JPS594885B2 - 屈曲振動変換子 - Google Patents
屈曲振動変換子Info
- Publication number
- JPS594885B2 JPS594885B2 JP51158381A JP15838176A JPS594885B2 JP S594885 B2 JPS594885 B2 JP S594885B2 JP 51158381 A JP51158381 A JP 51158381A JP 15838176 A JP15838176 A JP 15838176A JP S594885 B2 JPS594885 B2 JP S594885B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- ceramic plate
- vibration transducer
- mechanical resonator
- bending vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/48—Coupling means therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は機械共振子に、分極された圧電磁器板を固定し
て構成した屈曲振動変換子に関する。
て構成した屈曲振動変換子に関する。
メカニカルフィルタは小形、堅牢、安定でしかも高性能
などの特徴を有するため、近年各種装置に使用されてい
るが、通信技術の進歩にともないさらに小形化、高性能
化そして低価格化が望まれてきている。
などの特徴を有するため、近年各種装置に使用されてい
るが、通信技術の進歩にともないさらに小形化、高性能
化そして低価格化が望まれてきている。
メカニカルフィルタ構成素子のひとつに電気−機械変換
子があり、その中のひとつに屈曲振動変換子がある。
子があり、その中のひとつに屈曲振動変換子がある。
屈曲振動変換子は、第１図に示すように、矩形状の平板
に研磨された圧電磁器板１の上下面に電極２および３を
形成し、その厚さ方向に矢印で示すように残留分極をほ
どこし、この圧電磁器板１を第２図に示すように恒弾性
材料からなる機械共振子４の上に固着する。
に研磨された圧電磁器板１の上下面に電極２および３を
形成し、その厚さ方向に矢印で示すように残留分極をほ
どこし、この圧電磁器板１を第２図に示すように恒弾性
材料からなる機械共振子４の上に固着する。
圧電磁器板１の固着位置は、機械共振子４の長さ方向軸
Ａと圧電磁器板１の長さ方向軸Ｂとを一致させ、かつ機
械共振子４の横方向中心線Ｐと圧電磁器板１の横方向中
心線ｙとを一致せしめた所である。
Ａと圧電磁器板１の長さ方向軸Ｂとを一致させ、かつ機
械共振子４の横方向中心線Ｐと圧電磁器板１の横方向中
心線ｙとを一致せしめた所である。
このように構成された屈曲振動変換子の圧電磁器板１の
上側に設けた電極２と下側電極３との間に高周波交番電
圧を加えると、圧電磁器板１は圧電気横効果により伸び
縮みする。
上側に設けた電極２と下側電極３との間に高周波交番電
圧を加えると、圧電磁器板１は圧電気横効果により伸び
縮みする。
そのため機械共振子を含む全体はバイメタル効果により
第３図の如く上下に湾曲して屈曲１次振動が励起される
。
第３図の如く上下に湾曲して屈曲１次振動が励起される
。
さて、この屈曲振動変換子の共振周波数近傍の等何回路
を示すと第４図のようになる。
を示すと第４図のようになる。
ただし第４図においてＣｄは圧電磁器板１の呈する制動
容量、ｍ、８．ｒは屈曲振動変換子の機械的等価定数、
Ａは電気−機械変換系の力係数である。
容量、ｍ、８．ｒは屈曲振動変換子の機械的等価定数、
Ａは電気−機械変換系の力係数である。
この回路の機械系を電気系に変換すると、第５図のよう
になり、ｍ、ｓ、ｒとり、Ｃ，Ｒとの間は次に示すよう
な関係となる。
になり、ｍ、ｓ、ｒとり、Ｃ，Ｒとの間は次に示すよう
な関係となる。
Ｌ＝ｍ／Ａ２ ・・・・・・・・・（１）
Ｃ＝Ａ２／ｓ ・・・・・・・・・（２
）Ｒ＝ｒ／Ａ２ ・・・・・・・・・（３
）このり、Ｃ，Ｒ，Ｃｄは屈曲振動変換子の重要な定数
であり、機械共振子、圧電磁器板の形状はこの値から決
められる。
Ｃ＝Ａ２／ｓ ・・・・・・・・・（２
）Ｒ＝ｒ／Ａ２ ・・・・・・・・・（３
