經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（/ ) <發明之背景> <發明之領域> 本發明係有關於一種自由邊反射式表面波諧振器，該 諧振器使用S Η型表面波，例如 B G S波、L 〇 v e波、或類 (W的電波，並且特別係有關於一種自由邊反射式表面波諧 振器，其中的複數個諧振單元係被製成單一的整體元件。 <相關技術之說明> 電視接收器、錄影機、和其它類似的装置需要充分衰 減影像中間頻率階段的鄰近頻道視覺訊號頻率 fap (在 歐洲 PAL系統褢為 31.9 MHz )之訊號和鄰近頻道音響 訊號頻率之訊號 fas (在歐洲 PAL糸統褢為 40.4 MHz )| Μ避免任何鄰接頻道之間的阻礙。圖1係一影像中間 頻率階段的衰減頻率特性曲線圖。明顯地從圖1裏可看出 : 在相鄰頻道視覺訊號頻率 fap和相鄰頻道音響訊號頻 率 fas的衰減是相對較大的。 為了保持在鄰近頻道視覺訊號頻率 fap和鄰近頻道 音響訊號頻率fas能有前述大的衰減，傳統上已經採用 兩個陷波器。其中一個傳统陷波器在鄰接頻道視覺訊號頻 率fap處具有大的衰減，另一個傳統陷波器在鄰接頻道 音響訊號頻率f a s處有大的衰減。每一個傳統陷波器像 由一個L C諧振電路、和一個壓電晶體諧振器等組成。 對於上述目的的壓電晶體諧振器，以往特別注意使用 S H型表面波---譬如是B G S波---之壓電晶體諧振器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝 訂 务 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( >) 1 1 I 〇 圖2係- -種使用 BGS 波的自 由 邊 反 射 式 表 面 波 諧 振 器 1 1 1 的 立 體 透 視 圖。 1 I g 由 邊 反射 式 表 面 波 諧振器 1 係 由 具 有 一 簧 質 長 方 請 先 1 1 閱 | 形 平 坦 表 面 的壓 電 底 層 2 構成的 。該壓電底層 2 是 壓 電 讀 背 | ιέ I 材 料 製 成 譬如是結酸鹽之钛酸鉛壓電陶瓷 L iNbO 3 壓 之 1 I 意 1 I 電 單 晶 體 、 LiTa 03 單晶體或類似物 。當底層 2 由 壓 電 陶 事 1 項 1 瓷 構 成 的 時 候， 底 層 2 接受一個沿圖2的箭頭 P 方 向 之 再 填 1 極 化 處 理 0 一對 梳 子 形 電 極3和 4 係 設 置 在 壓 電 底 層 2 寫 本 頁 裝 1 的 上 表 面 2 a 以 形 成 — 個交錯 式 壓 電 轉 換 器 ( 此 處 之 後 1 1 將 被 稱 之 為 IDT ) < ，這些梳子形電極 3 和 4 其 中 每 一 1 I 個 分 別 具 有 複數 個 電 極 指 狀物 3 a 至 3 C 和 4 a 至 4 c ( 1 1 訂 藉 由 通 過梳 子 形 電 極 3和 4 施 加 —· 個 交 流 電 壓 在 1 該 自 由 邊 反 射式 表 面 波 諧 振器1 上面激發 BGS 波 並 且 1 1 該 Β GS 波沿圖2之箭頭 X方向 傳 遞 〇 BGS 波 在 壓 電 底 層 1 1 2 的 白 由 邊 2 b 和 2 C 之 間被反 射 〇 自 由 邊 反 射 式 表 面 波 1 1 線 諧 振 器 1 能夠藉由設定 I D T決 定 的 頻 率 和 自 由 邊 之 間 尺 1 寸 所 決 定 的 頻率 使 它 們 彼此相 等 而 達 到 有 效 的 諧 振 特 1 1 性 〇 1 I 妖 / > IV 而 t 自由 邊 反 射 式 表面波 諧 振 器 » 如 同 L C 諧 振 電 1 1 I 路 和 其 它 類 型的 壓 電 諧 振 器一樣 只 有 單 一 諧 振 特 性 0 於 1 1 是 * 必 須 準 備兩 個 表 面 波 諧振器 * 並 將 它 們 彼 此 相 連 接 1 1 Μ 便 在 兩 個 頻率 位 置 ( 鄰 接頻道 視 覺 訊 號 頻 率 fa P 和 鄰 1 I 接 頻 道 音 響 訊號 頻 率 f as )上得到- -個陷波器特性C 1 I -4- 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（）） 使用Rayleigh波的彈性表面波諧振器已知是一種表 面波諧振器。