JPH09214283A - 弾性表面波デバイス - Google Patents
弾性表面波デバイスInfo
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- JPH09214283A JPH09214283A JP3895296A JP3895296A JPH09214283A JP H09214283 A JPH09214283 A JP H09214283A JP 3895296 A JP3895296 A JP 3895296A JP 3895296 A JP3895296 A JP 3895296A JP H09214283 A JPH09214283 A JP H09214283A
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Abstract
端部で反射されIDT電極まで戻ってピックアップさ
れ、表面波デバイスの特性を劣化させる原因となってい
た。本発明は上記課題を解決するためになされたもので
端部での反射波を減衰させる手段を提供することを目的
とする。 【解決手段】 同一周期のIDT電極を並行配置して並
列接続し該電極の一方の電極の正と負の電極指の表面波
伝搬方向の中心と他方の電極の正と負電極指の表面波伝
搬方向の中心との距離が(1+2n)・λ/4なる関係
を満たしているIDT電極構成とする。
Description
に関し、特に複数のIDT電極をλ/4ずらして並行配
置し、且つ並列接続することにより、圧電基板の両端か
らの不要反射波を相殺して減少させ、諸特性を改善した
弾性表面波デバイスに関する。
インターディジタルトランスジューサ(以下、IDTと
云う)電極は、図3に模式的に示す電極構造が一般的に
用いられている。同図は最も基本的なIDT電極の構成
を示すものであり、圧電基板上に正及び負の電極指1及
び2(以下、ラインと云う)をスペース3を介して交互
に配置し、ライン1及び2の幅は同一とし、スペース3
の幅をライン1とほぼ等しく構成するものであり、ライ
ン1とスペース3の和が表面波の半波長となる周波数で
励振することが出来る。正及び負のラインは夫々正及び
負のバスバーに接続され、正の電極4及び負の電極5を
構成する。正電極4と負電極5とを纏めてIDT電極と
云う。また、正負のラインが互いに交叉する部分の長さ
を交叉幅と云い、電極指対数等と同様にIDT電極ひい
ては弾性表面波デバイスの性能を決定づける設計パラメ
ータである。IDT電極の形成法は、圧電基板上にアル
ミニウムを主成分とする合金を蒸着あるいはスパッタ等
を用いて付着させ、フォトエッチング手法で形成する方
法が一般的である。該弾性表面波デバイスは気密パッケ
ージに収容して固着しリード端子はパッケージの端子に
ワイヤボンディング等で電気的に接続するのが一般的な
基本構造である。
極を圧電基板6の主面上にこれらIDT電極が励起する
表面波の伝搬方向に沿って配置し、一方を表面波励振用
IDT電極7とし他方を受信用IDT電極8とすれば所
謂トランスバーサルフィルタが構成でき、従来より多く
の用途に使用されている。この場合の電極形成法も図3
で説明した手法と同様な手法で形成される。更に、図5
(a)に示すように2つの反射器9及び10の間に1個
のIDT電極11を配置し、反射器間に振動エネルギー
を閉じこめて、定在波を1つだけ生じるようにすれば所
謂弾性表面波共振器が構成でき、また、図5(b)に示
すように2つの反射器12及び13間に2つのIDT電
極14及び15を近接配置し複数の定在波を励起し且
つ、該定在波間で音響結合を生じさせ終端インピーダン
スを整合すれば所謂弾性表面波共振器フィルタ(縦結合
多重モードフィルタ)が構成できることは良く知られて
いる。
電基板の両端まで伝搬した表面波が基板端面で反射し、
IDT電極まで戻って、不要波としてピックアップされ
表面波デバイスの特性を劣化させる原因となっているこ
とは良く知られている。この不要波は、例えばトランス
バーサルフィルタの場合には通過域内のリップル増大の
主要因であり、弾性表面波共振器の場合にはQ値やクリ
スタルインピーダンス(CI)のバラツキの原因であ
り、また、弾性表面波共振器フィルタの場合にはスプリ
アス発生の要因となっている。
を改善する方法として次の様な方法がある。例えば、ト
ランスバーサルフィルタを例に説明すると、一つは図6
に示すようにIDT電極16及び17で構成するトラン
スバーサルフィルタの基板の両端部に粘着物質等からな
るアブソーバ18、18を塗布しIDT電極から基板端
面に向かって進む表面波の振動エネルギーを吸収する方
法であり、他方は図7に示すように基板端面を表面波の
伝搬方向の垂直方向から傾けることにより、基板端面で
の反射波が同位相でIDT電極へ戻らないようにする方
法である。更に他の方法は弾性表面波を一方向性とする
電極構成である。
ブソーバを塗布する方法は塗布用のスペースを確保する
ためにデバイスそのものが大型になり、また塗布工数を
要し、基板端面を傾ける方法は基板が平行四辺形になり
取り扱いにくく、また角が鋭角になるため破損し易いと
いう問題があった。又、一方向性IDT電極はその構成
が複雑であり、且つ同一周波数のデバイスを製作する場
合ライン幅が狭くなるため製造コストが高価であり、高
周波化も困難であるという難点があった。また実際に
は、完全に一方向性とはならず漏洩する弾性波が若干あ
る。本発明は上記課題を解決するためになされたもので
あってトランスバーサルフィルタに適用すれば通過域内
のリップルを減少させ、表面波共振器に用いればQ値や
