JPH11145760A - Sawデバイス - Google Patents

Sawデバイス

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JPH11145760A
JPH11145760A JP31022297A JP31022297A JPH11145760A JP H11145760 A JPH11145760 A JP H11145760A JP 31022297 A JP31022297 A JP 31022297A JP 31022297 A JP31022297 A JP 31022297A JP H11145760 A JPH11145760 A JP H11145760A
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JP
Japan
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electrode finger
electrode
finger
phase
positive
Prior art date
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Pending
Application number
JP31022297A
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English (en)
Inventor
Natsuhiko Sakairi
夏彦 坂入
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最小電極線幅が大きく、構造が単純で、しか
も、反射波の位相が励振波の位相と正確に、片側には同
相、反対側には逆相である一方向性電極を備えたSAW
デバイスを提供する。 【解決手段】 圧電基板と、圧電基板上に設けられた薄
膜電極指を交叉させることにより形成される交叉指電極
とを備えるSAWデバイスにおいて、交叉指電極が、周
期構造の繰り返しにより形成され、周期構造が、表面波
の伝搬方向のどちらかの方向に、正電極指、負電極指、
及び正負どちらの電極指にも接続しない浮き電極指とが
順に並ぶように構成され、基本動作周波数における表面
波の波長をλとすると、正電極指と負電極指との中心間
距離がλ/4、負電極指と浮き電極指との中心間距離が
λ/4、浮き電極指と次の正電極指との中心間距離がλ
/2である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、SAWデバイスの
交叉指電極の構造に関し、特に一方向性電極の構造に関
する。
【0002】
【従来の技術】SAWデバイスは、一般に高帯域のバン
ドバスフィルタ又は遅延素子として用いられている。ま
た、SAWデバイスは、LCフィルタに比べて小型化が
容易であるため、例えば携帯電話などの携帯型電子機器
において利用されている。
【0003】SAWデバイスの交叉指電極は通常は、両
方向へ等しいエネルギーの波を発生する。このため、1
つの入力側交叉指電極と、1つの出力側電極を対向させ
た構造のSAWデバイスでは、片側に発生した表面波の
エネルギーのみが利用されており、反対側に発生した表
面波は利用されない。このため、そのようなSAWデバ
イスでは、挿入損失が悪いという欠点がある。このた
め、表面波を一方向にしか発生しない一方向性電極が開
発された。これまでに開発された一方向性電極として
は、例えば、特開平6−196960号公報、特開平6
−152309号公報、特開平5−226961号公
報、及び特開平3−204212号公報に記載の最小電
極指幅をλ/10としたものが知られている。また、例
えば、特開平3−133209号公報の図2に示された
ような最小電極指幅をλ/12としたものも知られてい
る。これらの一方向性電極はいずれも、電極指の表面波
の反射を利用し、一方向へはその反射波が励振された表
面波と同一位相になることにより強め合い、他方向へは
反射波が励振された表面波とは逆位相になることによ
り、一方向に逆方向に比べて、大きいエネルギーの表面
波を発生させることができる。
【0004】反射波を、逆方向に比べて一方向に強く反
射させるためには、電極の構造を非対称にすれば、実現
可能であるが、単に非対称なだけでは、反射の位相が、
励振の位相と正確に片側に対し同相、反対側に対し逆相
にはならない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】これらの一方向性電極
は、従来の電極(両方向性)に比べて細いため、周波数
が高くなると電極形成上困難になるという問題点があっ
た。電極形成を容易にするためには、電極の最小線幅を
大きくするとともに、電極形成時のパターニング(エッ
チング、または、リフトオフによる現像など)工程が容
易なような、単純なパターンである必要がある。
【0006】一方、反射波を、逆方向に比べて一方向に
強く反射させるためには、電極の構造を非対称にすれ
ば、実現可能であるが、単に非対称なだけでは、反射の
位相が、励振の位相と正確に片側に対し同相、反対側に
対し逆相にはならない。完全に位相が、同相または、逆
相にならない場合は、動作周波数で位相の異なる波の内
部反射がデバイス特性を劣化させる。
【0007】したがって、最小電極線幅が大きく、構造
が単純で、しかも、反射波の位相が励振波の位相と正確
に、片側には同相、反対側には逆相である一方向性電極
が求められていた。
【0008】本発明の目的は、最小電極線幅が大きく、
