JPS63287106A - 弾性表面波装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一方向性電極に８いて低周波広帯域でも、減
衰極の周波数を自由に与えかつ、減衰量を太き（するこ
とができ、低損失、低リップルな周波数特性が得られる
弾性表面波装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の一方向性電極に関しては、例えば、日本音響学会
誌、５５巻、１０号＜　１９７７）ｉｃおｈる山之内ら
による「グループ型一方向性すだれ状電極を用いた低損
失弾性表面波フィルタ」と題する文献において論じられ
ている。ここでは、対数の少ない一方向性電極を１グル
ープとして、これらのグループからの信号が同相で加わ
るように同一直線上に配置する構成で、低損失、低リッ
プルの周波数特性を得ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来技術は、低周波、広帯域特性に関して
は配慮されていない。特に、カラーテレビジ曹ンの中間
周波フィルタｔ　ＴＶ−ＩＰフィルタ）では、隣接する
映像または音声のキャリアを抑圧する目的で設ける減衰
極（トラップ）の減衰量を太き（することが重要である
。

従来から用いられている双方向性電極を用いた弾性表面
波装置は、損失は若干大きいものの、減衰極を比較的太
き（とりやすいという利点全盲している。これは、すだ
れ状電極の弾性表面波の励振源対数が０．５対単位で選
べるためである。しかし、特に低周波、広帯域な装置で
は、これでは不十分である。

また、弾性表面波装置の低損失化に有利な一方向性電極
を用いた場合、従来励振源対数が偶数対しか実現できず
、特に低周波、広帯域な場合十分な減衰量を得ることが
困難であった。

本発明は、一方向電極に８いて、任意の対数を設定し、
低周波、低帯域でも、減衰極の減衰量を十分与えること
ができ、低損失で、低リップルな周波数特性とする弾性
表面波装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、グループ型一方向性電極において少なくと
も１つのグループの弾性表面波励振源対数、または一方
向性電極を構成する送出電極と反射電極の対数の比を、
他のグループと異ならせ、かつ送出電極と反射電極の中
心間距離で定する幾何学的位相差を、他のクループと異
ならせた構成とすることにより達成される。

〔作用〕

送出電極と反射電極の対数の比が０８と０２であるグル
ープを有するグループ型一方向性電極にＳいて、各々の
グループの送出電極と反射電極の中心間距離で定ｌる幾
何学的位相差をφ町、φＭ２とし、これらの条件を必要
とする減衰極での減衰量を最大とするように設定するこ
とにより、低損失でかつ、低リップルな周波数特性を実
現した１１．所望の帯域特性を有する弾性表面波装置が
得られる。

〔実施例〕

以下５本発明の第一の実施例を第１図により説明する。

第１図は、本発明による弾性表面波装置の出力電極部の
すだれ状電極と整合回路を模式的に示したものである。

出力電極はグループ屋一方向性電極であり、電極指対向
部の長さである開口長４が１５００μｍで一定で、１グ
ループ当たりの弾性表面波励振源対数’　”ｓ　ｅ　”
２　）を、送出電極１が２対（ｎ、）　。

反射電極２が１対（ｎ、）ト１．た／ループＧＲ１，、
ＧＦＬ　２を設け、送出電極１が１対（ｎ、＝１）、反
射電極２がα５対（ｎ、＝α５）としたグループＧＲＡ
を更に設けている。中心周波数は５４．７５　ＭＨｚで
あり、送出および反射電極の幅５は１４μｍ、ミアンダ
電極５の送出電極１と反射電極２の間の線幅は、ＧＲｌ
。

Ｇａ４がｌ、ｍ　＝　１７．７μｍ　、　６．Ｇ　Ｒ５
がＬｍ’＝　２１．７μｍ、７である。また、グループ
間の繰り返し周期はＴＩ。

８、によびＴ２，９がそれぞれ５３５μｍ″？？ある。

これらの１！極は厚さくＬ５ｍｍの１２８度回転Ｙ軸切
断、Ｘ軸伝搬のニオブ酸リチウム単結晶基板上に、膜厚
６（１００Ａのアルミニウム蒸Ｎ膜より、ホトリソング
ラフ技術により形成されている。

