JPS5912816Y2 - 弾性表面波フイルタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は弾性表面波フィルタにおけるトランスジューサ
の電極パターンの改良に関する。

代表的な弾性表面波フィルタは、第１図に示すように、
電極パターンに重付けを施し対数の比較的多い、周波数
特性を主として規定する第１のインターディジタルトラ
ンスジューサ１と、この第１のトランスジューサ１から
の表面波を受けるかもしくはそのトランスジューサ１へ
表面波を送るようにした、対数の比較的少ない正規型の
第２のトランスジューサ２とを同一の圧電基板３に構成
したものである。

各トランスジューサのインピーダンスはインターディジ
タル電極の多数の電極フィンガー間に生ずる容量の総和
と抵抗分で決定され、その容量は対数に比例して大きく
なり、インピーダンスは通常低い値となる。

そして、単結晶（例えばＬｉＮｂ０３）や圧電薄膜（例
えばＺｎ０）のような圧電基板はそれぞれ誘電率が３０
〜４０．８〜１０程度と比較的小さいので、前記トラン
スジューサのインピーダンスはミスマツチングで実用上
大きな問題になるほど低くならないが、ＰＺＴのような
現存する圧電セラミクスの誘電率は３００〜１０００と
非常に高く；インピーダンスもかなり低くなり、外部回
路とのマツチングが非常にとり難くなる。

このようなインターディジタルトランスジューサのイン
ピーダンスを高めるため、例えば、アメリカ特許第３６
００７１０号明細書、および特開昭５３−３０８４８号
公報（特願昭５１−１０６０９８号）に開示されている
ように、インターディジタル電極を分割してカスケード
接続する手法がすでに提案されている。

このような手法によればインピーダンスを半分高めるこ
とはできるが、いずれも対数の大きい前述した第１のイ
ンターディジタルトランスジューサ１に対するものであ
る。

上述の手法を対数の小さい第２のトランスジューサ２に
適用すれば、第２図ａ、 ｌ）のような電極パターン
が考えられる。

同図ａのものはインピーダンスが高くなり周波数特性も
非常に好ましい結果が得られ、現在開発されている表面
波装置にこの電極パターンが用いられているが、図から
明らかなように、導出部が同一方向となり、この種電極
パターンを用いたものを導出ピンが周状に配設されたハ
ーメチックケースに実装する場合、ケースの導出ピンが
電極パターンを跨がって配置されるので、一方の導出部
を一方のピンに接続するリード細線が電極パターンを跨
がざるを得ないという難点が生ずる。

同図すのものは、上述のような難点はないが、インター
ディジタルトランスジューサの中央に非励振領域（両側
の電極フィンガーが同電位で表面波が励振または受信さ
れない領域）があるため、そのトランスジューサ自体の
通過特性のサイドローブの減衰が小さくなり、フィルタ
全体の周波数特性のサイドローブの減衰も小さくなって
満足な特性が得られないという欠点がある。

そこで本考案は、比較的対数の小さい正規型トランスジ
ューサのインピーダンスを、そのトランスジューサの通
過特性のサイドローブの減衰ひいてはフィルタの周波数
特性のサイドローブの減衰を悪化させずに効果的に高め
、しかもハーメチック構造のパッケージに適した弾性表
面波装置を提供することを目的とする。

以下、本考案の一実施例を図面を参照しつつ詳述する。

第３図は本考案の要旨にかかわる一方のトランスジュー
サのみ示しており、もう一方のトランスジューサは第１
図の１で示すものと同一である。

第３図において、１０はＰＺＴのような誘電率の高い圧
電セラミクスを用いた圧電基板であり、この圧電基板１
０上にインターディジタル電極１１が蒸着、ホトエツチ
ング等の手段で形成されインターディジタルトランスジ
ューサが構成されている。

このインターディジタル電極１１は正規型に構成され、
表面波伝播方向に等対数で４分割され、各分割された部
分１２．１３．１４．１５は電気的に直列に接続されて
いる。

各接続は通常の間隔で並列に配置した２本の電極フィン
ガー１６．１６’、 １７．１７’、 １８゜１８′で
行ない、この２本の電極フィンガーは同電位に構成され
、これらのフィンガー間で表面波が励振または受信され
ないようになされている。