這種彈性表面波諧振器雖然使用單一的諧振 器，但是具有兩個諧振特性，譬如是在1 9 9 2年第1 6期 的 INTERNATIONAL ELECTRICAL TECHNOLOGY REPORT 中第 1頁至第7頁所揭示的。也就是說，已知一種雙重模式 的諧振器，該諧振器在使用 R a y i e i g h波的諧振濾波器褢 使用零次縱向振動模式（作為基本模式）和二次縱向振動 模式，利用這種諧振器獲得兩個諧振特性。然而*該雙重 模式諧振器需要兩個或更多的IDT和一個反射器。另夕卜 *在這個雙重模式諧振器之中，諧振特性是根據反射係數 的特性和反射器的頻率來決定的。另外，所獲得的具有大 反射係數之頻率範圍是狹窄的。因此，在兩諧振點之間的 差異是一個非常小的數值，譬如，只有大約1 M H z的範 圍·在該範圍褢才具有極佳的諧振特性。因此它是不可能 建搆成包含兩個陷波電路諧振器、且同時具有如圖1所示 的特性曲線並在它們之間具有大的頻率間隙的雙重模式諧 振器。因此，可Μ考）t:該壓電底層上面若是設置兩個 IDT，Μ便在上述使用 BGS波之自由邊反射式表面波諧振 器褢形成兩個諧振單元，便可獲得兩個諧振特性。然而， 使用像是圖3示意顯示的 B G S波之S Η型表面波的自由 邊反射式表面波諧振器之中，在IDT的波長λ和反射壓 電底層表面波之兩相對自由邊之間的距離 L，兩者之間需 滿足下列的關係： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） ---------扣衣------1Τ-------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 ^96508 B7 五、發明説明（7) L = [ (1/2) ] ( λ /2) χ Ν ( Ν 為一整數。） 因為在 fap和 fas之間的頻率差異是大的，個別 I D T的波長λ是彼此之間有大的差異。例如，在 P A L系 统褢，假設壓電底層的轚音速度相等於2400 m/s， fap 的λ ap等於 75.2 w in， 且 fas的λ as等於 59.4 u m。 於是，對於在相鄰頻道視覺訊號頻率 fap處具有 一諧振點的諧振装置和在相鄰頻道音響訊號頻率 fas處 具有一諧振點的諧振裝置之間，兩相對自由端之間距離 L 的數值是不同的。也就是說，對於使用SH型表面波的自 由邊反射式表面波諧振器，在同一底層上面，極難以形成 兩個具有不同諧振頻率的諧振單元。 <發明之概述> 本發明較佳實施例之目的是要提供一種使用SH型表 面波的自由邊反射式表面波諧振器，在該諧振器之中，至 少兩個具有不同諧振頻率的諧振單元被结合成單一的整體 元件。 更明確地，根據本發明之較佳簧施例，在壓電底層的 兩相對自由邊反射 SH型表面波的自由邊反射式表面波諧 振器包含有一個具有兩相對自由邊的壓電底層， 和一個 IDT，該IDT不僅是設置在壓電底層上面，且包含有複數 個電極指狀物，該電極指狀物係以横寬加權法或電極削薄 法予K加權 > 其中，該加權在簧行上是要使得主波瓣的衰 減極點落於具有許多成對的電極指狀物之正常型 IDT衰 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ---------抑衣------1T------^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明（<) 減極點頻率的外側。該電極指狀物的數目係由具有相同數 目之成對電極指狀物的正常 IDT (此處「正常」係指未 加權之IDT， 該IDT具有相等數目的電極）來決定，並 獲得由主波瓣決定的諧振特性和由正常型 IDT衰減極點 決定的諧振特性。 也就是說，在本發明較佳實施例的表面波諧振器褢， 利用原先受到抑制的正常I D T的衰減極點，只Μ單一元 件可獲得兩個或更多個諧振特性。在這規範褢的SH表面 波係被寬廣地定義為不僅包括BGS波，也包括像是Love 波的表面波，該 Love波具有一成分波形，該成分波形具 有實質垂直於表面波傳播方向的位移。 另外，本發明較佳實施例的表面諧振器較佳地被用於 構成電視接收器或錄影機影像中間頻率階段的一個陷波器 電路。也就是說，前述個別衰減極點的位置被設定為讓複 數個諧振特性之一作為鄰接頻道視覺訊號頻率 fap，而另 一個具有較高頻率的諧振特性被作為鄰接頻道音響訊號頻 率 f a s，藉此，在鄰接頻道視覺訊號頻率和鄰接頻道音響 訊號頻率處具有陷波作用的陷波電路能夠被作成單一的整 體元件。 