JPH11168351A - Surface acoustic wave device and spread spectrum communication equipment - Google Patents

Surface acoustic wave device and spread spectrum communication equipment

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JPH11168351A
JPH11168351A JP9333879A JP33387997A JPH11168351A JP H11168351 A JPH11168351 A JP H11168351A JP 9333879 A JP9333879 A JP 9333879A JP 33387997 A JP33387997 A JP 33387997A JP H11168351 A JPH11168351 A JP H11168351A
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JP
Japan
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electrode
surface acoustic
acoustic wave
spread spectrum
output
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JP9333879A
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Japanese (ja)
Inventor
Seishi Tomari
聖之 泊
Naoki Koga
直樹 古賀
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11168351A publication Critical patent/JPH11168351A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a desired frequency characteristic even if a distance between electrodes is short by varying the number of side probes formed on weighting electrodes at right/left sides with the main robe as a center. SOLUTION: The number of the side robes of the weighting electrode for matched filter output 2 is set to be four on an encoding electrode 2-side and to be two on a weighting electrode for a delay line output 4-side and are made asymmetric. The number of the side robes in the weighting electrode for a delay line output 4 is set to be two on a weighting electrode 3-side for matched filter output and to be four on a sound absorbing-side and are made asymmetric. Then, the number of electrode pairs is correspondingly and appropriately designed. In the distance 'T1' deciding delay time shorted to almost 1/3 of a former case, the surface acoustic wave element output equal to the output electrode where the number of side robes is symmetrically set to be four with the weighting electrode for a matched filter output 3 and the weighting electrode with a delay line output 4 can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトラム拡散
復調部に用いられる表面弾性波素子及び表面弾性波素子
をスペクトラム拡散復調部に用いたスペクトラム拡散通
信装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave device used in a spread spectrum demodulator and a spread spectrum communication apparatus using the surface acoustic wave device in a spread spectrum demodulator.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、雑音に強く、秘話性、秘匿性に優
れたスペクトラム拡散通信方式(SS通信方式)が民生
用の通信方式として注目されている。SS通信方式で
は、伝送すべき情報をキャリア信号で変調した搬送波に
対して、あらかじめ決められたチップレートの高い所定
の符号系列でスペクトラム拡散変調(SS変調)をかけ
ることにより、送信信号となるスペクトラム拡散信号
(SS信号)が得られる。この場合、上述の符号系列と
して、疑似雑音符号系列(PN符号系列)やバーカ符号
系列(Barker符号系列)があり、SS変調方式と
して、直接拡散方式(DS方式)や周波数ホッピング方
式(FH方式)がある。
2. Description of the Related Art In recent years, a spread spectrum communication system (SS communication system) which is resistant to noise and excellent in confidentiality and confidentiality has attracted attention as a communication system for consumer use. In the SS communication system, a carrier wave obtained by modulating information to be transmitted with a carrier signal is subjected to spread spectrum modulation (SS modulation) with a predetermined code sequence having a predetermined high chip rate, thereby generating a spectrum as a transmission signal. A spread signal (SS signal) is obtained. In this case, there are a pseudo-noise code sequence (PN code sequence) and a Barker code sequence (Barker code sequence) as the above-mentioned code sequences, and a direct spreading method (DS method) and a frequency hopping method (FH method) as SS modulation methods. There is.

【0003】このようなSS通信方式においては、送信
されてきたSS信号を復調するための復調装置が受信機
側に必要になる。例えばPN符号系列を用いてDS方式
によりSS変調を行った場合、受信機側では送信機側と
同一のPN符号系列を用いて復調を行う。このとき使用
する復調装置は、ICを用いた復調装置と表面弾性波素
子を用いた復調装置とに大別される。復調装置に使用さ
れる表面弾性波素子は、フォトリソグラフィ技術を用い
ることにより、安価に、しかも簡単な構成で復調装置が
できることから、注目されている。
In such an SS communication system, a demodulation device for demodulating the transmitted SS signal is required on the receiver side. For example, when SS modulation is performed by the DS method using a PN code sequence, the receiver performs demodulation using the same PN code sequence as the transmitter. The demodulation device used at this time is roughly classified into a demodulation device using an IC and a demodulation device using a surface acoustic wave element. A surface acoustic wave element used in a demodulation device has attracted attention because a photolithography technique can be used to make the demodulation device inexpensive and with a simple configuration.

【0004】表面弾性波素子はその構成から、表面弾性
波マッチドフィルタと表面弾性波コンボルバとに区別さ
れる。表面弾性波コンボルバは、復調するためのPN符
号系列が選択できるため、特に秘話性や秘匿性が求めら
れる用途に適している。表面弾性波マッチドフィルタ
は、復調に用いるPN符号系列が固定であるが、そのぶ
ん周辺回路が簡単に構成でき、システム全体として低価
格にできることから、小規模なSS通信システム、例え
ば構内無線LANなどに用いる復調装置として注目され
ている。
[0004] The surface acoustic wave element is classified into a surface acoustic wave matched filter and a surface acoustic wave convolver according to its configuration. Since the surface acoustic wave convolver can select a PN code sequence for demodulation, it is particularly suitable for applications requiring secrecy or confidentiality. The surface acoustic wave matched filter uses a fixed PN code sequence for demodulation, but its peripheral circuits can be easily configured and the system as a whole can be inexpensive. Has been attracting attention as a demodulation device used for.

