DE102006032950B4

DE102006032950B4 - Schaltung mit BAW-Resonatoren

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Publication number: DE102006032950B4
Application number: DE200610032950
Authority: DE
Inventors: Edgar Dr. Schmidhammer
Original assignee: Epcos AG
Current assignee: SnapTrack Inc
Priority date: 2006-07-17
Filing date: 2006-07-17
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2026-07-18
Also published as: WO2008009274A1; DE102006032950A1

Abstract

Elektrische Schaltung
– mit mindestens zwei elektrisch miteinander verbundenen Zweigen,
– wobei jeder Zweig einen ersten BAW-Resonator (R1, R3) und einen zweiten Resonator (R2, R4) umfasst, die leitend miteinander verbunden sind,
– wobei der erste BAW-Resonator (R1, R3) und der zweite BAW Resonator (R2, R4) eines jeden Zweiges bezogen auf die Richtung des an diesen Zweig angelegten elektrischen Feldes entgegengesetzt gerichtete polare Achsen aufweisen,
– wobei in einem der Zweige erster und zweiter Resonator (R1, R2) in Serie geschaltet sind und
– wobei in keiner piezoelektrischen Schicht der in Serie geschalteten Resonatoren Scherwellen angeregt werden.

Description

Als BAW-Resonator wird ein mit akustischen Volumenwellen arbeitender Resonator bezeichnet. BAW steht für Bulk Acoustic Wave. BAW-Resonatoren sind z. B. aus den Druckschriften WO 03/032486 A1 und WO 02/43243 A1 bekannt.
Aus der nicht vorveröffentlichen DE 10 2005 028 927 A1 sind Laddertype-Filterschaltungen bekannt, die im parallelen Zweig parallel geschaltete BAW-Resonatorpaare aufweisen mit entgegengesetzter Polarisation aufweisen.
Aus der US 2 081 405 A ist ein zweiarmiger, U-förmig gestalteter Piezo-Kristall-Resonator bekannt, der je Arm mit einem Elektrodenpaar versehen ist. Zur Anregung einer bestimmten Schwingungsmode sind die Elektrodenpaare bezüglich der Polarisationsrichtung antiparallel geschaltet.
Aus der Druckschrift US 5,294,862 ist eine BAW-Filterschaltung in Ladder-Type Struktur bekannt. In Massepfaden sind Resonatoren in Serie verschaltet und akustisch so miteinander gekoppelt, dass Scherwellen angeregt werden.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine BAW-Resonatoren umfassende Schaltung anzugeben, die eine hohe Linearität bezüglich der elektrischen Eigenschaften aufweist.
Es wurde aufgrund von Messungen festgestellt, dass Filter mit herkömmlichen BAW-Resonatoren bei Anlegen einer hohen Signalleistung von z. B. 10 ... 35 dBm nichtlineare Kennlinien aufweisen, wobei die Nichtlinearität solcher Filter mit einer steigenden Leistung zunimmt. Eine Anregung eines nichtlinea ren Systems führt im Allgemeinen zur Erzeugung von Harmonischen am Ausgang, wenn ein Einton-Signal, d. h. ein Eingangssignal mit einer einzigen Frequenz angelegt wurde. Eine Nichtlinearität führt darüber hinaus zu störenden Intermodulationsprodukten, falls am Eingang Signale mit verschiedenen Frequenzen angelegt werden. Die Intermodulationsprodukte können im Nutzband oder in der Nähe des Nutzbands des zu untersuchenden Bauelements liegen und somit z. B. den Empfang des Nutzsignals stören. Den Intermodulationsstörungen und harmonischen Verzerrungen des Signals kann vorgebeugt werden, indem im Filter Resonatoren mit einer hohen Linearität eingesetzt werden.
Die Nichtlinearität eines BAW-Resonators rührt z. B. daher, dass die statische Kapazität des Resonators abhängig von der Signalamplitude, d. h. von der an den Resonator angelegten Spannung ist. Dies hängt damit zusammen, dass im piezoelektrischen Material die Auslenkung der Atome gegenüber ihrer Ruhelage und folglich auch die Dicke der piezoelektrischen Schicht von der angelegten Spannung abhängt.
