JPH09298445A - 弾性表面波装置及びそれを用いた通信システムとその受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弾性表面波装置を実装する際に、入力−出力
間のアイソレーション（別離性）を高め、製造コストを
低減する。 【解決手段】 弾性表面波素子が収納されているパッケ
ージと、インピーダンス整合手段と、信号増幅手段と、
周波数帯域制限手段と、信号混合手段の少なくとも一
部、もしくは全部の手段で構成された入力側外部回路、
及びインピーダンス整合手段と、信号増幅手段と、周波
数帯域制限手段と、信号混合手段の少なくとも一部、も
しくは全部の手段で構成された出力側外部回路と、が実
装されている基板からなる弾性表面波装置において、前
記基板上に実装された前記パッケージの一側面側に入力
側外部回路が配置され、前記一側面と対向する側の側面
に出力側外部回路が配置された構造であることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微小な信号を処理
する弾性表面波装置に関し、また該弾性表面波装置を用
いた通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】弾性表面波装置は圧電基板の表面を伝搬
する弾性表面波を利用するもので、フィルタやコンボル
バ等として多くの分野で用いられており、使用周波数帯
域もビデオ帯域から超高周波帯域にまで広がっている。
しかし、超高周波帯域においては、入出力外部回路間の
電磁的な結合によって入力側外部回路を伝搬している入
力信号が直接出力側外部回路に到達し、入出力間のアイ
ソレーション（別離性）の低下を引き起こすという問題
があった。

【０００３】特に、高周波信号を扱う高周波基板上に、
フィルタやコンボルバ、マッチドフィルタ等として弾性
表面波素子を用いる場合、その入力信号レベルに対する
その出力信号レベルが極めて小さいことから、入力信号
が出力信号に混入する場合が極めて多く、出力信号のＳ
／Ｎの悪化の要因になっていた。

【０００４】これに対する解決方法のひとつとして、公
開実用新案登録公報平３−３４３２２２号が提案されて
いる。これは表面波フィルタのアースが接続されたパッ
ケージと、高周波部品を組み込むシールドケースとをハ
ンダで接続し、入力−出力間のアイソレーション（別離
性）の向上を図るものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の弾性表面波装置では、入力−出力間のアイソレーシ
ョン（別離性）を高めるためにシールドフレームを用い
ているので、製造コストがかかるという問題があった。
特に、弾性表面波素子は機能的には優れた特性を有する
が、入出力のレベル差が極めて大きく、入力信号から出
力側への空間的な混入に大きな問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、シールドフレームなどを用いずに入出
力間のアイソレーション（別離性）の向上を可能とする
弾性表面波装置を提供することを目的とする。

【０００７】上記目的を達成するために、本発明では、
弾性表面波素子を収納するパッケージと、入力側外部回
路と、出力側外部回路とが実装されている基板からなる
弾性表面波装置において、該基板上に実装された前記パ
ッケージと同一面上であって、前記パッケージの一側面
側に前記入力側外部回路が配置され、前記パッケージが
実装された面と同一面上であって、前記入力側外部回路
が実装された一側面側と対向する側に前記出力側外部回
路が配置された構造とすることによって達成される。ま
た、上記パッケージの入出力端子が設けられている面と
対向する面を外部筐体と接触させることによって達成さ
れる。

【０００８】［作用］本発明の上記手段によれば、基板
に実装されたパッケージを用いて、同一基板上に実装さ
れている入力側外部回路と出力側外部回路とを分離する
ことで、部品点数を増やすことなく、入出力間に生じる
電磁結合による不要波の回り込みを抑さえて、入出力間
のアイソレーションを向上することができる。

【０００９】また、上記パッケージの入出力端子が設け
られている面と対向する面を外部筐体と接触させること
で、シールド効果を高め入出力間のアイソレーションを
さらに高めることが可能となる。

