(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極指がそれぞれ共通電極部に接続されて形成された対をなす櫛歯状電極を対向させた弾性表面波装置において、
前記櫛歯状電極は、２本毎に対をなして交互に配置され、動作中心周波数の弾性表面波の波長をλとしたとき、λ／８より狭い幅の電極指とλ／８より広い幅の電極指とをそれぞれ複数種ずつ有し、対をなす２本の前記電極指の合計の幅がλ／４である
ことを特徴とした弾性表面波装置。
【請求項２】
櫛歯状電極は、λ／８の幅の電極指を有する
ことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
対向する櫛歯状電極の電極指と重なり合って位置する部分の長さが異なる部分を有する
ことを特徴とする請求項１または２記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
電極指が２本以上で対をなした部分を有する
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の弾性表面波装置。
【請求項５】
対向する櫛歯状電極の電極指と先端が互いに対向して直線状に位置する電極指を有する
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の弾性表面波装置。
【請求項６】
対をなす電極指毎に長さが異なり、対向する櫛歯状電極の隣に位置する電極指と重なり合って位置する部分の長さが異なる部分を有する
ことを特徴とする請求項５記載の弾性表面波装置。
【請求項７】
対をなす電極指の幅は、内部反射源として重み付けされている
ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか記載の弾性表面波装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対向した櫛歯状電極を有する弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、弾性表面波装置は、小型、軽量、無調整および高信頼性を有するため、移動体通信システムの携帯電話などの移動体通信分野に用いられている。
【０００３】
また、移動体通信システムの構成部品の一つである中間周波数（ＩＦ）フィルタは、低損失で、狭帯域かつ急峻な特性が要求されるとともに、フラットな群遅延特性および位相特性が要求されている。
【０００４】
そして、フラットな群遅延特性を得るためには、トランスバーサル型のフィルタのインターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）が用いられている。
【０００５】
また、狭帯域で急峻な特性から、水晶などの温度変化による周波数変動の小さい圧電基板を用いる必要がある。
【０００６】
さらに、マッチングを取ることで低損失化が可能になるが、双方向性のインターデジタルトランスデューサを用いた場合、トリプル・トランジット・エコー（ＴＴＥ：電気的反射）の増大によって、振幅リップルおよび群遅延リップルが劣化する。
【０００７】
このため、一方向性のインターデジタルトランスデューサが用いられている。また、このような一方向性のインターデジタルトランスデューサの内部に設けた音響的反射源により、電気的反射をキャンセルすることにより、振幅リップルおよび群遅延リップルを低減させている。
【０００８】
そして、この一方向性のインターデジタルトランスデューサとしてはたとえば特開昭６１−６９１７号公報に記載の構成が知られている。
【０００９】
この特開昭６１−６９１７号公報には、たとえば図７および図８に示す構成が知られている。
【００１０】
この図７および図８に示す構成は、いわゆるスプリット電極あるいはダブル電極といわれる構成で、圧電体基板上に、一対の櫛歯状電極１，２を対向させて設けている。
【００１１】
そして、櫛歯状電極１は、共通電極部３を有し、この共通電極部３の一側に向けて、２本ずつで対をなす電極指4a，4b、電極指4c，4cが突出して形成され、動作中心周波数の弾性表面波の波長をλとしたとき、電極指4aは３λ／１６、電極指4bはλ／１６、電極指4cはλ／８の幅に形成され、隣り合う電極指4a，4bと電極指4c，4cとの合計の幅はそれぞれλ／４である。
【００１２】
