JPH1093384A - ２ポートｓａｗ共振子 - Google Patents
２ポートｓａｗ共振子Info
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- JPH1093384A JPH1093384A JP19267397A JP19267397A JPH1093384A JP H1093384 A JPH1093384 A JP H1093384A JP 19267397 A JP19267397 A JP 19267397A JP 19267397 A JP19267397 A JP 19267397A JP H1093384 A JPH1093384 A JP H1093384A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、高次縦インハーモニックモードが
原因となるスプリアスを抑圧した２ポートＳＡＷ共振子
を提供する。 【解決手段】 一対の反射器と、３個のＩＤＴを有する
２ポートＳＡＷ共振子において、第１のＩＤＴに対し
て、第２と第３のＩＤＴの周波数上昇率を小さく設定
し、第１の周波数上昇量を２０００から１２０００ｐｐ
ｍとし、ＩＤＴ２とＩＤＴ３の電極指対数を、ＩＤＴ全
体の電極指対数の総和の２．７５から３．７５または４
分の１の対数としたことにより、高次縦インハーモニッ
クスモードが原因となるプリアスの抑圧が可能とる他、
直列共振抵抗値Ｒ１も２０Ω程度と小さく実現でき、５
００ＭＨｚ以上の高周波帯において、周波数安定性に優
れた２ポートＳＡＷ共振子を実現できることを特徴とす
る。
原因となるスプリアスを抑圧した２ポートＳＡＷ共振子
を提供する。 【解決手段】 一対の反射器と、３個のＩＤＴを有する
２ポートＳＡＷ共振子において、第１のＩＤＴに対し
て、第２と第３のＩＤＴの周波数上昇率を小さく設定
し、第１の周波数上昇量を２０００から１２０００ｐｐ
ｍとし、ＩＤＴ２とＩＤＴ３の電極指対数を、ＩＤＴ全
体の電極指対数の総和の２．７５から３．７５または４
分の１の対数としたことにより、高次縦インハーモニッ
クスモードが原因となるプリアスの抑圧が可能とる他、
直列共振抵抗値Ｒ１も２０Ω程度と小さく実現でき、５
００ＭＨｚ以上の高周波帯において、周波数安定性に優
れた２ポートＳＡＷ共振子を実現できることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は弾性表面波を用いた
２ポート型弾性表面波共振子（以下、２ポートＳＡＷ
（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振
子と略す）において、高次縦インハーモニックモードが
原因のスプリアス（不要共振）を抑圧した２ポートＳＡ
Ｗ共振子に関する。
２ポート型弾性表面波共振子（以下、２ポートＳＡＷ
（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）共振
子と略す）において、高次縦インハーモニックモードが
原因のスプリアス（不要共振）を抑圧した２ポートＳＡ
Ｗ共振子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の２ポートＳＡＷ共振子の電極構造
としては、基本的電極構成については、例えば米国特許
３８８６５０４号公報に開示され、水晶回転Ｙ板につい
ては、電極膜厚み１０００Å以下の場合につき、特開昭
６１−２５１２２３号公報に開示され又、特開昭６１−
２３０４１９号公報には３個のすだれ状電極の例が記載
されている。３個のすだれ状電極を有する２ポートＳＡ
Ｗ共振子は、中央すだれ状電極が入力端子となり、その
両側にに出力端子となるすだれ状電極が配置されるた
め、出力側負荷回路の負荷変動に対して周波数が安定で
あり、特に、この形式を用いれば、水晶単結晶からなる
ＳＴカットＸ伝搬板に形成してなるいわゆるＳＴカット
２ポートＳＡＷ共振子は、零温度係数となって周波数安
定性の面では１ポート型に劣らぬ優れたものが得られ
る。
としては、基本的電極構成については、例えば米国特許
３８８６５０４号公報に開示され、水晶回転Ｙ板につい
ては、電極膜厚み１０００Å以下の場合につき、特開昭
６１−２５１２２３号公報に開示され又、特開昭６１−
２３０４１９号公報には３個のすだれ状電極の例が記載
されている。３個のすだれ状電極を有する２ポートＳＡ
Ｗ共振子は、中央すだれ状電極が入力端子となり、その
両側にに出力端子となるすだれ状電極が配置されるた
め、出力側負荷回路の負荷変動に対して周波数が安定で
あり、特に、この形式を用いれば、水晶単結晶からなる
ＳＴカットＸ伝搬板に形成してなるいわゆるＳＴカット
２ポートＳＡＷ共振子は、零温度係数となって周波数安
定性の面では１ポート型に劣らぬ優れたものが得られ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術において、電極膜厚みを１０００Å以上として素子の
小型化をはかった場合に、前記３個のすだれ状電極をも
つＳＴカット２ポートＳＡＷ共振子において、主共振周
波数の下側に、複数の高次縦インハーモニックモードに
よる共振が存在する。これらの内、前記の主共振周波数
に最も近いモードは、発振回路に前記２ポートＳＡＷ共
振子が組み込まれた際に、発振周波数の調整時に使用さ
れる伸長コイルにより、周波数が近接して同時に励振さ
れる結果、周波数ジャンプを発生して通信不良を引き起
こすという課題があった。
術において、電極膜厚みを１０００Å以上として素子の
小型化をはかった場合に、前記３個のすだれ状電極をも
つＳＴカット２ポートＳＡＷ共振子において、主共振周
波数の下側に、複数の高次縦インハーモニックモードに
よる共振が存在する。これらの内、前記の主共振周波数
に最も近いモードは、発振回路に前記２ポートＳＡＷ共
振子が組み込まれた際に、発振周波数の調整時に使用さ
れる伸長コイルにより、周波数が近接して同時に励振さ
れる結果、周波数ジャンプを発生して通信不良を引き起
こすという課題があった。
【０００４】さらに又、クロスバスバー導体幅の寸法の
設定によっては、前述の高次縦インハーモニックモード
群を完全に抑圧したにもかかわらず、二つのほぼ同等振
幅のスプリアスが発生することを発見した。
設定によっては、前述の高次縦インハーモニックモード
群を完全に抑圧したにもかかわらず、二つのほぼ同等振
幅のスプリアスが発生することを発見した。
【０００５】そこで本発明はこのような問題点を解決す
るもので、その目的とするところは、周波数安定性に優
れ、スプリアスのない２ポート型ＳＡＷ共振子を通信市
場に提供することにある。
るもので、その目的とするところは、周波数安定性に優
れ、スプリアスのない２ポート型ＳＡＷ共振子を通信市