【0005】図7は、一般的なDS方式用である従来の
スペクトラム拡散復調回路を示すブロック図である。図
7において、13はSS信号sを入力して相関信号を出
力する表面弾性波マッチドフィルタ、14は表面弾性波
マッチドフィルタ13からの相関信号mを所定の遅延量
だけ遅延する表面弾性波遅延線等で構成される遅延回
路、15は表面弾性波マッチドフィルタ13からの相関
信号mと表面弾性波遅延回路14からの所定の遅延量だ
け遅延した相関信号nとを積算する積算回路、L1、L
2は信号線(ライン)である。
FIG. 7 is a block diagram showing a conventional spread spectrum demodulation circuit for a general DS system. In FIG. 7, reference numeral 13 denotes a surface acoustic wave matched filter that inputs an SS signal s and outputs a correlation signal, and 14 denotes a surface acoustic wave delay line that delays a correlation signal m from the surface acoustic wave matched filter 13 by a predetermined delay amount. A delay circuit 15 for integrating the correlation signal m from the surface acoustic wave matched filter 13 and a correlation signal n delayed by a predetermined delay amount from the surface acoustic wave delay circuit 14; L1, L
2 is a signal line (line).

【0006】図7のスペクトラム拡散復調回路の動作に
ついて簡単に説明する。表面弾性波マッチドフィルタ1
3に入力されたSS信号sは、表面弾性波マッチドフィ
ルタ13により相関信号mに変換された後、ラインL
1、L2の2系統に分割される。ラインL1の相関信号
mは直接積算回路15に入力される。もう一方のライン
L2の相関信号mは、遅延回路14に入力され、所定の
遅延量だけ遅延された相関信号nとなって積算回路15
に入力される。積算回路15では、相関信号mと所定の
遅延量だけ遅延された相関信号nとの積算が行われ、復
調信号が得られる。
The operation of the spread spectrum demodulation circuit shown in FIG. 7 will be briefly described. Surface acoustic wave matched filter 1
3 is converted to a correlation signal m by the surface acoustic wave matched filter 13 and then the line L
1 and L2. The correlation signal m of the line L1 is directly input to the integrating circuit 15. The correlation signal m on the other line L2 is input to the delay circuit 14 and becomes a correlation signal n delayed by a predetermined delay amount, and becomes an integration circuit 15
Is input to The integrating circuit 15 integrates the correlation signal m and the correlation signal n delayed by a predetermined delay amount to obtain a demodulated signal.

【0007】図8は、従来の表面弾性波素子を示すパタ
ーン図である。図8の複合型表面弾性波マッチドフィル
は、図7の表面弾性波マッチドフィルタ13と遅延回路
14として用いることができ、図7のスペクトラム拡散
復調回路に適用されるデータ転送レート1Mbpsに対
応するものである。図8において、16は水晶、LiN
bO3等から成る圧電性基板、17は信号入力用符号化
電極、18はマッチドフィルタ出力用重み付き電極、1
9は遅延線出力用重み付き電極、20はノイズを低減す
るためのアースパターン、21は不要表面弾性波を吸収
するための吸音材である。図9は図8の表面弾性波素子
の入出力用電極の拡大図である。
FIG. 8 is a pattern diagram showing a conventional surface acoustic wave device. 8 can be used as the surface acoustic wave matched filter 13 and the delay circuit 14 in FIG. 7 and corresponds to a data transfer rate of 1 Mbps applied to the spread spectrum demodulation circuit in FIG. It is. In FIG. 8, reference numeral 16 denotes quartz, LiN
a piezoelectric substrate made of bO 3 or the like; 17, a coding electrode for signal input; 18, a weighted electrode for matched filter output;
9 is a delay line output weighted electrode, 20 is a ground pattern for reducing noise, and 21 is a sound absorbing material for absorbing unnecessary surface acoustic waves. FIG. 9 is an enlarged view of an input / output electrode of the surface acoustic wave device of FIG.

【0008】次に、図8のパターンについて、図4、図
5を用いて説明する。図4、図5は従来の表面弾性波素
子の周波数特性を示すグラフ図であり、図4はサイドロ
ーブ数が4個の場合を示し、図5はサイドローブ数が2
個の場合を示す。
Next, the pattern of FIG. 8 will be described with reference to FIGS. 4 and 5 are graphs showing frequency characteristics of the conventional surface acoustic wave device. FIG. 4 shows a case where the number of side lobes is four, and FIG.
Shows the case of

