JPS63281512A - 弾性表面波装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は弾性表面波装置に係り、特に金属パッケージに
封止された弾性表面波コンボルバにおいて不要波の発生
を減少せしめるための改良に関する。

［発明の概要］ 金属パッケージに封止されたＳＡＷ装置が印刷配線板上
に設けられると共に金属ケースに収納されでおり、金属
パッケージが入・出力端子各の間に配置され、上記配線
板のアースパターンと少なくとも信号入力端子近傍で電
気的に接続され、更に金属ケースに近接した位置で上記
アースパターン又は金属ケースに電気的に接続されてい
る。

［従来の技術］ 各種信号処理装置や周波数拡散通信機器等のキーデバイ
スとして注目される弾性表面波（以下ＳＡＷと称する）
コンボルバ１は、基本的には第３図に示すように２つの
入力端子対２，２′及び３゜３′、１つの出力端子５、
入カドランスジューサＩ０．　Ｉ、及び出ゲート４を持
ち、入力端子から入力された２つの信号ｆ（ｔ）、ｇ（
ｔ）間のたたみ込み積分（コンボリューション）出力　
／ｆ（τ）・ｇ（ｔ−τ）ｄτを出力端子５に得るもの
である。

従って出力信号周波数は入力信号周波数の２倍となり、
入力信号と出力信号の周波数スペクトラムは第４図に示
す関係にある。ＳＡＷコンボルバの基本ユニットとして
は第５図に示すようにＳＡＷコンボルバ６とその入力部
整合回路７，８、出力部整合回路９とを実装した実装印
刷配線板Ｐを、外部回路・どの接続用入力端子１０．１
１を付加したケース１３に収納したものがある。なお１
２はアンプ１４に接続される出力端子である。このＳＡ
Ｗコンボルバの性能は主に入力信号強度に対する出力信
号強度の比で示される効率と、周波数帯域幅およびコン
ボリューション動作を行う領域の長さく出力ゲート電極
長に相当）で決定されるが、信号処理能力を上げる１つ
の方法としてゲート電極長を長くすると、一般的には効
率が低下する傾向にある。例えばＳＡＷコンボルバとし
て最も効率の良いＺｎＯ／Ｓｉｎ、／Ｓｉの層構造のモ
ノリシックタイプの場合、入力信号強度ＯｄＢｍに対す
る出力信号強度は、ゲート電極長２０＋＋ｎで約−４０
ｄ　Ｂｍ、４０ｍｍで約−５０ｄＢｍである。

従って通常出力信号はアンプで増幅される。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、ＳＡＷコンボルバにおいても他のＳＡＷ応用
デバイスであるＳＡＷフィルタやＳＡＷ共振器と同様に
、入・出力端子間での容量あるいは誘導的な結合によっ
て伝わる信号は不要波として特性を劣化させるが、特に
ＳＡＷコンボルバの場合、前述のように他のＳＡＷデバ
イスに比べて入力信号強度に対する出力信号強度の比が
比較的小さいため、相対的な影響は大きく、極端な場合
、出力信号増幅用アンプが不要波によって飽和してしま
う場合もあり得る。第６図ＡはＳＡＷコンボルバの基本
ユニットの入・出力端子間における不要波の周波数特性
の一例である。

このため、従来はＳＡＷコンボルバの場合人・出力信号
周波数が異なることを利用して、第７図のようにＳＡＷ
コンボルバ１５の入力部に対し入力信号の帯域幅を制限
するための帯域遅延フィルタあるいは低域通過フィルタ
１６のほかに、出力部にも帯域通過あるいは高域通過フ
ィルタ１７を用いて入力信号が後段の回路へ漏れるのを
防ぐ必要があった。しかし、出力端子後段へのフィルタ
の付加はＳＡＷコンボルバを用いるシステムの部品数増
加やコストアップに結び付くものである。

このような入・出力端子間の結合による不要波が生じる
最大の原因は入・出力端子あるいは入・出力信号を伝え
る印刷配線板上のパターン間に存在するアースパターン
の電位が完全にアース電位となっていないことにあり、
これはアースパターンの高周波に対するインピーダンス
がＯではないことに起因するものである。また、この傾
向は周波数が高い程増大することになる。

