JPS607850B2 - 音響表面波トランスジュ−サ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、音響表面波で作動する信号処理装置に係り、
特に、音響表面波トランスジューサ並びにかかるトラン
スジユーサをベースとしたフイルタに係る。

本発明は、例えばレーダや通信システムや自動装置やコ
ンピュ−タ等のような色々な技術分野に於いて分散型及
び非分散型の遅延線フィル夕として成功裡に適用できる
。

圧電基体に配置された第１接点領域と第２接点領域を備
え、且つ圧電基体に配置された電極の列を更に備え、然
してこの電極の列は上記第１接点領域に電気的に接続さ
れた第１群の電極と、該第１群の電極に平行であってこ
れらの間に配置された第２群の電極より成り、そして両
群の電極の重畳部分を形成し、そして第２群の電極が上
記第２接点領域に電気的に接続されたような、指を交互
に組み合わせた形式の音響表面波トランスジューサが知
られている。

音響表面波トランスジューサの振中一周波数応答がその
ィンパルス応答のフーリエ変換体であるということが知
られている。

これについては、１９７７年、３月、Ｐｒａ．ｌＥＥＥ
第５９登第３号、の３９３乃至４０９頁に記載されたＲ
．ＨＴａｎｃｒｅｌｌ氏及びＭ．Ｇ．Ｈｏｌｌａｎｄ氏
の“音響表面波フィル夕”を参照されたい。かかるトラ
ンスジューサを設計する場合には一般にそのィンパルス
応答の計算を行なうのが第１段階であり、これによって
形状がその椿定応答に最も近似した振中一周波数応答曲
線が与えられる。特定のィンパルス応答を得るためには
、各々の隣接電極対による音響表面波の励起の強さを重
み付けしなければならない。上記したトランスジューサ
では、ィンパルス応答の振中を調整する所与の法則に従
って第１群及び第２群の隣接電極の重畳部分の長さを変
えることによってこの重み付けが達成される。

かかるトランスジューサがアポダィズ型（ａｐｏｄｊｚ
ｅｄ）トランスジューサとして知られている。入力及び
出力の音響表面波トランスジューサが１つの音響チャン
ネルに配置され、そしてその一方のトランスジューサ例
えば入力のトランスジューサがアポダィズ型トランスジ
ューサとして形成されたフィル夕が知られている。

アポダーィズ型トランスジューサではビームアパ、一チ
ャに沿って非均一な波頭で音響表面波が励起される。

というのは、重畳した隣接電極の各対がその重畳領域の
長さに相当するビーム中で音響表面波を励起するからで
ある。従ってフィル夕の入力トランスジューサの電極重
畳の変化を歪を生じることなくインパルス応答の振中変
化に変えるためにはフィル夕の出力トランスジューサが
同じ長さの重畳部分を有していなければならない。かく
て既知のフィル夕では、一方のトランスジューサによっ
て振中一周波数応答が与えられるだけであり、従ってフ
ィル夕の通過帯城以外のところで著しい信号抑制を与え
ることができない。更に、アポダィズ型トランスジュ−
サではその隣接電極の重畳部分の面積が小さい場合に回
折作用が現われて、これら電極により励起された音響表
面波の波頭が平らなものから丸いものに変えられる。こ
れがフィル夕のインパルス応答を歪ませそしてその通過
帯城でのェネルギ損失を高めることになる。フィル夕の
通過帯域以外のところでの信号抑制レベルを高めるため
には、入力及び出力の両トランスジューサで振中一周波
数応答を整形することが望ましい。これは、両トランス
ジューサがアポダィズ型でありそして電極のマルチスト
リップ系を経て相互接続された平行な音響チャンネルに
両トランスジューサが配置されたようなフィル夕によっ
て達成することができる。これについては１９７３年、
８１ｅｃＵ．Ｌｅｔ．第９巻第１０号２３５頁のＪ．Ｍ
．Ｄｅａｃｏｎ，Ｊ．Ｈｏ雌ｗａｙ，Ｊ．Ａ．Ｊｅｎｋ
ｉｎｓ氏の“音響表面波フィル夕に於けるマルチストリ
ップ型カプラー”を参照されたい。かかるフィル夕の振
中一周波数応答は入力トランスジューサと出力トランス
ジューサの振中一周波数応答の積であり、これはフィル
夕の通過帯域以外のところで良好に信号を抑制する。

然し乍ら、このフィル夕では回折作用やそれに関連した
欠点が解消されない。又、かかるフィル夕では入力トラ
ンスジューサの音響チャンネルから出力トランスジュー
サの音響チャンネルへと音響表面波を転送する間にその
通過帯域内で付加的なェネルギ損失が生じる。トランス
ジューサの電極を接点領域に結合する容量を変えること
によって音響表面波の励起強度の重み付けを行なうよう
な音響表面波トランスジューサも知られている（米国特
許第３９０４９９６号参照）。

かかるトランスジューサの１実施例に於いては、各接点
領域が誘電体の表面層を有し、その上にそれに対応する
群の電極の部分が配置され、従って各々の電極とそれに
対応する接点領域との間にキャパシタが作られる。

