JPH10229317A - 弾性表面波フィルタ用重み付け電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】弾性表面波フィルタ用重み付け電極において、
交叉幅の狭い部分の回折効果により誤差が生じるため、
フィルタ特性が劣化し易いというアポダイズド電極、量
子化誤差が大きくなるため所望の特性が得にくいという
間引き電極の各問題点を解消する重み付け電極の提供。 【解決手段】λ（弾性表面波波長）／２間隔で互いに隣
合う複数の電極指11〜14間で左隣の電極指11，12と右隣
の電極指13，14とから等距離の位置に浮き電極15を設
け、浮き電極15と左隣の電極指11，12がなす交叉幅ｗ
1，ｗ2の和と、浮き電極15と右隣の電極指13，14がなす
交叉幅ｗ3，ｗ4の和とを一定とし、また、これらは場所
によらず一定とする。各タップの重み付け係数ｋ1，ｋ2
は、ｋ1＝ｋ2＝ｗ1−ｗ3＝ｗ4−ｗ2となり、ｋ3（＝ｋ
4）以降も同様になり、λ／4間隔サンプリングで、2回
同じ重み付け係数が繰り返された任意の重み付け係数で
表現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波フィル
タに関し、特に弾性表面波フィルタの重み付け電極に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の弾性表面波フィルタに用いる重み
付け電極としては、例えば図４に示すように、電極指の
交叉幅ｗを電極指の配置場所により重み付け関数に比例
して変化させるアポダイズド電極、あるいは図５に示す
ように、交叉幅ｗは一定で、この交叉幅を有する電極指
の密度を重み付け関数に比例して変化させる間引き電極
などが、主に用いられている。図４において、４６、４
７はバス電極、４１、４４は電極指である。また図５に
おいて、５６、５７はバス電極、５１、５４は電極指で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これら従来
の重み付け電極にはそれぞれ問題点を有しており、場合
によって使い分けているのが実状である。

【０００４】すなわち、図４に示すアポダイズド電極
は、重み付け関数を忠実に交叉幅により表現することが
できるが、フィルタ特性が劣化しやすい、という問題点
を有している。

【０００５】その理由は、重み付け係数の小さい部分、
即ち交叉幅ｗの狭い部分は弾性表面波の回折効果により
誤差が生じるからである。

【０００６】一方、図５に示した間引き電極は、交叉幅
ｗが一定であるためフィルタ特性は劣化し難いが、所望
の特性が得難い、という問題点を有している。

【０００７】その理由は、交叉幅の有無による密度の高
低で重み付け関数を表現するため、アポダイズド電極に
比べ量子化誤差が大きいからである。

【０００８】したがって、本発明は、上記従来技術の問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、上記
従来技術の不都合を改善し、特に、間引き電極に特有の
量子化誤差を低減可能とする弾性表面波フィルタ用重み
付け電極を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の弾性表面波フィルタ用重み付け電極は、圧電基板上
に形成され交叉指状電極で構成された弾性表面波フィル
タ用重み付け電極において、弾性表面波の波長をλとし
てλ／２間隔で互いに隣合う複数の電極指を有すると共
に、互いに隣り合う各電極指相互間に、左隣の電極指と
右隣の電極指とから等距離の位置に浮き電極を設けたこ
とを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態につ
いて以下に説明する。本発明は、その好ましい実施の形
態として、圧電基板上に形成され交叉指状電極で構成さ
れた弾性表面波フィルタ用重み付け電極において、λを
弾性表面波の波長としてλ／２間隔で互いに隣合う複数
の電極指を有すると共に、この各複数の電極指（図１の
１１〜１４）相互間に浮き電極（図１の１５）を有して
いる。

【００１１】また、浮き電極（図１の１５）は、左隣の
電極指（図１の１１、１２）と、右隣の電極指（図１の
１３、１４）と、から等距離の位置に設けられている。

【００１２】この浮き電極（図１の１５）と、左隣の電
極指（図１の１１、１２）と、がなす交叉幅（図１のｗ
１、ｗ２）の和と、この浮き電極（図１の１５）と、右
隣の電極指（図１の１３、１４）とがなす交叉幅（図１
のｗ３、ｗ４）の和と、を一定とし、また、これらの和
は場所によらず、一定としている。

