JPS61144911A - 弾性表面波フイルタ - Google Patents

弾性表面波フイルタ

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JPS61144911A
JPS61144911A JP26615284A JP26615284A JPS61144911A JP S61144911 A JPS61144911 A JP S61144911A JP 26615284 A JP26615284 A JP 26615284A JP 26615284 A JP26615284 A JP 26615284A JP S61144911 A JPS61144911 A JP S61144911A
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JP
Japan
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electrode
surface acoustic
acoustic wave
electrodes
width
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JP26615284A
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English (en)
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Jun Yamada
純 山田
Takashi Shiba
隆司 芝
Akitsuna Yuhara
章綱 湯原
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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
    • H03H9/02Details
    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14544Transducers of particular shape or position
    • H03H9/14552Transducers of particular shape or position comprising split fingers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14517Means for weighting
    • H03H9/14529Distributed tap
    • H03H9/14535Position weighting
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/64Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6489Compensation of undesirable effects
    • H03H9/6493Side lobe suppression

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、開口長一定のまま、隣接する異極性電極指間
隔を変えることにより弾性表面波の励起強度を変え、従
来の交差幅を変化させた重み付け電極と同様な効果が得
られる電極を用いた弾性表面波フィルタに関する。
〔発明の背景〕
従来、一般的に知られている弾性表面波フィルタのすだ
れ状電極は、第2図(a)に示すよ5K、相互に、くし
歯状電極1.1°が差し込まれている形状を有し、その
電極指幅2と隣接電極指間隔3とが等しく、かつ、電極
指交差@4も全て同一の、いわゆる正規型電極である。
そして、この電極は、次式で表される周波数特性HCf
)を有することが知られている。(CaHartman
n et aL ; IEEE TransoMicr
owave TheoryTech、 、 vol、 
Mr、−21,pp1d2〜175. April 1
973)H(f)a−v     exp(−jωN/
2f)・・−・・(1) x −N x (f −f ) / f−−−・−(2
)ここで、N、π、f、f、ωはそれぞれ、電極対数、
円周率、周波数、中心周波数、角周波数を表す。また、
第2図(b)に、N−140場合の撮幅周波数特性を示
す。横軸は化層波数ffを、縦軸は減衰量を示す。
しかし、この従来例では、第2図(b)に示すように、
サイドローブレベル5の減衰量が小さく、フィルタとし
て使用する場合、望ましくない周波数が出力として検出
されるという不具合があった。
また、上記欠点を改善する目的で、隣接する(し歯状電
極指の交差幅を変化させる、いわゆる重み付け電極(米
国特許第5,663,899号)を用いることができる
が、この場合弾性表面波フィルタの2個のすだれ状電極
のうち、一方だけにしか使用することが出来ず、他方は
前述の正規型電極を必要としていた。所望の周波数特性
の関係上、どうしても双方ともに重み付け電極を用いよ
うとすると、マルチストリップカプラを使用せざるを得
ないが、その場合には、圧電性基板の面積が約2倍にな
るという不具合があった。(F’、 Q Marsha
llet al、 ; IEEE Trans、iVI
″T−21,4,206(1973) また、くし歯状電極の交差幅を一定にして、電極指幅の
電極繰り返し周期に対する割合を変化させる技術(米国
特許第5,882.455号)も知られているが、この
場合は、電極の有無により生じる弾性表面波の特性イン
ピーダンスの違いによる不要反射波を生じ、周波数特性
の劣化を来すという欠点を有している。
以上述べたよ5に、圧電性基板面積を増大することなく
、また不要反射波も生ぜしめないで、重み付け電極と組
合せが可能な上、帯域外サイドロープレベルを十分抑圧
することが出来る電極構成が望まれていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来のものの不具合点を改善した
弾性表面波フィルタを提供することkある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために本発明においては、すだれ状
電極を構成しているくし歯状電極の一部の電極指間隔に
、電極の繰り返し周期や交差幅を一定にしたままで、広
狭の差を設けることによって弾性表面波の励起強度に差
異を生じさせ、電極交差部を変化させないで、重み付け
電極と同様の効果を持たせるようにした。弾性表面波の
励起強度は、基板材料の圧1常数と印加された電界強度
の積で表されることは一般によ(知られている。複数個
のくし歯状電極よりなるすだれ状電極に所定の電圧を印
加した時、くし歯状電極の異極性電極指間隔が狭い個所
はど電界強度が大きくなり、弾性表面波の励起強度が太
き(なる。すなわち、基板材料の圧電常数(圧電α常a
)が一定なので、弾性表面波の励起強度は、(し歯状電
極の異極性電極指間隔に逆比例することKなる。
また、第2図(a)に示した従来の様な形のまま、異極
性電極指間隔を変化させると、前述したよ5に、電極の
有無により生じる特性インピーダンスの不連続から不要
反射波を生じる。
そこで、この問題を解決するために第1図(a)に示す
ように、すだれ状電極の中央部では、くし歯状電極指幅
およびそれらの間隔をλ/16(λは弾性表面波の波長
)とした同極性電極指を4本組6とし、外側部では、電
極指幅および間隔がλ/8の同極性電極指を2本組7と
して構成した。λ/16幅電極指4本組とλ/8幅電極
指2本組は、いずれも上記不要反射波をすだれ状電極内
部で相殺し、周波数特性上の劣化を生じない。このうち
、λ/8幅電極指2本組は、不要反射波を生じない構成
として既に知られているものである(米国特許第3,7
2ス155号)。
そして、今回、λ/16@電極指4本組も全く同様に不
要反射波を生じないことが分かったので、前述の如く、
励起強度をすだれ状電極中央部分では強(、外側部分で
は弱くするために、これらの電極を第1図(a)K示す
如く組合せた。
このように本発明によれば、基板面積を増大させること
なく、また不要反射波を生じることもなく、同一開口長
(第1図Cai中の4)で、弾性表面波の励起強度に変
化をつけることが可能となる。また、本発明によるすだ
れ状電極は、従来の開口長を変化させた、いわゆる重み
付け電極との組合せが可能であることは云うまでもない
〔発明の実施例〕
第1図(a)に示した実施例について本発明を更に詳し
く説明する。圧電性基板(図示せず)としては、128
OY軸カツトのニオブ酸リチウム単結晶を用い、弾性表
面波の伝搬方向をX軸とした。入力電極として本発明に
係るすだれ状電極を用いた。
を極対数は18対とし、中央電極から両側外側方向5対
目までを、電極指幅と電極指間隔を0.6μm(271
6幅)とし、それらを4本組(図中6)にして同一の共
通電極(図中10)に接続し、6対目から9対目までを
、12μm幅の電極指を2本組(図中7)として、共通
電極に接続した。また、群遅延時間特性を平坦にする目
的で、中央電極に対して、対称の構成とした。この時、
弾性表面波の励起強度の分布は、中央部は外側部分に対
して、約2倍の励起強度を持つようになる。そして、こ
の入力電極のみの周波数特性を第1図(b)に示す。第
2図(b)に示した従来の正規型蹴極の特性と比較して
、中心周波数付近の応答は、はぼ同一で、サイドロープ
レベル8が約10dB改善されていることが分かる。ま
た、出力電極(図示せず)としては、電極指交差幅を変
化させた60対の従来通りの重み付け電極を用いた。上
記弾性表面波フィルタは、衛星放送受信機の第2中間周
波数帯に用いるため、中心周波数を、402.78MH
1とした。上記すだれ状電極は、1000Aのアルミニ
ウム蒸着膜なホトリングラフ技術により形成した。また
、本実施例の場合は、群遅延特性の観点から、電極構成
を中心電極に対して対称としたが、一般的に重み付けだ
けを行う場合には、その必然性がないことは当然である
また、第5図は別の実施例を示す。これは、λ/16幅
電極指4本組と、λ/8幅電極指2本組の間に、λ/1
2幅電極指3本組を挿入したものであり、この時には、
励起強度分布の自由度は更に増大する。λ/12幅電極
指3本組でも、不要反射波を相殺することは同様である
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、隣接する異極性く
し歯状電極指の交差幅を変化させることなく、またフィ
ルタの基板寸法を増大させることなく、弾性表面波の励
起強度を変えることが出来た。その結果、従来の電極指
交差幅を変化させた重み付け電極と同様の効果を得て、
サイドロープレベルを大幅に改善することが出来、弾性
表面波フィルタの特性向上を実現することが出来た。第
1図(a)に示した実施例の周波数特性(第1図(b)
)と第2図(a)K示した従来例の周波数特性(第2図
(b))とを比較すると約10dBのサイドロープレベ
ル改善効果が認められる。
また、帯域内特性に関しても、入出力電極ともに重み付
けが可能であることから、フィルタ設計の自由度が大幅
に向上した。
【図面の簡単な説明】
第1図Ca>は本発明の一実施例図、第1図型すだれ状
電極の図、第2図(b)は其の周波数特性図である。 4・・・電極開口長、6・・・λ/16@電極指4本組
の電極、7・・・λ/8幅電極指2本組の電極、8・・
・本発明に係る重み付け電極単独の周波数特性に於ける
サイドロープ、9・・・λ/12幅電極指5本組の電極
、10・・・共通電極。 第2 図 ’−B    O19t、o     r、t    
 /、2比M漢数 ケ。 第 1 図 比胆又収−怖

