DE10015609B4

DE10015609B4 - Akustik-Oberflächenwellen-Filter (SAW-Filter)

Info

Publication number: DE10015609B4
Application number: DE10015609A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Fujita; Toshiharu Kadoma Tanaka
Original assignee: Sanyo Electronic Components Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: US6480075B1; JP2000286676A; DE10015609A1

Abstract

Dreistufiges Akustik-Oberflächenwellen-Filter der Leiter-Bauart mit drei seriellen Resonatoren, die mit einer seriellen Leitung verbunden sind, und drei parallelen Resonatoren, die mit parallelen Leitungen verbunden sind, wobei die Resonanzfrequenz-Differenz zwischen der Resonanzfrequenz des seriellen Resonators in einer Zwischenstufe und der Resonanzfrequenz des parallelen Resonators in der Zwischenstufe auf einen Wert eingestellt ist, der größer ist als die Resonanzfrequenz-Differenz zwischen der Resonanzfrequenz des seriellen Resonators und der Resonanzfrequenz des parallelen Resonators, in jeweils der vorderen und der hinteren Stufe dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Resonanzfrequenz-Differenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz-Differenz der Zwischenstufe und der Resonanzfrequenz-Differenz jeder der vorderen und der hinteren Stufen zu der Mittenfrequenz f₀ in dem Bereich liegt, der durch die folgende mathematische Beziehung definiert ist: 0 < ΔF/f0 < 0,02.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf dreistufige Filter für akustische Oberflächenwellen der Leiter-Bauart mit drei seriellen Resonatoren, die mit einer seriellen Leitung verbunden sind, und drei parallelen Resonatoren, die mit parallelen Leitungen verbunden sind.
Akustik-Oberflächenwellen-Filter werden üblicherweise als Resonatorfilter in Kommunikationsgeräten wie z.B. tragbaren Telefonen verwendet.
3 zeigt z.B. ein Akustik-Oberflächenwellen-Filter mit drei seriellen Resonatoren 6a, 6b, 6c, die mit einer seriellen Leitung 4 einer Schaltung der Leiter-Bauart ketten filter verbunden sind, und drei parallelen Resonatoren 7a, 7b, 7c, die mit jeweiligen parallelen Leitungen 5 der Schaltung verbunden sind. Die drei seriellen Resonatoren 6a, 6b, 6c haben die jeweiligen Resonanzfrequenzen f_rs1, f_rs2, f_rs3, die denselben Wert haben, und die drei parallelen Resonatoren 7a, 7b, 7c haben die jeweiligen Resonanzfrequenzen f_rp1, f_rp2, f_rp3, die denselben Wert haben. Die Resonanzfrequenz-Differenzen Δf₁, Δf₂, Δf₃ zwischen den Resonanzfrequenzen der seriellen Resonatoren und denen der entsprechenden parallelen Resonatoren haben denselben Wert.
Wie in 4 gezeigt, hat jeder der seriellen Resonatoren 6a, 6b, 6c eine verzahnte Elektrode 2 und Gitter-Reflektoren 3, 3, die auf der Oberfläche eines piezoelektrischen Substrats 1 gebildet sind. Die parallelen Resonatoren 7a, 7b, 7c sind mit den seriellen Resonatoren 6a, 6b, 6c in ihrem Aufbau identisch.
In den letzten Jahren entstand ein Bedarf an Akustik-Oberflächenwellen-Filtern mit einer größeren Durchlaß-Bandbreite zur Verwendung in tragbaren Telefonen.
Es wurde daher versucht, ein breiteres Durchlaßband bereitzustellen, indem die Resonanzfrequenz-Differenzen Δf₁, Δf₂, Δf₃ zwischen den Resonanzfrequenzen f_rs1, f_rs2, f_rs3 der in 3 gezeigten seriellen Resonatoren 6a, 6b, 6c und den Resonanzfrequenzen f_rp1, f_rp2, f_rp3 der entsprechenden gezeigten parallelen Resonatoren 7a, 7b, 7c erhöht werden.
Allerdings erzeugt das Einstellen der drei Resonanzfrequenz-Differenzen auf einen erhöhten Wert nachteilige Auswirkungen auf die Kenngrößen des Akustik-Oberflächenwellen-Filters, wie weiter unten beschrieben wird.
5 zeigt die VSWR-(Voltage standing wave ratio; Spannungsstandwellenverhältnis)- und die Einfügungsdämpfungs-Kennlinien von Akustik-Oberflächenwellen-Filter bei sich ändernden Frequenzen. Die VSWR-Frequenz-Kennlinien und die Einfügungsdämpfung/Frequenz-Kennlinien eines Akustik-Oberflächenwellen-Filters mit einem Durchlaßband relativ kleiner Breite sind durch eine dünne durchgehende Linie bzw. eine dicke durchgehende Linie dargestellt. Die VSWR-Frequenz-Kennlinien und die Einfügungsdämpfung/Frequenz-Kennlinien eines Akustik-Oberflächenwellen-Filters mit erhöhten Resonanzfrequenz-Differenzen sind durch eine dünne gestrichelte Linie bzw. eine dicke gestrichelte dargestellt. Man wünscht sich, daß die VSWR in dem Durchlaßband klein ist.
Wie durch den Pfeil (1) angedeutet, hat das Filter mit erhöhten Resonanzfrequenz-Differenzen eine größere VSWR innerhalb des Durchlaßbandes als das Filter mit einer kleinen Durchlaß-Bandbreite.
Das Filter mit kleiner Durchlaß-Bandbreite hat eine Einfügungsdämpfung-Kennlinie, die vorwiegend flach ist und eine relativ geringe Welligkeit innerhalb des Durchlaßbandes hat, während das Filter mit großen Resonanzfrequenz-Differenzen eine Einfügungsdämpfung-Kennlinie hat, die eine Furche um die Mittenfrequenz f₀ herum aufweist, wie durch den Pfeil (2) angedeutet, sowie einen erhöhten Welligkeitswert hat.
Die Einfügungsdämpfung-Kennlinie des Filters mit kleiner Durchlaß-Bandbreite hat außerdem eine näherungsweise konstante große Steigung in dem gesamten Grenzfrequenzband zwischen dem Durchlaßband und der niederfrequenten Außenseite davon, und sie hat befriedigende Grenzfrequenz-Eigenschaften, während die Einfügungsdämpfung-Kennlinie des Filters mit großen Resonanzfrequenz-Differenzen bei einem Abschnitt des Grenzfrequenzbandes eine leichte Steigung, wie durch den Pfeil (3) angedeutet, und somit beeinträchtigte Grenzfrequenz-Eigenschaften hat.
Um ein Filter zu erhalten, dessen Durchlaßband verbreitert ist unter Beibehaltung befriedigender Eigenschaften, die mit denen herkömmlicher Akustik-Oberflächenwellen-Filter kleiner Durchlaß-Bandbreite vergleichbar sind, wird ein Verfahren verwendet zum Optimieren von Parametern, wie z.B. den oben erwähnten Resonanzfrequenz-Differenzen, den Kapazitäten der Resonatoren, die von der Anzahl der Elektrodenfinger-Paare und der Öffnungsweite jedes Resonators abhängig sind, und dem Kapazitätsverhältnis der seriellen Resonatoren zu den parallelen Resonatoren JP 08-340232 A und JP 08-340324 A.
Bei diesem Verfahren zum Optimieren der Resonanzfrequenz-Differenzen, Kapazitäten der Resonatoren etc. treten jedoch viele Parameter auf, die eingestellt werden müssen, und es erfordert die wiederholte Herstellung einer großen Anzahl von Filtern für Experimente. Daher hat es das Problem, daß viel Zeit und Arbeitskraft benötigt wird, bevor man ein Akustik-Oberflächenwellen-Filter der gewünschten Leistungsfähigkeit erzielt.
Bei dem durch das obige Verfahren erzielten Akustik-Oberflächenwellen-Filter können die Einfügungsdämpfung, das VSWR und die Welligkeitswerte innerhalb des Durchlaßbandes nur auf Werte verringert werden, die nicht größer als spezifizierte Werte sind, jedoch tritt bei dem Filter das Problem auf, daß seine Einfügungsdämpfung-Kennlinie eine geringe Steigung in einem Abschnitt des Grenzfrequenzbandes zwischen dem Durchlaßband und der niederfrequenten äußeren Seite hat, weshalb es beeinträchtigte Grenzfrequenz-Eigenschaften und unbefriedigende Filtereigenschaften hat.