【００１０】また、上記弾性表面波装置を通信システム
及びその受信装置に用いて、信頼性の高い通信システム
を得ることができる。

【００１１】

【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。

【００１２】［実施形態１］図１は本発明による弾性表
面波装置の第１の実施形態を示す概略図であり、図１
（ａ）はその概略側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）を矢
印（ａ）の方向から見たときの概略上面図、図１（ｃ）
は図１（ａ）を矢印（ｂ）の方向から見たときのパッケ
ージ９を示した概略図である。図１（ｃ）では、キャッ
プを図示していないが通常パッケージ９はキャップを用
い、気密封止した状態で用いられる。図中、９は弾性表
面波素子７を内蔵したパッケージ、１０ａ、１０ｂは入
力側外部回路、１１は出力側外部回路、１２はプリント
基板である。

【００１３】パッケージ９はベースとキャップ（不図
示）とからなり、弾性表面波素子７はベース上に固着さ
れて用いられる。パッケージ９を形成するベースは、通
常コバールなどを用い電磁的シールド効果を有したハー
メチックシールタイプ、またはプリント基板１２と概略
垂直となる面に基準電極面を有したセラミックが用いら
れる。特に、ベースの一側面側に入出力端子を有する形
状であることが望ましい。また、パッケージ９から内部
部品と信号の送受を行なう入出力線を不図示のリード線
がプリント基板１２の上部又は下部の銅箔部と接合され
ている。

【００１４】入力側外部回路１０ａ、１０ｂ、および出
力側外部回路１１は少なくともインピーダンス整合回
路、フィルタ、アンプ、ミキサーの一部もしくは、全部
構成された回路を表している。なお、インピーダンス整
合回路だけをプリント基板１２に実装した場合でも、本
発明の主目的は達成できる。

【００１５】また、図２は、図１で使用しているパッケ
ージ９内部の弾性表面波素子７の概略図で、弾性表面波
コンボルバ素子を用いた場合を表している。図中、１は
ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウムなどの圧電基板、２、
３は圧電基板１の表面上に形成した櫛形入力電極、５は
櫛形入力電極２、３の間に配置され、圧電基板１の表面
上に形成した出力電極である。ここで、上記入出力電極
２，３，５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基板１の表
面上に直接形成される。

【００１６】圧電基板１としては、本実施形態で挙げた
ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウム等のほかに、水晶やタ
ンタル酸リチウム等の圧電性基板や、半導体やガラス基
板上に圧電性物質を付加した構造としてもよい。

【００１７】また、櫛形入力電極２、３と出力電極５は
ボンディングワイヤ（不図示）によってパッケージ９の
入出力端子と接続される。

【００１８】図２に示すような構成の弾性表面波素子７
である弾性表面波コンボルバ素子において、櫛形入力電
極２に搬送角周波数ωの電気信号を入力すると、圧電基
板１の圧電効果により弾性表面波が励振される。同様に
して、櫛形入力電極３に搬送角周波数ωの電気信号を入
力すると弾性表面波が励振される。

【００１９】これら２つの弾性表面波は、出力電極５が
導波路として作用し、出力電極内に閉じ込められながら
圧電基板１上を互いに逆方向に伝搬する。

【００２０】この２つの弾性表面波が出力電極５上で重
なり合うと、圧電基板１の物理的非線形効果によりこれ
ら２つの弾性表面波のコンボリューション（角周波数２
ω）が生ずる。このようにして出力電極５で生じたコン
ボリューション信号は電気信号としてボンディングワイ
ヤ（未図示）によってパッケージ９の入出力端子に接続
され、外部に取り出される。

【００２１】ここで、図１の実装形態から、入力電気信
号の一部は入力側外部回路１０ａ、１０ｂを伝搬すると
きに空中に放射されるが、パッケージ９が入力側外部回
路１０ａ、１０ｂと出力側外部回路１１の間にあるの
で、出力側外部回路１１には達しない。したがって、入
出力間の電磁結合を抑制し、入出力間のアイソレーショ
ン（別離性）を向上することができる。

【００２２】本実施形態では、弾性表面波素子７として
エラスティックコンボルバを用いた例を示したが、ＡＥ
コンボルバなど他のコンボルバを用いてもよい。

【００２３】また、パッケージ９の幅や高さ、入力側外
部回路１０ａ、１０ｂや出力側外部回路１１の素子数や
プリント基板上での配置などは図１に図示してあるもの
に限定されるものではない。

