JPH09298449A - 弾性表面波素子及びそれを用いた通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円弧型櫛形入力電極を用いた弾性表面波コン
ボルバ素子において、導波路部での弾性表面波の伝搬効
率を向上させることを課題とする。 【解決手段】 圧電性基板、または非圧電物質上に圧電
性物質を形成した基板の主面上に第１及び第２の弾性表
面波を励振する少なくとも２つの概略円弧型の櫛形入力
電極と、該基板の非線形効果を利用して、該２つの弾性
表面波のコンボリューション信号を取り出す導波路を兼
ねた出力電極と、を有する弾性表面波素子において、上
記入出力電極のうち少なくとも出力電極を形成する導電
性材料の膜厚が８００〜３７００オングストローム、好
ましくは１０００〜２０００オングストローム、より好
ましくは１１００〜１７００オングストロームであるこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電性基板、また
は非圧電物質上に圧電性物質を形成した基板の物理的非
線形性効果を利用し、２つの入力信号のコンボリューシ
ョンを出力信号として取り出す弾性表面波コンボルバに
おいて、特性を効果的に向上させた弾性表面波素子に関
するものであり、及びそれを用いた通信システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、弾性表面波（ＳＡＷ）素子は、様
々な応用及び研究がなされているが、その中でも弾性表
面波コンボルバは、次世代の通信技術として注目を集め
ているスペクトラム拡散（ＳＳ）通信を行うためのキー
デバイスとしてその重要性がますます増大してきてい
る。

【０００３】図４は、従来の弾性表面波コンボルバを示
す概略図である。

【０００４】図中、１１はＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチ
ウムなどの圧電性基板、１２は圧電性基板１１の表面上
に形成された円弧型櫛形入力電極（ＩＤＴ：インターデ
ィジタルトランスデューサー）、１３は圧電性基板１１
の表面上に形成された導波路を兼ねた出力電極である。

【０００５】これらの入出力電極は、アルミニウムなど
の導電性材料からなり、通常フォトリソグラフィー技術
を用いて圧電性基板１１の表面上に直接形成される。

【０００６】この様な構成の弾性表面波素子において、
２つの櫛形入力電極１２に搬送角周波数ωの電気信号を
入力すると、圧電性基板１１の圧電効果によりそれぞれ
弾性表面波が励振される。

【０００７】これら２つの弾性表面波は、出力電極１３
が導波路として作用し、出力電極１３内に閉じこめられ
ながら圧電性基板１１上をお互い逆方向に伝搬する。

【０００８】この様に出力電極１３上でぶつかった２つ
の弾性表面波は、圧電性基板１１の物理的非線形効果に
よって、２つの入力信号のコンボリューション信号（搬
送角周波数２ω）として出力電極１３より取り出され
る。

【０００９】すなわち、２つの弾性表面波を、

【００１０】

【数１】 とすると、圧電性基板１１上には非線形相互作用によ
り、その積である

【００１１】

【数２】 の弾性表面波が発生する。この信号は、一様な出力電極
を設けることにより、出力電極長領域Ｌで積分され、

【００１２】

【数３】 で表される信号として取り出される。ここで、積分範囲
Ｌは相互作用長が信号長より十分大きいときは実質上±
∞としてよく、τ＝ｔ−（ｘ／ν）とすると、（３）式
は、

【００１３】

【数４】 となり、前記信号は２つの入力信号のコンボリューショ
ンとなり、周波数成分２ωの信号が生成する。

【００１４】以上の様なコンボリューションのメカニズ
ムは、例えば、「日本学術振興会弾性波素子技術第１５
０委員会 編、”弾性表面波素子技術ハンドブック”、
オーム社、（１９９１）」ｐ１４５〜ｐ２０５、ｐ３７
１〜ｐ３７４などに詳述されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例における円弧型櫛形入力電極を用いた弾性表面波コ
ンボルバでは、実際の電極材料として用いられているア
ルミニウムなどの導電性材料の膜厚について記述されて
いるものはない。弾性表面波コンボルバの特性を向上さ
せるため、実際に弾性表面波が伝搬する部分、特に導波
路部を形成する導電性材料の膜厚の変化は非常に重要な
パラメータとなる。

【００１６】円弧型櫛形入力電極を用い、出力電極の幅
が円弧型櫛形入力電極で励振される弾性表面波の波長を
λとしたときに概略１.５λ〜４λと非常に狭くなり、
導波路を伝搬する弾性表面波の導波モードが単一モード
つまり基本モード（０次モード）のみとなり、導波路で
の弾性表面波の分散を抑え、コンボルバにおける伝搬特
性が向上する。

