(57)【要約】【課題】弾性表面波素子を２つの異なった振動モードで励振できるようにし、ＦＳＫ変調器の発振回路の簡素化を図れるようにする。【解決手段】発振器４０は、ＩＤＴを介して弾性表面波素子１０の圧電基板を励振する増幅回路４２を有する。弾性表面波素子１０は、弾性表面波の伝播方向に沿って第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とを備えている。第２ＩＤＴ１６は、スイッチ部４４に接続してある。スイッチ部４４は、切替え制御部５０に接続してある。切替え制御部５０は、入力する「０」、「１」に応じてスイッチ部４４を切り替え、弾性表面波素子１０の第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とに同位相の信号、または第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との間で相互に逆位相となる信号を与える。【選択図】図１
2007208690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板の弾性表面波の伝播方向に沿って形成され、前記圧電基板を励振するすだれ状電極からなる第１ＩＤＴと第２ＩＤＴとを備えた弾性表面波素子であって、
前記第１ＩＤＴと前記第２ＩＤＴとの間における電極指の対数の差が±５％以内であることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性表面波素子において、
前記第１ＩＤＴと前記第２ＩＤＴとは、前記電極指の形成ピッチを同じにしてあることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の弾性表面波素子において、
前記第１ＩＤＴと前記第２ＩＤＴとの間に、いずれか一方のＩＤＴに電気的に接続した第３ＩＤＴを有することを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項４】
請求項３に記載の弾性表面波素子において、
前記第３ＩＤＴは、電極指の形成ピッチが前記第１ＩＤＴと前記第２ＩＤＴとの前記電極指の形成ピッチより大きくしてあることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項５】
請求項４に記載の弾性表面波素子において、
前記第１ＩＤＴと前記第２ＩＤＴとの前記電極指の形成ピッチをλ１、前記第３ＩＤＴの前記電極指の形成ピッチをλ２としたときに、
λ２≧１．００８×λ１
であることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の弾性表面波素子において、
前記各ＩＤＴの間に、前記圧電基板を励振しない領域を設けたことを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項７】
請求項６に記載の弾性表面波素子において、
前記圧電基板を励振しない領域は、中間反射器であることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の弾性表面波素子と、
前記各ＩＤＴを介して前記弾性表面波素子の前記圧電基板を励振する増幅回路と、
前記弾性表面波素子と前記増幅回路との間に設けられ、前記第１ＩＤＴと前記第２ＩＤＴとのいずれか一方を接続したスイッチ部と、
入力した入力信号の状態に応じて前記スイッチ部を切替え制御し、前記スイッチ部を介して、前記第１ＩＤＴと前記第２ＩＤＴとに同位相の信号、または両者間において相互に逆位相となる信号を与える切替え制御部と、
を有することを特徴とする弾性表面波発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電基板に弾性表面波が励振される弾性表面波素子に係り、特に対称モードと斜対称モードとの２の励振モードが得られる２モード型の弾性表面波素子および発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車のドアをカギを用いずに電波によって施錠、開錠できるキーレスエントリーと呼ばれるシステムが普及してきている。また、キーレスエントリーシステムは、自動車の施錠、開錠ばかりでなく、家のドアの施錠、開錠、電子機器の制御などにも適用されてきている。このキーレスエントリーシステムは、周波数偏移変調（Frequency Shift Keying：ＦＳＫ）の無線技術が利用されている。すなわち、キーレスエントリーシステムは、利用者の携帯するリモコン装置にＦＳＫ信号の送信機が内蔵してある。現在、キーレスエントリーシステムは、ほとんど２値ＦＳＫ信号を利用している。この２値ＦＳＫ信号を出力する送信機は、デジタル信号の「０」と「１」とを、周波数ｆ１とｆ２とに周波数偏移変調して出力する。
【０００３】