場に提供することにある。
【０００６】
（１）本発明の２ポートＳＡＷ共振子は、圧電体平板上
に、弾性表面波を励振する第１のすだれ状電極と、この
第１のすだれ乗電極の両側に弾性表面波を受信する１対
の第２及び第３のすだれ状電極と、さらに前記第１、前
記第２及び前記第３のすだれ状電極の両側に１対の反射
器を配置してなる２ポートＳＡＷ共振子において、前記
反射器と前記第１、第２及び第３のすだれ状電極は、前
記圧電体平板上に金属の平行導体を周期的に配置して構
成し、前記反射器と前記第２及び前記第３のすだれ状電
極間の最も近接した平行導体間の距離は、すだれ状電極
の持つラインとスペースのうちスペースからなり、前記
第１のすだれ状電極の平行導体の周期を、前記反射器の
もつ平行導体の周期より小さくして周波数上昇せしめ、
かつそのトータル反射係数Γを１０＞Γ＞０．８とした
エネルギー閉じ込め型とし、前記第２及び前記第３のす
だれ状電極の平行導体の周期を、前記第１のすだれ状電
極の平行導体の周期より大きくして、周波数を下げたこ
とを特徴とする。
に、弾性表面波を励振する第１のすだれ状電極と、この
第１のすだれ乗電極の両側に弾性表面波を受信する１対
の第２及び第３のすだれ状電極と、さらに前記第１、前
記第２及び前記第３のすだれ状電極の両側に１対の反射
器を配置してなる２ポートＳＡＷ共振子において、前記
反射器と前記第１、第２及び第３のすだれ状電極は、前
記圧電体平板上に金属の平行導体を周期的に配置して構
成し、前記反射器と前記第２及び前記第３のすだれ状電
極間の最も近接した平行導体間の距離は、すだれ状電極
の持つラインとスペースのうちスペースからなり、前記
第１のすだれ状電極の平行導体の周期を、前記反射器の
もつ平行導体の周期より小さくして周波数上昇せしめ、
かつそのトータル反射係数Γを１０＞Γ＞０．８とした
エネルギー閉じ込め型とし、前記第２及び前記第３のす
だれ状電極の平行導体の周期を、前記第１のすだれ状電
極の平行導体の周期より大きくして、周波数を下げたこ
とを特徴とする。
【０００７】（２）（１）において、前記第２及び前記
第３のすだれ状電極の対数が、前記第１、前記第２及び
前記第３のすだれ状電極の対数の総和の１／２．７５か
ら１／３．７５の範囲にあることを特徴とする。
第３のすだれ状電極の対数が、前記第１、前記第２及び
前記第３のすだれ状電極の対数の総和の１／２．７５か
ら１／３．７５の範囲にあることを特徴とする。
【０００８】（３）（１）において、前記第２及び前記
第３のすだれ状電極の対数が、前記第１、前記第２及び
前記第３のすだれ状電極の対数の総和の１／（４±２
％）にあることを特徴とする。
第３のすだれ状電極の対数が、前記第１、前記第２及び
前記第３のすだれ状電極の対数の総和の１／（４±２
％）にあることを特徴とする。
【０００９】（４）（１）において、前記第１のすだれ
状電極の周波数上昇量が２０００から１２０００ｐｐｍ
の範囲であることを特徴とする。
状電極の周波数上昇量が２０００から１２０００ｐｐｍ
の範囲であることを特徴とする。
【００１０】（５）（１）において、前記第１のすだれ
状電極の周波数上昇量が２５００から７５００ｐｐｍの
範囲であることを特徴とする。
状電極の周波数上昇量が２５００から７５００ｐｐｍの
範囲であることを特徴とする。
【００１１】（６）（１）において、前記第１のすだれ
状電極の対数が８０から１１０の範囲であることを特徴
とする。
状電極の対数が８０から１１０の範囲であることを特徴
とする。
【００１２】（７）（１）において、前記第２及び前記
第３のすだれ状電極の平行導体の周期が、前記反射器の
それとほぼ等しいことを特徴とする。
第３のすだれ状電極の平行導体の周期が、前記反射器の
それとほぼ等しいことを特徴とする。
【００１３】（８）（１）において、前記第１のすだれ
状電極の電極膜厚Ｈを前記第２及び前記第３のすだれ状
電極の膜厚より薄くしたことを特徴とする。
状電極の電極膜厚Ｈを前記第２及び前記第３のすだれ状
電極の膜厚より薄くしたことを特徴とする。
【００１４】（９）（１）において、前記第１から前記
第３のすだれ状電極の膜厚Ｈと弾性表面波の波長λの比
Ｈ／λが、０．０１３ら０．０３範囲であることを特徴
とする。
第３のすだれ状電極の膜厚Ｈと弾性表面波の波長λの比
Ｈ／λが、０．０１３ら０．０３範囲であることを特徴
とする。
【００１５】（１０）（１）において、前記第１、前記
第２及び前記第３のすだれ状電極の対数の総和が、１８
０以上３００対以下であることを特徴とする。
第２及び前記第３のすだれ状電極の対数の総和が、１８
０以上３００対以下であることを特徴とする。
【００１６】（１１）（１）から（１０）において、前
記第１と第２、および第１と第３のすだれ状電極間の、
クロスバスバー導体幅とその両側のスペース幅の合計長
が、弾性表面波の波長をλとして、ｎλ＋（１／４）
λ、あるいはｎλ＋（３／４）λ（ただしｎ＝０、１、
２、・・）となるように構成したことを特徴とする。
記第１と第２、および第１と第３のすだれ状電極間の、
クロスバスバー導体幅とその両側のスペース幅の合計長
が、弾性表面波の波長をλとして、ｎλ＋（１／４）
λ、あるいはｎλ＋（３／４）λ（ただしｎ＝０、１、
２、・・）となるように構成したことを特徴とする。
【００１７】（１２）（１）から（１１）において、前
記圧電体平板が、水晶のＳＴカットあるいはＫカットで
あることを特徴とする。
記圧電体平板が、水晶のＳＴカットあるいはＫカットで
あることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、レーリー波、リーキー波、
ＳＴＷ（ｓｕｒｆａｃｅ ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌ ｗ
ａｖｅ）波等の弾性表面波を用いた本発明の２ポートＳ
ＡＷ共振子の詳細を順を追って説明する。
ＳＴＷ（ｓｕｒｆａｃｅ ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌ ｗ
ａｖｅ）波等の弾性表面波を用いた本発明の２ポートＳ
ＡＷ共振子の詳細を順を追って説明する。
【００１９】第２、第３のすだれ状電極を電気的に接続
する導体としては、アルミ線や金線を用いてもよい。だ
だし、すだれ状電極を形成する際、導体も圧電体平板上
で形成した方がコスト上も信頼性上も好都合である。以
下の説明においては、弾性表面波が伝播する部分を横断
する導体をクロスバスバー導体、他を接続導体として説
明する。
する導体としては、アルミ線や金線を用いてもよい。だ
だし、すだれ状電極を形成する際、導体も圧電体平板上
で形成した方がコスト上も信頼性上も好都合である。以
下の説明においては、弾性表面波が伝播する部分を横断