従来、不要波を低減する方法として入・出力信号周波数
が同じために、フィルタを用いることのできないＳＡＷ
応用デバイスを用いた回路になされる対策として、まず
第８図のようにＳＡＷデバイス２１の入力端子１８．１
８’　と出力端子１９゜１９′との間隔を大きくしたり
、アースパターン２０の高周波インピーダンスを低げろ
ためにパターン面積を広くとる方法がある。しかし、こ
の方法は近年の回路の小型化や高密度化とは相反するも
のである。

また、第９図に示すように入力端子１８．１８’と出力
端子１９．１９’間のアースパターン１０に電気的に接
続されたシールド板２２を設け、これを回路を収納する
ケース２３に電気的に接続する方法もある。しかしこの
方法は、入・出力端子間隔の縮小化に制限を加え、また
小型化、更には軽量化、部品点数低減、工数削減などを
妨げる欠点がある。

ＳＡＷフィルター等では第１０図に示すように、出力部
に差動増幅回路２４を加え、同相で入力する不要波を相
殺し、逆相で入力する希望波を増幅させるという工夫が
広く行われているが、基本的にＳＡＷコンボルバはアン
バランス出力であり、この手法を用いることはできない
。

また、更に一般的に施される手法として、第１１図のよ
うに印刷配線板周辺部にアースパターンを設け、回路を
収納するケース２３と複数個所２５でハンダ付は等によ
り電気的に接続することにより、アースパターンに流入
した高周波信号をすみやかに逃す方法があるが、アース
パターンでの高周波インピーダンスがＯではない以上、
アースパターンと収納ケース２３との電気的な接続個所
を不用意に設定すると、かえって入・出力端子間のアー
スパターンに流れる電流を増加させ、不要波を増す可能
性がある。

以上のように、小型、軽量、低コスト化を考慮した上で
、ＳＡＷコンボルバにおける入・出力端子間の結合を低
減し、不要波を抑えるためには従来方法では不十分であ
る。

従って本発明の目的はＳＡＷコンボルバを用いた装置に
おいて、入・出力間の電気的な結合をその基本ユニット
内で効果的に抑制し、不要波を低減するにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するため、金属パッケージに封
止され、少なくとも２対の信号入力端子、少なくとも１
つの信号出力端子とを有する弾性表面波コンボルバ及び
該コンボルバの入・出力端子各に対して、外部回路の整
合をとるための整合回路を実装した実装印刷配線板と、
その配線板を内部に収納する接地された金属ケースと、
上記整合回路と外部回路とを接続するための接続用入・
出力端子とから成る弾性表面波装置において、上記弾性
表面波コンボルバを封止した金属パッケージは入・出力
端子各の間に位置し、かつ上記配線板のアースパターン
と少なくとも上記信号入・出力端子近傍で電気的に接続
され、更に金属ケースに近接した位置においても上記配
線板のアースパターンまたは直接金属ケースに電気的に
接続したことを特徴とする。

［作用］ 上述の如く構成すれば、ＳＡＷコンボルバを封止した金
属パッケージに、ＳＡＷコンボルバの基本ユニットにお
ける入・出力整合回路間のシールド効果と、入・出力端
子近傍のアースパターン電位をより効果的にアース電位
に近づけるためのアース電位としての効果を持たせるこ
とができる。

［実施例］ 以下図面に示す実施例を参照して本発明を説明すると、
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例を配線板の表
面及び裏面より見たものである。

本実施例ではまずＳＡＷコンボルバを封止した金属パッ
ケージ２６を配線板３１のアースパターン３２．３４に
複数個所３７で電気的に接続しかつ入力部整合回路２７
と出力部整合回路２８はこのパッケージをはさんで互い
に反対側に配置される。なお２９は入力部整合回路の入
力端子、３０は出力部整合回路の出力端子である。また
パッケージ２６は接地された収納金属ケース３３に最も
近接する位置３８で配線板３１のアースパターン３２ま
たは直接ケース３３に電気的に接続されている。このよ
うな構造にすることにより、パッケージ２６はＳＡＷコ
ンボルバユニットの入・出力部の電気的な結合をシール
ドする効果を持つ。

