JPS5836012A - 弾性表面波装置 - Google Patents
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- Acoustics & Sound (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は圧′、１Ｌ基板上に設けたトランスジューサに
よりレイリー形等の弾性表面波をｔｇ励し、さらにそれ
を送受して所望のフィルタ特性を得る弾性表面波袋ｆｄ
に関する。又本発明は特に上記弾性表面波装置のトラン
スジューサを構成するインクデジタル形電極の構成法に
関するものである。
よりレイリー形等の弾性表面波をｔｇ励し、さらにそれ
を送受して所望のフィルタ特性を得る弾性表面波袋ｆｄ
に関する。又本発明は特に上記弾性表面波装置のトラン
スジューサを構成するインクデジタル形電極の構成法に
関するものである。
従来、インタデジタル電極は、レイリー波あるいはラブ
波、プロインシュタイン波等の圧電基板の表面にエネル
ギが局在して伝播する弾性表面波の励振、受信用トラン
スジ瓢−サの電極として圧電基板上にＡ ／、 、 Ａ
ｕ等の電気的導体を蒸着スパッタ等の手段により形成
され用いられて来た。該電極の一例としては第１図（ａ
）の如くの形状で送受１組のすだれ状の電極指（１６）
を有した構成を通常とっている。第１１ｆｆｉ（ａ）中
の各部位の名称は、１０・・・圧電体基板、１１・・・
送波側トランスジューサのインタデジタル電極、１２・
・・受波側トランスジューサのインタデジタルｆｆ電極
、１３゜１３′・・・入力電気端子、１４．ｉ４’・・
・出力電気端子、１５・・・給電導体部材＃１６・・・
電極指、１７．１８・・・各々送受インタデジタル電極
の電極周期λＳ、λｍ、１９，１１０・・・各々送受イ
ンタデジタル電極の電極間隔ｄ 、 ＷＯＯ，Ｗ Ｏｆ
・・・インタデジタル電極の開口長、Ｗｋ・・・ｋ
番目電極の重なり巾である。１１と１２の１組のトラン
スジューサは、弾性表面波フィルタを構成しているが、
該フィルタの通過周波数特性Ｈ（ω）は１１．１２）ラ
ンスジューサの伝達特性を、電極指の重なり巾ｗｋの全
体が端部で作る関数１１１及び１１２と電極指間隔の長
さｄ、ｋを適切に設定することにより実現している。Ｗ
ｋはｄｋの１００〜２００倍とるのが普通である。通例
これを不等間隔ピッチのアポダイズ法と呼んでいる。こ
の方法による送受インタデジタル電極の設計法を以下に
述べる。
波、プロインシュタイン波等の圧電基板の表面にエネル
ギが局在して伝播する弾性表面波の励振、受信用トラン
スジ瓢−サの電極として圧電基板上にＡ ／、 、 Ａ
ｕ等の電気的導体を蒸着スパッタ等の手段により形成
され用いられて来た。該電極の一例としては第１図（ａ
）の如くの形状で送受１組のすだれ状の電極指（１６）
を有した構成を通常とっている。第１１ｆｆｉ（ａ）中
の各部位の名称は、１０・・・圧電体基板、１１・・・
送波側トランスジューサのインタデジタル電極、１２・
・・受波側トランスジューサのインタデジタルｆｆ電極
、１３゜１３′・・・入力電気端子、１４．ｉ４’・・
・出力電気端子、１５・・・給電導体部材＃１６・・・
電極指、１７．１８・・・各々送受インタデジタル電極
の電極周期λＳ、λｍ、１９，１１０・・・各々送受イ
ンタデジタル電極の電極間隔ｄ 、 ＷＯＯ，Ｗ Ｏｆ
・・・インタデジタル電極の開口長、Ｗｋ・・・ｋ
番目電極の重なり巾である。１１と１２の１組のトラン
スジューサは、弾性表面波フィルタを構成しているが、
該フィルタの通過周波数特性Ｈ（ω）は１１．１２）ラ
ンスジューサの伝達特性を、電極指の重なり巾ｗｋの全
体が端部で作る関数１１１及び１１２と電極指間隔の長
さｄ、ｋを適切に設定することにより実現している。Ｗ
ｋはｄｋの１００〜２００倍とるのが普通である。通例
これを不等間隔ピッチのアポダイズ法と呼んでいる。こ
の方法による送受インタデジタル電極の設計法を以下に
述べる。
今、等間隔で同一極性の電圧が２つおきにづ［加される
様に配置されているインタデジタル電極に、インパルス
状の電圧波形が引加された場合に発生する電界、歪み、
変位の状態を概説すると第２図に示す様になると考える
のが妥当である。図中、２００・・・圧電体基板、２ｏ
、２１・・・各々正負極性の電極指、２２・・・圧電体
基板の表面より深さ方向に弾性表面波の１波長にわたっ
て平均した平均電界強度ξの波形、２３０，２３１・・
・電界によって作られる圧電体の歪みＳで、Ｓ＝ｅξの
関係にあるため、圧電定数のｅの正負に応じてＳの波形
が反転する。波形２３０はｅ ） ｏの場合、破線で示
す波形２３１は、ｅ （Ｄの場合である。２４０゜２４
１・・・歪みＳを積分して得られる圧電基板表面の変位
である。インタデジタル電極の伝達特性を設計する際に
該電極のインパルス応答を求める方法がある。メイリン
等価回路による集中定数モデルでは、第２図中２７のイ
ンパルス変位（あるいは変位速度）が同相電極指の中央
