JPH08107331A - 弾性表面波装置及びそれを用いた通信装置 - Google Patents
弾性表面波装置及びそれを用いた通信装置Info
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- JPH08107331A JPH08107331A JP6239999A JP23999994A JPH08107331A JP H08107331 A JPH08107331 A JP H08107331A JP 6239999 A JP6239999 A JP 6239999A JP 23999994 A JP23999994 A JP 23999994A JP H08107331 A JPH08107331 A JP H08107331A
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Abstract
力信号レベルを向上させ、また、出力電極側外部に設け
られる不要波除去フィルタの設計を容易にし、かつ、フ
ィルタを構成する部品の点数を低減する。 【構成】 圧電基板1上に第1及び第2の弾性表面波を
励振する2つの入力電極2,3と、非線形効果により生
ずる前記2つの弾性表面波のコンボリューションを電気
信号として取り出す出力電極8とを有する弾性表面波装
置において、前記入力電極2,3は、電極と該電極を接
続した複数の電極パッド4,5,6,7を有し、該電極
パッドのうちの接地側の電極パッド4,6が、前記入力
電極2,3と前記出力電極8との間にまで引き出されて
形成され、前記出力電極8の出力端子にフィルタ10が
接続されていることを特徴とする弾性表面波装置。
Description
つの入力信号のコンボリューション出力を取り出す弾性
表面波装置に関し、特に弾性表面波コンボルバの出力電
極に不要波除去のためのフィルタを接続した弾性表面波
装置に関する。
ボリューション出力を取り出す弾性表面波コンボルバを
用いた弾性表面波装置は、近年その重要性が増大しつつ
あり、盛んに研究されている。
示す概略図である。
チウムなどの圧電基板、2,3は圧電基板1の表面上に
形成した櫛型入力電極、4,5,6,7は信号線の接続
のために上記櫛型電極の両極にそれぞれ設けられた電極
パッド、8は圧電基板1の表面上に形成した出力電極、
9は圧電基板1の裏面に設けられた対向電極、10は不
要波を除去するためのフィルタである。
材料からなり、通常フォトリソグラフィー技術を用いて
圧電基板1の表面上に直接形成される。
おいて、櫛型入力電極2に搬送周波数ωの電気信号を入
力すると、基板の圧電効果により弾性表面波が励振され
る。同様にして、櫛型入力電極3に搬送周波数ωの電気
信号を入力すると弾性表面波が励振される。
導波路として作用し、出力電極内に閉じ込められながら
圧電基板1上をお互い逆方向に伝搬する。
なり合うと、圧電基板1の物理的非線形効果によりこれ
ら2つの弾性表面波のコンボリューション(周波数2
ω)が生ずる。このようにして生じたコンボリューショ
ンは出力電極7及び対向電極8により電気信号として取
り出される。
ムは、例えば『柴山,“弾性表面波の応用”,テレビジ
ョン,30,457(1976)』等に詳述されてい
る。
ョンの信号レベルはきわめて低いので、以上のような弾
性表面波コンボルバを回路素子として単独の電気部品と
して用いる場合は、その出力電極に出力信号以外の不要
波を除去するようなフィルタを接続する必要がある。前
記不要波の主成分としては、各櫛型入力電極部から入力
信号の一部が空中及び圧電基板1上を電磁波として伝搬
し出力電極部に到達する直達波成分がある。
記従来例において、不要波の主成分である前記直達波成
分の信号レベルは、出力信号のレベルに比べて8〜10
dB程度と高くなるという問題がある。
入力電極に搬送周波数ωの電気信号を入力したときの出
力信号の周波数スペクトラムの一例を示している。
分(搬送周波数2ω)、(2)は直達波成分(搬送周波
数ω)である。直達波成分(2)の信号レベルはコンボ
リューション出力成分(1)の信号レベルに比べて10
dB程度大きい。
去フィルタには必然的に高性能なものが要求され、この
要求を満たすために前記フィルタは多段型にする必要が
あるため、その設計が複雑になり、また部品数が増える
という問題があった。
レベルを下げて出力信号レベルを向上させることにあ
り、また、これにより、出力電極側外部に設けられる不
要波除去フィルタの設計を容易にし、かつフィルタを構
成する部品の点数を低減する弾性表面波装置を提供する
ことにある。
に第1及び第2の弾性表面波を励振する2つの入力電極
と、非線形効果により生ずる2つの弾性表面波のコンボ
リューションを電気信号として取り出す出力電極とを有
