JPH03201815A - 弾性表面波共振子 - Google Patents
弾性表面波共振子Info
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- JPH03201815A JPH03201815A JP34396189A JP34396189A JPH03201815A JP H03201815 A JPH03201815 A JP H03201815A JP 34396189 A JP34396189 A JP 34396189A JP 34396189 A JP34396189 A JP 34396189A JP H03201815 A JPH03201815 A JP H03201815A
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- surface acoustic
- acoustic wave
- wave resonator
- electrode
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- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 title claims description 31
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYSA-N dilithium;[oxido(oxoboranyloxy)boranyl]oxy-oxoboranyloxyborinate Chemical compound [Li+].[Li+].O=BOB([O-])OB([O-])OB=O PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 241000283986 Lepus Species 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- OWVACUGIRORDHG-UHFFFAOYSA-H hexalithium [oxido-[oxido(phosphonatooxy)phosphoryl]oxyphosphoryl] phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O OWVACUGIRORDHG-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
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。
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］
本発明は一対の反射器の間に挟まれた正規型櫛形電極を
圧電基板上に形成した弾性表面波共振子（Ｓ ＡＷＲ＝
Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｒｅ５
ｏｎａｔｏｒ）、特に電圧制御型発振回路（ｖ ＣＯ＝
Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ０ｓｃｉｌ
ｌａｔｏｒ）に用いるのに適した弾性表面波共振子に関
する。
圧電基板上に形成した弾性表面波共振子（Ｓ ＡＷＲ＝
Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｒｅ５
ｏｎａｔｏｒ）、特に電圧制御型発振回路（ｖ ＣＯ＝
Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ０ｓｃｉｌ
ｌａｔｏｒ）に用いるのに適した弾性表面波共振子に関
する。
［従来の技術］
弾性表面波共振子は、水晶振動子が１０ＭＨｚ程度の発
振周波数であるのに対し、数１００Ｍｔｌｚもの高い発
振周波数が得られると共に、小型であるという利点から
種々の装置に利用されている。
振周波数であるのに対し、数１００Ｍｔｌｚもの高い発
振周波数が得られると共に、小型であるという利点から
種々の装置に利用されている。
例えば、外部電圧により変更することができる電圧制御
発振回路の共振子として弾性表面波共振子が多く用いら