Die nachveröffentlichte DE 199 23 963 beschreibt ein Oberflächenwellenfilter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die EP 0 732 806 A2 beschreibt ein akustisches Oberflächenfilter mit Parallelarmen mit Resonatoren einer vorgegebenen Resonanzfrequenz und einem seriellen Arm mit Resonatoren mit einer Resonanzfrequenz, die etwa gleich oder höher ist als eine vorgegebene Antiresonanzfrequenz der ersten Resonatoren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dreistufiges Akustik-Oberflächenwellen-Filter der Leiter-Bauart bereitzustellen, das ein verbreitertes Durchlaßband hat, gleichzeitig jedoch befriedigende Eigenschaften beibehält, die mit denen herkömmlicher Akustik-Oberflächenwellen-Filter kleiner Durchlaß-Bandbreite vergleichbar sind, und die Zeit und Arbeit zu verringern, die zum Herstellen des gewünschten Filters mit diesen Eigenschaften benötigt wird.

Somit haben wir intensive Untersuchungen angestellt, um die obige Aufgabe zu lösen und die vorliegende Erfindung bereitzustellen auf der Grundlage der Erkenntnis, daß, wenn man bei den Stufen der Filter die Resonanzfrequenz-Differenz der Resonanzfrequenz des seriellen Resonators der Stufe anders als die Resonanzfrequenz-Differenz des parallelen Resonators davon macht, die Breite des Durchlaßbandes und die Eigenschaften des Filters beeinflußt werden.

Die vorliegende Erfindung liefert ein dreistufiges Akustik-Oberflächenwellen-Filter der Leiter-Bauart mit drei seriellen Resonatoren, die mit einer seriellen Leitung verbunden sind, und drei parallelen Resonatoren, die mit parallelen

Leitungen verbunden sind, und wobei die Resonanzfrequenz-Differenz Δf₂ zwischen der Resonanzfrequenz f_rs2 des seriellen Resonators in der Zwischenstufe und die Resonanzfrequenz f_rp2 des parallelen Resonators in der Zwischenstufe auf einen Wert eingestellt wird, der größer ist als die Resonanzfrequenz-Differenz Δf₁ (Δf₃) zwischen der Resonanzfrequenz f_rs1 (f_rs3) des seriellen Resonators in jeweils der vorderen und der hinteren Stufe und der Resonanzfrequenz f_rp1 (f_rp3) des darin enthaltenen parallelen Resonators.

Bei dem Akustik-Oberflächenwellen-Filter der vorliegenden Erfindung wird die Resonanzfrequenz-Differenz Δf₂ der Zwischenstufe größer gemacht als die Resonanzfrequenz-Differenz Δf₁ (Δf₃) von jeweils der vorderen und der hinteren Stufe, wobei dem Filter eine größere Durchlaß-Bandbreite als im Stand der Technik verliehen wird. Das Filter der vorliegenden Erfindung hat ein VSWR, das innerhalb des Durchlaßbandes auf derart kleine Werte verringert ist wie im Stand der Technik, und eine Einfügungsdämpfung-Kennlinie, die im Durchlaßband vorwiegend flach ist, wobei die Welligkeit zu einem ebenso kleinen Wert wie im Stand der Technik unterdrückt ist und eine näherungsweise konstante große Steigung in dem gesamten Begrenzungsfrequenzband zwischen dem Durchlaßband und der Außenseite hat und somit befriedigende Grenzfrequenz-Eigenschaften hat (cut-off). Das erfindungsgemäße Filter behält somit befriedigende Eigenschaften bei, die mit denen herkömmlicher Akustik-Oberflächenwellen-Filter kleiner Durchlaß-Bandbreite vergleichbar sind. Experimente haben bestätigt, daß das vorliegende Filter eine größere Durchlaß-Bandbreite als das herkömmliche Filter hat und genauso befriedigende Eigenschaften wie das herkömmliche aufweist.

Die Parameter, die eingestellt werden müssen, um das so aufgebaute erfindungsgemäße Filter bereitzustellen, sind auf sechs begrenzt, d.h., die Resonanzfrequenzen f_rs1 bis f_rs3 und f_rp1 bis f_rp3 der seriellen und der parallelen Reso natoren. Dies verringert die Anzahl der Filter, die für Experimente herzustellen sind, die sich von dem beschriebenen herkömmlichen Verfahren unterscheiden, bei dem die Einstellung von anderen Parametern als den Resonanzfrequenzen der Resonatoren, z.B. die Kapazitäten der Resonatoren und das Kapazitätsverhältnis, notwendig ist. Folglich ist das gewünschte Akustik-Oberflächenwellen-Filter innerhalb einer kürzeren Zeit und mit weniger Arbeitsaufwand verfügbar.