Die statische Kapazität C₀ eines BAW-Resonators ohne elektrisches Signal errechnet sich aus der Formel für einen Plattenkondensator:
wobei A die Fläche von Elektroden bzw. die Resonatorgrundfläche ist. t ist die Dicke der piezoelektrischen Schicht ohne elektrisches Signal. ε₀ ist die dielektrische Konstante des Vakuums und ε_r die relative dielektrische Konstante der piezoelektrischen Schicht.
Die statische Kapazität C eines BAW-Resonators, an dem ein elektrisches Signal anliegt, errechnet sich als
wobei Δx die Änderung der Dicke der piezoelektrischen Schicht ist, die proportional zur Amplitude U des elektrischen Signals ist. Der Ausdruck gemäß der Gleichung 2 kann in eine Reihe entwickelt werden:
Da Δx ∝ U ist, gilt C(U) ≌ C0⌊1 + a1U + a2U2 + ...⌋, wobei a₁, a₂ ... a_n Koeffizienten sind, die für ein bestimmtes piezoelektrisches Material ermittelt werden können.
Es wurde festgestellt, dass sich die Nichtlinearität einer Schaltung mit BAW-Resonatoren durch die elektrische Verschaltung von Resonatoren verringern lässt, die bezogen auf die Richtung des an diese Resonatoren angelegten elektrischen Feldes entgegengesetzt gerichtet polare Achsen aufweisen. Insbesondere lässt sich dadurch der quadratische Term der Reihenentwicklung für C(U) verringern.
Es wird eine Schaltung mit mindestens zwei elektrisch miteinander verbundenen Zweigen angegeben, wobei jeder Zweig einen ersten Resonator und einen zweiten Resonator umfasst, die leitend miteinander verbunden sind. Die Resonatoren sind BAW-Resonatoren, d. h. mit akustischen Volumenwellen arbeitende Resonatoren. In beiden Zweigen gilt, dass der erste und der zweite Resonator des jeweiligen Zweiges bezogen auf die Richtung des an diesen Zweig angelegten elektrischen Feldes entgegengesetzt gerichtete polare Achsen aufweisen.
Dies bedeutet, dass beim Anlegen eines elektrischen Signals die Resonatoren des jeweiligen Zweigs bezüglich der Ausrichtung ihrer piezoelektrischen Achsen gegenüber ihrer Polungsrichtung im Gegentakt betrieben werden. Beim Anlegen eines Signals ist die Polarisation des zweiten Resonators gegenüber der Polarisation des ersten Resonators entgegengesetzt gerichtet.
Nachstehend werden die Eigenschaften nur eines Zweiges erläutert, die aber gleichermaßen für weitere Zweige der Schaltung zutreffen, die einen ersten und einen zweiten Resonator aufweisen.
Als elektrischer Zweig wird ein Strompfadabschnitt bezeichnet, der zwischen zwei elektrischen Knoten angeordnet ist, die jeweils an einen elektrischen Anschluss angeschlossen sind oder eine Verzweigung des Strompfades aufweisen. Ein Zweig kann parallel geschaltete Teilzweige umfassen, wobei der erste Resonator in einem ersten Teilzweig und der zweite Resonator in einem zweiten Teilzweig angeordnet ist.
Es gilt vorzugsweise für alle Zweige mit dem ersten und dem zweiten Resonator, dass das an den Zweig angelegte elektrische Signal nur zwischen den beiden Resonatoren verteilt ist, d. h. nicht abgezweigt wird.
Ein Zweig, der eine Serienschaltung des ersten und des zweiten Resonators umfasst, ist vorzugsweise frei von Verzweigungen. Insbesondere weist die leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Resonator vorzugsweise keine Verzweigung auf.
