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6
・
( 2 )S u r f a c e A c o u s t i c W a v e ( S A W ) F i l t e r
A r e s o n a n c e c i r c u i t c o n s i s t i n g o f a c o i l a n d a c a p a c i t o r ，
u s u a l l y c a l l e d " I F T " ， o r a c e r a m i c f i l t e r w h i c h u t i l i z e s
t h e t h i c k n e s s o s c i l l a t i o n o f a c e r a m i c p l a t e i s c o m m o n l y
u s e d a s a f i l t e r w h i c h d e t e r m i n e s t h e s e l e c t i v i t y o f t h e I F
s t a g e o f a t u n e
r .
H o w e v e r
，
i n l i g h t o f t h e d e m a n d f o r
i n c r e a s e d p e r f o r m a n c e i n t u n e r s ， r e s e a r c h h a s b e e n c o n -
d u c t e d t o w a r d s d e v e l o p i n g i m p r o v e d f i l t e r s . T h e s u r f a c e
a c o u s t i c w a v e f i l t e r i s j u s t s u c h a f i l t e r r e s u l t i n g f r o m
t h i s r e s e a r c h . T h e i l l u s t r a t i o n b e l o w d e p i c t s t h e i n t e r n a l
s t r u c t u r e o f t h i s f i l t e
r .
I n p u t
O u t p u t
+-+ー+-
- - - . . 且 且
.
三 士 三 コ
F i g . 3
A s c a n b e s e e n f r o m t h e i l l u s t r a t i o n a s e t o f " c o m b - l i k e "
e l e c t r o d e s a r e a r r a n g e d o n e i t h e r e n d o f t h e p i e z o e l e c t r i c
m a t e r i a l _ T h e s e t w o s e t s o f e l e c t r o d e s s e r v e a s r e c e i v e r
a n d t r a n s m i t t e r o f s i g n a l s .
W h e n a n AC s i g n a l i s a p p l i e d t o o n e s e t o f o p p o s i t e l y
p o s i t i n e d e l e c t r o d e s w h i c h s e r v e s a s a t r a n s m i t t e r
，
t h i s
s e t o f e l e c t r o d e s t e n d t o a t t r a c t e a c h o t h e
r .
T h i s r e s u l t s
i n m e c h a n i c a l s t r a i n p r o d u c e d o n t h e s u r f a c e o f t h e p i e -
z o e l e c t r i c m a t e r i a l a t i n t e r v a l s c o r r e s p o n d i n g t o t h o s e o f
t h e t e e t h o f e l e c t r o d e s _ T h i s s e r i e s o f s t r a i n s b e c o m e
v i b r a t i o n s t h a t p r o p a g a t e i n t h e d i r e c t i o n t o w a r d s t h e s e t
o f e l e c t r o d e s s e r v i n g a s a r e c e i v e r s i n c e t h e t e e t h o f t h e
e l e c t r o d e s a r e e q u i s p a c e d . W h e n t h e s e v i b r a t i o n s r e a c h
t h e r e c e i v i n g s e t o f e l e c t r o d e s ， t h e o u t p u t s i g n a l a p p e a r s
a t b o t h t e r m i n a l s o f t h i s s e t o f e l e c t r o d e s s i n c e t h e
r e c e i v i n g s e t o f e l e c t r o d e s a r e a l s o o f t h i s e q u i s p a c e d c o n -
f i g u r a t i o n . T h e h i g h e s t o u t p u t l e v e l i s o b t a i n e d a t a s i g n a l
c o r r e s p o n d i n g t o t h e i n t e r v a l s t h e t e e t h o f e l e c t r o d e s .
F o r t h i s r e a s o n ， s e l e c t i v i t y c h a r a c t e r i s t i c c a n b e o b t a i n e d ，
s i n c e t h e d e l a y t i m e o f t h e o u t p u t s i g n a l d e p e n d s o n t h e
p r o p a g a t i o n s p e e d o f v i b r a t i o n s a l o n g t h e p i e z o e l e c t r i c
m a t e r i a l ; b e i n g c o n s t a n t r e g a r d l e s s o f s i g n a l f r e q u e n c i e s .
I n o t h e r w o r d s ， t h e f r e q u e n c y v s . d e l a y c h a r a c t e r i s t i c
i s f l a t . S i n c e " f r e q u e n c y m o d u l a t i o n " i s t o r e n d e r t h e
l o u d n e s s o f a u d i o s i g n a l s a s v a r i a t i o n s o f f r e q u e n c i e s
，
FM
s i g n a l s v v i l l b e d i s t o r t e d i f t h e d e l a y t i m e d o e s n o t
c h a n g e I i n e a r l y a c c o r d i n g t o f r e q u e n c y . T h e d e l a y t i m e
p e r u n i t o f f r e q u e n c y v a r i a t i o n s i s c a l l e d a g r o u p d e l a y .
