JPH05251989A

JPH05251989A - 弾性表面波相関処理装置

Info

Publication number: JPH05251989A
Application number: JP4855992A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Misu; 幸一郎三須; Tsutomu Nagatsuka; 勉永塚; Tomonori Kimura; 友則木村; Shiyuuzou Wakou; 修三和高
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-03-05
Filing date: 1992-03-05
Publication date: 1993-09-28

Abstract

(57)【要約】【目的】チップサイズを増大させずに、高い効率の弾
性表面波相関処理装置を得る。【構成】電気信号を弾性表面波に変換させる少なくと
も１対のすだれ状電極２、３の間に、複数の導波路４を
配置し、これらの各導波路４間の距離ｐと、各導波路４
により励振される弾性表面波の位相とを、各導波路４に
より励振された弾性表面波が、導波路４に対して出力用
すだれ状電極５の方向には全体として同相となるように
伝搬し、導波路４に対して出力用すだれ状電極５と反対
側には全体として互いに打ち消し合うような位相で伝搬
するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、弾性表面波を利用し
て、入力信号と参照信号との間の相関処理を行う弾性表
面波相関処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、特開平２−４８８１２号に示
されている従来の弾性表面波相関処理装置である弾性表
面波コンボルバを示す平面図である。図１０において、
１は圧電体であり、２、３は弾性表面波（以下、ＳＡＷ
と略す）を励振する入力用すだれ状電極（以下、入力用
ＩＤＴと略す）であり、４は導波路、５は導波路４にお
いて励振されたＳＡＷを電気信号に変換する出力用すだ
れ状電極（以下、出力用ＩＤＴと略す）である。各入力
用ＩＤＴ２、３、および、出力用ＩＤＴ５は、正電極６
と負電極７とが、互いに交差した構造となっている。８
は入力用ＩＤＴ２により励振されたＳＡＷ、９は入力用
ＩＤＴ３により励振されたＳＡＷ、１０は導波路４にお
いて励振されたＳＡＷである。

【０００３】次に従来のこの種のＳＡＷコンボルバの動
作について説明する。ＳＡＷコンボルバは、入力信号と
参照信号との間の相関演算を行い、その演算結果を出力
する機能を有している。図１０に示したＳＡＷコンボル
バでは、例えば、入力信号を入力用ＩＤＴ２に入力し、
参照信号を入力用ＩＤＴ３に入力して使用する。入力用
ＩＤＴ２に信号を入力すると、入力用ＩＤＴ２の正電極
６と負電極７とが交差する場所にてＳＡＷ８が励振され
る。入力用ＩＤＴ２により励振されたＳＡＷ８と、入力
用ＩＤＴ３により励振されたＳＡＷ９とが、互いに導波
路４内を交差して逆方向に伝搬する。

【０００４】このとき、導波路４内では、導波路４内の
非線形性により、ＳＡＷ８、９のミキシング動作が発生
する。すなわち、入力用ＩＤＴ２からのＳＡＷ８の振幅
Ｆと入力用ＩＤＴ３からのＳＡＷ９の振幅Ｇとの積Ｆ・
Ｇが発生する。導波路４は、導体で構成されているた
め、この積Ｆ・Ｇによってつくられる電位は長さＬにわ
たって積分される。導波路４に入射するＳＡＷ８、９の
振幅Ｆ、Ｇをそれぞれ、次式とする。

【０００５】振幅Ｆ＝ｆ・ＥＸＰ［ｊ（ω₁ ｔ−ｋ₁ Ｘ）］（１）振幅Ｇ＝ｇ・ＥＸＰ［ｊ（ω₂ ｔ−ｋ₂ （Ｌ−Ｘ））］（２）

【０００６】ここで、ｆ、ｇはそれぞれ、入力用ＩＤＴ
２、および、入力用ＩＤＴ３により励振されたＳＡＷ
８、９の振幅の絶対値、ω₁ 、ω₂ はそれぞれの角周波
数、ｋ₁ ｋ₂ はそれぞれの波数、Ｌは導波路４の長さ、
Ｘは導波路４の片方の端部を零としたＳＡＷ８の伝搬方
向に沿った座標値である。これらＦとＧの積を長さＬに
わたって積分した演算結果Ｈは、次の（３）式に示すよ
うになる。

