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JP2001217681A - Surface acoustic wave convolver - Google Patents

Surface acoustic wave convolver

Info

Publication number
JP2001217681A
JP2001217681A JP2000026067A JP2000026067A JP2001217681A JP 2001217681 A JP2001217681 A JP 2001217681A JP 2000026067 A JP2000026067 A JP 2000026067A JP 2000026067 A JP2000026067 A JP 2000026067A JP 2001217681 A JP2001217681 A JP 2001217681A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
surface acoustic
acoustic wave
output electrode
output
track
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000026067A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Yamanouchi
和彦 山之内
Toshiharu Kato
俊治 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miyota KK
Original Assignee
Miyota KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miyota KK filed Critical Miyota KK
Priority to JP2000026067A priority Critical patent/JP2001217681A/en
Publication of JP2001217681A publication Critical patent/JP2001217681A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide surface acoustic wave convolver as a wide-band variable delay line type correlator, which is widely adaptive to high-speed SS radio data transmission, a millimeter wave radar of an ITS, etc. SOLUTION: First and second surface acoustic wave transducers 111 and 112 and output electrodes 121 and 122 have multitrack structure, composed of plural groups each of one track, and the output electrodes 121 and 121 are each divided into plural output electrode pieces, which are equal in the number of pieces among the groups and all equal in the length and division ratio. Furthermore, cascade connecting circuits 123 and 124 and an external control circuit 125 are provided as a means which combines some or all of output electrode pieces by the groups.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトル拡散
(SS)通信方式において実時間で高速信号処理等を行
うためのデバイスに用いられる弾性表面波コンボルバに
関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a surface acoustic wave convolver used for a device for performing high-speed signal processing in real time in a spread spectrum (SS) communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】SS無線通信方式の相関器に弾性表面波
コンボルバを用いたSS受信機はすでに商品化されてい
る。図2に、従来の弾性表面波(SAW)コンボルバの
概略構造を示す。図2において、17は正負の電極から
なるすだれ状電極(IDT)を有する第1の弾性表面波
変換器で、受信信号11を入力されその電気信号を弾性
表面波に変換する。18は第2の弾性表面波変換器であ
り、参照信号12を入力されて第1の弾性表面波変換器
17と同様に電気信号を弾性表面波に変換する。そして
13は出力電極で弾性表面波変換器17と18から伝搬
してきた弾性表面波のコンボリューション出力16を電
気信号として取り出す。これらの弾性表面波変換器1
7,18および出力電極13は圧電性基板(圧電性薄膜
基板を含む)14または電歪性基板上に設けられる。
2. Description of the Related Art An SS receiver using a surface acoustic wave convolver as a correlator of the SS wireless communication system has already been commercialized. FIG. 2 shows a schematic structure of a conventional surface acoustic wave (SAW) convolver. In FIG. 2, reference numeral 17 denotes a first surface acoustic wave converter having IDTs composed of positive and negative electrodes, which receives a received signal 11 and converts the electric signal into a surface acoustic wave. Reference numeral 18 denotes a second surface acoustic wave converter, which receives the reference signal 12 and converts an electric signal into a surface acoustic wave in the same manner as the first surface acoustic wave converter 17. An output electrode 13 extracts a convolution output 16 of the surface acoustic wave propagated from the surface acoustic wave converters 17 and 18 as an electric signal. These surface acoustic wave converters 1
The electrodes 7, 18 and the output electrodes 13 are provided on a piezoelectric substrate (including a piezoelectric thin film substrate) 14 or an electrostrictive substrate.

【0003】図2に示す弾性表面波コンボルバは、対向
して配置された弾性表面波変換器17と18からそれぞ
れ受信信号および参照信号に対応する二つの弾性表面波
を互いに反対方向に伝搬させ、二つの弾性表面波変換器
17と18の間に配置された出力電極13上で重畳させ
る。これにより、二つの弾性表面波が乗算され、出力電
極13に2倍周波数の電圧が発生する。すなわち、二つ
の入力信号(受信信号11および参照信号12)の畳み
込み積分出力(コンボリューション出力16)が得られ
る。この弾性表面波コンボルバは参照信号を受信信号に
対応して外部から任意に設定できるため、プログラマブ
ルな相関器として、SS受信機の逆拡散(SS復調)回
路に好適に用いられる。また、このような弾性表面波コ
ンボルバでは、弾性表面波を一方向に強くする広帯域チ
ャープ型の弾性表面波変換器を採用して挿入損失を少な
く抑えることがなされている。
The surface acoustic wave convolver shown in FIG. 2 propagates two surface acoustic waves corresponding to a received signal and a reference signal from oppositely disposed surface acoustic wave converters 17 and 18 in opposite directions. They are superimposed on the output electrode 13 arranged between the two surface acoustic wave converters 17 and 18. As a result, the two surface acoustic waves are multiplied, and a voltage having a double frequency is generated at the output electrode 13. That is, a convolution output (convolution output 16) of two input signals (the reception signal 11 and the reference signal 12) is obtained. Since the surface acoustic wave convolver can externally set a reference signal arbitrarily in accordance with a received signal, it is suitably used as a programmable correlator in a despreading (SS demodulation) circuit of an SS receiver. In such a surface acoustic wave convolver, a wideband chirp type surface acoustic wave converter that strengthens a surface acoustic wave in one direction is employed to reduce insertion loss.