【００１７】導波路の幅に関しては、「電子情報通信学
会論文誌 A Vol. J 76-A No.2 pp.253-259 」に詳述
されている。

【００１８】いままで、このような円弧型櫛形入力電極
を持つ弾性表面波コンボルバにおいて、出力電極の幅が
狭い時の出力電極を形成する導電性材料の実際の膜厚に
ついて測定したものはなかった。

【００１９】しかしわれわれ発明者らは、上記内容に関
して実験的に確かめている。

【００２０】

【問題を解決するための手段】本発明の目的は、円弧型
櫛形入力電極を用いた弾性表面波コンボルバ素子におい
て、導波路部での弾性表面波の伝搬効率を向上させた弾
性表面波コンボルバ素子を得ることである。

【００２１】本発明の上記目的は、円弧型櫛形入力電極
を用いた弾性表面波コンボルバにおいて、少なくとも導
波路部を形成するアルミニウムなどの導電性薄膜の膜厚
を８００〜３７００オングストローム、好ましくは１０
００〜２０００オングストローム、より好ましくは１１
００〜１７００オングストロームの間とにすることによ
って達成される。

【００２２】上記手段によれば、円弧型櫛形入力電極を
用いた弾性表面波コンボルバにおいて、円弧型櫛形入力
電極から励振された弾性表面波が導波路を伝搬する際、
導波路部での導電性薄膜の膜厚を適正化することができ
るため弾性表面波コンボルバのコンボリューション効率
が向上する。

【００２３】また、この弾性表面波素子を通信システム
の同期検出素子として用いた場合、向上した弾性表面波
コンボルバのコンボリューション信号のＳ／Ｎが大きく
なり、相関ピークが高レベルとなって、ジッタが少ない
同期捕捉が行えるため、信頼性の高い通信が可能とな
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】

《第１実施形態》以下本発明の実施形態について説明す
る。

【００２５】図１は、本発明における弾性表面波コンボ
ルバの第１実施形態を示す概略図である。図中、１１は
ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウム圧電性基板、１２は圧
電性基板１１の表面上に形成された円弧型櫛形入力電
極、１３は圧電性基板１１の表面上に形成された導波路
を兼ねた出力電極である。

【００２６】これらの入出力電極１２，１３は、アルミ
ニウムなどの導電性材料を用いて作製され、通常フォト
リソグラフィー技術を用いて圧電性基板１１の表面上に
直接形成される。

【００２７】この様な構成の弾性表面波素子において、
円弧型櫛形入力電極１２に搬送角周波数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それぞ
れ励振され、出力電極１３がΔＶ／Ｖ導波路として作用
し、出力電極１３内（導波路）に閉じこめられながら圧
電性基板１１上をお互いに逆方向に伝搬する。そして出
力電極１３上で上記２つの波がぶつかり、圧電性基板１
１の物理的非線形効果により２ωのコンボリューション
信号として出力電極１３から取り出される。

【００２８】ここでΔＶ／Ｖ導波路は、基板表面を電気
的に短絡することにより自由表面よりも弾性表面波の伝
搬速度を低下させ、短絡部分に弾性表面波を閉じこめよ
うとするものである。

【００２９】さらに円弧型櫛形入力電極１２を用い、出
力電極１３の幅が円弧型櫛形入力電極１２で励振される
弾性表面波の波長をλとしたときに概略１.５λ〜４λ
とすることで、導波路を伝搬する弾性表面波の導波モー
ドが単一モードつまり基本モード（０次モード）のみと
なり、導波路での弾性表面波の分散を抑え、コンボルバ
における伝搬特性が向上する。

【００３０】出力電極１３を兼ねる導波路の幅に関して
は、「電子情報通信学会論文誌 A Vol. J 76-A No.2
pp.253-259 」に詳述されている。

【００３１】図２のグラフは、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸
リチウム圧電性基板を用いて作製した円弧型櫛形入力電
極を持つ弾性表面波コンボルバにおいて、導波路部を形
成しているアルミニウムの膜厚を変化させたときの伝搬
損失の変化を表したグラフである。図２において、横軸
に弾性表面波の導波路部を形成しているアルミニウムの
膜厚、縦軸に弾性表面波コンボルバの伝搬損失を表して
いる。

