JPS62189809A - Two-port surface acoustic wave resonator - Google Patents
Two-port surface acoustic wave resonatorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 。[Detailed description of the invention] [Industrial application field].
本発明は2ポート弾性表面波共振子に関する。The present invention relates to a two-port surface acoustic wave resonator.
従来一般に使用されている2ポート弾性表面波共振子の
概略構成図を第2図と第3図に示す。FIGS. 2 and 3 show schematic configuration diagrams of a two-port surface acoustic wave resonator that has been commonly used in the past.
この2ポート弾性表面波共振子は、いずれも圧電体基板
1とその上面に所定間隔を隔てて配置された2組の重み
付け交差指状電極2と、これらを挟んでその両外側に設
けた反射電極3とから構成されている。各重み付け交差
指状電極2は、互いに噛み合うように形成された一対の
アク、ティブ電極指群を有している。この一対のアクテ
ィブ電極指群に所定の電気信号を印加すると、圧電基板
が振動し、所定の周波数の表面波が励起される。この表
面波の周波数等の特性は、各アクティブ電極指210間
隔等により決定される。このような2ポート弾性表面波
共振子はいわゆるSAW共振子として動作するほか、2
組の重み付け交差指状電極2.2間に表面波を伝播させ
て遅延フィルタとしても使用される。Each of these two-port surface acoustic wave resonators consists of a piezoelectric substrate 1, two sets of weighted interdigital electrodes 2 arranged at a predetermined interval on the top surface of the piezoelectric substrate 1, and reflective electrodes provided on both sides of the piezoelectric substrate 1, sandwiching them between the weighted interdigital electrodes 2. It is composed of an electrode 3. Each weighted interdigital electrode 2 has a pair of active and active electrode fingers formed to interlock with each other. When a predetermined electrical signal is applied to the pair of active electrode fingers, the piezoelectric substrate vibrates and a surface wave of a predetermined frequency is excited. The characteristics such as the frequency of this surface wave are determined by the interval between each active electrode finger 210 and the like. In addition to operating as a so-called SAW resonator, such a two-port surface acoustic wave resonator also operates as a two-port surface acoustic wave resonator.
It is also used as a delay filter by propagating surface waves between the set of weighted interdigital electrodes 2.2.
さて、上記各アクティブ電極指21の交差長D(第2図
)は、その入力パワーの分散を目的として、伝播表面波
の波長の約100倍程度に選定される。Now, the crossing length D (FIG. 2) of each of the active electrode fingers 21 is selected to be approximately 100 times the wavelength of the propagating surface wave for the purpose of dispersing the input power.
ところが、この場合、目的とする表面波の伝播方向(矢
印4方向)とは異なる方向への表面波、いわゆる横モー
ドスプリアスが発生する。この横モードスプリアスを抑
圧するために、通常、アクティブ電極指21の長さをそ
れぞれ異なる特定の長さとなるように選定し、いわゆる
重み付けを行っている。However, in this case, surface waves in a direction different from the intended propagation direction of the surface waves (arrow 4 direction), so-called transverse mode spurious, are generated. In order to suppress this transverse mode spurious, the lengths of the active electrode fingers 21 are usually selected to have different specific lengths, and so-called weighting is performed.
第2図の2ポート弾性表面波共振子の場合、破線51に
示すように図の右方にあるアクティブ電極指はどその長
さが短くなるよう重み付けがされている。また、第3図
のものの場合、交差指状電極2のアクティブ電極指21
は、内側のものほどその長さが長くなるよう重み付けが
されている。In the case of the two-port surface acoustic wave resonator shown in FIG. 2, the active electrode fingers on the right side of the figure are weighted so that their lengths are shortened, as indicated by the broken line 51. In addition, in the case of the one in FIG. 3, the active electrode fingers 21 of the interdigital electrodes 2
are weighted so that the inner ones have longer lengths.
また、圧電体基板1上で所定の周波数の表面波のみが励
振されるように、いわゆるグレーティング反射電極3が
、2組の重み付け交差指状電極2を挟むように設けられ
ている。In addition, so-called grating reflective electrodes 3 are provided to sandwich the two sets of weighted interdigital electrodes 2 so that only surface waves of a predetermined frequency are excited on the piezoelectric substrate 1.
