JPS6224964B2 - - Google Patents
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- JPS6224964B2 JPS6224964B2 JP54064923A JP6492379A JPS6224964B2 JP S6224964 B2 JPS6224964 B2 JP S6224964B2 JP 54064923 A JP54064923 A JP 54064923A JP 6492379 A JP6492379 A JP 6492379A JP S6224964 B2 JPS6224964 B2 JP S6224964B2
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- electrodes
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F13/00—Amplifiers using amplifying element consisting of two mechanically- or acoustically-coupled transducers, e.g. telephone-microphone amplifier
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はパラメトリツク増幅作用により動作す
る表面弾性波装置に関し、さらに詳しくはポンプ
電極に対して入・出力電極を同一の側に向い合せ
て配設するとともに、この入・出力電極とポンプ
電極との間にマルチストリツプカプラを介在させ
て、出力電極から、ポンプ電極からの後退波出力
信号をとり出すようになし、もつて出力信号と入
力信号等との分離性を極めて良好ならしめ得るよ
うにした表面弾性波装置に係る。
る表面弾性波装置に関し、さらに詳しくはポンプ
電極に対して入・出力電極を同一の側に向い合せ
て配設するとともに、この入・出力電極とポンプ
電極との間にマルチストリツプカプラを介在させ
て、出力電極から、ポンプ電極からの後退波出力
信号をとり出すようになし、もつて出力信号と入
力信号等との分離性を極めて良好ならしめ得るよ
うにした表面弾性波装置に係る。
本出願人は先に特開昭54−41089号、特開昭54
−48492号公報等（以下先の発明という）で開示
したように、第１図に示すような集積化可能性、
連続波動作性および所要ポンプ電力の低域性等、
諸種の効果を有せしめた表面弾性波増幅器を発明
した。
−48492号公報等（以下先の発明という）で開示
したように、第１図に示すような集積化可能性、
連続波動作性および所要ポンプ電力の低域性等、
諸種の効果を有せしめた表面弾性波増幅器を発明
した。
第１図において符号１は基体で、この基体１は
半導体１′および圧電膜１″等の積層体により形成
されている。
半導体１′および圧電膜１″等の積層体により形成
されている。
符号２および３はそれぞれ入力電極および出力
電極にして、この入・出力電極２，３間にポンプ
電極４を介在させる。５はオーミツク電極、６は
直流バイアス印加用の直流電源、７はポンプ電力
印加用の高周波電源である。
電極にして、この入・出力電極２，３間にポンプ
電極４を介在させる。５はオーミツク電極、６は
直流バイアス印加用の直流電源、７はポンプ電力
印加用の高周波電源である。
上記したように先の発明は、入力電極２と出力
電極３との間にポンプ電極４を配設し、このポン
プ電極４部を透過し、かつ増幅された直進方向の
表面信号波（Forward Wave）を出力電極３から
とり出すようにしたもので、その出力波形は第２
図の如き波形となるものである。
電極３との間にポンプ電極４を配設し、このポン
プ電極４部を透過し、かつ増幅された直進方向の
表面信号波（Forward Wave）を出力電極３から
とり出すようにしたもので、その出力波形は第２
図の如き波形となるものである。
第２図において周波数Fp/2（Fp：ポンプ電力
の周波数）は出力信号の中心周波数で、この中心
周波数Fp/2からずれた周波数の入力信号成分８
はパラメトリツク増幅を受けることなくそのまま
伝播され、出力電極３からパラメトリツク増幅成
分とともに出力される。このため先の発明におい
てはパラメトリツク増幅信号９の増幅利得Ｇと、
スプリアスレスポンスＲとは大きさが等しく、そ
の絶対値は余り大きな値とはならない。したがつ
て出力信号の選択性を充分優れたものとはなし得
ず、この点において先の発明はなお改良が望まれ
ていた。
の周波数）は出力信号の中心周波数で、この中心
周波数Fp/2からずれた周波数の入力信号成分８
はパラメトリツク増幅を受けることなくそのまま
伝播され、出力電極３からパラメトリツク増幅成
分とともに出力される。このため先の発明におい
てはパラメトリツク増幅信号９の増幅利得Ｇと、
スプリアスレスポンスＲとは大きさが等しく、そ
の絶対値は余り大きな値とはならない。したがつ
て出力信号の選択性を充分優れたものとはなし得