従来、２値のＦＳＫ信号を発生させる方法として、弾性表面波共振子に可変容量ダイオードを接続し、可変容量ダイオードの容量値を変える方法がある。ところが、可変容量ダイオードを用いると小型化が困難であるところから、弾性表面波共振子の入力側に２つのコンデンサの並列接続した回路とスイッチ回路とを接続し、デジタル信号の「０」、「１」に応じてスイッチ回路を開閉し、並列接続した２つのコンデンサの一方または両方を弾性表面波共振子に接続して、２つの異なった周波数の発振が行なえるようにしたＦＳＫ変調器がある（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−１８３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載のＦＳＫ変調器は、コンデンサの並列回路を必要とし、部品点数が多くなるとともに、回路も複雑となる。また周波数を変調するためにコンデンサを使用するため、所定の周波数に調整するのに手間がかかり、精度の高い周波数を有するなＦＳＫ信号を得ることが困難で、変調器間の周波数のばらつきも大きくなる。
【０００５】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、弾性表面波素子を２つの異なった振動モードで励振できるようにし、ＦＳＫ変調器の発振回路の簡素化を図れるようにすることを目的としている。
【０００６】
また、本発明は、出力する２つの周波数の間におけるスプリアスの発生を防げるようにすることを目的としている。
そして、本発明は、弾性表面波素子のインピーダンスを低下できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明に係る弾性表面波素子は、圧電基板の弾性表面波の伝播方向に沿って形成され、前記圧電基板を励振するすだれ状電極からなる第１ＩＤＴと第２ＩＤＴとを備えた弾性表面波素子であって、前記第１ＩＤＴと前記第２ＩＤＴとの間における電極指の対数の差が±５％以内であることを特徴としている。
【０００８】
このようになっている本発明は、第１ＩＤＴと第２ＩＤＴとに同位相信号を与えると、圧電基板の弾性表面波素子の伝播方向に、第１ＩＤＴと第２ＩＤＴとの中間点を中心とする線対称ないわゆるＳ０モードの振動モードを発生させることができる。また、第１ＩＤＴと第２ＩＤＴとに、相互に逆位相となる信号を与えると、第１ＩＤＴと第２ＩＤＴとの中間点を回転中心とする点対称（斜対称）のいわゆるＡ０モードの振動モードを発生させることができる。したがって、２つの異なった振動モードに対応した周波数の信号が得られ、２値ＦＳＫ信号を得ることができる。そして、弾性表面波素子を２つの異なった振動モードで励振できるため、周波数偏移変調するための可変容量ダイオードやコンデンサを必要とせず、ＦＳＫ変調器の発振回路の簡素化を図ることができる。
【０００９】
発明者の研究によると、２つのＩＤＴの電極指の対数を同じにすると、Ｓ０モードに対応した周波数とＡ０モードに対応した周波数との２つの周波数の間におけるスプリアスの発生を防ぐことができる。そして、第１ＩＤＴと第２ＩＤＴとにおける電極指の対数の差が±５％より大きいと、２つの周波数の間の周波数においてスプリアスの発生が見られる。このため、２つのＩＤＴ間における電極指の対数の差は、±５％以下にすることが望ましい。
【００１０】
第１ＩＤＴと第２ＩＤＴとは、電極指の形成ピッチを同じにする。２つのＩＤＴ間で電極指の形成ピッチが異なると、きれいなＳ０モードまたはＡ０モードを発生させることができない。第１ＩＤＴと第２ＩＤＴとの間に、いずれか一方のＩＤＴに電気的に接続した第３ＩＤＴを設けることができる。この第３のＩＤＴは、第１ＩＤＴ、第２ＩＤＴのどちらかに電気的に接続してもよい。弾性表面波の伝播方向におけるＩＤＴの対称性が崩れるが、Ｓ０モードとＡ０モードとに対応した振動モードが得られる。
【００１１】
第３ＩＤＴは、電極指の形成ピッチが第１ＩＤＴと第２ＩＤＴとの電極指の形成ピッチより大きくするとよい。第３のＩＤＴを設けると弾性表面波の伝播方向においてＩＤＴの対称性が崩れる。このため、第３ＩＤＴの電極指の形成ピッチを第１ＩＤＴ、第２ＩＤＴと同じにするとスプリアスが発生する。このスプリアスは、第３ＩＤＴの電極指の形成ピッチを第１ＩＤＴ、第２ＩＤＴの電極指の形成ピッチより大きくすると、抑制することができる。発明者の研究によると、第１ＩＤＴと第２ＩＤＴとの電極指の形成ピッチをλ１、第３ＩＤＴの前記電極指の形成ピッチをλ２としたときに、λ２≧１．００８×λ１すると、Ｓ０モードに対応した周波数と、Ａ０モードに対応した周波数との間の周波数にスプリアスの発生がない。
【００１２】
各ＩＤＴの間に、圧電基板を励振しない領域を設けることができる。この励振しない部分は、何も設けなくともよいが、例えば格子状の中間反射器を配置することができる。各ＩＤＴの間に格子状の中間反射器を設けることにより、弾性表面波の反射効率が向上して弾性表面波素子のインピーダンスを低下させることができる。
