JPH11500593A

JPH11500593A - 重み付きテーパーｓｐｕｄｔ−ｓａｗデバイス

Info

Publication number: JPH11500593A
Application number: JP9511909A
Authority: JP
Inventors: ソリー，レランド・ピー．
Original assignee: ソーテツク・インコーポレーテツド
Priority date: 1995-09-15
Filing date: 1995-12-18
Publication date: 1999-01-12
Also published as: WO1997010646A1; DE69515917D1; AU5521996A; DE69515917T2; EP0850510A1; KR100301781B1; KR19990044685A; US5831492A; EP0850510B1

Abstract

(57)【要約】広帯域ＳＡＷフィルタにおいて挿入損失を改善し三重径路抑止信号を与えるのに有効なテーパー表面弾性波ＳＰＵＤＴトランスデューサーは、一対の櫛歯状対向電極を有し、その各電極は複数の櫛歯状フィンガーを備える。各弾性波長内では電極の幅及び／又は電極間のギャップは全てが等しいわけではない。このことは従来のＳＰＵＤＴ反射条件を満足させる。トランスデューサーにおける対向電極の櫛歯状電極フィンガーはテーパー配列を成し、該配列においては、弾性波進行の長手軸に沿った電極フィンガーの周期は、フィンガーの横方向長さに沿って小さくなる。各トランスデューサーの電極ブスバーの対の間に電気的負荷及び／又はソースを接続するための手段が与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】重み付きテーパーＳＰＵＤＴ−ＳＡＷデバイス１．発明の分野この発明は、広く、表面弾性波フィルタに関し、特に、テーパートランスデューサーを有し、広帯域の三重径路抑止(triple transit suppresion)を改善し、かつ挿入損失を減少させた広帯域単方向ＳＡＷデバイスに関する。２．背景技術表面弾性波（ＳＡＷ）デバイスをフィルタまたは共振器として使用して、他の周波数制御方法、例えばＬＣ回路、同軸遅延回路または金属共振器と比べたときに、高いＱ、低い直列抵抗、小型および良好な周波数温度安定性のメリットを持たせることは周知である。ＦｒｅｄｒｉｃｋｓｅｎのＵ．Ｓ．特許第４，６００，９０５に記載されるように、一般に、ＳＡＷデバイスは、圧電性材料、例えば石英、ニオブ酸リチウムまたは酸化亜鉛の基板を有する。この基板の上に、入力および出力トランスデューサーが形成される。このトランスデューサーは、入力電気信号を、この基板の表面上を伝搬する表面弾性波に変換し、それから、この弾性エネルギーを電気出力信号に再変換する。入力および出力トランスデューサーは、トランスデューサーパッドの対から延出するインタデジタル電極フィンガーを構成する。インタデジタルトランスデューサーは、圧電基板上の電気伝導性材料の薄膜を、デポジットおよびパターニングして形成してもよい。入力インタデジタルトランスデューサーに接続された電気ポテンシャルを変更すると、基板に機械的ストレスが誘起される。生じたストレスは、表面弾性波の形で、入力トランスデューサーから基板の表面に沿って伝搬する。これらの伝搬する表面波は、出力インタデジタルトランスデューサーに到達すると、そこで電気信号に変換される。初歩的なテーパートランスデューサーは、文献に報告されており、特に、Ｐ．Ｍ．ＮａｒａｉｎｅおよびＣ．Ｋ．Ｃａｍｐｂｅｌｌによる「アポダイズスラントフィンガートランスデューサーを用いた広帯域線形位相ＳＡＷフィルタ」と題する論文（ＩＥＥＥ超音波シンポジウム、１９８３年、第１１３〜１１６頁）の中で、Ｎａｒａｉｎｅらは、アポダイズスラントまたはテーパーのフィンガーのトランスデューサーを用いた広帯域線形位相ＳＡＷフィルタについて議論している。早期の刊行物では、テーパーフィンガートランスデューサーの幾何学的配置に、すべてのトランスデューサーフィンガーを単一の焦点から出る線に沿って配置させている。Ｓｏｌｉｅ（本発明の発明者である）のＵ．Ｓ．特許第４，６３５，００８および第４，０８，５４２において、双曲線状テーパー電極を用いることによって、性能の改善が見られた。Ｓｏｌｉｅの’００８特許では、分散ＳＡＷフィルタは、双曲線状テーパー入力および出力トランスデューサーを含み、トランスデューサーから分散性反射アレーの垂線が実質的に同一角度にて整列するように、これらのトランスデューサーが配列されている。この分散性反射アレーは、トランスデューサーが載っているデバイス基板を形成する多くの平行な伝導性の条（ストリップ）または溝を含んでいる。トランスデューサーのフィンガー間に一定の距離を置くと、入力トランスデューサーから発生し、そして出力トランスデューサーへ受信される相対的に狭い帯域の周波数を生じさせる。Ｓｏｌｉｅの’５４２特許では、ワイドアコースティックアパーチャーデバイス内の長くて狭い電極と関係する抵抗損失を減らそうとし、双曲線状テーパートランスデューサーには、アコースティックビーム幅を分けるパターンに細分したコンフィグレーションパスを有するフィンガーが付いている。さらに、ＳＡＷトランスデューサーを複数のサブトランスデューサーに分割することにより、インピーダンスを変化させ、これにより挿入損失を減少させる手段を開示している。入力および出力トランスデューサーの両方にテーパーフィンガー幾何学的配置を使用すると、入力から出力トランスデューサーへ広範囲の表面弾性波を変換でき、したがって、広い周波数通過帯域を持つ電気フィルタが得られる。一般的に、高周波数成分は、トランスデューサーのフィンガー〜フィンガー距離が最小の領域で変換される。低周波数成分は、トランスデューサーのフィンガー〜フィンガー距離が最大の領域で変換される。どんな周波数でも表面波が伝送され、また全アコースティックアパーチャーの限られた部分にて受信される。この実効部分の幅をＳＡＷビームの「実効アパーチャー」と呼ぶ。Ｎａｒａｉｎｅの論文では、電極またはフィンガーが単一点から延出する直線セグメントであるテーパーフィンガートランスデューサー幾何学的配置を採用したフィルタでは、周波数が増加するに従い、振幅応答特性の固有の負の傾きが存在し、これは、ＩＥＥＥ論文で報告された５０％帯域幅のケースでは５ｄＢの大きさであると述べている。Ｎａｒａｉｎｅの論文では、フィンガーアポダイゼーションを利用することによって、テーパーフィンガーフィルタの応答特性曲線を平坦にする方法が記載されている。アポダイゼーションは、異極性フィンガー間のオーバーラップが表面弾性波の通るパスに沿って変化するように、個々のトランスデューサーフィンガーの長さを選択的に調整する技術である。Ｎａｒａｉｎｅのアポダイゼーション技術の効果は、低周波数成分の結合(coupling)を減らして、応答特性曲線の低周波数部分の振幅を減少させることにより、平坦な帯域幅を達成したことである。Ｆｒｅｄｒｉｃｋｓｅｎの’９０５特許で述べているように、応答曲線の低周波数部分の振幅を下げるよりも、高周波数部分の振幅を増せば、テーパーフィンガーＳＡＷフィルタの全体の性能は高まるであろう。その結果は、所望の平坦なプラトー形と、全体の振幅がより大きい応答特性曲線になる。