JPS5950130B2 - acoustic surface wave electrical filter - Google Patents

acoustic surface wave electrical filter

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JPS5950130B2
JPS5950130B2 JP54086672A JP8667279A JPS5950130B2 JP S5950130 B2 JPS5950130 B2 JP S5950130B2 JP 54086672 A JP54086672 A JP 54086672A JP 8667279 A JP8667279 A JP 8667279A JP S5950130 B2 JPS5950130 B2 JP S5950130B2
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wave
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waves
pair
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秀三 服部
忠雄 平松
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Hagiwara Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25Constructional features of resonators using surface acoustic waves

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、いわゆる音響マイクロ波回路の設計に関す
るものであり、表面波の定在波を利用して、非常に高い
周波数における音響表面波電気フィルタを提供するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention relates to the design of so-called acoustic microwave circuits, which utilize surface wave standing waves to provide acoustic surface wave electrical filters at very high frequencies. .

音響マイクロ波という名称は、回路構造の寸法が回路で
扱われる周波数を電磁界として見たときの波長より充分
に小さい寸法であるところの一般の電気回路と対比して
、回路構造の寸法が電磁界の波長と同程度の寸法である
ところのマイクロ波回路との類似性にちなんで選定され
たものである。
The name "acoustic microwave" comes from the fact that the dimensions of the circuit structure are electromagnetic, in contrast to general electric circuits, where the dimensions of the circuit structure are sufficiently smaller than the wavelength of the electromagnetic field when the frequency handled by the circuit is viewed as an electromagnetic field. It was chosen because of its similarity to microwave circuits, which have dimensions comparable to the wavelength of the field.

音響マイクロ波界では、数ミリメートルないし数マイク
ロメートルの波長を持つ音響波とそれに伴う同周期の電
界が存在する。
In the acoustic microwave field, there are acoustic waves with wavelengths of several millimeters to several micrometers and accompanying electric fields with the same period.

しかし、通常のマイクロ波の場合と違って電磁的相互作
用は無視できる程度に小さい。
However, unlike in the case of ordinary microwaves, the electromagnetic interaction is negligible.

この5年間に、音響マイクロ波回路の設計に関し、数多
くの研究や発明の記事が発行されている。
Over the past five years, numerous research and invention articles have been published regarding the design of acoustic microwave circuits.

それら発表された発明は、音響電気波の速度が対応周波
数における電磁波の速度の10−5と遅い事実を利用し
た遅延路の設計に関するものであるか、さもなくば音響
電気波を励起するために使う特殊構造電極の結合効率の
特殊な周波数応答を利用したフィルタの設計に関するも
のである。
These announced inventions either concern the design of delay paths that take advantage of the fact that the speed of acoustoelectric waves is 10-5 slower than the speed of electromagnetic waves at the corresponding frequency, or are otherwise used to excite acoustoelectric waves. It concerns the design of filters that take advantage of the special frequency response of the coupling efficiency of the specially structured electrodes used.

それら研究発表や発明の著者は、特に共振状態における
音響電気定在波の興味あるふるまいを回路構造との関係
で考慮していないようである。
The authors of these research publications and inventions do not seem to have taken into account the interesting behavior of acoustoelectric standing waves, especially in resonant conditions, in relation to circuit structures.

この出願の発明者は、レーザ光学で使う概念を補強して
、音響電気波の興味ある共振現象を理解しようとするも
のである。
The inventors of this application seek to understand the interesting resonance phenomenon of acoustoelectric waves by augmenting the concepts used in laser optics.

特に、いわゆるファブリ・ペローの共振空胴の音響的類
推が、この発明の構想の発展に重要な役割を果している
In particular, the acoustic analogy of the so-called Fabry-Perot resonant cavity has played an important role in the development of the inventive concept.

上記の音響電気波と電磁波との速度比から言うと、構造
寸法が電磁界の波長より遥かに大きいファブリ・ペロー
の空胴に類似した構造を採用するのが最も自然で゛ある
Considering the above-mentioned speed ratio between acoustic electric waves and electromagnetic waves, it is most natural to adopt a structure similar to a Fabry-Perot cavity whose structural dimensions are much larger than the wavelength of the electromagnetic field.

この発明は、別の意味では、水晶共振子および水晶フィ
ルタの100メガヘルツより上の高周波域への拡張に関
するとも言えるものである。
In another sense, this invention relates to the extension of crystal resonators and crystal filters to high frequency ranges above 100 MHz.

水晶共振子は、高Q共振子として、したがって電気フィ
ルタの素子として広く使われている。
Crystal resonators are widely used as high-Q resonators and therefore as elements of electrical filters.

しかし、100メガヘルツを超える周波数域では、水晶
共振子の厚さは30マイクロメータより薄くなり、製造
技術上致命的限界に突き当たる。
However, in the frequency range exceeding 100 megahertz, the thickness of the crystal resonator becomes thinner than 30 micrometers, which is a critical limit in terms of manufacturing technology.

この発明は、さらに、音響表面波の電気回路設計への応
用に関する。
The invention further relates to the application of acoustic surface waves to electrical circuit design.

この表面波なる術語は、遠くレイリー卿に由来する。The term "surface wave" comes from the distant Lord Rayleigh.

彼は、地表弾性波の2つの姿態を発見したが、そのうち
の表面波と命名された姿態は、体積波と命名された他の
姿態の地表弾性波よりも僅かに遅い速度で地表面に沿っ
て伝播する。
He discovered two forms of surface elastic waves, one of which he named a surface wave, which moved along the earth's surface at a slightly slower speed than the other form of surface elastic wave, which he named a volume wave. and propagate.

この速度の減少は、弾性波の進行方向に平行な自由面に
沿って境界条件を入れることにより説明がつく。
This decrease in velocity can be explained by introducing a boundary condition along the free surface parallel to the direction of propagation of the elastic wave.

音響電気的結晶の表面に沿う音響表面波の特性は、理論
的にも実験的にも広く調査され、音響マイクロ波回路材
料の重要なりラスを形成しつつある。
The properties of acoustic surface waves along the surfaces of acoustoelectric crystals have been extensively investigated both theoretically and experimentally, and are becoming an important component of acousto-microwave circuit materials.

音響電気表面波の場合、噛合い電極は、写真製板術的に
結晶の表面に刻まれ、音響波の励起のために使用される
In the case of acoustoelectric surface waves, interdigitated electrodes are photolithographically inscribed on the surface of the crystal and used for excitation of the acoustic waves.

噛合い電極は、等間隔に並んだ導体フィンガを交互に反
対の端子に接続したもので形成されており、電極のピッ
チ(すなわち導体フィンガ間隔の2倍)は、音響電気表
面波の波長にほぼ等しく選ばれる。
An interlocking electrode is formed by equally spaced conductor fingers connected alternately to opposite terminals, and the pitch of the electrodes (i.e. twice the conductor finger spacing) is approximately equal to the wavelength of the acoustoelectric surface wave. equally chosen.