Der erste und der zweite Resonator des jeweiligen Zweiges sind vorzugsweise im Ersatzschaltbild identisch. Sie weisen vorzugsweise die gleiche Resonanzfrequenz auf. Sie haben in Abwesenheit des elektrischen Feldes vorzugsweise im Wesentlichen die gleiche statische Kapazität. Die angegebene Schaltung weist in diesem Fall eine besonders hohe Linearität bezüglich der elektrischen Eigenschaften, d. h. eine im Wesentlichen lineare Abhängigkeit eines Ausgangssignals von einem Eingangssignal bis zu relativ hohen Leistungspegeln auf. Dies hängt damit zusammen, dass eine mechanische Deformation, die beim Anlegen eines elektrischen Wechselfeldes im ersten Reso nator auftritt und u. a. zur nichtlinearen Abhängigkeit der statischen Kapazität dieses Resonators vom angelegten Feld führt, durch eine entgegengesetzte Deformation kompensiert werden kann, die im zweiten Resonator auftritt.
Jeder Resonator weist vorzugsweise eine untere Elektrode, eine obere Elektrode und eine zwischen den Elektroden angeordnete piezoelektrische Schicht auf.
Eine piezoelektrische Schicht ist durch eine polare Achse charakterisiert. Von der Ausrichtung der polaren Achse hängt es ab, ob die piezoelektrische Schicht beim Anlegen eines elektrischen Feldes mit einer bestimmten Richtung eine Kontraktion oder eine Ausdehnung erfährt.
In einer Variante ist die untere Elektrode des ersten Resonators mit der oberen Elektrode des zweiten Resonators und die obere Elektrode des ersten Resonators mit der unteren Elektrode des zweiten Resonators leitend verbunden.
Die Resonatoren eines Zweiges können parallel geschaltet sein. Die Resonatoren eines Zweiges können auch in Serie geschaltet sein.
Elektrisch miteinander verbundene, in verschiedenen Ebenen angeordnete Elektroden der in einer gemeinsamen piezoelektrischen Schicht realisierten Resonatoren sind vorzugsweise mittels einer durch die piezoelektrische Schicht hindurch geführten Durchkontaktierung verbunden. Die miteinander verbundenen Elektroden der Resonatoren können auch mittels einer Leiterbahn verbunden sein, die entlang einer Seitenkante der piezoelektrischen Schicht verläuft.
Die polaren Achsen in den beiden Resonatoren können bezogen auf ihre Ausrichtung im Raum gleich gerichtet sein, insbesondere falls die Resonatoren in Serie geschaltet sind und ihre unteren (oder oberen) Elektroden der Resonatoren leitend miteinander verbunden sind. Auch in diesem Fall sind vorzugsweise der erste und der zweite Resonator in derselben piezoelektrischen Schicht realisiert.
Die polaren Achsen in den beiden Resonatoren können auch bezogen auf eine Raumrichtung gleich gerichtet sein, falls die piezoelektrischen Schichten, die zum ersten und zweiten Resonator gehören, übereinander angeordnet sind, wobei die Resonatoren parallel geschaltet sind und eine gemeinsame Elektrode oder in derselben Ebene angeordnete und leitend miteinander verbundene Elektroden haben.
Auch in der Variante, in der die räumlich gesehen untere Elektrode des ersten Resonators mit der oberen Elektrode des zweiten Resonators und die obere Elektrode des ersten Resonators mit der unteren Elektrode des zweiten Resonators leitend verbunden ist, so dass die Resonatoren parallel geschaltet sind, sind die polaren Achsen in den beiden Resonatoren bezogen auf eine Raumrichtung gleich gerichtet.
In einer weiteren Variante können die polaren Achsen in den beiden Resonatoren bezogen auf eine Raumrichtung entgegengesetzt gerichtet sein. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die piezoelektrischen Schichten, die zum ersten und zweiten Resonator gehören, übereinander angeordnet sind, wobei die Resonatoren in Serie geschaltet sind und eine gemeinsame, zwischen den Piezoschichten angeordnete Elektrode oder in derselben Ebene angeordnete und leitend miteinander verbundene Elektroden haben.
