JPS5824971B2 - オンキヨウデンキキヨウシンシ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、いわゆる音響マイクロ波回路の設計に関す
るものであり、表面波の定在波を利用して、非常に高い
周波数における高Ｑ共振子を提供するものである。

音響マイクロ波という名称は、回路構造の寸法が回路で
扱われる周波数を電磁界として見たときの波長より充分
に小さい寸法であるところの一般の電気回路と対比して
、回路構造の寸法が電磁界の波長と同程度の寸法である
ところのマイクロ波回路との類似性にちなんで選定され
たものである。

音響マイクロ波界では、数ミリメートルないし数マイク
ロメートルの波長を持つ音響波とそれに伴う同周期の電
界が存在する。

しかし、通常のマイクロ波の場合と違って電磁的相互作
用は無視できる程度に小さい。

この５年間に、音響マイクロ波回路の設計に関し、数多
くの研究や発明の記事が発行されている。

それら発表された発明は、音響電気波の速度が対応周波
数における電磁波の速度の１０−３と遅い事実を利用し
た遅延路の設計に関するものであるか、さもなくば音響
電気波を励起するために使う特殊構造電極の結合効率の
特殊な周波数応答を利用したフィルタの設計に関するも
のである。

それら研究発表や発明の著者は、特に共振状態における
音響電気定在波の興味あるふるまいを回路構造との関係
で考慮していないようである。

この出願の発明者は、レーザ光学で使う概念を補強して
、音響電気波の興味ある共振現象を理解しようとするも
のである。

特に、いわゆるファプリ・ペローの共振空胴の音響的類
推が、この発明の構想の発展に重要な役割を果している
。

上記の音響電気波と電磁波との速度比から言うと、構造
寸法が電磁界の波長より遥かに大きいファプリ・ペロー
の空胴に類似した構造を採用するのが最も自然である。

この発明は、別の意味では、水晶共振子および水晶フィ
ルタの１００メガヘルツより上の高周波域への拡張に関
するとも言えるものである。

水晶共振子は、高Ｑ共振子として、したがって電気フィ
ルタの素子として広く使われている。

しかし、１００メガヘルツを超える周波数域では、水晶
共振子の厚さは３０マイクロメータより薄くなり、製造
技術上致命的限界に突き当る。

この発明は、さらに、音響表面波の電気回路設計への応
用に関する。

この表面波なる術語は、遠くレイリー卿に由来する。

彼は、地表弾性波の２つの姿態を発見したが、そのうち
の表面波と命名された姿態は、体積波と命名された他の
姿態の地表弾性波よりも僅かに遅い速度で地表面に沿っ
て。

伝播する。

この速度の減少は、弾性波の進行方向に平行な自由面に
沿って境界条件を入れることにより説明がつく。

音響電気的結晶の表面に沿う音響表面波の特性は、理論
的にも実験的にも広く調査され、音響マイクロ波回路材
料の重要なりラス・を形成しつつある。

音響電気表面波の場合、噛合い電極は、写真製板術的に
結晶の表面に刻まれ、音響波の励起のために使用される
。

噛合い電極は、等間隔に並んだ導体フィンガを交互に反
対の端子に接続したもので形成されており、電極のピッ
チ（すなわち導体フィンガ間隔の２倍）は、音響電気表
面波の波長にほぼ等しく選ばれる。

写真製板による製造技術の発展の結果、数マイクロメー
トルのピッチで電極を形成することは何ら困難でなく、
シたがってギガヘルツの音響電気表面波を発生すること
は困難でない。

この発明は、ファプリ・ペロー共振空胴のアナロジ−を
音響マイクロ波回路設計に取り入れることにより、音響
マイクロ波回路設計技術の一環として高Ｑ共振子を実現
する手段を提供することにある。