写真製板による製造技術の発展の結果、数マイクロメー
トルのピッチで電極を形成することは何ら困難でなく、
したがってギガヘルツの音響電気表面波を発生すること
は困難でない。
As a result of the development of manufacturing technology using photolithography, it is not difficult at all to form electrodes at a pitch of several micrometers.
Therefore, it is not difficult to generate gigahertz acoustoelectric surface waves.

革2 したが
って、この発明は、ファブリ・ペロー共振空胴のアナロ
ジ−を音響マイクロ波回路設計に取り入れることにより
、音響マイクロ波回路設計技術の一環として、通常の水
晶共振子が利用できないような100メガ入ルツ以上の
周波数領域での高Qフィルタを実現する手段を提供する
ことにある。
Leather 2 Therefore, by incorporating the Fabry-Perot resonant cavity analogy into acoustic microwave circuit design, the present invention is capable of providing a The object of the present invention is to provide a means for realizing a high Q filter in a frequency domain above the input frequency.

ファブリ・ペロー空胴共振器の概念は、波の伝播の軸に
垂直に配置された1対の高反射率の反射面間における多
重ビーム干渉現象に特徴がある。
The Fabry-Perot cavity concept is characterized by the phenomenon of multi-beam interference between a pair of highly reflective surfaces arranged perpendicular to the axis of wave propagation.

これら2つの反射面間の距離りが2分の1波長(^/2
)のN倍であるとすれば、両反射面間を1往復した波は
元の波と同じ位相である。
The distance between these two reflective surfaces is 1/2 wavelength (^/2
), the wave that has made one round trip between both reflecting surfaces has the same phase as the original wave.

片道通過当りのエネルギ損の率をδとおけば、はぼ1/
δ個の波が重畳されて合成波となる。
If the rate of energy loss per one-way passage is δ, then the rate is 1/
δ waves are superimposed to form a composite wave.

LがN^/2からδλ/2だけずれると、波は1/δ回
の通過復元の波と完全に逆相となり、合成波として加算
するのに効果的でなくなる。
If L deviates from N^/2 by δλ/2, the wave will have a completely opposite phase to the 1/δ pass restoration wave, and will no longer be effective for addition as a composite wave.

多重ビーム干渉をもつと細かく考慮すると、合成波のエ
ネルギは、波長がそのδi2N泪音だけ変化することに
より、位相がぴったり合った場合の半分に減る。
If multiple beam interference is considered in detail, the energy of the composite wave will be reduced to half of that when the phases are exactly matched, because the wavelength changes by the amount of δi2N tones.

この現象は、Q=Nπ/δなる高Qの電気同調回路の共
振と類似している。
This phenomenon is similar to the resonance of a high-Q electrically tuned circuit where Q=Nπ/δ.

ファブリ・ペロー空胴共振器の概念は、エルミート・ガ
ウス関数で表わした電界分布の姿態が安定であることに
も特徴がある。
The Fabry-Perot cavity concept is also characterized by the stability of the electric field distribution expressed by a Hermitian-Gaussian function.

フーリエの変換の説によると、波の進行軸に垂直な位相
面に沿ってExp (−(x/a) 2)なる電界分布
をしている平面波は、元の位相面に対してKx・^ (
ラジアン)だけ傾きExp (−(πKxa) 2)な
る相対強度を有する均質平面波の重合せとして表わされ
る。
According to the theory of Fourier transformation, a plane wave with an electric field distribution of Exp (-(x/a) 2) along a phase plane perpendicular to the wave propagation axis has an electric field distribution of Kx・^ with respect to the original phase plane. (
is expressed as a superposition of homogeneous plane waves with relative intensities of slope Exp (-(πKxa) 2) by radians).

これらの均質平面波は、新位相面に沿っての波の進行軸
からの隔りをX′として、Lなる距離だけ伝播した結果
として、再結合されて電界分布力f: なる平面波となる。
These homogeneous plane waves propagate by a distance L, where X' is the distance from the wave propagation axis along the new phase plane, and as a result, they are recombined to become a plane wave with an electric field distribution force f:.

ここで、(1)式においてa=l)と置くと、したけ隔
たった位相面同志の電界分布が互に一致することが判る
Here, if a=l) is set in equation (1), it can be seen that the electric field distributions of phase planes separated by a certain distance match each other.

波の進行軸に垂直な面によりz=してz二〇へ向けて反
射される平面波のZ=Lにおける電界分布がExp(−
(x’/a))2)であるとすれば、z=Qにおける元
の平面波の元の電界分布を再形成することとなる。
The electric field distribution at Z=L of a plane wave reflected toward z20 by a plane perpendicular to the axis of travel of the wave is Exp(-
(x'/a))2), the original electric field distribution of the original plane wave at z=Q will be reshaped.

この電界分布は、これすなわち、エルミート・ガウス姿
態の族のうちの最低次のものである。
This electric field distribution is the lowest order of the family of Hermitian-Gaussian states.

これらの特性は、波の物理的性質の如何を問わず保たれ
るので、反射構造の寸法と波長との間の関係が式(1)
を満足する限り、音響電気表面波の場合、ファブリ・ペ
ロー空胴共振器の2次元的類似係の存在を仮定すること
ができる。
Since these properties hold regardless of the physical properties of the wave, the relationship between the dimensions of the reflective structure and the wavelength is expressed by equation (1).
In the case of acoustoelectric surface waves, the existence of a two-dimensional analogy of Fabry-Perot cavity can be assumed as long as .

電界分布Exp(−(X/a) 2)は、波の伝播軸上
の値のe−2倍以上のエネルギ密度の電界が−a<x<
aなる範囲内に閉じ込められていることを表わしており
、したがって電界エネルギを空胴内に閉じ込めるために
X方向には反射体が必要て(ない。
The electric field distribution Exp(-(X/a) 2) is such that the electric field with an energy density of e-2 times or more the value on the wave propagation axis is -a<x<
Therefore, no reflector is required in the X direction to confine the electric field energy within the cavity.

このことの意味は、 (−a、a)なる範囲より外がど
んな構造をしていても、空胴内の電界に何ら実際的妨害
とならないということである。
What this means is that any structure outside the range (-a, a) does not actually interfere with the electric field within the cavity.

