CN1184378A - 声表面波器件 - Google Patents

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Abstract

声表面波器件包括LiTaO3单晶的压电衬底,具有x、y和z轴及切面。x轴定在声表面波的传播方向上。使晶体切面绕x轴从y轴到z轴旋转一个在40°和42°之间的转角。在衬底的传播方向上形成一对反射栅,一排叉指式换能器介于反射栅之间,具有相对的主电极指和副电极指对,在传播方向上至少有成一排的前、中和后换能器。前和后换能器中的一个换能器内电极指对的数量与中间换能器内电极指对的数量之比是在55%和80%的范围内。

Description

声表面波器件
本发明一般涉及声表面波器件，而更详细地涉及适合在频率高至几吉赫数量级的宽范围内保持良好的通频带特性的声表面波器件。
声表面波器件(将称为SAW器件)广泛用作无线通信装置的高频电路中的滤波器或谐振器。特别是，在理想的高频范围内的轻型、便携式和可操作的无线通信装置例如手持式电话中使用SAW器件作滤波器或谐振器。
一般，单晶或多晶压电衬底被用作SAW器件的衬底材料。特别是64°x-yLiNbO3单晶衬底(K.yamanouchi和K.Shibayma，应用物理杂志(J.Appl.Pbys.)43卷3期1972年3月856页)和36°x-yLiTaO3)单晶衬底是大家熟知的。在这些衬底中单晶具有x、y和z轴。使x轴定在声表面波的传播方向上。y轴倾斜于与单晶切面正交的垂直线。使切面绕x轴从y轴到z轴旋转一转角。就LiNbO3衬底来说，转角被设定在64°。就LiTaO3衬底来说，转角被设定为36°。
在上述的压电衬底中，机电耦合系数大、声表面波的激发效率高而在高频范围内传播损耗是小的。可以测定通过使衬底单晶的转角设定在上述的角度(或是在LiNbO3衬底情况下64°或是在LiTaO3衬底情况36°)能使在压电衬底切面上形成的电极例如叉指式振于(IDT)处于最佳状态(传播损耗最小)的SAW器件工作特性。
然而，使用通常压电衬底的滤波器没有显示优良的工作特性，除非在压电衬底上形成的电极(IDT)的质量缺陷是微不足道的。在SAW滤波的通频带比较低而为几百兆赫(MHz)的数量级时，在衬底上有害于SAW滤波器的工作特性的电极(IDT)的质量缺陷非常小。当SAW滤波器的通频带高于几百兆赫的数量级而上升到最近的手持式电话机要求的几吉赫(GHz)时，电极的质量缺陷是相当多而不能被忽略的。在这样的情况中受激的声表面波的波长是非常短的，而与受激声表面波的波长有关的电极厚度是不能被忽略的。当SAW滤波器的通频带为几吉赫的数量级时，这种类型的SAW滤波器的工作特性不一定是最佳的。
在SAW滤波器的通频带为几吉赫数量级时，通过增大在衬底上电极的厚度能够降低SAW器件的通频带频率，结果使机电耦合系数显著增大。但是由于这样的变化，使从电极辐射到衬底的主体波增多，并且增大声表面波的传播损耗。这样的主体波被称为表面掠行主体波(SSBW)，产生主体波时的声表面波被称为SSBW的漏泄声表面波(LSAW)。大家知道关于在64°y-xLiNbO3衬底和36°y-xLiTaO3衬底上使用增厚电极的声表面波滤波器中LSAW的传播损耗方面的一些研究(例如V.S.lessky和C.S.Hartmann 1993电气与电子工程师协会会刊超声波论文集(Proc.1993IEEE Ultrasonic Symp.)1239-1242页和C.K.Campbell，和P.J.Edmonson 1994电气与电子工程师协会会刊超声波论文集75-79页)。
进一步，在M.Ueda等人的著作(1994年电气与电子工程师协会会刊超声波论文集143-146页)中说明，在使用具有在衬底上形成增厚电极的SAW滤波器时，如果衬底上的电极不厚，则声表面波(即LSAW)的传播速度和主体波(即SSBW)的传播速度互相接近，并且由于主体引起在SAW滤波器的通频带中产生伪波峰。伪波峰对SAW滤波器的通频带特性曲线的陡度是有害的。
参阅图20，将进行关于在上述的M.Ueda等人的著作中的通常的SAW滤波器的带通特性曲线的描述。
通常的SAW滤波器具有压电衬底，在压电衬底上形成具有给定厚度的铝-1％铜电极。具体地说，压电衬底是上述的36°y-x LiTaO3单晶衬底。这种衬底的晶体具有x、y和z轴以及切面，使x轴定在声表面波的传播方向上，y轴倾斜于与晶体切面正交的垂直线，使切面绕x轴从y轴到z轴旋转36°转角。
在衬底形成的由铝-1％铜合金做成的电极是叉指式换能器(IDT)。电极的厚度为0.49微米。这样的厚度相当于3％的漏泄声表面波波长。
如图20所示，在通常的SAW滤波器的带通特性曲线中，在SAW滤波器的通频带近旁形成伪波峰“A”而在SAW滤波器的通频带外边形成伪波峰“B”。使通常的SAW滤波器的带通特性曲线的陡度降低。
在上述的通常的SAW滤波器中，声表面波(LSAW)的传播速度取决于衬底上电极的厚度(或电极的质量)，但是主体波(SSBW)的传播速度不取决于衬底上电极的厚度。在频带高于几吉赫的频率范围时，电极的厚度与漏泄声表面波的波长之比增大，而相对于SSBW的传播速度的LSAW的传播速度被降低。在这样的情况下，通常的SAW滤波器的通频带移离伪波峰，并且使通常的SAW滤波器的带通特性曲线变平坦。
如果衬底上电极的厚度与漏泄声表面波波长之比增大，则由于SSBW引起LSAW的传播损耗增大。这就是为什么通常的SAW滤波器的带通特性曲线的陡度降低的原因。
所以，在几吉赫数量级的理想的频率上可以工作的SAW滤波器中，必须确保在衬底上电极的一定量的厚度和降低IDT的电阻。另一方面，在使用通常的SAW滤波器时，难以避免造成带通特性曲线陡度降低的声表面波传播损耗的增大。
日本专利申请号7-265466已转给本发明受证人公开了用来防止声表面波传播损耗增大的一种改进型SAW器件。将进行关于上述的专利申请中公开的改进型SAW器件的描述。
在上述的专利申请中，表明当使改进型SAW器件在几吉赫数量级的频率上工作时通过使衬底晶体切面改变成大于上述的36°角的增大角度，能够使改进型SAW器件的工作特性曲线形成最佳形状(或者能够使传播损耗降低到最小程度)。
如上所述，当电极在几吉赫数量级的频率上工作时，电极的质量缺陷是相当多而不能被忽略的。在这样的情况下，漏泄声表面波的波长非常短，而与漏泄声表面波波长有关的电极厚度是不能被忽略的。而且表明，在改进型SAW器件中，通过使衬底晶体切面的转角改变到大于上述的36°角度的增大角度，能够消除对SAW器件的工作特性曲线有害的电极质量缺陷。
在上述的专利申请的SAW器件中，用LiTaO3单晶做压电衬底，晶体具有x、y和z轴以及切面，x轴定在声表面波的传播方向上，使切面绕x轴从y轴到z轴旋转一个增大的转角，增大的转角在38°和46°之间的范围内。表明上述的专利申请的SAW滤波器达到高水平的品质因素Q，并在带通特性曲线的陡度情况下通过几吉赫数量级的高频。
