不要横モード自己抑圧型弾性表面波共振器の研究

• 研究課題/領域番号: 63550283
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子機器工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 竹内 正男 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (80108472)
• 研究分担者: 目黒 敏靖 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (50182150) ; 山之内 和彦 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00006230)
• 研究期間 (年度): 1988
• 研究課題ステータス: 完了 (1988年度)
• 配分額: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 1988年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: 弾性表面波 / 共振器 / 反射器 / 横モード

研究概要

弾性表面波(SAW)グレーティング反射器の構成において、隣合う反射エレメントの反射位相が基本モードに対して正負180°異なり、高次横モードに対して同相になるような2種類の反射エレメントを1/4波長間隔で交互に配列すると、高次横モードに対して反射が生じない。本研究は、このような反射器を用いて不要横モード共振の全くないSAW共振器を実現することを目的として行われたもので以下のような知見と成果が得られた。
(1)電気的開放ストリップと短絡ストリップを1/4波長間隔で配列した不要横モード自己抑圧型SAW共振器の開放ストリップを適当に分割することによってスプリアス横モードの自己抑圧効果を損なうことなく共振特性を大幅に向上し得ることが明らかになった。(2)弾性的摂動だけを利用した不要横モード自己抑圧型共振器の実現の可能性を検討するために横幅無限の弾性体ストリップを斜めに入射するSAWの反射特性を解析した。その結果、グレーティングの種類によっては入射角に対して反射係数の符号が180°反転し得ることから弾性的摂動を利用した不要横モード自己抑圧型共振器の実現の可能性もあることが明らかとなった。(3)不要横モード自己抑圧型共振器を作製する場合、電極構造が従来型より微細であるため、周波数限界の点でやや不利である。これを解決するためにリフトオフ加工におけるフォトレジストのオーバハング現象を積極的に利用した微細パターン作製法を開発した。(4)不要横モード自己抑圧型共振器を用いた横結合型多重モードフィルタの試作を行い、スプリアスフリーの広帯域フィルタ特性を得た。
これらの成果は一部音響学会で発表した。また、IEEE英文論文誌に投稿準備中である。