DE10041306A1

DE10041306A1 - Piezoelektrische Filtervorrichtung

Info

Publication number: DE10041306A1
Application number: DE10041306A
Authority: DE
Inventors: Masao Gamo
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2001-04-12
Also published as: US6466106B1; JP2001077665A; CN1156971C; CN1287409A; JP3446677B2

Abstract

Ein erstes piezoelektrisches Filter und ein zweites piezoelektrisches Filter sind elektrisch miteinander verbunden, wobei ein Relaiskondensator dazwischengeschaltet ist. Wenn die Dicken der piezoelektrischen Substratplatten des ersten und zweiten piezoelektrischen Filters T1 bzw. T2 sind, und wenn die Abstände zwischen den ersten Hauptflächen des ersten und zweiten piezoelektrishen Filters und ihren entsprechenden benachbarten Masseelektroden ta¶1¶ bzw. ta¶2¶ sind, und wenn die Abstände zwischen den zweiten Hauptflächen des ersten und zweiten piezoelektronischen Filters und ihren entsprechenden benachbarten Masseelektroden tb¶1¶ bzw. tb¶2¶ sind, sind die folgenden Beziehungen erfüllt: tb¶1¶ - ta¶1¶ = 0 bis 0,1 T1, tb¶2¶ - ta¶2¶ = 0 bis 0,1 T2, alternativ ist tb¶1¶ - ta¶1¶ = -0,1 T1 bis 0, tb¶2¶ - ta¶2¶ = -0,1 T2 bis 0.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine energiespeichernde piezoelektrische Filtervorrichtung, die mit einer zweiten Oberschwingung eines Dickenlängsschwingungsmodus arbeitet. Insbesondere betrifft die Erfindung eine piezoelektrische Filtervorrichtung mit einem Aufbau, bei dem zwei piezoelek trische Filter über einen Relaiskondensator elektrisch mit einander verbunden sind.

Fig. 10 ist eine Schnittansicht, in der eine herkömmliche energiespeichernde piezoelektrische Filtervorrichtung veran schaulicht wird, die mit einer zweiten Oberschwingung eines Dickenlängsschwingungsmodus arbeitet.

Gemäß Fig. 10 ist ein piezoelektrisches Filter 51 vorgesehen, welches eine in ihrer Dickenrichtung polarisierte piezoelek trische Substratplatte 52 umfaßt. Eine Masseelektrode 53 ist in der Mitte der piezoelektrischen Substratplatte 52 angeord net. Auf der Oberseite der piezoelektrischen Substratplatte 52 ist eine Eingangselektrode 54 einem Abschnitt der Masse elektrode 53 gegenüberliegend angeordnet, wobei die piezo elektrische Substratplatte teilweise dazwischenliegt. Auf der Unterseite der piezoelektrischen Substratplatte 52 ist eine Ausgangselektrode 55 vorgesehen. Analog dazu ist die Aus gangselektrode 55 einem Abschnitt der Masseelektrode 53 ge genüberliegend angeordnet, wobei die piezoelektrische Sub stratplatte teilweise dazwischenliegt. Des weiteren ist die Ausgangselektrode 55 in einer solchen Position vorgesehen, daß sie sich durch die piezoelektrische Substratplatte 52 hindurch nicht mit der Eingangselektrode 54 überlappt.

Sobald ein Eingangssignal zwischen der Eingangselektrode 54 und der Masseelektrode 53 angelegt wird, wirkt das piezoelek trische Filter 51 beim Gebrauch des obigen Aufbaus als Dop pelschwingungsfilter, das aufgrund einer zweiten Oberschwin gung eines Dickenlängsschwingungsmodus arbeitet, so daß durch die Ausgangselektrode 55 ein Ausgangssignal erzeugt wird.

Eine weitere herkömmliche piezoelektrische Filtervorrichtung umfaßt zwei piezoelektrische Filter 51, und die beiden piezo elektrischen Filter 51 sind über einen Relaiskondensator mit dem Massepotential elektrisch verbunden.