に発生するとして、該有限個数のインパルス状の変位列
のフーリエ変換から該インタデジタル電極の周波数特性
Ｈ（ω）を得ている。しかしながらこのモデルは、圧電
体の変位が高々ＨｏｏＫθの法則に従う連続的変位のみ
が発生しうろこと、及び通過周波数ω。の高次の通過特
性が顕著に観測されないことより正しくなく、インパル
ス状の変位列のかわりに２π Ｃｍ −７−− ３： のインパルス応答変位が発生す
ると考える方が妥当である。但しλは電極指の電気的位
相を考慮した周期長である。第２図中、変位波形２５０
．２５１は電極指の配列をＸ軸の正方向へ２ｙ４平行移
動して得られるもので前記ＣＧ！１−Ｔ−ｘに対ツして
Ｂｉｎ芹ｘ のインパルス応答変位に対応する。変位
波形２５０はＣ〉０の場合、２５１はｅく０の場合であ
る。ついでに同図の変位波形２６は−ｓｉｎ Ｔ３：の
インパルス応答に対応するものでこの場合ｗチｘに対応
した基準の電極指配列に対して今度はＸ軸の負方向に２
ｙ４平行移動した電極指群により得られることがわかる
。（但しｇ ） ０とした。）又以上の議論でＸ座標の
原点を同相極性の電極指の中心にとっている。ざらに又
、第２図で用いた同一極性が２つくり返すいわゆるダブ
ル電極でなく、電極巾２／４の単一電極指の場合にも同
様な議論は全て成立つ。以上述べた様に、′電極指の重
り巾が全て等しいインタデジタル電極とこれを±２／４
２ｙ４平したものよりＡ□□□］づ及びＡｓ ｉｎ ７
ｘの変位が生ずるから電極指の重り巾をＦ（１，（）
（−）により重みを付けた場合にはＦ（りｃｏｓ２−Ｚ
’ 、Ｇ（ｘ）ｓｉｎ Ｔ”の変位が発色し、これが弾
性表面波の位相速度ｖｚで伝播することから、時間スケ
ールでｆ（ｔ）μｓω。ｔ。
様に配置されているインタデジタル電極に、インパルス
状の電圧波形が引加された場合に発生する電界、歪み、
変位の状態を概説すると第２図に示す様になると考える
のが妥当である。図中、２００・・・圧電体基板、２ｏ
、２１・・・各々正負極性の電極指、２２・・・圧電体
基板の表面より深さ方向に弾性表面波の１波長にわたっ
て平均した平均電界強度ξの波形、２３０，２３１・・
・電界によって作られる圧電体の歪みＳで、Ｓ＝ｅξの
関係にあるため、圧電定数のｅの正負に応じてＳの波形
が反転する。波形２３０はｅ ） ｏの場合、破線で示
す波形２３１は、ｅ （Ｄの場合である。２４０゜２４
１・・・歪みＳを積分して得られる圧電基板表面の変位
である。インタデジタル電極の伝達特性を設計する際に
該電極のインパルス応答を求める方法がある。メイリン
等価回路による集中定数モデルでは、第２図中２７のイ
ンパルス変位（あるいは変位速度）が同相電極指の中央
に発生するとして、該有限個数のインパルス状の変位列
のフーリエ変換から該インタデジタル電極の周波数特性
Ｈ（ω）を得ている。しかしながらこのモデルは、圧電
体の変位が高々ＨｏｏＫθの法則に従う連続的変位のみ
が発生しうろこと、及び通過周波数ω。の高次の通過特
性が顕著に観測されないことより正しくなく、インパル
ス状の変位列のかわりに２π Ｃｍ −７−− ３： のインパルス応答変位が発生す
ると考える方が妥当である。但しλは電極指の電気的位
相を考慮した周期長である。第２図中、変位波形２５０
．２５１は電極指の配列をＸ軸の正方向へ２ｙ４平行移
動して得られるもので前記ＣＧ！１−Ｔ−ｘに対ツして
Ｂｉｎ芹ｘ のインパルス応答変位に対応する。変位
波形２５０はＣ〉０の場合、２５１はｅく０の場合であ
る。ついでに同図の変位波形２６は−ｓｉｎ Ｔ３：の
インパルス応答に対応するものでこの場合ｗチｘに対応
した基準の電極指配列に対して今度はＸ軸の負方向に２
ｙ４平行移動した電極指群により得られることがわかる
。（但しｇ ） ０とした。）又以上の議論でＸ座標の
原点を同相極性の電極指の中心にとっている。ざらに又
、第２図で用いた同一極性が２つくり返すいわゆるダブ
ル電極でなく、電極巾２／４の単一電極指の場合にも同
様な議論は全て成立つ。以上述べた様に、′電極指の重
り巾が全て等しいインタデジタル電極とこれを±２／４
２ｙ４平したものよりＡ□□□］づ及びＡｓ ｉｎ ７
ｘの変位が生ずるから電極指の重り巾をＦ（１，（）
（−）により重みを付けた場合にはＦ（りｃｏｓ２−Ｚ
’ 、Ｇ（ｘ）ｓｉｎ Ｔ”の変位が発色し、これが弾
性表面波の位相速度ｖｚで伝播することから、時間スケ
ールでｆ（ｔ）μｓω。ｔ。
ｇ （ｔ ） ｓｉｎωｏｔのインパルス応答が得られ
ることになる。但しｆ（ｔ）＝Ｆ（＝） 、！７（ｔ
）＝Ｇ（−）である。
ることになる。但しｆ（ｔ）＝Ｆ（＝） 、！７（ｔ
）＝Ｇ（−）である。
次に所望のフィルタの通過特性の設計方法について詳述
する。今、弾性表面波フィルタの通過帯域の周波数特性
の仕様が与えられたとする。仕様はωを角周波数、ω。
する。今、弾性表面波フィルタの通過帯域の周波数特性
の仕様が与えられたとする。仕様はωを角周波数、ω。
を通過帯域の中心角周波数としてＨ（ω−ω。）＝Ａ（
ω−ω。） ｅｘｐ１φ（ω−ω０）で与えられるか、