【０００７】

【数１】

【０００８】この結果、導波路４は、角周波数（ω₁ ＋
ω₂ ）にて振動することになり、再び、この角周波数
（ω₁ ＋ω₂ ）にてＳＡＷ１０を励振する。導波路４に
て励振されるＳＡＷ１０は導波路４における演算結果Ｈ
であり、これは入力信号と参照信号との間の相関演算結
果に相当している。これらの過程については、文献、中
川、牧尾、電子通信学会論文誌、’８６／２、ＶｏＩ．
Ｊ６９−Ｃ、Ｎｏ．２、ｐ．１９０−１９８にて詳細に
述べられている。

【０００９】このとき、導波路４の配列間隔ｐを、導波
路４にて励振されるＳＡＷ１０の波長の整数倍に設定す
ることにより、各導波路４にて励振されたＳＡＷ１０は
伝搬方向に沿って同相となり、出力用ＩＤＴ５にて各導
波路４から励振されたＳＡＷ１０を受信することができ
る。

【００１０】上記各導波路４にて励振されたＳＡＷ１０
は、双方向性があり、出力用ＩＤＴ５を配置した方向
と、導波路４に対して出力用ＩＤＴ５と逆の方向とに伝
搬する。このため、図１０に示したように、出力用ＩＤ
Ｔ５を上記各導波路４にて励振されたＳＡＷ１０が伝搬
する片方の方向にのみ配置すると、上記各導波路４にて
励振され、上記各導波路４に対して出力用ＩＤＴ５と反
対の方向に伝搬するＳＡＷ１０は、出力用ＩＤＴ５にて
受信されない無駄な電力となる。このため、特開平２−
４８８１２号に示されている従来のこの種の他の弾性表
面波コンボルバでは、図１１に示すように、複数個の出
力用ＩＤＴ５ａ、５ｂの間に導波路４を配置することに
より、上記各導波路４から励振されたＳＡＷ１０の全て
の電力を受信するようにしていた。図１１に示したよう
な複数個の出力用ＩＤＴ５ａ、５ｂを有する場合には、
上記複数個の出力用ＩＤＴ５ａ、５ｂの出力を外部にて
接続していた。

【００１１】さらに、特開平２−４８８１２号にて示さ
れている従来のこの種の弾性表面波コンボルバとして、
図１２に示すものがある。これは、ＳＡＷを励振する入
力用ＩＤＴ２の正電極６と負電極７とを電極間隔ｄを変
化させないで、導波路４の配列方向に沿って、折れ曲が
った構造としたものである。従来のこの種のＳＡＷコン
ボルバでは、正電極６と負電極７とを入力用ＩＤＴ２に
て励振するＳＡＷ８の波長の１／２に対応する距離だけ
ずらしていた。これは、ＳＡＷを励振させる交差部の位
置をずらすことで、各導波路４に入射するＳＡＷ８の位
相を変化させるためである。

【００１２】この結果、従来のこの種の弾性表面波コン
ボルバでは、各導波路４で励振されるＳＡＷ１０の位相
が、隣合う導波路４間で逆相となる。さらに、隣合う導
波路４の配列間隔ｐが、導波路４にて励振されるＳＡＷ
１０の波長λに対して、ｐ＝（１／２＋ｎ）・λとなる
ように配置していた。ここで、ｎは整数である。

【００１３】このため、隣合う導波路４は互いに逆相で
ＳＡＷ１０を励振し、かつ、励振されたＳＡＷ１０が隣
りの導波路４に伝搬するまでに位相が反転するから、結
局、各導波路４にて励振されたＳＡＷ１０は、伝搬方向
に沿って互いに同相となる。したがって、出力用ＩＤＴ
５では、各導波路４にて励振されたＳＡＷ１０を全て同
相で受信する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来の弾性表面波相関
処理装置であるこの種のＳＡＷコンボルバでは、図１
０、および、図１２に示したように、導波路４にて励振
されたＳＡＷ１０の伝搬方向に対して、片側のみに出力
用ＩＤＴ５を配置した構成の場合には、導波路４から励
振されたＳＡＷ１０の半分の電力しか受信できないた
め、ＳＡＷコンボルバの効率が悪いという問題点があっ
た。また、図１１に示したように、導波路４から励振さ
れたＳＡＷ１０を全て受信するために、複数個の出力用
ＩＤＴ５ａ、５ｂの間に導波路４を配置した構成の場合
には、ＳＡＷコンボルバのパターン面積が増大してチッ
プサイズが増大し、さらに、離されて配置された複数個
の出力用ＩＤＴ５ａ、５ｂを電気的に接続するための手
段を必要するという問題点があった。

