KR20040101522A - 탄성 표면파 장치 - Google Patents

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후지쓰 메디아 데바이스 가부시키가이샤
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Abstract

탄성 표면파 장치에 있어서, 평형 입력 단자 또는 평형 출력 단자에 있어서의 위상 차 밸런스를 개선하고, 통과 대역에서의 스퓨리어스를 억제한다. 압전 기판과, 상기 압전 기판의 탄성 표면파 전파로 상에 배치되고, 각각 적어도 하나 이상의 인터 디지털 트랜스듀서로 구성되는 입력용 인터 디지털 트랜스듀서, 및 출력용 인터 디지털 트랜스듀서를 갖고, 상기 입력용 인터 디지털 트랜스듀서 또는 출력용 인터 디지털 트랜스듀서의 전극 핑거의 교차 폭을 X로 할 때, 상기 출력용 인터 디지털 트랜스듀서 또는 입력용 인터 디지털 트랜스듀서는 각각 교차 폭을 대략 X/2로 하는 전극 핑거를 갖는 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서를 갖고, 상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서의 각각의 전극 핑거의 전극은 상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서로부터 인출되고, 평형 단자쌍에 접속되는 2개의 출력 또는 입력에 있어서의 신호의 위상이 180° 다르도록 배치되고, 상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서는 상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서에 있어서의 전극 핑거의 피치의 2배보다 큰 전극 폭을 갖는 전면 형상의 공통 전극에 의해 직렬 접속되고, 또한 상기 공통 전극은 접지 전위에 접속되어 있다.

Description

탄성 표면파 장치{SURFACE ACOUSTIC WAVE APPARATUS}
탄성 표면파 장치는 일 적용예로서, 휴대 전화 등으로 대표되는 무선 장치의 고주파 회로에 있어서 필터 기능을 갖는 디바이스로서 널리 이용되고 있다. 최근, 이 무선 장치의 고주파 회로에 있어서, 평형 또는 차동 입출력을 갖는 집적 회로 소자(IC)가 사용되어 왔다.
이에 대하여, 종래의 탄성 표면파 장치를 이용하는 필터(이하, 적절하게 탄성 표면파 필터라고 함)는 입출력 단자가 모두 불평형이었다. 이 때문에 밸런스라고 불리는 불평형-평형 변환용 부품 또는 개별 부품으로 구성된 변환 회로가 필요해졌다.
또한, 탄성 표면파 필터는 통상 50Ω의 입출력 임피던스를 갖는 반면, 평형 단자쌍을 갖는 믹서 회로용 IC 등의 임피던스는 대부분의 경우, 100∼200Ω 정도로 높아, 이러한 IC와 탄성 표면파 필터를 접속하기 위해서는 임피던스 변환 회로도 필요하였다.
이러한 사정에 의해 무선 장치에 있어서 사용 회로 부품 점수의 증가로 이어지게 된다. 또한, 한층 더한 소형화의 요구를 실현하기 위해서, 공간 절약의 설계가 요구되고 있다. 따라서, 불평형-평형 변환 기능과 임피던스 변환의 기능을 갖고, 동시에 소형화를 실현하는 탄성 표면파 장치의 개발·연구가 이루어져 왔다.
이러한 개발·연구 과정에서 본 발명자들은 앞의 출원 PCT/JP01/05677에 의해 불평형-평형 변환 기능과 임피던스 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치를 제안하고 있다.
이러한 앞의 출원(PCT/JP01/05677)에 있어서 제시된 탄성 표면파 장치의 기본 구성은, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같다.
도 1은 탄성 표면파 필터를 구성하는 전극 구조를 나타내고, 도 2는 이 전극 구조가 압전 기판 위에 형성된 탄성 표면파 장치(10)를 나타내고 있다.