Genauer gesagt sollte das Verhältnis der Resonanzfrequenz-Differenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz-Differenz Δf₂ der Zwischenstufe und der Resonanzfrequenz-Differenz Δf₁ (Δf₃) jeder der vorderen und der hinteren Stufen zu der Mittenfrequenz f₀ (im folgenden einfach als das "Frequenzdifferenz-Verhältnis" bezeichnet) in dem Bereich liegen, der durch den folgenden mathematischen Ausdruck 1 definiert ist.

(Mathematischer Ausdruck 1)

0 < ΔF/f0 < 0,02

Wenn das Frequenzdifferenz-Verhältnis größer als 0 ist, kann dem Filter ein breiteres Durchlaßband gegeben werden unter gleichzeitiger Beibehaltung von Eigenschaften, die mit denjenigen herkömmlicher Filter vergleichbar sind.

Wenn andererseits das Frequenzdifferenz-Verhältnis nicht kleiner als 0,02 ist, verringert sich die Einfügungsdämpfung außerhalb des Durchlaßbandes, was zu einer verringerten Fähigkeit der Rauschunterdrückung führt.

Es ist daher wünschenswert, daß das Frequenzdifferenz-Verhältnis in dem obigen Bereich liegt.

Vorzugsweise sollte das Frequenzdifferenz-Verhältnis ein Wert sein, der durch den folgenden mathematischen Ausdruck 2 definiert ist.

(Mathematischer Ausdruck 2)

ΔF/f0 = 0,01

Gemäß der vorliegenden Erfindung steht ein dreistufiges Akustik-Oberflächenwellen-Filter der Leiter-Bauart zur Verfügung, dem ein verbreitertes Durchlaßband verliehen wurde bei gleichzeitiger zuverlässiger Beibehaltung befriedigender Eigenschaften, die mit denjenigen der herkömmlichen Akustik-Oberflächenwellen-Filter kleiner Durchlaß-Bandbreite vergleichbar sind.

Außerdem verringert die Erfindung die erforderliche Zeit und den Arbeitsaufwand, um das gewünschte Akustik-Oberflächenwellen-Filter mit derartigen Leistungsmerkmalen zu erhalten.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden ausführlicheren Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung, wobei:

1 ein Diagramm ist, das die Einfügungsdämpfung/Frequenz-Kennlinien von erfindungsgemäßen Akustik-Oberflächenwellen-Filtern zeigt;

2 ein Diagramm ist, das die VSWR/Frequenz-Kennlinien der erfindungsgemäßen Akustik-Oberflächenwellen-Filter zeigt;

3 ein Diagramm ist, das den grundlegenden Aufbau eines dreistufigen Akustik-Oberflächenwellen-Filters der Leiter-Bauart zeigt;

4 ein Diagramm ist, das den Elektroden-Aufbau eines Eintor-Resonators zeigt; und

5 ein Diagramm ist, das die VSWR- und die Einfügungsdämpfung-Eigenschaften herkömmlicher Akustik-Oberflächenwellen-Filter bei veränderlichen Frequenzen zeigt.

