JPS63254810A - 弾性表面波コンボルバ - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 圧電体基板上に左右に１対の入力電極を備え、該入力電
極の間に出力電極を備える弾性表面波（以下本明細書に
おいてはＳＡＷと略記する。）コンボルバに関する。

Ｂ１発明の概要 冒頭に述べた種類のＳＡＷコンボルバにおいて、セルフ
コンボルージョンを抑圧するために、二つの入力トラン
スジューサと出力電極の間に台形状の電極を設ける。こ
こで台形とは４個の角の。

うち鋭角　θ　を持つ台形であり、二つの台形は出力電
極の中央に関して互いに点対称である。

上記　Ｏはつぎの条件を満足する。

二Ｎで。

λ　：　弾性表面波の波長。

ｂｌ　二　入力トランスジューサの交叉幅、ｋ２：　圧
電体基板の電気−機械結合係数。

さらに、上記台形状の電極および出力電極は下記の条件
を満足する。

ｌ＋１１ ＜　　（ｂ２／２）ｊａｎ［θ　＋５ｉｎ−１（（１−
に２／２）ｃｏＳθ）コ＜　　ｌ＋１１＋１□ ニジで。

ｌ：　出力電極の長さ、 ｂ２　：　出力電極の幅、 ■、：　台形電極の上底と下底の長さの和の半分。

１２：　台形電極の上底の長さ。

上記鋭角は上記台形状電極の内側にあっても外側にあっ
てもよい。

Ｃ６従来の技術 最近、新しい通信方式としてスペクトラム拡散通信（５
ｐｒｅａｄ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　Ｃｏｎ＋ｍｕｎｉｃａ
ｔｉｏｎ、以下本明細書においてはＳＳＣと略記する。

）が注目されている。この　ＳＳＣの受信部においては
相関機能が要求される。

弾性表面波コンボルバはこの相関機能を有し。

プログラマブルマツチドフィルタとして動作するために
ＳＳＣにおいては最も重要な装置である。

弾性表面波コンボルバには以下に示す三つの構造が提案
されている。

分離媒質構造は１例えば半導体であるシリコンと圧電体
であるニオブ酸リチウムが僅かな空隙を設けて結合され
ている素子である。

エラスティックＭｔ造は、例えばニオブ酸リチウム基板
上に入力櫛形電極と出力ゲート電極が形成され、圧電体
であるニオブ酸リチウムの弾性的非線形を利用する素子
である。

層状構造は、例えば半導体であるシリコン基板上に圧電
膜として酸化亜鉛がスパッタリング法等により形成され
ている素子である。

以上三つの構造はいずれも入力用電極と出力用電極から
成り、第１１図に例としてエラスティック構造の平面図
、第１２図にその側面図を示す。

第１１図および第１２図において　１　はニオブ酸リチ
ウム等の圧電体基板、２，３はアルミニウム等の金属膜
から成る入力電極、４　は入力電極２．３　の間に設け
られたアルミニウム等の金属から成る矩形状の出力電極
、８，９　は不要な弾性表面波を減衰させるための吸収
材である。

第１１図および第１２図において、入力電極２．３　の
端子５，６　に電気信号を印加すれば。

それらは電極　２，３　から　ＳＡＷ　となって圧電体
基板　１上を伝播していく。例えば入力電極２　から発
生したＳＡＷは左右に伝播するが、左方へ伝播する　Ｓ
ＡＷは吸収材８　により吸収され、このようにしてこの
端部により反射し、再び右方向へ伝播する　ＳＡＷ　を
なくすことができる。入力電極３　から発生し、左右に
伝播するＳＡＷのうち、同様に右方向へ伝播する　ＳＡ
Ｗは吸収材９　により吸収される。

すなわちＳＡＷコンボルバは第１３図に示すように入力
電極２　からの　ＳＡＷ　Ｓ、と入力電極３　からの５
ＡＷＳ２とが非線形相互作用を介して結合し、その結果
出力端子７　からコンポルージョン出力電気信号を取り
出すことができる。