構造が単純で、しかも、反射波の位相が励振波の位相と
正確に、片側には同相、反対側には逆相である一方向性
電極を備えたSAWデバイスを提供することに有る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によるSAWデバ
イスは、圧電基板と、該圧電基板上に設けられた薄膜電
極指を交叉させることにより形成される交叉指電極とを
備えるSAWデバイスにおいて、前記交叉指電極が、周
期構造の繰り返しにより形成され、前記周期構造が、表
面波の伝搬方向のどちらかの方向に、正電極指、負電極
指、及び正負どちらの電極指にも接続しない浮き電極指
とが順に並ぶように構成され、基本動作周波数における
前記表面波の波長をλとすると、前記正電極指と前記負
電極指との中心間距離がλ/4、前記負電極指と前記浮
き電極指との中心間距離がλ/4、前記浮き電極指と次
の前記正電極指との中心間距離がλ/2であることを特
徴とする。
【0010】また、本発明によるSAWデバイスは、圧
電基板と、該圧電基板上に設けられた薄膜電極指を交叉
させることにより形成される交叉指電極とを備えるSA
Wデバイスにおいて、前記交叉指電極が、周期構造の繰
り返しにより形成され、前記周期構造が、表面波の伝搬
方向のどちらかの方向に、負電極指、正電極指、及び正
負どちらの電極指にも接続しない浮き電極指とが順に並
ぶように構成され、基本動作周波数における前記表面波
の波長をλとすると、前記負電極指と前記正電極指との
中心間距離がλ/4、前記正電極指と前記浮き電極指と
の中心間距離がλ/4、前記浮き電極指と次の前記負電
極指との中心間距離がλ/2であることを特徴とする。
【0011】更に、本発明によるSAWデバイスは、上
記のSAWデバイスにおいて、前記正電極指、前記負電
極指、及び前記電極指a3の幅がλ/8であることを特
徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】[実施形態1]次に、本発明の実
施形態について図面を参照して説明する。
【0013】図1に、本発明の一実施形態を示す。
【0014】表面波の伝搬右方向に、電極指幅λ/8の
負電極指1、電極指幅λ/8の正電極指2、正負どちら
の電極指にも接続しない電極指幅λ/8の浮き電極指3
の順に電極指が並ぶ構成を基本単位として、周期的に繰
り返し構造であり、各電極指の中心間距離が、1と2間
がλ/4、2と3間がλ/4、3と次の周期の1
(1′)間がλ/2であるように一方向性電極が構成さ
れている。この一方向性電極は圧電基板上100の上に
配置される。
【0015】次に、本構成の一方向性電極の動作につい
て図2を参照して説明する。電極指1によって励振され
た表面波と、その表面波が左方向に伝搬した後、各電極
指で反射し、右方向に伝搬する反射波の位相を図2
(b)に示す。励振された表面波の位相を基準にし、A
と表示し、位相遅れを時計方向とする。励振した表面波
が(1)’,(2)’,又は(3)の電極指と電極指の
無い部分の境界で反射し、(1)まで伝搬する距離が
(1)と各境界までの距離の2倍となること、並びに、
電極指での反射において、電極に覆われていない部分か
ら、電極指の端に入射した場合は、位相が反転し、電極
指の部分から、電極指の端(電極に覆われていない部
分)へ入射した場合は位相が反転しないこと、及び、電
極指での反射量は、電極のない部分から、電極指の端に
入射した場合も、電極指の部分から、電極の端(電極の
ない部分)へ入射した場合も同じであることを考慮する
と、各電極指の反射の位相は、図2(b)の通りであ
る。
【0016】反射波の位相を具体的に説明すると以下の
ようになる。
【0017】電極指(1)から電極指(1)’の右側の
境界までの距離は(15/16)λであるので、反射時
の位相反転を180゜の位相遅れとみなすと、電極指
(1)’の右側の境界で反射する表面波は、電極指
(1)まで戻ったときには、位相が2×360゜+13
5゜だけ遅れる。電極指(1)から電極指(1)’の左
側の境界までの距離は(17/16)λであり、反射時
には位相は変化しないので、電極指(1)’の左側の境
界で反射する表面波は、電極指(1)まで戻ったときに
は、位相が2×360゜+45゜だけ遅れる。電極指
(1)’の右側の境界で反射する表面波と左側で反射す
る表面波の振幅が等しいので、これらを合成すると、電
極指(1)’の中心で表面波が反射して、反射波の位相
が電極指(1)に戻ったときに位相が2×360゜+9
0゜遅れるとみなすことができる。従って、表面波には
位相360゜の周期性があるので、電極指(1)’で反
射する反射波の位相は90゜遅れるということができ
る。
【0018】同様に、電極指(2)’の中心で反射する
とみなされる表面波は、電極指(1)に戻ったときに位
相が2×360゜+270゜遅れるとみなすことができ
る。従って、電極指(2)’で反射する反射波の位相は
90゜進むとみなされる。
【0019】また同様に、電極指(3)の中心で反射す
るとみなされる表面波は、電極指(1)に戻ったときに
位相が360゜+270゜遅れるとみなすことができ
る。従って、電極指(3)で反射する反射波の位相は9
0゜進むとみなされる。
【0020】同様な原理により、電極指2で励振された
表面波の位相をBとし、そこから励振された表面波が、
左方向へ伝搬し、各電極指で反射した後、電極指2に反
射されてくる反射波の位相を図示すると、図2(c)の
ようになる。ここで、Bの位相は、Aの位相に対し、逆
相であること、励振位置が(1)に対し、90度遅れの
位置(λ/4の距離)にあることを考慮して図示してい
