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JPH01212015A - Idt励振縦結合二重モード・フィルタ - Google Patents

Idt励振縦結合二重モード・フィルタ

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Publication number
JPH01212015A
JPH01212015A JP26681387A JP26681387A JPH01212015A JP H01212015 A JPH01212015 A JP H01212015A JP 26681387 A JP26681387 A JP 26681387A JP 26681387 A JP26681387 A JP 26681387A JP H01212015 A JPH01212015 A JP H01212015A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
idt
idts
filter
electrode finger
longitudinally coupled
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.)
Granted
Application number
JP26681387A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH053169B2 (ja
Inventor
Masaki Tanaka
田中 昌喜
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.)
Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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 Toyo Communication Equipment Co Ltd filed Critical Toyo Communication Equipment Co Ltd
Priority to JP26681387A priority Critical patent/JPH01212015A/ja
Publication of JPH01212015A publication Critical patent/JPH01212015A/ja
Publication of JPH053169B2 publication Critical patent/JPH053169B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はVHF−tJHP帯で使用する比較的広帯域な
バンドパスフィルタにmする。
(従来技術) 従来弾性表面波(SAW)共振器の伝搬方向の1次およ
び2次エネルギー閉じ込めモードを利用してバンドパス
フィルタを構成する所謂縦結合二重モードSAWフィル
タ(以下LDM8 フィルタと略記する)は本発明者等
が既に時開62−142410 K開示した如く構成す
るのが一般的であった。
即ち、第2図に示す如く1枚の圧電基板l上に同一対数
、同一交叉幅、同一周期の2つのインターディジタルト
ランスジューサ(以下IDTと略記する)2.3をSA
Wの伝搬方向に距離1l=1λ(λ:SAWの波長、n
;整?)り[1して配置し、これらの間忙シールド電極
4を又、前記両IDT  2.3 0内外Il+に金属
ストリップを用いた反射器5.6を配置するものであっ
た。
しかしながらこのよう々構成をとるLDMSフィルタに
於いては対称及び反対称モード2つのモードの周波数差
Δfは最大でも中心周波数の3/1000程度までしか
得られずこの値がフィルタの通過帯域幅の上限を決定す
ることから当該フィルタの通過帯域幅の拡大が不可能で
あるという欠陥があった。
一万、この周波数差Δf’l?拡げる手法として例えば
時開61−192112に示された如く2つのIDT 
 2.3 間の間隙ノーを(2p+1)λ/4から(p
+1)λ/2.の値に選び更にIDTとその両側の反射
器5,6との間の間隙を(4q+1)λ/8から(4q
+7)λ/8(p、qは整数、λはSAWの波長)とす
る方法があるが、この手法では励起する対称及び反対称
の両モード共それらのQが低く、フィルタの挿入損失が
増大するという欠点があった。
(発明の目的) 本発明は上述した如き従来のLDMSフィルタの欠点を
除去するため忙なされたものであって、広帯域で低損失
のLDMSフィルタを提供することを目的とする。