しかし、第１４図に示すように、入力電極２からの５Ａ
ＷＳＩが右方向へ伝播して他方の入力電極３　に達し、
この入力電極３で５ＡＷＳ１が反射して再び左方へ伝播
する　ＳＡＷ成分Ｓｉｔ　が存在する。また、同様に、
入力電極　３からの５ＡＷＳ２が左方へ伝播して他方の
入力電極　２　に達し、この入力電極　２　で　５ＡＷ
Ｓ２が反射して再び右方へ伝播するＳＡＷ成分Ｓ２２が
存在する。

以上から明らかなように１本来必要とする５ＡＷＳ１と
　Ｓ２のコンポルージョン信号以外に１．、　Ｓ　Ａ　
Ｗ　Ｓ　１とＳ　ｓｌｅ　Ｓ　Ａ　Ｗ　Ｓ　２とＳ２２
のコンポルージョン信号も出力される。この反射の主要
因は発生したＳＡＷ　Ｓ、と　Ｓ２が伝播し、それぞれ
他の入力電極に入射し、そこで一旦電気信号に変換され
た後、再びＳＡＷを発生するいわゆる再放射現象と、入
力電極部の金属の有無により生じる音響インピーダンス
の不連続性によるものである。

ＳＡＷコンボルバにおいては電極対数は一般に少ないの
で、再放射が反射の主要因となる。この５ＡＷＳｓとＳ
ｔｔおよび５ＡＷＳ２とＳ２２によるコンポルージョン
は自分自身の信号によるコンポルージョンのためにセル
フコンポルージョン（５ｅｌｆ　ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏ
ｎ　）と呼ばれている。

これらのセルフコンボルージョンはスプリアス信号であ
るので、　　ＳＡＷコンボルバ特性を劣化させる。

以上の現象は、入力電極２，３　が一方向性トランスジ
ューサである場合には１反射酸分Ｓ１．。

Ｓ２２を抑圧できるために、問題にならない、しかし、
　　ＳＳＣにおいては、一般に広帯域信号を取り扱うた
めに、広帯域一方向性トランスジューサが必要になる。

狭帯域な一方向性トランスジューサは種々提案されては
いるが、広帯域一方向性トランスジューサは非常に構成
が複雑であり、またＳＳＣの帯域を十分カバーすること
は困難である。したがって、第１４図に示すようにセル
フコンボルージョンは一般に存在する。

このセルフコンボルージョンを抑圧する手段として第１
５図に示すダブルトラック構造が　工。

Ｙａｏにより提案されているｍ　（１，Ｙａｏ　ｒ　Ｈ
ｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｃｏ
ｎｖｏｌｖｅｒ　ｗｉｔｈ　ｐａｒａｂｏ−１ｉｃ　ｈ
ｏｒｎｓ　Ｊ　１９８０　Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ　Ｓ
ｙａ＋ｐｏｓｉｕｍ　Ｐｒｏ−ｃａｅｄｉｎｇｓ　、　
ＩＥＥＥ　、第３７頁から第４２頁まで）第１５図にお
いて、１０．１１　は一方の入力電極の組であり、１２
．１３　は他方の入力電極の組である。１４．１５　は
出力電極であり、それぞれの出力をバランス−アンバラ
ンス変換器１８　を介してトータルコンポルージョン出
力を１９　から取り出す。入力端子１６　に信号が印加
され入力電極　１０．１１　　に対応する二つのトラッ
クで平行にＳＡＷは右方向に伝播し、他方の入力電極　
１２．．１３　　に入射する。しかし、この入射する　
ＳＡＷは入力電極　１２，１３　で逆相で、その和出力
が端子１７に発生する。したがって、端子　１７では、
　ＳＡＷによる電気信号を検出しないので、再放射現象
はない、また。

音響インピーダンスの不連続性による反射成分はバラン
ス−アンバランス変換器１８　により打ち消される。し
たがって、総合したセルフコンボルージョンは大きく抑
圧される。

しかし、第１５図から明らかなように、二つの出力電％
　１４．１５　が並設されているので、第１１図から第
１４図までに示された構造の２倍の面積を必要とするた
めに、材料コストが高くなり、さらに、寸法が大きくな
る欠点がある。また、バランス−アンバランス変換器　
１８　を用いるために、原価および全体の寸法がさらに
大きくなる欠点がある。