但是，如果象在上述的专利申请的改进型SAW器件中那样，使衬底晶体切面的转角改变到增大角度，则必须根据转角的变化改变确定SAW器件的工作特性的基本参数，例如耦合系数、反射系数和其他有关的系数。在上述的专利申请中没有说明什么基本参数值是适合于获得改进型SAW器件的最佳工作特性曲线。形成具有36°y-xLiTaO3的通常的SAW器件的最佳工作特性曲线的基本参数值不同于形成改进型SAW器件的最佳工作特性的基本参数值。最理想的是确定改进型SAW器件达到最佳带通特性曲线的合适的基本参数值。
本发明的目的是提供一种使压电衬底晶体切面的转角改变到增大角的声表面波器件，并且使确定声表面波器件的工作特性曲线的基本参数设定在获得声表面波器件的最佳工作特性曲线的合适的数值。
通过一种声表面波器件实现本发明的上述目的，这种声表面波器件包括：LiTaO3单晶的压电衬底，晶体具有x、y和z轴以及切面，x轴定在声表面波的传播方向上，切面绕x轴从y轴到z轴旋转一个转角，转角是在40°和42°之间的范围内；在衬底切面上形成在传播方向上排成一排的一对反射器；和在衬底切面上形成在传播方向上排成同一排的叉指式换能器，叉指式换能器放在反射器之间，每个叉指式换能器具有相互相对的主电极指和副电极指对，叉指式换能器至少包括前换能器、中间换能器和后换能器，按这样的次序在传播方向上排成一排，其中前换能器和后换能器中的一个换能器内主和副电极指对的数量与在中间换能器内主和副电极指对的数量之比是在55％和80％之间的百分率范围内。
在本发明的声表面波器件中，使确定声表面波器件的工作特性曲线的基本参数设定在形成声表面波器件的最佳工作特性曲线的合适的数值上。对于本发明的声表面波器件来说，形成宽范围的带宽和为有实效的SAW带通滤波器提供理想的阻抗特性同时达到降低传播损耗的要求是可以实现的。
进一步，在本发明的表面器件中，对于具有低通带的多模式滤波器和具有高通带的梯形滤波器来说，在同一片具有带有切面的增大转角的晶体的衬底上形成是可以行得通的。多模式滤波器的电极厚度和梯形滤波器的电极厚度可以是一样的厚度。所以，本发明可以使声表面波器件的生产高效率地进行而成本明显降低。
根据下文的详细描述，在结合附图阅读时本发明的上述和其他的目的、特点和优点将更显而易见，在附图中：
图1A和1B是表示本发明的声表面波器件(SAW)的第一实施例的示意图；
图2是用作说明图1A的SAW器件的阻抗和指对数量比之间关系的曲线图；
图3是用作说明图1A的SAW器件的带宽和指对数量比之间关系的曲线图；
图4是用作说明图1A的SAW器件的带宽和电极对电极间距之间关系的曲线图；
图5是用作说明图1A的SAW器件的带通波动和电极对电极的间距之间关系的曲线图；
图6是用作说明图1A的SAW器件的带宽和电极周期比之间关系的曲线图；
图7是用作说明图1A的SAW器件的阻抗和孔径长度之间关系的曲线图；
图8是用作说明图1A的SAW器件的带宽和孔径长度之间关系的曲线图；
图9是表示本发明的SAW器件第二实施例的示意图；
图10和11表示用来说明本发明的SAW器件第三实施例的比较例子的示意图；
图12是表示本发明的SAW器件第三实施例的示意图；
图13是用作说明图12的SAW器件的带通特性曲线的曲线图；
图14是表示本发明的SAW器件第四实施例的示意图；
图15是用作说明图14的SAW器件的带通特性曲线的曲线图；
图16是表示本发明的SAW器件第五实施例的示意图；
图17是用作说明图16的SAW器件中的多模式滤波器的损耗和频率之间关系的示意图；
图18是用作说明图16的SAW器件中的梯形滤波器的损耗和频率之间关系的示意图；
图19是用作说明图9的SAW器件的带宽和阻抗之间关系的示意图；知
图20是用作说明通常声表面波器件的带通特性曲线的曲线图。
最佳实施例的描述
参阅附图，现在就进行本发明的最佳实施例的描述。
图1表示本发明的声表面波(SAW)器件的第一实施例。本实施例的SAW器件是本发明申请的双输入SAW带通滤波器。这种SAW器件包括在压电衬底(未表示出)上形成的一对反射栅10A和10B以及叉指式换能器(IDT)11A、11B和11C。
在图1A的本实施例中，为方便起见，把叉指式换能器(IDT)称为电极。同样，为方便起见，把反射栅10A称为前反射栅、把反射栅10B称为后反射栅、把电极11A称为前电极、把电极11B称为中间电极和把电极11C称为后电极。
本实施例的压电衬底是用LiTaO3单晶制成，晶体具有x、y和z轴，x轴定在声表面波的传播方向上，y轴倾斜于与晶体切面正交的垂直线，使切面绕x轴从y轴到z轴旋转一个转角，转角是在40°到42°的范围内。通过把反射栅10A和10B以及电极11A、11B和11C配置在这样的衬底切面上，本实施例的SAW器件获得高水平的品质因素Q并以小的声表面波衰减通过几吉赫数量级的想要的频率。
在图1A中，箭头标志“X”表示在SAW器件中声表面波的传播方向(即晶体的x轴)。如图1A所示，按反射栅10A、电极11A、11B和11C以及反射栅10B这样的次序在x方向上排成一排。
使反射栅10A和反射栅10B分别排列在电极11A-11C的前端和尾端。反射栅10A和10B可用来确定在电压衬底上以“x”方向传播的声表面波的间距。
如图1A所示，电极11A、11B和11C中的每个电极包括互相相对的主电极指和副电极指对。就是说，前电极11A包括成对的主电极指(11A)1和副电极指(11A)2、中间电极11B包括成对的主电极指(11B)1和副电极指(11B)2以及后电极指11C包括成对的主电极指(11C)1和副电极指(11C)2。与已知道的叉指式换能器相似，使电极11A、11B和11C的主电极指和副电极指在x方向上以交错模式排列，并且横切声表面波在压电衬底中x方向上传播的间距。
在图1A的SAW器件中，使前电极11A的主电极指(11A)1和后电极11C的主电极指(11C)1与输入终端“in”电连接，而使副电极指(11A)2和副电极指(11C)2接地。使中间电极11B的副电极指(11B)2与输出终端“out”电连接，而使主电极指(11B)1接地。就是说，SAW器件具有形成双输入型SAW带通滤波器的二个输入端和一个输出端。
图1B表示图1A的SAW器件中声表面波按第一模式和第三模式中的各种模式的能量分布。本实施例的SAW带通滤波器采有第一模式和第三模式来形成包括在第一模式的频率“f1”和第三模式的频率“f3”之间的通频带频率的带通特性。
图2表示图1A的SAW器件的阻抗和指对数量比之间关系。指对数量比是在前电极11A和后电极11C中的一个电极内的电极指对数量(N2)与中间电极11B中的电极指对数量(N1)之比。
在图1A的实施例中，在前电极11A中电极指对数量是和后电极11C中电极指对数量相等，并且图1A中的“N2”表示二者的电极指对的数量。就是说，图1A的SAW器件的形状是对称于SAW器件的中心。