ファプリ・ペロー空胴共振器の概念は、波の伝播の軸に
垂直に配置された１対の高反射率の反射面間における多
量ビーム干渉現象に特徴がある。

これら２つの反射面間の距離りが２分の１波長（λ／２
）のＮ倍であるとすれば、両反射面間を１往復した波は
元の波と同じ位相である。

片道通過当りのエネルギ損の率をδとおけば、はぼ１／
δ個の波が重畳されて合成波となる。

ＬがＮλ／２からδλ／２だけずれると、波は１／δ回
の通過後元の波と完全に逆相となり、合成波として加算
するのに効果的でなくなる。

多重ビーム干渉をもつと細かく考慮すると、合成波のエ
ネルギは、波長がそのδ／２Ｎπ倍だけ変化することに
より、位相がぴったり合った場合の半分に減る。

この現象は、Ｑ＝Ｎπ／δなる高Ｑの電気同調回路の共
振と類似している。

ファプリ・ペロー空胴共振器の概念は、エルミート・カ
ラス関数で表わした電界分布の姿態が安定であることに
も特徴がある。

フーリエの変換の説によると、波の進行軸に垂直な位相
面に沿ってＥＸｐ（−（πｋＸａ）２）なる電界分布を
している平面波は、元の位相面に対してｋｘ・λ（ラジ
アン）だけ傾きＥＸｐ（−（ｒｋｘａ）２）なる相対強
度を有する均質平面波の重合せとして表わされる。

これらの均質平面波は、新位相面に沿っての波の進行軸
からの隔りをＸ′として、Ｌなる距離だけ伝播した結果
として、再結合されて電界分布が： なる半面波となる。

ここで、（１）式においｊａ二すと置くと、Ｌだけ隔た
った位相面同志の電界分布が互に一致することが判る。

波の進行軸に垂直な面により ＝Ｌで２二〇へ向けて反
射される平面波の２＝Ｌにおける電界分布がＥｘｐ（−
（ｘ／ａ）２）であるとすれば、２−０における元の平
面波の元の電界分布を再形成することとなる。

この電界分布は、これすなわち、エルミート・ガウス姿
態の族のうちの最低次のものである。

これらの特性は、波の物理的性質の如何を問わず保たれ
るので、反射構造の寸法と波長との間の関係が式（１）
を満足する限り、音響電気表面波の場合、ファプリ・ペ
ロー空胴共振器の２次元的類似係の存在を仮定すること
ができる。

電界分布ｅχ五）２は、波の伝播軸上の値のｅ−２倍以
上のエネルギ密度の電界が−ａ ＜ ｘ ＜ ａなる範
囲内に閉じ込められていることを表わしており、したが
って電界エネルギを空胴内に閉じ込めるためにＸ方向に
は反射体が必要でない。

このことの意味は、（−ａ。ａ）なる範囲より外がどん
な構造をしていても、空胴内の電界に伺ら実際的妨害と
ならないということである。

この発明は、上記の知得に基づいて、気体と平面境界を
形成する表面をもつ音響電気的結晶と、該結晶上に設け
られ前記平面境界に沿って音響表面波を生じさせる一対
の電極と、該電極により生じ前記平面境界に沿って伝播
する音響表面波の進行方向に於て前記電極の実質的に中
心を通る軸上に互いにコンフォーカルな曲率中心をもつ
一対の円弧状反射境界とを備え、かつ前記一対の円弧状
反射境界間の伝播位相を実質的に前記表面波の半周期の
整数倍として構成したことを特徴とし、これにより音響
表面波を電極の中心に集めて強い強度の電界分布を生じ
させ、水晶共振子が利用できないような１００メガヘル
ツ以上の周波数領域での高Ｑ共振が可能な音響電気共振
子を提供しようとするものである。

