JPH0435211A

JPH0435211A - 弾性表面波コンボルバ

Info

Publication number: JPH0435211A
Application number: JP13541990A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Mochizuki; 望月　規弘; Kouichi Egara; 江柄　光一; Kenji Nakamura; 憲司中村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-05-28
Filing date: 1990-05-28
Publication date: 1992-02-06

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】［産業上の利用分野コ本発明は、基板の物理的非線形効果を利用して、互いに
逆方向に伝搬する２つの弾性表面波信号のコンボリュー
ション信号をとり出す弾性表面波コンボルバに関する。

［従来の技術］弾性表面波コンボルバは、スペクトラム拡散通信を行う
にあたってのキーデバイスとして、近年その重要性が増
大しつつある。また、実時間信号処理デバイスとしての
応用も多く考えられ、盛んに研究されている。

第２図及び第３図は、このような従来の弾性表面波コン
ボルバの一例を示すものであり、夫々第２図は平面図、
第３図は第２図のＡ−Ａ’における略断面図である。図
中、１１はＹカット（２伝搬）ニオブ酸リチウム等の圧
電体から成る基板、１４．１５は、圧電体基板１１上に
形成された、電気信号を弾性表面波信号に変換する、す
だれ状入力電極、１３は、圧電体基板１１上に形成され
た、２つの弾性表面波信号のコンボリューション出力を
とり出す出力電極である。これらの電極は、アルミニウ
ムなどの導電性材料から成り、電極パターンは通常フォ
トリングラフイー技術を用いて作製される。

このような弾性表面波コンボルバを用いて、コンボリュ
ーション出力を取り出す場合には、まず、すだれ状入力
電極１４．１５に各々搬送角周波数ωの２つの信号を入
力し、これらの電気信号を弾性表面波信号に変換する。

そして、これらの弾性表面波を、圧電体基板１１の表面
で互いに反対方向に伝搬させ、基板の物理的非線形効果
を利用して、出力電極１３より搬送角周波数２ωのコン
ボリューション信号をとり出すものである。

すなわち、２つの弾性表面波をｐ（ｊ　−−）ｅ　Ｊ（ｋｘ＋ωｔ）、　Ｇ（ｔ＋−）
ｅ　Ｊ（−ｋｘ　・ωｔ）Ｖ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　Ｖとすると、基板上には、この基板
の非線形効果により、その積であるＦ（ｔ−）Ｇ（ｔ＋
−）ｅ　ｊ２”　’　　のｖ　　　　　　　　ｖ表面波が発生する。この信号は、−様な出力電極を設け
ることにより、電極領域内で積分され、相互作用領域長
をβとすると、で表わされる信号として取り出される。ここで積分範囲
は、相互作用長が信号長より大きいとき実質上士■としてよく、τ＝１−　　とすると（１）式は、
５（ｔ）＝−ｖＫｅ””　Ｉ　　Ｆ（ｚ）。（２ｔ−ｚ
　）ｄ　！　−（２）となり、前記信号は２つの弾性表
面波のコンボリューションとなる。

このようなコンボリューションのメカニズムは、例えば
「築山、“弾性表面波の応用”テレビジョン、且　４５
７　（１９７６）Ｊ等に詳しく述べられている。

しかし、上述の構成では一般に効率が低いため、効率を
向上させる方法として従来第４図に示すような構成が用
いられている。すなわち、励振電極１４．１５で励振さ
れた弾性表面波は線状の導体薄膜によって構成されたマ
ルチストリップカプラ１６，１７に入力される。ここで
、マルチストリップカプラ１６，１７のストリップの本
数及び周期を適当に設定すると、トラックＡを伝搬する
弾性表面波は、効率よくトラックＢに変換される。した
がって、励振電極１４．１５で励振された弾性表面波は
、マルチストリップカプラ１６゜１７を通ることにより
、ビーム幅が圧縮され、エネルギー密度が高められて出
力電極１３に人力される。

弾性表面波コンボルバの効率は、互いに反対方向に伝搬
する２つの弾性表面波のエネルギー密度の積に比例する
ので、マルチストリップカプラを用いることにより効率
が向上する。

このようなマルチストリップカプラを用いた弾性表面波
コンボルバについては、例えばｒＰＨＩＬＩＰＰＥ　Ｄ
ＥＦＲＡＮＯＵＬＤ　ａｎｄ　ＣＨＡＲＬＥＳ　ＭＡＥ
ＲＦＥＬＤ、　　”Ａ　５ＡＷＰｌａｎａｒ　Ｐｉｅｚ
ｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｎｖｏｌｖｅｒ、　”　Ｐｒ
ｏｃ、ＩＥＥＥｖｏｌ、６４．　ＮＯ，５，ｐｐ、　７
４ｇ−７５１，ＭＡＹ　１９７６　Ｊに詳しく述べられ
ている。