【００３２】図２のグラフより、導波路部を形成してい
るアルミニウムの膜厚が１０００〜２０００オングスト
ロームの間のとき弾性表面波コンボルバの伝搬損失にピ
ーク持ち、それ以外の範囲２０００オングストローム以
上の範囲においては、徐々に伝搬損失が悪くなってい
る。また１０００オングストロームを境に膜厚が減って
も急激に伝搬損失が悪くなっていることが分かる。ま
た、伝搬損失のミニマム値の膜厚として１２００オング
ストローム程度であろうと観測できる。

【００３３】これは、導波路が１０００オングストロー
ム以下の膜厚においてはアルミニウムなどの導電性物質
の電気抵抗が増大するためであり、また２０００オング
ストローム以上の膜厚では逆に膜が厚すぎるため導波路
での弾性表面波の損失が大きくなってしまうためであ
る。なお、図２のグラフによって、伝搬損失が１０００
オングストローム以下及び２０００オングストローム以
上で低下するとはいっても、８００オングストローム〜
３７００オングストロームの範囲では伝搬損失がー１
１．３ｄＢ以上であるので、弾性表面波コンボルバとし
て使用可能である。以上のことから、円弧型入力電極を
用い、導波路を伝搬する弾性表面波の導波モードが単一
モードつまり基本（０次）モードとなる弾性表面波コン
ボルバにおいて、少なくとも導波路部分の電極を形成し
ているアルミニウムの膜厚を８００〜３７００オングス
トローム、好ましくは１０００〜２０００オングストロ
ーム、より好ましくは１１００〜１７００オングストロ
ームの間とすることで、導波路部での弾性表面波の損失
がもっとも少なくすることができ、その結果、弾性表面
波コンボルバのコンボリューション効率が向上する。

【００３４】《第２実施形態》以下本発明の実施形態に
ついて説明する。

【００３５】図３は、本発明における弾性表面波コンボ
ルバの第２実施形態を示す概略図である。

【００３６】図中、１１は、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リ
チウム圧電性基板、１２は、圧電性基板１１の表面上に
形成された円弧型櫛形入力電極、１３は、圧電性基板１
１の表面上に形成された導波路を兼ねた出力電極、１４
は、円弧型櫛形入力電極および出力電極の電極パッドで
ある。

【００３７】これらの入出力電極は、アルミニウムなど
の導電性材料を用いて作製され、通常フォトリソグラフ
ィー技術を用いて、圧電性基板１１の表面上に直接形成
される。

【００３８】この様な構成の弾性表面波素子において、
円弧型櫛形入力電極１２に搬送角周波数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それぞ
れ励振され、出力電極１３がΔＶ／Ｖ導波路として作用
し、出力電極１３内（導波路）に閉じこめられながら圧
電性基板１１上をお互いに逆方向に伝搬する。そして出
力電極１３上で上記２つの波がぶつかり、圧電性基板１
１の物理的非線形効果により２ωのコンボリューション
信号として出力電極１３から取り出される。

【００３９】ここでΔＶ／Ｖ導波路は、基板表面を電気
的に短絡することにより自由表面よりも弾性表面波の伝
搬速度を低下させ、短絡部分に弾性表面波を閉じこめよ
うとするものである。

【００４０】さらにＹカットＺ伝搬のニオブ酸リチウム
基板にアルミニウム、又はアルミニウム合金で出力電極
１３を形成した場合、出力電極１３の幅が円弧型櫛形入
力電極１２で励振される弾性表面波の波長をλとしたと
きに概略１.５λ〜４λとすることで、導波路を伝搬す
る弾性表面波の導波モードが単一モードつまり基本モー
ド（０次モード）のみとなり、導波路での弾性表面波の
分散を抑え、コンボルバにおける伝搬特性が向上する。

【００４１】出力電極１３を兼ねる導波路の幅に関して
は、「電子情報通信学会論文誌 A Vol. J 76-A No.2
pp.253-259 」に詳述されている。

【００４２】第１実施形態の図２のグラフから、導波路
部を形成しているアルミニウムの膜厚が８００〜３７０
０オングストローム、好ましくは１０００〜２０００オ
ングストローム、より好ましくは１１００〜１７００オ
ングストロームの間のとき弾性表面波コンボルバの伝搬
損失にピーク持ち、それ以外の範囲１７００、２００
０、３７００オングストローム以上の範囲においては、
徐々に伝搬損失が悪くなっている。また１１００、１０
００、８００オングストロームを境に膜厚が減っても、
急激に伝搬損失が悪くなっていることが解る。