【００１３】
本発明に係る発振器は、上記したいずれかの弾性表面波素子と、前記各ＩＤＴを介して前記弾性表面波素子の前記圧電基板を励振する増幅回路と、前記弾性表面波素子と前記増幅回路との間に設けられ、前記第１ＩＤＴと前記第２ＩＤＴとのいずれか一方を接続したスイッチ部と、入力した入力信号の状態に応じて前記スイッチ部を切替え制御し、前記スイッチ部を介して、前記第１ＩＤＴと前記第２ＩＤＴとに同位相の信号、または両者間において相互に逆位相となる信号を与える切替え制御部と、を有することを特徴としている。
【００１４】
このようになっている本発明は、弾性表面波素子の弾性表面波の伝播方向において、圧電基板に線対称のＳ０モードの振動と、点対称のＡ０モードの振動とを発生させることができる。したがって、２つの振動モードに対応した２つの異なる周波数の信号が得られ、２つの異なる周波数の信号を得るために可変容量ダイオードやコンデンサを必要とせず、小型化が図れ、回路を簡素にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る弾性表面波素子および弾性表面波発振器の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図２は、第１実施形態に係る弾性表面波素子の模式的に示した平面図である。図２において、弾性表面波素子１０は、圧電基板（例えば、水晶基板）１２の表面にすだれ状電極からなる第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との一対のＩＤＴが形成してある。各ＩＤＴ１４、１６は、それぞれ一対の櫛型電極１８（１８ａ、１８ｂ）、２０（２０ａ、２０ｂ）から形成してある。第１ＩＤＴ１４を構成している櫛型電極１８ａ、１８ｂは、それぞれがバスバー２２（２２ａ、２２ｂ）と、一端をバスバー２２に接続した櫛歯となる電極指２４（２４ａ、２４ｂ）からなっていて、それぞれの電極指２４が噛み合うように配置してある。第２ＩＤＴ１６の櫛型電極２０ａ、２０ｂも同様に形成してあって、バスバー２６（２６ａ、２６ｂ）と電極指２８（２８ａ、２８ｂ）とからなり、それぞれの電極指２８が噛み合うように配置してある。
【００１６】
各櫛型電極１８、２０は、電極指２４、２８の形成ピッチがλとなっている。したがって、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とは、隣接する電極指２４ａ、２４ｂおよび電極指２８ａ、２８ｂの配置ピッチがλ／２となっている。また、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とは、実施形態の場合、それぞれの電極指２４、２８の対数が同じにしてある。第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とは、それぞれ一対の櫛型電極間に信号電圧が印加されると、圧電基板１２を励振して弾性表面波を発生する。この弾性表面波は、電極指２４、２８と直交した方向に伝播する。すなわち、第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６は、弾性表面波の伝播方向に沿って配置してある。また、第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６の外側には、これらのＩＤＴ１４、１６を挟んで反射器３０（３０ａ、３０ｂ）が配置してある。各反射器３０は、電極指２４、２８と平行に形成され、両端が相互に接続された複数の導体ストリップ３２からなり、格子状をなしている。
【００１７】
このように形成してある弾性表面波素子１０は、弾性表面波の伝播方向において線対称となるＳ０モードの振動と、斜対称（点対称）となるＡ０モードとの２つの振動モードを得ることができる。すなわち、いずれか一方のＩＤＴ（例えば、第２ＩＤＴ１６）の一方の櫛型電極２０ａを切替えスイッチ３４の接点ａと切替えスイッチ３６の接点ｅとに接続する。また、他方の櫛型電極２０ｂを切替えスイッチ３４の接点ｂとス切替えイッチ３６の接点ｄとに接続する。さらに、切替えスイッチ３４の接点ｃは、第１ＩＤＴ１４の櫛型電極１８ａとともに、例えばプラス端子に接続し、切替えスイッチ３６の接点ｆは、第１ＩＤＴ１４の櫛型電極１８ｂとともにマイナス端子に接続する。これらの切替えスイッチ３４、３６は、連動して切り替えられる。
【００１８】
そして、上記のように、第２ＩＤＴ１６を切替えスイッチ３４、３６に接続して図２に示したように、スイッチ３４の接点ｃを接点ａと接続し、スイッチ３６の接点ｆを接点ｄに接続する。切替えスイッチ３４、３６がこのように設定されると、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とには、同位相の信号が入力する。このため、第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６によって圧電基板１２を励振すると、図３（１）に示したように、弾性表面波の伝播方向において線対称ないわゆるＳ０モードの振動モードが得られる。
