(57)【要約】      （修正有）【課題】任意の帯域幅のフィルタを提供する。【解決手段】λ／４幅の電極、λ／４ギャップのすだれ状電極を従来の＋１、−１、＋１、−１に対して、＋１、−１、−１、＋１などとすることにより、見かけ上の電気機械結合係数を低下させて、変換効率と反射係数を小さくした、或いは単位長さ当たりの反射器の数を小さくすることにより、共振と反共振の幅を狭くした構造にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板上にすだれ状電極を作製した構造、あるいはその両側に反射器を配置した構造の弾性表面波共振器において、基本動作周波数での波長をλとして、正電極の幅がλ／４、負電極の幅がλ／４、その空隙がλ／４であり、それらの電極の両側に取り出し電極を配置したすだれ状電極において、正の取り出し電極に接続するλ／４幅電極の符号を＋１、負の取り出し電極に接続するλ／４幅電極の符号を−１として、＋１、−１、−１、−１とした構造、或いは正の取り出し電極に接続するλ／４幅電極の符号の数が（２Ｋ＋１）（Ｋ：零を含む正の整数）、負の取り出しに接続するλ／４幅電極の符号の数が（２Ｌ＋１）（Ｌ：零を含む正の整数）のすだれ状電極を一周期として、これらの電極をＮ対構成した構造の弾性表面波共振器、及び一つの共振器の中でＫ、Ｌの値を組み合わせた構造の共振器、及びこれらの共振器の両側に反射器を配置した構造の弾性表面波共振器、及びこれらの共振器を用いた電子装置。
【請求項２】
特許請求の範囲第１項において、λ／４電極幅、ギャップλ／４の構造のすだれ状電極と（５λ／４）Ｋの電極幅でギャップが（λ／４）のすだれ状電極を一つのすだれ状共振器の中で組み合わせた構造の弾性表面波共振器、及びこれらの共振器の両側に反射器を配置した構造の弾性表面波共振器、及びこれらの共振器を用いた電子装置。
【請求項３】
特許請求の範囲第１項、第２項において、隣り合う電極中心間の周期はλ／２或いはλ／２の整数倍であり、かつそれら電極の幅及びギャップが上記の値の±５０％である弾性表面波共振器及びこれらの共振器を用いた電子装置。
【請求項４】
特許請求の範囲の請求第１項、第２項、第３項において、すだれ状電極とその両側に反射器を配置した構造の弾性表面波共振器において、基本動作周波数での波長をλとして、反射器の幅が（λ／２）×Ｍ（Ｍ：正の整数）でその空隙が（λ／２）×Ｎ（Ｎ：正の整数）或いは、電極の幅が（λ／４）×（２Ｍ−１），でその空隙が（λ／４）×（２Ｎ−１）、或いはそれらの幅が上記の値の±５０％であり、これらの電極間の距離が（λ／２）×Ｋ（Ｋ：整数）の短絡型及び開放型の反射器をもつ構造の弾性表面波共振器、及びこれらの共振器を用いた電子装置。
【請求項５】
圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板上に誘電体薄膜Ｈ１を付着させた弾性表面波共振器、及びその上に弾性波共振器を作製した後、その上に金属膜を付着させた構造の共振器、或いはこの共振器上にさらに誘電体薄膜を付着させた構造の弾性表面波共振器、及び上記の金属膜として、反射器上にのみ付着させた構造の弾性表面波共振器及びこれを用いた電子装置。
【請求項６】
特許請求の範囲第５項の弾性表面波共振器において、基本動作周波数での波長をλとして、薄膜の膜厚をＨ１として、、薄膜の膜厚Ｈ１／λが、０．００１から０．０２の範囲にある弾性表面波共振器及びこれを用いた電子装置。
【請求項７】
特許請求の範囲、第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項において、正負電極及び金属膜として、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｔｉなど或いはこれらの合金、また圧電体基板１として、水晶、ランガサイト系単結晶、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７単結晶、ＢＧＯ単結晶、ＢＳＯ単結晶、ＬｉＮｂＯ３単結晶、ＬｉＴａＯ３単結晶、ＫＮｂＯ３単結晶、ＰＺＴなど、圧電薄膜として、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３、ＫＮｂＯ３、Ｔａ２Ｏ５、ＰＺＴ、などを用いた構造のすだれ状電極弾性表面波共振器、及びこれを用いた電子装置。
【請求項８】
特許請求の範囲、第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項の弾性表面波共振器上に、ＳｉＯ２薄膜、或いは正の周波数温度特性をもつガラスなどの誘電体膜を付着させた構造のすだれ状電極弾性表面波共振器、及びこれを用いた電子装置。
【請求項９】