如同Μ上的說明，使用 BGS波的自由邊反射式表面 波諧振器的諧振頻率 f r是由下列公式決定的： f r = [ V / 1 ( 1 ] V / λ (其中，λ代表受到I D T激發 的表面波波長，λ代表壓電底層的音響速度）。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ^衣 訂 各 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( ) 1 1 I 另 外 » 連接壓電底層兩個栢對自由邊的尺寸 L 係 較 1 1 I 佳 決 定 為 付 合 下 列 的方 程 式 1 I L [ 1/2)]( λ /2) X η ( r 1代表- -個整數） D 請 Jt 1 1 閱 | 於 是 * 當 在 影 像 中 間頻 率 階 段 » 構 成 鄰 接 頻 道 視 覺 訊 5K 頻 讀 背 | & I 率 之 陷 波 器 的 諧 振 器和 構 成 鄰 接 頻 道 音 響 訊 號 頻 率 之 陷 波 之 注 1 1 器 的 諧 振 器 是 由 —. 自由 邊 反 射 式 表 面 波 諧 振 器 組 成 的 時 候 意 事 1 項 1 1 上述兩個諧振器的尺寸 L 之 數 值 是 不 同 的 這 是 因 為 再 填 1 寫 裝 1 它 們 具 有 大 不 相 同 的波 長 λ 〇 因 此 > 巨 前 被 認 為 很 困 難 在 本 頁 同 一 晶 片 或 底 層 上 形成 兩 個 諧 振 器 0 I 1 在 另 一 方 面 依照 本 發 明 之 較 佳 實 施 例 加 權 法 在 實 1 I 行 上 是 要 讓 被 加 權 的 I DT 主 波 瓣 的 衰 減 極 點 落 在 具 有 相 1 1 訂 同 數 巨 之 成 對 電 極 指狀 物 的 正 常 I DT 衰 減 極 點 的 外 側 0 1 於 是 獲得複數個如上述- -般由底層尺寸 L 決 定 的 諧 振 1 1 特 性 也就是 由正常 I DT 衰 減 極 點 決 定 的 諧 振 特 性 1 | 和 由 加 權 I DT 主波瓣決定的諧振特性 5 也 就 是 由 前 述 1 1 汰 的 說 明 顯 然 可 知 藉由利用加權 IDT 決 定 的 諧 振 特 性 和 1 由 底 層 尺 寸 L 決定的諧振特性 具 有 複 數 個 諧 振 特 性 的 1 1 白 由 邊 反 射 式 表 面 波諧 振 器 能 夠 被 建 構 成 一 涸 單 一 元 件 的 1 I 整 體 结 構 〇 1 1 I 如 同 前 述 的 說 明， 依 照 本 發 明 之 較 佳 實 施 例 能 夠 Μ 1 1 上 述 方 式 加 權 該 I DT， 而 提 供 一 種 具 有 複 數 個 諧 振 特 性 但 1 1 僅 有 單 一 元 件 整 體 结構 的 自 由 邊 反 射 式 表 面 波 諧 振 器 並 1 I 且 可 提 供 種 極 佳 的表 面 波 諧 8 _ 振 器 Μ 供 使 用 於 需 要 兩 個 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標隼局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（) 諧振特性的装置褢，譬如是一影像中間頻率階段的陷波器 電路。因為由單一整體元件獲得兩個諧振特性，陷波器電 路和其它裝置的電路结構可κ得到簡化，且可省略掉多個 電路元伴麻煩的接線工作。另外，陷波器電路和類似裝置 的大小可κ得到有效地縮小。 為了說明本發明的内容，在隨附之圖式中，顯示數涸 較佳實施例，但應瞭解本發明之詳细结構安排和手段不限 於在這些圖式中所表示者。 <圖式之簡單說明> 圖1係電視接收器影像中頻階段之衰減頻率特性圖。 圖2係傳統使用 B G S電波的自由邊反射式表面波諧 振器透視圖。 圖3係該傳統自由邊反射式表面波諧振器的剖面視圖 0 圖4係一正常I D T之頻譜圖。 圖5像係一加權之I D T和正常之I D T的頻譜圖。 圖6係本發明較佳實施例之自由邊反射式表面波諧振 器的說明圖。 圖7係該較佳實施例之自由邊反射式表面波諧振器的 阻抗頻率特性說明圖。 