1개의 빗형 전극 구조의 입력용 인터 디지털 트랜스듀서(IDT)(100)와 출력용 인터 디지털 트랜스듀서(IDT)(200)는, 압전 기판(11) 상에 형성되는 탄성 표면파의 전파로 상에 배치되어 있다. 또, 이들 입력용 및 출력용의 IDT(100, 200)는 가역 관계에 있으므로, 이들을 역의 관계, 즉 IDT(100)측을 불평형 출력, IDT(200)측을 평형 입력으로 할 수도 있다. 이하의 설명에 있어서도 마찬가지이다.
또한, 도 1에 도시한 전극 구조를 배치한 압전 기판(11)은 LiTaO3또는 LiNbO3의 결정체로부터 소정 각도로 잘라내어 얻어진 것이다.
도 2에서, 탄성 표면파 장치의 입력 단자 IN, 접지 단자 GND, 및 출력 단자 OUT1, OUT2는 도시하지 않은 패키지 외부에 설치되고, 압전 기판(11) 상에 형성된전극 패드(12)와 각 단자와의 사이가 인출선으로 접속되어 있다.
도 1, 도 2에서, 입력용 IDT(100)의 편측의 빗형의 제1 전극 핑거(101)는 입력 신호 단자 IN에 접속되고, 대향하는 빗형의 제2 전극 핑거(102)는 접지 전위에 접속되어 있다. 이들 제1 전극 핑거(101)와 제2 전극 핑거(102)가 중첩되는 폭 X가 입력용 IDT(100)의 교차 폭이다.
한편, 출력용 IDT(200)는 입력용 IDT(100)의 교차 폭 X의 범위 내에서, 교차 폭 X의 대략 절반인 교차 폭 X1, X2를 갖는 제1, 제2 분할된 인터 디지털 트랜스듀서(IDT)(201, 202)를 갖는다.
제1 분할 IDT(201)의 한쪽의 전극 핑거와 제2 분할 IDT(202)의 한쪽의 전극 핑거가 각각 평형 출력 단자쌍 OUT1, OUT2에 접속되고, 또한 제1, 제2 분할된 IDT(201, 202)의 각각의 다른 쪽의 전극 핑거가 공통의 전극(203)에 의해 직렬 접속되도록 구성되어 있다.
이러한 도 1, 도 2의 구성에 의해 입력용 IDT(100)측의 단자를 불평형형으로, 다른 쪽의 출력용 IDT(200)측의 단자를 평형형으로 할 수 있다. 또한, 출력용 IDT(200)를 구성하는 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)는 직렬 접속으로 되어 있으므로, 입력용 IDT(100)측에 대하여, 임피던스를 4배로 할 수 있다.
여기서, 특히 제1, 제2 분할 IDT(201, 202)의 전극 핑거는 상호 전극 핑거의 위치가 1주기분, 즉 탄성 표면 파장 λ의 1/2분 어긋난 구성으로 되어 있다.
또한, 도 1에서, IDT(201)와 IDT(202)의 접속부의 공통 전극(203)은 전극(213)에 의해서 입력용 IDT(100)의 편측의 접지 전위 GND에 접속되는 제2 전극 핑거(102)에 접속되어 있다. 이에 따라, IDT(201)와 IDT(202)의 접속부의 공통 전극(203)을 강제적으로 접지 전위 GND로 떨어뜨릴 수 있다. 이러한 구조로 함으로써 평형 출력 단자쌍 OUT1, OUT1에 있어서의 신호의 위상 차 밸런스를 양호하게 할 수 있다.
또한, 도 3에 도시한 전극 구조는, 도 1의 기본 전극 구조를 더블 모드형 탄성 표면파 장치에 적용한 예이다. 즉, 입력용 IDT(100) 및, 출력용 IDT(200)을 모두, 다단의 IDT(도 3의 예에서는 3단의 IDT1∼3)의 양측에 반사기 REF1, REF2를 구비한 더블 모드형 탄성 표면파 구성으로 하고, 또한 불평형 입력단과 평형 출력단을 직렬 접속하고 있다.