ＳＡＷ単相単方向性トランスデューサー（ＳＰＵＤＴ）デバイスは、ＳＡＷフィルタからなり、そのトランスデューサー電極またはフィンガーは、発生する機械的電気的反射がＳＡＷデバイスの再生表面波を打ち消すように幾何学的に配置されている。単相単方向トランスデューサー（ＳＰＵＤＴ）は、ＳＰＵＤＴトランスデューサーとも呼ばれ、三重径路脈動(triple transit ripple)および挿入損失を減少させるのに使われてきた。その構造のために、単一ＳＡＷフィルタに基づくＳＰＵＤＴは、本質的に、通常５％以下の範囲のフィルタフラクショナル帯域幅を持つ狭帯域デバイスである。Ｃ．Ｂ．ＳａｗおよびＣ．Ｋ．Ｃａｍｐｂｅｌｌによる「ＳＡＷフィルタのためのＳＵＰＴＤ設計の改良」と題する論文（ＩＥＥＥ超音波シンポジウム、デンバー、コロラド、１９８７年）に記載されるように、挿入損失のトレード−オフを持つ１０％帯域幅操作のための設計もいくつかされたことがある。ＨｕｎｓｉｎｇｅｒらのＵ．Ｓ．特許第４，１６２，４６５では、反射抑止を持つＳＡＷデバイスは、トランスデューサー幾何学的配置を、例えば不平衡デュアルフィンガー幾何学的配置を選択採用して、機械的電気的負荷反射（ＭＥＬ）を発生させ、固有に発生する反射波を、トランスデューサーと負荷の間の電気的相互作用によって打ち消す。入力および出力トランスデューサーの櫛状電極は、それぞれ、複数のインタデジタル電極フィンガーを有する。少なくとも幾つかの隣接したフィンガーおよび電極のフィンガー対の幅は異なり、そして基板のトランスデューサーにて発生する機械的電気的負荷反射を作るための負荷および／または源（ソース）のインピーダンスの機能として選ばれる。Ｈｕｎｓｉｎｇｅｒの’４６５特許で指摘されたように、従来のＳＡＷトランスデューサーが、相対的に低い損失をもって操作されるように不適当に限定されたときに、再生波と呼ばれる固有の反射がトランスデューサーから発生する。この再生波は、弾性表面波エネルギーの引出しと、このエネルギーを電気信号に変換したことの結果である。それは、トランスデューサーの操作に特有なものであるため、直接消去できない。この反射は、ＳＡＷデバイスの多くの信号処理操作に有害な雑多な信号を生起する。波がレシーバートランスデューサーから反射されると、元々伝搬されたトランスデューサーに向かって逆走し、そして再びそのトランスデューサーからレシーバートランスデューサーに向かって逆走する。その結果、二回反射した信号が三回走行して三重径路反射(triple transit reflections)となり、これは極めて望ましくない結果である。Ｈｕｎｓｉｎｇｅｒの’４６５特許では、不平衡デュアルフフィンガー幾何学的配置を持つトランスデューサーが開示され、これは機械的電気的反射を作って、望まぬ特有の再生波反射を打ち消している。当業界およびＳＡＷ文献の専門用語では、１波長当たり(per wavelength)２個の電極またはフィンガーを持つ電極構造を「固体電極(solid electrode)」と呼ぶことは周知である。同様にして、１波長当たり４個の電極を持つ電極構造（ここで、第一および第二電極が結合し、第三および第四電極が結合）を、「分割電極(split electrode)」または分割電極対と呼ぶ。なぜなら、各固体電極が２個の電極に分割されているからである。分割電極では、すべての電極が同一の幅を有すると仮定する。分割された対の一方の電極が、他方より広ければ、この電極配置を、ここでは「不平衡分割電極」と称する。分割電極は二方向性である。不平衡分割電極は、ＳＰＵＤＴ反射条件を満足すれば、単方向性（例えばＳＰＵＤＴ）になりうる。典型的な単相単方向トランスデューサー（Ｈｕｎｓｉｎｇｅｒの’４６５特許に記載されるような三重径路リプルを減少させ、そして挿入損失を減らすＳＰＵＤＴ技術）を考える場合には、反射する電極を、トランスデューサーの変換電極と組み合わせて、トランスデューサー内で、変換（ＳＡＷの発生または検出）およびＳＡＷ反射の両方の振幅およびトランスデューサーの各波長内での位相を制御するようにする。ＳＡＷを発生しまたは検出するトランスデューサーは、概していつも、ＳＡＷトランスデューサーと電気的負荷との相互作用によって波の一部を反射している。この負荷依存の反射を、再生反射(regeneration reflection )と呼ぶ。負荷に依存せず、したがって電極のアレーにより決まる、トランスデューサーからの付加的な反射も存在し、これを電極反射(electrode reflection) と呼ぶ。これは、性質上、電気的（電極は、表面にて局部的にポテンシャルを不足させるという事実による）であり、かつ、性質上、機械的（電極材料の有限なディメンジョン（幅および高さ）、質量密度および堅さにより生まれる機械的不連続性による）であり得る。電極構造に盛られたエッチングされた溝もあり得、これは、機械的反射の一部に含まれる。Ｈｕｎｓｉｎｇｅｒの’４６５特許に記載されるように、ＳＰＵＤＴの操作では、再生反射の振幅および位相が、トランスデューサー操作の帯域幅に渡って、機械的反射により打ち消されることが要求される。これは、従来の非テーパートランスデューサーの場合、少なくとも弱い〜幾分高いカップリングケースにおいて、反射−重み関数が変換関数のインパルス応答のオート−コンボリューション（時間は１／２のファクターにより圧縮されている）と同等であれば達成されることがわかっている。狭帯域幅（数％またはそれ以下の帯域幅）のトランスデューサーの場合、トランスデューサーの長さは、波長の数十〜数百倍またはそれ以上であり、したがって、所望の反射関数（変換関数のオート−コンボリューション）は、同等の長さになる（長さは１／２だけ圧縮されていることに注意）。これは、反射の所望の振幅を達成するには、トランスデューサー内に数十倍の波長の反射が存在することを意味する。より広い帯域幅のＳＰＵＤＴを得るには、この方法は行き詰まる。なぜなら、反射の実効長さ（圧縮オートコンボリューション関数により決められる）は、より短くなり、その結果、１波長あたりの所望の反射率が達成されないからである。１電極当たり１％くらいのオーダーの反射率は容易に達成可能であるが、５〜１０％では、バルクモード散乱損失および製造加工上の制限のために、不可能であるかまたは極めて非現実的である。発明の要旨挿入損失および三重径路抑止信号を改善して、広帯域ＳＡＷフィルタを提供するのに有用なテーパー表面弾性波ＳＰＵＤＴトランスデューサーは、一対のインタデジタル対抗電極を含み、各電極は、複数のインタデジタルフィンガーを有する。各弾性波長内で、電極および／または電極間のギャップの幅は、すべて等しくない。これは、従来のＳＰＵＤＴ反射条件を満足させたことの結果である。このトランスデューサー内の対抗電極のインタデジタル電極フィンガーは、テーパー状に配置され、ここでは弾性波伝搬の縦軸に沿った電極フィンガー部分の周期は、フィンガーの横の長さに沿って減少する。各電極の一対の電極ブスバーに電気的負荷および／またはソースをかける手段が提供される。一実施態様において、このトランスデューサーは、表面弾性波伝搬の軸に沿って電極間に間隔を設け、これにより、トランスデューサーを有するデバイスのセンタ周波数弾性波波長と等しい間隔長さ内の二対の不平衡分割電極が提供され、ここでは「１波長当たり４個の電極」トランスデューサーと呼ぶ。別の実施態様においては、トランスデューサーは、１波長当たり３個の電極を有し、電極幅および電極間のギャップは、ＳＰＵＤＴ変換および反射の条件を満たすように変わる。