【００１５】この発明は、上記の問題点を解決するため
になされたものであり、チップサイズを増大することな
く高い効率を有する弾性表面波相関処理装置を提供する
ことにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる弾性表
面波相関処理装置は、圧電体に形成され、第一の電気信
号と第二の電気信号をそれぞれ弾性表面波に変換する少
なくとも一対の第一の電極と第二の電極と、上記第一の
電極と第二の電極からそれぞれ励振された第一の弾性表
面波と第二の弾性表面波を互いに反対方向に伝搬させ、
第一の弾性表面波と第二の弾性表面波をミキシングして
第三の弾性表面波を励振する非線形性を有する複数の導
波路と、上記導波路の一方の側に設けられ、上記導波路
において励振された第三の弾性表面波を電気信号に変換
する第三の電極とを備え、上記複数の導波路の配列間隔
および弾性表面波励振位相を、上記複数の導波路のそれ
ぞれにおいて励振され、上記第三の電極の方向へ伝搬す
る弾性表面波は同位相で合成され、上記第三の電極と反
対の方向へ伝搬する弾性表面波は互いに打ち消し合うよ
うな位相で合成される所定の値に設定したものである。

【００１７】

【作用】この発明に係わる弾性表面波相関処理装置で
は、複数の導波路の配列間隔および弾性表面波励振位相
を、上記複数の導波路のそれぞれにおいて励振され、上
記導波路の一方の側に設けられた第三の電極の方向へ伝
搬する弾性表面波は同位相で合成され、第三の電極と反
対の方向へ伝搬する弾性表面波は互いに打ち消し合うよ
うな位相で合成される所定の値に設定したので、上記各
導波路にて励振された弾性表面波は、第三の電極の方向
にほとんどの電力が伝搬し、この弾性表面波を第三の電
極で受信するため、従来のこの種の弾性表面波相関処理
装置よりも高い効率が得られる。さらに、従来のこの種
の弾性表面波相関処理装置のように導波路の両側に出力
用電極を配置する必要がないため、チップサイズを増大
させない。

【００１８】

【実施例】実施例１．図１は、この発明の一実施例に係
わる弾性表面波相関処理装置を示す平面図である。図
中、１は圧電体、２ａ、２ｂ、２ｃ、３ａ、３ｂ、３ｃ
は入力信号を弾性表面波に変換する入力用すだれ状電
極、４ａ、４ｂ、４ｃは導波路、５は出力用すだれ状電
極、であり、入力用すだれ状電極２ａ、２ｂ、２ｃ、３
ａ、３ｂ、３ｃ、および、出力用すだれ状電極５は、そ
れぞれ、正電極６と負電極７とが互いに交差した構造と
なっている。８ａ、８ｂ、８ｃは、それぞれ入力用すだ
れ状電極２ａ、２ｂ、２ｃにより変換された弾性表面
波、９ａ、９ｂ、９ｃは、それぞれ入力用すだれ状電極
３ａ、３ｂ、３ｃにより変換された弾性表面波、１０ａ
は導波路４ｂにより励振され、導波路４ｂに対して出力
用すだれ状電極５と反対側に伝搬する弾性表面波、１０
ｂは導波路４ｂにより励振され、導波路４ｂに対して出
力用すだれ状電極５の方向に伝搬する弾性表面波、１０
ｃは導波路４ａにより励振され、弾性表面波１０ｂと同
じ方向に伝搬する弾性表面波である。