このキヤパシタの容量は電極の上記部分の面積によって
決定され「そしてトランスジューサの特定のィンパルス
応答に従ってこれら部分の面積を電極ごとに変えること
によって容量が変えられる。このような重み付け技術は
トランスジューサの全長に沿って同じ重畳長さを持った
トランスジューサ電極を得ることができるようにし、従
って隣接電極の全ての対が同じビーム中で然も異なった
振中で音響表面波を励起する。このようなトランスジュ
ーサをフィル夕に用いた時には第２のトランスジューサ
もアポター・ィズでき、これは両トランスジューサに於
いてフィル夕の振中一周波数応答を整形できるようにす
る。然し乍ら、前記したようなトランスジューサ設計で
は接点領域に誘電体の層が存在するために多数の重大な
欠点が生じる。先ず、トランスジュ−サの製造プロセス
が著しく複雑化される。というのは、接点領域を作り、
その上に誘電体の層を添着しつつその厚みを正確にチェ
ックし、そして電極を作るというように多数の工程段階
が含まれるからである。写真平版技術を用いて電極を作
った時には、電極の中にふさわしい厚みをした誘電体の
層にフオトステンシルを置かねばならない。その結果、
フオトステンシルと基体との間にギャップが形成される
。これは電極の縁を侵食せしめそして前記したトランス
ジューサに比べてトランスジューサの最高の作動周波数
に制約を与える。更に、譲露体層のパンクやその他の欠
陥が考えられ、これは電極を接点領域に橋絡する結果と
なり「それ故適当な製品の出力を低下することになる。
圧電基体に配置された第１及び第２の接点領域と、圧電
基体に配置された電極の主列とを備え、然してこの主列
が上記第１接点領域に電気的接続された第１群の電極と
、該第１群の電極に平行で且つそれらの間に配置された
第２群の電極とを備えｔそれにより両群の電極の同じ長
さの重畳部分が形成され、そして更に第２群の電極はキ
ャパシタを経て上記第２接点領域に接続され、該キャパ
シタの容量がトランスジューサの特定インパルス応答に
より定められるような、指を交互に組ませた形状の音響
表面波トランスジューサの使用が提案されている（米国
特許第３９０４９９６号参照）。

かかるトランスジューサに於いては、第１接点領域への
第１群の電極の電気的接続もキャパシタを経て行なわれ
、該キャパシタの容量もトランスジューサの特定のィン
パルス応答によって決定される。これらのキャパシタは
接点領域の凹鏡とこれら凹高に入る電極の端とによって
形成される。各キャパシタの容量は対応電極の端と接点
領域との間のギャップの中と、凹穂の深さとに左右され
る。トランスジューサの長さに沿ってキャパシ夕の容量
を変えるのに必要とされる法則は、対応電極の端と接点
領域との間のギャップの中と凹喬の深さとの２つのパラ
メータを変えることによって与えられる。これはトラン
スジューサの計算を著しくわずらわしいものにする。ト
ランスジュ−サのこのような設計は、相当のェネルギ損
失を生じ且つこの装置の通過帯域内で振中一周波数応答
の歪を生じ「然もこの通過帯域以外のところでの信号抑
制レベルを低いものにする。

これらは全て、トランスジューサの通過帯域内の音響表
面波が第１及び第２群の電極の重畳点で励起されるだけ
でなく、接点領域とそれに対応する群の電極との間のギ
ャップでも励起されるということによって生じる。この
場合、上記した回折作用は浅い凹窟を持った部分に現わ
れる。これらの作用はトランスジューサのィンパルス応
答の歪を生じ、それ故トランスジューサの通過帯域内で
の振中一周波数応答に歪を生じ、且つ通過帯域以外のと
ころでの信号の抑制を不充分なものにする。指を交互に
組ませた形状の入力トランスジュ−サと出力トランスジ
ューサとを備えた音響表面波フィル夕が提案されており
、この場合は電極の主列が圧電基体上で１つの音響チャ
ンネルに配置されている（米国特許第３９０４９９６号
参照）。

かかるフィル外こ於いては一方のトランスジューサ例え
ば入力トランスジューサが前記したように作られ、そし
て出力トランスジューサがアポダィズ型である。一方、
出力トランスジュ−サが入力トランスジューサと同じに
作られてもよい。このフィル夕は上記した音響表面波ト
ランスジューサに本来あるあらゆる欠点を有している。
そこで本発明の目的は、ェネルギ損失が低く且つ通過帯
域内での振中一周波数応答の歪が少ないような、指を交
互に組ませた形状の音響表面波トランスジューサを提供
することである。本発明の別の目的は、このトランスジ
ューサを設計する際に計算を著しく簡単化できるような
、指を交互に組ませた形状の音響表面波トランスジュー
サを提供することである。

本発明の更に別の目的は、トランスジューサの通過帯域
以外のところでの信号抑制レベルを高めることのできる
、指を交互に組ませた形状の音響表面波トランスジュー
サを提供することである。

本発明のなお別の目的は上記トランスジューサをベース
としたフィル夕を提供することである。本発明のこれら
の目的及び他の目的は、指を交互に組ませた形状の音響
表面波トランスジューサであって、圧電基体に配置され
た第１及び第２の接点領域を備えそして圧電基体に配置
された電極の主列を備え、然してこの主列は上記第１接
点領域に電気的に接続された第１群の電極と、この第１
群の電極に平行であり且つそれらの間に配置された第２
群の電極とを備え、それによりこれら両群の電極の重畳
部分が形成されそしてこの部分は同じ長さを有し、そし
て又第２群の電極はキャパシ夕を経て上記第２接点領域
に薮続され、該キャパシタの容量がトランスジューサの
特定のィンパルス応答によって決定されるようなトラン
スジューサに於いて、このトランスジューサは上記電極
の主列と上記第２接点領域との間で上記圧電基体に配置
された電極の第１補助列を備え、この第１補助列は上記
第２接点領域に電気的接続された第３群の電極と、この
第３群の電極に平行で上記主列の上記第２群の対応電極
に直結された第４群の電極とを備え、そしてこの第４群
の電極は上記第３群の電極間に配置されそして第４群の
電極の少なくとも１部は第３群の電極とでもつてこれら
両群電極の重畳部分を形成し、この重畳部分は可変の長
さを有し、上記第４群の各電極は上記第３群の隣接電極
と上記第２接点領域の隣接部分とでもつて、上記主列の
第２群の対応電極と上記第２接点領域との容量性結合を
与え、この場合上記第１補助列の第３及び第４群の隣接
電極の長手軸間の距離は上記主列の第１及び第２群の電
極の長手軸間の距離と異なるように選択されることを特
徴とするトランスジューサを提供することによって達成
される。上記トランスジューサは上記電極の主列と上記
第１接点領域との間で圧電基体に配置された電極の第２
補助列を更に備え、然してこの第２補助列は上記第１接
点領域に電気的接続された第５群の電極と、この第５群
の電極に平行で且つ上記主列の第１群の対応電極に連結
された第６群の電極とを備え、この第６群の電極は第５
群の電極間に配置され従って第６群の電極の少なくとも
１部は第５群の電極との重畳部分を有し、この重畳部分
は可変長さを有し、そして第６群の各電極は第５群の隣
接電極及び第１接点領域の隣接部分とでもつてキャパシ
タを形成し、このキャパシ夕は主列の第１群の対応電極
を第１接点領域に結合し、このキャパシタの容量はトラ
ンスジューサの特定のィンパルス応答によって決定され
、そしてこの第２補助列の第５及び第６群の隣接電極の
長手藤間の距離は主列の第１及び第２群の電極の長手鞠
問の距離並びに第１補助列の第３及び第４群の電極の長
手鞠問の距離と異なるように選択されるのが好ましい。

