(57)【要約】      （修正有）【課題】位相器をもつ構造の一方向性弾性表面波変換器に関するものであり、すだれ状電極の周期を変化させることにより、広帯域、シャープカットオフ、フラットな特性のフィルターを得る。【解決手段】位相器をもつ構造の一方向弾性表面波変換器を周期を変化させた傾斜型すだれ状電極及び分散型すだれ状電極に適用する構造とした構成からなる一方向弾性表面波変換器，及び、位相器の位相を変化させる事により、可変周波数フィルタ、可変帯域フィルタを実現する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電性基板或いは圧電性薄膜をもつ基板上に、電気的な位相の遅れ、或いは位相の進みをもつ位相器を用いた一方向性すだれ状電極において、位相器の構造として、４位相器、及び４位相以上の位相器を用いた一方向性弾性表面波変換器及びこれらの変換器を用いた電子装置。
【請求項２】
圧電性基板或いは圧電性薄膜をもつ基板上に、３位相型位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いはグループ型一方向性すだれ状電極、或いは４位相以上の位相器を用いた弾性表面波変換器において、これらのすだれ状電極が傾斜型すだれ状電極、或いは分散型すだれ状電極の構造からなる一方向性弾性表面波変換器及びこれらの変換器を用いた電子装置。
【請求項３】
圧電性基板或いは圧電性薄膜をもつ基板上に、位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、３位相型位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いはグループ型一方向性すだれ状電極、或いは４位相以上の位相器を用いた弾性表面波変換器を用いた構造であり、かつすだれ状電極の構造が周期が一定の構造、或いは変化する構造であり、かつこれらのすだれ状電極が幅方向重み付けされた構造、軸方向重み付けされた構造、容量重み付けされた構造、電極指容量重み付けされた構造のいずれかを用いたすだれ状電極一方向性変換器、また重み付けとして、ＳｉｎＸ／Ｘなどの関数を用いた構造からなる一方向性弾性表面波変換器及びこれらの変換器を用いた電子装置。
【請求項４】
圧電性基板或いは圧電性薄膜をもつ基板上に、位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、３位相型位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いはグループ型一方向性すだれ状電極、或いは４位相以上の位相器を用いた弾性表面波変換器を用いた構造であり、かつすだれ状電極の構造が周期が一定の構造、或いは変化する構造であり、かつこれらのすだれ状電極が幅方向重み付けされた構造、軸方向重み付けされた構造、容量重み付けされた構造、電極指容量重み付けされた構造のいずれかを用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いは重み付けとして、ＳｉｎＸ／Ｘなどの関数を用いた構造からなる一方向性弾性表面波変換器において、上記のすだれ状一方向性変換器を伝搬方向、或いは伝搬方向に垂直な方向に、周波数特性をＯＦ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙに配置した構造のフィルタ及びこれらの変換器を用いた電子装置。
【請求項５】
圧電性基板或いは圧電性薄膜をもつ基板上に、位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、３位相型位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いはグループ型一方向性すだれ状電極、或いは４位相以上の位相器を用いた一方向性弾性表面波変換器を用いた構造であり、かつすだれ状電極の構造が周期が一定の構造、或いは変化する構造であり、かつこれらのすだれ状電極が幅方向重み付けされた構造、或いは軸方向重み付けされた構造、容量重み付けされた構造、電極指容量重み付けされた構造のいずれかを用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いは重み付けとして、ＳｉｎＸ／Ｘなどの関数を用いた構造からなる一方向性弾性表面波変換器、及び上記のすだれ状一方向性変換器を伝搬方向、或いは伝搬方向に垂直な方向に、周波数特性をＯＦ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）に配置した構造のフィルタに於いて、上記の一方向性変換器の位相器の位相を変化させることにより、中心周波数を変化させた可変型フィルタ、及び可変周波数型共振器、及び帯域幅を変化させた弾性表面波変換器、及びこれらの変換器を用いた電子装置。
【請求項６】
