JPS6043912A - 弾性表面波共振子 - Google Patents
弾性表面波共振子Info
- Publication number
- JPS6043912A JPS6043912A JP15151583A JP15151583A JPS6043912A JP S6043912 A JPS6043912 A JP S6043912A JP 15151583 A JP15151583 A JP 15151583A JP 15151583 A JP15151583 A JP 15151583A JP S6043912 A JPS6043912 A JP S6043912A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acoustic wave
- surface acoustic
- wave resonator
- electrode
- interdigital
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- 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】
〔発明の技術分野〕
この発明は工ないし複数のインターディジタル型変換器
で構成された弾性表面波共振子或はグレーティング反射
器を具備した弾性表面波共振子に係り、特に高次横モー
ドスプリアスを有効に抑圧できる弾性表面波共振子に関
する。
で構成された弾性表面波共振子或はグレーティング反射
器を具備した弾性表面波共振子に係り、特に高次横モー
ドスプリアスを有効に抑圧できる弾性表面波共振子に関
する。
結合共振器フィルタとして挿入損失の小さいものを構成
するには非常に尚いQ値を肩する共振子が必要である。
するには非常に尚いQ値を肩する共振子が必要である。
高い周波数でこのような請求を満足する共振子として、
従来tA1図に示すような周期グレーティング反則器を
有する弾性表面波共振子が知られている。すなわち圧電
体基板(1)上にインターディジタル型の電極(2)(
変換器)を形成しその両側に金属膜をストリップ状に形
成してなる周期グレーティング反射器(3)及び(4)
を形成したものである。このような弾性表面波共振子を
用いてフィルタを構成した場合、フィルタの通過帯域は
械結合係数、lニゲレーティング反射器の端面から等測
的反射面との距離を波長で規格化した長さ、(但しfr
:共振子の共振周波数、fa:***振周波数)の間係が
あり、広帯域の通過帯域特性を必要とrるノ易合にばf
a −frの差が大きい、すなわち2′ l(の大きな共振子を必要とすることになる。k2’ケ
犬さくする手段として最適な方法は、グレーティング反
射器の実効長eを小さくすることである。
従来tA1図に示すような周期グレーティング反則器を
有する弾性表面波共振子が知られている。すなわち圧電
体基板(1)上にインターディジタル型の電極(2)(
変換器)を形成しその両側に金属膜をストリップ状に形
成してなる周期グレーティング反射器(3)及び(4)
を形成したものである。このような弾性表面波共振子を
用いてフィルタを構成した場合、フィルタの通過帯域は
械結合係数、lニゲレーティング反射器の端面から等測
的反射面との距離を波長で規格化した長さ、(但しfr
:共振子の共振周波数、fa:***振周波数)の間係が
あり、広帯域の通過帯域特性を必要とrるノ易合にばf
a −frの差が大きい、すなわち2′ l(の大きな共振子を必要とすることになる。k2’ケ
犬さくする手段として最適な方法は、グレーティング反
射器の実効長eを小さくすることである。
このだめrこはグレーティング反射器を構成しているス
) IJノグの金属膜を厚くシ、ストリップ1本当りの
反射率高めるのが一般的である。しかしながら、このよ
うにストリップの金属膜を厚くするとグレーティング反
射器部分を伝搬する表面波の伝搬鉢度とグレーティング
反射器の外側の部分を伝搬する衣n波の伝搬速度との速
度差が大きくな1ノ、次のような問題が生ずる。すなわ
ち一般に表問波なま圧電基板上に形成された金属膜部分
を伝搬=4る賜金と金6ii 11Qが形成されていな
い部分を伝搬するルー合とではその伝搬速度が異なるが
、このように伝搬速度が急激に変化する部分において表
面波の反射が起こることが知られている。従って第1図
実線矢印(6)で示すようにグレーティング反射器(3
) 、 (4)中を伝搬する表面波は反射器の各スト1
7ツグのエツジ部分でその一部が反射されるが、同様に
同図中破線矢叩(F5)で示すようにグレーティング反
射器(4)内部から反射器外部に伝搬しようとする表面
波をその一部がグレーティング反射器(4)の端部で反
射され、再び反射器(4)内部妃戻され、以下この反射
を繰り返して反射器内部を伝搬していくことになる。つ