少なくとも１つの補助列の隣接電極の長手軸間の距離は
、この補助列の電極により励起される音響表面波の周波
数帯域が王列の電極により励起される音響表面波の特定
の周波数帯城から外れるように選択されるのが好ましい
。

少なくとも１つの補助列の隣接電極の長手軸間の距離は
、この補助列の電極により励起される音響表面波の周波
数帯城がトランスジューサの振中一周波数応答のバース
トに対応する周波数レンジと重畳し、然してこのバース
トが主列の電極により励起される音響表面波の特定の周
波数帯域から外れたところに位置される様に更に選択さ
れるのが好ましい。

少なくとも１つの補助列の隣接電極の長手軸間の距離は
、この補助列の電極により励起された音響表面波の周波
数帯域がトランスジューサの振中一周波数応答の側部ロ
ーブに対応する周波数帯城に重畳するように更に選択さ
れるのが好ましい。

これらの目的及び他の目的は、指を交互に組ませた形状
の入力及び出力音響表面波トランスジューサより成り、
電極の主列が圧電基体上で１つの音響チャンネルに配置
されたような音響表面波フィル外こ於いて、少なくとも
１つの音響表面波トランスジューサを前記したように形
成したことを特徴とするフィル夕を提供することによっ
て達成される。入力及び出力の音響表面波トランスジュ
ーサに１つの電極補助列が設けられた時には、両トラン
スジューサの電極の補助列を上記音響チャンネルの各々
の側に配置することができる。

上記音響表面波トランスジューサを前記したように形成
した時は「入力トランスジューサの少なくとも１つの補
助列の隣接電極の長手軸間の距離が「出力トランスジュ
ーサの少なくとも１つの補助列の隣接電極の長手軸間の
距離と異なるように選択されるのが好ましい。

上記フィル夕は、少なくとも１つの補助列の電極により
励起された音響表面波を吸収するようにこの補助列に対
して配置された少なくとも１つの音響表面波吸収装置を
備えるのが好ましい。

この音響表面波吸収装置は電極の補助列に直接配置され
るのが望ましい。この音響表面波吸収装置は電極の補助
列から或る距離だけ離れたところで入力トランスジュー
サと出力トランスジューサとの間に配置されるのが望ま
しい。

本発明による音響表面波トランスジューサ及びこのトラ
ンスジユーサをベースとしたフィル夕のこのような設計
により、ェネルギの損失を減らすことができ且つトラン
スジユーサ（フィル夕）の通過帯域内で振中一周波数応
答の歪を減らすことができ、トランスジューサ（フィル
夕）の通過帯城以外のところでの信号抑制レベルを高め
ることができ、然もトランスジューサを設計する過程に
含まれる計算を簡単にすることができる。

以下添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。

本発明によれば、指を交互に組ませた形状の音響表面波
トランスジューサ１（第１図）は圧電基体２を備えてお
り、その上に第１接点領域３と、第２接点領域４と、電
極６，７の主列５と、該主列と第２接点領域４との間に
配置された電極９，１０の第１補助列８とが置かれてい
る。

電極６，７の主列５は接点領域３に電気的接続された第
１群の電極６と、該電極６に平行で且つそれらの間に配
置された第２群の電極７より成り、従って電極６，７の
重畳部分が形成され、該重畳部分は等しい長さ１を有し
ている。

電極９，１０の補助列８は接点領域４に電気的接続され
た第３群の電極９と、該電極９に平行で且つ主列５の対
応電極７に直結された第４群の電極１０とを備え「然し
て第４群の電極１川ま可変長さ１，の重畳部分を形成す
るように電極９間に配置される。

電極９，１０のこの重畳部分の可変長さ１，は第１図に
示したように色々な長さの電極１０‘こよって形成して
もよいし、及び／又は色々な長さの電極９によって形成
してもよいということに注意されたい。この場合には、
補助列８の若干の電極９，１０のみが重畳部分を持つよ
うにすることもできるという点を考慮することも必要で
ある。第４群の各電極１川ま第３群の隣接電極９及び第
２接点領域４の隣接部分ｍとでもつてキャパシタ１１を
形成し、このキャパシタは主列５の第２群の対応電極７
を第２接点領域４に接続する。

各キャパシタ１１の容量は電極９，１０の重畳部分の長
さ１，に左右され「そしてトランスジューサの特定のィ
ンパルス応答によって決定される。本発明によれば、ト
ランスジューサについての計算は補助列８の電極９，１
０の重畳部分の長さ１，をトランスジューサに沿って変
えるという一定の法則まで簡略化される。本発明によれ
ばこの計算はトランスジューサの主列５の隣接電極対６
及び７の等価回路を基礎として行なうことができる。こ
の目的のため、先ず、等価容量Ｃ，（第２図）の大きさ
を計算するが、この容量は音響表面波の所要振中を得る
ために放射抵抗Ｒと直列に等価回路に挿入しなければな
らないものである。中心作動周波数ら‘こ於いてトラン
スジューサの電極対６及び７により励起される音響表面
波の振中は電圧Ｖ（第２図）に比例する。電圧Ｖの大き
さは等価回路に基き次式より求められる。但し、Ｖｇは
高周波信号発生器の電圧であり、Ｒ は主列５の隣接電
極対６及び７の放射抵抗であり、 Ｃｏ は主列の第２群の電極７と第２接 点領域４との間の容量１１である。