位相φ（ω−ω。
ω−ω。） ｅｘｐ１φ（ω−ω０）で与えられるか、
位相φ（ω−ω。
）のかわりに群遅延時間τ（ω）＝−ｄφ（ω−ω。
）／ｄω で与えられる。今は、Ｈ（ω−ω０ ）で与
えられているものとして、これより送受トランスジュー
サのインタデジタル電極の設計を行うことを考える。Ｈ
（ω−ω。）は弾性表面波フィルタの場合には送受トラ
ンスジューサの作る２つの伝達関数の縦続接続とみなせ
るから、送波波側及び受波側トランスジー−サのそれら
をＨ８（ω−ωｏ）＊ＨＲ（ω−ω０ ）とすれば Ｈ（ω−ωｏ）＝ａ Ｓ （ω−ωｏ ）ＨＲ（ω
−ωｏ ）■く１）が成立つ。通例、受波側のトランス
ジューサは、送波側より広帯域な周波数特性を有する正
規型のインタデジタル電極を用いる。これは送波側にア
ボダイズ法を用いたインタデジタル電極を用いる場合に
必要となる。この場合正規型インタデジタル電極のイン
パルス応答が長方形のパルス関数但しｔ；時間、Ｎ；電
極指の対数 ｆ、＝ＺＩＪ’／λ（λは電極指の周期長
）を用いて ｈｓ（ｔ）＝Ｉ’ｒ（ｔ）ｃｍωｏｔ ・・・−（２）
で与えられる場合は、その周波数特性はＨＲ（ω−ωｇ
） ＝２５ｉｎ（ω−ω、）Ｔ／（ω−ω０）・・・
・・・（８） となる。従って送波側インタデジタル電極の周波数特性
は式（］）より Ｈ８（ω−ω、）＝ＨＣω−ωｏ）（ω−ω（１）／２
ｓｉｎ（吃角）Ｔ ・・・・・・（４） となる。このＨｓ（ω−ω。）を厳密に１対１対応で実
現するためには次式のインパルス応答関数ｈｓ （ｔ
）を決定すれば良いことが証明できる。
えられているものとして、これより送受トランスジュー
サのインタデジタル電極の設計を行うことを考える。Ｈ
（ω−ω。）は弾性表面波フィルタの場合には送受トラ
ンスジューサの作る２つの伝達関数の縦続接続とみなせ
るから、送波波側及び受波側トランスジー−サのそれら
をＨ８（ω−ωｏ）＊ＨＲ（ω−ω０ ）とすれば Ｈ（ω−ωｏ）＝ａ Ｓ （ω−ωｏ ）ＨＲ（ω
−ωｏ ）■く１）が成立つ。通例、受波側のトランス
ジューサは、送波側より広帯域な周波数特性を有する正
規型のインタデジタル電極を用いる。これは送波側にア
ボダイズ法を用いたインタデジタル電極を用いる場合に
必要となる。この場合正規型インタデジタル電極のイン
パルス応答が長方形のパルス関数但しｔ；時間、Ｎ；電
極指の対数 ｆ、＝ＺＩＪ’／λ（λは電極指の周期長
）を用いて ｈｓ（ｔ）＝Ｉ’ｒ（ｔ）ｃｍωｏｔ ・・・−（２）
で与えられる場合は、その周波数特性はＨＲ（ω−ωｇ
） ＝２５ｉｎ（ω−ω、）Ｔ／（ω−ω０）・・・
・・・（８） となる。従って送波側インタデジタル電極の周波数特性
は式（］）より Ｈ８（ω−ω、）＝ＨＣω−ωｏ）（ω−ω（１）／２
ｓｉｎ（吃角）Ｔ ・・・・・・（４） となる。このＨｓ（ω−ω。）を厳密に１対１対応で実
現するためには次式のインパルス応答関数ｈｓ （ｔ
）を決定すれば良いことが証明できる。
ｈ８ （ｔ ）＝２ Ｃｆ （ｔ ）ｃｏｇωｏｔ４−
ｇ （ｔ ） ｓｉｎωｏｔ）・・・・・・（５） 証明は次の通りである。
ｇ （ｔ ） ｓｉｎωｏｔ）・・・・・・（５） 証明は次の通りである。
Ｈｓ（ω−ω。）をωの原点に平行移動した関数（ベー
スバンドの周波数特性）はＨ８（ω）である。Ｈｓ（ω
）と次の複素数形式で表わされる複素インパルス応答、 ｚ（１＝ｆ（ｔ） −１ｙ（ｔ）（ｉＳ ｆｌＡｌ単数
）・・・・・・（６） とを次の７−リエ変換で対応させる。
スバンドの周波数特性）はＨ８（ω）である。Ｈｓ（ω
）と次の複素数形式で表わされる複素インパルス応答、 ｚ（１＝ｆ（ｔ） −１ｙ（ｔ）（ｉＳ ｆｌＡｌ単数
）・・・・・・（６） とを次の７−リエ変換で対応させる。
ｚ （ｔ ）＝ｆ（ｔ ）−ｉ ｙ （ｔ ）−Ｈａ
（ω） ・旧・−（ｑ）但しフーリエ変換は次式で定
義されている。
（ω） ・旧・−（ｑ）但しフーリエ変換は次式で定
義されている。
Ｈｓ（ω）に周波数推移定理を用いると、ｅ ”ｂｔＺ
（ｔ ） −Ｈ８（（ＩＪ−（１１゜）・・・・・・
（０）又、 ｚ（ｔｆｆ−Ｈ８（−Ｊ （＊ＬＬ複素共役）・・・
・・・００） さらに周波数推移して、 ｅ−ｉｃｏ６ ｔ ｚ （ｔｌ（へ）Ｈｍ （（ω＋ω
ｏ）等・・・・・（１１）（９）とＱηを加えて２で割
ることにより・・・・・・（ロ） が得られる。従って、現実に観測できるのはωの正の周
波数特性のみであるから、（２）式を２倍してｈｅ （
ｔ ）＝２ （ｆ（ｔ ）ｃｏｓω（１ｔ−４−ｙ （
ｔ ） ａｉｎωｏｔ ）ぐ中 Ｈｌｌ（ω−ω。）・
・・０罎 が得られて証明が終了する。
（ｔ ） −Ｈ８（（ＩＪ−（１１゜）・・・・・・
（０）又、 ｚ（ｔｆｆ−Ｈ８（−Ｊ （＊ＬＬ複素共役）・・・
・・・００） さらに周波数推移して、 ｅ−ｉｃｏ６ ｔ ｚ （ｔｌ（へ）Ｈｍ （（ω＋ω
ｏ）等・・・・・（１１）（９）とＱηを加えて２で割
ることにより・・・・・・（ロ） が得られる。従って、現実に観測できるのはωの正の周