Bei der oben beschriebenen herkömmlichen piezoelektrischen Filtervorrichtung sind jedoch die beiden piezoelektrischen Filter 51 durch einen Relaiskondensator elektrisch miteinan der verbunden. Die Höhe der Masseelektrode 53 eines piezo elektrischen Filters 51 ist von der Höhe einer anderen Masse elektrode verschieden. Infolgedessen ist es schwierig, daß die piezoelektrische Filtervorrichtung konstante Kennwerte erreicht.

Bei dem obengenannten piezoelektrischen Filter 51 befindet sich die Masseelektrode 53 in einer mittigen Position in Dicken richtung der piezoelektrischen Substratplatte 52. Das pie zoelektrische Filter 51 erhält man normalerweise durch Zu schneiden einer Mutterplatte für das piezoelektrische Sub strat. Bei einer Mutterplatte für das piezoelektrische Sub strat können jedoch Wölbungen und Welligkeiten nicht vermie den werden.

Wenn ein nach diesem Verfahren hergestelltes piezoelektri sches Filter 51 geprüft wird, ist die Höhe der Masseelektrode 53 dennoch von einem piezoelektrischen Filter zum anderen verschieden. Bei der oben beschriebenen herkömmlichen piezo elektrischen Filtervorrichtung, bei der die zwei piezoelek trischen Filter 51 über einen Relaiskondensator elektrisch miteinander verbunden sind, ist daher die Höhe der Masseelek trode 53 eines piezoelektrischen Filters 51 von der einer an deren Masseelektrode verschieden. Demgemäß ist es schwierig, bei dieser piezoelektrischen Filtervorrichtung konstante Kennwerte zu erhalten.

Um die oben beschriebenen Probleme zu beheben, stellen bevor zugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine pie zoelektrische Filtervorrichtung bereit, die frei ist von den oben beschriebenen, im obigen Stand der Technik bestehenden Fehlern. Insbesondere stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine verbesserte piezoelektrische Filtervorrichtung bereit, die zwei energiespeichernde piezo elektrische Filter umfaßt, die jeweils eine in einer piezo elektrische Substratplatte angeordnete Masseelektrode aufwei sen und mit Hilfe einer zweiten Oberschwingung einer Dicken längsschwingung arbeiten, wodurch eine verbesserte piezoelek trische Filtervorrichtung mit stabilisierten Filterkennwerten entsteht.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfin dung arbeitet eine piezoelektrische Filtervorrichtung mit Hilfe einer zweiten Oberschwingung eines Dickenlängsschwin gungsmodus und umfaßt ein erstes piezoelektrisches Filter und ein zweites piezoelektrisches Filter, die über einen dazwi schengeschalteten Relaiskondensator elektrisch miteinander verbunden sind, wobei das erste und zweite piezoelektrische Filter in ihrer Dickenrichtung polarisiert sind und ein Paar einander gegenüberliegender piezoelektrischer Substratplatten umfassen, die jeweils eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche aufweisen, wobei eine Masseelektrode in jeder der piezoelektrischen Substratplatten vorgesehen ist, eine Ein gangselektrode auf der ersten Hauptfläche jeder piezoelektri schen Substratplatte vorgesehen ist, so daß die Eingangselek trode einem Abschnitt der Masseelektrode gegenüberliegt, wo bei die piezoelektrische Substratplatte teilweise dazwischen liegt, eine Ausgangselektrode auf der zweiten Hauptfläche je der piezoelektrischen Substratplatte vorgesehen ist, so daß die Ausgangselektrode außer in dem einen Abschnitt derselben der Masseelektrode gegenüberliegt, wobei die piezoelektrische Substratplatte teilweise dazwischenliegt.

