JPH0351130B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、弾性表面波装置に関する。

〔発明の技術的背景およびその問題点〕

圧電体基板上に第１のくし形電極および第２の
くし形電極を互いに噛み合せた電極指対を形成し
て、これにより弾性表面波用トランスジユーサを
構成した弾性表面波装置が知られている。第１図
にこの種の基本的なトランスジユーサの構造を示
す。図において圧電体基板１上に形成された入力
トランスジユーサ２と出力トランスジユーサ３の
それぞれの第１電極指４の幅、第２電極指５の幅
および第１電極指４と第２電極指５との空隙６は
それぞれ圧電体基板１上を伝搬する弾性表面波の
１／４波長になつている。しかし、この電極指構造
では電極指の存在する箇所と存在しない箇所の音
響インピーダンスの差に起因して各電極指の両端
部で弾性表面波の反射が起こり、しかもこの反射
波の位相がすべて同相になるため、これがスプリ
アスとして出力信号に現われるという問題があ
る。従つて、この電極指構造のトランスジユーサ
で弾性表面波フイルタを構成した場合は、音響反
射波のスプリアスの影響によつて通過帯域内にリ
ツプルが現われる。この欠点を除去する手段とし
て、米国特許3727155号明細書に記載されている
ようにトランスジユーサのくし形電極を1/8波長
幅のスプリツト形電極にしたり、あるいは特公昭
56−1805号に示されているように5/8波長幅電極
と1/8波長幅電極の組み合せの構造にして電極指
の両端部での音響反射波の位相を逆相にし、その
合成波を零にするものが知られている。このよう
な無反射形電極で弾性表面波フイルタを構成した
場合、トランスジユーサ内部での音響反射波の合
成波は零になるが、しかしこれだけでは未だ次の
ような現象があるためにどうしても通過帯域内に
リツプルが発生する。すなわち前述したように、
電極指の存在する箇所と存在しない箇所ではそれ
ぞれの音響インピーダンスが違うために電極指の
両端で音響反射が起こるが、同様にトランスジユ
ーサとトランスジユーサの存在しない弾性表面波
の伝搬路との音響インピーダンスにも差があるた
めにトランスジユーサの両端部で音響反射が起こ
る。この音響反射をなくす手段として、第２図に
示すように入出力トランスジユーサ２１，２２の
間の伝搬路に複数のストリツプからなる電極２３
を形成した構造の弾性表面波装置が1972年IEEE
UItrasonics Symposium PP.373〜376で報告さ
れている。しかし、この構造では、更にまだ吸音
剤方向へ伝搬する弾性表面波２４，２５のために
吸音剤側のトランスジユーサの端で音響反射が起
こり、スプリアスの原因となるという欠点があ
る。また、第１電極指の幅が5/8波長で第２電極
指の幅が1/8波長であるようなトランスジユーサ
においても入出力トランスジユーサ間の伝搬路に
単に1/8波長と5/8波長の幅のストリツプを配置し
ても入出力トランスジユーサの両端部での音響反
射は改善されない。

〔発明の目的〕

この発明は、上述した従来の弾性表面波装置の
欠点を改善したもので、トランスジユーサ内部で
の音響反射波の合成波が零になるように、互いに
噛み合つているくし形電極の電極指幅及び電極指
間の空〓を設定することで、入出力トランスジユ
ーサの両端部での音響反射を改善することができ
る弾性表面波装置を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明は第１及び第２の電極指を噛み合わせて
トランスジユーサを構成してなる弾性表面波装置
において、トランスジユーサの内部での音響反射
波の合成波が零になるようにし、第１及び第２の
電極指の幅寸法、この電極指間の空〓を設定し、
さらにトランスジユーサの両側に、弾性表面波の
進行方向に対する伝送路の音響インピーダンスが
トランスジユーサの音響インピーダンスの分布の
周期に一致するようにストリツプ電極を設けて、
入出力トランスジユーサの両端部での音響反射を
改善したものである。