【0009】圧電性基板16上に、電気信号を表面弾性
波に変換する信号入力用符号化電極17と、信号入力用
符号化電極17から所定間隔はなれて表面弾性波を電気
信号に変換する櫛形のマッチドフィルタ出力用重み付き
電極18とが設けられ、表面弾性波マッチドフィルタが
構成されており、更にマッチドフィルタ出力用重み付き
電極18から所定の間隔「T2」だけ離れて表面弾性波
を電気信号に変換する櫛形の遅延線出力用重み付き電極
19とが設けられ、表面弾性波遅延線が構成されてい
る。ここで、「T2」とはマッチドフィルタ出力に対し
て、データの1周期分となる遅延時間だけ時間的に遅れ
た遅延線信号出力を与えるための距離である。このマッ
チドフィルタ出力用重み付き電極18と遅延線出力用重
み付き電極19は電極指の交差幅が規則的に変化し、図
示したようなメインローブの包絡線22とサイドローブ
の包絡線23を描き、所望の周波数特性を得るためにサ
イドローブ数と電極対数を適切に設計した左右対称の重
み付き電極構造となっている。尚、簡略化のために総て
の電極は図示していない。
A signal input encoding electrode 17 for converting an electric signal into a surface acoustic wave, and a comb-shaped electrode for converting a surface acoustic wave into an electric signal at a predetermined distance from the signal input encoding electrode 17 on a piezoelectric substrate 16. And a weighted electrode 18 for matched filter output is provided to form a surface acoustic wave matched filter. The surface acoustic wave is further separated from the weighted electrode 18 for matched filter output by a predetermined interval “T2” to generate an electric signal. And a comb-shaped delay line output weighted electrode 19 for converting into a surface acoustic wave delay line. Here, “T2” is a distance for giving a delay line signal output delayed in time by a delay time corresponding to one cycle of data to the matched filter output. The intersection width of the electrode fingers of the matched filter output weighted electrode 18 and the delay line output weighted electrode 19 changes regularly, and draws the main lobe envelope 22 and the side lobe envelope 23 as shown in the figure. The number of side lobes and the number of electrode pairs are appropriately designed in order to obtain a desired frequency characteristic. All electrodes are not shown for simplicity.

【0010】このとき、符号系列としてnビットのPN
符号系列を用いた場合、入力用符号化電極17はPN符
号系列に対応してn個の櫛形電極対を持ち、各櫛形電極
対はチップレートに対応した間隔だけ離れて形成され
る。また、入出力用電極17、18、19の回りにはノ
イズを低減するためのアースパターン20が必要に応じ
て形成されている。更に、入出力用電極17、19の外
側には不要表面弾性波を吸収する目的で吸音材21が必
要に応じて形成されている。この場合、信号入力用電極
17に重み付き電極を用い、マッチドフィルタ出力用重
み付き電極18と遅延線出力用重み付き電極19とに符
号化電極を用いても構わない。
At this time, an n-bit PN is used as a code sequence.
When a code sequence is used, the input encoding electrode 17 has n comb electrode pairs corresponding to the PN code sequence, and each comb electrode pair is formed at a distance corresponding to the chip rate. A ground pattern 20 for reducing noise is formed around the input / output electrodes 17, 18, and 19 as necessary. Further, a sound absorbing material 21 is formed outside the input / output electrodes 17 and 19 as necessary for the purpose of absorbing unnecessary surface acoustic waves. In this case, a weighted electrode may be used as the signal input electrode 17, and a coding electrode may be used as the matched filter output weighted electrode 18 and the delay line output weighted electrode 19.

【0011】このような表面弾性波素子は、SS通信に
おける2相位相変調方式や4相位相変調方式といった変
調方式の違いや、多チャンネル化等のための符号多重化
といったそれぞれの目的に応じて、マッチドフィルタや
遅延線が同一基板上に複数個配置された構造のものが使
用されている。
[0011] Such a surface acoustic wave element is used in accordance with the difference in the modulation method such as the two-phase modulation method or the four-phase modulation method in the SS communication, and the respective purposes such as code multiplexing for multi-channel or the like. A structure in which a plurality of matched filters and delay lines are arranged on the same substrate is used.

【0012】またこのような表面弾性波素子は、その性
質上基板表面に異物が付着することによって表面弾性波
の伝搬速度の変化や余計な反射、櫛形電極のショート等
の不具合を生じやすい為に、メタルパッケージやセラミ
ックパッケージ等で密封する必要があり、表面弾性波素
子の各電極パターンとパッケージ側の外部取り出し電極
とはワイヤボンディング等により接続されて使用されて
いる。
Further, such a surface acoustic wave device is liable to cause problems such as a change in the propagation speed of the surface acoustic wave, unnecessary reflection, and short-circuiting of the comb-shaped electrode due to the attachment of foreign matter to the substrate surface due to its nature. It is necessary to seal with a metal package, a ceramic package or the like, and each electrode pattern of the surface acoustic wave element and an external extraction electrode on the package side are used by being connected by wire bonding or the like.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の表面弾性波素子において、所望の周波数特性
を得るためには、マッチドフィルタ出力用電極と遅延線
出力用電極に用いる重み付き電極のサイドローブの数と
電極指対数を適切に設計する必要がある。またこの2つ
の電極間の距離はデータ1周期分と所定の遅延分の和と
して、遅延検波するために必要な遅延量を決定する距離
となっているものである。そのためデータ転送レートが
1Mbpsから2Mbps、3Mbpsと大きくなる
と、2つの電極間の距離を略1/2、1/3と短くする
必要があり、例えば1Mbpsの時にメインローブの左
右に各サイドローブ数4個の重み付き電極を使えば図4
の周波数特性が得られるのであるが、データ転送レート
が3Mbpsになると電極間の距離が略1/3に短くな
るために、重み付き電極のサイドローブ数が2個に制限
されて図5の周波数特性しか得られず、帯域内のリップ
ルが大きく角形比が悪い特性となってしまうという問題
点を有していた。
However, in the surface acoustic wave device having such a configuration, in order to obtain a desired frequency characteristic, it is necessary to use a side of a weighted electrode used for a matched filter output electrode and a delay line output electrode. It is necessary to appropriately design the number of lobes and the number of electrode finger pairs. The distance between the two electrodes is the sum of one data period and a predetermined delay, and is a distance for determining the amount of delay required for delay detection. Therefore, when the data transfer rate increases from 1 Mbps to 2 Mbps and 3 Mbps, it is necessary to shorten the distance between the two electrodes to approximately 1/2 and 1/3. For example, when the data transfer rate is 1 Mbps, the number of side lobes on the left and right of the main lobe is 4 Fig. 4
However, when the data transfer rate becomes 3 Mbps, the distance between the electrodes is reduced to approximately 1/3, so that the number of side lobes of the weighted electrodes is limited to two, and the frequency characteristic shown in FIG. There is a problem that only characteristics can be obtained, and the ripples in the band are large and the squareness ratio is poor.

