JPH11220352A - ３次オーバートーンｓａｗ共振子 - Google Patents
３次オーバートーンｓａｗ共振子Info
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- JPH11220352A JPH11220352A JP2238998A JP2238998A JPH11220352A JP H11220352 A JPH11220352 A JP H11220352A JP 2238998 A JP2238998 A JP 2238998A JP 2238998 A JP2238998 A JP 2238998A JP H11220352 A JPH11220352 A JP H11220352A
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- Japan
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- overtone
- reflector
- frequency
- interdigital transducer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、３次高調波モードを用いた３次オ
ーバートーンＳＡＷ共振子を実現することにある。 【解決手段】すだれ状電極および反射器について、弾性
表面波の位相伝搬方向にＸに関して、電極導体の幅寸法
ラインと電極導体の存在しない部位の長さスペースの和
である周期長ＰＲ、ＰＴが弾性表面波の波長λ3の１．
５倍であり、前記反射器の導体ストリップのライン寸法
と導体の存在しない部位のスペース寸法がほぼ等しく、
前記反射器を構成する導体ストリップと最も近接する前
記すだれ状電極の電極導体間の距離Ｇが、前記すだれ状
電極のスペースに等しく、前記反射器の寸法ＰＲと前記
すだれ状電極の寸法ＰＴを若干異ならならしめて、エネ
ルギ閉じ込め型ＳＡＷ共振子となしたことを特徴とする
３次オーバートーンＳＡＷ共振子。
ーバートーンＳＡＷ共振子を実現することにある。 【解決手段】すだれ状電極および反射器について、弾性
表面波の位相伝搬方向にＸに関して、電極導体の幅寸法
ラインと電極導体の存在しない部位の長さスペースの和
である周期長ＰＲ、ＰＴが弾性表面波の波長λ3の１．
５倍であり、前記反射器の導体ストリップのライン寸法
と導体の存在しない部位のスペース寸法がほぼ等しく、
前記反射器を構成する導体ストリップと最も近接する前
記すだれ状電極の電極導体間の距離Ｇが、前記すだれ状
電極のスペースに等しく、前記反射器の寸法ＰＲと前記
すだれ状電極の寸法ＰＴを若干異ならならしめて、エネ
ルギ閉じ込め型ＳＡＷ共振子となしたことを特徴とする
３次オーバートーンＳＡＷ共振子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レイリー波、リー
キー波、ＳＴＷ等の弾性表面波を利用して構成され、Ｕ
ＨＦ帯の発振回路の周波数を安定化する目的で使用され
るＳＡＷ共振子において、３次の高調波モードにて動作
可能な３次オーバートーンＳＡＷ共振子に関する。
キー波、ＳＴＷ等の弾性表面波を利用して構成され、Ｕ
ＨＦ帯の発振回路の周波数を安定化する目的で使用され
るＳＡＷ共振子において、３次の高調波モードにて動作
可能な３次オーバートーンＳＡＷ共振子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＳＡＷ共振子としては、その基本
的な電極構成が、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１０
００オングストロ−ム以下の場合につき、特開昭６１−
２５１２２３号公報に開示されまた、特開昭６１−２３
０４１９号公報には３個のすだれ状電極を用いた縦型の
例が記載されている。３個のすだれ状電極を有する縦型
の２ポートＳＡＷ共振子は、中央すだれ状電極が入力端
子（１端子対）となり、その両側に出力端子（１端子
対）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、さらに共
振子の電気的等価回路が作る直列共振枝路にすだれ状電
極が作る並列容量がなく、伝送特性におけるノイズ成分
に関して３０〜４０ｄＢの抑圧ができる結果、発振周波
数の短期安定度の向上ができる等、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ＳＡＷ共振子は、周波数温度特
性において零温度係数となって周波数安定性の面でも優
れたＳＡＷ共振子が得られる等のことが知られている。
しかしながら以上は全て基本波モードで動作するように
構成されたものである。
的な電極構成が、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１０
００オングストロ−ム以下の場合につき、特開昭６１−
２５１２２３号公報に開示されまた、特開昭６１−２３
０４１９号公報には３個のすだれ状電極を用いた縦型の
例が記載されている。３個のすだれ状電極を有する縦型
の２ポートＳＡＷ共振子は、中央すだれ状電極が入力端
子（１端子対）となり、その両側に出力端子（１端子
対）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、さらに共
振子の電気的等価回路が作る直列共振枝路にすだれ状電
極が作る並列容量がなく、伝送特性におけるノイズ成分
に関して３０〜４０ｄＢの抑圧ができる結果、発振周波
数の短期安定度の向上ができる等、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ＳＡＷ共振子は、周波数温度特
性において零温度係数となって周波数安定性の面でも優
れたＳＡＷ共振子が得られる等のことが知られている。
しかしながら以上は全て基本波モードで動作するように
構成されたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし前述のＳＡＷ共
振子の従来技術では、近年著しい進展を見せているマル
チメデア通信システムに使われる１〜数ＧＨzの高周波
数用を製造する場合にはサブミクロンメートルの極微細
加工が必要となり、高価な製造装置を使用するためコス
ト高とならざるを得なかった。この観点から、１〜２ｕ
ｍ程度のパターンにて数ＧHzの高調波で動作することが
可能なステップ形状のすだれ状電極を用いた素子を開発
しようとする試みがなされた（特開平９−１３０１９３
号公報）。しかしながら、この方法ではエネルギ閉じ込
め型の振動変位をとらないために、共振子のＱ値が低
く、２ポートＳＡＷ共振子を構成した場合の挿入損失が
２０ｄＢと大きく、実用性に乏しいものであった。
振子の従来技術では、近年著しい進展を見せているマル
チメデア通信システムに使われる１〜数ＧＨzの高周波
数用を製造する場合にはサブミクロンメートルの極微細
加工が必要となり、高価な製造装置を使用するためコス
ト高とならざるを得なかった。この観点から、１〜２ｕ
ｍ程度のパターンにて数ＧHzの高調波で動作することが
可能なステップ形状のすだれ状電極を用いた素子を開発
しようとする試みがなされた（特開平９−１３０１９３
号公報）。しかしながら、この方法ではエネルギ閉じ込
め型の振動変位をとらないために、共振子のＱ値が低
く、２ポートＳＡＷ共振子を構成した場合の挿入損失が
２０ｄＢと大きく、実用性に乏しいものであった。
【０００４】そこで本発明はこのような問題点を解決す
るもので、その目的するところは、水晶ＳＴカットのよ
うな周波数温度特性が優れ、かつ材料のＱ値が優れた基
板を用いて、従来の基本波動作から３倍の高周波数化を
はかり、周波数安定度に優れかつＣ／Ｎが良いＳＡＷ共
振子を市場に提供することにある。さらに他の目的は、
本発明の３次オーバートーンＳＡＷ共振子をＬｉＴａＯ
3、ＬｉＮｂＯ3等の材料基板に適用して周波数温度特性
を改善し、挿入損失を軽減することである。
るもので、その目的するところは、水晶ＳＴカットのよ
うな周波数温度特性が優れ、かつ材料のＱ値が優れた基
板を用いて、従来の基本波動作から３倍の高周波数化を
はかり、周波数安定度に優れかつＣ／Ｎが良いＳＡＷ共
振子を市場に提供することにある。さらに他の目的は、
本発明の３次オーバートーンＳＡＷ共振子をＬｉＴａＯ
3、ＬｉＮｂＯ3等の材料基板に適用して周波数温度特性
を改善し、挿入損失を軽減することである。
【０００５】課題を解決するに当たっては、前述の従来
技術に対して全く新たに、３次モードで動作するＳＡＷ
共振子をエネルギ閉じ込め型で構成する条件を検討し
て、さらにまた、縦から横２ポート型とすることにより
低損失を実現した。それらの方策は下記の通りである。
技術に対して全く新たに、３次モードで動作するＳＡＷ
共振子をエネルギ閉じ込め型で構成する条件を検討し
て、さらにまた、縦から横２ポート型とすることにより
低損失を実現した。それらの方策は下記の通りである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】（１）本発明の３次オー