この態様を、ここでは「１波長当りの３個の電極」トランスデューサーと呼ぶ。本発明の目的は、挿入損の減少および三重径路抑止信号の増強を測定したときに、従来の広帯域フィルタに比べて、性能を改善した広帯域ＳＡＷデバイスに使用するためのトランスデューサーを提供することにある。本発明の別の目的は、縦方向（すなわち、ＳＡＷ伝搬の方向）の変換のための重み関数が、どのチャンネルの弾性ビームについても実質的に同一なトランスデューサーの疎密の重み制御を実行する手段を提供することにある。さらに、本発明の別の目的は、各波長の反射強度を制御する簡易方法を提供して、トランスデューサーの各波長内で反射と変換の両方を独立して特定できるようにすることである図の簡単な説明本発明の好適な実施態様を他の実施態様とともに、添付の図面を参照しながら説明する。図１は、テーパーＳＰＵＤＴトランスデューサーの一態様を採用した表面弾性波デバイスの平面図であり、トランスデューサーフィンガーは、本発明に従って概ね直線のパターンをたどる。図１Ａは、図１の別の態様の表面弾性波デバイスの平面図であり、トランスデューサーフィンガーは、概ね双曲線をたどる。図２は、従来の非テーパーＳＡＷ−ＳＵＰＤＴフィルタの周波数応答特性であり、約１４．５ＭＨＺの３ｄＢ帯域幅を有する。図３は、図２の従来フィルタの時間応答特性である。図４は、本発明のテーパーＳＰＵＤＴ−ＳＡＷデバイスの周波数応答特性であり、図２および３の応答特性を持つ従来デバイスと同等の帯域幅および中心周波数を有する。図５は、図４のテーパーＳＰＵＤＴ−ＳＡＷデバイスの時間応答である。図６は、一般的なテーパートランスデューサーＳＡＷデバイスの部分平面図である。図６Ａは、図６のテーパートランスデューサーに有用な幾何学的配置を有する非テーパーＳＵＰＴＤの一部の拡大平面図である。図７は、テーパーフィンガーエレメントを（例により）示したテーパートランスデューサーの部分平面図であり、１個の共通する焦点から延びた放射状線をたどる。図８は、本発明の別のＳＵＰＴＤ態様の非テーパートランスデューサーの部分平面図であり、Ｉ波長当たり３個の電極の幾何学的配置を示す。図９は、本発明の実施態様である、１波長当たり３個のテーパー電極の幾何学的配置を示すトランスデューサーである。図１０は、本発明の別の態様である、テーパー不平衡分割電極の幾何学的配置を示す平面図である。図１１は、本発明のトランスデューサーの部分平面図であり、トランスデューサーをシリーズ−ブロック（series-brock）重み付けするためのサブトランスデューサー構造を示す。図１２は、図１１のサブトランスデューサー幾何学的配置のための電気的等価回路を示す概略図である。図１３は、シリーズ−ブロック重み付けをライン−幅(line-width)重み付けと組み合わせて提供するために実行されるサブトランスデューサーを有するトランスデューサーの部分平面図である。図１４は、図１３のトランスデューサー構造のための電気的等価回路を示す概略図である。図１５は、ハミング関数に対するタップウエイト(tap weight)関数近似を示す図である。図１６は、シリーズ−ブロック重み付け及びライン−幅重み付けの結合から得られる重み付け関数を示す図である。好適実施態様の詳細な説明本発明の好適実施態様であるテーパーＳＰＵＤＴ−ＳＡＷフィルタデバイス１０は、図１及び図１Ａに示される。図示された実施態様では、デバイス１０は対向するブスバー１６、１８を備えた入力及び出力トランスデューサー１２、１４を含み、各々のブスバーは、複数の連続テーパー櫛歯状電極フィンガー２０を有し、これらのフィンガーはフィンガー対２２として構成され、各フィンガー対２２は狭い幅のフィンガー２４とそれに隣接したより大きい又は広い幅のフィンガー２６を有する。フィンガー２４、２６の幅は負荷２８又はソース３０のインピーダンスの関数として設定され、トランスデューサー１２、１４が置かれた基板３２において機械的電気的負荷反射を生じさせる。狭帯域ＳＡＷフィルタにおいて不平衡な分離電極又はフィンガー幾何学的配置とすることで、ＳＡＷデバイスにより本来発生する反射波を首尾良く打ち消せることは知られている。このような反射波は三重径路妨害をもたらす。広帯域ＳＡＷデバイスにおいて電極フィンガーにテーパーを付けることで、広レンジにて表面弾性波長を変換できることは知られている。ここに記載されたような組合せにより、挿入損失を十分に減らし且つ三重径路抑止を十分強化するという予想外の結果が得られ、これらの両方とも広帯域ＳＡＷフィルタデバイスにおいては非常に望ましいことである。例として図２−図５の周波数及び時間応答曲線において、約１４．５ＭＨｚの３ｄＢ帯域を有する従来の非テーパー７０ＭＨｚＳＰＵＤＴフィルタと、同様の帯域及び中心周波数を有した本発明のテーパーＳＰＵＤＴが比較される。図２に示されているように、従来のフィルタの挿入損失３０は、振幅周波数応答３３から測定したとき約１４ｄＢである。図３の振幅時間応答３６に示されているように、三重径路スプリアス信号３４は主信号３５の下方約３４ｄＢに抑制されている。図４及び図５の振幅周波数応答４２及び振幅時間応答４４に示されているように、同様の帯域及び中心周波数を有するテーパーＳＰＵＤＴフィルタは、約１２ｄＢの挿入損失と４２ｄＢより大きい三重径路抑止信号４０を与える。挿入損失（３８対３０）が２ｄＢ向上し併せて三重径路信号（４０対３４）が８ｄＢ以上向上することで、従来のＳＰＵＤＴフィルタよりも本発明のテーパーＳＰＵＤＴフィルタのほうが優れた性能を発揮することは明らかである。本発明の特徴をさらに詳細に説明するために、図６に示された一般的なテーパートランスデューサーＳＡＷフィルタデバイス５０について考察する。一般にテーパートランスデューサーは、線形位相フィルタ用途では入力トランスデューサー５４と出力トランスデューサー５６の対にて使用され、各々のトランスデューサーは対向するブスバー５２、５３を有する。再度図６において、表面波の進行は矢印５８で示されているように左から右である。ここでは横方向の次元６０はＸ方向として定められており、電極又はフィンガー６２の周期（これが波長を定める）はＸが増すに従って小さくなっている。よって、周波数はＸにしたがって増す。図７に示されているように、また、Fredrickesen '905 について上記説明したように、一実施態様たるトランスデューサーテーパーフィンガー６２は、図１の実施態様と同様に１つの焦点６６から発する線６４に沿ってテーパーの付いたフィンガー６２を有する。別の実施態様では、図１Ａに示されているように、テーパーフィンガー２０は双曲線状の曲線６５に沿う。ＳＡＷアパーチャーの上部６８では高周波数が検出され、ＳＡＷアパーチャーの下部７０では低周波数が検出される。図６に例として示されているように、１波長当たり２つの電極があり、これらは上述のように一般に固体電極である。種々の電極構造を使用することもできる。テーパー以外にこの構造に課せられる主な拘束は、トランスデューサー５２の全ての水平空間間隔又はチャンネル７２は他の全てのスライス５２と本質的に同じくすべきことである。換言すれば、デバイスのレンジ内の全周波数は、トランスデューサー５２が動作しているときに上下にシフトはするが、同じ電極構造により引き起こされる（又は検出される）。示されたデバイス５０では、アポダイゼイション(apodization)はタップ重み付けの手段としては適当でない。