以上はエラスティック構造について説明したが、他の分
離媒質構造および層状構造についてもまったく同様であ
る。

Ｄ０発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、構成が容易で、寸法が小さく、安価な
セルフコンボルージョン抑圧手段を有する弾性表面波コ
ンボルバを提供することである。

Ｅ０問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明による圧電体基板上
に左右に１対の入力電極を備え、該入力電極の間に出力
電極を備える　ＳＡＷコンボルバは、上記各入力電極と
上記出力電極の間に設けられたＳＡＷ　を屈曲させる手
段を具備することを要旨とする。上記二つの弾性表面波
を屈曲させる手段は出力電極の中央に関して互いに点対
称の台形状の電極である。

本発明の有利な実施の態様においては、上記台形状の電
極の４個の角のうち、弾性表面波の伝播方向に一方の側
にある２個は直角、他の２個のうち一つは。

λ　を弾性表面波の波長、 ｂｌを入力トランスジューサの交叉幅 に２を圧電体基板の電気−機械結合係数として、 を満足する鋭角　θ　である。

さらに、上記台形状の電極は、■　を出力型、極の長さ
、ｂ２を出力電極の幅、１１を台形電極の上底と下底の
長さの和の半分、１２を台形電極の上底の長さとして、 １＋１゜ ＜　　（ｂ２／２）ｔａｎ［θ　＋５ｉｎ−’（（１−
に２／２）ｃｏｓθ）コ＜　ｌ＋１．＋１２ を満足する形状を有する。

上記鋭角は上記台形状電極の内側にあっても外側にあっ
てもよい。

Ｆ９作用 二つの入力電極と出力電極の間にそれぞれ設けられたＳ
ＡＷ　を屈曲させる手段が、一方の入力電極を出て、他
方の入力電極に到達する　ＳＡＷに対して他方の入力電
極を不感にし、セルフコンボルージョンを抑圧する。

Ｇ、実施例 以下に、図面を参照しながら、実施例を用いて本発明を
一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず１本発明
の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり得
ることは勿論である。

第１図は本発明による弾性表面波コンボルバの平面図で
１図中、２０　は圧電体基板、２１゜２２　は入力トラ
ンスジューサ、２３は出力電極、２４．２５　は弾性表
面波吸収材、２６．２７　は入力端子、２８は出力端子
、４０．４１　　は台形状電極を示し、ｂｌは入力トラ
ンスジューサの交叉幅、ｂ２は出力電極幅、１　は出力
電極の長さ、θ　は台形状電極の鋭角の角度、１１は台
形状電極の長さ、１２は台形の上底の長さを表わす。こ
こで１台形とはＳＡＷの伝播方向に一方の側の二つの角
は直角であり、他方の側の一つは鋭角である台形であり
、台形の長さとは上底と下底の長さの和の半分である。

上底が短く、下底は長いと仮定しても一般性を失わない
。台形電極４０゜４１　は同一であるが、出力電極　２
８　の中点を中心として　１８０＠回転した形状を持っ
ている。

出力電極は長さ　ｌ２幅ｂ２の矩形である。

第１図において、ニオブ酸リチウム等の圧電体基板２０
　の上にアルミニウム等の金属膜から成る入力トランス
ジューサ　２１．２２　　を設ける。

この入力トランスジューサ２１と２２　の間にアルミニ
ウム等の金属膜から成る台形状の電極４０．４１　　を
設ける。さらに１台形状電極４０゜４１　との間にアル
ミニウム等の金属から成る出力電極２３　を設ける。

入力トランスジューサ２１．２２　　に接続されている
入力端子２６．２７　　に電気信号を印加すれば、この
信号は入力トランスジューサ２１．２２　により　ＳＡ
Ｗに変換され、それぞれ左右に伝播する。入力トランス
ジューサ　２１から左方、すなわち圧電体基板端に向か
うＳＡＷは吸収材２４　により消失する。同様に入力ト
ランスジューサ　２２　から右方へ向かう　ＳＡＷも吸
収材２５　により消失する。

以後では入力トランスジューサ２１　により右方向に伝
播する　５ＡＷＳｓ　と、入力トランスジューサ２２　
により左方向に伝播する　５ＡＷＳ２を考える。すなわ
ち、入力トランスジューサ２１．２２　　による　ＳＡ
Ｗは式（１）で表現できる。

