JPS6137809B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はFMあるいはPMスーパヘテロダイン
受信機特に携帯用受信機に適した弾性表面波フイ
ルタに関する。

移動用受信機、特に携帯用受信機は小型軽量化
が極めて強く要望されており、現在までその実現
を目視して多くの努力がなされてきた。例えばデ
イスクリート能動素子の代替としてハイブリツド
ICやSICの導入がその一例であり、また受動素子
における水晶フイルタ、セラミツクフイルタの導
入もやはり小型化が主たる動機であつた。そして
高周波同調回路および局部発振器用帯域フイルタ
が常にIC化から取り残され、現在でも旧態依然
たるコイルとコンデンサの組合せにより実現され
ており、小型軽量化の一つのネツクになつてい
る。さらに移動通信の需要がますます増大しつつ
ある今日、周波数のより高周波化がその趨勢とな
つているが、コイルのＱは周波数の上昇と共に低
下するため、小型でしかも低損失のフイルタをコ
イルとコンデンサで実現するのはより困難になつ
てくる。スーパヘテロダイン方式における高周波
同調回路の主機能は局部発振周波数に関して受信
周波数と鏡像関係にあるイメージ周波数成分を所
要量減衰させることである。一方局部発振回路は
通常周波数_０の水晶発振器の出力をｎ逓倍して
使用するため所要逓倍数ｎの局部発振器出力成分
以外のスプリアス成分を含む。したがつて局部発
振器用帯域フイルタの機能はこれらスプリアス成
分を所要量抑圧し、所要局部発振器周波数成分の
みを通過させることである。したがつてこれら２
種類のフイルタをLC以外の手段で小型に実現で
きれば極めて有用である。

本発明の目的は前記高周波同調回路と局部発振
器用スプリアス抑圧フイルタをモノリシツクに構
成した新しい弾性表面波フイルタを提供すること
にある。

本発明によれば、圧電体基板状に、受信信号を
弾性表面波に変換する第１のすだれ状電極、局部
発振器出力信号を弾性表面波に変換する第２のす
だれ状電極、これら両弾性表面波を電気信号に変
換する第３のすだれ状電極が形成され、前記第１
および第３のすだれ状電極は一個のフイルタを形
成するごとく配置され、このフイルタは前記受信
信号周波数で最大応答をもち、局部発振周波数に
関して受信信号周波数と鏡像関係にあるイメージ
周波数で零応答をもつように、さらに前記第２お
よび第３のすだれ状電極が別のフイルタを形成す
るごとく配置され、このフイルタは前記局部発振
周波数で最大応答をもつように各電極パターンが
定められた弾性表面波フイルタが得られる。した
がつて本フイルタの第３すだれ状電極から得られ
る電気信号をそのまま混合器に導びけば、混合器
出力として中間周波信号が得られる。

次に本発明について図面を参照しながら説明す
る。第１図は本発明の弾性表面被フイルタを含む
スーパヘテロダイン受信機の高周波部のブロツク
構成図である。アンテナで受信された入力信号は
端子６から高周波増巾器１を経て弾性表面波フイ
ルタ２の一方の入力変換器に加えられる。一方局
部発振器４の出力は逓倍器５によつて必要次数逓
倍され、弾性表面波フイルタ２のもう一方の入力
変換器に加えられる。これらの電気信号はそれぞ
れの入力変換器により弾性表面波に変換された
後、出力変換器により再び電気信号に戻される。
この２回に及ぶ変換の周波数特性がそれぞれ必要
な選択特性を与える。弾性表面波フイルタについ
ては後で詳述される。本フイルタからの出力は混
合器３に加えられ、中間周波に変換された信号が
出力端子７に得られる。

本発明による弾性表面波フイルタの一実施例を
第２図に示す。１０は圧電性基板で、二オブ酸リ
チウム、水晶等の材料が用いられる。この基板上
にすだれ状電極１１，１２，１３を形成する。電
極の線幅が数μｍ以上の場合にはフオト・リソグ
ラフイにより、それ以下の場合は電子ビームある
いはＸ線リソグラフイにより製作される。入力端
子１４に高周波増巾回路出力が加えられるとすだ
れ状電極１１により弾性表面波信号に変換され、
波は基板表面を伝搬して、すだれ状電極１３に達
しここで再び電気信号に変換され、出力端子１６
により取り出される。一方入力端子１５には局部
発振器の逓倍器からの出力が加えられ、上記と同
じ原理に基ずき、共通の出力端子１６から電気信
号が取り出される。