ず、この点において先の発明はなお改良が望まれ
ていた。
ここにおいて本発明は上記の技術的課題を解決
し得るようにした表面弾性波装置を提供しようと
したものである。
し得るようにした表面弾性波装置を提供しようと
したものである。
即ち本発明は、表面弾性波装置は本質的にポン
プ電極部において透過信号波（Forward Wave）
と同時に後退波（Backward Wave）も発生し、
この後退波も透過信号波と同様にパラメトリツク
増幅作用を受けているものであり、この後退波信
号を出力としてとり出すようにすれば、前記した
パラメトリツク増幅されることなくそのまま伝播
直進する入力信号成分を分離し得ることに着目
し、この後退波信号をマルチストリツプカプラの
配設により効果的に出力させるようにしたもので
ある。
プ電極部において透過信号波（Forward Wave）
と同時に後退波（Backward Wave）も発生し、
この後退波も透過信号波と同様にパラメトリツク
増幅作用を受けているものであり、この後退波信
号を出力としてとり出すようにすれば、前記した
パラメトリツク増幅されることなくそのまま伝播
直進する入力信号成分を分離し得ることに着目
し、この後退波信号をマルチストリツプカプラの
配設により効果的に出力させるようにしたもので
ある。
すなわち、本発明は装置基体上に入力電極・ポ
ンプおよび出力電極を備えた表面弾性波装置にお
いて；半導体と圧電体との積層構造または圧電半
導体の装置基体と、前記圧電体または圧電半導体
で形成される基体表面に配置したポンプ電極と、
該ポンプ電極が形成された前記基体表面において
基体表面の幅方向の一方に寄せて配置した入力電
極と、前記基体表面における入力電極と向い合せ
位置に、基体表面の幅方向の他方に寄せて配置し
た出力電極と、前記入・出力電極とポンプ電極と
の間の前記基体表面波と直交する方向に多数のス
リツプ電極を並設したマルチストリツプカプラと
を有し； 前記マルチストリツプカプラのストリツプ電極
の本数Ｎは Ｎ＝λ／２ｋ２αｄ・〔ｓｉｎ（θ／２）／θ／２〕-2 θ＝２παｄ／λ λ：表面弾性波の波長 k2：装置基体における電気機械結合係数 ｄ：各ストリツプ電極の周期的な繰返し間隔 α：電極の繰返し間隔ｄに対する有効係数 としたことを特徴とするものである。
ンプおよび出力電極を備えた表面弾性波装置にお
いて；半導体と圧電体との積層構造または圧電半
導体の装置基体と、前記圧電体または圧電半導体
で形成される基体表面に配置したポンプ電極と、
該ポンプ電極が形成された前記基体表面において
基体表面の幅方向の一方に寄せて配置した入力電
極と、前記基体表面における入力電極と向い合せ
位置に、基体表面の幅方向の他方に寄せて配置し
た出力電極と、前記入・出力電極とポンプ電極と
の間の前記基体表面波と直交する方向に多数のス
リツプ電極を並設したマルチストリツプカプラと
を有し； 前記マルチストリツプカプラのストリツプ電極
の本数Ｎは Ｎ＝λ／２ｋ２αｄ・〔ｓｉｎ（θ／２）／θ／２〕-2 θ＝２παｄ／λ λ：表面弾性波の波長 k2：装置基体における電気機械結合係数 ｄ：各ストリツプ電極の周期的な繰返し間隔 α：電極の繰返し間隔ｄに対する有効係数 としたことを特徴とするものである。
マルチストリツプカプラは、互いに電気的に接
続されていないＮ本の周期的な電極が圧電体音波
伝播媒質上に音波の進行方向と直角におかれてお
り、上式の条件を満足するとき、半幅に入力する
表面弾性波がマルチストリツプカプラ上を伝播す
る間に、圧電体の電気機械結合を通してビーム幅
が２倍に広がり音波を出力することが知られてい
る〔アイ・イー・イー・イー トランザクシヨ
ン、マイクロウエーブ・セオリー・アンド・テク
ニクス、第MTT―21巻、第４号1973年第206〜
215頁、エフ・ジー・マーシヤル、シイー・オ
ー・ニユートン、イー・ジイー・エス・ペイジ
（IEEE Trans、Microwave Theory and
Technigues、Vol MTT―21、No.4、1973 F.G.
Marshall、Ｃ、Ｏ，Newton、E.G.S.Paige）。本
発明はこのようなマルチストリツプカプラを利用
してポンプ電極からの後退波出力信号を取出し、
出力信号を入力信号との分離性を良好にしたもの
である。
続されていないＮ本の周期的な電極が圧電体音波
伝播媒質上に音波の進行方向と直角におかれてお
り、上式の条件を満足するとき、半幅に入力する
表面弾性波がマルチストリツプカプラ上を伝播す
る間に、圧電体の電気機械結合を通してビーム幅
が２倍に広がり音波を出力することが知られてい
る〔アイ・イー・イー・イー トランザクシヨ
ン、マイクロウエーブ・セオリー・アンド・テク
ニクス、第MTT―21巻、第４号1973年第206〜
215頁、エフ・ジー・マーシヤル、シイー・オ
ー・ニユートン、イー・ジイー・エス・ペイジ
（IEEE Trans、Microwave Theory and
Technigues、Vol MTT―21、No.4、1973 F.G.
