DE102004037821B4 - Filter mit verbessertem symmetrischen Ausgang - Google Patents

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Abstract

SAW Filter für single ended/balanced Betriebsweise – mit einer akustischen Spur, in der zumindest ein Eingangswandler (EW) und ein Ausgangswandler (AW) angeordnet sind, – bei dem der Eingangswandler über einen Signalpfad mit einem unsymmetrischen Eingangspad (EP) verbunden ist, – bei dem der Ausgangswandler symmetrisch mit zwei Ausgangspads (AP1, AP2) verbunden ist, – bei dem ein erstes der beiden Ausgangspads (AP1) näher am Eingangspad angeordnet ist als das zweite (AP2), und – bei dem in einem ersten Fall ein endständiger Elektrodenfinger (EFV) des Eingangswandlers (EW) oder in einem zweiten Fall ein endständiger Elektrodenfinger (EFV) des Ausgangswandlers (AW) so verlängert ist, dass sein jeweiliges Ende aus der akustischen Spur heraus und im ersten Fall bis in die Nähe des gegenüber liegenden Ausgangspads oder im zweiten Fall in die Nähe einer der leitenden Strukturen des zum unsymmetrischen Eingangspad (EP) führenden Signalpfads geführt ist, so dass das verlängerte Ende jeweils eine kapazitive Kopplung zwischen den beiden signalführenden Leitungen auf Ein- und Ausgangsseite bewirkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein SAW-Filter, das für Single-Ended/Balanced-Mode-Betriebsweise ausgelegt ist.
  • Solche symmetrisch/unsymmetrisch betriebenen bzw. betreibbaren Filter weisen einen unsymmetrischen Eingang und einen symmetrischen Ausgang auf. Das heißt, das Eingangssignal wird unsymmetrisch an das Eingangspad angelegt, da der andere Anschluss des Eingangstors ein Masseanschluss ist. Das Ausgangssignal liegt an zwei Ausgangspads an, deren Potentiale – jeweils gegen Masse bestimmt – einen Phasenunterschied von idealerweise 180° bei gleicher Amplitude aufweisen.
  • Ein zu 100% symmetrisches Ausgangssignal kann in der Regel nur erhalten werden, wenn der Aufbau des SAW-Filters selbst höchste Symmetrie aufweist. Aus Designgründen und wegen äußerer Vorgaben bezüglich Chipgröße und Verschaltung ist dies jedoch oft nicht möglich. Dies führt dazu, dass aufgrund eines dann unsymmetrischen Aufbaus, insbesondere einer bezüglich der Ausgangspads unsymmetrischen Lage des Signalpfads, der das Eingangspad mit dem Eingang des Filters verbindet, unsymmetrische kapazitive Kopplungen mit den Ausgangspads und den dahin führenden signalführenden Leiterbahnen auftreten, die für beide Ausgangspads nicht gleich groß sind und daher zu einer Gegentaktstörung des Ausgangssignals führen. Dies führt zu einer verringerten Selektivität und damit zu einem schlechteren Filterverhalten.
  • Zum Ausgleich der unsymmetrischen kapazitiven Verkopplung der Eingangsseite mit den Ausgangspads wurde bereits versucht, die stärker ausgeprägte Kopplung zu dem einen Ausgangspad zu reduzieren, insbesondere durch Verringerung der koppelnden Flächen und durch Erhöhung der entsprechenden Abstände. Dies ist jedoch nur bis zu einem bestimmten Ausmaß möglich, da sich anderenfalls andere Bauteileigenschaften verschlechtern oder die benötigte Fläche zu groß wird.
  • Aus der US 6 753 641 B2 ist es bekannt, die stärker ausgeprägte kapazitive Kopplung des Eingangs zu einem der Ausgangspads dadurch zu reduzieren, indem mit Masse verbundene Abschirmstrukturen zwischen den koppelnden elektrisch leitenden Strukturen von Eingang und Ausgang angeordnet werden, um die kapazitive Kopplung zu reduzieren. Dies gelingt bei starker Unsymmetrie und bei dicht gepackten Bauelementstrukturen nur unvollständig und erhöht die Eingangskapazität, was im Regelfall die Anpassung verschlechtert.