また、特にパッケージと配線板アースパターンとの接続
を少なくともＳＡＷコンボルバパッケージの信号入・出
力端子３５及び３６近傍で実施することにより、ＳＡＷ
コンボルバパッケージ２６の入・出力端子周辺のアース
パターン３２に流れるアース電流を、配線板の銅箔パタ
ーンよりも高周波インピーダンスがより低い金属パッケ
ージ３３を介して流すことができ、従ってアースパター
ン電位をよりアース電位に近づけることが可能となる。

これは即ち、入・出力間の結合による不要波のレベルを
低減できるということである。従来の第６図Ａに対する
本発明の上記実施例による効果を同図Ｂに示す。

ところで、ＳＡＷコンボルバの基本ユニットにおいて、
収納金属ケースに接する配線板周辺部にアースパターン
を引き回した場合、アースパターン上の電位が最も高く
なるのは入・出力端子近傍となる。従ってこの部分の電
位をすみやかにアース電位におとすことはＳＡＷコンボ
ルバユニットの入・出力間の電気的な結合による不要波
を低減する上で有効な方法である。

これを実施する手段として、本実施例ではＳＡＷコンボ
ルバユニットの入・出力端子近傍３７゜３８において配
線板アースパターンとアース電位の金属ケースを電気的
に接続している。

前述の金属パッケージによるシールド効果と組み合わせ
た、本実施例の従来の第６図Ａに対する効果を同図Ｃに
示す。

第２図はＳＡＷコンボルバユニットの入・出力端子近傍
のアースパターンを、収納ケース３３を介さず、直接ユ
ニットを組み込むシステム側のアースに接続するための
アースピン３９を設けた他の実施例を示すものである。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば２弾性表面波コンボ
ルバを用いた弾性表面波装置における入・出力間の電気
的な結合を、弾性表面波コンボルバを封止した金属パッ
ケージにシールド板の効果を持たせることによって抑え
、また所定位置で印刷配線板のアースパターンと収納ケ
ースとの電気的な接続をとるか、または所定位置にアー
ス端子を設けることにより回路基板のアースパターンに
おける電位をアース電位に近づけて、不要波レベルを低
減し、特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２図は本発
明の他の実施例を示す概略図、第３図、第５図、第７図
乃至第１１図は夫々従来のＳＡＷ装置を示す概略図、第
４図はＳＡＷコンボルバの入・出力周波数スペクトル図
、第６図は従来例と本発明の効果の違いを示す特性図で
ある。 ２６・・・金属パッケージに封止されたＳＡＷコンボル
バ、 ２７．２８・・・入・出力部整合回路、３１・・・印刷
配線板、 ３２．３４・・・アースパターン。 特許ａ［人　　　　　クラリオン株式会社第５図 第６図 入神・〜゛周）Ｉ久　　　　　　串λ中・（゛厘Ｉ欽手
続補正書

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属パッケージに封止され、少なくとも２対の信
   号入力端子、少なくとも１つの信号出力端子とを有する
   弾性表面波コンボルバ及び該コンボルバの入・出力端子
   部に対して、外部回路の整合をとるための整合回路を実
   装した実装印刷配線板と、その配線板を内部に収納する
   接地された金属ケースと、上記整合回路と外部回路とを
   接続するための接続用入・出力端子とから成る弾性表面
   波装置において、上記弾性表面波コンボルバを封止した
   金属パッケージは入・出力端子部の間に位置し、かつ上
   記配線板のアースパターンと少なくとも上記信号入・出
   力端子近傍で電気的に接続され、更に金属ケースに近接
   した位置においても上記配線板のアースパターンまたは
   直接金属ケースに電気的に接続されたことを特徴とする
   弾性表面波装置。
2. （２）前記配線板は少なくとも外部回路との接続用入・
   出力端子各々の近傍にアースパターンを１個所以上設け
   、かつこれらアースパターンは上記配線板を収納する金
   属ケースと接続用入・出力端子近傍で電気的に接続され
   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
   性表面波装置。
3. （３）前記配線板は少なくとも外部回路との接続用入・
   出力端子各々の近傍に１つ以上のアース端子を持つこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の弾性表面波装
   置。