JPH04123507A - 弾性表面波素子 - 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］ 本発明は弾性表面波素子に関し、特に２つの信号のコン
ボリューション信号を取り出す弾性表面波コンボルバに
関する。

［従来の技術］ 第３図は、「中用他、電子通信学会論文誌’８６／２．
Ｖｏ１．Ｊ６９−Ｃ，Ｎｏ、ｐｐ１９０〜１９８Ｊに記
載されている従来の弾性表面波素子の構成を示す概略平
面図である。

第３図において、１は圧電基板であり、２，３は該基板
１の表面上にＸ方向に適宜距離隔てて対向配置され、形
成されている２つの弾性表面波励振用櫛形電極である。

４−１．４−２．・・・、４−ｎは、これら電極２．３
間においてＸ方向に延びて互いに平行に基板１の表面に
形成されている弾性表面波導波路である。また、５は基
板１０表面上に、上記弾性表面波導波路からＸ方向に適
宜距離隔てて配置され形成されている音響電気変換器で
ある。また、第３図に記載されている座標軸は便宜上付
記したものであり、基板の結晶軸等を意味するものでは
ない。

この弾性表面波素子において、弾性表面波励振用櫛形電
極２，３に対して角周波数ωの電気信号を入力すると、
該周波数の弾性表面波が励振され、該弾性表面波は、弾
性表面波導波路４−１゜４−２．・・・、４−ｎをＸ軸
方向に互いに反対向きに伝搬し、該弾性表面波導波路に
てパラメトリック・ミキシング現象によりｙ軸方向に伝
搬する角周波数２ωの弾性表面波が発生する。この弾性
表面波が音響電気変換器５に到達し、該音響電気変換器
５にて上記２つの入力信号のコンボリューション電気信
号を得ることができる。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、上記従来例では前記弾性表面波導波路に
て、上述のものとは異なるパラメトリック・ミキシング
現象によるコンボリューション電気信号も発生する。こ
のコンボリューション電気信号は、電磁波として前記音
響電気変換器に到達し、これが該音響電気変換器にて弾
性表面波から電気信号に変換されたコンボリューション
信号と干渉することにより、素子の特性を劣化させると
いう欠点があった。

［課題を解決するための手段及び作用］（手段） 本発明では、圧電基板上に第１及び第２の弾性表面波を
励振する少なくとも２つの励振電極と、該励振電極から
励振される該第１及び第２の弾性表面波を互いに反対向
きに伝搬させる弾性表面波導波路と、該弾性表面波導波
路にて発生し上記第１及び第２の弾性表面波を横切る方
向に伝搬する第３の弾性表面波を電気信号に変換する少
なくとも１つの音響電気変換器とを有する弾性表面波素
子において、 上記弾性表面波導波路と音響電気変換器との間に導電性
薄膜を設ける。

また、この導電性薄膜は接地されていることが望ましい
。

（作用） 本発明の手段によれば、弾性表面波導波路にて発生した
コンボリューション電気信号が、電磁波として放射され
ても、音響電気変換器に到達する前に、導電性薄膜にて
シールドされてしまうため、音響電気変換器に到達する
電磁波を減少させることができ、干渉作用を減少させる
ことができる。

［実施例コ （第１実施例） 第１図は、本発明による弾性表面波素子の第１の実施例
を示す概略平面図である。

第１図において、１は圧電基板である。該圧電基板とし
ては、例えばニオブ酸リチウム等の圧電基板を用いるこ
とができる。

２．３は、基板１の表面上に、Ｘ方向に適宜距離隔てて
対向配置され形成されている弾性表面波励振用電極であ
る。該電極２，３は、櫛形電極であり、例えばアルミニ
ウム、銀、金等の導電体からなり、弾性表面波がＸ方向
に伝搬するように設けられている。

４−１．４−２．・・・、４−ｎは、電極２，３間にお
いてＸ方向に延びて互いに平行に基板１の表面に一定ピ
ッチで配列され形成されている弾性表面波導波路である
。

弾性表面波導波路に関しては、柴山乾夫監修「弾性表面
波工学」電子通信学会、８２〜１０２頁に詳しく述べら
れており、薄膜導波路やトポグラフィツク導波路がある
が、本発明においては基板表面をアルミニウム、銀、金
等の導電体で被彰した△Ｖ／Ｖ２ｍ波路が好ましい。