〔発明の効果〕

本発明によると入出力トランスジユーサの両端
部における音響反射波を改善することができるの
で、音響反射波によるスプリアスが出力信号に現
われないという効果が得られる。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説
明する。第３図は本発明の一実施例を示すもので
圧電体基板３０上に入力トランスジユーサ３１お
よび出力トランスジユーサ３２が形成されてい
る。入力トランスジユーサ３１および出力トラン
スジユーサ３２は、それぞれ5/8波長幅の第１電
極指３１ａ，３２ａと1/8波長幅の第２電極指３
１ｂ，３２ｂが1/8波長の空隙３１ｃ，３２ｃを
置いて配置された構成を有している。入力トラン
スジユーサ３１の図中左側、出力トランスジユー
サ３２の図中右側および入出力トランスジユーサ
３１，３２の間の表面波伝搬路上にはそれぞれ5/
８波長幅と1/8波長幅のストリツプから成るストリ
ツプ電極３３，３４および３５が形成されてい
る。ストリツプ電極３３は入力トランスジユーサ
３１の図中左端での音響反射を改善するために、
入力トランスジユーサ３１の電極指の音響インピ
ーダンスの分布の周期に伝搬路の音響インピーダ
ンスが一致するように形成されている。すなわち
まず入力トランスジユーサ３１の左端の電極指３
１ｂが1/8波長幅であるからこの左側の電気指か
ら1/8波長の空隙３３ｃをおいて、5/8波長のスト
リツプ３３ａが配置されている。さらに5/8波長
幅のストリツプ３３ａから1/8波長の空隙３３ｃ
をおいて1/8波長幅のストリツプ３３ｂが配置さ
れている。このような構成の5/8波長幅３３ａと
１／８波長幅３３ｂのストリツプを多数配置し、ス
トリツプ電極３３上の適当な位置に不要反射波を
吸収するための吸音剤３６が設けられている。ま
た入出力トランスジユーサ３１，３２間のストリ
ツプ電極３５も同様に、入出力トランスジユーサ
３１，３２間の伝搬路の音響インピーダンスが入
出力トランスジユーサ３１，３２の音響インピー
ダンスの分布の周期に一致するように分布形成さ
れている。すなわちまず入力トランスジユーサ３
１の最右端の電極指３１ｂの幅が1/8波長である
から1/8波長の空隙３５ｃをおいて5/8波長幅のス
トリツプ３５ａと、1/8波長幅のストリツプ３５
ｂが出力トランスジユーサ方向に周期的に配置さ
れている。そして出力トランスジユーサ３２の最
左端の電極指３２ｂが、1/8波長幅であるから1/8
波長の空隙３５ｃをおいて5/8波長幅のストリツ
プ３５ａで終わらされている。さらにまた出力ト
ランスジユーサ３２の右側のストリツプ電極３４
は出力トランスジユーサ３２の音響インピーダン
スの分布の周期に一致するよう形成されている。
すなわち出力トランスジユーサの最右端の電極指
３２ｂの幅は1/8波長であるから、この電極指３
２ｂから1/8波長の空隙３２ｃをおいて5/8波長幅
のストリツプ３２ａが配置され、さらに1/8波長
の空隙３２ｃをおいて1/8波長幅のストリツプ３
２ｂが配置されている。そしてこのような繰り返
しから成るストリツプ電極３４上の適当な位置に
不要弾性表面波を吸収するための吸音剤３７が設
けられている。なお、ストリツプ電極３３，３４
および３５はそれぞれ接地されている。

以上のような構造によれば、まず入力トランス
ジユーサ３１で発生された弾性表面波のうち左側
に伝搬する弾性表面波については、入力トランス
ジユーサ３１の左側に入力トランスジユーサの電
極指の音響インピーダンスの分布の周期に一致し
たストリツプ電極３３が設けられているため、音
響インピーダンスの不一致による入力トランスジ
ユーサ３１の左端部での弾性表面波の反射がなく
なる。またストリツプ電極３３の左端上には吸音
剤３６が形成されているので、ストリツプ電極３
３の左端部での弾性表面波の反射は防止される。

また入力トランスジユーサ３１の右側に伝搬す
る弾性表面波については、入出力トランスジユー
サ３１，３２の間に入力トランスジユーサの音響
インピーダンス分布に一致したストリツプ電極３
５が設けられているので入力トランスジユーサ３
１の右端部での弾性表面波の反射がなくなる。ま
たこのストリツプ電極３５は出力トランスジユー
サ３２の音響インピーダンス分布にも一致してい
るので、出力トランスジユーサ３２の左端部での
弾性表面波の反射をも防止することができる。