他の研究者はアポダイゼイションを使用することを選択しており、その結果、通過帯域内の異なる周波数での時間応答は同じでなくなっている。モデル化の為及びフィルタ合成の為に、テーパーから生じるスケールファクターを除いては、トランスデューサーを通じて水平な全てのスライス７２は同じでなければならないという条件を課した。図６に示されたような水平スライス又はチャンネル７２の各々は、テーパーが無視できるくらい十分に狭い幅ΔＸを有する。例として図６Ａに示されるように、フィンガー６２間の間隔６３とフィンガー６２の幅６５は、Hunsinger '465に記載のように任意のΔＸに沿い中心周波数波長λの一部分としての大きさを有する。本発明の解析においては、そのような ΔＸ又はチャンネル７２に対してテーパーは無視し得る。Sugai に与えられた米国特許第５，０７５，６５２号に記載のように、テーパー電極フィンガー６２が進行方向５８に平行な幾つかのチャンネルに分割されている場合には、それらは標準（すなわち非テーパー）タイプのフィンガーと考えることができる。よって、狭いスライス７２からの周波数応答は、各サイドローブが１３ｄＢの重み付けされてない一対のトランスデューサー（その対が等しいときには２６ｄＢ）の応答である。幅ΔＸの他のどんなチャンネル７２の応答も、横方向次元６０に沿ったＸ位置に依存して周波数が上下にシフトすることを除いてはは同じである。全体フィルタ５０の応答は、アパーチャーの横方向次元６０を構成する全てのスライス７２の総計である。周波数ドメインでは、単一のチャンネルの応答はテーパー電極における最低周波数から最高周波数までの周波数レンジをスメアー(smear)する。このことは一般的に平坦な帯域通過を生じさせる。もしそれが十分に平坦でないならば、Ｘ方向におけるテーパー率を変えることにより平坦になるように容易に補正できる。このことは、任意の周波数（Ｆⁱ）ではテーパー率（線６４の傾斜）が小さくなると周波数Ｆⁱでの実効アパーチャーはより広くなり、よって、Ｆⁱでの信号強度が増すことを考えれば理解できる。従って、トランスデューサー５２中のテーパー率を選択的に制御することにより、通過帯域の形状を制御できる。換言すれば、相対的にゆっくりと変わる凹又は凸又は所望の通過帯域振幅補正をも加えて、通過帯域の形状を変えることができる。総応答におけるサイドローブも、狭いチャンネル７２又はΔＸのサイドローブをスメアーすることから生じる。例として、もし狭いチャンネルのサイドローブが２６ｄＢならば、その場合のテーパーフィルタは２６ｄＢのオーダーのサイドローブを有するであろう。本発明は上述したような狭い通過帯域デバイスのＳＰＵＤＴ技術と、広帯域テーパートランスデューサー技術を組み合わせる。広い帯域幅の使用を要求するＳＡＷデバイスに係わる問題は本発明により解消され、これはテーパー電極を有したＳＰＵＤＴトランスデューサー構成を有する。各周波数では、トランスデューサーの能動部分は波長長さの数十又は数百倍とできる。従って、変換プロセスを行う反射電極構造を集積化し且つ所望の又は必要な反射率を達成するに十分な長さがある。所望の周波数レンジに亘って電極にテーパーを付けることにより、その帯域幅が達成される。テーパーフィルタ１０の単一チャンネル７２に対して、帯域幅は一般に数パーセント又はそれより小さく、一般に時間インパルス応答は Hamming のように単純な応答を示し、時間位相サイドローブは存在しない。この単純応答の自動コンボリュージョンは、テーパートランスデューサーの狭いチャンネル内において容易に実施できる。連続的なテーパーの付けられた他の全てのチャンネルについても同様である。図２−図５に関して述べたように、完全なテーパートランスデューサーの時間インパルス応答は全く異なっている。それは多くの時間サイドローブを有する（実際の数はフィルタ形状ファクターに依存する）。大抵のエネルギーを生じる主ローブは、単一の狭チャンネルの長さのほんの一部である。反射はスライス毎、チャンネル毎又は周波数毎に打ち消されるので、テーパートランスデューサーにおいて反射率の長さをそのような狭い時間応答に制限する必要はない。よって、ＳＰＵＤＴ条件は、一般に狭い帯域幅条件に制限され、１タップ当たりの反射率を容易に達成できる如何なる相対帯域幅に対しても満たし得る。フィンガー又は電極の構成、並びに（Hunsinger '465特許及びここに記載の実施態様のテーパーＳＰＵＤＴにおいて述べられているような）組合せを変えることに加えて、制御されたタップ重み強度及び反射強度はタップ及びフィンガー毎にタップ上にて課せられる。本発明の別の実施態様では、タップ重み強度及び反射強度は、例として図８に示されているように制御され、１波長構造８０当たり３電極を含む。以下の説明において上部ブスバー８２はホット(hot)で且つ幅Ｗ₂ の電極又はフィンガー８４を含むことを仮定する。フィンガー８４に隣接したフィンガー８６、８８は接地され、それぞれ幅Ｗ₁及びＷ₃を有する。各電極８６、８４、８８に続くギャップ９０、９２、９４は、ｇ₁₂、ｇ₂₃、ｇ₃₁である。もしＷ₂＝Ｗ₁＝ｇ₁₂＝λ／８及びＷ₃＝λ／４及びｇ₂₃＝ｇ₃₁＝３／１６λならば、C .S.ハートマン(Hartmann)他、１９８９年IEEE Ultrasonics Symposium、題名「O verview of Design Challenges For Signle Phase Unidirectional SAW Filters 」に開示され、且つ、１９９０年IEEE Ultrasonics Symposium、論文「Matchin g of Single Phase Unidirectional SAW Transducers and a Demonstration Usi ng Low Loss EWC/SPUDT Filter 」で議論された構造を有し、電極幅補償(Electr ode Width Compensation(EWC))ＳＰＵＤＴとして知られている。構造８０の反射率及び変換強度は変えられる。例として、EWC は固定タップ重み強度及び２．０の固定相対反射率を有する（ここで、電極の単一エッジからの反射率は１．０である）。ここでの説明においては、１波長構造８０当たりの一般化された３電極又はフィンガー８４、８６、８８は３Ｅ／λと称する。変換強度Ｔは中心フィンガー８４の幅Ｗ₂を設定することにより粗く決められる。概略のタップ重みは、次式により与えられる。Ｔ＝１−（１−ｓｉｎ２πＷ₂／λ）Ｃここで、Ｃ≒１／２である。Ｗ₂／λ＝１／４、Ｔ≒１及びＷ₂／λが１／１６に減少するとき、Ｔ＝．６９である。残りの２電極８６、８８又はもっと正確に言って、４つの電極エッジ部分９６、９８、１００、１０２は、特定の反射率を定めるように、又は特定の（要求される）反射率を使用するように変えられる。タップの反射位相は、変換の中心を又は大ざっぱには中心電極又は第２フィンガー８４の中心を基準とする。一般には中心フィンガー８４又は第２電極の中心は一旦選択されれば変えない。というのは、その位置又は特定の幅Ｗ₂は変換要求から規定されているからである。３つの電極又はフィンガー８４、８６、８８の全てからの結合反射は、次の条件を満たさなければならない。すなわち、再生（大ざっぱには電極＃２（８４）にて中心となす）を伴った位相における反射率の成分は、再生された反射とは逆の符号又は極性を有していなければならず、再生に対して直角位相にて反射率成分は零でなければならない。所望の大きさが、フィルタ設計により特定される。