従って容量Ｃ，は比Ｖ／Ｖｇを設定することによって上
記式より求められ、これが所与の電極対により励起され
る音響表面波の所菱振中を与える。

その後、この計算された容量値を実現する、補助列８の
隣接電極９及び１０の重畳部分の長さ１，の計算を行な
う。・．：鼻 （２） 但し、Ｃ，，は隣接電極９及び１０の単位長さ当たりの
容量値である。

この容量値Ｃ，１は次の関係から求められる。

ＣＩＩ工２（ご１十・）〔６‐５（暑）２十・‐。

８（旨）十２‐３７〕Ｘ・び２‘３’但し、ご，は圧電
基体２の材質の等価比誘電率であり、これは次式によっ
て決定される。

ど・＝」」＜ご１・ご３３−パ３）・／２
（４）ど○但し、ｚｏ は真空の比譲亀率であり、 ご，，，ご３３，ご，３は基体の材質の比譲露率のテン
ソル成分であり‐（方向２は音響表面波の伝搬方向に一
致する）、 ａ／ｂは補助列８の２つの隣接電極９及 び１０の長手軸間の距離ｂに対するこ れら電極９又は１０の電極中ａ（第１ 図）の比である。

本発明によるトランスジューサのここに示す実施例に於
いて、補助列８の第３及び第４群の隣接電極９及び１０
の長手軸間の距離ｂは、主列５の第１及び第２群の電極
６及び７の長手軸間の距離０と異なる様に選択される。

主列５の隣接電極６及び７の長手軸間の距離ｑは主列の
全長に亘つて一定であってもよいし、所与の法則に基い
て変えてもよい。前者の場合には、この距離はトランス
ジューサの中心作動周波数ｆｏによって決定され、そし
て広＝衆 （５） に等しい。

但し、ｖは音響表面波の伝搬速度である。後者の場合に
は、この距離はトランスジューサの中心周波数及び通過
帯域を用いて既知の方法で決定される。トランスジュー
サの周波数帯域内でのェネルギ損失を減少するために、
補助列８の隣接電極９及び１０の長手軸間の距離ｂは、
この補助列８の電極９及び１川こより励起される音響表
面波の周波数帯城が、主列５の電極６及び７により励起
される音響表面波の所与の周波数帯城ｆ，一ｆ２（第３
図）から外れる様に選択されるのが好ましい。

従って、第１図に示したトランスジューサに対しては、
トランスジューサの振中一周波数応答にバーストが存在
しそしてこれらバーストがトランスジューサの周波数帯
城を越えたところに位置され且つこれらバーストが音響
表面波の高調波乃至は寄生体積波の励起によって生じた
場合、補助列８の隣接電極９及び１０の長手軸間の距離
ｂは、この補助列８の電極９及び１川こより励起される
音響表面波の周波数帯域ら−ｆ４（第３図）がトランス
ジューサの振中一周波数特性の上記バーストの１つ（例
えばバーストｂ）に対応する周波数帯城に重畳する様に
選択されるのが好ましい。第３図に於いては横軸に周波
数ｆを示しそして縦軸に音響表面波の強度Ａ（単位船）
を示してある。他の場合には、第１図に示したトランス
ジューサの振中一周波数特性の側部ローブを著しく抑制
することが必要な時に、補助列８の電極９及び１０の長
手鞠問の距離ｂは、この補助列８の電極９及び１０１こ
より励起される音響表面波の周波数帯城ｆ３−Ｌ（第４
図）が上記側部ローブｅ又はｅｌに対応する周波数帯城
に重畳する様に選択される。第４図に於いても機軸に周
波数ｆを示し、そして縦軸に音響表面波の強度Ａ（単位
ｄＢ）を示してある。２列の電極を持った音響表面波ト
ランスジューサの形態で本発明の実施例を説明した。

周波数帯城以外のところの信号抑制レベルが大きいこと
を必要とする装置に好ましく用いられる本発明の別の実
施例について以下に説明する。

このトランスジューサ１（第５図）は第１図に示したも
のと同様である。このトランスジューサの顕著な特徴は
、電極亀５，１６の主列５と第１接点領域３との間で圧
電基体２上に配置された電極１３，１４の第２補助列亀
２を更に備えたという点である。この補助列１２は第１
接点領域３に接続された第５群の電極１３と、該電極１
３に平行で且つ主列５の対応電極１５に直結された第６
群の電極１４とを備え、然してこの第６群の電極１４は
電極１３との重畳部分を有する様に電極１３間に配置さ
れ、この重畳部分は可変長さ１２を有している。

電極１３，貴４の重畳部分の可変長さ１２は第５図に示
した様に色々な長さの電極１３によって形成することも
できるし及び／又は色々の長さの電極１４によって形成
することもできるということを考慮されたい。この場合
、第２補助列１２の或る電極１３及び１４のみに重畳部
分を持たせる様にすることもできるという点を考慮する
ことも必要である。第６群の各電極１４は、第５群の隣
接電極亀３及び第１接点領域３の隣接部分ｎとでもつて
キャパシタ】７を形成し、このキャパシ夕は主列５の第
１群の対応電極亀５を第１接点領域３に接続し、そして
その容量はトランスジューサの特定ィンパルス応答によ
って決定される。

このトランスジューサの計算は前記と同様に行なわれる
。

この場合「第２図による等価回路の容量Ｃ，は主列５の
電極１５及び１６を各々接点領域３及び４へ接続する２
つの直列接続されたキャパシタ１７及び１１の和である
。第５図に示した本発明の実施例に於いて、補助列８の
電極亀８，１９の重畳部分の可変長さ１，はこの補助列
の第３群の電極１８の色々な長さによって形成される。

第２補助列１２の隣接電極１３及び１４の長手軸間の距
離広は、主列５の電極１５及び１６の長手軸間の距離０
とも第１補助列８の電極１８，１９の長手藤間の距離ｂ
とも異なる様に選択される。

