CN113169719A

CN113169719A - 横向间隙模式激发受到抑制且横向模式减少的电声谐振器

Info

Publication number: CN113169719A
Application number: CN201980082003.5A
Authority: CN
Inventors: C·许克
Original assignee: RF360 Europe GmbH
Current assignee: RF360 Singapore Pte Ltd
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2021-07-23
Also published as: US20210313961A1; US20240162884A1; US11876504B2; WO2020120153A1; DE102018131952A1

Abstract

提供了一种电声谐振器。该谐振器具有间隙短路结构(GSS)，以使横向间隙的至少一个区域电短路以抑制横向间隙模式激发。间隙短路结构可以由间隙中的导电条提供，该导电条相对于使相邻IDT指短路的汇流排(BB)平行或倾斜。条带与汇流排之间可以设置附加连接器。连接器相对于ID指可以具有不同的节距或金属化比例。连接器可以从指的位置偏移并且可以相对于汇流排倾斜。该间隙中的多个平行条带可以提供横向反射器。通过使用间隙短路结构，可以实现进一步改善的具有活塞模式设计的横向模式抑制。

Description

横向间隙模式激发受到抑制且横向模式减少的电声谐振器

技术领域

本发明涉及横向间隙模式激发受到抑制且横向模式减少的电声谐振器、涉及电声滤波器、涉及制造谐振器的方法以及涉及减少上述杂散模式的方法。

背景技术

电声谐振器可以用于建立RF滤波器，例如，用于无线移动通信设备的RF滤波器。

电声谐振器具有电极结构和压电材料。由于压电效应，所以电声谐振器在电磁RF信号与声学RF信号之间进行转换。根据公开WO2011/088904A1，已知用于获得活塞模式的电声谐振器的换能器结构。横向模式减少的横向声学波导通过调整横向声学速度分布来实现。

横向声学波导通过使用波速较高的横向间隙来实现，该横向间隙允许减少声波沿横向方向的泄漏。然而，由于波衍射，所以可以激发横向模式，这些横向模式在导纳曲线中示为峰值而在对应滤波器中示为通带内部的下陷。在上文所提及的活塞模式下，这些横向模式可以通过调整横向声学速度分布来抑制。

然而，在一些材料系统(例如，TFSAW)中，传统活塞模式方案不能足以实现可接受的横向模式抑制，并且可以激发横向间隙区域中的附加模式(被称为横向间隙模式)，这些模式显著扰乱滤波器性能。

因此，需要一种性能进一步改进的电声谐振器，尤其是横向间隙模式激发受到抑制且横向模式减少的电声谐振器，从而导致滤波器的通带性能的对应改善。进一步地，需要一种能够改善滤波器中通带和阻带之间的过渡陡度(尤其是当损耗降低时)的电声谐振器。进一步地，期望谐振器优化的新自由度。对应谐振器和滤波器应当能够使用传统制造步骤制造，而不会增加复杂性和成本。

发明内容

为此，提供了一种根据独立权利要求1的横向间隙模式激发受到抑制且横向模式减少的电声谐振器。从属权利要求提供优选实施例。

横向间隙模式激发受到抑制且横向模式减少的电声谐振器包括压电材料和电极结构。电极结构布置在压电材料上或上方。谐振器还包括间隙短路结构，该间隙短路结构布置在压电材料上或上方。电极结构具有两个相对的汇流排、两个横向间隙、以及电极指。每个电极指电连接到两个汇流排中的一个汇流排。横向间隙布置在电极指的端部与相应的相对汇流排之间。间隙短路结构具有导体条并且布置在横向间隙内部。