これら２つの条件に加えて、電極又はフィンガーの幅又はギャップは或特定の制限よりも小さくはないという条件が課せられて、図８に示されている電極＃１（８６）及び＃３（８８）のエッジが決められる。もしタップ重みをより正確に制御するのに必要ならば、タップの実際の変換強度は、電極＃２（８４）の最も近いもの（８６、８８）の位置を知ることで計算できる。電極＃２（８４）の幅Ｗ₂はタップ重みをより正確に設定すべく増減でき、対応する反射率は他の２つの電極８６、８８のエッジ位置９６、９８、１００、１０２を調整することにより更に正確に実現できる。これは非常に速く収束する反復プロセスであり、実際、幾つかの用途では１回の反復で十分である。その結果、３Ｅ／λ構造８０において、変換強度Ｔ及び反射率Ｒを各ギャップに対して独立に指定できる。テーパートランスデューサーの別の実施態様では、線幅重み付けを含んだ３Ｅ／λ構造８０は、図９に示されているように組み込まれる。図９に示されたトランスデューサーパターンは、ＳＡＷデバイス基板上の薄い導電フィルム内に複製されている。図１０に示されているように、上述の不平衡分割電極配置８１に従うテーパーＳＰＵＤＴが与えられる。狭チャンネルの周波数サイドローブが、テーパーフィルタにおけるサイドローブを決める。必要なのはタップを重み付ける方法であり、このことは全てのチャンネルに対して同じである。換言すれば、ＳＡＷ経路に沿って所与の波長内で電極を重み付けるのである。アポダイゼイションはこの基準を満たさない。従来技術において提案されてきた一つの技術は、取消重み付け(withdrawal weighting) である。これは機能し、重み付け無しに対する改善となっているが、粗く、大きさが主ローブよりももっと増大する周波数サイドローブを発生する。その結果、主ローブが増大するサイドローブをスメアーするので、広帯域フィルタに対する適当な選択性は損なわれる。個別に使用され且つ組み合わされて周波数選択性を改善する３つのタイプの重み付けがある。それらはシリーズ−ブロック重み付け、ライン−幅重み付け及び容量重み付けである。シリーズ−ブロック重み付け及びライン−幅重み付けはここで本発明の別な好適実施態様として記載される。シリーズ・サブトランスデューサーは上述のSlie '008 及びSolie '542においてシリーズ接続トランスデューサー（サブトランスデューサーと称する）のストリングを使用したテーパートランスデューサーのインピーダンスを変換する手段として記載されている。各サブトランスデューサーは同数の電極を有したので、電圧はサブトランスデューサー間で等しく分割され、全てのタップでの電圧は同じである。従って、タップ重み付けは無い。例として図１１に示すように、非テーパートランスデューサーを用いた本発明の顕著な特徴は、各トランスデューサーにおけるタップ又は波長の数が変えられ、その結果、ストリング状のトランスデューサーに掛かる電圧が、お互いに対してタップを重き付けするように分割されることである。相対タップ重みは、タップに掛かる相対電圧に比例する。図１１において、３つのサブトランスデューサー１１０、１１２、１１４は弾性的にカスケード状となり（同じ弾性トラック又はデバイスアパーチャー１１６を共有し）、電気的にシリーズとなっている。もしインピーダンスがキャパシタンスに左右されるならば、一般的な場合として、各サブトランスデューサーのインピーダンスはそのサブトランスデューサー内のタップ数に逆比例する。このストリング状のサブトランスデューサー１１０、１１２、１１４の等価回路は、図１２に示されており、ここでキャパシター１１８、１２０、１２２はそれぞれ値Ｚ₁、Ｚ₂、Ｚ₃を有する。再度図１１を参照すると、第１サブトランスデューサー１１０には２つのタップが、第２トランスデューサー１１２には５つと１／２が、第３トランスデューサー１１４には３つのタップが存在することが分かる。インデックス「ｎ」はタップ又は波長の数である。１波長当たり２ギャップが存在する。２つの隣接するフィンガー又は電極が同じブスバーに接続されるならば、そのギャップ間の電圧は存在しない。従って、１サブトランスデューサー当たりのタップを計数する場合にはそれをギャップとして計数しない。よって、ｚ₁＝ｚ₀／２、ｚ₂＝ｚ₀／５．５及びｚ₃＝ｚ₀／３が導かれ、ここでｚ₀は１波長について特定されるタップインピーダンスである。外側のブスバー１１５は主ブスバーと称される。例として主ブスバー１１５間の電圧又はタップ重みを１．０と定めれば、３つのサブトランスデューサー１１０、１１２、１１４におけるタップ重みは、次のようになる。全てのタップ電極又はフィンガーが同一であると仮定すると、サブトランスデューサー内のタップ全てが同じ重さを有し、同じ強度のタップブロックを成す。好適実施態様では、１つのトランスデューサー内に幾つかのストリングが存在し、通常はトランスデューサーの中心に対して対称に構成される。１つのストリングは１つのサブトランスデューサーから成ることができ、この場合には電圧分割は無く、このストリング内の全てのタップは単位タップ重さを有する。ブロック重み付けの利点はＳＡＷアパーチャーについての重み付けが一様であることであり、このことは単一層金属化により達成できる。利点は、タップが個別には重み付けできず、可能なタップ重み値が次項（ｉ），（ｉｉ）によりいくらか制限されることである。すなわち、（ｉ）サブトランスデューサー間の電圧の合計が１ならなければならない事実、及び（ｉｉ）タップ数によるインピーダンスを設定するという拘束。それにもかかわらず、ブロック重み付けにより、本発明で使用される有効な技術が与えられる。上述のように、タップを重み付けするのに用いられる第２の技術は、電極の幅を変えることを含む。これはライン−幅重み付けと称される。ライン−幅周波数レンジ内では、電極又はフィンガー幅８４、ｗ₂（図８参照）が（ＳＡＷ進行方向にて）増大するに従い、タップのタップ重み又は変換強度は増大する。このことは、ｗ／λ（波長に対するフィンガー幅）が．４以下のレンジに対して、及びｗ／λ≦．２５である大抵の実際的な例に対して有効である。ｗ／λの低レンジは、デバイス上及びマスク上の両方において製造可能なライン幅により制限される。低周波数デバイスに対して、ｗ／λのこのレンジは、相対タップ重み強度を１．０から０．５近くまで下方に変えるのに十分大きくできるが、一方、より高い周波数では周波数レンジはもっと制限される。一般に、レンジは十分には零に近くできなく、１より幾らか小さくできるのみである（相対タップ重み）。しかしながら、このライン−幅重み付けは、シリーズ−ブロック重み付けと組み合わされるとき有効である。シリーズ−ブロック重み付けと組み合わされる際に制限されたタップ重みレンジ故に制限された従来のライン−幅重み付け技術とは異なり、達成可能なタップ重みレンジは十分に広いものである。例として図１３では、３Ｅ／λ構造１２４のライン−幅重み付けが、シリーズ −ブロック重み付けと共に用いられ、Hamming 重み付け機能（これはテーパートランスデューサーの各チャンネルに対する共通の重み付け機能である）を実施する。再度図１３を参照すると、トランスデューサー１２４（この図では簡単のためにテーパーは付いてない）は中心に１組のタップ（ｎ₁）又は主サブトランスデューサー１２６と３つのサブトランスデューサーのストリングから成る。これらのタップは、主（ホット及びグランド）ブスバー１２８、１２９に直接接続されている。