  • Aus der US 2004/0080385 A1 ist es bekannt, bei singleended/balanced betriebenen SAW Filtern eines der beiden symmetrischen Ausgangspads über ein Reaktanzelement gegen Masse zu schalten, um unsymmetrische Verkopplungen der unsymmetrischen Seite mit den beiden Ausgängen der symmetrischen Seite zu kompensieren.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein SAW-Filter für Single-Ended/Balanced-Mode-Betriebsweise anzugeben, bei dem die kapazitive Kopplung des Eingangs zu den beiden symmetrischen Ausgangspads bzgl. Symmetrie verbessert ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein SAW-Filter mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
  • Im Gegensatz zu bekannten Lösungen, bei denen versucht wurde, die stärkere Kopplung zu reduzieren, geht die Erfindung den entgegengesetzten Weg, indem sie die geringer ausgeprägte kapazitive Kopplung zu einem der Ausgangspads erhöht und dadurch der gegebenen höheren Kopplung zum anderen Ausgangspad angleicht.
  • Dies gelingt in einfacher Weise durch Verlängerung mindestens eines endständigen heißen Elektrodenfingers so, dass er aus der akustischen Spur herausgeführt wird und in die Nähe einer weiteren heißen elektrisch leitenden Struktur geführt wird. Unter heißen Strukturen werden elektrisch leitende Metallisierungen verstanden, die mit einem elektrischen Signal beaufschlagt sind und im Signalpfad des Filters zwischen Eingangspad und Ausgangspad angeordnet sind. Heiße Strukturen unterscheiden sich somit von den mit Masse verbundenen elektrisch leitenden Metallisierungen.
  • Ein erfindungsgemäßes Filter umfasst in einer akustischen Spur angeordnet zumindest einen Eingangswandler, der direkt oder über einen Signalpfad mit dem Eingangspad verbunden ist, und einen Ausgangswandler, der direkt oder über weitere Elemente mit dem Ausgangspad verbunden ist. Um die schwächer ausgeprägte kapazitive Kopplung zu erhöhen, sind nun zwei prinzipiell verschiedene geometrische Anordnungen möglich. Zum einen kann ein Elektrodenfinger des Eingangswandlers auf die dem Eingang gegenüberliegende Seite der akustischen Spur hin verlängert werden und in die Nähe des Ausgangspads mit der geringeren kapazitiven Kopplung geführt werden. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, im Ausgangswandler einen Elektrodenfinger zu verlängern, der direkt mit dem Ausgangspad mit der geringeren kapazitiven Kopplung verbunden ist und diesen verlängerten Elektrodenfinger in die Nähe einer elektrisch leitenden Struktur des zum Eingangspad führenden Signalpfads zu leiten. Durch die räumliche Nähe der aus der akustischen Spur herausgeführten Elektrodenfinger mit den entsprechenden heißen, d. h. signalführenden, Leitungen bildet sich beide Male je eine Kapazität aus, die zu einer entsprechenden kapazitiven Kopplung zwischen den beiden signalführenden Leitungen führt. Mit dieser zusätzlichen kapazitiven Kopplung kann die gesamte kapazitive Kopplung für beide Ausgangspads ähnlicher ausgebildet werden.
  • Indem die Enden der verlängerten Elektrodenfinger flächenmäßig vergrößert werden, kann die Kapazität zwischen diesem verlängerten Elektrodenfinger und der entsprechenden kapazitiv koppelnden Struktur erhöht werden.
  • Im Idealfall ist die zusätzliche Kapazität, die durch den verlängerten Elektrodenfinger ausgebildet wird, so hoch bemessen, dass die kumulierten kapazitiven Kopplungen der beiden Ausgangspads mit elektrisch leitenden Strukturen des zum Eingangspad führenden Signalpfads etwa gleich groß ist. Mit einem solchen erfindungsgemäßen Filter werden sämtliche Störungen unterdrückt, die aufgrund der unsymmetrischen Anordnung auftreten können. Im Ergebnis wird ein Filterverhalten erhalten, welches vor allem in dem Frequenzbereich, in dem das Übersprechen hauptsächlich Kapazitiv bedingt ist, eine wesentlich verbesserte Selektion aufweist. Auch im oberen Stoppband wird eine Verbesserung der Selektion erhalten.
