JPH11145761A - 弾性表面波デバイス - Google Patents

弾性表面波デバイス

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JPH11145761A
JPH11145761A JP30277697A JP30277697A JPH11145761A JP H11145761 A JPH11145761 A JP H11145761A JP 30277697 A JP30277697 A JP 30277697A JP 30277697 A JP30277697 A JP 30277697A JP H11145761 A JPH11145761 A JP H11145761A
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JP
Japan
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surface acoustic
acoustic wave
reflector
wave device
electrodes
Prior art date
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Pending
Application number
JP30277697A
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English (en)
Inventor
Shinichiro Inui
信一郎 乾
Akihiro Bungo
明裕 豊後
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の弾性表面波デバイスよりも極めて狭帯域
のフィルタ作用を実現した弾性表面波デバイスを提供す
る。 【解決手段】発信器10と受信器20とに挟まれた位置
に、電極34の配列が中断した中断部33を有する反射
器30を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信機器のフィル
タ等に使用される弾性表面波デバイスに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、弾性表面波(SAW:Sur
face Acoustic Wave)デバイスが、
共振器、共振器型フィルタ、および多電極構造フィルタ
(IIDT:Interdigitated Inte
rdigital Transducer)等として用
いられている。このような弾性表面波デバイスには、反
射器を備えたものがあり、反射器により所定周波数範囲
の弾性表面波を反射して、その弾性表面波のエネルギー
を圧電基板の所定の領域に閉じ込めることにより共振が
発生し、これにより優れた共振特性をもつ共振器や、低
損失化が図られた共振型フィルタが実現されている。ま
たフィルタ特性を改善する目的で、特開平9−1163
72号公報に示すように、弾性表面波フィルタの両端
に、左右非対象に反射器を配置したり、あるいは特許第
2600145号,特許第2600146号のように、
弾性表面波を励振するすだれ状電極と反射器の間隔およ
び反射器の幅を調整したりする等の試みがなされてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の弾性表
面波デバイスでは、回路特性の改善にあたり、弾性表面
波の共振周波数領域全体を調整するものであり、その領
域よりも極めて狭帯域のみの利用は行われていない。本
発明は、上記事情に鑑み、従来の弾性表面波デバイスよ
りも極めて狭帯域のフィルタ作用を実現した弾性表面波
デバイスを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の弾性表面波デバイスは、弾性表面波を発信する発信
器と、弾性表面波を受信する受信器と、弾性表面波の伝
搬方向に電極が所定の間隔で配列されるとともに少なく
とも一箇所にその電極の配列が中断した中断部を有する
反射器とを、基板上に備えたことを特徴とする。
【0005】弾性表面波デバイスの反射器が、弾性表面
波の伝搬方向に所定の間隔で配列された電極と電極との
間に中断部を有すると、ストップバンド中の一部の狭帯
域のみに反射率が減衰する領域が出現する。本発明は、
この点に着目してなされたものであり、上記構成により
従来の弾性表面波デバイスでは困難であった狭帯域特性
を容易に得ることができる。従って、本発明の弾性表面
波デバイスを、例えば光ファイバ通信におけるタイミン
グ抽出用フィルタに適用することにより適度なQ値を得
ることができ、また発振回路のフィードバックループに
挿入された狭帯域伝送型フィルタに適用することにより
発振周波数の高安定化を図ることができる等、種々の回
路における特性を改善することができる。
【0006】ここで、上記反射器が、上記発信器と上記
受信器とに挟まれた位置に配置されてなるものであって