バートーンＳＡＷ共振子は、圧電体平板上に、弾性表面
波を励振および検出するためのすだれ状電極を少なくと
も１個以上と、前記すだれ状電極の両側に１対の周期的
に配列した多数の導体ストリップからなる反射器を構成
したＳＡＷ共振子において、前記すだれ状電極は、前記
弾性表面波の位相伝搬方向にＸに関して、電極指の幅寸
法ＬＴと前記電極指の存在しない部位の長さＳＴの和で
ある周期長ＰＴ（＝ＬＴ＋ＳＴ）が弾性表面波の波長λ
3の１．５倍であり、前記反射器の導体ストリップの幅
寸法ＬＲと導体の存在しない部位の長さＳＲがほぼ等し
く（ＬＲ＝ＳＲ）かつ、前記ＬＲとＳＲの和ＰＲ（＝Ｌ
Ｒ＋ＳＲ）は、弾性表面波の波長λ3の１．５倍であ
り、前記反射器を構成する導体ストリップと最も近接す
る前記すだれ状電極の電極指間の距離Ｇが、前記すだれ
状電極のＳＴに等しく、前記反射器の寸法ＰＲと前記す
だれ状電極の寸法ＰＴを若干異ならならしめて、エネル
ギ閉じ込め型ＳＡＷ共振子となしたことを特徴とする。
バートーンＳＡＷ共振子は、圧電体平板上に、弾性表面
波を励振および検出するためのすだれ状電極を少なくと
も１個以上と、前記すだれ状電極の両側に１対の周期的
に配列した多数の導体ストリップからなる反射器を構成
したＳＡＷ共振子において、前記すだれ状電極は、前記
弾性表面波の位相伝搬方向にＸに関して、電極指の幅寸
法ＬＴと前記電極指の存在しない部位の長さＳＴの和で
ある周期長ＰＴ（＝ＬＴ＋ＳＴ）が弾性表面波の波長λ
3の１．５倍であり、前記反射器の導体ストリップの幅
寸法ＬＲと導体の存在しない部位の長さＳＲがほぼ等し
く（ＬＲ＝ＳＲ）かつ、前記ＬＲとＳＲの和ＰＲ（＝Ｌ
Ｒ＋ＳＲ）は、弾性表面波の波長λ3の１．５倍であ
り、前記反射器を構成する導体ストリップと最も近接す
る前記すだれ状電極の電極指間の距離Ｇが、前記すだれ
状電極のＳＴに等しく、前記反射器の寸法ＰＲと前記す
だれ状電極の寸法ＰＴを若干異ならならしめて、エネル
ギ閉じ込め型ＳＡＷ共振子となしたことを特徴とする。
【０００７】（２）前記（１）において、前記すだれ状
電極の寸法ＰＴと前記反射器の寸法ＰＲとの関係を、前
記反射器の反射特性の中心周波数ｆRとすだれ状電極が
もつ放射コンダクタンスＹGが最大値を示す周波数ｆTと
の差をζ（＝｜ｆT−ｆR｜）として、 ＰＴ＝ＰＲ＋（１／２±１／４）ζ／ ｆR の関係とした周波数降下型としたことを特徴とする。
電極の寸法ＰＴと前記反射器の寸法ＰＲとの関係を、前
記反射器の反射特性の中心周波数ｆRとすだれ状電極が
もつ放射コンダクタンスＹGが最大値を示す周波数ｆTと
の差をζ（＝｜ｆT−ｆR｜）として、 ＰＴ＝ＰＲ＋（１／２±１／４）ζ／ ｆR の関係とした周波数降下型としたことを特徴とする。
【０００８】（３）前記（１）において、前記すだれ状
電極の寸法ＰＴと前記反射器の寸法ＰＲとの関係を、前
記反射器の反射特性の中心周波数ｆRとすだれ状電極が
もつ放射コンダクタンスＹGが最大値を示す周波数ｆTと
の差をζ（＝｜ｆT−ｆR｜）として、 ＰＴ＝ＰＲ−（１／２±１／４）ζ／ ｆR の関係とした周波数上昇型としたことを特徴とする。
電極の寸法ＰＴと前記反射器の寸法ＰＲとの関係を、前
記反射器の反射特性の中心周波数ｆRとすだれ状電極が
もつ放射コンダクタンスＹGが最大値を示す周波数ｆTと
の差をζ（＝｜ｆT−ｆR｜）として、 ＰＴ＝ＰＲ−（１／２±１／４）ζ／ ｆR の関係とした周波数上昇型としたことを特徴とする。
【０００９】（４）前記（１）において、前記すだれ状
電極の電極指の幅寸法ＬＴが、０．２λT〜０．３λ
T（λT＝２ＰＴ）であることを特徴とする。
電極の電極指の幅寸法ＬＴが、０．２λT〜０．３λ
T（λT＝２ＰＴ）であることを特徴とする。
【００１０】（５）前記（１）において、前記反射器の
寸法ＰＲの２倍であるλ1と前記反射器およびすだれ状
電極の電極膜厚Ｈの比Ｈ／λ1 （λ1＝２ＰＲ）が、
（２／３〜３）％の範囲内であることを特徴とする。
寸法ＰＲの２倍であるλ1と前記反射器およびすだれ状
電極の電極膜厚Ｈの比Ｈ／λ1 （λ1＝２ＰＲ）が、
（２／３〜３）％の範囲内であることを特徴とする。
【００１１】（６）前記（１）において、前記圧電体平
板が、水晶でありかつ、電気軸の回りにＹカット板を半
時計方向に３０度から４５度回転したいわゆるＳＴカッ
トであることを特徴とする。
板が、水晶でありかつ、電気軸の回りにＹカット板を半
時計方向に３０度から４５度回転したいわゆるＳＴカッ
トであることを特徴とする。
【００１２】（７）前記（１）において、前記圧電体平
板が、水晶でありかつ、電気軸の回りにＹカットを半時
計方向に９．６度回転したいわゆるＫカットであること
を特徴とする。
板が、水晶でありかつ、電気軸の回りにＹカットを半時
計方向に９．６度回転したいわゆるＫカットであること
を特徴とする。
【００１３】（８）前記（１）〜（９）において、前記
圧電体平板が、ＬｉＴａＯ3であることを特徴とする。
圧電体平板が、ＬｉＴａＯ3であることを特徴とする。
【００１４】（９）前記（１）〜（９）において、前記
圧電体平板が、Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7であることを特徴とする。
圧電体平板が、Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7であることを特徴とする。
【００１５】（１０）前記（１）〜（９）において、前
記すだれ状電極が、１個からなる１ポート型としたこと
を特徴とする。
記すだれ状電極が、１個からなる１ポート型としたこと
を特徴とする。
【００１６】（１１）前記（１）〜（９）において、前
記すだれ状電極が、入力と検出の各１個からなる２ポー
ト型としたことを特徴とする。
記すだれ状電極が、入力と検出の各１個からなる２ポー
ト型としたことを特徴とする。
【００１７】（１２）前記（１）〜（９）において、前
記すだれ状電極が、入力が１個と検出の２個からなる２
ポート型としたことを特徴とする。
記すだれ状電極が、入力が１個と検出の２個からなる２
ポート型としたことを特徴とする。
【００１８】（１３）前記（１）〜（９）において、前
記すだれ状電極が１個からなる１ポート型の３次オーバ
ートーンＳＡＷ共振子を使用して、入力端子側となる第
１のＳＡＷ共振子と出力端子側となる第２のＳＡＷ共振
子を相互に横に配置して構成し、前記第１のＳＡＷ共振
子と前記第２のＳＡＷ共振子の前記すだれ状電極におい
て、共通となるＧＮＤ側の前記電極指を接続するバスバ
ー導体を弾性表面波の伝搬方向Ｘに対して傾斜して配置
して横２ポート型としたことを特徴とする。
記すだれ状電極が１個からなる１ポート型の３次オーバ
ートーンＳＡＷ共振子を使用して、入力端子側となる第
１のＳＡＷ共振子と出力端子側となる第２のＳＡＷ共振
子を相互に横に配置して構成し、前記第１のＳＡＷ共振
子と前記第２のＳＡＷ共振子の前記すだれ状電極におい
て、共通となるＧＮＤ側の前記電極指を接続するバスバ
ー導体を弾性表面波の伝搬方向Ｘに対して傾斜して配置
して横２ポート型としたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明のＳＡＷ共振子における技
術課題を解決するに当たっては、以下に述べる従来の技
術と考えを発展させることにより、３次オーバートーン
ＳＡＷ共振子の設計を行ったのでこの内容を順に説明す
る。
術課題を解決するに当たっては、以下に述べる従来の技
術と考えを発展させることにより、３次オーバートーン
ＳＡＷ共振子の設計を行ったのでこの内容を順に説明す
る。
【００２０】まず最初に、本発明の詳細な説明中に現れ
るＳＡＷ共振子について解説することにする。ＳＡＷ共
振子は、水晶とかタンタル酸リチウム（以下ＬｉＴａＯ
3と略称する）、ニオブ酸リチウム（以下ＬｉＮｂＯ3と
略称する）、四ホウ酸リチウム（以下Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7と略
称する）等の圧電体材料から特定方位で切り出された通
称ウェハー（カット）と呼ばれる圧電体平板の表面に、
アルミニウム等の金属導体薄膜を形成した後、フォトリ
ソグラフィー技術により特定の機能を果たす微細パター
ンを形成して構成される。またＳＡＷ共振子には、大別
して１ポート型と２ポート型があるが、１ポート型は、
１個のすだれ状電極とその両側に位置して弾性表面波の
反射機能を有する一対の反射器をもつものであり、本発
明の対象となる３次オーバートーンＳＡＷ共振子の部分
を構成するものである。すでにこれらについては、前述
のような多数の公知資料があるので、本発明に係わるも
の以外は詳細な説明を行わないことにする。また、すだ
れ状電極（以降、略してＩＤＴ（Interdigital Transdu
ser と称す）とは、正極性と負極性の電極指を１対と
して多数対平行配置したもので、各種の弾性表面波を励
振あるいは検出を行い、電気と弾性的機械エネルギ間の
エネルギ変換を行うものである。前記のＳＡＷ共振子に
おいて、前記ＩＤＴを構成する際の要点として、正電極