【0004】ところで、最近の無線通信の高周波化に伴
い、GHz帯のデバイスに対する要求が高まっている。
弾性表面波コンボルバに関して、従来のSAWコンボル
バはVHF帯以下の周波数(例えば200MHz帯)で
動作するものであり、高速データ通信用のデバイスとし
て用いるにはSAWコンボルバの帯域幅および遅延線の
長さから小型化が困難であった。この問題は、使用周波
数の超高周波化へのシフトの結果、超微細加工により入
出力電極の長さを細くかつ短くして1GHz帯のデバイ
スとし、ミリ波帯におけるスペクトル拡散通信等のIF
(中間周波数)相関器として用いることにより解決でき
る。
[0004] With the recent increase in the frequency of wireless communication, there has been an increasing demand for devices in the GHz band.
With respect to the surface acoustic wave convolver, the conventional SAW convolver operates at a frequency lower than the VHF band (for example, 200 MHz band). It was difficult to reduce the size. The problem is that, as a result of the shift of the operating frequency to ultra-high frequency, the length of the input / output electrodes is made thinner and shorter by ultra-fine processing to form a device in the 1 GHz band, and an IF such as spread spectrum communication in the millimeter wave band.
It can be solved by using it as an (intermediate frequency) correlator.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一方、高度道路交通シ
ステム(Intelligent Transport
Systems:以下「ITS」という)等におけるS
Sミリ波レーダでは、アンテナと対象物との間を電波が
往復する時間を計測するため、遅延線(出力電極)が短
いと、中距離以上(例えば100m以上)の距離測定に
は不適である。したがって、従来用いられているデータ
通信用のSAWコンボルバでは出力電極の長さが短く、
SSデータ通信に対応させたVHF帯用のSAWコンボ
ルバでは拡散帯域幅が狭く、その結果距離分解能が悪い
ため使用できないという問題があった。
On the other hand, an intelligent transport system (Intelligent Transport)
Systems: hereinafter referred to as “ITS”)
In the S-millimeter wave radar, the time required for a radio wave to reciprocate between an antenna and an object is measured. Therefore, if the delay line (output electrode) is short, it is not suitable for measuring a distance longer than a medium distance (for example, 100 m or more). . Therefore, in the conventional SAW convolver for data communication, the length of the output electrode is short,
A SAW convolver for the VHF band corresponding to the SS data communication has a problem that the spreading bandwidth is narrow and, as a result, the distance resolution is poor, so that it cannot be used.

【0006】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、高速無線SSデータ伝送用およびITSの
高分解能ミリ波レーダ等に幅広く対応できる広帯域可変
遅延線型の弾性表面波コンボルバを提供することを課題
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a wideband variable delay line type surface acoustic wave convolver that can be widely used for high-speed wireless SS data transmission and high-resolution millimeter wave radar of ITS. The task is to

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の弾性表面波コンボルバは、第1および第2
の弾性表面波をそれぞれ励振する重み付けによる第1お
よび第2のチャープ型弾性表面波変換器と、第1のチャ
ープ型弾性表面波変換器および第2のチャープ型弾性表
面波変換器の間に配置された出力電極とを備えた弾性表
面波コンボルバにおいて、前記第1および第2のチャー
プ型弾性表面波変換器ならびに前記出力電極は1組を1
トラックとして複数の組からなるマルチトラック構造を
有し、前記出力電極はそれぞれ複数個の出力電極片に分
割され、前記出力電極片の数は全組とも同数であり、か
つ前記出力電極片の長さはすべて等しいことを特徴とす
る。
In order to solve the above problems, a surface acoustic wave convolver according to the present invention comprises first and second surface acoustic wave convolvers.
Disposed between the first and second chirped surface acoustic wave converters by weighting for exciting respective surface acoustic waves, and between the first chirped surface acoustic wave converter and the second chirped surface acoustic wave converter A surface acoustic wave convolver comprising: a first set of output electrodes and a second set of chirped surface acoustic wave converters;
The track has a multi-track structure composed of a plurality of sets, each of the output electrodes is divided into a plurality of output electrode pieces, the number of the output electrode pieces is the same in all the sets, and the length of the output electrode pieces is the same. Are all equal.