５は基板１の表面上に上記弾性表面波導波路４−１〜４
−ｎからｙ方向に適宜孔離隔てて配置され形成されてい
る音響電気変換器である。該音響電気変換器は、例えば
アルミニウム、銀、余年の導電体からなり、ｙ方向に伝
搬する弾性表面泗を効率良く電気信号に変換できるよう
に設けらとている。

７は、基板１の表面上に上配弾性表面波導波礎４−１〜
４−ｎと上記音響電気変換器５との間に配置され形成さ
れている本発明の導電性薄膜である。該導電性薄膜は、
例えばアルミニウム、銀。

金等からなり、基板１上には通常フォトリソグラフィ技
術により、作成される。

このような構成の本実施例の弾性表面波素子において、
一方の励振用電極２に対して中心角周波数ωの電気信号
を入力すると、第１の弾性表面波が励振され、Ｘの正方
向に伝搬して弾性表面波導波路４−１〜４−ｎに入射す
る。また、同様にして他方の励振用電極３に対し、中心
角周波数ωの電気信号を入力すると、第２の弾性表面波
が励振され、Ｘの負方向に伝搬して弾性表面波導波路４
−１〜４−ｎに入射する。そして、弾性表面波導波路４
−１．４−ｎには、両端から上記第１及び第２の弾性表
面波が互いに反対方向に伝搬し、該弾性表面波導波路に
てパラメトリック・ミキシング現象により、ｙ軸方向に
伝搬する中心角周波数２ωの第３の弾性表面波が発生し
、この弾性表面波が音響電気変換器５にて電気信号に変
換され、上記２つの入力信号のコンボリューション電気
信号が得られる。

一方、上記弾性表面波導波路４−１〜４−ｎに、上記第
１及び第２の弾性表面波が互いに反対方向に伝搬すると
、上述とは異なるパラメトリック・ミキシング現象によ
り、該弾性表面波導波路４−１〜４−ｎ上に中心角周波
数２ωの上記２つの入力信号のコンボリューション電気
信号が発生し、’ＩＦｉｉ波として放射される。

しかしながら、本実施例では、該電磁波は上記音響電気
変換器５に到達する前に、上記弾性表面波導波路４−１
〜４−ｎと上記音響電気変換器５との間に配置された上
記導電性薄膜７によりシールドされ、上記音響電気変換
器５への到達が抑えられる。これにより、音響電気変換
器５では上記電磁波による干渉が抑圧され、素子の特性
が改善される。

この際、上記導電性薄膜７が接地されていれば、更にシ
ールド効果が高まり、上記電磁波による干渉は更に抑圧
され、素子の特性がよりいっそう改善される。

また、導電性薄膜７の端面を、第１図に示すように第３
の弾性表面波の波面と平行にならないように形成するこ
とによっても、より導電性薄膜７の効果を高めることが
できる。これは、通常第３の弾性表面波は、弾性表面波
導波路４−１〜４−ｎと平行な波面で伝搬するが、上記
導電性薄膜７の端面が、上記第３の弾性表面波の波面と
平行にならないように形成すれば、該第３の弾性表面波
が該導電性薄膜７を通過する際に生じる反射波の位相が
そろわないため、更に反射波の影響を抑圧できるからで
ある。

尚、弾性表面波導波８４−１〜４−ｎの配列ピッチ（隣
り合う要素の中心線間の距Ｍ）が、該弾性表面波導波路
にて生ぜしめられた弾性表面波の波長と同じになるよう
に、弾性表面波導波路４−１〜４−ｎを配置し形成する
ことにより、各弾性表面波導波路要素にて生ぜしめられ
た弾性表面波は同相で重なり、効率良く励振させること
ができる。

（第２実施例） 第２図は、本発明による弾性表面波素子の第２の実施例
を示す概略平面図である。本図において、上記第１図に
おける部材と同様の部材には同一符号が付せられている
。

また、第２図に記載されている座標軸は便宜上付記した
ものであり、基板の結晶軸等を意味するものではない。

本実施例では、音響電気変換器５と同様な音響電気変換
器６が、基板１の表面上において弾性表面波導波路４−
１〜４−ｎからｙ方向に、音響電気変換器５と反対側に
同−距Ｈ＠でて配置されて形成され、また導電性薄膜７
と同様な導電性薄膜８が、基板ｌの表面上において弾性
表面波導波路４−１〜４−ｎと音響電気変換器６との間
に配置され形成されている点のみ、上記第１実施例と異
なる。