する導体をクロスバスバー導体、他を接続導体として説
明する。
【００２０】図１は本発明の２ポートＳＡＷ共振子の電
極パターンを示す平面図である。図１中の各部位は、１
００が圧電体平板（以下、略して平板と称す）であっ
て、水晶より切り出されたＳＴ−Ｘ伝搬カット、ＬＳＴ
−Ｘ伝搬カット、Ｋカット（Ｘ軸回り６．５度の回転Ｙ
カットの面内に、Ｘ軸より約３２．４度方向に位相伝搬
方向をもつ。）の様な特定のウエハーを細断して得られ
る素子片であり、１０１は第１の反射器、１０５は第２
の反射器、１０３は第１のすだれ状電極（ＩＤＴ１）、
１０２は第２のすだれ状電極（ＩＤＴ２）、１０４は第
３のすだれ状電極（ＩＤＴ３）、１０８は第１のクロス
バスバー導体、１０９は第２のクロスバスバー導体、１
１０は第３のクロスバスバー導体、１１１は第４のクロ
スバスバー導体、１０７は素子の入力端子側に接続され
た交流信号源、１０６は素子の出力端子側に接続された
電気的負荷インピーダンス、１２０のＸ軸は前記レーリ
ー波等の弾性表面波の位相伝搬方向である。
極パターンを示す平面図である。図１中の各部位は、１
００が圧電体平板（以下、略して平板と称す）であっ
て、水晶より切り出されたＳＴ−Ｘ伝搬カット、ＬＳＴ
−Ｘ伝搬カット、Ｋカット（Ｘ軸回り６．５度の回転Ｙ
カットの面内に、Ｘ軸より約３２．４度方向に位相伝搬
方向をもつ。）の様な特定のウエハーを細断して得られ
る素子片であり、１０１は第１の反射器、１０５は第２
の反射器、１０３は第１のすだれ状電極（ＩＤＴ１）、
１０２は第２のすだれ状電極（ＩＤＴ２）、１０４は第
３のすだれ状電極（ＩＤＴ３）、１０８は第１のクロス
バスバー導体、１０９は第２のクロスバスバー導体、１
１０は第３のクロスバスバー導体、１１１は第４のクロ
スバスバー導体、１０７は素子の入力端子側に接続され
た交流信号源、１０６は素子の出力端子側に接続された
電気的負荷インピーダンス、１２０のＸ軸は前記レーリ
ー波等の弾性表面波の位相伝搬方向である。
【００２１】前記のすだれ状電極（以下、ＩＤＴ（Ｉｎ
ｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）と略
す）、と反射器、クロスバスバー導体および接続導体等
（１１２、１１３）の導体パターンは、前記圧電体平板
上に、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ等の導体金属膜を蒸着及びスパ
ッタ等の薄膜形成手段により形成した上で、フォトリソ
グラフィ技術によりパターン形成して得られる。構成を
電気回路的観点からみると、前記ＩＤＴ１（１０３）は
素子の入力側とし、電気的な交流信号源１０７にアルミ
線等の導体で接続されており、その両側に配置した１対
のＩＤＴ２（１０２）、ＩＤＴ３（１０４）は相互に接
続導体（１１２、１１３）で接続されて、全体で素子の
出力側ＩＤＴを構成し、さらに、前記３個のＩＤＴの両
側に１対の反射器（１０１、１０５）を配置した構成か
らなる。
ｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）と略
す）、と反射器、クロスバスバー導体および接続導体等
（１１２、１１３）の導体パターンは、前記圧電体平板
上に、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ等の導体金属膜を蒸着及びスパ
ッタ等の薄膜形成手段により形成した上で、フォトリソ
グラフィ技術によりパターン形成して得られる。構成を
電気回路的観点からみると、前記ＩＤＴ１（１０３）は
素子の入力側とし、電気的な交流信号源１０７にアルミ
線等の導体で接続されており、その両側に配置した１対
のＩＤＴ２（１０２）、ＩＤＴ３（１０４）は相互に接
続導体（１１２、１１３）で接続されて、全体で素子の
出力側ＩＤＴを構成し、さらに、前記３個のＩＤＴの両
側に１対の反射器（１０１、１０５）を配置した構成か
らなる。
【００２２】さらに詳細に説明すると、前記のＩＤＴお
よび反射器の導体ストリップ（１１４、１１５等）は、
細長い矩形からなる導体ストリップを前記弾性表面波の
位相伝搬方向Ｘ（１２０）に直交して多数平行に周期的
間隔をもって配置する。図中に示すとおり、第１の反射
器の周期的間隔をＰＲ１、ＩＤＴ２をＰＴ２、ＩＤＴ１
をＰＴ１、ＩＤＴ３をＰＴ３、第２の反射器をＰＲ２と
する。通常、前記導体ストリップの存在する部分のＸ軸
方向の幅をライン（Ｌ）、導体が存在しない部分のＸ軸
方向の幅をスペース（Ｓ）と呼んでいる。請求項１から
１０及び請求項１２に記載された発明は、クロスバスバ
ー導体の有無にかかわらず成り立つものである。しか
し、クロスバスバー導体を設ける場合においては、その
幅寸法をＢとし、その両側のスペース幅をＳＰ１、ＳＰ
２として、Ｂ＋ＳＰ１＋ＳＰ２がｎλ＋（１／４）λあ
るいはｎλ＋（３／４）λと設定する。（ただし、ｎ＝
０、１、２、・・。詳細は図１２参照。）またＩＤＴ１
とＩＤＴ２間のクロスバスバー導体とその両側のスペー
ス幅の総和と、ＩＤＴ１とＩＤＴ３間のクロスバスバー
導体とその両側のスペース幅の総和が等しいことが、後
述するスプリアス（斜対称モード）の抑圧に効果があ
る。
よび反射器の導体ストリップ（１１４、１１５等）は、
細長い矩形からなる導体ストリップを前記弾性表面波の
位相伝搬方向Ｘ（１２０）に直交して多数平行に周期的
間隔をもって配置する。図中に示すとおり、第１の反射
器の周期的間隔をＰＲ１、ＩＤＴ２をＰＴ２、ＩＤＴ１
をＰＴ１、ＩＤＴ３をＰＴ３、第２の反射器をＰＲ２と
する。通常、前記導体ストリップの存在する部分のＸ軸
方向の幅をライン（Ｌ）、導体が存在しない部分のＸ軸
方向の幅をスペース（Ｓ）と呼んでいる。請求項１から
１０及び請求項１２に記載された発明は、クロスバスバ
ー導体の有無にかかわらず成り立つものである。しか
し、クロスバスバー導体を設ける場合においては、その
幅寸法をＢとし、その両側のスペース幅をＳＰ１、ＳＰ
２として、Ｂ＋ＳＰ１＋ＳＰ２がｎλ＋（１／４）λあ
るいはｎλ＋（３／４）λと設定する。（ただし、ｎ＝
０、１、２、・・。詳細は図１２参照。）またＩＤＴ１
とＩＤＴ２間のクロスバスバー導体とその両側のスペー
ス幅の総和と、ＩＤＴ１とＩＤＴ３間のクロスバスバー
導体とその両側のスペース幅の総和が等しいことが、後
述するスプリアス（斜対称モード）の抑圧に効果があ
る。
【００２３】本発明の図１の２ポートＳＡＷ共振子の動
作は、次のように行われる。電気的入力信号源１０７よ
り加えられる交流信号は、 ＩＤＴ１（１０３）の正電
極端子（１１７）と負電極端子（１１６）に接続する電
極指間に交番電界を印加して、平板である圧電体に交番
的に振動する応力を発生させる。該交番的応力により、