と負電極を１対としてＭ対としたときに、ＩＤＴの電極
指全体でのトータル反射係数Гを次式（１）の通り定義
した上で、１０＞Г＞０．８とすれば、振動エネルギー
が共振子の中央に集中した、いわゆるエネルギー閉込型
ＳＡＷ共振子（参考文献：エネルギー閉じ込め弾性表面
波共振子，信学技法ＵＳ８７−３６，ｐｐ９−１６（１
９８７．９．））を実現できることが知られている。式
（１）は本発明の３次オーバートーンＳＡＷ共振子にも
適用できるものである。
るＳＡＷ共振子について解説することにする。ＳＡＷ共
振子は、水晶とかタンタル酸リチウム（以下ＬｉＴａＯ
3と略称する）、ニオブ酸リチウム（以下ＬｉＮｂＯ3と
略称する）、四ホウ酸リチウム（以下Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7と略
称する）等の圧電体材料から特定方位で切り出された通
称ウェハー（カット）と呼ばれる圧電体平板の表面に、
アルミニウム等の金属導体薄膜を形成した後、フォトリ
ソグラフィー技術により特定の機能を果たす微細パター
ンを形成して構成される。またＳＡＷ共振子には、大別
して１ポート型と２ポート型があるが、１ポート型は、
１個のすだれ状電極とその両側に位置して弾性表面波の
反射機能を有する一対の反射器をもつものであり、本発
明の対象となる３次オーバートーンＳＡＷ共振子の部分
を構成するものである。すでにこれらについては、前述
のような多数の公知資料があるので、本発明に係わるも
の以外は詳細な説明を行わないことにする。また、すだ
れ状電極（以降、略してＩＤＴ（Interdigital Transdu
ser と称す）とは、正極性と負極性の電極指を１対と
して多数対平行配置したもので、各種の弾性表面波を励
振あるいは検出を行い、電気と弾性的機械エネルギ間の
エネルギ変換を行うものである。前記のＳＡＷ共振子に
おいて、前記ＩＤＴを構成する際の要点として、正電極
と負電極を１対としてＭ対としたときに、ＩＤＴの電極
指全体でのトータル反射係数Гを次式（１）の通り定義
した上で、１０＞Г＞０．８とすれば、振動エネルギー
が共振子の中央に集中した、いわゆるエネルギー閉込型
ＳＡＷ共振子（参考文献：エネルギー閉じ込め弾性表面
波共振子，信学技法ＵＳ８７−３６，ｐｐ９−１６（１
９８７．９．））を実現できることが知られている。式
（１）は本発明の３次オーバートーンＳＡＷ共振子にも
適用できるものである。
【００２１】
【数１】
【００２２】但し、ここでＭは前記ＩＤＴの対数、ｂ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。
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。
【００２３】例えば、ＳＴカット水晶板で前記アルミニ
ウム導体で形成されたＩＤＴであれば、ｂ＝０．２５
５、Ｈ／λ＝０．０３としてＭ＝８０対とすれば、基本
波で動作する図１の１ポートＳＡＷ共振子を構成でき
る。ただしここで、基本波動作とは反射器の導体ストリ
ップの配列周期寸法ＰＲの２倍を、利用する弾性表面の
波長λ1とした場合に、動作周波数ｆ1がおおむねｆ1＝
Ｖｓ／λ1で決定されるばあいである。ただしＶｓは弾
性表面波の速度である。前述の構成条件においては、Γ
＝２．４４８程度となる。さらに、Ｍ＝８０対以上とし
た１ポート型ＳＡＷ共振子を、本発明の横および縦の２
ポート型３次オーバートーンＳＡＷ共振子に使用し、素
子サイズの小型化をはかることが可能である。
ウム導体で形成されたＩＤＴであれば、ｂ＝０．２５
５、Ｈ／λ＝０．０３としてＭ＝８０対とすれば、基本
波で動作する図１の１ポートＳＡＷ共振子を構成でき
る。ただしここで、基本波動作とは反射器の導体ストリ
ップの配列周期寸法ＰＲの２倍を、利用する弾性表面の
波長λ1とした場合に、動作周波数ｆ1がおおむねｆ1＝
Ｖｓ／λ1で決定されるばあいである。ただしＶｓは弾
性表面波の速度である。前述の構成条件においては、Γ
＝２．４４８程度となる。さらに、Ｍ＝８０対以上とし
た１ポート型ＳＡＷ共振子を、本発明の横および縦の２
ポート型３次オーバートーンＳＡＷ共振子に使用し、素
子サイズの小型化をはかることが可能である。
【００２４】次に、前記のＳＡＷ共振子において、弾性
表面波の伝搬方向（Ｘ軸とする）に対して直交する幅方
向（Ｙ軸とする）について、ＳＡＷ共振子の振動変位を
簡便に計算するための方法として、筆者等はすでにこれ
ら横モードを支配する微分方程式を導いて公開している
（高木，桃崎，他：”常温に動的及び静的零温度係数を
もつＫカット水晶ＳＡＷ共振子”，電気学会 電子回路
技術委員会 第２５回ＥＭシンポジウム，ｐｐ７９−８
０，（１９９６））。さらに前記の横モードを支配する
微分方程式を、弾性表面波の伝搬方向であるＸ軸方向に
も拡張して適用できることがわかった。これを仮に縦モ
ードを支配する微分方程式と名付けると、次式（２）で
与えられる。
表面波の伝搬方向（Ｘ軸とする）に対して直交する幅方
向（Ｙ軸とする）について、ＳＡＷ共振子の振動変位を
簡便に計算するための方法として、筆者等はすでにこれ
ら横モードを支配する微分方程式を導いて公開している
（高木，桃崎，他：”常温に動的及び静的零温度係数を
もつＫカット水晶ＳＡＷ共振子”，電気学会 電子回路
技術委員会 第２５回ＥＭシンポジウム，ｐｐ７９−８
０，（１９９６））。さらに前記の横モードを支配する
微分方程式を、弾性表面波の伝搬方向であるＸ軸方向に
も拡張して適用できることがわかった。これを仮に縦モ
ードを支配する微分方程式と名付けると、次式（２）で
与えられる。
【００２５】
【数２】
【００２６】ここで、ωは角周波数、ω0（Ｘ）は該当
する領域の素子角周波数、ａはＸ方向の分散特性を近似
する定数、Ｕ（Ｘ）はＸ方向の弾性表面波変位の振幅、
Ｘは弾性表面波の波長で規格化したｘ座標である。ま
た、ω0（Ｘ）は座標Ｘにおける電極配列の周期長Ｐで
決まる空間周波数Ｖｓ／（２Ｐ）を角周波数に換算した
量であり、周波数ポテンシャル関数と呼ぶことにする。
ただし、 Ｖｓは弾性表面波の速度である。縦モードの
場合には、式（２）の定数ａを負値にとる（水晶、Ｌｉ
ＴａＯ3、 Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7における特定の場合）。
する領域の素子角周波数、ａはＸ方向の分散特性を近似
する定数、Ｕ（Ｘ）はＸ方向の弾性表面波変位の振幅、
Ｘは弾性表面波の波長で規格化したｘ座標である。ま
た、ω0（Ｘ）は座標Ｘにおける電極配列の周期長Ｐで
決まる空間周波数Ｖｓ／（２Ｐ）を角周波数に換算した
量であり、周波数ポテンシャル関数と呼ぶことにする。
ただし、 Ｖｓは弾性表面波の速度である。縦モードの
場合には、式（２）の定数ａを負値にとる（水晶、Ｌｉ
ＴａＯ3、 Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7における特定の場合）。
【００２７】本発明は、以上説明した基本波動作のエネ
ルギ閉じ込め型ＳＡＷ共振子を用いて、基本波の３倍の
高調波動作を行えるように、新規に設計条件を設定し、
試作品を測定してみたのでこれらを順に説明する。
ルギ閉じ込め型ＳＡＷ共振子を用いて、基本波の３倍の
高調波動作を行えるように、新規に設計条件を設定し、
試作品を測定してみたのでこれらを順に説明する。
【００２８】（実施例１）以下、本発明の実施の形態を
図１から順を追って説明する。図１は本発明の１ポート
型３次オーバートーンＳＡＷ共振子に使用される電極パ
ターンを平面図で表した一実施の形態である。図１中の
各部位の名称は、１００は圧電体平板、１０１４はパッ
ド１０１６へ接続された励振用信号源、１０１５とパッ
ド１０１７へ接続した１０１８は、外部回路の接地端子
へ接続するための接続線、細かい破線で囲まれた、１０
１と１０３等は、弾性表面波を反射する機能を果たす、
グレーテング構造を有する反射器（以降略して反射器と
呼ぶ）である。１０２はすだれ状電極（以降略してＩＤ
Ｔと呼ぶ）である。１００の圧電体平板は、水晶、Ｌｉ
ＴａＯ3、 Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7等の圧電性を有する単結晶およ
びＺｎＯ等の圧電性薄膜を形成した基板等からなる。前
記の基板表面はレイリー、リーキー、ラブ波、ＳＴＷ等
の弾性表面波が存在し易いように鏡面仕上げされてい
る。前記の１００上に形成された、１０１と１０２、１
０３のＩＤＴと反射器等は、アルミニウムおよび金等の
導電性を有する金属膜を蒸着、スパッタ等の手段により
薄膜形成した後、フォトリソグラフィ技術によりパター
ン形成して作られる。前記ＩＤＴ１０２は利用する弾性
表面波（レイリー波及びリーキー波等）の位相進行方向
（長手方向Ｘ）に対して直交して、平行かつ周期的に多
数配置される電極指群１０７、１０８等からなる。前記
電極指群のＸ軸方向の配列周期長はＰＴで表す。また電
極指の導体幅をＬＴで、電極指間の非導体被覆領域の長
さをＳＴで表し、ＰＴ＝ＬＴ＋ＳＴの関係が成り立つも
のとする。また、１０９と１０１０は前記電極指群の