この発明は、上記の知得に基づいて、気体と平面境界を
形成する表面をもつ音響電気的結晶と、該結晶上に設け
られ前記平面境界に沿って音響表面波を生じさせる一対
の電極と、該電極により生じ前記平面境界に沿って伝播
する音響表面波の進行方向に対して垂直に前記結晶の表
面に設けられて前記平面境界にエルミートガウス関数の
重ね合せとしてあられされる電界分布をもたらす一対の
円弧状反射境界とを備え、且つ前記一対の円弧状反射境
界間の伝播位相を実質的に前記表面波の半波長の整数倍
として構成し、前記一対の円弧状反射境界を前記一対の
電極からみた等測的な回路素子として構成したことを特
徴とし、これにより音響表面波を電極の中心に集めて強
い強度の電界分布を生じさせ、水晶共振子が利用できな
いような100メガヘルツ以上の周波数領域での高Q音
響表面波電気フィルタを提供しようとするものである。
Based on the above knowledge, the present invention provides an acoustoelectric crystal having a surface that forms a planar boundary with a gas, and a pair of electrodes provided on the crystal to generate an acoustic surface wave along the planar boundary. , provided on the surface of the crystal perpendicular to the direction of propagation of acoustic surface waves generated by the electrode and propagating along the planar boundary, resulting in an electric field distribution that appears at the planar boundary as a superposition of Hermitian-Gaussian functions. a pair of arc-shaped reflective boundaries, and the propagation phase between the pair of arc-shaped reflective boundaries is substantially an integral multiple of a half wavelength of the surface wave, and the pair of arc-shaped reflective boundaries It is characterized by being constructed as an isometric circuit element as seen from the electrode, which concentrates the acoustic surface waves at the center of the electrode and generates a strong electric field distribution. It is an attempt to provide a high-Q acoustic surface wave electrical filter in the frequency domain.

以下、この発明を、添付図面に基づいて、より詳細に説
明する。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on the accompanying drawings.

第1A図は、音響電気表面波を発生せるために公知の構
造の1例を示す。
FIG. 1A shows one example of a known structure for generating acoustoelectric surface waves.

第1B図は、第1A図に鎖線で示したy−z面上の構造
を示す断面図である。
FIG. 1B is a sectional view showing the structure on the yz plane indicated by the chain line in FIG. 1A.

第1C図は、応力S、ひずみTおよび電界Eの深さ依存
性を示すものである。
FIG. 1C shows the depth dependence of stress S, strain T and electric field E.

第1A図において、0100は圧電定数の大なる3m対
称結晶のY板である。
In FIG. 1A, 0100 is a Y plate of a 3m symmetrical crystal with a large piezoelectric constant.

この種結晶の典形的な例としては、リジュームナイオベ
ートがあり、その場合2方向進行の表面波の伝播速度V
aが3.47mm/# (ミリメートル毎マイクロ秒)
であることはよく知られている。
A typical example of this seed crystal is resumed niobate, in which the propagation velocity of the surface wave traveling in two directions is V
a is 3.47mm/# (mm per microsecond)
It is well known that

0111と0112は、X方向に延びた電極フィンガが
等間隔に並んで交互にそれぞれ端子0131と0132
に接続され、噛合電極を形成しているものである。
0111 and 0112 are terminals 0131 and 0132, respectively, in which electrode fingers extending in the X direction are arranged at equal intervals and alternately
are connected to form an interlocking electrode.

端子0131と0132に周波数fの交流電圧Vが印□
加されると、第1B図に矢印で示すような周期的電界E
yが生じる。
AC voltage V with frequency f is applied to terminals 0131 and 0132 □
When applied, a periodic electric field E as shown by the arrow in FIG. 1B
y occurs.

この電界Eyの空間的周期は、噛合電極のピッチpに等
しい。
The spatial period of this electric field Ey is equal to the pitch p of the meshing electrodes.

この空間的周期電界は、結晶表面から1/2πpの深さ
の間に集中する。
This spatially periodic electric field is concentrated within a depth of 1/2πp from the crystal surface.

圧電定数は、歪および応力の行列の6成分SiおよびT
iと、電界および変位のベクトルの゛′3戒分Ejおよ
びDjとの間の比例定数であり、次のように表わされる
: Si= d re 、+EJt Dj= d if 1
Ti(2)リジュームナイオベートの圧電定数は行列の
形で示すと下記のようになる(単位はクーロン毎ニュー
トン): 式(3)から判るように、この種結晶の場合、d4゜2
とd5,1が著しく大きい。
The piezoelectric constant is determined by the six components of the strain and stress matrix, Si and T.
is the proportionality constant between i and the ゛'3 commandments Ej and Dj of the electric field and displacement vectors, and is expressed as: Si= d re , +EJt Dj= d if 1
The piezoelectric constant of Ti(2) resume niobate is expressed in matrix form as follows (unit: Coulomb per newton): As can be seen from equation (3), in the case of this seed crystal, d4゜2
and d5,1 are significantly large.

ここでは、これらの量を視覚的にわかり易くするため、
S4およびbの代わりにSyzおよびEyとする。
Here, to make these quantities easier to understand visually,
Let Syz and Ey replace S4 and b.

第1B図で点線0140で示す平行6面体は、Syzの
結晶特性の長方形部分がどのように変形するかを誇張し
て描いたものである。
The parallelepiped shown by the dotted line 0140 in FIG. 1B is an exaggerated depiction of how the rectangular portion of the crystal properties of Syz deforms.

ここで、2方向に進行する音響表面せん新液の波長^=
Va/fがpに殆んど等しいとすると、表面波は第1
B図で点線0150により誇張して図解するように伝播
し、その際電界EyとEzを伴っている。
Here, the wavelength of the new acoustic surface liquid that travels in two directions ^=
If Va/f is almost equal to p, the surface wave is the first
It propagates as illustrated in an exaggerated manner by the dotted line 0150 in Figure B, accompanied by electric fields Ey and Ez.

第1C図の0160は、応力Tyz、歪Syzおよび電
界Ey、 Ezについて、結晶表面からの距離の関数と
して表わす曲線である。
0160 in FIG. 1C is a curve representing stress Tyz, strain Syz, and electric fields Ey, Ez as a function of distance from the crystal surface.

この曲線0160は、−X方向に2π/λの率で指数関
数的に減じる。
This curve 0160 decreases exponentially in the −X direction at a rate of 2π/λ.

第2Aおよび2B図は、平面図および側面図で、音響電
気的結晶と1対の電極と1対の反射境界からなるこの発
明の基本的構成を示す。
Figures 2A and 2B show, in plan and side view, the basic configuration of the invention consisting of an acoustoelectric crystal, a pair of electrodes, and a pair of reflective boundaries.

第2A図中、0200は音響電気的結晶であり、021
1と0212はそれぞれ第1と第2の電極で、結晶02
00の表面上に写真製板術により設けられている。
In FIG. 2A, 0200 is an acoustoelectric crystal, and 021
1 and 0212 are the first and second electrodes, respectively, and the crystal 02
00 surface by photolithography.

0211と0212は、噛合電極を形成しており、各導
体フィンガはX方向に延び等間隔に配されている。
0211 and 0212 form interlocking electrodes, and each conductor finger extends in the X direction and is equally spaced.

電極0211および0212は、それぞれ端子0231
および0232に接続されている。
Electrodes 0211 and 0212 are connected to terminals 0231 and 0231, respectively.
and 0232.

ここで、周波数fの交流電圧Vが端子0231と023
2に印加され、表面波の波長λ= Va/fが電極のピ
ッチpに殆んど等しいとすると、すでに説明したように
表面せん新液が発生する。
Here, an AC voltage V of frequency f is applied to terminals 0231 and 023.
2 and the wavelength λ=Va/f of the surface wave is almost equal to the pitch p of the electrodes, a new surface liquid is generated as already explained.