以下、この発明を、添付図面に基づいて、より詳細に説
明する。

第１Ａ図は、音響電気表面波を発生せるために公知の構
造の１例を示す。

第１Ｂ図は、第１Ａ図に鎖線で示した一２面上の構造を
示す断面図である。

第１Ｃ図は、応力Ｓ１ひずみＴおよび電界Ｅの深さ依存
性を示すものである。

第１Ａ図において、０１００は圧電定数の犬なる３ｍ対
称結晶のＹ板である。

この種結晶の典形的な例としては、リジュームナイオベ
ートがあり。

その場合２方向進行の表面波の伝播速度ｖａが３．４７
朋／μｓ（ミリメートル毎マイクロ秒）であることはよ
く知られている。

０１１１と０１１２は、Ｘ方向に延びた電極フィンガが
等間隔に並んで交互にそれぞれ端子０１３１と０１３２
に接続され、噛合電極を形成しているものである。

端子０１３１と０１３２に周波数ｆの交流電圧■が印加
されると、第１Ｂ図に矢印で示すような周期的電界Ｅｙ
が生じる。

この電界Ｅｙの空間的周期は、噛合電極のピッチｐに等
しい。

この空間的周期電界は、結晶表面から１／２πｐの深さ
の間に集中する。

圧電定数は、歪および応力の行列の６成分ＳｉおよびＴ
ｉと、電界および変位のベクトルの３成分Ｅ・およびＤ
ｊとの間の比例定数であり、次のように表わされる： Ｓｉ：ｄｉ、ｊＥｊ、ＤＪ：ｄｉ、ｊＴｉ ・・・・
・・（２）リジュームナイオベートの圧電定数は行列の
形で示すと下記のようになる（単位はクーロン毎ニュー
トン）： 式（３）から判るように、この種結晶の場合、ｄ４，２
とｄ、１が著しく大きい。

ここでは、これらの量を視覚的にわかり易くするため、
Ｓ４およびＥ２の代わりにＳ およびＥ とする。

第１Ｂ図で点線０１４０で示す平行６面体は、Ｓ の結
晶特性の長方形部分がどのように変形するかを誇張して
描いたものである。

ここで、２方向に進行する音響表面せん新液の波長λ”
ｖ ａ ／ ｆがｐに殆んど等しいとすると、表面波
は第１Ｂ図で点線０１５０により誇張して図解するよう
に伝播し、その際電界Ｅ、とＥ２を伴っている。

第１Ｃ図の０１６０は、応力Ｔ 歪Ｓ および電界
Ｅ、、Ｅ２についｙｚ ｙｚ て、結晶表面からの距離の関数として表わす曲線である
。

この曲線０１６０は、−Ｘ方向に２π／λの率で指数関
数的に減じる。

第２Ａおよび２Ｂ図は、平面図および側面図で、音響電
気的結晶と１対の電極と１対の反射境界からなるこの発
明の基本的構成を示す。

第２Ａ図中、０２００は音響電気的結晶であり、０２１
１と０２１２はそれぞれ第１と第２の電極で、結晶０２
００の表面上に写真製板術により設けられている。

０２１１と０２１２は、噛合電極を形成しており、各導
体フィンガはＸ方向に延び等間隔に配されている。

電極０２１１および０２１２は、それぞれ端子０２３１
および０２３２に接続されている。

ここで、周波数ｆの交流電圧Ｖが端子０２３１と０２３
２に印加され、表面波の波長λ＝■ａ／ｆが電極のピッ
チｐに殆んど等しいとすると、すでに説明したように表
面せん新液が発生する。

０２２１と０２２２は、Ｘ方向に延びる第１と第２の反
射境界であり、そこで表面波は次の境界条件で反射する
。

すなわち：δ＝ｂ１Ｓ、（第１の境界で） δｙ＝ｂ２Ｓ （第２の境界で） ・・・・・・・・
・（４）ｚ 第２Ｂ図において、０２５０は、ｂ１＝ｂ２−０でかつ
両境界間の距離りが半波長λ／２の整数倍である場合に
両境界０２２１と０２２２で反射された表面波による結
晶の表面変形の様子を誇張して示すものである。