このような2ボ一ト弾性表面波共振子において、表面波
が励振された場合、通常その圧電体基板1の表層に生じ
る変位量は第4図に示したような分布になる。In such a two-bottom surface acoustic wave resonator, when a surface wave is excited, the amount of displacement that occurs on the surface layer of the piezoelectric substrate 1 usually has a distribution as shown in FIG.
すなわち、変位量は、基板1の中央が最大でその両側に
向うほど小さくなる。That is, the amount of displacement is maximum at the center of the substrate 1 and becomes smaller toward both sides thereof.
このように、圧電体基板1の歪が中央に集中すると、圧
電効果によりこの部分に比較的高い電圧が発生する。ア
クティブ電極指は、一定の電気抵抗を有しているため、
こうして発生した電圧によって所定の電流が流れ、ジュ
ール熱を発生する。As described above, when the strain of the piezoelectric substrate 1 is concentrated in the center, a relatively high voltage is generated in this portion due to the piezoelectric effect. Since active electrode fingers have a certain electrical resistance,
The voltage thus generated causes a predetermined current to flow, generating Joule heat.
高パワーで2ポート弾性表面波共振子を励振すると、圧
電体基板の中央に近しゾクテ゛′イブ電極指は、この熱
によって熱劣化を生じるほど発熱し、変形や剥離等によ
り破壊されてしまうことがある。そのアクティブ電極指
の破壊は、特に第2図および第3図において破線6で囲
んだ部分に見られる。When a two-port surface acoustic wave resonator is excited with high power, the electrode fingers near the center of the piezoelectric substrate generate enough heat to cause thermal deterioration, and are destroyed due to deformation, peeling, etc. There is. The breakage of the active electrode finger is particularly visible in the area surrounded by the broken line 6 in FIGS. 2 and 3.
正常動作時においては、例えば500MHz〜700M
Hz帯の2ボ一ト弾性表面波共振子では、第5図の実線
10に示すような周波数特性となる。During normal operation, for example, 500MHz to 700M
A two-bottom surface acoustic wave resonator in the Hz band has frequency characteristics as shown by the solid line 10 in FIG.
ところが、上記のようなアクティブ電極指の破壊が起き
ると、破線11に示すようなスプリアスが発生し、主振
動が阻害されて、SAW共振子としての機能を果たさな
くなるおそれがある。However, when the active electrode fingers are destroyed as described above, spurious waves as shown by the broken line 11 are generated, the main vibration is inhibited, and there is a possibility that the SAW resonator will no longer function.
本発明は以上の点に着目してなされたもので、高パワー
で励振しても周波数特性の劣化が生じない2ボ一ト弾性
表面波共振子を提供することを目的とするものである。The present invention has been made with attention to the above points, and an object of the present invention is to provide a two-bottom surface acoustic wave resonator whose frequency characteristics do not deteriorate even when excited with high power.
本発明の2ポート弾性表面波共振子は、圧電体基板と、
その上面に所定間隔を隔てて配置された2組の重み付け
交差指状電極と、これらを挟んでその両外側に設けた反
射電極とから成り、前記2組の重み付け交差指状電極は
、それぞれ重み付けに応じた長さに選定された複数のア
クティブ電極指を有し、そのアクティブ電極指の長さの
最小のものが、それぞれ、最も内側にくるよう配置され
たことを特徴とするものである。The two-port surface acoustic wave resonator of the present invention includes a piezoelectric substrate;
It consists of two sets of weighted interdigital electrodes arranged at a predetermined interval on the upper surface, and reflective electrodes provided on both sides of the electrodes sandwiching them, and each of the two sets of weighted interdigital electrodes has a weighted interdigital electrode. The device is characterized in that it has a plurality of active electrode fingers whose lengths are selected according to the length of the active electrode fingers, and that the active electrode fingers with the minimum length are arranged so as to be located at the innermost position.