0221と0222は、X方向に延びる第1と第2の反
射境界であり、そこで表面波は次の境界条件で反射する
0221 and 0222 are first and second reflection boundaries extending in the X direction, where the surface waves are reflected under the following boundary conditions.

すなわち:第2B図において、0250は、b1=b2
−0でかつ両境界間の距離りが半波長^/2の整数倍で
ある場合に両境界0221と0222で反射された表面
波による結晶の表面変形の様子を誇張して示すものであ
る。
That is: In Figure 2B, 0250 is b1=b2
-0 and the distance between the two boundaries is an integer multiple of the half wavelength ^/2, and the surface deformation of the crystal due to the surface waves reflected at both boundaries 0221 and 0222 is exaggeratedly shown.

上記構造の共振特性は、Qがである。The resonance characteristic of the above structure is Q.

第3Aおよび3B図は、平面図および側面図で、反射境
界は音響電気的結晶の表面上に刻まれた溝により実現さ
れている。
Figures 3A and 3B are top and side views, in which the reflective boundary is realized by grooves cut on the surface of the acoustoelectric crystal.

第3A図中、0300は音響電気的結晶であり、031
1と0312はそれぞれ第1と第2の電極で、結晶03
00の表面上に写真製板術により設けられている。
In FIG. 3A, 0300 is an acoustoelectric crystal, and 031
1 and 0312 are the first and second electrodes, respectively, and the crystal 03
00 surface by photolithography.

0311と0312は、噛合電極を形成しており、各導
体フィンガはX方向に延び等間隔に配されている。
0311 and 0312 form interlocking electrodes, and each conductor finger extends in the X direction and is equally spaced.

電極0311と0312は、それぞれ端子0331と0
332に接続されている。
Electrodes 0311 and 0312 are connected to terminals 0331 and 0, respectively.
332.

ここで、周波数fの交流電圧Vが端子0331と033
2に印加され、表面波の波長^= Va/fが電極のピ
ッチpに殆んど等しいとすると、すでに説明したように
表面せん新液が発生する。
Here, the AC voltage V of frequency f is applied to terminals 0331 and 033.
2 and the wavelength of the surface wave = Va/f is almost equal to the pitch p of the electrodes, a new surface liquid is generated as already explained.

032alと032a2は、それぞれX方向に延びる第
1と第2の溝であり、結晶03000表面上に、写真製
板およびイオンスパッタ技術かまたは単に微小研磨剤か
により、刻むことができる。
032al and 032a2 are first and second grooves extending in the X direction, respectively, which can be carved on the surface of crystal 03000 by photolithography and ion sputtering techniques or simply by micro-abrasives.

表面波は、第1および第2の溝において次の境界条件で
反射する。
The surface wave is reflected in the first and second grooves under the following boundary conditions.

すなわち: これは、式(4)の特殊な場合である。Namely: This is a special case of equation (4).

第3B図において0350は、b1=b2=■でかつ両
溝間の距離りが半波長λ/2の整数倍である場合に画策
1および第2の溝で反射された表面波による結晶の表面
変形の様子を誇張して示すものである。
In Fig. 3B, 0350 is the surface of the crystal caused by the surface waves reflected by the first and second grooves when b1=b2=■ and the distance between both grooves is an integral multiple of half wavelength λ/2. This is an exaggerated illustration of the deformation.

この構造の共振特性は、第2図について説明したのと同
様である。
The resonance characteristics of this structure are similar to those described with respect to FIG.

第4Aおよび4B図は、平面図および側面図で、反射境
界は音響電気的結晶の研磨縁により実現されている。
Figures 4A and 4B are top and side views in which the reflective boundary is realized by a polished edge of the acoustoelectric crystal.

第4A図中、0400は音響電気的結晶、0411と0
412は第1と第2の電極0431と0432は各電極
の端子であり、λ=Va/f= pな関係で動作させる
In Figure 4A, 0400 is an acoustoelectric crystal, 0411 and 0
Reference numeral 412 denotes the first and second electrodes 0431 and 0432, which are terminals of each electrode, and are operated in the relationship λ=Va/f=p.

042bl、042b2は、この例独特の部分であり、
結晶のX方向縁が表面波の波長に比べて充分に細かい精
度に注意深く研磨仕上げされたものである。
042bl and 042b2 are unique parts of this example,
The X-direction edge of the crystal has been carefully polished to a sufficiently fine precision compared to the wavelength of the surface wave.

表面波は、これら両縁で(4a)式に示す境界条件によ
り反射される。
The surface wave is reflected at both edges due to the boundary condition shown in equation (4a).

第4B図中、0450は、結晶表面の変形具合を誇張し
て示すものである。
In FIG. 4B, 0450 shows an exaggerated degree of deformation of the crystal surface.

他の例として、光学における4分の1波長多重層反射器
に類似した構造を採用したものを示すが、まずこの種の
反射器いついて説明する。
As another example, one employing a structure similar to a quarter-wavelength multilayer reflector in optics will be shown, but this type of reflector will first be explained.

この反射器は、2種類の相異る誘電体の層を交互に重ね
合わせて構成される。
The reflector is constructed by alternating layers of two different dielectric materials.

一方の誘電体は屈折率n□が大きく(シたがって光速が
遅く、波長が短くなる)、他方の誘電体は屈折率n、が
小さい(したがって光速度が速く、波長が長くなる)。
One dielectric has a large refractive index n□ (therefore the speed of light is slow and the wavelength is short), and the other dielectric has a small refractive index n (therefore the speed of light is fast and the wavelength is long).

各層とも、厚さはその中における波長の174長さに等
しくしである。
The thickness of each layer is equal to 174 wavelengths within it.

2種類誘電体の対数(ついすう)をnとし、基板層の屈
折率をnbとすると、合成反射率Rは: となる。
When the logarithm of the two types of dielectrics is n and the refractive index of the substrate layer is nb, the combined reflectance R is as follows.

結晶表面上に重い金属の細片を表面波の進行方向に垂直
に取り付けると、当該重金属細片は表面波を僅かながら
反射する。
When a heavy metal strip is attached on the crystal surface perpendicular to the traveling direction of the surface waves, the heavy metal strip reflects the surface waves to a small extent.

この金属片の存在により境界条件が変わるので、表面波
の速度も変化する。
The presence of this metal piece changes the boundary conditions, so the speed of the surface wave also changes.

いわゆる負荷効果である。例えば、リジュームナイオベ
ートのy板上に50nm (ナノメートル)厚の金の層
をつけると、2方向進行の表面せん新液は速度が11%
低下する。
This is the so-called load effect. For example, if a 50 nm (nanometer) thick layer of gold is placed on a Y-plate of resumed niobate, the surface shedding liquid traveling in two directions will have a velocity of 11%.
descend.