  • Vorteilhaft wird die Erfindung bei einem SAW-Filter eingesetzt, welches als DMS-Filter mit zwei Eingangswandlern und einem Ausgangswandler ausgebildet ist. Die elektrische Zuleitung zu den Eingangswandlern, die Teil des zum Eingangspad führenden Signalpfads ist, kann dabei einseitig von einer Seite der akustischen Spur her an beide Eingangswandler angelegt werden. Der mittig angeordnete Ausgangswandler kann dann Ausgangspads auf beiden Seiten der akustischen Spur aufweisen, wobei das auf der Eingangsseite gelegene Ausgangspad zwangsläufig in der Nähe der elektrisch leitenden Strukturen zu liegen kommt, die zu dem Signalpfad, der zu dem Eingangspad führt, gehören. Bei diesem SAW-Filter ist es möglich, einen Elektrodenfinger eines der Eingangswandler zu verlängern und in die Nähe des Ausgangspads zu führen, welches der Eingangsseite gegenüber angeordnet ist. Damit wird die kapazitive Kopplung zwischen diesem Ausgangspad und der zum Eingangspad führenden heißen Signalleitung erhöht und derjenigen kapazitiven Kopplung angeglichen, die das in der Nähe des Eingangspads liegende zweite Ausgangspad zu den Strukturen des zum Eingangspad führenden Signalpfads aufweist. Vorteilhaft wird dabei ein endständiger Elektrodenfinger des Eingangswandlers verlängert, und zwar derjenige, der dem Ausgangswandler direkt benachbart ist.
  • Aus Symmetriegründen und zur weiteren Erhöhung der Kopplung kann es vorteilhaft sein, bei zwei Eingangswandlern die beiden jeweils dem Eingangswandler direkt benachbarten endständigen Elektrodenfinger der beiden Ausgangswandler zu verlängern, um die kapazitive Kopplung zu dem auf dieser Seite angeordneten Ausgangspad zu erhöhen. Die mit Hilfe der verlängerten Elektrodenfinger geschaffene zusätzliche Kapazität stellt gewissermaßen eine symmetrisierende Ausgleichskapazität dar.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird sowohl die schwächer ausgeprägte kapazitive Kopplung des einen Ausgangspads erhöht, als auch die stärker ausgeprägte kapazitive Kopplung des anderen Ausgangspads erniedrigt. Die Erniedrigung der stärker ausgeprägten kapazitiven Kopplung gelingt durch eine abschirmende und insbesondere mit Masse verbundene Struktur. Dies kann in einfacher Weise durch eine Verlängerung eines Elektrodenfingers des Eingangswandlers erfolgen.
  • Da der Eingangswandler unsymmetrisch angeschlossen ist und neben dem heißen Anschluss der Eingangsseite noch einen Masseanschluss aufweist, ist dies ohne großen Aufwand möglich. Der Elektrodenfinger kann dabei eine Teilabschirmung ausbilden. Möglich ist es jedoch auch, den Elektrodenfinger so weit zu verlängern, dass er nahezu das gesamte Ausgangspad gegen eine kapazitive Kopplung mit elektrisch leitenden Strukturen des zum Eingangspad führenden Signalpfads abschirmt. Die Abschirmung erfolgt dabei um so besser, je größer die Masse des verlängerten Filters ausgebildet ist. Eine größere Masse einer elektrisch leitenden Struktur kann durch eine breitere und/oder eine höhere Metallisierung dieser Struktur erhalten werden.
  • Mit Hilfe dieser Maßnahmen, die unsymmetrisch auf beide Ausgangspads einwirken, werden die störenden kapazitiven Kopplungen zu den beiden Ausgangspads in die jeweils gewünschte Richtung verändert und damit eine symmetrische, d. h. auf beide Ausgangspads gleich wirkende kapazitive Kopplung erzeugt.
  • Zur weiteren Verbesserung der Selektivität eines als DMS-Filter ausgebildeten SAW-Filters kann in dem Signalpfad, der das Eingangspad mit den Eingangswandlern verbindet, seriell ein Eintor-Resonator angeordnet werden. Der vom Ausgang des Eintor-Resonators zu den beiden Eingangswandlern führende Signalpfad ist dann verzweigt, um beide Eingangswandler im Gleichtakt mit dem unsymmetrischen Eingangssignal zu verbinden. Ebenso kann alternativ oder zusätzlich an jedes Ausgangsbad seriell ein Eintor-Resonator angeschlossen sein. Möglich ist auch, alternativ oder zusätzlich Eintor-Resonatoren parallel zum Ein- oder Ausgang des Filters zu verschalten.
