また、吸音材の種類についていくつか例をあげ
たが、不要な弾性表面波の吸収をよくするためには、上
記で示した吸音材にシリコン系の粉末や、エポキシの粉
末、酸化ニオブ粉末などの添加剤を含めてもよい。
There are various methods for installing the sound absorbing material shown in the third embodiment, such as a patterning method using a mask, a stamping method, a screen printing method, and a mechanical coating method. Any method may be used. Also, some examples of the types of sound absorbing materials were given, but in order to improve the absorption of unnecessary surface acoustic waves, in order to improve the absorption of unnecessary surface acoustic waves, silicon-based powder, epoxy powder, niobium oxide powder etc May be included.

【0054】(第4実施形態)以下、本発明の実施形態
について説明する。図7は、本発明における弾性表面波
コンボルバの第4実施形態を示す概略図である。
(Fourth Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 7 is a schematic diagram showing a fourth embodiment of the surface acoustic wave convolver according to the present invention.

【0055】図7において、81はYカット(Z伝搬)
ニオブ酸リチウム圧電性基板、82は圧電性基板81の
表面上に形成された円弧型櫛形入力電極、83は圧電性
基板81の表面上に形成された出力電極、84は弾性表
面波コンボルバ素子の圧電性基板81の端面、85は圧
電性基板81の表面上でかつ円弧型櫛形入力電極82の
弾性表面波を集束する方向とは逆の方向で円弧型入力電
極82と重ならないような位置に設けた粗面部の領域、
86は粗面部を設ける領域85の幅である。
In FIG. 7, 81 is Y cut (Z propagation).
A lithium niobate piezoelectric substrate, 82 is an arc-shaped comb-shaped input electrode formed on the surface of the piezoelectric substrate 81, 83 is an output electrode formed on the surface of the piezoelectric substrate 81, and 84 is a surface acoustic wave convolver element. The end surface of the piezoelectric substrate 81, 85 is located on the surface of the piezoelectric substrate 81 and in a position opposite to the direction in which the surface acoustic waves of the arc-shaped comb-shaped input electrode 82 are focused so as not to overlap the arc-shaped input electrode 82. Area of the rough surface provided,
86 is the width of the area 85 in which the rough surface portion is provided.

【0056】これらの電極は、アルミニウムなどの導電
性材料を用いて作製され、通常フォトリソングラフィー
技術を用いて圧電性基板81の表面上に直接形成され
る。この様な構成の弾性表面波素子において、円弧型櫛
形入力電極82に搬送角周波数ωの電気信号を入力する
と、基板の圧電効果により弾性表面波がそれぞれ励振さ
れ、出力電極83がΔV/V導波路として作用し、出力
電極内(導波路)に閉じこめられながら圧電性基板81
上をお互いに逆方向に伝搬する。そして出力電極83上
で上記2つの波がぶつかり、圧電性基板81の物理的非
線形効果により2ωのコンボリューション信号として出
力電極83から取り出される。
These electrodes are made of a conductive material such as aluminum and are usually formed directly on the surface of the piezoelectric substrate 81 by using a photolithography technique. In the surface acoustic wave device having such a configuration, when an electric signal having the carrier angular frequency ω is input to the arc-shaped comb-shaped input electrode 82, the surface acoustic waves are excited by the piezoelectric effect of the substrate, and the output electrode 83 is guided by the ΔV / V conductor. The piezoelectric substrate 81 acts as a waveguide and is confined in the output electrode (waveguide).
Propagate in the opposite direction to each other. Then, the two waves collide with each other on the output electrode 83 and are extracted from the output electrode 83 as a 2ω convolution signal due to the physical nonlinear effect of the piezoelectric substrate 81.

【0057】ここでΔV/V導波路は、基板表面を電気
的に短絡することにより自由表面よりも弾性表面波の伝
搬速度を低下させ、短絡部分に弾性表面波を閉じ込めよ
うとするものである。このとき2つの円弧型櫛形入力電
極82では、それぞれ出力電極83の方へ弾性表面波が
集中するような形状で設けられているが、出力電極83
とは逆の方向、つまり圧電性基板81の端面84側へ伝
搬する弾性表面波は不要波となる。
Here, the ΔV / V waveguide is intended to confine the surface acoustic wave in the short-circuited portion by electrically short-circuiting the surface of the substrate to reduce the propagation velocity of the surface acoustic wave as compared with the free surface. . At this time, the two arcuate comb-shaped input electrodes 82 are provided in such a shape that the surface acoustic waves are concentrated toward the output electrode 83, respectively.
Surface acoustic waves propagating in the opposite direction, that is, to the end surface 84 side of the piezoelectric substrate 81 become unnecessary waves.

【0058】第1実施形態の図2のグラフより伝搬角が
0度となる波面角の範囲は、0°〜3°の範囲であるこ
とがわかる。つまり、円弧型櫛形入力電極を用いた場
合、円弧形状の中心角が0°〜±3°の範囲内で励振さ
れ、弾性表面波素子の端面側に向かう不要な弾性表面波
さえ粗面部を設け、弾性表面波を散乱させれば、不要な
弾性表面波は、出力電極へ入ることはなく、時間的にず
れた信号が出力電極に入力されないため、出力信号に時
間的にずれたコンボリューションピークが現れない。
From the graph of FIG. 2 of the first embodiment, it can be seen that the range of the wavefront angle at which the propagation angle is 0 degree is 0 ° to 3 °. That is, when the arc-shaped comb-shaped input electrode is used, the surface angle of the unnecessary portion of the surface acoustic wave element, which is excited within the range of 0 ° to ± 3 ° of the central angle of the circular arc shape, is provided. , If the surface acoustic wave is scattered, the unnecessary surface acoustic wave does not enter the output electrode, and the time-shifted signal is not input to the output electrode. Does not appear.

【0059】そのため、図7に示したように、圧電性基
板81の表面上に形成される粗面部を設ける領域85は
櫛型入力電極の中心角が0°〜±3°の範囲の角度にあ
たる円弧型櫛型入力電極の交差幅の大きさ86以上であ
ればよい。円弧型櫛形電極を用いた弾性表面波コンボル
バにおいて、以上示してきた様に粗面部を設ける領域を
限定することによって、円弧型櫛形入力電極から励振さ
れた不要な弾性表面波を抑圧することができ、出力信号
に時間的にずれたコンボリューションピークは現れな
い。
Therefore, as shown in FIG. 7, in the region 85 where the rough surface portion formed on the surface of the piezoelectric substrate 81 is provided, the center angle of the comb-shaped input electrode is within the range of 0 ° to ± 3 °. The intersection width of the arc-shaped comb input electrodes may be 86 or more. In the surface acoustic wave convolver using the arc-shaped comb-shaped electrodes, it is possible to suppress unnecessary surface acoustic waves excited from the arc-shaped comb-shaped input electrode by limiting the area where the rough surface is provided as shown above. , Convolution peaks that are shifted in time do not appear in the output signal.