ここに説明するトランスジューサの実施例に於いて、距
離ｂ，ｑ，Ｑの選択は第１図に示したトランスジューサ
の距離ｂ，ｂの選択と同様に行なわれる。

このトランスジューサの場合、補助列１２及び８の電極
１３，１４及び１８，１９の長手軸間の距離Ｑ，ｂは、
これらの補助列８及び１２の電極１８テー９及び１３，
１４により各々励起される音響表面波の周波数帯城ｆ３
−ｆ４及びｆ５−ら（第６図）が、トランスジューサの
振中一周波数応答の側部ローブｅ及びｅ′（中心周波数
らの各側に位置された）に対応する周波数帯域に重畳す
る様に選択されるのが好ましい。

第６図の横軸及び縦軸には第３図及び４図の機軸及び縦
軸と同様の大きさで周波数及び強度がプロットされてい
る。又、本発明は上記した音響表面波トランスジューサ
をベースとして作られたフィル夕も備えている。

従って第７図は第１図によって作られた指を交互に組ま
せた形状の入力音響表面波トランスジューサーと、指を
交互に組ませた形状の既知のアポタ、．ィズ型出力音響
表面波トランスジューサ２１とをベースとして形成され
た本発明による音響表面波フィル夕を示しており、そし
てトランスジューサーの接点領域３及び４は高周波信号
発生器２０に接続されそしてトランスジューサ２１は負
荷２４に接続された接点領域２２及び２３を有している
。

トランスジューサ２１は接点領域２２及び２３に各々電
気的接続された電極２６及び２７の主列２５を備えてい
る。トランスジューサー及び２亀の電極６，７及び２６
，２７の各々の主列５及び２５は圧電基体２８上で１つ
の音響チャンネル２９に配置される。第８図は入力の音
響表面波トランスジューサ１及び出力の音響表面波トラ
ンスジューサ３０の両方を第１図によって作った場合の
本発明によるフィルタの１例を示している。

これらトランスジューサの電極９，１０及び９′，１０
′の補助列８及び８′は上記音響チャンネル２９の両側
に配置され、一方電極６，７及び６′，７′の主列５及
び５′はこのチャンネルに配置されている。この実施例
に於いて、入力トランスジューサ１の補助列８の隣接電
極９及び１０の長手軸間の距離ｂは、出力トランスジュ
ーサ３０の補助列８′の隣接電極９′及び１０′の長手
軸間の距離ｂ′と異なる様に選択される。

特に、それらの距離ｂ及びｂ′は、補助列８及び８′の
電極９，１０及び９′，１０′により各々励起される音
響表面波の周波数帯城ｆ３−ｆ４及びｒ３−ｆ′４（第
４図）が、中心周波数もの各側に位置された振中一周波
数応答の側部ロープｅ及びｅ′に対応する周波数帯城に
重畳する様に選択することができる。

第８図に示されたフィル外ま、補助列８及び８′の電極
９，１０及び９′，１０′により励起される音響表面波
を吸収する様にこれら補助列の各々に対して配置された
音響表面波吸収装置３１を備えている。

所与の場合にはこの吸収装置３１は電極９，１０及び９
′１０′の補助列８及び８′に直接配置される。かかる
吸収装置は高い誘電率を持った物質、例えば充填剤とし
てチタン酸バリウム粉末を持ったェポキシ樹脂で作るこ
とができる。この場合は、補助列８及び８′の電極９，
１０及び９′，１０′の重畳部分の単位長さ当たりのキ
ャパシタ１１の容量が増加し、そしてこれはトランスジ
ューサの横寸法を小なくできる様にする。第９図に示さ
れた本発明によるフィル夕の実施例に於いては、入力の
音響表面波トランスジューサー及び出力の音響表面波ト
ランスジューサ３２が第３図によって作られたものであ
る。

本発明のこの実施例に於いては第８図によるフィル夕の
顕著な特徴が全て保持されている。従って電極１５，１
６及び１５′，１６′の主列５及び５′は１つの音響チ
ャンネル２９に配置される。電極１８，１９及び１８′
，１９′の第１補助列８及び８′は音響チャンネル２９
の両側に配置されそして電極１３，１４及び１３′，１
４′の第２補助列１２及び１２′も音響チャンネル２９
の両側に配遣されている。第８図の場合との相違点は、
補助列８及び１２の電極により励起される音響表面波の
伝搬路に沿ってこれら補助列から或る距離だけ離れたと
ころに且つ入力トランスジューサーと出力トランスジュ
ーサ３２との間に音響表面波吸収装置３３が配置される
という点である。

ここまで説明したのは、補助列ごとに音響表面波吸収装
置を持った本発明によるフィル夕の実施例である。

然し乍ら、補助列の電極により励起される音響表面波の
吸収装置を持たない様な本発明の実施例も考えられる。
かかるフィルタ設計では、音響チャンネルの１方の側に
配置された入力及び出力トランスジューサの補助列の電
極の長手軸間の距離は、入力トランスジューサの補助列
の電極により励起される音響表面波の周波数帯城が、出
力トランスジューサの補助列の電極により励起される音
響表面波の周波数帯城から外れる様に選択される。

トランスジューサ及びこれをベースとしたフィル夕の上
記した全ての実施例に於いては、補助列の電極が主列の
電極に対して平行に配置されてもよいし平行に配置され
なくてもよいということに注意されたい。

平行に配置されない場合には、１方のトランスジューサ
の補助列の電極により励起される音響表面波が他方のト
ランスジューサの主列及び補助列に達しない様な角度に
補助列の電極を主列の電極に対して配置しなければなら
ない。本発明による音響表面波トランスジューサの作動
原理を、このトランスジューサをベースに形成したフィ
ル夕の例に塞いて考えることにしよう。本発明により形
成されそして第７図に示されたフィル夕は次の様に働く
。高周波信号発生器２０（第７図）からの信号が主列５
の第１及び第２群の隣接電極６と７との間で第１接点領
域３及び第２接点領域４に送られた時は、第１群の電極
６と第１接点領域３との抵抗性結合により、且つ第２群
の電極７と第２接点領域４との容量性結合により、交流
電位が現われる。