在图2中，实线表示在与SAW器件有关的指对数量比“N2/N1”改变时，SAW器件的输入终端阻抗的变化而虚线表示在与SAW器件有关的指对数量比“N2/N1”改变时，SAW器件的输出终端阻抗的变化。为了使SAW器件能够起有实效的高频器件的作用，最理想的是使输入终端阻抗和输出终端阻抗设定在5Ω。对有实效的高频器件的阻抗要求是输入终端阻抗和输出终端阻抗两者都低于59Ω。
在图2所示的特性曲线中，随着指对数量比“N2/N1”增大，输出终端阻抗趋向于减低。当指对数量比“N2/N1”在55％以上时，得出输出终端阻抗在59Ω以下。所以，通过使SAW器件的指对数量比“N2/N1”设定在55％和80％之间的百分率范围内能够满足有实效的高频器件的阻抗要求。
图3表示图1A的SAW器件的带宽和指对数量比的关系。
如图3所示，在指对数量比“N2/N1”约为70％时得出SAW器件的带宽是处于最大宽度。当指对数量比“N2/N1”增大到70％左右时，带宽趋向于增大到最大宽度。当指对数量比“N2/N1”从70％左右进一步增大时，带宽趋向于从最大宽度减小。对有实效的SAW带通滤波器的带宽要求是图1A的SAW器件的带宽高于33兆赫。通过使指对数量比“N2/N1”设定在55％和80％之间的百分率范围内，满足对有实效的SAW带通滤波器的要求。
根据图2和图3的结果，使在本实施例的SAW器件中的指对数量比“N2/N1”(“N2/N1”是在前电极11A和后电极11C中的一个电极内的电极指对的数量(N2)与中间电极11B中的电极指对数量(N1)之比)设定在55％和80％之间的百分率范围内是可以实现的。进一步，本实施例的SAW器件的性能接近有实效的高频器件的理想的阻抗要求(约50Ω)是可以达到的。
特别是，通过使本实施例的SAW器件中的指对数量比“N2/N1”设定在65％和75％之间的百分率范围内，形成约34兆赫的较宽的带宽范围是可以实现的。这就使SAW带通滤波器形成较好的带宽特性曲线是可以实现的。
图4表示图1A的SAW器件的带宽和电极对电极间距“HD”之间关系。通过模拟获得SAW器件的特性曲线图。如图4所示，电极对电极间距“HD”表示前电极11A的后端电极指和中间电极11B的前端电极指之间沿x方向的距离，更准确地说，间距是前电极11A的后端电极指的中心线和中间电极11B的前端电极指的中心线之间沿x方向的距离。
由于图1A的SAW器件的形状是对称于SAW器件的中心，所以电极对电极间距“HD”也表示中间电极11B的后端电极指和后电极11C的前端电极指之间沿x方向的距离。
在图4中，用在SAW器件中传播的声表面波的波长(“λ”)的小于1的倍数表示电极对电极间距“HD”。
如上所述，对有实效的SAW带通滤波器的带宽要求是SAW器件的带宽高于33兆赫。在图4的特性曲线中，当图1A的SAW器件中电极对电极间距“HD”是在0.75“λ”和0.90“λ”之间的范围内时，满足有实效的SAW带通滤波器的带宽要求。
根据图4的结果，为本实施例的SAW器件中声波波长的小于1的倍数的电极对电极间距“HD”被设定在0.75和0.90之间的范围内。所以，对于本实施例的SAW器件来说，为有实效的SAW带通滤器提供宽范围的带宽是可以实现的。
在图4的特性曲线中，当电极对电极间距“HD”是在0.17“λ”和0.38“λ”之间的范围内时，满足有实效的SAW带通滤波器的带宽要求。但是，当电极对电极间距“HD”低于0.50“λ”时，在电极11A、11B和11C的电极指下面的压电衬底中传播的声表面波可以遭到干扰。使有实效的SAW带通滤波器的电极对电极间距“HD”设定在低于0.50“λ”的范围是不可能的。
图5表示图1A的SAW器件的通频带脉动和电极对电极间距“HD”之间关系。通频带脉动表示在声表面波中在给定的通频带频率上的一些脉冲分量。
在图5中，用SAW器件中传播的声表面波波长(“λ”)的小于1的倍数表示电极对电极间距“HD”。
最理想的是在SAW器件中不发生通频带脉动。但是，实际上在SAW器件中避免通频带脉动是非常困难的。对有实效的SAW带通滤波器的通频带脉动要求是SAW器件的通频带脉动低于2.0分贝。
在图5的特性曲线中，在电极对电极间距“HD”约为0.80“λ”时，得出通频带脉动是处于最低的分贝值。当间距“HD”增加到0.80“λ”左右时，通频带脉动趋向于降低到最小分贝值。当间距“HD”从0.80“λ”左右进一步增大时，通频带脉动趋向于从最低分贝值增大。如图5所示，在图1A的SAW器件中，电极对电极间距“HD”是在0.78“λ”和0.85“λ”之间范围内时，满足对有实效的SAW带通滤波器的通频带脉动要求。
根据图5的结果，为本实施例的SAW器件中声表面波波长的小于一的倍数的电极对电极间距“HD”被设定在0.78和0.85之间的范围内。所以，对于本实施例的SAW器件来说，有效地减小确定有实效的SAW带通滤波器的通频带特性曲线的通频带脉动是可以实现的。
图6表示图1A的SAW器件的带宽和电极周期比之间关系。如图6所示，电极周期比是在电极11A、11B和11C中的电极指中的二个电极指之间在x方向上的间距(“λ(IDT)”)与在反射栅10A和10B中栅格中的二条栅之间在X方向上的间距(“λ(ref)”)之比。在图6中，图1A的SAW器件的电极周期比“λ(IDT)/λ(ref)”表示为小于一的数。
在图6的特性曲线中，当图1A的SAW器件的间隔比“λ(IDT)/λ(ref)”约为0.98时，得出SAW器件的带宽处于最大值。当比率“λ(IDT)/λ(ref)”增大到0.982左右时，带宽趋向于逐渐增大到最大值。当比率“λ(IDT)/λ(ref)”从0.982左右进一步增大时，带宽趋向于从最大值逐渐下降。如上所述，有实效的SAW带通滤波器的带宽要求是SAW器件的带宽高于33兆赫。
根据图6的结果，使本实施例的SAW器件中比率“λ(IDT)/λ(ref)”设定在满足有实效的SAW带通滤波器的带宽要求的0.977和0.992之间范围内。所以，对于本实施例的SAW器件来说，为有实效的SAW带通滤波器提供宽的带宽范围是可以实现的。
图7表示图1A的SAW器件的阻抗和孔径长度“W”之间关系。图8表示图1A的SAW器件带宽和孔径长度之间关系。如图1A所示，孔径长度“W”是电极11A、11B和11C中主电极指侧面和副电极指侧面之间在垂直于X方向的横方向上的长度。
在图7和8中，用在SAW器件中传播的声表面波的波长(“λ”)的倍数表示孔径长度“W”。
在图7的特性曲线中，在孔径长度“W”增大时，得出本实施例的SAW器件的阻抗趋向于逐渐降低。如上所述，对有实效的高频器件的阻抗要求是输入终端阻抗和输出终端阻抗二者都在50Ω左右。所以，有实效的SAW带通滤波器的可容许的阻抗要求是图1A的SAW器件的阻抗在40Ω和60Ω之间的范围内。
