JPH03217110A - 複合縦振動メカニカル・フィルタ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複合縦振動メカニカル・フィルタに関し、一層
詳細に縦振動体（以下、縦振動音片という）、圧電部材
、結合部材、支持部材、保持部材等の構成体より成る複
合縦振動メカニカル・フィルタにおいて、保持部材が１
組の蓋及び枠より成り、この１組の保持部材を支持部材
及び引出線を挟むように固着させることにより、複数の
縦振動音片を蓋等に接触することなく容易に保持でき、
電気端子を別に取着する必要のないようにした複合縦振
動メカニカル・フィルタに関する。

（発明の背景） 近時、ＬＣフィルタ、水晶フィルタの特性上の中間的な
存在としてメカニカル・フィルタが通信機器等に採用ざ
れている。これはメカニカル・フィルタはその良好なＱ
の値の特性のもとに選択特性が良好であり、更に、温度
変化に対する安定性に−２− 優れ、かつ小型化が可能であるという理由に基づく。

この種の複合縦振動メカニカル・フィルタの一例を第３
図に示す。当該複合縦振動メカニカル・フィルタは図示
ざれるように同一面上に配置され、かつ金属材料等から
成る入力側縦振動音片２と出力側縦振動音片４とを有し
ている。当該入力側縦振動音片２及び出力側縦振動音片
４は恒弾性の結合部材６及び８によって、一体的に形成
ざれている。この場合、入力側縦振動音片２と出力側縦
振動音片４の外側中央部には支持部材１０及び１２が突
出して設けられている。入力側縦振動音片２には一対の
入力側圧電セラミックス１４ａ及び１４ｂが半田付け等
を使用して重合固着ざれている。

前記支持部材１０及び１２の端部が保持部材２４の直立
片２４ａ及び２４ｂの上部中央にレーザ溶接等により固
着きれている。そして、このように構成きれる複合縦振
動メカニカル・フィルタの入力側圧電セラミックス１４
ａ，１４ｂ及び直立片２４ａ間には、入力信号を供給す
るための給電線１８と接地線１８ｅとが接続ざれ、一方
、出力信号を導出する導出線２０と接地線２０ｅとが接
続ざれている。

以上のような構成から、結合部材６及び８によって連設
された入力側縦振動音片２と出力側縦振動音片４は略空
中に配置ざれ、その縦振動等の動作に支障のないよう形
成ざれている。当該複合縦振動メカニカル・フィルタは
図示しない筐体等に収納ざれた後、通信機器等の中間周
波増幅部等に装着されてその所望の目的を達成する。

上記のように構成される複合縦振動メカニカル・フィル
タにおいて、給電線１８及び接地線１８ｅ間に信号Ｏｓ
ｃから抵抗Ｒを経た高周波信号Ｓ，が入力側圧電セラミ
ックス１４ａおよび１４ｂ上に取着ざれた図示しない電
極に加えられ、電気的にアースざれた入力側縦振動音片
２どの間に高周波信号に相応した電界を生起する。この
電界により入力側圧電セラミックス１４ａ及び１４ｂは
図中ＶｍおよびＶｎに示す方向に電歪を生じ、入力側縦
振動音片２の長ざＬ１を縦波の半波長とする周波数Ｆ１
で共振する。入力側縦振動音片２における縦波の平均伝
搬速度をＶとすると、前記周波数Ｆ１は次式で与えられ
る。

Ｆ　１＝　Ｖ　／　（　２　Ｌ　１）　　　　　　　・
・・　（１）この周波数Ｆ１における縦振動は結合部材
６及び８において出力側縦振動音片４に機械的に結合し
て、出力側縦振動音片４は長さＬ２による周波数Ｆ２の
縦振動で共振する。この周波数Ｆ２は（１）式と同様に
出力側縦振動音片４の縦波の平均伝搬速度をＶとするな
らば、 Ｆ２＝Ｖ／　（２　Ｌ２）　　　　　　・・・　（２）
となる。この出力側縦振動音片４の縦振動による出力側
圧電セラミックス１６ａ及び１６ｂに生じた電圧が導出
線２０と接地線２Ｏｅ間に所定の、例えば、急峻な周波
数特性に形成きれた高い周波信号Ｓ２として導出ざれる
。