圖8係一陷波器 （trap filter)的衰減頻率特性說 明圖，該陷波器係由前述較佳實施例之自由邊反射式表面 波諧振器所構成的。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 扣衣 訂 各 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( ) 1 1 I < 較 佳 寅 施 例 之 詳 细 說 明 > 1 1 1 現 在 將 參 昭 隨 附 之 圖 式說 明 本 發明之 較 佳 實 施 例 〇 1 I 圖 4 係 使 用 BGS 訊 號波 的 自 由邊反 射 式 表 面 波 諧 振 請 先 1 1 閱 | 器 褢 的 正 常 I DT 之諧振頻譜圖 〕該 I D T 的 諧 振 頻 譜 係 公 讀 背 I & I 開 於 — 九 七 ί— 年 三 月 出 版 的 ” L e c t ur e P a p e r S 0 f J ap an 之 注 1 1 A c 0 U s t i c S 0 C i e t y Μ 第 3 51至 3 5 2頁0 圖 4 的 横 座 標 軸 意 事 1 項 1 線 代 表 頻 率 在横座標軸線上的 2N - 2N -1 、 等 代 表 一 個 再 填 ) 寫 裝 1 2 N 次模式 ( 2N -1) 次 模 式等 的 諧 振點， 縱 座 標 軸 代 表 當 本 頁 一 主 波 瓣 的 峰 值 設 定 為 0 時的衰減量。 1 1 可 從 圖 4 褢 明 顯 看 出 ， 當使用正常的 I DT 的 時 候 * 1 I 2 N 次 ( N 代 表 一 個 整 數 )諧 振 模 式能夠 藉 由 在 壓 電 底 層 1 1 訂 的 表 面 上 形 成 —» 個 具 有 N 對電極指狀物的 ID T 而 得 到 激 I 發 〇 另 外 在其它較高次模式褢的奇數模式 也 就 是 1 1 (2 N- 1) 次 ( 2 N -3 ) 次 、 (2 N + 1) 次、和 (2 fi + 3) 次， 由 1 I 於 電 極 的 對 稱 性 而 不 會 被 激發 〇 關 於偶數 模 式 * 可 由 圖 4 1 1 線 明 顯 看 出 4 諧 振 頻 率 與 具 有 N 對電極指狀物的 ID T 之 頻 1 率 特 性 的 衰 減 極 點 (at t e n u a t i 〇 η pole) 一 致 » 所 Μ 使 得 1 1 這 Ub 模 式 不 會 被 激 發 〇 也 就是 說 * (2 N - 2 ) 次、 ( 2 N -4 ) 次 1 I 、 (2 N + 2 ) 次、 ( 2 N + 4 ) 次 等不 被 激 發。於 是 ♦ 在 該 自 由 邊 1 1 | 反 射 式 表 面 波 諧 振 器 褢 只 有2 N 次 模式被 激 發 t 在 該 自 由 1 1 邊 反 射 式 表 面 波 諧 振 器 上 ，形 成 如 圖2所 示 的 正 常 I DT ， 1 1 因 而 * 能 夠 形 成 具 有 相 對 較少 亂 真 訊號的 諧 振 器 0 1 I 在 另 一 方 面 » 依 照 本 發明 的 較 佳實施 例 * 可 依 據 所 描 1 1 1 -10 - 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ：297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（q ) 述的方式對該IDT加權計算而獲得複數個諧振特性。此 處將參照圖5說明一種加權的方法。 圖5的實線代表當 IDT接受本發明較佳實施例之横 寬加燿時的IDT頻譜，而圖5的虛線 B代表具有與横寬 加權之IDT相同數目配對電極指狀物的正常IDT頻譜。 2 N、 2 N - 1等代表該2 N次模式、（2 N - 1 )次模式等的諧 振點位置。因此，自正常IDT主波瓣的衰減極點（2N + 2) 、 （2N-2)之中形成依上述横寬加權之IDT的主波瓣衰 減極點。 在横寬加權頻譜 A褢，（2 N - 2 )次和（2 N + 2 )次模式 的衰減量相對較小，因而明顯地可在這些模式中達成激發 。在本發明較佳實施例褢，複數個諧振特性是利用被激發 的偶數撗式之中最接近的諧振特性來達成的。 圖6說明具有圖5之實線 A所示的頻譜IDT的加權 方式例子。圖6的自由邊反射式表面波諧振器11具有一 對設置在一壓電底層 12上面的梳子形電極13和14。 