る。これら2つの図を合成し、右方向への励振された表
面波と、反射された表面波の位相を図示すると、図2
(d)のように同相となり、反射波が波を強めているこ
とが分かる。一方、左方向に伝搬する表面波についても
同様な図を描くと、図2(e)のように、励振される表
面波に対し、反射波は波の強さを弱める働きをしている
ことが分かる。
【0021】このように、本実施形態の電極構成は、最
小電極指幅がλ/8で、一方向性電極を構成できてい
る。また、その反射の位相は、励振の位相に対し、片側
には完全な同相であり、もう一方には、完全な逆相であ
る。また、電極の構成は従来の一方向性電極に対し、3
本を基本単位としている単純な構成で、電極形成時のパ
ターニングも容易である。
【0022】なお、正電極と負電極とを逆にしてもよ
い。
【0023】[実施形態2]図3に示したのは、本発明
の他の実施形態である。各電極指の幅a1,a2,a3
は、λ/8とは異なっているが、電極間の距離は、図1
に示す実施形態1と同様である。電極指幅をλ/8から
ずらすと、電極幅または、電極のない部分の幅のどちら
かは、λ/8より小さくなるが、電極中心間隔を実施形
態1と同一とすれば、電極幅に関係なく表面波は電極の
中心で反射するとみなすことができるので、一方向性電
極の反射の位相は、図2に説明した関係を保ち、片方向
には強め合い、もう一方の方向には弱める効果は変わら
ない。また、電極幅の若干の変化であれば、パターン形
成の容易さにさほど影響は与えず、本発明の効果は保た
れる。
【0024】なお、正電極と負電極とを逆にしてもよ
い。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電極構成は、最小電極指幅がλ/8で、一方向性電極を
構成できており、従来より、太い電極指幅で実現できて
おり、パターン形成が容易である。また、その反射の位
相は、励振の位相に対し、片側には正確に同相で、もう
一方には、正確に逆相であり、内部反射の問題も軽減さ
れる。また、電極の構成は従来の一方向性電極の基本繰
り返し単位と比べ、3本と少ない本数を基本単位として
いる単純な構成で、電極形成時のパターニングも容易で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1によるSAWデバイスの平
面図である。
【図2】本発明の原理を説明するための図である。
(a)は、各電極指で例振される信号の位相と各電極指
の符号を表した図である。(b)(c)(d)(e)
は、本発明によるSAWデバイスで励振される表面波の
位相及び反射波の位相を示す図である。
【図3】本発明の実施形態2によるSAWデバイスの平
面図である。
【符号の説明】
1,1′,2,3 交叉指電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電基板と、該圧電基板上に設けられた
    薄膜電極指を交叉させることにより形成される交叉指電
    極とを備えるSAWデバイスにおいて、前記交叉指電極
    が、周期構造の繰り返しにより形成され、前記周期構造
    が、表面波の伝搬方向のどちらかの方向に、正電極指、
    負電極指、及び正負どちらの電極指にも接続しない浮き
    電極指とが順に並ぶように構成され、基本動作周波数に
    おける前記表面波の波長をλとすると、前記正電極指と
    前記負電極指との中心間距離がλ/4、前記負電極指と
    前記浮き電極指との中心間距離がλ/4、前記浮き電極
    指と次の前記正電極指との中心間距離がλ/2であるこ
    とを特徴とするSAWデバイス。
  2. 【請求項2】 圧電基板と、該圧電基板上に設けられた
    薄膜電極指を交叉させることにより形成される交叉指電
    極とを備えるSAWデバイスにおいて、前記交叉指電極
    が、周期構造の繰り返しにより形成され、前記周期構造
    が、表面波の伝搬方向のどちらかの方向に、負電極指、
    正電極指、及び正負どちらの電極指にも接続しない浮き
    電極指とが順に並ぶように構成され、基本動作周波数に
    おける前記表面波の波長をλとすると、前記負電極指と
    前記正電極指との中心間距離がλ/4、前記正電極指と
    前記浮き電極指との中心間距離がλ/4、前記浮き電極
    指と次の前記負電極指との中心間距離がλ/2であるこ
    とを特徴とするSAWデバイス。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載のSAWデバイス
    において、前記正電極指、前記負電極指、及び前記電極
    指a3の幅がλ/8であることを特徴とするSAWデバ
    イス。
JP31022297A 1997-11-12 1997-11-12 Sawデバイス Pending JPH11145760A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100449620B1 (ko) * 2001-10-05 2004-09-22 삼성전기주식회사 일방향성 탄성표면파 변환기
JP2007508752A (ja) * 2003-10-08 2007-04-05 アールエフ ソウ コンポーネンツ,インコーポレーテッド 単相一方向弾性表面波変換器および改良された反射器
WO2019131530A1 (ja) * 2017-12-27 2019-07-04 株式会社村田製作所 弾性波フィルタ

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