JPH0522406B2 - - Google Patents

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JPH0522406B2
JPH0522406B2 JP56502264A JP50226481A JPH0522406B2 JP H0522406 B2 JPH0522406 B2 JP H0522406B2 JP 56502264 A JP56502264 A JP 56502264A JP 50226481 A JP50226481 A JP 50226481A JP H0522406 B2 JPH0522406 B2 JP H0522406B2
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electrodes
input
output
electrode
strip
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Arisutoterisu Serafuimu Arubanteisu
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Publication of JPH0522406B2 publication Critical patent/JPH0522406B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/54Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/56Monolithic crystal filters
    • H03H9/566Electric coupling means therefor
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02007Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02062Details relating to the vibration mode
    • H03H9/0207Details relating to the vibration mode the vibration mode being harmonic

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

請求の範囲 1 所定の通過帯域及び通過帯域中心周波数を有
する2極モノリシツク・クリスタル・フイルタで
あつて、 第1及び第2の平坦かつ平行な表面を有し、か
つ前記通過帯域中心周波数Fcよりも高い所定の
基本周波数を有する圧電性の基板と、 前記基板を挟む両表面上に各々対向して配置さ
れた一対の電極501,506からなり、前記通
過帯域中心周波数において実質的に共振するよう
に適合された第1の(入力)電極手段と、 該第1の(入力)電極手段から所定の距離だけ
離間した位置において前記基板を挟む両表面上に
各々対向して配置された一対の電極505,50
6からなり、前記通過帯域中心周波数Fcにおい
て実質的に共振するように適合された第2の(出
力)電極手段とを具え、 前記2極モノリシツク・クリスタル・フイルタ
は更に、前記第1の(入力)電極手段と第2の
(出力)電極手段との間において前記基板を挟む
両表面上に各々対向して配置される少くとも2対
の電極502,506及び503,506を含
み、第1の(入力)電極手段及び第2の(出力)
電極手段と同じ厚さを有し、第1の(入力)電極
手段と、第2の(出力)電極手段の端に対向しか
つ同じ長さの端を有し、第1の(入力)電極手段
及び第2の(出力)電極手段の幅より狭い、それ
ぞれに異る幅を有し、前記通過帯域中心周波数
Fcよりも高い共振周波数を有し、更に電気的に
接地され、第1の(入力)電極手段と第2の(出
力)電極手段との間の音響的結合度Lkを高め、
かつ所定の通過帯域外の減衰量を増大するストリ
ツプ電極手段を具えることを特徴とする2極モノ
リシツク・クリスタル・フイルタ。
2 前記圧電性の結晶からなる基板は水晶基板で
あり、かつ前記第1の(入力)電極手段、第2の
(出力)電極手段及びストリツプ電極手段は該水
晶からなる基板の所定の結晶軸方向に沿つて実質
