JP2003124778A - 一方向性弾性表面波変換器 - Google Patents
一方向性弾性表面波変換器Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
-
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- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14502—Surface acoustic wave [SAW] transducers for a particular purpose
- H03H9/14505—Unidirectional SAW transducers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧電基板にＬＢＯを用い、しかも、位相差△
θをほぼ４５°とすることができ、これにより、従来の
ものよりＳＡＷトランスバーサルフィルタのフィルタ特
性を向上させることができる一方向性弾性表面波変換器
を提供する。 【解決手段】 ＬＢＯによる圧電基板上に入力側櫛形電
極および出力側櫛形電極を形成したＳＡＷトランスバー
サルフィルタにおいて、フィルタの反射係数が最も大と
なる電極の相対高さＨ／λ（λ：波長）および相対電極
幅Ｍ／λの組合せをプロットすると曲線Ｄ１が得られ
る。また、フィルタの反射中心と励振中心との位相差が
４５°となる場合の、電極の相対高さＨ／λおよび相対
電極幅Ｍ／λの組合せをプロットすると曲線Ｄ２が得ら
れる。したがって、両極線の交点Ｋとして、最もフィル
タ特性がよい相対高さＨ／λおよび相対電極幅Ｍ／λの
組合せが得られる。実際の製造工程においては図の範囲
Ｑが好ましい。
θをほぼ４５°とすることができ、これにより、従来の
ものよりＳＡＷトランスバーサルフィルタのフィルタ特
性を向上させることができる一方向性弾性表面波変換器
を提供する。 【解決手段】 ＬＢＯによる圧電基板上に入力側櫛形電
極および出力側櫛形電極を形成したＳＡＷトランスバー
サルフィルタにおいて、フィルタの反射係数が最も大と
なる電極の相対高さＨ／λ（λ：波長）および相対電極
幅Ｍ／λの組合せをプロットすると曲線Ｄ１が得られ
る。また、フィルタの反射中心と励振中心との位相差が
４５°となる場合の、電極の相対高さＨ／λおよび相対
電極幅Ｍ／λの組合せをプロットすると曲線Ｄ２が得ら
れる。したがって、両極線の交点Ｋとして、最もフィル
タ特性がよい相対高さＨ／λおよび相対電極幅Ｍ／λの
組合せが得られる。実際の製造工程においては図の範囲
Ｑが好ましい。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＳＡＷトランス
バーサルフィルタに用いられる、四ほう酸リチウム単結
晶（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7、ＬＢＯ）を用いた一方向性弾性表面
波変換器に関する。
バーサルフィルタに用いられる、四ほう酸リチウム単結
晶（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7、ＬＢＯ）を用いた一方向性弾性表面
波変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯端末装置において、ＳＡＷフ
ィルタが多く利用されているが、特に、ＣＤＭＡ方式の
携帯端末においては、ＩＦ（中閻周波）フィルタとし
て、ＳＡＷフィルタが不可欠である．また、次世代の携
帯電話方式であるＷ−ＣＤＭＡ方式においても、ＳＡＷ
フィルタが不可欠なデパイスとなっている．周知のよう
に、ＳＡＷフィルタには共振器型とトランスバーサル型
があるが、ＣＤＭＡ系の携帯端末装置においては、位相
の直線性が重要なファクタとなっており、この要求に対
してはＳＡＷトランスバーサルフィルタが広く用いられ
ている．
ィルタが多く利用されているが、特に、ＣＤＭＡ方式の
携帯端末においては、ＩＦ（中閻周波）フィルタとし
て、ＳＡＷフィルタが不可欠である．また、次世代の携
帯電話方式であるＷ−ＣＤＭＡ方式においても、ＳＡＷ
フィルタが不可欠なデパイスとなっている．周知のよう
に、ＳＡＷフィルタには共振器型とトランスバーサル型
があるが、ＣＤＭＡ系の携帯端末装置においては、位相
の直線性が重要なファクタとなっており、この要求に対
してはＳＡＷトランスバーサルフィルタが広く用いられ
ている．
【０００３】さて、従来のＳＡＷトランスバーサルフィ
ルタとして、圧電基板に水晶を用いたＥＷＣ（Electrod
e Width Contro1）構造の一方向性弾性表面波変換器を
用いた構成が知られている。この一方向性弾性表面波変
換器の断面構造は図２の通りである。極性が正で弾性表
面波の波長λに対して幅λ／８の電極Ｐａ+と、その両
側に中心閻隔でそれぞれλ／４および３λ／８で配置さ
れた極性が負で幅λ／８の電極Ｐａ-および幅λ／４の
電極Ｐｒで構成されている。また、電極Ｐｒは反射電極
と呼ばれでいる。ここで、ＳＡＷトランスバーサルフィ