【００２４】［実施形態２］図３は本発明による弾性表
面波装置の他の実施形態を示す概略図であり、図３
（ａ）はその概略側面図、図３（ｂ）は図３（ａ）を矢
印（ａ）の方向から見たときの概略上面図である。同図
において、図１に示した部材と同様の部材には同一の番
号を付けて表している。図３において、９は弾性表面波
素子７を内蔵したパッケージ、１０は入力側の整合回路
やフィルター回路等の入力側外部回路、１１は出力側外
部回路、１２はプリント基板である。

【００２５】本実施形態では、弾性表面波素子７として
図４に示すような弾性表面波マッチドフィルタを用いた
ところが実施形態１と異なる。図４において、１は圧電
基板、２は櫛形入力電極、５は出力電極である。ここ
で、上記入出力電極２，５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
圧電基板１の表面上に直接形成される。また、弾性表面
波素子７は圧電基板１と入出力電極２，５とで構成され
る。

【００２６】圧電基板１としては、水晶のほかに、Ｙカ
ットＺ伝搬ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウム等の
圧電性基板や、半導体やガラス基板上に圧電性物質を付
加した構造としてもよい。

【００２７】また、櫛形入力電極２と出力電極５はボン
ディングワイヤ（不図示）によってパッケージ９の入出
力端子と接続される。またパッケージ９は内部に弾性表
面波素子７を有して密封されている。

【００２８】このような構成の弾性表面波マッチドフィ
ルタにおいて、入力電極２にスペクトル拡散に用いる疑
似雑音（ＰＮ）符号を掛け合わせた搬送角周波数ωの電
気信号を入力すると、基板の圧電効果により電気信号は
弾性表面波信号に変換される。たとえば、スペクトル拡
散符号が２値信号の場合、符号値が変わるたびに位相が
反転する弾性表面波信号が、入力電極２より励振され、
出力電極５側に伝搬する。出力電極５では、電極指対の
電極方向は、スペクトル拡散に用いるＰＮ符号に合わせ
て決められている。また、電極指対の間隔は、入力電極
２から発生した弾性表面波信号が、スペクトル拡散のＰ
Ｎ符号列の１チップ長の時間で伝搬する距離に相当して
いるため、入力電極２より出力された弾性表面波信号が
全符号長の時間だけ伝搬したときのみ、入力電極２より
出力電極５へ伝搬してきた弾性表面波信号と出力電極指
対のすべての位相が一致し、大きな出力電気信号が得ら
れる。この信号は１つのＰＮ符号列が出力電極５を伝搬
し終わる毎に出力されるため、符号の同期信号が得られ
ることとなる。このようにして出力電極５で生じた電気
信号は、ボンディングワイヤ（不図示）によってパッケ
ージ９の外部に取り出される。

【００２９】ここで、図３に示す実装態様から、入力電
気信号の一部は入力側外部回路１０を伝搬するときに空
中に放射されるが、パッケージ９が入力側外部回路１０
と出力側外部回路１１の間にあるので、出力側外部回路
１１には達しない。したがって、入出力間の電磁結合を
抑制し、入出力間のアイソレーション（別離性）を向上
することができる。

【００３０】本実施形態では、入力端子および出力端子
をパッケージ９の端部から取り出す構造としているが、
入力端子もしくは出力端子の少なくともどちらか一方
を、パッケージ中央付近から取り出す構造としてもよ
い。

【００３１】また、入力電極と出力電極の少なくともど
ちらか一方の電極指をスプリット電極としてもよい。ス
プリット電極とすることで、電極内部における弾性表面
波の反射を抑制でき、素子の特性を一層良好なものとす
ることができる。

【００３２】また、パッケージ９の幅や高さ、入力側外
部回路１０や出力側外部回路１１の素子数やプリント基
板上での配置などは図１や図３に図示してあるものに限
定されるものではないのは実施形態１と同様である。