电极结构的电极指和汇流排形成叉指结构，其中电极指相互交叉并且具有梳状结构。对应电磁RF信号可以施加到汇流排。汇流排向电连接到汇流排的对应电极指提供电磁RF信号。通常，电极指沿横向方向具有延伸段，并且在电磁RF信号与声学RF信号之间进行转换。声学RF信号沿纵向方向传播，该纵向方向大致与电极指的延伸方向正交。声波在压电材料的表面或界面处传播。电极指以其端部中的一个端部电连接到对应汇流排。相应另一端部与相对汇流排隔开一段距离布置。否则，两个汇流排可能会短路。横向间隙(或只是间隙)是电极指与相对汇流排之间的声学轨道内的区域。因此，声学轨道通常具有两个横向间隙。一个间隙布置在汇流排中的一个汇流排与其中极性相反的电极指重叠的中心激发区域之间。相应另一间隙布置在中心激发区域与相应另一相对汇流排之间。间隙沿着纵向方向具有延伸段并且基本上平行于汇流排。

具有其导体条的间隙短路结构可能使间隙的区域电短路。

间隙短路结构的导体条可以具有沿着纵向方向具有延伸部。具体地，间隙结构可能包括至少两个导体条，例如，声学轨道的每一侧都有一个导体条。导体条基本上可以平行于汇流排布置在中心激发区域与汇流排之间的两个间隙中。

导体条由导电材料制成。导体条可以包括至少一个金属层。

导体条可以电连接到最靠近导体条布置的对应汇流排。

WO 2011/088904 A1的速度分布基于附加或经去除的材料与声波之间的声学相互作用来建立，以形成具有活塞模式的声学波导。

间隙短路结构附加地以电气方式影响本电声谐振器。具体地，间隙短路结构可以减少或防止上文所指示的间隙的区域内的电场，从而抑制横向间隙模式激发。间隙短路结构与其导体条的短路效应保持对应区域场空闲或减小电场，使得可以获得横向间隙模式的减小或消除。

附加地，发现当存在间隙短路结构时，与传统活塞模式设计相比较，还可以抑制横向模式。通过修改声速屏障及其在横向间隙区域中的形状，改变活塞模式工作点，从而改善了横向模式抑制。

间隙短路结构的导体条可能沿纵向方向延伸，即，大体平行于汇流排。

然后，间隙短路结构将间隙分为不同的区域。尤其是，中心激发区域旁边的导体条与汇流排之间的区域是相关的，因为其对横向间隙模式的激发的贡献被显著地降低。

间隙短路结构的导体条和电极指可以共享同一金属层。

电极指可能具有分层构造。电极指可以布置在压电材料上。电极指与压电材料之间的粘合层也是可能的。分层构造可以包括粘合层以及确保低欧姆电阻和良好声学特性以及高功率耐久性的其他层。

当间隙短路结构和电极指或电极结构的其他部分共享同一金属层时，则可以利用制造电极指或电极结构所需的相同工艺步骤也来建立间隙短路结构。

尤其是，间隙短路结构的层构造可能等于或被包含在电极指的层构造中。然后，通过对应调整的拓扑布局，可以使用相同的制造步骤来在一侧上建立电极结构和/或电极指而在另一侧上建立间隙短路结构。

谐振器可以选自SAW谐振器、TC-SAW谐振器、TF-SAW谐振器和GBAW谐振器，这些谐振器可以以单端口谐振器、双端口谐振器或DMS谐振器的形式实现。SAW谐振器(SAW＝表面声波)利用在压电材料的顶部表面处传播的声波。压电材料可以是块状材料并且由单晶压电材料组成或包括该单晶压电材料。

TF-SAW谐振器(TF-SAW＝薄膜-SAW)的压电材料以薄膜形式提供。因此，压电薄膜材料经由晶片键合和薄膜加工技术(例如，机械抛光或智能切割)或经由薄膜层沉积技术(诸如CVD(化学气相沉积)、PVD(物理气相沉积)、溅射或MBE(MBE＝分子束外延))提供。

GBAW谐振器(GBAW＝引导体声波)具有在压电材料与压电材料和/或电极结构上的层之间的界面处或上方传播的声波，使得获得关于垂直方向的声学波导。

单端口谐振器只有一个端口(＝2个连接)；双端口谐振器具有两个端口(＝4个连接)。一个端口可以是用于接收RF信号的输入端口。另一相应端口可以是用于将RF信号传输到外部电路环境的输出端口。