内、同一極性のものを接続し振動電流を流すための導体
パターンでありバスバ−（給電導体の意味）と呼ぶ。同
様にして前記１０１と１０３の反射器の寸法について
は、１０４と１０１１等の導体ストリップと呼ばれる部
位の周期長をＰＲで、導体ストリップのＸ方向幅寸法を
ＬＲ、隣接する導体ストリップ間の非導体被覆領域の長
さをＳＲで表し、ＰＲ＝ＬＲ＋ＳＲの関係がある。ま
た、１０５と１０６は導体ストリップ群をたばねて接続
し、電気的に短絡する機能をはたすバスバーである。た
だし、１０５と１０６は無くても反射器の機能を果たす
ことができる。
図１から順を追って説明する。図１は本発明の１ポート
型３次オーバートーンＳＡＷ共振子に使用される電極パ
ターンを平面図で表した一実施の形態である。図１中の
各部位の名称は、１００は圧電体平板、１０１４はパッ
ド１０１６へ接続された励振用信号源、１０１５とパッ
ド１０１７へ接続した１０１８は、外部回路の接地端子
へ接続するための接続線、細かい破線で囲まれた、１０
１と１０３等は、弾性表面波を反射する機能を果たす、
グレーテング構造を有する反射器（以降略して反射器と
呼ぶ）である。１０２はすだれ状電極（以降略してＩＤ
Ｔと呼ぶ）である。１００の圧電体平板は、水晶、Ｌｉ
ＴａＯ3、 Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7等の圧電性を有する単結晶およ
びＺｎＯ等の圧電性薄膜を形成した基板等からなる。前
記の基板表面はレイリー、リーキー、ラブ波、ＳＴＷ等
の弾性表面波が存在し易いように鏡面仕上げされてい
る。前記の１００上に形成された、１０１と１０２、１
０３のＩＤＴと反射器等は、アルミニウムおよび金等の
導電性を有する金属膜を蒸着、スパッタ等の手段により
薄膜形成した後、フォトリソグラフィ技術によりパター
ン形成して作られる。前記ＩＤＴ１０２は利用する弾性
表面波（レイリー波及びリーキー波等）の位相進行方向
（長手方向Ｘ）に対して直交して、平行かつ周期的に多
数配置される電極指群１０７、１０８等からなる。前記
電極指群のＸ軸方向の配列周期長はＰＴで表す。また電
極指の導体幅をＬＴで、電極指間の非導体被覆領域の長
さをＳＴで表し、ＰＴ＝ＬＴ＋ＳＴの関係が成り立つも
のとする。また、１０９と１０１０は前記電極指群の
内、同一極性のものを接続し振動電流を流すための導体
パターンでありバスバ−（給電導体の意味）と呼ぶ。同
様にして前記１０１と１０３の反射器の寸法について
は、１０４と１０１１等の導体ストリップと呼ばれる部
位の周期長をＰＲで、導体ストリップのＸ方向幅寸法を
ＬＲ、隣接する導体ストリップ間の非導体被覆領域の長
さをＳＲで表し、ＰＲ＝ＬＲ＋ＳＲの関係がある。ま
た、１０５と１０６は導体ストリップ群をたばねて接続
し、電気的に短絡する機能をはたすバスバーである。た
だし、１０５と１０６は無くても反射器の機能を果たす
ことができる。
【００２９】本発明の図１の１ポート型ＳＡＷ共振子が
従来の基本波動作（周波数ｆ1）するものと異なる点
は、本発明が、３次オーバートーンの周波数ｆ3＝３ｆ1
で使用すべく構成されていることである。
従来の基本波動作（周波数ｆ1）するものと異なる点
は、本発明が、３次オーバートーンの周波数ｆ3＝３ｆ1
で使用すべく構成されていることである。
【００３０】（実施例２）次に、図２は、本発明の３次
オーバートーンモードで動作する縦型２ポートＳＡＷ共
振子についての一実施例である。図中の各部位の名称
は、２００が圧電体平板、破線で囲まれた２０２と２０
３は、各々第１と第２のＩＤＴ１とＩＤＴ２である。２
０１と２０４等は反射器である。さらに、２０９等は接
地のための接続導体である。２０７は内部抵抗５０Ωを
もつ入力信号源、２０８は５０Ωの負荷抵抗ＺＬであ
る。図２による縦型ＳＡＷ共振子は、前記２０２のＩＤ
Ｔ１によってＸ軸方向に伝搬した弾性表面波が、ＩＤＴ
２側に伝搬した結果検出されるため、前記ＩＤＴ１から
ＩＤＴ２への信号の伝達が達成されることになる。前記
２０１、２０２、２０３、２０４の部位全体で縦型２ポ
ートＳＡＷ共振子が構成される。また、図中の２１０は
弾性表面波の位相伝搬方向であるＸ軸、ＰＲは反射器の
導体ストリップの周期長、ＰＴはＩＤＴのもつ電極指の
周期長である。Ｇは、前記ＩＤＴ１（２０２）と反射器
２０１、ＩＤＴ２（２０３）と反射器２０４の電極指と
導体ストリップが最近接する箇所の距離である。本発明
の図２の縦型の２ポートＳＡＷ共振子が従来の基本波動
作（周波数ｆ1）するものと異なる点は、本発明が、３
次オーバートーンの周波数３ｆ1で使用すべく構成され
ていることである。また、図２の例は２個のＩＤＴを用
いた構成例を示したが、３個で構成した３ＩＤＴ型、あ
るいは４個以上のＩＤＴから構成してもよい。
オーバートーンモードで動作する縦型２ポートＳＡＷ共
振子についての一実施例である。図中の各部位の名称
は、２００が圧電体平板、破線で囲まれた２０２と２０
３は、各々第１と第２のＩＤＴ１とＩＤＴ２である。２
０１と２０４等は反射器である。さらに、２０９等は接
地のための接続導体である。２０７は内部抵抗５０Ωを
もつ入力信号源、２０８は５０Ωの負荷抵抗ＺＬであ
る。図２による縦型ＳＡＷ共振子は、前記２０２のＩＤ
Ｔ１によってＸ軸方向に伝搬した弾性表面波が、ＩＤＴ
２側に伝搬した結果検出されるため、前記ＩＤＴ１から
ＩＤＴ２への信号の伝達が達成されることになる。前記
２０１、２０２、２０３、２０４の部位全体で縦型２ポ
ートＳＡＷ共振子が構成される。また、図中の２１０は
弾性表面波の位相伝搬方向であるＸ軸、ＰＲは反射器の
導体ストリップの周期長、ＰＴはＩＤＴのもつ電極指の
周期長である。Ｇは、前記ＩＤＴ１（２０２）と反射器
２０１、ＩＤＴ２（２０３）と反射器２０４の電極指と
導体ストリップが最近接する箇所の距離である。本発明
の図２の縦型の２ポートＳＡＷ共振子が従来の基本波動
作（周波数ｆ1）するものと異なる点は、本発明が、３
次オーバートーンの周波数３ｆ1で使用すべく構成され
ていることである。また、図２の例は２個のＩＤＴを用
いた構成例を示したが、３個で構成した３ＩＤＴ型、あ
るいは４個以上のＩＤＴから構成してもよい。
【００３１】（実施例３）次に図３は、本発明の３次オ
ーバートーンモードで動作する横型２ポートＳＡＷ共振
子について、他の一実施例である。図中の各部位の名称
は、３００が圧電体平板、直線αの上側領域は第１のＳ
ＡＷ共振子であり、その下側は第２のＳＡＷ共振子とあ
えて区別することができるが、破線で囲まれた３０１内
の構成部位全体で横型２ポートＳＡＷ共振子を構成して
いる。また、円形の破線で囲まれた３０４と３０５は、
各々第１と第２のＳＡＷ共振子がもつＩＤＴ１とＩＤＴ
２である。３０２と３０３等は共用して動作する反射器
である。さらに、３０９、３０１０、３０１１、３０１
２、３０１３等は接地のためのワイヤーボンデング線で
ある。３０６は入力信号源、３０７は前記入力信号源の
内部抵抗（５０Ω）、３０８は負荷抵抗である。図３に
よる横型ＳＡＷ共振子は、前記ＩＤＴ１とＩＤＴ２にお
いて、共通に使用されるＧＮＤ側のバスバー３０７が、
弾性表面波の位相伝搬方向に対して、零でない角度θ
（直線αとＸ軸との成す角）だけ傾いて構成されている
点にある。この手段を取ることにより、前記ＩＤＴ１側
で励振された弾性表面波が、Ｘ軸方向に伝搬した結果、
ＩＤＴ２側に現れ、検出されるため、前記ＩＤＴ１から
ＩＤＴ２への信号の伝達が達成されることになる。本発
明の図３の横型の２ポートＳＡＷ共振子が従来の基本波
動作（周波数ｆ1）するものと異なる点は、本発明が、
３次オーバートーンの周波数３ｆ1で使用すべく構成さ
れていることである。
ーバートーンモードで動作する横型２ポートＳＡＷ共振
子について、他の一実施例である。図中の各部位の名称
は、３００が圧電体平板、直線αの上側領域は第１のＳ
ＡＷ共振子であり、その下側は第２のＳＡＷ共振子とあ
えて区別することができるが、破線で囲まれた３０１内
の構成部位全体で横型２ポートＳＡＷ共振子を構成して
いる。また、円形の破線で囲まれた３０４と３０５は、
各々第１と第２のＳＡＷ共振子がもつＩＤＴ１とＩＤＴ
２である。３０２と３０３等は共用して動作する反射器
である。さらに、３０９、３０１０、３０１１、３０１
２、３０１３等は接地のためのワイヤーボンデング線で
ある。３０６は入力信号源、３０７は前記入力信号源の
内部抵抗（５０Ω）、３０８は負荷抵抗である。図３に
よる横型ＳＡＷ共振子は、前記ＩＤＴ１とＩＤＴ２にお
いて、共通に使用されるＧＮＤ側のバスバー３０７が、
弾性表面波の位相伝搬方向に対して、零でない角度θ
（直線αとＸ軸との成す角）だけ傾いて構成されている
点にある。この手段を取ることにより、前記ＩＤＴ１側
で励振された弾性表面波が、Ｘ軸方向に伝搬した結果、
ＩＤＴ２側に現れ、検出されるため、前記ＩＤＴ１から
ＩＤＴ２への信号の伝達が達成されることになる。本発
明の図３の横型の２ポートＳＡＷ共振子が従来の基本波
動作（周波数ｆ1）するものと異なる点は、本発明が、
３次オーバートーンの周波数３ｆ1で使用すべく構成さ
れていることである。