各電極対間の電圧、従って各電極対間の電界強度は第２
群の対応電極７と第２接点領域４との間の容量に左右さ
れ、即ち補助列８の第４群及び第３群の対応電極１０及
び９の重畳部分の長さ１，に左右される。その結果、圧
電基体２では、フィルタの通過帯城の中心周波数ら‘こ
接近した周波数帯城にある音響表面波が励起される。主
列６の隣接電極６及び７の各対により励起される音響表
面波の振中はこれら電極間の電界強度に比例し〜従って
補助列８の対応隣穣電極９及び１０の重畳部分の長さ１
，に左右される。それ故、主列５の電極による音響表面
波の励起強度の重み付け、従って特定のィンパルス応答
の整形は、補助列８の電極を重畳するという一定の法則
を与えることによって行なわれる。この場合には主列５
の電極により励起される音響表面波がビームアパーチャ
に沿って均一の波頭を有している。というのは、この主
列５の電極は全て同じ長さ１の重畳部分を有しているか
らである。それ故、主列５はその電極により整形された
ィンパルス応答を歪ませる様な回折作用がない。補助列
８の電極９及び１０も同様に音響表面波を励起する。

というのは、この補助列８の第３群の電極９が第２接点
領域４に抵抗性結合され、一方その第４群の電極１０が
第１接点領域に誘導性結合されるからである。この場合
、補助列８の電極９，１０もこより励起される音響表面
波の周波数帯城はフィル夕の通過帯城から外れたところ
にあり、これはこの補助列８の隣接電極９，１０の長手
軸間の距離を上託した様に選択することによって決めら
れる。それ故、上記音響表面波はフィル夕の通過帯域内
で付加的なェネルギ損失を生じず且つ主列５の電極６，
７により整形されるィンパルス応答を歪ませない。入力
トランスジューサーの主列５の電極６及び７により励起
される音響表面波は音響チャンネル２９に沿って伝搬し
、出力トランスジューサ２１に到達し、そしてこの出力
トランスジューサの電極２５，２７によって電気信号に
変換されて負荷２４に供給される。補助列８の電極９，
１川こより励起された音響表面波は分散される。出力ト
ランスジューサ２１はアポダイズ型であるから、電極２
６，２７の各対に現われる電気信号の振中はこれら電極
の重畳部分の長さに比例し、即ち出力トランスジューサ
２１はその電極を重畳する特定の法則に塞いてィンパル
ス応答を作り出す。かくて、上記したフィル夕に於いて
は、入力及び出力の両トランスジューサに於いてインパ
ルス応答が整形され、そしてそれにより生じるフィル夕
の振中一周波数応答は入力トランスジューサ１の振中一
周波数応答と出力トランスジューサ２１の振中一周波数
応答との積である。補助列８の電極９，１０‘こより励
起される音響表面波の周波数帯城ｆ２−ｆ４（第３図）
が、トランスジューサの振中一周波数応答のバーストｄ
に対応する周波数帯城に重畳するように、補助列８の電
極９，１０の長手軸間の距離ｂを選択した時は、これら
の音響表面波が上記周波数帯城ｆ３−ｆ４にェネルギ分
散消失を生じさせる。

従って、トランスジューサの主列５の電極６，７により
周波数帯域ｆ３一ｆ４で励起された音響表面波の振中は
減少される。これはフィル夕の振中一周波数応答に生じ
るバーストｄを減少する結果となる。同様に、補助列８
の電極９，１川こより励起される音響表面波の周波数帯
城ｆ３−ｆ４が、トランスジューサの振中一周波数応答
のローブｅ（第４図）に対応する周波数帯城に重畳する
様に、補助列８の電極９，１０の長手藤間の距離ｂを選
択した時には、フィル夕の振中一周波数応答の側部ロー
ブｅのレベルも減少される。

第８図に示したフィル夕も上記フィル夕と同様に作動す
るが、これらの相違点は、入力トランスジューサーの主
列５から供給される音響表面波により作動される出力ト
ランスジューサ３０の主列５′の各電極対６′，７′間
に現われる電気信号の振中が、出力トランスジューサ３
０の補助列８′の電極９′，１０′の重畳部分の長さ１
，に比例するという点である。

従って、このフィル夕の特定のインパルス応答は入力ト
ランスジューサー及び出力トランスジューサ３０の補助
列８及び８′の電極９，１０及び９′，１０′を重畳す
るという一定の法則を設定することによって与えられる
。出力トランスジューサ３０の主列５′の全ての電極６
′，７′は同じ長さ１２の重畳部分を有しているので、
回折作用がなく、そして又入力トランスジューサ１の主
列５にも回折作用は存在しない。これは所望の特性に接
近したフィル夕の振中一周波数応答を得ることができる
様にする。入力トランスジューサー及び出力トランスジ
ユーサ３０の補助列８及び８′の電極９，１０及び９′
，１０′により励起される音響表面波は吸収装置３１に
よって吸収される。

補助列８及び８′の電極９，１０及び９′，Ｉ０′によ
り励起される音響表面波の周波数帯城ｆ３−Ｌ及びｆ３
′−ｆで（第４図）が、フィル夕の振中−周波数応答の
側部ロープｅ及びｅ′に対応する周波数帯城に重畳する
様に、入力トランスジューサ１及び出力トランスジュー
サ３０の補助列８及び８′のこれらの電極９，１０及び
９′，１０′の長手軸間の各々の距離ｂ及びｂ′を選択
した時は、上記音響表面波が周波数帯城も−ｆ４及びｆ
３′−ム′にェネルギ分散消失を与えるためにこれら側
部ローブのレベルが減少される。

第９図に示したフィル夕も第８図に示したフィル夕と同
様に作動するが、これらの相違点は、入力トランスジュ
ーサ１の補助列１２及び８の電極１３，１４及び１８，
１９により励起される音響表面波が入力トランスジュー
サーと出力トランスジューサ３２との間に配置された吸
収装置３３によって吸収されるという点である。