波数特性のみであるから、（２）式を２倍してｈｅ （
ｔ ）＝２ （ｆ（ｔ ）ｃｏｓω（１ｔ−４−ｙ （
ｔ ） ａｉｎωｏｔ ）ぐ中 Ｈｌｌ（ω−ω。）・
・・０罎 が得られて証明が終了する。
ｆ（ｔ）、ｇ（ｔ）の関数は（８−２）式でＨＳ （ω
）の逆変換として得られる２（１）の実部、虚部から（
６）式の関係式で求めることができる。Ｈｓ（ω） ９
ＨＩＩ （ω−ω。）Ｈ８（−（ωモωｏ））の関係は
第３図に示した。Ｈ８（−（ω−トωｏ））の振幅はＨ
ｓ（ω°）の振幅をω＝−ω。
）の逆変換として得られる２（１）の実部、虚部から（
６）式の関係式で求めることができる。Ｈｓ（ω） ９
ＨＩＩ （ω−ω。）Ｈ８（−（ωモωｏ））の関係は
第３図に示した。Ｈ８（−（ω−トωｏ））の振幅はＨ
ｓ（ω°）の振幅をω＝−ω。
軸を中心に反転させたものであり、又その位相は（−ω
。、０）中心に１８０度回転したものとなっている。
。、０）中心に１８０度回転したものとなっている。
従来のインクデジタル電極で前述の（５）式のインパル
ス応答を実現する手段としては次に述べる方法がある。
ス応答を実現する手段としては次に述べる方法がある。
（５）式を変形して
ｈｓ （ｔ ）＝Ａ（ｔ ）邸（ω。ｔ＋φ（ｔ））・
・・・・・α→と表わせるから、α■によって送波側の
電極指の重なり巾Ａ （ｔｋ） （ｋ＝ｏ 〜±ｏＯ
）を決定する。
・・・・・α→と表わせるから、α■によって送波側の
電極指の重なり巾Ａ （ｔｋ） （ｋ＝ｏ 〜±ｏＯ
）を決定する。
１には超越方程式、
ωｏｔｋ＋φ（ｔｋ）＝７ｃ７ｃ（ｋ＝１〜±ｏｏ）・
０＊の根を求めて得られるが、結果としてインタデジタ
ル電極指の巾及び、電極指間の間隔は不等間隔とならざ
る得ない。これはαφ式が振幅と位相変調の両方で記述
されていることより明白である。第１図は上記の従来法
の実施例の一つである。図中の破線１１１は、同図（ｂ
）のＡ’（−Ｔ）／２ であり又φ′（Ｘ）も含めて
θ金式のＡ（ｔ）ｔφ（１）と次式で対応している。
０＊の根を求めて得られるが、結果としてインタデジタ
ル電極指の巾及び、電極指間の間隔は不等間隔とならざ
る得ない。これはαφ式が振幅と位相変調の両方で記述
されていることより明白である。第１図は上記の従来法
の実施例の一つである。図中の破線１１１は、同図（ｂ
）のＡ’（−Ｔ）／２ であり又φ′（Ｘ）も含めて
θ金式のＡ（ｔ）ｔφ（１）と次式で対応している。
又第１図（Ｃ）に示したＢ’ （ｘ）とψ′ （Ｘ）
は受渡側の正規型インタデジタル電極の重み関数の振幅
と位相を表わし、前記ＦＴ （ｔ ）の関数に対応して
おり、ｐ’ｒ （ｔ ）が偶関数であることによりψ’
（ｘ ） ＝ ０ となっている。これは（α）の
１２の電極指が等間隔ピッチで、さらに電極指の重なり
巾Ｗが一定であることを表わしている。一般に０４式の
インパルス応答関数は無限に広がっており実際に使用す
る有限長のインタデジタル電極では実現できず、インパ
ルス応答関数を途中で打ち切ることになる。この場合に
はＨｓ（ω）の周期的な特定点のみに関しフリエ変換で
厳密な対応が成立つのみで、他のωに関してはＨｓ（ω
）からはずれてリップルが生ずる。このリップルを極力
さけるためにハニング、カイザー等の窓関数か有限個の
ｆ （ｔｋ）、ｙ （ｔｋ）（ｋ＝ｏ〜Ｎ−１）を独立
変数としたＨｓ（ω）の最適化を行っている。さて、以
上の従来法によるインタデジタル電極の設計法は下記の
点で改善の余地がある。
は受渡側の正規型インタデジタル電極の重み関数の振幅
と位相を表わし、前記ＦＴ （ｔ ）の関数に対応して
おり、ｐ’ｒ （ｔ ）が偶関数であることによりψ’
（ｘ ） ＝ ０ となっている。これは（α）の
１２の電極指が等間隔ピッチで、さらに電極指の重なり
巾Ｗが一定であることを表わしている。一般に０４式の
インパルス応答関数は無限に広がっており実際に使用す
る有限長のインタデジタル電極では実現できず、インパ
ルス応答関数を途中で打ち切ることになる。この場合に
はＨｓ（ω）の周期的な特定点のみに関しフリエ変換で
厳密な対応が成立つのみで、他のωに関してはＨｓ（ω
）からはずれてリップルが生ずる。このリップルを極力
さけるためにハニング、カイザー等の窓関数か有限個の
ｆ （ｔｋ）、ｙ （ｔｋ）（ｋ＝ｏ〜Ｎ−１）を独立
変数としたＨｓ（ω）の最適化を行っている。さて、以
上の従来法によるインタデジタル電極の設計法は下記の
点で改善の余地がある。
（１）位相φ（１）に応じた不等間隔ピッチの電極指の
加工は元来電極指の巾及び間隔の加工寸法がμ常オーダ
と小さく加工精度を出しにくい。
加工は元来電極指の巾及び間隔の加工寸法がμ常オーダ
と小さく加工精度を出しにくい。
（２） チアープフィルタに近い大きな位相変調を行
う場合に式αＱによって電極指を形成してもＱ→式のイ
ンパルス応答との誤差が増大する。
う場合に式αＱによって電極指を形成してもＱ→式のイ
ンパルス応答との誤差が増大する。
本発明は以上の欠点を改善する電極設計の方法を与える