이러한 도 3의 구성에서, 분할 IDT(201, 202)를 직렬 접속하는 공통 전극(203)이 인접하는 IDT(204, 205)의 접지 전극에 접속되어 있다. 이에 의해, 도 3에 도시한 더블 모드 다단 직렬 접속 구성의 탄성 표면파 장치에 있어서도, 위상 차 밸런스를 양호하게 할 수 있다.
본 발명의 목적은 이러한 본 발명자에 의한 앞의 출원에 의해 제시된 탄성 표면파 장치를 전제로, 평형 입력 단자 또는 평형 출력 단자에 있어서의 위상 차 밸런스를 개선하고, 보다 바람직하게는 통과 대역에서의 스퓨리어스를 억제하여, 삽입 손실이 커지는 것을 방지할 수 있는 탄성 표면파 장치를 제공하는 것에 있다.
〈발명의 개시〉
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 탄성 표면파 장치는 제1 양태로서, 압전 기판과, 상기 압전 기판의 탄성 표면파 전파로 상에 배치되고, 각각 적어도하나 이상의 인터 디지털 트랜스듀서로 구성되는 입력용 인터 디지털 트랜스듀서 및, 출력용 인터 지지털 트랜스듀서를 갖고, 상기 입력용 인터 디지털 트랜스듀서 또는 출력용 인터 디지털 트랜스듀서의 전극 핑거의 교차 폭을 X로 할 때, 상기 출력용 인터 디지털 트랜스듀서 또는 입력용 인터 디지털 트랜스듀서는 각각 교차 폭을 대략 X/2로 하는 전극 핑거를 갖는 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서를 갖고, 상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서의 각각의 전극 핑거의 전극은 상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서로부터 인출되고, 평형 단자쌍에 접속되는 2개의 출력 또는 입력에 있어서의 신호의 위상이 180° 다르도록 배치되고, 상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서는 상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서에 있어서의 전극 핑거의 피치의 2배보다 큰 전극 폭을 갖는 전면 형상의 공통 전극에 의해 직렬 접속되고, 또한 상기 공통 전극은 접지 전위에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 탄성 표면파 장치는 제2 양태로서, 제1 양태에 있어서, 상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서에 인접하는 인터 디지털 트랜스듀서를 더 갖고, 상기 공통 전극은 상기 인접하는 인터 디지털 트랜스듀서의 전극 핑거를 통해서 접지 전위에 접속되는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 탄성 표면파 장치는 제3 양태로서, 제1 양태에 있어서, 송수신용 인터 디지털 트랜스듀서를 더 갖고, 상기 입력용 인터 디지털 트랜스듀서 및 출력용 인터 디지털 트랜스듀서는 상기 송수신용 인터 디지털 트랜스듀서에 의해, 2단으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 탄성 표면파 장치는 제4 양태로서,압전 기판과, 상기 압전 기판의 탄성 표면파 전파로 상에 배치되고, 각각 적어도 하나 이상의 인터 디지털 트랜스듀서로 구성되는 입력용 인터 디지털 트랜스듀서 및, 출력용 인터 디지털 트랜스듀서를 갖고, 상기 입력용 인터 디지털 트랜스듀서 또는 출력용 인터 디지털 트랜스듀서의 전극 핑거의 교차 폭을 X로 할 때, 상기 출력용 인터 디지털 트랜스듀서 또는 입력용 인터 디지털 트랜스듀서는 각각 교차 폭을 대략 X/2로 하는 전극 핑거를 갖는 제1 및 제2 분할 인터 디지털 트랜스듀서를 갖고, 상기 제1 및, 제2 분할 인터 디지털 트랜스듀서의 각각의 전극 핑거의 전극은 상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서로부터 인출되고, 평형 단자쌍에 접속되는 2개의 출력 또는 입력에 있어서의 신호의 위상이 180° 다르도록 배치되고, 상기 제1 분할 인터 디지털 트랜스듀서의 전극 핑거를 공통으로 접속하는 제1 공통 전극과, 상기 제2의 분할 인터 디지털 트랜스듀서의 전극 핑거를 공통으로 접속하는 제2 공통 전극과의 사이에 공극을 갖고, 상기 