根据图7的结果，在本实施例的SAW器件中，用声表面波波长(“λ”)的倍数表示的孔径长度“W”被设定在满足有实效的SAW带通滤波器的可容许的阻抗要求的40和80之间范围内。所以，对于本实施例的SAW器件来说，形成有实效的SAW带通滤波器的理想的阻抗特性曲线是可以实现的。
在图8的特性曲线中，在图1A的SAW器件的孔径“W”等于60“λ”时，得出SAW器件的带宽处于最大值。当孔径长度“W”从30“λ”增大到60“λ”时，带宽趋向于增大到最大值。当孔径长度“W”进一步从60“λ”增大时，带宽趋向于从最大值迅速地减小。如上所述，有实效的SAW带通滤波器件的带宽要求是SAW器的带宽高于33兆赫。
根据图8的结果，在本实施例的SAW器件中，用声表面波波长(“λ”)的倍数表示的孔径长度“W”被设定在满足有实效的SAW带通滤波器的带宽要求的40和70之间范围内。所以，对本实施例的SAW器件来说，为有实效的SAW带通滤波器提供宽的带宽范围是可以实现的。进一步，根据图7的特性曲线的结果，对于本实施例的SAW器件来说，提供有实效的SAW带通滤波器的理想的阻抗特性是可以实现的。
图9表示本发明的声表面波SAW器件的第二实施例。在图9中与图1A中相应的相同元件用同样的标记数词标示，并将略去对其描述。
图9的SAW器件包括连接在级联接合处的第一SAW滤波器12和第二SAW滤波器22。
在图9的SA件中，在与图1A的SAW器件的压电衬底(未表示出)同样的压电衬底上形成第一SAW滤波器12和第二SAW滤波器22的每个SAW滤波器中的反射栅和叉指式换能器(IDT)。就是说，本实施例的压电衬底是用LiTaO3单晶制成，晶体有x、y和z轴，x轴定在声表面波传播方向上，y轴倾斜于与晶体切面正交的垂直线，切面绕x轴从y轴到z轴旋转一个转角，转角是在40°到42°的范围内。通过把反射栅和电极安置在这种衬底的切面上，本实施例的SAW器件达到高水平的品质因素Q和在声表面波衰减很少的情况下通过几吉赫数量级的想要的频率。
与图1A的SAW器件一样，第一SAW滤波器12包括前反射栅10A、前电极11A、中间电极11B、后电极11C和后反射栅10B，按这样的次序在声表面波的传播方向上排成一排。进一步，第二SAW滤波器22包括一对反射栅20A和20B以及叉指式换能器(IDT)21A、21B和21C。就是说，第二SAW滤波器22包括前反射栅20A、前电极21A、中间电极21B、后电极21C和后反射栅20B，按这样的次序在声表面波的传播方向上排成一排。
在图9的SAW器件中，使在第一SAW滤波器12中的副电极指(11A)2与第二SAW滤波器22中的主电极指(21A)1电连接而使在第一SAW滤波器12中的副电极指(11C)2与在第二SAW滤波器22中的主电极指(21C)1电连接。就是说，使第一SAW滤波器12和第二SAW滤波器22连接在级联接合处。
在图9的SAW器件中，使前电极11A的主电极指(11A)1后电极11C的副电极指(11C)1共同接地。使前电极21A的副电极指(21A)2和后电极21C的副电极指(21C)2共同接地。使中间电极11B的主电极指(11B)1与SAW器件的输入焊接区电连接，和使中间电极21B的副电极指(21B)2与SAW器件的输出焊接区电连接。使中间电极11B的副电极指(11B)2接地，以及使中间电极21B的主电极指(21B)1接地。
在图9的SAW器件中，与第一SAW滤波器12有关的孔径长度“W1”和与第二SAW滤波器22有关的孔径长度“W2”是不相同的。因此，SAW器件的输入终端阻抗与SAW器件的输出终端阻抗是不相同的。整个SAW器件的输入终端阻抗取决于具有孔径长度“W1”的第一SAW滤波器12的输入终端阻抗而整个SAW器件的输出终端阻抗取决于具有孔径长度“W2”的第地SAW滤波器22的输出终端阻抗。
通常，大家知道SAW滤波的输入和输出终端阻抗是与指对数量和孔径长度成反比。由于指对数量是确定SAW滤波器通频带特性的参数，所以使指对数量设定在与SAW滤波器的通频带特性无关的任意数值上是不可能的。另一方面，可以使孔径长度设定在与SAW滤波器的通频带特性无关的任意数值上。本实施例的SAW器件可用于输入终端阻抗和输出终端阻抗彼此不相同的有实效的SAW带通滤波器。
在图9的SAW器件中，对于第一SAW滤波器12的输入终端阻抗和第二SAW滤波器22的输出阻抗来说，根据所希望的整个SAW器件的输入和输出终端阻抗，通过相互独立地设定孔径长度“W1”和孔径长度“W2”来自由调节是可以行得通的。
更准确地说，在图9的SAW器件中，使第一SAW滤波器12的用声表面波波长的倍数来表示的孔径长度“W1”设定在40和60之间上限60除外的范围内和使第二SAW滤波器22的用声表面波波长的倍数表示的孔径长度“W2”设定在20和60之间上限60除外的范围内。孔径长度“W1”的数值与孔径长度“W2”的数值是不相同的。
使第一和第二SAW滤波器12和22中的每个滤波器的决定图9的SAW器件的各种特性的其他一些参数设定在与图1A的SAW器件的相应的参数一样的合适数值。就是说，使第一SAW滤波器12和第二SAW滤波器22中的每个SAW滤波器的指对数量比“N2/N1”设定在55％和80％之间百分率的范围内。使为第一SAW滤波器12和第二SAW滤波22的每个SAW滤波器的声表面波波长小于1的倍数的电极对电极间距“HD”设定在0.75和0.90范围内。使第一SAW滤波器12和第二SAW滤波器22中的每个SAW滤波器的电极周期比“λ(IDT)/λ(ref)”设定在0.977和0.992之间的范围内。特别是，在使第一SAW滤波器12和第二SAW滤波器22中的指对比“N2/N1”设定在65％和75％之间的百分率的范围内时，对于本实施例的SAW器件来说，向有实效的SAW带通滤波器提供较好的带宽特性是可以实现的。
图19表示图9的SAW器件的带宽和输出终端阻抗之间的关系。在图19中，SAW器件的输入终端阻抗被固定在50Ω上，并表明在使SAW器件的输出终端阻抗(RL)以三种情况：W2/W1＝1、W2/W1＝0.4和W2/W1＝0.6中的每一种情况改变时的SAW器件的带宽变化。
根据在图19的特性曲线，在W1/W1＝1(即孔径长度W1和W2是相等的)情况下，得出在SAW器件的输出终端阻抗(RL)从100Ω左右增大时，带宽从大约30兆赫的范围下降。根据图19的特性曲线在W2/W1＝0.4和0.6的情况下，得出在SAW器件的输出终端阻抗在75Ω和200Ω之间的范围内时SAW器件的带宽不下降并且表示出良好的频率特性。
图10和11表示用作说明本发明的SAW器件的第三实施例的比较例子，和图12表示本发明的SAW器件的第三实施例。
在图10、11和12中的每个图内表示包括具有压电衬底(与图9的SAW器件的压电衬底相同)和在衬底上形成的SAW器件(与图9的SAW器件相同)的芯片、具有信号焊接区和接地焊接区以及能封装芯片的管壳和许多连接线的声表面波(SAW)器件。