請求項５において、位相器として電圧の変化でインダクタンス（Ｌ），容量（Ｃ）、ＭＥＭＳ素子のＬ，Ｃが変化する素子を用いた一方向性すだれ状変換器、或いは電圧の変化で伝送線路の伝搬速度が変化する伝送線路位相器を用いた一方向性すだれ状変換器、或いは上記のＬ，Ｃ，ＭＥＭＳ素子、伝送線路を組み合わせた位相可変素子からなるすだれ状電極一方向性変換器及びこれらの変換器を用いた電子装置。
【請求項７】
圧電性基板或いは圧電性薄膜をもつ基板上に、３位相型位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いはグループ型一方向性すだれ状電極、或いは４位相以上の位相器を用いた弾性表面波変換器において、これらのすだれ状電極が傾斜型すだれ状電極、或いは分散型すだれ状電極の構造からなる一方向性弾性表面波変換器において、傾斜型すだれ状電極或いは分散型すだれ状電極の中心周波数が、ｆ−ｎ，…ｆ−２，ｆ−１，ｆ０，ｆ−１，ｆ−２，…ｆ−ｎとした場合において、位相器として、ｆ０で、最適の位相となるような値、例えば９０°或いはその値の±２０％などとした場合において、ｆ−ｎ，…ｆ−２，ｆ−１，ｆ−１，ｆ−２，…ｆ−ｎの変換器の位相が最適な値から異なることになるのを各周波数における位相器間の距離を最適の位相となるように、変化させた構造の一方向性弾性表面波変換器及びこれらの変換器を用いた電子装置。
【請求項８】
Ｌ，Ｃ，Ｒ、トランス、Ｌ，Ｃ，ＲのＭＥＭＳ素子、弾性表面波素子、伝送線路構造のＴ型回路或いはπ型回路を用いたフィルタにおいて、Ｌ，Ｃ，が電圧で変化する構造、或いは伝送線路の伝搬速度が電圧で変化する構造の可変周波数、及び可変帯域幅のフィルタ及びこれらの素子を用いた電子装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６，７，８の構造の一方向性変換器において、すだれ状電極が、電極の内部反射を用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いはグレーティング構造の薄膜を用いた内部反射型一方向性すだれ状電極からなる構造の位相器型一方向性すだれ状変換器、及びこれらの変換器を用いた電子装置。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７，８，９の構造の一方向性変換器において、上記の電極を圧電基板に埋め込んだ構造、或いは圧電薄膜に埋め込んだ構造からなる一方向性すだれ状変換器、及びこれらの変換器を用いた電子装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
本発明は周期の異なる一方向性すだれ状電極弾性表面波変換器及びこれらの変換器を用いた電子装置に関する。
【従来技術】
従来のすだれ状電極弾性表面波変換器は、両方向性のため、低損失の弾性表面波変換器は得られなかった。また、この難点を解決する方法として、一方向性弾性表面波変換器が種々提案されている。本発明の類似の構造として、Ｃ．Ｓ．Ｈａｒｔｍａｎｎらが、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｓｏｎｉｃｓ  ａｎｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ，ＳＵ−１９，ｐｐ．３７８−３８１（１９７２）に於いて、３位相型一方向性すだれ状変換器を発表している。
また、Ｋ．Ｙａｍａｎａｏｕｃｈｉらが、Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、ｐｐ．３１７−３２１，（１９７５）において、グループ型の一方向性すだれ状変換器を発表している。
しかし、これらの研究は、全てすだれ状電極の周期が、同一の電極でり、広帯域特性は得られない。本発明はそれらの欠点を取り除いた構造である。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】同一周期のすだれ状電極を用いたのでは広帯域特性は得られない。本発明はそれらの欠点を取り除いた構造に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】本発明は上述したごとき従来の欠陥を除去すべくなされたものであって、本方法は、弾性表面波の伝搬方向に直角に周期の異なる傾斜型すだれ状電極を用いた一方向性弾性表面波変換器、弾性表面波の伝搬方向に平行に周期の異なる分散型すだれ状電極を用いた一方向性弾性表面波変換器とすることにより、広帯域特性、通過帯域がフラットでシャープなカットオフ特性をもつフィルタ、及び共振器に関するものでる。
【実施例１】
【０００５】実施例の１は、図．１、図．２、図．３のように、圧電性基板或いは圧電性薄膜をもつ基板上に、電気的な位相の遅れ、或いは位相の進みをもつ位相器を用いた一方向性すだれ状電極において、位相器の構造として、４位相以上の位相器を用いた一方向性弾性表面波変換器及びこれらの変換器を用いた電子装置が、実施例の１である。