上記構造の共振特性は、ＱがＱ＝Ｎπ／δ
（５）中心周波数ｆが ｆ ＝ ＮＶａ ／ ２ Ｌ
（６）である。

第３Ａおよび３Ｂ図は、平面図および側面図で、反射境
界は音響電気的結晶の表面上に刻まれた溝により実現さ
れている。

第３Ａ図中、０３００は音響電気的結晶であり、０３１
１と０３１２はそれぞれ第１と第２の電極で、結晶０３
００の表面上に写真製板術により設けられている。

０３１１と０３１２は、噛合電極を形成しており、各導
体フィンガはＸ方向に延び等間隔に配されている。

電極０３１１と０３１２は、それぞれ端子０３３１と０
３３２に接続されている。

ここで、周波数ｆの交流電圧Ｖが端子０３３１と０３３
２に印加され、表面波の波長λ＝ ｖ ａ ／ ｆが電
極のピッチｐに殆んど等しいとすると、すでに説明した
ように表面せん新液が発生する。

０３２ａ１と０３２ａ２は、それぞれＸ方向に延びる第
１と第２の溝であり、結晶０３００の表面上に、写真製
板およびイオンスパッタ技術かまたは単に微小研磨剤か
により、刻むことができる。

表面波は、第１および第２の溝において次の境界条件で
反射する。

すなわち： これは、式（４）の特殊な場合である。

第３Ｂ図において０３５０は、ｂ１＝ｂ２＝閃でかつ両
溝間の距離りが半波長λ／２の整数倍である場合に両第
１および第２の溝で反射された表面波による結晶の表面
変形の様子を誇張して示すものである。

この構造の共振特性は、第２図について説明したのと同
様である。

第４Ａおよび４Ｂ図は、平面図および側面図で、反射境
界は音響電気的結晶の研磨縁により実現されている。

第４Ａ図中、０４００は音響電気的結晶、０４１１と０
４１２は第１と第２の電極０４３１と０４３２は各電極
の端子であり、λ＝ｖａ／ｆ＝ｐな関係で動作させる。

０４２ｂｌ。０４２ｂ２は、結晶のＸ方向縁が表面波の
波長に比べて充分に細かい精度に注意深く研磨仕上げさ
れたものである。

表面波は、これら両縁で（４ａ）式に示す境界条件によ
り反射される。

第４Ｂ図中、０４５０は、結晶表面の変形具合を誇張し
て示すものである。

他の例として、光学における４分の１波長多重層反射器
に類似した構造を採用したものを示すが、まずこの種の
反射器について説明する。

この反射器は、２種類の相異る誘電体の層を交互に重ね
合わせて構成される。

一方の誘電体は屈折率ｎ１が太きく（シたがって光速が
遅く、波長が長くなる）、他方の誘電体は屈折率ｎ５が
小さい（したがって光速度が速く、波長が長くなる）。

各層とも、厚さはその中における波長の１／４長さに等
しくしである。

２種類誘電体の対数（ついすう）をｎとし、基板層の屈
折率をｎｂとすると、合板反射率Ｒは： となる。

結晶表面上に重い金属の細片を表面波の進行方向に垂直
に取り付けると、当該重金属細片は表面波を僅かながら
反射する。

この金属片の存在により境界条件が変わるので、表面波
の速度も変化する。

いわゆる負荷効果である。例えば、リジュームナイオベ
ートのｙ板上に５０ ｎ ｍ （ナノメートル）厚の金
の層をつけると、２方向進行の表面せん析液は速度が、
１１％低下する。

この負荷領域の端部において表面波の反射が生じるが、
これは丁度負荷領域端部の前後での表面波速度の比に等
しい比で屈折率が変化する面で光が反射することに相当
する。

第５図は、結晶表面の各負荷領域から反射して来る波の
位相関係を示し、各反射波が重なり合うと相当大きな合
成反射波となる。

０５００は、音響電気的結晶である。

０５２ｃＯは、負荷領域の並びであり、そこで速度が変
化する。

０５５１゜０５５３．０５５５および０５５７は、それ
ぞれ第１、第２、第３および第４の領域へ入射する表面
波の相対的位相を示し、０５５２，０５５４゜０５５６
および０５５８は、それぞれ第１、第２、第３および第
４の領域から反射して来る波の相対的位相を示す。

