JPS5839105A - 周波数一温度特性補償型弾性表面波共振器 - Google Patents
周波数一温度特性補償型弾性表面波共振器Info
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- JPS5839105A JPS5839105A JP13739681A JP13739681A JPS5839105A JP S5839105 A JPS5839105 A JP S5839105A JP 13739681 A JP13739681 A JP 13739681A JP 13739681 A JP13739681 A JP 13739681A JP S5839105 A JPS5839105 A JP S5839105A
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/08—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of resonators or networks using surface acoustic waves
- H03H3/10—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of resonators or networks using surface acoustic waves for obtaining desired frequency or temperature coefficient
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発ＩｊＩは弾性表面波共振器の周波数一温度特性の補
償方法に関する。
償方法に関する。
周知の如く水晶基板上に多対のインタディジタル・トラ
ンスジ、−サ電極を設け、弾性表面波共振器を構成した
場合、その周波数一温度特性は基本的に水晶基板のカッ
ト・アングルによりて決まるが、同時にその共振器の共
振周波数（これはインタディジタル・トランスジ、−サ
電極のピッチにより定まる）及び電極膜厚によっても変
化する。
ンスジ、−サ電極を設け、弾性表面波共振器を構成した
場合、その周波数一温度特性は基本的に水晶基板のカッ
ト・アングルによりて決まるが、同時にその共振器の共
振周波数（これはインタディジタル・トランスジ、−サ
電極のピッチにより定まる）及び電極膜厚によっても変
化する。
従りて、水晶基板を用いた共振器を設計する場合、イン
タディジタル・トランスジ、−サ電極のピッチ及び電極
膜厚を考慮して前記水晶基板のカット・アングルを決定
する必要がある。
タディジタル・トランスジ、−サ電極のピッチ及び電極
膜厚を考慮して前記水晶基板のカット・アングルを決定
する必要がある。
特に同一の水晶基板上に同一膜厚の電極を以って異なつ
た複数の共振器を設ける場合、夫々の周波数毎に異なる
周波数−温［特性を呈し、これを補償することは事実上
不可能であった。
た複数の共振器を設ける場合、夫々の周波数毎に異なる
周波数−温［特性を呈し、これを補償することは事実上
不可能であった。
本発明社従来の共振器、４１に多対のインタディジタル
・トランスジェーサ電極を備えた弾性表面波共振器に於
ける上記の如き欠点を解決する為になされたものであっ
て、圧電基板上に設けるインタディジタル・トランスジ
、−サ電極による質量付加効果が共振周波数に無関係に
最良の周波数一温度特性となるよう、前記電極の電極指
幅と電極間の無電極部幅との比を選択することを特徴と
する弾性表面波共振器の周波数一温度特性の補償方法を
提供することを目的とする。
・トランスジェーサ電極を備えた弾性表面波共振器に於
ける上記の如き欠点を解決する為になされたものであっ
て、圧電基板上に設けるインタディジタル・トランスジ
、−サ電極による質量付加効果が共振周波数に無関係に
最良の周波数一温度特性となるよう、前記電極の電極指
幅と電極間の無電極部幅との比を選択することを特徴と
する弾性表面波共振器の周波数一温度特性の補償方法を
提供することを目的とする。
以下、本発明を実施例及びその実験結果に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
例を最も周波数一温度特性の優れたＳＴ−カット系水晶
基板を用いた弾性表面波共振器にとるならば、この共振
器は第１図に示す如き構成となる。