Ｘ軸の正負の方向に弾性表面波が放射され、さらに１０
１と１０５の反射器において、多数の導体ストリップ群
により素板の中央に反射されて反射器のピッチに応じた
定在波を形成し、振動現象を呈する。 ＩＤＴ２（１０
３）とＩＤＴ３（１０４）は、弾性振動により発生する
振動電荷を検出して、１０６の負荷インピーダンスＺＬ
（１０６）に供給する。以上のようにして、前記の振動
現象が最大の振幅を有する周波数において直列共振する
２ポートＳＡＷ共振子が実現する。
作は、次のように行われる。電気的入力信号源１０７よ
り加えられる交流信号は、 ＩＤＴ１（１０３）の正電
極端子（１１７）と負電極端子（１１６）に接続する電
極指間に交番電界を印加して、平板である圧電体に交番
的に振動する応力を発生させる。該交番的応力により、
Ｘ軸の正負の方向に弾性表面波が放射され、さらに１０
１と１０５の反射器において、多数の導体ストリップ群
により素板の中央に反射されて反射器のピッチに応じた
定在波を形成し、振動現象を呈する。 ＩＤＴ２（１０
３）とＩＤＴ３（１０４）は、弾性振動により発生する
振動電荷を検出して、１０６の負荷インピーダンスＺＬ
（１０６）に供給する。以上のようにして、前記の振動
現象が最大の振幅を有する周波数において直列共振する
２ポートＳＡＷ共振子が実現する。
【００２４】つぎに、図２は前述の図１がもつ属性を示
したものである。図中の縦軸は、図１のＸ軸方向につい
て、２ポートＳＡＷ共振子の各要素である反射器とＩＤ
Ｔがもつ角周波数ω（＝２πｆ）である。該周波数は、
利用する弾性表面波が該当する領域において有する音速
Ｖを、要素を構成する導体ストリップの周期（ピッチと
も呼ぶ）Ｐで割って得られるものである。即ち、ω＝２
πＶ／２Ｐで与えられる。反射器とＩＤＴの各周期は、
図１中のＰＲ１、ＰＲ２、ＰＴ１、ＰＴ２、ＰＴ３で示
した。図中の各々は、ωＲ は第１と第２の反射器、ω
２はＩＤＴ２、ω１はＩＤＴ１、ω３はＩＤＴ３の角周
波数である。本発明の特徴は、ＩＤＴ１のω１が最も大
きく、ＩＤＴ２とＩＤＴ３のω２，ω３がω１より小さ
く設定することである。この角周波数の構成が妥当であ
るのは、水晶ＳＴ−Ｘカット、Ｋカット等にアルミニウ
ムで電極構成した、いわゆるエネルギー上昇型の波数分
散特性をもつ場合である。もし前記カットの平板に金電
極を形成した場合のような、周波数降下型の波数分散特
性をもつ場合においては、図２の角周波数の大小関係を
全部逆に設定する必要がある。ＳＡＷ共振子に於ける周
波数上昇型と降下型についての解説は、鈴木、清水、山
内等の文献”エネルギー閉じ込め弾性表面波共振子”，
信学技報，ＵＳ８７−３６，ｐｐ．９−１６（１９８
０）に記載されている。
したものである。図中の縦軸は、図１のＸ軸方向につい
て、２ポートＳＡＷ共振子の各要素である反射器とＩＤ
Ｔがもつ角周波数ω（＝２πｆ）である。該周波数は、
利用する弾性表面波が該当する領域において有する音速
Ｖを、要素を構成する導体ストリップの周期（ピッチと
も呼ぶ）Ｐで割って得られるものである。即ち、ω＝２
πＶ／２Ｐで与えられる。反射器とＩＤＴの各周期は、
図１中のＰＲ１、ＰＲ２、ＰＴ１、ＰＴ２、ＰＴ３で示
した。図中の各々は、ωＲ は第１と第２の反射器、ω
２はＩＤＴ２、ω１はＩＤＴ１、ω３はＩＤＴ３の角周
波数である。本発明の特徴は、ＩＤＴ１のω１が最も大
きく、ＩＤＴ２とＩＤＴ３のω２，ω３がω１より小さ
く設定することである。この角周波数の構成が妥当であ
るのは、水晶ＳＴ−Ｘカット、Ｋカット等にアルミニウ
ムで電極構成した、いわゆるエネルギー上昇型の波数分
散特性をもつ場合である。もし前記カットの平板に金電
極を形成した場合のような、周波数降下型の波数分散特
性をもつ場合においては、図２の角周波数の大小関係を
全部逆に設定する必要がある。ＳＡＷ共振子に於ける周
波数上昇型と降下型についての解説は、鈴木、清水、山
内等の文献”エネルギー閉じ込め弾性表面波共振子”，
信学技報，ＵＳ８７−３６，ｐｐ．９−１６（１９８
０）に記載されている。
【００２５】つぎに、本発明の図１と図２の構成により
本発明の目的である縦インハーモニックモードの抑圧が
いかに達成されるかにつき、水晶ＳＴカットにおけるレ
イリー波を利用した場合を例にとり、さらに詳細な構成
条件と特性図を示して説明する。
本発明の目的である縦インハーモニックモードの抑圧が
いかに達成されるかにつき、水晶ＳＴカットにおけるレ
イリー波を利用した場合を例にとり、さらに詳細な構成
条件と特性図を示して説明する。
【００２６】図３は図１の実施例においてＩＤＴ１、Ｉ
ＤＴ２、ＩＤＴ３の正負電極指（図１の１１８と１１９
等）を１対としたときの対数を最適に設定するためのも
ので、前記３つのＩＤＴの持つ対数の総和Ｍ（＝Ｍ１＋
Ｍ２＋Ｍ３）を分割数ＤＩＶで割ってＩＤＴ２とＩＤＴ
３の対数Ｍ２、Ｍ３（Ｍ２＝Ｍ３）とした場合の、２ポ
ートＳＡＷ共振子の直列等価抵抗Ｒ１との関係を示す特
性図である。Ｍ１はＩＤＴ１の対数である。図中の曲線
３００は前記Ｍ＝３００、３０１はＭ＝２２０、３０２
はＭ＝１８０の場合である。特にＲ１が最低値を示す分
割数ＤＩＶの範囲は、Ｒ１の変動が１０％以下の範囲と
して、ＤＩＶ＝２．７５〜３．７５であることがわか
る。
ＤＴ２、ＩＤＴ３の正負電極指（図１の１１８と１１９
等）を１対としたときの対数を最適に設定するためのも
ので、前記３つのＩＤＴの持つ対数の総和Ｍ（＝Ｍ１＋
Ｍ２＋Ｍ３）を分割数ＤＩＶで割ってＩＤＴ２とＩＤＴ
３の対数Ｍ２、Ｍ３（Ｍ２＝Ｍ３）とした場合の、２ポ
ートＳＡＷ共振子の直列等価抵抗Ｒ１との関係を示す特
性図である。Ｍ１はＩＤＴ１の対数である。図中の曲線
３００は前記Ｍ＝３００、３０１はＭ＝２２０、３０２
はＭ＝１８０の場合である。特にＲ１が最低値を示す分
割数ＤＩＶの範囲は、Ｒ１の変動が１０％以下の範囲と
して、ＤＩＶ＝２．７５〜３．７５であることがわか
る。
【００２７】図４は、２ポートＳＡＷ共振子の前記ＩＤ
Ｔ２とＩＤＴ３の対数Ｍ２＝Ｍ３＝０として、中央のＩ
ＤＴ１の対数Ｍ１＝Ｍと角周波数ω１の周波数上昇量Δ
ｆ／ｆ（単位はｐｐｍ）の組み合わせに対して、高次縦
インハーモニックモードの発生状況を図示したものであ
る。黒塗り部が高次縦インハーモニックモードが発生す
る条件範囲を示す。従って、曲線４００以下の条件範囲
で製作すれば、高次縦インハーモニックモードを抑圧で
きる。前記の周波数上昇量としては、反射器の角周波数
ωＲを基準として、Δｆ／ｆ＝（ω１−ωＲ）／ωＲと
定義した。同図によれば、ＩＤＴ１の対数Ｍ１が増加す
る程、高次縦インハーモニックモードの発生しない周波
数上昇量範囲が狭くなっている。実用的な範囲として
は、曲線４００以下で、かつ周波数上昇量Δｆ／ｆ＝２
０００〜１２０００ｐｐｍ、対数Ｍ１＝８０〜１１０の
