JPS6216051B2 - - Google Patents
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- JPS6216051B2 JPS6216051B2 JP9434176A JP9434176A JPS6216051B2 JP S6216051 B2 JPS6216051 B2 JP S6216051B2 JP 9434176 A JP9434176 A JP 9434176A JP 9434176 A JP9434176 A JP 9434176A JP S6216051 B2 JPS6216051 B2 JP S6216051B2
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- surface acoustic
- acoustic wave
- reflection grating
- reflection
- grating
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/30—Time-delay networks
- H03H9/42—Time-delay networks using surface acoustic waves
- H03H9/44—Frequency dependent delay lines, e.g. dispersive delay lines
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、チヤープ・レーダ方式に不可欠な分
散型遅延線、特に弾性表面波を利用した反射格子
形弾性表面波分散型遅延線に関する。
散型遅延線、特に弾性表面波を利用した反射格子
形弾性表面波分散型遅延線に関する。
一般にレーダの探知距離を伸ばすには送信パル
スのエネルギー、すなわち尖頭電力とパルス幅の
積を大きくする必要があるが、前者は送信管の耐
圧で制限され、一方、後者を増加させると距離分
解能が低下する。このジレンマを解決する方法と
してチヤープ・レーダ方式があり、その原理は周
波数変調された送信パルス（パルス幅△Ｔ、周波
数幅△ｆ）が目標物から反射され、受信回路に導
かれた時、そのパルスと逆の遅延特性を持つ分散
型遅延線によつて短いパルスに圧縮するものであ
る。
スのエネルギー、すなわち尖頭電力とパルス幅の
積を大きくする必要があるが、前者は送信管の耐
圧で制限され、一方、後者を増加させると距離分
解能が低下する。このジレンマを解決する方法と
してチヤープ・レーダ方式があり、その原理は周
波数変調された送信パルス（パルス幅△Ｔ、周波
数幅△ｆ）が目標物から反射され、受信回路に導
かれた時、そのパルスと逆の遅延特性を持つ分散
型遅延線によつて短いパルスに圧縮するものであ
る。
従来から実用に供されている分散型遅延線とし
ては弾性表面波を利用した反射格子形のものがあ
る。これは入出力変換器と１対の格子形反射器か
ら成つているもので、入力変換器から放射された
表面波は、反射格子を伝搬するが、その表面波波
長が格子のピツチに一致した所で直角方向に強く
反射されさらに第２の格子により再び直角方向に
反射され出力変換器に到達する。これらの反射格
子を形成する反射器は従来主に基板上に溝を堀つ
たいわゆるグループ反射器であつたため、溝の深
さを変化させることにより容易に反射係数が加え
られ、したがつて分散型遅延線をパルス圧縮器と
して用いた場合問題となるサイドローブレベルの
抑圧を行なうことが比較的簡単であるという利点
は有しているが、入出力変換器たる金属電極をフ
オトオエツチングで、反射格子をイオンビームエ
ツチングで作成するため、２種類の異つた工程が
必要となり、製造時間がかかり、しかも上記の電
極と反射格子を0.02゜以下で精度の位置合せをす
る必要があるという欠点を有している。これに対
し、反射格子を金属で作成すれば、反射格子と金
属電極とを同時にフオトオエツチングのみの工程
で作成でき、製造時間も短縮でき、しかも電極と
格子を同一マスクで作成できるため、両者の位置
合せも楽で、比較的容易に0.02゜以下の精度が実
現できる利点がある。ただ問題となるのは、グル
ープ反射器のように反射係数を簡単に変化させに
くいため、分散型遅延線として使つた場合のサイ
ドローブレベルの抑圧が難しくなる点である。
ては弾性表面波を利用した反射格子形のものがあ
