JP2753352B2 - 弾性表面波二重モードフィルタとそれを用いた通信装置 - Google Patents
弾性表面波二重モードフィルタとそれを用いた通信装置Info
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- JP2753352B2 JP2753352B2 JP30210289A JP30210289A JP2753352B2 JP 2753352 B2 JP2753352 B2 JP 2753352B2 JP 30210289 A JP30210289 A JP 30210289A JP 30210289 A JP30210289 A JP 30210289A JP 2753352 B2 JP2753352 B2 JP 2753352B2
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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の伝搬方向に直角な方向に近接さ
せて平行に配置した２個のすだれ状電極間の距離を狭め
て周波数帯域幅を拡大した弾性表面波二重モードフィル
タに関する。
せて平行に配置した２個のすだれ状電極間の距離を狭め
て周波数帯域幅を拡大した弾性表面波二重モードフィル
タに関する。
二重モード弾性表面波フィルタに関しては、既に、例
えば日本学術振興会弾性波素子技術第150委員会第２回
研究会資料（昭和60年６月27日）に「狭帯域二重モード
SAWフィルタの構成法」と題して田中等によって論じら
れている。そこで述べられているように、二重モード弾
性表面波フィルタの帯域幅を拡大するには、弾性表面波
伝搬方向に直角な方向に近接させて平行に配置した２個
のすだれ状電極間の距離を小さくすることが必要であ
る。
えば日本学術振興会弾性波素子技術第150委員会第２回
研究会資料（昭和60年６月27日）に「狭帯域二重モード
SAWフィルタの構成法」と題して田中等によって論じら
れている。そこで述べられているように、二重モード弾
性表面波フィルタの帯域幅を拡大するには、弾性表面波
伝搬方向に直角な方向に近接させて平行に配置した２個
のすだれ状電極間の距離を小さくすることが必要であ
る。
しかし、従来の構造では、第２図に示すように、弾性
表面波伝搬方向に直角な方向に近接させて平行に配置し
た２個のすだれ状電極３の間には、共通電極４が存在し
ているので、帯域幅を拡大するためにこれら電極間の距
離を小さくしようとしても限界があった。
表面波伝搬方向に直角な方向に近接させて平行に配置し
た２個のすだれ状電極３の間には、共通電極４が存在し
ているので、帯域幅を拡大するためにこれら電極間の距
離を小さくしようとしても限界があった。
本発明は上記平行な２個のすだれ状電極の間の距離を
新しい電極構造によって従来より小さくして周波数帯域
幅を拡大させた弾性表面波二重モードフィルタを提供す
ることを目的とする。
新しい電極構造によって従来より小さくして周波数帯域
幅を拡大させた弾性表面波二重モードフィルタを提供す
ることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では、圧電性基板
上に、複数の電極指が櫛歯状に配列された第１及び第２
のすだれ状電極を弾性表面波の伝搬方向と直交する方向
に互いに対向して配置し、該第１及び第２のすだれ状電
極により、弾性表面波の伝搬方向と直交する方向に波動
の音響的結合を生じさせて共振モードを励振させる弾性
表面波二重モードフィルタにおいて、 前記第１及び第２のすだれ状電極の各々は、その先端
部が、両すだれ状電極の中間における弾性表面波の伝搬
方向と平行な直線に接する複数の特定電極指を有し、該
第１のすだれ状電極の特定電極指と第２のすだれ状電極
の特定電極指は、弾性表面波の伝搬方向に沿って交互に
配置され、弾性表面波の伝搬方向と直交する方向に延び
る複数の電極指を備え、該第１のすだれ状電極と第２の
すだれ状電極との間を蛇行するように形成されたメアン
ダ電極を設けたことを特徴とするものである。
上に、複数の電極指が櫛歯状に配列された第１及び第２
のすだれ状電極を弾性表面波の伝搬方向と直交する方向
に互いに対向して配置し、該第１及び第２のすだれ状電
極により、弾性表面波の伝搬方向と直交する方向に波動
の音響的結合を生じさせて共振モードを励振させる弾性
表面波二重モードフィルタにおいて、 前記第１及び第２のすだれ状電極の各々は、その先端
部が、両すだれ状電極の中間における弾性表面波の伝搬
方向と平行な直線に接する複数の特定電極指を有し、該
第１のすだれ状電極の特定電極指と第２のすだれ状電極