組み合わせ範囲がスプリアスの抑圧と小さいＲ１の値を
もつ点で良い。一般的傾向としてはＭ１が小さく、周波
数上昇量、Δｆ／ｆが小さいほど高次縦インハーモニッ
クモードは発生しない傾向にある。図中の曲線４００は
発生のカットオフ周波数を与える条件を示している。
Ｔ２とＩＤＴ３の対数Ｍ２＝Ｍ３＝０として、中央のＩ
ＤＴ１の対数Ｍ１＝Ｍと角周波数ω１の周波数上昇量Δ
ｆ／ｆ（単位はｐｐｍ）の組み合わせに対して、高次縦
インハーモニックモードの発生状況を図示したものであ
る。黒塗り部が高次縦インハーモニックモードが発生す
る条件範囲を示す。従って、曲線４００以下の条件範囲
で製作すれば、高次縦インハーモニックモードを抑圧で
きる。前記の周波数上昇量としては、反射器の角周波数
ωＲを基準として、Δｆ／ｆ＝（ω１−ωＲ）／ωＲと
定義した。同図によれば、ＩＤＴ１の対数Ｍ１が増加す
る程、高次縦インハーモニックモードの発生しない周波
数上昇量範囲が狭くなっている。実用的な範囲として
は、曲線４００以下で、かつ周波数上昇量Δｆ／ｆ＝２
０００〜１２０００ｐｐｍ、対数Ｍ１＝８０〜１１０の
組み合わせ範囲がスプリアスの抑圧と小さいＲ１の値を
もつ点で良い。一般的傾向としてはＭ１が小さく、周波
数上昇量、Δｆ／ｆが小さいほど高次縦インハーモニッ
クモードは発生しない傾向にある。図中の曲線４００は
発生のカットオフ周波数を与える条件を示している。
【００２８】つぎに図５は、ＩＤＴ１の周波数上昇量を
前記の範囲に固定した場合において、ＩＤＴ１の周波数
上昇量ＤＦ１＝（Δｆ／ｆ）１を基準とし、ＩＤＴ２と
ＩＤＴ３のそれをＤＦとして、周波数上昇率ＤＦ／ＤＦ
１を横軸として、２ポートＳＡＷ共振子の直列等価抵抗
をＲ１（曲線５００）と等価容量Ｃ１（曲線５０１）の
関係を図示したものである。同図からわかるとおり、周
波数上昇率ＤＦ／ＤＦ１が１．０の近傍において、最低
のＲ１が実現し、また周波数上昇率が１．０から離れる
程Ｃ１が減少していることがわかる。ことに、周波数上
昇率が１．０以下となればなるほど、前記Ｃ１の減少か
ら、２ポートＳＡＷ共振子の振動振幅が素子中央に集中
する傾向になっていることが推定できる。つぎに図６
は、アルミ電極の膜厚Ｈに対する弾性表面波の波長λの
比Ｈ／λに対して、等価直列抵抗Ｒ１の関係を示す。こ
の場合において、ＩＤＴ１の周波数上昇量は５０００ｐ
ｐｍ、またＩＤＴ１からＩＤＴ３までの総和Ｍは３００
対とし、ＩＤＴ分割数ＤＩＶとして４を、周波数上昇率
として０．０を選択した。同図からわかるとおり、特性
曲線６００は、 Ｈ／λ＝１．３％〜３％ の範囲におい
て、発振回路において問題なく使用可能な４０Ω以下の
Ｒ１値を実現している。Ｈ／λが１．３％以下の範囲に
おいては、ＩＤＴの電極全体でのトータル反射係数Гが
減少するために、共振条件が構成できなくなり、Ｒ１の
急速な増加をもたらしている。前記のΓは次式（１）の
通り定義した上で、１０＞Г＞０．８の範囲が好まし
く、いわゆるエネルギー閉込型ＳＡＷ共振子を実現して
いる。
前記の範囲に固定した場合において、ＩＤＴ１の周波数
上昇量ＤＦ１＝（Δｆ／ｆ）１を基準とし、ＩＤＴ２と
ＩＤＴ３のそれをＤＦとして、周波数上昇率ＤＦ／ＤＦ
１を横軸として、２ポートＳＡＷ共振子の直列等価抵抗
をＲ１（曲線５００）と等価容量Ｃ１（曲線５０１）の
関係を図示したものである。同図からわかるとおり、周
波数上昇率ＤＦ／ＤＦ１が１．０の近傍において、最低
のＲ１が実現し、また周波数上昇率が１．０から離れる
程Ｃ１が減少していることがわかる。ことに、周波数上
昇率が１．０以下となればなるほど、前記Ｃ１の減少か
ら、２ポートＳＡＷ共振子の振動振幅が素子中央に集中
する傾向になっていることが推定できる。つぎに図６
は、アルミ電極の膜厚Ｈに対する弾性表面波の波長λの
比Ｈ／λに対して、等価直列抵抗Ｒ１の関係を示す。こ
の場合において、ＩＤＴ１の周波数上昇量は５０００ｐ
ｐｍ、またＩＤＴ１からＩＤＴ３までの総和Ｍは３００
対とし、ＩＤＴ分割数ＤＩＶとして４を、周波数上昇率
として０．０を選択した。同図からわかるとおり、特性
曲線６００は、 Ｈ／λ＝１．３％〜３％ の範囲におい
て、発振回路において問題なく使用可能な４０Ω以下の
Ｒ１値を実現している。Ｈ／λが１．３％以下の範囲に
おいては、ＩＤＴの電極全体でのトータル反射係数Гが
減少するために、共振条件が構成できなくなり、Ｒ１の
急速な増加をもたらしている。前記のΓは次式（１）の
通り定義した上で、１０＞Г＞０．８の範囲が好まし
く、いわゆるエネルギー閉込型ＳＡＷ共振子を実現して
いる。
【００２９】前記Гの上限値１０は、ＩＤＴの電極指対
数の増加にともない弾性表面波からバルク波への変換損
失あるいは電極材の摩擦損失によって、前記等価直列抵
抗Ｒ１が増加傾向を示す境界値に対応する。
数の増加にともない弾性表面波からバルク波への変換損
失あるいは電極材の摩擦損失によって、前記等価直列抵
抗Ｒ１が増加傾向を示す境界値に対応する。
【００３０】
【数１】
【００３１】但しここで、Ｍは前記ＩＤＴの対数、ａは
電極１本当たりの弾性表面波の反射係数、Ｈは前記導体
の膜厚、λは弾性表面波の波長である。前記平板２００
が、従来の水晶ＳＴカットＸ伝搬の水晶板で、Ａｌ導体
で形成されたＩＤＴであれば、ａ＝０．２５５，Ｈ／λ
＝０．０３としてＭ＝８０対とすれば、十分な性能をも
つ図２と同様な１ポートＳＡＷ共振子を構成できる。こ
のときΓ＝２．４４８程度となる。
電極１本当たりの弾性表面波の反射係数、Ｈは前記導体
の膜厚、λは弾性表面波の波長である。前記平板２００
が、従来の水晶ＳＴカットＸ伝搬の水晶板で、Ａｌ導体
で形成されたＩＤＴであれば、ａ＝０．２５５，Ｈ／λ
＝０．０３としてＭ＝８０対とすれば、十分な性能をも
つ図２と同様な１ポートＳＡＷ共振子を構成できる。こ
のときΓ＝２．４４８程度となる。
【００３２】つぎに、前述の条件にて得られる２ポート
ＳＡＷ共振子の伝送特性につき、図７から図１０を用い
て説明する。
ＳＡＷ共振子の伝送特性につき、図７から図１０を用い
て説明する。
【００３３】前記の伝送特性は図１の信号源１０７が発
生する素子への入力電圧ＶＩＮと、素子からの出力電圧
ＶＯＵＴの比の対数値である。即ち、２０ＬＯＧ
１０（ＶＯＵＴ／ＶＩＮ）。前記の出力電圧は負荷イン
ピーダンスＺＬ（１０６）の端子間電圧に等しい。今回
はＺＬとして５０Ωの抵抗値を用いた。また、２ポート
ＳＡＷ共振子の構成条件として、Ｍ＝２７０対、反射器
導体ストリップの本数１７４本、Ｈ／λ＝２．０％、Ｉ
ＤＴ分割数２．７５、クロスバスバー幅Ｂを２５．０８
μｍ、スペース幅ＳＰ１を１．７９μｍ、ＳＰ２を５．
３７μｍとした。図７は周波数上昇率ＤＦ／ＤＦ１＝
１．５の場合である。曲線７００が伝送特性であるが、
基本波縦モードである主共振モードＳ０以外に多数の対