特許請求の範囲、第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項の弾性表面波共振器をラダー型、ラティス型に構成した弾性表面波フィルタとこのフィルタを用いた電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は弾性表面波を用いた共振器及びこれを用いた電子装置に関するもので、すだれ状電極の変換効率を低下させた構造、或いは基板表面に誘電体膜を設けることにより、電気機械結合係数を低下させた構造の弾性表面波共振器に関する。
【背景技術】
【０００２】  通常の弾性表面波共振器は、正規型のλ／４電極幅のすだれ状電極のみの構造、或いは正規型すだれ状電極の両端にλ／４電極幅の反射器を設けた構造であり、共振と反共振の周波数幅は、用いる基板の電気機械結合係数（ｋ２）でほぼ決定される。従って、大きなｋ２の基板では、比較的狭い帯域幅のフィルタには用いられなかった。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本発明は上述したごとき従来の弾性表面波共振器の欠陥を除去すべくなされたものであって、電極構造を工夫することにより見かけ上の電気機械結合を低下させることにより、変換効率と反射係数を小さくした、或いは単位長さ当たりの反射器の数を小さくすることにより、共振と反共振の幅を狭くした構造の弾性表面波共振器に関するものであり、任意の帯域幅の共振器及びフィルタを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  上述の課題を解決するために、本発明に係る弾性表面波共振器は、大きな電気機械結合係数をもつ圧電・電歪物質基板の表面或いは圧電薄膜基板上にすだれ状電極を配置した共振器、或いはその両側に反射器を配置した構造の共振器において、取り出し電極に接続するλ／４幅電極の極性を従来の＋１，−１、＋１、−１と隣り合う電極を正負交互に接続していた構造を例えば＋１，−１、−１、−１などとすることにより、励振効率を低下させた構造、及び反射器の反射効率を低下させた構造、或いは圧電基板上に誘電体薄膜を付着させた基板上にすだれ状電極及び反射器を設けた構造、或いは弾性表面波共振器の表面に誘電体を付着させ、さらにその上に導体膜を付着させる構造とすることにより、共振器の共振と反共振の幅を制御するものである。
【実施例】
【０００５】  以下、本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説明する。
実施例の１は、図１のように、圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板上にすだれ状電極を作製した構造、あるいはその両側に反射器を配置した構造の弾性表面波共振器において、基本動作周波数での波長をλとして、正電極の幅がλ／４、負電極の幅がλ／４、その空隙がλ／４であり、それらの電極の両側に取り出し電極を配置したすだれ状電極において、正の取り出し電極に接続するλ／４幅電極の符号を＋１、負の取り出し電極に接続するλ／４幅電極の符号を−１として、＋１、−１、−１、−１とした構造、或いは図２のように、＋１、＋１、＋１、−１、−１、−１とした構造、或いは正の取り出し電極に接続するλ／４幅電極の符号の数が（２Ｋ＋１）（Ｋ：零を含む正の整数）、負の取り出しに接続するλ／４幅電極の符号の数が（２Ｌ＋１）（Ｌ：零を含む正の整数）のすだれ状電極を一周期として、これらの電極をＮ対構成した構造の弾性表面波共振器、及び一つの共振器の中でＫ、Ｌの値を組み合わせた構造の共振器、及びこれらの共振器の両側に反射器を配置した構造の弾性表面波共振器、及びこれらの共振器を用いた電子装置である。
実施例の２は、特許請求の範囲第１項において、λ／４電極幅、キャップλ／４の構造のすだれ状電極と（５λ／４）Ｋの電極幅でギャップが（λ／４）のすだれ状電極を一つのすだれ状共振器の中で組み合わせた構造の弾性表面波共振器、及びこれらの共振器の両側に反射器を配置した構造の弾性表面波共振器、及びこれらの共振器を用いた電子装置である。
実施例の３は、特許請求の範囲第１項、第２項において、隣り合う電極中心間の周期はλ／２或いはλ／２の整数倍であり、かつそれら電極の幅及びギャップが上記の値の±５０％である弾性表面波共振器、及びこれの共振器を用いた電子装置である。
実施例の４は、特許請求の範囲の請求第１項、第２項、第３項において、すだれ状電極とその両側に反射器を配置した構造の弾性表面波共振器において、基本動作周波数での波長をλとして、反射器の幅が（λ／２）×Ｍ（Ｍ：正の整数）でその空隙が（λ／２）×Ｎ（Ｎ：正の整数）或いは、電極の幅が（λ／４）×（２Ｍ−１），でその空隙が（λ／４）×（２Ｎ−１）、或いはそれらの幅が上記の値の±５０％であり、これらの電極間の距離が（λ／２）×Ｋ（Ｋ：整数）の短絡型の反射器をもつ構造の弾性表面波共振器、及びこれらの共振器を用いた電子装置である。
