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JPH0351327B2 - - Google Patents
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JPH0351327B2 - - Google Patents

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JPH0351327B2
JPH0351327B2 JP59080033A JP8003384A JPH0351327B2 JP H0351327 B2 JPH0351327 B2 JP H0351327B2 JP 59080033 A JP59080033 A JP 59080033A JP 8003384 A JP8003384 A JP 8003384A JP H0351327 B2 JPH0351327 B2 JP H0351327B2
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metal strips
wave resonator
resonator filter
metal
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Burusuto Uorufuekuharuto
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02637Details concerning reflective or coupling arrays
    • H03H9/02685Grating lines having particular arrangements
    • H03H9/02771Reflector banks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属ストリツプからなる少なくとも
2つの反射器と少なくとも1つのインターデイジ
タル形変換器とが圧電材料からなる基板上に設け
られた表面波共振器フイルタに関する。
〔従来の技術〕
圧電材料よりなる基板上に、連続した金属スト
リツプの代わりに規則正しく配置された格子状の
金属ドツトにより形成した反射器を設けた表面波
共振器フイルタは公知である(IEEE
Transactions on Sonics and Ultrasonics、SU
−25巻、3号、1978年、第138〜146ページ参照)。
この表面波共振器フイルタにおいては、波動伝播
方向に対して横方向に相並んだ複数の金属ドツト
が通常の反射器のそれぞれの金属ストリツプに相
当するものであ。個々の金属ドツトはそれぞれの
反射器の波の波長程度または波長の何分の1かの
寸法を有する。例えば百波長の金属ストリツプ長
の場合には個々のストリツプが50個に分割される
ような金属ドツトが形成される。このような金属
ドツトにより形成した反射器を有する表面波共振
器フイルタの周波数曲線の副極大点はごく僅かし
か生じない(上記文献第4図参照)。これは、
個々の金属ドツトのストリツプの方向において、
横モードを招き、伝播しようとする縦長の走行時
間速度の著しい変化をもたらすような電流が生じ
ないことによるものである。しかしながら、通常
使用される金属ストリツプの代わりに金属ドツト
を使用することは、設計上、製造上大なる費用を
要する。
圧電性基板上にインターデイジタル形変化器と
グレーテイング反射器とを並設し、グレーテイン
グ反射器をインターデイジタル形変換器の開口幅
内で開口幅方向に複数に分割した弾性表面波共振
子も公知である(米国特許第4340834号明細書又
は特開昭56−35525号公報参照)。この共振子にお
いてはグレーテイング反射器のストリツプはすべ
て互いに一致した場所で分割されており、したが
つてストリツプの総ての中断部が一列に並んでい
る。
この装置においては前述の金属ドツト式のフイ
ルタに比べて横モードの発生は多い。そこではス
トリツプが規則正しく分割されているため、縦波
の伝播方向に対して平行に配置された金属ストリ
ツプが互いに異なる伝播速度を有している。これ
らの金属ストリツプによりそこでは発生する横モ
ードの有害な作用が低減されるが、しかし所望の
波に対する減衰が生じるという欠点がある。
反射器に重み付けをした表面弾性波デバイスも
公知である(Electronics Letters 第16巻、
1980年10月9日、第793〜794ページ参照)。その
デバイスにおいては、反射器の開口幅全体にわた
つて金属ストリツプを設ける代わりに、等しい長
さを持つた金属ストリツプ要素片を使用し、金属
ストリツプ要素片を重み付けに応じた間隔をあけ
て横方向に配列したものである。この公知のデバ
イスの反射器の場合には、個々のストリツプ状反
射器およびストリツプ要素片からなる反射器も基
板表面にエツチングされた溝内にあり、基板表面
の金属化が全く行われないために、最初に述べた
フイルタにおいて生じる波動伝播方向に対して横
方向の電流(すなわち横モードをもたらす電流)
は溝を備えたこの構成では生じない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、横モード発生を抑制すること
により副極大点のない群走行時間特性を有する表
面波共振器フイルタを僅かな費用で製造すること
ができるようにすることにある。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的を達成するため、本発明において
は、金属ストリツプからなる少なくとも2つの反
射器と少なくとも1つのインターデイジタル形変
換器とが圧電材料からなる基板上に設けられ、金
属ストリツプに対し直角の波動伝播方向を有し、
金属ストリツプがその波動伝播方向に対して横方
向に複数箇所において中断されている表面波共振
器フイルタにおいて、少なくとも1つの反射器の
金属ストリツプの少なくとも一部が数学的にラン
ダムな中断分布を有し、金属ストリツプの中断に
より形成される部分片の長さがそのランダムな中
断分布に応じて相違するようにしたものである。