1リグレ一テイング反射器(3)。
) IJノグの金属膜を厚くシ、ストリップ1本当りの
反射率高めるのが一般的である。しかしながら、このよ
うにストリップの金属膜を厚くするとグレーティング反
射器部分を伝搬する表面波の伝搬鉢度とグレーティング
反射器の外側の部分を伝搬する衣n波の伝搬速度との速
度差が大きくな1ノ、次のような問題が生ずる。すなわ
ち一般に表問波なま圧電基板上に形成された金属膜部分
を伝搬=4る賜金と金6ii 11Qが形成されていな
い部分を伝搬するルー合とではその伝搬速度が異なるが
、このように伝搬速度が急激に変化する部分において表
面波の反射が起こることが知られている。従って第1図
実線矢印(6)で示すようにグレーティング反射器(3
) 、 (4)中を伝搬する表面波は反射器の各スト1
7ツグのエツジ部分でその一部が反射されるが、同様に
同図中破線矢叩(F5)で示すようにグレーティング反
射器(4)内部から反射器外部に伝搬しようとする表面
波をその一部がグレーティング反射器(4)の端部で反
射され、再び反射器(4)内部妃戻され、以下この反射
を繰り返して反射器内部を伝搬していくことになる。つ
1リグレ一テイング反射器(3)。
(4)は等測的に導波路どして作用する。
この」:うなグレーティング反射器のストリップに対し
て斜め方向に伝搬する波は横モードと呼ばれ、フィルタ
の通過帯域特性にスゲリアスを発生きせる原因となる。
て斜め方向に伝搬する波は横モードと呼ばれ、フィルタ
の通過帯域特性にスゲリアスを発生きせる原因となる。
この横モードは多数の高次横モードで合成されており、
しかも仁の蘭次横モードはグレーティング反則器のスト
リップに対して直交する方向に伝搬する波より見かけの
位相速度が速いため共振周波数のわずかに高い周波数部
分にスゲリアスとして発生する。
しかも仁の蘭次横モードはグレーティング反則器のスト
リップに対して直交する方向に伝搬する波より見かけの
位相速度が速いため共振周波数のわずかに高い周波数部
分にスゲリアスとして発生する。
そこで、この茜次横モードスプリアスを抑圧す、6ノこ
めVC81々の提案がなされている。そのひとつにイン
ターディジタル型電極にCO8型アポダイズをかけるこ
とにより、グレーティング反射器内の1ヤードの内特定
の単一モードのみに相当するエネルギー分布にて表面波
を励振し、他の高次横モー ドのスゲリアスが発生しな
いようにしたものが提案されている。しかしこの弾性表
面波共振子はアボダイズをかけることにより、入出力イ
ンク−1イジタル型電極の実効電極指対数が減り、弾性
表面波共振子の等価的機械結合係数 21の低下につh
がるから、fa−frの低下となり、広帯域の通過帯域
特性を得ることができなくなる。
めVC81々の提案がなされている。そのひとつにイン
ターディジタル型電極にCO8型アポダイズをかけるこ
とにより、グレーティング反射器内の1ヤードの内特定
の単一モードのみに相当するエネルギー分布にて表面波
を励振し、他の高次横モー ドのスゲリアスが発生しな
いようにしたものが提案されている。しかしこの弾性表
面波共振子はアボダイズをかけることにより、入出力イ
ンク−1イジタル型電極の実効電極指対数が減り、弾性
表面波共振子の等価的機械結合係数 21の低下につh
がるから、fa−frの低下となり、広帯域の通過帯域
特性を得ることができなくなる。
1だ他の方法として表面波導波路幅を狭くし高次横モー
トスシリアスが通過帯域内に発生しないrうにする方法
も考メられているが、共振子のインピーダンスが大きく
なり低インピーダンスの共(h子がイH成不11J能と
なるとともにQ値が低下するという欠点がある。
トスシリアスが通過帯域内に発生しないrうにする方法
も考メられているが、共振子のインピーダンスが大きく
なり低インピーダンスの共(h子がイH成不11J能と
なるとともにQ値が低下するという欠点がある。
この発明は、このような点に鑑みてなされたもので等価
的機械結合係数1(2′およびQ値の低下が少なく且つ
高次横モードスゲリアスの影響がない弾性表面波共振子
を提供することを目的とするものである。
的機械結合係数1(2′およびQ値の低下が少なく且つ
高次横モードスゲリアスの影響がない弾性表面波共振子
を提供することを目的とするものである。
本発明はインターディジタル型変換器の電極指の各1本
がその中央部において略クランク状に曲げられ表面波伝
搬方向に互いに1/4仮長ずれた2つの平行部を形成す
るようにした弾性表面波共振子を提供するものである。
がその中央部において略クランク状に曲げられ表面波伝
搬方向に互いに1/4仮長ずれた2つの平行部を形成す
るようにした弾性表面波共振子を提供するものである。
第2図はこの発明の一実施例を示すものである。
(21)は圧電体基板アあり、この基板上に、例えば1