【００１９】次に動作について説明する。図１に示す実
施例１では、各導波路４ａ、４ｂ、４ｃ間の配列間隔ｐ
を、上記各導波路４ａ、４ｂ、４ｃにて励振されるＳＡ
Ｗの波長λに対して、ｐ〜（１／４＋ｎ）・λを満足す
るように配置する。ここで、ｎは整数である。さらに、
各導波路４ａ、４ｂ、４ｃに入射するＳＡＷ８ａ、８
ｂ、８ｃ、９ａ、９ｂ、９ｃの位相をそれぞれ変化さ
せ、各導波路４ａ、４ｂ、４ｃにて励振するＳＡＷの位
相を変化させる。例えば、図１に示す例では、導波路４
ａの位相が１８０°、導波路４ｂの位相が９０°、導波
路４ｃの位相が０°にて、それぞれＳＡＷを励振するよ
うに、各導波路４ａ、４ｂ、４ｃに入射するＳＡＷ８
ａ、８ｂ、８ｃ、９ａ、９ｂ、９ｃの位相を変える。こ
のための手段として、図１に示した例では、入力用ＩＤ
Ｔ２ａ、２ｂ、２ｃをそれぞれ分割し、導波路４ａ、４
ｂ、４ｃとの距離を変えることにより、ＳＡＷ８ａの位
相を１８０°、ＳＡＷ８ｂの位相を９０°、ＳＡＷ８ｃ
の位相を０°としている。すなわち、導波路４ｂ、４ｃ
に入射するＳＡＷ８ｂ、８ｃ間の位相差約９０°に対応
する分だけ、入力用ＩＤＴ２ｂと導波路４ｂとの距離
と、入力用ＩＤＴ２ｃと導波路４ｃとの距離の差を設定
して入力用ＩＤＴ２ｂ、２ｃを配置する。入力用ＩＤＴ
２ａ、２ｃと導波路４ａ、４ｂとの距離の差も同様にし
て設定する。かつ、入力用ＩＤＴ３ａ、３ｂ、３ｃと導
波路４ａ、４ｂ、４ｃとの距離は全て同一として、ＳＡ
Ｗ９ａ、９ｂ、９ｃの位相を全て０°としている。

【００２０】さて、導波路４ｂにて励振されて導波路４
ａまで伝搬したＳＡＷ１０ａの位相は、励振時に９０゜
であり、伝搬することで−９０゜変化するため、結果と
して、導波路４ａ上では０゜となる。一方、導波路４ａ
で励振されたＳＡＷの導波路４ａ上での位相は、伝搬距
離が零であるから、１８０゜であり、この導波路４ａで
励振されたＳＡＷと、導波路４ｂで励振されたＳＡＷ１
０ａとは、互いに打ち消し合う。一方、導波路４ａで励
振されて導波路４ｃまで伝搬したＳＡＷ１０ｃの位相
は、励振時に１８０゜であり、伝搬により−１８０゜変
化するから、導波路４ｃ上では０゜である。同様にし
て、導波路４ｂで励振されて導波路４ｃまで伝搬したＳ
ＡＷ１０ｂの位相は、励振時に９０゜であり、伝搬によ
り−９０゜変化するから、導波路４ｃ上では０゜であ
る。すなわち、図１において、各導波路４ａ、４ｂ、４
ｃにて励振され、出力用ＩＤＴ５方向に伝搬するＳＡＷ
は、全て同相であり、逆方向へ伝搬するＳＡＷは互いに
逆相となり打ち消し合う。この結果、各導波路４ａ、４
ｂ、４ｃにて励振されるＳＡＷは、ほとんどの電力が出
力用ＩＤＴ５の方向に伝搬するため、従来のこの種のＳ
ＡＷ相関処理装置に比べて２倍効率が高い。さらに、出
力用ＩＤＴ５と反対の方向に、もう１つの出力用ＩＤＴ
５を配置する必要がないため、チップサイズを小さくす
ることができ、かつ、離れて配置された複数の出力用Ｉ
ＤＴ５を接続する必要もない。