Wenn ein Abstand zwischen der ersten Hauptfläche des ersten piezoelektrischen Filters und der benachbarten Masseelektrode ta₁ ist, ist ein Abstand zwischen der zweiten Hauptfläche des ersten Filters und der benachbarten Masseelektrode tb₁, ist ein Abstand zwischen der zweiten Hauptfläche des zweiten pie zoelektrischen Filters und der benachbarten Masseelektrode ta₂, ist ein Abstand zwischen der ersten Hauptfläche des zweiten piezoelektrischen Filters und der benachbarten Mas seelektrode tb₂, sind die Dicken der piezoelektrischen Sub stratplatten des ersten und zweiten piezoelektrischen Filters T1 bzw. T2, ist tb₁-ta₁ = 0 bis 0,1 T1, ist tb₂-ta₂ = 0 bis 0,1 T2, ist alternativ tb₁-ta₁ = -0,1 T1 bis 0, ist tb_2-ta₂ = -0,1 T2 bis 0.

Vorzugsweise sind die Dicken T1 und T2 der piezoelektrischen Substratplatten des ersten und zweiten piezoelektrischen Fil ters einander im wesentlichen gleich.

Wenn die Dicken T1 und T2 der piezoelektrischen Substratplat ten des ersten und zweiten piezoelektrischen Filters einander im wesentlichen gleich sind, und wenn die Dicken in einem aus tb₁-ta₁ und tb₂-ta₂ bestehenden senkrechten Koordinatensy stem T sind, fallen noch mehr bevorzugt der Wert von tb₁-ta₂ und der Wert von tb₂-ta₂ in einen Bereich A oder in ei nen Bereich B, wie in Fig. 1 gezeigt.

Bei der piezoelektrischen Filtervorrichtung gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ferner das erste und zweite piezoelektrische Filter entweder ge trennt ausgebildet werden, oder sie können zu einem einstückigen Körper zusammengepreßt werden, so daß die Schwingungen der piezoelektrischen Schwingungsabschnitte derselben nicht unterdrückt werden.

Weiteren Merkmale, Elemente, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen derselben an hand der beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich.

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung einer Beziehung zwi schen tb₁-ta₁ und tb₂-ta₂ bei der piezoelektrischen Fil tervorrichtung gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vor liegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine erläuternde Ansicht, in der eine piezoelek trische Filtervorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist;

Fig. 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, in der ein Elektrodenaufbau eines ersten piezoelektrischen Filters der piezoelektrischen Filtervorrichtung gemäß Fig. 2 veranschaulicht ist;

Fig. 4A und 4B sind graphische Darstellungen von Filterkenn werten einer piezoelektrischen Filtervorrichtung gemäß einem Versuchsbeispiel von bevorzugten Ausführungsformen der vor liegenden Erfindung;

Fig. 5A und 5B sind graphische Darstellungen von Filterkenn werten einer weiteren piezoelektrischen Filtervorrichtung ge mäß einem Versuchsbeispiel von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6A und 6B sind graphische Darstellungen von Filterkenn werten einer weiteren piezoelektrischen Filtervorrichtung ge mäß einem Versuchsbeispiel von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7A und 7B sind graphische Darstellungen von Filterkenn werten einer weiteren piezoelektrischen Filtervorrichtung ge mäß einem Versuchsbeispiel von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8A und 8B sind graphische Darstellungen von Filterkenn werten einer weiteren piezoelektrischen Filtervorrichtung ge mäß einem Versuchsbeispiel von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 ist eine graphische Darstellung einer Beziehung zwi schen tb₁-ta₁ und tb₂-ta₂ bei den piezoelektrischen Fil tervorrichtungen gemäß den Versuchsbeispielen von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 10 ist eine Schnittansicht, in der ein Beispiel eines herkömmlichen piezoelektrischen Filters veranschaulicht wird.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorlie genden Erfindung näher beschrieben, so daß die vorliegende Erfindung besser verständlich wird.

Fig. 2 ist eine erläuternde Ansicht, in der eine piezoelek trische Filtervorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht wird.

Gemäß Fig. 2 umfaßt die piezoelektrische Filtervorrichtung 1 ein erstes piezoelektrisches Filter 2, ein zweites piezoelek trisches Filter 3 und einen Relaiskondensator 4.

