JPS60140917A - 弾性表面波トランスジユ−サ - Google Patents
弾性表面波トランスジユ−サInfo
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- JPS60140917A JPS60140917A JP58245160A JP24516083A JPS60140917A JP S60140917 A JPS60140917 A JP S60140917A JP 58245160 A JP58245160 A JP 58245160A JP 24516083 A JP24516083 A JP 24516083A JP S60140917 A JPS60140917 A JP S60140917A
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- Japan
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- electrode
- reflection
- type
- surface acoustic
- acoustic wave
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14502—Surface acoustic wave [SAW] transducers for a particular purpose
- H03H9/14505—Unidirectional SAW transducers
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- H03H9/14544—Transducers of particular shape or position
- H03H9/14547—Fan shaped; Tilted; Shifted; Slanted; Tapered; Arched; Stepped finger transducers
-
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
この発明は反射スプリアスを改善した低損失弾性表面波
トランスジューサに関するものである。
トランスジューサに関するものである。
弾性表面波トランスジューサとしては、圧電性基板表面
に櫛歯状電極（ＩＤＴ）を設けたものが実用されている
。ＩＤＴは第−及び第二の櫛歯形電極をある間隙を設け
て噛み合せて構成したものである。このＩＤＴの電極ス
トリップのピッチ。
に櫛歯状電極（ＩＤＴ）を設けたものが実用されている
。ＩＤＴは第−及び第二の櫛歯形電極をある間隙を設け
て噛み合せて構成したものである。このＩＤＴの電極ス
トリップのピッチ。
交差幅等を変化させることにより１種々の周波数特性を
実現することがで断る。
実現することがで断る。
上記ＩＤＴを用いて構成された各種弾性表面波装置にお
いて、常に問題となるスプリアスとしてＩＤＴによる表
面波の反射スプリアスがある。この反射スプリアスは、
実際にフィルタや遅延線を構成した場合にトリプル・ト
ランジット・エコー（ＴＴＢ ）の形で現われ特性を著
しく劣下させる原因となっている。
いて、常に問題となるスプリアスとしてＩＤＴによる表
面波の反射スプリアスがある。この反射スプリアスは、
実際にフィルタや遅延線を構成した場合にトリプル・ト
ランジット・エコー（ＴＴＢ ）の形で現われ特性を著
しく劣下させる原因となっている。
この反射スプリアスの要因として、ＩＤＴの電極部と間
隙部の音響インピーダンスの差により生ずる反射成分（
以下ＲＡと記す）と、ＩＤＴの電気的な再励起により生
じる反射成分（以下ＲＥと記す）の二つがある。
隙部の音響インピーダンスの差により生ずる反射成分（
以下ＲＡと記す）と、ＩＤＴの電気的な再励起により生
じる反射成分（以下ＲＥと記す）の二つがある。
したがってこの反射スプリアスを取り除（には。
反射成分ＲＡとＲ，Ｅとを互いに逆相にして打ち消し合
うようにすればよい。
うようにすればよい。
従来、上述の考え方にもとずいて音響インピーダンスの
差により生ずる反射成分ＲＡと、電気的な再励起により
生ずる反射成分ＲＥを互いに打ち消す手段として第１図
に示すトランスジユーサがある（特開昭５８−８４５１
７）。図において１および２は、それぞれ圧電材料基板
に形成された第１の櫛歯形電極および第２の櫛歯形電極
で、この第１の櫛爾形電憾１と第２の櫛歯形電極２のそ
れぞれの電極を噛合せて弾性表面波トランスジ瓢−サを
構成している。このトランスジューサの電極指対は図に
示すように、電気的反射Ｒｇのみが生じ。
差により生ずる反射成分ＲＡと、電気的な再励起により
生ずる反射成分ＲＥを互いに打ち消す手段として第１図
に示すトランスジユーサがある（特開昭５８−８４５１
７）。図において１および２は、それぞれ圧電材料基板