  • Ein Single-Ended/Balanced (unsymmetrisch/symmetrisch) betriebenes SAW-Filter kann auch dann eine Unsymmetrie aufweisen, wenn der unsymmetrische Eingang auf einer Seite der akustischen Spur und beide symmetrischen Ausgänge des Filters auf der anderen Seite der akustischen Spur angeordnet sind. Die Unsymmetrie kann über eine entsprechend unsymmetrische Anordnung von Leiterbahnen oder durch die nicht-zentrale Lage des Eingangspads über der akustischen Spur hervorgerufen werden. Auch in solchen Fällen können auf beide Ausgangspads unterschiedlich wirkende akustische Kopplungen zum Eingangssignal beobachtet werden, die ebenfalls erfindungsgemäß symmetrisiert werden können. Auch in diesen Fällen ist es möglich, einen heißen Elektrodenfinger zu verlängern und die kapazitive Kopplung zu demjenigen Ausgangspad zu erhöhen, welches (vor dieser Maßnahme) schwächer ausgeprägt ist. Der verlängerte Elektrodenfinger kann dabei ein heißer Elektrodenfinger des Eingangswandlers sein, der im schwächer koppelnden Ausgangspad die Ausgleichskapazität herstellt. Möglich ist es auch, einen Elektrodenfinger des Ausgangswandlers, der mit dem schwächer koppelnden Ausgangspad verbunden ist, zu verlängern und eine zusätzliche Ausgleichskapazität zu einer elektrisch leitenden Struktur des zum Eingangspad führenden Signalpfads herzustellen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert. Die Figuren dienen allein dem besseren Verständnis der Erfindung und sind nur schematisch und nicht maßstabsgetreu dargestellt. Den Figuren sind daher weder absolute noch relative Maßangaben zu entnehmen.
  • 1 zeigt eine einfache Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes DMS-Filter,
  • 3 zeigt ein erfindungsgemäßes DMS-Filter mit symmetrischem Ausgangswandler,
  • 4 zeigt ein erfindungsgemäßes DMS-Filter mit zusätzlicher Abschirmstruktur,
  • 5 zeigt ein DMS-Filter mit einer weiteren Abschirmstruktur,
  • 6 zeigt ein schematisches Layout eines erfindungsgemäßen DMS-Filters, welches in Serie mit einem Eintor-Resonator geschaltet ist,
  • 7 zeigt die verbesserte Übertragungscharakteristik eines erfindungsgemäßen DMS-Filters,
  • 8 zeigt eine weiteres erfindungsgemäß ausgebildetes DMS-Filter.
  • 1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein erfindungsgemäßes Filter umfasst zumindest einen unsymmetrischen Eingangswandler EW, der mit einem Eingangspad EP über einen Signalpfad verbunden ist. Im einfachsten Fall ist der Signalpfad wie dargestellt eine elektrisch leitende Struktur ST. In der akustischen Spur ist neben dem Eingangswandler EW ein Ausgangswandler AW angeordnet, welcher einen symmetrischen Ausgang darstellt und mit Ausgangspads AP1 und AP2 verbunden ist. Die Ausgangspads sind beiderseits der akustischen Spur angeordnet. Auf diese Weise ist der Abstand zwischen Ausgangspad AP1 und dem Eingangspad EP bzw. der elektrischen leitenden Struktur ST des Signalpfads weitaus geringer als der Abstand zwischen dem Eingangspad EP und dem zweiten Ausgangspad AP2.
  • Erfindungsgemäß ist nun der dem Eingangswandler EW direkt benachbarte endständige Finger EFV des Ausgangswandlers verlängert. Durch die räumliche Nähe des verlängerten Teils des Elektrodenfingers mit der elektrisch leitenden Struktur ST bzw. dem Eingangspad EP bildet sich eine Kapazität CS aus, die zu einer kapazitiven Kopplung zwischen der Struktur ST und dem Elektrodenfinger EFV führt, welche wiederum mit dem zweiten Ausgangspad AP2 verbunden ist. Die Kopplung des zweiten Ausgangspads AP2 ist daher um diesen Betrag erhöht und der kapazitiven Kopplung des ersten Ausgangspads AP1 mit dem Eingangspad bzw. den leitenden Strukturen ST zwischen Eingangswandler EW und Eingangspad EP angenähert und im Idealfall gleich.