【0060】また、素子の端面の形状を斜めにせずに弾
性表面波の伝搬方向に対して垂直にすることができるた
め、1枚あたりの圧電性基板からとることのできる素子
数を、従来の端面の形状を斜めにしたものよりも増やす
ことができ、量産時においては1素子あたりのコストを
下げることができる。
Further, since it is possible to make the shape of the end face of the element perpendicular to the propagation direction of the surface acoustic wave without making the shape of the end face oblique, the number of elements that can be obtained from one piezoelectric substrate is reduced to the conventional one. The shape of the end surface can be increased more than that of the inclined shape, and the cost per element can be reduced during mass production.

【0061】上記実施形態4において示した粗面部につ
いては、素子端面での不要な反射波を抑えるため基板表
面が粗面化していればよく、粗面化の方法については化
学的に粗面化するようなウェットエッチングなどによる
方法や、機械的に粗面化するようなブラスト装置などを
用いて細かい粒径を吹き付けることによる方法、また紙
ヤスリなど表面が粗面化しているものでこすりつける方
法、スパッタ装置などの真空装置を用いた逆スパッタに
よる粗面化方法、アッシングによる粗面化方法などがあ
るが、これ以外でも基板表面を粗面化する方法があれば
用いてもよい。
As for the rough surface portion shown in the fourth embodiment, it is sufficient that the substrate surface is roughened in order to suppress unnecessary reflected waves at the element end face, and the roughening method is chemically roughened. Method such as wet etching, a method of spraying a fine grain size using a blasting device that mechanically roughens, and a method of rubbing with a roughened surface such as paper file There are a roughening method by reverse sputtering using a vacuum apparatus such as a sputtering apparatus, a roughening method by ashing, and the like, but other than this, any method for roughening the substrate surface may be used.

【0062】(第5実施形態)以下、本発明の実施形態
について説明する。図8は、本発明における弾性表面波
コンボルバの第5実施形態を示す概略図である。図にお
いて、91はYカット(Z伝搬)ニオブ酸リチウム圧電
性基板、92は圧電性基板91の表面上に形成された円
弧型櫛形入力電極、93は圧電性基板91の表面上に形
成された出力電極、94は弾性表面波コンボルバ素子の
圧電性基板91の端面、95は圧電性基板91の表面上
でかつ円弧型櫛形入力電極92の弾性表面波を集束する
方向とは逆の方向で円弧型入力電極92と重ならないよ
うな位置に設けた反射器の領域、96は反射器を設ける
領域95の幅である。
(Fifth Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 8 is a schematic view showing a surface acoustic wave convolver according to a fifth embodiment of the present invention. In the figure, 91 is a Y-cut (Z-propagation) lithium niobate piezoelectric substrate, 92 is an arc-shaped comb-shaped input electrode formed on the surface of the piezoelectric substrate 91, and 93 is formed on the surface of the piezoelectric substrate 91. An output electrode, 94 is an end face of the piezoelectric substrate 91 of the surface acoustic wave convolver element, 95 is an arc on the surface of the piezoelectric substrate 91 and in a direction opposite to the direction in which the surface acoustic waves of the arc-shaped comb-shaped input electrode 92 are focused. The area of the reflector provided at a position where it does not overlap the mold input electrode 92, and 96 is the width of the area 95 where the reflector is provided.

【0063】これらの入出力電極92,93は、アルミ
ニウムなどの導電性材料を用いて作製され、通常フォト
リソグラフィー技術を用いて圧電性基板91の表面上に
直接形成される。この様な構成の弾性表面波素子におい
て、円弧型櫛形入力電極92に搬送角周波数ωの電気信
号を入力すると、基板の圧電効果により弾性表面波がそ
れぞれ励振され、出力電極93がΔV/V導波路として
作用し、出力電極内(導波路)に閉じこめられながら圧
電性基板91上をお互いに逆方向に伝搬する。そして出
力電極93上で上記2つの波がぶつかり、圧電性基板9
1の物理的非線形効果により2ωのコンボリューション
信号として出力電極93から取り出される。
These input / output electrodes 92 and 93 are made of a conductive material such as aluminum, and are usually formed directly on the surface of the piezoelectric substrate 91 using a photolithography technique. In the surface acoustic wave device having such a configuration, when an electric signal of the carrier angular frequency ω is input to the arc-shaped comb-shaped input electrode 92, the surface acoustic wave is excited by the piezoelectric effect of the substrate and the output electrode 93 conducts the ΔV / V conduction. It acts as a waveguide and propagates in opposite directions on the piezoelectric substrate 91 while being confined in the output electrode (waveguide). Then, the two waves collide with each other on the output electrode 93, and the piezoelectric substrate 9
Due to the physical non-linear effect of 1, it is taken out from the output electrode 93 as a 2ω convolution signal.

【0064】ここでΔV/V導波路は、基板表面を電気
的に短絡することにより自由表面よりも弾性表面波の伝
搬速度を低下させ、短絡部分に弾性表面波を閉じこめよ
うとするものである。このとき2つの円弧型櫛形入力電
極92では、それぞれ出力電極93の方へ弾性表面波が
集中するような形状で設けられているが、出力電極93
とは逆の方向、つまり圧電性基板91の端面94側へ伝
搬する弾性表面波は不要波となる。
In the ΔV / V waveguide, the propagation speed of the surface acoustic wave is made lower than that of the free surface by electrically short-circuiting the substrate surface, and the surface acoustic wave is confined in the short-circuited portion. . At this time, the two arcuate comb-shaped input electrodes 92 are provided in such a shape that the surface acoustic waves are concentrated toward the output electrode 93, respectively.
Surface acoustic waves propagating in the opposite direction, that is, to the end surface 94 side of the piezoelectric substrate 91 become unnecessary waves.

【0065】第1実施形態で説明した図2のグラフよ
り、Yカット(Z伝搬)ニオブ酸リチウム圧電性基板に
おいて、伝搬角が0度となる波面角の範囲は、0°〜3
°の範囲であることがわかる。つまり、円弧型櫛形入力
電極92を用いた場合、円弧形状の中心角が0°〜±3
°の範囲内で励振され、弾性表面波素子の端面側に向か
う不要な弾性表面波さえ反射器を設け弾性表面波を反射
させれば、不要な弾性表面波は、出力電極へ入ることは
なく、時間的にずれた信号が出力電極に入力されないた
め、出力信号に時間的にずれたコンボリューションピー
クが現れない。
From the graph of FIG. 2 described in the first embodiment, in the Y-cut (Z propagation) lithium niobate piezoelectric substrate, the range of the wave front angle at which the propagation angle becomes 0 degree is 0 ° to 3 °.
It can be seen that the range is °. That is, when the arc-shaped comb-shaped input electrode 92 is used, the central angle of the arc shape is 0 ° to ± 3.
Even if unnecessary surface acoustic waves are excited in the range of ° and directed toward the end surface side of the surface acoustic wave element, a reflector is provided to reflect the surface acoustic waves, so that unnecessary surface acoustic waves do not enter the output electrode. As a time-shifted signal is not input to the output electrode, a time-shifted convolution peak does not appear in the output signal.