基板を用いた弾性表面波共振器にとるならば、この共振
器は第１図に示す如き構成となる。
即ち、一枚の水晶基板上で２種撃の共振周波数を励振し
、必要に応じていずれかを選択する形式の共振器を考え
る場合、ＳＴカット系の水晶基板１の主表面上のＸ軸方
向に３本のパスバー電極２．３及び４を設け、中央のバ
スバー電極３Ｙｔ両共振器の共通電極とする。
、必要に応じていずれかを選択する形式の共振器を考え
る場合、ＳＴカット系の水晶基板１の主表面上のＸ軸方
向に３本のパスバー電極２．３及び４を設け、中央のバ
スバー電極３Ｙｔ両共振器の共通電極とする。
前記中央バスバー電極３０両側及び該電極３を挾む前記
両パスバー電極２，４の内側より夫々多数のインクディ
ジタル電極指５，５．−・・・・、６．６．・・・・−
及び？ 、 ７、−−−−−１８ 、８、−・・・・・
を相互に交叉する如く延長して所謂正規型のインタデ
ィジタルートランスジェーサ電極管構成する。
両パスバー電極２，４の内側より夫々多数のインクディ
ジタル電極指５，５．−・・・・、６．６．・・・・−
及び？ 、 ７、−−−−−１８ 、８、−・・・・・
を相互に交叉する如く延長して所謂正規型のインタデ
ィジタルートランスジェーサ電極管構成する。
該電極の製造法は周知の如く基板１上Ｋ１着した金属膜
をフォト・エツチング等によって所定のパターンに削シ
取ることによればよい。
をフォト・エツチング等によって所定のパターンに削シ
取ることによればよい。
前記インタディジタル・トランスジ、−サ電に印加され
た電気エネルギによって励起される弾性表面波の波長を
λ１とすると、１１＋ｓ重−λ１／２ となるように設
計する必要があること社いうまでもなく、製造の容易性
の面から１１＝８１とするのが一般的である。
た電気エネルギによって励起される弾性表面波の波長を
λ１とすると、１１＋ｓ重−λ１／２ となるように設
計する必要があること社いうまでもなく、製造の容易性
の面から１１＝８１とするのが一般的である。
次に、上述の如き弾性ｗ両波共振器の周波数一温度特性
について述べる。共振器の温度特性は、水晶のカットア
ングルで第−義的に決定され、一般ＫＦｉＳＴカットと
呼ばれている３８°回転Ｙカット板を用いる。その温度
特性は、常温付近は零温度係数をもつ２次曲線である。
について述べる。共振器の温度特性は、水晶のカットア
ングルで第−義的に決定され、一般ＫＦｉＳＴカットと
呼ばれている３８°回転Ｙカット板を用いる。その温度
特性は、常温付近は零温度係数をもつ２次曲線である。
更に第二義的に温度特性を決定する要因は、前記電極の
厚さ、及び電極幅で、電極管厚くシ光り電極＠を広くす
ることは電極の質量付加効果を受けて、頂点温度が低温
側にずれる。
厚さ、及び電極幅で、電極管厚くシ光り電極＠を広くす
ることは電極の質量付加効果を受けて、頂点温度が低温
側にずれる。
このことは周波数が高い程顕著である。それ故、一枚の
基板上に検数の共振器を設けると、周波数の低い共振器
と高い共振器では、その温度特性が異なることになる。
基板上に検数の共振器を設けると、周波数の低い共振器
と高い共振器では、その温度特性が異なることになる。
即ち、低い周波数の共振器の頂点温度は高温側に、高い
ものは低温側にずれて、画集振器の温度特性は一致しな
いことになる。このずれは、周波数差が大きくなる程大
きくなる。その実例について述べると、２つの周波数６
１．２５ＭＨｚ及び６７．２５ ＭＨｚの共振器を第１
図の如（８’ｌ’カツト水晶基板上に作る場合を想定す
ると、各々の共振器の周波数一温度特性は２次曲線を示
すが、一方の周波数に対して２次曲線の頂点温度を所望
の頂点温度に合わせて最良の周波数一温度特性を得るよ
う基板水晶のカットアングルを選ぶならば、他の周波数
の共振器性周波数一温度特性における頂点温度が、最良
の点から４〜６℃程ずれてしまう。そこでこの問題につ
いての改善策を検討するに、本共振器の周波数一温度特
性はその表面に付着する電極の質量付加効果に依存する
こと社周知であるから、画集振器の電極膜厚を違えれば
良いことがわかる。しかしながら斯る方法は電極蒸着を
困難にし、製造が複雑となる。
ものは低温側にずれて、画集振器の温度特性は一致しな
いことになる。このずれは、周波数差が大きくなる程大
きくなる。その実例について述べると、２つの周波数６
１．２５ＭＨｚ及び６７．２５ ＭＨｚの共振器を第１
図の如（８’ｌ’カツト水晶基板上に作る場合を想定す