この負荷領域の端部において表面波の反射が生じるが、
これは丁度負荷領域端部の前後での表面波速度の比に等
しい比で屈折率が変化する面で光が反射することに相当
する。
Reflection of surface waves occurs at the edge of this load region, but
This corresponds to light being reflected on a surface whose refractive index changes at a ratio equal to the ratio of surface wave velocities before and after the end of the load region.

第5図は、結晶表面の各負荷領域から反射して来る波の
位相関係を示し、各反射波が重なり合うと相当大きな合
成反射波となる。
FIG. 5 shows the phase relationship of waves reflected from each load area on the crystal surface, and when each reflected wave overlaps, it becomes a considerably large combined reflected wave.

0500は、音響電気的結晶である。0500 is an acoustoelectric crystal.

052COは、負荷領域の並びであり、そこで速度が変
化する。
052CO is a sequence of load regions where the speed changes.

0551゜0553.0555および0557は、それ
ぞれ第1、第2、第3および第4の領域へ入射する表面
波の相対的位相を示し、0552,0554゜0556
および0558は、それぞれ第1、第2、第3および第
4の領域から反射して来る波の相対的位相を示す。
0551°0553.0555 and 0557 indicate the relative phases of the surface waves incident on the first, second, third and fourth regions, respectively, and 0552,0554°0556
and 0558 indicate the relative phases of waves reflected from the first, second, third and fourth regions, respectively.

図では位相変化を誇張して示しであるが、実際の入射波
対反射波の位相変化は、負荷が軽い場合は小さいもので
ある。
Although the phase change is exaggerated in the figure, the actual phase change between the incident wave and the reflected wave is small when the load is light.

負荷が充分に小さいとすれば、透過波の振幅は入射波の
振幅と殆んど等しく、各負荷領域の前端からの反射波は
等振幅で洞位相となる。
If the load is sufficiently small, the amplitude of the transmitted wave is almost equal to the amplitude of the incident wave, and the reflected waves from the front end of each load region have equal amplitude and sinusoidal phase.

これらが重ね合わさり加算されると、相当大きな合成反
射波となる。
When these are superimposed and added, it becomes a considerably large combined reflected wave.

各負荷領域の後端でも反射は起こるが、無用な複雑化を
避けるため、第5図では図示してない。
Reflections also occur at the rear end of each load region, but are not shown in FIG. 5 to avoid unnecessary complication.

負荷領域の幅を、進行波の位相で現わして、π/2とす
ると、負荷領域後端からの反射波は、負荷領域前端から
の反射波と振幅が等しく位相が同じになる。
If the width of the load region is represented by the phase of the traveling wave and is π/2, the reflected wave from the rear end of the load region has the same amplitude and phase as the reflected wave from the front end of the load region.

このπ/2負荷の場合、1組の負荷領域からの音響表面
波の反射については、式(7)において屈折率の比(n
、/n、)を速度比(V、/V、)で置きかえn5を1
とする修正をして次のようになる。
For this π/2 loading, for the reflection of acoustic surface waves from a set of loading regions, the ratio of refractive indices (n
, /n,) with the speed ratio (V, /V,) and n5 is 1
After making the following modifications, it becomes the following.

(7a)式により、波長が2pに等しい場合における負
荷領域の並び数nについての反射率が得られる。
Equation (7a) provides the reflectance for the number n of load regions arranged in a case where the wavelength is equal to 2p.

波長が変わると、 (7a)式は反射波相互の位相不一
致を考慮した修正を必要とする。
When the wavelength changes, equation (7a) needs to be modified to take into account the phase mismatch between the reflected waves.

nが大きくなると、複合Vが対応位相角を持つことを考
慮した場合の小さな位相不一致にかかわりなく、 (v
、/v1) 2nは0に近づく。
As n becomes larger, (v
, /v1) 2n approaches 0.

したがって、太きいnに対しては、Rは1に近づく。Therefore, for large n, R approaches 1.

しかし、nがかなり大きくても、位相不一致がある値に
なるとRは急速にOに落ち込む。
However, even if n is quite large, R rapidly drops to O at some value of phase mismatch.

第6図に、負荷領域並びの反射率Rを、いぐつかの並び
数nについて、表面波の波長λに対する関数曲線として
示す。
FIG. 6 shows the reflectance R of the load region arrangement as a function curve with respect to the surface wave wavelength λ for some arrangement numbers n.

0661.0662,0663,0664,0665、
’0666おび0667は、それぞれ、n=1゜n=2
.n=4.n=6.n=8.n=10およびn=12に
ついて、λ対Rを示す曲線である。
0661.0662,0663,0664,0665,
'0666 and 0667 are n=1゜n=2, respectively.
.. n=4. n=6. n=8. Figure 3 is a curve showing λ versus R for n=10 and n=12.

第7A図および7B図は、平面図および側面図で、反射
境界は音響電気的結晶の表面上に設けた負荷領域並びに
より実現されている。
FIGS. 7A and 7B are top and side views in which the reflective boundary is realized by a load zone and an arrangement provided on the surface of the acoustoelectric crystal.

第7A図中、0700は音響電気的結晶、0711と0
712は第1と第2の電極、0731と0732は各電
極の端子であり、第3A、3B図の場合と同様に構成さ
れていて、同様に^=Va/f=pなる関係で動作させ
る。
In Figure 7A, 0700 is an acoustoelectric crystal, 0711 and 0
712 are the first and second electrodes, 0731 and 0732 are the terminals of each electrode, and they are configured in the same way as in the case of Figures 3A and 3B, and similarly operate with the relationship ^=Va/f=p. .

072C1と072C2は、この例独特の部分であり、
X方向に延びる第1と第2の反射並びとして構成され、
ここで第6図で示した反射率で表面波が反射する。
072C1 and 072C2 are unique parts of this example,
configured as first and second reflective arrays extending in the X direction;
Here, the surface wave is reflected with the reflectance shown in FIG.

この例の場合、負荷領域並びの反射率Rが、表面波の波
長のある範囲内で実用上1とみなせるものが存在する。
In this example, there is a reflectance R of the load region arrangement that can be practically considered to be 1 within a certain range of the wavelength of the surface wave.

この場合、pの分布値と大きいnの値を選ぶことにより
、表面波波長のある範囲にわたって、■より僅かに小さ
いR=1−δなる範囲内にRを設定することができる。
In this case, by selecting a distribution value of p and a large value of n, it is possible to set R within a range of R=1-δ, which is slightly smaller than ■, over a certain range of surface wave wavelengths.

また、この例の場合、負荷方法は各種のものが使用され
る。
Furthermore, in this example, various loading methods are used.

例えば、結晶のと殆んど等しい密度とコンプライアンス
を持つ材料の薄い細片をつけると、表面波に対する境界
条件を変化させ、その結果表面波の速度を体積波のそれ
に近づくよう変化させる。
For example, attaching a thin strip of material with density and compliance nearly equal to that of a crystal changes the boundary conditions for the surface waves, thereby changing the velocity of the surface waves to approach that of a volume wave.