【００２１】実施例２．図２は、この発明の実施例２に
係わるＳＡＷ相関処理装置を示す平面図である。図２に
示す実施例では、隣合う導波路４ａ、４ｂ、４ｃの間隔
ｐを、整数ｎに対して、ｐ〜（１／６＋ｎ）・λとして
いる。さらに、導波路４ａにて励振されるＳＡＷの位相
を１２０゜、導波路４ｂにて励振されるＳＡＷの位相を
６０゜、導波路４ｃにて励振されるＳＡＷの位相を０゜
となるように設定している。このための手段として、入
力用ＩＤＴ２ａ、２ｂ、２ｃと上記導波路４ａ、４ｂ、
４ｃとの距離を一定とし、かつ、隣合う入力用ＩＤＴ３
ａ、３ｂ、３ｃと上記導波路４ａ、４ｂ、４ｃとの距離
差が６０゜となるように設定している。この結果、図２
に示す例では、導波路４ａに入射するＳＡＷ８ａ、９ａ
の位相をそれぞれ、０゜、１２０゜とし、導波路４ｂに
入射するＳＡＷ８ｂ、９ｂの位相をそれぞれ０゜、６０
゜とし、導波路４ｃに入射するＳＡＷ８ｃ、９ｃの位相
を共に０゜とすることができ、各導波路４ａ、４ｂ、４
ｃにて励振されるＳＡＷの位相を所要の値に設定してい
る。

【００２２】導波路４ｂにて励振され、出力用ＩＤＴ５
と反対の方向に伝搬するＳＡＷ１０ａの位相は、導波路
４ｂにて励振されるときの位相６０゜と導波路４ａまで
伝搬するときの位相変化量−６０゜との和であり、０゜
である。同様にして、導波路４ｃにて励振され、導波路
４ａまで伝搬するＳＡＷ１０ｄの位相は−１２０゜であ
り、導波路４ａにて励振されるＳＡＷの導波路４ａ上で
の位相は１２０゜である。したがって、これらのＳＡＷ
の和は、位相が０゜、−１２０゜、１２０゜の成分の振
幅の和であるから、ほとんど零となり、出力用ＩＤＴ５
と逆の方向に伝搬するＳＡＷはほとんどない。一方、出
力用ＩＤＴ５の方向に伝搬するＳＡＷ１０ｂ、１０ｃに
ついては、全て導波路４ｃ上にて０゜となり、全て同相
で伝搬する。このため、導波路４ａ、４ｂ、４ｃにて励
振されるＳＡＷの電力はほとんど出力用ＩＤＴ５の方向
に伝搬し、従来のこの種のＳＡＷ相関処理装置よりも２
倍効率が高い。

【００２３】実施例３．図３は、この発明の実施例３に
係わるＳＡＷ相関処理装置を示す平面図である。図３に
示す実施例では、隣合う導波路４ａ、４ｂ、４ｃの間隔
ｐを、整数ｎに対して、ｐ〜（１／３＋ｎ）・λとして
いる。さらに、導波路４ａにて励振されるＳＡＷの位相
を２４０゜、導波路４ｂにて励振されるＳＡＷの位相を
１２０゜、導波路４ｃにて励振されるＳＡＷの位相を０
゜となるように設定している。各導波路４ａ、４ｂ、４
ｃにおける位相を所要の値とするための手段として、図
３に示す例では、隣合う入力用ＩＤＴ２ａ、２ｂ、２ｃ
と上記導波路４ａ、４ｂ、４ｃとの距離差を６０゜と
し、隣合う入力用ＩＤＴ３ａ、３ｂ、３ｃと上記導波路
４ａ、４ｂ、４ｃとの距離差を６０゜とすることによ
り、各導波路４ａ、４ｂ、４ｃに入射するＳＡＷ８ａ、
８ｂ、８ｃ、９ａ、９ｂ、９ｃの位相をそれぞれ、ＳＡ
Ｗ８ａ、９ａは１２０゜、ＳＡＷ８ｂ、９ｂは６０゜、
ＳＡＷ８ｃ、９ｃは０゜となるように設定している。こ
の場合でも、各導波路４ａ、４ｂ、４ｃにて励振される
ＳＡＷの位相が、他の導波路４ａ、４ｂ、４ｃまで伝搬
することによりどのように変化するかをみれば効果は明
かである。すなわち、導波路４ｂ、４ｃにて励振された
ＳＡＷ１０ａ、１０ｄと導波路４ａにて励振されたＳＡ
Ｗの導波路４ａにおける位相は、それぞれ、０゜、−２
４０゜、２４０゜であるから、これらの和はほとんど零
となり、出力用ＩＤＴ５と反対側に伝搬するＳＡＷはほ
とんどない。一方、導波路４ａ、４ｂにて励振されたＳ
ＡＷ１０ｃ、１０ｂと導波路４ｃにて励振されたＳＡＷ
の導波路４ｃにおける位相は全て０゜で同相である。し
たがって、導波路４ａ、４ｂ、４ｃにて励振されたＳＡ
Ｗのほとんどの電力は、出力用ＩＤＴ５の方向に伝搬す
る。