すだれ状電極の変換−周波数特性Ａ（）は近
似的に次式で与えられる。

Ａ（）＝A₀（ｓｉｎｘ／ｘ） (1) ここで、ｘ＝Ｎπ（−_０／_０）、Ｎはすだれ状
電 極の対数、A₀は中心周波数_０（＝ｖ／ｐ，ｖ
は弾性表面波伝搬速度、ｐはすだれ状電極のピツ
チ）における応答の大きさである。上式から＝
_０で最大応答を示し、ｘ＝±ｎπ（ｎ＝１，
２，３……）でＡ（）＝０すなわち極となるこ
とがわかる。したがつてすだれ状電極１１のピツ
チP₁₁は受信信号周波数ｓで最大応答をもつよ
うに、すなわち P₁₁＝ｖ／ｓ (2) を満足するように選ばれる。また電極の対数Ｎと
極の次数ｎを適当に選ぶことにより、イメージ周
波数を極周波数に一致させるかあるいはごく近傍
に置くことができる。すなわちイメージ周波数で
零応答を与えることができる。同様にすだれ状電
極１２のピツチは局部発振周波数ｅで最大応答
をもつように、すなわち P₁₂＝ｖ／ｅ (3) を満足するように選ばれる。一方すだれ状電極１
３は周波数ｓおよびｅで最大応答をもつのが
望ましい。これに適した変換器の一例は、周波数
ｃ＝（ｓ＋ｅ）／２で最大応答をもつ、
N′本（図ではN′＝４）から成る変換器がＭ組
（図ではＭ＝３）等間隔で配列された構造であ
る。各変換器の間隔Ｌを周波数Fcにおける表面
波波長をλｃで正規化した値が２ｃ／△（△
＝ｓ〜ｅ）に最も近い整数に選べば第３図
の実線２０のようにｓとｅでほぼ最大応答を
示す。点線はN′本すだれ状電極の変換特性であ
る。電極本数N′および組数Ｍは周波数ｓ，
ｅおよび要求減衰特性等を考慮して決定される。

以上述べたごとく受信信号に対してはすだれ状
電極１１および１３の変換特性が必要な選択特性
を与え、一方局部発振器出力に対してはすだれ状
電極１２および１３が必要なスプリアス成分抑圧
特性を与えるものである。

第４図は本発明による他の実施例を示し、第２
図と対応する部分には同一符号を付して示した。

この場合電気信号を弾性表面波信号に変換する
すだれ状電極１１，１２については第２図の実施
例と全く同様である。一方すだれ状電極１３は２
個のすだれ状電極１３ａ，１３ｂの並列接続から
成り、すだれ状電極１３ａは周波数ｓで最大応
答をもち、すだれ状電極１３ｂは周波数ｅで最
大応答をもつように、各電極のピツチが選ばれ
る。

以上の実施例においてすだれ状電極と電気回路
との整合をとることによりフイルタとしての挿入
損失は減少させうるが、その理論的極限値は6dB
である。しかもこのような整合条件を選ぶと、入
出力すだれ状電極間を往復する反射が増大し通過
域内に大きなリツプルを生じさせる。この欠点を
改善する方法として、３変換器方式、例えば第２
図および第４図ですだれ状電極１３に関してすだ
れ状変換器１１および１２と対称な位置に同じ形
状のすだれ状電極を形成する方式がより望ましい
フイルタの構造である。

以上説明したように、本発明によれば小型軽量
で携帯用スーパヘテロダイン受信機に適した弾性
表面波を利用したフイルタを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による弾性表面波フイルタ２を
含むスーパヘテロダイン受信機の高周波部のブロ
ツク構成図、第２図および第４図は本発明による
弾性表面波フイルタの実施例を示し１０は圧電体
基板、１１，１２，１３はすだれ状電極である。
第３図は第２図のすだれ状電極１３の変換−周波
数特性である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧電体基板上に、スーパヘテロダイン受信機
   の受信信号を弾性表面波に変換する第１のすだれ
   状電極、局部発振器出力信号を弾性表面波に変換
   する第２のすだれ状電極、これら両弾性表面波を
   電気信号に変換し混合器の入力段に接続された第
   ３のすだれ状電極を設けることにより実質的に２
   個の弾性表面波フイルタを形成し、前記第１およ
   び第３のすだれ状変換器から成るフイルタは、前
   記受信信号の周波数で最大応答をもち、局部発振
   周波数に関して受信信号周波数と鏡像関係にある
   イメージ周波数で零応答をもつように、前記第２
   および第３のすだれ状電極から成るフイルタは、
   前記局部発振周波数で最大応答をもつように各電
   極パターンを定めたことを特徴とする弾性表面波
   フイルタ。