JPH0936698A - 弾性表面波装置及びこれを用いた受信装置及び通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弾性表面は装置の入出力間の直達信号を防止
し、ノイズ混入を防止し、ハイレベルの相関ピーク信号
をえることを目的とする。 【構成】 圧電基板の主面上に形成された弾性表面波を
送受するための入出力電極を有する弾性表面波素子と、
上記弾性表面波素子が封入され、入力信号を取り出すた
めの入力用リードピン及び出力信号を取り出すための出
力用リードピンとを備えたパッケージステムと、上記パ
ッケージステムを実装するためのプリント基板とを有し
て成る弾性表面波装置において、上記プリント基板の上
記パッケージステムが実装される面上で、上記入力用リ
ードピンと出力用リードピンとの間を仕切るように上記
プリント基板の一部を凸状に突起させて形成することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弾性表面波装置及びこ
れを用いた受信装置及び通信システムに関し、特に入力
部と出力部とを構造的に分離した構成の弾性表面波装
置、及びこの弾性表面波装置を用いることでノイズ成分
の混入を防止して同期確立を高速に行なう受信装置及び
通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】弾性表面波は、伝搬媒質の表面或いは境
界面に沿って伝搬する弾性波であり、そのエネルギーは
表面から約１波長以内にほとんどが含まれ、比較的小さ
な入力パワーでも容易に高密度の弾性エネルギーを得る
ことができ、バルク波に比べて非線形効果が大きくな
り、通信用素子としての応用が期待されている。

【０００３】この弾性表面波の非線形効果として、高調
波発生、パラメトリックミキシング効果、パラメトリッ
ク発振、直流効果、コンボリューション（Convolutio
n）効果等が知られており、特に弾性表面波を用いて２
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
表面波コンボルバを用いた弾性表面波装置は、高周波信
号で且つ広帯域周波数を用いるスペクトル拡散通信方式
（Spread Spectrum Communication）などの信号処理デ
バイスへの応用に、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。

【０００４】図７，図８はこのような従来の弾性表面波
装置を示す概略図である。図中、１は圧電基板、２，３
は圧電基板１の表面上に形成した櫛形入力電極、４は圧
電基板１の表面上に形成した出力電極、５ａ，５ｂは入
力用ボンディングワイヤ、６は出力用ボンディングワイ
ヤ、７ａ，７ｂは入力用リードピン、８は出力用リード
ピン、９はパッケージステム、１０は封止用キャップ、
１１ａ，１１ｂは整合回路、フィルタ、アンプ等で構成
される入力側外部回路部、１２は整合回路、フィルタ、
アンプ等で構成される出力側外部回路部、１３ａ，１３
ｂはリードピンハンダ付け用ランドパタン、１４はプリ
ント基板、１５ａ，１５ｂは入力端子、１６は出力端子
である。以上を弾性表面波装置として扱う。

【０００５】本図において、圧電基板１、櫛形入力電極
２，３、出力電極４により構成されている部分は弾性表
面波コンボルバであり、パッケージステム９に実装され
て使用される。前記弾性表面波コンボルバの上記櫛形入
力電極２，３及び上記出力電極４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
用いて圧電基板１の表面上に直接形成される。

【０００６】なお、実際にはパッケージステム９は封止
用キャップ１０により気密封止した状態で使用される
が、図７においては省略している。

【０００７】前記弾性表面波コンボルバを封入したパッ
ケージステム９は、入力側外部回路部１１ａ，１１ｂ及
び出力側外部回路部１２と共にプリント基板１４に実装
され使用されるが、図７においては本発明を理解しやす
くするために、パッケージステム９をプリント基板１４
より浮かせた状態で記載している。

【０００８】また図８は、封止用キャップ１０により封
止されたパッケージステム９がプリント基板１４上に実
装された状態を、図７の矢印の方向よりみた概略図であ
る。

【０００９】このような構造を持つ弾性表面波装置にお
いて、入力端子１５ａに搬送周波数ωの電気信号を入力
するとその信号は入力側外部回路１１ａ、入力用リード
ピン７ａ、入力用ボンディングワイヤ５ｂを介して櫛形
入力電極３に到達し、該櫛形入力電極３上で基板の圧電
効果により弾性表面波が励振される。同様にして、入力
端子１５ｂに搬送周波数ωの電気信号を入力するとその
信号は入力側外部回路１１ｂ、入力用リードピン７ｂ、
入力用ボンディングワイヤ５ａを介して櫛形入力電極２
に到達し、該櫛形入力電極２上で基板の圧電効果により
弾性表面波が励振される。