【0066】以上のことから、図8中で示した圧電性基
板91の表面上に形成される反射器を設ける領域95の
大きさ96は、円弧型櫛形入力電極92の円弧形状の中
心角が0°〜±3°の範囲の角度にあたる円弧型櫛形入
力電極92の交差幅の大きさ以上であればよい。
From the above, the size 96 of the region 95 provided with the reflector formed on the surface of the piezoelectric substrate 91 shown in FIG. 8 is such that the center angle of the arc-shaped comb-shaped input electrode 92 is The crossing width of the arc-shaped comb-shaped input electrodes 92 corresponding to an angle in the range of 0 ° to ± 3 ° may be greater than or equal to the width.

【0067】上記で説明した反射器とは、円弧型櫛形入
力電極の円弧形状の中心角0°〜±3°の範囲で励振さ
れた弾性表面波の伝搬方向に対して少なくとも3°以上
の角度をもって形成されたものであり、その本数は少な
くとも1本以上であることが必要であり、複数本形成す
ることによって不要波を反射させる効果は向上する。
The reflector described above means an angle of at least 3 ° or more with respect to the propagation direction of the surface acoustic wave excited in the range of the central angle 0 ° to ± 3 ° of the arc shape of the arc-shaped comb input electrode. It is necessary to have at least one or more, and the effect of reflecting unnecessary waves is improved by forming a plurality of them.

【0068】円弧型櫛形電極を用いた弾性表面波コンボ
ルバにおいて、以上示してきた様に反射器を設ける領域
を限定することによって、円弧型櫛形入力電極から励振
された不要な弾性表面波を抑圧することができ、リップ
ルの少ない特性の良いコンボリューション出力信号を得
ることができる。
In the surface acoustic wave convolver using the arc-shaped comb-shaped electrode, the unnecessary surface acoustic wave excited from the arc-shaped comb-shaped input electrode is suppressed by limiting the area where the reflector is provided as described above. It is possible to obtain a convolution output signal with less ripples and good characteristics.

【0069】また、素子の端面の形状を斜めにせずに弾
性表面波の伝搬方向に対して垂直にすることができるた
め、1枚あたりの圧電性基板からとることのできる素子
数を、従来の端面の形状を斜めにしたものよりも増やす
ことができ、量産時においては1素子あたりのコストを
下げることができる。
Further, since the shape of the end face of the element can be made perpendicular to the propagation direction of the surface acoustic wave without making the shape of the end surface oblique, the number of elements that can be obtained from one piezoelectric substrate is reduced to the conventional one. The shape of the end surface can be increased more than that of the inclined shape, and the cost per element can be reduced during mass production.

【0070】上記実施形態5において示した反射器に
は、金属ストリップラインのようにアルミニウムなどの
導電性材料を用いて作製されたものや、溝のように基板
表面が削られることによってその効果をあらわすものな
どがあるが、不要な弾性表面波を反射し散乱させてしま
う効果のものならば上記以外のものを用いてもよい。
In the reflector shown in the fifth embodiment, the effect is obtained by using a conductive material such as aluminum like a metal strip line or by scraping the substrate surface like a groove. Some of them are shown, but other than the above may be used as long as they have the effect of reflecting and scattering unnecessary surface acoustic waves.

【0071】上記実施形態2〜5において、不要な弾性
表面波を抑圧するための手段を設ける領域の幅について
説明したが、上記領域の幅を持つものであればその領域
の形状は問わず、また円弧型櫛形入力電極と素子の端面
との間であればどの部分に形成されていてもよい。
In Embodiments 2 to 5 described above, the width of the region where the means for suppressing unnecessary surface acoustic waves is provided has been described, but the shape of the region is not limited as long as it has the width of the region. Further, it may be formed at any portion between the arc-shaped comb-shaped input electrode and the end face of the element.

【0072】上記実施形態1〜5では、弾性表面波コン
ボルバのそれぞれの櫛形入力電極には同一の搬送角周波
数ωの電気信号を入力する例を示したが、同一周波数で
ある必要はなくそれぞれ異なる搬送角周波数の電気信号
を入力してもよく、そのとき出力電極から得られる出力
信号は、入力信号の搬送角周波数それぞれの和となる。
In the above-described first to fifth embodiments, the example in which the electric signals of the same carrier angular frequency ω are input to the respective comb-shaped input electrodes of the surface acoustic wave convolver has been shown, but they do not have to have the same frequency and are different from each other. An electric signal of the carrier angular frequency may be input, and the output signal obtained from the output electrode at that time is the sum of the carrier angular frequencies of the input signal.

【0073】上記実施形態1〜5中では、弾性表面波コ
ンボルバを用いた例を挙げたが、円弧型櫛形電極を用い
ていれば他の弾性表面波素子たとえば弾性表面波フィル
ター、共振器などに関しても実施形態中で示したように
不要波を抑圧するという効果を得ることができる。
In the above-described first to fifth embodiments, the example using the surface acoustic wave convolver has been described. However, other surface acoustic wave elements such as surface acoustic wave filters and resonators can be used as long as arc-shaped comb electrodes are used. Also, the effect of suppressing unnecessary waves can be obtained as described in the embodiment.

【0074】上記実施形態1〜5中で示した円弧型櫛形
入力電極の中心角の表し方は、円弧形状の中心点からY
カット(Z伝搬)ニオブ酸リチウム圧電性基板のZ軸方
向を基準とし、それに対してそれぞれプラス方向、マイ
ナス方向に角度を取っているが、同等の角度量を表すな
らば他の表し方を用いてもよい。
The way of expressing the central angle of the arc-shaped comb-shaped input electrode shown in the above-mentioned first to fifth embodiments is represented by Y from the center point of the arc shape.
Cut (Z propagation) The Z axis direction of the lithium niobate piezoelectric substrate is used as a reference, and angles are set in the plus direction and the minus direction, respectively, but if the equivalent angle amount is expressed, another expression is used. May be.

【0075】上記実施形態1〜5中に示された圧電性基
板1はYカット(Z伝搬)ニオブ酸リチウムを用いてい
るが、他の圧電材料、他のカット方向の圧電材料のもの
を用いてもよい。また、上記実施形態1〜5において弾
性表面波素子は、エラスティック型を用いた例を示した
が、本来はそれだけに限らずAE型を用いてもよい。
The piezoelectric substrate 1 shown in the first to fifth embodiments uses Y-cut (Z-propagation) lithium niobate, but other piezoelectric materials and piezoelectric materials with other cutting directions are used. May be. Further, in the above-described Embodiments 1 to 5, the surface acoustic wave element has been shown as an example using the elastic type, but it is not limited to this, and the AE type may be used.