に形成された第１の櫛歯形電極および第２の櫛歯形電極
で、この第１の櫛爾形電憾１と第２の櫛歯形電極２のそ
れぞれの電極を噛合せて弾性表面波トランスジ瓢−サを
構成している。このトランスジューサの電極指対は図に
示すように、電気的反射Ｒｇのみが生じ。
音響的反射Ｒ人が零になる第１のタイプの電極指対人と
、電気反射および音響反射が両方とも生じる第２のタイ
プの電極指対Ｂとからなりたっている。第１のタイプの
電極指対人の幅寸法は弾性表面波の波長λの１／８と５
／８に設定され、また第２のタイプの電極指対Ｂの幅寸
法は１／８λと３／８λの組合せより設定されている。
、電気反射および音響反射が両方とも生じる第２のタイ
プの電極指対Ｂとからなりたっている。第１のタイプの
電極指対人の幅寸法は弾性表面波の波長λの１／８と５
／８に設定され、また第２のタイプの電極指対Ｂの幅寸
法は１／８λと３／８λの組合せより設定されている。
第１図１ａｌは、第１図１ａｌの変形例であり、領域Ｂ
を、交差幅方向に分散させた場合に相当している。第１
図１ａｌにおいて。
を、交差幅方向に分散させた場合に相当している。第１
図１ａｌにおいて。
電極タイプＢの領域が三角形状になっている理由は次の
ように説明される。すなわちこの図の場合。
ように説明される。すなわちこの図の場合。
電気反射は、領域ＡおよびＢの両者から生ずる為。
このＩＤＴの総合の電気反射特性の時間軸波形は。
矩形のコンポリニーシロンである三角形状になる。
従って、この電気反射を１時間軸上のすべての点で打ち
消し合うようにするためには、音響反射波形を同じ三角
形にすればよいわけである。このことは１周波数軸上に
置き換えて考えるならば、音響反射ＲＡの周波数振幅特
性と、電気反射Ｒｐの周波数振幅特注とを、広帯域に渡
って等しくすることを意味している。すなわち、このよ
うな構造のＩＤＴを用いてフィルタを構成した場合、Ｔ
ＴＢを広帯域に抑制することができることを示唆してい
る。
消し合うようにするためには、音響反射波形を同じ三角
形にすればよいわけである。このことは１周波数軸上に
置き換えて考えるならば、音響反射ＲＡの周波数振幅特
性と、電気反射Ｒｐの周波数振幅特注とを、広帯域に渡
って等しくすることを意味している。すなわち、このよ
うな構造のＩＤＴを用いてフィルタを構成した場合、Ｔ
ＴＢを広帯域に抑制することができることを示唆してい
る。
しかしながら、実際に第１図１ａｌに示したＩＤＴを作
成して、その総合反射特性を観測してみると第２図に示
すような時間軸波形が得られることがわかった。すなわ
ち、総合反射特性は、実際には時間軸上の全域で零とな
らず、ＩＤＴの左右の端部付近に相当する時間域でスプ
リアスが観測される。
成して、その総合反射特性を観測してみると第２図に示
すような時間軸波形が得られることがわかった。すなわ
ち、総合反射特性は、実際には時間軸上の全域で零とな
らず、ＩＤＴの左右の端部付近に相当する時間域でスプ
リアスが観測される。
この発明は上記欠点を解決するために成されたもので、
広い帯域に渡ってスプリアスのない弾性表面波トランス
ジュースを提供するものである。
広い帯域に渡ってスプリアスのない弾性表面波トランス
ジュースを提供するものである。
この発明は、を気的反射ＲＥのみが生じ音響的反射Ｒム
が零になる第１のタイプの電極指対人を１／８λの電極
指幅で構成し、′を気的反射および音響的反射の両方が
生じる第２のタイプの電極指対Ｂを１／８λと３／８λ
の′電極指幅で構成することを特徴とする。
が零になる第１のタイプの電極指対人を１／８λの電極
指幅で構成し、′を気的反射および音響的反射の両方が
生じる第２のタイプの電極指対Ｂを１／８λと３／８λ
の′電極指幅で構成することを特徴とする。
この発明によると、上記第１のタイプの電極指対Ａが、
１／８λ幅の電極指で構成されているため。
１／８λ幅の電極指で構成されているため。
従来の１／８λ−５／８λ形構成のものに比較して。
電極端部での反射メ゛プリアスが低減でき、極めてスプ
リアスの少い弾性表面波トランスジユーサを実現するこ
とができる。この結果、帯域内リプルの極めて少い低損
失フィルタが簡単なプロセスで実現出来るようになる。
リアスの少い弾性表面波トランスジユーサを実現するこ
とができる。この結果、帯域内リプルの極めて少い低損
失フィルタが簡単なプロセスで実現出来るようになる。
以下図面を参照して、この発明の詳細な説明する。第３
図はこの発明に係る弾性表面波トランスジューサの一実
施例を示す図である。このトランスジューサの電極指対
は、崗に示すように電気的反射成分ＲＥのみが生じ、音
響的反射成分ＲＡが零になる第１のタイプの電極指対領
域人は、１／８λの電極幅で構成され、電気的反射およ
び音響的反射成分が両方とも生じる第２のタイプのｔａ
指対領域Ｂは１／８λと３／８λの電極幅で構成されて
いる。このようなトランスジューサを実際に作成してそ