また、櫛歯状電極２は、同様に、共通電極部５を有し、この共通電極部５の一側に向けて、２本ずつで対をなす電極指6a，6b、電極指6c，6cが突出して形成され、電極指6aは３λ／１６、電極指6bはλ／１６、電極指6cはλ／８の幅に形成され、隣り合う電極指6a，6bと電極指6c，6cとの合計の幅はそれぞれλ／４である。
【００１３】
そして、櫛歯状電極１および櫛歯状電極２は、対をなして組が形成された電極指4a，4b、電極指4c，4cのそれぞれ２本と、対をなして組が形成された電極指6a，6b、電極指6c，6cのそれぞれ２本とが交互に配置され、それぞれ電極指4a，4b，4c，6a，6b，6cは平行に配設され、それぞれ隣接する電極指4a，4b，4c，6a，6b，6cとの間隙はいずれもλ／８である。
【００１４】
このようにして、電極指4a，6aを３λ／１６、電極指4b，6bをλ／１６とすることによりそれぞれが内部反射源となり、電気的反射をキャンセルする要素となり、インターデジタルトランスデューサは、圧電基板材料により方向は異なるが、各電極指4a，4b，6a，6b端での反射により、一方向性の伝搬方向を得ている。なお、各電極指4a，4b，6a，6bの方向を入れ換えることにより伝搬方向も異なる。
【００１５】
そして、一般的に、インターデジタルトランスデューサの電気的反射をキャンセルするための内部反射源の分布関数は、インターデジタルトランスデューサの励振分布関数の自己コンボリューションとなる。
【００１６】
すなわち、自己コンボリューションによる内部反射源の分布関数に従って、上述のように、一部の電極指4a，6aを３λ／１６、電極指4b，6bをλ／１６とすることにより、一方向性とすることができる。なお、電極指4c，6cは内部反射源を構成しない。
【００１７】
このように、内部反射源の分布関数は連続的であるが、内部反射源として分布させる方法は、離散的分布させるのが一般的である。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、連続関数である内部反射源の関数を、離散的分布させているので近似的にならざるを得ないから、通過帯域の全ての周波数範囲でリップルのない特性を得ることは難しい問題を有している。
【００１９】
特に、近年、帯域幅１．２５ＭＨｚの狭帯域ＣＭＤＡ、帯域幅５ＭＨｚの広帯域ＣＤＭＡ方式のように、中間周波数フィルタといえども広い帯域幅を要求されるようになり、帯域内のリップルを小さくすることがより困難な状況である。
【００２０】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、通過帯域内の振幅リップルおよび群遅延リップルを低減する弾性表面波装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の電極指がそれぞれ共通電極部に接続されて形成された対をなす櫛歯状電極を対向させた弾性表面波装置において、前記櫛歯状電極は、２本毎に対をなして交互に配置され、動作中心周波数の弾性表面波の波長をλとしたとき、λ／８より狭い幅の電極指とλ／８より広い幅の電極指とをそれぞれ複数種ずつ有し、対をなす２本の前記電極指の合計の幅がλ／４であるものである。
【００２２】
そして、λ／８より狭い幅の電極指とλ／８より広い幅の電極指とをそれぞれ複数種ずつ有し、これら対をなす２本の電極指の合計の幅をλ／４とするため、電気的反射をキャンセルするため音響的な内部反射源の分布関数をたとえば連続的に分布させることができ、通過帯域内の振幅リップルおよび群遅延リップルを低減する。
【００２３】
また、櫛歯状電極は、λ／８の幅の電極指を有するもので、反射に寄与しないλ／８の電極指を含んでいてもよい。
【００２４】
またさらに、対向する櫛歯状電極の電極指と重なり合って位置する部分の長さが異なる部分を有するもので、励振量を変化させることにより周波数特性を変化させる。
【００２５】
また、電極指が２本以上で対をなした部分を有するもので、励振量を変化させることにより周波数特性を変化させる。
【００２６】
さらに、対向する櫛歯状電極の電極指と先端が互いに対向して直線状に位置する電極指を有するものである。
【００２７】
またさらに、対をなす電極指毎に長さが異なり、対向する櫛歯状電極の隣に位置する電極指と重なり合って位置する部分の長さが異なる部分を有するもので、励振量を変化させることにより周波数特性を変化させる。