Marshall、Ｃ、Ｏ，Newton、E.G.S.Paige）。本
発明はこのようなマルチストリツプカプラを利用
してポンプ電極からの後退波出力信号を取出し、
出力信号を入力信号との分離性を良好にしたもの
である。
以下本発明を図の実施例に基づいて具体的に説
明する。
明する。
第３〜４図は本発明の一実施例を示すもので、
図において符号Ｓは一例としてシリコン（Si）等
により形成した半導体基板、は圧電膜にして、
この圧電膜は酸化亜鉛（ZnO）、ニオブ酸リチ
ウム（LiNbO3）、窒化アルミニウム（AlN）等に
より形成する。また符号′はシリコン酸化膜
（SiO2）等により形成した絶縁膜にして、上記の
半導体基板Ｓ、絶縁膜′および圧電膜の積層
体により装置基体１１を構成させる。
図において符号Ｓは一例としてシリコン（Si）等
により形成した半導体基板、は圧電膜にして、
この圧電膜は酸化亜鉛（ZnO）、ニオブ酸リチ
ウム（LiNbO3）、窒化アルミニウム（AlN）等に
より形成する。また符号′はシリコン酸化膜
（SiO2）等により形成した絶縁膜にして、上記の
半導体基板Ｓ、絶縁膜′および圧電膜の積層
体により装置基体１１を構成させる。
上記の絶縁膜′は半導体基板表面の安定化膜
として作用する。
として作用する。
因みに装置基体１１′は第５図に示すように砒
化ガリウム（GaAs）、硫化カドミウム（CdS）等
の圧電半導体の単体で形成させてもよい。装置基
体１１′を圧電半導体単位で形成したときは、圧
電体と半導体等との積層体で形成させたときのそ
の界面現象に起因する不安定性等の問題が全くな
く、また基体の製造プロセスが簡略化できるとい
う効果を有する。
化ガリウム（GaAs）、硫化カドミウム（CdS）等
の圧電半導体の単体で形成させてもよい。装置基
体１１′を圧電半導体単位で形成したときは、圧
電体と半導体等との積層体で形成させたときのそ
の界面現象に起因する不安定性等の問題が全くな
く、また基体の製造プロセスが簡略化できるとい
う効果を有する。
次いで符号M1およびM2は、それぞれ入力電極
および出力電極にして、これらのものは櫛形電極
からなる表面弾性波トランスジユーサにより形成
する。
および出力電極にして、これらのものは櫛形電極
からなる表面弾性波トランスジユーサにより形成
する。
そして本発明においては、装置基体の圧電体側
表面にポンプ電極M3を配設し、該ポンプ電極M3
が形成された前記基体表面において基体表面の幅
方向の一方に寄せて入力電極M1を設置すると共
に、入力電極M1を向い合せに基体表面の幅方向
の他方に寄せて出力電極M2を配置し、更に前記
入・出力電極M1，M2とポンプ電極M3との間の基
体表面の表面波と直交する方向に多数のストリツ
プ電極を並設したマルチストリツプカプラMSを
設ける。
表面にポンプ電極M3を配設し、該ポンプ電極M3
が形成された前記基体表面において基体表面の幅
方向の一方に寄せて入力電極M1を設置すると共
に、入力電極M1を向い合せに基体表面の幅方向
の他方に寄せて出力電極M2を配置し、更に前記
入・出力電極M1，M2とポンプ電極M3との間の基
体表面の表面波と直交する方向に多数のストリツ
プ電極を並設したマルチストリツプカプラMSを
設ける。
符号T1，T2はそれぞれ電気信号の入・出力端
子、T3はポンプ電極M3の導出端子で、この導出
端子T3には、直流バイアス電圧印加用の直流電
源およびポンプ電力供給用の高周波電源（ともに
図示せず）等を接続する。
子、T3はポンプ電極M3の導出端子で、この導出
端子T3には、直流バイアス電圧印加用の直流電
源およびポンプ電力供給用の高周波電源（ともに
図示せず）等を接続する。
次に前記のマルチストリツプカプラMSを第６
〜７図も参照してさらに説明する。
〜７図も参照してさらに説明する。
このマルチストリツプカプラは、互いに電気的
に接続されていない多数本のストリツプ電極ｍ，
ｍ…を表面弾性波（以下単に表面波という）の伝
播媒質上に、この表面波の進行方向に直交させて
等間隔を以つて周期的に配設したものである。
に接続されていない多数本のストリツプ電極ｍ，
ｍ…を表面弾性波（以下単に表面波という）の伝
播媒質上に、この表面波の進行方向に直交させて
等間隔を以つて周期的に配設したものである。
因みにストリツプ電極ｍ，ｍ…は一例として金
属蒸着膜により形成するものであるが、フオトエ
ツチング法またはリフトオフ法により、他の電極
M1，M2，M3と同時に形成し得る。
属蒸着膜により形成するものであるが、フオトエ
ツチング法またはリフトオフ法により、他の電極
M1，M2，M3と同時に形成し得る。
そしてストリツプ電極ｍ，ｍ…の本数Ｎ本が、
Ｎ＝λ／２Ｋ２αｄ・〔ｓｉｎ（θ／２）／θ／２〕
-2 ここに θ＝２παｄ／λ λ：表面波の波長 K2：装置基体における電気機械結合係数 ｄ：各ストリツプ電極の周期的なくり返し間隔 α：電極の周期的なくり返し間隔ｄに対する有効
係数 の条件を満足する場合において、次のように作用
する。
-2 ここに θ＝２παｄ／λ λ：表面波の波長 K2：装置基体における電気機械結合係数 ｄ：各ストリツプ電極の周期的なくり返し間隔 α：電極の周期的なくり返し間隔ｄに対する有効
係数 の条件を満足する場合において、次のように作用
する。
いま第６〜７図によりその作用を説明するに当
つて、マルチストリツプカプラMSの入・出力側
を図に示すようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４領域に分け
る。
つて、マルチストリツプカプラMSの入・出力側
を図に示すようにＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４領域に分け
る。
