JPS5944802B2 - 弾性表面波素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトリプルトランシットエコーヲ抑圧する効果を
有する弾性表面波フィルタに関するものである。

弾性表面波素子は通常圧電性を有する基板の上に、この
基板表面を伝播する弾性表面波（以下ＳＡＷと表わす）
を発信および受信する入力変換器および出力変換器を形
成して成る。

この入力および出力変換器は通常一対の互いに入りくん
だ櫛歯形電極（以下ＩＤＴと表わす）が用いられる。

さて、入力ＩＤＴに入力される電気信号はここでＳＡＷ
に変換され、基板上を出力ＩＤＴの方向に伝播する。

出力ＩＤＴはこの伝播したＳＡＷの一部を再び電気信号
に変換し、出力する。

しかし、出力ＩＤＴで電気信号に変換されなかった残り
の不要のＳＡＷの一部は出力ＩＤＴを通過し素子端部に
設けられた吸音材により吸収され消めつするが、残りの
一部は出力ＩＤＴで反射され基板上を伝播して再び入力
ＩＤＴに至る。

この人力ＩＤＴに至ったＳＡ、Ｗは先に出力ＩＤＴで生
じたと同じ過程を経た後にその一部である反射波は再び
基板を伝播して出力ＩＤＴに到達し電気信号として出力
される。

この信号は希望信号である最初に伝播した信号に対し、
３倍の遅延時間を経た後受信されるため、トリプルトラ
ンシットエコー（以下ＴＴＥと表わす）と呼ばれ、ＳＡ
Ｗフィルタの有する好ましくない２次効果のうちの１っ
である。

このトリプルトランシットエコーの成因は良く知られて
いるようにＩＤＴの電極のない伝播部分の音響インピー
ダンスの不整合による反射成分（以下ＭＥＬと表わす）
と負荷とＩＤＴの電気的不整合による反射成分（以下Ｆ
ＲＷと表わす）により構成される。

さて、最近、上記２種類の反射を特定の負荷抵抗におい
て互いに打ち消けことにより挿入損失を増大することな
くＴＴＥのないＳＡＷフィルタを得る報告がなされてい
る。

（Ｋｅｎｔａｒｏ Ｈａｎｍａ ｅＬａｌ ｙ “
Ａ Ｔｒｉｐｌｅ Ｔｒａｎｓｉｔ ５ｕｐｒｅ
ｓｓｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅ ”、 ’ ７６ ＩＥ
ＥＥ ＵｌｔｒａｓｏｎｉｃｓＳ ｙｍｐｏｓ ｉｕｍ
）同報告によればＳＡＷフィルタの入力ＩＤＴ、出力
ＩＤＴの少くとも片方を第１図に示す如きアンバランス
ドダブル形電極（以後（ＪＢＤ形ＩＤＴと表わす）とす
れば第２図に示すごとく負荷抵抗（以後この抵抗値をＲ
Ｌと表わす）の変化に対し、ＲＷの強度が変化するのに
対し、ＭＥＬの強度は変化せず、かつＲＷとＭＥＬの位
相が逆相であるため、ＳＡＷフィルタの負荷抵抗として
ＲＷの強度がＭＥＬの強度と丁度等しくなるような値（
第２図中Ｒｃ）を選べば、ＲＷとＭＥＬは互に打ち消し
合い、その結果ＩＤＴからの反射波はＯとなり全＜ＴＴ
Ｅの無いＳＡＷフィルタを実現しうる。

以上述べたように同報告のＵＢＤ形ＩＤＴは非常に優れ
た特性を有するが、以下に述べる欠点を有する。

すなわら、ＲＷおよびＭＥＬは共にＩＤＴの電極指の対
数Ｎに依存するため、ＲＷとＭＥＬの打ら消し効果を得
る負荷抵抗の値ＲｅがＩＤＴの電極指の対数ＮがＳＡＷ
フィルタの設計条件により既に設定されている場合には
自動的にある値に定められてし才うたぬ、ＳＡＷフィル
タの入出力端子に接続されるＳＡＷフィルタの前後の回
路の入出力インピーダンスとこのＴＴＥを打ち消すに必
要な負荷抵抗Ｒｅとが一致しない場谷は、十分な打ち消
し効果が得られないか、又は十分な打ち消し効果を得る
ためにＳＡＷフィルタとその前後の回路の間にＳＡＷフ
ィルタ側より見て、前後の回路があたかもＲｅであるよ
うに見えるようにするためのインピーダンス変換回路を
挿入する必要が生じることになる。

本発明の目的は、上記した欠点をなくし、インピーダン
ス整合回路を挿入することなく、ＲＷとＭＥＬの打ち消
し効果を得ることができるＳＡＷフィルタを提供するこ
とにある。

前記したＵＢＤ形ＩＤＴの欠点はＲＷ、ＭＥＬ共にその
ＩＤＴの電極指数Ｎに依存するため、ＲＷとＭＥＬの打
ち消し効果を得るための負荷抵抗の値が一意的に定まっ
てしまうことにあった。