【0014】この表面弾性波素子では、データ転送レー
トが大きくなって電極間の距離が短くなっても所望の特
性が得られることが要求されている。
In this surface acoustic wave device, it is required that desired characteristics can be obtained even when the data transfer rate is increased and the distance between the electrodes is reduced.

【0015】本発明は、データ転送レートが大きくなっ
て電極間の距離が短くなっても所望の特性が得られる表
面弾性波素子、および、この表面弾性波素子を用いたス
ペクトラム拡散復調部を有するスペクトラム拡散通信装
置を提供することを目的とする。
The present invention has a surface acoustic wave device capable of obtaining desired characteristics even when the data transfer rate is increased and the distance between the electrodes is reduced, and a spread spectrum demodulator using the surface acoustic wave device. An object of the present invention is to provide a spread spectrum communication device.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の表面弾性波素子は、圧電性基板上に少なくと
も1つの符号化電極と少なくとも2つの重み付き電極を
備えた表面弾性波素子であって、重み付き電極は重み付
き電極上に形成されるサイドローブの数がメインローブ
を中心に左右で異なる構成を備えている。
According to the present invention, there is provided a surface acoustic wave device comprising at least one coded electrode and at least two weighted electrodes on a piezoelectric substrate. The weighted electrode has a configuration in which the number of side lobes formed on the weighted electrode is different on the left and right around the main lobe.

【0017】これにより、データ転送レートが大きくな
って電極間の距離が短くなっても所望の特性が得られる
表面弾性波素子が得られる。
As a result, it is possible to obtain a surface acoustic wave device capable of obtaining desired characteristics even when the data transfer rate is increased and the distance between the electrodes is reduced.

【0018】この課題を解決するための本発明のスペク
トラム拡散通信装置は、スペクトラム拡散変調された信
号を復調するスペクトラム拡散復調部を少なくとも有す
るスペクトラム拡散通信装置であって、スペクトラム拡
散復調部は上記表面弾性波素子を有する構成を備えてい
る。
A spread spectrum communication apparatus according to the present invention for solving this problem is a spread spectrum communication apparatus having at least a spread spectrum demodulation section for demodulating a signal subjected to spread spectrum modulation. A configuration having an elastic wave element is provided.

【0019】これにより、上記表面弾性波素子を用いた
スペクトラム拡散復調部を有するスペクトラム拡散通信
装置が得られる。
As a result, a spread spectrum communication apparatus having a spread spectrum demodulator using the above surface acoustic wave device can be obtained.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、圧電性基板上に少なくとも1つの符号化電極と少な
くとも2つの重み付き電極を備えた表面弾性波素子であ
って、重み付き電極は重み付き電極上に形成されるサイ
ドローブの数がメインローブを中心に左右で異なること
としたものであり、左右非対称にしてサイドローブ数を
増やしたことによりリップルの振幅が小さくなり、例え
ばマッチドフィルタ出力用重み付き電極と遅延線出力用
重み付き電極間の距離が短くても重み付き電極を用いて
所望の周波数特性が得られるという作用を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is a surface acoustic wave device having at least one coded electrode and at least two weighted electrodes on a piezoelectric substrate, wherein The electrode is such that the number of side lobes formed on the weighted electrode is different on the left and right around the main lobe, and the amplitude of the ripple is reduced by increasing the number of side lobes by making the left and right asymmetric, for example, Even if the distance between the matched filter output weighted electrode and the delay line output weighted electrode is short, a desired frequency characteristic can be obtained using the weighted electrode.

【0021】請求項2に記載の発明は、スペクトラム拡
散変調された信号を復調するスペクトラム拡散復調部を
少なくとも有するスペクトラム拡散通信装置であって、
スペクトラム拡散復調部が請求項1に記載の表面弾性波
素子を有することとしたものであり、スペクトラム拡散
復調部において適切な周波数特性を持つ表面弾性波素子
出力が得られ、S/Nの良いエラーレートの小さいスペ
クトラム拡散通信装置が得られるという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a spread spectrum communication apparatus having at least a spread spectrum demodulation unit for demodulating a spread spectrum modulated signal,
The spread spectrum demodulation unit has the surface acoustic wave device according to claim 1. An output of the surface acoustic wave device having an appropriate frequency characteristic can be obtained in the spread spectrum demodulation unit, and a good S / N error can be obtained. This has the effect that a spread spectrum communication apparatus with a low rate can be obtained.