ここで、ＸはＳＡＷの伝播方向、Ｖは ＳＡＷの速度を示す。

第１図において台形状の電極４０．４１　　がない場合
には、ＳＡＷ　Ｓ、、ｓ２が出力電極２３直下ですれち
がい、非線形相互作用の結果、出力電極２３　の端子２
８　には式（２）で表わされる出力が発生する。

二二で、ＴＯ＝− ■ ｌ　：出力電極の長さ Ｃ：定数 したがって、出力端子２８で入力信号Ｆ（ｔ　）と　Ｇ
　（ｔ）のコンポルージョン信号が得られる。

さて、目的であるセルフコンボルージョン抑圧の原理を
第２図に示す。　ＳＡＷ　Ｓ、が右方向に伝播し、ブラ
ックボックス４２　に入射するまでの　ＳＡＷ　Ｓｌの
波面を　Ｌｏ、伝播方向を　Ｘとする。そして　ＳＡＷ
　Ｓ、がブラックボックス４２　を通過して入力トラン
スジューサ２２　に入射する領域での　５ＡＷＳｓの波
面を　Ｌｌ。

伝播方向を　ｘ４とする。第２図に示すように。

波面Ｌ１、伝播方向ｘ４を　Ｘ方向に対して傾かせる機
能をブラックボックスが持っているとする。第２図の入
力トランスジューサ２２　の近傍を拡大して第３図に示
す。

トランスジューサ２２は第３図に示すように、櫛部２９
，３０．３１　　から成る電極３４　と、櫛部３２．３
３　　から成る電極３５　を互いにからませた櫛形電極
（以下本明細書においてはＩＤＴ　と略記する。）であ
る。

５ＡＷＳｓはＸ方向に対して傾斜　θ３を持っており、
また同様に波面Ｌ１は櫛部、２９〜３３の長手方向、す
なわちｙ方向に対して傾斜θ３を持っている。

このように傾いた波面が　ＩＤＴ　に入力すると、トラ
ンスジューサ２２　によって検出され、端子２７　に発
生する電気信号の大きさは　θ３＝０の場合に比較して
減少する。そしてトランスジューサの交叉幅す、に対し
てλ／２以上の傾きθ３、すなわち、式（３）を満足す
る場合においでは、端子２７　に発生する電気信号は非
常に小さくなる。故に　５ＡＷＳｘはトランスジューサ
２２　に対して不感となり、５ＡＷＳｓはトランスジュ
ーサ２２　を通過し、第１図の吸収材２５　により吸収
されてしまう。

λ ｔａｎ　θ３≧□　　　　　　・・・・・・・・・（３
）２ｂ。

λ　：　弾性表面波の波長 したがって、入力電極での反射の主原因である再放射に
よる反射波　Ｓｔｔは非常に小さい。

以上は再放射について示したが、音響インピーダンスの
不連続性による反射成分については波面Ｌ１が傾いてい
ることによりこれに伴う反射波成分も傾く。したがって
、この反射波によるセルフコンボルージョンは波面が平
行ではない信号成分間のコンポルージョンになるので、
大きく抑圧できる。また、反射波は出力電極２３　の領
域外に放射する作用もあるので、セルフコンボルージョ
ンはさらに抑圧できる。さらに、入力電極　２１゜２２
　をダブル電極構造（ｄｏｕｂｌｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｄ
ｅ　）にすれば、いっそう音響インピーダンスの不連続
性による反射波を抑圧できる。故に信号Ｓ１とトランス
ジューサ２２　からの反射波Ｓｌｌによるセルフコンボ
ルージョンを非常に小さくすることができる。

以上は入力トランスジューサ２１　によるＳＡＷ　ｓ、
について説明したが、入力トランスジューサ２２　によ
る　５ＡＷＳ２についても同様に考えることができる。

したがって、セルフコンボルージョンを抑圧するために
は、第２図および第３図に示すように、ブラックボック
ス４２を通過し、他方のトランスジューサに入射するＳ
ＡＷの波面が式（３）を満足する手段をブラックボック
スによって行なうことになる。