【００１９】
一方、図２の破線に示したように、切替えスイッチ３４の接点ｃを接点ｂに接続し、切替えスイッチ３６の接点ｆを接点ｅに接続する。各スイッチ３４、３６がこのように設定されると、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とに入力する信号は、相互に逆位相となる。このため、弾性表面波素子１０の圧電基板１２には、図３（２）に示したように、弾性表面波の伝播方向において点対称ないわゆる斜対称であるＡ０モードの振動モードが得られる。
【００２０】
したがって、弾性表面波素子１０は、Ｓ０モードの振動モードに対応した周波数の信号と、Ａ０モードの振動モードに対応した周波数の信号とを得ることができ、２値ＦＳＫの信号とすることができる。なお、発明者の研究によると、第１ＩＤＴ１４の電極指２４と第２ＩＤＴ１６の電極指２８とは、対数の差が±５％以内であることが望ましい。両者の対数の差が±５％を超えると、第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６に同位相の信号を与えて得た共振周波数と、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との間で相互に逆位相となる信号を与えて得た共振周波数との間の周波数にスプリアスが発生して好ましくない。
【００２１】
図４は、第１実施形態に係る弾性表面波素子１０において、第１ＩＤＴ１４の電極指２４の対数を８０に固定し、第２ＩＤＴ１６の電極指２８の対数を７０から９０まで２対ずつ変えたときの、周波数とインピーダンスとの関係の一部を示した図である。図４（１）〜（４）は、いずれも横軸がＭＨｚで表した周波数であり、縦軸がインピーダンスの絶対値をΩで表している。また、図４の破線の曲線は、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とに同位相の信号を与えて圧電基板１２を励振した場合であり、実線の曲線は第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とに相互に逆位相となる信号を与えて励振した場合である。
【００２２】
第１ＩＤＴ１４の電極指２４が８０対であって、第２ＩＤＴ１６の電極指２８が７４対の場合、図４（１）中の矢印で示したように、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とを逆位相で励振するとスプリアスが発生する。このスプリアスは、第２ＩＤＴ１６の電極指２８の対数を少なくするほど大きくなる。しかし、第２ＩＤＴ１６の電極指２８の対数を７６にすると、図４（２）に示したように、スプリアスが発生しなくなる。
【００２３】
一方、第２ＩＤＴ１６の電極指２８の対数を増加させていった場合、第２ＩＤＴ１６の電極指２８の対数が８４まではスプリアスの発生が見られない（図４（３）参照）。しかし、第２ＩＤＴ１６の電極指２８の対数が８６になると、図４（４）の矢印に示したように、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とを逆位相で励振するとスプリアスが発生する。このスプリアスは、第２ＩＤＴ１６の電極指２８の対数を増加させるほど大きくなる。
【００２４】
これらのことから、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とを同位相と逆位相とで励振する場合、両者の電極指の対数の差が±５％を超えるとスプリアスが発生する。しかし、両者の電極指の対数の差が±５％以内であれば、スプリアスの発生をなくすことができる。したがって、デジタル信号の「０」と「１」とに対応して、第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６に同位相の信号を与えてＳ０モードの振動モードを発生させ、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とに逆位相の信号を与えてＡ０モードの振動モードを発生させる場合、第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６間における電極指の対数の差は、±５％以内であることが好ましく、特に対数を同じにすることが望ましい。
【００２５】