このとき、まず第６図に示すようにＡ領域（マ
ルチストリツプカプラの半幅領域）に表面波W1
を入力させると、マルチストリツプカプラMS部
を伝播する間に、圧電体（装置基体）の電気機械
結合を通じて、表面波W1のビーム幅は２倍に広
がり、入力表面波W1が領域Ａにのみ存在してい
たに拘らず、ＣおよびＤの両領域（またはトラツ
クＣ，Ｄ）にそれぞれ表面波W2およびW3を出力
する。ここで出力表面波W2とW3とは振幅が同じ
で、位相はW3の方が90゜進んでいる。この出力
表面波W2，W2のパワーは上式のストリツプ電極
の本数Ｎによつて決定される。
ルチストリツプカプラの半幅領域）に表面波W1
を入力させると、マルチストリツプカプラMS部
を伝播する間に、圧電体（装置基体）の電気機械
結合を通じて、表面波W1のビーム幅は２倍に広
がり、入力表面波W1が領域Ａにのみ存在してい
たに拘らず、ＣおよびＤの両領域（またはトラツ
クＣ，Ｄ）にそれぞれ表面波W2およびW3を出力
する。ここで出力表面波W2とW3とは振幅が同じ
で、位相はW3の方が90゜進んでいる。この出力
表面波W2，W2のパワーは上式のストリツプ電極
の本数Ｎによつて決定される。
すなわち、上記マルチストリツプカプラはＮの
本数により次のような動作が可能である。
本数により次のような動作が可能である。
入射表面波が領域Ａにのみ存在するとき、パ
ワーを１とする出力表面波は領域Ｂにのみ存在
する。
ワーを１とする出力表面波は領域Ｂにのみ存在
する。
領域Ａの表面波W1＝０
領域Ｂの表面波W2＝１
入射表面波が領域Ａにのみ存在するとき、パ
ワーを１とする出力の表面波は領域Ａ，Ｂの両
方に等しく存在する。
ワーを１とする出力の表面波は領域Ａ，Ｂの両
方に等しく存在する。
領域Ａの表面波W1＝1/2
領域Ｂの表面波W2＝1/2
上記の場合において、ストリツプ電極本数Ｎ
が、上式で規定されたものより少ないときには、 領域Ａのパワーは多くなり、 領域Ｂのパワーは少なくなる。
が、上式で規定されたものより少ないときには、 領域Ａのパワーは多くなり、 領域Ｂのパワーは少なくなる。
逆に多いときには、
領域Ａのパワーは少なくなり、
領域Ｂのパワーは多くなる。
何れにしても出力は1/2ずつにならない。また
出力1/2のとき位相90゜のずれとなるもので、そ
れをはずれると、位相は０゜か180゜になる。
出力1/2のとき位相90゜のずれとなるもので、そ
れをはずれると、位相は０゜か180゜になる。
パワー1/2以下→領域Ａに出力なし
パワー1/2 →領域Ａ，Ｂに均等に出力
パワー1/2以上→領域Ｂに出力なし
の３とおりの状態をとる。したがつて、本発明は
上記の動作を利用し、入射パワーを２つの領域
（トラツク）に半分ずつ分ける。このようなマル
チストリツプカプラを3dBカプラと呼び、Ｎは
3dBカプラを決定するためのストリツプ電極本数
を意味する。
上記の動作を利用し、入射パワーを２つの領域
（トラツク）に半分ずつ分ける。このようなマル
チストリツプカプラを3dBカプラと呼び、Ｎは
3dBカプラを決定するためのストリツプ電極本数
を意味する。
次に第７図に示すように、前記とは逆に、Ｃお
よびＤ領域から、それぞれ表面波w4およびw5の
２つの信号を入力させたとする。ここに一方の表
面波w5は、他方の表面波w4と等振幅で、位相は
90゜進んでいる。このときはＢ領域のみに表面波
w6を出力する。
よびＤ領域から、それぞれ表面波w4およびw5の
２つの信号を入力させたとする。ここに一方の表
面波w5は、他方の表面波w4と等振幅で、位相は
90゜進んでいる。このときはＢ領域のみに表面波
w6を出力する。
マルチストリツプカプラMSは上記のように作
用するものである。
用するものである。
本発明の実施例たる表面弾性波装置は上述のよ
うに構成され以下のように動作する。
うに構成され以下のように動作する。
即ち、第３図においてまず周波数Fsの電気信
号を入力端子T1に入力させると、この電気信号
は入力電極M1において周波数Fsの表面波w1に変
換されマルチストリツプカプラMSに向けて伝播
する。そしてマルチストリツプカプラMSを通過
する際に表面波w2とw3との２波の信号に変換さ
れる。
号を入力端子T1に入力させると、この電気信号
は入力電極M1において周波数Fsの表面波w1に変
換されマルチストリツプカプラMSに向けて伝播
する。そしてマルチストリツプカプラMSを通過
する際に表面波w2とw3との２波の信号に変換さ
れる。
この表面波w2とw3とは、ともに周波数はFsで
振幅も等しいが、表面波w3の方が、他の表面波
w2よりも位相が90゜進んでいる（前記第６図に
相当）。
振幅も等しいが、表面波w3の方が、他の表面波
w2よりも位相が90゜進んでいる（前記第６図に
相当）。
そして上記の両表面波信号w2，w3は、ポンプ
電極M3部においてこのポンプ電極M3に印加され
ているポンプ電気信号（周波数Fp）とのパラメ
トリツク相互作用により増幅され、その増幅され
た表面波信号は図において当該ポンプ電極M3の
左右に向けて発生する。
電極M3部においてこのポンプ電極M3に印加され
ているポンプ電気信号（周波数Fp）とのパラメ
トリツク相互作用により増幅され、その増幅され
た表面波信号は図において当該ポンプ電極M3の
左右に向けて発生する。
そして左側に向けて発生する信号、即ち後退
（反射）するアイドラ波信号としては、各表面波
信号w2およびw3に対応して、それぞれw4および
w5で示す信号が生ずる。
（反射）するアイドラ波信号としては、各表面波
信号w2およびw3に対応して、それぞれw4および
w5で示す信号が生ずる。
両アイドラ波信号w4，w5は、ともに周波数は
Fi（＝Fp―Fs）で、振幅は等しく、位相はアイ
ドラ波w5の方が他のアイドラ波w4よりも90゜進