Es wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben.
Die vorliegende Erfindung liefert ein Akustik-Oberflächenwellen-Filter mit drei seriellen Resonatoren 6a, 6b, 6c, die mit einer seriellen Leitung 4 einer Leiter-Schaltung verbunden sind, und drei parallelen Resonatoren 7a, 7b, 7c, die jeweils mit parallelen Leitungen 5 der Schaltung verbunden sind, wie in 3 gezeigt. In 4 umfaßt jeder der seriellen Resonatoren 6a, 6b, 6c eine verzahnte Elektrode 2 und ein Paar Gitter-Reflektoren 3, 3, die auf einem Substrat 1 ausgebildet sind. Die parallelen Resonatoren 7a, 7b, 7c sind mit den seriellen Resonatoren 6a, 6b, 6c in ihrem Aufbau identisch.
Bei dem Akustik-Oberflächenwellen-Filter der Erfindung wird die Resonanzfrequenz-Differenz Δf₂ zwischen der Resonanzfrequenz f_rs2 des seriellen Resonators 6b in der Zwischenstufe und die Resonanzfrequenz f_rp2 des parallelen Resonators 7b darin auf einen Wert eingestellt, der größer ist als die Resonanzfrequenz-Differenz Δf₁ (Δf₃) zwischen der Resonanzfrequenz f_rs1 (f_rs3) des seriellen Resonators 6a (6c) in jeweils der vorderen und der hinteren Stufe und der Resonanzfrequenz f_rp1 (f_rp3) des darin enthaltenen parallelen Resonators 7a (7c). Das Verhältnis der Resonanzfrequenz-Differenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz-Differenz Δf₂ der Zwischenstufe und der Resonanzfrequenz-Differenz Δf₁ (Δf₃) jeweils der vorderen und der hinteren Stufe zu der Mittenfrequenz f₀ (Frequenzdifferenz-Verhältnis) wird z.B. auf 0,01 eingestellt. In der folgenden Beschreibung werden die Resonanzfrequenz-Differenzen Δf₁, Δf₂, Δf₃ zwischen den Resonanzf requenzen f_rs1, f_rs2, f_rs3 der seriellen Resonatoren 6a, 6b, 6c und den Resonanzfrequenzen f_rp3, f_rp2, f_rp3 der entsprechenden parallelen Resonatoren 7a, 7b, 7c lediglich als "Resonanzfrequenz-Differenzen" bezeichnet.
Das erfindungsgemäße Akustik-Oberflächenwellen-Filter hat genauso befriedigende Eigenschaften wie das herkömmliche Akustik-Oberflächenwellen-Filter kleiner Durchlaß-Bandbreite und hat ein breiteres Durchlaßband als das herkömmliche Filter.
Die Parameter, die erfindungsgemäß eingestellt werden müssen, um das Resonanzfrequenz-Differenzverhältnis auf 0,01 einzustellen, wie oben beschrieben, sind auf sechs, d.h. auf die Resonanzfrequenzen f_rs1 bis f_rs3 und f_rp1 bis f_rp3 der in 3 gezeigten Resonatoren 6a bis 6c und 7a bis 7c begrenzt. Dies verringert die Anzahl der für Experimente herzustellenden Filter im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren, bei dem z.B. die Einstellung der Kapazitäten der Resonatoren und des Kapazitätsverhältnisses der seriellen Resonatoren 6a bis 6c zu den parallelen Resonatoren 7a bis 7c zusätzlich zur Einstellung der Resonanzfrequenzen der Resonatoren erforderlich ist. Folglich steht das gewünschte Akustik-Oberflächenwellen-Filter innerhalb einer kürzeren Zeitdauer und mit weniger Arbeitsaufwand zur Verfügung.
Es werden nun die Ergebnisse von Experimenten beschrieben, die durchgeführt wurden, um einen optimalen Bereich der Frequenzdifferenz-Verhältnisse zu bestimmen.
