JPH0129087B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0129087B2 JPH0129087B2 JP14473281A JP14473281A JPH0129087B2 JP H0129087 B2 JPH0129087 B2 JP H0129087B2 JP 14473281 A JP14473281 A JP 14473281A JP 14473281 A JP14473281 A JP 14473281A JP H0129087 B2 JPH0129087 B2 JP H0129087B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- edge mode
- drive electrode
- ceramic filter
- vibration
- groove
- 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.)
- Expired
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
- H03H3/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は薄い矩形圧電セラミツク板の長さ方向
の端部に振動エネルギーが集中しているエツジモ
ード振動を利用したセラミツクフイルタの中心周
波数の調整法並びにこの調整法により得られるセ
ラミツクフイルタの構造に関するものであり、特
に中心周波数を低くする方法に関するものであ
る。
の端部に振動エネルギーが集中しているエツジモ
ード振動を利用したセラミツクフイルタの中心周
波数の調整法並びにこの調整法により得られるセ
ラミツクフイルタの構造に関するものであり、特
に中心周波数を低くする方法に関するものであ
る。
エツジモード振動は弾性を有する矩形板の端部
に振動エネルギーが集中している振動モードであ
り、その共振周波数frは矩形板の材料定数である
音速Veと矩形板の幅寸法Ｗによつて決定され次
式で与えられる。
に振動エネルギーが集中している振動モードであ
り、その共振周波数frは矩形板の材料定数である
音速Veと矩形板の幅寸法Ｗによつて決定され次
式で与えられる。
fr＝Ve／2W ………(1)
したがつて共振周波数frを高くする場合には幅
寸法Ｗを小さくすることで容易に調整を行うこと
ができる。一方、共振周波数frを低く調整する方
法としては、一般の機械振動子の縦振動や屈曲振
動などのバルク波振動と言われる振動モードの場
合には振動の節の部分を削る方法、あるいは振動
の腹の部分に質量を付加することによつて共振周
波板を低くする方法が知られているが、エツジモ
ード振動においては厳密な意味での振動の節が存
在しないこと及び質量を付加することが技術的に
難しいことのため従来の方法を適用することは困
難である。そのため、あらかじめ共振周波数を低
めに設定し共振周波数を高め方向に調整する方法
が行なわれていた。
寸法Ｗを小さくすることで容易に調整を行うこと
ができる。一方、共振周波数frを低く調整する方
法としては、一般の機械振動子の縦振動や屈曲振
動などのバルク波振動と言われる振動モードの場
合には振動の節の部分を削る方法、あるいは振動
の腹の部分に質量を付加することによつて共振周
波板を低くする方法が知られているが、エツジモ
ード振動においては厳密な意味での振動の節が存
在しないこと及び質量を付加することが技術的に
難しいことのため従来の方法を適用することは困
難である。そのため、あらかじめ共振周波数を低
めに設定し共振周波数を高め方向に調整する方法
が行なわれていた。
本発明の目的はエツジモード振動を利用したセ
ラミツクフイルタにおいて中心周波数f0を低くす
る方法と、かくして得られるセラミツク装置を提
供するにある。
ラミツクフイルタにおいて中心周波数f0を低くす
る方法と、かくして得られるセラミツク装置を提
供するにある。
本発明は矩形圧電セラミツク板の長さ方向の一
方の端部に駆動電極を設け、他方の端部に前記駆
動電極をセラミツク板上に延長して外部接続用端
子としたエツジモードセラミツクフイルタにおい
て前記矩形圧電セラミツク板の駆動電極前端面の
ほぼ中央の位置に溝を設けることによりエツジモ
ード振動の共振周波数を低くすることによりセラ
ミツクフイルタの中心周波数f0を低くすることを
特徴としている。
方の端部に駆動電極を設け、他方の端部に前記駆
動電極をセラミツク板上に延長して外部接続用端
子としたエツジモードセラミツクフイルタにおい
て前記矩形圧電セラミツク板の駆動電極前端面の
ほぼ中央の位置に溝を設けることによりエツジモ
ード振動の共振周波数を低くすることによりセラ
ミツクフイルタの中心周波数f0を低くすることを
特徴としている。
以下本発明について図面を用いて詳細に説明す
る。
る。
第１図はエツジモード振動を利用して構成した
３端子型セラミツクフイルタの電極構成例であ
り、第１図ａに示すように矩形圧電セラミツク板
１の表面端部の両側部並びに中央の位置に駆動電
極２，３および４を設けそれぞれの駆動電極２，
３，４を圧電セラミツク板１の他端まで延長して
入力端子２′、接地端子３′、および出力端子４′
を設けて外部リード端子との接続端子としてい
る。さらに第１図ｂに示すように、前記圧電セラ
ミツク板１の裏面には表面の駆動電極２，３およ
び３，４のそれぞれに対向した位置に２個の浮遊
電極５および５′を設けている。