以下にこのブラックボックスの実現方法を示す。

第１図において、入力トランスジューサ　２１．−２２
　から発生したＳ　Ａ　Ｗ　Ｓ　ｓ　＊　５２は台形状
の電極４０．４１　　に入射するが１台形状の電極４０
．４１　は傾斜　θ　を持っているために、ＳＡＷの波
面が曲がる。これを説明するために入力トランスジュー
サ　２１　から発生する５ＡＷＳ、が台形電極４０　に
入射する様子を第４図に拡大して示す。

ＳＡＷ　Ｓ、が台形電極４０　に入射する以前の圧電体
基板２０　の自由表面上（領域Ｒ１）における　ＳＡＷ
の伝播方向を　Ｘ方向とすれば、ＳＡＷの波面ＬＯは　
Ｘ方向に垂直である。しかし　５ＡＷＳｓが台形電極４
０　に入射すると。

第４図に示すように、波面は傾いて、Ｌ２のようになる
。また、ＳＡＷの伝播方向も　ｘ２の方向へ曲がる。こ
の　ＳＡＷの屈折は自由表面でのＳＡＷの位相速度Ｖ５
と金属部での位相速度Ｖ、が異なることによる。第５図
に示すように。

台形電極４０　の　Ｘ方向に対する傾斜を　θ　とし、
台形電極４０の端面Ｈ１への入射角をθＳ、屈折角を　
０１とすれば、屈折の法則により式（４）が成立する。

ＶＳ　　　　　　　　　　　　　Ｖ。

ここで、 ｖｓ　：　自由表面での　ＳＡＷ位相速度■、：　金属
部（台形型ｐｉ）でのＳＡＷ位相速度 また、第５図により式（５）および（６）が成立する。

θｓ＝−−〇　　　　　　　・・・・・・・・・　（５
）θ、　＝　−−（θイ＋　θ　）・・・・・・・・・
　（６）Ｏｒ　：ｘ２方向の　Ｘ方向に対する角度した
がって、傾斜　θ　を持った台形電極４０の端面Ｈ４に
　ＳＡＷが入射することにより、Ｏｒだけ　ＳＡＷの伝
播方向が曲がる。圧電体基板の電気−機械結合係数を　
ｋ２とすれば式（７）が成立する。

ＶＳ したがって、ＳＡＷの屈折は　θ　と　ｋ２により決定
する。

第４図および第５図において台形電極４０　の端面Ｈ７
により屈折したＳＡＷは再び台形電極４０　の端面Ｈ２
と出力電極　２３の端面Ｈ３において屈折を繰り返す。

ただし、　Ｈ２゜Ｈ３はＸ方向に対して垂直である。ま
た台形電極４ｏ　と出力電極２３　との間の領域Ｒ３は
圧電体基板の自由表面であり、その間の長さはδ　であ
る、このようにして　ＳＡＷ　Ｓ、は出力電極２３　に
入射する。これを第６図に示す。出力電極２３　に入射
した５ＡＷＳＩはｘ２方向に伝播し、波面は第５図に示
すＨ２と平行である。　ＳＡＷ　Ｓ、は再び出力電極２
３　の端面Ｈ４と台形電極４１　の端面Ｈ５で屈折を繰
り返し、台形電極４１の　Ｘ方向と平行な端面Ｈ６の点
Ａに達する。端面Ｈ４，端面Ｈ５はＸ方向に垂直であり
、その間の距離は　δ　である。

第６図では、点Ａは台形電極４１　の端面Ｈ６上に示し
であるが、これが大きなポイントの一つであり、後で説
明する。

Ｈｌから点Ａまでの　Ｘ方向の距離Ｚ　を求める。ただ
し、台形電極４０．４１　　と出力電極２３の間の長さ
　δ　は台形電極４０．４１の長さ　１１．出力電極の
長さ　ｌ　と比較して十分にちいさいので無視する。す
なわち δ　（ｌ Ｚは第６図から明らかに次式で与えられる。

点Ａは台形型ＷＡ４１　　の端面Ｈ６上にあり、その端
面Ｈ６は長さ　１２を持った台形の上底である。したが
って点Ａが端面Ｈ６上に存在するための条件は式（１０
）になる。