Der erste und der zweite Zweig, der parallel oder seriell miteinander verschaltete Resonatoren mit antiparalleler Ausrichtung der polaren Achsen bezogen auf die Feldrichtung aufweist, kann in einem Serienzweig oder Parallelzweig einer Ladder-Type oder Lattice-Type Anordnung angeordnet sein. Vorzugsweise umfassen alle Serienzweige und/oder alle Parallelzweige der Ladder-Type oder Lattice-Type Anordnung zwei Resonatoren mit antiparalleler Ausrichtung der polaren Achsen bezogen auf die Feldrichtung des an den Zweig angelegten Feldes. Als Lattice-Type Anordnung wird eine Brückenschaltung von Resonatoren bezeichnet, wobei jeder Zweig vorzugsweise zwischen einem Anschluss eines Eingangstores und einem Anschluss eines Ausgangstores der Lattice-Type Anordnung angeordnet ist.
Es wird als besonders vorteilhaft betrachtet, wenn alle Zweige einer elektrischen Schaltung wie z. B. einer Filterschaltung je zwei BAW-Resonatoren mit antiparalleler Ausrichtung der polaren Achsen bezogen auf die Feldrichtung des an den Zweig angelegten Feldes aufweisen.
Als Material für die piezoelektrische Schicht ist z. B. AlN und für die Elektroden Al geeignet. Die Piezoschicht und die Elektroden können auch eine Schichtenfolge aus verschiedenen Materialien aufweisen.
Die Piezoschicht wächst auf einer Wachstumsschicht, die die oberste Schicht der unteren Elektrode oder eine auf dieser Schicht aufgebrachte weitere Schicht sein kann. Die Beschaffenheit der Wachstumsschicht bestimmt die Orientierung der polaren Achse der Piezoschicht. Die Orientierung der polaren Achse der Piezoschicht hängt u. a. davon ab, ob positiv oder negativ geladene Atome des Kristallgitters der Piezoschicht der unteren Elektrode zugewandt sind. Durch das Hinzufügen einer geeigneten, vorzugsweise relativ dünnen Wachstumsschicht auf der unteren Elektrode des Resonators kann die Umkehrung der Orientierung der polaren Achse erzielt werden. Als Material für die Wachstumsschicht ist beispielsweise SiO geeignet.
Die Schaltung wird nun anhand von schematischen und nicht maßstabgetreuen Figuren erläutert. Es zeigen:
1A, 2A jeweils ein Ersatzschaltbild eines Zweiges mit in Serie geschalteten Resonatoren, die entgegengesetzte Orientierungen der polaren Achsen bezogen auf die Feldrichtung aufweisen;
1B, 2B jeweils den Zweig gemäß der 1A bzw. 2A mit nebeneinander angeordneten Resonatoren;
1C, 2C jeweils den Zweig gemäß der 1A bzw. 2A mit übereinander angeordneten Resonatoren;
3 das Ersatzschaltbild eines Zweiges mit parallel geschalteten Resonatoren, die entgegengesetzte Orientierungen der polaren Achsen bezogen auf die Feldrichtung aufweisen;
4A, 4B den Zweig gemäß der 3 mit nebeneinander angeordneten Resonatoren im ersten Querschnitt (4A) und einer Draufsicht von oben (4B);
5A, 5B den Zweig gemäß der 3 mit nebeneinander angeordneten Resonatoren im zweiten Querschnitt (5A) und einer Draufsicht von oben (5B);
6 den Zweig gemäß der 3 mit übereinander angeordneten Resonatoren;
7, 8, 9 verschiedene Varianten einer Ladder-Type-Anordnung mit den Zweigen gemäß den 1A, 2A und/oder gemäß der 3;
10 eine Lattice-Type-Anordnung mit den Zweigen gemäß den 1A, 2A;
11 einen Duplexer, der zwei Filter mit den Zweigen gemäß den 1A, 2A umfasst.
In allen Figuren ist die Orientierung der polaren Achsen der piezoelektrischen Schicht des jeweiligen Resonators durch Pfeile angedeutet, und das elektrische Feld wird zwischen den elektrischen Knoten 1, 2 angelegt.