【0076】上記実施形態1〜5中で示した圧電性基板
は、本来は単体で圧電性を有するものだけに限らず圧電
性基板以外の非圧電性物質上に圧電性基板を形成した基
板を用いてもよい。また、上記実施形態1〜5におい
て、伝搬角が0度となる弾性表面波の全てを伝搬角が0
度とならない角度で反射させるか、伝搬角が0度となる
弾性表面波を吸収散乱させた。しかしながら、円弧状櫛
型電極を用いる弾性表面波素子においては、出力電極の
幅は十分小さくできるため、伝搬角が0度となる弾性表
面波の全てを反射、吸収、もしくは散乱させる必要はな
い。少なくとも必要なのは、端面で反射する不要弾性表
面波の内、導波路型の出力電極の導波モードに結合する
弾性表面波が伝搬角0度で反射されないようにすればよ
い。このときに必要なのは、出力電極の幅ではなく、0
次の導波モードへの結合を考慮することである。よっ
て、実施形態1〜5において、この導波モードの広がり
の幅が、伝搬角が0度となる弾性表面波を励振する部分
の電極指の交差幅より狭いときは、端面に角度を付ける
幅、吸音材、粗面部、反射器を設ける領域の幅は、少な
くとも出力電極の導波モードの広がりの幅だけあればよ
い。
The piezoelectric substrate shown in the above-mentioned first to fifth embodiments is not limited to the one originally having piezoelectricity, but a substrate in which a piezoelectric substrate is formed on a non-piezoelectric substance other than the piezoelectric substrate. You may use. In addition, in the above-described Embodiments 1 to 5, all surface acoustic waves having a propagation angle of 0 degrees have a propagation angle of 0 degrees.
The surface acoustic wave is reflected at an angle not equal to or the surface acoustic wave having a propagation angle of 0 degree is absorbed and scattered. However, in the surface acoustic wave element using the arc-shaped comb-shaped electrodes, the width of the output electrode can be made sufficiently small, and therefore it is not necessary to reflect, absorb, or scatter all the surface acoustic waves having a propagation angle of 0 degree. At least what is necessary is to prevent the surface acoustic wave that is coupled to the waveguide mode of the waveguide-type output electrode among the unnecessary surface acoustic waves that is reflected by the end face from being reflected at the propagation angle of 0 degree. At this time, what is needed is not the width of the output electrode but 0
Consider coupling to the next guided mode. Therefore, in Embodiments 1 to 5, when the width of the spread of the guided mode is narrower than the intersection width of the electrode fingers of the portion that excites the surface acoustic wave having a propagation angle of 0 degree, the width of the end face to be angled The width of the region where the sound absorbing material, the rough surface portion and the reflector are provided may be at least the width of the spread of the waveguide mode of the output electrode.

【0077】<第6実施形態>図9は、以上説明したよ
うな弾性表面波素子を用いた通信システムの一例を示す
ブロック図である。図において、100は送信機を示
す。この送信機は送信すべき信号を拡散符号を用いて、
スペクトラム拡散変調して、アンテナ1001より送信
する。送信された信号は、受信機101で受信され、復
調される。受信機101は、アンテナ1011、高周波
信号処理部1012、同期回路1013、符号発生器1
014、拡散復調回路1015、復調回路1016より
構成される。 受信機101において、アンテナ101
1にて受信された受信信号は高周波信号処理部1012
にて適当にフィルタリング及び増幅され、送信周波数帯
信号のまま若しくは適当な中間周波数帯信号に変換され
出力される。該高周波信号は同期回路1013に入力さ
れる。同期回路1013は本発明の実施形態に記載の弾
性表面波素子装置10131と符号発生器1014より
入力される参照用拡散符号を変調する変調回路1013
2と弾性表面波装置10131から出力された信号を処
理し、送信信号に対する拡散符号同期信号及びクロック
同期信号を符号発生器1014に出力する信号処理回路
10133からなる。弾性表面波素子装置10131に
は高周波信号処理部1012からの出力信号と変調回路
10132からの出力信号が入力され、2つの入力信号
のコンボリューション演算が行われる。ここで符号発生
器1014より変調回路10132に入力される参照用
拡散符号が送信側から送信される拡散符号を時間反転さ
せた符号とすると、弾性表面波素子装置10131で
は、受信信号に含まれる高周波信号処理部1012から
の同期専用拡散符号成分と変調回路10132からの参
照用拡散符号とが、弾性表面波素子装置10131の導
波路上にて一致した時にピークが出力される。しかる
に、上述の実施形態1〜5にて説明した圧電性基板上の
端面による反射波の影響を削減した弾性表面波素子を弾
性表面波素子装置10131に用いることにより、図4
に示したようなコンボリューションピークを高いレベル
で検出できる。
<Sixth Embodiment> FIG. 9 is a block diagram showing an example of a communication system using the surface acoustic wave device as described above. In the figure, 100 indicates a transmitter. This transmitter uses a spreading code to transmit the signal
It is spread spectrum modulated and transmitted from the antenna 1001. The transmitted signal is received by the receiver 101 and demodulated. The receiver 101 includes an antenna 1011, a high frequency signal processing unit 1012, a synchronization circuit 1013, and a code generator 1.
014, a spread demodulation circuit 1015, and a demodulation circuit 1016. In the receiver 101, the antenna 101
The received signal received at 1 is the high frequency signal processing unit 1012.
Is appropriately filtered and amplified, and is output as it is as the transmission frequency band signal or as an appropriate intermediate frequency band signal. The high frequency signal is input to the synchronization circuit 1013. The synchronization circuit 1013 is a modulation circuit 1013 that modulates the reference spread code input from the surface acoustic wave device 10131 and the code generator 1014 described in the embodiment of the present invention.
2 and a signal processing circuit 10133 that processes the signals output from the surface acoustic wave device 10131 and outputs the spread code synchronization signal and the clock synchronization signal for the transmission signal to the code generator 1014. An output signal from the high frequency signal processing unit 1012 and an output signal from the modulation circuit 10132 are input to the surface acoustic wave element device 10131, and a convolution operation of the two input signals is performed. Here, when the reference spreading code input from the code generator 1014 to the modulation circuit 10132 is a code obtained by time-reversing the spreading code transmitted from the transmitting side, the surface acoustic wave device 10131 has a high frequency included in the received signal. A peak is output when the synchronization-specific spreading code component from the signal processing unit 1012 and the reference spreading code from the modulation circuit 10132 match on the waveguide of the surface acoustic wave element device 10131. However, by using the surface acoustic wave element that reduces the influence of the reflected wave due to the end surface on the piezoelectric substrate described in the first to fifth embodiments in the surface acoustic wave element device 10131,
The convolution peak as shown in can be detected at a high level.

【0078】信号処理回路10133では、弾性表面波
素子装置10131より入力される信号から、相関ピー
クを検出し、参照用拡散符号の符号開始から相関ピーク
出力までの時間から、符号同期のずれ量を割り出し、符
号同期信号及びクロック信号が符号発生器1014に出
力される。同期確立後、符号発生器1014は送信側の
拡散符号に対しクロック及び拡散符号位相が一致した拡
散符号を発生する。この拡散符号は、拡散復調回路10
15に入力され、拡散変調される前の信号が復元され
る。拡散復調回路1015から出力される信号は、いわ
ゆる周波数変調、位相変調などの一般に使用されている
変調方式により変調されている信号なので、同業者が周
知の復調回路1016により、データ復調がなされる。
In the signal processing circuit 10133, the correlation peak is detected from the signal input from the surface acoustic wave device 10131, and the code synchronization deviation amount is calculated from the time from the code start of the reference spreading code to the correlation peak output. The indexing, code synchronization signal and clock signal are output to the code generator 1014. After the synchronization is established, the code generator 1014 generates a spread code having the same clock and spread code phase as the spread code on the transmission side. This spread code is used by the spread demodulation circuit 10
The signal input to 15 is restored to the signal before being spread-modulated. Since the signal output from the spread demodulation circuit 1015 is a signal modulated by a commonly used modulation method such as so-called frequency modulation or phase modulation, data demodulation is performed by the demodulation circuit 1016 known to those skilled in the art.