제1 및 제2 공통 전극이 접지 전위에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 탄성 표면파 장치는 제5 양태로서, 제4 양태에 있어서, 상기 제1 및 제2 분할 인터 디지털 트랜스듀서에 인접하는 인터 디지털 트랜스듀서를 더 갖고, 상기 제1 및 제2 분할 인터 디지털 트랜스듀서의 제1 공통 전극 및 제2 공통 전극은 상기 인접하는 인터 디지털 트랜스듀서의 전극 핑거를 통해서 접지 전위에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 탄성 표면파 장치는 제6 양태로서, 제4 양태에 있어서, 송수신용 인터 디지털 트랜스듀서를 더 갖고, 상기 입력용 인터 디지털 트랜스듀서 및 출력용 인터 디지털 트랜스듀서는 상기 송수신용 인터 디지털 트랜스듀서에 의해, 2단으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 탄성 표면파 장치는 제7 양태로서, 제4 양태에 있어서, 상기 제1 공통 전극과 제2 공통 전극과의 사이에 갖는 공극이, 상기 공극의 양단에 있어서 각각 전극으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 탄성 표면파 장치는 제8 양태로서, 제4 양태에 있어서, 상기 제1 공통 전극과 제2 공통 전극과의 사이에 갖는 공극이 복수의 전극으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 탄성 표면파 장치는 제9 양태로서, 제4 양태에 있어서, 상기 제1 공통 전극과 제2 공통 전극과의 사이의 공극에서, 상기 제1, 제2 공통 전극의 길이보다 짧은 하나의 전극에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징은 이하에 도면에 따라 설명되는 발명의 실시 형태예로부터 분명해진다.
탄성 표면파 장치에 관한 것으로, 특히 입출력 중 어느 한쪽이 평형형 또는 차동형 단자쌍을 갖는 탄성 표면파 장치에 관한 것이다.
도 1은 앞서 제안한 탄성 표면파 필터를 구성하는 전극 구조를 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시한 전극 구조가 압전 기판 위에 형성된 탄성 표면파 장치를 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 기본 전극 구조를 더블 모드형 탄성 표면파 장치에 적용한 예를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제1 특징을 실현하는 실시 형태예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제1 특징을 실현하는 제2 실시 형태예로서, 도 3의 구성예에 대응하여 입력단과 출력단이 직렬 접속된 구성을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 제1 특징에 의한 탄성 표면파 필터에 있어서의 위상 차 밸런스의 개선을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 제1 특징에만 기초하는 실시 형태예와 제2 특징을 함께 갖는 실시 형태예의 감쇠 특성을 비교하는 도면.
도 8은 도 7에 있어서의 통과 대역 부분을 확대하여 나타내는 도면.
도 9는 디프를 개선한 본 발명에 따른 제2 특징을 갖는 실시 형태예.
도 10은 본 발명의 제2 특징인 구성을 도 5에 도시한 제1 특징을 갖는 실시 형태예에 적용한 예.
도 11은 본 발명의 제2 특징을 실현하는 다른 실시 형태예.
도 12는 본 발명의 제2 특징을 실현하는 또 다른 실시 형태예.
〈발명을 실시하기 위한 최량의 형태〉
도 4는 본 발명의 제1 특징을 실현하는 실시 형태예이다. 도 1과 마찬가지로 전극 구조만을 나타내고 있지만, 압전 기판에 형성되어 도 2에 도시한 것과 마찬가지로 탄성 표면파 장치가 구성된다. 이하의 실시 형태예에 있어서도 마찬가지고, 설명의 간단화를 위해서 실시 형태예로서 전극 구조만을 나타낸다.
도 4에서, 입력 IDT(300, 301)와, 분할된 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할IDT(202)가 직렬 접속되어 구성되는 평형 출력용 IDT(200)로 구성된다.