ルタの構成上、電極Ｐａ-と反射電極Ｐｒの位置は左右
反対にしている場合もある。
ルタとして、圧電基板に水晶を用いたＥＷＣ（Electrod
e Width Contro1）構造の一方向性弾性表面波変換器を
用いた構成が知られている。この一方向性弾性表面波変
換器の断面構造は図２の通りである。極性が正で弾性表
面波の波長λに対して幅λ／８の電極Ｐａ+と、その両
側に中心閻隔でそれぞれλ／４および３λ／８で配置さ
れた極性が負で幅λ／８の電極Ｐａ-および幅λ／４の
電極Ｐｒで構成されている。また、電極Ｐｒは反射電極
と呼ばれでいる。ここで、ＳＡＷトランスバーサルフィ
ルタの構成上、電極Ｐａ-と反射電極Ｐｒの位置は左右
反対にしている場合もある。
【０００４】一方、圧電基板材料として、四ホウ酸リチ
ウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7，ＬＢＯ）が知られている．基板表
面の切り出し角や伝搬方向がオイラー角表示で（４５
°、９０°、９０°）およびそれと等価となるＬＢＯ基
板においては、電気機械結合係数ｋ2が大きく、広帯域
化に適しており、温度安定性も比較的良好であることか
ら、特にＷ−ＣＤＭＡ方式の携帯端末装置のＳＡＷフィ
ルタに適している。
ウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7，ＬＢＯ）が知られている．基板表
面の切り出し角や伝搬方向がオイラー角表示で（４５
°、９０°、９０°）およびそれと等価となるＬＢＯ基
板においては、電気機械結合係数ｋ2が大きく、広帯域
化に適しており、温度安定性も比較的良好であることか
ら、特にＷ−ＣＤＭＡ方式の携帯端末装置のＳＡＷフィ
ルタに適している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一方向性弾
性表面波変換器を用いたＳＡＷトランスバーサルフィル
タにおいて、中心周波数に対して対称性に優れたフィル
タ特性を得るには、反射中心と励振中心との位相差△θ
は４５°である必要がある。しかしながら、水晶基板を
用いたＥＷＣ構造の場合、△θが４９°付近となってし
まうため、良好なフィルタ特性を得ることができない．
また、ＬＢＯに関しても、同様の問題が類推できるが、
十分な知見は得られていなかった．
性表面波変換器を用いたＳＡＷトランスバーサルフィル
タにおいて、中心周波数に対して対称性に優れたフィル
タ特性を得るには、反射中心と励振中心との位相差△θ
は４５°である必要がある。しかしながら、水晶基板を
用いたＥＷＣ構造の場合、△θが４９°付近となってし
まうため、良好なフィルタ特性を得ることができない．
また、ＬＢＯに関しても、同様の問題が類推できるが、
十分な知見は得られていなかった．
【０００６】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、圧電基板にＬＢＯを用
い、しかも、位相差△θをほぼ４５°とすることがで
き、これにより、従来のものよりフィルタ特性を向上さ
せることができるＳＡＷトランスバーサルフィルタ用の
一方向性弾性表面波変換器を提供することにある．
れたものであり、その目的は、圧電基板にＬＢＯを用
い、しかも、位相差△θをほぼ４５°とすることがで
き、これにより、従来のものよりフィルタ特性を向上さ
せることができるＳＡＷトランスバーサルフィルタ用の
一方向性弾性表面波変換器を提供することにある．
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の課題を
解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、
四ほう酸リチウム単結晶からなる圧電基板と、前記圧電
基板の表面に形成され、弾性表面波を一方向に伝搬させ
る一方向性弾性表面波変換器において、前記弾性表面波
変換器が、アルミニウムを主成分とする膜厚Ｈの金属電
極より形成され、該金属電極が、極性が正である第１の
電極指、また、極性が負である第２の電極指および第３
の電極指で構成され、前記第２の電極指および前記第３
の電極指を、それぞれ、前記第１の電極指に対して、前
記弾性表面波の波長λで規格化した電極中心間隔でλ／
４および３λ／８として前記第１の電極指の両側に配置
し、前記第１の電極指の前記弾性表面波の波長λで規格
化した電極指幅をλ／８とし、前記第２の電極指の前記
弾性表面波の波長λで規格化した電極指幅をλ／８と
し、前記第３の電極指幅をＭとして、前記圧電基板の表
面の切り出し角および弾性表面波の伝搬方向をオイラー
角表示で（４５°±１°，９０°±１°，９０°±１
°）およびそれと等価な範囲内として、前記金属電極の
膜厚Ｈを前記弾性表面波の波長λで規格化した前記電極
の規格化膜厚Ｈ／λと、前記第３の電極指幅Ｍを前記弾
性表面波の波長λで規格化した前記第３の電極指の規格
化幅Ｍ／λが M/λ＝0.0075×(H/λ)2−0.0624×(H/λ)＋0.3652±0.02・・・(1) の範囲に設定したことを特徴とする一方向性弾性表面波
変換器である。