【0008】本発明においては、前記第1のチャープ型
弾性表面波変換器は弾性表面波を一方向に強く励振する
一方向性チャープ型弾性表面波変換器であり、前記第2
のチャープ型弾性表面波変換器は一方向性または両方向
性チャープ型弾性表面波変換器であることが好ましい。
また、前記各組ごとに前記複数個の出力電極片の一部ま
たは全部を組み合わせる手段をさらに有することが好ま
しい。
In the present invention, the first chirp type surface acoustic wave converter is a unidirectional chirp type surface acoustic wave converter that strongly excites a surface acoustic wave in one direction, and the second chirp type surface acoustic wave converter is the second type.
Is preferably a unidirectional or bidirectional chirped surface acoustic wave converter.
Further, it is preferable that a means for combining a part or all of the plurality of output electrode pieces for each set is further provided.

【0009】[0009]

【作用】本発明による弾性表面波コンボルバは、出力電
極(遅延線)について複数個に分割された出力電極片を
カスケード接続して遅延線の長さを選択することができ
る。つまり、高速データ通信用には分割された中央部の
遅延線の導波路(短い長さの出力電極片)を選択し、S
Sミリ波レーダ用は、各出力電極片をカスケード接続し
て組み合わせることにより長遅延線を確保することがで
きる。
In the surface acoustic wave convolver according to the present invention, the length of the delay line can be selected by cascading a plurality of divided output electrode pieces for the output electrode (delay line). In other words, for the high-speed data communication, the waveguide of the divided central delay line (output electrode piece having a short length) is selected, and S
For S millimeter wave radar, a long delay line can be secured by cascading and combining the output electrode pieces.

【0010】また、本発明による弾性表面波コンボルバ
は、重み付けによる第1の一方向性チャープ型弾性表面
波変換器および重み付けによる第2の一方向性または両
方向性チャープ型弾性表面波変換器ならびに出力電極を
複数の組からなるマルチトラック構造で構成したため、
高速SSデータ通信に対応した並列組み合わせによるS
Sパラレルデータ伝送にも対応することができる。
A surface acoustic wave convolver according to the present invention comprises a first unidirectional chirped surface acoustic wave converter by weighting and a second unidirectional or bidirectional chirped surface acoustic wave converter by weighting and output. Because the electrodes are configured in a multi-track structure consisting of multiple sets,
S by parallel combination corresponding to high-speed SS data communication
It can also support S parallel data transmission.

【0011】[0011]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の一実施例に係るマルチト
ラック構造を有する広帯域可変遅延線型エラスティック
弾性表面波コンボルバを示す要部概略図である。同図に
おいて、111は受信信号が入力される第1の重み付け
による一方向性チャープ型弾性表面波変換器、112は
参照信号が入力される第2の重み付けによる一方向性ま
たは両方向性チャープ型弾性表面波変換器である。第1
の弾性表面波変換器111は正電極113および負電極
117を有する第1のすだれ状電極、ならびに、正電極
114および負電極117を有する第3のすだれ状電極
で構成される。つまり、第1の弾性表面波変換器111
は、第1のすだれ状電極と第3のすだれ状電極との並列
構造を有している。第2の弾性表面波変換器112も第
1の弾性表面波変換器111に対応して、正電極115
および負電極118(第2のすだれ状電極)、ならび
に、正電極116および負電極118(第4のすだれ状
電極)の並列構造で構成される。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a main part of a wideband variable delay line type elastic surface acoustic wave convolver having a multitrack structure according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 111 denotes a unidirectional chirped surface acoustic wave converter based on a first weighting to which a received signal is input, and 112 denotes a unidirectional or bidirectional chirped surface acoustic wave converter according to a second weighting to which a reference signal is input. It is a surface wave converter. First
The surface acoustic wave converter 111 includes a first interdigital transducer having a positive electrode 113 and a negative electrode 117, and a third interdigital transducer having a positive electrode 114 and a negative electrode 117. That is, the first surface acoustic wave converter 111
Has a parallel structure of a first interdigital electrode and a third interdigital electrode. The second surface acoustic wave converter 112 also corresponds to the first surface acoustic wave converter 111 and has a positive electrode 115.
And a negative electrode 118 (second interdigital electrode), and a parallel structure of a positive electrode 116 and a negative electrode 118 (fourth interdigital electrode).

【0012】121は第1のすだれ状電極と第2のすだ
れ状電極に対応する出力電極(遅延線)であり、複数個
の出力電極片121a,121b,121cで構成され
る。第1および第2のすだれ状電極と出力電極121と
により第1のトラックが構成される。122は第3のす
だれ状電極と第4のすだれ状電極に対応する出力電極
(遅延線)であり、複数個の出力電極片122a,12
2b,123cで構成される。第3および第4のすだれ
状電極と出力電極122とにより第2のトラックが構成
される。つまり図1のSAWコンボルバは、第1および
第2のトラックからなるマルチトラック構造を有する。
Reference numeral 121 denotes an output electrode (delay line) corresponding to the first and second interdigital electrodes, and is composed of a plurality of output electrode pieces 121a, 121b and 121c. The first and second interdigital electrodes and the output electrode 121 form a first track. Reference numeral 122 denotes an output electrode (delay line) corresponding to the third IDT and the fourth IDT, and a plurality of output electrode pieces 122a and 122a.
2b and 123c. The third and fourth interdigital electrodes and the output electrode 122 form a second track. That is, the SAW convolver of FIG. 1 has a multi-track structure including the first and second tracks.

【0013】123は第1トラックの出力電極121の
複数の出力電極片を組み合わせるために各出力電極片を
カスケード接続するカスケード接続回路であり、出力端
子outA,outBおよび外部SW137を有してい
る。カスケード接続回路123は、好適な出力電極片の
長さを組み合わせて第1トラックの出力電極を構成し、
コンボリューション出力信号を各出力端子から取り出
す。124は第2トラックの出力電極124の複数の出
力電極片を組み合わせるために各出力電極片をカスケー
ド接続するカスケード接続回路であり、出力端子out
A’,outB’および外部SW137を有している。
カスケード接続回路123は、好適な出力電極片の長さ
を組み合わせて第1トラックの出力電極を構成し、コン
ボリューション出力信号を各出力端子から取り出す。
Reference numeral 123 denotes a cascade connection circuit for cascade-connecting the output electrode pieces to combine a plurality of output electrode pieces of the output electrode 121 of the first track, and has output terminals outA and outB and an external SW 137. The cascade connection circuit 123 forms an output electrode of the first track by combining suitable lengths of the output electrode pieces,
Extract the convolution output signal from each output terminal. Reference numeral 124 denotes a cascade connection circuit for cascade-connecting the output electrode pieces in order to combine a plurality of output electrode pieces of the output electrode 124 of the second track, and an output terminal out.
A ′, outB ′ and an external SW 137 are provided.
The cascade connection circuit 123 forms an output electrode of the first track by combining suitable lengths of the output electrode pieces, and extracts a convolution output signal from each output terminal.

【0014】図1において、カスケード接続回路123
は出力電極片121aと出力電極片121cを接続し、
カスケード接続回路124は出力電極片122aと出力
電極片122cを接続しており、第1トラック側は出力
端子outBから遅延線長2Lを、第2トラック側は出
力端子outA’から遅延線長2Lを選択する。また、
外部SWコントロール回路125は、第1トラックと第
2トラックの各出力電極121,122を同時にON/
OFFする手段である。119は第1の弾性表面波変換
器111(第1および第3のすだれ状電極113,11
4,117の並列構造)、第2の弾性表面波変換器11
2(第2および第4のすだれ状電極115,116,1
18の並列構造)と出力電極121,122の間のシー
ルド電極である。
In FIG. 1, cascade connection circuit 123
Connects the output electrode piece 121a and the output electrode piece 121c,
The cascade connection circuit 124 connects the output electrode piece 122a and the output electrode piece 122c. The first track side outputs the delay line length 2L from the output terminal outB, and the second track side outputs the delay line length 2L from the output terminal outA '. select. Also,
The external SW control circuit 125 simultaneously turns ON / OFF the output electrodes 121 and 122 of the first track and the second track.
It is means for turning off. 119 is a first surface acoustic wave converter 111 (first and third interdigital transducers 113, 11).
4, 117 parallel structures), the second surface acoustic wave converter 11
2 (second and fourth IDTs 115, 116, 1
18 in parallel) and the shield electrodes between the output electrodes 121 and 122.

【0015】131,135はバンドパスフィルタ(B
PF)、132は直交PN(擬似雑音)発振器(OS
C)、133はPLL周波数シンセサイザ、134,1
36は二重平衡変調器(DBM)をそれぞれ示し、それ
ぞれ外部回路を構成する。外部回路はSS参照信号を発
生させるための回路である。
131 and 135 are band-pass filters (B
PF) and 132 are orthogonal PN (pseudo noise) oscillators (OS
C) 133 is a PLL frequency synthesizer, 134, 1
Numeral 36 denotes a double balanced modulator (DBM), which respectively constitutes an external circuit. The external circuit is a circuit for generating the SS reference signal.

【0016】第1の弾性表面波変換器111は、受信信
号を入力する端子を2端子(図中ではIN1およびIN
3)有する。各端子は、それぞれ重み付けによる一方向
性チャープ型IDTの正電極側113および114に配
置され、負電極117は共通である。この第1の弾性表
面波変換器111に対応して、第2の弾性表面波変換器
112は、重み付けによる一方向性または両方向性チャ
ープ型IDTにより構成され、参照信号の入力端子を2
端子(IN2およびIN4)有している。第1および第
2の弾性表面波変換器111,112は、それぞれ重み
付けによる一方向性または両方向性のチャープ型IDT
を、負電極を共通として並列構造にて作成したものであ
る。これらの一方向性または両方向性の広帯域チャープ
型IDTは、特開平7−212184号および特開平6
−260881号等を用いることができる。言い替えれ
ば、第1および第2の弾性表面波変換器111,112
は、特開平7−212184号および特開平6−260
881号等のチャープ型IDTをそれぞれ並列に構築し
たものである。これらのチャープ型IDTは、コンボリ
ューション効率が高く、広帯域特性を有し、低挿入損失
かつ周波数特性がフラットでリップルが少ないという特
徴を有する。
The first surface acoustic wave converter 111 has two terminals for inputting a received signal (IN1 and IN1 in the figure).
3) Yes. Each terminal is arranged on the positive electrode side 113 and 114 of the unidirectional chirp type IDT by weighting, respectively, and the negative electrode 117 is common. Corresponding to the first surface acoustic wave converter 111, the second surface acoustic wave converter 112 is constituted by a unidirectional or bidirectional chirp type IDT by weighting, and has two input terminals for the reference signal.
It has terminals (IN2 and IN4). The first and second surface acoustic wave converters 111 and 112 each have a unidirectional or bidirectional chirp type IDT by weighting.
Are made in a parallel structure with a common negative electrode. These unidirectional or bidirectional broadband chirp type IDTs are disclosed in JP-A-7-212184 and JP-A-6-212184.
-260881 or the like can be used. In other words, the first and second surface acoustic wave converters 111 and 112
Are disclosed in JP-A-7-212184 and JP-A-6-260.
No. 881 and other chirp type IDTs are constructed in parallel. These chirp type IDTs are characterized by high convolution efficiency, wideband characteristics, low insertion loss, flat frequency characteristics, and low ripple.

【0017】図1において、出力電極121,122も
第1および第2の弾性表面波変換器111,112の並
列構造に対応して、第1トラック側に出力電極121、
第2トラック側に出力電極122が配置され、それぞれ
受信信号と外部回路からの参照信号との相関をとって出
力電極121,122からコンボリューション出力を電
気信号として取り出す。ここで、出力電極121,12
2の長さは受信するデータ伝送速度信号に対応するた
め、分割された複数個の出力電極片で構成され、カスケ
ード接続回路123,124および外部SWコントロー
ル回路125により各種のSS変復調方式に対応する構
成(各出力電極片の長さを組み合わせて出力電極長を構
成)をマルチトラックで対応することにより、広帯域可
変遅延線型の相関器となるSAWコンボルバを提供す
る。
In FIG. 1, the output electrodes 121 and 122 also correspond to the parallel structure of the first and second surface acoustic wave converters 111 and 112, and are provided on the first track side.
An output electrode 122 is arranged on the second track side, and a convolution output is extracted from the output electrodes 121 and 122 as an electric signal by correlating a received signal with a reference signal from an external circuit. Here, the output electrodes 121 and 12
In order to correspond to the data transmission speed signal to be received, the length 2 is composed of a plurality of divided output electrode pieces, and is compatible with various SS modulation / demodulation methods by the cascade connection circuits 123 and 124 and the external SW control circuit 125. By providing a multi-track configuration (combining the length of each output electrode piece to form an output electrode length) to provide a SAW convolver that becomes a wideband variable delay line correlator.

【0018】出力電極121,122の出力電極片1個
の長さ(ゲート電極)は、図中では第1トラックがL、
第2トラックもLとなり、この出力電極片の一部または
全部をカスケード接続回路123,124および外部S
Wコントロール回路125により組み合わせてDPSK
の復調方式である遅延検波にも対応する。例えば、DP
SKの復調方式(遅延検波を採用)についての出力電極
の活用方法は、高速データ1ビット(PN1周期)に相
当する箇所が、第1トラックの出力電極121の中央部
の長さLの出力電極片121bと、データ1ビット遅延
した第2トラックの出力電極122の中央部を除く残り
2つの出力電極片121a,121cの長さ2Lを用い
てエンベローブ検波を行う。その際に、出力端子out
AおよびoutA’を外部のDBMのLo.RF各ポー
ト(不図示)に入力し、IFポートからデータH,Lに
対応して位相が180°異なるコンボリューション信号
のエンベローブ検波波形を出力する。また、低速データ
1ビット(PN1周期)の時は、第1トラックをトータ
ル3L、第2トラックをトータル3Lに組み合わせて高
速データ同様、データH,Lに対応してコンボリューシ
ョン信号のエンベローブ検波を行う。
The length (gate electrode) of one output electrode piece of the output electrodes 121 and 122 is L in the first track in the drawing.
The second track also becomes L, and part or all of this output electrode piece is connected to the cascade connection circuits 123 and 124 and the external S.
DPSK combined by W control circuit 125
It also supports differential detection, which is a demodulation method of. For example, DP
The method of using the output electrode for the SK demodulation method (adopting the delay detection) is such that a portion corresponding to one bit of high-speed data (one cycle of PN) has an output electrode having a length L at the center of the output electrode 121 of the first track. Envelope detection is performed using the piece 121b and the remaining 2L of the output electrode pieces 121a and 121c except for the center of the output electrode 122 of the second track delayed by one bit of data. At that time, the output terminal out
A and outA 'to the external DBM Lo. The signal is input to each RF port (not shown), and an envelope detection waveform of a convolution signal having a phase difference of 180 ° corresponding to data H and L is output from the IF port. When 1 bit of low-speed data (1 cycle of PN), the first track is combined with a total of 3 L and the second track is combined with a total of 3 L, and envelope detection of a convolution signal is performed corresponding to data H and L as in the case of high-speed data. .

【0019】出力電極121,122を分割する理由
は、出力効率をアップさせるためであり、出力電極12
1,122のインピーダンスマッチングをとりやすい最
適な分割比を考えて設計される。ここで、出力電極12
1,122の分割数は、第1トラックおよび第2トラッ
クにて同一数である。また、この分割数は図1において
は第1および第2トラックで3個であるが、3個以上で
構成することも可能である。その場合は、外部コントロ
ール回路方式も異なってくる。基本的には少ないSW数
で構成することが好適である。この分割数をカスケード
接続することにより、長い出力電極を利用してSS方式
による高分解能測距用相関器等に応用できる。また、ゲ
ート電極は図1に示すように、第1トラックおよび第2
トラック共にすべて同じ長さ(比率)に設定して本デバ
イスが構成される。図中の左右IDTおよび各トラック
毎に出力電極121,122の右端および左端にそれぞ
れ示す点線は、出力電極片が複数個であることを示して
いる。
The reason for dividing the output electrodes 121 and 122 is to increase the output efficiency.
It is designed in consideration of an optimum division ratio that facilitates impedance matching of 1,122. Here, the output electrode 12
The number of divisions of 1,122 is the same in the first track and the second track. Although the number of divisions is three in the first and second tracks in FIG. 1, the number of divisions may be three or more. In that case, the external control circuit system also differs. Basically, it is preferable to configure with a small number of SWs. By cascading the division numbers, the present invention can be applied to a high-resolution distance measuring correlator or the like by the SS method using a long output electrode. Also, as shown in FIG. 1, the gate electrode has a first track and a second track.
This device is configured by setting all the tracks to the same length (ratio). Dotted lines shown at the right and left ends of the output electrodes 121 and 122 for each of the left and right IDTs and each track in the drawing indicate that there are a plurality of output electrode pieces.