ものである。第４図は本発明の実施例の構成を与える図
である。第４図は第１図と同一の通過特性を実現するも
のであるが、本発明になる第４図フィルタは、インパル
ス応答α癲式を２ｆ（ｔ）ｃｏ！ｌωｏ１と２ｇ（ｔ）
８１Ｔ１ω。ｔに分けて２組のインタデジタル電極で構
成したところに特徴がある。図中、４０・・・圧電基板
、４１．４２・・・各々インパルス応答２ ｆ （ｔ
） 房ω。ｔ 及［２ｐ〒（ｔ）魚ωｏ１ を実現す
る送受インタデジタル電極、４３．４４・・・各々イン
タデジタル電極、４５．４５’・・・電気入力端子、４
６．４６’・・・電気出力端子。
ものである。第４図は本発明の実施例の構成を与える図
である。第４図は第１図と同一の通過特性を実現するも
のであるが、本発明になる第４図フィルタは、インパル
ス応答α癲式を２ｆ（ｔ）ｃｏ！ｌωｏ１と２ｇ（ｔ）
８１Ｔ１ω。ｔに分けて２組のインタデジタル電極で構
成したところに特徴がある。図中、４０・・・圧電基板
、４１．４２・・・各々インパルス応答２ ｆ （ｔ
） 房ω。ｔ 及［２ｐ〒（ｔ）魚ωｏ１ を実現す
る送受インタデジタル電極、４３．４４・・・各々イン
タデジタル電極、４５．４５’・・・電気入力端子、４
６．４６’・・・電気出力端子。
４７．４８，４９，４１０，４１１，４１２．４１３．
４１４・・・給電用導体部材、４１５，４１６．４１７
・・・電極指の重なり巾ｖｔｋを決める重み関数で各々
４１５はｆ（−）４１（Ｓは！Ｉ（／、、）ν Ｉ 、４１７はＰ〒（／ｖ５）に対応する。又電極指間λ 隔ｄは電極指の周期λとｄ＝ ／４ の関係にあり使用
されている４個のインタデジタル電極とも全て同一値と
する。インタデジタル電極４１と４３の電極指は同一位
相につき比較した場合４３は４１に対して２／４ だけ
左にずらしてあり、結果的にｇ（／Ｖ、）の位相φ２（
／Ｖ、）は−号となる。４２．４４のインタデジタル電
極には位相のずれをつけない。第４１１（ｈ）は送波側
インタデジタル電極の重み関数の振幅と位相を、（Ｃ）
図は受波側インタデジタル電極の振幅と位相の関係を示
す図である。第４図による電極構成によって式αΦのイ
ンパルス応答が得られることは、すでに説明した第２図
（α）（Ｃ）の電極指レイアウトによって発生する変位
をｆ（ンｖｓ） 、！Ｉ （：／、、９）で振幅変調し
受波側の同−重み、位相の電極により重ね合せているこ
とより明白である。この関係を第５図で示した。図中曲
線５ｏはｈｓ（ｔ）＝Ａ（ｔ）ｃｏｓ（ωｏｔ＋Ｐ（ｔ
））を、５１はＲ（ｔ）ｃｏｓωｏｔ を、５２は２
！Ｉ（ｔ）ｓｉｎωｏｔに対する変位を示す。第５図は
圧電定数８が負の場合に７ＩＪ−である。第６図（α）
は本発明の弾性表面波装置のトランスジューサ電極の別
の実施例であり、共通化可能な給電導体を一体にして簡
略化をはがる他に、電極間引法により重み付けを行った
ものである。
４１４・・・給電用導体部材、４１５，４１６．４１７
・・・電極指の重なり巾ｖｔｋを決める重み関数で各々
４１５はｆ（−）４１（Ｓは！Ｉ（／、、）ν Ｉ 、４１７はＰ〒（／ｖ５）に対応する。又電極指間λ 隔ｄは電極指の周期λとｄ＝ ／４ の関係にあり使用
されている４個のインタデジタル電極とも全て同一値と
する。インタデジタル電極４１と４３の電極指は同一位
相につき比較した場合４３は４１に対して２／４ だけ
左にずらしてあり、結果的にｇ（／Ｖ、）の位相φ２（
／Ｖ、）は−号となる。４２．４４のインタデジタル電
極には位相のずれをつけない。第４１１（ｈ）は送波側
インタデジタル電極の重み関数の振幅と位相を、（Ｃ）
図は受波側インタデジタル電極の振幅と位相の関係を示
す図である。第４図による電極構成によって式αΦのイ
ンパルス応答が得られることは、すでに説明した第２図
（α）（Ｃ）の電極指レイアウトによって発生する変位
をｆ（ンｖｓ） 、！Ｉ （：／、、９）で振幅変調し
受波側の同−重み、位相の電極により重ね合せているこ
とより明白である。この関係を第５図で示した。図中曲
線５ｏはｈｓ（ｔ）＝Ａ（ｔ）ｃｏｓ（ωｏｔ＋Ｐ（ｔ
））を、５１はＲ（ｔ）ｃｏｓωｏｔ を、５２は２
！Ｉ（ｔ）ｓｉｎωｏｔに対する変位を示す。第５図は
圧電定数８が負の場合に７ＩＪ−である。第６図（α）
は本発明の弾性表面波装置のトランスジューサ電極の別
の実施例であり、共通化可能な給電導体を一体にして簡
略化をはがる他に、電極間引法により重み付けを行った
ものである。
図中、６０．６０’・・・電気入力端子、６１．６２・
・・電気出力端子、６３・・・給電導体部材、６４・・
・電極指である。第６図（ａ）は第４図（α）の下側の
送波側トランスジューサ１！極を表裏を反転させ一体接
続して得られる。又第６図Ｃｈ）は同図（α）の受波側
インクデジタル電極をＴ Ｔ ］！！ （） Ｉｊプル
トランジットエコー）を防止するためにｔ１ｔ２の位置
で／４だけ電極指をずらしし接続したものである。これ
はｔｌ及びｔ２に関し弾性表面波の振幅の大きさが等し
く、電極指がら反射する波の伝播距離差が／２で逆位相