解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、
四ほう酸リチウム単結晶からなる圧電基板と、前記圧電
基板の表面に形成され、弾性表面波を一方向に伝搬させ
る一方向性弾性表面波変換器において、前記弾性表面波
変換器が、アルミニウムを主成分とする膜厚Ｈの金属電
極より形成され、該金属電極が、極性が正である第１の
電極指、また、極性が負である第２の電極指および第３
の電極指で構成され、前記第２の電極指および前記第３
の電極指を、それぞれ、前記第１の電極指に対して、前
記弾性表面波の波長λで規格化した電極中心間隔でλ／
４および３λ／８として前記第１の電極指の両側に配置
し、前記第１の電極指の前記弾性表面波の波長λで規格
化した電極指幅をλ／８とし、前記第２の電極指の前記
弾性表面波の波長λで規格化した電極指幅をλ／８と
し、前記第３の電極指幅をＭとして、前記圧電基板の表
面の切り出し角および弾性表面波の伝搬方向をオイラー
角表示で（４５°±１°，９０°±１°，９０°±１
°）およびそれと等価な範囲内として、前記金属電極の
膜厚Ｈを前記弾性表面波の波長λで規格化した前記電極
の規格化膜厚Ｈ／λと、前記第３の電極指幅Ｍを前記弾
性表面波の波長λで規格化した前記第３の電極指の規格
化幅Ｍ／λが M/λ＝0.0075×(H/λ)2−0.0624×(H/λ)＋0.3652±0.02・・・(1) の範囲に設定したことを特徴とする一方向性弾性表面波
変換器である。
【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の一方向性弾性表面波変換器において、前記電極
の前記弾性表面波の波長λで規格化した前記電極の規格
化膜厚Ｈ／λを、１％〜２％の範囲とすることを特徴と
する。また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の一方向性弾性表面波変換器において、前記金屑電極の
膜厚Ｈを前記弾性表面波の波長λで規格化した前記電極
の規格化膜厚Ｈ／λと、前記第３の電極指幅Ｍを前記弾
性表面波の波長λで規格化した前記第３の電極指の規格
化幅Ｍ／λが前記式（１）と、 M/λ＝-0.0103×(H/λ)2＋0.0653×(H/λ)＋0.2141±0.02・・・(2) となる２曲線の交点の座標に基づいて決定したことを特
徴とする。
に記載の一方向性弾性表面波変換器において、前記電極
の前記弾性表面波の波長λで規格化した前記電極の規格
化膜厚Ｈ／λを、１％〜２％の範囲とすることを特徴と
する。また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の一方向性弾性表面波変換器において、前記金屑電極の
膜厚Ｈを前記弾性表面波の波長λで規格化した前記電極
の規格化膜厚Ｈ／λと、前記第３の電極指幅Ｍを前記弾
性表面波の波長λで規格化した前記第３の電極指の規格
化幅Ｍ／λが前記式（１）と、 M/λ＝-0.0103×(H/λ)2＋0.0653×(H/λ)＋0.2141±0.02・・・(2) となる２曲線の交点の座標に基づいて決定したことを特
徴とする。
【０００９】また、請求項４に記載の発明は、四ほう酸
リチウム単結晶からなる圧電基板と、前記圧電基板の表
面に形成され、弾性表面波を一方向に伝搬させる一方向
性弾性表面波変換器において、前記弾性表面波変換器
が、アルミニウムを主成分とする膜厚Ｈの金属電極より
形成され、該金属電極が、極性が正である第１の電極
指、また、極性が負である第２の電極指および第３の電
極指で構成され、前記第２の電極指および前記第３の電
極指を、それぞれ、前記第１の電極指に対して、前記弾
性表面波の波長λで規格化した電極中心間隔でλ／４お
よび３λ／８として前記第１の電極指の両側に配置し、
前記第１の電極指の前記弾性表面波の波長λで規格化し
た電極指幅をλ／８とし、前記第２の電極指の前記弾性
表面波の波長λで規格化した電極指幅をλ／８とし、前
記第３の電極指幅をＭとして、前記圧電基板の表面の切
り出し角および弾性表面波の伝搬方向をオイラー角表示
で（４５°±１°，９０°±１°，９０°±１°）およ
びそれと等価な範囲内として、前記弾性表面波の波長λ
で規格化した前記電極電極の規格化膜厚Ｈ／λを１．０
％〜２．０％の範囲内とし、前記第３の電極指幅Ｍを前
記弾性表面波の波長λで規格化した前記第３の電極指の
規格化幅Ｍ／λを０．２６〜０．３３の範囲に設定した
ことを特徴とする一方向性弾性表面波変換器である。
リチウム単結晶からなる圧電基板と、前記圧電基板の表
面に形成され、弾性表面波を一方向に伝搬させる一方向
性弾性表面波変換器において、前記弾性表面波変換器
が、アルミニウムを主成分とする膜厚Ｈの金属電極より
形成され、該金属電極が、極性が正である第１の電極
指、また、極性が負である第２の電極指および第３の電
極指で構成され、前記第２の電極指および前記第３の電
極指を、それぞれ、前記第１の電極指に対して、前記弾
性表面波の波長λで規格化した電極中心間隔でλ／４お
よび３λ／８として前記第１の電極指の両側に配置し、
前記第１の電極指の前記弾性表面波の波長λで規格化し