【００３３】また、本実施形態では、弾性表面波マッチ
ドフィルタ素子を用いた例を挙げたが、これ以外の機能
を有する弾性表面波フィルタ素子を用いてもよい。

【００３４】［実施形態３］図５は本発明による弾性表
面波装置の他の実施形態を示す概略図である。同図にお
いて図１と同一部分は同一符号を付けて表している。図
中、１３は外部筐体である。

【００３５】本実施形態において、弾性表面波素子７と
して図２に示したような弾性表面波コンボルバ素子を用
いることは実施形態１と同様であるが、パッケージ９と
外部筐体１３とを接触させていることが実施形態１と異
なっている。この接触は半田付けで密着してもよく導電
接触することでより効果的である。

【００３６】パッケージ９と外部筐体１３とを接触させ
ることによって、入出力外部回路間のシールド効果をよ
り高め、入出力間のアイソレーション（別離性）をさら
に向上させることが可能である。

【００３７】本実施形態では、弾性表面波素子７として
弾性表面波コンボルバ素子を用いた場合を例に挙げた
が、実施形態２に挙げたような弾性表面波マッチドフィ
ルタ素子を用いてもよい。

【００３８】また、パッケージ９の幅や高さ、入力側外
部回路１０ａ、１０ｂや出力側外部回路１１の素子数や
プリント基板上での配置などは図５に図示してあるもの
に限らないのは前記実施形態と同様である。

【００３９】上記実施形態１〜３では、入出力電極とし
て正規型櫛形電極を用いた場合を例に挙げたが、アポタ
イズ型櫛形電極やチャープ型櫛形電極を用いてもよい。

【００４０】また、上記実施形態１〜３で用いた圧電基
板１は、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウムなどの圧電基
板に限定されるものではなく、例えば、半導体やガラス
基板上に圧電膜を付加した構造等、圧電効果を有する基
板であればよい。

【００４１】また、上記実施形態１〜３において、入力
電極の少なくともどちらか一方の電極指をスプリット電
極としてもよい。スプリット電極とすることで、電極内
部における弾性表面波の反射を抑制でき、素子の特性を
一層良好なものとすることができる。

【００４２】また、上記実施形態１〜３において、少な
くとも入力電極に、弾性表面波を出力電極側にのみ励振
するような構成の、いわゆる一方向性電極を用いてもよ
い。入力電極を一方向性電極とすることで、励振された
弾性表面波は効率よく出力電極に到達し、素子の特性を
一層良好なものとすることができる。一方向性電極とし
ては、アポダイス゛トランスジューサ、３相一方向性ト
ランスジューサ、円弧型櫛形入力電極等が用いられる。

【００４３】［実施形態４］図６は、実施形態１、また
は実施形態３に示したような弾性表面波装置を用いた通
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は送信装置を示す。この送信装置は送信すべ
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、受信装置１０１で受信され、復調される。受信装置
１０１は、アンテナ１０１１、高周波信号処理部１０１
２、同期回路１０１３、符号発生器１０１４、拡散復調
回路１０１５、復調回路１０１６より構成される。アン
テナ１０１１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。該信号は同期回路１０１３に入
力される。同期回路１０１３は上述した本発明の実施形
態に記載の弾性表面波装置１０１３１と符号発生器１０
１４より入力される参照用拡散符号を変調する変調回路
１０１３２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およ
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。パッケージに収納され
た弾性表面波装置１０１３１には入力側回路として高周
波信号処理部１０１２からの出力信号と変調回路１０１
３２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１０
１４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、弾性表面波装置１０１３１では、受信信号
に含まれる同期専用拡散符号成分と参照用拡散符号と
が、弾性表面波装置１０１３１の導波路上にて一致した
時に相関ピークが出力される。出力側回路としての信号
処理回路１０１３３では、弾性表面波装置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１０１５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１０
１５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
れている信号であり、復調回路１０１６により、データ
復調がなされる。

【００４４】［実施形態５］図７、図８は、実施形態
１、または実施形態３に示したような弾性表面波装置を
用いた通信システムの送信装置及び受信装置の一例を示
すブロック図である。図７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
ＰＮ１〜ＰＮｎと同期専用の拡散符号ＰＮ０を発生する
拡散符号発生器、１１０４は拡散符号発生器１１０３か
ら出力される同期専用拡散符号と乗算器群１１０２−１
〜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。