の音響反射特性を測定した結果、第４図（ａｌに示す波
形が得られた。ただし、音響反射特性の観測は電気端子
１と２を短絡し、′電気反射を零にした状態で測定した
ものである。比較の為、第１図１ａｌに示した従来の構
造の場合の音響反射波形を＠４図１ｂｌに示す。これら
の図から明らかなように。
図はこの発明に係る弾性表面波トランスジューサの一実
施例を示す図である。このトランスジューサの電極指対
は、崗に示すように電気的反射成分ＲＥのみが生じ、音
響的反射成分ＲＡが零になる第１のタイプの電極指対領
域人は、１／８λの電極幅で構成され、電気的反射およ
び音響的反射成分が両方とも生じる第２のタイプのｔａ
指対領域Ｂは１／８λと３／８λの電極幅で構成されて
いる。このようなトランスジューサを実際に作成してそ
の音響反射特性を測定した結果、第４図（ａｌに示す波
形が得られた。ただし、音響反射特性の観測は電気端子
１と２を短絡し、′電気反射を零にした状態で測定した
ものである。比較の為、第１図１ａｌに示した従来の構
造の場合の音響反射波形を＠４図１ｂｌに示す。これら
の図から明らかなように。
従来例では、電極端付近に大籾な反射スプリアスが生じ
ているが１本発明の構成によれば、はぼ理想的な三角形
状の反射波形が得られることがわかる。この理由は概路
次のように説明することができる。
ているが１本発明の構成によれば、はぼ理想的な三角形
状の反射波形が得られることがわかる。この理由は概路
次のように説明することができる。
すなわち、従来の構成法では、電極タイプ人の領域に、
５／８λなる大きな幅を有する電極指を用いているため
、伝搬する弾性表面波に及ぼす摂動効果が大きく、ＩＤ
Ｔの存在しない領域と、 ＩＤＴ部での表面波の変位分
布の差異が大きくなるため。
５／８λなる大きな幅を有する電極指を用いているため
、伝搬する弾性表面波に及ぼす摂動効果が大きく、ＩＤ
Ｔの存在しない領域と、 ＩＤＴ部での表面波の変位分
布の差異が大きくなるため。
ＩＤＴの端部において、モード不整合が生じ、その結果
１反射スプリアスが増大するものと解釈できる。それに
対し本発明では、電極タイプ人の領域を、１／８λとい
う狭い電極指幅で構成して、摂動を小さくしているため
、端部の反射スプリアスを、大幅に低減出来るものであ
る。
１反射スプリアスが増大するものと解釈できる。それに
対し本発明では、電極タイプ人の領域を、１／８λとい
う狭い電極指幅で構成して、摂動を小さくしているため
、端部の反射スプリアスを、大幅に低減出来るものであ
る。
次にこの発明の他の実施例を説明する。
第５図は、基本的には第３図の実施例に類似しているが
、ＩＤＴの端部に、１本の１／８λ電極指を交差幅の略
１／２の長さだけ付加したものである。
、ＩＤＴの端部に、１本の１／８λ電極指を交差幅の略
１／２の長さだけ付加したものである。
この付加電極３を設けたときの音響反射特性の測定結果
を第４図（Ｃ）に示しである。この結果かられかるよう
に、第４図１ａｌに比較して、更に端部スプリアスの少
い特性が得られている。この理由は。
を第４図（Ｃ）に示しである。この結果かられかるよう
に、第４図１ａｌに比較して、更に端部スプリアスの少
い特性が得られている。この理由は。
第３図の実施例において残存したＩＤＴ端部からの反射
スプリアスが、付加電極３を設けることにより、ＩＤＴ
上半分と下半分で往復１／２λの行路差を生じその結果
、ＩＤＴ上半分からの反射波と、下半分からの反射波の
位相が逆相となり互いに打ち消し合うからである。
スプリアスが、付加電極３を設けることにより、ＩＤＴ
上半分と下半分で往復１／２λの行路差を生じその結果
、ＩＤＴ上半分からの反射波と、下半分からの反射波の
位相が逆相となり互いに打ち消し合うからである。
第６図に本発明の他の実施例を示す。このトランスジュ
ーサは、第５図における第１の電極指タイプ人と第２の
電極指タイプＢとを、交差幅方向（弾性表面波の伝搬方
向に対に直角の方向）に分布させて設けたもので、音響
反射ＲＡの交差幅方向の振幅を一様に近づける効果があ
る。その結果表面波ビーム幅方向においてもＲＥとＲ，
Ａの反射打消し効果を得ることがで曇るようになり、フ
ィルタ等を構成する場合の相手側ＩＤＴの選択の自由度
が増すという長所がある。
ーサは、第５図における第１の電極指タイプ人と第２の
電極指タイプＢとを、交差幅方向（弾性表面波の伝搬方
向に対に直角の方向）に分布させて設けたもので、音響
反射ＲＡの交差幅方向の振幅を一様に近づける効果があ
る。その結果表面波ビーム幅方向においてもＲＥとＲ，
Ａの反射打消し効果を得ることがで曇るようになり、フ
ィルタ等を構成する場合の相手側ＩＤＴの選択の自由度
が増すという長所がある。
＠７図は、本発明の他の実施例であり、この例では、電
極タイプＡと、電極タイプＢを１弾性表面波の伝搬方向
に分布させている。この構造のトランスジューサは、励