図１は、上記の弾性表面波素子１０を用いて２値ＦＳＫ信号が得られる発振器（いわゆるＦＳＫ変調器）の回路図の一例を示したものである。図１において、発振器４０は、増幅回路４２を構成しているトランジスタＴｒを有している。トランジスタＴｒは、コレクタが抵抗Ｒ１を介して電源Ｖｃｃに接続してあり、エミッタが抵抗Ｒ２を介して接地してある。トランジスタＴｒのベースは、入力端子ＩＮに接続してあるとともに、直列接続したコンデンサＣ１、Ｃ２を介して接地してある。入力端子ＩＮには、「０」と「１」とからなるデジタル信号が入力する。直列接続したコンデンサＣ１とコンデンサＣ２との接続点は、トランジスタＴｒのエミッタに接続してある。
【００２６】
また、トランジスタＴｒのベースには、スイッチ部４４を介して弾性表面波素子１０を備えたＳＡＷ共振器が接続してある。スイッチ部４４は、トランジスタなどからなる切替えスイッチ４６、４８からなっていて、これらの切替えスイッチ４６、４８に第２ＩＤＴ１６を構成している一対の櫛型電極が接続してある。切替えスイッチ４６、４８は、図２に示した切替えスイッチ３４、３６と同様の作用を行なえるように構成してあって、連動して切り替えられるようになっている。そして、切替えスイッチ４６の接点ｃはトランジスタＴｒのベースと入力端子ＩＮに接続してあり、切替えスイッチ４８の接点ｆは接地してある。したがって、スイッチ部４４は、第２ＩＤＴ１６を構成している一対の櫛型電極の一方をトランジスタＴｒと入力端子ＩＮとへの接続と、接地とへ切替え接続を、これに連動して他方の櫛型電極を接地と、トランジスタＴｒのベース、入力端子ＩＮとへ切り替え接続をする。
【００２７】
また、第１ＩＤＴ１４は、一方の櫛型電極がトランジスタＴｒのベースと入力端子ＩＮとに接続してあり、他方の櫛型電極が接地してある。したがって、スイッチ部４４の切替え動作により、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とに同位相の信号を与えることができ、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との間で信号の位相を１８０°異ならせることができる。
【００２８】
入力端子ＩＮには、切替え制御部５０の入力側が接続してある。切替え制御部５０の出力側は、スイッチ部４４に接続してある。切替え制御部５０は、入力端子ＩＮに入力するデジタル信号の「０」、「１」に応じてスイッチ部４４の切替えスイッチ４６、４８を連動して切り替え、デジタル信号の「０」、「１」に対応して弾性表面波素子１０にＳ０モードまたはＡ０モードの振動モードを発生させる。なお、トランジスタＴｒのコレクタと抵抗Ｒ１との間には、直流カット用のコンデンサＣ３を介して出力端子ＯＵＴが接続してあり、周波数偏移変調した２値ＦＳＫ信号が出力される。
【００２９】
このような弾性表面波素子１０を用いた発振器４０は、周波数の異なった２つの信号を得るために、可変容量ダイオードやコンデンサを必要とせず、部品点数の削減が図れて回路構成を簡素にすることができる。しかも、弾性表面波素子１０を２つの異なる振動モードで励振するようになっているため、周波数精度の高い安定したＦＳＫ信号を得ることができる。また、弾性表面波素子１０は、弾性表面波の伝播方向である縦モードの振動モードであるため、横モードに比較してＳ０モードとＡ０モードとの周波数差を大きくすることができ、２値ＦＳＫ信号の受信を容易にすることができる。
【００３０】
図５は、第２実施形態に係る弾性表面波素子の説明図である。なお、図５においては、圧電基板の記載が省略してあり、電極の配置のみが示してある。図５において、弾性表面波素子６０は、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とが弾性表面波の伝播方向に沿って設けてある。実施形態の場合、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との電極指２４、２８は、同じ対数を有している。そして、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とは、それぞれを構成している櫛型電極１８、２０の電極指２４、２８の形成ピッチがλ１と同じにしてある。したがって、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とは、それぞれの隣接する電極指２４ａ、２４ｂおよび電極指２８ａ、２８ｂの配置間隔がλ１／２となっている。
【００３１】
第２実施形態の弾性表面波素子６０は、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との間に、圧電基板を励振しない領域が設けてある。圧電基板を励振しない領域は、実施形態の場合、反射器３０と同様に形成した格子状の中間反射器６２からなっている。この中間反射器６２は、複数の導体ストリップ６４が形成ピッチλ２／２で設けてあり、両端が相互に接続されて電気的に浮いた状態に保持される。中間反射器６２は、実施形態の場合、導体ストリップ６４の形成ピッチλ２／２がＩＤＴ１４、１６の隣接する電極指２４、２８の配置ピッチλ１／２と同じにしてある。つまり、中間反射器６２は、導体ストリップ６４の、各ＩＤＩ１４、１６の電極指の形成ピッチλ１に対応する形成ピッチλ２がλ１と同じにしてある。