  • 1B zeigt die gleiche Filteranordnung in leicht variierter Ausführung. Hier ist der endständige, dem Ausgangswandler AW direkt benachbarte Elektrodenfinger EFV des Eingangswandlers EW verlängert und in die Nähe des Ausgangspads AP2 bzw. der zum Ausgangspad führenden elektrisch leitenden Struktur geführt. Damit bildet sich eine zusätzliche symmetrisierende Kapazität CS aus, die die kapazitive Kopplung zwischen dem zweiten Ausgangspad AP2 und dem Eingangspad bzw. dem dazwischengeschalteten und mit dem Eingangssignal beaufschlagten elektrisch leitenden Strukturen erhöht. Auch diese Ausführungsform führt zu einer Symmetrisierung der kapazitiven Kopplungen zwischen den beiden Ausgangspads AP1, AP2 und dem Eingangssignal.
  • 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der das Filter als DMS-Filter ausgebildet ist und zwei Eingangswandler EW1, EW2 sowie einen dazwischen angeordneten Ausgangswandler AW umfasst. Hier sind die beiden endständigen und dem Eingangswandler EW direkt benachbarten Elektrodenfinger EFV der beiden Eingangswandler verlängert und in die Nähe des zweiten Ausgangspads AP2 geführt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist das erste Ausgangspad AP1 angeordnet ebenso wie die zum Signalpfad zwischen den Eingangswandlern EW und dem Eingangspad EP gehörenden elektrisch leitenden Strukturen. In der dargestellten Ausführung bilden beide verlängerten Elektrodenfinger EFV zusätzliche Kapazitäten CS1, CS2 zum zweiten Ausgangspad AP2 aus, die die kapazitive Kopplung dieses Pads erhöhen und der kapazitiven Kopplung des ersten Ausgangspads AP1 annähern.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem ein bezüglich der akustischen Spur symmetrisches DMS-Filter mit unsymmetrischem Eingang und symmetrischem Ausgang aufgrund einer unsymmetrischen Führung der elektrischen Zuleitungen zu einer asymmetrischen kapazitiven Kopplung der Ausgangspads AP1, AP2 führt. Beispielsweise ist hier das Eingangspad EP nicht-symmetrisch zur akustischen Spur und den darin angeordneten Wandlern angeordnet. In der dargestellten Ausführung ist beispielsweise der Abstand zwischen dem Eingangspad EP und dem ersten Ausgangspad AP1 geringer als der Abstand zum zweiten Ausgangspad AP2. Die dadurch verringerte kapazitive Kopplung wird durch einen verlängerten Elektrodenfinger des dem zweiten Ausgangspad AP2 direkt benachbarten Eingangswandlers EW1 durch Ausbilden einer symmetrisierenden Kapazität CS ausgeglichen.
  • 3B zeigt eine Variante dieser Anordnung, bei der die zusätzliche symmetrisierende Kapazität CS zwischen einem verlängerten, mit dem zweiten Ausgangspad AP2 verbundenen Elektrodenfinger und der elektrisch leitenden Struktur ST ausgebildet ist, die den Eingangswandler EW1 mit dem Eingangspad EP verbindet bzw. die Teil des entsprechenden Signalpfades zum Eingang hin ist.
  • 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, umfassend wieder eine DMS-Struktur mit zwei Eingangswandlern EW1, EW2 und einem Ausgangswandler mit beidseitig der akustischen Spur angeordneten Ausgangspads AP1, AP2. In dieser Ausführung sind die beiden endständigen, dem Ausgangswandler direkt benachbarten Elektrodenfinger der beiden Eingangswandler EW1, EW2 in entgegengesetzte Seiten verlängert und jeweils aus der akustischen Spur herausgeführt. Der in Richtung Eingangsrad EP verlängerte Finger hängt an der mit Masse verbundenen Stromschiene und bildet so eine abschirmende Struktur AS mit neutralem Potenzial zwischen dem oberen ersten Ausgangsrad AP1 und der zum Eingang führenden elektrisch leitenden Struktur ST aus. Auf diese Weise wird die kapazitive Kopplung zwischen diesen beiden Strukturelementen reduziert. Der verlängerte heiße Elektrodenfinger EFV des in der Figur rechts dargestellten zweiten Eingangswandlers EW2 ist mit dem Richtung Eingang weisenden Signalpfad verbunden, nach unten verlängert und in die Nähe des zweiten Ausgangspads AP2 geführt. Dadurch bildet sich eine zusätzliche symmetrisierende Kapazität CS zwischen den beiden Strukturelementen aus. So wird so die Kopplung auf der oberen Seite durch die Abschirmstruktur AS reduziert, auf der unteren Seite durch die symmetrisierende Kapazität CS erhöht, sodass sie im Ergebnis auf beiden Seiten der akustischen Spur in etwa gleich hoch sind.