３端子型セラミツクフイルタの電極構成例であ
り、第１図ａに示すように矩形圧電セラミツク板
１の表面端部の両側部並びに中央の位置に駆動電
極２，３および４を設けそれぞれの駆動電極２，
３，４を圧電セラミツク板１の他端まで延長して
入力端子２′、接地端子３′、および出力端子４′
を設けて外部リード端子との接続端子としてい
る。さらに第１図ｂに示すように、前記圧電セラ
ミツク板１の裏面には表面の駆動電極２，３およ
び３，４のそれぞれに対向した位置に２個の浮遊
電極５および５′を設けている。
第２図は第１図に示した３端子型セラミツクフ
イルタの電気的な等価回路である。電極構成を第
１図に示したように対称形に構成した場合フイル
タは対称形になる。また第２図の等価回路で表わ
される対称３端子型セラミツクフイルタにおいて
は中心周波数f0は出力端子P1―P2を開放とし入力
端I1―I2端子から２端子の圧電振動子として見た
ときの共振周波数frと一致することが知られてい
る。
イルタの電気的な等価回路である。電極構成を第
１図に示したように対称形に構成した場合フイル
タは対称形になる。また第２図の等価回路で表わ
される対称３端子型セラミツクフイルタにおいて
は中心周波数f0は出力端子P1―P2を開放とし入力
端I1―I2端子から２端子の圧電振動子として見た
ときの共振周波数frと一致することが知られてい
る。
したがつてセラミツクフイルタの中心周波数f0
を測定するかわりに前述したように出力端開放に
おける２端子振動子の共振周波数frを測定すれば
良い。
を測定するかわりに前述したように出力端開放に
おける２端子振動子の共振周波数frを測定すれば
良い。
一般にセラミツクフイルタの中心周波数のばら
つきに対しては、最も多く使用されているAMラ
ジオ用455KHzセラミツクフイルタの場合に±1K
Hzの精度が要求されている。これに対して圧電材
料のばらつき及び機械加工によるばらつきを考え
ると無調整の状態での圧電振動子の共振周波数は
平均455KHzに対して±5KHz程度ばらつくことは
避けられない。したがつて、このばらつきを減少
するためには、どうしても共振周波数を調整する
必要がある。
つきに対しては、最も多く使用されているAMラ
ジオ用455KHzセラミツクフイルタの場合に±1K
Hzの精度が要求されている。これに対して圧電材
料のばらつき及び機械加工によるばらつきを考え
ると無調整の状態での圧電振動子の共振周波数は
平均455KHzに対して±5KHz程度ばらつくことは
避けられない。したがつて、このばらつきを減少
するためには、どうしても共振周波数を調整する
必要がある。
本発明は矩形圧電セラミツク板の長さ方向の一
方の端部に駆動電極を設け、他方の端部に前記駆
動電極をセラミツク板上に延長して外部接続用端
子としたエツジモードセラミツクフイルタにおい
て、前記矩形圧電セラミツク板の駆動電極前端面
のほぼ中央の位置に溝を設けこの溝の深さ並びに
実質的内径によりエツジモード振動の共振周波数
を調整することを特徴とするエツジモードセラミ
ツクフイルタの中心周波数調整法に係り、更に矩
形圧電セラミツク板の長さ方向の一方の端部に駆
動電極を設け、他方の端部に前記駆動電極をセラ
ミツク板上に延長して外部接続用端子としたエツ
ジモードセラミツクフイルタにおいて、前記矩形
圧電セラミツク板の駆動電極前端面に溝を設けた
ことを特徴とするエツジモードセラミツクフイル
タを得るにある。
方の端部に駆動電極を設け、他方の端部に前記駆
動電極をセラミツク板上に延長して外部接続用端
子としたエツジモードセラミツクフイルタにおい
て、前記矩形圧電セラミツク板の駆動電極前端面
のほぼ中央の位置に溝を設けこの溝の深さ並びに
実質的内径によりエツジモード振動の共振周波数
を調整することを特徴とするエツジモードセラミ
ツクフイルタの中心周波数調整法に係り、更に矩
形圧電セラミツク板の長さ方向の一方の端部に駆
動電極を設け、他方の端部に前記駆動電極をセラ
ミツク板上に延長して外部接続用端子としたエツ
ジモードセラミツクフイルタにおいて、前記矩形
圧電セラミツク板の駆動電極前端面に溝を設けた
ことを特徴とするエツジモードセラミツクフイル
タを得るにある。
このように溝を設けることにより前記１式にお
ける幅寸法Ｗが実質的に伸び共振周波数frが低下
する。従つて溝の深さ並びにその実質的内径を調
整することにより中心周波数を容易に調整するこ
とができる。
ける幅寸法Ｗが実質的に伸び共振周波数frが低下
する。従つて溝の深さ並びにその実質的内径を調
整することにより中心周波数を容易に調整するこ
とができる。
第３図ａは本発明により、幅3.1mm、厚さ0.2
mm、長さ9.0mmの圧電セラミツク基板を用いて作
つた中心周波数455KHzのエツジモードセラミツ
クフイルタの駆動部の表面図を示し、第３図ｂは
共振周波数を調整した場合の溝の深さと共振周波
数の変化量を示す測定値を示したものである。
mm、長さ9.0mmの圧電セラミツク基板を用いて作
つた中心周波数455KHzのエツジモードセラミツ
クフイルタの駆動部の表面図を示し、第３図ｂは
共振周波数を調整した場合の溝の深さと共振周波
数の変化量を示す測定値を示したものである。
なお、溝は曲率半径約0.3mmの先端形状を有す
る厚さ約0.6mmのGC砥石により穿溝した。したが
つて溝の深さによつて溝幅も変化しており溝の深
さ0.1mmのとき溝幅の最大値は約0.5mmであつた。
る厚さ約0.6mmのGC砥石により穿溝した。したが
つて溝の深さによつて溝幅も変化しており溝の深