【００１０】これら２つの弾性表面波は、出力電極４が
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。

【００１１】この２つの弾性表面波が出力電極４上で重
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）信号が生ずる。この作用を更に詳細に説明すれば、
櫛形入力電極２から弾性表面波（角周波数ω，波数ｋ）
を、及び櫛形入力電極３から弾性表面波（角周波数ω，
波数ーｋ）をそれぞれ励振し、中央に設けた平板形電極
下で重ね合わせ、弾性表面波のエネルギーが所定以上で
あれば、伝搬媒質である圧電基板の弾性的・圧電的な非
線形特性によって２つの弾性表面波の積が行われ、中央
電極である出力電極４に周波数が２倍の（２ω，０）と
周波数０の（０，２ｋ）の２組の成分の非線形項が発生
する。周波数が２ωの成分は、波数が０、即ち波長が無
限大であるので、中央の平板出力電極４で電気信号とし
て取り出すことができる。

【００１２】このようにして生じたコンボリューション
信号（２ω）は出力電極４、出力用ボンディングワイヤ
６及び出力用リードピン８、及び出力側外部回路１２を
介して出力端子１６より電気信号として取り出される。

【００１３】このようないわゆるコンボルバのコンボリ
ューションのメカニズムは、例えば『柴山、“弾性表面
波の応用”、テレビジョン、３０．４５７（１９７
６）』等に詳述されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気信
号として取り出せるコンボリューション出力の信号レベ
ルは入力信号レベルの１０^-5〜１０^-6程度ときわめて低
く、そのため上記した従来例においては、図８に示すよ
うに、入力用リードピン７ａ，７ｂより入力信号の一部
が空中に放射され、パッケージステム９とプリント基板
１４とに狭まれたわずかな間隙１７中を、図８に示すＡ
の様に伝搬して出力用リードピン８に到達してしまい
（以下これを直達信号と呼ぶ）、出力信号成分中に入力
信号が混入してコンボリューション出力波形のノイズフ
ロアが増大し、コンボリューション出力信号の検出が困
難になるという問題がある。

【００１５】また、直達信号成分のなかには、コンボリ
ューション出力成分と同じ搬送周波数（２ω）を持つ成
分も含まれており、これがコンボリューション出力波形
に時間変動を生じさせるため、やはりコンボリューショ
ン出力信号の検出が困難になる。

【００１６】等のいくつかの問題があった。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、入力信
号の一部が出力信号成分へ混入することを抑制すること
により、コンボリューション出力信号の検出が容易な弾
性表面波装置を提供することにある。

【００１８】本発明は、上記目的を達成するためになさ
れたもので、圧電基板の主面上に形成された弾性表面波
を送受するための入出力電極を有する弾性表面波素子
と、上記弾性表面波素子が封入され、入力信号を取り出
すための入力用リードピン及び出力信号を取り出すため
の出力用リードピンとを備えたパッケージステムと、上
記パッケージステムを実装するためのプリント基板とを
有して成る弾性表面波装置において、上記プリント基板
の上記導電性物質のパッケージステムが実装される面上
で、上記入力用リードピンと上記出力用リードピンとの
間を仕切るように上記プリント基板の一部を凸状に突起
させて形成する構成であることを特徴とする。