또, 도 4에서의 임피던스에 대하여 언급하면, 양측의 입력 IDT(300, 301)의 임피던스는 100Ω로, IN 단자에 공통으로 접속함으로써, 입력 임피던스로서는 50Ω이 된다. 출력 IDT(200)에 대해서는 분할 전의 임피던스가 50Ω로, 분할 후가 각각 100Ω, 또한 직렬 접속함으로써 출력 임피던스로서는 200Ω로 되어, 입력 임피던스의 4배로 된다. 또한, 도면에서는 입출력 IDT 모두 동일한 전극 쌍수의 이미지로 도시되어 있지만, 실시예로서, 출력 IDT(200)의 전극 쌍수가 입력 IDT의 대수의 2배 정도이고, 분할 전의 출력 IDT(200)의 임피던스는 1개의 입력 IDT의 절반인 50Ω로 되어 있다.
본 실시 형태예에 있어서의 특징은, 본 발명에 따라 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)를 직렬 접속하는 공통 전극(203)의 전극 폭이 탄성 표면파의 파장 λ보다 크게 설정되어 있는 것에 있다.
도 5는 본 발명의 제1 특징을 실현하는 제2 실시 형태예로서, 도 3의 구성예에 대응하여 입력단과 출력단이 직렬 접속된 구성이다.
입력단은 불평형 입력 단자를 갖는 입력용 IDT(100)와, 입력용 IDT(100)로 생성한 탄성 표면파를 출력단으로 전달하는 송신용 IDT(110, 111)로 구성된다. 한편, 출력단은 입력단의 송신용 IDT(110, 111)의 각각과 직렬 접속된 수신용 IDT(210, 211)와, 평형 출력 단자를 갖는 출력용 IDT(200)로 구성된다.
도 5에 도시한 실시 형태예에서는, 도 4에 도시한 실시 형태예와 마찬가지로 출력용 IDT(200)가 직렬 접속된 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)로 구성되어 있다.
제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)를 직렬 접속하는 공통 전극(203)은 도 4의 실시 형태예 구성과 마찬가지로 인접하는 수신용 IDT(210, 211)의 빗형 전극 핑거를 통해서 접지 전위에 강제적으로 접속되어 있다. 또한, 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)를 직렬 접속하는 공통 전극(203)의 전극은 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)의 전극 핑거의 피치의 2배(탄성 표면파의 파장 λ에 대응)보다 큰 전극 폭으로 설정되어 있다.
상기 도 4 및 도 5의 실시 형태예에 공통되는 특징으로 하고, 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)를 직렬 접속하는 공통 전극(203)은 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)의 전극 핑거의 피치의 2배보다 큰 전극 폭을 갖는 전면 형상의 전극 형상을 이루고 있다. 이러한 본 발명의 제1 특징에 의해, 위상 차 밸런스를 보다 개선할 수 있다.
도 6은 이러한 본 발명의 제1 특징에 의한 탄성 표면파 필터에 있어서의 위상 차 밸런스의 개선을 나타내는 도면이다. 도 6에서, 그래프 I는 도 3에 도시한 전극 구조와 마찬가지로 각각 3개의 IDT1∼3을 캐스케이드 접속한 입력단과, 출력단을 갖는 탄성 표면파 필터의 위상 밸런스 특성을 나타내고 있다.
또한, 상기 구성에서 입력단의 3개의 IDT1∼3 중, IDT1, 3은 각각 3개의 블록으로 분리되고, 이들 전극 쌍수와 전극 파장 λ(=전극 피치[λ/2]×2)에 관하여, 좌측의 블록으로부터 전극 쌍수:12-2-1.5[쌍], 전극 파장:4.43-4.315-4.005[㎛], 전극 교차 폭 X:244㎛이다. 또한, IDT2도 3개의 블록으로 분리되고, 이들 전극 쌍수와 전극 파장 λ(=전극 피치[λ/2]×2)에 관하여, 좌측의 블록으로부터 전극 쌍수:2.5-14-2.5[쌍], 전극 파장:4.21-4.47-4.21[㎛], 전극 교차 폭 X:244㎛이다.