んでいる。
Fi（＝Fp―Fs）で、振幅は等しく、位相はアイ
ドラ波w5の方が他のアイドラ波w4よりも90゜進
んでいる。
そして上記の両アイドラ波w4およびw5が逆方
向から再びマルチストリツプカプラMSを通過す
る間に、表面波w6に変換され、この表面波w6を
出力電極M2に向けて伝播させる。この表面波w6
の周波数は前記したFiに等しい（前記第７図に
相当） 而して上記の表面波信号w6が出力電極M2にお
いて電気信号（周波数Fi）に変換され、出力端
子T2から出力される。
向から再びマルチストリツプカプラMSを通過す
る間に、表面波w6に変換され、この表面波w6を
出力電極M2に向けて伝播させる。この表面波w6
の周波数は前記したFiに等しい（前記第７図に
相当） 而して上記の表面波信号w6が出力電極M2にお
いて電気信号（周波数Fi）に変換され、出力端
子T2から出力される。
ところで本発明装置において、上記の出力とし
てとり出される信号は、パラメトリツク相互作用
により発生したアイドラ波w4，w5に起因した後
退波信号w6（Backward Wave）のみである。
てとり出される信号は、パラメトリツク相互作用
により発生したアイドラ波w4，w5に起因した後
退波信号w6（Backward Wave）のみである。
そしてこの後退波出力信号w6による出力周波
数特性は第８図にも示すように、ポンプ電極M3
部におけるパラメトリツク相互作用を受けて発生
する周波数成分（中心周波数Fp/2付近の成分）
が出力としてとり出されるものであつて、中心周
波数から離れた成分の出力は非常に小さくなる。
そして、その出力信号中には前記第２図に示した
先の発明に係る出力特性のように、パラメトリツ
ク増幅を受けていない入力信号成分８は含まれて
いない。したがつて本発明に係る装置のスプリア
ス特性は顕著に向上し、目的信号（出力周波数信
号）の選択性が極めて優れたものとなるのであ
る。
数特性は第８図にも示すように、ポンプ電極M3
部におけるパラメトリツク相互作用を受けて発生
する周波数成分（中心周波数Fp/2付近の成分）
が出力としてとり出されるものであつて、中心周
波数から離れた成分の出力は非常に小さくなる。
そして、その出力信号中には前記第２図に示した
先の発明に係る出力特性のように、パラメトリツ
ク増幅を受けていない入力信号成分８は含まれて
いない。したがつて本発明に係る装置のスプリア
ス特性は顕著に向上し、目的信号（出力周波数信
号）の選択性が極めて優れたものとなるのであ
る。
因みに第８図中には比較のために、第２図にお
ける符号８の信号レベルも付記した。
ける符号８の信号レベルも付記した。
なおアイドラ波信号を出力として外部にとり出
すに当り、上記した本発明装置のようにマルチス
トリツプカプラを配設せずに、入力電極とポンプ
電極との間に出力電極を配設するような構成、つ
まり入力電極→出力電極→ポンプ電極の順に直列
的に配設した場合には、この出力電極からはアイ
ドラ信号とともに入力信号をも同時に導出されて
しまうので、アイドラ波信号のみを、入力信号と
分離して導出することはできないものである。
すに当り、上記した本発明装置のようにマルチス
トリツプカプラを配設せずに、入力電極とポンプ
電極との間に出力電極を配設するような構成、つ
まり入力電極→出力電極→ポンプ電極の順に直列
的に配設した場合には、この出力電極からはアイ
ドラ信号とともに入力信号をも同時に導出されて
しまうので、アイドラ波信号のみを、入力信号と
分離して導出することはできないものである。
次に第９図は本発明に適用する櫛形電極（表面
弾性波トランスジユーサ）の他の例を示すもの
で、この例は櫛形電極M4における各櫛歯の間隔
d′を表面弾性波信号の伝播方向に漸次異ならし
め、或いは漸減させるようにしたものである。
弾性波トランスジユーサ）の他の例を示すもの
で、この例は櫛形電極M4における各櫛歯の間隔
d′を表面弾性波信号の伝播方向に漸次異ならし
め、或いは漸減させるようにしたものである。
上記の櫛形電極M4は、櫛歯間隔d′が広い部分
（図における左方）は比較的低周波の成分が効率
よく励起され、他方狭い部分（図における右方）
は比較的高周波の成分が効率よく励起される。し
たがつてこれらの総合として広帯域のトランスジ
ユーサとして作用する。
（図における左方）は比較的低周波の成分が効率
よく励起され、他方狭い部分（図における右方）
は比較的高周波の成分が効率よく励起される。し
たがつてこれらの総合として広帯域のトランスジ
ユーサとして作用する。
第１０図はその周波数特性の一例を示すもの
で、ポンプ電極M3に印加するポンプ電気信号の
周波数をF1〜F3の３通りに変えた場合である。
この周波数特性を、第１１図に示す櫛歯間隔を等
間にしたものの周波数特性と比較すると、変換帯
域幅が顕著に増大する。
で、ポンプ電極M3に印加するポンプ電気信号の
周波数をF1〜F3の３通りに変えた場合である。
この周波数特性を、第１１図に示す櫛歯間隔を等
間にしたものの周波数特性と比較すると、変換帯
域幅が顕著に増大する。
したがつて第９図に示す櫛形電極M4を本発明
装置に適用したときは、広帯域かつスプリアス特
性の優れた表面弾性波装置を提供し得る。
装置に適用したときは、広帯域かつスプリアス特
性の優れた表面弾性波装置を提供し得る。
次いで第１２図はさらに本発明の他の実施例を
示すもので、この例は入力電極M1と出力電極M2
との間に適宜の配設間隔ｂを有せしめ、この配設
間隔ｂに対応したマルチストリツプカプラMS′の
部分における各ストリツプ電極ｍの間隔d2を、入
力電極M1または出力電極M2に対応したマルチス
トリツプカプラMS′の部分ａにおける各ストリツ
プ電極ｍの間隔d1とは異ならしめ、d2＞d1のよう