【００３２】つぎに、図４は図１の１ポート型ＳＡＷ共
振子がもつＩＤＴと反射器が有する周期長ＰＴ、ＰＲが
作る周波数ポテンシャル関数ω0（Ｘ）を図示したもの
である。ただし、ｆを周波数(Hz）として、ω0（Ｘ）＝
２πｆ0（Ｘ）の関係にある。
振子がもつＩＤＴと反射器が有する周期長ＰＴ、ＰＲが
作る周波数ポテンシャル関数ω0（Ｘ）を図示したもの
である。ただし、ｆを周波数(Hz）として、ω0（Ｘ）＝
２πｆ0（Ｘ）の関係にある。
【００３３】図中の各部位の名称は、４００がＩＤＴ、
４０１と４０２は反射器、４０３と４０５等は導体スト
リップ、４０４はＩＤＴの電極指、４０６は弾性表面波
の伝搬方向であるＸ軸、４０７は幅方向であるＹ軸であ
る。以上の部位全体で１ポート型のＳＡＷ共振子を構成
している。次に４０８の縦軸は、前述の式（２）が示す
周波数ポテンシャル軸、４０９は前記のＸ軸であり、４
１０、４１１、４１２は、破線で対応する範囲内で示さ
れる各部位の周波数ポテンシャル関数ω0R（Ｘ）、ω0T
（Ｘ）である。つぎに４１５の縦軸は、共振状態におけ
る位置Ｘに依存した変位の振幅Ｕ（Ｘ）を表し、４１４
はＸ軸方向座標である。４１６は変位関数Ｕ（Ｘ）であ
る。前記反射器４０１、４０２とＩＤＴ４００の領域の
前記周波数ポテンシャルω0R（Ｘ）、ω0T（Ｘ）は、そ
れぞれ前述の記号を使って、およそ式 ω0R（Ｘ）＝Ｖ
ｓ／ＰＲ、ω0T（Ｘ）＝Ｖｓ／ＰＴにて与えるものとす
る。ω0R（Ｘ）軸の基準値ω00を反射器４０１、４０２
の有する周波数ω0R（Ｘ）に等しくとる。また図４中の
ζ'は、後述する図５、図６のζの２π倍に対応する値
である。図４の例では、ω0T（Ｘ）＝ω0R（Ｘ）−ζ'
／３として、ω0T（Ｘ）＜ω0R（Ｘ）の関係としてい
る。このようにすることにより、周波数降下型のエネル
ギ閉じ込めが実現でき、結果として共振子の振動変位の
振幅Ｕ（Ｘ）が４１６のような中央が大きく周辺になだ
らかとなるエネルギ閉じ込め型の変位となり、エネルギ
損失の少ない共振子が実現する（図５の場合に対応す
る）。また、ω0T（Ｘ）が４１３で表される点線で与え
られる場合には、周波数上昇型のエネルギ閉じ込めが実
現でき、４１６と同様な変位分布が実現する（図６に対
応する）。
４０１と４０２は反射器、４０３と４０５等は導体スト
リップ、４０４はＩＤＴの電極指、４０６は弾性表面波
の伝搬方向であるＸ軸、４０７は幅方向であるＹ軸であ
る。以上の部位全体で１ポート型のＳＡＷ共振子を構成
している。次に４０８の縦軸は、前述の式（２）が示す
周波数ポテンシャル軸、４０９は前記のＸ軸であり、４
１０、４１１、４１２は、破線で対応する範囲内で示さ
れる各部位の周波数ポテンシャル関数ω0R（Ｘ）、ω0T
（Ｘ）である。つぎに４１５の縦軸は、共振状態におけ
る位置Ｘに依存した変位の振幅Ｕ（Ｘ）を表し、４１４
はＸ軸方向座標である。４１６は変位関数Ｕ（Ｘ）であ
る。前記反射器４０１、４０２とＩＤＴ４００の領域の
前記周波数ポテンシャルω0R（Ｘ）、ω0T（Ｘ）は、そ
れぞれ前述の記号を使って、およそ式 ω0R（Ｘ）＝Ｖ
ｓ／ＰＲ、ω0T（Ｘ）＝Ｖｓ／ＰＴにて与えるものとす
る。ω0R（Ｘ）軸の基準値ω00を反射器４０１、４０２
の有する周波数ω0R（Ｘ）に等しくとる。また図４中の
ζ'は、後述する図５、図６のζの２π倍に対応する値
である。図４の例では、ω0T（Ｘ）＝ω0R（Ｘ）−ζ'
／３として、ω0T（Ｘ）＜ω0R（Ｘ）の関係としてい
る。このようにすることにより、周波数降下型のエネル
ギ閉じ込めが実現でき、結果として共振子の振動変位の
振幅Ｕ（Ｘ）が４１６のような中央が大きく周辺になだ
らかとなるエネルギ閉じ込め型の変位となり、エネルギ
損失の少ない共振子が実現する（図５の場合に対応す
る）。また、ω0T（Ｘ）が４１３で表される点線で与え
られる場合には、周波数上昇型のエネルギ閉じ込めが実
現でき、４１６と同様な変位分布が実現する（図６に対
応する）。
【００３４】つぎに、本発明の３次オーバートーンＳＡ
Ｗ共振子の基本的な動作特性について図５、図６、図１
６、図１７を用いて説明する。図５は１例として水晶Ｓ
ＴカットＸ伝搬とかＫカットとか、ＬｉＴａＯ3基板上
にアルミニウム電極にて形成したＩＤＴ、反射器におい
て実現する、３次モードで動作するレイリー型弾性表面
波の動作特性である。図５中の５００は反射器およびＩ
ＤＴが有する弾性表面波の反射特性Г（ｆ）、５０１は
ＩＤＴが有する放射コンダクタンスΥG（ｆ）の周波数
特性を示したものである。また図中のζは反射特性の中
心周波数ｆRと前記放射コンダクタンス特性の中心周波
数ｆTの差、ζ＝｜ｆT−ｆR｜である。この例の場合に
は前記ｆTとｆRの大小関係はｆT＞ｆRとなっている。こ
の関係が成り立つのは、図１によるＩＤＴの電極構成に
より、３次モードで動作する弾性表面波が各電極指ある
いは導体ストリップにて反射される結果、分散特性（図
１６）をもつためである。本発明においては、ＩＤＴの
周波数を（１／２±１／４）ζだけ、小さくして下に移
動することにより、反射器とＩＤＴ間の境界条件を満足
させて十分な共振振幅を確保している（周波数降下型と
呼ぶ）。図１６は前記分散特性と図５を対応させてわか
り易く解説したものである。図中の太線で示した１６０
０は３次モードの周波数で動作する弾性表面波が有する
分散曲線である。横軸１６０３は前記弾性表面波の波数
ｋ＝α＋ｊβ（ｆ）の虚数部分βであり、縦軸１６０４
は、動作周波数である。また、１６０１と１６０２等は
各々図５中の反射特性５００とＩＤＴの放射コンダクタ
ンス特性５０１に対応する。太い曲線１６００で示され
る領域においてｋは虚数となり、弾性表面波は伝搬でき
ずに減衰することとなる（いわゆるストップバンドを形
成する）。減衰の程度は前記β（ｆ）が大きいほど減衰
が大きくなる。
Ｗ共振子の基本的な動作特性について図５、図６、図１
６、図１７を用いて説明する。図５は１例として水晶Ｓ
ＴカットＸ伝搬とかＫカットとか、ＬｉＴａＯ3基板上
にアルミニウム電極にて形成したＩＤＴ、反射器におい
て実現する、３次モードで動作するレイリー型弾性表面
波の動作特性である。図５中の５００は反射器およびＩ
ＤＴが有する弾性表面波の反射特性Г（ｆ）、５０１は
ＩＤＴが有する放射コンダクタンスΥG（ｆ）の周波数
特性を示したものである。また図中のζは反射特性の中
心周波数ｆRと前記放射コンダクタンス特性の中心周波
数ｆTの差、ζ＝｜ｆT−ｆR｜である。この例の場合に
は前記ｆTとｆRの大小関係はｆT＞ｆRとなっている。こ
の関係が成り立つのは、図１によるＩＤＴの電極構成に
より、３次モードで動作する弾性表面波が各電極指ある
いは導体ストリップにて反射される結果、分散特性（図
１６）をもつためである。本発明においては、ＩＤＴの
周波数を（１／２±１／４）ζだけ、小さくして下に移
動することにより、反射器とＩＤＴ間の境界条件を満足
させて十分な共振振幅を確保している（周波数降下型と
呼ぶ）。図１６は前記分散特性と図５を対応させてわか
り易く解説したものである。図中の太線で示した１６０
０は３次モードの周波数で動作する弾性表面波が有する
分散曲線である。横軸１６０３は前記弾性表面波の波数
ｋ＝α＋ｊβ（ｆ）の虚数部分βであり、縦軸１６０４
は、動作周波数である。また、１６０１と１６０２等は
各々図５中の反射特性５００とＩＤＴの放射コンダクタ
ンス特性５０１に対応する。太い曲線１６００で示され
る領域においてｋは虚数となり、弾性表面波は伝搬でき
ずに減衰することとなる（いわゆるストップバンドを形
成する）。減衰の程度は前記β（ｆ）が大きいほど減衰
が大きくなる。
【００３５】つぎに、図６と図１７は一例として水晶Ｓ
ＴカットＸ伝搬とかＫカットとの基板上に金電極で形成
したＩＤＴ、反射器において実現する３次モードで動作
するレイリー型弾性表面波の動作特性である（前述の図
５と図１７と同様なもの）。図６中の６００は反射器お
よびＩＤＴが有する弾性表面波の反射特性Г（ｆ）、６
０１はＩＤＴが有する放射コンダクタンスΥG（ｆ）の
周波数特性を示したものである。また図中のζは反射特
性の中心周波数ｆRと前記放射コンダクタンス特性の中
心周波数ｆTの差、ζ＝｜ｆT−ｆR｜である。この例の
場合には前記ｆTとｆRの大小関係はｆT＜ｆRとなってい
る。この関係が成り立つのは、図１によるＩＤＴの電極
構成により、３次モードで動作する弾性表面波が各電極
指あるいは導体ストリップにて反射される結果、分散特
性（図１７）をもつためである。本発明においては、Ｉ
ＤＴの周波数を（１／２±１／４）ζだけ、大きくして
上に移動することにより、反射器とＩＤＴ間の境界条件
を満足させて十分な共振振幅を確保している（周波数上
昇型と呼ぶ）。図１７には前記分散特性と図６を対応さ
せてわかり易く解説したものである。図中の太線で示し
た１７００は３次モードの周波数で動作する弾性表面波
が有する分散曲線である。横軸１７０３は前記弾性表面
波の波数ｋ＝α＋ｊβ（ｆ）の虚数部分βであり、縦軸
１７０４は、動作周波数である。また、１７０１と１７
０２等は各々図６中の反射特性６００とＩＤＴの放射コ
ンダクタンス特性６０１に対応する。図中の太線で示し