Das erste und zweite piezoelektrische Filter 2 und 3 bilden ein energiespeicherndes piezoelektrisches Doppelschwingungs filter, das mit Hilfe einer zweiten Oberschwingung eines Dicken längsschwingungsmodus arbeitet.

Das erste piezoelektrische Filter 2 umfaßt eine piezoelektri sche Substratplatte 5. Die piezoelektrische Substratplatte 5 besteht vorzugsweise aus einer piezoelektrischen Keramik wie zum Beispiel einer Bleizirconattitanat-Keramik oder einer an deren geeigneten Keramik, und die Platte wird dann als Ganzes einer in ihrer Dickenrichtung durchgeführten Polarisationsbe handlung unterzogen.

Ferner ist in der piezoelektrischen Substratplatte 5 eine Masseelektrode 6 im wesentlichen parallel sowohl zu einer er sten Hauptfläche 5a als auch zu einer zweiten Hauptfläche 5b der Platte 5 angeordnet. Außerdem ist auf der ersten Hauptfläche 5a der piezoelektrischen Substratplatte 5 eine Eingangselektrode 7 vorgesehen. Die Eingangselektrode 7 ist einem Abschnitt der Masseelektrode 6 gegenüberliegend ange ordnet, wobei ein Teil der piezoelektrischen Substratplatte 5 dazwischenliegt.

Eine Ausgangselektrode 8 ist auf der zweiten Hauptfläche 5b der piezoelektrischen Substratplatte 5 vorgesehen. Die Aus gangselektrode 8 ist der Masseelektrode 6 gegenüberliegend angeordnet, wobei ein Teil der piezoelektrischen Substrat platte 5 dazwischenliegt. Insbesondere ist die Ausgangselek trode 8 so angeordnet, daß sie der Eingangselektrode 7 nicht gegenüberliegt, wobei die gesamte piezoelektrische Substrat platte 5 dazwischenliegt.

Die obige Masseelektrode 6, die Eingangselektrode 7 und die Ausgangselektrode 8 werden vorzugsweise durch Aufbringen ei ner elektrisch leitenden Paste und anschließend durch eine Wärmebehandlung hergestellt. Alternativ können sie mit Hilfe einer Filmbildungstechnik unter Verwendung eines Aufdampfver fahrens oder eines Sputterbeschichtungsverfahrens oder eines anderen geeigneten Verfahrens hergestellt werden.

Gemäß Fig. 3 werden drei Grünschichten 9 bis 11 hergestellt, die eine piezoelektrische Keramik umfassen. Dann werden die Eingangselektrode 7, die Masseelektrode 6 und die Ausgangs elektrode 8 durch Auftragen einer elektrisch leitenden Paste darauf auf die Grünschichten 9 bis 11 gedruckt. Als nächstes werden die Grünschichten 9 bis 11 aufeinanderkaschiert und in ihrer Dickenrichtung einer Preßbehandlung und anschließend einer Wärmebehandlung unterzogen, wodurch man ein piezoelek trisches Filter 2 erhält.

Um jedoch eine erhöhte Produktivität zu erhalten, ist es im allgemeinen notwendig, Muttergrünschichten zu verwenden. Nachdem mehrere Muttergrünschichten aufeinanderkaschiert wur den, erhält man einen mehrlagigen Mutterkörper. Der mehrlagi ge Mutterkörper wird dann gebrannt und in der gewünschten Weise zugeschnitten, um eine Anzahl von piezoelektrischen Filtern 2 herzustellen.

Das zweite piezoelektrische Filter 3 besitzt vorzugsweise denselben Aufbau wie das erste piezoelektrische Filter 2. Das zweite piezoelektrische Filter 3 besitzt eine piezoelektri sche Substratplatte 15, und eine Masseelektrode 16 ist in der piezoelektrischen Platte 15 vorgesehen. Ferner ist eine Ein gangselektrode 17 auf einer ersten Hauptfläche 15a der piezo elektrischen Substratplatte 15 vorgesehen, und eine Ausgangs elektrode 18 ist auf ihrer zweiten Hauptfläche 15b vorgese hen.