【００１９】

【作用】本発明の上記構成によれば、上記パッケージス
テムとプリント基板とに挟まれたわずかな間隙中を伝搬
して出力用リードピンに到達する直達信号を上記導電性
物質により抑制することができるので、コンボリューシ
ョン出力波形のノイズフロアが減少し、コンボリューシ
ョン出力信号の検出が容易になる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００２１】［第１の実施例］図１，図２は本発明によ
る弾性表面波装置の第１の実施例を示す概略図である。
図中、１は例えばニオブ酸リチウムの圧電基板、２，３
は圧電基板１の表面上にアルミニウム等の金属で形成し
た櫛形入力電極、４は圧電基板１の表面上にアルミニウ
ム等の金属で形成した出力電極、５ａ，５ｂはＡｌ，Ａ
ｕやＣｕ、錫又はそれぞれの合金などからなる入力用ボ
ンディングワイヤ、６は出力用ボンディングワイヤ、７
ａ，７ｂはリボン形、ガル・ウィング・リード形等の入
力用リードピン、８は同じ形態の出力用リードピン、９
は導電体のパッケージステム、１０は微弱電波の混入を
防ぐ為に金属製の封止用キャップ、１１ａ，１１ｂは例
えば入力用リードピン７ａ，７ｂ側から順次整合をとる
整合回路、所定帯域を濾過するフィルタ、所定のゲイン
で増幅するアンプ等で構成される入力側外部回路部、１
２は同様に整合回路、フィルタ、アンプ等で構成される
出力側外部回路部、１３ａ，１３ｂはリードピンを半田
付けするリードピンハンダ付け用ランドパタン、１４は
少なくとも該パッケージステム９が載置される側に銅箔
を有するプリント基板、１５ａ，１５ｂは例えば拡散符
号信号等が入力される入力端子、１６は例えばコンボリ
ューション信号を出力する出力端子、１９は導電体から
なりプリント基板１４上に形成された凸状突起部であ
る。

【００２２】本図において、圧電基板１と、櫛形入力電
極２，３、出力電極４とにより構成されている部分は弾
性表面波コンボルバであり、パッケージステム９に実装
されて使用される。前記弾性表面波コンボルバの上記櫛
形入力電極２，３及び上記出力電極４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
術を用いて圧電基板１の表面上に直接形成される。

【００２３】なお、実際にはパッケージステム９は封止
用キャップ１０により気密封止した状態で使用される
が、図１においては省略している。

【００２４】前記弾性表面波コンボルバを封入したパッ
ケージステム９は、入力側外部回路部１１ａ，１１ｂ及
び出力側外部回路部１２と共にプリント基板１４上に実
装され使用されるが、図１においては本発明を理解しや
すくするために、パッケージステム９をプリント基板１
４より浮かせた状態で記載している。

【００２５】また図２は、封止用キャップ１０により封
止されたパッケージステム９がプリント基板１４上に実
装された状態を、図１の矢印の方向よりみた概略図であ
る。

【００２６】本実施例においては図１，図２に示すよう
に、プリント基板１４上のパッケージステム９が実装さ
れる面上において、入力用リードピン７ａ，７ｂと出力
用リードピン８とを横切るようにプリント基板１４の一
部を凸状に突起させた凸状突起部１９を形成し、かつ前
記凸状突起部１９がパッケージステム９の底面に接触す
るように配置され形成されている。

【００２７】このような構造を持つ弾性表面波装置にお
いて、入力端子１５ａに搬送周波数ωの電気信号を入力
するとその信号は入力側外部回路部１１ａ、入力用リー
ドピン７ａ、入力用ボンディングワイヤ５ｂを介して櫛
形入力電極３に到達し、該櫛形入力電極３上で基板の圧
電効果により弾性表面波が励振される。同様にして、入
力端子１５ｂに搬送周波数ωの電気信号を入力するとそ
の信号は入力側外部回路部１１ｂ、入力用リードピン７
ｂ、入力用ボンディングワイヤ５ａを介して櫛形入力電
極２に到達し、該櫛形入力電極２上で基板の圧電効果に
より弾性表面波が励振される。

【００２８】これら２つの弾性表面波は、出力電極４が
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。

【００２９】この２つの弾性表面波が出力電極４上で重
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）信号が生ずる。このようにして生じたコンボリュー
ション信号は出力電極４、出力用ボンディングワイヤ６
及び出力用リードピン８更に出力側外部回路部１２を介
して出力端子１６より周波数２ω成分の電気信号として
取り出される。

【００３０】ここで、入力用リードピン７ａ，７ｂで生
じた直達信号成分の一部はパッケージステム９とプリン
ト基板１４とに挟まれたわずかな間隙１７中を出力用リ
ードピン８に向かって図２に示すＡの様に伝搬するが、
間隙１７においては図１，２に示すように入力用リード
ピン７ａ，７ｂと出力用リードピン８とを横切るように
プリント基板の一部分が凸状に形成され、かつその凸状
突起部１９がパッケージステムの底面に接触しているた
め、前記直達成分の出力用リードピン８への到達を抑制
できる。その結果、低出力レベルの出力信号に入力信号
の一部である直達信号の混入が低減され、コンボリュー
ション出力波形のノイズフロアが減少し、コンボリュー
ション出力信号の検出が容易になる。