在图10的比较例子中，装有芯片1、管壳100和许多连接线。在图10中，与图9的SAW器件中相应的元件一样的元件用相同的标记数词标示，并将略去对其描述。
芯片1包括压电衬底和在压电衬底上形成的反射栅和叉指式换能器(IDT)。这种压电衬底与图9的SAW器件的压电衬底是一样的。就是说，本实施例的压电衬底是用LiTaO3单晶制成，晶体具有x、y和z轴，x轴定在声表面波的传播方向上，y轴倾斜于与晶体切面正交的垂直线，切面绕x轴从y轴到z轴旋转一个转角，转角是在40°到42°的范围内。通过把反射栅和电极安置在这样的衬底切面上，本实施例的SAW器件达到高水平的品质因素Q和在声表面波衰减很小的情况下通过几吉赫数量级的想要的频率。
在芯片1的衬底上形成的反射栅和叉指式换能器(IDT)与图9的SAW器件中的反射栅和叉指式换能器(IDT)是一样的。就是说，芯片1包括连接在级联接合处的第一SAW滤波器12和第二SAW滤波器22。在第一SAW滤波器12中，在衬底切面上形成反射栅10A、叉指式换能器11A、11B和11C(被称为前电极11A、中间电极11B和后电极11C)以及反射栅10B并按这样的次序在声表面波的传播方向上排成一排。在第二SAW滤波器22中，在衬底切面上形成反射栅20A、叉指式换能器21A、21B和21C(被称为前电极21A、中间电极21B和后电极21C)以及反射栅20B并按这样的次序在声表面波的传播方向上排成一排。
管壳100是用陶瓷材料制成。管壳100包括互相相对的输入终端和输出终端。如图10所示，管壳100装有放在输入终端和输出终端之间的芯片1。在输入终端中，形成一对接地焊接区101和103，以及输入信号焊接区102，使输入信号焊接区102放在接地焊接区101和103之间。在输出终端中，形成一对接地焊接区104和106，以及输出信号焊接区105，使输出信号焊接介于接地焊接区104和106之间。用铝制成许多连接线。
在图10的比较例子中，用连接线107使输入终端的接地焊接区103和前电极11A的主电极侧面(相当于图9中元件(11A)1)互连。用连接线108使输出终端的接地焊接区106和后电极11C的主电极侧面(相当于图9中元件(11C)1互连。
进一步，用连接线109使输入终端的输入信号焊接区102和中间电极11B的主电极侧面(相当于图9中元件(11B)1)互连。用连接线110使输入终端的接地焊接区101和中间电极11B的副电极侧面(相当于图9中元件(11B)2互连。
此外，用连接线111使输入终端的接地焊接区101和前电极21A的副电极侧面(相当于图9中元件(21A)2)互连。用连接线112使输出终端的接地焊接区104和后电极21C的副电极侧面(相当于图9中元件(21C)2)互连。
进一步，用连接线114使输出终端的输出信号焊接区105和中间电极21B的副电极侧面(相当于图9中元件(21B)2)互连。用连接线113使输出终端的接地焊接区106和中间电极21B的主电极侧面(相当于图9中元件(21B)1)互连。
此外，使在第一SAW滤波器12中的前电极11A的副电极侧面(相当于图9中元件(11A)2)与在第二SAW滤波器22中的前电极21A的主电极侧面(相当于图9中元件(21A)1)电连接，和使在第一SAW滤波器12中的后电极11C的副电极侧面(相当于图9中元件(11C)2)和在第二SAW滤波器22中的后电极21C的主电极侧面(相当于图9中元件(21C)1)电连接。就是说，使第一SAW滤波器12和第二SAW滤波器22连接在级联接合处。
在图11中，与在图10的比较例子中相应的元件相同的元件用相同的标记数词标示，并将略去对其描述。
在图11的比较例子中，除了图10的连接线107直到114外进一步装有连接线115和连接线116。用连接线115使输出终端的接地焊接区106和前电极21A的副电极侧面互连。用连接线116使输入终端的接地焊接区101和后电极11C的主电极侧面互连。
图12的SAW器件包括具有在压电衬底上的第一SAW滤波器12和第二SAW滤波器22的芯片1和具有输入终端和输出终端的管壳100。芯片1和管壳100与图10和11的比较例子中的相应元件是一样的。
在图12的SAW器件中用连接线107使输入终端的接地焊接区103和后电极11A的主电极侧面(相当于图9中元件(11A)1)互连。用连接线109使输入终端的输入信号焊接区102和中间电极11B的主电极侧面(相当于图9中元件(11B)2)互连。用连接线110使输入终端的接地焊接区101和中间电极11B的副电极侧面(相当于图9中元件(11B)2)互连。
进一步，用连接线112使输出终端的接地焊接区104和后电极21C的副电极侧面(相当于图9中元件(21C)2)互连。用连接线114使输出终端的输出信号焊接区105和中间电极21B的副电极侧面(相当于图9中元件(21B)2)互连。用连接线113使输出终端的接地焊接区106和中间电极21B的主电极侧面(相当于图9中(21B)1)互连。
进一步，用连接线115使输出终端的接地焊接区106和前电极21A的副电极侧面互连。用连接线116使输入终端的接地焊接区101和后电极11C的主电极侧面互连。
所以，在图12的SAW器件中，去掉在图11的比较例子中包含的连接线108和连接线111，而其他元件和图11的比较例子中相应的元件是一样的。
在图12的SAW器件中，与第一SAW滤波器12连接的所有连接线107、109、110和116只与输入终端的焊接区连接，而与第二SAW滤波器22连接的所有连接线112、113、114和115只与输出终端的焊接区连接。在图12的SAW器件中，使第一SAW滤波器12和第二SAW滤波器22以与图10和11的比较例子的模式相同的模式连接于级联接合处。
图13是通过与图10和11的比较例子的SAW器件的带通特性曲线比较，说明图12的SAW器件的带通特性曲线的曲线图。在图13中，“A”表示图10的比较例子的衰减和频率之间关系、“B”表示图11的比较例子的衰减和频率之间关系，以及“C”表示本实施例的SAW器件的衰减和频率之间关系。
如图13所示，本实施例的SAW器件的用“C”表示的带通特性曲线比比较例子的用“A”和“B”表示的带通特性曲线陡。所以，为了使有实效的SAW带通滤波器形成带通特性曲线的陡度，得出图12的SAW器件的接线法比图10和11的比较例子的接线法更合适。
可以想象得到，在本实施例的SAW器件中输入端和输出端正好平衡而使输入信号和输出信号不会互相干扰。这可能就是为什么本实施例的SAW器件形成带通特性曲线的陡度的原因。
图14表示本发明的SAW器件的第四实施例。在图14中，与图12中相应的元件相同的元件用相同的标记数词标示，并将省略对其描述。
图14的SAW器件包括芯片1、管壳100和许多连接线。
芯片1包括压电衬底和在压电衬底上形成的反射栅和叉指式换能器(IDT)。这种压电衬底与图9的SAW器件的压电衬底是一样的。