【0079】<第4実施形態>図10、図11は、以上
説明したような弾性表面波素子を用いた通信システムの
送信機及び受信機の一例を示すブロック図である。図1
0において、1101は直列に入力されるデータをn個
の並列データに変換する直並列変換器、1102−1〜
nは並列化された各データと拡散符号発生器から出力さ
れるn個の拡散符号とを乗算する乗算器群、1103は
n個のそれぞれ異なる拡散符号と同期専用の拡散符号を
発生する拡散符号発生器、1104は拡散符号発生器1
103から出力される同期専用拡散符号と乗算器群11
02−1〜nのn個の出力を加算する加算器、1105
は加算器1104の出力を送信周波数信号に変換するた
めの高周波段、1106は送信アンテナである。
<Fourth Embodiment> FIGS. 10 and 11 are block diagrams showing an example of a transmitter and a receiver of a communication system using the surface acoustic wave element as described above. FIG.
In 0, 1101 is a serial-parallel converter for converting serially input data into n parallel data, 1102-1 to 1102-1.
n is a group of multipliers that multiply each parallelized data by n spread codes output from the spread code generator, and 1103 is a spread code that generates n different spread codes and a spread code dedicated to synchronization. Generator 1104 is a spread code generator 1
Synchronous spreading code output from 103 and multiplier group 11
Adder for adding n outputs 02-1 to n, 1105
Is a high frequency stage for converting the output of the adder 1104 into a transmission frequency signal, and 1106 is a transmission antenna.

【0080】また、図11において、1201は受信ア
ンテナ、1202は高周波信号処理部、1203は送信
側の拡散符号とクロックに対する同期を捕捉し維持する
同期回路、1204は同期回路1203より入力される
符号同期信号及びクロック信号により、送信側の拡散符
号群と同一のn+1個の拡散符号及び参照用拡散符号を
発生する拡散符号発生器、1205は拡散符号発生器1
204より出力されるキャリア再生用拡散符号と高周波
信号処理部1202の出力から搬送波信号を再生するキ
ャリア再生回路、1206はキャリア再生回路1205
の出力と高周波信号処理部1202の出力と拡散符号発
生器1204の出力であるn個の拡散符号を用いてベー
スバンドで復調を行うベースバンド復調回路、1207
はベースバンド復調回路1206の出力であるn個の並
列復調データを並直列変換する並直列変換器である。
In FIG. 11, reference numeral 1201 is a receiving antenna, 1202 is a high frequency signal processing unit, 1203 is a synchronizing circuit for capturing and maintaining synchronization with the spread code and clock on the transmitting side, 1204 is a code input from the synchronizing circuit 1203. A spread code generator 1205 that generates the same n + 1 spread codes and reference spread code as the spread code group on the transmission side by the synchronization signal and the clock signal, and the spread code generator 1
A carrier reproduction circuit that reproduces a carrier signal from the carrier reproduction spread code output from 204 and the output of the high-frequency signal processing unit 1202 is a carrier reproduction circuit 1205.
, A high-frequency signal processing unit 1202 output, and a spreading code generator 1204 output using n spreading codes, a baseband demodulation circuit for demodulating in a baseband 1207.
Is a parallel-to-serial converter that parallel-serial converts n parallel demodulated data output from the baseband demodulation circuit 1206.

【0081】上記構成において、送信側ではまず入力さ
れたデータが直並列変換器1101によって符号分割多
重数に等しいn個の並列データに変換される。一方、拡
散符号発生器1103はn+1個の符号周期が同一でそ
れぞれ異なる拡散符号PN0〜PNnを発生している。
このうちPN0は同期及びキャリア再生専用であり、前
記並列データによって変調されず直接加算器1104に
入力される。残りのn個の拡散符号は乗算器群1102
−1〜nにてn個の並列データにより変調され加算器1
104に入力される。加算器1104は入力されたn+
1個の信号を線形に加算し高周波段1105に加算され
たベースバンド信号を出力する。該ベースバンド信号は
続いて高周波段1105にて適当な中心周波数を持つ高
周波信号に変換され、送信アンテナ1106より送信さ
れる。
In the above structure, the input data is first converted into n parallel data equal to the number of code division multiplexes by the serial-parallel converter 1101 on the transmission side. On the other hand, the spread code generator 1103 generates n + 1 code codes having the same code period but different spread codes PN0 to PNn.
Of these, PN0 is dedicated to synchronization and carrier reproduction, and is directly input to the adder 1104 without being modulated by the parallel data. The remaining n spreading codes are the multiplier group 1102.
Adder 1 modulated by n parallel data from -1 to n
It is input to 104. The adder 1104 receives the input n +
One signal is added linearly and the added baseband signal is output to the high frequency stage 1105. The baseband signal is subsequently converted into a high frequency signal having an appropriate center frequency in the high frequency stage 1105 and transmitted from the transmitting antenna 1106.

【0082】受信側では、受信アンテナ1201で受信
された信号は高周波信号処理部1202にて適当にフィ
ルタリング及び増幅され、送信周波数帯信号のまま若し
くは適当な中間周波数帯信号に変換され出力される。該
送信周波数帯信号又は中間周波数帯信号は同期回路12
03に入力される。同期回路1203は本発明の実施形
態に記載の弾性表面波素子装置12031と符号発生器
1204より入力される参照用拡散符号を変調する変調
回路12032と弾性表面波素子装置12031から出
力された信号を処理し、送信信号に対する拡散符号同期
信号及びクロック同期信号を拡散符号発生器1204に
出力する信号処理回路12033からなる。弾性表面波
素子装置12031には高周波信号処理部1202から
の出力信号と変調回路12032からの出力信号が入力
され、2つの入力信号のコンボリューション演算が行わ
れる。
On the receiving side, the signal received by the receiving antenna 1201 is appropriately filtered and amplified by the high frequency signal processing section 1202, and is output as it is as a transmission frequency band signal or as an appropriate intermediate frequency band signal. The transmission frequency band signal or the intermediate frequency band signal is transferred to the synchronization circuit 12
03 is input. The synchronization circuit 1203 outputs the signals output from the surface acoustic wave element device 12031 described in the embodiment of the present invention, the modulation circuit 12032 that modulates the reference spread code input from the code generator 1204, and the surface acoustic wave element device 12031. The signal processing circuit 12033 processes and outputs the spread code synchronization signal and the clock synchronization signal for the transmission signal to the spread code generator 1204. The output signal from the high frequency signal processing unit 1202 and the output signal from the modulation circuit 12032 are input to the surface acoustic wave device 12031, and the convolution operation of the two input signals is performed.