DMS谐振器(DMS＝双模SAW)在反射器的元件之间具有两个或更多个叉指式换能器，并且两个或更多个所需声学模式可以传播。

谐振器还可以包括汇流排连接器。汇流排连接器将间隙短路结构电连接到汇流排。

具体地，谐振器可以包括汇流排连接器，该汇流排连接器将声学轨道一侧处的间隙短路结构电连接到同一侧的汇流排。进一步地，汇流排连接器将相应相对侧上的间隙短路结构电连接到其汇流排。

汇流排连接器可以包括导体贴片，该导体贴片跨横向间隙区域中电场强度减小或消除的区域延伸。

汇流排连接器可以包括选自以下各项的一个或多个结构：电极指元件、相移电极指元件、相移导体贴片、金属化比例η增加的电极指元件、金属化比例η减小的电极指元件、节距p增加的异步导体贴片、节距p减小的异步导体贴片、节距p不规则的异步导体贴片(例如，非周期性、随机或啁啾)、经旋转的导体贴片、以及梯形导体贴片。在TGR结构汇流排连接器的情况下，导体贴片从一个间隙短路导体条(任意)修改(例如，逐步相移、扭曲或旋转)至下一间隙短路导体条。

建立汇流排连接器的一种简单方式是利用电极指的材料，该材料将中心激发区域中的电极指的段与汇流排电连接并且穿过横向间隙区域中电场强度降低的区域。

然而，由于间隙短路结构的存在，所以可以将间隙区域中的这些指状元件相对于它们在中心激发区域中的纵向位置移位，以影响对应声波的相位，这些对应声波可以沿纵向方向在该区域中传播，以进一步减少横向间隙模式的激发。

代替电极指的材料，还可以使用附加导体贴片或具有不同构造的导体贴片。具体地，在不存在电极指的位置处，可以设置附加导体贴片，以降低汇流排与间隙短路结构的元件之间的欧姆电阻。

金属化比例η被定义为指宽度除以节距p。指节距p被定义为相邻指或导体贴片的指向同一方向的指或导体贴片边缘之间的距离。

操纵金属化比例η和/或节距p在塑造提供了可以在谐振器中激发或传播的声学模式时的附加自由度。

对应导体贴片可以沿纵向方向移位，或与中心激发区域中的指结构相比较，可以具有不同的节距，以获得相移结构。

间隙短路结构的导体条可以包括选自以下各项的一个或多个结构：矩形导体条、经旋转的导体条、梯形导体条、以及声学轨道的每侧上的多个导体条。多个导体条建立横向间隙短路反射器。

可以在电声滤波器中使用这种谐振器来建立具有改进性能的带通滤波器或带阻滤波器。

对应滤波器可以具有梯形状电路拓扑或晶格状电路拓扑。例如，在梯形状电路拓扑中，串联谐振器电连接在第一端口与第二端口之间的信号路径中。并联谐振器可以布置在将信号路径电连接到接地电位的并联路径中。

该滤波器可以用于多路复用器，例如在双工器、四工器或更高阶的多路复用器中。

一种制造谐振器的方法可以包括以下步骤：

在间隙中产生间隙短路结构的导体条。

具体地，当间隙短路结构和/或间隙短路结构的导体条和汇流排连接器的构造具有如电极指之类的相同层配置和构造时，则无需附加处理步骤，因为间隙短路结构可以利用相同的材料与电极结构同时建立。

一种减少电声谐振器中横向间隙模式激发的方法，包括以下步骤：

使谐振器的横向间隙区域电短路。

具体地，谐振器的横向间隙可以经由间隙短路结构短路。间隙短路结构可以被提供为导电条。可以确定条的宽度以及条与电极指之间、条与汇流排之间以及在TGR(横向间隙短路反射器)情况下相邻条之间的距离，以改善谐振器的电气行为和声学行为。这样，可以提供横向间隙模式激发抑制且横向模式减少的谐振器，从而产生性能(例如，关于插入衰减、通带纹波和裙边陡度)改进的对应滤波器。