に構成したものである。そして配設間隔ｂに対応
した部分の電極ｍの間隔d2は、表面波（音波）の
音速と入・出力信号の位相とが合わない程度の間
隔に設定し、マツチストリツプカプラとしての作
用をなさないようにする。また上記したマルチス
トリツプカプラMS′の構成に対応させてポンプ電
極を符号M3′とM3″とに２分する。
示すもので、この例は入力電極M1と出力電極M2
との間に適宜の配設間隔ｂを有せしめ、この配設
間隔ｂに対応したマルチストリツプカプラMS′の
部分における各ストリツプ電極ｍの間隔d2を、入
力電極M1または出力電極M2に対応したマルチス
トリツプカプラMS′の部分ａにおける各ストリツ
プ電極ｍの間隔d1とは異ならしめ、d2＞d1のよう
に構成したものである。そして配設間隔ｂに対応
した部分の電極ｍの間隔d2は、表面波（音波）の
音速と入・出力信号の位相とが合わない程度の間
隔に設定し、マツチストリツプカプラとしての作
用をなさないようにする。また上記したマルチス
トリツプカプラMS′の構成に対応させてポンプ電
極を符号M3′とM3″とに２分する。
而して上記の例によれば入・出力電極M1，M2
間の直接結合を減じることができて、スプリアス
特性を一層向上させることができるという優れた
効果を発揮する。
間の直接結合を減じることができて、スプリアス
特性を一層向上させることができるという優れた
効果を発揮する。
また表面波のビームを所要部のみに伝播させる
ことができて、当該ビームの有効利用ができ、不
要な変換ロスを避けることができる。なお第１２
図の例におけるポンプ電極M3′，M3″は、前記第
３図の例のように一体のポンプ電極M3で構成し
てもよい。
ことができて、当該ビームの有効利用ができ、不
要な変換ロスを避けることができる。なお第１２
図の例におけるポンプ電極M3′，M3″は、前記第
３図の例のように一体のポンプ電極M3で構成し
てもよい。
因みに第１２図における構成部材で前記第３図
等におけるものと同一のもの乃至は均等のものは
前記と同一符号を以つて示した。
等におけるものと同一のもの乃至は均等のものは
前記と同一符号を以つて示した。
以上詳述したように本発明によれば、装置基体
表面にポンプ電極を配設するとともに、入力電極
と出力電極とを向い合せて配置し、更にポンプ電
極と入・出力電極との間に表面波と直交方向に多
数本のストリツプ電極をもつマルチストリツプカ
プラを設けてポンプ電極からの後退波信号を出力
信号としてとり出すようにしたから、パラメトリ
ツク増幅信号を、入力信号とは極めて良好な分離
性を以つてとり出すことができ、スプリアス特性
を顕著に向上させることができるという優れた効
果を発揮する。
表面にポンプ電極を配設するとともに、入力電極
と出力電極とを向い合せて配置し、更にポンプ電
極と入・出力電極との間に表面波と直交方向に多
数本のストリツプ電極をもつマルチストリツプカ
プラを設けてポンプ電極からの後退波信号を出力
信号としてとり出すようにしたから、パラメトリ
ツク増幅信号を、入力信号とは極めて良好な分離
性を以つてとり出すことができ、スプリアス特性
を顕著に向上させることができるという優れた効
果を発揮する。
第１図は従来例を示す側面図、第２図は同上の
出力特性を示す特性図、第３図は本発明の実施例
たる表面弾性波装置の平面図、第４図は同上装置
のＸ―Ｘ線断面図、第５図は第３図の装置に適用
する装置基体の他の例を示す断面図、第６図およ
び第７図は第３図の装置に適用するマルチストリ
ツプカプラの作用を説明するための平面図、第８
図は本発明装置の出力周波数特性線図、第９図は
入・出力電極の変形パターンを示す平面図、第１
０図は第９図の電極の周波数特性の一例を示す特
性図、第１１図は第３図の装置における入・出力
電極の周波数特性の一例を示す特性図、第１２図
は本発明の他の実施例を示す平面図である。 １１，１１′：装置基体、：圧電膜、′：絶
縁膜、M1：入力電極、M2：出力電極、M3，
M3′，M3″：ポンプ電極、M4：櫛歯間隔を表面波
の伝播方向に漸次異ならせた櫛形電極、MS：マ
ルチストリツプカプラ、MS′：入・出力電極の配
設間隔に対応した部分を非作用領域とさせたマル
チストリツプカプラ、Ｓ：半導体基板、T1：入
力端子、T2：出力端子、T3：ポンプ電極の導出
端子、ｂ：入・出力電極の配設間隔、ｄ，d1，
d2：ストリツプ電極の周期的配設間隔、ｍ：スト
リツプ電極。
出力特性を示す特性図、第３図は本発明の実施例
たる表面弾性波装置の平面図、第４図は同上装置
のＸ―Ｘ線断面図、第５図は第３図の装置に適用
する装置基体の他の例を示す断面図、第６図およ
び第７図は第３図の装置に適用するマルチストリ
ツプカプラの作用を説明するための平面図、第８
図は本発明装置の出力周波数特性線図、第９図は
入・出力電極の変形パターンを示す平面図、第１
０図は第９図の電極の周波数特性の一例を示す特
性図、第１１図は第３図の装置における入・出力
電極の周波数特性の一例を示す特性図、第１２図
は本発明の他の実施例を示す平面図である。 １１，１１′：装置基体、：圧電膜、′：絶
縁膜、M1：入力電極、M2：出力電極、M3，
M3′，M3″：ポンプ電極、M4：櫛歯間隔を表面波
の伝播方向に漸次異ならせた櫛形電極、MS：マ
ルチストリツプカプラ、MS′：入・出力電極の配
設間隔に対応した部分を非作用領域とさせたマル
チストリツプカプラ、Ｓ：半導体基板、T1：入
力端子、T2：出力端子、T3：ポンプ電極の導出
端子、ｂ：入・出力電極の配設間隔、ｄ，d1，
d2：ストリツプ電極の周期的配設間隔、ｍ：スト
リツプ電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 装置基体上に入力電極・ポンプ電極および出