た電極指幅をλ／８とし、前記第２の電極指の前記弾性
表面波の波長λで規格化した電極指幅をλ／８とし、前
記第３の電極指幅をＭとして、前記圧電基板の表面の切
り出し角および弾性表面波の伝搬方向をオイラー角表示
で（４５°±１°，９０°±１°，９０°±１°）およ
びそれと等価な範囲内として、前記弾性表面波の波長λ
で規格化した前記電極電極の規格化膜厚Ｈ／λを１．０
％〜２．０％の範囲内とし、前記第３の電極指幅Ｍを前
記弾性表面波の波長λで規格化した前記第３の電極指の
規格化幅Ｍ／λを０．２６〜０．３３の範囲に設定した
ことを特徴とする一方向性弾性表面波変換器である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の一
実施の形態について説明する。図１は同実施の形態によ
るＳＡＷトランスバーサルフィルタの構成を示す平面図
で、図２は同図におけるＡ−Ａ線の断面図である。図１
において、符号ＳｂはＬＢＯによる圧電基板であり、こ
の圧電基板Ｓｂ上に、Ａｌ（アルミニウム）またはＡｌ
を主成分とする合金による入力側変換器１と、出力側変
機器２が所定の間隔を置いて形成されている。入力側変
換器１は正（＋）側櫛形電極１ａと負側（−）櫛形電極
１ｂとから構成され、これらの櫛形電極１ａ、１ｂが各
々パッケージの端子３ａ、３ｂに接続されている。同様
に、出力側変換器２は正（＋）側櫛形電極２ａと負側
（−）櫛形電極２ｂとから構成され、これらの櫛形電極
２ａ、２ｂが各々パッケージの端子４ａ、４ｂに接続さ
れている。また、圧電基板Ｓｂの上面の左端部および右
端部には各々吸音材５，６が設けられている．
実施の形態について説明する。図１は同実施の形態によ
るＳＡＷトランスバーサルフィルタの構成を示す平面図
で、図２は同図におけるＡ−Ａ線の断面図である。図１
において、符号ＳｂはＬＢＯによる圧電基板であり、こ
の圧電基板Ｓｂ上に、Ａｌ（アルミニウム）またはＡｌ
を主成分とする合金による入力側変換器１と、出力側変
機器２が所定の間隔を置いて形成されている。入力側変
換器１は正（＋）側櫛形電極１ａと負側（−）櫛形電極
１ｂとから構成され、これらの櫛形電極１ａ、１ｂが各
々パッケージの端子３ａ、３ｂに接続されている。同様
に、出力側変換器２は正（＋）側櫛形電極２ａと負側
（−）櫛形電極２ｂとから構成され、これらの櫛形電極
２ａ、２ｂが各々パッケージの端子４ａ、４ｂに接続さ
れている。また、圧電基板Ｓｂの上面の左端部および右
端部には各々吸音材５，６が設けられている．
【００１１】櫛形電極１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂは各々、
図２に示すように、受信信号の周期λの区間に、幅がλ
／８、膜厚Ｈの電極指Ｐａ+、Ｐａ-と、幅がＭ、膜厚Ｈ
の反射電極指Ｐｒからなる一方向性弾性表面波変機器で
構成されている．Ｐａ+とＰａ-の中心間隔はλ／４で、
Ｐａ+とＰｒの中心間隔は３λ／８に設定されている。
また、図２の構成の場合、変換器から左向き［←］の方
向に弾性表面波が放射されることになる。
図２に示すように、受信信号の周期λの区間に、幅がλ
／８、膜厚Ｈの電極指Ｐａ+、Ｐａ-と、幅がＭ、膜厚Ｈ
の反射電極指Ｐｒからなる一方向性弾性表面波変機器で
構成されている．Ｐａ+とＰａ-の中心間隔はλ／４で、
Ｐａ+とＰｒの中心間隔は３λ／８に設定されている。
また、図２の構成の場合、変換器から左向き［←］の方
向に弾性表面波が放射されることになる。
【００１２】次に、上述した櫛形電極の膜厚Ｈおよび反
射電極Ｐｒの幅Ｍについて説明する。本願発明者は最適
な膜厚Ｈおよび幅Ｍを求めるために、これらの値を種々
変化させてフィルタ特性を測定する実験を行った。図
３、図４はその結果を示すグラフである。図３は、膜厚
Ｈと反射電極幅Ｍを種々変化させ、それぞれの値に対す
る反射係数ｌｒｌ（％）を測定した結果である。このグ
ラフにおいて、縦軸は反射係数ｌｒｌ（％）、横軸は相
対電極幅Ｍ／λ（単位なし）であり、各曲線はそれぞ
れ、相対膜厚Ｈ／λ（％）が０．２％、０．５％、１，
０％、１．５％、２．０％、２．５％、３．０％の場合
である。ここで、相対膜厚Ｈ／λは実際の膜厚Ｈを受信
信号の波長λで割った値（％）であり、同様に、相対電
極幅Ｍ／λは実際の幅Ｍを受信信号の波長λで割った値
である。実際の膜厚Ｈ、電極幅Ｍはそれぞれ受信信号の
周波数に応じて変える必要があり、したがって、相対膜
厚および相対電極幅をどの値とするかが重要である。
射電極Ｐｒの幅Ｍについて説明する。本願発明者は最適
な膜厚Ｈおよび幅Ｍを求めるために、これらの値を種々
変化させてフィルタ特性を測定する実験を行った。図
３、図４はその結果を示すグラフである。図３は、膜厚
Ｈと反射電極幅Ｍを種々変化させ、それぞれの値に対す
る反射係数ｌｒｌ（％）を測定した結果である。このグ
ラフにおいて、縦軸は反射係数ｌｒｌ（％）、横軸は相
対電極幅Ｍ／λ（単位なし）であり、各曲線はそれぞ
れ、相対膜厚Ｈ／λ（％）が０．２％、０．５％、１，
０％、１．５％、２．０％、２．５％、３．０％の場合
である。ここで、相対膜厚Ｈ／λは実際の膜厚Ｈを受信