た曲線１７００の領域においてｋは虚数となり、弾性表
面波は伝搬できずに減衰することとなる（いわゆるスト
ップバンドを形成する）。減衰の程度は前記β（ｆ）が
大きいほど減衰が大きくなる。
ＴカットＸ伝搬とかＫカットとの基板上に金電極で形成
したＩＤＴ、反射器において実現する３次モードで動作
するレイリー型弾性表面波の動作特性である（前述の図
５と図１７と同様なもの）。図６中の６００は反射器お
よびＩＤＴが有する弾性表面波の反射特性Г（ｆ）、６
０１はＩＤＴが有する放射コンダクタンスΥG（ｆ）の
周波数特性を示したものである。また図中のζは反射特
性の中心周波数ｆRと前記放射コンダクタンス特性の中
心周波数ｆTの差、ζ＝｜ｆT−ｆR｜である。この例の
場合には前記ｆTとｆRの大小関係はｆT＜ｆRとなってい
る。この関係が成り立つのは、図１によるＩＤＴの電極
構成により、３次モードで動作する弾性表面波が各電極
指あるいは導体ストリップにて反射される結果、分散特
性（図１７）をもつためである。本発明においては、Ｉ
ＤＴの周波数を（１／２±１／４）ζだけ、大きくして
上に移動することにより、反射器とＩＤＴ間の境界条件
を満足させて十分な共振振幅を確保している（周波数上
昇型と呼ぶ）。図１７には前記分散特性と図６を対応さ
せてわかり易く解説したものである。図中の太線で示し
た１７００は３次モードの周波数で動作する弾性表面波
が有する分散曲線である。横軸１７０３は前記弾性表面
波の波数ｋ＝α＋ｊβ（ｆ）の虚数部分βであり、縦軸
１７０４は、動作周波数である。また、１７０１と１７
０２等は各々図６中の反射特性６００とＩＤＴの放射コ
ンダクタンス特性６０１に対応する。図中の太線で示し
た曲線１７００の領域においてｋは虚数となり、弾性表
面波は伝搬できずに減衰することとなる（いわゆるスト
ップバンドを形成する）。減衰の程度は前記β（ｆ）が
大きいほど減衰が大きくなる。
【００３６】さらに、前述の“反射器とＩＤＴ間の境界
条件”を補足して説明したものが図１５である。図中の
各部位の名称は、１５００が水晶、ＬｉＴａＯ3等から
なる圧電体平板、１５０１、１５０２等は前記圧電体平
板上に形成されたＩＤＴの電極指あるいは導体ストリッ
プである。１５０３と１５０４は弾性表面波が定在波を
形成した際の振動状態での変位Ｕ（Ｘ、ｔ）（ｔは時
間）であり、１５０３が前述の周波数降下型（図５と図
１６の場合）であり、逆に１５０４が前述の周波数上昇
型（図６と図１７の場合）変位である。また、図中のＰ
Ｒは、反射器の導体ストリップの周期長、ＰＴはＩＤＴ
の電極指の周期長である。ＰＲとＰＴいずれも３次オー
バートーンモードの弾性表面波の波長λ3 のほぼ１．
５倍に取ってある。あるいは一般的には、ＩＤＴの電極
指幅ＬＴおよび反射器の導体ストリップ幅ＬＲが約（１
／４）λ3の整数倍であることが必要である。また、図
中のλ1は基本波の波長に対応する（λ1＝３λ3の関係
にある）。反射器とＩＤＴの境界線γ（１５０５）にお
いて、腹状態あるいは節状態の境界条件を満足するため
には、前述の式（１）のＩＤＴが有するトータル反射係
数Г（１０＞Г＞０．８）の大きさが必要である。本発
明においては、前記寸法ＰＴとＰＲの関係が、前述のζ
とｆRを用いて、周波数上昇型においては、ＰＴ＝ＰＲ
−（１／２±１／４）ζ／ ｆRであり、周波数降下型に
おいては、ＰＴ＝ＰＲ＋（１／２±１／４）ζ／ ｆRの
関係となるように容易に変形することができる。
条件”を補足して説明したものが図１５である。図中の
各部位の名称は、１５００が水晶、ＬｉＴａＯ3等から
なる圧電体平板、１５０１、１５０２等は前記圧電体平
板上に形成されたＩＤＴの電極指あるいは導体ストリッ
プである。１５０３と１５０４は弾性表面波が定在波を
形成した際の振動状態での変位Ｕ（Ｘ、ｔ）（ｔは時
間）であり、１５０３が前述の周波数降下型（図５と図
１６の場合）であり、逆に１５０４が前述の周波数上昇
型（図６と図１７の場合）変位である。また、図中のＰ
Ｒは、反射器の導体ストリップの周期長、ＰＴはＩＤＴ
の電極指の周期長である。ＰＲとＰＴいずれも３次オー
バートーンモードの弾性表面波の波長λ3 のほぼ１．
５倍に取ってある。あるいは一般的には、ＩＤＴの電極
指幅ＬＴおよび反射器の導体ストリップ幅ＬＲが約（１
／４）λ3の整数倍であることが必要である。また、図
中のλ1は基本波の波長に対応する（λ1＝３λ3の関係
にある）。反射器とＩＤＴの境界線γ（１５０５）にお
いて、腹状態あるいは節状態の境界条件を満足するため
には、前述の式（１）のＩＤＴが有するトータル反射係
数Г（１０＞Г＞０．８）の大きさが必要である。本発
明においては、前記寸法ＰＴとＰＲの関係が、前述のζ
とｆRを用いて、周波数上昇型においては、ＰＴ＝ＰＲ
−（１／２±１／４）ζ／ ｆRであり、周波数降下型に
おいては、ＰＴ＝ＰＲ＋（１／２±１／４）ζ／ ｆRの
関係となるように容易に変形することができる。
【００３７】最後に、本発明の３次オーバートーンＳＡ
Ｗ共振子の特性につき水晶ＳＴ−Ｘカットを例に取り、
具体的例を図７、図８、図９、図１０、図１１、図１
２、図１４を用いて示す。
Ｗ共振子の特性につき水晶ＳＴ−Ｘカットを例に取り、
具体的例を図７、図８、図９、図１０、図１１、図１
２、図１４を用いて示す。
【００３８】図７は本発明の図１から図３中のＩＤＴが
有する放射コンダクタンス特性である。図中の横軸は、
周波数を１０-6 （ｐｐｍ）単位で表し、縦軸はＩＤＴ
が有するアドミタンスＹ（ｆ）の実部ＹG（ｆ）を１０
-3単位で表している。上部に位置した７００が基本波動
作ｆ1でのＹG（ｆ1）であり、７０１は３次高調波モー
ド動作における（ ＹG（ｆ3＝３ｆ1））である。図７は
前述の図５と図１６に対応していることが特性の形から
わかる。従って周波数降下型の閉じ込めが実現可能であ
る。この際のＩＤＴ構成条件は、周波数３００ＭＨz、
電極指の交差幅が４０λ1，対数Ｍは１２８対、アルミ
ニウム電極膜厚Ｈを２８００オングストローム（これは
Ｈ／λ1，＝２．８％に相当する）である。ついでなが
ら、周波数ｆ3＝９００ＭＨzで基本波動作する場合の、
前述の構成条件でのＹG（ｆ1）は１６ｍＳとなり、図７
の７０１の最大値の約３倍となっていた。
有する放射コンダクタンス特性である。図中の横軸は、
周波数を１０-6 （ｐｐｍ）単位で表し、縦軸はＩＤＴ
が有するアドミタンスＹ（ｆ）の実部ＹG（ｆ）を１０
-3単位で表している。上部に位置した７００が基本波動
作ｆ1でのＹG（ｆ1）であり、７０１は３次高調波モー
ド動作における（ ＹG（ｆ3＝３ｆ1））である。図７は
前述の図５と図１６に対応していることが特性の形から
わかる。従って周波数降下型の閉じ込めが実現可能であ
る。この際のＩＤＴ構成条件は、周波数３００ＭＨz、
電極指の交差幅が４０λ1，対数Ｍは１２８対、アルミ
ニウム電極膜厚Ｈを２８００オングストローム（これは
Ｈ／λ1，＝２．８％に相当する）である。ついでなが
ら、周波数ｆ3＝９００ＭＨzで基本波動作する場合の、
前述の構成条件でのＹG（ｆ1）は１６ｍＳとなり、図７
の７０１の最大値の約３倍となっていた。
【００３９】つぎに、図８は図７と同じＩＤＴの電極指
の寸法ＬＴを変化させた場合の前記３次モードのＹ
G（ｆ3）の最大値ＹGmaxと最大点の周波数ｆTの関係を
ζ＝ｆT−ｆRに対してみたものである。横軸ＬＴの単位
は弾性表面波の基本波の波長λ1である。図中の８００
と８０２は電極膜厚Ｈが２８００オングストロームの場
合、８０１と８０３は、１／３Ｈ＝９００オングストロ
ームの場合である。ＹGmaxの最大点はおよそＬＴ＝０．
２λT 〜０．２５λTに存在する。 但しλT＝２ＰＴ＝
λ1（基本波の波長）の関係にある。ＬＴ＝０．２５λT
におけるｆTは、膜厚がＨの場合には約７０００ｐｐ
ｍ、Ｈ／３の場合には、約２０００ｐｐｍである。
の寸法ＬＴを変化させた場合の前記３次モードのＹ
G（ｆ3）の最大値ＹGmaxと最大点の周波数ｆTの関係を
ζ＝ｆT−ｆRに対してみたものである。横軸ＬＴの単位
は弾性表面波の基本波の波長λ1である。図中の８００
と８０２は電極膜厚Ｈが２８００オングストロームの場
合、８０１と８０３は、１／３Ｈ＝９００オングストロ
ームの場合である。ＹGmaxの最大点はおよそＬＴ＝０．
２λT 〜０．２５λTに存在する。 但しλT＝２ＰＴ＝
λ1（基本波の波長）の関係にある。ＬＴ＝０．２５λT
におけるｆTは、膜厚がＨの場合には約７０００ｐｐ
ｍ、Ｈ／３の場合には、約２０００ｐｐｍである。
【００４０】つぎに、図９は図１に示された反射器とＩ
ＤＴ間の導体間の距離Ｇ（λ1単位で表す）と１ポート
型ＳＡＷ共振子の等価直列共振抵抗Ｒ1の関係をみたも
のである。この場合ＩＤＴの構成条件は、導体間のスペ
ースＳＴ＝０．２λ1としている。前記Ｒ1は曲線９００
と９０１、９０２の周期的に変化する特性を示している
が、Ｇ＝０．３λ1においてＲ1の極小値を示しているこ
とがわかる。このときＧ＝ＳＴが成り立つことがわか
る。さらにこの関係が、他の条件にて成り立つものかど
うかを確認したのが図１０である。図中横軸は、基本波
の波長λ1を単位として表したＳＴであり、縦軸は同様