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)電気信号を弾性表面波に変換する第1のすだれ状電
    極と、この弾性表面波を伝搬させる物質と、弾性表面波
    を再び電気信号に変換する第2のすだれ状電極とを一つ
    の圧電性基板上に形成させた弾性表面波フィルタにおい
    て、少なくとも一方のすだれ状電極の開口長が一定で、
    かつ、外側部分の電極の電極指幅は中央付近の電極の電
    極指幅より大きく、更に、共通電極に接続している各電
    極それぞれ複数の電極指本数が、外側部分の電極の場合
    は中央付近の電極の場合よりも少ないことを特徴とする
    弾性表面波フィルタ。 2)上記開口長一定の電極で、共通電極に接続している
    複数の電極指が、弾性表面波波長の半分の周期で極性が
    変わり、かつ、その周期のなかでは電極指幅と隣接電極
    指間隔とが等しい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フィルタ。 3)上記開口長一定の電極で、外側部分の電極指幅が、
    弾性表面波波長の1/8であり、かつ、中央付近の電極
    指幅が弾性表面波波長の1/12又は1/16であるこ
    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
    フィルタ。 4)上記開口長一定の電極で、外側部分の幅の大きい電
    極指が、該電極の中央部に対して、軸対称に配置されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の弾性
    表面波フィルタ。 5)上記開口長一定の電極と弾性表面波を送受する他方
    のすだれ状電極が、隣接する異極性電極指により形成さ
    れる交差幅を変化させた重み付け電極であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の弾性表面波フィルタ
JP26615284A 1984-12-19 1984-12-19 弾性表面波フイルタ Pending JPS61144911A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53136938A (en) * 1977-05-06 1978-11-29 Fujitsu Ltd Elastic surface wave filter
JPS5452958A (en) * 1977-10-04 1979-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Elastic surface wave device

Patent Citations (2)

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