れている。電圧制御発振回路は例えばＰ Ｌ Ｌ （Ｐ
ｈａｓｅ Ｌｏｃｋ Ｌｏｏｐ）制御に用いられる。
発振回路の共振子として弾性表面波共振子が多く用いら
れている。電圧制御発振回路は例えばＰ Ｌ Ｌ （Ｐ
ｈａｓｅ Ｌｏｃｋ Ｌｏｏｐ）制御に用いられる。
電圧制御発振回路の等価回路を第６図に示す。
弾性表面波共振子５ＡＷＲに対して可変容量ダイオード
Ｄを直列接続している。この電圧制御発振回路の発振条
件式は Ｘｓ＋Ｘｄ （ｖｃ ）＋ＸＬ ＝０ となり、上式を満足する周波数で発振する。可変容量タ
イオードＤのインピーダンスＸｄ（Ｖｃ）を制御電圧Ｖ
Ｃにより変化させると、第７図（ａ）に示すように、制
御電圧■。が大きくなるにつれ、発振周波数がｆ、、ｆ
２、ｆ、、ｆ、と変化する。
Ｄを直列接続している。この電圧制御発振回路の発振条
件式は Ｘｓ＋Ｘｄ （ｖｃ ）＋ＸＬ ＝０ となり、上式を満足する周波数で発振する。可変容量タ
イオードＤのインピーダンスＸｄ（Ｖｃ）を制御電圧Ｖ
Ｃにより変化させると、第７図（ａ）に示すように、制
御電圧■。が大きくなるにつれ、発振周波数がｆ、、ｆ
２、ｆ、、ｆ、と変化する。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来の電圧制御発振回路では、弾性表面
波素子の低周波側のスプリアスにより、第７図（ｂ）に
示すように発振条件を満足する発振周波数が例えばｆ
ｏｓｃｔ、ｆ ０ｓｃ２、ｆ ０８Ｃ３と複数個存在す
る場合があった。このため、発振周波数の「とびＪが生
ずるという問題があった。
波素子の低周波側のスプリアスにより、第７図（ｂ）に
示すように発振条件を満足する発振周波数が例えばｆ
ｏｓｃｔ、ｆ ０ｓｃ２、ｆ ０８Ｃ３と複数個存在す
る場合があった。このため、発振周波数の「とびＪが生
ずるという問題があった。
このような発振周波数の「とび」を防止するため、弾性
表面波共振子における櫛形電極の交差長を場所的に変化
させるアポタイズ法によりスプリアスを抑制する試みが
なされている（森下他：“ｖＣＯ用ＰＳＡＷ共振子のス
プリアス抑圧について′°昭和６１年度、信学全大）。
表面波共振子における櫛形電極の交差長を場所的に変化
させるアポタイズ法によりスプリアスを抑制する試みが
なされている（森下他：“ｖＣＯ用ＰＳＡＷ共振子のス
プリアス抑圧について′°昭和６１年度、信学全大）。
しかしながら、アボタイズ法の場合、弾性表面波素子に
おける低周波側スプリアスを抑圧するための最適なアボ
タイズ形状を決定することが非常に困難であるという問
題があった。また、アボタイズ型櫛形電極は正規型櫛形
電極に比べて実効的な交差長が減少するため共振抵抗が
増大する。共振抵抗を減少させるためにはすだれ状電極
の本数を増加させたり、開口長を増加させたりする必要
があり、素子の大型化を招くという問題があった。
おける低周波側スプリアスを抑圧するための最適なアボ
タイズ形状を決定することが非常に困難であるという問
題があった。また、アボタイズ型櫛形電極は正規型櫛形
電極に比べて実効的な交差長が減少するため共振抵抗が
増大する。共振抵抗を減少させるためにはすだれ状電極
の本数を増加させたり、開口長を増加させたりする必要
があり、素子の大型化を招くという問題があった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、素子の大
型化を招くことなくスプリアスを低減することかできる
弾性表面波素子を提供することを目自勺とする。
型化を招くことなくスプリアスを低減することかできる
弾性表面波素子を提供することを目自勺とする。
［課題を解決するための手段］
上記目的は、圧電基板上に、複数本のストリップライン
を有する一対の反射器と、前記一対の反射器の間に挟ま
れ、複数対のすだれ状電極を有する正規型櫛形電極とが
形成された弾性表面波共振子において、前記反射器のス
トリップラインの本数が、前記正規型櫛形電極のすだれ
状電極の対数に基つき、スプリアスを低減させる所定範
囲内であることを特徴とする弾性表面波共振子によって
遠戚される。
を有する一対の反射器と、前記一対の反射器の間に挟ま
れ、複数対のすだれ状電極を有する正規型櫛形電極とが
形成された弾性表面波共振子において、前記反射器のス