）このり、Ｃ，Ｒ，Ｃｄは屈曲振動変換子の重要な定数
であり、機械共振子、圧電磁器板の形状はこの値から決
められる。
たとえば圧電磁器板の形状が機械共振子形状に対して十
分小さい時、屈曲振動変換子の振動周波数は機械共振子
の材料定数と長さと厚さによって決められるし、ＬやＣ
ｄ／Ｃは圧電磁器板の材料、形状、固定位置に大きく左
右される。
分小さい時、屈曲振動変換子の振動周波数は機械共振子
の材料定数と長さと厚さによって決められるし、ＬやＣ
ｄ／Ｃは圧電磁器板の材料、形状、固定位置に大きく左
右される。
そのため屈曲振動変換子の等制定数を所要の値に対して
バラツキをなくすためには、材料形状、圧電磁器板の機
械共振子への固定位置、固定具合などに最大の注意を払
わなければならない。
バラツキをなくすためには、材料形状、圧電磁器板の機
械共振子への固定位置、固定具合などに最大の注意を払
わなければならない。
しかしこれをもってしても一定のバラツキは不可否であ
り、所要の変換子等価定数を得るためにはどうしても定
数調整が必要となってくる。
り、所要の変換子等価定数を得るためにはどうしても定
数調整が必要となってくる。
とくに屈曲振動変換子をメカニカルフィルタに使用する
場合は入出力インピーダンス整合の関係上等価インダク
タンスの微調整が必要となる。
場合は入出力インピーダンス整合の関係上等価インダク
タンスの微調整が必要となる。
本発明は上記の如き屈曲振動変換子の定数、とくに等価
インダクタンスを正確に微調整した屈曲振動子を提供す
ることを目的とする。
インダクタンスを正確に微調整した屈曲振動子を提供す
ることを目的とする。
その目的を達成せしめるため、本発明の屈曲振動変換子
は、残留分極の方向を圧電磁器の厚さ方向と一致させた
矩形状の圧電磁器板と、機械共振子とを有し、圧電磁器
板と機械共振子の長さ方向の軸とを一致させかつ該圧電
磁器板と機械共振子の軸の中央を一致せしめて圧電磁器
板を機械共振子上に固着せしめた屈曲振動変換子におい
て、前記軸の中央から前記軸に対して垂直方向にのびる
軸に関して、長さ方向に対称の位置に圧電磁器板の電極
面を微小面積無電極とした部分を設けて等価インダクタ
ンスを所定の値に微調整せしめたことを特徴とするもの
で、以下実施例について詳細に説明する。
は、残留分極の方向を圧電磁器の厚さ方向と一致させた
矩形状の圧電磁器板と、機械共振子とを有し、圧電磁器
板と機械共振子の長さ方向の軸とを一致させかつ該圧電
磁器板と機械共振子の軸の中央を一致せしめて圧電磁器
板を機械共振子上に固着せしめた屈曲振動変換子におい
て、前記軸の中央から前記軸に対して垂直方向にのびる
軸に関して、長さ方向に対称の位置に圧電磁器板の電極
面を微小面積無電極とした部分を設けて等価インダクタ
ンスを所定の値に微調整せしめたことを特徴とするもの
で、以下実施例について詳細に説明する。
第１図に示したような圧電磁器板１０両面に設けた電極
２および３間に交番電圧を加えると、基本波振動の場合
、両端での変位は最大、中央部での変位は零となる。
２および３間に交番電圧を加えると、基本波振動の場合
、両端での変位は最大、中央部での変位は零となる。
逆にこの圧電磁器板１の機械的歪は両端で最低、中央部
で最大である。
で最大である。
ところで、上記圧電磁器板を第２図のように機械共振子
に固着した屈曲−次振動変換子において制動容量Ｃｄお
よび共振周波数にほとんど影響を与えず等価インダクタ
ンスを上げるには、圧電磁器板に設けた電極２の一部を
剥離して圧電磁器板の電極面を複数個所微小面積をもっ
て無電極にしてやる方法が考えられる。
に固着した屈曲−次振動変換子において制動容量Ｃｄお
よび共振周波数にほとんど影響を与えず等価インダクタ
ンスを上げるには、圧電磁器板に設けた電極２の一部を
剥離して圧電磁器板の電極面を複数個所微小面積をもっ
て無電極にしてやる方法が考えられる。
これは前記１）弐〜（３）式のＡを小さくすることを意
味する。
味する。
この場合どの位置を何個所くらい無電極ならしめるかは
等価インダクタンスの調整量にする。
等価インダクタンスの調整量にする。
すなわち調整量が小さい場合は機械的歪の小さい両端部
付近を、また調整量の大きい場合は機械的歪の大きい中
央部付近を数個所無電極ならしめる。
付近を、また調整量の大きい場合は機械的歪の大きい中
央部付近を数個所無電極ならしめる。
ところが、屈曲振動変換子の等価インダクタンスをこの
ような方法で調整した場合、無電極とした部分が機械共
振子の中心線Ｐに対して対称的でないときは屈曲振動変
換子のスプリアスの発生の可能性が大きくなる。
ような方法で調整した場合、無電極とした部分が機械共
振子の中心線Ｐに対して対称的でないときは屈曲振動変
換子のスプリアスの発生の可能性が大きくなる。
たとえば屈曲１次振動変換子の場合中心線Ｐに対してバ
ランスをくずして無電極にしたとすると、あたかも圧電
磁器板１の中心線Ｐ′と機械共振子４の中心線Ｐとをず
らせたようになり、゛機械共振子４に１次振動モード以
外の振動モードが発生しやすくなる。
ランスをくずして無電極にしたとすると、あたかも圧電
磁器板１の中心線Ｐ′と機械共振子４の中心線Ｐとをず
らせたようになり、゛機械共振子４に１次振動モード以
外の振動モードが発生しやすくなる。
そこで、本発明では機械共振子上に固定されている圧電
磁器板上の電極面を複数個所所定の微小面積だけ剥離し
て無電極となすのであるが、この場合無電極部分５およ
び６位置は第６図に示すように、圧電磁器板の中心線Ｖ
に対して左右に互いに距離Ｌ１ だけ離して設け、かつ
無電極部分の数も等しくする。
磁器板上の電極面を複数個所所定の微小面積だけ剥離し
て無電極となすのであるが、この場合無電極部分５およ
び６位置は第６図に示すように、圧電磁器板の中心線Ｖ
に対して左右に互いに距離Ｌ１ だけ離して設け、かつ
無電極部分の数も等しくする。
また微調整の具合によってさらに無電極部分７および８
を設けなげればならない場合は、該中心線Ｐ′に対して
左右に互いに距離Ｌ２ だけ離して設ける。
を設けなげればならない場合は、該中心線Ｐ′に対して
左右に互いに距離Ｌ２ だけ離して設ける。
この場合、前記と同様無電極部分７および８の数を等し
くして該中心線Ｐ′に対して対称に設けることはいうま
でもないことである。
くして該中心線Ｐ′に対して対称に設けることはいうま
でもないことである。
なお、上記実施例は、屈曲１次振動変換子であるが、圧
電磁器板の残留分極の方向を、中心線Ｖに対して左側と
右側とで互いに逆方向になるようにすれば屈曲２次振動
変換子を得ることができ、このような屈曲２次振動変換
子においても屈曲１次振動変換子と同様な等価インダク
タンスの微調整ができる。
電磁器板の残留分極の方向を、中心線Ｖに対して左側と
右側とで互いに逆方向になるようにすれば屈曲２次振動
変換子を得ることができ、このような屈曲２次振動変換
子においても屈曲１次振動変換子と同様な等価インダク
タンスの微調整ができる。
このように、本発明は圧電磁器板上の電極面を圧電磁器
板の横方向中心線に対して対称に微小面積だけ集電極と
することにより、スプリアスを少なくして屈曲振動変換
子の等価インダクタンスを微調整することができ、特性
の揃った安定な屈曲振動変換子を提供することができる
。
板の横方向中心線に対して対称に微小面積だけ集電極と
することにより、スプリアスを少なくして屈曲振動変換
子の等価インダクタンスを微調整することができ、特性
の揃った安定な屈曲振動変換子を提供することができる
。
第１図は圧電磁器板の斜視図、第２図は屈曲振動変換子
の斜視図、第３図は屈曲振動変換子が撓む様子を示した
側面図、第４図および第５図は屈曲振動変換子の等価回
路図、第６図は本発明の一実施例の正面図である。 図中、１は圧電磁器板、２および３は電極、４は機械共
振子、５，６，７および８は無電極部分である。
の斜視図、第３図は屈曲振動変換子が撓む様子を示した
側面図、第４図および第５図は屈曲振動変換子の等価回
路図、第６図は本発明の一実施例の正面図である。 図中、１は圧電磁器板、２および３は電極、４は機械共
振子、５，６，７および８は無電極部分である。
Claims (1)
- １ 残留分極の方向を圧電磁器の厚さ方向と一致させた
矩形状の圧電磁器板と、機械共振子とを有し、圧電磁器
板と機械共振子の長さ方向の軸とを一致させかつ該圧電
磁器板と機械共振子の軸の中央を一致せしめて圧電磁器
板を機械共振子上に固着せしめた屈曲振動変換子におい
て、前記軸の中央から前記軸に対して垂直方向にのびる
軸に関して、長さ方向に対称の位置に圧電磁器板の電極
面を微小面積無電極とした部分を設けて等価インダクタ
ンスを所定の値に微調整せしめたことを特徴とする屈曲
振動変換子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51158381A JPS594885B2 (ja) | 1976-12-27 | 1976-12-27 | 屈曲振動変換子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51158381A JPS594885B2 (ja) | 1976-12-27 | 1976-12-27 | 屈曲振動変換子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5381046A JPS5381046A (en) | 1978-07-18 |
| JPS594885B2 true JPS594885B2 (ja) | 1984-02-01 |
Family
ID=15670457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51158381A Expired JPS594885B2 (ja) | 1976-12-27 | 1976-12-27 | 屈曲振動変換子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594885B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5153309Y2 (ja) * | 1972-04-26 | 1976-12-20 |
-
1976
- 1976-12-27 JP JP51158381A patent/JPS594885B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5381046A (en) | 1978-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4555682A (en) | Mechanical filter | |
| TW444430B (en) | Piezoelectric element | |
| US5675208A (en) | Lithium niobate piezoelectric transformer operating in thickness-shear mode | |
| JP3068140B2 (ja) | 圧電薄膜共振子 | |
| US4926086A (en) | Piezoelectric resonator | |
| JP2644855B2 (ja) | 弾性波フィルタ、及びそれを用いたアンテナ分波器 | |
| JPS594885B2 (ja) | 屈曲振動変換子 | |
| JPH0124368B2 (ja) | ||
| US6842087B2 (en) | Three-terminal filter using area flexural vibration mode | |
| US4306204A (en) | Bandpass mechanical filter | |
| JP4571264B2 (ja) | 圧電振動子 | |
| JPS6348448B2 (ja) | ||
| JPH0153808B2 (ja) | ||
| JPS596370B2 (ja) | 力変換機構 | |
| JP3363457B2 (ja) | 捩り水晶振動子 | |
| JPS59127413A (ja) | タンタル酸リチウム振動子 | |
| JP4356151B2 (ja) | 圧電振動素子とその製造方法および圧電フィルタ | |
| JP2753352B2 (ja) | 弾性表面波二重モードフィルタとそれを用いた通信装置 | |
| JP3176642B2 (ja) | Ｋｔカット水晶振動子 | |
| JPS63206018A (ja) | 圧電共振子 | |
| JP2003249836A (ja) | 複合圧電すべり共振子及び圧電共振部品 | |
| JPH0344451B2 (ja) | ||
| JPH1032458A (ja) | 圧電デバイス | |
| JP3368087B2 (ja) | 弾性表面波フィルタ装置 | |
| JPS6046889B2 (ja) | エツジモードセラミツク共振子 |