もよい。上記のように反射器を配置すると、その反射器
のストップバンドに対応する領域全般にわたって挿入損
が増大するものの、そのストップバンド中の一部の狭帯
域のみに反射率が減衰する領域が出現する。即ち、この
領域では発信器から受信器に向けて弾性表面波が通過す
るため、極めて狭い通過帯域を有する伝送型フィルタを
構成することができる。
【0007】また、上記反射器が、上記発信器と上記受
信器との双方を間に挟む両側それぞれに配置されてなる
ものであってもよい。上記のように反射器を配置する
と、それら反射器のストップバンド中の一部の狭帯域の
みに反射率が減衰する領域が出現する。即ち、弾性表面
波はこの領域ではそれら反射器を通過して外部に抜け出
る。このため、その領域における弾性表面波の、反射器
により閉じ込められるエネルギーは小さく、従って狭帯
域のノッチ(切欠き)フィルタを構成することができ
る。
【0008】尚、反射器を構成する電極の総数をN本、
これら電極の本数に換算した中断部の長さをLとした場
合に、一般的には、電極1本あたりの反射率が小さな基
板においては最適なNの値は大きく、反射率が大きな基
板においては最適なNの値は小さくなる。Lの値につい
ては、L/N=0.1〜0.5程度が望ましい。例え
ば、STカット水晶基板においてはN=200〜200
0、L=50〜450、64°YカットX伝搬のLiN
bO3 基板においては、N=10〜200、L=2〜1
00が適している。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図1は、本発明の第1実施形態の弾性表面波
デバイスの電極パターンを示す図である。図1には、S
Tカット水晶基板に厚み3500オングストロームで形
成されたアルミニウム電極パターンが示されており、こ
のアルミニウム電極パターンにより伝送型フィルタ(第
1実施形態の弾性表面波デバイス)が実現されている。
この伝送型フィルタは、弾性表面波を発信する発信器1
0と、弾性表面波を受信する受信器20と、これら発信
器10と受信器20とに挟まれた位置に配置された反射
器30とを備えている。
【0010】発信器10および受信器20を構成するす
だれ状電極の線幅および線間は、それぞれ、およそ7.
9μmであり、弾性表面波の波長λは31.6μmであ
る。発信器10のすだれ状電極の本数は、上下の端子1
1,12に接続された電極13,14のペアを一対とし
て、合計2000対(電極としては4000本)であ
る。また、受信器20のすだれ状電極の本数も上下の端
子21,22に接続された電極23,24のペアを一対
として、合計2000対(電極としては4000本)で
ある。
【0011】反射器30は、弾性表面波の伝搬方向に4
00本の電極34が所定の間隔で配列された第1の反射
部31と、弾性表面波の伝搬方向に400本の電極34
が所定の間隔で配列された第2の反射部32と、これら
第1の反射部31と第2の反射部32とに挟まれた位置
に、400本の電極34が配列される間隔に相当する2
00μmのギャップを有する中断部33とから構成され
ている。
【0012】図2は、図1に示す弾性表面波デバイス
の、弾性表面波の通過域の最大値を0dBとした場合の
周波数特性を示すグラフである。図1に示す弾性表面波
デバイスには、前述したように、発信器10と受信器2
0とに挟まれた位置に中断部33を有する反射器30が
備えられているため、その反射器30のストップバンド
中の一部の狭帯域のみに反射率が減衰する領域(図2に
示す円A内のピーク)が出現する。即ち、この領域では
発信器10から受信器20に向けて弾性表面波が反射器
30内を通過する。
【0013】図3は、図2に示す円A内のピークを拡大
して示す図である。図3に示すように、−3dBの比帯
域幅で、およそ0.0004%という、従来の伝送型フ
ィルタでは困難であった極めて狭帯域の特性が得られ
る。従って、極めて狭い通過帯域を有する伝送型フィル
タが構成される。図4は、本発明の第2の実施形態の弾
性表面波デバイスの電極パターンを示す図である。
【0014】図4には、64°YカットX伝搬のLiN
bO3 基板に厚み8000オングストロームで形成され
た電極パターンが示されており、この電極パターンによ
り共振器型フィルタ(第2実施形態の弾性表面デバイ
ス)が実現されている。この共振器型フィルタは、弾性
表面波を発信する発信器40と、その発信器40を挟む
両側それぞれに配置されてなる弾性表面波を受信する受
信器50_1,50_2と、それら発信器40と受信器
50_1,50_2との全てを間に挟む両側それぞれに
配置された反射器60_1,60_2とを備えている。
【0015】発信器40および受信器50_1,50_
2を構成するすだれ状電極の線幅および線間は、それぞ
れ、およそ11.73μmであり、弾性表面波の波長λ
は46.9μmである。発信器40のすだれ状電極の本
数は、上下の端子41,42に接続された電極43,4
4のペアを一対として34.5対(電極としては69
本)である。また、受信器50_1のすだれ状電極の本