上記ストリングは主サブトランスデューサー１２６の各サイド１３０Ｌ、１３２Ｌ、１３４Ｌ、１３０Ｒ、１３２Ｒ、１３４Ｒ上に対称的にシリーズに接続される。サブトランスデューサーの回路１３６（キャパシターによりトランスデューサーを表す）は、図１４において電気的に示される。中心サブトランスデューサー１２６の各サイド上にてシリーズ状の３つのサブトランスデューサー（１３０Ｌ−１３４Ｒ）は、それらの間の電圧を標準電圧分割により分割する。図１３に示されるように、サブトランスデューサー内の電極又はフィンガーの数がｎ₁、ｎ₂、ｎ₃、ｎ₄であるならば、中心サブトランスデューサー間の相対電圧は１．０（全強度）であり、トランスデューサー＃２、＃３、＃４上ではそれぞれ次のようになる。図１５には、ブロック重み付けにより実現できるタップ重みのプロット１４０が示されている。これはHamming 機能の近似である。ここで説明したライン−幅重み付けを用いて、ブロック又はサブトランスデューサー内で各タップのタップ重みをファクターｍ₁だけ小さくできる（ここで、１≧ｍ₁≧０．７である（値０．７は単なる例である））。その結果として結合したシリーズ−ブロック重み付けとライン−幅重み付けの組合せ１４２は図１６に示されている。結合したシリーズ−ブロック及びライン−幅重み付け１４２により、所望のタップ重み機能に近似するという改善が為されていることが分かる。従って、周波数サイドローブはそれに対応して低い。テーパートランスデューサーの周波数応答は、上述のように、周波数チャンネルに亘って非テーパー応答を１チャンネルだけ「スライド」することにより、この非テーパー（狭チャンネル）応答から導かられる。このプロセスの結果として、狭チャンネル領域の選択性が向上すればするほど、テーパートランスデューサーの選択性が良くなる。本発明の好適実施態様では、テーパーＳＰＵＤＴトランスデューサーは、図１及び図１Ａに示されているように、１波長当たり４つの電極を備えて構成され、図１３に示すように、シリーズ−ブロック重み付けを用いてさらに改善されている。別の実施態様として、１波長当たり３電極のテーパー構成が考えられ、図８に示されているように、これはここに記載のようなシリーズ−ブロック重み付け技術を用いて粗く重み付けされ、そしてブロック重み付けと組み合わされたライン−幅重み付け技術を用いて精密に重み付けされる。これまで発明の特定の実施態様について詳細に説明してきたが、添付請求の範囲に表した発明の精神及び範囲から逸脱することなく、これまで説明した特定の詳細から種々の改変が可能であることが理解されよう。本発明、その好適実施態様の構成、動作及び使用、並びにそれにより得られる有利で新しくて有益な結果について記載してきたが、新規で有効な構成、使用方法及び当業者に自明で妥当な機械的等価物が添付請求の範囲に述べられている。

【手続補正書】【提出日】１９９８年５月２２日【補正内容】請求の範囲１．表面弾性波デバイス用トランスデューサーであって、該デバイスは弾性波進行基板を含み、トランスデューサーがその上に設けられ、該トランスデューサーは、基板上に形成された対向する一対のブスバーであって、各ブスバーはそれらから延びる櫛歯状の複数の電極フィンガーを有し、少なくとも幾つかのフィンガーの幅は異なっており、且つ協働する負荷及び／又はソースのインピーダンスの関数として選択されて基板内に機械的電気的に負荷の掛かった反射弾性波を作り出して、トランスデューサーで発生された再生弾性波を実質的に打ち消し、櫛歯状電極フィンガーはさらにテーパーフィンガー配列を成し、該配列においては電極フィンガーの周期はトランスデューサーを通る弾性波の進行軸に一般に直交する方向に沿って変化する、上記一対のブスバー、及びブスバー間に電気的負荷及び／又はソースを接続するための手段、を含む、表面弾性波デバイス用トランスデューサー。２．少なくとも１つのブスバーが、異なる幅の少なくとも２つの隣接電極フィンガーを有し、該電極フィンガーは各弾性波長内で進行軸に沿ってブスバーから延在する、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。３．テーパーフィンガーが、共通の焦点から発して径方向に延びる線セグメントに沿って一般に整列されて線形テーパー電極を形成する、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。４．テーパーフィンガーが、双曲線ラインに沿って一般に整列されて双曲線テーパー電極を形成する、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。５．少なくとも１つのブスバーに対するテーパー電極フィンガーがフィンガー対から成り、各フィンガー対は、狭い幅のフィンガーと広げられた幅の隣接フィンガーを有し、フィンガー幅は、トランスデューサーを有するデバイスに対するそのそれぞれの弾性波長の一部分の大きさを有する、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。６．進行軸に沿った電極フィンガーの間隔は、トランスデューサーを有するデバイスに対するそのそれぞれの弾性波長に等しい長さの間隔内に４つのフィンガーを備えるよう設定される、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。７．第１及び第３フィンガーは１／１６弾性波長の幅を有し、第２及び第４フィンガーは３／１６弾性波長の幅を有し、隣接フィンガーは１／８弾性波長のギャップにより分離される、請求の範囲第６項記載のトランスデューサー。８．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーが電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。９．櫛歯状トランスデューサーフィンガーセットの各々の側に対称的に配置されたサブトランスデューサーをさらに含む、請求の範囲第８項記載のトランスデューサー。１０．トランスデューサーフィンガーセットの各々の側に、トランスデューサー櫛歯状フィンガーの集中セット及び複数のサブトランスデューサーをさらに含む、請求の範囲第８項記載のトランスデューサー。１１．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーが電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第６項記載のトランスデューサー。１２．３つの電極フィンガーが弾性波長の間隔に亘って分布される、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。１３．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーが電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第１２項記載のトランスデューサー。１４．１弾性波長当たり３つのフィンガーをさらに含み、各フィンガーの位置及び幅は、トランスデューサー内の各タップに対して所望の反射及び変換強度を独立に与えるように選択される、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。１５．