となり送波側電極指でこれを受けた場合に打ち消される
ことより再放射がないことによる。本発明になるインタ
デジタル電極はＴＴｌ［１に関しても、電極指間隔が一
定であるため扱いが簡単となり有利である。次に第７図
は第６図と同様な給電導体の配置をとっているが、電極
指の重み付けをアボダイズ法により行っている他、受波
側インタデジタル電極も３給電導体で行った。全体を３
給電導体で行う場合には、Ａｔ、Ａｕ等の金属を蒸着又
はスパッタ等により薄膜で形成される電極指の巾が数μ
ｍと細いため電気抵抗が増大するが、電極指長が短がく
設計できるため電極指に加わる電圧が一様にできるがら
重み関数の修正を必要としない。第７図中容部位の名称
は、７０ｅ７１＋７２・・・電気入力端子。
・・電気出力端子、６３・・・給電導体部材、６４・・
・電極指である。第６図（ａ）は第４図（α）の下側の
送波側トランスジューサ１！極を表裏を反転させ一体接
続して得られる。又第６図Ｃｈ）は同図（α）の受波側
インクデジタル電極をＴ Ｔ ］！！ （） Ｉｊプル
トランジットエコー）を防止するためにｔ１ｔ２の位置
で／４だけ電極指をずらしし接続したものである。これ
はｔｌ及びｔ２に関し弾性表面波の振幅の大きさが等し
く、電極指がら反射する波の伝播距離差が／２で逆位相
となり送波側電極指でこれを受けた場合に打ち消される
ことより再放射がないことによる。本発明になるインタ
デジタル電極はＴＴｌ［１に関しても、電極指間隔が一
定であるため扱いが簡単となり有利である。次に第７図
は第６図と同様な給電導体の配置をとっているが、電極
指の重み付けをアボダイズ法により行っている他、受波
側インタデジタル電極も３給電導体で行った。全体を３
給電導体で行う場合には、Ａｔ、Ａｕ等の金属を蒸着又
はスパッタ等により薄膜で形成される電極指の巾が数μ
ｍと細いため電気抵抗が増大するが、電極指長が短がく
設計できるため電極指に加わる電圧が一様にできるがら
重み関数の修正を必要としない。第７図中容部位の名称
は、７０ｅ７１＋７２・・・電気入力端子。
７３・・・電気的シールド用ＧＮＤ （アース）端子。
７５．７４・・・電気出力端子、７６・・・給電導体部
材、７７．７８・・・タプル形電極指である。電気端子
７２．７３．７５を一体として共通のＧＮＤ端子として
用いることも可能である。第７図の受波側のインタデジ
タル電極としては、ダブル形電極指のかわりに第８図の
様な単一の電極指を用いることが可能なことはもちろん
である。第８図中容部位の名称は第７図の対応する番号
の名称と同一である。
材、７７．７８・・・タプル形電極指である。電気端子
７２．７３．７５を一体として共通のＧＮＤ端子として
用いることも可能である。第７図の受波側のインタデジ
タル電極としては、ダブル形電極指のかわりに第８図の
様な単一の電極指を用いることが可能なことはもちろん
である。第８図中容部位の名称は第７図の対応する番号
の名称と同一である。
以上説明した通り本発明になる弾性表面波装餘のトラン
スジューサはその周波数特性を電極指の重なり巾等の振
幅の重み伺けのみで設計可能なため加工精度に優れ、従
来以上に優れたフィルタ、特に広帯域フィルタの通過特
性が得られることが期待できるため、今後多大のメリッ
トが考えられる。
スジューサはその周波数特性を電極指の重なり巾等の振
幅の重み伺けのみで設計可能なため加工精度に優れ、従
来以上に優れたフィルタ、特に広帯域フィルタの通過特
性が得られることが期待できるため、今後多大のメリッ
トが考えられる。
第１図は従来の不等間隔ピッチのアボダイズ法を用いて
構成した弾性表面波装置のトランスジューサの概説図。 第２図はインタデジタル電極の配置によるインパルス応
答変位の発生状態を示す図。第３図は送波側トランスジ
ー−サの周波数特性の関係を示す図。第４図は本発明に
なる弾性表面波装置のトランスジューサのインタデジタ
ル電極の構成を示す概説図。第５図はインパルス応答変
位の合成のされ方を示す図。第６図は本発明になる弾性
表面波装置のトランスジューサｍ極の具体的実施例を示
す図。第７図は他の本発明の実施例を示す図。第８図は
第７図の受波側トランスジューサ電極の他の実施例を示
す図である。 １０．４０・・・圧電体基板 １１．４１．４３・・・送波側トランスジューサ（イン
タデジタル電極） １２．４２．４４・・・受波ｆ）Ｉｌｌ ）ランスジュ
ーサ（インタデジタル電極） ５０．５１．５２・・・インパルス応答変位波形ｆ（ｖ
ｙｔ）＋ｙ（υ、ｐｔ）・・・重み付は関係７０．７１
・・・１狂気入力端子 ７４．７５・・・電気出力端子 ６３．７６・・・給電導体部材 ６４．７７．７８・・・電極指 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 −「
構成した弾性表面波装置のトランスジューサの概説図。 第２図はインタデジタル電極の配置によるインパルス応
答変位の発生状態を示す図。第３図は送波側トランスジ
ー−サの周波数特性の関係を示す図。第４図は本発明に