【００３１】特に、弾性表面波素子をスペクトラム拡散
通信方式の同期確立のために相関器としてコンボリュー
ション出力信号を使用する場合、入力電力に対して出力
電力が極めて低いため、直達信号の混入が抑圧されてノ
イズ成分を抑制し、従って、Ｓ／Ｎのよい相関ピークの
信号を得ることができるので、同期信号を迅速に且つ安
定して取得でき、同期確立が確実となる。

【００３２】なお、本実施例において、パッケージステ
ム９には表面実装タイプのものを示したが、これ以外の
パッケージステム、例えばピンをプリント基板に挿入す
るタイプのパッケージステムを用いてもよい。

【００３３】また、本実施例において圧電基板１にはニ
オブ酸リチウムを用いた例を示したが、これ以外の圧電
基板、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、圧電性セラ
ミック、非圧電性基板上に形成した圧電膜、等他の圧電
基板を用いてもよい。

【００３４】また、本実施例においてはエラスティック
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。

【００３５】また、本実施例においては上記出力電極の
１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、複数箇所から出力を取り出す構造のもの
でもよい。

【００３６】また上記実施例では、プリント基板１４の
一部を凸状に突起させた凸状突起部１９を具備する例を
示したが、該凸状突起部を導電体でパッケージステムに
至る高さとした矩形状に形成したものとしてもよく、プ
リント基板１４の銅箔上に該凸状突起部材を載置して半
田付けしてもよく、直達信号を阻止しえる。また、凸状
突起部１９は銅板をΠ形に形成して両端をプリント基板
１４の銅箔上に半田付けしても、さらには逆Ｔ形又はＬ
形に形成した銅板をパッケージステムに接触する高さで
プリント基板１４の銅箔上に半田付けしても、上記とほ
ぼ同等の入出力の分離絶縁性を達成でき、直接波の到来
を阻止できる。

【００３７】上記実施例において、直達信号は入力リー
ドピン７から出力リードピン８の方へ伝達する旨述べて
いるが、現実には相互に直達信号が行き交うもので、出
力リードピン８から入力リードピン７の方へ直達する信
号レベルは入力レベルに比較して極めて小さいので無視
できるほどである。しかし、パッケージステム９上に出
力電極の出力端に内部増幅器を実装された場合には、入
力信号への混入が無視できないので、この場合にも本実
施例による入出力の分離効果が発揮される。

【００３８】［第２の実施例］図３，図４は本発明によ
る弾性表面波装置の第２の実施例を示す概略図である。
本図において、図１，図２における部材と同様の部材に
は同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図にお
いて、部材２０は導電性ゴムである。この導電性ゴム２
０は、天然ゴムやポリブタジエンゴムのような汎用ゴム
に金属粒子やカーボン微粉末を加えて導電性としたもの
で、静電防止、電磁波遮蔽などに用いられるものでよ
い。

【００３９】本実施例においては、図３，図４に示すよ
うに、プリント基板１４のパッケージステム９が実装さ
れる面上において、入力用リードピン７ａ，７ｂと出力
用リードピン８とを横切るように導電性ゴム２０が配置
され、かつ前記導電性ゴム２０はパッケージステム９の
底面に接触するように配置され形成されている。この場
合、導電性ゴム２０を圧着して固定してもよく、また導
電性接着剤を用いてプリント基板１４上に固定してもよ
い。

【００４０】この様な構造をもつ弾性表面波装置におい
ても、第１実施例と同様に、間隙１７中を出力用リード
ピン８に向かって伝搬する直達信号成分Ａを、導電性ゴ
ム２０によりその出力用リードピン８への到達を抑制で
き、その結果、出力信号成分への入力信号の混入が低減
され、コンボリューション出力波形のノイズフロアが減
少し、コンボリューション出力信号の検出が容易にな
る。

【００４１】さらに本実施例においては、プリント基板
１４のパッケージステム９が実装される面上において、
入力用リードピン７ａ，７ｂと出力用リードピン８とを
横切るように導電性ゴム２０を設けた構造になってお
り、プリント基板形状を加工する必要がないためその分
生産コストを低減できる。

【００４２】なお、本実施例においては部材２０に導電
性ゴムを使用した例を示したが、部材２０の材質はこの
例に限らず、例えば金属板や、ポリチアジルやポリアセ
チレン等の導電性高分子や導電性樹脂モールド、金属や
黒煙等を含む複合材を成形又は金属薄膜を付着した導電
性フィルム、導電膜のコーティングを施した非導電性物
質等、導電性をもつ物質であってもよい。