【００２４】実施例４．図１、２、３に示したこの発明
に係わるＳＡＷ相関処理装置では、導波路４ａ、４ｂ、
４ｃにより励振されるＳＡＷの伝搬方向が、入力用ＩＤ
Ｔ２ａ、２ｂ、２ｃ、３ａ、３ｂ、３ｃにより励振され
るＳＡＷ８ａ、８ｂ、８ｃ、９ａ、９ｂ、９ｃの伝搬方
向と垂直な場合について示したが、この種のＳＡＷ相関
処理装置では、導波路４により励振されるＳＡＷの伝搬
方向が、入力用ＩＤＴ２ａ、２ｂ、２ｃ、３ａ、３ｂ、
３ｃにより励振されるＳＡＷ８ａ、８ｂ、８ｃ、９ａ、
９ｂ、９ｃの伝搬方向と垂直であるとは限らない。図４
に示したこの発明に係わる実施例４のＳＡＷ相関処理装
置では、入力用ＩＤＴ２ａ、２ｂ、２ｃ、３ａ、３ｂ、
３ｃにより励振されるＳＡＷの伝搬方向に沿って上記導
波路４ａ、４ｂ、４ｃを配置し、かつ、出力用ＩＤＴ５
を傾斜して設定することにより、上記導波路４ａ、４
ｂ、４ｃにより励振されるＳＡＷを、効率よく出力用Ｉ
ＤＴ５にて受信することができる。なお、図４に示すＳ
ＡＷ相関処理装置では、入力用ＩＤＴ２ａ、２ｂ、２
ｃ、３ａ、３ｂ、３ｃの構成や、出力用ＩＤＴ５の構
成、および、各導波路４ａ、４ｂ、４ｃにより励振され
るＳＡＷの位相と、導波路４ａ、４ｂ、４ｃにより励振
されるＳＡＷの伝搬方向に沿った上記各導波路４ａ、４
ｂ、４ｃ間の距離は、図１、あるいは、図２、あるい
は、図３に示した場合と同じである。

【００２５】実施例５．図１、２、３、４に示したこの
発明に係わるＳＡＷ相関処理装置では、入力用ＩＤＴ２
ａ、２ｂ、２ｃ、３ａ、３ｂ、３ｃ、および、出力用Ｉ
ＤＴ５の構成は、それぞれ１つのＩＤＴから成る場合に
ついて示したが、この発明に係わるＳＡＷ相関処理装置
では、入力用ＩＤＴ２ａ、２ｂ、２ｃ、３ａ、３ｂ、３
ｃ、および、出力用ＩＤＴ５は、電気信号とＳＡＷとの
変換機能を有するものであればよく、任意の形式のＩＤ
Ｔを用いても効果は同じである。図５に示したこの発明
の実施例５に係わるＳＡＷ相関処理装置では、出力用Ｉ
ＤＴ５に、複数個の出力用ＩＤＴ５ａ、５ｂを配置し、
上記出力用ＩＤＴ５ａ、５ｂを移相器１１を介して接続
することにより、一方向性ＩＤＴを構成して、導波路４
ａ、４ｂ、４ｃが励振したＳＡＷをより効率よく受信で
きるような構成とすることにより、より効率の高いＳＡ
Ｗ相関処理装置を得る効果がある。

【００２６】実施例６．図１、２、３、４、５に示した
この発明に係わるＳＡＷ相関処理装置の実施例では、入
力用ＩＤＴ２ａ、２ｂ、２ｃ、３ａ、３ｂ、３ｃを分割
し、それぞれ導波路４ａ、４ｂ、４ｃとの距離を変えて
配置していたが、図６に示すこの発明の実施例６に係わ
るＳＡＷ相関処理装置では、入力用ＩＤＴ２、３は導波
路４に入射するＳＡＷの位相を変える構造であればよ
く、入力用ＩＤＴ２の正電極６と負電極７との間隔を変
えずに、正電極６と負電極７を折れ曲げる構造とするこ
とにより、ＳＡＷを励振する正電極６と負電極７との交
差部と各導波路４との距離を変える構成としても効果は
同じである。