【００１３】このため、各タップの重み付け係数（図１
のｋ１、ｋ２）は、次式（１）となる。

【００１４】 ｋ１＝ｋ２＝ｗ１−ｗ３＝ｗ４−ｗ２ …(1)

【００１５】またｋ３（＝ｋ４）以降も同様となり、λ
／４間隔サンプリングで、２回同じ重み付け係数が繰り
返された、任意の重み付け係数で表現することができ
る。

【００１６】また、場所によらず一定の交叉幅、すなわ
ち図１のｗ１〜ｗ４において、 ｗ１＋ｗ２＝ｗ３＋ｗ４ …(2) であることから、回折効果によるフィルタ特性の劣化が
少ない。

【００１７】

【実施例】上記した本発明の実施の形態について更に詳
細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明の一実施例の構成を示す平
面図である。図１を参照すると、本実施例は、圧電基板
上に形成され交叉指電極で構成された互いに隣合う複数
の電極指１１〜１４を有すると共に、この各複数の電極
指１１〜１４の相互の間にそれぞれ浮き電極１５が設け
られている。

【００１９】図１を参照して、電極指１１及び電極指１
３はいずれもバス電極１６と接続され、電極指１２及び
電極指１４はいずれもバス電極１７と接続されている。
また、浮き電極１５は、左隣の電極指１１、１２と、右
隣の電極指１３、１４とから等距離の位置に設けられて
いる。

【００２０】電極指１１と浮き電極１５との交叉幅ｗ１
と、電極指１２と浮き電極１５との交叉幅ｗ２との和
（ｗ１＋ｗ２）、および電極指１３と浮き電極１５との
交叉幅ｗ３と、電極指１４と浮き電極１５との交叉幅ｗ
４との和（ｗ３＋ｗ４）は、同じであり、かつ、場所に
よらず一定となるように構成されている。

【００２１】次に、本実施例の動作について、図１、図
２および図３を参照して詳細に説明する。図２は、本実
施例の動作を説明するための等価回路を示す図である。
また図３は、本実施例における重み付け係数を説明する
ための図である。

【００２２】弾性表面波は交叉部を有する２本の電極指
間に電圧が印加されることによって励振され、この大き
さは交叉部の静電容量に比例し、印加される電圧にも比
例する。したがって、励振される弾性表面波の大きさ
は、交叉部に蓄積される電荷量に比例することになる。
また、励振される弾性表面波の極性は、印加された電圧
による電界の方向で決定される。

【００２３】電極指１１、１２と浮き電極１５とは交叉
部を有し、電極指１１、１２と浮き電極１５とにより励
振される弾性表面波の大きさをｋ１１、ｋ１２とする
と、ｋ１１とｋ１２とは互いに逆極性であり、電極指１
１、１２と浮き電極１５とによるタップで励振される弾
性表面波の大きさをｋ１とすると次式（３）となる。

【００２４】ｋ１＝ｋ１１−ｋ１２ …(3)

【００２５】同様に、浮き電極１５と電極指１３、１４
とは交叉部を有し、浮き電極１５と電極指１３、１４と
により励振される弾性表面波の大きさをｋ１３、ｋ１４
とすると、ｋ１３とｋ１４とは逆極性であり、浮き電極
１５と電極指１３、１４とによるタップで励振される弾
性表面波の大きさをｋ２とすると、次式（４）となる。

【００２６】ｋ２＝ｋ１４−ｋ１３ …(4)

【００２７】また、各交叉部に蓄積される電荷量は、図
２に示す回路で考えることができる。両バス電極１６、
１７間に印加される電圧をＶ、浮き電極１５とその両隣
の各電極指１１〜１４との交叉部による静電容量をＣ１
〜Ｃ４、電荷量をＱ１〜Ｑ４とすると、次式（５）〜
（８）で与えられる。

【００２８】 Ｑ1＝C1(C2＋C4)／(C1＋C2＋C3＋C4)×Ｖ …(5) Ｑ2＝C2(C1＋C3)／(C1＋C2＋C3＋C4)×Ｖ …(6) Ｑ3＝C3(C2＋C4)／(C1＋C2＋C3＋C4)×Ｖ …(7) Ｑ4＝C4(C1＋C3)／(C1＋C2＋C3＋C4)×Ｖ …(8)