【００３２】
このようになっている第２実施形態の弾性表面波素子６０は、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とのいずれか一方（例えば、第２ＩＤＴ１６）の一対の櫛型電極２０ａ、２０ｂを連動して切り替えられる切替えスイッチ３４、３６に接続し、第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６に与える信号が同位相となる場合と、相互に逆位相となる場合とに切り替えられるようにする。
【００３３】
なお、発明者が第２実施形態の弾性表面波素子片６０について第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との電極指の対数、ＩＤＴの電極指の配置ピッチλ１／２と中間反射器６２の隣接する導体ストリップ６４の配置ピッチλ２／２との関係が弾性表面波素子６０の振動モードに与える影響をシミュレーションした。シミュレーションにおける第１ＩＤＴ１４の電極指２４の対数と、第２ＩＤＴ１６の電極指２８の対数とは、いずれも８０である。また、中間反射器６２の導体ストリップ６４の対数は２０（導体ストリップの本数は４０本）である。
【００３４】
シミュレーションの結果、電極指の対数に関しては、前記と同様に、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との両者間における電極指の対数の差が±５％を超えるとスプリアスが発生し、±５％以内であればスプリアスの発生は見られなかった。他方、ＩＤＴ１４、１６の電極指の配置ピッチλ１／２と中間反射器６２の導体ストリップ６４の配置ピッチλ２／２については、スプリアスに関して何ら影響が見られなかった。すなわち、λ２／λ１の値を１．０００から１．０２０まで変化させたが、スプリアスの発生はなかった。これは、弾性表面波の伝播方向において励振部、すなわちＩＤＴの対称性が保たれていることによるものと考えられる。したがって、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との間に、圧電基板を励振しない領域を設けてもスプリアスに影響を与えないことが確認された。そして、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との間に中間反射器６２を配置することにより、弾性表面波の反射効率が向上し、弾性表面波素子のインピーダンスを低下させることができる。
【００３５】
図６は、第３実施形態に係る弾性表面波素子の説明図である。この実施形態に係る弾性表面波素子７０は、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との間に、中間反射器に代えて第３のＩＤＴ７２を配置したものである。この第３ＩＤＴ７２は、第１ＩＤＴ１４または第２ＩＤＴ１６のいずれか一方（この実施形態では、第１ＩＤＴ１４）に電気的に接続される。したがって、第３ＩＤＴ７２は、常に第１ＩＤＴ１４と同位相の信号が与えられる。このため、第３実施形態の弾性表面波素子７０は、弾性表面波の伝播方向においてＩＤＴからなる励振部が非対称となっている。
【００３６】
発明者は、第３ＩＤＴ７２の電極指７４（７４ａ、７４ｂ）の形成ピッチλ２を、第１ＩＤＴ１４および第２ＩＤＴ１６の電極指の形成ピッチλ１と変えた場合に、スプリアスにどのような影響を与えるかをシミュレーションした。図７は、弾性表面波素子７０の周波数とインピーダンスとの関係のシミュレーション結果を示したものである。なお、シミュレーションにおいては、第１ＩＤＴ１４の電極指２４の対数と、第２ＩＤＴ１６の電極指２８の対数とはいずれも８０であり、第３ＩＤＴ７２の電極指７４の対数は２０である。また、図７（１）〜（５）は、いずれも横軸がＭＨｚで表した周波数、縦軸がΩで表したインピーダンスの絶対値である。そして、図７における破線の曲線が３つのＩＤＴに同位相の信号を与えた場合であり、実線が第２ＩＤＴ１６に第１ＩＤＴ１４、第３ＩＤＴ７２と逆位相の信号を与えて励振した場合である。
【００３７】
第３ＩＤＴ７２の電極指７４の形成ピッチλ２を第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６の電極指２４、２８の形成ピッチλ１と同じにした場合、すなわち（λ２／λ１）＝１．０００の場合、図７（１）の矢印に示したように、スプリアスが発生する。このスプリアスは、λ２／λ１を大きくするにしたがって、低周波数側に移動して小さくなる（図７（２）、（３）参照）。そして、図７（４）に示したように、（λ２／λ１）が１．００８以上になるとスプリアスを生じない。図７（５）に示したように、（λ２／λ１）＝１．０２０とした場合にもスプリアスを生じなかった。
【００３８】