ると、各々の共振器の周波数一温度特性は２次曲線を示
すが、一方の周波数に対して２次曲線の頂点温度を所望
の頂点温度に合わせて最良の周波数一温度特性を得るよ
う基板水晶のカットアングルを選ぶならば、他の周波数
の共振器性周波数一温度特性における頂点温度が、最良
の点から４〜６℃程ずれてしまう。そこでこの問題につ
いての改善策を検討するに、本共振器の周波数一温度特
性はその表面に付着する電極の質量付加効果に依存する
こと社周知であるから、画集振器の電極膜厚を違えれば
良いことがわかる。しかしながら斯る方法は電極蒸着を
困難にし、製造が複雑となる。
そこで本発明は質量付加効果を１両周波数に対応する電
極に関して同等となるようインタディジタル・トランス
ジ、−サ電極の電極指幅と無電極部幅との比ＩＰ変える
ことによυ画周波数に対する周波数一温度特性を一致さ
せんとするものである。
極に関して同等となるようインタディジタル・トランス
ジ、−サ電極の電極指幅と無電極部幅との比ＩＰ変える
ことによυ画周波数に対する周波数一温度特性を一致さ
せんとするものである。
即ち、同一基板上に設けた二つの共振器の共振周波数、
表面波身長、電極指幅並びに無電極部幅を夫々ｆ１及び
ｆｚｗλｌ及びλ！、！１及びｌ！並びＫｓｌ及び３２
とし電極膜厚を両者等しくｈとすれば、両弁振器が同一
の頂点温度を示す条件は電極材料が基板全面に均一に付
着し九と仮定した場合、この厚さｔ’ｓ面波々長で規準
化した値が等しいことであると考えられるから、 又、表面波伝搬速度をυとすれば ｆｌ・λｔ＝ｆｚ・λ３＝ｕ ・・・・・・・・・・・
・（３）上記（１） 、 （２１及び（３）式よりｔ得
る。
表面波身長、電極指幅並びに無電極部幅を夫々ｆ１及び
ｆｚｗλｌ及びλ！、！１及びｌ！並びＫｓｌ及び３２
とし電極膜厚を両者等しくｈとすれば、両弁振器が同一
の頂点温度を示す条件は電極材料が基板全面に均一に付
着し九と仮定した場合、この厚さｔ’ｓ面波々長で規準
化した値が等しいことであると考えられるから、 又、表面波伝搬速度をυとすれば ｆｌ・λｔ＝ｆｚ・λ３＝ｕ ・・・・・・・・・・・
・（３）上記（１） 、 （２１及び（３）式よりｔ得
る。
従って基準となる共振器の周波数ｆ１を決め、周波数一
温度特性の頂点温＊１−例えに常温２５℃となるように
水晶のカッ）・アングル及び電極指幅ｊｘｔ決定すると
周波数ｆ２の共振器の電極指幅！茸は自動的に求めるこ
とができる。
温度特性の頂点温＊１−例えに常温２５℃となるように
水晶のカッ）・アングル及び電極指幅ｊｘｔ決定すると
周波数ｆ２の共振器の電極指幅！茸は自動的に求めるこ
とができる。
又、上記の如き本発明に係る温度特性補償方法は２個の
周波数のみならず蕾数個の周波数を発振する共振器に適
用しうろこと社自明であシ、この場合には基準となる共
振器の電極指幅１１に対する第ｆｉｌ＠の共振器の電極
指幅！。
周波数のみならず蕾数個の周波数を発振する共振器に適
用しうろこと社自明であシ、この場合には基準となる共
振器の電極指幅１１に対する第ｆｉｌ＠の共振器の電極
指幅！。
を
となるよう設定すれば周波数一温度特性を全て一致させ
ることができる。
ることができる。
最后に本発明に係る方法を６１．２５及び６７．２５Ｍ
Ｈｚ の二周波共振器に適用した場合の実験結果につ
いて説明する。
Ｈｚ の二周波共振器に適用した場合の実験結果につ
いて説明する。
先ず前記画周波数に対応する共振器を共に電極指幅と無
電極部幅との比、ｌ ： ８ ”” １ ： １とし九
場合、６７゜２５ＭＨｚ の共振器の頂点温度を２５℃
に合わせると６１．２５ＭＨ，の共振器の頂点温度は約
５℃高温側にずれる。（第２図社第１．８Ｔ力ツＦ水晶
基板主表面に於ける弾性表面波伝搬速度は３１３０ｍ／
ｓであるからλ１＝４６．５４３μｍ、従ってｊ１＝８
ｓ°λ、／４−１１・６３５μｍ、故に７２＝１４．０
３３μｍとなる。
電極部幅との比、ｌ ： ８ ”” １ ： １とし九
場合、６７゜２５ＭＨｚ の共振器の頂点温度を２５℃
に合わせると６１．２５ＭＨ，の共振器の頂点温度は約
５℃高温側にずれる。（第２図社第１．８Ｔ力ツＦ水晶
基板主表面に於ける弾性表面波伝搬速度は３１３０ｍ／
ｓであるからλ１＝４６．５４３μｍ、従ってｊ１＝８
ｓ°λ、／４−１１・６３５μｍ、故に７２＝１４．０
３３μｍとなる。
ｌ ｓ＝１１．５１８ Ｊｉｍ 。
従って１２ ： Ｓ ｍ−１４，０３３： １１．５１