る。これは入出力変換器と１対の格子形反射器か
ら成つているもので、入力変換器から放射された
表面波は、反射格子を伝搬するが、その表面波波
長が格子のピツチに一致した所で直角方向に強く
反射されさらに第２の格子により再び直角方向に
反射され出力変換器に到達する。これらの反射格
子を形成する反射器は従来主に基板上に溝を堀つ
たいわゆるグループ反射器であつたため、溝の深
さを変化させることにより容易に反射係数が加え
られ、したがつて分散型遅延線をパルス圧縮器と
して用いた場合問題となるサイドローブレベルの
抑圧を行なうことが比較的簡単であるという利点
は有しているが、入出力変換器たる金属電極をフ
オトオエツチングで、反射格子をイオンビームエ
ツチングで作成するため、２種類の異つた工程が
必要となり、製造時間がかかり、しかも上記の電
極と反射格子を0.02゜以下で精度の位置合せをす
る必要があるという欠点を有している。これに対
し、反射格子を金属で作成すれば、反射格子と金
属電極とを同時にフオトオエツチングのみの工程
で作成でき、製造時間も短縮でき、しかも電極と
格子を同一マスクで作成できるため、両者の位置
合せも楽で、比較的容易に0.02゜以下の精度が実
現できる利点がある。ただ問題となるのは、グル
ープ反射器のように反射係数を簡単に変化させに
くいため、分散型遅延線として使つた場合のサイ
ドローブレベルの抑圧が難しくなる点である。
これを克服する方法としてはすでにエル・ピ
ー・ソーリイ（Ｌ・Ｐ・Solie）氏が1976年４月
15日発行のアプライド・フイジツクス・レター
（Applied Physics Letter）の420頁で、点円状
の金属膜を列状に並べて、１本の反射格子の代わ
りとし、点円状の金属膜の中心間隔を変えること
により、実効的な反射係数を変化させる方法を提
案している。しかしこの方法は、使用する際の中
心周波数、遅延時間、帯域等に大きく依存はする
が、点円の数が極めて多くなることが予想され、
例えば上記文献の例では約50000点となつてい
る。したがつてこのためのマスクを作成する工数
はかなりかかると考えられる。
ー・ソーリイ（Ｌ・Ｐ・Solie）氏が1976年４月
15日発行のアプライド・フイジツクス・レター
（Applied Physics Letter）の420頁で、点円状
の金属膜を列状に並べて、１本の反射格子の代わ
りとし、点円状の金属膜の中心間隔を変えること
により、実効的な反射係数を変化させる方法を提
案している。しかしこの方法は、使用する際の中
心周波数、遅延時間、帯域等に大きく依存はする
が、点円の数が極めて多くなることが予想され、
例えば上記文献の例では約50000点となつてい
る。したがつてこのためのマスクを作成する工数
はかなりかかると考えられる。
そこで反射器として金属膜を用い、しかも容易
に反射係数が変えられる方法があれば、きわめて
有用であるといえる。
に反射係数が変えられる方法があれば、きわめて
有用であるといえる。
本発明の目的は、反射格子として金属膜を用い
た反射格子形弾性表面波分散型遅延線を提供する
ことにあり、本発明によれば、入力変換器から放
射され、複数の反射器から成る第１の反射格子中
を伝搬する弾性表面波を、前期弾性表面波の波長
と前記第１の反射格子のピツチが一致した場所で
直角方向に反射させ、さらに複数の反射器から成
る第２の反射格子により再び直角方向に反射さ
せ、出力変換器に到達せしめる弾性表面波分散型
遅延線において、前記第１の反射格子並びに前記
第２の反射格子を金属膜で形成せしめ、かつ前記
金属膜の幅を、前記第１の反射格子および前記第
２の反射格子の各々中央附近で最大となるように
し、さらに両端へ行くに従い、徐々に減少せしめ
ることを特徴とする弾性表面波分散型遅延線が得
られる。
た反射格子形弾性表面波分散型遅延線を提供する
ことにあり、本発明によれば、入力変換器から放
射され、複数の反射器から成る第１の反射格子中
を伝搬する弾性表面波を、前期弾性表面波の波長
と前記第１の反射格子のピツチが一致した場所で
直角方向に反射させ、さらに複数の反射器から成
る第２の反射格子により再び直角方向に反射さ
せ、出力変換器に到達せしめる弾性表面波分散型
遅延線において、前記第１の反射格子並びに前記
第２の反射格子を金属膜で形成せしめ、かつ前記
金属膜の幅を、前記第１の反射格子および前記第
２の反射格子の各々中央附近で最大となるように
し、さらに両端へ行くに従い、徐々に減少せしめ