図では位相変化を誇張して示しであるが、実際の入射波
対反射波の位相変化は、負荷が軽い場合は小さいもので
ある。

負荷が充分に小さいとすれば、透過波の振幅は入射波の
と殆んど等しく、各負荷領域の前端からの反射波は等振
幅で同位相となる。

これらが重ね合わさり加算されると、相当大きな合成反
射波となる。

各負荷領域の後端でも反射は起こるが、無用な複雑化を
避けるため、第５図では図示してない。

負荷領域の幅を、進行波の位相で現わして、π／２とす
ると、負荷領域後端からの反射波は、負荷領域前端から
の反射波と振幅が等しく位相が同じになる。

このπ／２負荷の場合、１組の負荷数領域からの音響表
面波の反射については、式（７）において屈折率の比（
ｎｓ／ｎ ｌ ）を速度比（Ｖ、／Ｖｌ）で置きかえｎ
ｂを１とする修正をして次のようになる。

（７ａ）式により、波長が２ に等しい場合における負
荷領域の並び数ｎについての反射率が得られる。

波長が変わると、（７ａ）式は反射波相互の位相不一致
を考慮した修正を必要とする。

ｎが大きくなると、複合Ｖが対応位相角を持つことを考
慮した場合の小さな位相不一致にかかわりなく、（ｖＳ
／■１）２ｎは０に近づく。

したがって、大きいｎに対しては、Ｒはｌに近づく。

しかし、ｎがかなり大きくても、位相不一致がある値に
なるとＲは急速に０に落ち込む。

第６図に、負荷領域並びの反射率Ｒを、いくつかの並び
数ｎについて、表面波の波長λに対する関数曲線として
示す。

０６６１．０６６２，０６６３，０６６４，０６６５゜
０６６６および０６６７は、それぞれｎ−１゜ｎ＝２
、 ｎ”４ 、 ｎ＝＝６ ＋ ｎ＝８．ｎ＝１０およ
びｎ−１２について、λ対Ｒを示す曲線である。

第７Ａ図および７ｎ図は、平面図および側面図で、反射
境界は音響電気的結晶の表面上に設けた負荷領域並びに
より実現されている。

第７Ａ図中、０７００は音響電気的結晶、り７１１と０
７１２は第１と第２の電極、０７３１と０７３２は各電
極の端子であり、第３Ａ、３Ｂ図の場合と同様に構成さ
れていて、同様にλ＝Ｖ ａ ／ ｆ二ｐなる関係で動
作させる。

０７２ｃ１と０７２ｃ２は、この実施例独特の部分であ
り、Ｘ方向に延びる第１と第２の反射並びとして構成さ
れ、ここで第６図で示した反射率で表面波が反射する。

この例の場合、負荷領域並びの反射率Ｒが、表面波の波
長のある範囲内で実用上１とみなせるものが存在する。

この場合、ｐの分布値と大きいｎの値を選ぶこと −に
より、表面波波長のある範囲にわたって、１より僅かに
小さいＲ＝１−δなる範囲内にＲを設定することができ
る。

また、この例の場合、負荷方法は各種のものが使用され
る。

例えば、結晶のと殆んど等しい密度とコンプライアンス
を持つ材料の薄い細片をつけると、表面波に対する境界
条件を変化させ、その結果表面波の速度を体積波のそれ
に近づくよう変化させる。

他の例としては、負荷として高ステイフネスすなわち低
コンプライアンスの材料の薄細片をつけるものがある。

いずれにせよ、負荷の方法により表面波に対する境界条
件かまたは表面波の進行する複合薄層の有効音響インピ
ーダンスが変化する。

第８図は、この発明の第１の実施例を示し、ここでは反
射境界を円弧状としたことが特徴である。

第８図中、０８００は音響電気的結晶、０８１１と０８
１２は第１と第２の電極、０８３１と０８３２は各電極
の端子であり、上記各側の場合と同様に構成されていて
、同様にλ” ｖ ａ ／ ｆ ＝ｐなる関係で動作さ
せる。

