JPS63283309A - 2ポ−トsaw共振子 - Google Patents

2ポ−トsaw共振子

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JPS63283309A
JPS63283309A JP11939487A JP11939487A JPS63283309A JP S63283309 A JPS63283309 A JP S63283309A JP 11939487 A JP11939487 A JP 11939487A JP 11939487 A JP11939487 A JP 11939487A JP S63283309 A JPS63283309 A JP S63283309A
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insertion loss
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saw resonator
idt
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Takao Morita
孝夫 森田
Yoshitaka Watanabe
渡辺 吉隆
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
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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SAW共振子、、殊に高周波領域でQの高い2
ポートSAW共撮子に関する。
(従来技術) 従来、 VHF 5tJHI” 帯の高周波領域に於い
て基本波による直接発振が得られ、且つ、Qの高い安定
な共振子としてSAW共振子が広く使われてきた。中で
も2ポートSAW共撮子はlポー)SAW共振子に比べ
て外部容量の影響を受けにくいので発撮器を構成し易く
9周波数偏差も小さいので製造歩留シが良い等の利点が
あり、殊にLIHF帯の高周波領域に於いて有利である
2ポートSAW共振子は基本的に第1図に示す如く水晶
等の圧電基板lの表面上に励振用の入力IDT2と受信
用の出力IDT3を置きその両側にグレーティングによ
る反射器4.4′を配して構成し、入力IDTによって
励振したSAWの振動エネルギーを反射器間に閉じ込め
定在波を生じさせて共撮を起こし、その振動エネルギー
を出力IDTによシ受信して取り出すものであるが、Q
の高い2ポートSAW共振子を得るには9通常、入出力
ID’t’と反射器との間の距離11及び入出力IDT
間の距離12はIDTの周期りに対して。
l t=mL/2   (m=1 、2 、3、−−)
12=nL/2+L/4  (n=1.2,3.−−)
とするのが一般的であった。例えばm=1.n=1 テ
J 2=L/2 、 l 2=3L/4 ノm合cr+
 IDT ト反射器に対する励起した波の位置関係は第
2図に示す如きものであった。
第2図から明らかなように、このような位置関係のとき
反射器4,4′の端における反射面5.5′の間に定在
波が立ち易く、且つ、入出力ID’l”の各々のKff
l指の中心が定在波の腹の部分の中心に対してL/8だ
けずれている為9等価1ンダクタンスが上昇しQが高く
なる。又。
定在波の腹の変位最大の部分からwL電極指ずれている
ことにより、IDTの電極膜厚の変動の影響も受は難く
なシ製造時の周仮数バラツキが小さくなって製造歩留り
も良くなることが知られていた。
ところがこのように入出力IDT間の距離12!l: 
l 2=nL/ 2+L/ 4 (n=1 、2 、3
、−”’ )  とすると共振抵抗も大きくなってしま
い挿入損失が増加するという欠点があった。一方、この
挿入損失の増加を補うため入出力IDTの対数を増やし
たり交叉長を広くとると、電極容量が増しチップサイズ
が大きくなるのみならずID’I’対数、交叉長の増大
はQの低下を招くという問題があった。
即ち、電極容量やチップサイズに制約があるときは挿入
損失の増大は避けられず1反射器の本数を減らしてチッ
プサイズを小さくしていくしていくとQは減少の一途を
辿り電子部品の小型化への厳しい要求に応じ難いという
欠点があった。
(発明の目的) 本発明は上述の如き従来の2ポートSAW共振子の挿入
損失が大きい欠点を解消するためになされたものであっ
て、高周波類・域に於いて挿入損失が小さくしかもQの
高い2ポートSAW共振子ヲ提供することを目的とする
(発明の概要) 上述の目的を達成する為、1本発明に於いては周期りの
入出力IDTと反射器との間の距離11をl t:=m
L/2 (m=1 、2 、3 +−・・)とし、且つ
入出力ID’l’間の距離12をn L/ 2 +L/
 4 < l 2<nL/2+3L/8(n=0.1.
