DE102008021175A1 - Resonator, Oszillator und Kommunikationsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Offenbart wird ein Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73), welcher aufweist eine Mehrzahl Resonatorelemente (21, 57, 62, 62A, 62B), wobei jedes zumindest mit einem Oszillationsbereich oder -teil (24) und unteren Elektroden (27) mit einem Raum oder Abstand (25) dazwischen ausgebildet ist, wobei die Mehrzahl Resonatorelemente (21, 57, 62, 62A, 62B) in einem gechlossenen System angeordnet ist und die Oszillationsbereiche oder -teile (24) der Mehrzahl Resonatorelemente (21, 57, 62, 62A, 62B) kontinuierlich, zusammenhängend oder durchgehend in integrierter oder einstückiger Form ausgebildet sind.

Description

  • BEZUGNAHME AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung enthält Gegenstände der verwandten japanischen Patentanmeldungen JP 2006-272209 und JP 2007-136941 , die am 3. Oktober 2006 bzw. am 23. Mai 2007 beim Japanischen Patentamt eingereicht wurden. Deren gesamter Inhalt sei durch diese Bezugnahme in die vorliegenden Anmeldeunterlagen mit aufgenommen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Resonatoren, Oszillatoren und Kommunikationsvorrichtungen oder -geräte im Allgemeinen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Resonator, welcher mechanische Oszillationen oder Schwingungen verwendet, einen Oszillator oder eine Schwingungseinrichtung, welche einen derartigen Resonator aufweisen, sowie eine Kommunikationsvorrichtung oder ein Kommunikationsgerät, welche den Oszillator oder die Schwingungseinrichtung aufweisen.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Bei der jüngsten Entwicklung im Bereich der Funk- oder Radiokommunikationstechnologie entstand ein gesteigertes Bedürfnis im Hinblick auf die Reduktion von Größe und Gewicht bei Kommunikationsvorrichtungen oder -geräten, die auf der Funk- oder Radiokommunikationstechnologie basieren. In den Bereichen der HF-, RF- oder Funksignalverarbeitung, in welchen es als schwierig beschrieben wurde, eine derartige Reduktion von Größe und Gewicht durchzuführen und zu erzielen, wurden Aspekte der mikro-elektromechanischen Systeme und deren Technologie (MEMS) eingeführt, welche darauf basieren, dass kleine oder winzige mechanische Strukturen unter Verwendung von Mikroherstellungstechnologien aus dem Halbleiterbereich erzeugt werden. Als Beispiel einer derartigen MEMS-Technologie kann ein mechanischer Resonator genannt werden, welcher mechanische Resonanzen verwendet. Da Elemente der RF- oder HF-Einrichtungen, also der Radiofrequenz- oder Hochfrequenzeinrichtungen, z. B. Filter, Oszillatoren, Mixer oder Mischer oder andere ähnliche Einrichtungen, die einen derartigen mechanischen Resonator verwen den, in ihrer Größe relativ klein ausgebildet sind und somit integriert oder einstückig hergestellt werden können, wird erwartet, dass die Anwendung derartiger Resonatoren und HF- oder RF-Elemente in die Bereiche der Telekommunikation Einzug halten wird. Die Technologie mechanischer Resonatoren wurde in der ungeprüften japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-33740 und dem US Patent 6,249,073 offenbart.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In dem Fall, bei welchem ein Oszillator z. B. unter Verwendung eines Resonators ausgebildet wird, wird es im Übrigen bevorzugt, dass der Einfügungsverlust oder die Einfügungsdämpfung (insertion loss) so niedrig sind wie die entsprechenden Werte des Oszillators und dass der Q-Wert, Q-Faktor oder Gütefaktor so hoch sind wie die entsprechenden Werte des Resonators. Da mechanische Resonatoren im Allgemeinen eine hohe Impedanz besitzen, wird es bevorzugt, die Impedanz dadurch zu reduzieren, dass eine Mehrzahl ähnlicher Resonatorelemente parallel verbunden werden, dass also die Resonatorelemente parallelisiert werden. Eine derartige Parallelisierung führt jedoch dazu, dass die Q-Werte der Resonatoren sinken.
  • Im Hinblick auf die Gründe des Absinkens des Q-Werts eines parallelen Resonators bei Verwendung mechanischer Oszillationen können die folgenden zwei Aspekte vorgebracht werden: (1) die Variabilität in den Charakteristika unter den einzelnen Resonatorelementen, die im parallelen Resonator enthalten sind, und (2) das Lecken kinetischer Energie eines Oszillationsteils oder Oszillationsbereichs auf das Substrat zu oder in das Substrat hinein, und zwar mittels eines Trägerbereichs oder Trägerteils (supporting Part). Die Situation im Hinblick auf den Aspekt (2) trifft auch auf einen einzelnen Resonator zu. Diese beiden Gründe werden nachfolgend weiter beschrieben.