Die Tabelle 1 zeigt die Resonanzfrequenzen der Resonatoren, die in den für die Experimente verwendeten verschiedenen Akustik-Oberflächenwellen-Filtern enthalten sind. Alle seriellen Resonatoren hatten 77 Paare Elektrodenfinger, ein Tastverhältnis von 50% (Prozentsatz der Elektrodenfinger-Breite bezogen auf die Elektrodenfinger-Periode) und eine Öffnungsbreite von 80 μm. Alle parallelen Resonatoren hatten 37 Paare Elektrodenfinger, ein Tastverhältnis von 50% und eine Öffnungsbreite von 170 μm.
Beispiel 1
In der vorhergehenden Tabelle 1 hatte das Akustik-Oberflächenwellen-Filter von Beispiel 1 den Aufbau der 3, bei dem die Resonanzfrequenzen f_rs1, f_rs2 der seriellen Resonatoren 6a, 6c in der vorderen und der hinteren Stufe 970 MHz betrugen, die Resonanzfrequenzen f_rp1, f_rp3 der parallelen Resonatoren 7a, 7c in diesen Stufen 930 MHz betrugen und die Resonanzfrequenz-Differenzen Δf₁, Δf₃ der vorderen und der hinteren Stufe 40 MHz betrugen, während die Resonanzfrequenz f_rs2 des seriellen Resonators 6b in der Zwischenstufe 975 MHz betrug, die Resonanzfrequenz f_rp2 des parallelen Resonators 7b in dieser Stufe 925 MHz betrug und die Resonanzfrequenz-Differenz Δf₂ der Zwischenstufe 50 MHz betrug. Folglich war die Resonanzfrequenz-Differenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz-Differenz Δf₂ der Zwischenstufe und der Resonanzfrequenz-Differenz Δf₁ (Δf₃) der vorderen und der hinteren Stufe 10 MHz, und das Frequenzdifferenz-Verhältnis war 0,01.
Beispiel 2
In der vorhergehenden Tabelle 1 hatte das Akustik-Oberflächenwellen-Filter von Beispiel 2 den Aufbau der 3, bei der die Resonanzfrequenzen f_rs1, f_rs3 der seriellen Resonatoren 6a, 6c in der vorderen und der hinteren Stufe 970 MHz betrugen, die Resonanzfrequenzen f_rp1, f_rp3 der parallelen Resonatoren 7a, 7c in diesen Stufen 930 MHz betrugen und die Resonanzfrequenz-Differenzen Δf₁, Δf₃ der vorderen und der hinteren Stufe 40 MHz betrugen, während die Resonanzfrequenz f_rs2 des seriellen Resonators 6b in der Zwischenstufe 980 MHz betrug, die Resonanzfrequenz f_rp2 des parallelen Resonators 7b in dieser Stufe 920 MHz betrug und die Resonanzfrequenz-Differenz Δf₂ der Zwischenstufe 60 MHz betrug. Folglich war die Resonanzfrequenz-Differenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz-Differenz Δf₂ der Zwischenstufe und der Resonanzfrequenz-Differenz Δf₁ (Δf₃) der vorderen und der hinteren Stufe 20 MHz, und das Frequenzdifferenz-Verhältnis war 0,02.
Vergleichsbeispiel 1
In der vorhergehenden Tabelle 1 hatte das Akustik-Oberflächenwellen-Filter von Vergleichsbeispiel 1 den Aufbau der 3, bei dem die Resonanzf requenzen f_rs1, f_rs2, f_rs3 der seriellen Resonatoren 6a, 6b, 6c in den drei Stufen 970 MHz betrugen, die Resonanzfrequenzen f_rp1, f_rp2, f_rp3 der parallelen Resonatoren 7a, 7b, 7c in diesen Stufen 930 MHz betrugen und die Resonanzfrequenz-Differenzen Δf₁, Δf₂, Δf₃ der drei Stufen 40 MHz betrugen. Folglich war die Resonanzfrequenz-Differenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz-Differenz Δf₂ der Zwischenstufe und der Resonanzfrequenz-Differenz Δf₁ (Δf₃) der vorderen und der hinteren Stufe 0 MHz, und das Frequenzdifferenz-Verhältnis war 0.
Vergleichsbeispiel 2