実施例の５は、圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板上に誘電体薄膜Ｈ１を付着させた弾性表面波共振器、及びその上に弾性波共振器を作製した後、その上に金属膜を付着させた構造の共振器、或いはこの共振器上にさらに誘電体薄膜を付着させた構造の弾性表面波共振器、及び上記の金属膜として、反射器上にのみ付着させた構造の弾性表面波共振器及びこれを用いた電子装置である。
実施例の６は、特許請求の範囲第５項の弾性表面波共振器において、基本動作周波数での波長をλとして、薄膜の膜厚をＨ１として、、薄膜の膜厚Ｈ１／λが、０．００１から０．０２の範囲にある弾性表面波共振器及びこれを用いた電子装置である。
実施例の７は、特許請求の範囲、第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項において、正負電極及び金属膜として、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｔｉなど或いはこれらの合金、また圧電体基板１として、水晶、ランガサイト系単結晶、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７単結晶、ＢＧＯ単結晶、ＢＳＯ単結晶、ＬｉＮｂＯ３単結晶、ＬｉＴａＯ３単結晶、ＫＮｂＯ３単結晶、ＰＺＴなど、圧電薄膜として、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３、ＫＮｂＯ３、Ｔａ２Ｏ５、ＰＺＴ、などを用いた構造のすだれ状電極弾性表面波共振器及びこれらの共振器を用いた電子装置である。
実施例の８は、特許請求の範囲、第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項の弾性表面波共振器上に、ＳｉＯ２薄膜、或いは正の周波数温度特性をもつガラスなどの誘電体膜を付着させた構造のすだれ状電極弾性表面波共振器及びこれを用いた電子装置である。
実施例の９は、特許請求の範囲、第１項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項、第８項の弾性表面波共振器をラダー型、ラティス型に構成した弾性表面波フィルタとこのフィルタを用いた電子装置である。
【発明の効果】
【０００６】  以上の共振器の計算結果の一例として、図３に、図１の構造の共振器を用い
た、零温度特性、ｋ２＝０．２２をもつＳｉＯ２／５°Ｙ−Ｘ  ＬｉＮｂＯ３基板を用いたラダー型フィルタの特性を示す。通常のλ／４幅電極と反射器を用いたラダー型フィルタでは、中心周波数２ＧＨｚで帯域幅３６０ＭＨｚ（Δｆ／ｆ０＝０．１８）と広帯域特性をもち、現在の携帯電話用のフィルタとしては、広すぎて使えない。一方、本発明の図１のすだれ状電極の両側にλ／４電極幅の反射器をもつ構造では、図３のように、中心周波数２ＧＨｚで帯域幅１００ＭＨｚ（Δｆ／ｆ０＝０．０５）と現在の携帯電話用のフィルタに最適な帯域をもち、かつ零温度特性のフィルタが得られる。また、本特許では、大きなｋ２をもつ基板を用いて、任意の帯域幅をもつ共振器、及びフィルタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る電極幅がλ／４幅、空隙がλ／４からなるすだれ状電極の電極の接続を＋１、−１、−１、−１を周期とした弾性表面波共振器の電極構成の平面図及び断面図である。
【図２】本発明に係る電極幅がλ／４幅、空隙がλ／４からなるすだれ状電極の電極の接続を＋１、＋１、＋１、−１、−１、−１を周期とした弾性表面波共振器の電極構成の平面図及び断面図である。
【図３】発明に係るＳｉＯ２／５°Ｙ−Ｘ  ＬｉＮｂＯ３基板上の図１の構造の共振器を用いたラダー型フィルタの周波数特性である。
【符号の説明】
１…基板、２…すだれ状電極、３…正の取り出し電極、４…負の取り出し電極、５…正の取り出し電極に接続されたλ／４電極であり、符号では＋１電極、６…負の取り出し電極に接続されたλ／４電極であり、符号では−１電極、７…反射器、８…ラダー型フィルタの周波数特性の周波数〔ＧＨｚ〕、９…ラダー型フィルタの周波数特性の挿入損失〔ｄＢ〕
【図１】
2006109390.tif 000003
【図２】
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【図３】
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