JPS60145716A - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

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JPS60145716A
JPS60145716A JP86984A JP86984A JPS60145716A JP S60145716 A JPS60145716 A JP S60145716A JP 86984 A JP86984 A JP 86984A JP 86984 A JP86984 A JP 86984A JP S60145716 A JPS60145716 A JP S60145716A
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JP
Japan
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electrode
width
reflection
8lambda
acoustic
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JP86984A
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Koji Sato
孝治 佐藤
Riichi Kodama
児玉 利一
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • H03H9/14502Surface acoustic wave [SAW] transducers for a particular purpose
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    • HELECTRICITY
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [蛇明の技術分野] 本発明は一対の伽歯状電極を互いに1伯み会わせて構成
したインターディジタル翔、極を圧′小性)1.:板上
に形成した弾性表面波装置に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 圧邂性基板上にインターディジタル’7i+’ Mを1
19j成して成る弾性表面波装置は、テレヒジョン受像
機の中間周波フィルタ等に実用化されている。
このようなインターディジタル電極を用いて構成された
弾性光[1]1波装置においてはs IKl歯状′「c
極による弾性表面波の反射に起因するスプリアス(以下
反射スプリアスという)が′帛に問題とさtしる。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・トランシツト・エコー(T ’l’ E
 )の形で現われ、特性を堝しく劣化はせる原因となっ
ている。従って従来カニらこの反射スプリアスを減少さ
せるための研究がなさ才1ている0 反射スプリアスの要因としては、価歯状′喝極の電極部
とこれら電極部間の間隙との音響インビーダンスの差に
より生ずる反射成分(以下音響反射という)と、(匍歯
状′t14.極の市、気的な再)助層により牛する反射
成分(以下電気反射という)の2つがあることが知らt
lている。そこでこの2つの反射成分(二着目し、それ
らを互いに逆相にして相殺し、反射スプリアスを取り除
くようにした第1図に示すような構成の弾性表面波装置
が提案されている(q;1開昭56−10724号)0
すなわち同図において11」汀圧廂性革依、 IIけイ
ンターディジタル′電極である。インターディジタル電
極111′i第1の伯1爾状’r11、JIP12と第
2の面爾状′l徊2祢13とから構成されている。a↓
1の佃l山状′電極12は1λ(λは弾性表問波3 の波し)の幅の電極指121と■λの1トの電極指12
2の絆り返し構成を有し、特に弾性表面波の入■ Jしから−λの間隙幅をおいて王λの′亀−極相122
が8 それぞJ1配丙され、さらにこの電極指122の右端、
 3 〃・ら−λの距離をおいて再び1λの電極指121が8 h、′、i幌さJしるように構成されている。また第2
の債1朱状市4#、I2け百λの幅の電極指131の繰
り返し構歯状笥、極12の1λの間隙部に挿入を力るよ
うに配置され、電極指121.131.122の間隙幅
がすべて上λとなるように構成さj′1ている。
このような構成の弾性表面波装置に171中左から弾性
表面波17が入射すると、この弾性表聞汲は、各々の伽
歯状邦、極のエツジにおける音響インピーダンスの不整
合の為に図中21〜26で示されるように反射される。
第2図はこのような追・屡反射2[〜26の位相を電気
反射の位相を基準(0胤)として表わしたものである。
なお電気反射は第1図中のA面を′i&i、気反射基準
位相1釦としたときのもので、この基準位相面より右側
の餉、極相エツジで反射された弾性表面波は電気反射波
よりも位相が遅れ、−万屋側の電極指エツジで反射され
た弾性表面波は電気反射波よりも位相が進んでいること
になる。
従って、例えば音響反射波26は基準位相1IIJAに
対して往復で旦λ位相が遅れることになり、翫気反引渡
に対して(45X 9 )度位相が遅れ、第2図26に
示す方向となる(■λは45展に相当する)。また音・
J″i゛反躬波25け往彷でLλ位相が遅れており、か
つ刊翳反射波2りに対して運位相になるので、全体とし
て(−!−λ−ス)の遅れとなり、その位相は2 m 21nl 25に示す方向となる。反射波21〜2
40位相についても同様の考えから第2図21〜24の
方向となる。従ってこれら片管反射波21〜26の全体
の合h1.のベクトルの位相は第2図30のようになり
、電う1、)y−引渡の1jf相とM 1X7.相にな
る。このため両者は互いに杓ちγ1!Iシ付うことにな
り、結果として反射:スプリフ゛スを間食することがi
′IJ能となる。
しかしこのような従来の弾性表1111波装請にあって
&1次のような四門点がある。すなわち弾性表向波装置
4+の市、気故剖扇(1ぞれに接続でれた負荷RJのl
i&に応じて変化する。従って廿#反射もこの′胤気反
M目1に兄合った大きさで発生させる必要かある。
ft神反N−1ifの調整は、偶]出状電極の電極指の
省属Illνを変化させることにより行われる。これは
金椙1i’、’−の買−k・効果の作用により音響反射
率が変化することに層内する。従って例えば負荷RJの
値によってtkシ気反射楓が多くなった場合には、電極
指の膜厚を厚くして質量効果の作用を太きくシ、音響反
射掃を多くすることが必要となる。しかしこのように電
極金属膜を厚くした場合には、表面波エネルギーの一部
がバルク波モードに変俟される割合が多くなり、いわゆ
るバルクスプリアスにより出力信号にリップルが現れる
ようl:なる0この現象は(2)歯状電極の膜厚が厚い
ほと、また電、極相の本数が多いほど顕著である。
[発明の目的] 本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、バルク
スプリアスによるリップル発生か少なく、しかも音響反