【００２９】各交叉部により励振される弾性表面波の大
きさｋ１１〜ｋ１４は電荷量Ｑ１〜Ｑ１４に比例するこ
とから、次式（９）、（１０）となる。

【００３０】

【数１】

【００３１】したがって、ｋ１、ｋ２は次式（１１）、
（１２）となる。

【００３２】

【数２】

【００３３】また、各静電容量Ｃ１〜Ｃ４は、各交叉幅
ｗ１〜ｗ４に比例することから、ｋ１、ｋ２は次式（１
３）、（１４）となる。

【００３４】

【数３】

【００３５】さらに、 （ｗ１＋ｗ２）＝（ｗ３＋ｗ４）＝一定 であるから、 ｗ１−ｗ３＝ｗ４−ｗ２ であり、次式（１５）が導かれる。

【００３６】

【数４】

【００３７】次のタップ以降で励振される弾性表面波の
大きさも同様になり、各タップで励振される弾性表面の
大きさ、すなわち、各タップの重み付け係数は、図３に
示すようになる。

【００３８】したがって、λ／４間隔サンプリングで、
２回同じ重み付け係数が繰り返された、任意の重み付け
係数で表現することができる。

【００３９】また、場所によらず一定の交叉幅（ｗ１＋
ｗ２＝ｗ３＋ｗ４）であることから、回折効果によるフ
ィルタ特性の劣化が少ない。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記記載の効果を奏する。

【００４１】（１）本発明の第１の効果は、任意の重み
付け係数を表現することができる、ということである。
これにより、上記した従来の間引き電極のような量子化
誤差による設計上の制限がなくなる。

【００４２】その理由は、本発明においては、同一バス
バーに接続された電極指の長さの差で重み付け係数を表
現することができる、ためである。

【００４３】（２）本発明の第２の効果は、アポダイズ
ド電極のような回折効果によるフィルタ特性の劣化を低
減することができる、ということである。

【００４４】その理由は、本発明においては、交叉幅の
和が場所によらず一定とされている、ことによる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す平面図である。

【図２】本発明の一実施例の動作を説明するための回路
を示す図である。

【図３】本発明の一実施例の重み付け係数を説明するた
めの図である。

【図４】従来のアポダイズド電極の構成を示す平面図で
ある。

【図５】従来の間引き電極の構成を示す平面図である。

【符号の説明】

１１、１２、１３、１４、４１、４４、５１、５４ 電
極指 １５ 浮き電極 １６、１７、４６、４７、５６、５７ バス電極 λ 弾性表面波の波長 ｗ１、ｗ２、ｗ３、ｗ４、ｗ 交叉幅 ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４ 重み付け係数 Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ 静電容量 Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４ 電荷量 Ｖ 電圧

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧電基板上に形成され交叉指状電極で構成
   された弾性表面波フィルタ用重み付け電極において、 弾性表面波の波長をλとしてλ／２間隔で互いに隣合う
   複数の電極指を有すると共に、互いに隣り合う各電極指
   相互間に、左隣の電極指と右隣の電極指とから等距離の
   位置に浮き電極を設けたことを特徴とする弾性表面波フ
   ィルタ用重み付け電極。
2. 【請求項２】圧電基板上に形成され交叉指状電極で構成
   された弾性表面波フィルタ用重み付け電極において、 対向するバス電極から直交するように互いに対向して延
   在し先端が互いに所定間隔離間してなる電極指対を弾性
   表面波の波長をλとしてλ／２の間隔で複数備え、 互いに隣り合う前記各電極指対の間に、前記各電極指か
   らから等距離の位置に浮き電極を設けたことを特徴とす
   る弾性表面波フィルタ用重み付け電極。
3. 【請求項３】前記浮き電極の左隣に配置され互いに対向
   する前記電極指対と前記浮き電極とがなす各交叉幅の和
   と、 前記浮き電極の右隣に配置され互いに対向する前記電極
   指対と前記浮き電極とがなす各交叉幅の和と、を一定と
   し、且つ、これらの和は、前記電極指対の配置場所によ
   らず一定となるようにした、ことを特徴とする請求項２
   記載の弾性表面波フィルタ用重み付け電極。