信号の波長λで割った値（％）であり、同様に、相対電
極幅Ｍ／λは実際の幅Ｍを受信信号の波長λで割った値
である。実際の膜厚Ｈ、電極幅Ｍはそれぞれ受信信号の
周波数に応じて変える必要があり、したがって、相対膜
厚および相対電極幅をどの値とするかが重要である。
【００１３】図３から明らかなように、相対膜厚Ｈ／λ
を一定とすると、反射係数｜ｒ｜は相対電極幅Ｍ／λに
対して、放物線上に変化しており、また、相対膜厚Ｈ／
λが大きいほど反射係数｜ｒ｜も大となる．各相対膜厚
Ｈ／λに対する最大の反射係数｜ｒ｜を示す電極幅Ｍ／
λの値は、相対膜厚と共に大となることがわかる．
を一定とすると、反射係数｜ｒ｜は相対電極幅Ｍ／λに
対して、放物線上に変化しており、また、相対膜厚Ｈ／
λが大きいほど反射係数｜ｒ｜も大となる．各相対膜厚
Ｈ／λに対する最大の反射係数｜ｒ｜を示す電極幅Ｍ／
λの値は、相対膜厚と共に大となることがわかる．
【００１４】次に、図４は、膜厚Ｈと反射電極幅Ｍを種
々変化させ、夫々の値に対する位相差△θ（゜）を測定
した結果である。このグラフにおいで、縦軸は位相着△
θ（°）、横軸は相対電極幅Ｍ／λ（単位なし）であ
り、各曲線はそれぞれ、相対膜厚Ｈ／λ（％）が０．２
％、０．５％、１，０％、１．５％、２．０％、２．５
％、３．０％の場合である。この図４から明らかなよう
に、相対膜厚Ｈ／λが一定の場合、位相差△θは相対電
極幅Ｍ／λに対して順次減少していると共に、かなり大
きく変化し、また、相対膜厚Ｈ／λが大になるほど位相
差△θが小となる。そして、各曲線は、最適な位相差４
５° の線を横切っており、位相差４５°となる相対電
極幅Ｍ／λが存在していることがわかる。
々変化させ、夫々の値に対する位相差△θ（゜）を測定
した結果である。このグラフにおいで、縦軸は位相着△
θ（°）、横軸は相対電極幅Ｍ／λ（単位なし）であ
り、各曲線はそれぞれ、相対膜厚Ｈ／λ（％）が０．２
％、０．５％、１，０％、１．５％、２．０％、２．５
％、３．０％の場合である。この図４から明らかなよう
に、相対膜厚Ｈ／λが一定の場合、位相差△θは相対電
極幅Ｍ／λに対して順次減少していると共に、かなり大
きく変化し、また、相対膜厚Ｈ／λが大になるほど位相
差△θが小となる。そして、各曲線は、最適な位相差４
５° の線を横切っており、位相差４５°となる相対電
極幅Ｍ／λが存在していることがわかる。
【００１５】次に、図５は上述した図３および図４に基
づいて作成したグラフであり、横軸は相対膜厚Ｈ／λ
（％）、縦軸は相対電極幅Ｍ／λ（単位なし）である。
図５において、曲線Ｄ１は、図３の相対護厚Ｈ／λが
０．２％、０．５％、１．０％、１．５％、２．０％、
２．５％、３．０％の各曲線において、反射係数｜ｒ｜
が最も大となる点の相対膜厚Ｈ／λおよび相対電極幅Ｍ
／λを座標とする点を図５にプロットし、それらを曲線
近似した曲線である。この曲線の近似方程式は、 M/L＝-0.0103×(H/L)2＋0.0653×(H/L)＋0.2141・・・(3) となる。なお、方程式（３）から得られたＭ／λの値が
±０．０２程度ずれても、十分に大きな反射係数が得ら
れることは、図３より明らかである．
づいて作成したグラフであり、横軸は相対膜厚Ｈ／λ
（％）、縦軸は相対電極幅Ｍ／λ（単位なし）である。
図５において、曲線Ｄ１は、図３の相対護厚Ｈ／λが
０．２％、０．５％、１．０％、１．５％、２．０％、
２．５％、３．０％の各曲線において、反射係数｜ｒ｜
が最も大となる点の相対膜厚Ｈ／λおよび相対電極幅Ｍ
／λを座標とする点を図５にプロットし、それらを曲線
近似した曲線である。この曲線の近似方程式は、 M/L＝-0.0103×(H/L)2＋0.0653×(H/L)＋0.2141・・・(3) となる。なお、方程式（３）から得られたＭ／λの値が
±０．０２程度ずれても、十分に大きな反射係数が得ら
れることは、図３より明らかである．
【００１６】また、図５における曲線Ｄ２は、図４の各
曲線が位相差４５°の線を横切る点の相対膜厚Ｈ／λお
よび相対電極幅Ｍ／λを座標とする点を図５にブロット
し、それらを曲線近似した曲線である。この曲線の近似
方程式は、 M/L＝0.0075×(H/L)2−0.0624×(H/L)＋0.3652・・・(4) となる。なお、方程式（４）から得られたＭ／λの値が
±０．０２程度ずれても、図４より４５°±１°程度以
内の値となるから、十分に対称性に優れたフィルタ特性
が得られる。
曲線が位相差４５°の線を横切る点の相対膜厚Ｈ／λお
よび相対電極幅Ｍ／λを座標とする点を図５にブロット
し、それらを曲線近似した曲線である。この曲線の近似
方程式は、 M/L＝0.0075×(H/L)2−0.0624×(H/L)＋0.3652・・・(4) となる。なお、方程式（４）から得られたＭ／λの値が
±０．０２程度ずれても、図４より４５°±１°程度以
内の値となるから、十分に対称性に優れたフィルタ特性
が得られる。
【００１７】上述したように、図５に示す曲線Ｄ２は、
位相差△θが４５°となる曲線である。すなわち、相対
膜厚Ｈ／λおよび相対電極幅Ｍ／λをこの曲線Ｄ２上の