本発明はいわゆるスプリット形ＩＤＴのＭＥＬが０であ
ることに注目し、ＩＤＴの電極指数Ｎのうら一部の電極
指をＵＢＤ形、残りの部分をスプリット形とする。

このようにするとＲＷに関してはそのＩＤＴの電極指数
はＮ、ＭＥＬに関してはその１、ＤＴの電極指数がＮよ
り少なく見えることになり、したがってＲＷの負荷依存
性を変化させることなく、ＭＥＬの強度を制御しうる。

すなわちＩＤＴを構成する電極指数ＮのうちＬＪＢＤ形
とスプリット形電極指数の比率を変えることによりＲＷ
とＭＥＬの打ち消し効果の生じる負荷抵抗の値が、ＳＡ
Ｗフィルタの前後の回路の入出力インピーダンスと等し
くなるように設定して、インピーダンス変換回路を用い
ないで十分なＴＴＥ抑圧効果を得る。

第３図を用いて本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明によるＩＤＴの正面図であり、電極指数
は第１図と同じＮ＝９の例である。

この場合、第１図のＵＢＤ形ＩＤＴの電極指１〜９．１
′〜９′の幅各々が一人、１人であるの６１６ に対し、−第３図の本発明によるＩＤＴは電極指１゜１
’ 、 ２ 、２’ 、 ８ 、８’ 、 ９ 、９’
の幅はいわゆるスプリット形であるから木となっている
ところが異なり、電極指３〜７．３′〜７′はＵＢＤ形
であり第１図の構成と同一である。

さて、ＩＤＴの電極指の構成を第３図のようにすると、
スプリット形の電極指１，１’、２，２’。

８．８’、９，９’はＭＥＬを発生しないので、ＭＥＬ
は電極指３〜７．３′〜７′からしか発生せず、当然Ｍ
ＥＬの強度はＩＤＴの全ての電極指がＵＢＤ形である第
１図のＩＤＴよりのＭＥＬの強度より小さくＵＢＤ形Ｉ
ＤＴよりのＭＥＬのほぼＵＢＤ形の電極指数 ＩＤＴ（７）線電極指数（以後υ比をＭと表わす）倍と
なる。

一方、ＲＷはＩＤＴと負荷抵抗ＲＬとの電気的な不整合
による反射成分であって電極指の形によっては変化しな
いので、第３図に示す本発明によるＩＤＴとＵＢＤ形Ｉ
ＤＴのＲＷは同一である。

すなわら、本発明によるＩＤＴを用いれば、ＳＡＷフィ
ルタに接続されるインピーダンスＲＰを知って、この値
から第２図上でＲＷの強度を求め、この強度と同じＭＥ
Ｌの強度を得るべきＭの値を計算することによりインピ
ーダンス変換回路を用いることなくＴＴＥを十分抑圧す
ることが可能である。

実験によれば、ＩＤＴ内のスプリット電極指はＩＤＴ内
のどの位置にばらばらに又はまとめて配置してもフィル
タの中心周波数におけるＴＴＥはほぼ同様の期待された
効果であるが、フィルタ帯域内全搬にわたって最も効果
が高いのはＩＤＴ内でスプリット電極指はほぼＩＤＴの
中心に関して対称となるように配置した場合である。

この現象はこのようにするとＲＷとＭＥＬの相対遅延時
間差がなくなるため、帯域内全域にわたってほぼ同じ位
相差（この場合は逆相だから１８０度）を保つからであ
るとして説明される。

以上述べたように本発明によるＵＢＤ形とスプリット形
の電極指を混在するＩＤＴは、インピーダンス変換回路
を介してＳＡＷフィルタとその前後の回路を結合せざる
を得なかったＵＢＤ形ＩＤＴに比し、スプリット電極指
数を制御することによりインピーダンス変換回路を用い
ることなくＳＡＷフィルタとその前後の回路を接続して
も十分なＴＴＥ抑圧効果を得ることができるなど著るし
い効果を有する。

なお、本発明の実施例ではＭＥＬがゼロである電極指と
してスプリット形電極指を用いたが、同様の効果を有す
る他の形の電極指を用いても同様の効果を有するのは自
明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の［ＪＢＤ形ＩＤＴの正面図、第２図は［
ＪＢＤ形ＩＤＴの動作を説明するための特性図、第３図
は本発明によるＩＤＴの実施例の正面図である。 １〜９，１〜９・・・・・・電極指。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板と、上記基板上に設けられた少くとも１個のく
   し歯形入力変換器と少くとも１個のくし歯形出力変換器
   から成る弾性表面波フィルタにおいて、上記入力変換器
   および上記出力変換器のうち少くとし１つの要素である
   電極指の幅が該基板を伝播する弾性表面波の波長の略±
   および略１およ１６８ び略πのくみ合わせにより成り、上記それぞれの電極指
   の間かくが上記弾性表面波の波長の略１であることを特
   徴とする弾性表面波素子。