ところで、この種のフィルタは求められる性能規格が厳
しく、かつ厳しい環境条件にもその特性を維持する必要
があり、この複合縦振動メカニカル・フィルタを収納す
る筐体等は金属封止バツケージ等大型で、高価なもので
あり、装置の小型化、薄型化、低価格化を妨げていた。

（発明の目的） 本発明は前記の不都合を克服するためになきれたもので
あって、１組の蓋及び枠よりなる保持部材により複数の
縦振動音片を支持する支持部材と引出線を挟むよう固着
し、引出線を保持部材外側に必要な長ざに引き出すよう
に構成して、安価で、小型軽量、薄型の複合縦振動メカ
ニカル・フィルタを供給することを目的とする。

（目的を達成するための手段） 前記目的を達成するために、本発明は供給ざれた高周波
信号を所定の周波数帯域に形成して導出する複合縦振動
メカニカル・フィルタにおいて、高周波信号の入力側及
び出力側を含む複数の振動体と、当該入力側振動体及び
出力側振動体に各々重合せしめられ導体接続のための電
極板を備えた圧電部材と、前記複数の振動体の間を接続
する複数の結合部材と、前記入力側振動体及び出力側振
動体に突設して形成ざれる支持部材と、当該支持部材が
取着されて前記入力側及び出力側を含む複数の振動体を
保持する保持部材と、前記圧電体の電極板に高周波信号
を入力若しくは出力するための引出線とを具備して構成
し、当該保持部材が１組の蓋及び枠より成り、この１組
の保持部材が支持部材及び引出線を挟み固着し、前記複
数の振動体を蓋等に接触することなく保持し、前記給電
線を保持部材の外側に必要な長き引き出して電気端子を
兼ねるようにした。

（実施態様） 次に、本発明に係わる複合縦振動メカニカル・フィルタ
の態様に係わる好適な一実施態様を揚げ、第１図を参照
しながら以下詳細に説明する。

第１図において、３０は本発明に係わる複合縦振動メカ
ニカル●フィルタの一実施態様を示し、当該複合縦振動
メカニカル・フィルタ３０は入力側縦振動音片３２と当
該入力側縦振動音片３２と同一形状の出力側縦振動音片
３４を有している。

その間を細い恒弾性材より成る結合部材３６及び３８が
形成きれている。更に、入力側ｔＩＩ振動音片３２と出
力側振動音片３４には、その中央部から突出して支持部
材４０及び４２が設けられている。

前記入力側縦振動音片３２には一対の入力側圧電セラミ
ックス４４ａ，４４ｂが半田付け等により重合固着され
ている。同様に出力側縦振動音片３４にも出力側圧電セ
ラミックス４６ａ，４６ｂが重合固着されている。入力
側圧電セラミックス４４ａ，４４ｂ及び出力側圧電セラ
ミックス４６ａ．４６ｂの表面には予めメタライズ等の
図示しない電極が各々形成きれている。そして、前記支
持部材４０及び４２の端部は各々蓋及び枠より成る保持
部材５０ａ及び５０ｂにて挟まれエボキシ樹脂等封止材
にて固着きれている。更に入力側及び出力側圧電セラミ
ックス４４ａ．４４ｂ及び４６ａ，４６ｂに対する高周
波信号の給電及び導出のための給電線５２及び出力線５
４が配線きれ、また接地線５２ｅ及び５４ｅが配線され
、これら引出線は支持部材同様保持部材５０ａ．５０ｂ
にて挟まれ固着される。

本発明のメカニカル・フィルタ３０は以上のように構成
されるものであり、次にその動作並びにこの実施態様に
おける効果について説明する。

先ず、一対の入力側圧電セラミックス４４ａ及び４４ｂ
と入力側縦振動音片３２との間に給電線５２及び接地線
５２ｅを経て信号源Ｏｓｃより抵抗Ｒを介して高周波信
号Ｓ４、例えば、スパーヘテロダイン式受信機等の周波
数変換部より生成される４５５ＫＨ↓の中間周波数信号
が供給される。