個のインターディジタル型電極(2榎をはさむように1
対のグレーティング反射器t23) CJ4)が形成さ
れている。この1個のインターディジタル型観極(22
の電極指(2つおよびグレーティング反射器?:(l
、 (2,θの金属ストリップR6’) 、 (2ηが
それぞれ表面波導波路の中心を境にして略クランク状に
曲げられ表面波伝搬方向VC互いに1/4波長ずれた2
つの平行部を形成している。(−[−で表面波導波路幅
(Wa )は電極指交差領域(Wl) )、 (We
)から成っている。このような構I査の弾性表面波共振
からも図中破線(2B 、 (21で示すにうに、イン
ターディジタル型電極(2)から高次横モードが励振さ
れ、この内高次横モード(至)は表面波導波路11a
(Wa )と(Wb )の領域の音響インピーダンスが
同じであるから反対側の表面波導波路に進行1゛る。こ
れらの高次横モードC2B 、 (Jはグレーティング
反則器124)の金属ストリップ(27)によって図中
破線で示すように一部は反射してインターディジタル型
低極(2りに戻ってくるが、前述のように金属ストリッ
プQ7)は中央を境にしてその両側は互いに1/4波長
ずれているので、反射波は往復で互い+ICl / 2
波長(fiγ相で180’)のずれを生じ、互いに逆相
になるために出力信号として現われない。
個のインターディジタル型電極(2榎をはさむように1
対のグレーティング反射器t23) CJ4)が形成さ
れている。この1個のインターディジタル型観極(22
の電極指(2つおよびグレーティング反射器?:(l
、 (2,θの金属ストリップR6’) 、 (2ηが
それぞれ表面波導波路の中心を境にして略クランク状に
曲げられ表面波伝搬方向VC互いに1/4波長ずれた2
つの平行部を形成している。(−[−で表面波導波路幅
(Wa )は電極指交差領域(Wl) )、 (We
)から成っている。このような構I査の弾性表面波共振
からも図中破線(2B 、 (21で示すにうに、イン
ターディジタル型電極(2)から高次横モードが励振さ
れ、この内高次横モード(至)は表面波導波路11a
(Wa )と(Wb )の領域の音響インピーダンスが
同じであるから反対側の表面波導波路に進行1゛る。こ
れらの高次横モードC2B 、 (Jはグレーティング
反則器124)の金属ストリップ(27)によって図中
破線で示すように一部は反射してインターディジタル型
低極(2りに戻ってくるが、前述のように金属ストリッ
プQ7)は中央を境にしてその両側は互いに1/4波長
ずれているので、反射波は往復で互い+ICl / 2
波長(fiγ相で180’)のずれを生じ、互いに逆相
になるために出力信号として現われない。
(11)てこのような弾性表面波共振子ではアボダイズ
X1・かけるととによる等価機械結合係数1(の低下(
・1なく、廿〕ζ表面波導波路幅を狭くする必要もない
のでQ仙の低下もない。このように、本発明によリップ
ルのない広帯域特性の弾性表面波共振子フィルタ、発振
周波数の調整範囲が広く巨つ共振損失の小さい弾性表面
波発振子及び電圧可変範囲の広いVCO用弾性表面波共
振子等を実現できる。
X1・かけるととによる等価機械結合係数1(の低下(
・1なく、廿〕ζ表面波導波路幅を狭くする必要もない
のでQ仙の低下もない。このように、本発明によリップ
ルのない広帯域特性の弾性表面波共振子フィルタ、発振
周波数の調整範囲が広く巨つ共振損失の小さい弾性表面
波発振子及び電圧可変範囲の広いVCO用弾性表面波共
振子等を実現できる。
第3図乃至第6図は本発明の他の実施例を示す。
第3図は第2図とは基本構造が同じであるlボート型弾
性表面波共振子であるが、表面波導波路幅Wdは、電極
指交差領域We +Wf +Wgから成っている。
性表面波共振子であるが、表面波導波路幅Wdは、電極
指交差領域We +Wf +Wgから成っている。
このような弾性表面波共振子では電極指交差領域Weと
Wgの電極指の位置及びクレーティング反射器の金属ス
) IJソゲの位置は表面波伝搬路方向に対して同じに
なっておりWfの領域の電極子及びグレーティング反射
器の金属ストリップとは互いに1/4波長ずれた位置に
配置されている。この応用例でも、インターディジタル
型電極の電極指の交差領域WeとWgの領域で励振され
た高次横モードは図中破線C(+1 、 C(J 、α
1 、 C34)で示すように導波路内を伝搬し一部は
グレーティング反射器の金属ストリップC1!1)によ
って反射され再びインターディジタル型−極に戻ってく
るがこれらの反射波(3I)と(榊及びlit、りとC
a1)とは圧いに逆相になっているので、出力’1ij
−’4”にt士簡次イ異モードスプリアスが現われない
。
Wgの電極指の位置及びクレーティング反射器の金属ス
) IJソゲの位置は表面波伝搬路方向に対して同じに