このように、本発明の2ポート弾性表面波共振子におい
ては、長さの短いアクティブ電極指が最も内側に、すな
わち、圧電体基板の中央に近い側にくるよう配置される
。In this manner, in the two-port surface acoustic wave resonator of the present invention, the short active electrode fingers are arranged at the innermost position, that is, at the side closest to the center of the piezoelectric substrate.
これによって、圧電体基板の中央付近で発生した比較的
大きな電圧は、短いアクティブ電極指に加わることにな
る。As a result, a relatively large voltage generated near the center of the piezoelectric substrate is applied to the short active electrode fingers.
その結果発生するジュール熱は、アクティブ電極指の長
さが短くなればそれだけ小さくなり、熱劣化を生じる程
の発熱に至らない。The Joule heat generated as a result becomes smaller as the length of the active electrode finger becomes shorter, and does not generate enough heat to cause thermal deterioration.
従って、本発明の2ポート弾性表面波共振子は、高パワ
ーで励振させてもアクティブ電極指の劣化が生じ難く、
その周波数特性を良好に保つことができる。Therefore, the two-port surface acoustic wave resonator of the present invention is unlikely to cause deterioration of the active electrode fingers even when excited with high power.
It is possible to maintain good frequency characteristics.
第1図は本発明の2ポート弾性表面波共振子の概略構成
図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a two-port surface acoustic wave resonator of the present invention.
図において、圧電体基板1上には、所定間隔を隅でて2
組の重み付け交差指状電極2が配置されている。この重
み付け交差指状電極2を挟んでその両側には、反射電極
3が設けられている。In the figure, on the piezoelectric substrate 1, there are two
A set of weighted interdigital electrodes 2 is arranged. Reflective electrodes 3 are provided on both sides of the weighted interdigital electrode 2.
各重み付け交差指状電極2は、それぞれ一対のアクティ
ブ電極指群21・・・から構成されている。Each weighted interdigital electrode 2 is composed of a pair of active electrode finger groups 21 .
そして、いずれの重み付け交差指状電極2も、反射電極
3に近い側のアクティブ電極指21が長く、また、圧電
体基板1の中央に近い側のアクティブ電極指21はど長
さが短くなるように選定されている。重み付け交差指状
電極2全体としては、それぞれ、図中破線5で示したよ
うな重み付けがなされている。In each weighted interdigital electrode 2, the active electrode finger 21 on the side closer to the reflective electrode 3 is longer, and the active electrode finger 21 on the side closer to the center of the piezoelectric substrate 1 is shorter in length. has been selected. The weighted interdigital electrodes 2 as a whole are weighted as indicated by broken lines 5 in the figure.
すなわち、いずれの重み付け交差指状電極2についても
、最も内側(圧電体基板の中央に向う側)のアクティブ
電極指21が最も短くなるように配置されている。That is, all weighted interdigital electrodes 2 are arranged so that the innermost active electrode fingers 21 (on the side facing the center of the piezoelectric substrate) are the shortest.
このような2ポート弾性表面波共振子において、重み付
け交差指状電極2に電気信号を印加すると、所定の周波
数の表面波が励振される。この表面波により、圧電体基
板10表層は、第4図に示したように、中央に最も大き
な歪が集中するような変位分布で振動する。In such a two-port surface acoustic wave resonator, when an electric signal is applied to the weighted interdigital electrodes 2, a surface wave of a predetermined frequency is excited. Due to this surface wave, the surface layer of the piezoelectric substrate 10 vibrates with a displacement distribution such that the largest strain is concentrated at the center, as shown in FIG.
このとき、最も大きな歪を生じて振動する部分には、ア
クティブ電極指21のうち長さの最小のものが配置され
ているので、圧電体基板1に生じた電圧によりアクティ
ブ電極指21に電流が流れても、比較的発熱が小さい。At this time, since the smallest length of the active electrode fingers 21 is placed in the part that vibrates with the greatest strain, the voltage generated in the piezoelectric substrate 1 causes a current to flow through the active electrode fingers 21. Even if it flows, it generates relatively little heat.