電極は、ミアンダ電極３を浮き電極としていて。

送出電極１と反射電極２を直列に接続している。

ｌた。整合回路として、一方向性電極と並列にインダク
タ１０ヲ設け、外部インピーダンス１１の容量分を相殺
している。

電極の基本構成Ｘよび接続方法は、一方向性電極に従来
用いられていた移相器の削除を可能とするもので特願昭
６１−２７６５１２に開示されている。

次に、この構成での減衰極ｆついて説明する。

放射コンダクタンスおよびサセプタンスをＧＲＩおよび
Ｇａ４は送出電極１がＧｔ、　＋　Ｊ　Ｂ＋−反射電極
２がＧ２　＋　ｊＢ、、　ＧＲＡは、送出電極１がＧｊ
　＋　ｊＢｔ’　　ｓ反射電極２がＧ２’　＋　Ｊ　Ｂ
ｔ’であるとし、これら電極に加わる電圧をＶｌ、■！
、′ｖＩＬ極間に与えられる電気的位相差をφＥとする
。ｌた、幾何学的位相差は、ＧＲｌおよびＧＲＺをφＭ
ｓ　、ＧＲＡをφ町とする。

本実施例では、弾性表面波に変換される実効電力力、Ｇ
ｌ（１ｓｊヒＧＲ２ＴＨ送出を極ｔｊ１．Ｇ＋ｌＶｔ１
”−反射１１Ｌ極−１ｔｓ　Ｇｔ　ｌＶ！Ｉ’　、　Ｇ
ＩＩＴＨ−１ｔ−ｔ”しＧ’、　ｔｖ、　ｌ　。

Ｇ’２１Ｖ２１となる。即ち、それぞれの実効電力が等
しくないため、その位相関係を、減衰極の周波数におけ
る各励振源のベクトル和を略零とするように選ぶ。つプ
リ、少なくとも１つのグループの対数ｌたは対数比を他
のグループと異ならせ、かつφＭＩ　ｅφＭ、およびφ
ｌｉ適当に選ぶことで減衰極の周波数を任意に与えるこ
とができる。

矢に、励振源の分布と減衰量の関係について述べる。第
２図に第１図に示した実施例の弾性表面波の励振源をδ
去源と考えた場合の要部励振源分布図を示す。ここでは
、簡単にするため、時間間−（Ｓｅｃ）（’ｏハ中心周
波ｉ　）　ｅ　ｔｘ幅ｉｓ　１隔が２ｆ。

で極性が順次変化する励振源１８−１．１　Ｂ　−ｔ　
、　１８−ｓ　。

１８−４と、振幅がα（α≦１）で時間間隔が一Σｆ、
−＋Δｔである励振源１９−１．１９−ｔの合計３対の
励振源が分布している場合？考える。

励振源のベクトル和は次式で表わせる。

振幅が１の励振源のベクトル和は次式で示される。

振幅がαの励振源のベクトル和は次式で示され但し　Δ
θ＝２πｆΔｔ ｆ　　　Δθ　　　　　　　　　π　ｆ　　Δθ＝＝　
−２（！Ｓｊｎ　（４に７−＋　了）°８１ｎ　（−Ｔ
’ｏ　−■）ｆ　　Δθ　　　、　　　　πｆ　　　Δ
θ＋３２（ＩＣＯ８（４に−＋　　）・５１ｎ（−丁「
−Ｔ）　　（６）ｆ０２　　　　　　　　　。

励邊源全体のベクトル和の絶対値の２乗は減衰極付近の
周波数では次式に近似される。

ｆ　　、　πｆ δＣＯ５（２ｔｒπ）　°Ｓｉｎ　（、ｒ）　Ｘ所望の
減衰極は（１±Ｎ　）　’ｏ　＜　Ｎは総対数）の周波
数の近傍であり、この周波数領域での、上式の微分値が
最大となるΔθが、減衰量が最大となる条件であり次式
で与えられる。

すなわち、所望の減衰極の周波数に対し、上述の手法に
より幾何学的位相差を定め、減衰極を得ることかできる
。なＳ、幾何学的位相差金変化させていることにより、
送出電極と反射電極が独皇とはならないため、詳細には
すだれ状電極の散乱行列を解く特価回路計算を用い、損
失、負荷条件を考慮して設計する。

第１図に示した実施例ではミアンダ電極の幅を設定する
ことによりφＭｌ　＝　２８２度、φＭｚ＝２９５度と
している。本実施例の正規型電極単独の周波数特性１２
ヲ第５図に示す。中国向はカラーテレビジ。