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーが電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第１４項記載のトランスデューサー。１６．表面弾性波フィルタデバイスであって、周波数の広い帯域に亘って動作でき、ソース及び／又は負荷にカップリングするのに適応され、該デバイスは、表面弾性波の進行軸を有した弾性波進行基板と、基板上に形成された一対の対向ブスバーを有した表面弾性波トランスデューサーであって、各ブスバーはそれから延在する複数の櫛歯状電極フィンガーを有し、少なくとも幾つかのフィンガーの幅は異なり、且つ、協働する負荷及び／又はソースのインピーダンスの関数として選択されて基板内で機械的で電気的に負荷された反射弾性波を作り出して、トランスデューサーで発生された再生弾性波を実質的に打ち消し、櫛歯状電極フィンガーはテーパーフィンガー配列をさらに有し、該配列においては電極フィンガーの周期は進行軸に一般に直交する方向に沿って変化する、該表面弾性波トランスデューサーと、ブスバー間に電気的負荷及び／又はソースを接続するための手段と、を含む、表面弾性波フィルタデバイス。１７．テーパー率は、通過帯域の形状を制御し且つ所望の周波数範囲内でＳＡＷデバイスが動作できるように選択される、請求の範囲第１６項記載のデバイス。１８．少なくとも１つのブスバーに対するテーパー電極フィンガーがフィンガー対から成り、各フィンガー対は、狭い幅のフィンガーと広げられた幅の隣接フィンガーを有し、フィンガー幅は、デバイスに対する中心周波数弾性波長の一部分の大きさを有する、請求の範囲第１６項記載のデバイス。１９．進行軸に沿った電極フィンガーの間隔は、トランスデューサーを有するデバイスに対するそのそれぞれの弾性波長に等しい長さの間隔内に４つのフィンガーを備えるよう設定される、請求の範囲第１６項記載のトランスデューサー。２０．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーが電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第１６項記載のトランスデューサー。２１．トランスデューサーは１弾性波長当たり３つの電極フィンガーをさらに含み、フィンガー位置及びフィンガー幅は、トランスデューサー内の各タップに対して所望の反射及び変換強度を独立に与えるように選択される、請求の範囲第１６項記載のデバイス。２２．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーが電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第２１項記載のトランスデューサー。２３．ＳＰＵＤＴ−ＳＡＷフィルタであって、周波数の広い帯域に亘って動作でき、ソース及び／又は負荷にカップリングするのに適応され、該フィルタは、表面弾性波の進行軸を有した弾性波進行基板と、入力及び出力表面弾性波トランスデューサーであって、各トランスデューサーは、基板上に形成された一対の対向ブスバーを有し、各ブスバーはそれから延在する複数の櫛歯状電極フィンガーを有し、少なくとも幾つかのフィンガーの幅は異なり、且つ、協働する負荷及び／又はソースのインピーダンスの関数として選択されて基板内で機械的で電気的に負荷された反射弾性波を作り出して、トランスデューサーで発生された再生弾性波を実質的に打ち消し、櫛歯状電極フィンガーはテーパーフィンガー配列をさらに有し、該配列においては電極フィンガーの周期は進行軸に一般に直交する方向に沿って変化する、該入力及び出力表面弾性波トランスデューサーと、ブスバー間に電気的負荷及び／又はソースを接続するための手段と、を含む、ＳＰＵＤＴ−ＳＡＷフィルタ。２４．進行軸に沿った電極フィンガー間隔は、トランスデューサーを有するデバイスに対する中心周波数弾性波の波長に等しい長さ内に４つのフィンガーを備えるよう設定される、請求の範囲第２３項記載のトランスデューサー。２５．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーが電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第２４項記載のトランスデューサー。２６．１弾性波長当たり３つのフィンガーをさらに含み、各フィンガーの位置及び幅は、トランスデューサー内の各タップに対して所望の反射及び変換強度を独立に与えるように選択される、請求の範囲第２３項記載のトランスデューサー。２７．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーが電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第２３項記載のトランスデューサー。２８．各フィンガーの位置及び幅は、トランスデューサー内の各タップに対して所望の反射及び変換強度を独立に与えるように選択される、請求の範囲第２７項記載のトランスデューサー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．表面弾性波デバイス用トランスデューサーであって、該デバイスは弾性波進行基板を含み、トランスデューサーがその上に設けられ、該トランスデューサーは、基板上に形成された対向する一対のブスバーであって、各ブスバーはそれらから延びる櫛歯状の複数の電極フィンガーを有し、少なくとも幾つかのフィンガーの幅は異なり且つ協働する負荷及び／又はソースのインピーダンスの関数として選択されて基板内に機械的電気的に負荷の掛かった反射弾性波を作り出し、トランスデューサーで発生された再生弾性波を実質的に打ち消し、櫛歯状電極フィンガーはさらにテーパーフィンガー配列を成し、該配列においては電極フィンガーの周期はトランスデューサーを通した進行の弾性波軸に一般に直交する方向に沿って変化する、上記一対のブスバー、及びブスバー間に電気的負荷及び／又はソースを接続するための手段、を含む、表面弾性波デバイス用トランスデューサー。２．少なくとも１つのブスバーが、異なる幅の少なくとも２つの隣接電極フィンガーを有し、該電極フィンガーは各弾性波長内で進行軸に沿ってブスバーから延在する、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。３．テーパーフィンガーが、共通の焦点から発して径方向に延びる線セグメントに沿って一般に整列されて線形テーパー電極を形成する、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。４．テーパーフィンガーが、双曲線ラインに沿って一般に整列されて双曲線テーパー電極を形成する、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。５．少なくとも１つのブスバーに対するテーパー電極フィンガーがフィンガー対から成り、各フィンガー対は、狭い幅のフィンガーと広げられた幅の隣接フィンガーを有し、フィンガー幅は、トランスデューサーを有するデバイスに対してそのそれぞれの弾性波長の一部分の大きさを有する、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。６．