数は、上下の端子51.52に接続された電極53,5
4のペアを一対として36.5対(電極としてはそれぞ
れ73本)である。受信器50_2の構成は、受信器5
0_1の構成と同じである。
【0016】反射器60_1は、弾性表面波の伝搬方向
に40本の電極43が所定の間隔で配列された第1の反
射部61と、弾性表面波の伝搬方向に40本の電極64
が所定の間隔で配列された第2の反射部62と、これら
第1の反射部61と第2の反射部62とに挟まれた位置
に20本の電極64が配列される間隔に相当する10μ
mのギャップを有する中断部63とから構成されてい
る。反射器60_2の構成は、反射器60_1の構成と
同じである。
【0017】図5は、図4に示す弾性表面波デバイス
の、弾性表面波の通過域の最大値を0dBとした場合の
周波数特性を示すグラフa、および図4に示す電極の配
列が中断した反射器に代えて電極の配列が連続した反射
器を備えた弾性表面波デバイスの、弾性表面波の通過域
の最大値を0dBとした場合の周波数特性を示すグラフ
bである。
【0018】グラフaでは、発信器40と受信器50_
1,50_2との双方を間に挟む両側それぞれに、中断
部63を有する反射器60_1,60_2が配置されて
いるため、それら反射器60_1,60_2のストップ
バンド中の一部の狭帯域のみに反射率が減衰する領域
(図5に示す円B内のノッチに対応する部分)が出現す
る。即ち、この領域では弾性表面波は反射器60_1,
60_2を通過して外部に抜け出る。従って、その周波
数領域における弾性表面波の、反射器60_1,60_
2により閉じ込められるエネルギーは小さく、ストップ
バンド中の一部分に円B内に示すような、弾性表面波が
減衰される狭帯域のノッチが発生する。
【0019】一方、グラフbでは、発信器40と受信器
50_1,50_2との全てを間に挟む両側それぞれ
に、電極の配列が連続した反射器が配置されているた
め、これら反射器によりストップバンド全てにわたり弾
性表面波のエネルギーが閉じ込められることとなり、円
B内にノッチが発生することはない。図6は、図5に示
す円B内のノッチを拡大して示す図である。
【0020】図6に示すグラフaには、ストップバンド
内に、およそ−7dBの減衰を持つ狭帯域のノッチが示
されている。このように、従来の共振型フィルタでは困
難であった、狭帯域のノッチを有する共振型フィルタが
構成される。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の弾性表面
波デバイスは、従来の弾性表面波デバイスよりも極めて
狭帯域のフィルタとして作用するものであり、この狭帯
域を利用することにより、種々の回路における特性を改
善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の弾性表面波デバイスの
電極パターンを示す図である。
【図2】図1に示す弾性表面波デバイスの、弾性表面波
の通過域の最大値を0dBとした場合の周波数特性を示
すグラフである。
【図3】図2に示す円A内のピークを拡大して示す図で
ある。
【図4】本発明の第2の実施形態の弾性表面波デバイス
の電極パターンを示す図である。
【図5】図4に示す弾性表面波デバイスの、弾性表面波
の通過域の最大値を0dBとした場合の周波数特性を示
すグラフa、および図4に示す電極の配列が中断した反
射器に代えて電極の配列が連続した反射器を備えた弾性
表面波デバイスの、弾性表面波の通過域の最大値を0d
Bとした場合の周波数特性を示すグラフbである。
【図6】図5に示す円B内のノッチを拡大して示す図で
ある。
【符号の説明】
10,40 発信器 11,12,21,22,41,42,51,52 端
子 13,14,23,24,34,43,44,53,5
4,64 電極 20,50_1,50_2 受信器 30,60_1,60_2 反射器 31,32,61,62 反射部 33,63 中断部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弾性表面波を発信する発信器と、弾性表
    面波を受信する受信器と、弾性表面波の伝搬方向に電極
    が所定の間隔で配列されるとともに少なくとも一箇所に
    該電極の配列が中断した中断部を有する反射器とを、基
    板上に備えたことを特徴とする弾性表面波デバイス。
  2. 【請求項2】 前記反射器が、前記発信器と前記受信器
    とに挟まれた位置に配置されてなることを特徴とする請
    求項1記載の弾性表面波デバイス。
  3. 【請求項3】 前記反射器が、前記発信器と前記受信器
    との双方を間に挟む両側それぞれに配置されてなること
    を特徴とする請求項1記載の弾性表面波デバイス。
JP30277697A 1997-11-05 1997-11-05 弾性表面波デバイス Pending JPH11145761A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020423