한편, 출력단의 3개의 IDT1∼3 중, IDT1, 3은 각각 3개의 블록으로 분리되고, 이들 전극 쌍수와 전극 파장 λ(=전극 피치[λ/2]×2)에 관한 것으로, 좌측의 블록으로부터 전극 쌍수:12-2-1.5[쌍], 전극 파장:4.43-4.315-4.005[㎛], 전극 교차 폭 X:244㎛이다. 또한, IDT2는 2개의 분할 IDT로 구성되고, 각각 3개의 블록으로 분리되고, 전극 파장 λ(=전극 피치[λ/2]×2)에 관하여, 좌측의 블록으로부터 전극 쌍수:2.5-14-2.5[쌍], 전극 파장:4.21-4.47-4.21[㎛], 전극 교차 폭 X:133㎛이다.
상기 전극 구조의 탄성 표면파 필터에 있어서, 도 6의 그래프 Ⅰ는 2개의 분할 IDT를 직렬 접속하는 공통 전극(203)의 전극 폭을 2.5㎛(<중심 블록 파장 λ=4.47)로 했을 때의 특성이다.
한편, 도 6의 그래프 Ⅱ는 2개의 분할 IDT를 직렬 접속하는 공통 전극(203)의 전극 폭을 7.5㎛(>파장 λ=4.47)로 했을 때의 특성이다.
이들 특성 그래프에 있어서, 탄성 표면파 필터의 통과 대역이 정규화 주파수에서 0.98∼1.02의 범위이고, 이 때의 위상 차의 범위는 전극 폭이 7.5㎛인 경우에는 174°∼186°이고, 전극 폭이 2.5㎛인 경우에는 173°∼188°이다.
따라서, 도 6의 그래프로부터, 상기에 설명한 도 4, 도 5에 도시한 실시 형태예에 있어서, 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)를 직렬 접속하는 전극(203)의 전극 폭을 크게 하면(그래프 Ⅰ→그래프 Ⅱ), 평형 출력 또는 평형 입력단자에 있어서의 위상 차 밸런스를 보다 개선할 수 있는 것이 이해된다.
한편, 여기서 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)를 직렬 접속하는 전극(203)의 전극 폭을 탄성 표면파의 파장 λ 이하로 하는 것이, 통과 대역 내의 스퓨리어스 특성에 관하여, 바람직한 것이 보고되어 있다(일본 특개2001-292050호 공보).
본 발명자에 있어서도, 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)를 직렬 접속하는 전극(203)의 전극 폭을 크게 해 가면 통과 대역 내에서 디프(노치 또는 스퓨리어스라고도 함)가 발생하여, 삽입 손실이 커지는 것을 확인하고 있다. 이 디프가 발생하는 원리는 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)의 각각에서 발생하는 횡 모드의 진동(탄성 표면파의 진행 방향)과, IDT(201)와 IDT(202) 사이에서 발생하는 종 신호 모드가 서로 간섭함으로써 발생한다.
따라서, 본 발명자 등은 앞에서 설명한 바와 같이 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)를 직렬 접속하는 전극(203)의 전극 폭을 탄성 표면파의 파장 λ에 대하여, λ보다 큰 값으로 설정하는 본 발명의 제1 특징에 의해 위상 차 밸런스의 개선 효과를 유지하면서, 상기한 디프에 의한 삽입 손실이 커지는 것을 방지하는 것을 검토하였다.
도 7은 앞서 설명한 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)를 직렬 접속하는 전극(203)의 전극 폭을 탄성 표면파의 파장 λ에 대하여, λ보다 큰 것으로 하여 위상 밸런스를 개선하는 본 발명의 제1 특징에만 기초하는 실시 형태예의 감쇠 특성과, 스퓨리어스에 의해 발생하는 디프에 의한 삽입 손실의 증가를 개선하는,후술하는 본 발명의 제2 특징을 모두 갖는 실시 형태예의 감쇠 특성을 비교하는 도면이다.