【００４３】つまり円弧型入力電極１２を用い、出力電
極１３を兼ねる導波路を伝搬する弾性表面波の導波モー
ドが単一モードつまり基本（０次）モードとなる弾性表
面波コンボルバにおいて、少なくとも導波路部分の電極
のアルミニウムの膜厚を８００〜３７００オングストロ
ーム、好ましくは１０００〜２０００オングストロー
ム、より好ましくは１１００〜１７００オングストロー
ムの間とすることで、導波路部での弾性表面波の損失を
もっとも少なくすることができ、その結果弾性表面波コ
ンボルバのコンボリューション効率などの特性が向上す
る。

【００４４】また本実施形態では、円弧型櫛形入力電極
１２および出力電極１３の電極パッド１４の膜厚が導波
路部分の膜厚に比べて厚く形成されている。これは、入
力電極１２に電気信号を供給する際、また出力電極１３
から電気信号を取り出す際、ボンディングワイヤーをそ
れぞれの電極パッド１４にボンディングしなければなら
ず、ボンディングの安定性を考えてのことである。安定
にボンディングを行うためには、通常少なくとも３００
０オングストロームの膜厚が必要である。

【００４５】以上のことから、円弧型入力電極１２を用
いた弾性表面波コンボルバにおいて、少なくとも導波路
部分の電極１３を形成するアルミニウムの膜厚を８００
〜３７００オングストローム、好ましくは１０００〜２
０００オングストローム、より好ましくは１１００〜１
７００オングストロームの間とすることで、導波路部で
の弾性表面波の損失をもっとも少なくすることができ、
その結果弾性表面波コンボルバのコンボリューション効
率などの特性が向上する。

【００４６】さらに電極パッド１４部分の膜厚は導波路
部分の膜厚よりも厚く形成することで安定にボンディン
グを行うことができ、製造工程における安定性をも確保
することができる。

【００４７】上記実施形態２において電極パッド部分の
膜厚を３０００オングストロームとしたが、ボンディン
グが安定に行えるのであれば、他の厚さでも又はより厚
くしても良い。

【００４８】上記実施形態１、２において導電性材料に
アルミニウムを用いたが、アルミニウムを主としたＳｉ
等の合金や金や銅など他の導電性材料、又はAl、Si、Cuの
混合体を用いても構わない。一般に、弾性表面波デバイ
スにおいて、アルミニウムを主とした合金を用いるとき
には、アルミニウムの重量比が９０％以上、より好まし
くは９７％以上の合金を用いる。この比率のアルミニウ
ム合金であれば、伝搬損失と膜厚の関係はアルミニウム
単体のときとほぼ同じ関係になる。

【００４９】上記実施形態１、２では、弾性表面波コン
ボルバのそれぞれの櫛形入力電極には同一の搬送角周波
数ωの電気信号を入力する例を示したが、同一周波数で
ある必要はなく、それぞれ異なる搬送角周波数の電気信
号を入力してもよく、そのとき出力電極から得られる出
力信号は、入力信号の搬送角周波数それぞれの和とな
る。

【００５０】上記実施形態１、２中に示された圧電性基
板１はＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウムを用いている
が、他の圧電材料、他のカット方向の圧電材料のものを
用いてもよい。

【００５１】また、上記実施形態１、２において弾性表
面波素子は、エラスティック型を用いた例を示したが、
本来はそれだけに限らずＡＥ型を用いてもよい。また、
入力電極には円弧型櫛形を示したが、本発明において
は、入力電極の形態に限らず、他の形態でも良く、例え
ば直線型の多数電極指であってもよい。さらに、入力電
極と出力電極の間に弾性表面波の集中を図る弾性表面波
用レンズや、入力電極と圧電性基板の端面側である出力
電極の反対側に吸収体を設けてもよい。

【００５２】上記実施形態１、２中で示した圧電性基板
は、本来はそれだけに限らず圧電性基板以外の非圧電物
質上に圧電性物質を形成した基板を用いてもよい。

【００５３】《第３実施形態》図５は、以上説明したよ
うな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、１００は送信装置を示
す。この送信装置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１００１より
送信する。送信された信号は、受信装置１０１で受信さ
れ、復調される。受信装置１０１は、アンテナ１０１
１、高周波信号処理部１０１２、同期回路１０１３、符
号発生器１０１４、拡散復調回路１０１５、復調回路１
０１６より構成される。 受信装置１０１において、ア
ンテナ１０１１にて受信された受信信号は高周波信号処
理部１０１２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。該高周波信号は同期回路１０
１３に入力される。