的に配列されたことを特徴とする請求の範囲第1
項記載の2極モノリシツク・クリスタル・フイル
タ。
3 前記第1の(入力)電極手段、第2の(出
力)電極手段及びストリツプ電極手段の各電極は
平行四辺形の形状に形成されており、かつ該第1
の(入力)電極手段、第2の(出力)電極手段及
びストリツプ電極手段の電極は、更に、全ての側
面(辺)が互いに平行でかつ互いに対向する側面
(辺)が同一の所定の長さを有していることを特
徴とする請求の範囲第1項、又は第2項の内何れ
か1項記載の2極モノリシツク・クリスタル・フ
イルタ。
4 前記ストリツプ電極手段は複数のストリツプ
電極対を備え、各ストリツプ電極対は前記通過帯
域中心周波数Fcよりも高い共振周波数を有する
ことを特徴とする請求の範囲第1項又は第2項の
内何れか1項記載の2極モノリシツク・クリスタ
ル・フイルタ。
5 前記第1の(入力)電極手段、第2の(出
力)電極手段及びストリツプ電極手段の各電極
は、前記基板上に所定厚みで配置された電気的に
導電性の材料から成ることを特徴とする請求の範
囲第1項、第2項、第3項、又は第4項の内何れ
か1項記載の2極モノリシツク・クリスタル・フ
イルタ。
6 前記第1の(入力)電極手段、第2の(出
力)電極手段及びストリツプ電極手段の各電極
は、前記基板上の第1の表面及び第2の表面の一
方の表面上において相互に結合されていることを
特徴とする前記請求の範囲第1項記載の2極モノ
リシツク・クリスタル・フイルタ。
明細書2極モノリシツク・クリスタル・フイルタ 産業上の利用分野 本発明は、一般的にはフイルタに関し、さらに
具体的にいえば結合特性及び減衰特性が改良され
た2極(two−pole)モノリシツク・クリスタ
ル・フイルタに関する。
従来技術 第1図、第2図に図示されるような先行技術の
モノリシツク・クリスタル・フイルタは、典型的
には、水晶の結晶(クリスタル)からなるウエハ
ー100上の対向する両表面上においてメツキを
施されて対向して配置された電極対を具えるよう
に構成されている。このモノリシツク・クリスタ
ル・フイルタは、第1図に図示されるように電極
対101,103及び102,104を備えるよ
うに構成することもできるし、あるいは第2図に
図示されるように分離した入力、出力電極10
5,106及び共通電極107を備えるように構
成することもできる。この種のモノリシツク・ク
リスタル・フイルタの基本的な電気的特性は、
“Theory and Design Principles of the
Monolithic Crystal Filter”、と題するLehigh大
学のWilliam D.Beaverによる1967年の学位論文
に概括的に記載されている。
このモノリシツク・クリスタル・フイルタの入
力、出力電極間の音響的結合(acoustical
coupling)は、主として、結合軸に沿う方向への
電極間距離と、結合軸と平行な電極の側面の長さ
及び典型的にはプレートバツク(plateback)と
称される結晶(クリスタル)ウエハーのメツキ、
無メツキ表面間の共振周波数における差に依存す
る。より高い周波数において共振させるために
は、このモノリシツク・クリスタル・フイルタの
電極を高調波発振モード(overtone mode of
oscillation)で動作するように設計することもで
きる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、高調波モード・フイルタにおい
て適切な結合特性を実現するためには、入・出力
電極を極めて接近させて配置することが必要にな
る。しかし、入・出力電極を接近させると、この
種の高調波モード・フイルタの公差(tolerance
variations)に基づく製造上の問題点及び入・出
力電極間の静電容量に基づく減衰特性の劣化の問
題点が生ずる。
この高調波モード・フイルタの減衰特性の劣化
の問題点は、米国特許第4163959号明細書に開示
されたように電極をオーバラツプさせることによ
つてある程度軽減することができる。別の先行技
術としてのモノリシツク・クリスタル・フイルタ
の構成によれば、入・出力電極間に接地された電
極を付加的に配置することによつて入・出力電極
間の静電容量を低減することもできる。しかし、
このような付加的な電極は、入・出力電極と同一
の共振周波数を有しなければならない。他の先行