Das an den ersten oder zweiten Zweig angelegte elektrische Feld ist ebenso wie die polare Achse in Dickenrichtung des jeweiligen Resonators gerichtet. Die Deformation, d. h. Dehnung oder Stauchung, der Resonatoren erfolgt parallel zum angelegten elektrischen Feld, das in den gezeigten Figuren entlang einer Vertikalachse gerichtet ist. Bei einem Wechselfeld schwingen die Resonatoren in ihrer Dickenrichtung, d. h. entlang der Vertikalachse.
Die in den 1A bis 6 erläuterten Beispiele für elektrische Zweige sind sowohl für den ersten Zweig als auch für den zweiten Zweig der angegebenen Schaltung anwendbar.
In den 1A und 2A ist jeweils ein Zweig gezeigt, der zwei hintereinander geschaltete Resonatoren R1, R2 umfasst. Die Resonatoren R1, R2 weisen vorzugsweise die gleiche statische Kapazität, aber entgegengesetzt gerichtete polare Achsen auf. Es ist vorteilhaft, wenn diese Resonatoren bezüglich ihrer geometrischen Parameter im Wesentlichen gleich ausgebildet sind.
In 1A sind die polaren Achsen der piezoelektrischen Schicht PS in den beiden Resonatoren R1, R2 von den Elektroden E11, E21 abgewandt, die leitend miteinander verbunden sind. Beispielhafte Realisierungen des in 1A gezeigten Zweiges sind in 1B und 1C gezeigt.
Der erste Resonator R1 in 1B umfasst eine untere Elektrode E11, eine obere Elektrode E12 und einen zwischen diesen Elektroden angeordneten Bereich der piezoelektrischen Schicht PS auf. Der zweite Resonator R2 weist eine untere Elektrode E21, eine obere Elektrode E22 und einen zwischen diesen Elektroden angeordneten Bereich der piezoelektrischen Schicht PS auf. Die unteren Elektroden E11, E21 der beiden Resonatoren sind leitend miteinander verbunden. Die obere Elektrode E12 des ersten Resonators R1 ist dabei mit dem ersten elektrischen Knoten 1 und die obere Elektrode E22 des zweiten Resonators R2 mit den zweiten Knoten 2 leitend verbunden. Möglich ist aber auch, die oberen Elektroden der Resonatoren R1, R2 miteinander und deren untere Elektroden mit den Knoten 1 bzw. 2 zu verbinden. Vorteilhaft ist bei zwei nebeneinander angeordneten, hintereinander geschalteten Resonatoren, dass ihre leitend verbundenen Elektroden in derselben Ebene angeordnet sind. In der Variante gemäß der 1B sind die Orientierungen der polaren Achsen der Piezoschichtabschnitte, die den Resonatoren R1 und R2 zugeordnet sind, bezogen auf die Feldrichtung einander entgegen gesetzt, wobei die Ausrichtung der polaren Achsen bezogen auf eine Raumrichtung in den beiden Resonatoren gleich ist, da beide Resonatoren dieselbe Piezoschicht PS umfassen.
In 1C ist eine weitere Realisierung des in 1A gezeigten Zweiges vorgestellt. Der erste Resonator R1 umfasst hier die Elektroden E1, E2 und eine zwischen diesen angeordnete erste piezoelektrische Schicht PS1. Der zweite Resonator R2 umfasst die Elektroden E2, E3 und eine zwischen diesen angeordnete zweite piezoelektrische Schicht PS2. Die Resonatoren R1, R2 haben eine gemeinsame Elektrode E2. Die Orientierung der polaren Achsen der Piezoschichten PS1, PS2 ist bezogen auf eine Raumrichtung sowie bezogen auf die Feldrichtung einander gegenüber entgegen gesetzt.
In 2A sind die polaren Achsen der piezoelektrischen Schicht PS in den beiden Resonatoren R1, R2 umgekehrt zu den Elektroden E11, E21 gewandt. Nur die relative Ausrichtung der polaren Achsen spielt eine Rolle für den beabsichtigten Kompensationseffekt, der zur Minderung der Nichtlinearität führt. Für die in der 2B gezeigte Variante gilt – bis auf die Aussagen über die absolute Ausrichtung der polaren Achsen – die Beschreibung der 1B und für die in der 2C gezeigte Variante die Beschreibung der 1C.