称１次（Ｓ１）から３次（Ｓ３）および、対称モードの
間に存在する斜対称の高次縦インハーモニックモードか
らなるスプリアスモードが存在していることがわかる。
前記の斜対称モードは、その振動変位の振幅が２ポート
ＳＡＷ共振子のＸ軸方向（図１の１２０）の中央原点に
関して１８０度の回転対称変位を有するため、中央原点
に関して導体パターンの対称性が良い程、その共振振幅
は小さいと言える。図８は、周波数上昇率１．０の場合
である。図９は周波数上昇率０．０の場合である。図９
において、曲線９００は図１の状態での順方向伝送特性
（Ｓ２１）であり、曲線９０１は図１の信号源１０７と
負荷１０６を交換した場合の逆方向伝送特性（Ｓ１２）
である。両者の間には僅かなずれが発生していることが
わかる。しかしながら、このずれは若干の共振周波数変
化をもたらし、特に数ｐｐｍの周波数精度を要求される
場合には不都合である。原因として、入力と出力側のＩ
ＤＴの電極指がつくる並列容量の値が等しくないためと
推測されたため、対策を検討した結果、前記ＩＤＴの分
割数をＤＩＶ＝４．０としたところ、全く一致した伝送
特性が得られた。このとき、ＩＤＴ１の対数と（ＩＤＴ
２＋ＩＤＴ３の対数の和）は全く等しいが、分割数に４
±２％程度の差があっても実用上は問題なかった。図９
の場合には、スプリアスＳ１、Ｓ２が主共振Ｓ０より遠
ざかり、かつ減衰している。さらに、ＩＤＴの周波数上
昇率を低下させて、ＤＦ／ＤＦ１＝−０．５とした図１
０の場合には、前述の高次縦モードからなるスプリアス
は全く消滅している。主共振Ｓ０のみが存在している。
生する素子への入力電圧ＶＩＮと、素子からの出力電圧
ＶＯＵＴの比の対数値である。即ち、２０ＬＯＧ
１０（ＶＯＵＴ／ＶＩＮ）。前記の出力電圧は負荷イン
ピーダンスＺＬ（１０６）の端子間電圧に等しい。今回
はＺＬとして５０Ωの抵抗値を用いた。また、２ポート
ＳＡＷ共振子の構成条件として、Ｍ＝２７０対、反射器
導体ストリップの本数１７４本、Ｈ／λ＝２．０％、Ｉ
ＤＴ分割数２．７５、クロスバスバー幅Ｂを２５．０８
μｍ、スペース幅ＳＰ１を１．７９μｍ、ＳＰ２を５．
３７μｍとした。図７は周波数上昇率ＤＦ／ＤＦ１＝
１．５の場合である。曲線７００が伝送特性であるが、
基本波縦モードである主共振モードＳ０以外に多数の対
称１次（Ｓ１）から３次（Ｓ３）および、対称モードの
間に存在する斜対称の高次縦インハーモニックモードか
らなるスプリアスモードが存在していることがわかる。
前記の斜対称モードは、その振動変位の振幅が２ポート
ＳＡＷ共振子のＸ軸方向（図１の１２０）の中央原点に
関して１８０度の回転対称変位を有するため、中央原点
に関して導体パターンの対称性が良い程、その共振振幅
は小さいと言える。図８は、周波数上昇率１．０の場合
である。図９は周波数上昇率０．０の場合である。図９
において、曲線９００は図１の状態での順方向伝送特性
（Ｓ２１）であり、曲線９０１は図１の信号源１０７と
負荷１０６を交換した場合の逆方向伝送特性（Ｓ１２）
である。両者の間には僅かなずれが発生していることが
わかる。しかしながら、このずれは若干の共振周波数変
化をもたらし、特に数ｐｐｍの周波数精度を要求される
場合には不都合である。原因として、入力と出力側のＩ
ＤＴの電極指がつくる並列容量の値が等しくないためと
推測されたため、対策を検討した結果、前記ＩＤＴの分
割数をＤＩＶ＝４．０としたところ、全く一致した伝送
特性が得られた。このとき、ＩＤＴ１の対数と（ＩＤＴ
２＋ＩＤＴ３の対数の和）は全く等しいが、分割数に４
±２％程度の差があっても実用上は問題なかった。図９
の場合には、スプリアスＳ１、Ｓ２が主共振Ｓ０より遠
ざかり、かつ減衰している。さらに、ＩＤＴの周波数上
昇率を低下させて、ＤＦ／ＤＦ１＝−０．５とした図１
０の場合には、前述の高次縦モードからなるスプリアス
は全く消滅している。主共振Ｓ０のみが存在している。
【００３４】さらに、図１１においてＩＤＴ１の周波数
上昇量の最適値につき説明する。ＩＴＤ１に対するＩＤ
Ｔ２、ＩＤＴ３の周波数上昇率ＤＦ／ＤＦ１を−０．５
とした場合（曲線１１０１）と、０．０とした場合（曲
線１１０２）につき図示した。両特性に関して、ＩＤＴ
１の周波数上昇量約５０００ｐｐｍに、Ｒ１の最小値が
存在し、おおむねＩＤＴ１の周波数上昇量ＤＦ１が２０
００から１２０００ｐｐｍにおいて、２０Ω付近の良好
なＲ１が実現できることがわかる。ただし、このときの
Ｍ＝３００、Ｈ／λ＝２．５％、ＩＤＴ分割数ＤＩＶ＝
４．０である。
上昇量の最適値につき説明する。ＩＴＤ１に対するＩＤ
Ｔ２、ＩＤＴ３の周波数上昇率ＤＦ／ＤＦ１を−０．５
とした場合（曲線１１０１）と、０．０とした場合（曲
線１１０２）につき図示した。両特性に関して、ＩＤＴ
１の周波数上昇量約５０００ｐｐｍに、Ｒ１の最小値が
存在し、おおむねＩＤＴ１の周波数上昇量ＤＦ１が２０
００から１２０００ｐｐｍにおいて、２０Ω付近の良好
なＲ１が実現できることがわかる。ただし、このときの
Ｍ＝３００、Ｈ／λ＝２．５％、ＩＤＴ分割数ＤＩＶ＝
４．０である。
【００３５】以上の結果から考えるに、水晶ＳＴ−Ｘカ
ットの場合は、２ポートＳＡＷ共振子に求められてい
る、Ｒ１が小さく、スプリアスモードの全く存在しない
という目標は同時には満足できないが、両者の条件をほ
ぼ満足できる妥協点を探ると、つぎの好ましい構成条件
に集約できる。周波数上昇量ＤＦ１＝４０００〜１００
００ｐｐｍ、周波数上昇率ＤＦ／ＤＦ１は０付近、ＩＤ
Ｔの分割数４付近、Ｈ／λは２〜２．５％付近である。
ＤＦ／ＤＦ１は０付近とは、ＤＦ＝０からＩＤＴ２とＩ
ＤＴ３の平行導体の周期が反射器のそれとほぼ等しいこ
とである。
ットの場合は、２ポートＳＡＷ共振子に求められてい
る、Ｒ１が小さく、スプリアスモードの全く存在しない
という目標は同時には満足できないが、両者の条件をほ
ぼ満足できる妥協点を探ると、つぎの好ましい構成条件
に集約できる。周波数上昇量ＤＦ１＝４０００〜１００
００ｐｐｍ、周波数上昇率ＤＦ／ＤＦ１は０付近、ＩＤ
Ｔの分割数４付近、Ｈ／λは２〜２．５％付近である。
ＤＦ／ＤＦ１は０付近とは、ＤＦ＝０からＩＤＴ２とＩ
ＤＴ３の平行導体の周期が反射器のそれとほぼ等しいこ
とである。
【００３６】最後に、前記ＩＤＴ１からＩＤＴ３と、前
記ＩＤＴ１とＩＤＴ２、およびＩＤＴ２とＩＤＴ３の間
に、クロスバスバー導体を構成した、本発明の２ポート
ＳＡＷ共振子において、クロスバスバー導体幅Ｂとその
両側のスペース幅ＳＰ１、ＳＰ２の合計長と伝送特性に
関して、図１２と図１３を用いて説明する。
記ＩＤＴ１とＩＤＴ２、およびＩＤＴ２とＩＤＴ３の間
に、クロスバスバー導体を構成した、本発明の２ポート
ＳＡＷ共振子において、クロスバスバー導体幅Ｂとその
両側のスペース幅ＳＰ１、ＳＰ２の合計長と伝送特性に