【００５４】同期回路１０１３は本発明の上記実施形態
に記載の弾性表面波素子装置１０１３１と符号発生器１
０１４より入力される参照用拡散符号を変調する変調回
路１０１３２と弾性表面波装置１０１３１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及
びクロック同期信号を符号発生器１０１４に出力する信
号処理回路１０１３３からなる。弾性表面波素子装置１
０１３１には高周波信号処理部１０１２からの出力信号
と変調回路１０１３２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１０１４より変調回路１０１３２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、弾性表面波素子装置１０
１３１では、受信信号に含まれる同期専用拡散符号成分
と変調回路１０１３２で変調される符号生成器１０１４
からの参照用拡散符号とが、弾性表面波素子装置１０１
３１の導波路上にて一致した時にピークが出力される。
ここで、上述の実施形態１〜３にて説明した圧電性基板
上の薄膜導波路による高効率の弾性表面波素子を弾性表
面波素子装置１０１３１に用いることにより、コンボリ
ューションピークを高いレベルで検出できる。

【００５５】信号処理回路１０１３３では、弾性表面波
素子装置１０１３１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１０１４に出
力される。同期確立後、符号発生器１０１４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１０
１５に入力され、拡散変調される前の信号が復元され
る。拡散復調回路１０１５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、復調回路１
０１６により、送信された原データの復調がなされる。

【００５６】《第４実施形態》図６、図７は、上記に説
明したような弾性表面波素子を用いた通信システムの送
信装置及び受信装置の一例を示すブロック図である。図
６において、１１０１は直列に入力されるデータをｎ個
の並列データに変換する直並列変換器、１１０２−１〜
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、１１０３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、１１０４は拡散符号発生器１
１０３から出力される同期専用拡散符号と乗算器群１１
０２−１〜ｎのｎ個の出力を加算する加算器、１１０５
は加算器１１０４の出力を送信周波数信号に変換するた
めの高周波段、１１０６は送信アンテナである。

【００５７】また、図７において、１２０１は受信アン
テナ、１２０２は高周波信号処理部、１２０３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、１２０４は同期回路１２０３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、１２０５は拡散符号発生器１２
０４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１２０２の出力から搬送波信号を再生するキャ
リア再生回路、１２０６はキャリア再生回路１２０５の
出力と高周波信号処理部１２０２の出力と拡散符号発生
器１２０４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、１２０７は
ベースバンド復調回路１２０６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。

【００５８】上記構成において、送信側ではまず入力さ
れたデータが直並列変換器１１０１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１１０３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１１０４に
入力される。残りのｎ個の拡散符号は乗算器群１１０２
−１〜ｎにてｎ個の並列データにより変調され加算器１
１０４に入力される。加算器１１０４は入力されたｎ＋
１個の信号を線形に加算し高周波段１１０５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１１０５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１１０６より送信さ
れる。

【００５９】受信側では、受信アンテナ１２０１で受信
された信号は高周波信号処理部１２０２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
送信周波数帯信号又は中間周波数帯信号は同期回路１２
０３に入力される。同期回路１２０３は本発明の実施形
態に記載の弾性表面波素子装置１２０３１と符号発生器
１２０４より入力される参照用拡散符号を変調する変調
回路１２０３２と弾性表面波素子装置１２０３１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
信号及びクロック同期信号を拡散符号発生器１２０４に
出力する信号処理回路１２０３３からなる。弾性表面波
素子装置１２０３１には高周波信号処理部１２０２から
の出力信号と変調回路１２０３２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。

【００６０】ここで符号発生器１２０４より変調回路１
２０３２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、弾性表面波素子装置１２０３１では、受信信号に含
まれる同期専用拡散符号成分と参照拡散符号とが、弾性
表面波素子装置１２０３１の導波路上にて一致した時に
相関ピークが出力される。特に、上記実施形態１又は２
に示した弾性表面波装置を用いることで、Ｓ／Ｎの高い
相関ピークが得られるため、ジッタが少なく、正確な同
期を取る上で効果的である。次の信号処理回路１２０３
３では、弾性表面波素子装置１２０３１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１２０４に出力される。同期確立後、拡散符
号発生器１２０４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１２０５に入力される。