In 3 ist ein Zweig gezeigt, der zwei parallel geschaltete Resonatoren R3, R4 umfasst. Die Resonatoren R3, R4 weisen vorzugsweise die gleiche statische Kapazität, aber entgegengesetzt gerichtete polare Achsen auf. Es ist vorteilhaft, wenn diese Resonatoren bezüglich ihrer geometrischen Parameter im Wesentlichen gleich ausgebildet sind.
In den 4A, 4B, 5A und 5B ist eine Realisierung der in der 3 gezeigten Schaltung erläutert. In der 4A ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A (4B) gezeigt, die durch die erste Durchkontaktierung DK1 durchgeht. In der 5A ist ein Querschnitt entlang der Linie B-B (5B) gezeigt, die durch die zweite Durchkontaktierung DK2 durchgeht.
Der erste Resonator R3 umfasst eine untere Elektrode E11, eine obere Elektrode E12 und einen zwischen diesen Elektroden angeordneten Bereich der piezoelektrischen Schicht PS auf. Der zweite Resonator R4 weist eine untere Elektrode E21, eine obere Elektrode E22 und einen zwischen diesen Elektroden angeordneten Bereich der piezoelektrischen Schicht PS auf. Die untere Elektrode E11 des ersten Resonators R3 ist mittels der ersten Durchkontaktierung DK1 mit der oberen Elektrode E22 des zweiten Resonators R4 verbunden (siehe 4A, 4B). Die obere Elektrode E12 des ersten Resonators R3 ist mittels der zweiten Durchkontaktierung DK2 mit der unteren Elektrode E21 des zweiten Resonators R4 verbunden (siehe 5A, 5B).
In 6 ist eine weitere Realisierung des in 3 gezeigten Zweiges vorgestellt. Die Anordnung der Elektroden ist bereits in Zusammenhang mit den in der 1C gezeigten Resonatoren R1, R2 erläutert. Der Resonator R3 entspricht in 6 dem Resonator R1 und der Resonator R4 dem Resonator R2. Die Orientierung der polaren Achsen der übereinander angeordneten Piezoschichten PS1, PS2 ist hier im Gegensatz zu der in der 1C gezeigten Variante bezogen auf eine Raumrichtung gleich und bezogen auf die Feldrichtung einander gegenüber entgegen gesetzt.
In 7 ist eine vorteilhafte Variante einer Ladder-Type-Anordnung gezeigt. Diese Ladder-Type-Anordnung weist Serienzweige und Parallelzweige auf, die jeweils gemäß der in der 3 gezeigten Ausführungsform ausgebildet sind.
In 8 ist eine weitere Variante einer Ladder-Type-Anordnung gezeigt. Diese Ladder-Type-Anordnung weist Serienzweige und Parallelzweige auf, die jeweils gemäß der in der 1A gezeigten Ausführungsform ausgebildet sind. Diese Zweige können auch gemäß der in der 1B gezeigten Ausführungsform ausgebildet sein.
In 9 ist eine weitere Variante einer Ladder-Type-Anordnung gezeigt. Diese Ladder-Type-Anordnung weist Serienzweige auf, die jeweils gemäß der in der 1A oder 1B gezeigten Ausführungsform ausgebildet sein können. Die Parallelzweige der Ladder-Type-Anordnung sind hier gemäß der in der 3 gezeigten Ausführungsform ausgebildet. Möglich ist auch, die Parallelzweige gemäß der in der 1A oder 1B gezeigten Ausführungsform und die Serienzweige gemäß der in der 3 gezeigten Ausführungsform ausgebildet sind.
Im Prinzip kann in den bisher bekannten Filteranordnungen die folgende Änderung vorgenommen werden. Jeder Resonator mit der statischen Kapazität C₀ wird durch eine Parallelschaltung von zwei Teilresonatoren mit der statischen Kapazität C₀/2 oder durch eine Serienschaltung von zwei Teilresonatoren mit der statischen Kapazität 2C₀ ersetzt.