さらにまた出力トランスジユーサ３２で電気信
号に変換されず通過した弾性表面波については、
出力トランスジユーサ３２の右側に出力トランス
ジユーサと音響インピーダンス分布が一致したス
トリツプ電極３４が設けられているため出力トラ
ンスジユーサ３２の右端部での弾性表面波の反射
がなくなる。またこのストリツプ電極３４の右端
上には吸音剤３７が設けられているので、ストリ
ツプ電極３４を通過した弾性表面波のストリツプ
電極３４の右端部での反射は防止される。

従つて本発明によると、出力信号には音響反射
によるスプリアスが現れない弾性表面波装置を実
現することができる。

〔発明の他の実施例〕

第４図は本発明を電極指がＮ対（Ｎ＝１，２，
３…，図中はＮ＝２）構成の入出力トランスジユ
ーサを備えた弾性表面波装置に適用したもので、
ストリツプ電極３３，３４および３５は第３図に
示した構成を引用して説明すると5/8波長幅スト
リツプ３３ａ，３４ａ，３５ａおよび1/8波長幅
ストリツプ３３ｂ，３４ｂ，３５ｂの配列順序が
入出力トランスジユーサの音響インピーダンス分
布と一致すべく入出力トランスジユーサ３１，３
２の構造に応じて変えられている。

第５図は、本発明をトランスジユーサ内で発生
する音響反射波の位相と外部負荷とのミスマツチ
によつて再励振される電気反射波の位相が逆相の
関係にある弾性表面波装置に適用した構成を示
す。この種の弾性表面波装置のトランスジユーサ
では音響反射と電気反射の大きさを等しくするこ
とにより不要反射波を改善する効果がある。しか
し、このトランスジユーサ構造においてもトラン
スジユーサの両端部で音響反射が発生する。トラ
ンスジユーサは1/8波長幅の電極指５０ａと5/8波
長幅の電極指５０ｂのかみ合せと、1/8波長幅の
電極指５０ａと3/8波長幅の電極指５０ｃ対との
かみ合せで構成されている。第５図で示す入出力
トランスジユーサでは音響インピーダンスがトラ
ンスジユーサの中央を境にして開口方向に徐々に
変化しており、トランスジユーサの両端の電極指
構造と中央の電極指構造が違つている。このよう
な構造ではトランスジユーサの両端部付近の音響
インピーダンスの分布の周期に連続になるように
弾性表面波の伝搬路の音響インピーダンスを分布
させることが大切である。

第６図は、第５図のトランスジユーサを有する
タツプ遅延線の構造を示すが、第５図の弾性表面
波装置と同様に、不要音響反射波の合成波が零に
なるようにしてある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電極指がソリツド形になつている基
本的なトランスジユーサ構造を示す図、第２図
は、入出力トランスジユーサ間の弾性表面波の伝
搬路に入出力トランスジユーサの電極指と同じ幅
のストリツプを配置して、音響反射を改善した従
来の弾性表面波装置を示す図、第３図は、本発明
の弾性表面波装置の一実施例を示す図、第４図
は、本発明を電極指がＮ対の入出力トランスジユ
ーサ構造の弾性表面波装置に応用した例を示す
図、第５図は、本発明を他の電極構造を有する弾
性表面波装置に応用した例を示す図、第６図は本
発明をタツプ遅延線のトランスジユーサに応用し
た例を示す図である。 ３０…圧電体基板、３１…入力トランスジユー
サ、３２…出力トランスジユーサ、３３，３４，
３５…ストリツプ電極、３６，３７…吸音剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧電体基板上にくし形の第１の電極指と第２
   の電極指とを噛み合わせてトランスジユーサを構
   成してなる弾性表面波装置において、前記トラン
   スジユーサの内部での音響反射波の合成波が零に
   なるようにこのトランスジユーサの前記第１、第
   ２の電極指の幅寸法及び電極指間の空〓を設定す
   るとともに、前記トランスジユーサの両側に、弾
   性表面波の進行方向に対する伝搬路の音響インピ
   ーダンスが前記トランスジユーサの音響インピー
   ダンスの分布の周期に一致するようにストリツプ
   電極を設けたことを特徴とする弾性表面波装置。 ２ 前記第１及び第２の電極指の外側に設けられ
   たストリツプ電極のさらに外側に、ストリツプ電
   極と対向するように吸音剤を設けたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の弾性表面波装
   置。