さ0.1mmのとき溝幅の最大値は約0.5mmであつた。
第３図ｂに示したように、わずか幅0.5mm、深
さ0.1mmの溝により共振周波数は約12KHz低下し
ており、本発明の共振周波数の調整法が共振周波
数を下げる方法として非常に有効であることが理
解される。
さ0.1mmの溝により共振周波数は約12KHz低下し
ており、本発明の共振周波数の調整法が共振周波
数を下げる方法として非常に有効であることが理
解される。
さらに本発明により示したfrの調整範囲で、圧
電振動子の他の重要な特性である容量比、メカニ
カルＱおよび自由容量について測定した結果では
容量比が約５％増加したほかはいずれも測定誤差
範囲の変化しか示さなかつた。
電振動子の他の重要な特性である容量比、メカニ
カルＱおよび自由容量について測定した結果では
容量比が約５％増加したほかはいずれも測定誤差
範囲の変化しか示さなかつた。
以上述べたように本発明によれば他の基本特性
をほとんど変化させないで共振周波数を容易に下
げることが可能であり、従来行なわれている幅を
小さくすることにより共振周波数を上げる調整法
と組合せることによりエツジモードセラミツクフ
イルタの特性及び歩留りの向上に寄与するところ
が大きい。
をほとんど変化させないで共振周波数を容易に下
げることが可能であり、従来行なわれている幅を
小さくすることにより共振周波数を上げる調整法
と組合せることによりエツジモードセラミツクフ
イルタの特性及び歩留りの向上に寄与するところ
が大きい。
第１図ａはエツジモード３端子型セラミツクフ
イルタの表面図、ｂは裏面図を示す。第２図は第
１図のセラミツクフイルタの等価回路を示す。第
３図ｂは本発明により共振周波数を調整したセラ
ミツクフイルタの駆動電極部を示し、第３図ａは
本発明による調整法によつて得た特性図を示す。 図において、１：セラミツク板、２，３，４：
駆動電極、２′：入力電極、３′：接地電極、
４′：出力電極。
イルタの表面図、ｂは裏面図を示す。第２図は第
１図のセラミツクフイルタの等価回路を示す。第
３図ｂは本発明により共振周波数を調整したセラ
ミツクフイルタの駆動電極部を示し、第３図ａは
本発明による調整法によつて得た特性図を示す。 図において、１：セラミツク板、２，３，４：
駆動電極、２′：入力電極、３′：接地電極、
４′：出力電極。
Claims (1)
- １ 矩形圧電セラミツク板の長さ方向の一方の端
部に駆動電極を設け、他方の端部に前記駆動電極
をセラミツク板上に延長して外部接続用端子とし
たエツジモードセラミツクフイルタにおいて、前
記矩形圧電セラミツク板の駆動電極前端面のほぼ
中央の位置に溝を設けこの溝の深さ並びに実質的
内径を調整することによりエツジモード振動の共
振周波数を調整することを特徴とするエツジモー
ドセラミツクフイルタの中心周波数調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14473281A JPS5847318A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | エッジモードセラミックフィルタの中心周波数調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14473281A JPS5847318A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | エッジモードセラミックフィルタの中心周波数調整方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23149188A Division JPH01295514A (ja) | 1988-09-17 | 1988-09-17 | エッジモードセラミックフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5847318A JPS5847318A (ja) | 1983-03-19 |
| JPH0129087B2 true JPH0129087B2 (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=15369041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14473281A Granted JPS5847318A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | エッジモードセラミックフィルタの中心周波数調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5847318A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6224986A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-02-02 | 本田技研工業株式会社 | 工業用ロボツト装置 |
-
1981
- 1981-09-16 JP JP14473281A patent/JPS5847318A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5847318A (ja) | 1983-03-19 |
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