本発明は、金属ストリツプの中断をそれほど多
くしなくとも、又は極く僅か中断するだけでも、
障害となる横モードが発生しないように考慮すれ
ば、従来技術のように個々の金属ストリツプを波
長の大きさ程度の部分長を有するように細分化す
ることは必要としないとの知見に基づくものであ
る。実際の試験によつて確認したところによれ
ば、本発明にしたがつて個々の金属ストリツプの
それぞれの僅かの中断部、すなわちその結果生じ
た金属ストリツプの部分長を、金属ストリツプ間
で全体として全く秩序のない中断分布、すなわち
数学的にランダムな分布となるようにすることが
可能となつた。この場合確率に応じて隣接する金
属ストリツプと同一の中断分布を有する金属スト
リツプが生じることが有り得る。しかし金属スト
リツプ全体にわたつては個々の金属ストリツプの
それぞれの分割の秩序が生じないように配慮され
る。個々の金属ストリツプのそれぞれの無秩序の
分割から、必然的に個々の金属ストリツプのそれ
ぞれは当該金属ストリツプのそれぞれの中断の数
に応じてランダムに分割された寸法の部分片から
形成されることになる。
本発明によつて用いられるランダム分割は、例
えばランダム発生器に応じて与えられ、その場合
に個々の金属ストリツプに関しては長さがランダ
ムに分割されたそれぞれ同じ数の中断部が、例え
ば個々の金属ストリツプに対して2または5また
は10個の中断部が設けられるようにするとよい。
しかし本発明によれば、さらにそれぞれの金属ス
トリツプの中断数もランダムにすること、すなわ
ち最小2個から最大10個までの間の中断部をラン
ダムに分布させることもできる。
一般に、副極大点を実際上十分に抑制するに
は、かかる反射器の各金属ストリツプに対して最
大10個の中断部を設ければ十分である。
本発明は、表面波共振フイルタにとつて一定し
た特性のゆえに優先的に使用される水晶またはニ
オブ酸リチウムからなる基板に有利に適用するこ
とができる。
本発明によれば、通常の反射器の製造方法を少
なくとも著しく困難にすることはない。金属スト
リツプに個々の中断部を生成することは重み付け
されたインターデイジタル形反射器にとつては必
要な技術である。しかしながら本発明の場合、各
金属ストリツプ内のそれぞれの中断位置の精度お
よび中断の結果得られた金属ストリツプの部分片
も、それらの位置がランダムであることから実際
上重要でないため金属片の分割は極めて容易であ
る。本発明の他の顕著な利点は、共振フイルタ全
体に対し個々の金属ストリツプの中断の数が上述
のように僅かの場合には波動伝播速度が金属スト
リツプに中断のない反射器を有するフイルタとほ
とんど変化しないことである。したがつて本発明
による共振器フイルタは何ら新規なデザインもし
くはフイルタ設計を必要としない。なぜならば、
そのように重み付けられた各金属ストリツプの僅
かな中断部は波動伝播速度に不利な影響を与えな
いからである。これに対して最初に挙げた文献に
記載された表面波共振器フイルタに関しては、格
子状の金属ドツトによる反射器を有しないフイル
タに比べて著しく異なる共振周波数位置が生じ
る。したがつて本発明においては、先ず中断部の
ない金属ストリツプを有する反射器を作り、それ
から本発明にしたがつて数学的にランダムに分布
した中断部を設けるようにすると有利である。
〔実施例〕
以下、図面を参照しながら本発明をさらに実施
例について詳細に説明する。
第1図は本発明による共振器フイルタ1を示
し、これは水晶からなる基板2上にある。3は通
常のインターデイジタル形変換器を示し、これは
入力変換器または出力変換器として使用される。
共振器フイルタ1のうち波動伝播方向xに関して
一断面のみが示され、ただ1つの反射器4のみが
示されている(この変換器には一般に同様の反射
器が変換器3のx方向において対向する側で付属
している)。5は反射器の個々の金属ストリツプ
を示す。図を解りやすくするために僅かの数の金
属ストリツプ5だけが示されている。本発明によ
り構成された反射器においては、少なくとも多数
の、好ましくは総ての金属ストリツプにそのよう
なランダムに分布した中断部が施されている。
第1図に示されている反射器4は左側の1番目
の金属ストリツプ5に2つの中断部15を有し、
したがつてこの金属ストリツプ5は3つの異なる
長さの部分片5′,5″,5に分割されている。
すぐ右隣の金属ストリツプはこの例では3つの中
断部を有する。さらに1つおいてこれに続く金属
ストリツプはこの例では4つの中断部を有し、し
たがつて5つの部分片に分けられている。図は原
理を説明するため一例を示したものであり、個々
の金属ストリツプ5はランダムに種々の中断個数
を有する構成をとることができる。
全体としてランダムな中断分布の枠内におい
て、25で特別に示されている2つの金属ストリ
ツプは図に示すように互いに同じ個所にそれぞれ
2つの中断部を有している。これはランダムの原
理に反するものではなく、反射器全体内で確率に
応じて極く稀に生じるものである。
第2図は群走行時間についての4つの周波数特
性曲線を示す。これは最初に挙げた文献に記載さ
れたフイルタの特性曲線にほぼ対応している。2
1で示されている周波数特性曲線は金属ストリツ
プの中断のない反射器を有する表面波共振器フイ
ルタで測定された。これに対して曲線22は反射
器の総ての金属ストリツプがただ1つの中断部を
有し、その中断部がランダムに分布しているよう
な表面波共振器フイルタで測定された。両曲線2
1および22の場合には明らかな副極大点121
および122が認められる。それらの高さは不可
欠的に行われる調整運転時の場合よりも非常に高
く、容易にフイルタ曲線の所望の極大点の高さ迄
達し得るものである。
23により反射器の各金属ストリツプ内にそれ
ぞれ2つの中断部を有する共振器フイルタのフイ
ルタ特性曲線が示されている。曲線24は金属ス
トリツプがそれぞれ3つの中断部を有する反射器
を備えたフイルタで測定された。
本発明によれば、個々の金属ストリツプ内のこ
れらの2つもしくは3つの中断部がそれぞれの反
射器全体にわたつて数学的にランダムに分布して
おり、すなわち個々の金属ストリツプ5の部分片
5′,5″,5,…についてランダムな分布があ