振効率の重み付けをいわゆる抜き電極の手法により制御
でき、かつその場合の電気反射波形に対厄して、音響反
射部のパターンを、表面波伝搬方向の密度変化により制
御することが可能である。本構成によれば、電気反射。
極タイプＡと、電極タイプＢを１弾性表面波の伝搬方向
に分布させている。この構造のトランスジューサは、励
振効率の重み付けをいわゆる抜き電極の手法により制御
でき、かつその場合の電気反射波形に対厄して、音響反
射部のパターンを、表面波伝搬方向の密度変化により制
御することが可能である。本構成によれば、電気反射。
音響反射とも表面波ビーム幅方向に沿って均一なパワー
分布となるため、ＲＥとＲＡの反射打消し効果がほぼ完
全に達成され得るとともに、いわゆるアボダイズロスが
存在しないために低損失化をも図ることができる。上記
ＩＤＴをフィルタに応用した場合は、比帯域幅が３チ以
下程度の狭帯域フィルタに対して、特に効果が顕著であ
る。
分布となるため、ＲＥとＲＡの反射打消し効果がほぼ完
全に達成され得るとともに、いわゆるアボダイズロスが
存在しないために低損失化をも図ることができる。上記
ＩＤＴをフィルタに応用した場合は、比帯域幅が３チ以
下程度の狭帯域フィルタに対して、特に効果が顕著であ
る。
上記の実施例では、全て電極指の交差幅が一定の場合に
ついて述べたが、第８図に示すように。
ついて述べたが、第８図に示すように。
交差幅が表面波伝搬方向に沿って変化する場合にも本発
明を適用することができる。この場合、電気反射は電極
指の交差領域から発生するのに対し。
明を適用することができる。この場合、電気反射は電極
指の交差領域から発生するのに対し。
音響反射は、交差していない領域（ダミー電極領域）に
おいても発生させることが可能である。このとき音響反
射領域（１／８λと３／８λの電極指領域）のパターン
は概路次のようをこして決定することがでらる。すなわ
ち交差領域３に相当するインめ、その時間幅を１／２に
圧縮した波形に相当するように音響反射領域を設ければ
よい。この場合。
おいても発生させることが可能である。このとき音響反
射領域（１／８λと３／８λの電極指領域）のパターン
は概路次のようをこして決定することがでらる。すなわ
ち交差領域３に相当するインめ、その時間幅を１／２に
圧縮した波形に相当するように音響反射領域を設ければ
よい。この場合。
第８図に示したように、電気反射波と音響反射波が互い
に逆相になる通常の領域（図の１頭域）の他に、電気反
射波と音響反射波が互いに同相となる領域（図のＤ領域
）が生じることがある。また第８図に示した構造のＩＤ
Ｔにおいて１表面波ビーム幅方向に３いてもＲＥとＲ，
Ａの打消し効果を達成する為に音響反射部を交差幅方向
に不均一に分布させることも可能である。
に逆相になる通常の領域（図の１頭域）の他に、電気反
射波と音響反射波が互いに同相となる領域（図のＤ領域
）が生じることがある。また第８図に示した構造のＩＤ
Ｔにおいて１表面波ビーム幅方向に３いてもＲＥとＲ，
Ａの打消し効果を達成する為に音響反射部を交差幅方向
に不均一に分布させることも可能である。
なお上記の説明において、厳声には外部回路の負荷条件
等により電気反射波形が変化し、また。
等により電気反射波形が変化し、また。
音響反射波も電極指間の多重反射を考慮せねばならない
。しかしこれらはＩＤＴの等価回路モデル等により解析
することが可能でありその解析結果に基いて、最終的な
パターンを決定すればよい。
。しかしこれらはＩＤＴの等価回路モデル等により解析
することが可能でありその解析結果に基いて、最終的な
パターンを決定すればよい。
以上１本発明について、いくつかの実施例を挙（１υ
げて説明したがり本発明はこれらの実施例には何等拘束
されるものではな（１例えばマルチストリップカブラ（
ＭＳＣ）と並用したり、薄膜誘電体と並用したり圧電薄
膜に適用したり、音響反射部として、グループ（溝〕を
用いたり、その他事発明の趣旨を逸脱しない限り１種々
の変形が可能である。
されるものではな（１例えばマルチストリップカブラ（
ＭＳＣ）と並用したり、薄膜誘電体と並用したり圧電薄
膜に適用したり、音響反射部として、グループ（溝〕を
用いたり、その他事発明の趣旨を逸脱しない限り１種々
の変形が可能である。
第１図は従来の弾性表面波トランスジューサの一例を示
す正面図、第２図はその反射波形図、嘉３図は本発明の
一実施例を示す正面図、第４図は本発明及び従来の弾性
表面波トランスジューサの音響反射波形図、第５図乃至
第８図はそれぞれ本発明の他の実施例の電極構成を示す
正面図である。 １・・・第１の櫛歯形電極、２・・・第２の櫛歯形電極
。 代理人弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）（１２） 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 （ａ−） （ｂ） （Ｃ） 第 ５ 図 第 ６ 図 第 ７ 図 第 ８ 図