芯片1包括如图14所示那样连接的非平衡SAW滤波器和平衡SAW滤波器。在非平衡SAW滤波器12中，在衬底切面上形成反射栅10A、叉指式换能器11A、11B和11C(被称为前电极11A、中间电极11B和后电极11C)，以及反射栅10B并按这样的次序在声表面波的传播方向上排成一排。在平衡SAW滤波器22中，在衬底切面上形成反射栅20A、叉指式换能器21A、21B和21C(被称为前电极21A、中间电极21B和后电极21C)；以及反射栅20B并按这样的次序在声表面波的传播方向上排成一排。因此，在芯片1的衬底上形成的反射栅和叉指式换能器(IDT)与图9的SAW器件的反射栅和叉指式换能器(IDT)基本上是一样的。
用陶瓷材料制成管壳100。本实施例的管壳100包括互相相对的非平衡终端和平衡终端。如图14所示，管壳100封装介于非平衡终端和平衡终端之间的芯片1。在非平衡终端中，形成一对接地焊接区201和203，以及焊接区202，信号焊接区202被放在接地焊接区201和203中间。在平衡终端中，形成一对信号焊接区204和206，以及接地焊接区205，接地焊接区205被放在信号焊接区204和206中间。用铝制成许多连接线。
在图14的SAW器件中，用连接线207使非平衡终端的接地焊接区203和前电极11A的主电极侧面(相当于图9中元件(11A)1)互连。用连接线208使平衡终端的接地焊接区205和后电极11C的主电极侧面(相当于图9中元件(11C)1)互连。
进一步，用连接线212使非平衡终端的信号焊接区202和中间电极11B的主电极侧面(相当于图9中元件(11B)1)互连。用连接线209使平衡终端的接地焊接区205和中间电极11B的副电极侧面(相当于图9中元件(11B)2)互连。
此外，用连接线210使非平衡终端的接地焊接区201和前电极21A的副电极侧面(相当于图9中元件(21A)2)互连。用连接线211使平衡终端的接地焊接区205和后电极21C的副电极侧面(相当于图9中元件(21C)2)互连。
进一步，用连接线222使平衡终端的信号焊接区206和中间电极21B的主电极侧面(相当于图9中元件(21B)1)互连。用连接线223使平衡终端的信号焊接区204和中间电极21B的副电极侧面(相当于图9中元件(21B)2)互连。
此外，使前电极11A的副电极侧面(相当于图9中元件(11A)2)与前电极21A的主电极侧面(相当于图9中元件(21A)1)电连接。就是说，使非平衡SAW滤波器12和平衡SAW滤波器22连接在级联接合处。
图14的SAW器件的重要特点是连接线211互连后电极21C的副电极侧面(相当于图9中元件(21C)2)和平衡终端的接地焊接区205。
图15是通过与没有安装连接线211而其他元件与图14的SAW器件中相应的元件相同的比较例子的带通特性曲线比较，说明图14的SAW器件的带通特性曲线的曲线图。在图15中，“E”表示比较例子的衰减和频率之间关系，和“D”表示本实施例的安装连接线211的SAW器件的衰减和频率之间关系。
如图15所示，本实施例的SAW器件的用“D”表示的带通特性曲线比比较例子用“E”表示的带通特性曲线陡。所以，可以想象得到，为了形成有实效的SAW带通滤波器带通特性曲线的陡度，图14的SAW器件的连线法比比较例子的连线法更合适。
图16表示本发明的SAW器件的第五实施例。
在图16的SAW器件中，在共同的芯片1的压电衬底(未表示出)上形成多模式SAW带通滤波器(被称为多模式滤波器)和梯形SAW带通滤波器(被称为梯形滤波器)。在本实施例的SAW器件中，多模式滤波器和梯形滤波器具有不同的通频带频率。就是说，使图16的SAW器件形成为在芯片1上的双频带SAW滤波器。
图16的多模式滤波器与图9的SAW器件是一样的，图16的多模式滤波器包括连接在级联接合处的第一SAW滤波器12和第二SAW滤波器22。多模式滤波器可以用来在800兆赫到900兆赫的较低的通频带中通过想要的频率。在图16中，与图9的SAW器件中相应的元件相同的元件用相同的标记数词标示，并将略去对其描述。
图16的梯形滤波器包括许多连接在梯形接合处的SAW谐振器，SAW谐振器将在以后描述。梯形滤波器可以用来在1.7吉赫到1.9吉赫的较高带通内通过想要的频率。
与图9的实施例一样，在图16的SAW器件中，在与图1A的SAW器件的压电衬底一样的压电衬底(未表示出)上形成反射栅和叉指式换能器(IDT)。本实施例的压电衬底是用LiTaO3单晶制成，晶体具有x、y和z轴，x轴定在声表面波的传播方向上，y轴倾斜于与晶体切面正交的垂直线，切面绕x轴从y轴到z轴旋转一个转角，转角是在40°到42°的范围内。通过在这样的衬底上安置反射栅和电极，本实施例的SAW器件达到高水平的品质因素Q和在声表面波衰减很少的情况下通过几吉赫数量级的想要的频率。
在图16的SAW器件的多模式滤波器中，第一SAW滤波器12包括在芯片1的衬底上形成的前反射栅10A、前电极11A、中间电极11B、后电极11C和后反射栅10B，并按这样的次序在声表面波的传播方向上排成一排。第二SAW滤波器22包括在芯片1的衬底上形成的前反射栅20A、前电极21A、中间电极21B、后电极21C和后反射栅20B，并按这样的次序在声表面波的传播方向上排成一排。其他元件与图9中相应的元件基本上是一样的。
图16的SAW器件中的梯形滤波器包括叉指式换能器(IDT)31A、31B、31C、31D和31E(被称为电极)和成对的反射栅32A、32B、33A、33B、34A、34B、35A、35B、36A和36B。在芯片1的衬底上形成这些电极和反射栅。在梯形滤波器中，如图16所示，由在声表面波传播方向上排列成一排的二个反射栅和在中间的电极组成每个SAW谐振器，使SAW谐振器都连接在梯形接合处。
在图16的梯形滤波器中，使输入终端“in”同时与电极31A的主电极侧面(31A)1和电极31B的主电极侧面(31B)1连接。使电极31A的副电极侧面(31A)2接地。使电极31B的副电极侧面(31B)2同时与电极31C的主电极侧面(31C)1和电极31D的主电极侧面(31D)1连接。
使电极31C的副电极侧面(31C)2接地。使电极31D的副电极侧面(31D)2与电极31E的主电极侧面(31E)1和输出终端“out”连接。便电极31E的副电极侧面(31E)2接地。
在图16的梯形滤波器中，使电极31A介于反射栅32A和32B之间、使电极31B介于反射栅33A和33B之间、使电极31C介于反射栅34A和34B之间、使电极31D介于反射栅35A和35B之间和使电极31E介于反射栅36A和36B之间。就是说，五个SAW谐振器中每一个SAW谐振器是在声表面波的传播方向上排成一排，如图16所示。