【0020】また、本実施例のSAWコンボルバのマル
チトラック構造により、M−ary/DS−方式および
並列組み合わせDS−方式等のデバイスとしても対応可
能であり、Wideband−CDMA(米国の標準通
信方式IS−665として1995年に制定)等にも対
応可能である。第1および第2の弾性表面波変換器11
1,112ならびに出力端子outA’の下部にそれぞ
れ示す矢印は、本弾性表面波コンボルバを縦にならべて
各種のSS変復調方式に対応させる旨を示している。さ
らに、本実施例のSAWコンボルバは、各出力電極片を
カスケード接続回路にて出力電極(遅延線)の長さを可
変できるので、広範囲に対応できる広帯域・超高速同期
用相関器デバイスである。
Further, the multi-track structure of the SAW convolver of this embodiment can be used as a device such as an M-ary / DS-system and a parallel combination DS-system, and can use Wideband-CDMA (US standard communication system IS). (Established in 1995 as −665). First and second surface acoustic wave converters 11
Arrows shown below 1, 112 and the output terminal outA 'indicate that the present surface acoustic wave convolver is vertically arranged to correspond to various SS modulation / demodulation methods. Furthermore, the SAW convolver of the present embodiment is a correlator device for a wideband and ultra-high-speed synchronization that can cope with a wide range because the length of an output electrode (delay line) can be varied by a cascade connection circuit of each output electrode piece.

【0021】以上が本実施例の説明であるが、以下に、
本発明者等が開発したマルチトラック構造による広帯域
可変遅延線型エラスティックSAWコンボルバデバイス
の主要な仕様を示す。 (1)中心周波数(IF帯で使用):f0 =1000M
Hz (2)最大拡散帯域幅(メインローブ幅):BW=40
0MHz MAX (3)最小遅延時間:T=0.155μs(31チップ
長) (4)効率(f0 =2000MHz):※Ft=−50
dBm ※Ft=10log(Pout/Pin1,Pin2
…) (Pin1,Pin2=1mW時) (5)BT積(B=400MHz,T=5.115μ
s):BT=2046(T=1023チップ長時) (6)出力周波数:fout =2000MHz (7)最大入力電力:Pin=+25dBm (8)ダイナミックレンジ:D=70dB以上 (9)入出力インピーダンス:Zio=50Ω (10)最長チップ:Cip=1023
The above is the description of the present embodiment.
The main specifications of a wideband variable delay line type elastic SAW convolver device having a multi-track structure developed by the present inventors are shown below. (1) Center frequency (used in IF band): f 0 = 1000M
Hz (2) Maximum spreading bandwidth (main lobe width): BW = 40
0 MHz MAX (3) Minimum delay time: T = 0.155 μs (31 chip length) (4) Efficiency (f 0 = 2000 MHz): * Ft = −50
dBm * Ft = 10log (Pout / Pin1, Pin2
...) (when Pin1 and Pin2 = 1 mW) (5) BT product (B = 400 MHz, T = 5.115 μm)
s): BT = 2046 (T = 1023 chip length) (6) Output frequency: f out = 2000 MHz (7) Maximum input power: Pin = + 25 dBm (8) Dynamic range: D = 70 dB or more (9) Input / output impedance : Zio = 50Ω (10) Longest chip: Cip = 1023