도 8은 또한 도 7에 있어서의 통과 대역 부분을 확대하여 나타내는 도면이다. 도 8에서, 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)를 직렬 접속하는 전극(203)의 전극 폭을 탄성 표면파의 파장 λ에 대하여, λ보다 큰 값으로 설정하는 본 발명의 제1 실시 형태예의 특성에 있어서, ○로 둘러싼 부분에 디프가 발생하고 있는 것을 알 수 있다.
도 9는 이러한 디프를 개선한 본 발명에 따른 제2 특징을 갖는 실시 형태예이다. 본 실시 형태예는 도 4의 실시 형태예와 마찬가지로 입력 전극(300, 301)과, 분할된 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)가 직렬 접속되어 구성되는 평형 출력 전극 단자(200)로 구성된다.
또한, 특징으로서 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)를 직렬 접속하는 전극(203)이 "전면" 전극이 아니고, 공극 영역(214)을 갖도록 구성된다.
즉, 전극(203)은 제1 분할 IDT(201)의 빗형 전극의 공통 전극(203-1)과, 제2 분할 IDT(202)의 빗형 전극의 공통 전극(203-2)으로 분리하고, 이들 사이에 공극(214)을 형성하고 있다. 또한, 공통 전극(203-1, 203-2)을 양단의 전극(216, 217)으로 접속하고 있다.
공극(214)의 양단의 전극(216, 217)은 인접의 입력 전극(300, 301)의 빗형 전극과 접속하는 전극(213)을 통해서 접지 전위에 접속되어 있다.
이와 같이 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)를 직렬 접속하는 전극(203)이 "전면" 전극이 아니고, 공극(214)을 갖도록 구성됨으로써, 통과 대역 내에 발생하는 디프를 해소할 수 있다.
도 8에서의 삽입 손실의 특성도에 있어서, 그래프 Ⅱ는 도 9의 실시 형태예에 있어서의 특성도로서, 그래프 Ⅰ에서 발생하고 있었던 디프가 없어져, 본 발명의 제2 특징에 의해 삽입 손실을 작게 할 수 있는 것을 이해할 수 있다.
도 10은 도 9에 도시한 실시 형태예와 마찬가지로 본 발명의 제2 특징인 제1 분할 IDT(201)와 제2 분할 IDT(202)를 직렬 접속하는 전극(203)에 공극(214)을 형성한 구성을 도 5에 도시한 제1 특징을 갖는 실시 형태예에 적용한 예이다.
이러한 실시 형태예에 있어서도, 본 발명의 제1 및 제2 특징을 가질 수 있다.
여기서, 본 발명의 제2 특징은 도 9, 도 10에 도시한 공극(214)의 양태에 한정되지 않고 다른 구성으로 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제2 특징을 실현하는 또다른 실시 형태예이다. 도 9의 실시 형태예와 비교하여, 제1 분할 IDT(201)의 공통 전극(203-1)과 제2 분할 IDT의 공통 전극(203-2)과의 사이의 공극(204)을 복수의 전극(217)으로 접속한 구성이다.
도 12는 본 발명의 제2 특징을 실현하는 또 다른 실시 형태예이다. 도 12에 도시한 실시 형태예는 도 4의 실시 형태예와 비교하여, 제1 분할 IDT(201)의 공통 전극(203-1)과 제2 분할 IDT(202)의 공통 전극(203-2)을 직렬 접속하는 전극(203)의 길이를 짧게 하여, 공통 전극(203-1, 203-2)의 사이에서, 전극(203)의 양측에 공극(214)을 형성한 구성이다. 이러한 구성에 의해 본 발명의 제1 및, 제2 특징을실현할 수 있다.
이상 도면에 따라 실시 형태예를 설명한 바와 같이, 본 발명에 의해 불평형-평형 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치에 있어서, 위상 밸런스와 함께, 삽입 손실의 개선을 실현할 수 있다.