ることを特徴とする弾性表面波分散型遅延線が得
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。
る。
第１図は、本発明による弾性表面波デバイスの
一実施例を示す平面図である。１は圧電性基板
で、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）、水晶（SiO2）
やＢ・Ｇ・Ｏ（Bi12GeO20）等の材料が用いられ
る。
一実施例を示す平面図である。１は圧電性基板
で、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）、水晶（SiO2）
やＢ・Ｇ・Ｏ（Bi12GeO20）等の材料が用いられ
る。
２は電気信号を弾性表面波信号に変換させるた
めの入力変換器、３は弾性表面波信号を電気信号
に変換させるための出力変換器で、いずれもすだ
れ状電極からなつている。４，５，６，７，８，
９は各々弾性表面波を直角方向に曲げる為の反射
格子で、Al等の金属又は、それらの酸化物から
成つている。図中では反射器は線で示されている
が実際は幅を有している。又１０，１１，１２，
１３，１４，１５も前記４〜９と同様な反射器で
あるが、構成は異つており、第１図に示されてい
る仮想軸O1―O2に対し軸対称となつており１０
は４、１１は５、１２は６、１３は７、１４は
８、１５は９に対し各々軸対称となつている。反
射器の間隔は少しずつ変化しており、第１図では
徐々に広がつている場合を示してある。このよう
な構造をもつ分散型遅延線の入力変換器１から弾
性表面波が放射されると、表面波は反射器４〜９
の中を伝搬していくが、この表面波の波長と反射
器のピツチが一致したところで、伝搬していた表
面波は直角方向に強く反射させられ、さらに１０
〜１５の中の反射器で再び直角方向に反射させら
れ、出力変換器３に到達する。この場合、反射器
の間隔を適当に選ぶことにより、周波数に対する
遅延量の比を一定にすることが出来、大部分はこ
の条件を満足するように設計されている。第２図
は第１図で示した本発明になる弾性表面波分散型
遅延線の一実施例の一部分を拡大したもので、第
１図中の仮想軸O3―O4と反射器４，５，６，
７，８，９の交点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおけ
る基板と各反射器の切断面を示してある。図中２
１は基板、２２〜２７は反射器である。この図で
は反射器の幅は２２，２３，２４，２５の順で
徐々に広がつているが、２６，２７では逆に減少
している。これは各反射器の幅を変えることによ
り、反射係数を徐々に変化させ、上記の分散型遅
延線をパルス圧縮器として用いた場合のサイドロ
ーブレベル抑圧の効果をねらつたものである。す
なわち金属反射器の反射係数が反射器の幅から決
る位相差のみに依存すると仮定すれば一本の金属
反射器の反射率ρは、反射器幅ｗ、弾性表面波の
周波数ｆ、速度ｖ、ｗを変化させた時得られる最
大の反射率ｒとすると、任意のｗに対して反射率
ρは次式で与えられる。
めの入力変換器、３は弾性表面波信号を電気信号
に変換させるための出力変換器で、いずれもすだ
れ状電極からなつている。４，５，６，７，８，
９は各々弾性表面波を直角方向に曲げる為の反射
格子で、Al等の金属又は、それらの酸化物から
成つている。図中では反射器は線で示されている
が実際は幅を有している。又１０，１１，１２，
１３，１４，１５も前記４〜９と同様な反射器で
あるが、構成は異つており、第１図に示されてい
る仮想軸O1―O2に対し軸対称となつており１０
は４、１１は５、１２は６、１３は７、１４は
８、１５は９に対し各々軸対称となつている。反
射器の間隔は少しずつ変化しており、第１図では
徐々に広がつている場合を示してある。このよう
な構造をもつ分散型遅延線の入力変換器１から弾
性表面波が放射されると、表面波は反射器４〜９
の中を伝搬していくが、この表面波の波長と反射
器のピツチが一致したところで、伝搬していた表
面波は直角方向に強く反射させられ、さらに１０
〜１５の中の反射器で再び直角方向に反射させら
れ、出力変換器３に到達する。この場合、反射器
の間隔を適当に選ぶことにより、周波数に対する
遅延量の比を一定にすることが出来、大部分はこ
の条件を満足するように設計されている。第２図
は第１図で示した本発明になる弾性表面波分散型