【００２８】
そしてまた、対をなす電極指の幅は、内部反射源として重み付けされているものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の弾性表面波装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３０】
図１および図２に示す弾性表面波装置であるインターデジタルトランスデューサは、いわゆるスプリット電極あるいはダブル電極といわれる構成で、圧電体基板上に、一対の櫛歯状電極11，12を対向させて設けている。
【００３１】
そして、櫛歯状電極11は、共通電極部13を有し、この共通電極部13の一側に向けて、２本ずつで対をなす電極指14a1，14a2，…，14b1，14b2…、電極指14cが突出して形成され、動作中心周波数の弾性表面波の波長をλとしたとき、電極指14a1，14a2…はλ／８より幅広、たとえば１２λ／８０、１４λ／８０…の幅に形成され、電極指14b1，14b2…はλ／８より幅狭、たとえば８λ／８０、６λ／８０…の幅に形成され、電極指14cはλ／８の幅に形成され、隣り合う電極指14a1，14b1、電極指14a2，14b2…と電極指14c，14cとの合計の幅はそれぞれλ／４である。
【００３２】
また、櫛歯状電極12は、同様に、共通電極部15を有し、この共通電極部15の一側に向けて、２本ずつで対をなす電極指16a1，16b1，…，16a2，16b2…が突出して形成され、電極指16a1，16a2…はλ／８より幅広、たとえば１１λ／８０、１３λ／８０…の幅に形成され、電極指16b1，16b2…はλ／８より幅狭、たとえば９λ／８０、７λ／８０…の幅に形成され、隣り合う電極指16a1，16b1、電極指16a2，16b2…の合計の幅はそれぞれλ／４である。
【００３３】
そして、櫛歯状電極11および櫛歯状電極12は、対をなして組が形成された電極指14a1，4b1、電極指14a2，14b2…、電極指14c，14cのそれぞれ２本と、対をなして組が形成された電極指16a1，16b1、電極指16a2，16b2…のそれぞれ２本とが交互に配置され、それぞれ電極指14a1，14b1，14a2，14b2，…，14c，16a1，16b1，16a2，16b2…は平行に配設され、それぞれ隣接する電極指14a1，14b1，14a2，14b2，…，14c，16a1，16b1，16a2，16b2…との間隙はいずれもλ／８である。
【００３４】
ここで、電極指の膜厚と反射量との関係を図３を参照して説明する。
【００３５】
この図３では、電極指の幅をλ／１６、３λ／１６としたもので、電極膜厚ｈ／λと１周期当たり、電極指２本分のλ／２当たりの反射量γの関係を示したもので、電極膜厚と反射量とは比例関係にあり、直線的に変化している。
【００３６】
次に、電極幅偏差ｗと１周期当たりの反射量γとの関係を図４を参照して説明する。
【００３７】
この図４では、電極膜厚を一定にした場合に、電極幅偏差ｗと１周期当たりの反射量γとの関係を示したもので、電極幅偏差ｗは細い方の電極幅とλ／８との差である。すなわち、λ／８より幅が狭い電極指の幅をｗ１、λ／８より幅が広い電極指の幅をｗ２とすると、ｗ＝ｗ１−λ／８であり、簡単にするために、ｗ２＝λ／４−ｗ１としている。
【００３８】
そして、電極幅偏差ｗと反射量γとは比例関係にあり、直線的に変化する。特に、ｗ＝０、対をなす電極指の幅がλ／８で等しい場合には、反射量が０になる。また、ｗの正負に伴ない反射量の符号も反転しているが、一方向性の向きに対応している。
【００３９】
したがって、図３および図４に基づき、内部反射源の分布関数を連続的に分布できる。すなわち、内部反射源の分布関数の最大値が得られるように、膜厚ｈと電極幅偏差ｗの可変範囲となる最大電極幅偏差ｗｍａｘを決定する。このとき、電極幅偏差ｗの最大電極幅偏差ｗｍａｘは、幅の狭い電極指に対応し、電極パターン形成上で無理のない値を選択すればよい。すなわち、内部反射源の分布関数を実現する膜厚ｈと電極幅偏差ｗの組み合わせは、理論上無数に存在することになる。
【００４０】
そして、各分布関数の値を最大値で規格化して、図４から最大電極幅偏差ｗｍａｘに対する比例計数を求めることで、各々の組の電極幅偏差ｗを決定する。なお、分布関数が負の値をとるように設定してもよい。
【００４１】