【００４５】また、図８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１２
０４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。

【００４６】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。

【００４７】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
信号は同期回路１２０３に入力される。同期回路１２０
３は本発明の実施形態に記載の弾性表面波装置１２０３
１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と弾性表面波装置１２０
３１から出力された信号を処理し、送信信号に対する拡
散符号同期信号およ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。入出力間のアイソレーションに優れた弾性表面波装
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側回路
の信号処理回路を介して入力され、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１
２０４より変調回路１２０３２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用
拡散符号とが、弾性表面波装置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。弾性表面波装
置１２０３１は内部に出力側回路を備え、その出力は信
号処理回路１２０３３では、弾性表面波装置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ＰＮ０はキャリア再生回路１２０５に入力される。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。再生された搬送波はベースバンド復調回路１２
０６に入力される。ベースバンド復調回路では該再生搬
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Ｐ
Ｎ１〜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。

【００４８】本実施形態は２値変調の場合であるが、直
交変調など、他の変調方式でも良い。

【００４９】［実施形態６］図９は、実施形態２に示し
たような弾性表面波マッチドフィルタを用いた通信シス
テムの一例を示すブロック図である。図において、４０
は送信装置を示す。この送信装置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
４０１より送信する。送信された信号は、受信装置４１
で受信され、復調される。

【００５０】受信装置４１は、アンテナ４１１、高周波
信号処理部４１２、同期回路４１３、符号発生器４１
４、拡散復調回路４１５、復調回路４１６より構成され
る。アンテナ４１１にて受信された受信信号は高周波信
号処理部４１２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。該信号は同期回路４１３
に入力される。同期回路４１３は本発明の実施形態に記
載の弾性表面波装置４１３１と、弾性表面波装置４１３
１から出力された信号を処理し、送信信号に対する拡散
符号同期信号およびクロック同期信号を符号発生器４１
４に出力する信号処理回路４１３３からなる。入出力間
のアイソレーションに優れた弾性表面波マッチドフィル
タ４１３１には高周波信号処理部４１２からの出力信号
が入力され、受信信号に含まれる同期専用拡散符号成分
と弾性表面波マッチドフィルタ４１３１の出力ＩＤＴの
電極指対の極性と一致した時に相関ピークが出力され
る。信号処理回路４１３３では、弾性表面波マッチドフ
ィルタ４１３１より入力される信号から、相関ピークを
検出し、クロック信号を再生し、符号同期信号及びクロ
ック信号が符号発生器４１４に出力される。同期確立
後、符号発生器４１４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４１５に入力され、拡散変
調される前の信号が復元される。拡散変復調回路４１５
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４１６によ
り、データ復調がなされる。

【００５１】［実施形態７］図１０、図１１、実施形態
２に示したような弾性表面波装置を用いた通信システム
の送信装置及 び受信装置の一例を示すブロック図であ
る。

【００５２】図１０において、５０１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、
５０２−１〜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、５０３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、５０４は拡散符
号発生器５０３から出力される同期専用拡散符号と乗算
器群５０２−１〜ｎのｎ個の出力を加算する加算器、５
０５は加算器５０４の出力を送信周波数信号に変換する
ための高周波段、５０６は送信アンテナである。

【００５３】また、図１１において、６０１は受信アン
テナ、６０２は高周波信号処理部、６０３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、６０４は同期回路６０３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、６０５は拡散符号発生器６０４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６０
２の出力から搬送波信号を再生するキャリア再生回路、
６０６はキャリア再生回路６０５の出力と高周波信号処
理部６０２の出力と拡散符号発生器６０４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、６０７はベースバンド復調回路６０
６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。