なっておりWfの領域の電極子及びグレーティング反射
器の金属ストリップとは互いに1/4波長ずれた位置に
配置されている。この応用例でも、インターディジタル
型電極の電極指の交差領域WeとWgの領域で励振され
た高次横モードは図中破線C(+1 、 C(J 、α
1 、 C34)で示すように導波路内を伝搬し一部は
グレーティング反射器の金属ストリップC1!1)によ
って反射され再びインターディジタル型−極に戻ってく
るがこれらの反射波(3I)と(榊及びlit、りとC
a1)とは圧いに逆相になっているので、出力’1ij
−’4”にt士簡次イ異モードスプリアスが現われない
。
パ■4図は2ホ一ド型弾性表面波共振子に本発明をlr
H,用した例を示す。構造的には圧電基板(4])に入
出力インターディジタル型′醒極f421 、 (、+
3と1対のグレー ティング撃射器t441 、 (4
5)が並設され前記入出力トランスジコーサ(・11.
り 、 (4濠間にはシールド′嵯極(46)かりじ成
されている。この応用例では、第2図の1ポー ) :
J、i9弾性表面波共振子と同様に表面波導波路幅W、
Lk1人出カイ/ターディジタル型゛岐極(43、(4
りの′電極指交差領域■とWeの2つの領域から成って
いへ。また、入出力インターゲインタル型′准極(4力
。
H,用した例を示す。構造的には圧電基板(4])に入
出力インターディジタル型′醒極f421 、 (、+
3と1対のグレー ティング撃射器t441 、 (4
5)が並設され前記入出力トランスジコーサ(・11.
り 、 (4濠間にはシールド′嵯極(46)かりじ成
されている。この応用例では、第2図の1ポー ) :
J、i9弾性表面波共振子と同様に表面波導波路幅W、
Lk1人出カイ/ターディジタル型゛岐極(43、(4
りの′電極指交差領域■とWeの2つの領域から成って
いへ。また、入出力インターゲインタル型′准極(4力
。
+111 frl互いにn波長(nは任意の整数)離れ
た距離k・11′tいで配置されている。
た距離k・11′tいで配置されている。
、+、G 5図は、人出力インターディジ219m電極
60゜154が+3いにn + 172波長の距離を置
いて形成されr’c 1対のグレーティング反射器I5
湯、 C54)の両側に配置・11されfc 1t<造
の2ボ一ト型弾性表面波共振子に本発明を応用した例を
示す。
60゜154が+3いにn + 172波長の距離を置
いて形成されr’c 1対のグレーティング反射器I5
湯、 C54)の両側に配置・11されfc 1t<造
の2ボ一ト型弾性表面波共振子に本発明を応用した例を
示す。
第6図は、人出力インターディジタル型d極帽11゜(
6りが多数の電極指によって構成された多対型弾性表面
波共振子を示す。本応用例では、第4図乃至第5図に示
した2ボ一ト型弾性表面波共振子の入出力インターディ
ジタル型電極の電極指と同様に互いに1/4波長ずれた
位置で内部接続した構造に成っている。
6りが多数の電極指によって構成された多対型弾性表面
波共振子を示す。本応用例では、第4図乃至第5図に示
した2ボ一ト型弾性表面波共振子の入出力インターディ
ジタル型電極の電極指と同様に互いに1/4波長ずれた
位置で内部接続した構造に成っている。
以上述べた応用例では、インターディジタル型電極の電
極指とグレーティング反射器の金属ストリップが表面波
導波路開口長方向に最大2の互いに1/4波長ずれた屈
曲構造になっているが、さらに屈曲数を増加させても構
わない。捷だ、グレーティング反則器が金属ストリップ
構造でr↓なく圧電基板に直接溝を設けたグループ構造
のストリップによって構成された弾性表面波共振子に本
発明を実施しても同様に高次横モード抑圧が可能である
。本応用例の構造の弾性表面波共振子によっても前述し
たと同様の性能の弾性表面波共振子フィルタ、弾性表面
波発振子及びvCO用弾性表面波共振子等が実現できる
。
極指とグレーティング反射器の金属ストリップが表面波
導波路開口長方向に最大2の互いに1/4波長ずれた屈
曲構造になっているが、さらに屈曲数を増加させても構
わない。捷だ、グレーティング反則器が金属ストリップ
構造でr↓なく圧電基板に直接溝を設けたグループ構造
のストリップによって構成された弾性表面波共振子に本
発明を実施しても同様に高次横モード抑圧が可能である
。本応用例の構造の弾性表面波共振子によっても前述し
たと同様の性能の弾性表面波共振子フィルタ、弾性表面
波発振子及びvCO用弾性表面波共振子等が実現できる
。
、741図はlボート型弾性表面波共振子の従来構造し
I]を示す図、第2図は1ポ一ト型弾性表面波共振子に
本発明を適用した実施例を示す図、第3図Q11ホード
型弾性表面波共振子に本発明を適用した他の実施例を示
す図、第4図1d%2ボート型弾性表面波共振子に本発
明を適用した実施例を示す図、第5図は2ポ一ト型弾性