  • 8 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, umfassend wie 4 eine DMS-Struktur mit zwei Eingangswandlern EW1, EW2 und einem Ausgangswandler AW mit beidseitig der akustischen Spur angeordneten Ausgangspads AP1, AP2. In dieser Ausführung ist nur ein endständiger, dem Ausgangswandler AW direkt benachbarter Elektrodenfinger eines Eingangswandler EW2 in Richtung des unteren zweiten Ausgangspads AP2 verlängert und aus der akustischen Spur herausgeführt.
  • 5 zeigt eine weiter verbesserte Ausführung des in 4 dargestellten Ausführungsbeispiels, bei der die abschirmende Struktur AS, die eine Verlängerung eines mit Masse verbundenen Elektrodenfingers eines Eingangswandlers darstellt, weitgehend um das dem Eingang zugewandte erste Ausgangspad AP1 herum geführt ist. Sie stellt zumindest räumlich eine nahezu vollständige Abschirmung zwischen dem ersten Ausgangspad AP1 und den elektrisch leitenden Strukturen ST des zum Eingang führenden Signalpfads dar. Auf diese Weise lässt sich die kapazitive Kopplung dieses Ausgangspads AP1 mit dem Signalpfad der Eingangsseite noch stärker reduzieren. Parallel ist auch hier die kapazitive Kopplung auf der gegenüberliegenden Seite der akustischen Spur durch einen verlängerten heißen Finger des anderen Eingangswandlers EW2 erhöht, indem diese die symmetrisierende Kapazität CS ausbildet.
  • 6 zeigt in schematischer Darstellung ein Layout eines erfindungsgemäß ausgebildeten DMS-Filters, an dem sich weitere Details einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung erkennen lassen. Im Prinzip ist ein wie in 2 ausgebildetes DMS-Filter dargestellt, bei dem zwischen Eingangspad EP und Eingangswandlern EW zusätzlich noch ein Eintor-Resonator R seriell geschaltet ist. Als weitere Details sind aus dem dargestellten Layout zu entnehmen, dass alle Anschlusspads, also das Eingangspad EP und die Ausgangspads AP, als vergrößerte Flächen ausgeführt sind, die eine ausreichende Breite aufweisen, damit darauf ein Bondvorgang möglich ist, mit dem das Filter elektrisch kontaktiert werden kann. Die Fläche der Pads und die Breite der zu den Pads führenden Leiterbahnen sind wesentlich gegenüber der Breite der hier nur schematisch dargestellten Elektrodenfinger der Wandler erhöht. Die elektrisch leitende Struktur, die den Ausgang des Eintor-Resonators R mit den Eingangswandlern verbindet, ist in zwei Teilhälften aufgespalten und nahezu ringförmig um das zum Eingang weisende Ausgangspad AP1 herum geführt. Allein durch die räumliche Nähe der Struktur ST zum Ausgangspad AP1 ist die kapazitive Kopplung zwischen den beiden Strukturen wesentlich gegenüber der Kopplung zum zweiten Ausgangspad AP2 erhöht. Zum Ausgleich sind die nach unten verlängerten Elektrodenfinger EFV der beiden Eingangswandler in der Fläche vergrößert, um die koppelnde bzw. symmetrisierende Kapazität CS zum zweiten Ausgangspad zu erhöhen. Zusätzlich zu den in den anderen Figuren nur ausschnittsweise dargestellten Filtern sind hier auch noch Reflektoren dargestellt, die die akustische Spuren in Wellenausbreitungsrichtung beidseitig abschließen, und zwar sowohl die DMS-Spur als auch den vorgeschalteten Eintor-Resonator R.