可以提供包括沿纵向方向延伸的多个条作为间隙短路结构的TGR(横向间隙短路反射器)。确定了间隙短路结构与电极指尖之间的距离以及间隙短路结构与汇流排之间的距离以及条的数目、条的宽度和各个条之间的距离，从而获得了良好的机电特性。

通过上文所描述的装置，可以提供横向模式在约1963MHz、1980MHz和1998MHz下减少的谐振器。使用传统装置难以抑制这些频率下的横向模式。然而，所提供的谐振器实际上可以消除这些频率下的横向模式。

可能的是在单端口谐振器中，导纳(例如，约2020MHz)可以通过减少横向间隙模式20dB以上来改进。

在声学轨道中或附近的特定位置处添加或去除导电物质或介电物质以进一步改善谐振器的电气行为或声学行为也是可能的。为此，可以添加附加介电贴片或导电贴片。此外，在特定位置处，可以局部去除介电材料或导电材料。

附图说明

在示意性附图中示出了所提供的电声谐振器的中心方面及其工作原理和优选实施例的细节。

在附图中：

图1示出了电声谐振器的基本构造元件；

图2示出了间隙短路结构的可能实现方式；

图3图示了图2所示的声学轨道的截面的放大视图；

图4至图13示出了间隙短路结构的具体实施例。

图14a图示了图13所示的声学轨道的截面的放大视图；

图14b图示了汇流排连接器导体贴片的可能修改；

图15示出了传统谐振器和根据图4的具有间隙短路结构的谐振器的导纳的实部(顶部部分)、导纳的虚部(中心部分)和导纳的绝对值(底部部分)之间的比较；

图16示出了图15的放大视图；

图17示出了图16的另一放大视图；

图18示出了传统带通滤波器和改进带通滤波器的透射(顶部部分)、输入端口反射(中心部分)和由幺正性破坏所确定的损耗(底部部分)之间的比较；

图19示出了图18的放大视图；

图20示出了图19的另一放大视图；

图21至26示出了传统谐振结构和改进谐振结构的特性之间的比较；

图27示出了在其最佳工作点有源的传统谐振结构与改进谐振结构的特性之间的比较；

图28至31示出了传统单端口谐振器、具有TGR结构的单端口谐振器和具有倾斜IDT(数字间换能器)的谐振器的特性之间的比较。

具体实施方式

图1示出了电声谐振器EAR的一般方面。谐振器具有压电材料PM，该压电材料PM上布置有叉指式结构IDS。叉指式结构IDS包括叉指式电极指EF。每个电极指EF连接到两个汇流排BB中的一个汇流排。叉指式结构IDS布置在包括反射器指的声学反射器R之间。大体平行于汇流排BB，电声谐振器EAR具有间隙短路结构GSS，其作用是间隙短路结构GSS与其对应的汇流排BB之间的区域基本上没有电场。间隙短路结构GSS包括导体条，这些导体条基本上平行于汇流排BB的导体条并且布置在电极指EF的端与相反极性的汇流排BB之间的横向间隙区域G中。

通过在压电材料PM上提供间隙短路结构，消除了或至少大大降低了BB与GSS之间的横向间隙的部分中的电场强度，从而减少或消除了横向间隙模式的激发。

为此，间隙短路结构GSS的导体贴片保持与伴随的汇流排BB基本相同的电位。

图2示出了间隙短路结构GSS的可能实现方式，该间隙短路结构GSS被建立为沿着平行于汇流排BB的纵向方向延伸的导体条。

进一步地，图2所示的声学轨道示出了导体贴片，这些导体贴片布置在电极指的端和极性相反的电极指的对应横向位置处，从而通过建立活塞模式来改善谐振器的声学，而具有减少的横向模式。