  • Nachfolgend wird nunmehr der Grund (1) erläutert. Um den Einfügungsverlust oder die Einfügungsdämpfung (insertion loss) des mechanischen Resonators zu reduzieren, wird bevorzugt die Impedanz reduziert und zwar durch Parallelisieren einer Mehrzahl ähnlicher Resonatorelemente, wie das oben bereits erwähnt wurde. Beim Parallelisieren einzelner Resonatoren können im Allgemeinen, wie das in den 1A und 1B dargestellt ist, Resonatorelemente dadurch parallelisiert werden, indem die Elemente in einer zweidimensionalen Anordnung oder in einem zweidimensionalen Array positioniert werden, also insbesondere in Reihen- oder Matrixform. Unter Bezugnahme auf die 1A und 1B ist dargestellt, dass ein paralleler Resonator 1 ausgebildet wird durch Anordnen einer Mehrzahl Resonatorelemente, von denen jedes ein Resonatorelement 2 als Einheit ausgebildet ist, wie das in 2 dargestellt ist.
  • Das Resonatorelement 2 wird, wie das in 2 gezeigt ist, ausgebildet durch Anordnen einer Eingabe- oder Eingangselektrode (input electrode) 4 (eine so genannte Eingabe- oder Eingangssignalleitung (input signal line)) und einer Ausgabe- oder Ausgangselektrode (output electrode) 5 (einer so genannten Ausgabe- oder Ausgangssignalleitung oder Ausgabesignalleitung (output signal line)), wobei beide auf einem Substrat 3 ausgebildet sind. Ferner sind ein Oszillationsbereich oder ein Oszillationsteil 7 (ein so genannter Balken (beam)) vorgesehen und in der Luft ausgerichtet, wobei dieser den Eingangs- und Ausgangselektroden 4 bzw. 5 mit einem Zwischenraum 6 dazwischen gegenüberliegend angeordnet ist. Der Oszillationsbereich 7 wird auch so ausgebildet, dass er an beiden Enden von Trägerbereichen oder Trägerteilen (supporting Parts) 8 (8A, 8B) getragen, gelagert oder gehaltert wird. Diese sind auf Verdrahtungsschichten oder Anschlussschichten (wiring layers) 9 fixiert. Der Oszillationsbereich 7 ist auch so ausgebildet, dass er die Eingangs- und Ausgangselektroden 4 bzw. 5 überquert, kreuzt oder schneidet.
  • Wie in den 1A und 1B dargestellt ist, wird der parallele Resonator 1 gebildet durch Anordnen einer Mehrzahl Resonatorelemente 2 (siehe 2) auf einem gemeinsamen Substrat 3 nach Art einer zweidimensionalen Anordnung oder eines zweidimensionalen Arrays, wobei die Trägerbereiche oder Trägerteile 8 (8A, 8B), die mit den Oszillationsbereichen oder Oszillationsteilen 7 Reihe für Reihe oder Zeile für Zeile über Sitze oder Lager 9 mittels Leitfähigkeit verbunden sind, ebenfalls miteinander verbunden sind und wobei die Sitze oder Lager 9 am Ende jeder Reihe oder Zeile derart untereinander verbunden sind, dass die Oszillationsbereiche oder -teile 7 miteinander gemeinsam verbunden sind. Die Oszillationsbereiche oder -teile 7 werden mit einer DC-Vorspannung (DC bias voltage) V beaufschlagt oder versorgt. Andererseits werden die Eingangselektroden 4 und die Ausgangselektroden 5, die so angeordnet sind, dass sie die Oszillationsbereiche oder -teile 7 überqueren oder kreuzen, jeweils zusammen gruppiert, um miteinander gemeinsam verbunden zu werden.
  • In Bezug auf die Resonanzcharakteristika für jedes Resonatorelement 2 in der Anordnung der 1A und 1B ergibt sich eine Variabilität in der Resonanzfrequenz zwischen den äußeren und den zentralen Bereichen der Anordnung oder des Arrays. Als Gründe für das Entstehen dieser Variabilität in der Resonanzfrequenz können zwei Aspekte erwähnt werden. Das bedeutet, dass der Unterschied zwischen den äußeren und den zentralen Bereichen der Anordnung oder des Arrays entsteht (a) durch Stress oder mechanische Spannungen, die ausgeübt werden auf den Oszillationsbereich oder den Oszillationsteil 7 und (b) durch das einfache Erzeugen einer Variabilität in den strukturellen Parametern, z. B. in der Schichtstärke (insbesondere der Schichtstärke des Oszillationsbereichs oder Oszillationsteils) und dergleichen, insbesondere während eines Herstellungsvorgangs für das Resonatorelement 2.