由這些梳子形電極 13和 14構成一個 IDT。如同從圖6 褢明顯可看出•該IDT電極受到横寬加權。加權程度的 選擇是要能夠得到如上述的圖5實線 A所示的頻譜。然 而，要得到實線A所示之頻譜之加權法不限於圖6的方 法。也就是說，具有圖5實線 A所示之頻譜的I D T能夠 Μ另一個具有不同於圖6所示梳子形電極13和14形狀 之電極構成。該加權可Μ藉由一種令電極變薄的方法進行 -1 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 裝 訂 線 (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 296508 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印变 五、發明説明 ( 1 1 I 0 這 種 加 權 方 式 已 經 十 分 為 人 熟 知 例如 被 說 明 於 1 1 1 I r U 0 Sh i t ay a n a ( 電 氣 資 料 通 訊 社 公 司 ) 指 導 的 1 I nE LAST IC SURFACE WAVE EN G I Ν Ε ER I Ν G" 第 66 頁至第 68 請 Jt 1 1 閱 1 頁 〇 讀 背 1 1 I 圖 6 所 示 的 § 由 邊 反 射 式 表 面 波 諧 振 器 1 1 除 了 IDT 之 注 1 1 係 上 述 方 式 加 權 之 外 t 具 有 種 與 圖 2 所 示 的 白 由 邊 反 意 事 1 項 1 射 式 表 面 波 諧 振 器 相 似 的 结 構 0 因 此 對 於 與 圖 2 之 中 相 再 填 1 寫 裝 1 同 或 對 應 的 元 件 之 描 述 也 適 用 於 此 庳 在 此 省 略 掉 對 這 本 頁 元 件 的 詳 细 說 明 0 1 1 圖 7 係 一 個 使 用 如 圖 5 實 線 A 所 示 的 横 寬 加 權 之 1 I IDT 的 白 由 邊 反 射 式 表 面 波 諧 振 器 1 1 之 阻 抗 its 頻 率 特 性 曲 1 1 訂 線 圖 〇 圖 7 明 顯 獲 得 Μ FR 1 Λ FR2 、和 FR3 代 表 的 三 條 諧 1 振 特 性 曲 線 0 該 FR 1 代表對應於正常 I DT 頻 譜 褢 1 1 (2 N- 2) 次模式的寄生頻率之諧振點 這個正常 IDT 頻 譜 1 I 係 如 同 前 述 般 由 底 層 的 尺 寸 決 定 〇 FR2 代 表 横 寬 加 權 的 1 1 線 I DT 主 波 瓣 之 2 N 次 模 式 諧 振 特 性 的 諧 振 點 及 FR3 1 代 表 ( 2 N + 2 ) 次 模 式 諧 振 特 性 的 諧 振 點 0 由 圖 7 明 顯 看 出 1 1 可 獲 得 三 個 諧 振 特 性 0 兩 個 陷 波 器 電 路 可 利 用 任 何 兩 個 1 I 諧 振 點 構 成 譬 如 是 FR 1 和 FR2 諧 振 點 0 1 1 例 如 9 若 是 自 由 邊 反 射 式 表 面 波 諧 振 器 1 1 在 结 構 上 1 1 能 夠 讓 FR 1 對 懕 於 影 像 中 間 階 段 之 鄰 近 頻 道 的 視 覺 訊 號 1 1 頻 率 » 而 FR2 對 應 於 影 像 中 間 階 段 之 鄰 近 頻 道 的 音 響 訊 1 I 號 頻 道 * 便 可 達 成 圖 8 所 示 的 衰 減 頻 率 特 性 0 1 1 1 - 12 - 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） A7 B7 五、發明説明（il) 也就是說，IDT的波長係依照鄰接頻道音響訊號頻率 來決定的*並且，成對之電極指狀物數目是依照鄰接頻道 視覺訊號頻率來決定的。另外，IDT在加權上係讓衰減極 點（attentuation pole)位於具有相同數目之配對的正 常IDT衰減極點的外側，藉此1便可獲得簞一元件而具 有兩個諧振特性的諧振器。 雖然，已藉由較佳實腌例說明本發明的内容，然而， 本發明原理的各種實行方法係包含在下列申請專利範園内 。因此，需瞭解：本發明的範圍不限於上述的說明，而是 涵蓋在這些申請專利範圍之内。 ---------¾------.訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）