ン受信機に用いる中間周波フィルタの減衰極は、上隣接
映像トラップが５αＯＭＩ（ｚ、上隣接音声トラッ１が
３９．５ＭＨｚであり、第５図に示すとおり、この周波
数での正規型電極単独の減衰量（ビーク比）は、それぞ
れ４０ｄＢ以上となり、十分な値が得られた。また、損
失は２．２ｄＢである。

この第１図に示した出力電極に対向する入力電極１５７
．５対の双方向性開口長が変化する重み付は電極（図示
せず）としたときの周波数特性１２ヲ第５図に示す。こ
のとき、減衰量はそれぞれ、５０ｄＢ以上となり十分な
値が得られた。また、装置の損失は１１．２ｄＢ、ｍ幅
すップルは帯域内全体にゎたり（Ｌｌ　ｄＢ　　　以下
となる良好な特性が得られた。

−ｐ 以上述べたように本発明によれば、一方向性電極の対数
ｉ［１５対単位で任意に与え、更に幾何学的位相差を適
当に設定することにより、任意の周波数に減衰極を与え
ることができる。

また１本発明の弾性表面阪装置は、従来の一方向性電極
の問題点を解決するのみにとどｌらす、更に従来の双方
同性正規型電極よりも設計自由度ケ増すことができるも
のである。

本発明の第２の実施例を第５図を用いて説明する。第５
図は、中間周波フィルタの正規型電極だけを模式的に示
した図である。本装置の必要な減衰極の周波数は、上隣
接映像トラップが、５９．７５ＭＨ１下隣接音声トラッ
プが４７．２５ＭＨ！−？−あり、これより正規型電極
の中心周波！！を４３．５ＭＨ１とし、１グループ当た
りの弾性底面波励振源対数ケ、ｎ、＝２゜ｎ２＝　１　
トシたグループＧｌ′ｔ１〜ＧＲ３を設け、更にｎ。

＝２．ｎ、＝α５としたグループＧＲ４１に設けている
。

送出および反射電極の幅は１１．１μｍ、ミアンダ電極
Ｓの送出電極１と反射電極２の間の線縮ＬｍはＧＲＩ　
〜ＧＲ３（Ｄミアンダ電極６が１ｙ、　ｓｐｍ　、　Ｇ
　Ｒａ　ノミアンダミ極７が２２−６μｍである。この
電極と対として用いる重み付は電極（図示せず）は、６
７．５対である。その他の構成は不発明記１の実施例と
同様である、 不発明記２の実施例の正規型電極単独の周波数特性１４
を第６図０重み付は電極と組み合わせた装置の周波数特
性１５を第７図に示す、第６図に示すとＲつ、正規型電
極単独で、所望の減衰極でａＯｄＢ以上の減衰量となり
、ｌた、装置では第７図に示すとＳす、５０ｄＢ以上の
抑圧度となる艮好な％性が得られた。

不発明記６の実施例を第８図を用いて説明する。

不発明記１および第２の実施例は、移相器ヶ簡略化する
目的で１グループの対数ｔ”　”　ｓ　””　２ｍ　”
ｔ　””　１としたグループを基本単位としている。不
発明記６の実施例は、一層の低損失化をはかるため、ｎ
、−〇、＝１を基本構成とした一方向性電極である。本
実施例は、正規ｆｆｉ！極の模式図である、１グループ
当たりの弾性表面波励掘源対数を馬＝：　ｎ、　＝　１
としたグループＧ）Ｌｌ　〜（Ｎｕ（５設け、更ｔ１ｔ
　ｎ、＝　１．　ｎ、＝０．５としたグループＧＲ４＝
ｉ設けている。送出Ｒよび反射電極の幅は１４μｍ、ミ
アンダ電極６の送出電極１と反射電極２の間の線幅Ｌｍ
はＧＲ１〜ＧＲ５が１４μｍ。

Ｇａ４が１９５μｍである。この電極と対として用いる
重み付は電極（図示せず）は５７．５対である。

ヱた、この構成では、インダクタＬ’　１０’を設け、
一層の低損失化をはかっている。

不発明記６の実施例の正規型電極単独の周波数特性１６
１に第９図に示す。本実施例では、正規型電極の損失は
０．４ｄＢであり、トラップも４０ｄＢ以上の抑圧度が
得られた。重み付は電極と組み合わせた装置の周波数特
性１７を第１０図に示す。装置の損失は８．７ｄＢ、）
ランプの抑圧度は５０ｄ　Ｂ以上となる良好な特性が得
られた。