の特定電極指は、弾性表面波の伝搬方向に沿って交互に
配置され、弾性表面波の伝搬方向と直交する方向に延び
る複数の電極指を備え、該第１のすだれ状電極と第２の
すだれ状電極との間を蛇行するように形成されたメアン
ダ電極を設けたことを特徴とするものである。
上記のようにすることにより、弾性表面波伝搬方向に
直角な方向に近接させて平行に配置した２個のすだれ状
電極間の距離は、メアンダ電極を用いたので、共通電極
の幅だけ小さくなり、更に、すだれ状電極夫々の少なく
とも１本以上の電極指の端部が、これら隣接平行するす
だれ状電極の間にすだれ状電極に平行に引いた直線に接
しているように形成したので、これらのすだれ状電極間
で生じる二つのモードの弾性表面波の周波数差が大きく
なり、それによって周波数帯域幅を拡げることができ
た。
直角な方向に近接させて平行に配置した２個のすだれ状
電極間の距離は、メアンダ電極を用いたので、共通電極
の幅だけ小さくなり、更に、すだれ状電極夫々の少なく
とも１本以上の電極指の端部が、これら隣接平行するす
だれ状電極の間にすだれ状電極に平行に引いた直線に接
しているように形成したので、これらのすだれ状電極間
で生じる二つのモードの弾性表面波の周波数差が大きく
なり、それによって周波数帯域幅を拡げることができ
た。
第１図は本発明第１実施例の模式的平面図である。圧
電性基板１にSTカット水晶用い、この基板上にホトリソ
グラフ技術により、グレーティング反射器電極２とすだ
れ状電極３を形成してある。これら電極材料にはアルミ
ニウムを用い、膜厚は3000nm,開口長は100μm,電極幅は
2.8μｍとした。比較のために第２図に従来の二重モー
ドフィルタの模式的平面図を示す。第８図に示すよう
に、弾性表面波共振器を弾性表面波伝搬方向に直角な方
向に近接させて平行に配置したとき、２個の共振器の距
離が十分に小さい場合には、これら共振器間に音響結合
が生じ、二つの共振モードが励振される。その一つは、
二つの共振器が中心に対して対称な変位分布をもつ基本
モード（共振周波数fa）で、他方は、中心に対して点対
称な変位分布をもつ反対称モード（共振周波数fs）であ
る。これら二つのモードは、それぞれ異なる共振周波数
をもち、その共振周波数の差は、二つの共振器間の距離
と、各共振器における振動エネルギーの閉じ込めの度合
いに依存する。具体的には、開口長ＷとギャップＧによ
り決まる。第５図にギャップＧをパラメータにして開口
長Ｗと二つのモードの周波数差の関係を示す。第５図か
らも判るように、弾性表面波二重モードフィルタの帯域
幅を拡大するためには、上記二つのモードの周波数差が
大きくなければならない。即ち、ギャップＧが小さく、
開口長Ｗが大きいことが条件である。しかし、開口長Ｗ
を大きくして行くと音響結合が弱くなるという問題があ
る。そのため、本発明では、比較的開口長を大きくして
も、余り音響結合が劣化しない開口長として、Ｗ＝10L
に選択した。ここでＬは弾性表面波波長である。また、
ギャップＧを零に近付けることにより帯域幅の拡大を図
ることができるが、第２図に示す従来の電極構造では、
共通電極４が存在するため限界がある。共通電極４とそ
れに接続されている電極指を、第１図に示すようにメア
ンダ電極６の構造とすることで、中央の共通電極４を無
くし、更に、弾性表面波伝搬方向に直角な方向に接近さ
せて平行に配置したすだれ状電極それぞれが、両者の中
間に両者に平行に引いた直線５−５′に接するようにし
た。かかる構造にすることにより、それぞれのすだれ状
電極３で励振される弾性表面波伝搬路の距離すなわちギ
ャップＧはＧ＝０となる。そのため、二つのモードの周
波数差が大きくなり、弾性表面波二重モードフィルタの
周波数帯域幅を拡大することができる。第７図に、比較
のため、本発明によるフィルタと従来例の周波数特性を
示す。本発明によるものの方が、二つのモードの周波数
が従来例より大きくなっていることが判る。
電性基板１にSTカット水晶用い、この基板上にホトリソ
グラフ技術により、グレーティング反射器電極２とすだ
れ状電極３を形成してある。これら電極材料にはアルミ
ニウムを用い、膜厚は3000nm,開口長は100μm,電極幅は
2.8μｍとした。比較のために第２図に従来の二重モー
ドフィルタの模式的平面図を示す。第８図に示すよう
に、弾性表面波共振器を弾性表面波伝搬方向に直角な方
向に近接させて平行に配置したとき、２個の共振器の距
離が十分に小さい場合には、これら共振器間に音響結合
が生じ、二つの共振モードが励振される。その一つは、
二つの共振器が中心に対して対称な変位分布をもつ基本
モード（共振周波数fa）で、他方は、中心に対して点対