【００４３】また、本実施例において、パッケージステ
ム９には表面実装タイプのものを示したが、これ以外の
パッケージステム、例えばピンをプリント基板に挿入す
るタイプのパッケージステムを用いてもよい。

【００４４】また、本実施例において圧電基板１にはニ
オブ酸リチウムを用いた例を示したが、これ以外の圧電
基板、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、圧電性セラ
ミック、非圧電性基板上に形成した圧電膜、等他の圧電
基板を用いてもよい。

【００４５】また、本実施例においては、エラスティッ
ク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。

【００４６】また、本実施例においては上記出力電極の
１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、複数箇所から出力を取り出す構造のもの
でもよい。

【００４７】［第３の実施例］図５，図６は本発明によ
る弾性表面波装置の第３の実施例を示す概略図である。
本図において、図１，２における部材と同様の部材には
同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、部
材２１は入出力リードピンをプリント基板１４のパッケ
ージステム９と反対側面で固定するためのハンダであ
る。

【００４８】本実施例においては図５，６に示すよう
に、プリント基板１４のパッケージステム９が実装され
る面上において、入力用リードピン７ａ，７ｂと出力用
リードピン８とそれぞれ囲うように導電性ゴム２０が形
成され、かつそれらの導電性ゴム２０はパッケージステ
ム９の底面に接触するように配置され形成されている。

【００４９】この様な構造を有する弾性表面波装置にお
いても、第１の実施例と同様に、間隙１７中を出力用リ
ードピン８に向かって伝搬する直達信号成分Ａを、導電
性ゴム２０によるシールド効果として、その出力用リー
ドピン８への到達を抑制でき、その結果、出力信号成分
への入力信号の混入が低減され、コンボリューション出
力波形のノイズフロアが減少し、コンボリューション出
力信号の検出が容易になる。

【００５０】さらに本実施例においては、導電性ゴム２
０が、上記入力用リードピン７ａ，７ｂと、上記出力用
リードピン８との周りをそれぞれ囲うように形成されて
いるので、出力用リードピン８への直達信号Ａの到達を
抑制できる以外に外部からの不要な信号Ｂの到達をも抑
制することができ、その分だけコンボリューション出力
波形のノイズフロアが減少し、コンボリューション出力
信号の検出が容易になる。

【００５１】なお、本実施例においては部材２０に導電
性ゴムを使用した例を示したが、部材２０の材質はこの
例に限らず、第２の実施例で説明したように、例えば金
属板や導電性樹脂モールド、導電性フィルム、導電膜の
コーティングを施した非導電性物質等、導電性をもつ物
質であるか、またはプリント基板を本実施例に示すよう
な形状に加工したものでもよい。

【００５２】また、本実施例においては部材２０を図６
に示すような形状パタンで形成した例を示したが、部材
２０の形状はこの例に限らず、入力用リードピン７ａ，
７ｂと出力用リードピン８とを囲うことができる様な筒
状の形状であってもよい。

【００５３】また、本実施例において、パッケージステ
ム９には入出力リードピンをプリント基板１４に挿入す
るタイプのものを示したが、これ以外のパッケージステ
ム、例えば表面実装タイプのパッケージステムを用いて
もよい。また、図５に示すプリント基板は、両面基板と
し、入力側及び出力側の整合回路、フィルター、アンプ
は弾性表面波素子と反対側に実装した例を示している。

【００５４】また、本実施例において、圧電基板１には
ニオブ酸リチウムを用いた例を示したが、これ以外の圧
電基板、例えば、水晶、タンタル酸リチウム、圧電性セ
ラミック、非圧電性基板上に形成した圧電膜、等他の圧
電基板を用いてもよい。

【００５５】また、本実施例においては、エラスティッ
ク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。

【００５６】また、本実施例においては上記出力電極の
１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、複数箇所から出力を取り出す構造のもの
でもよい。

【００５７】上記第１乃至第３の実施例における弾性表
面波素子はＳＡＷコンボルバについて説明したが、入出
力信号の電気的及び物理的分離の関しては、弾性表面波
を用いた帯域フィルター、マッチドフィルター、等にお
いても、同様な問題を含んでいる場合があるので、これ
らの弾性表面波素子に、本発明を適用しても、同様な効
果を奏し得る。特に、使用周波数がマイクロ波やミリ波
の高周波信号であるので、凸状突起部の存在は極めて有
効である。