この様にフィルタを設計すれば、入力トランスジユーサ
１及び出力トランスジューサ３２の補助列８，１２及び
１２′，８′の電極１８及び１９、１３及び１４、１８
′及び１９′、１３′及び１４′の長手軸間の距離ｂ，
巧及びｂ′，Ｑ′を上記した様に選択した時に、フィル
夕の通過帯域から外れたところで信号を良好に抑制する
ことができる。特に、両トランスジューサ１及び３２の
補助列８，１２及び８′，１２′の上記電極により励起
される音響表面波の周波数帯城が、第６図に示したフィ
ル夕の通過帯城 ｆ，一ｆ２に対して配置される様に、
上記距離ｂ，Ｑ，ｂ′，ら′を選択した場合には、フィ
ル夕の振中一周波数応答の側部ローフｅ及びｅに対応す
る周波数レンジにある信号を良好に抑制することができ
る。

ここに提案したトランスジューサの効果は、ビームアパ
ーチャに沿って均一な波頭を持った励起された音響表面
波の強度を重み付けできることより成る。

それにより、ここに提案したトランスジューサを本発明
によるフィル夕に用いた時には、フィル夕の通過帯域に
著しいェネルギ損失を生じることのない振中一周波数応
答を入力トランスジューサ及び出力トランスジューサの
両方で作ることができる。というのは、トランスジュー
サの補助列の電極がその通過帯城に付加的なェネルギ損
失を生じないからである。ここに提案したトランスジュ
ーサ、或いはこのトランスジューサをベースとして作ら
れたフィル夕によって与れられる振中一周波数応答の形
状は、トランスジューサ（フィル夕）の通過帯城以外の
ところでの信号抑制レベルを増加することによって更に
改善することができ、これはトランスジューサの補助列
電極に周波数選択性のェネルギ分散消失を生じさせるこ
とによって達成される。

ここに提案したトランスジューサについての計算及び設
計は非常に簡単なものである。このトランスジューサ及
びそれをベースとして作られるフィル夕の製造は、指を
交互に組ませた形状のこれまでの音響表面波トランスジ
ューサ及びそれをベースに作られるフィル夕の標準的な
製造技術と同じである。