(発明の概要) 上述の目的を達成するために本発明に係るLDMS  
フィルタは以下の如き構成をとる。
の波長、nは整数)とし、このIDT間に所定の周期を
有する金属ストリップを配置し、且つ両IDTの最外側
電極指からnλ/2の距離(電極指中心間距離)隔へて
IDTより微かに大きい電極指周期をもつ金属ストリッ
プよシなる反射器を配置する。
(発明の実施例) 以下本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説明
するが、それに先立ち縦結合二重モードSAWフィルタ
(LDMSフィルタ)の動作原理について簡単に解説す
る。前記第2図忙示した如き電極配置をもつSAW共振
器に於いてはIDTKよシ励振された弾性表面波は反射
器5.6間に閉じ込められるがここで閉じ込められるモ
ードは同図(b) K示す如く共振周波数fsを有する
対称毛−ド、共振周波数fa’1gH有する反対称モー
ド及び更に高次のモードとなるiしかし電極の構成が2
分割であることから対称モード及び反対称モードの2つ
のモードが電気的に励振可能であって、このよりな8A
W共振器を縦結合SAW共掻器(LDMS共振器)と称
する。
ここでfs、faはfa<fsなる関係にあシ入出力端
子7.7’、8.8’の位相と励振されるモードの共振
周波数の関係からこのLDMS共振器の等価回路は第3
図(alの如く表わされ、回内(blのように等価変換
可能である。ここでCOは各よりTのもつキャパシタン
スである。
第3図(b)は周知の如く適当な終端条件を付与すれば
バンドパスフィルタを構成する。このフィルタの帯域幅
はfs、faの差Δfによシ、又挿入損失は各共振モー
ドのQKよシ決定する。
−万、第2図(a)のSAW共振器を2ボートSAW共
振器と考えると7,7′及び8.8′間の伝送特性は第
4図(a) K示すよう臀な゛る。ここで主共振9(対
称モード)に対し2反対称モード10拡スプリアスとな
るが、その改善策としては例えばUSP4,454.4
88がある。U8P4,454.488  K開示され
た改善策は以下の如きものである。
即ち1反射器を有するSAW共振器の共振特性は第4図
(blに示したIDTのコンダクタンス特性9’ 10
’ と反射器の反射効率特性12とから決定されるがI
DTのコンダクタンスGのピークが反射器の反射効率r
の高い領域に存在するときに高いQを呈する。従ってI
DTのコンダクタンス・ビーク10′を同図(b)に示
す如く低周波1ull (r 17)低い位置)K移動
(10”)させれば同図(c)の実線に示す如く反対称
モードのQは低下する。
斯くする為り上記米国特許は両IDT電極周期よシわず
かに周期の小さい電極指を配置すべきであるとしている
尚1本願発明者はこのとき入出力IDT間に前記第2図
1a)に示した如き比較的幅の広い−様なシールド電極
を配置した場合及びIDT間を何も設けない自由表面と
した場合には対称モードのQも低下することを実験によ
り確認している。このQの低下は反射器間を伝搬する波
動(進行波および反射波)の干渉によるものであシ、I
DT間にIDT周期LTよシ若千周期の小さい電極指を
配置することKよ)、これらの波の位相の連続性を維持
し所望する対称モードのQの低下を防止しうるものと考
えられる。
以上の点を考慮し1本発明に係るLDMSフィルタは第
1図に示す如き構成をとる。
即ち、圧電基板1上に電極指周期L〒なる工la<(m
+1)LTを満足する如く配置し、その間に電極指周期
Ls表るm本のシールド電極指4t、4e、・・・・・
・を、更KIDTの外側に電極指周期LRの反射器5.
6を設け、各々の電極指周期Ls、Lt及びLRの関係
をL s < L T < L nとする。
斯くすればIDT間隔la′lj!:上記した如く設定
することによシ反対称モードの周波数faは低周波側f
a’に移動するので2つのモードの共振周竺数の差Δf
’lt拡大しうる。更にLT<LRとすること罠より前
記rの平担部を低周波側[に移動し周波数fa′におい
ても反射器の反射効率を高め、高いQを実現した。そし
てIDT間KLs<LTなる電極指を配することによシ
対称モードのQを高く保つことができる。
即ち、広帯域で低損失なフィルタ特性を得ることができ
る。またこのフィルタを複数個縦接続すれば更に急峻な
カットオフ特性と高い保証減衰量を得ることができる。
第5図実線は本発明に係るLDMSフィルタの実験値を
示す。
試料は基板忙36°Yカットリチウムタンタレ−1(3
6°Y−LiTaOs)f用い、入出力IDT各22対
1反射器対数夫々100本、入出力IDT間隔1 a=
10.25λ シールド電極指m=20本、LT−2,
4ti mとし、LRをLTよシ若干太き(、LsはL
Tよシ若干少さく選びLDMS共振器を2個縦続接続し