因此，图2所示的结构提供了用于同时抑制横向间隙模式激发和(进一步)减少横向模式的声学和电学有源装置。

图3图示了图2的横向间隙区域的放大截面，其示出了中心激发区域中指节距p和汇流排连接器的导体条的相应节距pbbc的定义。间隙短路结构GSS具有矩形横截面。间隙短路结构沿着平行于汇流排BB的纵向方向延伸。汇流排连接器BBC将间隙短路结构GSS电连接到汇流排BB，从而可以减小横向间隙G中的场。间隙G布置在中心激发区域CEA与汇流排BB之间。在图3的示例中，汇流排连接器通过间隙短路结构GSS与汇流排BB之间的间隙G中的电极指EF的相应分段来建立。在这个最简单的实施例中，确定间隙短路结构GSS的效果的特征特性是结构的宽度W以及与相对电极的电极指端相距的距离D1和与汇流排相距的距离D2。

电极指节距p被定义为相邻电极指指向同一方向(例如，布置在图3所示的上侧处)的边缘的距离。

对应地，汇流排连接器BBC的节距pbbc被定义为相邻汇流排连接器指向同一方向的边缘的距离。

同样，金属化比例被定义为指宽度或汇流排连接器宽度除以对应指节距或汇流排连接器节距。

由于间隙短路结构应当可适用于各种频带，所以表征间隙短路结构的所有参数都应当以中心激发区域的节距为单位进行定义。由此，可以容易地将包括间隙短路结构的整个谐振器缩放到不同的频带。

图4至13示出了间隙短路结构的各种具体实施例。

图4示出了根据图2和图3的具有声学轨道的设计的间隙短路结构的最简单的实施例，其中间隙短路结构被实现为横向间隙区域内部的两个矩形条(声学轨道的每侧一个矩形条)。汇流排连接器BBC被实现为汇流排BB与间隙短路结构GSS之间的对应指分段。指端以及位于相应其他极性指的指端的垂直位置处的对应指分段具有局部增加的宽度，以便增加质量负载，从而建立具有活塞模式的横向声学波导结构。

图5示出了具有相移汇流排连接器的设计。相对于沿着纵向方向的位置，汇流排连接器的条被移位。沿着纵向方向的移位与相对于中心激发区域内的声波相位的相移相对应。在该特定示例中，相移被选取为180°。

图6示出了汇流排连接器的金属化比例降低的设计。降低金属化比例意味着在汇流排BB与间隙短路结构GSS之间的间隙中，与同一电极的对应电极指相比较，减少了汇流排连接器的贴片数目和/或宽度(即，沿着纵向方向的延伸)。

图7示出了金属化比例增加的设计。与图6的设计类似，汇流排连接器导体贴片的数目等于对应电极的电极指的数目。然而，虽然在图6中，与电极指的宽度相比较，汇流排连接器导体贴片的尺寸减小，但是图7的汇流排连接器导体贴片的尺寸有所增加，该有所增加的尺寸与有所增加的金属化比例η相对应。

图8示出了汇流排连接器导体贴片的节距增加的设计。与对应电极的电极指的数目相比较，减少了汇流排连接器的导体贴片的数目。附加地，与电极指的宽度相比较，增加了汇流排连接器导体贴片的宽度(即，沿着声波传播的纵向方向的延伸)，以便恢复如图4所示的汇流排连接器的相同导电性。

图9示出了一种其中图4的每个汇流排连接器导体贴片分成三个宽度减小的汇流排连接器导体贴片的设计。可以相对于电极指的宽度减小个体汇流排连接器导体贴片的宽度，以获得与以前的汇流排连接器的相同导电性。

图10示出了旋转汇流排连接器的导体贴片的可能性。旋转角度的绝对值可以在介于1°与60°之间的范围内，优选地，介于5°与15°之间的范围内。两侧的旋转角度可能具有相同或不同的角度，并且可能具有相同或相反的符号，从而产生对称结构或反对称结构。

图11示出了图示了汇流排连接器的交叉导体贴片的设计。对于对应电极的每个电极指，两个汇流排连接器导体贴片在横向间隙的无场区域内(优选地，在横向间隙区域的横向中心处)彼此交叉。附加地，“X”的形式不限于图11所示的设计。条纹(stripes)的其他角度也是可能的。