上述のように、電極指14a1，14a2…を１２λ／８０、１４λ／８０…、電極指14b1，14b2…を８λ／８０、６λ／８０…、電極指14cをλ／８、電極指16a1，16a2…を１１λ／８０、１３λ／８０…、電極指16b1，16b2…を９λ／８０、７λ／８０…というように、λ／８を含まずに４種類以上、λ／８を含んで５種類以上とすることにより、いわゆる抜き電極で重み付けをし、内部反射源の反射量を連続的に変化することができるので、連続関数である内部反射源の分布関数を連続的に分布させる。したがって、通過帯域内の振幅リップルおよび群遅延リップルを低減することができる。
【００４２】
次に、他の実施の形態の弾性表面波装置を図５を参照して説明する。
【００４３】
この図５に示す弾性表面波装置はアポダイズ型で、図１に示す弾性表面波装置において、一方の櫛歯状電極11の電極指14d，14eと他方の櫛歯状電極12の電極指16d，16eとを対向させて直線状に配設し、一方の櫛歯状電極11の電極指14dと他方の櫛歯状電極12の電極指16dは比較的短めで、一方の櫛歯状電極11の電極指14eと他方の櫛歯状電極12の電極指16eは比較的長めで、電極指14d，14e、電極指16d，16eは２本ずつ１組として交互に配置され、電極指14d，14e，16d，16eと平行に隣り合って重なり合う部分の長さは異なって設けられて重み付けを設けている。また、一方の櫛歯状電極11の電極指14dおよび他方の櫛歯状電極12の電極指16eを加えた長さと、一方の櫛歯状電極11の電極指14eと他方の櫛歯状電極12の電極指16dを加えた長さとは、ほぼ共通電極部13および共通電極部15間の長さとほぼ等しい長さに設定される。このように、隣り合って平行になる部分の長さを異ならせることにより、励振量を変化させて周波数特性を変化させる。
【００４４】
また、図１と同様にλ／８以外の幅の電極指も含まれており、これら電極指の幅を変化させることにより反射量を設定する。
【００４５】
また、他の実施の形態の弾性表面波装置を図６を参照して説明する。
【００４６】
この図６に示す弾性表面波装置は、図１に示す弾性表面波装置において、図１では櫛歯状電極11の電極指14a1，14b1，14a2，14b2，…，14c，14cと、櫛歯状電極12の電極指16a1，16b1，16a2，16b2，…とを２本１組で交互に配設しているが、この図６では櫛歯状電極11の電極指14a1，14b1，14a2，14b2，…，14cと、櫛歯状電極12の電極指16a1，16b1，16a2，16b2，…とを任意の本数を連続させて１組として交互に配設する。このように、抜き電極で電極指の１組の連続する数を異ならせることにより、励振量を変化させて周波数特性を変化させる。
【００４７】
また、図１と同様にλ／８以外の幅の電極指も含まれており、これら電極指の幅を変化させることにより反射量を設定する。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、λ／８より狭い幅の電極指とλ／８より広い幅の電極指とをそれぞれ複数種ずつ有し、これら対をなす２本の電極指の合計の幅をλ／４とするため、電気的反射をキャンセルするため音響的な内部反射源の分布関数をたとえば連続的に分布させることができ、通過帯域内の振幅リップルおよび群遅延リップルを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の弾性表面波装置の一実施の形態を示す平面図である。
【図２】  同上図１の一部を拡大して示す平面図である。
【図３】  同上電極膜厚と反射量との関係を示すグラフである。
【図４】  同上電極幅偏差と反射量との関係を示すグラフである。
【図５】  同上他の実施の形態の弾性表面波装置を示す平面図である。
【図６】  同上また他の実施の形態の弾性表面波装置を示す平面図である。
【図７】  従来例の弾性表面波装置を示す平面図である。
【図８】  同上図７の一部を拡大して示す平面図である。
【符号の説明】
11，12    櫛歯状電極
13，15    共通電極部
14a1，14b1，14a2，14b2，…，14c，16a1，16b1，16a2，16b2…    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】
0004131591.tif 000008
【図８】
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