４分割された部分を含むトランスジューサ全体の各根源
は、第３図に記号“１”、“−１”０”で示すように構
成されている。

記号“０”で示す部分が上述した２本の電極フィンガー
間に相当し、非励振領域となっている。

“１”ミ“−１”は互いに逆方向の励振状態を示す。

ここで、非励振部分がトランスジューサの中央部分と両
側に比較的接近した位置に設けられていることに注目し
ておくべきである。

分割された４つの電極部分は、本実施例では“１、−１
．１”のように互いに同一の根源で構成されている。

インターディジタルトランスジューサ１１の対数は、そ
のトランスジューサの帯域がもう一方のトランスジュー
サによってほぼ規定される周波数特性の通過域両側の減
衰極に通過帯域幅の約±１０％以内で合致させるように
設定′され、本実施例はＰＡＬ方式テレビピョン受像機
の映像中間周波段用フィルタ（ｆｐ＝３９．９ ＭＨｚ
）を目的としており、その対数は実験的にみて８対が最
適である。

本実施例によれば、トランスジューサ１１の中央部分に
設けた非励振領域によりサイドローブの減衰が減少する
が、この減少分のうち通過域に最も近いサイドローブの
減少分が、トランスジューサの両側に近い対称的に配置
された２つの非励振領域の存在と各分割された部分の根
源を同一にすることによりほぼ相殺される。

サイドローブは通過域の外側に多数存在するが、通過域
に最も近いサイドローブが最も大きく（減衰が最も小さ
く）、外側へいくにしたがって小さくなる。

したがって、通過域に最も近いサイドローブに着目して
おけば実際上十分であり、また上述の実施例も通過域に
最も近いサイドローブの減衰は維持しており十分な特性
を得ている。

しがも、トランスジューサ１１の対数をそのトランスジ
ューサの通過帯域がフィルタの周波数特性の通過域両側
の減衰極にほぼ合致するように設定しているので、周波
数特性のサイドローブの悪化も防ぐことができる。

また、トランスジューサ１１のインピーダンスについて
みると、圧電基板１０の誘電率を４００とした場合、分
割していない８対のトランスジューサではインピーダン
スが６０ ＰＦ／ ２５０Ωであるのに対し、上記実施
例のように４分割した場合にはインピーダンスは７ＰＦ
／４にΩと非常に高くなる。

上記実施例における並列配置した２本のフィンガーは、
それらの間を電極で埋めて１本のフィンガーとしてもよ
い。

次に、上記実施例のような４分割以外の分割について述
べる。

まず、３分割した場合にはトランスジューサの中央に非
励振領域を設ける必要はないが、中央に近い部分に２つ
の非励振領域が生じ、これによりサイドローブの減衰が
小さくなり実用に供し得ない。

また、５分割以上の場合には、トランスジューサの両側
に近い部分に対称的に非励振領域が生ずるが、非励振領
域の数が多くなってサイドローブ全体の減衰量が小さく
なり、好ましい結果が得られない。

本考案は、以上説明したように、比較的対数の少ないト
ランスジューサを表面波伝播方向に４分割しかつ各々を
電気的に直列に接続し、その分割を分割される部分電極
が互いに同じ根源を有しかつ各部分電極間に非励振領域
を介在させるとともに、そのトランスジューサの対数を
帯域がもう一方のトランスジューサでほぼ規定される周
波数特性の通過域両側の減衰極にほぼ合致するように設
定しているので、そのトランスジューサの通過特性のサ
イドローブならびにフィルタの周波数特性のサイドロー
ブを悪化させることなく、インピーダンスを高めること
ができ、外部回路とのマツチングが効率的に行なえ、し
かも電極の導出部が電極パターンを跨いで両側に配置さ
れているのでハーメチックケースに最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常の弾性表面波フィルタを示す平面図、第２
図ａ、 ｌ）はいずれも従来のインターディジタル電
極を示す平面図、第３図は本考案に基ずくフィルタのイ
ンターディジタル電極を示す平面図で゛ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 周波数特性を主として規定する一方のトランスジューサ
   と、前記一方のトランスジューサからの表面波を受ける
   かもしくはそのトランスジューサへ表面波を送るように
   した他方のトランスジューサとを備え、前記他方のトラ
   ンスジューサは正規型でかつ帯域が前記周波数特性の通
   過域両側め減衰極にほぼ合致するような対数にするとと
   もに、表面波伝播方向に４分割されかつ各々が電気的に
   直列接続され、しかも前記分割は分割される部分電極が
   互いに同じ振源を有しかつ各部分電極間に非励振の領域
   を介在させるようにしたことを特徴とする弾性表面波装
   置。