【0022】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図6を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1による
表面弾性波素子を示すパターン図であり、表面弾性波マ
ッチドフィルタと表面弾性波遅延線を同一基板上に形成
した複合型表面弾性波マッチドフィルタを示す。図1の
表面弾性波素子の構成はスペクトラム拡散復調部におい
てデータレート3Mbpsに対応するものである。図1
において、1は水晶、LiNbO3等から成る圧電性基
板、2は信号入力用符号化電極、3はマッチドフィルタ
出力用重み付き電極、4は遅延線出力用重み付き電極、
5はノイズを低減するためのアースパターン、6は不要
表面弾性波を吸収するための吸音材である。図2は図1
の表面弾性波素子の符号化電極の拡大図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. (Embodiment 1) FIG. 1 is a pattern diagram showing a surface acoustic wave device according to Embodiment 1 of the present invention. A composite surface in which a surface acoustic wave matched filter and a surface acoustic wave delay line are formed on the same substrate. 3 shows an elastic wave matched filter. The configuration of the surface acoustic wave device shown in FIG. 1 corresponds to a data rate of 3 Mbps in the spread spectrum demodulation unit. FIG.
Wherein 1 is a piezoelectric substrate made of quartz, LiNbO 3 or the like, 2 is a coding electrode for signal input, 3 is a weighted electrode for matched filter output, 4 is a weighted electrode for delay line output,
5 is an earth pattern for reducing noise, and 6 is a sound absorbing material for absorbing unnecessary surface acoustic waves. FIG. 2 shows FIG.
It is an enlarged view of the encoding electrode of the surface acoustic wave element of FIG.

【0023】次に、図1のパターンについて図3〜図5
を用いて説明する。図3は図1の表面弾性波素子の周波
数特性を示すグラフ図である。
Next, the pattern of FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph showing frequency characteristics of the surface acoustic wave device of FIG.

【0024】圧電性基板1上に、電気信号を表面弾性波
に変換する信号入力用符号化電極2と、信号入力用符号
化電極2から所定間隔離れて表面弾性波を電気信号に変
換する櫛形のマッチドフィルタ出力用重み付き電極3と
が設けられて表面弾性波マッチドフィルタが構成されて
おり、更にマッチドフィルタ出力用重み付き電極3から
所定の遅延量に対応する間隔「T1」だけ離れて表面弾
性波を電気信号に変換する櫛形の遅延線出力用重み付き
電極4が設けられ、表面弾性波遅延線が構成されてい
る。尚、簡略化のために総ての電極指は図示していな
い。この時、符号系列としてnビットのPN符号系列を
用いた場合、符号化電極2はPN符号系列に対応してn
個の櫛形電極対を持ち、各櫛形電極対はチップレートに
対応した間隔離れて形成され、符号化電極の各ビットに
対応する櫛形電極対の電極指対の数を1対より多くかつ
キャリア周波数とチップレートとの比(キャリア周波数
/チップレート)以下の数に設定している。本実施の形
態の場合キャリア周波数200MHz、チップレート1
1MHzとしたので2対以上18対以下となる。このよ
うな構成にすることにより電気信号を表面弾性波に変換
する効率を高くすることができる。
A signal input encoding electrode 2 for converting an electric signal into a surface acoustic wave, and a comb-shaped electrode for converting a surface acoustic wave into an electric signal at a predetermined distance from the signal input encoding electrode 2 on a piezoelectric substrate 1. And a weighted electrode 3 for matched filter output are provided to constitute a surface acoustic wave matched filter. The surface acoustic wave is further separated from the weighted electrode 3 for matched filter output by an interval "T1" corresponding to a predetermined delay amount. A comb-shaped delay line output weighted electrode 4 for converting an elastic wave into an electric signal is provided to constitute a surface acoustic wave delay line. All electrode fingers are not shown for simplicity. At this time, when an n-bit PN code sequence is used as the code sequence, the coding electrode 2 is set to n corresponding to the PN code sequence.
Each pair of comb electrodes is formed at an interval corresponding to the chip rate, and the number of electrode fingers of the comb electrode pair corresponding to each bit of the encoding electrode is more than one pair and the carrier frequency The number is set to be equal to or less than the ratio (carrier frequency / chip rate) of the chip rate. In the case of the present embodiment, a carrier frequency of 200 MHz and a chip rate of 1
Since the frequency is 1 MHz, the number is 2 to 18 pairs. With such a configuration, the efficiency of converting an electric signal into a surface acoustic wave can be increased.