【００５８】［第４の実施例］図９は、以上説明したよ
うな弾性表面波装置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は送信装置を示
す。この送信装置４０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、アンテナ４０１より送信
する。送信された信号は、受信装置４１で受信され、復
調される。受信装置４１は、アンテナ４１１、高周波信
号処理部４１２、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４１１において受信された受信信号は、高周波
信号処理部４１２にて所定の帯域内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、もしくは適当な
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。

【００５９】同期回路４１３は、本発明の上述の第１乃
至第３の実施例にて示した弾性表面波装置４１３１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４１３１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信
号およびクロック同期信号を符号発生器４１４に出力す
る信号処理回路４１３３からなる。弾性表面波装置４１
３１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、弾性表面波コンボルバ素子を用いた弾
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の出力電極の導波路上にて一致した時に相関ピ
ークが出力される。この際、２つの入力信号と１つの出
力コンボリューション信号とが分離され直達信号の伝達
を阻止し得るので、相関関係が取れた場合と相関が取れ
ない場合とで大きなレベル的差異が図れるので、後段で
の信号処理がエラーなく正確に処理できる。

【００６０】次に、信号処理回路４１３３では、弾性表
面波装置４１３１から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。この際、弾性表面波装置４１３１と信号処理回路
４１３３と符号発生器４１４及び変調回路４１３２とか
ら構成される負帰還ループにより、高周波信号処理部４
１２からの同期専用拡散符号成分とノイズフロアが激減
し且つコンボリューション出力信号のレベルが高いこと
から、高速に安定な同期ループを確立でき、同期を確実
に取ることができる。

【００６１】同期確立後、符号発生器４１４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４１
５に入力され、高周波信号処理部４１２からの同期専用
拡散符号成分と乗積され、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、いわゆる振幅変調（ＡＳＫ：Amplitude Shift Keyi
ng）、周波数変調（ＦＳＫ：Frequency Shift Keyin
g）、位相変調（ＰＳＫ：Phase Shift Keying）などの
変調方式により変調されている信号なので、対応する復
調回路４１６により、例えば同期検波回路や包絡線検波
回路を用いて、データ復調がなされる。

【００６２】本構成に用いたＳＡＷコンボルバでは、高
周波信号処理部４１２からの同期専用拡散符号成分と符
号発生器４１４からの参照用拡散符号成分とに対し、信
号処理回路４１３３への出力とが空間的に分離されてい
るので、各拡散符号の漏れ、空間伝送の直達信号を抑圧
できるので、コンボリューション信号（２ω）に拡散信
号成分（ω）の混入がなく、同期確立が高速に達成さ
れ、また同期追跡の信頼性も高くなる。

【００６３】［第５の実施例］図１０、図１１は、以上
説明したような弾性表面波装置を用いた通信システムの
送信機及び受信装置の一例を示すブロック図である。送
信装置のブロック図を示す図１０において、５０１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、５０２−１〜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
ＰＮ1〜ＰＮnと同期専用の拡散符号ＰＮ0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ＰＮ0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５０
４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。

【００６４】また、受信装置のブロック図を示す図１１
において、６０１は受信アンテナ、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６０
３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ＰＮ0と高周波信号処理部６０２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Ｐ
Ｎ1〜ＰＮnを用いてベースバンドの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６０６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。

【００６５】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、上記
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ＰＮ1〜ＰＮnは乗算器
群５０２−１〜ｎにてｎ個の並列データにより乗算変調
され、それぞれ占有周波数帯域を拡散し、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
バント信号を出力する。該ベースバンド信号は続いて高
周波段５０５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。

【００６６】次に、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。

【００６７】弾性表面波装置６０３１には上記実施例で
示したいずれかの弾性表面波コンボルバ素子を用い、高
周波信号処理部６０２からの出力信号と変調回路６０３
２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６０３２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。この際、２つの入力信号と
１つの出力信号とが分離・絶縁されているので、コンボ
リューション信号に直達信号が混入するのを防止でき、
ノイズフロアが減少し、後段の信号処理の同期信号の捕
捉・同期追跡が確実になる。

