移動通信用高性能弾性表面波デバイス実現のための解析設計支援システムの開発

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650316
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小柴 正則 北海道大学, 工学部, 教授 (40101521)
• Keywords: 弾性表面波 / 弾性表面波すだれ状電極 / 等価回路法 / モ-ド結合理論 / 有限要素法 / 数値解析 / CADシステム

Research Abstract

世界的な通信の自由化,パ-ソナル化にともない,無線端末機に対する小型軽量化の要求は,車載形からポ-タブル形へと一段と厳しいものになってきている。このため,こうした小型軽量化実現のための基礎技術の研究開発が活発化しているが,とりわけキ-デバイスでもある弾性表面波(SAW)デバイスは量産性に優れ,無線端末機の小型化にも大きく寄与するものと期待されている。本研究では,SAWデバイスの高周波化,低損失化,超小型化などの要請に対応できる機能性の高い解析設計支援システムを開発するとともに,SAWデバイスの高性能化実現のために必要な方策について種々検討し,SAWデバイスの設計に役立て得る基礎資料を提供することを目的として研究を進め,下記の成果を得た。
1.本解析設計支援システムの中核をなす解析ツ-ルとして,モ-ド結合理論と等価回路法を採用し,モ-ド結合方程式中の結合係数や変換係数,また,等価回路中の回路定数をすべて理論的に決定する方法を開発した。
2.上記の方法を用いて,SAWすだれ状電極(IDT),具体的には通常のシングル電極IDT,電極間反射を抑圧するためのダブル電極IDT,さらに,挿入損失を低減するための一方向性IDTの励振特性を評価し,実験値との比較から,解析方法の妥当性を確認した。
3.移動通信用SAWデバイスの開発に必要な種々の設計パラメ-タを具体的に求め,これらをデ-タベ-ス化して本解析設計支援システムに搭載するための基礎資料を得た。
今後は,入力デ-タの取り込み(プリプロセシング)や計算結果の表示(ポストプロセシング)について検討し,SAWデバイスの設計に役立て得るシステム開発を推進する。

Research Products

• [Publications] 稲川 清: "ダブル電極形弾性表面波すだれ状電極の等価回路定数の理論的導出" 電気学会論文誌. 111ーC. 39-395 (1991)
• [Publications] 小柴 正則: "An Analysis of SurfaceーAcousticーWave Devices Using CouplingーofーMode Theory and FiniteーElement Method" Japanese Journal of Applied Physics. 30. 140-142 (1991)
• [Publications] 小柴 正則: "An Analysis of SurfaceーAcousticーWave Devices on Layered Substrates" Japsnese Journal of Appled Physics.