不発明記４の実施例を第１図を借りて説明する。

本発明第１乃至第３の実施例は十分な減衰極の減哀度を
得るために、送出電極と反射電極の間のミアンダ電極の
幅、即ち、幾何学的位相差を設定した。このとき、グル
ープ間の繰り返し周期は、弾性表面波波長の整数倍とし
、各グループからの弾性表面波が同相で加わる構成とし
ている。本実施例では、対数または対数比の異なるグル
ープのグループ間の繰り返し周期を他のグループとは異
ならせた構成としている、送出Ｓよび反射電極の幅は１
４μｍ、ミアンダ電極３の送出電極１と反射電極２の間
の線幅Ｌｍはいずれのグループも１７．７μｍである。

また、グループ間の繰り返し周期はＴ、−５５５μｍ、
Ｔ、＝５５９μｍでｉる。

本実施例も、所望の周波数で十分な減衰量が得られ、良
好な特性が得られた。

なＲ１ここでは、すだれ状電極の幅が弾性表面波波長の
８分の１である二重電極構造について示したが、電極幅
を弾性表面波波長の４分の１とした電極でも本発明の構
成および考え万を適用できるのは明らかである。また、
開口長を変化させた交叉幅重み付は電極にも本技術？適
用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれは、グループ型一方
向性電極にＳいて、少なくとも１つのグループの対数あ
るいは送出電極と反射′電極の対数の比を、他のクルー
プと異ならせ、かつ、該グル−ブの繰り返し周期または
送出電極と反射電極の中心間距離を、他のグループと異
ならせろことにより、低周波、広帯域でも、任意の周波
数に減衰極ケ設け、十分な減衰量を得ることができ、低
損失、低すツフールの弾性表面波装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明記１の実施例の弾性表面波装置の一部を
示す模式図、第２図は励弗源分布の模式図、第５図は不
発明記１の実施例の正規型電極の周波数特性図、第４図
は同装置の周波数特性図、第５１（σ本発明第２の実施
例の弾性表面波装置の一部を示す模式図、第６図は同正
規型電極の周波数特性図、第７図は同装置の周波数特性
図、第８図は不発明記５の実施例の弾性表面波装置の一
部を示す模式寵、第９図は同正規型電極の周波数特性図
、第１０１は同装置の周波数特性図である。 １・・・送出電極、　　　　２・・・反射１！Ｌ極。 ６・・・ミアンダ電極、６，７・・・ミアンダ電極。 ｂ、９・・・繰り返し周期。 代理人弁理士　小　川　勝　男（゛。 ゛・ご 第２　図 第　３　図 第　４　図 周波数（ｈ目２） 第　５　図 第に　図 周液数０’）Ｈｚ） 第７回 開演数（ＭＨｚ） 第δ　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧電性基板上に入力および出力電極として、複数の
   すだれ状電極を設け、これら電極の少なくとも１つが、
   弾性表面波伝搬方向に電極中心が特定距離を隔てて同一
   伝搬路上に配置され、装置の特定周波数において前記距
   離に対応した特定の電気的位相差を有する電圧が印加さ
   れる送出電極と反射電極が複数グループ配設された弾性
   表面波装置において、一方向性電極グループと、弾性表
   面波励振源対数または送出電極と反射電極の該励振源対
   数の比が異なっており、かつ、送出電極と反射電極の中
   心間距離により定まる幾何学的位相差が異なっている電
   極グループを同一伝搬路上に配置し、一方向性電極グル
   ープと電極グループとを縦続接続したことを特徴とする
   弾性表面波装置。 ２、弾性表面波励振源対数または送出電極と反射電極の
   該対数の比が異なっているグループの隣接するグループ
   との繰り返し周期を、他のグループ間の繰り返し周期と
   異ならせていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の弾性表面波装置。 ３、上記弾性表面波装置が、カラーテレビジョン受信機
   の中間周波フィルタとして用いられ、上隣接映像搬送波
   の周波数または下隣接音声搬送波の周波数で最大の減衰
   量となっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第２項記載の弾性表面波装置。