このことから、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との間に第３のＩＤＴを設けた場合、励振部が弾性表面波の伝播方向において非対称となるため、スプリアスを発生させないためには、第３ＩＤＴについて何らかの工夫をする必要がある。その１つが第３ＩＤＴの電極指の形成ピッチλ２を第１ＩＤＴ、第２ＩＤＴの電極指の形成ピッチλ１より大きくすることである。特に、（λ２／λ１）≧１．００８とすることが望ましい。なお、第３ＩＤＴ７２は、第２ＩＤＴ１６側に接続してもよい。また、発明者がシミュレーションをしたところ、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との電極指の対数の差が±５％以下であればスプリアスが発生せず、差が５％を超えるとスプリアスが発生した。
【００３９】
図８は、第４実施形態に係る弾性表面波素子の説明図である。この第４実施形態に係る弾性表面波素子８０は、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との間に第３ＩＤＴ７２を有するとともに、各ＩＤＴの間に圧電基板を励振しない領域を設けたものである。すなわち、第１ＩＤＴ１４と第３ＩＤＴ７２との間と、第３ＩＤＴ７２と第２ＩＤＴ１６との間に、反射器３０と同様に形成した第１中間反射器８２、第２中間反射器８４が設けてある。第３ＩＤＴ７２は、第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６のいずれかに電気的に接続される。この実施形態の場合、第３ＩＤＴ７２は、第１ＩＤＴ１４に接続してある。また、中間反射器８２、８４の導体ストリップ８６ａ、８６ｂの配置ピッチλ３／２は、実施形態の場合、第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６の電極指の配置ピッチλ１／２と同じにしてある。
【００４０】
このように形成した弾性表面波素子８０における第３ＩＤＴ７２の電極指７４の形成ピッチλ２と、第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６の電極指の形成ピッチλ１との関係がスプリアスに与える影響をシミュレーションした。なお、第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６の電極指は８０対、第３ＩＤＴ７２の電極指は２０対である。また、第１中間反射器８２と第２中間反射器８４とのそれぞれの導体ストリップ８６（８６ａ、８６ｂ）の数は、１０対（２０本）である。
【００４１】
図９は、シミュレーションの結果であって、周波数とインピーダンスとの関係を示したものである。なお、図９（１）〜（４）は、いずれも横軸がＭＨｚで表した周波数、縦軸がΩで表したインピーダンスの絶対値である。そして、図９における破線の曲線が３つのＩＤＴに同位相の信号を与えた場合であり、実線が第２ＩＤＴ１６に第１ＩＤＴ１４、第３ＩＤＴ７２と逆位相の信号を与えて励振した場合である。
【００４２】
第３ＩＤＴ７２の電極指７４の形成ピッチλ２を第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６の電極指の形成ピッチλ１と同じにした（λ２／λ１）＝１．０００の場合、図９（１）の矢印に示したように、スプリアスが発生する。このスプリアスは、λ１に対してλ２を大きくするにしたがって、図９（２）に示したように、低周波数側に移動して小さくなる。そして、図９（３）に示したように、（λ２／λ１）が１．００６以上になるとスプリアスを生じない。図９（４）に示したように、（λ２／λ１）＝１．０２０であってもスプリアスを生じなかった。
【００４３】
この結果から、各ＩＤＴの間に励振しない部分を設けた場合、（λ２／λ１）≧１．００６であればスプリアスを生じない。なお、第３ＩＤＴ７２は、第２ＩＤＴ１６側に接続してもよい。また、発明者がシミュレーションをしたところ、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６と間における電極指の対数の差が±５％以下であればスプリアスが発生せず、差が５％を超えるとスプリアスが発生した。そして、中間反射器８２、８４の導体ストリップ８６の配置ピッチλ３／２は、第３ＩＤＴ７２の電極指７４の配置ピッチλ２／２と同じあっても、λ１／２、λ２／２以外の値であってもスプリアスへの影響はなかった、また、第１中間反射器８２の導体ストリップ８６ａの配置ピッチと第２中間反射器８４の導体ストリップ８６ｂの配置ピッチとが異なっていてもよい。
【００４４】