  • 7 zeigt die Übertragungsfunktion eines erfindungsgemäßen Filters, das wie in 6 dargestellt ausgebildet ist. Die Kurve 2 des erfindungsgemäßen Filters ist in der Figur der Übertragungskurve 1 eines herkömmlichen DMS-Filters gegenübergestellt, welches mit Ausnahme der verlängerten Elektrodenfinger EFV ebenfalls der in 6 dargestellten Anordnung entspricht.
  • Es zeigt sich, dass das Übertragungsverhalten vor allem im unteren Stoppband verbessert ist. Dort zeigt das Filter eine wesentlich verbesserte Selektion. Ebenfalls verbessert ist die Nah-Selektion oberhalb des Passbandes. Die mit der Erfindung erzielbare verbesserte Selektion ist auch mit anderen, einfacheren Ausführungen zu erzielen. Die Erfindung kann daher bei allen Filtern eingesetzt werden, die aufgrund des Designs eine Unsymmetrie des Eingangs relativ zum Ausgang aufweisen, die zu einer unterschiedlichen kapazitiven Kopplung zwischen Eingang und den unterschiedlichen Ausgangspads führt. Mit der Erfindung kann auf bekannte Maßnahmen zur Reduzierung der kapazitiven Kopplung weitgehend verzichtet werden. Dies führt dazu, dass insbesondere Abstände zwischen den Leitern reduziert werden können, die vorher zur Vermeidung der kapazitiven Kopplung groß gewählt wurden. Dies führt zu einem verringerten Flächenbedarf erfindungsgemäßer Filter, die dennoch in ihren Eigenschaften verbessert sind.
  • Zur Veranschaulichung wurde die Erfindung nur anhand weniger Ausführungsbeispiele explizit beschrieben. Generell gilt darüber hinaus, dass aufgrund der Funktionsweise von SAW-Filtern selbstverständlich Eingang und Ausgang vertauscht werden können, wobei dann allerdings der Eingang symmetrisch und der Ausgang unsymmetrisch zu betreiben ist. Jedes der dargestellten Filter bzw. jeder dargestellte Ausschnitt aus Filtern kann in bekannter Weise mit weiteren Schaltungselementen oder Filterelementen oder Filterstrukturen verschaltet sein, um bestimmte Eigenschaften des Filters zu erzielen. Die Elektrodenfinger können einseitig oder beidseitig verlängert werden. Möglich ist es auch, die Erfindung bei Filtern einzusetzen, die mehr als einen Ein- und Ausgangswandler aufweisen, wobei durch entsprechende Maßnahmen die kapazitive Kopplung zu allen Ausgangspads mit Hilfe zusätzlicher symmetrisierender Kapazitäten erhöht wird.

Claims (11)

  1. SAW Filter für single ended/balanced Betriebsweise – mit einer akustischen Spur, in der zumindest ein Eingangswandler (EW) und ein Ausgangswandler (AW) angeordnet sind, – bei dem der Eingangswandler über einen Signalpfad mit einem unsymmetrischen Eingangspad (EP) verbunden ist, – bei dem der Ausgangswandler symmetrisch mit zwei Ausgangspads (AP1, AP2) verbunden ist, – bei dem ein erstes der beiden Ausgangspads (AP1) näher am Eingangspad angeordnet ist als das zweite (AP2), und – bei dem in einem ersten Fall ein endständiger Elektrodenfinger (EFV) des Eingangswandlers (EW) oder in einem zweiten Fall ein endständiger Elektrodenfinger (EFV) des Ausgangswandlers (AW) so verlängert ist, dass sein jeweiliges Ende aus der akustischen Spur heraus und im ersten Fall bis in die Nähe des gegenüber liegenden Ausgangspads oder im zweiten Fall in die Nähe einer der leitenden Strukturen des zum unsymmetrischen Eingangspad (EP) führenden Signalpfads geführt ist, so dass das verlängerte Ende jeweils eine kapazitive Kopplung zwischen den beiden signalführenden Leitungen auf Ein- und Ausgangsseite bewirkt.