本実施例においても、上記第１実施例と同様の作用効果
が得られるが、更に本実施例では弾性表面波導波路にて
生ぜしめられた、ｙ軸方向の双方の向きに伝搬する弾性
表面波を、２つの音響電気変換器５，６から出力させて
合成することにより、上記第１実施例の２倍の出力を得
ることができる。

尚、２つの音響電気変換器５と６の弾性表面波導波路４
−１〜４−ｎからの距離を異ならせてお（ことにより、
一方の音響電気変換器からの出力を他方の音響電気変換
器からの出力に対して適宜時間遅延させることができる
。

また、上記第１．第２実施例における弾性表面波励振用
電極２，３をダブル電極（スプリット電極）とすること
により、該弾性表面波励振用電極２．３における弾性表
面波の反射を抑圧でき、素子の特性をより一層良好なも
のにすることができる。

また同様に音響電気変換器５，６をダブル電極（スプリ
ット電極）とすることにより、該弾性表面波励振用電極
２，３における弾性表面波の反射を抑圧でき、素子の特
性をより一層良好なものにすることができる。

また、上記第３の弾性表面波は、通常上記弾性表面波導
波路４−１〜４−ｎと平行な波面で伝搬するが、上記導
電性薄膜７，８の端面が上記第３の弾性表面波の波面と
平行にならないように形成すれば、該第３の弾性表面波
が該導電性薄膜７８を通過する際に生じる反射波の位相
がそろわないため、更に反射波の影響を抑圧できる。

さらに、上記第１．第２実施例において、基板１はニオ
ブ酸リチウム等の圧電体単結晶に限定されるものではな
く、例えば半導体やガラス基板上に圧電膜を付加した構
造等、パラメトリック・ミキシング効果がある材料及び
構造であればよい。

また、上記第１．第２実施例では弾性表面波励振用電極
にて励振される弾性表面波をそのまま弾性表面波導波路
に導いているが、該励振電極と該弾性表面波導波路との
間に、ホーン型導波路やマルチストリップカブラ等のビ
ーム幅圧縮器を設けてもよい。

［発明の効果］ 以上の様に、本発明によれば、弾性表面波導波路と音響
電気変換器との間に導電性薄膜を設けることにより、弾
性表面波導波路にて発生したコンボリューション電気信
号が、電磁波として音響電気変換器に到達するのを抑え
、これによる干渉作用を除くことができるため、素子の
特性を改善することができる。

またこの導電性薄膜を接地した構造とすることにより、
より一層、電磁波をシールドすることができ、干渉作用
を減少させ、素子の特性を改善することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による弾性表面波素子の第１実施例を
示す概略平面図。 第２図は、本発明による弾性表面波素子の第２実施例を
示す概略平面図。 第３図は、従来例を示す概略平面図。 １は、基板、 ２．３は、励振電極、 ４−１〜４−ｎは、弾性表面波導波路要素、５．６は、
音響電気変換器、 ７．８は、導電性薄膜。 代理人　弁理士　　山　下　穣　平 第１ 図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電基板上に第１及び第２の弾性表面波を励振す
   る少なくとも２つの励振電極と、該励振電極から励振さ
   れる該第１及び第２の弾性表面波を、互いに反対向きに
   伝搬させる弾性表面波導波路と、該弾性表面波導波路に
   て発生し、上記第１及び第２の弾性表面波を横切る方向
   に伝搬する第３の弾性表面波を電気信号に変換する、少
   なくとも１つの音響電気変換器とを有する弾性表面波素
   子において、 上記弾性表面波導波路と音響電気変換器との間に、導電
   性薄膜を設けることを特徴とする弾性表面波素子。
2. （２）上記導電性薄膜が接地されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の弾性表面波素子。
3. （３）上記導電性薄膜の端面が、上記第３の弾性表面波
   の波面と平行にならないように形成されていることを特
   徴とする請求項１に記載の弾性表面波素子。
4. （４）上記弾性表面波導波路が、上記第１及び第２の弾
   性表面波の伝搬方向に沿って分割された複数の要素から
   なり、該要素の配列ピッチが、実質的に上記第３の弾性
   表面波の波長に等しいことを特徴とする請求項１に記載
   の弾性表面波素子。