图12示出了旋转间隙短路结构的导体贴片的可能性。基本上讲，间隙短路结构导体贴片与汇流排平行延伸。然而，获得了关于纯平行布置的旋转。可以在横向方向上跨沿着声学轨道的纵向延伸的间隙。因此，横向间隙的宽度和叉指式换能器的长度决定了间隙短路结构的导体贴片的旋转。

图13示出了将间隙短路结构提供为沿着纵向延伸的多个平行条的可能性。这种间隙短路实现被称为横向间隙短路反射器(TGR)。条可以在横向方向上等距隔开或改变其距离，例如，线性增加或减少。可能恒定或随不同条发生改变的条的宽度(例如，线性增加或减少)同样可行。另一自由度是汇流排连接器导体贴片可以从一个间隙短路导体条修改(例如，逐步相移、扭曲或旋转)为下一间隙短路导体条。

图14a示出了图13的横向间隙区域的放大截面，其示出了特殊横向间隙短路反射器(TGR)结构设计的几何参数的定义。条的节距p_TGR和宽度w_TGR以及相邻条到指尖的距离D_tgr应当以纵向指节距p为单位定义，以便于缩放到不同的频带。TGR结构可以具有横向节距PTGR。而且，条的数目是一个需要被定义并且提供附加自由度的参数。

在间隙短路结构的所有描述的实现中，间隙短路结构可以专门应用于叉指式换能器区域或附加地扩展到叉指式换能器的一侧或两侧上的反射器。当扩展到反射器时，必须考虑到在反射器栅格短路的情况下，间隙短路结构需要在从叉指式换能器到每个反射器的两个过渡处按分段分开，以便避免两个电极的电短路。

图14b图示了汇流排连接器导体贴片从一个间隙短路导体条到下一间隙短路导体条的可能修改，该可能修改的形式为逐步相移，从而产生阶梯结构。一般而言，汇流排连接器导体贴片的相移可以从一个间隙短路导体条任意改变到下一间隙短路导体条，例如，如锯齿形结构的正(“+”)或负(“-”)相移。

图15示出了传统电声谐振器与如上文所描述的具有根据图4的间隙短路结构的电声谐振器之间的比较。具体地，图15的顶部部分在曲线1中示出了传统电声谐振器的导纳的实部。相比之下，曲线2示出了改进电声谐振器的导纳的实部。改进谐振器的导纳中(尤其是在阻带内部)的干扰大大减少。精确地讲，横向间隙模式在2020MHz左右的频率下的激发得以抑制了20dB以上，并且横向模式所引起的低于该频率和高于谐振频率的所有峰值都得以显著减少。

图15的中心部分示出了导纳的虚部的对应曲线。在大约2020MHz下，由于横向间隙模式激发，传统谐振器在导纳的虚部中具有尖峰，而改进谐振器的导纳的对应虚部在该频率范围内不受干扰。

图15的底部示出了传统谐振器(曲线1)和改进谐振器(曲线2)的导纳的绝对值之间的比较。与导纳的虚部的曲线类似，传统谐振器在2020MHz下显示出干扰，而改进谐振器则没有显示出干扰。

图16示出了图15的放大频率范围的曲线1和2。

同样，图17示出了具有曲线1和2的图16的又一放大视图。

虽然图15至图17示出了基于导纳的单个单端口谐振器的行为差异，但是图18示出了从传统滤波器和包括改进电声谐振器的滤波器的单个谐振器导纳合成的滤波器特点的比较，该改进电声谐振器具有处于串联路径和并联路径中的间隙短路结构(5个串联+4个并联＝总共9个->SPSPSPSPS)。

图17的顶部部分示出了滤波器在宽频率范围内的传递函数|S₂₁|。中心部分示出了对应滤波器的输入端口处的反射系数|S₁₁|。图18的底部部分示出了幺正性破坏1-|S₂₁|²-|S₁₁|²所确定的频率相关全局损耗。