の単位で表した前記Ｇである。特性曲線１０００は、ほ
ぼ傾き１の直線上にあり、ほぼＧ＝ＳＴの関係が成り立
つことがわかる。
ＤＴ間の導体間の距離Ｇ（λ1単位で表す）と１ポート
型ＳＡＷ共振子の等価直列共振抵抗Ｒ1の関係をみたも
のである。この場合ＩＤＴの構成条件は、導体間のスペ
ースＳＴ＝０．２λ1としている。前記Ｒ1は曲線９００
と９０１、９０２の周期的に変化する特性を示している
が、Ｇ＝０．３λ1においてＲ1の極小値を示しているこ
とがわかる。このときＧ＝ＳＴが成り立つことがわか
る。さらにこの関係が、他の条件にて成り立つものかど
うかを確認したのが図１０である。図中横軸は、基本波
の波長λ1を単位として表したＳＴであり、縦軸は同様
の単位で表した前記Ｇである。特性曲線１０００は、ほ
ぼ傾き１の直線上にあり、ほぼＧ＝ＳＴの関係が成り立
つことがわかる。
【００４１】つぎに、１２８本の導体ストリップと幅４
０λ1、膜厚Ｈ＝２８００オングストローム、の反射器
と、前述のＩＤＴとさらに、Ｇ＝ＳＴのギャップ寸法を
用いて、１ポート型の３次オーバートーンＳＡＷ共振子
を構成してその特性を調べたものが図１１である。図中
の縦軸は、前記ＳＡＷ共振子の等価直列共振抵抗Ｒ
1と、等価直列容量Ｃ1であり、横軸は前記ＩＤＴの電極
指幅寸法ＬＴを弾性表面波の基本波の波長λ1で示した
ものである。また、図中の１１００の曲線がＲ1特性
を、１１０１がＣ1特性を表す。ＬＴの０．２λ1から
０．３λ1の範囲において６０Ω以下のＲ1値が得られて
おり実用化できる水準にある。Ｃ1は、ＬＴ＝０．２λ1
から０．２５λ1の範囲において最大値を示している。
図１１の様な特性が得られる構成条件は、電極膜厚比
Ｈ／λ1が０．０２から０．０３の範囲で、ＩＤＴ対数
Ｍが８０から３００対の範囲であれば十分に良好な特性
が得られる。もちろん、電極膜厚比Ｈ／λ1が０．２／
３以上の範囲とした場合には、式（１）からＩＤＴ対数
Ｍが３倍の２４０対以上が必要になる。反射器の反射特
性は基本波に対して約１／３であり、この理由から式
（１）において、Ｈ／λの値として、 Ｈ／λ3のかわり
にをＨ／λ1を使用する（何故ならλ3＝λ1／３）。
０λ1、膜厚Ｈ＝２８００オングストローム、の反射器
と、前述のＩＤＴとさらに、Ｇ＝ＳＴのギャップ寸法を
用いて、１ポート型の３次オーバートーンＳＡＷ共振子
を構成してその特性を調べたものが図１１である。図中
の縦軸は、前記ＳＡＷ共振子の等価直列共振抵抗Ｒ
1と、等価直列容量Ｃ1であり、横軸は前記ＩＤＴの電極
指幅寸法ＬＴを弾性表面波の基本波の波長λ1で示した
ものである。また、図中の１１００の曲線がＲ1特性
を、１１０１がＣ1特性を表す。ＬＴの０．２λ1から
０．３λ1の範囲において６０Ω以下のＲ1値が得られて
おり実用化できる水準にある。Ｃ1は、ＬＴ＝０．２λ1
から０．２５λ1の範囲において最大値を示している。
図１１の様な特性が得られる構成条件は、電極膜厚比
Ｈ／λ1が０．０２から０．０３の範囲で、ＩＤＴ対数
Ｍが８０から３００対の範囲であれば十分に良好な特性
が得られる。もちろん、電極膜厚比Ｈ／λ1が０．２／
３以上の範囲とした場合には、式（１）からＩＤＴ対数
Ｍが３倍の２４０対以上が必要になる。反射器の反射特
性は基本波に対して約１／３であり、この理由から式
（１）において、Ｈ／λの値として、 Ｈ／λ3のかわり
にをＨ／λ1を使用する（何故ならλ3＝λ1／３）。
【００４２】つぎに、図１４は９００ＭＨzで動作させ
た本発明の３次オーバートーンＳＡＷ共振子が有する特
性であって、ＩＤＴの中心周波数ｆTをシフトさせた場
合の１ポート型ＳＡＷ共振子の品質を代表する共振先鋭
度であるＱ値と、等価直列共振抵抗Ｒ1の関係を示した
ものである。前記ｆTの周波数シフト量は、前述のζ＝
ｆT−ｆRを単位として表した。図中の曲線１４００がＱ
値を、１４０１がＲ1特性を表す。 Ｒ1特性が６０Ω以
下となるのは、前記ｆTの周波数シフト量が０．２５ζ
から０．７５ζの範囲、即ち、（１／２±１／４）ζの
範囲となっていることがわかる。
た本発明の３次オーバートーンＳＡＷ共振子が有する特
性であって、ＩＤＴの中心周波数ｆTをシフトさせた場
合の１ポート型ＳＡＷ共振子の品質を代表する共振先鋭
度であるＱ値と、等価直列共振抵抗Ｒ1の関係を示した
ものである。前記ｆTの周波数シフト量は、前述のζ＝
ｆT−ｆRを単位として表した。図中の曲線１４００がＱ
値を、１４０１がＲ1特性を表す。 Ｒ1特性が６０Ω以
下となるのは、前記ｆTの周波数シフト量が０．２５ζ
から０．７５ζの範囲、即ち、（１／２±１／４）ζの
範囲となっていることがわかる。
【００４３】つぎに、図１２に前述の本発明を応用して
得られる図３の構成をもつ、横２ポート型の３次オーバ
ートーンＳＡＷ共振子の伝送特性の一例を示す。図中の
横軸は周波数、縦軸は伝送特性の振幅Ｓｂ（ｄＢ）と位
相（度）である。曲線１２００は、振幅特性、１２０１
は主共振モードＳ０の共振点、１２０２と１２０３は高
次横モードの共振である。また、１２０５と１２０６は
位相特性であり、１２０５は１８０度位相シフト型を、
１２０６は０度位相シフト型を構成した場合である。ま
た、１２０７と１２０８はいずれも前記Ｓ０モードの共
振点である。本発明の図３の横型の構成をとれば、入力
側と出力側共振子間の結合が強くなり、Ｓｂ（Ｓ０）で
表される最小挿入損失が１０ｄＢ以下の実用水準のもの
が得られる。前記１２０２と１２０３で表される高次横
モードの抑圧法については、すでに知られた以下の文献
に述べられた方法を取ることができる。
得られる図３の構成をもつ、横２ポート型の３次オーバ
ートーンＳＡＷ共振子の伝送特性の一例を示す。図中の
横軸は周波数、縦軸は伝送特性の振幅Ｓｂ（ｄＢ）と位
相（度）である。曲線１２００は、振幅特性、１２０１
は主共振モードＳ０の共振点、１２０２と１２０３は高
次横モードの共振である。また、１２０５と１２０６は
位相特性であり、１２０５は１８０度位相シフト型を、
１２０６は０度位相シフト型を構成した場合である。ま
た、１２０７と１２０８はいずれも前記Ｓ０モードの共
振点である。本発明の図３の横型の構成をとれば、入力
側と出力側共振子間の結合が強くなり、Ｓｂ（Ｓ０）で
表される最小挿入損失が１０ｄＢ以下の実用水準のもの
が得られる。前記１２０２と１２０３で表される高次横
モードの抑圧法については、すでに知られた以下の文献
に述べられた方法を取ることができる。
【００４４】（W.H.Haydl,B.Dischler,P.Hiesinger;"MU
LTIMODE SAW RESONATORS -A METHOD TO STUDY THE OPTI
MUM RESONATOR DESIGN", Ultrasonics Symposium Proce
edings, pp.287-296(1976)） 以上が本発明の３次オーバートーンＳＡＷ共振子の構成
とその特性および具体的設計例である。設計例は、Ｘ軸
回りで半時計方向に３０度から４５度の範囲の回転Ｙカ
ットからなる水晶ＳＴ−Ｘ伝搬カットで示したが、他の
カットであるＫカット（９．６度回転Ｙカット３２．４
３度Ｘ'伝搬とか、３６度回転Ｙ板上をＹ'軸方向に伝搬
するＳＴＷ（Surface Transversal Wave)でもよく、さ
らにまた水晶以外の圧電気材料ＬｉＴａＯ3とか、Ｌｉ2
Ｂ4Ｏ7であってもよい事は容易にわかることである。参
考のため図１３には水晶を例にした、Ｙカットの方位を
示した。
LTIMODE SAW RESONATORS -A METHOD TO STUDY THE OPTI
MUM RESONATOR DESIGN", Ultrasonics Symposium Proce
edings, pp.287-296(1976)） 以上が本発明の３次オーバートーンＳＡＷ共振子の構成
とその特性および具体的設計例である。設計例は、Ｘ軸
回りで半時計方向に３０度から４５度の範囲の回転Ｙカ
ットからなる水晶ＳＴ−Ｘ伝搬カットで示したが、他の
カットであるＫカット（９．６度回転Ｙカット３２．４
３度Ｘ'伝搬とか、３６度回転Ｙ板上をＹ'軸方向に伝搬
するＳＴＷ（Surface Transversal Wave)でもよく、さ
らにまた水晶以外の圧電気材料ＬｉＴａＯ3とか、Ｌｉ2
Ｂ4Ｏ7であってもよい事は容易にわかることである。参
考のため図１３には水晶を例にした、Ｙカットの方位を
示した。
【００４５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、弾性
表面波の基本波の寸法で構成して、３倍の高調波モード
で動作可能なエネルギ閉じ込め型のＳＡＷ共振子である
ことから、比較的大きなパターン寸法でもって、従来に
なくＱ値が大きく、従って周波数安定度に優れ、またC
／Ｎに優れたＧＨz帯で動作する３次オーバートーンＳ
ＡＷ共振子が低コストで実現できる。
表面波の基本波の寸法で構成して、３倍の高調波モード
で動作可能なエネルギ閉じ込め型のＳＡＷ共振子である
ことから、比較的大きなパターン寸法でもって、従来に
なくＱ値が大きく、従って周波数安定度に優れ、またC