クリスタルインピーダンス(CI)のバラツキを少なく
し、また表面波共振器フィルタに適用すればスプリアス
を改善した、表面波デバイスを提供することを目的とす
る。
T電極をこれらが励起する弾性表面波の伝搬方向と直交
する方向に並行して配置すると共に該IDT電極を並列
接続し且つ、前記並行配置した一方のIDT電極の任意
の隣り合った正と負の電極指の表面波伝搬方向の中心と
他方のIDT電極の任意の隣り合った正と負の電極指の
表面波伝搬方向の中心との距離が実質的に(1+2n)
・λ/4(n=0,1,2,・・)なる関係を満たして
いる弾性表面波デバイスである。また、前記弾性表面波
デバイスにおいてIDTの両側に反射器を設けた弾性表
面波デバイスである。
形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施
例を示すトランスバーサルフィルタの平面図で、圧電基
板30の主面上にIDT電極31及び32を該IDT電
極が励起する弾性表面波の伝搬方向が互いに平行となる
ように図中上下方向に併置する。即ち、2つのIDT電
極が励起する弾性表面波の伝搬方向と直交する方向に並
行して配置するのである。同図においては、 ライン同
士の幅は同一としスペースの幅はライン幅とほぼ同じと
した。更に、IDT電極31と32は互いに電極周期、
電極指対数、および交叉幅が等しくなるように構成し、
表面波伝搬方向にλ/4の距離差をつけて配置し且つ、
並列接続している。尚、同図の例では電極の構成を簡略
化するためIDT電極31、32の負(接地側)の電極
指を1つのバスバーで接続した構成をとっているが、必
ずしもバスバーを1つに接続する必要はない。
極31及び32と同様に構成したものである。そしてI
DT電極31と33、IDT電極32と34がそれぞれ
対向し、トランスバーサルフィルタを実現しうるように
配置する。IDT電極31〜34の形成法は、従来のそ
れと同様な手法で構成でき、格別の困難はない。図1に
おいてIDT電極31及び32で励振された表面波はI
DT電極33及び34で受信され図4と同様の原理でト
ランスバーサルフィルタとして機能する。
た表面波は、図面に対しIDT電極の左右に伝搬するた
め、IDT電極33及び34の方向へ進むと同時に反対
側(図中左)の基板端面へ向う。図1に示すようにID
T電極31と基板端面までの距離をLとすると、IDT
電極32と基板端面までの距離は(L+λ/4)にな
る。尚、ここでは各IDTの隣り合った正と負の電極指
の中間点(表面波伝搬方向の中点)のうち最も基板端面
に近い位置を基準として距離を設定した。よって、表面
波が基板端面で反射し再びIDT電極31及び32へ戻
ってくると、夫々2L及び2( L+λ/4)=2L+
λ/2と位相がλ/2だけずれる。即ち、基板端面で反
射された表面波を再びIDT電極で受信する時、両者の
位相が180°反転していることになる。位相の反転し
た信号を並列接続されたIDT電極31と32で受信す
るため基板端面で反射した表面波のみが相殺されること
になる。同様な原理はIDT電極33及び34にも当て
はまる。即ち、IDT電極31及び32で励振された表
面波の内、IDT電極33及び34の方向へ伝搬した表
面波は該電極でピックアップされるが、一部は透過して
図中右側の基板端面に達し、基板端面で反射し、IDT
電極33、34でピックアップされるが上述した理由
で、基板端面からの反射波のみが打ち消される。ここ
で、図1においては並行配置した2つのIDT電極を表
面波の伝搬方向にλ/4だけずらして配置しているが、
IDT電極から基板端面に到達する表面波の位相が相互
にλ/4ずれていればよいのであるから、2つのIDT
電極の相対位置が(1+2n)・λ/4を満足すれば、
言い換えれば、一方のIDT電極の任意の隣り合った正
と負の電極指の表面波伝搬方向に中心と他方のIDT電
極の任意の隣り合った正と負の電極指の表面波伝搬方向
に中心との距離が、実質的に(1+2n)・λ/4を満
足すれば、同等の効果が得られるのは明白である。従っ
て、上述した様に構成したトランスバーサルフィルタに
おいては、不要波による通過域内のリップルは大幅に削
減される。
適用した例で、圧電基板30の主面上に配置したIDT
電極35と36は互いに電極周期、電極指対数、および
交叉幅が等しくなるように構成し、IDT電極35と3
6の相対位置としてλ/4だけずらし且つ、並列接続し
たものである。図2(a)に示すようにIDT電極35
及び36の両側には夫々反射器37及び38を配設する
。このように構成することにより反射器37及び38
から漏洩した表面波が、基板端面で反射し再びIDT電
極35及び36で受信されたとしても、位相の反転した
信号となって受信されるため基板端面からの反射波だけ
が打ち消される。従って本発明のIDT電極を弾性表面
波共振器に用いればQ値が大きく、CI値のバラツキの
少ない表面波共振器が実現できる。
ィルタに適用した例を図2(b)に示す。圧電基板30
の主面上に本発明のIDT電極39及び40並びに41
及び42を所定の間隔をおいて配置し、その両側に反射
器43及び44を配置する。IDT電極39、40とI
DT電極41、42の間で音響結合の結果二つのモード
が励起され、反射器43及び44の下に閉じこめれれ
る。該弾性表面波デバイスを適当に終端すれば所謂縦結
合二重モードフィルタが構成できる。反射器から漏洩し
た表面波は基板端面で反射され再びIDT電極で受信さ
れる際に位相が反転し、反射波のみが打ち消されるの
で、本発明のIDT電極を用いた弾性表面波共振器フィ
ルタはスプリアスの少ない濾波特性が実現できる。
