JPS603245B2 - 圧電振動子 - Google Patents
圧電振動子Info
- Publication number
- JPS603245B2 JPS603245B2 JP54049280A JP4928079A JPS603245B2 JP S603245 B2 JPS603245 B2 JP S603245B2 JP 54049280 A JP54049280 A JP 54049280A JP 4928079 A JP4928079 A JP 4928079A JP S603245 B2 JPS603245 B2 JP S603245B2
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- JP
- Japan
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- vibration
- piezoelectric vibrator
- piezoelectric
- spurious
- ratio
- Prior art date
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- Expired
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
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
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02157—Dimensional parameters, e.g. ratio between two dimension parameters, length, width or thickness
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】
この発明は圧電振動子に関し、特に拡がり振動を利用し
た庄電振動子に関する。
た庄電振動子に関する。
第１図ないし第３図はそれぞれこの発明の背景となる従
来の拡がり振動を利用した角板型振動子の異なる例を示
す図解図である。
来の拡がり振動を利用した角板型振動子の異なる例を示
す図解図である。
このような圧鷲振動子１は、たとえばＰＺＴのような氏
鰭板１１の一方主表面に形成された電極１２と他方主表
面に形成された電極１３を有する。第２図に示す振動子
１は圧電板１１の他方主表面に形成される電極１４を部
分電極とした例を示す。第３図に示すものは、圧鰭板１
１の他方主表面に形成される電極１５をドット電極とし
、１６をリング電極としたいわゆる３端子型振動子を示
す。これらの圧電振動子の動作原理等についてはすでに
周知のところであり、ここではその説明は省略する。第
４図は従来の拡がり振動を利用した角板型圧亀振動子の
一例として、たとえばＡＭバンドのラジオ受信機の中間
周波回路に用いた第３図の振動子の周波数特性を示すグ
ラフである。
鰭板１１の一方主表面に形成された電極１２と他方主表
面に形成された電極１３を有する。第２図に示す振動子
１は圧電板１１の他方主表面に形成される電極１４を部
分電極とした例を示す。第３図に示すものは、圧鰭板１
１の他方主表面に形成される電極１５をドット電極とし
、１６をリング電極としたいわゆる３端子型振動子を示
す。これらの圧電振動子の動作原理等についてはすでに
周知のところであり、ここではその説明は省略する。第
４図は従来の拡がり振動を利用した角板型圧亀振動子の
一例として、たとえばＡＭバンドのラジオ受信機の中間
周波回路に用いた第３図の振動子の周波数特性を示すグ
ラフである。
このグラフからもわかるように、従釆のものにおいては
、基本振動周波数の３次高調波あるいは５次高調波など
のスプリアスが非常に大きく、おれが問題となつていた
。たとえば３次高調波は第５図に示すように発生する。
すなわち、圧鰭板１１の拡がり方向に基本振動の３倍の
周波数の定在波がのることにより発生するものである。
そこで、このようなスブリアスを抑圧する方法としては
、電極をたとえば第６図に示すように部分電極１２′，
１３′としてそのような定在波がのらないように工夫す
ることが知られている。すなわち、この第６図に示すよ
うに部分電極１２′，１３′を用いれば、この第６図の
表面電荷分布における斜線部分の表面電荷が打ち消され
て３次高調波の振動が抑圧されるものである。このよう
に部分電極の寸法や形状を適当に変えることによって、
５次高調波や７次高調波あるいは輪郭振動スプリアス等
もそれぞれ抑圧可能である。しかしながら、この方法で
は、対象とする単一のスプリアスのみ（たとえば３次高
調波のみ）が抑圧され、同時に多くのスプリアスを抑圧
することができない。また、他の特性上の要求のために
、このようなスプリアス抑圧のみを考慮した電極配置を
することができない場合もある。それゆえに、この発明
の主たる目的はすべてのスプリァスに効果のある、改良
された拡がり振動を利用する圧電振動子を提供すること
である。
、基本振動周波数の３次高調波あるいは５次高調波など
のスプリアスが非常に大きく、おれが問題となつていた
。たとえば３次高調波は第５図に示すように発生する。
すなわち、圧鰭板１１の拡がり方向に基本振動の３倍の
周波数の定在波がのることにより発生するものである。
そこで、このようなスブリアスを抑圧する方法としては
、電極をたとえば第６図に示すように部分電極１２′，
１３′としてそのような定在波がのらないように工夫す
ることが知られている。すなわち、この第６図に示すよ
うに部分電極１２′，１３′を用いれば、この第６図の
表面電荷分布における斜線部分の表面電荷が打ち消され
て３次高調波の振動が抑圧されるものである。このよう
に部分電極の寸法や形状を適当に変えることによって、
５次高調波や７次高調波あるいは輪郭振動スプリアス等
もそれぞれ抑圧可能である。しかしながら、この方法で
は、対象とする単一のスプリアスのみ（たとえば３次高
調波のみ）が抑圧され、同時に多くのスプリアスを抑圧
することができない。また、他の特性上の要求のために
、このようなスプリアス抑圧のみを考慮した電極配置を
することができない場合もある。それゆえに、この発明
の主たる目的はすべてのスプリァスに効果のある、改良
された拡がり振動を利用する圧電振動子を提供すること
である。
この発明は、要約すれば、圧電振動子の圧電板を長方形
とし、その長方形の最辺と短辺の比が０．７から１．弊
になるように選んだ圧電振動子である。第７図，第８図
および第９図は、それぞれこの発明の異なる実施例を平
面的に示す図であり、単に圧電板の形状を示すものであ
る。
とし、その長方形の最辺と短辺の比が０．７から１．弊
になるように選んだ圧電振動子である。第７図，第８図
および第９図は、それぞれこの発明の異なる実施例を平
面的に示す図であり、単に圧電板の形状を示すものであ
る。
そして、第７図は第１図に、第８図は第２図に、第９図
は第３図にそれぞれ対応している。この発明では、圧電
板の主表面の形状を従来のような正方形とするのではな
く、長方形にした。そして、その長方形の長辺の長さａ
と短辺の長さｂとの比をｂ／ａ：０．７なし、し０．９
８に選ぶ。第１０図はこのような辺比ｂ／ａを機軸にと
り、縦軸に反共振抵抗と共振抵抗との比ｄＢをとったグ
ラフである。
は第３図にそれぞれ対応している。この発明では、圧電
板の主表面の形状を従来のような正方形とするのではな
く、長方形にした。そして、その長方形の長辺の長さａ
と短辺の長さｂとの比をｂ／ａ：０．７なし、し０．９
８に選ぶ。第１０図はこのような辺比ｂ／ａを機軸にと
り、縦軸に反共振抵抗と共振抵抗との比ｄＢをとったグ
ラフである。
この第１０図の線Ａが基本振動の周波数たとえば４５即
日ｚを示す。そして、線Ｂがその３次高調波たとえば１
．２Ｍ比を示し、線Ｃがその５次高調波たとえば２．■
Ｍ比を示し、線Ｄが輪郭振動たとえば６５０ｋ比を示し
、線Ｅが屈曲振動たとえば３００ｋ伍を示す。この第１
０図からもわかるように、辺比ｂ／ａをほぼ１．７か
ら０．９８にすることによって、ほとんどすべてのスブ
リアス振動に対してそれを効果的に抑圧し得ることがわ
かる。第１１図はたとえば第９図の３端子圧電振動子に
この発明を適した場合の周波数特性を示し、辺比ｂ／ａ
をたとえば０．９６にとっている。
日ｚを示す。そして、線Ｂがその３次高調波たとえば１
．２Ｍ比を示し、線Ｃがその５次高調波たとえば２．■
Ｍ比を示し、線Ｄが輪郭振動たとえば６５０ｋ比を示し
、線Ｅが屈曲振動たとえば３００ｋ伍を示す。この第１
０図からもわかるように、辺比ｂ／ａをほぼ１．７か
ら０．９８にすることによって、ほとんどすべてのスブ
リアス振動に対してそれを効果的に抑圧し得ることがわ
かる。第１１図はたとえば第９図の３端子圧電振動子に
この発明を適した場合の周波数特性を示し、辺比ｂ／ａ
をたとえば０．９６にとっている。
この第１図を見れば、従来のもの（第４図）に比べて、
この発明がすべての高調波を効果的に抑圧し得るという
ことがわかる。そして、それは輪郭振動についても同様
であり（第１０図）、またどのような電極構造（たとえ
ば第７図，第８図または第９図）であっても、同等のス
プリアス振動の抑圧効果を有するものである。なお、第
１０図においてもわかるが、辺比ｂ′ａが０．７以下の
ものについてもスプリアス振動の抑圧効果はあるが、こ
の辺比ｂ／ａをあまり小さくすると加工性がわろくなり
、ケースに組込む構造が複雑となる。
この発明がすべての高調波を効果的に抑圧し得るという
ことがわかる。そして、それは輪郭振動についても同様
であり（第１０図）、またどのような電極構造（たとえ
ば第７図，第８図または第９図）であっても、同等のス
プリアス振動の抑圧効果を有するものである。なお、第
１０図においてもわかるが、辺比ｂ′ａが０．７以下の
ものについてもスプリアス振動の抑圧効果はあるが、こ
の辺比ｂ／ａをあまり小さくすると加工性がわろくなり
、ケースに組込む構造が複雑となる。
それとともに共振分割現象が生じたりして好ましくはな
い。そので、この発明では辺比ｂ／ａを０．７から０．
９８に選んだ。なお、この発明は共振子や３端子フィル
タあるいははしご型フィル夕などに用いることができる
。
い。そので、この発明では辺比ｂ／ａを０．７から０．
９８に選んだ。なお、この発明は共振子や３端子フィル
タあるいははしご型フィル夕などに用いることができる
。
４以上のように、こ
の発明によれば、圧電板の主表面の形状を長方形とし、
その最辺と短辺との比を０．７ないし０．９８に選んだ
ことにより、すべての高調波に対して効果的にそれを抑
圧することができる。
の発明によれば、圧電板の主表面の形状を長方形とし、
その最辺と短辺との比を０．７ないし０．９８に選んだ
ことにより、すべての高調波に対して効果的にそれを抑
圧することができる。
なお、このような圧電坂上に形成する電極構造は実施例
第７図ないし第９図のような形状以外にも、他のどのよ
うな形状であってもよいことはもちろんであり、要は圧
電板の主表面の形状を上述の形状に選ぶことである。従
来より、このような圧電振動子においては、その形状を
正方形としたのは、振動モード点から見て対称でありし
かも材質が均一な方が振動が起き易いという理由による
。したがって、この発明のように特に圧軍板の外形や寸
法を変えれば、基本振動やスプリアスにも影響を与える
わけであるが、基本振動についてはいずれにしてもその
波長がのり得る最小の寸法があればよいけであり、外形
や寸法を変えることによる基本振動への影響はあまりな
い。これに対して、３次高調波や５次高調波などのスプ
リアス振動は基本振動に比べて当然波長が短くなり、形
状や寸法を変えたことの影響は基本振動に対してよりも
強く現れる。そして、その基本振動とスプリアス振動と
のバランスの上で最適の外形寸法を選ぶのがこの発明の
特徴である。
第７図ないし第９図のような形状以外にも、他のどのよ
うな形状であってもよいことはもちろんであり、要は圧
電板の主表面の形状を上述の形状に選ぶことである。従
来より、このような圧電振動子においては、その形状を
正方形としたのは、振動モード点から見て対称でありし
かも材質が均一な方が振動が起き易いという理由による
。したがって、この発明のように特に圧軍板の外形や寸
法を変えれば、基本振動やスプリアスにも影響を与える
わけであるが、基本振動についてはいずれにしてもその
波長がのり得る最小の寸法があればよいけであり、外形
や寸法を変えることによる基本振動への影響はあまりな
い。これに対して、３次高調波や５次高調波などのスプ
リアス振動は基本振動に比べて当然波長が短くなり、形
状や寸法を変えたことの影響は基本振動に対してよりも
強く現れる。そして、その基本振動とスプリアス振動と
のバランスの上で最適の外形寸法を選ぶのがこの発明の
特徴である。
第１図ないし第３図はこの発明の背景となる従来の拡が
り振動を利用した角型圧電振動子の異なる例を示す図解
図である。 第４図はたとえば第３図の３端子圧電振動子をＡＭバン
ドの中間周波数回路に用いた場合の周波数特性の一例を
示すグラフである。第５図は３次高調波の例を示す図で
ある。第６図はその３次高調波を抑圧するための一例示
す図である。第７図ないし第９図は、それぞれこの発明
の異なる実施例を示す平面的な図解図である。第１０図
は辺比ｂ／ａに対する反共振抵抗共振抵抗の特性を示す
グラフである。第１１図はたとえば第９図の実施例をＡ
Ｍバンドの中間周波数回路に用いた場合の周波数特性を
示すグラフである。図において、１は圧電振動子、１１
は庄電板、１２，１３は全面電極、１４は部分電極、１
５はドット電極、１６はリング電極を示す。 鈎図 髪Ｚ図 孝３図 穿く図 鉢図 敦図 孝７図 孝８図 茅９図 敦。 図茅〃図
り振動を利用した角型圧電振動子の異なる例を示す図解
図である。 第４図はたとえば第３図の３端子圧電振動子をＡＭバン
ドの中間周波数回路に用いた場合の周波数特性の一例を
示すグラフである。第５図は３次高調波の例を示す図で
ある。第６図はその３次高調波を抑圧するための一例示
す図である。第７図ないし第９図は、それぞれこの発明
の異なる実施例を示す平面的な図解図である。第１０図
は辺比ｂ／ａに対する反共振抵抗共振抵抗の特性を示す
グラフである。第１１図はたとえば第９図の実施例をＡ
Ｍバンドの中間周波数回路に用いた場合の周波数特性を
示すグラフである。図において、１は圧電振動子、１１
は庄電板、１２，１３は全面電極、１４は部分電極、１
５はドット電極、１６はリング電極を示す。 鈎図 髪Ｚ図 孝３図 穿く図 鉢図 敦図 孝７図 孝８図 茅９図 敦。 図茅〃図
Claims (1)
- １ その主表面の形状が長方形をなす圧電板の拡がりが
り振動を利用した圧電振動子であつて、前記長方形の長
辺の長さと短辺の長さとの比が０．７ないし０．９８で
あることを特徴とする、圧電振動子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54049280A JPS603245B2 (ja) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | 圧電振動子 |
| US06/140,848 US4348609A (en) | 1979-04-20 | 1980-04-16 | Piezoelectric vibrator with spurious mode suppression |
| DE3014865A DE3014865C2 (de) | 1979-04-20 | 1980-04-17 | Piezoelektrischer Schwinger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54049280A JPS603245B2 (ja) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | 圧電振動子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55143814A JPS55143814A (en) | 1980-11-10 |
| JPS603245B2 true JPS603245B2 (ja) | 1985-01-26 |
Family
ID=12826446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54049280A Expired JPS603245B2 (ja) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | 圧電振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603245B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4832148B2 (ja) * | 2006-04-17 | 2011-12-07 | 株式会社エヌ・イー | 適性検査キット |
| WO2017073425A1 (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | 京セラ株式会社 | 弾性波共振子、弾性波フィルタ、分波器、通信装置および弾性波共振子の設計方法 |
-
1979
- 1979-04-20 JP JP54049280A patent/JPS603245B2/ja not_active Expired
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| THE JOURNAL OF THE ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA=1965US * |
| THEJOURNAL OF THE AMERICA=1965US * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55143814A (en) | 1980-11-10 |
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