射と電気反射とが効果的にすjち泊し合い、もって反射
スプリアスの減少された弾性表面波装置を提供すること
を目的とするものである。
[発明の概要コ 本発明は箪界知絡効来の作用によって音響反射を発生さ
せ、この音響反射と電気反射とが互いに適位相となるよ
う向歯状癲、極を構成するようにしたものである。
[発明の実施例] 以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。
W、 3図はインターディジタル霜、極を用いて構成さ
hた弾性光11波装置の櫛歯状電極金F@膜厚に対する
音響反射率の関係を示したものである。同図から明らか
なように、金属膜の膜厚が;°孟り厚い(介ど質量効果
の作用によって大きな音響反射が得らil、る。一方金
属膜の膜厚がTより薄いと今度は電界短絡効果が作用し
て質量効果によって得られるf響反射の位相とは逆相の
音響反射が得られ、その値は膜厚が薄いほど大きくなる
。また膜厚Tにおいては實豫効果と電界短絡効果とが同
じ大きさになり音響反射は起こらない。
このように音擲反射は質量効果の作用によるもの以外に
金−脹の膜厚を所定値以下にすることによる電界短絡効
果の作用仁よっても発生させることができる。そしてこ
のよりな′電界短絡効果の作用により音響反射を発生さ
せるようにした場合には 7g、極金属膜厚を薄くする
ことができるので、Its:+山伏を極の対数が多くな
る狭帯域通過特性の弾性表面波フィルタを構成した場合
、負駿効果の作用によって音響反射を発生させる場合よ
りも表面波エネルギーがバルク波モードに懐換される割
合が極めて少なくなる。従って伝鈎摺失の1氏下に伴う
挿入損失の改善および低リップル化が可能である。また
この場合には、同じ音管反射方・を得るのに、質量効果
を用いた場合に比較して薄い膜厚で実現できるため製造
プロセスも容易になるという利点もある。
本発明はこのような点に着目し、電界短絡効果の作用に
より音響反射を発生させるようにしたものである。また
この電界効果の作用により発生した音響反射と電気反射
とが互いに打ち消すよう4節歯状電極構成を工夫したも
のである。
第4図はこのような本発明の一実施例を示すものである
。同図において40は圧知、性基板、41は入力インタ
ーディジタル′Elf、m、42は出力インターディジ
タル’t!t4Mである。出力インターデイジタル゛電
極42は、第1の尚歯状電極43と第2の0I11歯状
電極44とから構成されている。第1のft1ll m
状箪極4;3は略1λ(λは弾性表面波の波長)の幅の
電極指■ 431と略■λの幅の電極指432の繰り返し構成を有
し、特に入力インターディジタル41から伝搬される舛
1性表面波の入射する方向に沿ってユλの電極指431
、そして略1λの間隙幅をおい8C1λの8 m; *指432がそれぞiz配抽され、さらにこの電
極指432の右端から略−λの距離をおいて再び且λ8 の’?@’、 4v J)’+ 431が配向されるよ
うに構成されている。
また第2の匍1爾状霜、極441は略1λの幅の電極指
441の絆り返し構成を旬し、特にこの1λの′…、極
・、指441が紀1の憤1国状竜悼4:)び)旦λの間
隙部仁挿人されるように配置され、電極指431,44
1.432ノ間IA +1=+がすべてトに1λとなる
ように84&されている。
一方入力インターディジタル%極4Fについても出力イ
ンターティジタル゛h 惚42と同様の構成を有してい
る。1旦し、この入力インターディジタル電信< −1
1へは出力インターディジタル′#L極42で反射さi
l、友弾性衣囲波が入射さiシるので、弾性表向波の入
射端は入力インターディジタル1.極41の図中右側と
なり、従つ゛にの右側端部にlλの電極指が配置されて
いる。
このような構成の弾性表面波装置りにおいて入力インタ
ーディジタル電極41から出力インターディジタル電極
42に弾性表面波50が入射すると、図中51〜56に
示されるように音響反射が発生する。
この音響反射51〜56の位相を電気反射基準位相(基
準位相面B)に対して表わすと第5図にボすようになる
。すなわち例えば音響反射波56は基準位相に対して往
復で旦λ位相が遅ttているが、電界短絡効果による音
響反射の位相は負貴効果によって得られる音響反射の位
相とは逆相になるので1 (8’−2λ)すなわち(45X5)11−の位相遅れ
が生じ、第5図56に示す方向となる。また同様に音響
1 反1455け基準位相に対して往復でiλ−7λ位相5
図55に示す方向となる。反射波51〜54の位相につ
いても同様の考えから第5図の51〜54の方向気反4
Jの位相と逆位相になる。このため両者は互いに4′J
ち?白し合い、結果として反射スプリアスをがシ少fる
(とか−Cさる0、 &お人力インターデイジタル電極41についても出力イ
ンターディジタル酸(夕と同じ構成であるので、出力1
ンターテイジタル電極からの反射波に関して同梱に音響
ノヌ損と電気反射とを互いに相殺することができる。
[発11)1の効果] このように本う′じ明Qま市、界短終効果の作用によっ
て音響反射をうち生させ、この音響反射と1i、気反射
とを助1v相にして互いに相殺させて反射スプリアスを
取り除くよう仁している。従って本発明によると反射ス
プリアスの少ない弾性表面波装置が倚う′i1、る。ま
た「I→h膜を薄くすることができるので1表面波エネ
ルギーがバルク波にモード変換さ1するが1合が少なく
なるため、バルク波スプリアスをも低減することができ
るとともに挿入損失を改善することができる。特に伯)
歯状電極の対数が多くなる狭帯域通過特性の弾性表面波
フィルタを構成した場合や、負荷R1の仙に応じて血気
反射が多くなりこれを打ち消すための音響反射の量を多
くしなければならない場合などに干出)の効果は顕著で
ある。また同じ音響反射軸を借るのに芦)−効果を用い
た場合に比較して薄い―〜で央v1できるため製造プロ
セスも容易にス「るという利点もある。
[発明の他の実施例] なお本発明は上記実施例に限足されるものでになく、例
えは第4図に示した′1輛構成に加λ、さらに第6図に
示すように圧−都、性基板60にグループ61を形成す
ることにより、そiLらの組合わせでさらに大きな音響
反射が得られるようにすることも可能である。また第4
図の実施例では入力および出力インターディジタル電極
の両方に本発明を通用した場合を示したが、いずれか一
方の電極にのみ通用しても所望の効果を借ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の弾性表面波装置の猶j戎を示す図、第2
図は第1図の弾性表面波装置ムの音響反射と電気反射の
位相関係を示す図、第3図は正相、性基板」二の箱極金
楓膜の膜厚に対する音響反射率の関係を下すし1、第4
図は本発明の一実施例を示す図、第5図は第4図の!1
4:置の音響反射と11.気反射の位111jシ1係を
示す図、第6図は本発明の他の実施例をボす図である。 40・・圧妬、性基板 41・・・入力インターティジタル知、極42・・・出
力インターディジタル電徐43・・第1のf?u爾状餉
5極 代理人 弁坤士 則 近 憲 佑(はが1名)第 1 
口 、¥21¥I 竿314