称な変位分布をもつ反対称モード（共振周波数fs）であ
る。これら二つのモードは、それぞれ異なる共振周波数
をもち、その共振周波数の差は、二つの共振器間の距離
と、各共振器における振動エネルギーの閉じ込めの度合
いに依存する。具体的には、開口長ＷとギャップＧによ
り決まる。第５図にギャップＧをパラメータにして開口
長Ｗと二つのモードの周波数差の関係を示す。第５図か
らも判るように、弾性表面波二重モードフィルタの帯域
幅を拡大するためには、上記二つのモードの周波数差が
大きくなければならない。即ち、ギャップＧが小さく、
開口長Ｗが大きいことが条件である。しかし、開口長Ｗ
を大きくして行くと音響結合が弱くなるという問題があ
る。そのため、本発明では、比較的開口長を大きくして
も、余り音響結合が劣化しない開口長として、Ｗ＝10L
に選択した。ここでＬは弾性表面波波長である。また、
ギャップＧを零に近付けることにより帯域幅の拡大を図
ることができるが、第２図に示す従来の電極構造では、
共通電極４が存在するため限界がある。共通電極４とそ
れに接続されている電極指を、第１図に示すようにメア
ンダ電極６の構造とすることで、中央の共通電極４を無
くし、更に、弾性表面波伝搬方向に直角な方向に接近さ
せて平行に配置したすだれ状電極それぞれが、両者の中
間に両者に平行に引いた直線５−５′に接するようにし
た。かかる構造にすることにより、それぞれのすだれ状
電極３で励振される弾性表面波伝搬路の距離すなわちギ
ャップＧはＧ＝０となる。そのため、二つのモードの周
波数差が大きくなり、弾性表面波二重モードフィルタの
周波数帯域幅を拡大することができる。第７図に、比較
のため、本発明によるフィルタと従来例の周波数特性を
示す。本発明によるものの方が、二つのモードの周波数
が従来例より大きくなっていることが判る。
第３図は本発明の第２実施例図である。第１実施例の
場合は、メアンダ電極６の電極指が長くなり、電極指抵
抗が大きくなる問題がある。そのため、第２実施例では
第３図に示すように、メアンダ電極６の途中に接地用の
ボンディングパッドを設置した。これにより電極指抵抗
の影響を小さくすることができる。
場合は、メアンダ電極６の電極指が長くなり、電極指抵
抗が大きくなる問題がある。そのため、第２実施例では
第３図に示すように、メアンダ電極６の途中に接地用の
ボンディングパッドを設置した。これにより電極指抵抗
の影響を小さくすることができる。
第４図は本発明の第３実施例図である。この実施例で
はメアンダ電極を短くするために、メアンダ電極の弾性
表面波伝搬方向に平行に屈曲している部分を、前記両す
だれ状電極の中央に在って両者に平行し、一方のすだれ
状電極の電極指端部が接している直線に近付け、前記電
極指の端部に対向させるように形成した。
はメアンダ電極を短くするために、メアンダ電極の弾性
表面波伝搬方向に平行に屈曲している部分を、前記両す
だれ状電極の中央に在って両者に平行し、一方のすだれ
状電極の電極指端部が接している直線に近付け、前記電
極指の端部に対向させるように形成した。
第６図は本発明の第４実施例図で、第１実施例の電極
を直列接続した構成とした。このようにすれば、一つの
弾性表面波二重モードフィルタに比べて帯域外特性を向
上させることができる。
を直列接続した構成とした。このようにすれば、一つの
弾性表面波二重モードフィルタに比べて帯域外特性を向
上させることができる。
更に、本発明の弾性表面波二重モードフィルタを携帯
受信機やページャのRFフィルタとして利用すれば、シン
グルコンバージョン方式にすることが可能となり、回路
の簡素化とセットの小形化が図れる。
受信機やページャのRFフィルタとして利用すれば、シン
グルコンバージョン方式にすることが可能となり、回路
の簡素化とセットの小形化が図れる。
以上説明したように本発明によれば、弾性表面波二重
モードフィルタの周波数帯域幅を拡大することができ、
従来に比べて30％も広い帯域幅が得られた。
モードフィルタの周波数帯域幅を拡大することができ、
従来に比べて30％も広い帯域幅が得られた。
第１図は本発明第１実施例の模式的平面図、第２図は従
来の弾性表面波二重モードフィルタの一例の模式的平面
図、第３図は本発明の第２実施例図、第４図および第６
図は本発明の第３および第４実施例図、第５図は基本モ
ードと反対称モードの周波数差が開口長に依存して変る
有様をギャップ長をパラメータにして示す特性図、第７
図は本発明フィルタと従来例フィルタの周波数特性を比
較して示す図、第８図は基本モードと反対称モードの変
位分布図である。 １……圧電性基板、２……グレーティング反射器電極、
３……すだれ状電極、４……共通電極、６……メアンダ