Die Ausführung mit übereinander angeordneten Resonatoren (1C, 2C, 6) hat den Vorteil, dass diese Resonatoren nicht nur elektrisch, sondern auch akustisch miteinander ver koppelt sind. Die nebeneinander angeordneten Resonatoren können aber auch über laterale akustische Moden akustisch gekoppelt sein.
In 10 ist eine Lattice-Type Anordnung von Resonatoren gezeigt. Jeder Zweig dieser Anordnung kann gemäß einer der 1A, 2A oder 3 ausgebildet sein. Die Lattice-Type Anordnung kann insbesondere in einem Signalpfad mit differentieller Signalführung eingesetzt werden.
In 11 ist ein Duplexer gezeigt, der einen Sendepfad TX und einen Empfangspfad RX aufweist. Beide Pfade TX, RX sind an eine Antenne ANT angeschlossen. Im Sendepfad ist ein Sendefilter F1 und im Empfangspfad RX ein Empfangsfilter F2 angeordnet. Jedes Filter weist eine Ladder-Type Anordnung von Resonatoren.
Die Zweige der Filter F1, F2 können jeweils gemäß einer der 1A, 2A oder 3 ausgebildet sein. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei antennenseitig angeordneten Resonatoren R11, R21, R22.

1, 2: elektrischer Knoten
DK1, DK2: Durchkontaktierung
E1, E2, E3: Elektrode
E11, E21: untere Elektrode
E12, E22: obere Elektrode
F1: Sendefilter
F2: Empfangsfilter
PS: piezoelektrische Schicht
R1, R3: erster Resonator
R2, R4: zweiter Resonator
RX: Empfangspfad
TX: Sendepfad

Claims

Elektrische Schaltung – mit mindestens zwei elektrisch miteinander verbundenen Zweigen, – wobei jeder Zweig einen ersten BAW-Resonator (R1, R3) und einen zweiten Resonator (R2, R4) umfasst, die leitend miteinander verbunden sind, – wobei der erste BAW-Resonator (R1, R3) und der zweite BAW Resonator (R2, R4) eines jeden Zweiges bezogen auf die Richtung des an diesen Zweig angelegten elektrischen Feldes entgegengesetzt gerichtete polare Achsen aufweisen, – wobei in einem der Zweige erster und zweiter Resonator (R1, R2) in Serie geschaltet sind und – wobei in keiner piezoelektrischen Schicht der in Serie geschalteten Resonatoren Scherwellen angeregt werden.
Schaltung nach Anspruch 1, – wobei für einen der Zweige gilt, dass die Resonatoren dieses Zweiges (R3, R4) parallel geschaltet sind.
Schaltung nach Anspruch 1, – wobei für beide Zweige gilt, dass die Resonatoren (R1, R2) des jeweiligen Zweiges in Serie geschaltet sind.
Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, – wobei jeder Resonator des jeweiligen Zweiges eine untere Elektrode (E11, E21), eine obere Elektrode (E12, E22) und eine zwischen den Elektroden angeordnete piezoelektrische Schicht (PS) aufweist, – wobei die untere Elektrode (E11) des ersten Resonators mit der oberen Elektrode (E22) des zweiten Resonators leitend verbunden ist, und – wobei die obere Elektrode (E12) des ersten Resonators mit der unteren Elektrode (E21) des zweiten Resonators leitend verbunden ist.
Schaltung nach Anspruch 4, – wobei die miteinander verbundenen Elektroden der Resonatoren mittels einer Durchkontaktierung (DK1, DK2) verbunden sind.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, – wobei die Resonatoren (R1, R2; R3, R4) des jeweiligen Zweiges übereinander angeordnet sind und eine gemeinsame Elektrode haben.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, – wobei die Resonatoren (R1, R2; R3, R4) des jeweiligen Zweiges im Wesentlichen die gleiche statische Kapazität aufweisen.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – wobei die Resonatoren (R1, R2; R3, R4) des jeweiligen Zweiges in einem Querzweig angeordnet sind.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – wobei die Resonatoren (R1, R2; R3, R4) des jeweiligen Zweiges in einem Serienzweig angeordnet sind.