し、前記入力電極が入力信号を供給するための電極パッ
ド及び接地のための電極パッドとを備え、かつ該出力電
極の出力端子にフィルタが接続されて成る弾性表面波装
置において、上記基板上に設けられた上記入力電極の接
地側の電極パッドが、該入力電極と該出力電極との間に
まで引き出されて形成される構成により達成される。
弾性表面波として励振される入力信号の他に基板表面上
を電磁波として伝搬するような直達波成分が発生し、そ
の一部が上記出力電極に向かって伝搬しても、該櫛型入
力電極と上記出力電極との間には該櫛型入力電極の接地
側の電極パッドが引き出されて設けられているため、該
直達波成分は前記接地側の電極パッド上で接地され取り
除かれる。それゆえ、コンボリューション出力信号のレ
ベルに比べて不要波成分信号のレベルを該直達波成分を
除去した分だけ小さく抑えることができる。
記不要波のうち、各入力電極部にて発生し、基板表面上
を電磁波として伝搬し出力電極部に到達する直達波成分
を上記電極パッドにより除去することができるので、そ
の分、出力信号のレベルに比べて直達波成分のレベルを
小さく抑えることができる。
ィルタに従来ほど高性能なものを用いる必要がなくな
り、それだけフィルタの設計が容易になる。また、フィ
ルタを構成する部品数を低減できるため、装置の小型化
が図れる。
表面波装置の第1の実施例を示す概略図である。
チウムなどの圧電性基板、2,3は圧電基板1の表面上
に形成された櫛型入力電極、4,5,6,7はワイヤボ
ンディングのために上記櫛型電極の両極にそれぞれ設け
られた電極パッド、8は圧電基板1の表面上に形成した
出力電極、9は圧電基板1の裏面に設けられた対向電
極、10は不要波を除去するためのフィルタである。
櫛型入力電極2及び3の接地側の電極パッド4及び6
が、それぞれ該櫛型入力電極2及び3と該出力電極8と
の間にまで引き出されて配置され形成されている。
材料からなり、通常フォトリソグラフィー技術を用いて
圧電基板1の表面上に直接形成される。
おいて、櫛型入力電極2に搬送周波数ωの電気信号を入
力すると、基板の圧電効果により弾性表面波が励振され
る。同様にして、櫛型入力電極3に搬送周波数ωの電気
信号を入力すると弾性表面波が励振される。
導波路として作用し、出力電極内に閉じ込められながら
圧電基板1上をお互い逆方向に伝搬する。
なり合うと、圧電基板1の物理的非線形効果によりこれ
ら2つの弾性表面波のコンボリューション(周波数2
ω)が生ずる。このようにして生じたコンボリューショ
ンは出力電極8及び対向電極9により電気信号として取
り出される。出力電極8及び対向電極9は出力信号以外
の不要波を除去するようなフィルタ10に接続されてい
る。
弾性表面波として励振される入力信号の他に基板表面上
を電磁波として伝搬するような直達波成分が発生し、そ
の一部は上記出力電極8に向かって伝搬するが、該櫛型
入力電極2,3と上記出力電極8との間には該櫛型入力
電極2,3の接地側の電極パッド4及び6が引き出され
て設けられているため、該直達波成分は前記接地側の電
極パッド上で接地され取り除かれる。それゆえ、コンボ
リューション出力信号のレベルに比べて不要波成分信号
のレベルを該直達波成分を除去した分だけ小さく抑える
ことができる。
バの各入力電極に搬送周波数ωの電気信号を入力したと
きの出力信号の周波数スペクトラムを示している。図
中、(1)はコンボリューション出力成分(搬送周波数
2ω)、(2)は直達波成分(搬送周波数ω)である。
両者の信号レベルの差は3dBであり、図5に示す従来
の弾性表面波コンボルバにおける両者の信号レベルの差
10dBにくらべて、7dB直達波成分が抑えられてい
ることがわかる。
のレベルに比べて不要波成分信号のレベルを該直達波成
分を除去した分だけ小さく抑えることができるので、前
記出力電極に接続されるフィルタに従来ほど高性能なも
のを用いる必要がなくなり、それだけフィルタの設計が
容易になる。また、フィルタを構成する部品数を低減で
きるため、装置の小型化が図れる。
4,6を引き出した例を示したが、接地側の電極パッド
であれば、例えば、電極パッド4,7を引き出すような
構成としても良い。
コンボルバを用いた例を示したが、AEコンボルバ等他
のコンボルバを用いてもよい。
4カ所よりコンボリューション出力を取り出す構造のも
のを示したが、これ以外の複数箇所または1カ所から出
力を取り出す構造のものでもよい。
を接地してもよい。
面波装置の第2の実施例を示す概略図である。本図にお
いて、上記図1における部材と同様の部材には同一の符
号がつけられている。
ルバは図3に示すように、該櫛型入力電極の接地側の極
性の電極パッド4及び6が、それぞれ該櫛型入力電極2
及び3と該出力電極8との間にまで引き出されて配置さ
れ形成され、かつ上記出力電極8の両側に該出力電極8