進行軸に沿った電極間隔が、トランスデューサーを有するデバイスに対してそのそれぞれの弾性波長に等しい長さの間隔内で４つのフィンガーを備える、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。７．第１及び第３フィンガーは１／１６弾性波長の幅を有し、第２及び第４フィンガーは３／１６弾性波長の幅を有し、隣接フィンガーは１／８弾性波長のギャップにより分離される、請求の範囲第６項記載のトランスデューサー。８．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーは電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズーブロック重み付けを行う、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。９．櫛歯状トランスデューサーフィンガーセットの各々の側に対称的に配置されたサブトランスデューサーをさらに含む、請求の範囲第８項記載のトランスデューサー。１０．トランスデューサーフィンガーセットの各々の側に、トランスデューサー櫛歯状フィンガーの集中セット及び複数のサブトランスデューサーをさらに含む、請求の範囲第８項記載のトランスデューサー。１１．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーは電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第６項記載のトランスデューサー。１２．３つの電極フィンガーが弾性波長の間隔に亘って分布される、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。１３．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーは電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第１２項記載のトランスデューサー。１４．１弾性波長当たり３つのフィンガーをさらに含み、各フィンガーの位置及び幅は、トランスデューサー内の各タップに対して所望の反射及び変換強度を独立に与えるように選択される、請求の範囲第１項記載のトランスデューサー。１５．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーは電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第１４項記載のトランスデューサー。１６．表面弾性波フィルタデバイスであって、周波数の広い帯域に亘って動作でき、ソース及び／又は負荷にカップリングするのに適応され、該デバイスは、表面弾性波の進行軸を有した弾性波進行基板と、基板上に形成された一対の対向ブスバーを有した表面弾性波トランスデューサーであって、各ブスバーはそれから延在する複数の櫛歯状電極フィンガーを有し、少なくとも幾つかのフィンガーの幅は異なり、且つ、協働する負荷及び／又はソースのインピーダンスの関数として選択されて基板内で機械的で電気的に負荷された反射弾性波を作り出して、トランスデューサーで発生された再生弾性波を実質的に打ち消し、櫛歯状電極フィンガーはテーパーフィンガー配列をさらに有し、該配列においては電極フィンガーの周期は進行軸に一般に直行する方向に沿って変化する、該表面弾性波トランスデューサーと、ブスバー間に電気的負荷及び／又はソースを接続するための手段と、を含む、表面弾性波フィルタデバイス。１７．テーパー率は、通過帯域の形状を制御し且つ所望の周波数レンジ内でＳＡＷデバイスが動作できるように選択される、請求の範囲第１６項記載のデバイス。１８．少なくとも１つのブスバーに対するテーパー電極フィンガーがフィンガー対から成り、各フィンガー対は、狭い幅のフィンガーと広げられた幅の隣接フィンガーを有し、フィンガー幅は、デバイスに対して中心周波数弾性波長の一部分の大きさを有する、請求の範囲第１６項記載のデバイス。１９．進行軸に沿った電極間隔が、トランスデューサーを有するデバイスに対してそのそれぞれの弾性波長に等しい長さの間隔内で４つのフィンガーを備える、請求の範囲第１６項記載のトランスデューサー。２０．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーは電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第１６項記載のトランスデューサー。２１．トランスデューサーは１弾性波長当たり３つの電極フィンガーをさらに含み、フィンガー位置及びフィンガー幅は、トランスデューサー内の各タップに対して所望の反射及び変換強度を独立に与えるように選択される、請求の範囲第１６項記載のデバイス。２２．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーは電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第２１項記載のトランスデューサー。２３．ＳＰＵＤＴ−ＳＡＷフィルタであって、周波数の広い帯域に亘って動作でき、ソース及び／又は負荷にカップリングするのに適応され、該フィルタは、表面弾性波の進行軸を有した弾性波進行基板と、入力及び出力表面弾性波トランスデューサーであって、各トランスデューサーは、基板上に形成された一対の対向ブスバーを有し、各ブスバーはそれから延在する複数の櫛歯状電極フィンガーを有し、少なくとも幾つかのフィンガーの幅は異なり、且つ、協働する負荷及び／又はソースのインピーダンスの関数として選択されて基板内で機械的で電気的に負荷された反射弾性波を作り出して、トランスデューサーで発生された再生弾性波を実質的に打ち消し、櫛歯状電極フィンガーはテーパーフィンガー配列をさらに有し、該配列においては電極フィンガーの周期は進行軸に一般に直行する方向に沿って変化する、該入力及び出力表面弾性波トランスデューサーと、ブスバー間に電気的負荷及び／又はソースを接続するための手段と、を含む、ＳＰＵＤＴ−ＳＡＷフィルタ。２４．進行軸に沿った電極フィンガー間隔が、トランスデューサーを有するデバイスに対して中心周波数弾性波の波長に等しい長さ内に４つのフィンガーを備える、請求の範囲第２３項記載のトランスデューサー。２５．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーは電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第２４項記載のトランスデューサー。２６．１弾性波長当たり３つのフィンガーをさらに含み、各フィンガーの位置及び幅は、トランスデューサー内の各タップに対して所望の反射及び変換強度を独立に与えるように選択される、請求の範囲第２３項記載のトランスデューサー。２７．さらにサブトランスデューサーを含み、各サブトランスデューサーは、対向するサブトランスデューサーブスバーを備えた櫛歯状フィンガーを有し、各サブトランスデューサーにおいて幾つかのタップが変化し、サブトランスデューサーは電気的に接続されてテーパートランスデューサーのシリーズ−ブロック重み付けを行う、請求の範囲第２３項記載のトランスデューサー。２８．各フィンガーの位置及び幅は、トランスデューサー内の各タップに対して所望の反射及び変換強度を独立に与えるように選択される、請求の範囲第２７項記載のトランスデューサー。