点にすれば、最適な位相差△θを達成することができ
る。また、図５における曲線Ｄ１は反射係数｜ｒ｜が最
も大となる曲線である．すなわち、相対膜厚Ｈ／λおよ
び相対電極幅Ｍ／λをこの曲線Ｄ１上の点にすれば、反
射係数｜ｒ｜を最も大きくすることができる。以上のこ
とから明らかなように、図１、図２に示すＳＡＷトラン
スバーサルフィルタに用いられる一方向性弾性表面波変
換器として、曲線ＤＩ、Ｄ２の交点Ｋによって決まる値
（Ｈ／λ＝１．５％、Ｍ／λ＝０，２９）を相対膜厚Ｈ
／λおよび相対電極幅Ｍ／λとして決定すれば、理想的
な特性を得ることができる．
位相差△θが４５°となる曲線である。すなわち、相対
膜厚Ｈ／λおよび相対電極幅Ｍ／λをこの曲線Ｄ２上の
点にすれば、最適な位相差△θを達成することができ
る。また、図５における曲線Ｄ１は反射係数｜ｒ｜が最
も大となる曲線である．すなわち、相対膜厚Ｈ／λおよ
び相対電極幅Ｍ／λをこの曲線Ｄ１上の点にすれば、反
射係数｜ｒ｜を最も大きくすることができる。以上のこ
とから明らかなように、図１、図２に示すＳＡＷトラン
スバーサルフィルタに用いられる一方向性弾性表面波変
換器として、曲線ＤＩ、Ｄ２の交点Ｋによって決まる値
（Ｈ／λ＝１．５％、Ｍ／λ＝０，２９）を相対膜厚Ｈ
／λおよび相対電極幅Ｍ／λとして決定すれば、理想的
な特性を得ることができる．
【００１８】しかし、実際の製造工程においては、他の
制約もあって電極膜厚Ｈおよび電極幅Ｍを必ずしも理論
通りの値にできるとは限らない。したがって、実際に使
用する値としては、図５において、同等の特性が得られ
る範囲Ｑの値を使用することが望ましい。すなわち、相
対膜厚Ｈ／λが１．０％〜２．０％であって、相対電極
幅Ｍ／λが０．２６〜０．３３である範囲が望ましい。
なお、ＬＢＯ基板の切り出し角および伝搬方向は、１°
程度ずれていても同等の特性が得られる。すなわち、オ
イラー角表示で（４５°±１°，９０°±１°，９０°
±１°）であれば良い。
制約もあって電極膜厚Ｈおよび電極幅Ｍを必ずしも理論
通りの値にできるとは限らない。したがって、実際に使
用する値としては、図５において、同等の特性が得られ
る範囲Ｑの値を使用することが望ましい。すなわち、相
対膜厚Ｈ／λが１．０％〜２．０％であって、相対電極
幅Ｍ／λが０．２６〜０．３３である範囲が望ましい。
なお、ＬＢＯ基板の切り出し角および伝搬方向は、１°
程度ずれていても同等の特性が得られる。すなわち、オ
イラー角表示で（４５°±１°，９０°±１°，９０°
±１°）であれば良い。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、圧電基板にＬＢＯを用い、しかも、反射中心と励振
中心との位相差△θをほぼ４５°とすることができる。
これによって、従来のものよりフィルタ特性を向上させ
ることができる効果がある。
ば、圧電基板にＬＢＯを用い、しかも、反射中心と励振
中心との位相差△θをほぼ４５°とすることができる。
これによって、従来のものよりフィルタ特性を向上させ
ることができる効果がある。
【図１】 この発明の一実施形態によるＳＡＷトランス
バーサルフィルタの構成を示すブロック図である。
バーサルフィルタの構成を示すブロック図である。
【図２】 同フィルタの電極の一部の拡大断面図であ
る。
る。
【図３】 同フィルタの相対電極幅と反射係数との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図４】 同フィルタの相対電極幅と位相差との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図５】 図３および図４に基づいて作成した電極の相
対高さと相対電極幅との関係を示すグラフである。
対高さと相対電極幅との関係を示すグラフである。
１…入力側電極ユニット
２…出力側電極ユニット
１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ…櫛形電極
Ｐａ…励振電極
Ｐｒ…反射電極
Claims (4)
- 【請求項１】 四ほう酸リチウム単結晶からなる圧電基
板と、前記圧電基板の表面に形成され、弾性表面波を一
方向に伝搬させる一方向性弾性表面波変換器において、 前記弾性表面波変換器が、アルミニウムを主成分とする
膜厚Ｈの金属電極より形成され、 前記金属電極が、極性が正である第１の電極指、また、
極性が負である第２の電極指および第３の電極指で構成
され、 前記第２の電極指および前記第３の電極指を、それぞ
れ、前記第１の電極指に対して、前記弾性表面波の波長
λで規格化した電極中心間隔でλ／４および３λ／８と
して前記第１の電極指の両側に配置し、 前記第１の電極指の前記弾性表面波の波長λで規格化し
た電極指幅をλ／８とし、 前記第２の電極指の前記弾性表面波の波長λで規格化し
た電極指幅をλ／８とし、 前記第３の電極指幅をＭとして、 前記圧電基板の表面の切り出し角および弾性表面波の伝
搬方向をオイラー角表示で（４５°±１°，９０°±１
°，９０°±１°）およびそれと等価な範囲内として、 前記金属電極の膜厚Ｈを前記弾性表面波の波長λで規格