／Ｎに優れたＧＨz帯で動作する３次オーバートーンＳ
ＡＷ共振子が低コストで実現できる。
【図１】本発明の１ポート型３次オーバートーンＳＡＷ
共振子の一実施例が有する導体パターンを示す平面図。
共振子の一実施例が有する導体パターンを示す平面図。
【図２】本発明の他の縦２ポート型３次オーバートーン
ＳＡＷ共振子の実施例が示す平面図。
ＳＡＷ共振子の実施例が示す平面図。
【図３】本発明の横２ポート型３次オーバートーンＳＡ
Ｗ共振子の一実施例が示す平面図。
Ｗ共振子の一実施例が示す平面図。
【図４】本発明の図１が有する周波数ポテンシャルの解
説図。
説図。
【図５】本発明の動作原理特性を示す概念図。
【図６】本発明の他の動作原理特性を示す概念図。
【図７】本発明に使用されるＩＤＴが示す特性図。
【図８】本発明に使用されるＩＤＴが示す他の特性図。
【図９】本発明の図１が示すＲ1−Ｇ特性図。
【図１０】本発明の図１が示すＳＴ−Ｇ相関特性図。
【図１１】本発明の図１が示すＲ1−ＬＴ特性図。
【図１２】本発明の図２と図３が示す伝送特性図。
【図１３】本発明の圧電体平板のカット角を示す解説
図。
図。
【図１４】本発明が示すＲ1，Ｑ−ｆT特性図。
【図１５】本発明の動作原理示す解説図。
【図１６】本発明の周波数降下型を説明する概念図。
【図１７】本発明の周波数上昇型を説明する概念図。
１００ 圧電体平板 １０１、１０３ 反射器 １０２ ＩＤＴ
Claims (13)
- 【請求項１】 圧電体平板上に、弾性表面波を励振およ
び検出するためのすだれ状電極を少なくとも１個以上
と、前記すだれ状電極の両側に１対の周期的に配列した
多数の導体ストリップからなる反射器を構成したＳＡＷ
共振子において、 前記すだれ状電極は、前記弾性表面波の位相伝搬方向に
Ｘに関して、電極指の幅寸法ＬＴと前記電極指の存在し
ない部位の長さＳＴの和である周期長ＰＴ（＝ＬＴ＋Ｓ
Ｔ）が弾性表面波の波長λ3の１．５倍であり、 前記反射器の前記導体ストリップの幅寸法ＬＲと導体の
存在しない部位の長さＳＲがほぼ等しく（ＬＲ＝ＳＲ）
かつ、前記ＬＲとＳＲの和ＰＲ（＝ＬＲ＋ＳＲ）は、弾
性表面波の波長λ3の１．５倍であり、 前記反射器を構成する前記導体ストリップと最も近接す
る前記すだれ状電極の電極指間の距離Ｇが、前記すだれ
状電極のＳＴに等しく、 前記反射器の寸法ＰＲと前記すだれ状電極の寸法ＰＴを
若干異ならしめて、エネルギ閉じ込め型ＳＡＷ共振子と
なしたことを特徴とする３次オーバートーンＳＡＷ共振
子。 - 【請求項２】前記すだれ状電極の寸法ＰＴと前記反射器
の寸法ＰＲとの関係を、前記反射器の反射特性の中心周
波数ｆRと、前記すだれ状電極がもつ放射コンダクタン
スＹGが最大値を示す周波数ｆTとの差をζ（＝｜ｆT−
ｆR｜）として、 ＰＴ＝ＰＲ＋（１／２±１／４）ζ／ ｆR の関係とした周波数降下型としたことを特徴とする請求
項１記載の３次オーバートーンＳＡＷ共振子。 - 【請求項３】前記すだれ状電極の寸法ＰＴと前記反射器
の寸法ＰＲとの関係を、前記反射器の反射特性の中心周
波数ｆRと前記すだれ状電極がもつ放射コンダクタンス
ＹGが最大値を示す周波数ｆTとの差をζ（＝｜ｆT−ｆR
｜）として、 ＰＴ＝ＰＲ−（１／２±１／４）ζ／ ｆR の関係とした周波数上昇型としたことを特徴とする請求
項１記載の３次オーバートーンＳＡＷ共振子。 - 【請求項４】前記すだれ状電極において、前記電極指の
幅寸法ＬＴが、０．２λT〜０．３λT（λT＝２ＰＴ）
であることを特徴とする請求項１記載の３次オーバート
ーンＳＡＷ共振子。 - 【請求項５】前記反射器の寸法ＰＲの２倍であるλ1と
前記反射器および前記すだれ状電極の電極膜厚Ｈの比Ｈ
／λ1 （λ1＝２ＰＲ）が、（２／３〜３）％の範囲内
であることを特徴とする請求項１記載の３次オーバート
ーンＳＡＷ共振子。 - 【請求項６】前記圧電体平板が、水晶でありかつ、電気
軸の回りにＹカット板を半時計方向に３０度から４５度
回転したいわゆるＳＴカットであることを特徴とする請
求項１記載の３次オーバートーンＳＡＷ共振子。 - 【請求項７】前記圧電体平板が、水晶でありかつ、電気
軸の回りにＹカットを半時計方向に９．６度回転したい
わゆるＫカットであることを特徴とする請求項１記載の
３次オーバートーンＳＡＷ共振子。 - 【請求項８】前記圧電体平板が、ＬｉＴａＯ3であるこ
とを特徴とする請求項１記載の３次オーバートーンＳＡ
Ｗ共振子。 - 【請求項９】前記圧電体平板が、Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7であるこ
とを特徴とする請求項１記載の３次オーバートーンＳＡ
Ｗ共振子。 - 【請求項１０】 前記すだれ状電極が、１個からなる１
ポート型としたことを特徴とする請求項１〜９いずれか
記載の３次オーバートーンＳＡＷ共振子。 - 【請求項１１】 前記すだれ状電極が、入力と検出の各
１個からなる２ポート型としたことを特徴とする請求項
１〜９いずれか記載の３次オーバートーンＳＡＷ共振
子。 - 【請求項１２】 前記すだれ状電極が、入力が１個と検
出の２個からなる２ポート型としたことを特徴とする請
求項１〜９いずれか記載の３次オーバートーンＳＡＷ共
振子。 - 【請求項１３】 前記すだれ状電極が１個からなる１ポ
ート型の前記３次オーバートーンＳＡＷ共振子を使用し
て、入力端子側となる第１のＳＡＷ共振子と出力端子側
となる第２のＳＡＷ共振子を相互に横に配置して構成
し、前記第１のＳＡＷ共振子と前記第２のＳＡＷ共振子
の前記すだれ状電極において、共通となるＧＮＤ側の前
記電極指を接続するバスバー導体を弾性表面波の伝搬方
向Ｘに対して傾斜して配置して横２ポート型としたこと
を特徴とする請求項１〜９いずれか記載の３次オーバー
トーンＳＡＷ共振子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238998A JPH11220352A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | ３次オーバートーンｓａｗ共振子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238998A JPH11220352A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | ３次オーバートーンｓａｗ共振子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11220352A true JPH11220352A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=12081310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2238998A Pending JPH11220352A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | ３次オーバートーンｓａｗ共振子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11220352A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7696675B2 (en) | 2006-02-06 | 2010-04-13 | Seiko Epson Corporation | Surface acoustic wave device and electronic apparatus |
| CN112350681A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-09 | 武汉大学 | 一种频率可调的薄膜体声波谐振器 |
| WO2021172032A1 (ja) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | 国立大学法人東北大学 | 弾性波デバイス |
-
1998
- 1998-02-03 JP JP2238998A patent/JPH11220352A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7696675B2 (en) | 2006-02-06 | 2010-04-13 | Seiko Epson Corporation | Surface acoustic wave device and electronic apparatus |
| WO2021172032A1 (ja) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | 国立大学法人東北大学 | 弾性波デバイス |
| CN112350681A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-02-09 | 武汉大学 | 一种频率可调的薄膜体声波谐振器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030603 |