在压电衬底上可以容易地以小厚度来形成，多模式滤波器中的电极。即使多模式滤波器中电极的厚度被减小到某种程度，在多模式滤波器的通频带特性曲线中也不出现脉动。但是，在压电衬底上不容易以小厚度来形成梯形滤波器中的电极。如果使梯形滤波器中的电极厚度降低到小于10％的声表面波波长(“λ”)的厚度，则在梯形滤波器的通频带特性曲线中出现通频带脉动并使通频带特性降低。所以，在梯形滤波器保持良好的通频带特性的同时，在梯形滤波器中电极的厚度是难以降低的。
在近来的无线通信装置例如手持式电话中，对共用于在800兆赫-900兆赫的低通频率中通过想要的频率和在1.7吉赫-1.9吉赫的高通频带中通过想要的频率的双频带SAW滤波器有需求。
根据本实施例的SAW器件，提供低成本的双频带SAW滤波器是可以实现的。在本实施例SAW器件中，在多模式滤波器中电极的厚度和在梯形滤波器中电极的厚度可以做得一样而且很小。可以高效率地进行本实施例的SAW器件的生产而且使成本显著地降低。进行多模式滤波器中电极的厚度和梯形滤波器中电极厚度互相不同的双频带滤波器的生产是非常困难的。生产效率低而成本高。
图18表示图16的SAW器件的梯形滤波器的损耗和频率之间关系。梯形滤波器在通频带频率中具有1.9吉赫的中心频率。梯形滤波器中电极(铝)的厚度被设定在200纳米(nm)。
如图18所示，可以得出梯形滤波器显示良好的通频带特性而不出现通频带脉动。
用图17表示图16的SAW器件的多模式滤波器的损耗和频率之间关系。在图17中，表示在以电极厚度设定在200纳米、240纳米和2S0纳米的三种情况中的每一种情况改变频率时的多模式滤波器的损耗的变化。
如图17所示，可以得出，如果改变电极的厚度，则多模式滤波器的通频带特性曲线稍有变化，而且即使多模式滤波器的电极厚度被设定在与图18所示的梯形滤波器的情况中电极厚度相同的200纳米，多模式波滤器仍显示良好的通频带特性。
根据图17和18的结果，本实施例的SAW器件被用作在800兆赫-900兆赫的较低通频带中通过想要的频率和在1.7吉赫-2.0吉赫的较高通频带中通过想要的频率的双频带SAW器件是可以行得通的。在本实施例的SAW器件中，多模式滤波器中的电极厚度和梯形滤波器中的电极厚度可以做得一样，而在各种较低通频带和较高通频带中通频带特性不降低。所以，可以高效率地进行本实施例的SAW器件的生产并且使成本明显降低。
进一步，本发明不局限于上述实施例，而在不脱离本发明的情况下可以作变化和变更。

Claims (19)

1.一种多模式声表面波器件包括：
LiTaO3单晶做的压电衬底，晶体具有x、y、z轴和切面，x轴定在声表面波的传播方向上，使切面绕x轴从y轴到z轴旋转一个转角，转角是在40°和42°之间的范围内；
在衬底切面上形成在传播方向上排成一排的一对反射栅(10A、10B)；和
在衬底切面上形成在传播方向上排成一排的叉指式换能器(11A、11B、11C)，叉指式换能器放在反射栅之间，每个叉指式换能器具有互相相对的主电极指和副电极指对，叉指式换能器至少包括在传播方向上排成一排的前换能器、中间换能器和后换能器；
其中在前换能器和后换能器的每个换能器中主和副电极指对数量与中间换能器中主和副电极指对数量之比是在55％和80％是的范围内。
2.根据权利要求1的器件，其特征在于，在用声表面波波长的小于1的倍数表示电极对电极间距时，在前换能器的后端电极指的中心线和中间换能器的前端电极指的中心线之间在传播方向上电极对电极间距是在0.75和0.90之间范围内。
3.根据权利要求1的器件，其特征在于，在用声表面波波长的小于1的倍数表示电极对电极间距时，在前换能器的后端电极指的中心线和中间换能器的前端电极指的中心线之间在传播方向上电极对电极间距是在0.78和0.85之间范围内。
4.根据权利要求1的器件，其特征在于，在叉指式换能器(11A-11C)中主电极指和副电极指其中之一的二个电极指之间在传播方向上的间距与反射栅中二栅之间在传播方向上的间距的电极周期比是在0.977和0.992之间的范围内。
5.根据权利要求1的器件，其特征在于，在用声表面波波长的倍数表示孔径长度时，在叉指式换能器(11A-11C)中的每个叉指式换能器内的主电极指中的一个主电极指的边缘和副电极指中的一个副电极指的边缘之间在垂直于传播方向的横向方向上孔径长度是在40和70之间的范围内。
6.一种多模式声表面波器件，包括：
LiTaO3单晶做的压电衬底，晶体具有x、y和z轴以及切面，x轴定在声表面波的传播方向上，使切面绕x轴从y轴到z轴旋转一个转角，转角是在40°和42°之间范围内；
在衬底切面上形成在传播方向上排成一排的一对反射栅(10A、10B)；和
在衬底切面上形成在传播方向上排成一排的叉指式换能器(11A、11B、11C)，叉指式换能器置于反射栅之间，每个叉指式换能器具有互相相对的主电极指和副电极指对，叉指式换能器至少包括在传播方向上排成一排的前换能器、中间换能器和后换能器；
其中在前换能器和后换能器之一中的主和副电极指对数目与中间换能器中主和副电极指对数目之比设定在65％和75％之间的范围内。
7.根据权利要求6的器件，其特征在于，在用声表面波波长的小于1的倍数表示电极对电极间距时，在前换能器的后端电极指的中心线和中间换能器的前端电极指的中心线之间在传播方向上电极对电极间距是在0.75和0.90之间范围内。
8.根据权利要求6的器件，其特征在于，在用声表面波波长的小于1的倍数表示电极对电极间距时，在前换能器的后端电极指的中心线和中间换能器的前端电极指的中心线之间在传播方向上电极对电极间距是在0.78和0.85之间范围内。
9.根据权利要求6的器件，其特征在于，在叉指式换能器(11A-11C)中主电极指和副电极指其中之一的二个电极指之间在传播方向上的间距与反射栅中二栅之间在传播方向上的间距的电极周期比是在0.977和0.992之间的范围内。
10.根据权利要求6的器件，其特征在于，在用声表面波波长的倍数表示孔径长度时，在叉指式换能器(11A-11C)中的每个叉指式换能器内的主电极指中的一个主电极指的边缘和副电极指中的一个副电极指的边缘之间在垂直于传播方向的横向方向上孔径长度是在40和70之间的范围内。
11.一种多模式声表面波器件，包括：
LiTaO3单晶做的压电衬底，晶体具有x、y和z轴以及切面，x轴定在声表面波的传播方向上，使切面绕x轴从y轴到z轴旋转一个转角，转角是在40°和42°之间范围内；和
呈级联连接的在衬底切面上形成的第一和第二声表面波滤波器(12、22)，
第一和第二声表面波滤波器中的每个声表面波滤波器包括：
在传播方向上排成一排的一对反射栅(10A、10B；20A、20B)；和
在传播方向上排成一排的叉指式换能器(11A-11C；21A-21C)，使叉指式换能器置于反射栅之间，每个叉指式换能器具有互相相对的主电极指和副电极指时，叉指式换能器至少包括在传播方向上排成一排的前换能器、中间换能器和后换能器，
在其中对于第一和第二声表面波滤波器中的每个声表面波器滤器来说，在前换能器和后换能器之一中的主和副电极指对数目与中间换能器内主和副电极指对数目之比是在55％和80％之间的范围内。