  2. SAW Filter nach Anspruch 1, bei dem das Ende des verlängerten Elektrodenfingers (EFV) flächig vergrößert ist und im ersten Fall eine Kapazität (CS) zu dem zweiten Ausgangspad (AP2) oder im zweiten Fall eine Kapazität (CS) zu der leitenden Struktur (ST) des zum Eingangspad (EP) führenden Signalpfads ausbildet und dadurch die jeweilige kapazitive Kopplung erhöht ist.
  3. SAW Filter nach Anspruch 2, bei dem die genannte Kapazität (CS) durch Bemessung ihrer Fläche und des jeweiligen Abstands zum zweiten Ausgangspad (AP2) oder im zweiten Fall zum Signalpfad so hoch gewählt ist, dass die kapazitive Kopplung, die jedes der beiden Ausgangspads (AP1, AP2) zu dem Eingangspad (EP) und den im Signalpfad angeordneten Strukturen (ST) ausbildet, für beide Ausgangspads (AP1, AP2) gleich groß ist.
  4. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, – ausgebildet als DMS Filter mit zwei Eingangswandlern (EW1, EW2), die elektrisch parallel an einer Seite der akustischen Spur mit dem zum unsymmetrischen Eingang führenden Signalpfad verbunden sind, – bei dem die Ausgangspads (AP1, AP2) jeweils auf einer unterschiedlichen Längsseite der akustischen Spur angeordnet sind, und – bei dem ein Elektrodenfinger (EFV) eines der Eingangswandler (EW) verlängert ist.
  5. SAW Filter nach Anspruch 4, bei dem der verlängerte Elektrodenfinger (EFV) der jeweils endständige Elektrodenfinger zumindest eines der beiden Eingangswandler (EW1, EW2) ist, der jeweils dem Ausgangswandler (AW) unmittelbar benachbart ist.
  6. SAW Filter nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem im Signalpfad seriell zu den Eingangswandlern (EW) oder seriell zu dem Ausgangswandler (AW) ein Eintorresonator (R) geschaltet ist.
  7. SAW Filter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, umfassend zumindest einen Eintorresonator (R), der parallel zu den Eingangswandlern (EW1, EW2) oder parallel zu dem Ausgangswandler (AW) geschaltet ist.
  8. SAW Filter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem je ein Elektrodenfinger (EFV) der beiden Eingangswandler (EW1, EW2) verlängert ist und auf der gegenüberliegenden Seite der akustischen Spur in die Nähe des dort angeordneten Ausgangspads (AP2) geführt ist, wobei die verlängerten Enden der beiden Elektrodenfinger in die Nähe desselben Ausgangspads (AP2) geführt sind.
  9. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, – bei dem zwei endständige Elektrodenfinger (EFV) des Ausgangswandlers (AW) verlängert sind, die mit dem zweiten Ausgangspad (AP2) verbunden sind, das den Anschlüssen des zum Eingangspad (EP) führenden Signalpfads gegenüberliegt, – bei dem die Enden der verlängerten Elektrodenfinger (EFV) in die Nähe einer elektrisch leitenden Struktur (ST) des zum Eingangspad führenden Signalpfads angeordnet sind und zu diesem eine symmetrisierende Ausgleichskapazität (CS) ausbilden.
  10. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem zwei Eingangswandler (EW1, EW2) vorgesehen sind bei dem ein mit Masse verbundener endständiger Elektrodenfinger (EFV) des ersten Eingangswandlers (EW1) verlängert ist und eine kapazitive Abschirmung (AS) zwischen einer leitenden Struktur (ST) des zum Eingangspad (EP) führenden Signalpfads und einem auf der gleichen Seite der akustischen Spur angeordneten ersten Ausgangspad (AP1) ausbildet und dabei die kapazitive Kopplung des ersten Ausgangspads (AP1) zum Eingang reduziert.
  11. SAW Filter nach Anspruch 10, bei dem ein verlängerter endständiger, heißer Elektrodenfinger (EFV) des zweiten Eingangswandlers (EW2) die kapazitive Kopplung des zweiten Ausgangspads (AP2) mit dem Eingang erhöht und bei dem ein anderer verlängerter und mit Masse verbundener Elektrodenfinger (AS) des ersten Eingangswandlers (EW1) die kapazitive Kopplung des ersten Ausgangspads (AP1) zum Eingang reduziert, wobei eine für beide Ausgangspads (AP1, AP2) symmetrische Kopplung zum Eingang erzielt ist.
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