遅延線の一実施例の一部分を拡大したもので、第
１図中の仮想軸O3―O4と反射器４，５，６，
７，８，９の交点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおけ
る基板と各反射器の切断面を示してある。図中２
１は基板、２２〜２７は反射器である。この図で
は反射器の幅は２２，２３，２４，２５の順で
徐々に広がつているが、２６，２７では逆に減少
している。これは各反射器の幅を変えることによ
り、反射係数を徐々に変化させ、上記の分散型遅
延線をパルス圧縮器として用いた場合のサイドロ
ーブレベル抑圧の効果をねらつたものである。す
なわち金属反射器の反射係数が反射器の幅から決
る位相差のみに依存すると仮定すれば一本の金属
反射器の反射率ρは、反射器幅ｗ、弾性表面波の
周波数ｆ、速度ｖ、ｗを変化させた時得られる最
大の反射率ｒとすると、任意のｗに対して反射率
ρは次式で与えられる。
ρ＝ｒ sin（πｆｗ／ｖ） (1)
このためサイドローブの抑圧を効果的に行なえ
るようにｗを決定していくことは比較的容易なこ
とである。従来サイドローブレベル抑圧には振幅
の周波数特性Ｈ（ｆ）が次式のように示されるハ
ミング・ウエイト（Hamming Weight）の方法
が主にとられておりこの場合−40dB以下の値と
なることが知られている。
るようにｗを決定していくことは比較的容易なこ
とである。従来サイドローブレベル抑圧には振幅
の周波数特性Ｈ（ｆ）が次式のように示されるハ
ミング・ウエイト（Hamming Weight）の方法
が主にとられておりこの場合−40dB以下の値と
なることが知られている。
Ｈ（ｆ）＝0.08＋0.92cos2π（ｆ−ｆ０）／△ｆ (2)
ここでf0は中心周波数、△ｆは周波数帯域であ
る。したがつて第１図で示すような分散型遅延線
の反射器に式(2)のような振幅特性を持たせた場合
は、各反射器間で多重反射がなく、かつ一本の反
射器である特定の周波数の表面波のみが反射する
と仮定すれば、Ｐ番目の反射器の幅ｗPを次のよ
うに設定すれば良い。
る。したがつて第１図で示すような分散型遅延線
の反射器に式(2)のような振幅特性を持たせた場合
は、各反射器間で多重反射がなく、かつ一本の反
射器である特定の周波数の表面波のみが反射する
と仮定すれば、Ｐ番目の反射器の幅ｗPを次のよ
うに設定すれば良い。
ｗＰ／ｗＯ＝ｆ０２／ｆπsin-1（0.08＋0.92cos2π（
ｆ−ｆ０）／△ｆ）(3) ここで、 ｆ＝√２ １−４（−１）、f1＝f0＋Δｆ／２、α
＝ Δｆ／ΔＴ (4) 又ΔＴは周波数帯域Δｆに対応する遅延時間分
散、w0はｗPの最大値である。
ｆ−ｆ０）／△ｆ）(3) ここで、 ｆ＝√２ １−４（−１）、f1＝f0＋Δｆ／２、α
＝ Δｆ／ΔＴ (4) 又ΔＴは周波数帯域Δｆに対応する遅延時間分
散、w0はｗPの最大値である。
例としてf0＝30MHz、ΔＴ＝20MS、Δｆ＝
3MHzの時のｗＰ／ｗ０と全反射器数p0とした時の（ｐ− １）／（p0−１）の関係を示したのが第３図であ
る。したがつて第１図のような分散型遅延線に第
３図のような金属反射器の幅の変化を与えれば、
−40dB以上のサイドローブレベルの抑圧が可能
となるうえに、電極も反射器も一個のマスクを用
いたフオトエツチングで同時に作れるため工数も
少なくてすみ、極めて有用な分散型遅延線が得ら
れることになる。
3MHzの時のｗＰ／ｗ０と全反射器数p0とした時の（ｐ− １）／（p0−１）の関係を示したのが第３図であ
る。したがつて第１図のような分散型遅延線に第
３図のような金属反射器の幅の変化を与えれば、
−40dB以上のサイドローブレベルの抑圧が可能
となるうえに、電極も反射器も一個のマスクを用
いたフオトエツチングで同時に作れるため工数も
少なくてすみ、極めて有用な分散型遅延線が得ら
れることになる。
なお金属膜を直接基板に着けると、反射係数が
大きくなりすぎて多重反射の効果が無視出来なく
なる場合には、基板の上に他の物質の薄膜例えば
SiO2、ZnO等の層を形成し、その上に金属膜を着
け、実効的な反射係数を減少させる方法が有効で
ある。
大きくなりすぎて多重反射の効果が無視出来なく
なる場合には、基板の上に他の物質の薄膜例えば
SiO2、ZnO等の層を形成し、その上に金属膜を着
け、実効的な反射係数を減少させる方法が有効で
ある。
第１図は本発明になる弾性表面波分散型遅延線
の一実施例を示し、第２図は第１図の―部分の断