【００６１】キャリア再生回路１２０５では同期専用拡
散符号ＰＮ０により高周波信号処理部１２０２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、送信周波数帯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１２０５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、搬送波の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。

【００６２】再生された搬送波はベースバンド復調回路
１２０６に入力される。ベースバンド復調回路１２０６
では該再生搬送波と高周波信号処理部１２０２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１２０４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換器１２０７にて
直列データに変換され出力される。

【００６３】本実施形態は２値変調の場合について説明
したが、直交変調など、他の変調方式でもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、圧電
性基板の主面上に第１及び第２の弾性表面波を励振する
少なくとも２つの概略円弧型櫛形入力電極と該圧電性基
板の非線形性を利用して、該２つの弾性表面波のコンボ
リューション信号を取り出す導波路を兼ねた出力電極
と、を有した弾性表面波素子において、少なくとも出力
電極部分を形成するアルミニウムなどの導電性材料の膜
厚を１０００〜２０００オングストロームの間とするこ
とで、該円弧型櫛形入力電極から励振された弾性表面波
が出力電極部を伝搬する際、弾性表面波の損失をもっと
も少なくすることができるため弾性表面波コンボルバの
コンボリューション効率などの特性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における弾性表面波コンボルバの第１実
施形態を示す概略図である。

【図２】本発明における弾性表面波コンボルバの出力電
極の膜厚を変化させたときの伝搬損失の変化を表したグ
ラフである。

【図３】本発明における弾性表面波コンボルバの第２実
施形態を示す概略図である。

【図４】従来の弾性表面波コンボルバを示す概略図であ
る。

【図５】本発明の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６】本発明の弾性表面波素子を用いた通信システム
の送信装置の一例を示すブロック図である。

【図７】本発明の弾性表面波素子を用いた通信システム
の受信装置の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１ 圧電性基板 １２ 円弧型櫛形入力電極 １３ 導波路兼出力電極 １４ 円弧型櫛形入力電極および出力電極の電極パッド １００ 送信装置 １００１ 送信用アンテナ １０１ 受信装置 １０１１ 受信用アンテナ １０１２ 高周波信号処理部 １０１３ 同期回路 １０１４ 符号発生器 １０１５ 拡散復調回路 １０１６ 復調回路 １１０１ 直列に入力されるデータをｎ個の並列データ
に変換する直並列変換器、 １１０２−１〜ｎ 乗算器群 １１０３ 拡散符号発生器 １１０４ 加算器 １１０５ 高周波段 １１０６ 送信アンテナ １２０１ 受信アンテナ １２０２ 高周波信号処理部 １２０３ 同期回路 １２０４ 拡散符号発生器 １２０５ キャリア再生回路 １２０６ ベースバンド復調回路 １２０７ 並直列変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江柄 光一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 江口 正 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電性基板、または非圧電物質上に圧電
   性物質を形成した基板の主面上に第１及び第２の弾性表
   面波を励振する少なくとも２つの概略円弧型の櫛形入力
   電極と、該基板の非線形効果を利用して、該２つの弾性
   表面波のコンボリューション信号を取り出す導波路を兼
   ねた出力電極と、を有する弾性表面波素子において、 上記入出力電極のうち少なくとも出力電極を形成する導
   電性材料の膜厚が８００〜３７００オングストロームで
   あることを特徴とする弾性表面波素子。
2. 【請求項２】 上記弾性表面波素子において上記入力電
   極および出力電極を形成する導電性材料の膜厚が１００
   ０〜２０００オングストロームであ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. 【請求項３】 上記弾性表面波素子において上記入力電
   極および出力電極を形成する導電性材料の膜厚が１１０
   ０〜１７００オングストロームであ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. 【請求項４】 上記出力電極の幅が、円弧型櫛形入力電
   極で励振される弾性表面波の波長をλとしたとき、概略
   １.５λ〜４λであることを特徴とする請求項１乃至３
   のいずれか１項に記載の弾性表面波素子。
5. 【請求項５】 上記導電性材料に、アルミニウムまたは
   アルミニウムを主とした合金を用いたことを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の弾性表面波素
   子。
6. 【請求項６】 上記基板に、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リ
   チウム圧電性基板を用いたことを特徴とする請求項１乃
   至５のいずれか１項に記載の弾性表面波素子。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
   弾性表面波素子を用いたことを特徴とする通信システ
   ム。