トリップラインの本数が、前記正規型櫛形電極のすだれ
状電極の対数に基つき、スプリアスを低減させる所定範
囲内であることを特徴とする弾性表面波共振子によって
遠戚される。
［作用］
本発明によれば、反射器のストリップラインの本数を正
規型櫛形電極のすだれ状電極の対数に基づいた所定範囲
内にすることにより、櫛形電極をアボタイズ型にするこ
となく、正規型のままでスプリアスを低減させることが
できる。
規型櫛形電極のすだれ状電極の対数に基づいた所定範囲
内にすることにより、櫛形電極をアボタイズ型にするこ
となく、正規型のままでスプリアスを低減させることが
できる。
［実施例］
本発明の一実施例による弾性表面波共振子を第１図に示
す。
す。
本実施例の弾性表面波共振子は、圧電基板１゜の中央に
正囲型櫛形電［，１２が形成され、正規型櫛形型［！１
２の両開に一対の反射器１４．１６が形成されている。
正囲型櫛形電［，１２が形成され、正規型櫛形型［！１
２の両開に一対の反射器１４．１６が形成されている。
圧電基板１０は、弾性表面波がＺ方向（＜００１＞方向
）に伝播する、４５度Ｘカット四はう酸リチウム（Ｌｉ
、Ｂ、Ｏ□）単結晶基板、すなわち （１１０）面Ｌ
ｉ ２ Ｂ４０７’単結晶基板である。
）に伝播する、４５度Ｘカット四はう酸リチウム（Ｌｉ
、Ｂ、Ｏ□）単結晶基板、すなわち （１１０）面Ｌ
ｉ ２ Ｂ４０７’単結晶基板である。
正規型櫛形電極１２は、第１図に示すように、２つの櫛
形電極１２ａ、１２ｂが互いに噛み合うように配置され
ている。櫛形Ｎ ＠ １２ ａ、１２ｂの根元にはボン
ディング用パッド１８．２ｏが形成されている。本実施
例では、正規型櫛形電極１２の対数はＮ ｉｄｔであり
、各梯形電極１２ａ、１２ｂがそれぞれＮ ｉｄｔ本の
すだれ状電極を有している。なお、第１図では、簡単の
ため、３対のすだれ状電極を有する正規型櫛形電極１２
として図示しである。また、反射器１４．１６は、正規
型櫛形型［！１２から発せられる弾性波の伝播路上に配
置されており、それぞれＮ ｒｅｆ本のストリップライ
ンを有している。
形電極１２ａ、１２ｂが互いに噛み合うように配置され
ている。櫛形Ｎ ＠ １２ ａ、１２ｂの根元にはボン
ディング用パッド１８．２ｏが形成されている。本実施
例では、正規型櫛形電極１２の対数はＮ ｉｄｔであり
、各梯形電極１２ａ、１２ｂがそれぞれＮ ｉｄｔ本の
すだれ状電極を有している。なお、第１図では、簡単の
ため、３対のすだれ状電極を有する正規型櫛形電極１２
として図示しである。また、反射器１４．１６は、正規
型櫛形型［！１２から発せられる弾性波の伝播路上に配
置されており、それぞれＮ ｒｅｆ本のストリップライ
ンを有している。
本実施例は、正規型櫛形＄’！ｋ １２のすだれ状電極
の対数Ｎ ｉｄｔに対する反射器１４．１６のストリッ
プラインの本数Ｎ ｒｅｆが所定範囲内になるように調
節することにより、スプリアスを低減させようとするも
のである。
の対数Ｎ ｉｄｔに対する反射器１４．１６のストリッ
プラインの本数Ｎ ｒｅｆが所定範囲内になるように調
節することにより、スプリアスを低減させようとするも
のである。
第２図に、正規型櫛形電極１２のすだれ状電極の対数Ｎ
ｉｄｔを８０対、反射器１４．１６のストリップライ
ンの本数Ｎ ｒｅｆを３７本としたときインピーダンス
特性を示す、実線は実部λｅ（Ｚ）の周波数特性であり
、破線は虚部Ｉｍ（Ｚ）の周波数特性である。アルミニ
ウムのストリップラインの厚さをｈ、ストリップ周期を
λとして、規格化膜厚ｈ／λは０．０２である。第２図
がら明らかなように低周波ＩＩＩの第１スプリアス（す
なわち、インピーダンスの虚部Ｉｍ（Ｚ）がＯとなる共
振点の低周波側で第１番目の実数部Ｒｅ （Ｚ）のピー
ク）がなくなっている。
ｉｄｔを８０対、反射器１４．１６のストリップライ
ンの本数Ｎ ｒｅｆを３７本としたときインピーダンス
特性を示す、実線は実部λｅ（Ｚ）の周波数特性であり
、破線は虚部Ｉｍ（Ｚ）の周波数特性である。アルミニ
ウムのストリップラインの厚さをｈ、ストリップ周期を
λとして、規格化膜厚ｈ／λは０．０２である。第２図
がら明らかなように低周波ＩＩＩの第１スプリアス（す
なわち、インピーダンスの虚部Ｉｍ（Ｚ）がＯとなる共
振点の低周波側で第１番目の実数部Ｒｅ （Ｚ）のピー
ク）がなくなっている。
これに対し、第３図は比較例であって、正規型櫛形電極
１２のすだれ状電極の対数Ｎ ｉｄｔを８０対、反射器
１４．１６のストリップラインの本数Ｎ ｒｅｆを２５
本としたときインピーダンス特性である。共振周波数の
低周波側の第１スプリアスが存在している。
１２のすだれ状電極の対数Ｎ ｉｄｔを８０対、反射器
１４．１６のストリップラインの本数Ｎ ｒｅｆを２５
本としたときインピーダンス特性である。共振周波数の
低周波側の第１スプリアスが存在している。
種々の対数Ｎ ｉｄｔ及び本数Ｎ ｒｅｆに対して検討
した結果、反射器１４．１６のすだれ状電極の本数Ｎ
ｒｅｆを下記式 ％式％ の範囲内に設定することにより、低周波側のスプリアス
を低減できることがわかった。上記関係式は、スミスの
等価回路モデルを用いたシミュレーションにより求めた
ものである。上記関係式による領域を第４図に斜線で示
す、すなわち、第４図の斜線の領域内に対数Ｎ ｉｄｔ
と本数Ｎ ｒｅｆを設定することによりスプリアスを低
減することができる。
した結果、反射器１４．１６のすだれ状電極の本数Ｎ
ｒｅｆを下記式 ％式％ の範囲内に設定することにより、低周波側のスプリアス
を低減できることがわかった。上記関係式は、スミスの
等価回路モデルを用いたシミュレーションにより求めた
ものである。上記関係式による領域を第４図に斜線で示
す、すなわち、第４図の斜線の領域内に対数Ｎ ｉｄｔ
と本数Ｎ ｒｅｆを設定することによりスプリアスを低
減することができる。
第５図は、正規型櫛形電極１２の対数Ｎ ｉｄｔを６０
．５、反射器１４．１６の本数Ｎ ｒｅｆを２９本、ス
トリップラインの正規化膜厚ｈ／λを０゜０２とした弾
性表面波共振子のインピーダンス特性である。第５図（
ａ）はインピーダンスＺの実部Ｒｅ （Ｚ）の周波数特
性であり、同図（ｂ）はインピーダンスＺの虚部Ｉｍ（
Ｚ）の周波数特性である。第５図から従来スプリアスが
発生していた周波数において、スプリアスがなくなって
いることがわかる。なお、本実施例では、従来のｃｏｓ
型アボタイズ型櫛形電極の弾性表面波共振子に比較して
、同一共振抵抗において、約３０％の素子チップ面積を
減少させることができた。
．５、反射器１４．１６の本数Ｎ ｒｅｆを２９本、ス
トリップラインの正規化膜厚ｈ／λを０゜０２とした弾
性表面波共振子のインピーダンス特性である。第５図（
ａ）はインピーダンスＺの実部Ｒｅ （Ｚ）の周波数特
性であり、同図（ｂ）はインピーダンスＺの虚部Ｉｍ（
Ｚ）の周波数特性である。第５図から従来スプリアスが
発生していた周波数において、スプリアスがなくなって
いることがわかる。なお、本実施例では、従来のｃｏｓ
型アボタイズ型櫛形電極の弾性表面波共振子に比較して
、同一共振抵抗において、約３０％の素子チップ面積を
減少させることができた。
［発明の効果コ
以上の通り、本発明によれば、素子の大型化を招くこと
なくスプリアスを低減することができる。
なくスプリアスを低減することができる。
したがって、本発明による弾性表面波共振子を電圧制御
型発振回路に用いれば、発振周波数のとびを生ずること
なく広帯域に亘って動作可能な電圧制御型発振回路の小
型化を実現することができる。
型発振回路に用いれば、発振周波数のとびを生ずること
なく広帯域に亘って動作可能な電圧制御型発振回路の小
型化を実現することができる。
第１図は本発明の一実施例による弾性表面波共振子を示
す図、 第２図は本発明の一実施例の弾性表面波共振子のインピ
ーダンス特性を示すグラフ、 第３図は比較例の弾性表面波共振子のインピーダンス特
性を示すグラフ、 第４図は本発明の一実施例の弾性表面波共振子の正規型
櫛形電極の対数Ｎ１ｄｔと反射器の本数Ｎｒｅｆの関係
を示すグラフ、 第５図は本発明の他の実施例の弾性表面波共振子のイン
ピーダンス特性を示すグラフ、第６図は弾性表面波共振
子を用いた電圧制御発振回路の等価回路を示す図、 第７図は同電圧制御発振回路における制御電圧と発振周
波数の関係を示すグラフである。 図において、 ０・・・圧電基板 ２・・・正規型櫛形電極 ２ａ、１２ｂ・・・櫛形電極 ４．１６・・・反射器 ８．２０・・・ボンディング用パッ ド
す図、 第２図は本発明の一実施例の弾性表面波共振子のインピ