力電極を備えた表面弾性波装置において； 半導体と圧電体との積層構造または圧電半導体
の装置基体と、 前記圧電体または圧電半導体で形成される基体
表面に配置したポンプ電極と、 該ポンプ電極が形成された前記基体表面におい
て基体表面の幅方向の一方に寄せて配置した入力
電極と、 前記基体表面における入力電極と向い合せ位置
に、基体表面の幅方向の他方に寄せて配置した出
力電極と、 前記入・出力電極とポンプ電極との間の前記基
体表面の表面波と直交する方向に多数のストリツ
プ電極を並設したマルチストリツプカプラとを有
し； 前記マルチストリツプカプラのストリツプ電極
の本数Ｎは Ｎ＝λ／２ｋ２αｄ・〔ｓｉｎ（θ／２）／θ／２〕-2 θ＝２παｄ／λ λ：表面弾性波の波長 k2：装置基体における電気機械結合係数 ｄ：各ストリツプ電極の周期的な繰返し間隔 α：電極の繰返し間隔ｄに対する有効係数 としたことを特徴とする表面弾性波装置。 ２ 入力電極および出力電極を櫛形電極としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の表面
弾性波装置。 ３ 櫛形電極における各櫛歯の間隔を表面弾性波
信号の伝播方向に漸次異ならしめたことを特徴と
する特許請求の範囲第２項に記載の表面弾性波装
置。 ４ 入力電極と出力電極との間に適宜の配設間隔
を有せしめ、当該配設間隔に対応したマルチスト
リツプカプラの部分における各ストリツプ電極の
間隔を、前記の入力電極または出力電極に対応し
たマルチストリツプカプラの部分における各スト
リツプ電極の間隔とは異ならしめ、前記配設間隔
に対応した部分のマルチストリツプカプラを非作
用領域とさせたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の表面弾性波装置。 ５ ポンプ電極を２分させて、この２分した各ポ
ンプ電極を、入力電極および出力電極の配設位置
にそれぞれ対応して配設したことを特徴とする特
許請求の範囲第４項に記載の表面弾性波装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6492379A JPS55158720A (en) | 1979-05-28 | 1979-05-28 | Surface elastic wave device |
| FR8011717A FR2458177A1 (fr) | 1979-05-28 | 1980-05-27 | Dispositif a onde de surface elastique |
| GB8017316A GB2050743B (en) | 1979-05-28 | 1980-05-27 | Elastic surface wave device |
| US06/153,238 US4334167A (en) | 1979-05-28 | 1980-05-27 | Elastic surface wave device |
| NL8003082A NL8003082A (nl) | 1979-05-28 | 1980-05-28 | Elastische- opervlaktegolfinrichting. |
| DE19803020303 DE3020303A1 (de) | 1979-05-28 | 1980-05-28 | Elastische oberflaechenwellen verarbeitende vorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6492379A JPS55158720A (en) | 1979-05-28 | 1979-05-28 | Surface elastic wave device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55158720A JPS55158720A (en) | 1980-12-10 |
| JPS6224964B2 true JPS6224964B2 (ja) | 1987-06-01 |
Family
ID=13272040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6492379A Granted JPS55158720A (en) | 1979-05-28 | 1979-05-28 | Surface elastic wave device |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4334167A (ja) |
| JP (1) | JPS55158720A (ja) |
| DE (1) | DE3020303A1 (ja) |
| FR (1) | FR2458177A1 (ja) |
| GB (1) | GB2050743B (ja) |
| NL (1) | NL8003082A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57204643A (en) * | 1981-06-11 | 1982-12-15 | Clarion Co Ltd | Receiver |
| GB2127249A (en) * | 1982-09-20 | 1984-04-04 | Philips Electronic Associated | Acoustic surface wave device |
| JPS5964908A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-13 | Nobuo Mikoshiba | 弾性表面波素子 |