在图18中，曲线1是指传统滤波器，而曲线2与具有改进的谐振器的带通滤波器相对应。

尤其是在通带内，与传统滤波器相比较，降低了纹波和插入损耗。此外，还减少了与图18顶部部分所示的纹波相对应的损耗。

进一步地，通带裙边的陡度增加，从而支持通带与阻带之间的窄带过渡。

图19示出了放大频率范围内的图18所示的曲线，其清楚地表明基于改进谐振器的滤波器中通带内部的纹波和干扰显著降低。

图20示出了图19的又一放大视图，其清楚地表明不仅减少了基于改进谐振器的滤波器中的纹波和干扰，而且还减少了整个通带内的幺正性破坏所量化的整体插入衰减和全局损耗。

图21示出了标准单端口谐振器和两个改进谐振器的导纳(Y))参数(顶部：Y的实部；中间：Y的虚部；底部：Y的绝对值)(曲线1)、根据图4所示的最简单的实施例的间隙短路实现(曲线2)、以及根据图13所示的TGR结构的间隙短路实现(曲线3)。

图22示出了放大频率范围内的图21。

图23示出了又一放大频率范围内的图22。

图24示出了基于图21至图23的标准谐振器和两个改进谐振器的梯形滤波器的基本段的S参数(S)(顶部：|S₂₁|；中间：|S₁₁|)和输入端口1处的幺正性破坏(底部：UV₁[％])。

图25示出了放大频率范围内的图24。

图26示出了又一放大频率范围内的图25。

图21至图26是指其中在第一改进谐振器结构中一个纵向条作为间隙短路结构存在的结构(曲线2)。在另一改进结构中，存在TGR结构中的多个条(曲线3)。

在图21至图23中，可以看出，TGR结构完全抑制了低于约2020MHz的横向间隙模式。必须提及的是，因为活塞模式工作点未处于最佳，所以谐振的模式拆分和略低于1950MHz的小峰值刚刚发生，当选取了最佳活塞模式工作点时，两者均会消失。

在图24至图26中，可以看出，包括TGR在内的基本段完全抑制了大约1940MHz和2020MHz的横向间隙模式。上述模式拆分在曲线3中被示为1850MHz左右的干扰和1920MHz左右的下陷。如上文所解释的，两者可以通过选取最佳活塞模式工作点来避免。

图27示出了标准单端口谐振器(曲线1)和具有图13的TGR结构的处于其最佳活塞模式工作点的改进谐振器(曲线2)的导纳(Y)参数(顶部：Y的实部；中间：Y的虚部；底部：Y的绝对值)。在最佳活塞模式工作点处，甚至不存在上文所提及的谐振的模式拆分(例如，如图21至23中所示)。

图28示出了传统单端口谐振器(曲线1)、具有TGR结构的改进谐振器(曲线2)、以及倾斜谐振器(曲线3)的导纳(Y)的参数(顶部：Y的实部；中间：Y的虚部；底部：Y的绝对值)。

图29示出了基于标准谐振器、图28的具有TGR结构的改进谐振器、以及倾斜谐振器的梯形滤波器的基本段的S参数(S)(顶部：|S₂₁|；中间：|S₁₁|)和幺正性破坏(底部：UV₁[％])。

图30示出了放大频率范围内的图29。

图31示出了又一放大频率范围内的图30。

图中所示的提供了最佳电气性能(例如，通过减少纹波、减少损耗等)的频率相关参数与已经应用一些或所有上述装置的结构相对应。

与使用倾斜IDT(横向模式抑制的备选方案)相比较，使用间隙短路结构需要的空间更少，不会在拓扑方面约束滤波器设计者，并且符合用于获得活塞模式和模拟结构的声学行为的已知方法。进一步地，当与倾斜IDT的设计相比较时，使用间隙短路结构降低了损耗，尤其是在通带的左半部分。进一步地，通过应用纵向活塞模式(例如，经由啁啾或经由IDT反射器节距的变化)，与倾斜IDT的解决方案相比，可以进一步减少通带纹波。