［発明が解決しようとしている課題］しかしながら、上記従来例では次にような欠点があった
。

マルチストリップカプラでは、入力される弾性表面波エ
ネルギーの全てが伝搬路を変換される訳ではなく、一部
は入力される弾性表面波と同−伝搬路上に漏れ、他方の
入力電極に到達し、この入力電極で反射され出力電極上
を正規の方向と反対方向に伝搬する。この弾性表面波と
正規方向から伝搬する弾性表面波が出力電極上で重なり
、不要なスプリアス信号が生じ、弾性表面波コンボルバ
の特性を劣化させる。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明によれば
、圧電基板上に弾性表面波を励振する少な（とも２つの
励振電極と、該励振電極により励振された弾性表面波の
伝搬路を変換するためのマルチストリップカプラと、該
マルチストリップカプラによって伝搬路の変換された弾
性表面波を互いに反対方向に伝搬させ、且つ出力信号を
取り出すための出力電極とを有し、前記第１の励振電極によって励振される弾性表面波の伝
搬路と、前記第２の励振電極によって励振される弾性表
面波の伝搬路とが同一直線上に存在しないようにして弾
性表面波コンボルバを構成する。

本発明によれば、第１の励振電極によって励振される弾
性表面波の伝搬路と、第２の励振電極によって励振され
る弾性表面波の伝搬路とが同一直線上に存在しないこと
により、一方の励振電極から励振された弾性表面波の内
、マルチストリップカプラに入力される弾性表面波と同
一伝搬路上に漏れた弾性表面波が、他方の励振電極へ伝
搬することが防止され、不安なスプリアス信号を低減す
ることができる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例について、説明する。

第１図は、本発明の第１実施例を示す平面図であり、１
１はニオブ酸リチウム等の圧電基板、１４．１５は弾性
表面波を励振するための入力電極、１３はＡ１等の金属
薄膜より成る出力電極、１６．１７はマルチストリップ
カプラである。

前に説明したように、マルチストリップカプラは線状の
導体薄膜で構成されており、その本数及び周期を適当に
設定することにより、弾性表面波の伝搬路を効率良く変
換させることができる。

図において、入力電極１４．１５は、出力電極１３上を
伝搬する弾性表面波の伝搬路に対して互いに異なる側（
人力電極１４は出力電極１３の上側、入力電極１５は出
力電極１３の下側）に設けられ、入力電極１４および１
５で励振される弾性表面波の伝搬路と、出力電極１３上
における弾性表面波の伝搬路とはマルチストリップカプ
ラ１６および１７によってそれぞれ結合されている。

この構成により、入力電極１４で励振された弾性表面波
（Ｖ、）はマルチストリップカプラ１６を通して出力電
極１３に導かれ（■ゎ）、また、入力電極１５で励振さ
れた弾性表面波（ｖｅ）は、マルチストリップカプラ１
７を通して出力電極１３に導かれ（■。）、出力電極１
３では上記２つの弾性表面波信号のコンボリューション
信号が取り出される。

この際、入力電極１４で励振された弾性表面波（■、）
がマルチストリップカプラ１６を通る時、弾性表面波エ
ネルギーの一部が■、と同一伝搬路上に漏れる（ｖａ　
’　）。しかし、Ｖ、゛の伝搬方向には入力電極１５が
存在しないので、入力電極１５で反射されることはない
。同様に、入力電極１５で励振され、マルチストリップ
カプラ１７を通る時漏れた弾性表面波（ｖｃ’　）に対
しても、Ｖｃｏの伝搬方向に入力電極１４が存在しない
ので、人力電極１４で反射されることはない。

したがって反射波によって生じる不要なスプリアス信号
を低減することができ、素子の特性を向上することがで
きる。

［他の実施例］第１の実施例に対し、基板端部にシリコンゴム等の吸音
剤を塗布する、及び／又は基板端面を斜めにカットした
り粗面にするなどにより、さらに反射波を抑えることが
できる。

また、第１の実施例では入力電極をシングル電極として
いるが、ダブル電極にしてもよい。

さらに、マルチストリップカプラを数段重ねてビーム幅
変換を行ったり、ホーン型４彼路などの他のビーム幅圧
縮器と併用してもよい。

１１・・・圧電基板、　　１４．１５・・・入力電極、
１３・・・出力電極、１６．１７・・・マルチストリッ
プ［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、一方の励振電極
から励振された弾性表面波がマルチストリップカプラに
よって伝搬路が変換される際、該マルチストリップカプ
ラに入力される弾性表面波と同一伝搬路上に漏れた弾性
表面波は、その伝搬路上に対向する励振電極が配置され
てないため、他方の励振電極へ伝搬することが防止され
る。このため不要なスプリアス信号を低減することがで
きる。

カブラ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧電基板上に、弾性表面波を励振する少なくとも
２つの励振電極と、該励振電極により励振された弾性表
面波の伝搬路を変換するためのマルチストリップカプラ
と、該マルチストリップカプラによって前記伝搬路の変
換された弾性表面波を互いに反対方向に伝搬させ、且つ
出力信号を取り出すための出力電極とを有し、前記第１の励振電極によって励振される弾性表面波の伝
搬路と、前記第２の励振電極によって励振される弾性表
面波の伝搬路とが、同一直線上に存在しないことを特徴
とする弾性表面波コンボルバ。
（２）前記第１の励振電極と第２の励振電極とが、前記
出力電極上を伝搬する弾性表面波の伝搬路に対して、互
いに異なる側に設けら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コンボルバ。
（３）前記マルチストリップカプラが、該マルチストリ
ップカプラに入射される前記弾性表面波のビーム幅を変
換するように構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コンボルバ。
（４）前記基板端部に吸音剤を塗布する、及び／又は前
記基板端面を斜めに切断する、及び／又は粗面にするこ
とを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波コンボルバ
。