【0025】また従来例では所望の周波数特性を得るた
めに出力電極がサイドローブ数と電極対数を適切に設計
した左右対称の重み付き電極構造となっていたのである
が、本実施の形態においては従来例に比べデータ伝送レ
ートが3倍に大きくなったために、マッチドフィルタ出
力用重み付き電極3に対する遅延線出力用重み付き電極
4の遅延時間を決定する距離「T1」を従来例の「T
2」に比べ略1/3に短くする必要があり、従来例同様
の左右対称な重み付き電極を形成して所望の周波数特性
を得ようとすると、マッチドフィルタ出力用重み付き電
極3と遅延線出力用重み付き電極4との間に適切なサイ
ドローブ数が入るだけの距離がなく、サイドローブが片
側2個の構成の重み付き電極となってしまい、図5に示
すような周波数特性しか得られなかった。そのため従来
例構成のサイドローブが片側4個で構成した場合の周波
数特性である図4と比べて帯域内のリップルが大きく角
形比が劣化しており、所望の表面弾性波素子の出力が得
られないと言う問題があった。
In the conventional example, the output electrode has a symmetrical weighted electrode structure in which the number of side lobes and the number of electrode pairs are appropriately designed in order to obtain a desired frequency characteristic. Since the data transmission rate is three times as large as in the conventional example, the distance “T1” for determining the delay time of the delay line output weighted electrode 4 with respect to the matched filter output weighted electrode 3 is changed to “T1” in the conventional example.
2), it is necessary to reduce the length to approximately 1/3 as compared with the conventional example. To obtain a desired frequency characteristic by forming a symmetric weighted electrode similar to the conventional example, the matched filter output weighted electrode 3 and the delay line There is not enough distance between the output weighted electrode 4 and the appropriate number of side lobes, and the side lobe becomes a weighted electrode having two side lobes, and only a frequency characteristic as shown in FIG. 5 is obtained. I couldn't. For this reason, the ripple in the band is large and the squareness ratio is deteriorated as compared with FIG. 4, which is the frequency characteristic when the conventional example is configured with four side lobes on one side, and a desired output of the surface acoustic wave element is obtained. There was a problem saying that there was no.

【0026】そこで本実施の形態においては、マッチド
フィルタ出力用重み付き電極3のサイドローブの数を符
号化電極2側に4個、遅延線出力用重み付き電極5側に
2個の左右非対称とし、遅延線出力用重み付き電極4の
サイドローブの数をマッチドフィルタ出力用重み付き電
極4側に2個、吸音材6側に4個の左右非対称とし、更
にそれに応じて電極対数を適切に設計したことによっ
て、「T2」に比べ略1/3に短くなった「T1」にお
いてもマッチドフィルタ出力用重み付き電極3と遅延線
出力用重み付き電極4とにより図3に示す周波数特性が
得られ、図5の周波数特性と比べ帯域内リップルと角形
比が改善されたために、左右対称にサイドローブ数4個
で構成した出力電極と同等の表面弾性波素子出力が得ら
れるものである。
Therefore, in the present embodiment, the number of side lobes of the matched filter output weighted electrode 3 is four asymmetric on the encoding electrode 2 side and two on the delay line output weighted electrode 5 side. The number of side lobes of the weighted electrode 4 for delay line output is two asymmetrical with the weighted electrode 4 for matched filter output and four on the sound absorbing material 6 side, and the number of electrode pairs is appropriately designed accordingly. As a result, the frequency characteristic shown in FIG. 3 can be obtained by the matched filter output weighted electrode 3 and the delay line output weighted electrode 4 even at “T1” which is approximately 3 shorter than “T2”. Since the in-band ripple and the squareness ratio are improved as compared with the frequency characteristics of FIG. 5, a surface acoustic wave element output equivalent to an output electrode composed of four side lobes symmetrically can be obtained.

【0027】尚、本実施の形態においてはサイドローブ
数4個と2個の左右非対称の重み付き電極3、4を用い
たが、左右のサイドローブの数は周波数特性及び素子寸
法に応じて電極対数と共に適切に設計されるべきもので
あって、本実施の形態で説明したサイドローブ数に規定
されるものではない。また、「T1」で示した電極間距
離はデータ転送レートと使用した圧電性基板の表面弾性
波速度に応じて変化するものであり、3Mbps以外の
転送レートや使用した圧電性基板に対して適切に設計し
なければならない。
In the present embodiment, four side lobes and two left and right asymmetric weighted electrodes 3 and 4 are used, but the number of left and right side lobes depends on the frequency characteristics and the element size. It should be appropriately designed together with the logarithm, and is not limited to the number of side lobes described in the present embodiment. The distance between the electrodes indicated by “T1” varies depending on the data transfer rate and the surface acoustic wave velocity of the piezoelectric substrate used, and is suitable for transfer rates other than 3 Mbps and the used piezoelectric substrate. Must be designed.