| US4748364A (en) * | 1984-10-15 | 1988-05-31 | Clarion Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US4600853A (en) * | 1985-08-23 | 1986-07-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Saw-CTD serial to parallel imager and waveform recorder |
| US4611140A (en) * | 1985-08-26 | 1986-09-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Saw-CTD parallel to serial imager |
| JPS63260313A (ja) * | 1987-04-17 | 1988-10-27 | Clarion Co Ltd | 弾性表面波コンボルバ |
| JPH0685597A (ja) * | 1992-09-02 | 1994-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | 弾性表面波装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3388334A (en) * | 1967-09-21 | 1968-06-11 | Zenith Radio Corp | Solid state traveling wave devices |
| US3633118A (en) * | 1970-07-22 | 1972-01-04 | Us Navy | Amplifying surface wave device |
| US3713048A (en) * | 1971-07-28 | 1973-01-23 | Zenith Radio Corp | Swif{40 s with special polarization for non-linear interactions |
| US3816753A (en) * | 1971-10-18 | 1974-06-11 | Univ Leland Stanford Junior | Parametric acoustic surface wave apparatus |
| US3826932A (en) * | 1972-04-17 | 1974-07-30 | W Wang | An ultrasonic convolver having piezoelectric and semiconductor properties |
| US3886504A (en) * | 1974-05-20 | 1975-05-27 | Texas Instruments Inc | Acoustic surface wave resonator devices |
| US4081769A (en) * | 1976-09-13 | 1978-03-28 | Texas Instruments Incorporated | Acoustic surface wave resonator with suppressed direct coupled response |
| JPS5448492A (en) * | 1977-09-08 | 1979-04-17 | Clarion Co Ltd | Elastic surface wave transducer |
| US4233530A (en) * | 1978-10-05 | 1980-11-11 | Clarion Co., Ltd. | Elastic surface wave device |
-
1979
- 1979-05-28 JP JP6492379A patent/JPS55158720A/ja active Granted
-
1980
- 1980-05-27 FR FR8011717A patent/FR2458177A1/fr active Granted
- 1980-05-27 US US06/153,238 patent/US4334167A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-05-27 GB GB8017316A patent/GB2050743B/en not_active Expired
- 1980-05-28 NL NL8003082A patent/NL8003082A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-05-28 DE DE19803020303 patent/DE3020303A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2458177B1 (ja) | 1984-12-07 |
| NL8003082A (nl) | 1980-12-02 |
| DE3020303C2 (ja) | 1993-06-03 |
| FR2458177A1 (fr) | 1980-12-26 |
| GB2050743A (en) | 1981-01-07 |
| US4334167A (en) | 1982-06-08 |
| GB2050743B (en) | 1983-05-18 |
| DE3020303A1 (de) | 1980-12-11 |
| JPS55158720A (en) | 1980-12-10 |
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