技術としてのモノリシツク・クリスタル・フイル
タの構成によれば、電極間領域をメツキすること
によつて入・出力電極間の音響的結合度が補正さ
れて調整され得ることが示されている。しかしな
がら、上記の先行技術によるモノリシツク・クリ
スタル・フイルタに関するいかなる構成も、高調
波モード動作のために入・出力電極間を極めて近
接させて配置しなければならないということに伴
なう問題点に対し、発展可能な解決を与えるもの
ではない。
課題を解決するための手段 本発明は、入・出力電極の間に異なる幅を有す
る複数のストリツプ電極を含み、それらのストリ
ツプ電極は、入・出力電極の幅より小さくする。
2個又はそれ以上の異なる幅を有する追加ストリ
ツプ電極を含むことにより、入力/出力間の結合
が増大され、フイルタの通過帯域が拡大される。
異なる幅を有する2個又はそれ以上の追加ストリ
ツプ電極を含むことにより、各ストリツプ電極の
周波数はその他のストリツプ電極の周波数とは異
なるので、各ストリツプ電極と関連した突起(ス
プール)(第7図に点線にて示すけづめ状突起)
は通過帯域から除去されることとなり、従つて干
渉の原因とならないようにより減衰される。ま
た、すべてのストリツプ電極は電気的に接地され
ているので、入・出力電極間のジミツク・キヤパ
シタンスCGは除去され、最終減衰は改善される。
発明の要約 従つて、本発明の目的は、結合特性及び減衰特
性が改善された2極モノリシツク・クリスタル・
フイルタを提供することにある。
本発明の他の目的は、高調波モード共振に容易
に適用できる改善された2極モノリシツク・クリ
スタル・フイルタを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、大量生産の技術によ
つて容易かつ安価に製造できる改善された2極モ
ノリシツク・クリスタル・フイルタを提供するこ
とにある。
本発明を実現する上において、所定の通過帯域
及び通過帯域中心周波数Fcを有する本発明の改
良された2極モノリシツク・クリスタル・フイル
タは圧電基板と、この基板の両面上に対向して配
置された第1の電極対と、この第1の電極対から
所定の距離にある基板の両表面上に対向して配置
された第2の電極対と、及び、この第1,第2の
電極対の中間の基板の両表面に対向して配置され
た複数の異なる幅を有するストリツプ電極対とを
備えている。これらの第1,第2に電極対はいず
れも通過帯域中心周波数Fcで共振するようにな
されており、一方ストリツプ電極対はこの通過帯
域中心周波数Fcよりも高い所定の共振周波数を
有するようになされている。これらのストリツプ
電極対の寸法は第1,第2の電極手対に比べて小
さいために、これらのストリツプ電極対はいずれ
も第1,第2の電極対に比べてより高い共振周波
数及びより高いインピーダンスを有する。従つ
て、ストリツプ電極はこの2極モノリシツク・ク
リスタル・フイルタの帯域内の電気的特性
(midband electrical characteristics)にわずか
しか影響を与えないか或いは全く影響を与えない
が、一方において、第1,第2電極対間の音響的
結合度を改善すると共に第1,第2の電極対間の
キヤパシタンスを低減化させる。本発明は、第
1,第2の電極対間の音響的結合度を一層増大す
る。本発明を実施する2極モノリシツク・クリス
タル・フイルタは、第3高調波モードにおいて動
作する場合、広い通過帯域と大きな通過帯域外信
号減衰特性を示す。
発明の概要 入力電極と出力電極との間に接地されたストリ
ツプ電極を含む2極モノリシツク・クリスタル・
フイルタが記載されている。接地されたストリツ
プ電極は入力電極及び出力電極よりも高い共振周
波数を有し、かつまた入力電極と出力電極との間
に音響的結合の増加を与え、また入・出力電極間
キヤパシタンスの低下を与えるものである。一方
において、接地されたストリツプ電極は2極モノ
リシツク・クリスタル・フイルタの帯域内の電気
的特性特性(midband electrical
characterstics)にほとんど影響を与えないか或
いは全く影響を与えない。本発明の2極モノリシ
ツク・クリスタル・フイルタでは入出力電極間の
音響的結合が増加するために、先行技術における
モノリシツク・クリスタル・フイルタにおいて可
能であつた入出力電極の間隔よりも更に空間的に
離隔して入力電極及び出力電極を形成することが