それにより、電気的にアースざれた入力側縦振動音片３
２との間に入力側圧電セラミックス４４ａ及び４４ｂを
通して高周波信号Ｓ４に相応した電界を生起する。この
電界により入力側圧電セラミックス４４ａ及び４４ｂは
図中の矢印ｍｉおよびｍＯに示す方向に電歪を生じ、入
力側縦振動音片３２が長さＬ４を縦波の半波長とする周
波数Ｆ４において共振する。入力側縮振動音片３２にお
ける縦波の平均伝搬速度なＶとすると、周波数Ｆ４は次
式に与えられる。

Ｆ４＝Ｖ／　（２Ｌ４）　　　　　　　・・・　（３）
この縦振動は結合部材３６及び３８を介して出力側縦振
動音片３４に機械的に結合して伝搬し、出力側縦振動音
片３４が長ざＬ５により周波数Ｆ５の振動にて応動し、
すなわち縦振動にて共振する。

この周波数Ｆ５は（３）式と同様に出力側縦振動音片３
４の縦波の平均伝搬速度をＶとするならば、Ｆ　５＝　
Ｖ／　（　２　Ｌ５）　　　　　　　・・・　（４）と
なる。この出力縦振動音片３４の縦振動の電歪により出
力側圧電セラミックス４６ａ及び４６ｂの図示しない電
極に電圧を生じ、縦振動の伝搬等に起因して形成ざれる
所定の急峻な周波数特性、すなわち、狭帯域の周波数特
性に形成ざれた、例えば、４５５ＫＨｚの中間周波数信
号が出力線５４および接地線５４ｅから出力信号Ｓ５と
して導出ざれる。

このように形成ざれる当該複合縦振動メカニカル・フィ
ルタ３０において、入力側及び出力側縦振動音片３２．
３４は蓋等に接触することなく支持部材４０．４２によ
り保持部材５０ａ．５０ｂ及び引出線により保持ざれ、
かつこれら複合縦振動メカニカル・フィルタの性能を決
定する部材を保持部材５０ａ，５０ｂ及び封止材にて封
止しながら入出力を給電線５２、接地線５２ｅ、導出線
５４、接地線５４ｅにて取り出すことができ、かつこれ
ら導線を本複合縦振動メカニカル・フィルタの電気端子
としてＰＣ板等に直接半田付けすることもできる。

（発明の効果） 以上説明したように、複数の縦振動音片を支持する支持
部材と引出線を蓋及び枠より成る１組の保持部材にて挟
み込むよう固着することにより、小型軽量で、薄型の高
信頼性複合縦振動メカニカル・フィルタを容易に構成で
きる効果を奏する。

以上の説明は入出力音片のみの構造の場合の説明である
が、第２図に示すような入出力音片間に複数個の縦振動
音片のある場合についても同様の効果を有することは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる複合縦振動メカニカル・フィル
タの一例の斜視図、第２図は本発明の他の例の斜視図、
第３図は従来技術に係わる複合縦振動メカニカル・フィ
ルタの構成を示す斜視図である。 ３２・・・入力側縦振動音片、３４・・・出力側縦振動
音片、３６．３８・・・結合部材、４０．４２・・・支
持部材、４４ａ．４４ｂ・・・入力側圧電セラミックス
、４６ａ＋　４６ｂ・・・出力側圧電セラミックス、５
０ａ，５０ｂ・・・保持部材、５２・・・給電線、５２
ｅ，５４ｅ・・・接地線、５４・・・出力線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　供給された高周波信号を所定の周波数帯域に形成して
   導出する複合縦振動メカニカル・フィルタにおいて、高
   周波信号の入力側及び出力側を含む複数の振動体と、当
   該入力側振動体及び出力側振動体に各々重合せしめられ
   た導体接続のための電極板を備えた圧電部材と、前記複
   数の振動体の間を接続する複数の結合部材と、前記入力
   側振動体及び出力側振動体に突設して形成される支持部
   材と、当該支持部材が取着されて前記入力側及び出力側
   を含む複数の振動体を保持する保持部材と、前記圧電体
   の電極板に高周波信号を入力若しくは出力するための電
   気端子を兼ねた引出線を具備して構成し、当該保持部材
   が１組の蓋及び枠より成り、この１組の保持部材が支持
   部材及び引出線を挟み固着することにより、前記複数の
   振動体を保持部材に接触することなく保持することを特
   徴とする複合縦振動メカニカル・フィルタ。