造の場合を例に説明してきたが、本発明はこれに限定さ
れるものでなく、周期が実質的に一定であればライン・
スペースは同一である必要はなく、一方向性を有する種
々のIDT電極構造を利用した弾性表面波デバイスにも
適用可能であることは明白である。更に、並行配置する
2つのIDT電極は全く同じ構造である必要もなく、基
板端面で反射し戻ってくる不要な表面波のエネルギーレ
ベルがほぼ同等であれば基板端面反射による不要波が相
殺可能であり、電極対数や交叉幅等の設計パラメータを
適宜選択しうることは明白である。
かして平衡入出力としても本発明が効果的であるのは自
明である。この様な利用法は差動増幅器に接続するとき
に必須条件となる。本発明の説明に表面波を用いて説明
したがこれに限定することなく圧電表面すべり波(BGS
波)、漏洩弾性表面波(Leaky SAW)、SSBW等の各
種の波に適用できることは自明である。
ので、アブソーバを塗布する必要もなくまた、基板端面
を表面波の伝搬方向の垂線から傾けて切断すること無く
基板端面からの反射波を大幅に減衰させ、本発明のID
T電極をトランスバーサルフィルタに適用すれば、不要
波による通過域内のリップルは大幅に削減され、弾性表
面波共振器に用いればQ値が大きく、CI値のバラツキ
の少ない表面波共振器が実現でき、更に、弾性表面波共
振器フィルタに適用すれば、スプリアスの少ない濾波特
性が実現できる。このように本発明のIDT電極を用い
れば、弾性表面波デバイスの諸特性を顕著に改善でき、
又表面波デバイスの生産における歩留まり向上に著しい
効果がある。
ィルタに適用した実施例を示す図。
器に適用した実施例を示す図、(b)は多重モードフィ
ルタに適用した実施例を示す図である。
平面図である。
図、(b)は多重モードフィルタの電極構成を示す平面
図である。
圧するアブソーバを示す図である。
圧するため基板端面を斜めに切断したデバイスを示す平
面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】圧電基板上に2つのIDT電極をこれらが
励起する弾性表面波の伝搬方向と直交する方向に並行し
て配置すると共に該IDT電極を並列接続し且つ、前記
並行配置した一方のIDT電極の任意の隣り合った正と
負の電極指の表面波伝搬方向の中心と他方のIDT電極
の任意の隣り合った正と負の電極指の表面波伝搬方向の
中心との距離が実質的に(1+2n)・λ/4(n=
0,1,2,・・)なる関係を満たしていることを特徴
とする弾性表面波デバイス。 - 【請求項2】前記IDTの両側に反射器を設けたことを
特徴とする請求項1記載の弾性表面波デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3895296A JPH09214283A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 弾性表面波デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3895296A JPH09214283A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 弾性表面波デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09214283A true JPH09214283A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=12539544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3895296A Withdrawn JPH09214283A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 弾性表面波デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09214283A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003309450A (ja) * | 2002-04-17 | 2003-10-31 | Murata Mfg Co Ltd | バンドパスフィルタ及び通信機 |
-
1996
- 1996-02-01 JP JP3895296A patent/JPH09214283A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003309450A (ja) * | 2002-04-17 | 2003-10-31 | Murata Mfg Co Ltd | バンドパスフィルタ及び通信機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040614 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050111 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050301 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050913 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20051110 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |