JPH04152701A - 静磁表面波フィルタ - 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、マイクロ波無線装置に用いる静磁表面波フィ
ルタに関し、特にスプリアス特性の改良された静磁表面
波フィルタに関する。

（従来の技術） 通常の静磁表面波フィルタの構成例を第１図に示す。１
は誘電体基板、２は強磁性体単結晶薄膜を片面に形成し
た単結晶基板（以下試料と略称）、３はスペーサ、４は
誘電体基板１に形成された金属薄膜パターン、５は接地
導体、６は入力側パラレルストリップ・トランスジュー
サ、７は出力側パラレルストリップ・トランスジューサ
である。

試料２として例えばガドリニウム・ガリウム・ガーネッ
ト（Ｃ，Ｃ，Ｃ，）基板上にインドリウム・鉄・ガーネ
ット（Ｙ、ｒ、　　Ｇ、）Ｉ膜を形成したものであり、
Ｙ、Ｉ、　（：、、￥ｉＩ膜側を誘電体基板１に対向す
るようにスペーサ３を介して配置される。

誘電体基板１は例えばマルミナセラミッ、りである。

金属薄膜パターン４、入力側パラレルストリップ・トラ
ンスジューサ６及び出力側パラレルストリップ・トラン
スジューサ７は例えば誘電体基板１上にフォトエツチン
グ法を用いて形成されたものであり、金属薄膜パターン
４、誘電体基板ｌ及び接地導体５によりマイクロストリ
ップ線路を構成している。スペーサ３は低透磁率かつ低
誘電率の材料を用いる。

このような構成においで、Ａ点から入力された高周波信
号はマイクロストリップ線路に沿って試料２の下部に設
置された入力側パラレルストリップ・トランスジューサ
６に伝送される。ここで試料２には直流磁界を強磁性体
単結晶薄膜の面に平行で、パラレルストリップ・トラン
スジューサの長手方向に印加して磁化させておく。入力
側パラレルストリップ・トランスジューサ６から生じる
高周波磁界により試料２の強磁性体薄膜上に静磁表面波
が励振され、出力側パラレルストリ・ノブ・トランスジ
ューサ７の方向へ静磁表面波は伝搬する。つぎに出力側
パラレルストリップ・トランスジューサ７で静磁表面波
のエネルギーは高周波磁界に変換され、マイクロストリ
ップ線路に沿ってＢ点に伝送される。したがって、Ａ点
からＢ点への伝送特性は印加した直流磁界の大きさ、強
磁性体薄膜の飽和磁化の大きさ及び入出力パラレルスト
リップ・トランスジューサの形状により決まる周波数帯
域のみが通過する帯域通過特性を示す。

（発明が解決しようとする課題） 上記構成のフィルタにおいては、高周波信号と静磁表面
波との結合量をスペーサの厚さにより制御している。こ
れは、高周波信号と静磁表面波との結合量を適当に選ぶ
ことにより、希望の周波数帯域のみを励振し、不用なス
プリアス応答を抑圧するためである。しかし従来の［表
面波フィルタは、例えば−、ｌ５ｈａｋ、　Ｅ、Ｒｅｅ
ｓｅ、　Ｒ，Ｂｅｅｒ及び門、ＦｏｉｍｌｅｒのＩＥＥ
Ｅ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ
ｓ　Ｖｏｌ。

２０　Ｎｏ、５　ｐｐ、１２２９〜１２３１に発表した
論文”Ｔｕｎａｂｌｅ　ｍａｇｎｅｔｏｓｔａｔｉｃ　
ｗａｖｅ　ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｓｕｓｉｎｇｐｕｒｅ
　ａｎｄ　ｄｏｐｅｄ　ＹＩＧ　ｆｉｌｍｓ”に示され
ているように、スペーサの厚さは励振する静磁表面波の
波長すなわちパラレルストリップ・トランスジューサの
電極周期長の０．６５倍にしている。このスペーサの厚
さでは通過帯域の高周波側にスプリアス応答が観測され
る。これはパラレルストリップ・トランスジューサでの
高周波磁界のエネルギーと静磁表面波のエネルギーとの
結合量が、実際のスペーサの厚さではな（、励振する静
磁波の波長に対するスペーサの厚さで決まるためである
。

前述の論文ではパラレルストリップ・トランスジューサ
の電極周期長が６００μｍであるのに対し、スペーサの
厚さは３９０μｍに設定している。

このように従来の静磁表面波フィルタではスプリアス応
答を充分に抑圧できないという欠点を有している。

そこで、本発明の目的は、スプリアス応答を充分に抑圧
できる静磁表面波フィルタを提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、この目的を達成するために、強磁性体単結晶
薄膜が面上に形成された単結晶基板を用い、パラレルス
トリップ・トランスジューサを用いて静磁表面波を励振
する静磁表面波フィルタであって、該パラレルストリッ
プ・トランスジューサと該強磁性体単結晶薄膜との間に
該パラレルストリップ・トランスジューサの電極周期長
の０．７５倍以上５倍以下の厚さを有するスペーサが設
置されていることに特徴がある。