【００２７】実施例７．図１、２、３、４、５、６に示
したこの発明に係わるＳＡＷ相関処理装置では、各導波
路４により励振されるＳＡＷの位相を所要値とするため
に、入力用ＩＤＴ２、３を分割して各入力用ＩＤＴ２、
３と上記各導波路４との距離を変えたり、あるいは、入
力用ＩＤＴ２、３の正電極６と負電極７との間隔を変え
ずに折れ曲げた構造としたりしていたが、この発明に係
わるＳＡＷ相関処理装置では、これに限らず、図７に示
すこの発明の実施例７に係わるＳＡＷ相関処理装置のよ
うに、入力用ＩＤＴ２、３と各導波路４との間に、導体
１２を配置しても効果は同じである。すなわち、導体１
２がある領域とない領域とで、ＳＡＷの伝搬速度が異な
ることを利用して、導体１２を伝搬したＳＡＷと、導体
１２がない場所を伝搬したＳＡＷとの間に位相差が生じ
ることを利用しても効果は同じである。

【００２８】実施例８．図１、２、３、４、５、６に示
したこの発明に係わるＳＡＷ相関処理装置では、各導波
路４により励振されるＳＡＷの位相を所要値とするため
に、入力用ＩＤＴ２、３を分割して各入力用ＩＤＴ２、
３と上記各導波路４との距離を変えたり、あるいは、入
力用ＩＤＴ２、３の正電極６と負電極７との間隔を変え
ずに折れ曲げた構造としたり、あるいは、入力用ＩＤＴ
２、３と上記各導波路４との間に導体１２を配置したり
していたが、図８に示すこの発明の実施例８に係わるＳ
ＡＷ相関処理装置では、上記各導波路４の長さＬを変え
ることにより、上記各導波路４にて励振されるＳＡＷの
位相を所要値に設定している。これは、数１から明かな
ように、導波路４にて励振されるＳＡＷの位相は、導波
路の長さＬにも依存しているためである。したがって、
導波路４の長さＬを変化させることにより、導波路４に
て励振されるＳＡＷの位相を変化させることが可能であ
り、この発明はこの場合でも効果は同じである。

【００２９】実施例９．図１、２、３、４、５、６、
７、８に示したこの発明に係わるＳＡＷ相関処理装置で
は、導波路４にて励振されるＳＡＷの位相を所要値に設
定するために、入力用ＩＤＴ２、３と上記各導波路４と
の距離を変えたり、あるいは、正電極６と負電極７を折
れ曲げた構造としたり、あるいは、入力用ＩＤＴ２、３
と導波路４との間に導体１２を配置したり、あるいは、
上記各導波路４の長さＬを変えたりしたが、図９に示す
この発明の実施例９に係わるＳＡＷ相関処理装置では、
各導波路４に入射するＳＡＷの位相を変える方法とし
て、分割して配置された入力用ＩＤＴ２に、移相器１１
を介して電気信号を入力しても効果は同じである。

【００３０】なお、上記説明では、導波路４の数が３
つ、あるいは、４つの場合について説明したが、この発
明はこれに限らず、導波路４の数は複数であれば任意で
よい。さらに、導波路４は全てが同じ形状である必要は
ない。また、複数の入力用ＩＤＴ２ａ、２ｂ、２ｃ、３
ａ、３ｂ、３ｃに分割した場合の入力用ＩＤＴ２ａ、２
ｂ、２ｃ間、および、入力用ＩＤＴ３ａ、３ｂ、３ｃ間
の電気的接続方法は、図１、２、３、４、５、９に示し
たように電気的に並列接続のみとする必要はなく、導波
路４に入射するＳＡＷの位相が所要値であれば、直列接
続、あるいは、並列接続と直列接続とを組み合わせる等
の任意の場合でも効果は同じである。また、上記実施例
では、入力用ＩＤＴ２、３、および、出力用ＩＤＴ５
は、正電極６と負電極７とが互いに１本ずつ交差する構
造の場合を示しているが、この発明はこれに限らず、正
電極６と負電極７とが互いに２本ずつ交差する構造の場
合や、正電極６と負電極７との間に電気端子に接続して
いない浮電極が存在する構造の場合等、電気信号とＳＡ
Ｗとの変換機能を有する全てのＩＤＴを適用することが
できる。