他の例としては、負荷として高ステイフネスすなわち低
コンプライアンスの材料の薄細片をつけるものがある。
Another example is applying a thin strip of high stiffness or low compliance material as a load.

いずれにせよ、負荷の方法により表面波に対する境界条
件かまたは表面波の進行する複合薄層の有効音響インピ
ーダンスが変化する。
In any case, the method of loading changes the boundary conditions for the surface waves or the effective acoustic impedance of the composite thin layer through which the surface waves travel.

第8図は、この発明の第1の実施例を示し、ここでは反
射境界を円弧状としたことが特徴である。
FIG. 8 shows a first embodiment of the present invention, which is characterized in that the reflective boundary is arcuate.

第8図中、0800は音響電気的結晶、0811と08
12は第1と第2の電極、0831と0832は各電極
の端子であり、上記各側の場合と同様に構成されていて
、同様に^=Va/f=pなる関係で動作させる。
In Figure 8, 0800 is an acoustoelectric crystal, 0811 and 08
Reference numeral 12 indicates the first and second electrodes, and 0831 and 0832 indicate the terminals of each electrode, which are constructed in the same manner as in the case of each side described above, and are operated in the same manner as ^=Va/f=p.

082C1と082C2は、この実施例独特の部分であ
り、それぞれ曲率半径R1とR2の負荷領域並びである
082C1 and 082C2 are parts unique to this embodiment, and are the load region arrangement of the curvature radii R1 and R2, respectively.

曲率中心は、いずれも表面波が伝播するZ軸上にある。The center of curvature is on the Z axis along which surface waves propagate.

ボイドおよびコーゲルニックによる一般フアプリ・ベロ
ー空胴理論(1962,ベル・システム・テクニカル・
ジャーナル第41巻第1347頁)からの推論により、
曲率半径と第1反射領域の2軸上座標との関係は、 で表わされる。
General Fupley-Bello Cavity Theory by Boyd and Kogelnick (1962, Bell System Technical
Journal Vol. 41, p. 1347),
The relationship between the radius of curvature and the coordinates on the two axes of the first reflection area is expressed as follows.

ここに、boはコンフォーカルの場合のRである。Here, bo is R in the case of confocal.

反射並びにおける最低次エルミート・ガウス姿態の02
点の半径は、 第8図に図解されたものは、両反射並びについて2z=
bo=Rで、z=Qにおいてd。
02 of the lowest order Hermitian-Gaussian configuration in the reflection alignment
The radius of the point, illustrated in Figure 8, is 2z =
d in bo=R and z=Q.

=2rテある。上記説明したように、平面境界に沿って
伝播する音響表面電気波の電界は、前記電極の実質的に
中心を通る軸を中心として(9)式の半径rの内に集中
する。
There are =2rte. As explained above, the electric field of the acoustic surface electric wave propagating along the plane boundary is concentrated within the radius r of equation (9) around the axis passing substantially through the center of the electrode.

従って、強い集中した電界分布をもたらすことにより、
効率良く共振を起こし高いQの電気フィルタを得ること
ができる。
Therefore, by providing a strong concentrated electric field distribution,
It is possible to obtain an electric filter that resonates efficiently and has a high Q.

第9図は、この発明の第2の実施例を示し、ここでは負
荷領域内の反射並びの数を適当に選定し表面波が部分的
に透過するようにしである。
FIG. 9 shows a second embodiment of the invention, in which the number of reflection rows in the load area is chosen appropriately so that the surface waves are partially transmitted.

第9A図がその構造を示し、第9B図は4端子網として
の伝送係数の曲線を示す。
FIG. 9A shows its structure, and FIG. 9B shows a transmission coefficient curve as a four-terminal network.

第9A図中、0900は音響電気的結晶、0911と0
912は結晶0900上に設けられた第1と第2の電極
で噛合構造をなし入力電極となっており、0913と0
914は結晶0900上に設けられた第3と第4の電極
で噛合構造をなし出力電極となっている。
In Figure 9A, 0900 is an acoustoelectric crystal, 0911 and 0
912 is an input electrode that has a meshing structure with the first and second electrodes provided on the crystal 0900, and 0913 and 0
Reference numeral 914 forms an interlocking structure with third and fourth electrodes provided on the crystal 0900, and serves as an output electrode.

0931と0932は入力端子で、それぞれ電極091
1と0912に接続されており、0933と0934は
出力端子で、それぞれ電極0913と0914に接続さ
れている。
0931 and 0932 are input terminals, each connected to electrode 091.
1 and 0912, and 0933 and 0934 are output terminals connected to electrodes 0913 and 0914, respectively.

交流電圧Vが端子0931と0932の間に加えられる
と、表面波が生じる。
When an alternating voltage V is applied between terminals 0931 and 0932, a surface wave is generated.

092C1と092C2は反射並びで、反射率は表面波
の波長の範囲内で僅かに1より小さく、R=1−δであ
る。
092C1 and 092C2 are reflection lines, and the reflectance is slightly less than 1 within the wavelength range of the surface wave, and R=1−δ.

2つの反射並び092C1および092C2で形成され
る空胴が式(6)で表わされる共振条件にほど遠いと、
音響エネルギのうちδ2の部分が両反射並びを透過する
If the cavity formed by the two reflection lines 092C1 and 092C2 is far from the resonance condition expressed by equation (6),
A portion of the acoustic energy δ2 is transmitted through both reflection arrays.

空胴が丁度共振条件にあると、音響エネルギのうちのよ
り多くの部分が出力電極に到達し、端子0933−09
34間にかなりの出力電圧V′を発生する。
When the cavity is just in a resonant condition, a larger portion of the acoustic energy reaches the output electrode and the terminal 0933-09
34, a considerable output voltage V' is generated.

第9B図で、0961と0962は、2種のδ値につい
ての、電圧伝送係数171大l=V’/Vの表面波周波
数に対する関数曲数である。
In FIG. 9B, 0961 and 0962 are the numbers of functions for the surface wave frequency of the voltage transmission coefficient 171 large l=V'/V for two types of δ values.

伝送係数は、式(6)から判るよううに、Va/2Lの
周期で鋭い共振を呈する。
As can be seen from equation (6), the transmission coefficient exhibits sharp resonance with a period of Va/2L.

第10図は、この発明の第3の実施例を示腰2つの共振
子を前述の部分透過性反射並びで結合してなり結合共振
子特性を呈するものである。
FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention, in which two resonators are coupled in the above-mentioned partially transmissive reflection arrangement, and exhibits coupled resonator characteristics.

第10A図がその構造を示し、第10B図は電極対間の
インピーダンスの周波数応答曲線を示す。
FIG. 10A shows the structure, and FIG. 10B shows the frequency response curve of impedance between the electrode pair.

結合フィルタの性質は、電気フィルタとしても機械系フ
ィルタとしてもよく知られていることである。
The properties of coupled filters are well known both as electrical filters and as mechanical filters.