【0083】ここで符号発生器1204より変調回路1
2032に入力される参照用拡散符号が送信側から送信
される同期専用拡散符号を時間反転させた符号とする
と、弾性表面波素子装置12031では、受信信号に含
まれる同期専用拡散符号成分と参照拡散符号とが、弾性
表面波素子装置12031の導波路上にて一致した時に
相関ピークが出力される。特に、例えば図4に示したよ
うに、2つの入力信号によるコンボリューション出力信
号が不要な反射波の信号に対して高レベルの相関ピーク
出力信号を得られるので、この後段での誤動作を防止で
き、正確な同期を取る上で効果的である。次の信号処理
回路12033では、弾性表面波素子装置12031よ
り入力される信号から、相関ピークを検出し、参照用拡
散符号の符号開始から相関ピーク出力までの時間から、
符号同期のずれ量を割り出し、符号同期信号及びクロッ
ク信号が拡散符号発生器1204に出力される。同期確
立後、拡散符号発生器1204は送信側の拡散符号群に
対しクロック及び拡散符号位相が一致した拡散符号群を
発生する。これらの符号群のうち同期専用の拡散符号P
N0はキャリア再生回路1205に入力される。
Here, the modulation circuit 1 is output from the code generator 1204.
If the reference spreading code input to 2032 is a code obtained by time-reversing the synchronization dedicated spreading code transmitted from the transmission side, the surface acoustic wave device 12031 has the synchronization dedicated spreading code component and the reference spread included in the received signal. A correlation peak is output when the code and the sign match on the waveguide of the surface acoustic wave device 12031. In particular, as shown in FIG. 4, for example, a convolution output signal of two input signals can obtain a high-level correlation peak output signal with respect to an unnecessary reflected wave signal, so that a malfunction in the latter stage can be prevented. , Effective in achieving accurate synchronization. In the next signal processing circuit 12033, the correlation peak is detected from the signal input from the surface acoustic wave element device 12031, and from the time from the code start of the reference spreading code to the correlation peak output,
The deviation amount of code synchronization is calculated, and the code synchronization signal and the clock signal are output to the spread code generator 1204. After the synchronization is established, the spreading code generator 1204 generates a spreading code group having the same clock and spreading code phase as the spreading code group on the transmitting side. Of these code groups, the spreading code P dedicated to synchronization
N0 is input to the carrier reproduction circuit 1205.

【0084】キャリア再生回路1205では同期専用拡
散符号PN0により高周波信号処理部1202の出力で
ある送信周波数帯若しくは中間周波数帯に変換された受
信信号を、逆拡散し、送信周波数帯若しくは中間周波数
帯の搬送波を再生する。キャリア再生回路1205の構
成は、たとえば位相ロックループを利用した回路が用い
られる。受信信号と同期専用拡散符号PN0は乗算器に
て乗算される。同期確立後は受信信号中の同期専用拡散
符号と参照用の同期専用拡散符号のクロック及び符号位
相は一致しており、送信側の同期専用拡散符号はデータ
で変調されていないため、乗算器で逆拡散され、その出
力には搬送波の成分が現れる。該出力は続いて帯域通過
フィルタに入力され、搬送波の成分のみが取り出され出
力される。該出力は、次に位相検出器、ループ・フィル
タ及び電圧制御発振器にて構成されるよく知られた位相
ロックループに入力され、電圧制御発振器より帯域通過
フィルタより出力される搬送波成分に位相のロックした
信号が再生搬送波として出力される。
The carrier reproducing circuit 1205 despreads the received signal converted to the transmission frequency band or the intermediate frequency band which is the output of the high frequency signal processing unit 1202 by the synchronization-dedicated spreading code PN0, and then despreads the transmission frequency band or the intermediate frequency band. Play carrier wave. The carrier regenerating circuit 1205 uses, for example, a circuit utilizing a phase locked loop. The received signal and the spread code for synchronization PN0 are multiplied by the multiplier. After the synchronization is established, the clock and code phase of the synchronization-specific spreading code in the received signal and the reference synchronization-specific spreading code match, and the transmitter-side synchronization-specific spreading code is not modulated with data. It is despread and carrier components appear at its output. The output is then input to a bandpass filter, and only the carrier component is extracted and output. The output is then input to a well-known phase locked loop composed of a phase detector, a loop filter and a voltage controlled oscillator, and the phase is locked to the carrier component output from the band pass filter from the voltage controlled oscillator. The generated signal is output as a reproduced carrier wave.

【0085】再生された搬送波はベースバンド復調回路
1206に入力される。ベースバンド復調回路1206
では該再生搬送波と高周波信号処理部1202の出力よ
りベースバンド信号が生成される。該ベースバンド信号
はn個に分配され拡散符号発生器1204の出力である
拡散符号群PN1〜PNnにより、各符号分割チャネル
毎に逆拡散され、続いてデータ復調がなされる。復調さ
れたn個の並列復調データは並直列変換器1207にて
直列データに変換され出力される。
The reproduced carrier wave is input to the baseband demodulation circuit 1206. Baseband demodulation circuit 1206
Then, a baseband signal is generated from the reproduced carrier wave and the output of the high frequency signal processing unit 1202. The baseband signal is divided into n signals and is despread for each code division channel by the spreading code groups PN1 to PNn output from the spreading code generator 1204, and subsequently data demodulation is performed. The parallel demodulated n demodulated data are converted into serial data by the parallel-serial converter 1207 and output.

【0086】本実施形態は2値変調の場合について説明
したが、SS方式による受信機のコンボリューション用
ばかりでなく、直交変調など、他の変調方式でもコンボ
リューションに用いる場合は、本弾性表面波素子を用い
てよいのは勿論である。
Although the present embodiment has been described for the case of binary modulation, when the surface acoustic wave is used not only for the convolution of the receiver by the SS system but also for other modulation systems such as quadrature modulation for the convolution. Of course, elements may be used.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、圧
電性基板の主面上に第1及び第2の弾性表面波を励振す
る少なくとも2つの円弧型櫛形入力電極と該圧電性基板
の非線形性を利用して、該2つの弾性表面波のコンボリ
ューション信号を取り出す出力電極とを有した弾性表面
波素子において、該弾性表面波素子における圧電性基板
の端面を形成する角度を、該円弧型櫛形電極から励振さ
れる弾性表面波が真っ直ぐに伝搬してしまう範囲の角度
以上、つまり伝搬角が0度となる波面角の範囲の角度以
上に形成することによって、該円弧型櫛形電極から励振
された不要な弾性表面波は、該端面で反射しても出力電
極へ入ることはなく、時間的にずれた信号が出力電極に
入力されないため、出力信号に時間的にずれたコンボリ
ューションピークは現れない。
As described above, according to the present invention, at least two arc-shaped comb-shaped input electrodes for exciting the first and second surface acoustic waves on the main surface of the piezoelectric substrate and the piezoelectric substrate. In the surface acoustic wave element having an output electrode for taking out the convolution signal of the two surface acoustic waves by utilizing the nonlinearity of the, the angle forming the end face of the piezoelectric substrate in the surface acoustic wave element is When the surface acoustic wave excited from the arc-shaped comb-shaped electrode is formed to have an angle equal to or more than a range in which the surface acoustic wave propagates straight, that is, an angle in a range of a wavefront angle at which the propagation angle is 0 degree, The excited unnecessary surface acoustic wave does not enter the output electrode even if it is reflected by the end face, and a time-shifted signal is not input to the output electrode. It does not appear.