【0028】また、上記の説明では入力用電極が1個、
出力用電極が2個のデータレート3Mbpsの場合につ
いて説明してきたが、このような表面弾性波素子は任意
のデータレートでSS通信における2相位相変調方式や
4相位相変調方式といった変調方式の違いや、多チャン
ネル化等のための符号多重化といったそれぞれの目的に
応じてマッチドフィルタや遅延線が同一基板上に複数個
配置された構造のものが使用されており、それらについ
ても同様に実施可能であることは言うまでもない。
In the above description, one input electrode is used.
Although the description has been given of the case where two output electrodes have a data rate of 3 Mbps, such a surface acoustic wave device is different in a modulation method such as a two-phase modulation method or a four-phase modulation method in SS communication at an arbitrary data rate. In addition, matched filters and delay lines with multiple structures arranged on the same substrate are used according to their respective purposes, such as code multiplexing for multi-channeling, etc., and they can be implemented similarly. Needless to say,

【0029】以上のように本実施の形態によれば、重み
付き電極3、4は重み付き電極3、4上に形成されるサ
イドローブの数がメインローブを中心に左右で異なる
(左右非対称となる)ようにしたことにより、左右非対
称にしてサイドローブ数を増やしたことによりリップル
の振幅が小さくなり、マッチドフィルタ出力用重み付き
電極3と遅延線出力用重み付き電極4の間の距離が短く
なっても所望の周波数特性の出力を得ることができるも
のである。
As described above, according to the present embodiment, the number of side lobes formed on the weighted electrodes 3 and 4 differs between the left and right sides of the weighted electrodes 3 and 4 with respect to the main lobe. ), The amplitude of the ripple is reduced by increasing the number of side lobes by making the left and right asymmetric, and the distance between the matched filter output weighted electrode 3 and the delay line output weighted electrode 4 is shortened. It is possible to obtain an output having a desired frequency characteristic.

【0030】(実施の形態2)図6は、本発明の実施の
形態2によるスペクトラム拡散通信装置を示すブロック
図であり、実施の形態1による表面弾性波素子をスペク
トラム拡散復調部に用いたスペクトラム拡散通信装置を
示す。図6において、9は送信すべき情報信号を所定の
符号系列でスペクトラム拡散信号に変換するためのスペ
クトラム拡散変調部、10はスペクトラム拡散信号と送
受信信号の周波数を変換する送受信周波数変換部、11
は本実施の形態におけるスペクトラム拡散復調回路(つ
まり、実施の形態1による表面弾性波素子を図7の表面
弾性波マッチドフィルタ13、遅延回路14として用い
たスペクトラム拡散復調回路)を搭載し、スペクトラム
拡散信号を送信されてきた元の情報信号に復調するため
のスペクトラム拡散復調部、12は信号を送受信するた
めのアンテナである。
(Embodiment 2) FIG. 6 is a block diagram showing a spread spectrum communication apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, wherein a surface acoustic wave device according to Embodiment 1 is used in a spread spectrum demodulator. 1 shows a spread communication device. 6, reference numeral 9 denotes a spread spectrum modulation unit for converting an information signal to be transmitted into a spread spectrum signal with a predetermined code sequence, 10 denotes a transmission / reception frequency conversion unit for converting the frequency of the spread spectrum signal and the frequency of the transmission / reception signal, and 11
Is equipped with the spread spectrum demodulation circuit according to the present embodiment (that is, the spread spectrum demodulation circuit using the surface acoustic wave device according to the first embodiment as the surface acoustic wave matched filter 13 and the delay circuit 14 in FIG. 7). A spread spectrum demodulation unit 12 for demodulating the signal into the original information signal that has been transmitted, and an antenna 12 for transmitting and receiving the signal.

【0031】尚、上記の説明では送受信周波数変換部1
0を1個用いた一つの送受信器の構成について説明した
が、その回路構成に規定されるものではなく、例えば送
受信周波数変換部を送受信用それぞれに分けた構成や、
送信機と受信機を分離した構成等スペクトラム拡散復調
部を含む必要に応じたスペクトラム拡散通信装置におい
て実施可能である。
In the above description, the transmission / reception frequency converter 1
The configuration of one transceiver using one 0 has been described. However, the configuration is not limited to the circuit configuration. For example, a configuration in which a transmission / reception frequency conversion unit is divided into transmission / reception units,
The present invention can be implemented in an optional spread spectrum communication apparatus including a spread spectrum demodulation unit such as a configuration in which a transmitter and a receiver are separated.

【0032】以上のように本実施の形態によれば、実施
の形態1による表面弾性波素子を有するスペクトラム拡
散復調部11を用いたことによって、スペクトラム拡散
復調部11において適切な周波数特性を持つ表面弾性波
素子出力を得ることができるので、S/Nの良いエラー
レートの小さいスペクトラム拡散通信装置を得ることが
できる。
As described above, according to the present embodiment, since the spread spectrum demodulation unit 11 having the surface acoustic wave device according to the first embodiment is used, the spread spectrum demodulation unit 11 has a surface having an appropriate frequency characteristic. Since the output of the elastic wave element can be obtained, a spread spectrum communication apparatus having a good S / N and a small error rate can be obtained.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように本発明の請求項1に記載の
表面弾性波素子によれば、圧電性基板上に少なくとも1
つの符号化電極と少なくとも2つの重み付き電極を備え
た表面弾性波素子であって、重み付き電極は重み付き電
極上に形成されるサイドローブの数がメインローブを中
心に左右で異なることにより、左右非対称にしてサイド
ローブ数が増えてリップルの振幅が小さくなり、例えば
マッチドフィルタ出力用重み付き電極と遅延線出力用重
み付き電極との間の距離が短くても重み付き電極を用い
て所望の周波数特性を得ることができるという有利な効
果が得られる。
As described above, according to the surface acoustic wave device of the first aspect of the present invention, at least one surface acoustic wave element is provided on the piezoelectric substrate.
A surface acoustic wave device comprising one encoded electrode and at least two weighted electrodes, wherein the number of side lobes formed on the weighted electrode differs from left to right around the main lobe, The number of side lobes is made asymmetrical and the amplitude of the ripple is reduced, and for example, even if the distance between the weighted electrode for matched filter output and the weighted electrode for delay line output is short, the desired weighted electrode can be obtained using the weighted electrode. An advantageous effect that frequency characteristics can be obtained is obtained.