  • Falls daher die Frequenz verteilt ist oder sich ändert von einer Position zu einer anderen hin innerhalb des parallelen Resonators, ergibt sich aus der oben erwähnten Variation oder Variabilität ein Absinken im Q-Wert, und zwar verglichen mit einem einzelnen Resonator. Um bei der Parallelisierung einen Abfall im Q-Wert zu verhindern, ist es bevorzugt, die Variabilität der Resonanzfrequenz beim parallelen Resonator zu reduzieren. In einem Fall, bei welchem die Resonatorelemente 2 in einem Array oder einer Anordnung, wie sie oben beschrieben wurde, angeordnet werden, ist es jedoch schwierig, den oben beschriebenen Unterschied zwischen den Resonatorelementen 2 im Hinblick auf den Stress oder die mechanische Spannung, die auf den Oszillationsbereich oder den Oszillationsteil ausgeübt werden, und im Hinblick auf die strukturelle Variation oder Variabilität und dergleichen zu eliminieren.
  • Nachfolgend wird nun der Aspekt (2) im Detail beschrieben. Um den Q-Wert des Resonators zu steigern, kann es wesentlich sein, dass die kinetische Energie des Oszillationsteils oder Oszillationsbereichs nicht auf das zu Substrat oder in das Substrat hinein dissipiert oder übertragen wird. Bei den in der Anordnung vorgesehenen Resonatorelementen 2 wird jeder Oszillationsbereich oder jedes Oszillationsteil 7 getragen, gelagert oder gehaltert durch die Trägerbereiche oder Trägerteile 8 (8A, 8B), die von anderen Oszillationsbereichen oder -teilen 7 getrennt sind, welche in benachbarten Resonatorelementen 2 (siehe 1B) enthalten sind. Im Ergebnis davon überträgt sich ein Teil der kinetischen Energie jedes Resonatorelements 2 über die Seitenbereiche auf das Substrat 3, und zwar jeweils über die Trägerbereiche oder Trägerteile 8 (8A, 8B). Dadurch ergibt sich ein Abfall im Q-Wert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Resonator, einen Oszillator sowie eine Kommunikationsvorrichtung zu schaffen, bei welchen ein Abfall im Q-Wert reduziert oder vermieden ist.
  • Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden bei einem Resonator erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1, bei einem Oszillator erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 17 und bei einer Kommunikationsvorrichtung erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 18 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein parallelisierter Resonator mit gesteigerten Q-Werten geschaffen durch Abgleichen, Entzerren oder Ausgleichen (equalizing) der Struktur und der Anordnung jedes im Resonator enthaltenen Oszillatorelements und der auf die einzelne Oszillatorelemente ausgeübten mechanischen Spannung. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden ein Oszillator mit dem vorgeschlagenen parallelen Resonator sowie eine Kommunikationsvorrichtung mit dem vorgeschlagenen Oszillator geschaffen.
  • Ein Resonator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Mehrzahl Resonatorelemente auf, von denen jedes Oszillationsbereiche oder -teile (oscillation Parts) und untere Elektroden (lower electrodes) mit einem dazwischen vorgesehenen Zwischenraum aufweist, wobei diese in einem geschlossenen System (closed system) angeordnet sind und wobei die Oszillationsbereiche oder -teile der Mehrzahl Resonatorelemente zusammenhängend oder durchgehend als integrierte und/oder einstückige Struktur oder Anordnung (continously integrated structure) ausgebildet sind.
  • In Bezug auf den Resonator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird festgehalten, dass durch Anordnen der Mehrzahl Resonatorelemente zum Ausbilden eines geschlossenen Systems und durch Ausbilden der Oszillationsbereiche oder -teile der Mehrzahl Resonatorelemente in Form einer zusammenhängenden oder durchgehenden integrierten und/oder einstückigen Struktur oder Anordnung im parallelen Resonator mit der Mehrzahl Resonatorelemente, die miteinander verbunden sind, der Aufbau und die Struktur jedes Resonatorelements in Bezug auf die anderen entzerrt, abgeglichen und ausgeglichen ist und dass darüber hinaus die auf jedes Resonatorelement ausgeübte mechanische Spannung ebenfalls entzerrt, abgeglichen und ausgeglichen ist.