【実施例２】実施例の２は、圧電性基板或いは圧電性薄膜をもつ基板上に、図．４のような、３位相型位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いは図．５のようなグループ型一方向性すだれ状電極、或いは４位相以上の位相器を用いた弾性表面波変換器において、これらのすだれ状電極が、図．６のような傾斜型すだれ状電極、或いは、図．７のような分散型すだれ状電極の構造からなる一方向性弾性表面波変換器及びこれらの変換器を用いた電子装置が、実施例の２である。
【実施例３】実施例の３は、圧電性基板或いは圧電性薄膜をもつ基板上に、位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、３位相型位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いはグループ型一方向性すだれ状電極、或いは４位相以上の位相器を用いた弾性表面波変換器を用いた構造であり、かつすだれ状電極の構造が周期が一定の構造、或いは変化する構造であり、かつこれらのすだれ状電極が幅方向重み付けされた構造、軸方向重み付けされた構造、容量重み付けされた構造、電極指容量重み付けされた構造のいずれかを用いたすだれ状電極一方向性変換器、また重み付けとして、ＳｉｎＸ／Ｘなどの関数を用いた構造からなる一方向性弾性表面波変換器及びこれらの変換器を用いた電子装置が、実施例の３である。
【実施例４】実施例の４は、圧電性基板或いは圧電性薄膜をもつ基板上に、位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、３位相型位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いはグループ型一方向性すだれ状電極、或いは４位相以上の位相器を用いた弾性表面波変換器を用いた構造であり、かつすだれ状電極の構造が周期が一定の構造、或いは変化する構造であり、かつこれらのすだれ状電極が幅方向重み付けされた構造、軸方向重み付けされた構造、容量重み付けされた構造、電極指容量重み付けされた構造のいずれかを用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いは重み付けとして、ＳｉｎＸ／Ｘなどの関数を用いた構造からなる一方向性弾性表面波変換器において、上記のすだれ状一方向性変換器を伝搬方向、或いは伝搬方向に垂直な方向に、周波数特性をＯＦＣ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｃｏｄｉｎｇ）に配置した構造のフィルタ及びこれらの変換器を用いた電子装置が実施例の４である。
【実施例５】実施例の５は、圧電性基板或いは圧電性薄膜をもつ基板上に、位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、３位相型位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いはグループ型一方向性すだれ状電極、或いは４位相以上の位相器を用いた一方向性弾性表面波変換器を用いた構造であり、かつすだれ状電極の構造が周期が一定の構造、或いは変化する構造であり、かつこれらのすだれ状電極が幅方向重み付けされた構造、或いは軸方向重み付けされた構造、容量重み付けされた構造、電極指容量重み付けされた構造のいずれかを用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いは重み付けとして、ＳｉｎＸ／Ｘなどの関数を用いた構造からなる一方向性弾性表面波変換器、及び上記のすだれ状一方向性変換器を伝搬方向、或いは伝搬方向に垂直な方向に、周波数特性をＯＦ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）に配置した構造のフィルタに於いて、上記の一方向性変換器の位相器の位相を変化させることにより、中心周波数を変化させた可変型フィルタ、及び可変周波数型共振器、及び帯域幅を変化させた弾性表面波変換器、及びこれらの変換器を用いた電子装置が、実施例の５である。
【実施例６】実施例の６は、請求項５において、位相器として、電圧の変化でインダクタンス、容量、ＭＥＭＳ構造のＬ，Ｃ，トランス値が変化する素子を用いた一方向性すだれ状変換器、或いは電圧の変化で伝送線路の伝搬速度が変化する伝送線路位相器を用いた一方向性すだれ状変換器、或いは上記のＬ、Ｃ、ＭＥＭＳ構造Ｌ，Ｃ素子、伝送線路を組み合わせた位相可変素子からなるすだれ状電極一方向性変換器及びこれらの変換器を用いた電子装置が、実施例の６である。