4次のフィルタを構成したものである。同、同図破線は
L〒=LRとした場合、同図−点鎖線は入出力IDT間
K ’< diのシールド・パターンを配置した場合の
実験値である。
また本発明に係るLDMSフィルタの比帯域(通過帯域
幅/中心周波数)は第5図からも明らかな如<1%を越
えていることから9本発明を実施するのに適した基板材
料は36°Y−LiTaO虐等の電気機械結合係数の高
いものであると言うことができる。何故ならばLDMa
y4ルタの最大比帯域はLDMS共掻器の容量比(並列
容量C。
/等価直列容量Cs )の逆数であシ、1%の比帯域の
フィルタを実現するためには極めて小さカ容量比(10
0以下)の共振器を実現する必要があるからである。
LDMSフィルタの帯域幅はlaのみでなく他の電極パ
ラメータ、例えばIDT対数、交叉幅等によっても若干
の影響を受ける。そこで36゜YカットLiTaO5基
板を用いた場合に十分な帯域幅および良好な特性を得る
ことができる条件を実験により求めてみた。
先づ、IDT対数(合力IDTをN1対出力IDT f
tN !対とする)Kついては本願発明者等が先に時開
62−142410に示したとおシIDT対数の増加に
伴い帯域幅が減少するが上記試料については15≦N5
=Ns≦75 で比較的低損失しかしながら、Nr=N
t≦lO及びNt=N意≦100  では良好な特性が
得られなかった。
又、IDT電極の交叉幅wKついてはlO≦W/λ≦5
0では良好な特性が得られたがW/λ≧75では通過域
の平坦性が劣化した。
(発明の効果) 本発明は以上説明した如く構成するので高周波帯忙おい
て低損失で比較的広帯域な帯域通過フィルタを実現する
ことが可能となυ、殊にページャ等のアンテナフィルタ
に適用する上で著しい効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明忙係るIDT励振縦結合2重モードフィ
ルタの実施例を示す図、第2図(alは従来のIDT励
振縦結合二重モードΦフィルタの構成を示す図、第2図
(b)はIDT励振縦結合二重毫−ド・フィルタの変位
分布を示す図、第3図(a)はIDT @掻縦結合二重
モード・フィルタの等価回路、第3図(b)は同図(a
)から等価変換されたはしご湯回路図、第4図(a)〜
(c)は本発明に係るIDT励振縦結合二重モード・フ
ィルタの動作を説明するための図、第5図は本発明に係
ろIDT励撮縦結合二重モード・フィルタの特性図であ
る。 l・・・・・・・・・圧電基板、   2,3・・・・
・・・・・インターディジタルトランスジェーサ(ID
T)4・・・・・・・・・シールド電極、   5,6
・・・・・・・・・反射器、    7.7’ 、8.
8’・・・・・・・・・入出力端子、    9.10
.11・・・・・・・・・共振ピーク。 9’、10’、11’・・・・・・・・・IDTのコン
ダクタンスのピーク、   12・・・・・・・・・反
射器の反射特性。 第  3  昭 第4図 (す ] l!II贋叡CMHx) 嘉 S 口 つ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧電基板上に2個のインタディジタルトランスジ
    ェーサ(IDT)電極をこれらが励起する波動の伝搬方
    向に沿って直列配置し,前記両IDT間に複数本のシー
    ルド電極指を,又前記両IDTの両外側に反射器を配置
    したことを特徴とするIDT励振型縦結合二重モード・
    フィルタ。
  2. (2)前記両IDT電極指周期をL_T,これら両ID
    Tの間隔(最内側電極指中心間々隔)をla,前記シー
    ルド電極本数をmとした場合(m+1/4)L_T<l
    a<(m+1)L_Tとしたことを特徴とする特許請求
    の範囲(1)記載のIDT励振縦結合二重モード・フィ
    ルタ。
  3. (3)前記シールド電極の電極指周期及び前記反射器の
    電極指周期を夫々L_S及びL_Rとした場合L_S<
    L_T<L_Rとしたことを特徴とする特許請求の範囲
    (1)又は(2)記載のIDT励振縦結合二重モード・
    フィルタ。
  4. (4)前記圧電基板として36゜Yカットリチウムタン
    タレートを用いたことを特徴とする特許請求の範囲(1
    )乃至(3)記載のIDT励振縦結合二重モード・フィ
    ルタ。
JP26681387A 1987-10-22 1987-10-22 Idt励振縦結合二重モード・フィルタ Granted JPH01212015A (ja)

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