【００５４】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５０１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５０３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５０４に入力され
る。残りのｎ個の拡散符号は乗算器群５０２−１〜ｎに
てｎ個の並列データにより変調され加算器５０４に入力
される。加算器５０４は入力されたｎ＋１個の信号を線
形に加算し高周波段５０５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５
０５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５０６より送信される。受信側では、
受信アンテナ６０１で受信された信号は高周波信号処理
部６０２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。該信号は同期回路６０３に入力さ
れる。同期回路６０３は本発明の実施形態に記載の弾性
表面波装置６０３１と、弾性表面波装置６０３１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
信号およびクロック同期信号を拡散符号発生器６０４に
出力する信号処理回路６０３３からなる。弾性表面波装
置６０３１には高周波信号処理部６０２からの出力信号
が入力される。ここで、入出力間のアイソレーションに
優れた弾性表面波装置６０３１では、受信信号に含まれ
る同期専用拡散符号成分と、弾性表面波装置６０３１の
出力電極の符号に合わせた電極指の極性とが、弾性表面
波装置６０３１の出力電極上にて一致した時に相関ピー
クが出力される。信号処理回路６０３３では、弾性表面
波装置６０３１より入力される信号から相関ピークを検
出し、クロック信号を再生し、符号同期信号及びクロッ
ク信号が拡散符号発生器６０４に出力される。同期確立
後、拡散符号発生器６０４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ＰＮ０
はキャリア再生回路６０５に入力される。キャリア再生
回路６０５では同期専用拡散符号ＰＮ０により高周波信
号処理部６０２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６０５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。再生され
た搬送波はベースバンド復調回路６０６に入力される。
ベースバンド復調回路では該再生搬送波と高周波信号処
理部６０２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６
０４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６０７にて直列データに変換され出力される。

【００５５】本実施形態は２値変調の場合であるが、直
交変調など、他の変調方式でも良い。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、部品点数を増やすこと
なく、入出力間に生じる電磁結合による不要波の回り込
みを抑さえて入出力間のアイソレーションを向上するこ
とができる。特に、電磁的なシールド効果を有するパッ
ケージ内に小信号を扱う弾性表面波素子を含み、このパ
ッケージを用いて入力側回路と出力側回路とを分離する
ことで、出力側出力信号のＳ／Ｎを高め、例えば高レベ
ルの相関ピークを得ることができる。

【００５７】また、通信システムに本発明の弾性表面波
装置を用いることで、弾性表面波素子としての弾性表面
波マッチドフィルタ素子での相関ピークや弾性表面波コ
ンボルバ素子によるコンボリューション信号のＳ／Ｎを
高め、例えばスペクトラム拡散通信システムにおける同
期捕捉を確実に行うことが可能となり、信頼性の高い通
信システムが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による弾性表面波装置の第１実施形態を
示す概略図である。

【図２】本発明による第１実施形態で用いる弾性表面波
素子の概略図である。

【図３】本発明による弾性表面波装置の第２実施形態を
示す概略図である。

【図４】本発明による第２実施形態で用いる弾性表面波
素子の概略図である。

【図５】本発明による弾性表面波装置の第３実施形態を
示す概略図である。

【図６】本発明による実施形態１または実施形態３で説
明した弾性表面波装置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７】本発明による実施形態１または実施形態３で説
明した弾性表面波装置を用いた通信システムの送信装置
の一例を示すブロック図である。

【図８】本発明による実施形態１または実施形態３で説
明した弾性表面波装置を用いた通信システムの受信装置
の一例を示すブロック図である。

【図９】本発明による実施形態２で説明した弾性表面波
装置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１０】本発明による実施形態２で説明した弾性表面
波装置を用いた通信システムの送信装置の一例を示すブ
ロック図である。

【図１１】本発明による実施形態２で説明した弾性表面
波装置を用いた通信システムの受信装置の一例を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 圧電基板 ２、３ 圧電基板１の表面上に形成した櫛形入力電極 ５ 圧電基板１の表面上に形成した出力電極 ７ 弾性表面波素子 ９ パッケージ １０ａ、１０ｂ 入力側外部回路 １１ 出力側外部回路 １２ プリント基板 １３ 外部筐体 １００ 送信装置 １００１ 送信用アンテナ １０１ 受信装置 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 ４０ 送信装置 ４０１ 送信用アンテナ ４１ 受信装置 ４１１ 受信用アンテナ ４１２ 高周波信号処理部 ４１３ 同期回路 ４１４ 符号発生器 ４１５ 拡散復調回路 ４１６ 復調回路 ５０１ 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 ５０２−１〜ｎ 乗算器群 ５０３ 拡散符号発生器 ５０４ 加算器 ５０５ 高周波段 ５０６ 送信アンテナ ６０１ 受信アンテナ ６０２ 高周波信号処理部 ６０３ 同期回路 ６０４ 拡散符号発生器 ６０５ キャリア再生回路 ６０６ ベースバンド復調回路 ６０７ 並直列変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 晃広 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 蜂巣 高弘 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