に対向する電極9を設けた構造となっている。
を用いた装置においても、第1実施例と同様に、コンボ
リューション出力信号のレベルに比べて不要波成分信号
のレベルを該直達波成分を除去した分だけ小さく抑える
ことができるので、前記出力電極に接続されるフィルタ
に従来ほど高性能なものを用いる必要がなくなり、それ
だけフィルタの設計が容易になる。また、フィルタを構
成する部品数を低減できるため、装置の小型化が図れ
る。
の両側に該出力電極に対向する電極9を設けた構造にな
っており、該出力電極のインピーダンスの値が該圧電基
板の厚みに依存しないのでその分該出力電極のインピー
ダンスの値を自由に設定できる。
4,6が引き出された例を示したが、接地側の電極パッ
ドであれば、電極パッド5,6を引き出しても良い。
コンボルバを用いた例を示したが、AEコンボルバ等他
のコンボルバを用いてもよい。
8の両側に該出力電極8に対向する電極9を設けた構造
となっているが、これは、片側でも良い。
の4カ所よりコンボリューション出力を取り出す構造の
ものを示したが、これ以外の複数箇所または1カ所から
出力を取り出す構造のものでもよい。
を接地してもよい。
弾性表面波素子を用いた通信システムの一例を示すブロ
ック図である。図において、40は送信機を示す。この
送信機は送信すべき信号を拡散符号を用いて、スペクト
ラム拡散変調して、アンテナ401より送信する。送信
された信号は、受信機41で受信され、復調される。受
信機41は、アンテナ411、高周波信号処理部41
2、同期回路413、符号発生器414、拡散復調回路
415、復調回路416より構成される。アンテナ41
1にて受信された受信信号は高周波信号処理部412に
て適当にフィルタリング及び増幅され、送信周波数帯信
号のまま若しくは適当な中間周波数帯信号に変換され出
力される。該信号は同期回路413に入力される。同期
回路413は本発明の実施例に記載の弾性表面波装置4
131と符号発生器414より入力される参照用拡散符
号を変調する変調回路4132と弾性表面波装置413
1から出力された信号を処理し、送信信号に対する拡散
符号同期信号およびクロック同期信号を符号発生器41
4に出力する信号処理回路4133からなる。弾性表面
波装置4131には高周波信号処理部412からの出力
信号と変調回路4132からの出力信号が入力され、2
つの入力信号のコンボリューション演算が行われる。こ
こで符号発生器414より変調回路4132に入力され
る参照用拡散符号が送信側から送信される拡散符号を時
間反転させた符号とすると、弾性表面波装置4131で
は、受信信号に含まれる同期専用拡散符号成分と参照用
拡散符号とが、弾性表面波装置4131の導波路上にて
一致した時に相関ピークが出力される。信号処理回路4
133では、弾性表面波装置4131より入力される信
号から、相関ピークを検出し、参照用拡散符号の符号開
始から相関ピーク出力までの時間から、符号同期のずれ
量を割り出し、符号同期信号及びクロック信号が符号発
生器414に出力される。同期確立後、符号発生器41
4は送信側の拡散符号に対しクロック及び拡散符号位相
が一致した拡散符号を発生する。この拡散符号は、拡散
復調回路415に入力され、拡散変調される前の信号が
復元される。拡散変復調回路415から出力される信号
は、いわゆる周波数変調、位相変調などの一般に使用さ
れている変調方式により変調されている信号なので、同
業者が周知の復調回路416により、データ復調がなさ
れる。
ような弾性表面波素子を用いた通信システムの送信機及
び受信機の一例を示すブロック図である。
データをn個の並列データに変換する直並列変換器、5
02−1〜nは並列化された各データと拡散符号発生器
から出力されるn個の拡散符号とを乗算する乗算器群、
503はn個のそれぞれ異なる拡散符号と同期専用の拡
散符号を発生する拡散符号発生器、504は拡散符号発
生器503から出力される同期専用拡散符号と乗算器群
502−1〜nのn個の出力を加算する加算器、505
は加算器504の出力を送信周波数信号に変換するため
の高周波段、506は送信アンテナである。
ナ、602は高周波信号処理部、603は送信側の拡散
符号とクロックに対する同期を捕捉し維持する同期回
路、604は同期回路603より入力される符号同期信
号及びクロック信号により、送信側の拡散符号群と同一
のn+1個の拡散符号及び参照用拡散符号を発生する拡
散符号発生器、605は拡散符号発生器604より出力
されるキャリア再生用拡散符号と高周波信号処理部60
2の出力から搬送波信号を再生するキャリア再生回路、
606はキャリア再生回路605の出力と高周波信号処
理部602の出力と拡散符号発生器604の出力である
n個の拡散符号を用いてベースバンドで復調を行うベー