なる弾性表面波装置のトランスジューサのインタデジタ
ル電極の構成を示す概説図。第５図はインパルス応答変
位の合成のされ方を示す図。第６図は本発明になる弾性
表面波装置のトランスジューサｍ極の具体的実施例を示
す図。第７図は他の本発明の実施例を示す図。第８図は
第７図の受波側トランスジューサ電極の他の実施例を示
す図である。 １０．４０・・・圧電体基板 １１．４１．４３・・・送波側トランスジューサ（イン
タデジタル電極） １２．４２．４４・・・受波ｆ）Ｉｌｌ ）ランスジュ
ーサ（インタデジタル電極） ５０．５１．５２・・・インパルス応答変位波形ｆ（ｖ
ｙｔ）＋ｙ（υ、ｐｔ）・・・重み付は関係７０．７１
・・・１狂気入力端子 ７４．７５・・・電気出力端子 ６３．７６・・・給電導体部材 ６４．７７．７８・・・電極指 以 上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代理人 弁理士 最上 務 −「
Claims (6)
- （１） 圧電基板上に平行して並列にならぶ２組の電
気機械変換を行うインタデジタル電極を形成してトラン
スジューサとし、該トランスジューサを介して弾性表面
波を送受してフィルタを構成した弾性表面波フィルタに
於て、受波側インタデジタル電極は平行して並ぶ異符号
電極指の重なりＩＪが等しい正規型又は該正規型電極指
の一部を適切に間引いた型の電極のいずれかを用い、一
方送波側インタデジタル電極は、送受インタデジタル電
極の伝達特性Ｈｓ（ω−ωｏ）（送）、）ｒａ（ω−ω
。）（受）の積として得られる該弾性表面波フィルタの
通過特性Ｈ（ω−ω。）をベースバンドへ平行移動した
Ｈ（ω）より、送波側のベースバンド伝達特性Ｈｓ（ω
）＝Ｈ（ω）／Ｈ几（ω）を求めて、さらにＨｌｌ（ω
）の逆フーリエ変換として得られる蝮素インパルス応答
関数Ｚ （ｔ ＞＝ｆ （ｔ ）−ｉｙ（ｔ）の実部、
虚部を構成する時間関数ｆ（ｔ）、！Ｉ（ｔ）をｔ（時
間）→ｘ（位置座標）／υ９（表面波速度）の変数変換
をして作られるｆ （” ／ｖ、 ） ｗ ｇ（／Ｖ、
）を電極指の重なり巾とする振動重み付け、又は、電極
間引法により重み付けを行っており、さらに２種の電極
指は相互に電極指の周期長λの／４だけずれて配置され
た２つのインタデジタル電極でトランスジューサを４′
、ｙ成したことを特徴とする弾性表面波装置。 - （２）２つの送波、受波側トランスジューサを、各電極
指に給電する弾性表面波の伝播方向に平行のびた４本の
導体の内、一方の同一極性の導体を一体として合計３本
の上記給電導体でインタデジタル電極を構成したことを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の弾性表面波
装置。 - （３） 受波側トランスジューサのインタデジタル電
極は、１個の正規型又は電極間υ１法により重み付けし
た電極指を有し、かつその開口長は前記２つの送波側イ
ンタデジタル電極の開口長の両端にわたる長さ以上であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の弾性表
面波装置。 - （４） 受波側トランスジューサのインタデジタル電極
の１部の電極指を電極指の周期長λの４分の１だけ弾性
表面波の伝播方向の前又は後にずらして接続したことを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の弾性表面波
装置。 - （５） インタデジタル電極を同符号の電極を２つに
分割し電極指の巾を電極指周期長λの約／８程度とした
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の弾性
表面波装置。 - （６）電極指へ電圧を引加する給電導体部材が送受波側
とも６本であるインタデジタル電極に於て、３本の内両
端に平行する給電導体部材を、送受インタデジタル電極
の間で該インタデジタル電極の開口長の全長以上にわた
る長さを有して一体に導体部材で接続し共通のアース電
極端子としたことを特徴とする特許請求の範囲第（２）
項記載の弾性表面波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13469181A JPS5836012A (ja) | 1981-08-27 | 1981-08-27 | 弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13469181A JPS5836012A (ja) | 1981-08-27 | 1981-08-27 | 弾性表面波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5836012A true JPS5836012A (ja) | 1983-03-02 |
Family