一方、アクティブ電極指21のうち比較的長さの長いも
のは、歪の小さい部分に配置されているので、圧電体基
板1に生じる電圧も低く、ジュール熱は比較的小さい。On the other hand, since the relatively long active electrode fingers 21 are arranged in areas with small strain, the voltage generated on the piezoelectric substrate 1 is also low, and the Joule heat is relatively small.
以上の結果、この2ボ一ト弾性表面波共振子を高パワー
で励振しても、いずれのアクティブ電極指21も発熱が
小さく、劣化を生じるおそれがない。As a result of the above, even if this two-bottom surface acoustic wave resonator is excited with high power, each active electrode finger 21 generates little heat and there is no risk of deterioration.
従って、高パワーにおいても信頼性の高い安定した特性
を維持することができる。Therefore, highly reliable and stable characteristics can be maintained even at high power.
本発明の2ポート弾性表面波共振子は以上の実施例に限
定されない。The two-port surface acoustic wave resonator of the present invention is not limited to the above embodiments.
重み付けパタンの構成やアクティブ電極指の本数、間隔
等は、その共振子の用途や要求される特性に応じて任意
に選定してさしつかえない。The configuration of the weighting pattern, the number of active electrode fingers, the spacing, etc. can be arbitrarily selected depending on the purpose of the resonator and the required characteristics.
以上説明した本発明の2ポート弾性表面波共振子は、ア
クティブ電極指の劣化が生じ難いため、高パワーで励振
する大電力SAW共振子として使用することができる。Since the two-port surface acoustic wave resonator of the present invention described above is unlikely to cause deterioration of the active electrode fingers, it can be used as a high-power SAW resonator that excites with high power.
第1図は本発明の2ポート弾性表面波共振子の実施例を
示す概略構成図、第2図と第3図とは従来の2ボ一ト弾
性表面波共振子の一例を示す概略構成図、第4図はその
変位分布を示すグラフ、第5図はその周波数特性を示す
グラフである。
1・・・・・・圧電体、
2・・・・・・重み付け交差指状電極、3・・・・・・
反射電極、
21・・・・・・アクティブ電極指。
出 願 人
日本電気株式会社
代 理 人FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a two-port surface acoustic wave resonator of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are schematic configuration diagrams showing an example of a conventional two-port surface acoustic wave resonator. , FIG. 4 is a graph showing its displacement distribution, and FIG. 5 is a graph showing its frequency characteristics. 1... Piezoelectric material, 2... Weighted interdigital electrode, 3...
Reflective electrode, 21...Active electrode finger. Applicant: NEC Corporation Representative
Claims (1)
た2組の重み付け交差指状電極と、これらを挟んでその
両外側に設けた反射電極とから成り、前記2組の重み付
け交差指状電極は、それぞれ重み付けに応じた長さに選
定された複数のアクティブ電極指を有し、そのアクティ
ブ電極指の長さの最小のものが、それぞれ、最も内側に
くるよう配置されたことを特徴とする2ポート弾性表面
波共振子。It consists of a piezoelectric substrate, two sets of weighted interdigital electrodes arranged at a predetermined interval on the upper surface thereof, and reflective electrodes provided on both sides of the piezoelectric substrate, sandwiching them between the two sets of weighted interdigital electrodes. The electrode has a plurality of active electrode fingers each having a length selected according to weighting, and is arranged such that the shortest length of the active electrode fingers is located at the innermost position. 2-port surface acoustic wave resonator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2990686A JPS62189809A (en) | 1986-02-15 | 1986-02-15 | Two-port surface acoustic wave resonator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2990686A JPS62189809A (en) | 1986-02-15 | 1986-02-15 | Two-port surface acoustic wave resonator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62189809A true JPS62189809A (en) | 1987-08-19 |
Family
ID=12289026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2990686A Pending JPS62189809A (en) | 1986-02-15 | 1986-02-15 | Two-port surface acoustic wave resonator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62189809A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015056792A (en) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 日本電波工業株式会社 | Elastic wave filter |
-
1986
- 1986-02-15 JP JP2990686A patent/JPS62189809A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015056792A (en) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 日本電波工業株式会社 | Elastic wave filter |
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