Die Ausgangselektrode 8 des ersten piezoelektrischen Filters 2 und die Eingangselektrode 17 des zweiten piezoelektrischen Filters 15 sind elektrisch miteinander verbunden, wobei der Relaiskondensator 4 zwischen einem elektrischen Anschlußpunkt A und dem Massepotential elektrisch verbunden ist.

Der Relaiskondensator 4 ist unabhängig von dem obigen Aufbau mit dem ersten und dem zweiten piezoelektrischen Filter 2 und 3 ausgebildet. Alternativ kann der Relaiskondensator 4 sowohl mit einem oder mit beiden von dem ersten und dem zweiten pie zoelektrischen Filter 2 und 3 ausgebildet sein.

Auf diese Weise ist die piezoelektrische Filtervorrichtung 1 der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform dadurch gekenn zeichnet, daß dann, wenn ein Abstand zwischen der ersten Hauptfläche 5a des ersten piezoelektrischen Filters 2 und der Masseelektrode 6 ta₁ ist, ein Abstand zwischen der zweiten Hauptfläche 5b des ersten Filters 2 und der Masseelektrode 6 tb₁ ist, ein Abstand zwischen der zweiten Hauptfläche 15b des zweiten piezoelektrischen Filters 3 und der Masseelektrode 16 ta₂ ist, ein Abstand zwischen der ersten Hauptfläche 15a des zweiten piezoelektrischen Filters 3 und der Masseelektrode 16 tb₂ ist, und die Dickender piezoelektrischen Substratplatten 5 und 15 T1 bzw. T2 sind, tb₁-ta₁ und tb₂-ta₂ in den fol genden Bereichen liegen:
tb₁-ta₁ = 0 bis 0,1 T1, tb₂-ta₂ = 0 bis 0,1 T2.
Alternativ gilt: tb₁-ta₁ = 0,1 T1 bis 0, und tb₂-ta₂ = -0,1 T2 bis 0.

Gemäß Fig. 1 liegen tb₁-ta₁ und tb₂-ta₂ vorzugsweise in einem Bereich A oder in einem Bereich B.

Da bei dem piezoelektrischen Filter 1 der vorliegenden bevor zugten Ausführungsform tb₁-ta₁ und tb₂-ta₂ in den obigen Bereichen liegen, unterscheiden sich die Kennwerte eines Fil ters nicht wesentlich von denen eines anderen Filters. Wenn tb₁-ta₁ und tb₂-ta₂ nicht in den obigen Bereichen liegen, ist es dagegen unmöglich, ausgezeichnete Filterkennwerte zu erhalten.

Zur Herstellung der piezoelektrischen Filter 2 und 3 werden die piezoelektrischen Substratplatten 5, 15 mit jeweils einer Größe von ungefähr 3,0 × 3,0 × 0,35 mm hergestellt, wobei die Substratplatten aus einer Keramik aus Bleizirconattitanat be stehen. Ferner besitzt bei dem ersten und zweiten piezoelek trischen Filter 2 und 3 die Eingangselektrode und die Aus gangselektrode jeweils eine Fläche von ungefähr 0,48 mm², je de der Masseelektroden ist streifenförmig ausgebildet mit ei ner Breite von ungefähr 1,7 mm. Die obengenannten ersten und zweiten piezoelektrischen Filter 2 und 3 sind mit dem eine Kapazität von ungefähr 70 pF aufweisenden Relaiskondensator 4 in der in Fig. 2 gezeigten Weise verbunden, wodurch man die piezoelektrische Filtervorrichtung 1 erhält.