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 HHt、tt件基板と、−の圧′…、性基板上に形成さ
    れた幅のI(+、惨指の組み合わせからなる8glの櫛
    歯状箪イがと、(−の第1のIIJI歯状電極と噛み合
    うよう前記圧市、性基機上に形成ざh−た略1λの幅の
    電極指か1・なる、l@2の伯1@状鴨、極とを備え、
    前記第1および第2の槓1歯状′…、極は、弾性表面波
    の入射するカニ そtLより略■λの間隙幅をおいて前記第1の摘歯工 ■λ′屯体指が配II−されるよう構成され、かつ電界
    煙路効果の作用により音響反射が生じるよう電極の腔j
    νが設定されていることを特徴とする弾性光1/11波
    装置。
JP86984A 1984-01-09 1984-01-09 弾性表面波装置 Pending JPS60145716A (ja)

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JP86984A JPS60145716A (ja) 1984-01-09 1984-01-09 弾性表面波装置

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JP86984A JPS60145716A (ja) 1984-01-09 1984-01-09 弾性表面波装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5065065A (en) * 1989-05-26 1991-11-12 Hitachi, Ltd. Surface acoustic wave device
US5073763A (en) * 1990-11-02 1991-12-17 R.F. Monolithics, Inc. Group single-phase unidirectional transducers with 3/8λand 5/8λ sampling
US5235234A (en) * 1989-05-26 1993-08-10 Hitachi, Ltd. Surface acoustic wave device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5235234A (en) * 1989-05-26 1993-08-10 Hitachi, Ltd. Surface acoustic wave device
US5073763A (en) * 1990-11-02 1991-12-17 R.F. Monolithics, Inc. Group single-phase unidirectional transducers with 3/8λand 5/8λ sampling

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