Ｂ”ｑ５ ：４と危るように設計する。
Ｂ”ｑ５ ：４と危るように設計する。
斯くの如く設計された共振器の周波数一温度特性は第３
図に示す如＜ ６７．２５ 、６１．２５ＭＨｚ双方共
はソ２５℃の頂点温度を有するようになゐ。
図に示す如＜ ６７．２５ 、６１．２５ＭＨｚ双方共
はソ２５℃の頂点温度を有するようになゐ。
本発明は上述の如く構成するので単一圧電基板上で多数
の異なる周波数を選択的に共振させ得る弾性表面波共振
器に於いていずれの共振器について％周波数一温度特性
を実質的に同一とすることができるのみならず共振器の
Ｍ特性をも揃えることが可能となる為、ＶＴＲをけじめ
多種周波数を使用する必要のある機器に適用する場合著
しい効果を発揮するものである。
の異なる周波数を選択的に共振させ得る弾性表面波共振
器に於いていずれの共振器について％周波数一温度特性
を実質的に同一とすることができるのみならず共振器の
Ｍ特性をも揃えることが可能となる為、ＶＴＲをけじめ
多種周波数を使用する必要のある機器に適用する場合著
しい効果を発揮するものである。
尚、本発明は必ずしも弾性表面波共振器についてのみ適
用されるものではなく、圧電基板直下を伝搬する波、例
えば８８ＢＷ等を利用する共振器についても同様に適用
可能である。
用されるものではなく、圧電基板直下を伝搬する波、例
えば８８ＢＷ等を利用する共振器についても同様に適用
可能である。
第１図は２周波共振可能なる弾性表面波共振器の構成を
示す図、第２図社第１図に示す共振器に於いて電極指幅
ｌ及び無電極部幅３の比が画集振器共ｌ：ｌの場合の周
波数一温度特性の差を示す図、第３図は第１図の共振器
に本発明を適用した場合の実験結果を示す図である。 １は圧電基板、５．６．７及び８はインタディジタル・
トランスジューサ電極、１１ｍ１意は電極指輪％Ｓ１＊
Ｉｍは無電極部幅、λ１．λ、は夫々画集振器によって
励起される弾性表面波々長を示す。 特許出願人 東洋通信機株式会社
示す図、第２図社第１図に示す共振器に於いて電極指幅
ｌ及び無電極部幅３の比が画集振器共ｌ：ｌの場合の周
波数一温度特性の差を示す図、第３図は第１図の共振器
に本発明を適用した場合の実験結果を示す図である。 １は圧電基板、５．６．７及び８はインタディジタル・
トランスジューサ電極、１１ｍ１意は電極指輪％Ｓ１＊
Ｉｍは無電極部幅、λ１．λ、は夫々画集振器によって
励起される弾性表面波々長を示す。 特許出願人 東洋通信機株式会社
Claims (1)
- 同一水晶基板上に、多対のインタディジタル・トランス
ジ為−サ電極を複数個設け、置数の異なる周波数を共振
させ得る弾性表面波共振器に於いて、一つの共振周波数
會ｊｔｅ他のいずれかの共振周波数をｆｎとし、該周波
数に対応する前記インタディジタル・トランスジエーサ
電極の電極指幅を夫々１１．ｌＢとするとき、なる関係
を満足するよう、前記電極の電極指幅を設定することに
よって、前記複数の共振器の電極膜厚による質量負荷効
果の影ＩＩＩを等しくして各々の周波数−温［Ｉｌ！ｆ
性を一致せしめることを特徴とする弾性表面波共振器の
周波数一温度特性補償方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13739681A JPS5839105A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 周波数一温度特性補償型弾性表面波共振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13739681A JPS5839105A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 周波数一温度特性補償型弾性表面波共振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5839105A true JPS5839105A (ja) | 1983-03-07 |
| JPH0124366B2 JPH0124366B2 (ja) | 1989-05-11 |
Family