Claims (9)

  1. 압전 기판과,
    상기 압전 기판의 탄성 표면파 전파로 상에 배치되고, 각각 적어도 하나 이상의 인터 디지털 트랜스듀서로 구성되는 입력용 인터 디지털 트랜스듀서 및, 출력용 인터 디지털 트랜스듀서를 갖고,
    상기 입력용 인터 디지털 트랜스듀서 또는 출력용 인터 디지털 트랜스듀서의 전극 핑거의 교차 폭을 X로 할 때, 상기 출력용 인터 디지털 트랜스듀서 또는 입력용 인터 디지털 트랜스듀서는 각각 교차 폭을 대략 X/2으로 하는 전극 핑거를 갖는 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서를 갖고,
    상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서의 각각의 전극 핑거의 전극은 상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서로부터 인출되고, 평형 단자쌍에 접속되는 2개의 출력 또는 입력에 있어서의 신호의 위상이 180° 다르도록 배치되고,
    상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서는 상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서에 있어서의 전극 핑거의 피치의 2배보다 큰 전극 폭을 갖는 전면 형상의 공통 전극에 의해 직렬 접속되고, 또한 상기 공통 전극은 접지 전위에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서에 인접하는 인터 디지털 트랜스듀서를 더 갖고,
    상기 공통 전극은 상기 인접하는 인터 디지털 트랜스듀서의 전극 핑거를 통해서 접지 전위에 접속되는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    송수신용 인터 디지털 트랜스듀서를 더 갖고,
    상기 입력용 인터 디지털 트랜스듀서 및 출력용 인터 디지털 트랜스듀서는, 상기 송수신용 인터 디지털 트랜스듀서에 의해 2단으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  4. 압전 기판과,
    상기 압전 기판의 탄성 표면파 전파로 상에 배치되고, 각각 적어도 하나 이상의 인터 디지털 트랜스듀서로 구성되는 입력용 인터 디지털 트랜스듀서 및, 출력용 인터 디지털 트랜스듀서를 갖고,
    상기 입력용 인터 디지털 트랜스듀서 또는 출력용 인터 디지털 트랜스듀서의 전극 핑거의 교차 폭을 X로 할 때, 상기 출력용 인터 디지털 트랜스듀서 또는 입력용 인터 디지털 트랜스듀서는 각각 교차 폭을 대략 X/2으로 하는 전극 핑거를 갖는 제1 및 제2 분할 인터 디지털 트랜스듀서를 갖고,
    상기 제1 및, 제2 분할 인터 디지털 트랜스듀서의 각각의 전극 핑거의 전극은 상기 2개의 분할 인터 디지털 트랜스듀서로부터 인출되고, 평형 단자쌍에 접속되는 2개의 출력 또는 입력에 있어서의 신호의 위상이 180° 다르도록 배치되고,
    상기 제1 분할 인터 디지털 트랜스듀서의 전극 핑거를 공통으로 접속하는 제1 공통 전극과, 상기 제2 분할 인터 디지털 트랜스듀서의 전극 핑거를 공통으로 접속하는 제2 공통 전극과의 사이에 공극을 갖고,
    상기 제1 및 제2 공통 전극이 접지 전위에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 분할 인터 디지털 트랜스듀서에 인접하는 인터 디지털 트랜스듀서를 더 갖고,
    상기 제1 및 제2 분할 인터 디지털 트랜스듀서의, 상기 제1 및 제2 공통 전극은 상기 인접하는 인터 디지털 트랜스듀서의 전극 핑거를 통해서 접지 전위에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    송수신용 인터 디지털 트랜스듀서를 더 갖고,
    상기 입력용 인터 디지털 트랜스듀서 및 출력용 인터 디지털 트랜스듀서는, 상기 송수신용 인터 디지털 트랜스듀서에 의해 2단으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 공통 전극과 제2 공통 전극과의 사이에 갖는 공극이, 상기 공극의 양단에 있어서 각각 전극으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1 공통 전극과 제2 공통 전극과의 사이에 갖는 공극이, 복수의 전극으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제1 공통 전극과 제2 공통 전극과의 사이의 공극에서, 상기 제1, 제2 공통 전극의 길이보다 짧은 하나의 전극에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
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