１　＋　ｌｘ　＜　Ｚ　＜　ｌ　＋　ｌｓ＋　１２・・
・・・・・・・（１０）式（４）から（７）まで、およ
び式（９）を式（１０）に代入して式（１１）の条件が
得られる。

１＋１１ ＜　（ｂ２／２）ｔａｎ［θ＋５ｉｎ−’　（（１−ｋ
２／２）ｃｏｓθ）］＜　ｌ＋１１＋１２ ＳＡＷは平面波と考えても十分近似できるので、ここで
はＳＡＷ　を平面波と仮定して説明を行なう。

第６図においてＳＡＷ　ｓ、が点Ａで全反射する場合を
考える。第７図を参考にして、全反射条件は式（１２）
および（１３）となる。

ｖ、ｌｌ＜ｖｓ　　　　　　　・・・・・・・・・（１
２）かつ ２　　　　　　　　　　　　Ｖ５ ただし、式（１２）は、　ＳＡＷにおいては、一般に成
立する関係である。

第７図で示したように、点Ａで全反射したＳＡＷはｘ３
方向へ伝播し１台形電極の端部Ｈ８において屈折し、　
ｘ４．方向の波面Ｌ１を持って伝播する。θ１および　
θ２はそれぞれ端面Ｈ８への入射角および屈折角であり
、つぎの条件が成立する。

θ１”□十　〇、−〇　　・・・・・・・・・　（１５
）θ３　＝０２　十　〇　−□　　　・・・・・・・・
・　（１６）式（１４）から（１６）まで、および式（
７）より式（１７）となる。

・・・・・・・・・（１７） したがってセルフコンボルージョンを抑圧するための条
件が導出できる。すなわち、式（３）と式（１７）から
式（１８）が得られる。

・・・・・・・・・（１８） 式（１８）における　θ、は、式（４）から（７）まで
、および式（１３）から ・・・・・・・・・（１９） 以上は入力トランスジューサ２１　による５ＡＷＳＩが
右方向へ伝播する場合を示したが、他方の入力トランス
ジューサ　２２　による５ＡＷＳ２が左方向へ伝播する
場合についてもまったく同様な動作を行なう。したがっ
て、いずれにしてもセルフコンボルージョン抑圧は条件
、式（１８）および（１９）を満足することである。

第６図において全反射点Ａが台形電極４１の端面Ｈ６上
に存在しなければならない根拠を説明する。

第８図に入力トランスジューサ　２１．２２による　Ｓ
ＡＷ　Ｓｌ　ｔ　　Ｓｌの両者の波面を示す。

点線（’）ＬＯ＊　Ｌ２ｔ　Ｈ３が５ＡＷＳ、にょる波
面であり、一点鎖線の　Ｌ　Ｏ’ｙ　Ｌ２’＋　Ｌ３’
　が５ＡＷＳ２による波面である。　ＬＯ＋ＬＯ′は台
形電極４０．４１　　に入射する以前の波面を示してお
り−Ｌ２＋　Ｌ２’は第８図の台形電極４０゜４１　の
端面Ｈ，，Ｈ８により　ＳＡＷが屈折した後の波面を示
す。Ｌ３ｔＬ３′　は５ＡＷＳｔ。

Ｓｌが全反射した後の波面を示す。

第８図に示すように、全反射点が台形電極４０．４１　
　内に存在する場合には、出力電極２３内においてＳ１
＋８２の波面Ｌ２ｙ　Ｌ２’は平行である。したがって
、本来コンボルーシ目ン出力を取り出す出力電極内にお
いては同相となり、積分は強め合う。

一方台形電極４０．４１　　内における　５ＡＷＳ１＋
Ｓ２の波面は大きく乱れており、もしこの領域でコンポ
ルージョン信号を検出すれば、同相ではないために　８
１と　８２の正しいコンポルージョン信号ではない。し
たがって台形電極４０．４１　　は出力電極２３　とは
絶縁されている。