化した前記電極の規格化膜厚Ｈ／λと、前記第３の電極
指幅Ｍを前記弾性表面波の波長λで規格化した前記第３
の電極指の規格化幅Ｍ／λが M/λ＝0.0075×(H/λ)2−0.0624×(H/λ)＋0.3652±0.02・・・(1) の範囲に設定したことを特徴とする一方向性弾性表面波
変換器。 - 【請求項２】 前記電極の前記弾性表面波の波長λで規
格化した前記電極の規格化膜厚Ｈ／λを、１％〜２％の
範囲とすることを特徴とする請求項１に記載の一方向性
弾性表面波変換器。 - 【請求項３】 請求項１に記載の一方向性弾性表面波変
換器において、前記金屑電極の膜厚Ｈを前記弾性表面波
の波長λで規格化した前記電極の規格化膜厚Ｈ／λと、
前記第３の電極指幅Ｍを前記弾性表面波の波長λで規格
化した前記第３の電極指の規格化幅Ｍ／λが前記式
（１）と、 M/λ＝-0.0103×(H/λ)2＋0.0653×(H/λ)＋0.2141±0.02・・・(2) となる２曲線の交点の座標に基づいて決定したことを特
徴とする一方向性弾性表面波変換器。 - 【請求項４】 四ほう酸リチウム単結晶からなる圧電基
板と、前記圧電基板の表面に形成され、弾性表面波を一
方向に伝搬させる一方向性弾性表面波変換器において、 前記弾性表面波変換器が、アルミニウムを主成分とする
膜厚Ｈの金属電極より形成され、 該金属電極が、極性が正である第１の電極指、また、極
性が負である第２の電極指および第３の電極指で構成さ
れ、 前記第２の電極指および前記第３の電極指を、それぞ
れ、前記第１の電極指に対して、前記弾性表面波の波長
λで規格化した電極中心間隔でλ／４および３λ／８と
して前記第１の電極指の両側に配置し、 前記第１の電極指の前記弾性表面波の波長λで規格化し
た電極指幅をλ／８とし、 前記第２の電極指の前記弾性表面波の波長λで規格化し
た電極指幅をλ／８とし、 前記第３の電極指幅をＭとして、 前記圧電基板の表面の切り出し角および弾性表面波の伝
搬方向をオイラー角表示で（４５°±１°，９０°±１
°，９０°±１°）およびそれと等価な範囲内として、 前記弾性表面波の波長λで規格化した前記電極電極の規
格化膜厚Ｈ／λを１．０％〜２．０％の範囲内とし、前
記第３の電極指幅Ｍを前記弾性表面波の波長λで規格化
した前記第３の電極指の規格化幅Ｍ／λを０．２６〜
０．３３の範囲に設定したことを特徴とする一方向性弾
性表面波変換器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001310598A JP2003124778A (ja) | 2001-10-05 | 2001-10-05 | 一方向性弾性表面波変換器 |
| KR10-2002-0054721A KR100449620B1 (ko) | 2001-10-05 | 2002-09-10 | 일방향성 탄성표면파 변환기 |
| US10/263,342 US6759788B2 (en) | 2001-10-05 | 2002-10-03 | Unidirectional surface acoustic wave transducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001310598A JP2003124778A (ja) | 2001-10-05 | 2001-10-05 | 一方向性弾性表面波変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003124778A true JP2003124778A (ja) | 2003-04-25 |
Family
ID=19129542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001310598A Pending JP2003124778A (ja) | 2001-10-05 | 2001-10-05 | 一方向性弾性表面波変換器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6759788B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003124778A (ja) |
| KR (1) | KR100449620B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009509430A (ja) * | 2005-09-23 | 2009-03-05 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 表面波で作動する変換器 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3414373B2 (ja) * | 2000-07-26 | 2003-06-09 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| CN104167950B (zh) * | 2013-05-16 | 2017-03-08 | 纳米新能源（唐山）有限责任公司 | 摩擦发电机 |