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明による弾性表面波コンボルバは、
マルチトラック構造にて構成されること、および出力電
極は長さが等しい複数個の出力電極片に分割され、複数
個に分割された出力電極片の一部または全部を組み合わ
せる手段を有すること、ならびに広帯域化に対応した一
方向性または両方向性チャープ型IDTの採用等によ
り、高速SSデータ通信用のパラレルデータ伝送等の相
関器として活用できると共に、ITSにおける高分解能
SSミリ波レーダ用の相関器として併用できる。特に、
出力電極を長さの等しい複数個の出力電極片に分割する
ことにより、高速データ通信および高分解能長距離測定
等にも幅広く対応できる高速広帯域デバイスを提供でき
る。
The surface acoustic wave convolver according to the present invention comprises:
Being configured in a multi-track structure, having an output electrode divided into a plurality of output electrode pieces having the same length, and having means for combining some or all of the plurality of divided output electrode pieces; and By adopting a unidirectional or bidirectional chirp type IDT that supports wide bandwidth, it can be used as a correlator for parallel data transmission etc. for high speed SS data communication, and as a correlator for high resolution SS millimeter wave radar in ITS Can be used together. In particular,
By dividing the output electrode into a plurality of output electrode pieces having the same length, it is possible to provide a high-speed broadband device that can widely support high-speed data communication, high-resolution long-distance measurement, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係るマルチトラック構造
を有する広帯域可変遅延線型エラスティックSAWコン
ボルバを示す要部概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a main part of a wideband variable delay line type elastic SAW convolver having a multi-track structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】 従来の弾性表面波コンボルバの概略構造図で
ある。
FIG. 2 is a schematic structural view of a conventional surface acoustic wave convolver.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:受信信号、12:参照信号、13:出力電極、1
4:圧電性基板、15:グランド電極、16:コンボリ
ューション出力、17:第1の弾性表面波変換器、1
8:第2の弾性表面波変換器、111:第1の弾性表面
波変換器、112:第2の弾性表面波変換器、113,
115:第1トラックの正電極、114,116:第2
トラックの正電極、117:第1トラックの負電極、1
18:第2トラックの負電極、119:シールド電極、
121:第1トラックの出力電極(遅延線)、122:
第2トラックの出力電極(遅延線)、123:第1トラ
ックのカスケード接続回路、124:第2トラックのカ
スケード接続回路、125:外部SWコントロール回
路、131,135:バンドパスフィルタ(BPF)、
132直交PN(擬似雑音)発振器(OSC)、13
3:PLL周波数シンセサイザ、134,136:二重
平衡変調器(DBM)。
11: reception signal, 12: reference signal, 13: output electrode, 1
4: piezoelectric substrate, 15: ground electrode, 16: convolution output, 17: first surface acoustic wave converter, 1
8: second surface acoustic wave converter, 111: first surface acoustic wave converter, 112: second surface acoustic wave converter, 113,
115: Positive electrode of first track, 114, 116: Second electrode
Track positive electrode, 117: negative electrode of first track, 1
18: negative electrode of the second track, 119: shield electrode
121: output electrode (delay line) of the first track, 122:
Output electrode (delay line) of the second track, 123: cascade connection circuit of the first track, 124: cascade connection circuit of the second track, 125: external SW control circuit, 131, 135: band pass filter (BPF),
132 orthogonal PN (pseudo noise) oscillator (OSC), 13
3: PLL frequency synthesizer, 134, 136: double balanced modulator (DBM).

フロントページの続き (72)発明者 加藤 俊治 埼玉県上尾市愛宕1丁目28番22号荒井第2 ビル602 Fターム(参考) 5J097 AA09 AA19 BB08 CC09 CC13 5K022 EE02 EE33 Continuation of the front page (72) Inventor Shunji Kato 1-28-22 Atago, Ageo-shi, Saitama Arai No. 2 Building 602 F-term (reference) 5J097 AA09 AA19 BB08 CC09 CC13 5K022 EE02 EE33

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1および第2の弾性表面波をそれぞれ
励振する重み付けによる第1および第2のチャープ型弾
性表面波変換器と、前記第1のチャープ型弾性表面波変
換器と第2のチャープ型弾性表面波変換器の間に配置さ
れた出力電極とを備えた弾性表面波コンボルバにおい
て、 前記第1および第2のチャープ型弾性表面波変換器なら
びに前記出力電極は1組を1トラックとして複数の組か
らなるマルチトラック構造を有し、 前記出力電極はそれぞれ複数個の出力電極片に分割さ
れ、前記出力電極片の数は全組とも同数であり、かつ前
記出力電極片の長さはすべて等しいことを特徴とする弾
性表面波コンボルバ。
1. A first and second chirped surface acoustic wave converter by weighting for exciting first and second surface acoustic waves, respectively, the first chirped surface acoustic wave converter and a second A surface acoustic wave convolver having an output electrode disposed between the chirp type surface acoustic wave converters, wherein the first and second chirp type surface acoustic wave converters and the output electrode form one set as one track. It has a multi-track structure consisting of a plurality of sets, the output electrodes are each divided into a plurality of output electrode pieces, the number of the output electrode pieces is the same in all sets, and the length of the output electrode pieces is A surface acoustic wave convolver characterized by all being equal.
【請求項2】 前記第1のチャープ型弾性表面波変換器
は弾性表面波を一方向に強く励振する一方向性チャープ
型弾性表面波変換器であり、前記第2のチャープ型弾性
表面波変換器は一方向性または両方向性チャープ型弾性
表面波変換器であることを特徴とする請求項1に記載の
弾性表面波コンボルバ。
2. The first chirp type surface acoustic wave converter is a one-way chirp type surface acoustic wave converter that strongly excites a surface acoustic wave in one direction, and the second chirp type surface acoustic wave converter. The surface acoustic wave convolver according to claim 1, wherein the device is a unidirectional or bidirectional chirped surface acoustic wave converter.
【請求項3】 前記各組ごとに前記複数個の出力電極片
の一部または全部を組み合わせる手段をさらに有するこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の弾性表面波コ
ンボルバ。
3. The surface acoustic wave convolver according to claim 1, further comprising means for combining a part or all of the plurality of output electrode pieces for each set.
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