【0088】また、ウェハ1枚あたりの圧電性基板から
とることのできる素子数が増えるため、コストの低減を
図ることができる。また、吸音材を用いる場合におい
て、吸音材から発生するガスや、低分子成分の流出によ
る信頼性の低下は、吸音材を用いる量を少なくすること
で低減できる。
Since the number of elements that can be obtained from the piezoelectric substrate per wafer is increased, the cost can be reduced. Further, when the sound absorbing material is used, the decrease in reliability due to the gas generated from the sound absorbing material and the outflow of low-molecular components can be reduced by reducing the amount of the sound absorbing material used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における弾性表面波コンボルバの第1実
施形態を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of a surface acoustic wave convolver according to the present invention.

【図2】本発明におけるYカット(Z伝搬)ニオブ酸リ
チウム圧電性基板において、弾性表面波の波面角と伝搬
角との関係を表したグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a wavefront angle of a surface acoustic wave and a propagation angle in a Y-cut (Z-propagation) lithium niobate piezoelectric substrate according to the present invention.

【図3】本発明において円弧型櫛形入力電極部と出力電
極部の拡大図を用いて示した波面角と伝搬角の説明図で
ある。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a wavefront angle and a propagation angle shown by using an enlarged view of an arc-shaped comb-shaped input electrode section and an output electrode section in the present invention.

【図4】本発明におけるYカット(Z伝搬)ニオブ酸リ
チウム圧電性基板を用いて作製した円弧型櫛形入力電極
を用いた弾性表面波コンボルバのコンボリューション出
力信号の時間応答のグラフである。
FIG. 4 is a graph of a time response of a convolution output signal of a surface acoustic wave convolver using an arc-shaped comb-shaped input electrode manufactured by using a Y-cut (Z-propagation) lithium niobate piezoelectric substrate according to the present invention.

【図5】本発明における弾性表面波コンボルバの第2実
施形態を示す平面概略図である。
FIG. 5 is a schematic plan view showing a second embodiment of the surface acoustic wave convolver according to the present invention.

【図6】本発明における弾性表面波コンボルバの第3実
施形態を示す平面概略図である。
FIG. 6 is a schematic plan view showing a third embodiment of the surface acoustic wave convolver according to the present invention.

【図7】本発明における弾性表面波コンボルバの第4実
施形態を示す平面概略図である。
FIG. 7 is a schematic plan view showing a fourth embodiment of a surface acoustic wave convolver according to the present invention.

【図8】本発明における弾性表面波コンボルバの5実施
形態を示す平面概略図である。
FIG. 8 is a schematic plan view showing five embodiments of the surface acoustic wave convolver according to the present invention.

【図9】本発明の弾性表面波素子を用いた通信システム
の一例を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a communication system using the surface acoustic wave device of the present invention.

【図10】本発明の弾性表面波素子を用いた通信システ
ムの送信機の一例を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing an example of a transmitter of a communication system using the surface acoustic wave device of the present invention.

【図11】本発明の弾性表面波素子を用いた通信システ
ムの受信機の一例を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of a receiver of a communication system using the surface acoustic wave device of the present invention.

【図12】従来の弾性表面波コンボルバを示す概略図で
ある。
FIG. 12 is a schematic view showing a conventional surface acoustic wave convolver.