ーダンス特性を示すグラフ、 第３図は比較例の弾性表面波共振子のインピーダンス特
性を示すグラフ、 第４図は本発明の一実施例の弾性表面波共振子の正規型
櫛形電極の対数Ｎ１ｄｔと反射器の本数Ｎｒｅｆの関係
を示すグラフ、 第５図は本発明の他の実施例の弾性表面波共振子のイン
ピーダンス特性を示すグラフ、第６図は弾性表面波共振
子を用いた電圧制御発振回路の等価回路を示す図、 第７図は同電圧制御発振回路における制御電圧と発振周
波数の関係を示すグラフである。 図において、 ０・・・圧電基板 ２・・・正規型櫛形電極 ２ａ、１２ｂ・・・櫛形電極 ４．１６・・・反射器 ８．２０・・・ボンディング用パッ ド
Claims (2)
- １．圧電基板上に、複数本のストリップラインを有する
一対の反射器と、前記一対の反射器の間に挟まれ、複数
対のすだれ状電極を有する正規型櫛形電極とが形成され
た弾性表面波共振子において、 前記反射器のストリップラインの本数が、前記正規型櫛
形電極のすだれ状電極の対数に基づき、スプリアスを低
減させる所定範囲内であることを特徴とする弾性表面波
共振子。 - ２．請求項１記載の弾性表面波共振子において、 前記圧電基板は、弾性表面波が＜００１＞方向に伝播す
る（１１０）面四ほう酸リチウム単結晶基板であり、 前記反射器のストリップラインの本数Ｎｒｅｆが、前記
正規型櫛形電極の対数をＮｉｄｔとして、式−６．１＋
０．３９５Ｎｉｄｔ≦Ｎｒｅｆ≦−１．５＋０．７１５
Ｎｉｄｔで示される範囲内であることを特徴とする弾性
表面波共振子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34396189A JPH03201815A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 弾性表面波共振子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34396189A JPH03201815A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 弾性表面波共振子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03201815A true JPH03201815A (ja) | 1991-09-03 |
Family
ID=18365578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34396189A Pending JPH03201815A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 弾性表面波共振子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03201815A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6018281A (en) * | 1995-03-15 | 2000-01-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Resonator type surface acoustic wave ladder filter with voltage variable capacitance element |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP34396189A patent/JPH03201815A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6018281A (en) * | 1995-03-15 | 2000-01-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Resonator type surface acoustic wave ladder filter with voltage variable capacitance element |
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