電気回路において、共振周波数が同じの2つの共振回路
を相互インダクタンスまたは結合コンデンサで結合した
ものは結合係数に応じて3種類の異なる周波応答を呈す
る。
In an electric circuit, two resonant circuits having the same resonant frequency coupled by mutual inductance or a coupling capacitor exhibit three different frequency responses depending on the coupling coefficient.

すなわち、臨界結合、過結合、疎結合である。That is, critical coupling, overcoupling, and loose coupling.

前述したように、この発明の共振子は高Q特性を呈する
ものであるから、結合共振器の特性を得るのに、該共振
子2つをコンデンサで結合した電気回路としてもよいこ
とは、容易に推察できよう。
As mentioned above, since the resonator of the present invention exhibits high Q characteristics, it is easy to realize that an electric circuit in which two resonators are coupled with a capacitor can be used to obtain the characteristics of a coupled resonator. It can be inferred that

しかしながら、この実施例は、負荷領域の反射並びの半
透過性をうまく利用して、別の便法を提案するものであ
る。
However, this embodiment proposes another expedient, taking advantage of the semi-transparent nature of the reflective alignment of the loaded area.

第1OA図中、1000は音響電気的結晶、1011と
1012は第1と第2の電極であって結晶1000表面
上に噛合電極を形成しており、1031と1032は各
電極に接続された第1と第2の端子である。
In the first OA diagram, 1000 is an acoustoelectric crystal, 1011 and 1012 are first and second electrodes forming interlocking electrodes on the surface of the crystal 1000, and 1031 and 1032 are first and second electrodes connected to each electrode. 1 and the second terminal.

端子1031−1032間に交流電圧を加えると、表面
波が発生する。
When an alternating current voltage is applied between terminals 1031 and 1032, a surface wave is generated.

音響エネルギの一部分は半透反射並びすなわち結合並び
102COを通り抜ける。
A portion of the acoustic energy passes through the transflective or coupling array 102CO.

102C1と102C2は両端の反射並びである。102C1 and 102C2 are reflection rows at both ends.

第1の反射並び102C1と結合並び102COで形成
される第1の共振子R1と、第2の反射並び102C2
と結合並び102COで形成される第2の共振子R2と
は、共振周波数が等しくて、結合並び102COにより
結合されている。
A first resonator R1 formed by a first reflection row 102C1 and a coupling row 102CO, and a second reflection row 102C2.
and the second resonator R2 formed by the coupling array 102CO have the same resonance frequency and are coupled by the coupling array 102CO.

第10B図中、1061.1062,1063はそれぞ
れ過結合、臨界結合、疎結合の場合の端子1031−1
032間インピーダンスの周波数応答を示す。
In FIG. 10B, 1061, 1062, and 1063 are terminals 1031-1 for overcoupling, critical coupling, and loose coupling, respectively.
The frequency response of the impedance between 0.032 and 0.032 is shown.

第11図は、第3の実施例の変形例を示し、3つの共振
子を半透反射並びに結合したものである。
FIG. 11 shows a modification of the third embodiment, in which three resonators are transflected and coupled.

第11A図がその構造を示し、第11B図が電極対間の
インピーダンスの周波数応答を示す。
FIG. 11A shows the structure, and FIG. 11B shows the frequency response of the impedance between the electrode pairs.

第11A図中、1100は音響電気的結晶、1111と
1112は第1と第2の電極であって結晶1100表面
上に噛合電極を形成しており、1131と1132は各
電極に接続された第1と第2の端子である。
In FIG. 11A, 1100 is an acoustoelectric crystal, 1111 and 1112 are first and second electrodes forming interlocking electrodes on the surface of the crystal 1100, and 1131 and 1132 are first and second electrodes connected to each electrode. 1 and the second terminal.

端子113・1−1132間に交流電圧を加えると、表
面波が発生する。
When an alternating current voltage is applied between the terminals 113, 1 and 1132, a surface wave is generated.

音響エネルギの一部分は半透反射並びすなわち結合並び
112COを通り抜ける。
A portion of the acoustic energy passes through the transflective or coupling array 112CO.

112C1,112C2,112C3は反射並びである
112C1, 112C2, and 112C3 are reflection rows.

第1の反射並び112C1と結合並び112COで形成
される第1の共振子R1と、第2の反射並び112C2
と結合並び112COで形成される第2の共振子R2と
、第3の反射並び112C3と結合並び112COで形
成される第3の共振子R3とは、共振周波数がそれぞれ
中・高・低と若干ずらせてあり、結合並び112COに
より結合されている。
A first resonator R1 formed by a first reflection row 112C1 and a coupling row 112CO, and a second reflection row 112C2.
The second resonator R2 formed by the coupling arrangement 112CO and the third resonator R3 formed by the third reflection arrangement 112C3 and the coupling arrangement 112CO have slightly medium, high, and low resonant frequencies, respectively. They are offset and connected by bonding sequence 112CO.

第11B図中、1160は端子1131−1132間イ
ンピーダンスの周波数応答を示す。
In FIG. 11B, 1160 indicates the frequency response of the impedance between the terminals 1131 and 1132.

第12図は、この発明の第1の応用として、2端子網を
組み立てた例を示す。
FIG. 12 shows an example in which a two-terminal network is assembled as the first application of this invention.

この例では、共振子を一般格子型2端子網の並列素子と
して使用している。
In this example, the resonator is used as a parallel element of a general grid type two-terminal network.

音響電気的結晶1201.噛合電極1211および12
12、反射並び122C1およ、び122C2は、第1
の共振インピーダンスXr1を呈する高Q共振回路を構
成し、音響電気的結晶1202、噛合電極1213およ
び1214、反射並び122C3および122C4は、
第2の共振インピーダンスXr2を呈する高Q共振回路
を構成する。
Acoustoelectric crystal 1201. Intermeshing electrodes 1211 and 12
12, reflection rows 122C1 and 122C2 are the first
The acoustoelectric crystal 1202, interlocking electrodes 1213 and 1214, reflection arrays 122C3 and 122C4 constitute a high-Q resonant circuit exhibiting a resonant impedance Xr1 of
A high-Q resonant circuit exhibiting a second resonant impedance Xr2 is constructed.

共振インピーダンスXr1.Xr2を第1.第2の並列
素子として、コンデンサ1271および1272の容量
C1およびC2を第1.第2の直列素子として、端子1
231,1232から見た2端子網を構成している。
Resonance impedance Xr1. Xr2 as the first. As a second parallel element, capacitances C1 and C2 of capacitors 1271 and 1272 are connected to the first parallel element. As the second series element, terminal 1
It constitutes a two-terminal network viewed from 231 and 1232.

第13図は、この発明の第2の応用として、4端子網を
組み立てたものの、第1の例を示す。
FIG. 13 shows a first example of a four-terminal network assembled as a second application of the invention.

この例では、共振子をT型4端子網の並列素子として使
用している。
In this example, the resonator is used as a parallel element in a T-shaped four-terminal network.