2、−−)とする。
(発明の実施例) 以下9本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説
明する。
実施例の説明に先立って本発明の理解を助ける為従来の
2ポートSAW共振子のID’[”配列と励起した波と
の関係を再度検討するに、第2図に示す如(l l=L
 / 2 、 l s=3 L/ 4 の場合。
IDTの’II極指極相置が定住波の腹の部分に対して
入出力IDT各々においてL/3だけ内側に寄っている
。このt極相の位置のずれが共振抵抗を大きくし挿入損
失増大の原因となっていたと考えられること前述の通シ
である。
この問題を解決する為1本発明の2ポートSAW共振子
は第3図に示す如き構成をとる。即ち、1x=L/2は
そのままとして!2のみを入出力IDT夫々についてL
/32だけ外側へ移動し12=13L/16とする。斯
くすることKよって入出力よりTf′)電極指の位置が
定在波の腹の部分に近接するため共振抵抗が減少し挿入
損失が改善されるであろう。
伺、上述の如き手法を用いると等価インダクタンスも減
少するが共振抵抗の減少の方が優勢であるから共振子の
Qは上昇するはずである。
そこで上述した如く構成した2ポートSAW共振子を試
作しその特性を測定したところ下表に示す如き結果を得
た。
この試作した2ポートsAW共振子は圧電基板としてS
Tカット水晶を用い共振周波数は310MHz 、 L
=l x=10.12 am 、人出7)ID’l’は
夫々50対でCO8τ−8の重みづけがしてあシ99反
射器両佃夫々300本、IDT交叉長は500μm、電
極はアルミニウムでその瞑厚は0.2μmである。
尚2本発明に係る2ポートSAW共振子は12の値とし
て従来の12=5L/4=12.65μmから12=2
1 L/16=13.28μmに変化させたのみで他の
条件は全て同一である。
上記表よシ明らかな如<l2の値をわずかに変化させた
のみで挿入損失は3dB余り減少しQも向上しているこ
とが理解されよう。
次にllの値を11=Lに固定し12を5L/4から3
L/2の間の種々の値に変えて12と挿入損失及びQと
の関係を詳細に調べた結果、 5L/4<l2<l1 
L/8  の範囲にとると挿入損失が良くなりQも大き
くなることが判明した。
又、12が11L/8<l2<3L/2の範囲では。
挿入損失は良くなるがQは逆に低下してしまい、2ポー
トSAW #i子としては不適当であることも明らかと
なった。
以上の実験結果を総合勘案するに2ポートSAW共振子
に於いて挿入損失を良くしてQも大きくするための条件
はl t=mL/2 (m==1 、2 。
3、・・・・・・)とし、且つ、nL/2+L/4<l
2<nL+3L/8 (n=o 、 1 、2、−・・
)とすれば良い。
もっとも上述したような関係KID”[’と反射器を配
置すれば挿入損失が良くなりQも大きくなるが9反射器
の間に閉じ込められる振動エネルギーは共振子の中央で
最大となるはt CO8形状をした分布となる為、上記
構成の2ポートSAW共振子において徒らにmの値を大
きくとシ入出力11)T間を離してしまうと、中央部が
振動エネルギー分布最大となる為その部分にIDTがな
いということは受信される振動エネルギーの効率が悪く
なシ挿入損失が低下する。
第4図は前述した実験例と同じ条件において、12の値
をl 2=21 L/16とした場合と12=101 
L/16  とし之場合との周波数特性を比較したもの
で、実線は1z=21L/16の場合、破線は1=10
1L/16の場合であり、11の値は共にLである。本
図より明らかなように、12=101L/16の場合よ
りも12=21L/16の場合の方が挿入損失が若干良
く、スプリアス抑圧量も大きいことが判る。従ってこれ
らの条件は両者共従来のl 2=n L/2+L/4 
(n=1 、2 、3 。
・・・・・・)とするよりも挿入損失が良くなることは
前述の通りであるが、nL/2+L/4<l2<nL/
2 + 3 L/8  の条件においてnの値を1乃至
4の間にとり入出力IDTの間隔を近づけた方が、更に
挿入損失が良くスプリアス抑圧量も大きくなって一層効
果的である。