この台形電極を接地しておけば、入力トランスジューサ
２１．２２　　と出力電極２３　との間の電磁気的な結
合、すなわちフィードスルーを低減できる効果もある。

もし、全反射点Ａ、Ｂ　　が出力電極２３　内に存在す
れば、第８図の台形電極４０．４１　　内で生じたＳＡ
Ｗ　Ｓｌ、　　ｓ２の波面の乱れがそのま＼出力電極内
で生じる。したがって、この場合には、その乱れた波面
に対応する領域において正しいコンポルージョン信号が
得られない。さらに、出力電極内において波面が平行と
なる領域も存在し、その領域に限れば同相のコンポルー
ジョン信号が得られてはいるが上述の乱れた信号が同相
信号に加え合わされるために、いっそう乱れたコンポル
ージョン信号になってしまう。

全反射点Ａ、　Ｂ　　が台形電極内、出力電極内にも存
在しない場合には、セルフコンボルージョン抑圧の条件
、式（１８）および（１９）が成立しなくなるために、
コンボルバの特性向上は望めない。

故に全反射点Ａ、Ｂ　は台形電極内に存在する必要があ
る。この条件が式（１１）である。

以上の条件を具体的な例で示す。

圧電体基板としてはニオブ酸リチウムを用い、入力中心
周波数を　３００ＭＨｚ　と仮定する。入力トランスジ
ューサの交叉幅ｂ１、出力電極幅ｂ２をそれぞれ等しく
、０．５ｍｍとする。すなわち。

ｋ２＝０．０４５ ｆ　　＝　　３００　　Ｍ七 λ　＝１１．５　　μｍ ｂｓ＝　　ｂ２　＝　　０．５　　ｍｍこのデータを用
いて式（１１）、　（１８）および（１９）の計算結果
を第９図に示す。第９図におけるＣは、式（１８）の左
辺を示し、Ｃｏは右辺を示す。Ｄは式（１１）の不等号
で囲まれた項を示している。

第９図の斜線は式（１８）が満足する領域を示す。すな
わち、 θ　≦　７７＠　　　、　　Ｄ　　≦　４４ｍｍ条件式
（１１）については、　０６４４ｍｍとなるように台形
電極の形状と出力電極の長さを決めればよい、なお１条
件、式（１９）は第９図の計算範囲内ではすべて満足さ
れる。この具体例から明らかなように、式（１１）、　
（１８）および（１９）の条件は実用上問題となる条件
ではない。

以上の説明は圧電体基板上に入力トランスジューサ、出
力電極、台形電極を形成した、エラスティック構造につ
いてであった。しかし得られた条件１式（１１）、　（
１８）および（１９）は入力トランスジューサの交叉幅
ｂ１、出力電極幅　ｂｌ、長さ　ｌ　、台形電極の角度
　θ　、長さ　ｌｉｅ　１２を弾性表面波の波長λ、圧
電体基板の電気−機械結合計数に２から決定する。

これらの量はエラスティックコンボルバ以外の構造、す
なわち分離媒質構造、層状構造においても共通に用いる
量である。したがっていずれの構造に対しても条件、式
（１１）、　（１８）および（１９）を用いることは可
能である。

さらに、式（１１）、　（１８）および（１９）を実現
する方法は、新たに必要となる技術および部品は無いか
ら、構成が非常に簡便であるという長所を持つ。

台形電極の配置に関しては、第１Ｏ図（ａ）に示すよう
に、台形電極構造の鋭角　θ　を第１図と同一にして、
折り返した形状にしても、第１０図（ｂ）に示すように
、台形電極構造の鋭角　θ　を第１図と同一にして、台
形の傾いた端面を出力電極側にした形状にしても、まっ
たく同一効果が得られることは明らかである。