| DE102016105118A1 (de) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | Snaptrack, Inc. | SAW-Bauelement mit verringerten Störungen durch transversale und SH-Moden und HF-Filter mit SAW-Bauelement |
| US10700661B2 (en) * | 2018-01-19 | 2020-06-30 | Huawei Technologie Co., Ltd. | Surface acoustic wave device with unidirectional transducer |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3244094B2 (ja) * | 1992-03-13 | 2002-01-07 | キンセキ株式会社 | 弾性表面波装置 |
| JP2583384B2 (ja) * | 1992-12-22 | 1997-02-19 | 和彦 山之内 | 内部反射形一方向性弾性表面波変換器及びこれを用いた電子装置 |
| JP3035085B2 (ja) * | 1992-07-02 | 2000-04-17 | 和彦 山之内 | 一方向性弾性表面波変換器 |
| JP3302462B2 (ja) * | 1993-09-14 | 2002-07-15 | キンセキ株式会社 | 弾性表面波装置 |
| JP3435830B2 (ja) | 1994-09-02 | 2003-08-11 | 株式会社日立製作所 | 弾性表面波装置および弾性表面波装置を用いた通信装置 |
| EP0704967B1 (en) * | 1994-09-28 | 2001-08-08 | Masao Takeuchi | Surface acoustic wave device |
| JP3014930B2 (ja) * | 1994-10-25 | 2000-02-28 | 正男 竹内 | 弾性表面波デバイス |
| US5666091A (en) * | 1995-03-20 | 1997-09-09 | Hitachi Media Electronics Co., Ltd. | Structure of surface acoustic wave filter |
| US5850167A (en) * | 1995-04-11 | 1998-12-15 | Kinseki, Limited | Surface acoustic wave device |
| JPH10242790A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Toko Inc | 一方向性表面弾性波フィルタとその製造方法 |
| JPH11145760A (ja) * | 1997-11-12 | 1999-05-28 | Nec Corp | Ｓａｗデバイス |
| JP4058859B2 (ja) * | 1999-10-04 | 2008-03-12 | 三菱マテリアル株式会社 | 表面弾性波素子 |
| JP2003037475A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-07 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Ｓａｗデバイス |
-
2001
- 2001-10-05 JP JP2001310598A patent/JP2003124778A/ja active Pending
-
2002
- 2002-09-10 KR KR10-2002-0054721A patent/KR100449620B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2002-10-03 US US10/263,342 patent/US6759788B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009509430A (ja) * | 2005-09-23 | 2009-03-05 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | 表面波で作動する変換器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| KR20030029454A (ko) | 2003-04-14 |
| US6759788B2 (en) | 2004-07-06 |
| KR100449620B1 (ko) | 2004-09-22 |
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051129 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060509 |