スバンド復調回路、607はベースバンド復調回路60
6の出力であるn個の並列復調データを並直列変換する
並直列変換器である。
たデータが直並列変換器501によって符号分割多重数
に等しいn個の並列データに変換される。一方、拡散符
号発生器503はn+1個の符号周期が同一でそれぞれ
異なる拡散符号PN0〜PNnを発生している。このう
ちPN0は同期及びキャリア再生専用であり前記並列デ
ータによって変調されず直接加算器504に入力され
る。残りのn個の拡散符号は乗算器群502−1〜nに
てn個の並列データにより変調され加算器504に入力
される。加算器504は入力されたn+1個の信号を線
形に加算し高周波段505に加算されたベースバンド信
号を出力する。該ベースバンド信号は続いて高周波段5
05にて適当な中心周波数を持つ高周波信号に変換さ
れ、送信アンテナ506より送信される。受信側では、
受信アンテナ601で受信された信号は高周波信号処理
部602にて適当にフィルタリング及び増幅され、送信
周波数帯信号のまま若しくは適当な中間周波数帯信号に
変換され出力される。該信号は同期回路603に入力さ
れる。同期回路603は本発明の実施例に記載の弾性表
面波装置6031と符号発生器604より入力される参
照用拡散符号を変調する変調回路6032と弾性表面波
装置6031から出力された信号を処理し、送信信号に
対する拡散符号同期信号およびクロック同期信号を拡散
符号発生器604に出力する信号処理回路6033から
なる。弾性表面波装置6031には高周波信号処理部6
02からの出力信号と変調回路6032からの出力信号
が入力され、2つの入力信号のコンボリューション演算
が行われる。ここで符号発生器604より変調回路60
32に入力される参照用拡散符号が送信側から送信され
る同期専用拡散符号を時間反転させた符号とすると、弾
性表面波装置6031では、受信信号に含まれる同期専
用拡散符号成分と参照用拡散符号とが、弾性表面波装置
6031の導波路上にて一致した時に相関ピークが出力
される。信号処理回路6033では、弾性表面波装置6
031より入力される信号から、相関ピークを検出し、
参照用拡散符号の符号開始から相関ピーク出力までの時
間から、符号同期のずれ量を割り出し、符号同期信号及
びクロック信号が拡散符号発生器604に出力される。
同期確立後、拡散符号発生器604は送信側の拡散符号
群に対しクロック及び拡散符号位相が一致した拡散符号
群を発生する。これらの符号群のうち同期専用の拡散符
号PN0はキャリア再生回路605に入力される。キャ
リア再生回路603では同期専用拡散符号PN0により
高周波信号処理部602の出力である送信周波数帯若し
くは中間周波数帯に変換された受信信号を逆拡散し送信
周波数若しくは中間周波数帯の搬送波を再生する。キャ
リア再生回路605の構成は、たとえば位相ロックルー
プを利用した回路が用いられる。受信信号と同期専用拡
散符号PN0は乗算器にて乗算される。同期確立後は受
信信号中の同期専用拡散符号と参照用の同期専用拡散符
号のクロック及び符号位相は一致しており、送信側の同
期専用拡散符号はデータで変調されていないため、乗算
器で逆拡散されその出力には搬送波の成分が現れる。該
出力は続いて帯域通過フィルタに入力され搬送波成分の
みが取り出され出力される。該出力は次に位相検出器、
ループ・フィルタ及び電圧制御発振器にて構成されるよ
く知られた位相ロックループに入力され、電圧制御発振
器より帯域通過フィルタより出力される搬送波成分に位
相のロックした信号が再生搬送波として出力される。再
生された搬送波はベースバンド復調回路606に入力さ
れる。ベースバンド復調回路では該再生搬送波と高周波
信号処理部602の出力よりベースバンド信号が生成さ
れる。該ベースバンド信号はn個に分配され拡散符号発
生器604の出力である拡散符号群PN1〜PNnによ
り各符号分割チャネル毎に逆拡散され、続いてデータ復
調がなされる。復調されたn個の並列復調データは並直
列変調器607にて直列データに変換され出力される。
変調など、他の変調方式でも良い。
基板上に第1及び第2の弾性表面波を励振する2つの入
力電極と、非線形効果により生ずる2つの弾性表面波の
コンボリューションを電気信号として取り出す出力電極
とを有し、前記入力電極が入力信号を供給するための電
極パッド及び接地のための電極パッドとを備え、該出力
電極の出力端子にフィルタが接続されて成る弾性表面波
装置において、上記基板上に設けられた上記入力電極の
接地側の電極パッドが、該入力電極と該出力電極との間
にまで引き出して形成することにより、該入力櫛型電極
で発生し、該基板表面上を電磁波として伝搬する直達波
成分を除去することができ、その結果、コンボリューシ