Ｈ，発明の詳細 な説明した通り、本発明によれば、　ＳＡＷコンボルバ
においてセルフコンボルージョンを抑圧することができ
、その際、構成が容易で、寸法が従来のダブルトラック
構造の半分であり、したがって原価を低減することがで
きるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による弾性表面波コンボルバの平面図、
第２図から第８図までは本発明の詳細な説明するための
平面図、第９図は本発明によって設けられる台形電極の
傾斜の範囲を示すグラフ。 第１０図は本発明の二つの実施の態様を示すＳＡＷコン
ボルバの平面図、第１１図および第１２図は従来の　Ｓ
ＡＷコンボルバのそれぞれ平面図および側面図、第１３
図および第１４図は第１１図および第１２図に示すコン
ボルバの動作を説明する平面図、第１５図は従来の他の
一つのＳＡＷコンボルバの平面図である。 ２０・・・・・・・・・圧電体基板、２１，２２・・・
・・・・・・入力トランスジューサ、２３・・・・・・
・・・出力電極、２４゜２５・・・・・・・・・弾性表
面波吸収材、２６，２７・・・・・・・・・入力端子、
２８・・・・・・・・・出力端子、４０．４１・・・・
・・・・・台形状電極、ｂｌ・・・・・・・・・入力ト
ランスジューサの交叉幅、ｂｌ・・・・・・・・・出力
電極幅、１・・・・・・・・・出力電極の長さ、θ・・
・・・・・・・台形状電極の鋭角の角度、１１・・・・
・・・・・台形状電極の長さ、１２・・・・・・・・・
台形の上底の長さ。 第１図 彬１こＦＳＳＡＷコンボ′ル八１面房へ　。 第２図 第４シ男の原理、１ｆ晩ず５乎励ω 第３図 本発明の戸１１−説萌ずづ乎面回 第４図 槁獲の設理乞説朗ずづ壬面扁 第５図 本発明の詳細な説明する手面朋 第７図 本発明０原理を４肘を芒面ｍ 第８図 第９図 台形の毅角の範回デ示１グラフ ｅ　Ｏ） 第１４図 第１５図 手続補正書 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　ｔ゛１、事件の表
示 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所 名　称　（１４８）クラリオン株式会社４、代理人〒１
０５ 住　所　　東京都港区芝３丁目２番１４号芝三丁目ビル
電話（０３）４５５−８７４６番 （ａ） （ｂ） 杢に盟め＝フ／）界フにズ滞 を部４兼乏不すｔ＆−Ｖ−面団 第１Ｏ図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電体基板上に左右に１対の入力電極を備え、該
   入力電極の間に出力電極を備える弾性表面波コンボルバ
   において、 （ａ）上記各入力電極と上記出力電極の間に設けられた
   弾性表面波を屈曲させる手段 を具備することを特徴とする弾性表面波コンボルバ。
2. （２）上記二つの弾性表面波を屈曲させる手段が出力電
   極の中央に関して互いに点対称の台形状の電極であるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の弾性表面
   波コンボルバ。
3. （３）上記台形状の電極の４個の角のうち、弾性表面波
   の伝播方向に一方の側にある２個は直角、他の２個のう
   ち一つは、 λを弾性表面波の波長、 ｂ＿１を入力トランスジューサの交叉幅、 ｋ＾２を圧電体基板の電気−機械結合係数として、 −１／［ｔａｎ｛θ＋ｓｉｎ＾−＾１〔ｃｏｓ（θｒ−
   θ）〕／〔（１−ｋ＾２／２）〕］≧λ／２ｂ＿１ θ＿ｒ＝π／２−θ−ｓｉｎ＾−＾１｛（１−ｋ＾２／
   ２）ｃｏｓθ｝＜π／２−ｓｉｎ＾−＾−１（１−ｋ＾
   ２／２） を満足する鋭角θであることを特徴とする、特許請求の
   範囲第２項記載の弾性表面波コンボルバ。
4. （４）上記台形状の電極が、１を出力電極の長さ、ｂ＿
   ２を出力電極の幅、１＿１を台形電極の上底と下底の長
   さの和の半分、１２を台形電極の上底の長さとして、 １＋１＿１＜（ｂ＿２／２）ｔａｎ［θ＋ｓｉｎ＾−＾
   １｛（１−ｋ＾２／２）ｃｏｓθ）］＜１＋１＿１＋１
   ＿２ を満足する形状を有することを特徴とする、特許請求の
   範囲第３項記載の弾性表面波コンボルバ。
5. （５）上記鋭角が上記台形状電極の外側にあることを特
   徴とする、特許請求の範囲第３項記載の弾性表面波コン
   ボルバ。
6. （６）上記鋭角が上記台１状電極の内側にあることを特
   徴とする、特許請求の範囲第３項記載の弾性表面波コン
   ボルバ。