Außerdem wurden mehrere piezoelektrische Filtervorrichtungen 1 mit verschiedenem tb₁-ta₁ und tb₂-ta₂ hergestellt. Die Kennwerte jeder der auf diese Weise hergestellten piezoelek trischen Filtervorrichtungen sind in Fig. 4A und 4B bis Fig. 8A und 8B dargestellt. Die in Fig. 4A und 4B bis Fig. 8A und 8B dargestellten Filterkennwerte sind in der folgenden Tabel le 1 aufgeführt, in der tb₁-ta₁ und tb₂-ta₂ angegeben sind. Ferner stellt in Fig. 4 bis Fig. 8 jede der strichpunk tierten Linien eine Gruppenlaufzeit dar.

Tabelle 1

Außerdem sind die Positionen von tb₁-ta₁ und tb₂-ta₂ einer jeden der obigen piezoelektrischen Filtervorrichtungen auf einem senkrechten Koordinatensystem gemäß Fig. 9 aufgetragen, wobei die horizontale Achse tb₁-ta₁ und die vertikale Achse tb₂-ta₂ darstellt.

Wie aus Fig. 4 bis Fig. 9 hervorgeht, kann man ausgezeichnete Filterkennwerte erhalten, wenn tb₁-ta₁ in einem speziell definierten Bereich liegt. Wenn dagegen tb₁-ta₁ nicht in dem speziell definierten Bereich liegt, kommt es im Bandpass bereich zu einem Welligkeitsphänomen.

Wenngleich bei dem obigen Experiment die Dicken T1 und T2 der piezoelektrischen Substratplatten 5 und 15 des ersten und zweiten piezoelektrischen Filters 2 und 3 vorzugsweise einan der im wesentlichen gleich sind, können die Dicken T1 und T2 jedoch auch voneinander verschieden sein.

Wenngleich bei dem obigen Experiment die piezoelektrischen Filter 2 und 3 getrennt voneinander hergestellt werden und der Relaiskondensator 4 elektrisch zwischen die beiden Filter geschaltet ist, können ferner das erste und zweite piezoelek trische Filter 2 und 3 auch zu einer einstückigen Struktur zusammengepreßt sein. Der Relaiskondensator 4 kann dabei her gestellt werden, indem man zwei einander gegenüberliegende Elektroden auf zwei piezoelektrischen Substratplatten bereit stellt, die das erste und zweite piezoelektrischer Filter 2 und 3 begrenzen.

Da bei den piezoelektrischen Filtervorrichtungen gemäß bevor zugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Werte von tb_1-ta₁ und tb₂-ta₂ so eingestellt sind, daß sie in den obengenannten speziell definierten Bereichen liegen, er hält man darüberhinaus stabilisierte Kennwerte für die Fil tervorrichtungen. Da jede piezoelektrische Filtervorrichtung mit Hilfe einer zweiten Oberschwingung eines Dickenlängs schwingungsmodus arbeitet und ein erstes piezoelektrisches Filter und ein zweites piezoelektrisches Filter umfaßt, die beide elektrisch miteinander verbunden sind, wobei ein Re laiskondensator dazwischengeschaltet ist, werden insbesondere viele Filtervorrichtungen hergestellt, deren Kennwerte sich nicht wesentlich voneinander unterscheiden.

Insbesondere wenn die Dicken T1 und T2 der piezoelektrischen Substratplatten des ersten und zweiten piezoelektrischen Fil ters einander im wesentlichen gleich sind, und wenn die Dicke T ist, fallen die Werte von tb₁-ta₁ und tb₂-ta₂ in einem orthogonalen Koordinatensystem mit tb₁-ta₁ und tb₂-ta₂ entweder in einen Bereich A oder in einen Bereich B gemäß Fig. 1. Auf diese Weise erhält jede Filtervorrichtung weitere stabilisierte Kennwerte.

Da bei der piezoelektrischen Filtervorrichtung gemäß bevor zugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das erste und zweite piezoelektrische Filter zu einem einstückigen Kör per zusammengepreßt sein können, so daß die Schwingungen von piezoelektrischen Schwingungsabschnitten derselben nicht un terdrückt werden, erhält man des weiteren eine stark verbes serte piezoelektrische Filtervorrichtung mit stabilisierten Filterkennwerten und von kompakter Größe.