可能となる。換言すれば、電極間の音響的結合度
は入力電極と出力電極間に異なる幅の複数のスト
リツプ電極を配置することによつてはるかに増加
することになる。本発明の2極モノリシツク・ク
リスタル・フイルタはFM無線受信機のIF部分に
おいて発生されるIF信号をフイルタ除去するた
めに特に有用である。
発明の構成 本発明の構成は下記に示す通りである。即ち、
本発明は所定の通過帯域及び通過帯域中心周波数
を有する2極モノリシツク・クリスタル・フイル
タであつて、 第1及び第2の平坦かつ平行な表面を有し、か
つ前記通過帯域中心周波数Fcよりも高い所定の
基本周波数を有する圧電性の基板と、 前記基板を挟む両表面上に各々対向して配置さ
れた一対の電極501,506からなり、前記通
過帯域中心周波数において実質的に共振するよう
に適合された第1の(入力)電極手段と、 該第1の(入力)電極手段から所定の距離だけ
離間した位置において前記基板を挟む両表面上に
各々対向して配置された一対の電極505,50
6からなり、前記通過帯域中心周波数Fcにおい
て実質的に共振するように適合された第2の(出
力)電極手段とを具え、 前記2極モノリシツク・クリスタル・フイルタ
は更に、前記第1の(入力)電極手段と第2の
(出力)電極手段との間において前記基板を挟む
両表面上に各々対向して配置される少くとも2対
の電極502,506及び503,506を含
み、第1の(入力)電極手段及び第2の(出力)
電極手段と同じ厚さを有し、第1の(入力)電極
手段と第2の(出力)電極手段の端に対向しかつ
同じ長さの端を有し、第1の(入力)電極手段及
び第2の(出力)電極手段の幅より狭い、それぞ
れに異る幅を有し、前記通過帯域中心周波数Fc
よりも高い共振周波数を有し、更に電気的に接地
され、第1の(入力)電極手段と第2の(出力)
電極手段との間の音響的結合度Lkを高め、かつ
所定の通過帯域外の減衰量を増大するストリツプ
電極手段を具えることを特徴とする2極モノリシ
ツク・クリスタル・フイルタとしての構成を有す
るものである。
或いはまた、前記圧電性の結晶からなる基板は
水晶基板であり、かつ前記第1の(入力)電極手
段、第2の(出力)電極手段及びストリツプ電極
手段は該水晶からなる基板の所定の結晶軸方向に
沿つて実質的に配列されたことを特徴とする2極
モノリシツク・クリスタル・フイルタとしての構
成を有するものである。
或いはまた、前記第1の(入力)電極手段、第
2の(出力)電極手段及びストリツプ電極手段の
各電極は平行四辺形の形状に形成されており、か
つ該第1の(入力)電極手段、第2の(出力)電
極手段及びストリツプ電極手段の電極は、更に、
全ての側面(辺)が互いに平行でかつ互いに対向
する側面(辺)が同一の所定の長さを有している
ことを特徴とする2極モノリシツク・クリスタ
ル・フイルタとしての構成を有するものである。
或いはまた、前記ストリツプ電極手段は複数の
ストリツプ電極対を備え、各ストリツプ電極対は
前記通過帯域中心周波数Fcよりも高い共振周波
数を有することを特徴とする2極モノリシツク・
クリスタル・フイルタとしての構成を有するもの
である。
或いはまた、前記第1の(入力)電極手段、第
2の(出力)電極手段及びストリツプ電極手段の
各電極は、前記基板上に所定厚みで配置された電
気的に導電性の材料から成ることを特徴とする2
極モノリシツク・クリスタル・フイルタとしての
構成を有するものである。
或いはまた、前記第1の(入力)電極手段、第
2の(出力)電極手段及びストリツプ電極手段の
各電極は、前記基板上の第1の表面及び第2の表
面の一方の表面上において相互に結合されている
ことを特徴とする2極モノリシツク・クリスタ
ル・フイルタとしての構成を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、先行技術としてのモノリシツク・ク
リスタル・フイルタの端面図(edge view)であ
る。第2図は、別の先行技術としてのモノリシツ
ク・クリスタル・フイルタの端面図である。第3
図及び第4図は、本発明の原理を説明するための
2極モノリシツク・クリスタル・フイルタの端面
図である。第5図は、本発明の実施例としての2
極モノリシツク・クリスタル・フイルタの平面図
である。第6図は、2極モノリシツク・クリスタ
ル・フイルタの等価的な電気的回路表現図であ