０８２ｃ１と０８２ｃ２は、この実施例独特の部分であ
り、それぞれ曲率半径Ｒ１とＲ２の負荷領域並びである
、曲率中心は、いずれも表面波が伝播する２軸上にある
。

ボイドおよびコーゲルニックによる一般フアプリ・ペロ
ー空胴理論（１９６２、ベル・システム・テクニカル・
ジャーナル第４１巻第１３４７頁）からの推論により、
曲率半径と第１反射領域の２軸上座標との関係は、 で表わされる。

ここに、ｂｏはコンフォーカルの場合のＲである。

反射並びにおける最低次エルミート・ガウス姿態のｅ−
２点の半径は、 第８図に図解されたものは、両反射並びについて２ｚ二
す。

＝Ｒで、２二〇においてｄ。−２ｒである上記説明した
ように、平面境界に沿って伝播する音響表面波の電界は
、前記電極の実質的に中心を通る軸を中心として（９）
式の半径ｒの内に集中する。

従って、強い集中した電界分布をもたせることにより、
効率良く共振を起こし高いＱを得ることができる。

第９図は、この発明の第２の実施例を示し、ここでは負
荷領域内の反射並びの数を適当に選定し表面波が部分的
に透過するようにしである。

第９Ａ図がその構造を示し、第９Ｂ図は４端子網として
の伝送係数の曲線を示す。

第９Ａ図中、０９００は音響電気的結晶、０９１１と０
９１２は結晶０９００上に設けられた第１と第２の電極
で噛合構造をなし入力電極となっており、０９１３と０
９１４は結晶０９００上に設けられた第３と第４の電極
で噛合構造をなし出力電極となっている４０９３１と０
９３２は入力端子で、それぞれ電極０９１１と０９１２
に接続されており、０９３３と０９３４は出力端子で、
それぞれ電極０９１３と０９１４に接続されている。

交流電圧Ｖが端子０９３１と０９３２の間に加えられる
と、表面波が生じる。

０９２ｃ１と０９２ｃ２は反射並びで反射率は表面波の
波長の範囲内で僅かに１より小さく、Ｒ＝１−δである
。

２つの反射並び０９２ｃ１および０９２ｃ２で形成され
る空胴が式（６）で表わされる共振条件にほど遠いと、
音響エネルギのうちδ２の部分が両反射並びを透過する
。

空胴が丁度共振条件にあると、音響エネルギのうちのよ
り多くの部分が出力電極に到達し、端子０９３３−０９
３４間にかなりの出力電圧Ｖ′を発生する。

第９Ｂ図で、０９６１と０９６２は、２種のδ値につい
ての、電圧伝送係数ＩＡＩ” ｖ’の表面波周波数に対
する関数曲数である。

伝送係数は、式（６）から判るよううに、Ｖ ａ ／
２ Ｄの周期で鋭い共振を呈する。

第１０図は、この発明の第３の実施例を示し、２つの共
振子を前述の部分透過性反射並びで結合してなり結合共
振子特性を呈するものである。

第１０Ａ図がその構造を示し、第１０Ｂ図は電極対間の
インピーダンスの周波数応答曲線を示す。

結合フィルタの性質は、電気フィルタとしても機械系フ
ィルタとしてもよく知られていることである。

電気回路において、共振周波数が同じの２つの共振回路
を相互インダクタンスまたは結合コンデンサで結合した
ものは結合係数に応じて３種類の異なる周波応答を呈す
る。

すなわち、臨界結合、過結合、疎結合である。

前述したように、この発明の共振子は高Ｑ特性を呈する
ものであるから、結合共振器の特性を得るのに、該共振
子２つをコンデンサで結合した電気回路としてもよいこ
とは。

容易に推察できよう。しかしながら、この実施例は、負
荷領域の反射並びの半透過性をうまく利用して、別の便
法を提案するものである。

第１ＯＡ図中、１０００は音響電気的結晶、１０１１と
１０１２は第１と第２の電極であって結晶１０００表面
上に噛合電極を形成しており、１０３１と１０３２は各
電極に接続された第１と第２の端子である。