ョン出力信号のレベルに比べて不要波成分信号のレベル
を該直達波成分を除去した分だけ小さく抑えることがで
きる。
ルタに従来ほど高性能なものを用いる必要がなくなり、
それだけフィルタの設計が容易になる。また、フィルタ
を構成する部品数を低減できるため、装置の小型化が図
れる。
す概略平面図。
波コンボルバの周波数スペクトラム。
す概略平面図。
ボルバの周波数スペクトラム。
の一例を示すブロック図。
の送信機の一例を示すブロック図。
の受信機の一例を示すブロック図。
に変換する直並列変換器 502−1〜n 乗算器群 503 拡散符号発生器 504 加算器 505 高周波段 506 送信アンテナ 601 受信アンテナ 602 高周波信号処理部 603 同期回路 604 拡散符号発生器 605 キャリア再生回路 606 ベースバンド復調回路 607 並直列変換器
Claims (8)
- 【請求項1】 圧電基板上に第1及び第2の弾性表面波
を励振する2つの入力電極と、非線形効果により生ずる
前記2つの弾性表面波のコンボリューションを電気信号
として取り出す出力電極とを有する弾性表面波装置にお
いて、 前記入力電極は、電極と該電極を接続した複数の電極パ
ッドを有し、 該電極パッドのうちの接地側の電極パッドが、前記入力
電極と前記出力電極との間にまで引き出されて形成され
ていることを特徴とする弾性表面波装置。 - 【請求項2】 前記入力電極は、入力信号を供給するた
めの電極パッド及び接地のための電極パッドを備えた櫛
型入力電極であり、前記接地のための電極パッドが、前
記入力電極と前記出力電極との間にまで引き出されて形
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
面波装置。 - 【請求項3】 前記出力電極の出力端子にフィルタが接
続されて成ることを特徴とする請求項1又は2に記載の
弾性表面波装置。 - 【請求項4】 上記圧電基板の上記出力電極が形成され
ている面の裏面に上記出力電極に対向する電極を有する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の
弾性表面波装置。 - 【請求項5】 上記圧電基板の上記出力電極が形成され
ている面上で、上記出力電極の片側もしくは両側に該出
力電極に対向する電極を備えていることを特徴とする、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の弾性表面波装置。 - 【請求項6】 上記出力電極に対向する電極が接地され
ていることを特徴とする請求項4又は5に記載の弾性表
面波装置。 - 【請求項7】 上記出力電極は、該出力電極の複数箇所
より出力信号を取り出す構造を有することを特徴とする
請求項1〜6のいずれか1項に記載の弾性表面波装置。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の弾
性表面波装置を用いたことを特徴とする通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6239999A JPH08107331A (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 弾性表面波装置及びそれを用いた通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6239999A JPH08107331A (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 弾性表面波装置及びそれを用いた通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08107331A true JPH08107331A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=17052964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6239999A Pending JPH08107331A (ja) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | 弾性表面波装置及びそれを用いた通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08107331A (ja) |
-
1994
- 1994-10-04 JP JP6239999A patent/JPH08107331A/ja active Pending
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