る。第7図は、それぞれ第1図及び第2図に図示
された2極モノリシツク・クリスタル・フイルタ
の代表的な減衰波形701(破線にて示す)と本
発明による減衰波形702(実線にて示す)を例
示するグラフである。第8図は、本発明の実施例
の2極モノリシツク・クリスタル・フイルタを好
適に使用できる無線受信機の一部分のブロツク図
である。
好ましい実施例の詳細な説明 本発明の2極モノリシツク・クリスタル・フイ
ルタの原理説明図を第3図及び第4図に示す。ま
た、第5図に実施例としての平面図を示す。第3
図において、この2極モノリシツク・クリスタ
ル・フイルタは、水晶のような圧電性材料から成
る基板200を備えている。この水晶からなる基
板200の厚さは、本質的に基本共振周波数を決
定する。この水晶からなる基板200の表面上に
第1,第2の電極対201,211及び205,
215が配置されており、これら電極対はそれぞ
れ入力、出力信号を授受する入・出力端子を有し
ている。各電極は、好適には、基板200の表面
上に所定の厚さまでメツキされた典型的には金
(gold)等の導電性材料から形成されている。好
適実施例においては、基板200はATカツトの
水晶からなる結晶であり、この上に水晶の“X”
結晶軸或いは“Z”結晶軸のいずれかの方向に沿
つて電極対が配列される。
第3図に図示された2極モノリシツク・クリス
タル・フイルタは、説明を簡単化するため1対の
ストリツプ電極203,213を備えている。ス
トリツプ電極203,213並びに入,出力電極
対201,211及び205,211は上方から
みると長方形からなる矩形状であるが、各電極の
対向する側面(辺)が同一長さであるような任意
の平行四辺形とすることもできる。ストリツプ電
極203,213は、好適には、入・出力電極2
01,211及び205,215と同じ厚さと同
じ長さを有する一方において、これらよりも小さ
な幅を有している。ストリツプ電極203,21
3はそれらの幅が狭いため、入・出力電極20
1,211及び205,215よりも高い共振周
波数を有する。ストリツプ電極203,213は
また、それらの共振周波数が高いことに加えて、
入・出力電極201,211及び205,215
よりも高いインピーダンスを有し、このため入・
出力電極201,211及び205,215の帯
域内の電気特性に全体としての影響をほとんど与
えることはない。
第4図を参照すると、入・出力電極401,4
11及び405,415ならびに同一共振周波数
を有する3対のストリツプ電極対402,412
及び403,413及び404,414を有する
2極モノリシツク・クリスタル・フイルタが例示
されている。ストリツプ電極対402,412及
び403,413及び404,414は入・出力
電極対401,411及び405,415と同一
の厚み及び長さを有するが、幅が小さく、そのた
め入・出力電極対401,411及び405,4
15よりも高い共振周波数を有する。さらに、第
4図に図示された2極モノリシツク・クリスタ
ル・フイルタによつて例示されるように、複数の
ストリツプ電極を付加することの利点は、多ポー
ル(多極,multi−pole)・クリスタル・フイルタ
の構成によることなく、フイルタの通過帯域が拡
大されるという点であるが、しかしながら、第7
図の減衰特性に示す如く、スプール(突起,けづ
め)特性が残る欠点がある(第7図の点線701
に示す通過帯域の両端のピーク)。
第5図はストリツプ電極の幅を変化させた本発
明の実施例を示す。ストリツプ電極504はスト
リツプ電極503よりも幅が大きく、このストリ
ツプ電極503はストリツプ電極502よりも幅
が大きい。しかしながら、すべてのストリツプ電
極502,503及び504の幅は入・出力電極
対501及び505の幅に比べて小さな幅となつ
ている。第5図に図示された電極は結晶の“X”
軸に沿つて配置されており、これらすべての電極
は単一の共通電極506に対向している。
本発明によれば、第3図に図示された原理説明
図によるストリツプ電極203及び213は、
入・出力電極対201,211及び205,21
5間の音響的結合度を相当改善するだけでなく、
最終減衰(ultimate attenuation)と称されるフ
イルタ通過帯域外信号の減衰特性も改善すること
ができる。先行技術としてのモノリシツク・クリ
スタル・フイルタにおいては、第1図に図示され