端子１０３１−１０３２間に交流電圧を加えると、表面
波が発生する。

音響エネルギの一部分は半透反射並びすなわち結合並び
１０２ｃＯを通り抜ける。

１０２ｃ１と１０２ｃ２は両端の反射並びである。

第１の反射並び１０２ｃ１と結合並び１０２ｃＯで形成
される第１の共振子Ｒ１と、第２の反射並び１０２ｃ２
と結合並び１０２ｃＯで形成される第２の共振子Ｒ２と
は、共振周波数が等しくて、結合並び１０２ｃＯにより
結合されている。

第１０Ｂ図中、１０６１，１０６２゜１０６３はそれぞ
れ過結合、臨界結合、疎結合の場合の端子１０３１−１
０３２間インピーダンスの周波数応答を示す。

第１１図は、第３の実施例の変形例を示し、３つの共振
子を半透反射並びで結合したものである。

第１１Ａ図がその構造を示し、第１１Ｂ図が電極対間の
インピーダンスの周波数応答を示す。

第１１Ａ図中、１１００は音響電気的結晶、１１１１と
１１１２は第１と第２の電極であって結晶１１００表面
上に噛合電極を形成しており、１１３１と１１３２は各
電極に接続された第１と第２の端子である。

端子１１３１−１１３２間に交流電圧を加えると、表面
波が発生する。

音響エネルギの一部分は半透反射並びすなわち結合並び
１１２ｃＯを通り抜ける。

１１２ｃ１．１１２ｃ２゜１１２ｃ３は反射並びである
。

第１の反射並び１１２ｃ１と結合並び１１２ｃＯで形成
される第１の共振子Ｒ１と、第２の反射並び１１２ｃ２
と結合並び１１２ｃＯで形成される第２の共振子Ｒ２と
、第３の反射並び１１２ｃ３と結合並び１１２ｃＯで形
成される第３の共振子Ｒ３とは、共振周波数がそれぞれ
中・高・低と若干ずらせてあり、結合並び１１２ｃＯに
より結合されている。

第１１Ｂ図中、１１６０は端子１１３１−１１３２間イ
ンピーダンスの周波数応答を示す。

第１２図は、この発明の第１の応用として、２端子網を
組み立てた例を示す。

この例では、共振子を一般格子型２端子網の並列素子と
して使用している。

音響電気的結晶１２０１、噛合電極１２１１および１２
１２、反射並び１２２ｃ１および１２２ｃ２は、第１の
共振インピーダンスＸｒ１を呈する高Ｑ共振回路を構成
し、音響電気的結晶１２０２、噛合電極１２１３および
１２１４、反射並び１２２ｃ３および１２２ｃ４は、第
２の共振インピーダンスＸｒ２を呈する高Ｑ共振回路を
構成する。

共振インピーダンスＸｒｌ、Ｘｒ２を第１、第２の並列
素子として、コンデンサ１２７１および１２７２の容量
Ｃ１およびＣ２を第１、第２の直列素子として、端子１
２３１．１２３２から見た２端子網を構成している。

第１３図は、この発明の第２の応用として、４端子網を
組み立てたものの、第１の例を示す。

この例では、共振子をＴ型４端子網の並列素子として使
用している。

音響電気的結晶１３００、噛合電極１３１１および１３
１２、反射並び１３２ｃ １および１３２ｃ２は、共振
インピーダンスＸｒを呈する高Ｑ共振回路を構成する。

共振インピーダンスＸｒを並列素子とし、コンデンサ１
３７１および１３７２の容量Ｃ１およびＣ２を入力側お
よび出力側直列素子として、入力側端子対１３３１−１
３３２と出力側端子対１３３３−１３３４の間にＴ型４
端子網を構成している。

第１４図は、この発明の第２の応用の第２例を示す。

この例では、１対の半透反射並びと入力側、出力側電極
を備えた共振子（第９図参照）を使用して、一般回路の
トランス結合に類似したものを形成している。

１４００は音響電気的結晶、１４１１と１４１２は結晶
１４００上に設けられた第１と第２の電極で噛合構造を
なし入力電極となっており、１４１３と１４１４は結晶
１４００上に設けられた第３と第４の電極で噛合構造を
なし出力電極となっている。