図１０は、図８に示した第４実施形態の弾性表面波素子８０において、第３ＩＤＴ７２の電極指７４の対数と、第１中間反射器８２と第２中間反射器８４との導体ストリップ８６の対数（本数）を変えた場合に、スプリアスにどのような影響を与えるかを調べたものである。図１０（１）〜（４）は、いずれも横軸がＭＨｚで表した周波数、縦軸がΩで表したインピーダンスの絶対値である。また、図１０（１）〜（４）は、いずれも第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６との電極指２４、２８が８０対であって、第３ＩＤＴ７２の電極指７４の形成ピッチλ２と第１ＩＤＴ１４、第２ＩＤＴ１６の電極指の形成ピッチλ１との比（λ２／λ１）は、１．００２にしてある。されに、図１０（１）〜（４）は、いずれも周波数とインピーダンスとの関係を示しており、破線が３つのＩＤＴに同位相の信号を与えて励振した場合、実線が第２ＩＤＴ１６と、第１ＩＤＴ１４、第３ＩＤＴ７２との間で相互に逆位相の信号を与えて励振した場合を示している。
【００４５】
図１０（１）は、第３ＩＤＴ７２の電極指７４の対数を２０、第１、第２中間反射器８２、８４の導体ストリップ８６の対数を１０（２０本）のときの周波数とインピーダンスとの関係を示したものである。このような条件の下においては、図１０（１）中の矢印に示したように、スプリアスが発生する。そして、第３ＩＤＴ７２の電極指７４を２０対のまま、第１、第２中間反射器８２、８４の導体ストリップ８６を２０対（４０本）にした場合、図１０（２）のようになり、スプリアスはほとんど移動しない。すなわち、中間反射器の導体ストリップの本数は、スプリアス周波数にほとんど影響しない。
【００４６】
一方、第１、第２中間反射器８２、８４の導体ストリップ８６の対数をそれぞれ１０対（２０本）にし、第３ＩＤＴ７２の電極指の対数を４０対にした場合、図１０（３）の矢印に示したように、スプリアス周波数が低周波数側に移動した。さらに、第１、第２中間反射器８２、８４の導体ストリップ８６の本数を１０対のまま、第３ＩＤＴ７２の電極指７４の対数を６０にした場合、図１０（４）の矢印に示してあるように、スプリアスがさらに低周波数側に移動したが消えることはなかった。
【００４７】
これらのことから、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とに同位相の信号を与えて励振する場合と、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とに相互に逆位相なる信号を与えて励振する場合とに切り替えて使用する場合、第１ＩＤＴ１４と第２ＩＤＴ１６とにおける電極指の対数の差を±５％以内にすることが好ましく、特に両者の電極指の対数を同じにすることが望ましい。そして、両者間の電極指の対数の差が±５％を超えるとスプリアスが発生する。
【００４８】
なお、上記各実施形態は、本発明の一態様であって、実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態において、各ＩＤＴの間に設けた圧電基板を励振しない領域が中間反射器である場合について説明したが、何にも設けないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施形態に係る発振器の回路の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る弾性表面波素子の平面図である。
【図３】第１実施形態に係る弾性表面波素子に生ずる対称モードと斜対称モードとの説明図である。
【図４】第１実施形態に係る弾性表面波素子における第１、第２ＩＤＴの電極指の対数とスプリアスとの関係を説明する図である。
【図５】第２実施形態に係る弾性表面波素子の説明図である。
【図６】第３実施形態に係る弾性表面波素子の説明図である。
【図７】第３実施形態に係る弾性表面波素子における第３ＩＤＴの電極指の形成ピッチとスプリアスとの関係を説明する図である。
【図８】第４実施形態に係る弾性表面波素子の説明図である。
【図９】第４実施形態に係る弾性表面波素子における第３ＩＤＴの電極指の形成ピッチとスプリアスとの関係を説明する図である。
【図１０】第４実施形態に係る弾性表面波素子における第３ＩＤＴの電極指の対数、中間反射器の導体ストリップの本数とスプリアスとの関係を説明する図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０………弾性表面波素子、１２………圧電基板、１４………第１ＩＤＴ、１６………第２ＩＤＴ、２４ａ、２４ｂ、２８ａ、２８ｂ………電極指、３４、３６………切替えスイッチ、４０………発振器、４２………増幅回路、４４………スイッチ部、４６、４８………切替えスイッチ、５０………切替え制御部、６０、７０、８０………弾性表面波素子、６２、８２、８４………励振しない領域（中間反射器）、７２………第３ＩＤＴ、７４ａ、７４ｂ………電極指。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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