【図13】従来の弾性表面波コンボルバを示す概略図で
ある。
FIG. 13 is a schematic view showing a conventional surface acoustic wave convolver.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,61,71,81,91 圧電性基板 12,62,72,82,92 円弧型櫛形入力電極 13,63,73,83,93 出力電極 14,64,74,84,94 弾性表面波素子におけ
る圧電性基板の端面 15,65 弾性表面波素子における圧電性基板の端面
の形成角度 31 伝搬角 32 波面角 100 送信機 101 受信機 1001 送信用アンテ 1011 受信用アンテナ 1012 高周波信号処理部 1013 同期回路 1014 符号発生器 1015 拡散復調回路 1016 復調回路 1101 直列に入力されるデータをn個の並列データ
に変換する直並列変換器 1102−1〜n 乗算器群 1103 拡散符号発生器 1104 加算器 1105 高周波段 1106 送信アンテナ 1201 受信アンテナ 1202 高周波信号処理部 1203 同期回路 1204 拡散符号発生器 1205 キャリア再生回路 1206 ベースバンド復調回路 1207 並直列変換器
11, 61, 71, 81, 91 Piezoelectric substrate 12, 62, 72, 82, 92 Arc-shaped comb-shaped input electrode 13, 63, 73, 83, 93 Output electrode 14, 64, 74, 84, 94 Surface acoustic wave device End face of piezoelectric substrate in 65, 65 Forming angle of end face of piezoelectric substrate in surface acoustic wave element 31 Propagation angle 32 Wavefront angle 100 Transmitter 101 Receiver 1001 Transmitting antenna 1011 Receiving antenna 1012 High frequency signal processing unit 1013 Synchronous circuit 1014 Code generator 1015 Spreading demodulation circuit 1016 Demodulation circuit 1101 Serial-parallel converter for converting data input in series into n parallel data 1102-1 to n Multiplier group 1103 Spreading code generator 1104 Adder 1105 High frequency stage 1106 Transmission antenna 1201 Reception antenna 1202 High frequency signal processing unit 203 synchronizing circuit 1204 spreading code generator 1205 carrier reproduction circuit 1206 baseband demodulation circuit 1207 serializer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江柄 光一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 鳥沢 章 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 横田 あかね 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koichi Egara 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Akira Torizawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Kya Non-Incorporated (72) Inventor Akane Yokota 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電性を有する基板上に、弾性表面波を
励振する櫛形入力電極と、該櫛形入力電極で励振された
弾性表面波が入力され導波される出力電極とを有する弾
性表面波素子であって、 前記基板は異方性を有しており、 前記櫛形入力電極は前記出力電極に向かって凹型の円弧
形状をなしており、 前記櫛形入力電極で励振され前記出力電極の反対側に伝
搬される弾性表面波の内の、その群速度の方向と前記出
力電極において弾性表面波が導波される第1の方向とが
なす角度である伝搬角が0度である弾性表面波が、その
伝搬角が0度のまま反射されるのを妨げる防止手段を前
記櫛形入力電極に対して前記出力電極の反対側に有する
ことを特徴とする弾性表面波素子。
1. A surface acoustic wave having a comb-shaped input electrode for exciting a surface acoustic wave on a substrate having piezoelectricity, and an output electrode for receiving and guiding the surface acoustic wave excited by the comb-shaped input electrode. In the device, the substrate has anisotropy, the comb-shaped input electrode has a concave arc shape toward the output electrode, and the side opposite to the output electrode is excited by the comb-shaped input electrode. A surface acoustic wave having a propagation angle of 0 degree, which is an angle formed by the direction of the group velocity of the surface acoustic waves propagating to the first direction and the first direction in which the surface acoustic wave is guided in the output electrode, A surface acoustic wave device, characterized in that the surface acoustic wave device is provided with a preventing means for preventing the reflection from being reflected while its propagation angle is 0 degree, on the side opposite to the output electrode with respect to the comb input electrode.
【請求項2】 前記防止手段を設ける領域は、前記伝搬
角が0度の弾性表面波が到達する領域のみである請求項
1に記載の弾性表面波素子。
2. The surface acoustic wave element according to claim 1, wherein the area where the preventing means is provided is only an area where the surface acoustic wave having the propagation angle of 0 degrees reaches.
【請求項3】 前記防止手段を設ける領域は、前記伝搬
角が0度の弾性表面波が到達する領域の内、前記伝搬角
が0度のまま反射されると、該反射された弾性表面波が
前記出力電極の0次の導波モードに結合する弾性表面波
が到達する領域のみである請求項2に記載の弾性表面波
素子。
3. The reflected surface acoustic wave is provided in the area where the preventing means is provided, when the surface acoustic wave having the propagation angle of 0 degree reaches the area where the propagation angle is reflected at 0 degree. 3. The surface acoustic wave device according to claim 2, wherein is only a region where a surface acoustic wave coupled to the 0th-order guided mode of the output electrode reaches.
【請求項4】 前記防止手段は、前記基板端面を前記第
1の方向の放線方向に対して所定の角度傾けることによ
り実現されるものであり、該所定の角度は、前記櫛形入
力電極の一部で励振された弾性表面波の波面の法線方向
と前記第1の方向のなす角度を波面角としたときに、前
記伝搬角が0度となる弾性表面波の最大波面角以上であ
る請求項1乃至3のいずれか1項に記載の弾性表面波素
子。
4. The preventing means is realized by inclining the end face of the substrate by a predetermined angle with respect to the radial direction of the first direction, and the predetermined angle is one of the comb-shaped input electrodes. The propagation angle is equal to or greater than the maximum wavefront angle of the surface acoustic wave at which the propagation angle becomes 0 degrees, when the angle formed by the first direction and the normal direction of the wavefront of the surface acoustic wave excited at the section is defined as the wavefront angle. Item 4. The surface acoustic wave device according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 前記防止手段は、前記防止手段を設ける
領域に設けた吸音材である請求項2又は3に記載の弾性
表面波素子。
5. The surface acoustic wave element according to claim 2, wherein the preventing means is a sound absorbing material provided in a region where the preventing means is provided.
【請求項6】 前記防止手段は、前記防止手段を設ける
領域に設けた弾性表面波散乱手段である請求項2又は3
に記載の弾性表面波素子。
6. The preventing means is a surface acoustic wave scattering means provided in a region where the preventing means is provided.
The surface acoustic wave device described in 1.
【請求項7】 前記弾性表面波散乱手段は、前記弾性表
面波散乱手段を設ける領域の基板を粗面化したものであ
る請求項6に記載の弾性表面波素子。
7. The surface acoustic wave device according to claim 6, wherein the surface acoustic wave scattering means has a roughened substrate in a region where the surface acoustic wave scattering means is provided.
【請求項8】 前記防止手段は、前記防止手段を設ける
領域に設けた弾性表面反射器であり、該反射器は、該反
射器に到達した弾性表面波を前記第1の方向に対して所
定の角度異なる方向に反射させるものであり、該所定の
角度は、前記櫛形入力電極の一部で励振された弾性表面
波の波面の法線方向と前記第1の方向のなす角度を波面
角としたときに、前記伝搬角が0度となる弾性表面波の
最大波面角以上である請求項2又は3に記載の弾性表面
波素子。
8. The preventing means is a surface acoustic wave reflector provided in a region where the preventing means is provided, and the reflector causes the surface acoustic wave reaching the reflector to a predetermined direction with respect to the first direction. Is reflected in different directions, and the predetermined angle is defined as an angle formed by the normal direction of the wavefront of the surface acoustic wave excited by a part of the comb-shaped input electrode and the first direction. The surface acoustic wave element according to claim 2 or 3, wherein the propagation angle is equal to or larger than the maximum wavefront angle of the surface acoustic wave at which the propagation angle becomes 0 degree.
【請求項9】 前記所定の角度は、なるべく小さく形成
されている請求項8に記載の弾性表面波素子。
9. The surface acoustic wave device according to claim 8, wherein the predetermined angle is formed as small as possible.
【請求項10】 前記基板として、Yカットニオブ酸リ
チウム圧電性基板を用いる請求項1乃至9のいずれか1
項に記載の弾性表面波素子。
10. The Y-cut lithium niobate piezoelectric substrate is used as the substrate, according to claim 1.
The surface acoustic wave device according to item.
【請求項11】 前記基板として、Yカットニオブ酸リ
チウム圧電性基板を用いており、前記所定の角度は、3
度以上である請求項4又は8に記載の弾性表面波素子。
11. A Y-cut lithium niobate piezoelectric substrate is used as the substrate, and the predetermined angle is 3
The surface acoustic wave device according to claim 4, wherein the surface acoustic wave device has a degree of rotation of not less than 10 degrees.
【請求項12】 前記弾性表面波素子は、前記櫛形入力
電極を2つ有しており、前記出力電極において、前記2
つの櫛形入力電極がそれぞれ励振する2つの弾性表面波
信号のコンボリューション信号を発生させるものであ
り、前記防止手段は、前記2つの櫛形入力電極の少なく
とも一方に対して設けられている請求項1乃至11のい
ずれか1項に記載の弾性表面波素子。
12. The surface acoustic wave element has two comb-shaped input electrodes, and the output electrode has the two comb-shaped input electrodes.
The comb-shaped input electrodes generate convolution signals of two surface acoustic wave signals respectively excited, and the preventing means is provided for at least one of the two comb-shaped input electrodes. 11. The surface acoustic wave device according to any one of 11 above.
【請求項13】 前記出力電極は、0次の導波モードの
みを許容するものである請求項12に記載の弾性表面波
素子。
13. The surface acoustic wave device according to claim 12, wherein the output electrode permits only a 0th-order guided mode.
【請求項14】 請求項12又は13に記載の弾性表面
波素子をスペクトラム拡散信号と参照信号のコンボリュ
ーション信号を得るために用いたことを特徴とするスペ
クトラム拡散信号受信機。
14. A spread spectrum signal receiver using the surface acoustic wave device according to claim 12 or 13 for obtaining a convolution signal of a spread spectrum signal and a reference signal.
【請求項15】 スペクトラム拡散信号を送信する送信
機と請求項14に記載のスペクトラム拡散信号受信機を
有することを特徴とするスペクトラム通信システム。
15. A spread spectrum communication system comprising a transmitter for transmitting a spread spectrum signal and the spread spectrum signal receiver according to claim 14.
JP8067928A 1995-03-23 1996-03-25 Surface acoustic wave element, spread spectrum signal receiver adopting the element, and its communication system Pending JPH0918273A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009154058A (en) * 2007-12-25 2009-07-16 Panasonic Electric Works Co Ltd Surface acoustic wave atomizer
JP2012255706A (en) * 2011-06-08 2012-12-27 National Univ Corp Shizuoka Univ Unpowered wireless sensor module, and wireless physical quantity detection system

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