【0034】本発明の請求項2に記載のスペクトラム拡
散通信装置によれば、スペクトラム拡散変調された信号
を復調するスペクトラム拡散復調部を少なくとも有する
スペクトラム拡散通信装置であって、スペクトラム拡散
復調部が請求項1に記載の表面弾性波素子を有すること
により、スペクトラム拡散復調部において適切な周波数
特性を持つ表面弾性波素子出力を得ることができるの
で、S/Nの良いエラーレートの小さいスペクトラム拡
散通信装置を得ることができるという有利な効果が得ら
れる。
According to the spread spectrum communication apparatus of the present invention, there is provided a spread spectrum communication apparatus having at least a spread spectrum demodulation section for demodulating a signal subjected to spread spectrum modulation, wherein the spread spectrum demodulation section is provided. By having the surface acoustic wave device according to item 1, it is possible to obtain a surface acoustic wave device output having an appropriate frequency characteristic in the spread spectrum demodulation unit, so that a spread spectrum communication device having a good S / N and a small error rate is provided. Can be obtained.

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

【図1】本発明の実施の形態1による表面弾性波素子を
示すパターン図
FIG. 1 is a pattern diagram showing a surface acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の表面弾性波素子の符号化電極の拡大図FIG. 2 is an enlarged view of a coded electrode of the surface acoustic wave device of FIG. 1;

【図3】図1の表面弾性波素子の周波数特性を示すグラ
FIG. 3 is a graph showing frequency characteristics of the surface acoustic wave device of FIG. 1;

【図4】従来の表面弾性波素子の周波数特性を示すグラ
フ(サイドローブ数4個)
FIG. 4 is a graph showing frequency characteristics of a conventional surface acoustic wave device (the number of side lobes is four).

【図5】従来の表面弾性波素子の周波数特性を示すグラ
フ(サイドローブ数2個)
FIG. 5 is a graph showing frequency characteristics of a conventional surface acoustic wave device (two side lobes).

【図6】本発明の実施の形態2によるスペクトラム拡散
通信装置を示すブロック図
FIG. 6 is a block diagram showing a spread spectrum communication apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図7】従来のスペクトラム拡散復調回路を示すブロッ
ク図
FIG. 7 is a block diagram showing a conventional spread spectrum demodulation circuit.

【図8】従来の表面弾性波素子を示すパターン図FIG. 8 is a pattern diagram showing a conventional surface acoustic wave device.

【図9】図8の表面弾性波素子の入出力用電極の拡大図9 is an enlarged view of an input / output electrode of the surface acoustic wave device of FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電性基板 2 符号化電極 3 マッチドフィルタ出力用重み付き電極 4 遅延線出力用重み付き電極 5 アースパターン 6 吸音材 7 メインローブの包絡線 8 サイドローブの包絡線 9 スペクトラム拡散変調部 10 送受信周波数変換部 11 スペクトラム拡散復調部 12 アンテナ 13 表面弾性波マッチドフィルタ 14 遅延回路 15 積算回路 L1、L2 信号線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric substrate 2 Encoding electrode 3 Weighted electrode for matched filter output 4 Weighted electrode for delay line output 5 Ground pattern 6 Sound absorbing material 7 Envelope of main lobe 8 Side lobe envelope 9 Spread spectrum modulator 10 Transmission / reception frequency Conversion unit 11 Spread spectrum demodulation unit 12 Antenna 13 Surface acoustic wave matched filter 14 Delay circuit 15 Integration circuit L1, L2 Signal line

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】圧電性基板上に少なくとも1つの符号化電
極と少なくとも2つの重み付き電極を備えた表面弾性波
素子であって、前記重み付き電極は前記重み付き電極上
に形成されるサイドローブの数がメインローブを中心に
左右で異なることを特徴とする表面弾性波素子。
1. A surface acoustic wave device comprising at least one encoding electrode and at least two weighted electrodes on a piezoelectric substrate, wherein the weighted electrode is a side lobe formed on the weighted electrode. The surface acoustic wave device is characterized in that the number is different on the left and right around the main lobe.
【請求項2】スペクトラム拡散変調された信号を復調す
るスペクトラム拡散復調部を少なくとも有するスペクト
ラム拡散通信装置であって、前記スペクトラム拡散復調
部が請求項1に記載の表面弾性波素子を有することを特
徴とするスペクトラム拡散通信装置。
2. A spread spectrum communication apparatus having at least a spread spectrum demodulation unit for demodulating a signal subjected to spread spectrum modulation, wherein the spread spectrum demodulation unit has the surface acoustic wave device according to claim 1. Spread spectrum communication device.
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