In der vorhergehenden Tabelle 1 hatte das Akustik-Oberflächenwellen-Filter von Vergleichsbeispiel 2 den Aufbau der 3, bei dem die Resonanzfrequenzen f_rs1, f_rs3 der seriellen Resonatoren 6a, 6c in der vorderen und der hinteren Stufe 970 MHz betrugen, die Resonanzfrequenzen f_rp1, f_rp3 der parallelen Resonatoren 7a, 7c in diesen Stufen 930 MHz betrugen und die Resonanzfrequenz-Differenzen Δf₁, Δf₃ der vorderen und der hinteren Stufe 40 MHz betrugen, während die Resonanzfrequenz f_rs2 des seriellen Resonators 6b in der Zwischenstufe 98 MHz betrug, die Resonanzfrequenz f_rp2 des parallelen Resonators 7b in dieser Stufe 915 MHz betrug und die Resonanzfrequenz-Differenz Δf₂ der Zwischenstufe 70 MHz betrug. Folglich war die Resonanzfrequenz-Differenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz-Differenz Δf₂ der Zwischenstufe und der Resonanzfrequenz-Differenz Δf₁ (Δf₃) der vorderen und der hinteren Stufe 30 MHz, und das Frequenzdifferenz-Verhältnis war 0,03.
1, 2 und die folgende Tabelle 2 zeigen die Einfügungsdämpfung/Frequenz-Kennlinien und die VSWR/Frequenz-Kennlinien der oben beschriebenen Akustik-Oberflächenwellen-Filter.
Tabelle 2 zeigt, daß das Vergleichsbeispiel 2, das Beispiel 1 und das Beispiel 2 genauso wie das Vergleichsbeispiel 1 bei dem minimalen Wert der Einfügungsdämpfung innerhalb des Durchlaßbandes sind.
Andererseits sind die Beispiele 1 und 2 bei dem minimalen Wert der Einfügungsdämpfung außerhalb des Durchlaßbandes größer als das Vergleichsbeispiel 1. Allerdings ist das Vergleichsbeispiel 2 hinsichtlich dieses Werts kleiner als das Vergleichsbeispiel 1 und besitzt eine geringere Fähigkeit zur Rauschunterdrückung. Es ist daher angesichts der Rauschunterdrückung wünschenswert, daß das Frequenzdifferenz-Verhältnis im Bereich von 0 bis 0,02 und vorzugsweise bei 0,01 liegt.
Bezüglich der Steigung in einem Abschnitt des Begrenzungsfrequenzbandes zwischen dem Durchlaßband und der niederfrequenten äußeren Seite zeigt Tabelle 2, daß das Vergleichsbeispiel 2 mit dem Vergleichsbeispiel 1 vergleichbar ist, daß jedoch die Beispiele 1 und 2 größer als das Vergleichsbeispiel 1 sind und befriedigende Grenzfrequenz-Eigenschaften (cut-off) haben. Angesichts der Grenzfrequenz-Eigenschaften ist es daher wünschenswert, daß das Frequenzdifferenz-Verhältnis im Bereich von 0 bis 0,02 liegt.
Tabelle 2 zeigt weiterhin, daß bezüglich der Welligkeit innerhalb des Durchlaßbandes das Vergleichsbeispiel 2 größer als das Vergleichsbeispiel 1 ist, daß jedoch die Beispiele 1 und 2 denselben Wert wie das Vergleichsbeispiel 1 zeigen. 1. zeigt, daß die Einfügungsdämpfung-Kennlinie des Vergleichsbeispiels 2 eine Furche in dem Durchlaßband hat, wie es auch bei Vergleichsbeispiel 1 der Fall ist, wobei auch ersichtlich ist, daß die Einfügungsdämpfung-Kennlinien der Beispiele 1 und 2 in dem Durchlaßband vorwiegend flach sind. Angesichts der Welligkeit ist es daher wünschenswert, daß das Frequenzdifferenz-Verhältnis im Bereich von 0 bis 0,02 liegt.
Die Tabelle 2 und 2 zeigen weiterhin, daß die Beispiele 1 und 2 sowie das Vergleichsbeispiel 2 größer als das Vergleichsbeispiel 1 im Maximalwert des VSWR im Durchlaßband sind, wobei es wünschenswert ist, daß der Wert des VSWR bis 2,0 groß ist, da der zulässige Bereich der VSWR-Werte der Akustik-Oberflächenwellen-Filter unter 2,5 ist. In Anbetracht des VSWR ist es daher wünschenswert, daß das Frequenzdifferenz-Verhältnis im Bereich von 0 bis 0,02 und vorzugsweise bei 0,01 liegt.
Die obigen Ergebnisse zeigen, daß es wünschenswert ist, das Frequenzdifferenz-Verhältnis auf einen Wert von mehr als 0 und weniger als 0,02 und vorzugsweise auf 0,01 einzustellen.