るばかりでなく、すべての金属ストリツプ5,2
5についても互いにランダムな分布がある。
第2図は各金属ストリツプ5,25毎に2つの
中断部を設けるだけで実際上完全に満足な結果を
供給できるという結果を示している。本発明によ
る共振器フイルタ、すなわち既に副極大点の十分
な除去が達成されているような共振器フイルタは
著しい付加費用なしに実現することができ、特に
最初に挙げた文献に対応して述べられているよう
に金属ストリツプの細分をする必要はない。
例えば入力変換器と出力変換器との間にある複
数の、例えば2つの反射器4のうち、そのすべて
ではなく、ただ1つの反射器の金属ストリツプを
本発明にしたがつてランダムに分割するだけで十
分である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による表面波共振器フイルタの
実施例を示し、第2図は本発明による表面波共振
器フイルタの作用を説明するための周波数特性曲
線図を示す。 1……共振器フイルタ、2……基板、3……イ
ンターデイジタル形変換器、4……反射器、5,
25……金属ストリツプ、5′,5″,5″……金
属ストリツプの部分片、15……中断部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属ストリツプからなる少なくとも2つの反
    射器と少なくとも1つのインターデイジタル形変
    換器とが圧電材料からなる基板上に設けられ、金
    属ストリツプに対し直角の波動伝播方向を有し、
    金属ストリツプがその波動伝播方向xに対して横
    方向yに複数箇所において中断されている表面波
    共振器フイルタにおいて、少なくとも1つの反射
    器の金属ストリツプ5,25の少なくとも一部が
    数学的にランダムな中断分布を有し、金属ストリ
    ツプの中断により形成される部分片5′,5″,
    5″の長さがそのランダムな中断分布に応じて相
    違するようにしたことを特徴とする表面波共振器
    フイルタ。 2 基板の圧電材料は水晶であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の表面波共振器フイ
    ルタ。 3 各金属ストリツプは少なくとも2つの中断部
    を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    または第2項記載の表面波共振器フイルタ。 4 各金属ストリツプは最大10個の中断部を有す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし
    第3項のいずれか1項記載の表面波共振器フイル
    タ。 5 それぞれの金属ストリツプの全長は50〜200
    波長であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項ないし第4項のいずれか1項記載の表面波共振
    器フイルタ。 6 個々の金属ストリツプ内の中断の列は残りの
    金属ストリツプの中断の列のそれぞれに対してラ
    ンダム関数発生器に応じて与えられることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項ないし第5項のいず
    れか1項記載の表面波共振器フイルタ。 7 少なくともそれぞれの反射器のすべての金属
    ストリツプの大多数が同数の中断部を有すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第6項
    のいずれか1項記載の表面波共振器フイルタ。 8 個々の金属ストリツプの各中断数はランダム
    な分布に対応することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項ないし第7項のいずれか1項記載の表面
    波共振器フイルタ。 9 金属ストリツプからなる少なくとも2つの反
    射器と少なくとも1つのインターデイジタル形変
    換器とが圧電材料からなる基板上に設けられ、金
    属ストリツプに対し直角の波動伝播方向を有し、
    金属ストリツプがその波動伝播方向に対して横方
    向に複数箇所において中断されている表面波共振
    器フイルタを製造する方法において、まず中断部
    を有しないが既に除去すべき外乱は除き所定の伝
    達関数を満足するフイルタ特性を有する金属スト
    リツプからなる反射器が作られ、次いで少なくと
    も多数の金属ストリツプ5,25に数学的にラン
    ダムに分布するように中断部が設けられ、ランダ
    ムな大きさを有する金属ストリツプの部分片5′,
    5″,5が形成されることを特徴とする表面波
    共振器フイルタの製造方法。
JP59080033A 1983-04-22 1984-04-20 表面波共振器フイルタとその製造方法 Granted JPS59207719A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE19833314725 DE3314725A1 (de) 1983-04-22 1983-04-22 Oberflaechenwellen-resonatorfilter
DE3314725.6 1983-04-22

Publications (2)

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JPS59207719A JPS59207719A (ja) 1984-11-24
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US (1) US4623855A (ja)
EP (1) EP0124019B1 (ja)
JP (1) JPS59207719A (ja)
AT (1) ATE48210T1 (ja)
DE (2) DE3314725A1 (ja)

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