た電極101,102で例示される入・出力電極
間にジミツク(gimmic)キヤパシタンスCG(第
6図参照)と称されるものが存在した。このジミ
ツク・キヤパシタンスCGが存在すると、第7図
中の破線701で示す波形のように、この2極モ
ノリシツク・クリスタル・フイルタの減衰波形は
通過帯域の両端にピークが生じると共に通過帯域
外周波数では幾分減少するようなものとなる。従
つて、第7図中の波形702のように最終減衰
(ultimate attenuation)を改善するためには、
2極モノリシツク・クリスタル・フイルタの入・
出力電極間のジミツク・キヤパシタンスCGを低
減又は除去することが必要になる。
本発明によれば、第3図の原理説明図中の入・
出力電極201及び205間のジミツク・キヤパ
シタンスCGは、ストリツプ電極203及び21
3を接地電位にすることによつて実質的に低減化
され得る。ストリツプ電極203及び213を接
地電位にすることによつて入・出力電極201,
205と信号接地点との間のキヤパシタンスCo
(第6図参照)が幾分か増加し、フイルタの中心
周波数Fcにわずかに影響を与える。しかしなが
ら、キヤパシタンスCoのわずかな変化は、この
2極モノリシツク・クリスタル・フイルタの設計
中において容易に調整でき適合化させることがで
きる。
本発明のモノリシツク・クリスタル・フイルタ
は、ジミツク・キヤパシタンスCGを低減化する
だけでなく、第3図及び第4図中の入・出力電極
間の音響的結合度を表わすインダクタンスLk(第
6図参照)の値を増加させる。この音響的結合度
を表わすインダクタンスLkは、主として、電極
の厚みと、結合軸方向に沿う入・出力電極間距離
と、結合軸に対して平行な電極の側面の長さ及び
プレートバツク(plateback)と称される基板2
00(第3図)のメツキ、無メツキ領域間の共振
周波数の差に依存する。先行技術としてのモノリ
シツク・クリスタル・フイルタにおいては、入・
出力電極を接近して配置することによつて音響的
結合度が増加され得るであろう。例えば、高調波
モード・フイルタにおいては、十分な結合によつ
て設計通り動作させるには、入・出力電極を極め
て近接させなければならない。このような高調波
モード・フイルタの製造の歩留りを保証する場
合、厳しい公差(tolerance)上の制限から、
入・出力電極の配置は正確に制御されなければな
らない。しかしながら、本発明の2極モノリシツ
ク・クリスタル・フイルタを使用することにより
上述の問題点は実質的に除去できる。これは本発
明によれば、入・出力電極を近接させる際の厳し
い公差上の制限を伴なわずに結合度を増加できる
からである。本発明の原理図(第3図)によれ
ば、ストリツプ電極203,213の使用によつ
て、実効的なプレートバツク(plateback)が低
減化され、これに対応して音響的結合度が増加す
る。実効的なプレートバツクが減少化する理由
は、基板200の入・出力電極201,211及
び205,215間におけるメツキ及び無メツキ
領域間の共振周波数における実効的な差が、スト
リツプ電極203,213の付加によつて減少す
るからである。第5図及び第8図のモノリシツ
ク・クリスタル・フイルタの実施例で例示される
ように、入力、出力及びストリツプ電極の反対側
の表面上に単一の共通電極を用いる場合には、さ
らに音響結合度が改善される。
以上述べた通り、第5図に図示された本発明の
実施例において、入・出力電極の間に異なる幅を
有する複数のストリツプ電極を含み、それらのス
トリツプ電極は、入・出力電極の幅より小さくす
る。2個又はそれ以上の異なる幅を有する追加ス
トリツプ電極を含むことにより、入力/出力間の
結合が増大され、フイルタの通過帯域が拡大され
る。異なる幅を有する2個又はそれ以上の追加ス
トリツプ電極を含むことにより、各ストリツプ電
極の周波数はその他のストリツプ電極の周波数と
は異なるので、各ストリツプ電極と関連した突起
(スプール)(第7図に点線にて示すけづめ状突
起)は通過帯域から除去されることとなり、従つ
て干渉の原因とならないようにより減衰される。
また、すべてのストリツプ電極は電気的に接地さ
れているので、入・出力電極間のジミツク・キヤ
パシタンスCGは除去され、最終減衰は改善され
る。
本発明を具現する2極モノリシツク・クリスタ
ル・フイルタは、広い通過帯域及びこのフイルタ