音響電気的結晶1300、噛合電極1311および13
12、反射並び132C1および132C2は、共振イ
ンピーダンスXrを呈する高Q共振回路を構成する。
Acoustoelectric crystal 1300, interlocking electrodes 1311 and 13
12, reflection arrays 132C1 and 132C2 constitute a high-Q resonant circuit exhibiting a resonant impedance Xr.

共振インピーダンスXrを並列素子とし、コンデンサ1
371および1372の容量C1およびC2を入力側お
よび出力側直列素子として、入力側端子対1331−1
332と出力側端子対1333−1334の間にT型4
端子網を構成している。
The resonance impedance Xr is used as a parallel element, and the capacitor 1
371 and 1372 as input side and output side series elements, input side terminal pair 1331-1
T type 4 between 332 and output side terminal pair 1333-1334
It constitutes a terminal network.

第14図は、この発明の第2の応用の第2例を示す。FIG. 14 shows a second example of the second application of the invention.

この例では、1対の半透反射並びと入力側・出力側電極
を備えた共振子(第9図参照)を使用して、一般回路の
トランス結合に類似したものを形成している。
In this example, a resonator (see FIG. 9) with a pair of transflective arrays and input and output electrodes is used to form something similar to a transformer coupling in a general circuit.

1400は音響電気的結晶、1411と1412は結晶
1400上に設けられた第1と第2の電極で噛合構造を
なし入力電極となっており、1413と1414は結晶
1400上に設けられた第3と第4の電極で噛合構造を
なし出力電極となっている。
1400 is an acoustoelectric crystal, 1411 and 1412 are first and second electrodes provided on the crystal 1400 that form an interlocking structure and serve as input electrodes, and 1413 and 1414 are third electrodes provided on the crystal 1400. and a fourth electrode form an interlocking structure and serve as an output electrode.

142C1と142C2は、反射率が僅かに1より小さ
い反射並びである。
142C1 and 142C2 are reflective arrays with reflectances slightly less than 1.

このようにして、入力端子側から見た共振インピーダン
スがXr、で、出力端子側から見た共振インピーダンス
がXr2で、結合インピーダンスがMrのトランスが形
成される。
In this way, a transformer is formed in which the resonance impedance seen from the input terminal side is Xr, the resonance impedance seen from the output terminal side is Xr2, and the coupling impedance is Mr.

入力電極は、入力端子対1431と1432に接続され
ており、出力電極は、出力端子対1433と1434に
接続されている。
The input electrodes are connected to input terminal pairs 1431 and 1432, and the output electrodes are connected to output terminal pairs 1433 and 1434.

容量C1のコンデンサ1471と容量C2のコンデンサ
1472が、それぞれ入力電極と出力電極に並列に接続
されている。
A capacitor 1471 with a capacitance C1 and a capacitor 1472 with a capacitance C2 are connected in parallel to the input electrode and the output electrode, respectively.

入力端子と出力端子対の間の4端子網の定数Aの逆数は
、第9B図で示したような共振特性を呈する。
The reciprocal of the constant A of the four-terminal network between the input terminal and the output terminal pair exhibits a resonance characteristic as shown in FIG. 9B.

以上説明したように、この発明によれば、モノリシック
構造を利用して、各種の周波数応答の回路を組み立てる
ことができ、きわめて有用である。
As described above, according to the present invention, circuits with various frequency responses can be assembled using a monolithic structure, which is extremely useful.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1A・1B図は公知の音響電気表面波発生構造を示す
図、第2A・2B図はこの発明の基本構成を示す図、第
3A・3B図は及び第4A・4B図は本発明の前提とな
る基本構成をそれぞれ示す平面図及び側面図、第5図は
他の基本構成を示す説明図、第6図はその反射特性を示
す関数グラフ、第7A・7B図は本発明の前提となるそ
の他の基本構成を示す平面図及び側面図、第8図はこの
発明の第1の実施例を示す図、第9A・9B図はこの発
明の第2の実施例を示す図、第10A・10B図はこの
発明の第3の実施例を示す図、第11A・11B図はそ
の変形例を示す図、第12・13・14図はそれぞれこ
の発明を応用した回路例を示す回路図である。 0200・・・・・・音響電気的結晶、0211,02
12・・・・・・噛合電極、0221,0222・・間
反射境界。
Figures 1A and 1B are diagrams showing a known acoustoelectric surface wave generation structure, Figures 2A and 2B are diagrams showing the basic configuration of the present invention, and Figures 3A and 3B and Figures 4A and 4B are the premises of the present invention. FIG. 5 is an explanatory diagram showing another basic configuration, FIG. 6 is a function graph showing its reflection characteristics, and FIGS. 7A and 7B are the premise of the present invention. A plan view and a side view showing other basic configurations; FIG. 8 is a diagram showing the first embodiment of the invention; FIGS. 9A and 9B are diagrams showing the second embodiment of the invention; FIGS. 10A and 10B are diagrams showing the second embodiment of the invention. The figure shows a third embodiment of the present invention, Figures 11A and 11B are diagrams showing modifications thereof, and Figures 12, 13, and 14 are circuit diagrams showing examples of circuits to which the invention is applied. 0200...Acoustic electric crystal, 0211,02
12...Meshing electrode, reflection boundary between 0221, 0222...

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 気体と平面境界を形成する表面をもつ音響電気的結
晶と、該結晶上に設けられ前記平面境界に沿って音響表
面波を生じさせる一対の電極と、該電極により生じ前記
平面境界に沿って伝播する音響表面波の進行方向に対し
て垂直に前記結晶の表面に設けられて前記平面境界にエ
ルミートガウス関数の重ね合せとしてあられされる電界
分布をもたらす一対の円弧状反射境界とを備え、且つ前
記一対の円弧状反射境界間の伝播位相を実質的に前記表
面波の半波長の整数倍として構成し、前記一対の円弧状
反射境界を前記一対の電極からみた等制約な回路素子と
して構成したことを特徴とする音響表面波電気フィルタ
1. An acoustoelectric crystal having a surface forming a planar boundary with a gas, a pair of electrodes provided on the crystal to generate acoustic surface waves along the planar boundary, and an acoustic surface wave generated by the electrodes along the planar boundary. a pair of arc-shaped reflective boundaries provided on the surface of the crystal perpendicular to the direction of propagation of the propagating acoustic surface waves to provide an electric field distribution appearing as a superposition of Hermitian-Gaussian functions on the plane boundary; The propagation phase between the pair of arcuate reflective boundaries is substantially an integral multiple of a half wavelength of the surface wave, and the pair of arcuate reflective boundaries are configured as equally constrained circuit elements when viewed from the pair of electrodes. An acoustic surface wave electric filter characterized by:
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US3716809A (en) * 1971-08-11 1973-02-13 Us Air Force Acoustic surface wave resonator
US3760204A (en) * 1972-03-01 1973-09-18 Motorola Inc Acoustic surface wave resonator

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