Während bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung offenbart wurden, werden verschiedene Arten der Durchführung der hierin offenbarten Prinzipien als im Rahmen der nun folgenden Ansprüche liegend betrachtet. Es versteht sich daher, daß der Rahmen der Erfindung nur durch die Ausführungen in den An sprüchen zu begrenzen ist.

Claims

1. Piezoelektrische Filtervorrichtung, die unter Verwendung einer zweiten Oberschwingung eines Dickenlängsschwingungsmo dus arbeitet, umfassend:
ein erstes piezoelektrisches Filter und ein zweites piezo elektrisches Filter, die elektrisch miteinander verbunden sind;
einen zwischen dem ersten piezoelektrischen Filter und dem zweiten piezoelektrischen Filter angeordneten Relaiskondensa tor, wobei das erste und zweite piezoelektrische Filter in ihrer Dickenrichtung polarisiert sind, und wobei das erste und zweite piezoelektrische Filter jeweils folgendes umfaßt:
zwei einander gegenüberliegende piezoelektrische Substrat platten, die jeweils eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche aufweisen;
eine Masseelektrode, die in jeder der piezoelektrischen Sub stratplatten vorgesehen ist;
eine Eingangselektrode, die auf der ersten Hauptfläche jeder piezoelektrischen Substratplatte vorgesehen ist, so daß die Eingangselektrode einem Abschnitt der Masseelektrode gegen überliegt, wobei eine der piezoelektrischen Substratplatten teilweise zwischen der Eingangselektrode und der Masseelek trode angeordnet ist;
eine Ausgangselektrode, die auf der zweiten Hauptfläche jeder piezoelektrischen Substratplatte vorgesehen ist, so daß die Ausgangselektrode in einem anderen als diesem einem Abschnitt der Masseelektrode gegenüberliegt, wobei eine der piezoelek trischen Substratplatten teilweise zwischen der Ausgangselek trode und der Masseelektrode angeordnet ist; wobei
ein Abstand zwischen der ersten Hauptfläche des ersten piezo elektrischen Filters und der benachbarten Masseelektrode ta₁ ist, ein Abstand zwischen der zweiten Hauptfläche des ersten Filters und der benachbarten Masseelektrode tb₁ ist, ein Ab stand zwischen der zweiten Hauptfläche des zweiten piezoelek trischen Filters und der benachbarten Masseelektrode ta₂ ist, ein Abstand zwischen der ersten Hauptfläche des zweiten pie zoelektrischen Filters und der benachbarten Masseelektrode tb₂ ist, die Dicken der piezoelektrischen Substratplatten des ersten und zweiten piezoelektrischen Filters T1 bzw. T2 sind, tb₁-ta₁ = 0 bis 0,1 × T1 ist, tb₂-ta₂ = 0 bis 0,1 × T2 ist oder tb₁-ta₁ = -0,1 × T1 bis 0 ist und tb₂-ta₂ = -0,1 × T2 bis 0 ist.

2. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Ansprüch 1, bei der die Dicken T1 und T2 der piezoelektrischen Substratplat ten des ersten und zweiten piezoelektrischen Filters einander im wesentlichen gleich sind.

3. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die zwei piezoelektrischen Substratplatten aus piezoelek trischer Keramik bestehen.

4. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die zwei piezoelektrischen Substratplatten aus Bleizirco nattitanat bestehen.

5. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das erste und zweite piezoelektrische Filter zu einem einstückigen Körper zusammengepreßt sind, so daß die Schwin gungen des ersten und zweiten piezoelektrischen Filters nicht unterdrückt werden.

6. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 2, bei der das erste und zweite piezoelektrische Filter zu einem einstückigen Körper zusammengepreßt sind, so daß die Schwin gungen des ersten und zweiten piezoelektrischen Filters nicht unterdrückt werden.

7. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die zwei piezoelektrischen Substratplatten eine Größe von ungefähr 3,0 mm × 3,0 mm × 0,35 mm besitzen.

8. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Eingangs- und Ausgangselektroden jeweils eine Fläche von ungefähr 0,48 mm² besitzen.

9. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Masseelektrode streifenförmig konfiguriert ist.

10. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 9, bei der die streifenförmige Konfiguration eine Breite von unge fähr 1,7 mm besitzt.

11. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Relaiskondensator eine Kapazität von ungefähr 70 pF besitzt.

12. Piezoelektrische Filtervorrichtung, welche folgendes um faßt:
ein erstes piezoelektrisches Filter umfassend eine erste pie zoelektrische Substratplatte mit einer ersten und einer zwei ten Hauptfläche, eine in der ersten piezoelektrischen Sub stratplatte vorgesehene Masseelektrode;
ein zweites piezoelektrisches Filter umfassend eine zweite piezoelektrische Substratplatte mit einer ersten und einer zweiten Hauptfläche, eine in der zweiten piezoelektrischen Substratplatte vorgesehene Masseelektrode;
einen Relaiskondensator, der zwischen dem ersten piezoelek trischen Filter und dem zweiten piezoelektrischen Filter an geordnet ist;
eine Eingangselektrode, die jeweils auf der ersten Hauptflä che der ersten und der zweiten piezoelektrischen Substrat platte vorgesehen ist, so daß die Eingangselektrode einem Ab schnitt der Masseelektrode gegenüberliegt, wobei eine der piezoelektrischen Substratplatten teilweise zwischen der Ein gangselektrode und der Masseelektrode angeordnet ist;
eine Ausgangselektrode, die jeweils auf der zweiten Hauptflä che der ersten und der zweiten piezoelektrischen Substrat platte vorgesehen ist, so daß die Ausgangselektrode in einem anderen Abschnitt als dem einen Abschnitt der Masseelektrode gegenüberliegt, wobei eine der piezoelektrischen Substrat platten teilweise zwischen der Ausgangselektrode und der Mas seelektrode angeordnet ist; wobei
ein Abstand zwischen der ersten Hauptfläche des ersten piezo elektrischen Filters und der benachbarten Masseelektrode ta₁ ist, ein Abstand zwischen der zweiten Hauptfläche des ersten Filters und der benachbarten Masseelektrode tb₁ ist, ein Ab stand zwischen der zweiten Hauptfläche des zweiten piezoelek trischen Filters und der benachbarten Masseelektrode ta₂ ist, ein Abstand zwischen der ersten Hauptfläche des zweiten pie zoelektrischen Filters und der benachbarten Masseelektrode tb₂ ist, die Dicken der piezoelektrischen Substratplatten des ersten und zweiten piezoelektrischen Filters T1 bzw. T2 sind, tb₁-ta₁ = 0 bis 0,1 × T1 ist, tb₂-ta₂ = 0 bis 0,1 × T2 ist, oder tb₁-ta₁ = -0,1 × T1 bis 0 ist, tb₂-ta₂ = -0,1 × T2 bis 0 ist.

13. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 12, bei der die piezoelektrische Filtervorrichtung so konfiguriert ist, daß sie in einer zweiten Oberschwingung eines Dicken längsschwingungsmodus arbeiten kann.

14. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 12, bei der das erste und zweite piezoelektrische Filter in Dicken richtung derselben polarisiert sind.

15. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Dicken T1 und T2 der piezoelektrischen Substratplat ten des ersten und zweiten piezoelektrischen Filters einander im wesentlichen gleich sind.

16. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das erste und zweite piezoelektrische Filter zu einem einstückigen Körper zusammengepreßt sind, so daß die Schwin gungen des ersten und zweiten piezoelektrischen Filters nicht unterdrückt werden.

17. Piezoelektrische Filtervorrichtung nach Anspruch 15, bei der das erste und zweite piezoelektrische Filter zu einem einstückigen Körper zusammengepreßt sind, so daß die Schwin gungen des ersten und zweiten piezoelektrischen Filters nicht unterdrückt werden.