関して、図１２と図１３を用いて説明する。
【００３７】図１２は、前述のクロスバスバー導体を構
成した、本発明の２ポートＳＡＷ共振子の電極パターン
の平面図である。図１２の各部位は、１２０１がＩＤＴ
１、１２０２がＩＤＴ２、１２０３がＩＤＴ３、１２０
４、１２０５がクロスバスバー導体、１２０６、１２０
７が反射器である。１２０４および１２０５のクロスバ
スバー導体幅をＢとし、ＩＤＴ１（１２０１）とクロス
バスバー導体のスペースの幅をＳＰ１とし、ＩＤＴ２
（１２０２）あるいはＩＤＴ３（１２０３）と、クロス
バスバー導体（１２０４）のスペースの幅をＳＰ２とす
る。寸法 Ｂ＋ＳＰ１＋ＳＰ２ が、（ｎ＋１）λある
いはｎλ＋（１／２）λ（ｎ＝０、１、２、・・）の場
合、伝送特性は図１３における１３０２に示されるよう
な２つの共振周波数をもつ波形となる。この共振現象
は、前述の高次縦インハーモニックモード群を完全に抑
圧したにもかかわらず、二つのほぼ同等振幅として発生
している。この２つのモードが励振される現象を回避す
るためにはＢ＋ＳＰ１＋ＳＰ２を適当な条件で設計する
必要があり、Ｂ＋ＳＰ１＋ＳＰ２がｎλ＋（１／４）λ
あるいはｎλ＋（３／４）λの場合、伝送特性は図１３
における１３０１に示されるような１つの共振モードの
みをもつ波形となり、前述の２つの共振モードが励振さ
れる現象を回避することができる。
成した、本発明の２ポートＳＡＷ共振子の電極パターン
の平面図である。図１２の各部位は、１２０１がＩＤＴ
１、１２０２がＩＤＴ２、１２０３がＩＤＴ３、１２０
４、１２０５がクロスバスバー導体、１２０６、１２０
７が反射器である。１２０４および１２０５のクロスバ
スバー導体幅をＢとし、ＩＤＴ１（１２０１）とクロス
バスバー導体のスペースの幅をＳＰ１とし、ＩＤＴ２
（１２０２）あるいはＩＤＴ３（１２０３）と、クロス
バスバー導体（１２０４）のスペースの幅をＳＰ２とす
る。寸法 Ｂ＋ＳＰ１＋ＳＰ２ が、（ｎ＋１）λある
いはｎλ＋（１／２）λ（ｎ＝０、１、２、・・）の場
合、伝送特性は図１３における１３０２に示されるよう
な２つの共振周波数をもつ波形となる。この共振現象
は、前述の高次縦インハーモニックモード群を完全に抑
圧したにもかかわらず、二つのほぼ同等振幅として発生
している。この２つのモードが励振される現象を回避す
るためにはＢ＋ＳＰ１＋ＳＰ２を適当な条件で設計する
必要があり、Ｂ＋ＳＰ１＋ＳＰ２がｎλ＋（１／４）λ
あるいはｎλ＋（３／４）λの場合、伝送特性は図１３
における１３０１に示されるような１つの共振モードの
みをもつ波形となり、前述の２つの共振モードが励振さ
れる現象を回避することができる。
【００３８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、一対
の反射器と、３個のＩＤＴを有する２ポートＳＡＷ共振
子において、第１のＩＤＴに対して、第２と第３のＩＤ
Ｔの周波数上昇率を小さく設定し、第１の周波数上昇量
を２０００から１２０００ｐｐｍとし、ＩＤＴ２とＩＤ
Ｔ３の電極指対数を、ＩＤＴ全体の電極指対数の総和の
２．７５から３．７５または４分の１の対数としたこと
により、高次縦インハーモニックモードが原因となるス
プリアスの抑圧が可能となる。さらにまた、クロスバス
バー導体とその両側のスペース幅を適切に設定すること
により、他の別個なスプリアスモードの抑圧ができるた
め、直列共振抵抗値Ｒ１も２０Ω程度と小さく実現で
き、５００ＭＨｚ以上の高周波帯において、周波数安定
性に優れた２ポートＳＡＷ共振子が市場に提供できる。
の反射器と、３個のＩＤＴを有する２ポートＳＡＷ共振
子において、第１のＩＤＴに対して、第２と第３のＩＤ
Ｔの周波数上昇率を小さく設定し、第１の周波数上昇量
を２０００から１２０００ｐｐｍとし、ＩＤＴ２とＩＤ
Ｔ３の電極指対数を、ＩＤＴ全体の電極指対数の総和の
２．７５から３．７５または４分の１の対数としたこと
により、高次縦インハーモニックモードが原因となるス
プリアスの抑圧が可能となる。さらにまた、クロスバス
バー導体とその両側のスペース幅を適切に設定すること
により、他の別個なスプリアスモードの抑圧ができるた
め、直列共振抵抗値Ｒ１も２０Ω程度と小さく実現で
き、５００ＭＨｚ以上の高周波帯において、周波数安定
性に優れた２ポートＳＡＷ共振子が市場に提供できる。
【００３９】水晶における他のカット角を用いた平板の
場合、さらには他の圧電体材料を用いた場合、さらにま
た、レーリー波以外の弾性表面波を用いた場合について
も、本発明の基本構成と詳細設定値の最適化により、良
好な２ポートＳＡＷ共振子が構成できることを付け加え
る。
場合、さらには他の圧電体材料を用いた場合、さらにま
た、レーリー波以外の弾性表面波を用いた場合について
も、本発明の基本構成と詳細設定値の最適化により、良
好な２ポートＳＡＷ共振子が構成できることを付け加え
る。
【図１】 本発明の一実施例である２ポートＳＡＷ共振
子の平面図。
子の平面図。
【図２】 前記図１の構成条件を示す特性図。
【図３】 前記図１のＩＤＴの分割数とＲ１の関係を示
す特性図。
す特性図。
【図４】 前記図１のＩＤＴ１の周波数上昇量を示す特
性図。
性図。
【図５】 前記図１のＩＤＴ２とＩＤＴ３が示す周波数
上昇率とＲ１の関係を示す特性図。
上昇率とＲ１の関係を示す特性図。
【図６】 前記図１の電極膜厚ＨとＲ１の関係を示す特
性図。
性図。
【図７】 前記図１の伝送特性を示す特性図。
【図８】 前記図１の伝送特性を示す特性図。
【図９】 前記図１の伝送特性を示す特性図。
【図１０】前記図１の伝送特性を示す特性図。
【図１１】前記図１のＩＤＴ１の周波数上昇量とＲ１の
関係を示す特性図。
関係を示す特性図。
【図１２】 本発明の一実施例である２ポートＳＡＷ共
振子の電極パターンの平面図。
振子の電極パターンの平面図。
【図１３】 前記図１２の伝送特性を示す特性図。
１００ 圧電体平板 １０１ 第１の反射器 １０２ 第２のＩＤＴ（ＩＤＴ２） １０３ 第１のＩＤＴ（ＩＤＴ１） １０４ 第３のＩＤＴ（ＩＤＴ３） １０５ 第２の反射器
Claims (12)
- 【請求項１】 圧電体平板上に、弾性表面波を励振する
第１のすだれ状電極と、この第１のすだれ乗電極の両側
に弾性表面波を受信する１対の第２及び第３のすだれ状
電極と、さらに前記第１、前記第２及び前記第３のすだ
れ状電極の両側に１対の反射器を配置してなる２ポート
ＳＡＷ共振子において、 前記反射器と前記第１、第２及び第３のすだれ状電極
は、前記圧電体平板上に金属の平行導体を周期的に配置
して構成し、 前記反射器と前記第２及び前記第３のすだれ状電極間の
最も近接した平行導体間の距離は、すだれ状電極の持つ
ラインとスペースのうちスペースからなり、 前記第１のすだれ状電極の平行導体の周期を、前記反射