其中对于第一和第二声表面波滤波器中的每个声表面波滤波器来说，在用声表面波波长的小于1的倍数表示电极对电极间距时，在前换能器的后端电极指的中心线和中间换能器的前端电极指的中心线之间在传播方向上电极对电极间距是在0.75和0.90之间范围内。
其中对于第一和第二声表面波滤波器中的每个声表面波滤波器来说，主电极指和副电极指其中之一的二个电极指之间在传播方向上的间距与反射栅中二栅之间在传播方向上的间距的电极周期比是在0.977和0.992之间的范围内。
其中第一声表面波滤波器的在叉指式换能器中的每个叉指式换能器内主电级指中的一个主电极指的边缘和副电极指中的一个副电极指的边缘之间在垂直于传播方向的横向方向上孔径长度与第二声表面波滤波器的孔径长度是不相同的。
12.根据权利要求11的器件，其特征在于，第一声表面波滤波器(12)和第二声表面波滤波器(22)，具有互相不同的输入终端阻抗和输出终端阻抗，以及为声表面波波长的倍数的第一声表面波滤波器的孔径长度是在40和60之间不包括上限60的范围内，而为声表面波波长的倍数的第二声表面波滤波器的孔径长度是在20和60之间不包括上限60的范围内。
13.一种多模式声表面波滤波器，包括：
LiTaO3单晶做的压电衬底，晶体具有x、y和z轴以及切面，x轴定在声表面波的传播方向上，使切面绕x轴从y轴到z轴旋转一个转角，转角是在40°和42°之间范围内；和
呈级联连接的在衬底切面上形成第一和第二声表面波滤波器(12、22)，
第一和第二声表面波滤波器中的每个声表面波滤波器包括：
在传播方向上排成一排的一对反射栅(10A、10B、20A、20B)；和
在传播方向上排成一排的叉指式换能器(11A-11C；21A-21C)，使叉指式换能器放在反射栅之间，每个叉指式换能器具有互相相对的主电极指和副电极指对，叉指式换能器(11A-11C；21A-21C)至少包括在传播方向上排成一排的前换能器、中间换能器和后换能器，
其中对于第一和第二声表面波滤波器中的每个声表面波滤波器来说，在前换能器和后换能器之一中的主和副电极指对数量与中间换能器内主和副电极指对数量之比是在65％和75％之间的范围内。
其中对于第一和第二声表面波滤波器中的每个声表面波滤波器来说，在用声表面波滤长的小于1的倍数表示电极对电极间距时，在前换能器的后端电极指的线和中间换能器的前端电极指的中心线之间在传播方向上电极对电极间距是在0.75和0.90之间范围内。
其中对于第一和第二声表面波滤波器中的每个声表面波滤波器来说，主电极指和副电极指其中之一的二个电极指之间在传播方向上的间距与反射栅中二栅之间在传播方向上的间距的电极周期比是在0.977和0.992之间的范围内，
其中第一声表面波滤波器的在每个叉指式振子内主电极指中的一个主电极指的边缘和副电极指中的一个副电极指的边缘之间在垂直于传播方向的横向方向上孔径长度与第二声表面波滤波器的孔径长度是不相同的。
14.根据权利要求13的器件，其特征在于，第一声表面波滤波器(12)和第二声表面波滤波器(22)具有互相不同的输入终端阻抗和输出终端阻抗，以及为声表面波波长的倍数的第一声表面波滤波器的孔径长度是在40和60之间不包括上限60的范围内，而为声表面波波长的倍数的第二声表面波滤波器的孔径长度是在20和60之间不包括上限60的范围内。
15.根据权利要求13的器件，进一步包括：
在压电衬底上形成第一和第二声表面波滤波器的芯片(1)；
用陶瓷材料做的管壳(100)，管壳具有互相相对的输入终端和输出终端，管壳封装包含有置于输入终端和输出终端之间的芯片，输入终端具有信号焊盘和接地焊盘，输出终端具有信号焊盘和接地焊盘；以及
互连芯片和管壳的连接线(107、109、110、112-116)，连接线有输入连接线和输出连接线，
其中由输入连接线使第一声波滤波器的叉指式换能器和输入终端的信号焊接区和接地焊接区互连，而由输出连接线使第二声波滤波器的叉指式换能器和输出终端的信号焊接区和接地焊接区互连。
16.根据权利要求13的器件，进一步包括：
在压电衬底上形成第一和第二声表面波滤波器的芯片(1)；
用陶瓷材料做的管壳(100)，管壳具有互相相对的非平衡终端和平衡终端，管壳封装包含有置于非平衡终端和平衡终端之间的芯片，非平衡终端具有信号焊接区和接地焊接区，平衡终端具有信号焊接区和接地焊接区；和
互连芯片和管壳的连接线(207-211、222-223)，
其中由连接线使第一声波滤波器的中间换能器和非平衡终端的信号焊接区互连，
其中由连接线使第一声波滤波器的中间换能器和平衡终端的接地焊接区互连，
其中由连接线使第一声波滤波器的前和后换能器和非平衡终端的接地焊接区之一的互连，并使第二声波滤波器的前和后换能器与非平衡终端的接地焊接区中的另一个互连，
其中由连接线使第二声波滤波器的中间换能器和平衡终端的信号焊接区互连，
其中由连接线使第一声波滤波器的前换能器和后换能器与平衡终端的接地焊接区互连，而由连接线使第二声波滤波器的前换能器和后换能器与平衡终端的接地焊接区互连。
17.一种多模式声表面波器件，包括：
LiTaO3单晶做的压电衬底，晶体具有x、y和z轴以及切面，x轴定在声表面波的传播方向上，使切面绕x轴从y轴到z轴旋转一个转角，转角是在40°和42°之间的范围内；
在衬底切面上形成互相连接的第一和第二声表面波滤波器(12、22)；和
在衬底切面上形成并构成平行于第一和第二声表面波滤波器的梯形滤波器(31A-31E，32A-36B)，梯形滤波器具有连接在梯形接合处的声表面波谐振器，每个谐振器具有在传播方向上排成一排的一对反射栅和一个叉指式换能器，换能器被置于反射栅之间。
第一和第二声表面波滤波器中的每个声表面波滤波器包括：
在传播方向上排在一排的一对反射栅(10A、10B；20A、20B)，和
在传播方向上排成一排的叉指式换能器(11A-11C；21A-21C)，使叉指式换能器置于反射栅之间，每个叉指式换能器具有互相相对的主电极指和副电极指对，叉指式换能器至少包括在传播方向上排成一排的前换能器、中间换能器和后换能器，
其中对于第一和第二声表面波滤波器中的每个声表面波滤波器来说，在前换能器和后换能器之一中的主和副电极指对数目与中间换能器内记和副电极指对数目之比是在55％和80％之间的范围内。
其中第一和第二声表面波滤波器具有带通频率，而梯形滤波器具有比第一和第二声表面波滤波器的带通频率高的带通频率。
18.根据权利要求17的器件，其特征在于，使第一声表面波滤波器和第二声表面波滤波器呈级联连接，并且具有互不相同的输入终端阻抗和输出终端阻抗。
19.根据权利要求17的器件，其特征在于，第一和第二声表面波滤波器(12、22)的带通频率是在800兆赫和900兆赫之间的范围内而梯形滤波器(31A-31E，32A-36B)的带通频率是在1.7吉赫和2.0吉赫之间的范围内。
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