【００３１】なお、この発明に係わる弾性表面波相関処
理装置における弾性表面波（ＳＡＷ）とは、基板の表
面、あるいは、薄膜表面、異なる媒質間の境界にエネル
ギーを集中させて伝搬する弾性波を総称して示してお
り、レーリー波以外にもＳＨ波、ストンリー波、バルク
波等も含めて示している。また、この発明に係わる弾性
表面波相関処理装置における相関処理は、一般に数学的
にはコンボルーション（畳み込み積分）とコリレーショ
ン（相関）として区別して扱われる両者に対して適用で
きるものであり、弾性表面波相関処理装置に入力される
入力信号と参照信号の時間軸を適当に設定すれば良い。
さらに、圧電体は、単一の圧電体結晶から成る場合で
も、半導体やガラス等の基板の上に構成された圧電体薄
膜から成る場合でも効果は同じである。無論、基板の上
に圧電体薄膜を構成した場合に、圧電薄膜の表面や圧電
薄膜と圧電薄膜との間に、別の誘電体や導体の薄膜が挿
入されていても効果は同じである。

【００３２】また、上記実施例では、隣合う導波路４間
の距離ｐが、導波路４にて励振されるＳＡＷの波長λに
対して、ｐ〜（１／２＋ｎ）・λ、（１／６＋ｎ）・
λ、（１／３＋ｎ）・λの３通りの場合について示した
が、この発明はこれに限らず、出力用ＩＤＴ５の方向に
伝搬するＳＡＷの位相が同相、あるいは、ほぼ同相に近
く、かつ、出力用ＩＤＴ５と反対方向に伝搬するＳＡＷ
の位相が全体として互いに打ち消し合うような組み合わ
せとなっていればよい。

【００３３】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、チップ
サイズを増大することなく高い効率を有する弾性表面波
相関処理装置を得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す平面図である。

【図２】この発明の実施例２を示す平面図である。

【図３】この発明の実施例３を示す平面図である。

【図４】この発明の実施例４を示す平面図である。

【図５】この発明の実施例５を示す平面図である。

【図６】この発明の実施例６を示す平面図である。

【図７】この発明の実施例７を示す平面図である。

【図８】この発明の実施例８を示す平面図である。

【図９】この発明の実施例９を示す平面図である。

【図１０】従来の弾性表面波コンボルバを示す平面図で
ある。

【図１１】従来の弾性表面波コンボルバを示す平面図で
ある。

【図１２】従来の弾性表面波コンボルバを示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１圧電体２入力用すだり状電極３入力用すだれ状電極４導波路５出力用すだれ状電極６すだれ状電極の正電極７すだれ状電極の負電極８励振された弾性表面波９励振された弾性表面波１０励振された弾性表面波１１移相器１２導体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者和高修三鎌倉市大船五丁目１番１号三菱電機株式会社電子システム研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電体に形成され、第一の電気信号と第
二の電気信号をそれぞれ弾性表面波に変換する少なくと
も一対の第一の電極と第二の電極と、上記第一の電極と
第二の電極からそれぞれ励振された第一の弾性表面波と
第二の弾性表面波を互いに反対方向に伝搬させ、第一の
弾性表面波と第二の弾性表面波をミキシングして第三の
弾性表面波を励振する非線形性を有する複数の導波路
と、上記導波路の一方の側に設けられ、上記導波路にお
いて励振された第三の弾性表面波を電気信号に変換する
第三の電極とを備え、上記複数の導波路の配列間隔およ
び弾性表面波励振位相を、上記複数の導波路のそれぞれ
において励振され、上記第三の電極の方向へ伝搬する弾
性表面波は同位相で合成され、上記第三の電極と反対の
方向へ伝搬する弾性表面波は互いに打ち消し合うような
位相で合成される所定の値に設定したことを特徴とする
弾性表面波相関処理装置。