【００６８】次に、信号処理回路６０３３では、弾性表
面波装置６０３１から出力される信号により、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、そ
のずれ量に応じた出力レベルから、符号同期信号及びク
ロック信号を発生し、拡散符号発生器６０４に出力され
る。

【００６９】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６０５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、送信周波数帯若しくは中間周波数帯の搬送
波を再生する。

【００７０】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ＰＮ0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、該電圧制御発振器より帯域通過フィル
タを介して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。

【００７１】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６０６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換器６０７にて直列データに変
換され、送信装置に入力された信号を出力される。

【００７２】本実施例は２値変調の場合であるが、直交
変調など、他の変調方式でも良い。またスペクトラム拡
散方式通信システム中ＤＳ（直接拡散）方式、ＦＨ（周
波数ホッピング）方式、ＴＨ（時間ホッピング）方式の
いずれの方式にも適用できるものである。

【００７３】また、上記実施例では、送信装置と受信装
置とを別体として説明したが、使用符号列の符号を異な
らせて、相互通信を行うことができ、その場合には、同
一パッケージ内に送信装置と受信装置とを備え、その同
期用拡散符号を異ならせることで同様な搬送キャリアを
用いてほぼ同一の構成で通信が可能であり、その受信装
置には、上述の弾性表面波装置を用いて内部送信装置か
らの高レベルのノイズ及び直達信号の混入を防止し得
て、同期確立を高速確実に達成できるので、信頼性の高
い通信システムを可能とする。

【００７４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、圧
電基板の主面上に形成された弾性表面波を送受するため
の入出力電極を有する弾性表面波素子と、上記弾性表面
波素子が封入され、入力信号を取り出すための入力用リ
ードピン及び出力信号を取り出すための出力用リードピ
ンとを備えたパッケージステムと、上記パッケージステ
ムを実装するためのプリント基板とを有して成る弾性表
面波装置において、上記プリント基板の上記パッケージ
ステムが実装される面上で、上記入力用リードピンと出
力用リードピンとの間を仕切るように上記プリント基板
の一部を凸状に突起させて形成する構成により、上記パ
ッケージステムとプリント基板とに挟まれたわずかな間
隙中を伝搬して出力用リードピンに到達する直達信号を
上記導電性物質により抑制することができるので、コン
ボリューション出力波形のノイズフロアが減少し、コン
ボリューション出力信号の検出が容易になる。

【００７５】また、かかる弾性表面波装置を受信装置及
び通信システムに使用し、受信信号の拡散符号に同期し
た同期信号の捕捉及び追跡のための同期検出回路に用い
て、入出力信号間を分離し、ノイズの混入を抑制し、相
関ピークの高いコンボリューション信号を得ることがで
き、かかる同期信号を受信信号と乗算してベースバンド
信号を再生できるので、安定した且つ信頼性の高い復調
信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による弾性表面波装置の第１の実施例を
示す概略図である。

【図２】封止用キャップ１０により封止されたパッケー
ジステム９がプリント基板１４上に実装された状態を、
図１の矢印の方向よりみた概略図である。

【図３】本発明による弾性表面波装置の第２の実施例を
示す概略図である。

【図４】封止用キャップ１０により封止されたパッケー
ジステム９がプリント基板１４上に実装された状態を、
図３の矢印の方向よりみた概略図である。

【図５】本発明による弾性表面波装置の第３の実施例を
示す概略図である。

【図６】封止用キャップ１０により封止されたパッケー
ジステム９がプリント基板１４上に実装された状態を、
図５の矢印の方向よりみた概略図である。

【図７】従来の弾性表面波装置を示す概略斜視図であ
る。

【図８】封止用キャップ１０により封止されたパッケー
ジステム９がプリント基板１４上に実装された状態を、
図７の矢印の方向よりみた概略図である。

【図９】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１０】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１１】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】