す正面図、第２図はその反射波形図、嘉３図は本発明の
一実施例を示す正面図、第４図は本発明及び従来の弾性
表面波トランスジューサの音響反射波形図、第５図乃至
第８図はそれぞれ本発明の他の実施例の電極構成を示す
正面図である。 １・・・第１の櫛歯形電極、２・・・第２の櫛歯形電極
。 代理人弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）（１２） 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 （ａ−） （ｂ） （Ｃ） 第 ５ 図 第 ６ 図 第 ７ 図 第 ８ 図
Claims (3)
- （１）圧電基板上ｌこ、を気的反射のみが生じ音響的反
射が零となる第１のタイプの電極指対と、電気的反射お
よび音響的反射の両者が生じる第２のタイプの電極指対
とを組合せて形成し、第１のタイプの電極・指対は基板
を伝搬する弾性表面波の略１／８の幅寸法の電極指によ
り形成し、第２のタイプの電極指対は波長の略１／８お
よび３／８の幅寸法の電極指対により形成されることを
特徴とする弾性表面波トランスジューサ。 - （２）トランスジューサの最外部に、波長の略１／８の
幅寸法の電極指を有す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トランスジューサ。 - （３）第１のタイプの電極指対と、第２のタイプの電極
指対を交差幅方向に分布させ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トランスジューサ。 （４１１ｇｌのタイプの電極指対と、第２のタイプの電
極指対を表面波の伝搬方向に分布させて形成す＋５１第
１のタイプの電極指対と、＠２のタイプの電極指対の他
に、電気的反射に寄与しない第３のタイプの電極指対（
ダミー電極部）を有す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トランスジューサ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58245160A JPS60140917A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 弾性表面波トランスジユ−サ |
| EP84116420A EP0147863B1 (en) | 1983-12-28 | 1984-12-28 | Surface acoustic wave transducer |
| DE8484116420T DE3484680D1 (de) | 1983-12-28 | 1984-12-28 | Akustischer oberflaechenwellenwandler. |
| US07/130,327 US4866325A (en) | 1983-12-28 | 1987-12-08 | Surface acoustic wave transducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58245160A JPS60140917A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 弾性表面波トランスジユ−サ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60140917A true JPS60140917A (ja) | 1985-07-25 |
Family
ID=17129502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58245160A Pending JPS60140917A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 弾性表面波トランスジユ−サ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4866325A (ja) |
| EP (1) | EP0147863B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60140917A (ja) |
| DE (1) | DE3484680D1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS62281608A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-07 | Toshiba Corp | 弾性表面波装置 |
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