電極。
来の弾性表面波二重モードフィルタの一例の模式的平面
図、第３図は本発明の第２実施例図、第４図および第６
図は本発明の第３および第４実施例図、第５図は基本モ
ードと反対称モードの周波数差が開口長に依存して変る
有様をギャップ長をパラメータにして示す特性図、第７
図は本発明フィルタと従来例フィルタの周波数特性を比
較して示す図、第８図は基本モードと反対称モードの変
位分布図である。 １……圧電性基板、２……グレーティング反射器電極、
３……すだれ状電極、４……共通電極、６……メアンダ
電極。
Claims (5)
- 【請求項１】圧電性基板上に、複数の電極指が櫛歯状に
配列された第１及び第２のすだれ状電極を弾性表面波の
伝搬方向と直交する方向に互いに対向して配置し、該第
１及び第２のすだれ状電極により、弾性表面波の伝搬方
向と直交する方向に波動の音響的結合を生じさせて共振
モードを励振させる弾性表面波二重モードフィルタにお
いて、 前記第１及び第２のすだれ状電極の各々は、その先端部
が、両すだれ状電極の中間における弾性表面波の伝搬方
向と平行な直線に接する複数の特定電極指を有し、 該第１のすだれ状電極の特定電極指と第２のすだれ状電
極の特定電極指は、弾性表面波の伝搬方向に沿って交互
に配置され、 弾性表面波の伝搬方向と直交する方向に延びる複数の電
極指を備え、該第１のすだれ状電極と第２のすだれ状電
極との間を蛇行するように形成されたメアンダ電極を設
けたことを特徴とする弾性表面波二重モードフィルタ。 - 【請求項２】前記メアンダ電極の少なくとも一つ以上の
部位に接地用のボンディングパッドを設けたことを特徴
とする請求項１に記載の弾性表面波二重モードフィル
タ。 - 【請求項３】前記メアンダ電極は、その弾性表面波の伝
搬方向に平行に屈曲されている部分が、前記特定電極指
の先端部に対向することを特徴とする請求項１に記載の
弾性表面波二重モードフィルタ。 - 【請求項４】請求項１に記載の弾性表面波二重モードフ
ィルタを少なくとも２個以上縦続接続したことを特徴と
する弾性表面波二重モードフィルタ。 - 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の弾性表
面波二重モードフィルタを使用したことを特徴とする通
信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30210289A JP2753352B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 弾性表面波二重モードフィルタとそれを用いた通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30210289A JP2753352B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 弾性表面波二重モードフィルタとそれを用いた通信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03163903A JPH03163903A (ja) | 1991-07-15 |
| JP2753352B2 true JP2753352B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=17904955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30210289A Expired - Fee Related JP2753352B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 弾性表面波二重モードフィルタとそれを用いた通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2753352B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-22 JP JP30210289A patent/JP2753352B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03163903A (ja) | 1991-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080227 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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