【図面の簡単な説明】

第１図は指を交互に組ませた形状の本発明による音響表
面波トランスジューサを示す上面図であり、電極の補助
列を１つ備えたトランスジューサの図、第２図は第１図
に示したトランスジューサの等価回路図、第３図は第１
図に示したトランスジューサの振中一周波数応答を示し
た図、第４図は第１図に示したトランスジューサの振中
一周波数応答を示した別の図、第５図は指を交互に組ま
せた形状の本発明による音響表面波トランスジューサの
上面図であって、電極の補助列を２つ持ったトランスジ
ューサを示す図、第６図は第５図に示したトランスジュ
ーサの振中一周波数応答を示す図、第７図は第１図に示
したトランスジューサをベースとして作った本発明によ
るフィル夕の上面図、第８図は第１図に示したトランス
ジューサをベースとした本発明によるフィル夕の別の実
施例を示す上面図、第９図は第５図に示したトランスジ
ューサをベースとしたフィル夕の上面図である。 １・・・・・・音響表面波トランスジューサ、２・・・
…圧電基体、３・・・・・・第１接点領域、４…・・・
第２接点領域、５……電極の主列、６，７……電極、８
，８′……電極の第１補助列、９，９′，１０，１０′
…・・・電極、１１・・・・・・キヤパシタ、１２・・
・・・・電極の第２補助列、１３，１４・・・・・・電
極、１５，１６・・・…電極、１７・・・…キャパシタ
、１８，１９・・・・・・電極、２１・…・・トランス
ジューサ、２５・・・・・・主列、２６，２７・・・・
・・電極、２８・・・・・・圧電基体、２９・・・・・
・音響チャンネル、３０・・・・・・出力の音響表面波
トランスジューサ、３１・・・・・・音響表面波吸収装
置、３２・・…・出力の音響表面波トランスジューサ、
３３・・・・・・音響表面吸収装置、１…・・・等しい
長さ、１，，１２・・・・・・可変の長さ、ｂ，ｂ，，
ｂ２，ｂ′・・・・・・距離、ｄ・・・・・・バスト〜
ｅ・・・・・０側部ローフ。 凡畑兄坊２ 凡呪Ｊ Ｗ佐４ ＨＢ６ 凡伍占 兄Ｇ７ 仏冴８ 仇佐夕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 指を交互に組ませた形状の音響表面波トランスジユ
   ーサに於いて、圧電基体２に配置された第１の接点領域
   ３および第２の接点領域４と、上記圧電基体に配置され
   上記第１接点領域３に電気的接続された第１群の電極６
   および第１群の電極６に平行で且つそれらの間に配置さ
   れた第２群の電極７を備え、それにより同じ長さｌを有
   する両群の電極６，７の重畳部分を形成するような電極
   ６，７の主列５と、上記電極６，７の主列５と上記第２
   接点領域４との間で圧電基体２に配置され上記第２接点
   領域４に電気的に接続された第３群の電極９および該電
   極９に平行であり且つ上記主列５の第２群の対応電極７
   に直結された第４群の電極１０を備えた電極９，１０の
   第１の補助列８とを備え、そしてこの第４群の電極１０
   は上記第３群の電極９間に配置され、そしてこの第４群
   の電極の少なくとも１部が上記第３群の電極９との重畳
   部分を有し、この重畳部分はこれらの電極９，１０の可
   変長さｌ＿１を有し、上記第４群の各電極１０は上記第
   ３群の隣接電極９及び上記第２接点領域４の隣接部分と
   でもってキヤパシタ１１を形成し、このキヤパシタは上
   記主列５の第２群の対応電極７を上記第２接点領域４へ
   接続し、このキヤパシタの容量は上記トランスジユーサ
   の特定のインパルス応答によって決定され、そして上記
   第１の補助列８の上記第３群及び第４群の隣接電極９，
   １０の長手軸間の距離ｂは上記主列５の上記第１群及び
   第２群の電極６，７の長手軸間の距離ｂ＿１と異なるよ
   うに選択されることを特徴とする音響表面波トランスジ
   ユーサ。 ２ 上記第１の補助列８の隣接電極９，１０の長手軸間
   の距離ｂは、この補助列８の電極９，１０により励起さ
   れる音響表面波の周波数帯域が、上記主列５の電極６，
   ７により励起される音響表面波の特定の周波数帯域の外
   側にあるように選択される特許請求の範囲第１項記載の
   トランスジユーサ。 ３ 上記第１の補助列８の隣接電極の長手軸間の距離ｂ
   は、この補助列８の電極９，１０により励起される音響
   表面波の周波数帯域が上記トランスジユーサの振巾−周
   波数応答のバーストｄに対応する周波数レンジと重畳す
   るように更に選択され、然して上記バーストは主列５の
   電極６，７により励起された音響表面波の特定の周波数
   帯域から外れている特許請求の範囲第２項記載のトラン
   スジユーサ。 ４ 上記第１の補助列８の隣接電極９，１０の長手軸間
   の距離ｂは、この補助列８の電極９，１０により励起さ
   れる音響表面波の周波数帯域が上記トランスジユーサの
   振巾−周波数応答の側部ローブｅに対応する周波数帯域
   と重畳するように更に選択される特許請求の範囲第２項
   記載のトランスジユーサ。 ５ 指を交互に組ませた形状の音響表面波トランスジユ
   ーサに於いて、圧電基体２に配置された第１の接点領域
   ３および第２の接点領域４と、上記圧電基体に配置され
   上記第１接点領域３に電気的接続された第１群の電極１
   ５および第１群の電極１５に平行で且つそれらの間に配
   置された第２群の電極１６を備え、それにより同じ長さ
   ｌを有する両群の電極１５，１６の重畳部分を形成する
   ような電極１５，１６の主列５と、上記電極１５，１６
   の主列５と上記第２接点領域４との間で圧電基体２に配
   置され上記第２接点領域４に電気的に接続された第３群
   の電極１８および該電極１８に平行であり且つ上記主列
   ５の第２群の対応電極１６に直結された第４群の電極１
   ９を備えた電極１８，１９の第１の補助列８とを備え、
   そしてこの第４群の電極１９は上記第３群の電極１８間
   に配置され、そしてこの第４群の電極の少なくとも１部
   が上記第３群の電極１８との重畳部分を有し、この重畳
   部分はこれらの電極１８，１９の可変長さｌ＿１を有し
   、更に、上記電極１５，１６の主列５と上記第１接点領
   域３との間で上記圧電基体２に配置され上記第１接点領
   域３に電気的に接続された第５群の電極１３と、該電極
   １３に平行であり且つ上記主列５の第１群の各電極１５
   に直結された第６群の電極１４とを備えた電極１３，１
   ４の第２の補助列１２を備え、そしてこの第６群の電極
   １４は上記第５群の電極１３間に配置されそしてこの第
   ６群の電極の少なくとも１部分が上記電極１３との重畳
   部分を有し、この重畳部分はこれら両群の電極１３，１
   ４の可変長さｌ＿２を有し上記第４群の各電極１９は、
   上記第３群の隣接電極１８及び上記第２接点領域４の隣
   接部分とでもってキヤパシタ１１を形成し、このキヤパ
   シタは上記主列５の第２群の対応電極１６を上記第２接
   点領域へ接続し、このキヤパシタ１１の容量は上記トラ
   ンスジユーサの特定のインパルス応答によって決定され
   、そして、上記第１の補助列８の上記第３群及び第４群
   の隣接電極１８，１９の長手軸間の距離ｂは、上記主列
   ５の上記第１群及び第２群の電極１５，１６の長手軸間
   の距離ｂ＿１と異なるように選択されており、上記第６
   群の各電極１４は、上記第５群の隣接電極１３及び上記
   第１接点領域３の隣接部分とでもってキヤパシタ１７を
   形成し、このキヤパシタ１７は上記主列５の第１群の対
   応電極１５を上記第１接点領域３に接続し、このキヤパ
   シタ１７の容量は上記トランスジユーサの特定のインパ
   ルス応答によって決められ、この場合この第２補助列１
   ２の第５及び第６群の隣接電極１３，１４の長手軸間の
   距離ｂ＿２は上記主列５の第１及び第２群の電極１５，
   １６の長手軸間の距離ｂ＿１並びに上記第１の補助列８
   の第３及び第４群の電極１８，１９の長手軸間の距離ｂ
   と異なるように選択されることを特徴とする音響表面波
   トランスジユーサ。 ６ 上記第１及び第２の補助列８及び１２のうちの少な
   くとも一方の隣接電極１８，１９又は１３，１４の長手
   軸間の距離ｂ又はｂ＿２は、その補助列８又は１２の電
   極１８，１９又は１３，１４により励起される音響表面
   波の周波数帯域が、上記主列５の電極１５，１６により
   励起される音響表面波の特定の周波数帯域の外側にある
   ように選択される特許請求の範囲第５項記載のトランス
   ジユーサ。 ７ 上記第１及び第２の補助列８及び１２のうちの少な
   くとも一方の隣接電極の長手軸間の距離ｂ又はｂ＿２は
   、その補助列８又は１２の電極１８，１９又は１３，１
   ４により励起される音響表面波の周波数帯域が、上記ト
   ランスジユーサの振巾−周波数応答のバーストｄに対応
   する周波数レンジと重畳するように更に選択され、然し
   て上記バーストは主列５の電極１５，１６により励起さ
   れた音響表面波の特定周波数帯域から外れている特許請
   求の範囲第６項記載のトランスジユーサ。 ８ 上記第１及び第２の補助列８及び１２のうちの少な
   くとも一方の隣接電極１８，１９又は１３，１４の長手
   軸間の距離ｂ又はｂ＿２は、その補助列８又は１２の電
   極１８，１９又は１３，１４により励起される音響表面
   波の周波数帯域が上記トランスジユーサの振巾−周波数
   応答の側部ローブｅに対応する周波数帯域と重畳するよ
   うに更に選択される特許請求の範囲第６項記載のトラン
   スジユーサ。