ID=15197682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13739681A Granted JPS5839105A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 周波数一温度特性補償型弾性表面波共振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5839105A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62155640A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-10 | Nec Corp | タイミング抽出回路 |
| US5912602A (en) * | 1995-10-20 | 1999-06-15 | Seiko Epson Corporation | Surface acoustic wave device and method for designing same using resonators having different frequency-temperature characteristics |
| US7042133B2 (en) | 2002-10-04 | 2006-05-09 | Seiko Epson Corporation | Surface acoustic wave device and method of adjusting a temperature characteristic of the same |
| JP2006148372A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Japan Radio Co Ltd | マルチバンド型弾性波フィルタ |
| WO2006063984A1 (de) * | 2004-12-14 | 2006-06-22 | Tele Filter Gmbh | Oszillator mit zwei eintor-oberflächenwellenresonatoren |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP13739681A patent/JPS5839105A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62155640A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-10 | Nec Corp | タイミング抽出回路 |
| US5912602A (en) * | 1995-10-20 | 1999-06-15 | Seiko Epson Corporation | Surface acoustic wave device and method for designing same using resonators having different frequency-temperature characteristics |
| US7042133B2 (en) | 2002-10-04 | 2006-05-09 | Seiko Epson Corporation | Surface acoustic wave device and method of adjusting a temperature characteristic of the same |
| JP2006148372A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Japan Radio Co Ltd | マルチバンド型弾性波フィルタ |
| WO2006063984A1 (de) * | 2004-12-14 | 2006-06-22 | Tele Filter Gmbh | Oszillator mit zwei eintor-oberflächenwellenresonatoren |
| US7511587B2 (en) | 2004-12-14 | 2009-03-31 | Tele Filter Gmbh | Oscillator comprising two one-port surface wave resonators |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0124366B2 (ja) | 1989-05-11 |
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