ID=15134324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13469181A Pending JPS5836012A (ja) | 1981-08-27 | 1981-08-27 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5836012A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6181462A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-25 | Nissan Fuero Yuki Kagaku Kk | ハロゲン含有樹脂組成物 |
| JPS61111349A (ja) * | 1984-11-06 | 1986-05-29 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | 防曇性農業用フイルム成形用塩化ビニル系樹脂組成物 |
| JPS6431849A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-02 | Achilles Corp | Vinyl chloride polymer film for agricultural use |
| US5065065A (en) * | 1989-05-26 | 1991-11-12 | Hitachi, Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US5235234A (en) * | 1989-05-26 | 1993-08-10 | Hitachi, Ltd. | Surface acoustic wave device |
| JPH06200103A (ja) * | 1992-12-29 | 1994-07-19 | Inoac Corp | 塩化ビニル・ポリウレタン複合体及びこれに用いられる塩化ビニル系樹脂粉末組成物 |
| US5477098A (en) * | 1993-05-31 | 1995-12-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Efficient surface acoustic wave device capable of excitation in plural frequency bands, and signal receiver and communication system utilizing the same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946350A (ja) * | 1972-09-04 | 1974-05-02 | ||
| JPS54118151A (en) * | 1978-03-07 | 1979-09-13 | Murata Manufacturing Co | Elastic surface wave device |
| JPS5566120A (en) * | 1978-11-13 | 1980-05-19 | Hitachi Ltd | Elastic surface wave device |
-
1981
- 1981-08-27 JP JP13469181A patent/JPS5836012A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| JPH0553179B2 (ja) * | 1987-07-27 | 1993-08-09 | Achilles Corp | |
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| US5477098A (en) * | 1993-05-31 | 1995-12-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Efficient surface acoustic wave device capable of excitation in plural frequency bands, and signal receiver and communication system utilizing the same |
| US5717274A (en) * | 1993-05-31 | 1998-02-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Efficient surface acoustic wave device capable of excitation in plural frequency bands, and signal receiver and communication system utilizing the same |
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