I f t h e g r o u p d e l a y c h a r a c t e r i s t i c i s f l a t ， n o d i s t o r t i o n i s
c a u s e d . T h e d i a g r a m b e l o w s h o w s t h e r e l a t i o n b e t w e e n
d i s t o r t i o n a n d t h e g r o u p d e l a y .
-6-
W h e n G r o u p
D e l a y i s f l a t
W h e n G r o u p
D e l a y i s n o t
f l a t
a u V
9
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Sig問lI_~
I T i m e L a p s e
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T h ed o t t e d l i n e
↑
ξ '
s h o w s t h e w a v e I - : :
f r o m o f i n p u t
，
C e n t e r F r e q u e n c y s i g n a
l .
C~nter F r e q u e n c v
F i g . 4
T h e r e a s o n w h y a f i l t e r i s i n s e r t e d i n t h e I F s t a g e i s t o
p a s s d e s i r e d s i g n a l s a l o n e w i t h o u t p a s s i n g u n w a n t e d
s i g n a l s b e l o n g i n g t o u n n e c e s s a r y f r e q u e n c y b a n d s . I n
s h o r t ， t h e p u r p o s e o f a f i l t e r i n t h e I F s t a g e i s t o p r o v i d e
a c e r t a i n d e g r e e o f s e l e c t i v i t y . T h e r e f o r e
，
i t i s d e s i r a b l e
t h a t t h e a m p l i t u d e c h a r a c t e r i s t i c i s f l a t i n t h e r e q u i r e d
f r e q u e n c y b a n d ， b u t i s s u b j e c t t o s t e e p a t l e n u a t i o n
o u t s i d e t h a t b a n d . O n t h e o t h e r h a n d
，
i f t h e g r o u p d e l a y
c h a r a c t e r i s t i c i s c o n s i d e r e d o n i t s o w n
，
a n i d e a l i s a l i n e a r
r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e g r o u p d e l a y a n d
fr~quency.
T h e d i a g r a m b e l o w s h o w n s a n i d e a l f i l t e r c h a r e c t e r i s t i c .
C e n t e r F r e q u e n c y
I d e a l A m p l i t u d l
〆 / '
C h a r a c t e r i s t i c s
十
G r e a t e r a t t e n u a t i o n
i s d e s i r a b l e .
. /
~eal_Gro ':l p.Deay
C h a r a c t e r i s t i c s
ド 一 一 」
R e q u i r e d B a n d W i d t h
F i g
5
H o w e v e r
，
a t p r e s e n t
，
i t i s i m p o s s i b l e t o o b t a i n s u c h a n
i d e a l f i l t e r . C o n s t a n t e f f o r t h a s b e e n m a d e t o d e v i s e a
f i l t e r w h i c h i s a s n e a r a s p o s s i b l e t o a n i d e a l f i l t E
r ' .
I n t h e
c o n v e n t i o n a l I F T s a n d c e r a m i c f i l t e r s
，
a
内
p l i t u d e
c h a r a c t e r i s t i c i s i n c o m p a t i b l e w i t h g r o u p d e l a y
c!~racter
r i s t i c . T h e r e f o r e
，
i t w a s d i f f i c u l t t o o b t a i n a f i l t E i h a v i n g
a s u f f i c i e n t l y g o o d c h a r a c t e r i s t i c . H o w e v e r ， i t i s
フ
o s s i b l e
t o o b t a i n w i t h a s u r f a c e a c o u s t i c w a v e f i l t e r ，
a~
a l m o s t
i d e a l c h a r a c t e r i s t i c ， b e c a u s e i n t h i s c a s e ， i m p r o v E 1 1 e n t o f
t h e a m p l i t u d e c h a r a c t e r i s t i c i s s u f f i c i e n t ， w i t h o
に
h a v i n g
t o c o n s i d e r t h e g r o u p d e l a y c h a r a c t e r i s t i c .
I n a n a c t u a l i t y ， w i t h a s u r f a c e a c o u s t i c w a v e
面
I t e r ， a s
w e l l a s w a v e s b e i n g p r o p a g a t e d a l o n g t h e
surfac~
o f t h e
p i e z o e l e c t r i c m a t e r i a l
，
s o m e w a v e s ( b u l k w a v e s )
p i
n e t r a t e
i n s i d e t h e m a t e r i a l .
T
・
3 0 3 0
N o . 2 4 4 9
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