电声谐振器和对应滤波器不受上文所描述的和附图所示出的技术细节的限制。包括诸如反射器结构之类的其他结构化元件的谐振器以及包括诸如温度补偿层、钝化层或修整层之类的其他层的谐振器也被包括在内。

附图标记列表

1：传统谐振器/滤波器的特性

2：改进谐振器/滤波器的特性

BB：汇流排

BBC：汇流排连接器

CEA：中心激发区域

D、DTGR：距离

EAR：电声谐振器

EF：电极指

G：间隙

GSS：间隙短路结构

IDS：叉指式结构

P、PTGR：节距

PBBC：节距

PM：压电材料

R：反射器

W：宽度

Claims

1.一种横向间隙模式激发受到抑制且横向模式减少的电声谐振器，包括：

-压电材料；

-电极结构，被布置在所述压电材料上或上方；

-间隙短路结构，被布置在所述压电材料上或上方

其中

-所述电极结构有两个相对的汇流排、两个横向间隙、以及电极指，

-每个电极指交替电连接到所述汇流排中的一个汇流排，

-所述横向间隙被布置在电极指的端部与相应的相对汇流排之间，

-所述间隙短路结构具有导体条或导体贴片，并且被布置在所述横向间隙内部。

2.根据前述权利要求所述的谐振器，其中所述间隙短路结构使所述间隙的区域电短路。

3.根据前述权利要求中一项所述的谐振器，其中所述间隙短路结构的所述导体条沿纵向方向延伸。

4.根据前述权利要求中一项所述的谐振器，其中所述间隙短路结构的所述导体条和所述电极指共享同一金属层。

5.根据前述权利要求中一项所述的谐振器，其选自：作为单端口谐振器、双端口谐振器或DMS谐振器提供的SAW谐振器、TC-SAW谐振器、TF-SAW谐振器、GBAW谐振器。

6.根据前述权利要求中一项所述的谐振器，还包括汇流排连接器，所述汇流排连接器将所述间隙短路结构电连接到所述汇流排。

7.根据前述权利要求所述的谐振器，其中所述汇流排连接器包括选自以下各项的一个或多个结构：

-电极指元件，

-金属化比例η增加的电极指元件，

-金属化比例η降低的电极指元件，

-相移电极指元件，

-相移导体贴片，

-金属化比例η增加的相移电极指元件，

-金属化比例η降低的相移电极指元件，

-节距p增加的异步导体贴片，

-节距p减小的异步导体贴片，

-节距p不规则的异步导体贴片(例如，非周期性、随机或啁啾)，

-旋转导体贴片，

-梯形导体贴片，

-其中在TGR结构汇流排连接器的情况下，导体贴片从一个间隙短路导体条被(任意)修改(例如，逐步相移、扭曲或旋转)为下一间隙短路导体条。

8.根据前述权利要求中一项所述的谐振器，其中所述间隙短路结构的导体条包括选自以下各项的一个或多个结构：

-矩形导体条，

-经旋转的导体条，

-梯形导体条，

-横向间隙短路反射器TGR，其在所述声学轨道的每侧都包括多个导体条。

9.一种电声滤波器，包括根据前述权利要求中一项所述的谐振器。

10.一种多路复用器，包括根据前述权利要求所述的滤波器。

11.一种制造根据前述权利要求中一项所述的谐振器的方法，包括以下步骤：

-在所述横向间隙中创建所述间隙短路结构的所述导体条。

12.一种减少电声谐振器中横向间隙模式的激发的方法，包括：

-使所述谐振器的横向间隙的区域电短路。

13.根据前述权利要求所述的方法，包括：

-经由间隙短路结构使所述谐振器的间隙的所述区域电短路，

-提供所述间隙短路结构作为导电条，

-确定所述条的宽度以及所述条与所述电极指尖之间的距离以及所述条与所述汇流排之间的距离。

14.根据前述权利要求所述的方法，包括：

-提供TGR结构，所述TGR结构包括多个条，所述多个条沿着所述纵向方向延伸；以及

-选择所述条的宽度以及距离电极指尖、所述汇流排和相邻条的距离。