通過帯域外の帯域における非常に大きな信号減衰
を必要とするすべての応用面において有利に応用
できる。例えば、本発明の2極モノリシツク・ク
リスタル・フイルタは、例えば第8図に図示され
るような無線受信機のIF部806に応用できよ
う。この種の無線受信機は、典型的には10−45M
Hzの周波数で動作する中間周波IF部を備えてい
る。第8図FM受信機800において、ミキサ8
02はアンテナからの受信信号と局部発振器80
3からの信号とを混合し、IF信号を発生する。
しかしながら、ミキサ802において信号逓倍に
よつて発生された不要な高調波信号を除去するた
めに、ミキサ802からのIF信号は、次にIFフ
イルタ804によつて波する必要がある。IF
フイルタ804は、典型的には、ミキサ802か
らの信号を受けてこれを増幅する増幅・インピー
ダンス整合回路805を備えよう。次にこの増
幅・インピーダンス整合回路805からの信号
は、本発明の実施例の2極モノリシツク・クリス
タル・フイルタ806に印加されよう。この第8
図のFM受信機800において、IF部806に単
一の共通電極を有する1対のストリツプ電極を有
する2極のモノリシツク・フイルタのみを示して
いるが、第5図に示す本発明の実施例が適用でき
る。複数の幅の異なるストリツプ電極を具える第
5図に図示の構成は極めて有益な特性を有するモ
ノリシツク・クリスタル・フイルタを提供する。
次に、この2極モノリシツク・クリスタル・フイ
ルタ806からの波されたIF信号は、必要に
応じて、インピーダンス整合・増幅回路807に
結合されて更に増幅及びインピーダンス整合さ
れ、次段の受信段に供給されよう。この種のFM
無線受信機への応用に当たつては、本発明の2極
モノリシツク・クリスタル・フイルタを、第3高
調波で動作させ、例えば45MHzのIF周波数で、
32kHzにも及ぶ通過帯域及び通過帯域中心周波数
Fcから最小限(少なくとも)910kHz離れた点で
60dB以上(最低60dB)の信号減衰量を達成する
(第7図中の波形702を参照)。本発明の2極モ
ノリシツク・クリスタル・フイルタを任意のFM
ラジオ、例えばイリノイ州シヤンバーグのモトロ
ーラ・サービス・パブリケーシヨンから1975年と
1977年にそれぞれ発行されたモトローラ・インス
トラクシヨン・マニユアル68P81020E10及び
68P81029E65に掲載されているFMラジオに好適
に使用できることが理解できよう。
上述のように、入・出力電極間に挿入した異な
る幅を有する複数のストリツプ電極の使用によ
り、結合特性と最終(ultimate)減衰量を増加さ
せた、改善された2極モノリシツク・クリスタ
ル・フイルタが開示された。このようなストリツ
プ電極を使用することにより、入・出力電極間距
離を増加させつつ大きな割合の音響的結合特性を
保つことが可能となる。この結果、高調波モー
ド・モノリシツク・クリスタル・フイルタを一層
容易かつ経済的に製造することが可能となる。
発明の効果 本発明の効果は以下の通りである。
本発明によれば入・出力電極間の音響的結合度
を高め、かつフイルタ通過帯域外信号の減衰量を
増大することができる。
本発明の構成によれば、異なる複数のストリツ
プ電極の付加によつて入力、出力電極間における
メツキ及び無メツキ領域間の共振周波数における
実効的な差が減少化されるため、実効的なプレー
トバツクが低減化され、これに対応して音響的結
合度が増加し、かつ第7図において点線にて示す
けづめ特性(スプール,突起特性)が除去される
という効果を有する。
更に、入力・出力及びストリツプ電極の反対側
の表面上に電気的に接地された単一の共通電極を
用いる場合には、更に入・出力電極間のジミツ
ク・キヤパシタンスCGは除去され最終減衰が改
善されるという効果を有する。
更に、複数のストリツプ電極を使用することに
よつて多極クリスタル・フイルタの構成を採用せ
ずにフイルタの通過帯域が拡大されるという効果
を有する。
本発明の構成を有する2極モノリシツク・クリ
スタル・フイルタは幅広い通過帯域において音響
的結合度が高く、この通過帯域外で大きな減衰量
を有するすべての応用面に対して使用することが
でき、例えばFM無線受信機の中間周波IF部に応
用できる。
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