ところで9本願発明を包含する先願として特願昭6O−
31963(特開昭6l−192112)があるがこの
出願は入出力IDT間隔を本発明に於ける記号を用いて
表わすなら、lzの値?aL/2+L/4<lz<nL
/2+L/2 (n=0.1.2 。
・・・・・・)の範囲にとれば共振特性が鋭いピークを
もたなくなシ共振モードが複数存在して通過帯域の広帯
域化が可能となることを示すものである。
然るに本発明における実験によればnL/2+L/4<
l 2<nL/2+3L/8(n=0.1.2、−−)
の範囲では逆にQが太きくなシ共掘ビークが鋭い特性を
示しており相反する結果が得られている。
斯の如く相反する結果が生じた理由を検討するに、上述
の特願昭60−31963に開示された12の値の範囲
は12=0.42Lの場合の実験結果に基づいて決定さ
れたものであると認められる故広範な実験によシ確認さ
れたものでないことは明らかである。
本発明をなすに至った実験結果に於いてIfi12がn
L/2+3L/8<41! 2<nL/2+L/2(n
=0.1.2.・・・・・・)の範囲ではQが低下する
ことを勘案するならば、上記特願昭60−31963の
特許請求の範囲に記載すべきI!2の範囲はnL/2+
3L/8<l2<nL/2+L/2に限定されるべきで
あろう。
以上、水晶基板を用いた2ポートSAW共振子について
のみ説明したが、圧電基板としては水晶以外のものでも
良く、又9本発明はSAW以外の他のIDTによって励
撮される波1例えばリーキーSAW、5SBW 等にも
適用可能であることは自明であろう。
(発明の効果) 本発明は以上説明したように構成するので。
高周波領域で安定な2ボー) SAW共橡子の挿入損失
を小さくLQを高める上で著しい効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る2ポー) SAW共振子の電極構
成を示す平面図、第2図は従来の2ポートsAW共振子
のIDTと反射器の位置関係を説明する断面図、第3図
は本発明のIDTと反射器の位置関係を説明する断面図
、第4図は本発明に於ける入出力IDTの間隔の相違に
基づく共振特性の差異を示す実験結果の図である。 1・・・・・・・・・圧電基板、   2・・・・・・
・・・入力IDT。 3・・・・・・・・・出力IDT、    4.4’・
・・・・・・・・反射器、   5・・・・・・・・・
反射器の反射面。 特許出願人  東洋通信機株式会社 第 1 図 気11.λT”2L 7L−1ρ2−1L 第 2 図 な                  34′−一〜
−−一一一 乃桝此蝿A  東1梢栴軒炊 手続補正書 昭和62年 8月280 1、事件の表示 昭和62年  特 許  願第119394号2発明の
名称 郵便吊号253−01    電話0467−7.1〜
+131(代♂く)5、 補正により増加する発明の数
 なし6 補正の対象 願書に添付した明細書の「発明
の別紙の通シ 補正の内容 1、明細書の発明の詳細な説明第5頁第14行目r図に
示す如く・・・−・・・:・、13=3L/4の場合」
 との記載を r図に示す如く・・・・・・・・・、12=3L/4の
場合」 と補正する。 2、明細書の発明の詳細な説明第6頁下段の表を下記の
如く補正する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧電基板表面に周期Lの入出力インタディジタル
    トランスジューサ(IDT)電極を設けその両側に反射
    器を配した2ポート弾性表面波(SAW)共振子に於い
    て、前記入出力IDTと前記反射器との間の距離l_1
    を l_1=mL/2(m=1、2、3、・・・・・・)と
    し、且つ、前記入出力IDT間の距離l_2をnL/2
    +L/4<l_2<nL/2+3L/8(n=0、1、
    2、・・・・・・)としたことを特徴とする2ポートS
    AW共振子。
  2. (2)前記nの値が1乃至4であることを特徴とする特
    許請求の範囲(1)記載の2ポートSAW共振子。
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