１４２ｃ１と１４２ｃ２は、反射率が僅かに１より小さ
い反射並びである。

このようにして、入力端子側から見た共振インピーダン
スがＸｒｌで、出力端子側から見た共振インピーダンス
がＸｒ２で、結合インピーダンスがＭｒのトランスが形
成される。

入力電極は、入力端子対１４３１と１４３２に接続され
ており、出力電極は、出力端子対１４３３と１４３４に
接続されている。

容量Ｃ１のコンデンサ１４７１と容量Ｃ２のコンデンサ
１４７２が、それぞれ人力電極と出力電極に並列に接続
されている。

人出端子対と出力端子対の間の４端子網の定数Ａの逆数
は、第９Ｂ図で示したような共振特性を呈する。

以上説明したように、この発明によれば、モノリシック
構造を利用して、各種の周波数応答の回路を組み立てる
ことができ、きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ、ＩＢ図は公知の音響電気表面波発生構造を示す
図、第２Ａ、２Ｂ図はこの発明の基本構成を示す図、第
３Ａ、３Ｂ図及び第４Ａ、４Ｂ図は本発明の前提となる
基本構成をそれぞれ示す平面図及び側面図、第５図は他
の基本構成を示す説明図、第６図はその反射特性を示す
関数グラフ、第７Ａ、７Ｂ図は本発明の前提となるその
他の基本構成を示す平面図及び側面図、第８図はこの発
明の第１の実施例を示す図、第９Ａ、９Ｂ図はこの発明
の第２の実施例を示す図、第１ＯＡ、１０Ｂ図はこの発
明の第３の実施例を示す図、第１１Ａ。 １１Ｂ図はその変形例を示す図、第１２．１３゜１４図
はそれぞれこの発明の共振子を応用した回路側を示す回
路図である。 ０２００・・・・・・音響電気的結晶、０２１１，０２
１２・・・・・・噛合電極、０２２１．０２２２・・・
・・・反射境界。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気体と平面境界を形成する表面をもつ音響電気的結
   晶と、該結晶上に設けられ前記平面境界に沿って音響表
   面波を生じさせる一対の電極と、該電極により生じ前記
   平面境界に沿って伝幡する音響表面波の進行方向に於て
   前記電極の実質的に中心を通る軸上に互いにコンフォー
   カルな曲率中心をもつ一対の円弧状反射境界とを備え、
   かつ前記一対の円弧状反射境界間の伝播位相を実質的に
   前記表面波の半周期の整数倍として構成したことを特徴
   とする音響電気共振子。 ２ 気体と平面境界を形成する表面をもつ音響電気的結
   晶と、該結晶上に設けられ前記平面境界に沿って音響表
   面波を生じさせる一対の電極と、該電極により生じ前記
   平面境界に沿って伝幡する音響表面波の進行方向に於て
   前記電極の実質的に中心を通る軸上に互いにコンフォー
   カルな曲率中心をもって配説され前記表面波の一部を反
   射し残部を通過させる部分透過帯からなる一対の円弧状
   反射境界とを備え、かつ前記一対の円弧状反射境界間の
   伝播位相を実質的に前記表面波の半周期の整数倍として
   構成したことを特徴とする音響電気共振子。 ３ 気体と平面境界を形成する表面をもつ音響電気的結
   晶と、該結晶上に設けられ前記平面境界に沿って音響表
   面波を生じさせる一対の電極と、該電極により生じ前記
   平面境界に沿って伝幡する音響表面波の進行方向に於て
   前記電極の実質的に中心を通る軸上に互いにコンフォー
   カルな曲率中心をもつ一対の円弧状反射境界とを備え、
   かつ前記一対の円弧状反射境界の伝播位相を実質的に前
   記表面波の半周期の整数倍として構成し、さらに前記一
   対の円弧状反射境界の間に前記音響表面波の一部を反射
   し残部を通過させる部分透過性反射帯を備えてなること
   を特徴とする音響電気共振子。