器のもつ平行導体の周期より小さくして周波数上昇せし
め、かつそのトータル反射係数Γを１０＞Γ＞０．８と
したエネルギー閉じ込め型とし、 前記第２及び前記第３のすだれ状電極の平行導体の周期
を、前記第１のすだれ状電極の平行導体の周期より大き
くして、周波数を下げたことを特徴とする２ポートＳＡ
Ｗ共振子。 - 【請求項２】 前記第２及び前記第３のすだれ状電極の
対数が、前記第１、前記第２及び前記第３のすだれ状電
極の対数の総和の１／２．７５から１／３．７５の範囲
にあることを特徴とする請求項１記載の２ポートＳＡＷ
共振子。 - 【請求項３】 前記第２及び前記第３のすだれ状電極の
対数が、前記第１、前記第２及び前記第３のすだれ状電
極の対数の総和の１／（４±２％）にあることを特徴と
する請求項１記載の２ポートＳＡＷ共振子。 - 【請求項４】 前記第１のすだれ状電極の周波数上昇量
が２０００から１２０００ｐｐｍの範囲であることを特
徴とする請求項１記載の２ポートＳＡＷ共振子。 - 【請求項５】 前記第１のすだれ状電極の周波数上昇量
が２５００から７５００ｐｐｍの範囲であることを特徴
とする請求項１記載の２ポートＳＡＷ共振子。 - 【請求項６】 前記第１のすだれ状電極の対数が８０か
ら１１０の範囲であることを特徴とする請求項１記載の
２ポートＳＡＷ共振子。 - 【請求項７】 前記第２及び前記第３のすだれ状電極の
平行導体の周期が、前記反射器のそれとほぼ等しいこと
を特徴とする請求項１記載の２ポートＳＡＷ共振子。 - 【請求項８】 前記第１のすだれ状電極の電極膜厚Ｈを
前記第２及び前記第３のすだれ状電極の膜厚より薄くし
たことを特徴とする請求項１記載の２ポートＳＡＷ共振
子。 - 【請求項９】 前記第１から前記第３のすだれ状電極の
膜厚Ｈと弾性表面波の波長λの比Ｈ／λが、０．０１３
から０．０３範囲であることを特徴とする２ポートＳＡ
Ｗ共振子。 - 【請求項１０】 前記第１、前記第２及び前記第３のす
だれ状電極の対数の総和が、１８０以上３００対以下で
あることを特徴とする請求項１記載の２ポートＳＡＷ共
振子。 - 【請求項１１】 前記第１と前記第２、及び前記第１と
前記第３のすだれ状電極間の、クロスバスバー導体幅と
その両側のスペース幅の合計長が、弾性表面波の波長を
λとして、ｎλ＋（１／４）λ、あるいはｎλ＋（３／
４）λ（ただしｎ＝０、１、２、・・）となるように構
成したことを特徴とする請求項１から請求項１０記載の
２ポートＳＡＷ共振子。 - 【請求項１２】 圧電体平板が、水晶のＳＴカットある
いはＫカットであることを特徴とする請求項１から請求
項１１記載の２ポートＳＡＷ共振子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19267397A JP3307284B2 (ja) | 1996-07-25 | 1997-07-17 | ２ポートｓａｗ共振子 |
| PCT/JP1998/001569 WO2004102797A1 (ja) | 1997-07-17 | 1998-04-03 | ２ポートsaw共振子 |
| US09/254,405 US6160339A (en) | 1997-07-17 | 1998-04-03 | Two-port saw resonator |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-196804 | 1996-07-25 | ||
| JP19680496 | 1996-07-25 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1093384A true JPH1093384A (ja) | 1998-04-10 |
| JP3307284B2 JP3307284B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=26507464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19267397A Expired - Fee Related JP3307284B2 (ja) | 1996-07-25 | 1997-07-17 | ２ポートｓａｗ共振子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3307284B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335667B1 (en) | 1998-08-28 | 2002-01-01 | Seiko Epson Corporation | Multi-longitudinal mode coupled saw filter |
| US6762657B2 (en) | 2000-04-18 | 2004-07-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Longitudinally coupled resonator-type surface acoustic wave filter |
| JP2007129299A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Seiko Epson Corp | Ｆｓｋ変調器 |
-
1997
- 1997-07-17 JP JP19267397A patent/JP3307284B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335667B1 (en) | 1998-08-28 | 2002-01-01 | Seiko Epson Corporation | Multi-longitudinal mode coupled saw filter |
| US6762657B2 (en) | 2000-04-18 | 2004-07-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Longitudinally coupled resonator-type surface acoustic wave filter |
| JP2007129299A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Seiko Epson Corp | Ｆｓｋ変調器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3307284B2 (ja) | 2002-07-24 |
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