１ 圧電基板 ２，３ 圧電基板１の表面上に形成した櫛形入力電極 ４ 圧電基板１の表面上に形成した出力電極 ５ａ，５ｂ 入力用ボンディングワイヤ ６ 出力用ボンディングワイヤ ７ａ，７ｂ 入力用リードピン ８ 出力用リードピン ９ パッケージステム １０ 封止用キャップ １１ａ，１１ｂ 整合回路、フィルタ、アンプ等で構成
される入力側外部回路部 １２ 整合回路、フィルタ、アンプ等で構成される出力
側外部回路部 １３ａ，１３ｂ リードピンハンダ付け用ランドパタン １４ プリント基板 １５ａ，１５ｂ 入力端子 １６ 出力端子 １７ パッケージステム９とプリント基板１４とに挟ま
れた間隙 １９ 凸状突起部 ２０ 導電性ゴム ２１ ハンダ ４０ 送信装置 ４１ 受信装置 ４０１ 送信用アンテナ ４１１ 受信用アンテナ ４１２ 高周波信号処理部 ４１３ 同期回路 ４１４ 符号発生器 ４１５ 拡散復調回路 ４１６ 復調回路 ５０１ 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 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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蜂巣 高弘 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 鳥沢 章 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 横田 あかね 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 (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電基板の主面上に形成された弾性表面
   波を送受するための入出力電極を有する弾性表面波素子
   と、上記弾性表面波素子が封入され、入力信号を取り出
   すための入力用リードピン及び出力信号を取り出すため
   の出力用リードピンとを備えたパッケージステムと、上
   記パッケージステムを実装するためのプリント基板とを
   有して成る弾性表面波装置において、 前記プリント基板の前記パッケージステムが実装される
   面上で、前記入力用リードピンと出力用リードピンとの
   間を仕切るように前記プリント基板の一部を凸状に突起
   させた凸状突起部を形成したことを特徴とする弾性表面
   波装置。
2. 【請求項２】 前記パッケージステムの前記入力用リー
   ドピンと前記出力用リードピンは、前記弾性表面素子を
   挟んでそれぞれ相対する方向に設けられ、前記プリント
   基板の該パッケージステムが実装される面上で、該入力
   用リードピンと、該用リードピンとの間を横切るように
   プリント基板の一部を凸状に突起させた凸状突起部を形
   成したことを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波装
   置。
3. 【請求項３】 圧電基板の主面上に形成された弾性表面
   波を送受するための入出力電極を有する弾性表面波素子
   と、上記弾性表面波素子が封入され、入力信号を取り出
   すための入力用リードピン及び出力信号を取り出すため
   の出力用リードピンとを備えたパッケージステムと、上
   記パッケージステムを実装するためのプリント基板とを
   有して成る弾性表面波装置において、 前記パッケージステムが実装される前記プリント基板の
   面上で、前記入力用リードピンと、前記出力用リードピ
   ンとの間を仕切るように導電性物質を配置したことを特
   徴とする弾性表面波装置。
4. 【請求項４】 前記パッケージステムの前記入力用リー
   ドピンと前記出力用リードピンは前記弾性表面素子を挟
   んでそれぞれ相対する方向に設けられ、前記プリント基
   板の該パッケージステムが実装される面上で、該入力用
   リードピンと、該用リードピンとの間を横切るように前
   記導電性物質を配置したことを特徴とする請求項３に記
   載の弾性表面波装置。
5. 【請求項５】 前記導電性物質は、導電性ゴム、金属
   板、導電性樹脂モールド、導電性フィルム、導電性膜に
   よるコーティングを施した非導電性板のうちの少なくと
   も１つであることを特徴とする請求項３又は４に記載の
   弾性表面波装置。
6. 【請求項６】 前記プリント基板の前記パッケージステ
   ムが実装される面上で、前記入力用リードピンと出力用
   リードピンとの間を仕切るために形成される前記凸状突
   起部又は前記導電性物質の形状が、該プリント基板の該
   パッケージステムが実装される面上で、該入力用リード
   ピンと、該出力用リードピンとの周りをそれぞれ囲うよ
   うに形成されている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装置。
7. 【請求項７】 前記凸状突起部又は前記導電性物質が前
   記パッケージステムの底面に接触するように形成されて
   いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に
   記載の弾性表面波装置。
8. 【請求項８】 前記凸状突起部又は前記導電性物質を介
   して、前記パッケージステムの裏面と前記プリント基板
   の主面上に設けられた接地面とが接触するように形成さ
   れていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１
   項に記載の弾性表面波装置。
9. 【請求項９】 前記弾性表面波素子として弾性表面波コ
   ンボルバ素子を用いることを特徴とする請求項１乃至８
   のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１項に記載
    の弾性表面波装置を受信信号について同期をとる同期回
    路に用いたことを特徴とする受信装置。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至９のいずれか１項に記載
    の弾性表面波装置を受信側の同期確立のための同期回路
    に用いたことを特徴とする通信システム。