Claims

Dreistufiges Akustik-Oberflächenwellen-Filter der Leiter-Bauart mit drei seriellen Resonatoren, die mit einer seriellen Leitung verbunden sind, und drei parallelen Resonatoren, die mit parallelen Leitungen verbunden sind, wobei die Resonanzfrequenz-Differenz zwischen der Resonanzfrequenz des seriellen Resonators in einer Zwischenstufe und der Resonanzfrequenz des parallelen Resonators in der Zwischenstufe auf einen Wert eingestellt ist, der größer ist als die Resonanzfrequenz-Differenz zwischen der Resonanzfrequenz des seriellen Resonators und der Resonanzfrequenz des parallelen Resonators, in jeweils der vorderen und der hinteren Stufe dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Resonanzfrequenz-Differenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz-Differenz der Zwischenstufe und der Resonanzfrequenz-Differenz jeder der vorderen und der hinteren Stufen zu der Mittenfrequenz f₀ in dem Bereich liegt, der durch die folgende mathematische Beziehung definiert ist: 0 < ΔF/f0 < 0,02.
Akustik-Oberflächenwellen-Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Resonanzfrequenz-Differenz ΔF zwischen der Resonanzfrequenz-Differenz der Zwischenstufe und der Resonanzfrequenz-Differenz jeder der vorderen und der hinteren Stufen zu der Mittenfrequenz f₀ ein Wert ist, der durch die folgende mathematische Beziehung definiert ist: ΔF/f0 = 0,01.