（作　用） 本発明による静磁表面波フィルタは、静磁表面波と高周
波信号との結合量がパラレルストリップ・トランスジュ
ーサと強磁性体単結晶薄膜との間に設置されたスペーサ
の厚さに依存することを利用している。一般に、この結
合量はスペーサの厚さが静磁表面波の波長に対してどの
程度であるかで決まる。またスプリアス応答に対応する
静磁波の波長は、パラレルストリップ・トランスジュー
サの電極周期の１／２および１／３の長さである。

したがって、パラレルストリップ・トランスジューサの
電極周期に一致した波長の静磁表面波すなわち所望のフ
ィルタ応答はスプリアス応答の原因となる静磁表面波の
波長より長いことになる。このことにより、所望の応答
に対してはスペーサはほとんど影響を与えない一方、ス
プリアス応答を大幅に抑圧することができる。

（実施例） 次に、図面を参照して本発明を説明する。

本発明による静磁表面波フィルタは、第１図に示される
ように、主要の構成要素、すなわち、誘電体基板１、ス
ペーサ３、入力側パラレルストリップ・トランスジュー
サ６、出力側パラレルストリップ・トランスジューサ７
、単結晶基板上に強磁性体単結晶薄膜を形成した試料２
よりなっている。ここで試料２は、例えば、Ｇ、　Ｇ、
Ｇ、単結晶基板上に液相成長法によりＹ、　　Ｉ、　Ｇ
、単結晶薄膜を形成したものである。また、入力側、出
力側パラレルストリップ・トランスジューサ６．７は、
例えば、真空蒸着によりアルミニウム薄膜を形成後、フ
ォトエツチング法によりパターン形成される。

第２図（１）〜（４）にスペーサの厚さを変えた場合の
周波数特性の変化を示す。ここでスペーサの材料はガラ
スを用いている。またパラレルストリップ・トランスジ
ューサの電極周期は通常１００μｍから１０００μｍの
ものが用いられるが、ここでは６００μｍとしている。

第２図において、中心付近の応答が電極周期に一致した
波長の静磁表面波による応答、これより高周波側にある
応答は電極周期の１／２および１／３の波長の静磁表面
波による応答である。第２図を見てもわかるように、（
１）〜（３）においては所望の応答の高周波側にスプリ
アス応答が観測されているが、（４）においては該パラ
レルストリップ・トランスジューサの電極周期の６００
μｍの０．７５倍である０、４５ｍのスペーサを用いた
場合に当るが、スプリアス応答は観測されていない。こ
のことより、スペーサの厚さはパラレルストリップ・ト
ランスジューサの電極周期の０．７５倍以上とる必要が
あることがわかる。一方、スペーサを厚くしてい（と、
電極周期の５倍程度までは応答に特に変化がないが、３
倍以上特に５倍以上にすると所望の応答の挿入損失が増
大することが確認された。

（発明の効果） 以上述べた通り、本発明によれば、高周波信号と静磁表
面波との結合量を制御するためのスペーサの厚さを最適
にすることで、パラレルストリップ・トランスジューサ
の電極周期の１／２および１／３の波長の静磁表面波に
よる応答を抑圧し、電極周期に一致した波長の静磁表面
波のみを有効に励振、検出することができる。したがっ
て、スプリアス応答のない静磁表面波フィルタを構成す
ることができ、工業的に大変有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は静磁表面波フィルタの斜視図である。 第１図（ｂ）は第１図（ａ）の平面図である。 第１図（ｃ）は第１図（ｂ）の線ｎ−ｎに沿った断面図
である。 第２図（１）、　（２）、　（３）、　（４）はスペー
サ厚さとスプリアス応答の関係を示す図である。 １・・・アルミナ基板、２・・・Ｃ，Ｃ，Ｃ１基板上に
Ｙ、１．Ｇ、ｔｌ膜を形成した試料、３・・・スペーサ
、４・・・金属薄膜パターン、５・・・接地導体、６・
・・入力側パラレルストリップ・トランスジューサ、７
・・・出力側パラレルストリップ・トランスジューサ。 特許出願人　住友金属鉱山株式会社 第 図 （ａ） （ｂ） （ｃ） 縦軸１０ｄＢ／ｄｉｖ　。 横軸７０ＭＨｚ／ｄｉｖ、 図 上端ＯｄＢ 左端３父ＯＭＨｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　強磁性体単結晶薄膜が面上に形成された単結晶基板を
   用い、パラレルストリップ・トランスジューサを用いて
   静磁表面波を励振する静磁表面波フィルタであって、該
   パラレルストリップ・トランスジューサと該強磁性体単
   結晶薄膜との間に該パラレルストリップ・トランスジュ
   ーサの電極周期長の０．７５倍以上５倍以下の厚さを有
   するスペーサが設置されていることを特徴とする静磁表
   面波フィルタ。