表面波共振子に本発明を適用した他の実施例を示す図、
舘6図は多対型弾性表面波共振子に本発明を適用した実
施例を示す図である。 、シト・・圧′航基板、22・・・インターディジタル
型’<極、23.24・・・グレーティング反射器、2
5・・・電極指、26.27・・・金属ストリップ。 代理人 弁理士 則近憲佑 (を且か1名) 第1図 第2図 fsa図 第4凶 第5図 第 6 図・
I]を示す図、第2図は1ポ一ト型弾性表面波共振子に
本発明を適用した実施例を示す図、第3図Q11ホード
型弾性表面波共振子に本発明を適用した他の実施例を示
す図、第4図1d%2ボート型弾性表面波共振子に本発
明を適用した実施例を示す図、第5図は2ポ一ト型弾性
表面波共振子に本発明を適用した他の実施例を示す図、
舘6図は多対型弾性表面波共振子に本発明を適用した実
施例を示す図である。 、シト・・圧′航基板、22・・・インターディジタル
型’<極、23.24・・・グレーティング反射器、2
5・・・電極指、26.27・・・金属ストリップ。 代理人 弁理士 則近憲佑 (を且か1名) 第1図 第2図 fsa図 第4凶 第5図 第 6 図・
Claims (2)
- (1)圧電体基板上に1ないし複数のインターディジタ
ル型変換器を形成してなる弾性表面波共振子に゛おいて
、前記インターディジタル型変換器の電極指がその一部
VCおいて略クランク状に曲げられ表面波伝搬方向に対
して互いに]/4波長ずれた平行部をイ(する形状に形
成されていることを特徴とする弾性表面波共振子。 - (2)圧電体基板上にインターディジタル型変換器↑、
・よび、グレーティング反射器が形成されてなる弾性表
面波共振子において、少くとも前にグレーティング反則
器のス) IJツブがその一部において略クランク状に
曲げられ表面波伝搬方向に対してLIいVc1/4波長
ずれた平行部を有する形状に形成σれていることを特徴
とする弾性表面波共振子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15151583A JPS6043912A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 弾性表面波共振子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15151583A JPS6043912A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 弾性表面波共振子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6043912A true JPS6043912A (ja) | 1985-03-08 |
Family
ID=15520190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15151583A Pending JPS6043912A (ja) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | 弾性表面波共振子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6043912A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2006333024A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Seiko Epson Corp | 弾性表面波素子片、弾性表面波デバイスおよび電子機器 |
JP2007013459A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Seiko Epson Corp | 弾性表面波素子片、弾性表面波デバイスおよび電子機器 |
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CN110067946A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-07-30 | 上海工程技术大学 | 一种基于声表面波模式的天然气传感器及泄漏监测*** |
JP2019146233A (ja) * | 2014-04-08 | 2019-08-29 | スカイワークスフィルターソリューションズジャパン株式会社 | 弾性波共振器と弾性波フィルタ |
-
1983
- 1983-08-22 JP JP15151583A patent/JPS6043912A/ja active Pending
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