面図であり、第３図は第１図の実施例で実施され
ている金属膜反射器の幅の変化を示すグラフであ
る。 図において、１，２１は基板、２は入力変換
器、３は出力変換器、４〜１５および２２〜２７
は金属膜反射器である。
の一実施例を示し、第２図は第１図の―部分の断
面図であり、第３図は第１図の実施例で実施され
ている金属膜反射器の幅の変化を示すグラフであ
る。 図において、１，２１は基板、２は入力変換
器、３は出力変換器、４〜１５および２２〜２７
は金属膜反射器である。
Claims (1)
- １ 入力変換器から放射され、複数の反射器から
なる第１の反射格子中を伝搬する弾性表面波を、
前記弾性表面波の波長と前記第１の反射格子のピ
ツチが一致した場所で直角方向に反射させ、さら
に複数の反射器からなる第２の反射格子により再
び直角方向に反射させ、出力変換器に到達せしめ
る弾性表面波分散型遅延線において、基板を圧電
性媒質に選び、前記第１の反射格子並びに前記第
２の反射格子を金属膜で形成せしめ、かつ前記金
属膜の幅を、前記第１の反射格子および前記第２
の反射格子の各々中央附近で最大となるように
し、さらに両端へ行くに従い徐々に減少せしめる
ことを特徴とする弾性表面波分散型遅延線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9434176A JPS5319743A (en) | 1976-08-06 | 1976-08-06 | Elastic surface wave dispersion type delay line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9434176A JPS5319743A (en) | 1976-08-06 | 1976-08-06 | Elastic surface wave dispersion type delay line |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5319743A JPS5319743A (en) | 1978-02-23 |
| JPS6216051B2 true JPS6216051B2 (ja) | 1987-04-10 |
Family
ID=14107579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9434176A Granted JPS5319743A (en) | 1976-08-06 | 1976-08-06 | Elastic surface wave dispersion type delay line |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5319743A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54125949A (en) * | 1978-03-23 | 1979-09-29 | Nec Corp | Elastic surface wave dispersion type delay line |
| JPS56126308A (en) * | 1980-03-10 | 1981-10-03 | Nec Corp | Elastic surface wave dispersion type delay line |
| EP0066281B1 (de) * | 1981-05-29 | 1986-10-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Pulskompressionsfilter nach Art einer dispersiven Verzögerungsleitung |
| JPS58194527U (ja) * | 1982-06-17 | 1983-12-24 | 日本電気株式会社 | 弾性表面波分散形遅延線 |
-
1976
- 1976-08-06 JP JP9434176A patent/JPS5319743A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5319743A (en) | 1978-02-23 |
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