【実施例７】実施例の７は、圧電性基板或いは圧電性薄膜をもつ基板上に、３位相型位相器を用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いはグループ型一方向性すだれ状電極、或いは４位相以上の位相器を用いた弾性表面波変換器において、これらのすだれ状電極が傾斜型すだれ状電極、或いは分散型すだれ状電極の構造からなる一方向性弾性表面波変換器において、傾斜型すだれ状電極或いは分散型すだれ状電極の中心周波数が、ｆ−ｎ，…ｆ−２，ｆ−１，ｆ０，ｆ−１，ｆ−２，…ｆ−ｎとした場合において、位相器として、ｆ０で、最適の位相となるような値、例えば９０°或いはその値の±２０％などとした場合において、ｆ−ｎ，…ｆ−２，ｆ−１，ｆ−１，ｆ−２，…ｆ−ｎの変換器の位相が最適な値から異なることになのを各周波数における位相器間の距離を最適の位相となるように、変化させた構造の一方向性弾性表面波変換器びこれらの変換器を用いた電子装置が、実施例の７である。
【実施例８】実施例の８は、Ｌ，Ｃ，Ｒ、トランス、Ｌ．Ｃ，のＭＥＭＳ素子、弾性表面波素子、伝送線路構造のＴ型回路或いはπ型回路を用いたフィルタにおいて、Ｌ，Ｃ，が電圧で変化する構造、或いは伝送線路の伝搬速度が電圧で変化する構造の可変周波数、及び可変帯域幅のフィルタ及びこれらの素子を用いた電子装置が、実施例の８である。
【実施例９】実施例の９は、請求項１、２、３、４、５、６，７，８の構造の一方向性変化器において、すだれ状電極が、電極の内部反射を用いたすだれ状電極一方向性変換器、或いはグレーティング構造の薄膜を用いた内部反射型一方向性すだれ状電極からなる構造の位相器型一方向性すだれ状変換器、及びこれらの変換器を用いた電子装置が実施例の９である。
【実施例１０】実施例の１０は、請求項１、２、３、４、５、６、７，８，９の構造の一方向性変換器において、上記の電極を圧電基板に埋め込んだ構造、或いは圧電薄膜に埋め込んだ構造からなる一方向性すだれ状変換器、及びこれらの変換器を用いた電子装置が、実施例の１０である。
【発明の効果】
【０００７】図．１の構造の４位相一方向性変換器の周波数特性を図．８に示す。図から良好な周波数特性と一方向特性が得られている。図．９に傾斜型グループ型位相器構造のフィルターの計算結果を示す。低挿入損失と急峻な特性が得られている。図．１０に分散型グループ位相器構造のフィルターの計算結果を示す。低挿入損失と急峻な特性が得られている。
図．１１に９０°位相器を用いた場合の位相の変化に対する中心周波数の変化を示す。図から±５０°で約２％の変化が得られている。一方、４位相器の場合は、  図．１２のように、−１２０°〜−６０°の範囲で±９％の中心周波数の変化が得られている。実施例の７において、位相合わせののため、電極１４の幅、或いは電極１５の幅、或いはこの幅を励振すだれ状電極の幅をｆｎの周波数で位相が９０°或いは±６０°などの値とすることにより、目的とする周波数特性が得られる。
以上のように、本発明の方法を用いることにより、良好な一方向性弾性面波変換器及び可変フィルタが得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の４位相器型一方向性すだれ状電極の構造を示す図である。
【図２】本発明の４位相器型一方向性すだれ状電極の構造を示す図である。
【図３】本発明の４位相器型一方向性すだれ状電極の構造を示す図である。
【図４】本発明の基本である３位相型すだれ状電極の構造を示す図である。
【図５】本発明の基本であるグループ型すだれ状電極の構造を示す図である。
【図６】本発明の基本である傾斜型すだれ状電極の構造を示す平面図である。
【図７】本発明の基本である分散型すだれ状電極の構造を示す平面図である。
【図８】４位相器型一方向性すだれ状電極の周波数特性の計算結果である。
【図９】傾斜型グループ型位相器構造一方向性フィルターの計算結果を示す図である。
【図１０】分散型相器構造一方向性フィルターの計算結果を示す図である。
【図１１】９０°位相器の位相の変化に対する中心周波数の変化を示す図である。
【図１２】４位相器の位相の変化に対する中心周波数の変化を示す図である。
【符号の説明】１…基板、２…取り出し電極、３…傾斜型すだれ状電極、４…分散型電極、５…誘電体薄膜、６…６０°位相器、７…マッチング回路、８…３位相型電極、９…弾性表面波の伝搬方向、１０…グループ型電極、１１…前進方向の特性、１２…後退方向の特性、１３…アース電極、１４…λ０／２幅の電極、１５…λ０幅の電極
【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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【図１１】
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【図１２】
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