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性表面波素子を収納するパッケージ
   と、入力側外部回路と、出力側外部回路とが実装されて
   いる基板からなる弾性表面波装置において、 前記基板上に実装された前記パッケージと同一面上であ
   って、前記パッケージの一側面側に前記入力側外部回路
   が配置され、前記パッケージが実装された面と同一面上
   であって、前記入力側外部回路が実装された一側面側と
   対向する側に前記出力側外部回路が配置された構造であ
   ることを特徴とする弾性表面波装置。
2. 【請求項２】 前記入力側外部回路、または前記出力側
   外部回路の構成手段の内、基板からの高さが最も高い構
   成手段の高さをｂとしたとき、前記パッケージの基板か
   らの高さａは、ａ＞ｂであることを特徴とする請求項１
   に記載の弾性表面波装置。
3. 【請求項３】 前記パッケージの入出力端子が設けられ
   ている面と対向する面が、外部筐体と接触していること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の弾性表面波装置。
4. 【請求項４】 前記パッケージは、導電性物質からなる
   パッケージである特徴とする請求項１，２，又は３に記
   載の弾性表面波装置。
5. 【請求項５】 前記パッケージはセラミックからなり、
   前記実装された基板と概略垂直となる面に、接地電極面
   を有する構造であることを特徴とする請求項１，２，又
   は３に記載の弾性表面波装置。
6. 【請求項６】 前記接地電極面は、前記実装された基板
   と概略垂直となる面の、ほぼ全面に配置されている構造
   であることを特徴とする請求項５に記載の弾性表面波装
   置。
7. 【請求項７】 前記弾性表面波素子として弾性表面波コ
   ンボルバ素子を用いることを特徴とする請求項１乃至６
   のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
8. 【請求項８】 前記弾性表面波素子として弾性表面波フ
   ィルタ素子を用いることを特徴とする請求項１乃至６の
   いずれか１項に記載の弾性表面波装置。
9. 【請求項９】 前記弾性表面波フィルタ素子は弾性表面
   波マッチドフィルタ素子であることを特徴とする請求項
   ８に記載の弾性表面波装置。
10. 【請求項１０】 前記入力側外部回路及び前記出力側外
    部回路は、インピーダンス整合手段、信号増幅手段、周
    波数帯域制限手段、信号混合手段のうちの少なくとも一
    つまたはそれらを組み合わせた構成であることを特徴と
    する請求項１に記載の弾性表面波装置。
11. 【請求項１１】 前記インピーダンス整合手段は、イン
    ダクタンス素子、キャパシタンス素子、抵抗素子のうち
    少なくとも一つまたはそれらを組み合わせた構成である
    ことを特徴とする請求項１０に記載の弾性表面波装置。
12. 【請求項１２】 前記信号増幅手段は、高周波アンプで
    あることをを特徴とする請求項１０に記載の弾性表面波
    装置。
13. 【請求項１３】 前記周波数帯域制限手段は、ローパス
    フィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタのい
    ずれかであることを特徴とする請求項１０に記載の弾性
    表面波装置。
14. 【請求項１４】 前記信号混合手段は、ミキサーである
    ことを特徴とする請求項１０に記載の弾性表面波装置。
15. 【請求項１５】 請求項１乃至７及び９のいずれか１項
    に記載の弾性表面波装置を用いた通信システム。
16. 【請求項１６】 請求項１乃至７及び９のいずれか１項
    に記載の弾性表面波装置を用いた通信システムの受信装
    置。