  • Ein Oszillator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist einen Resonator mit einer Mehrzahl Resonatorelemente auf, von denen jedes Oszillations bereiche oder -teile und untere Elektroden mit einem dazwischen liegenden Zwischenraum aufweist und welche in einem geschlossenen System angeordnet sind, wobei die Oszillationsbereiche oder -teile der Mehrzahl Resonatorelemente durchgehend oder zusammenhängend als eine integrierte und/oder einstückige Struktur oder Anordnung ausgebildet sind.
  • In Bezug auf den Oszillator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird festgehalten, dass, da die Anordnung und der Aufbau davon einen parallelen Resonator aufweisen, der ausgebildet ist, durch Anordnen der Mehrzahl Resonatorelemente derart, dass diese ein geschlossenes System bilden, wobei die Oszillationsbereiche oder -teile der Mehrzahl Resonatorelemente als zusammenhängende oder durchgehende integrierte und/oder einstückige Struktur oder Anordnung ausgebildet sind, die Anordnung oder Struktur jedes der Oszillationselemente im parallelen Oszillator entzerrt, abgeglichen und ausgeglichen in Bezug aufeinander sind und dass auch die auf die einzelnen Oszillationselemente ausgeübte mechanische Spannung entzerrt, abgeglichen oder ausgeglichen ist. Im Ergebnis davon werden exzellente Oszillationscharakteristika und -eigenschaften erhalten.
  • Eine Kommunikationsvorrichtung oder ein Kommunikationsgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist einen Oszillator auf, welcher in der Kommunikationsvorrichtung aufgenommen ist und einen Oszillationsschaltkreis besitzt, welcher zur Frequenzwandlung ausgebildet ist, wobei der Oszillator eine Mehrzahl Resonatorelemente aufweist, von denen jedes Oszillationsbereiche oder -teile und untere Elektroden mit einem dazwischen vorgesehenen Zwischenraum aufweist und welche in einem geschlossenen System angeordnet sind, wobei die Oszillationsbereiche oder -teile der Mehrzahl Resonatorelemente durchgehend, kontinuierlich oder zusammenhängend als integrierte und/oder einstückige Struktur oder Anordnung ausgebildet sind. In Bezug auf die Kommunikationsvorrichtung oder das Kommunikationsgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bleibt festzuhalten, dass, da der oben erwähnte parallele Resonator als Oszillator in der Vorrichtung verwendet wird, exzellente Eigenschaften auch hier erhalten werden.
  • Mit dem Resonator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein paralleler Resonator mit hohen Q-Werten bereitgestellt werden. Mit dem Oszillator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Oszillator mit einer hohen Frequenzstabilität geschaffen. Mit der Kommunikationsvorrichtung ge mäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden exzellente Oszillatoreigenschaften bereitgestellt und es kann eine in höchstem Maße zuverlässige Kommunikationsvorrichtung realisiert werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • 1A, 1B sind eine schematische Draufsicht, welche ein Beispiel eines parallelen Resonators mit einer Arraystruktur oder mit einem Arrayaufbau bzw. eine Querschnittsansicht der in 1A dargestellten Anordnung zeigen.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht, welche ein einzelnes Resonatorelement zeigt, welches im parallelen Resonator aus 1A und 1B vorgesehen ist.
  • 3A, 3B sind eine Draufsicht, welche ein Beispiel eines einzelnen Resonatorelements, angepasst für einen Resonator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bzw. eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A des Aufbaus aus 3A zeigen.
  • 4 ist eine schematische Draufsicht, welche einen Resonator gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt.
  • 5 ist eine vergrößerte Ansicht, welche den Hauptteil des Resonators aus 4 zeigt.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht, welche den Resonator gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang der Linie B-B der Anordnung aus 4 zeigt.
  • 7A, 7B sind Grafiken, welche jeweilige Resonanzcharakteristika illustrieren, und zwar zum Vergleich zwischen einem parallelen Resonator von kreisförmigen oder umlaufenden Ringtyp gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einem parallelen Resonator in Arrayform.
  • 8 ist eine schematische Draufsicht, welche einen Resonator gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 9A, 9B sind eine schematische Draufsicht, welche einen Resonator gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bzw. eine Querschnittsansicht, welche ein einzelnes Resonatorelement aus diesem Resonator zeigen.
  • 10A, 10B sind eine schematische Draufsicht, welche den Hauptteil eines Resonators gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bzw. eine schematische Ansicht, welche eine polygonale Ringstruktur des Resonators mit diesem Hauptteil zeigen.
  • 11A-C sind eine Draufsicht, welche ein anderes Beispiel eines einzelnen Resonatorelements, welches für einen Resonator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, eine Querschnittsansicht, welche das einzelne Resonatorelement entlang der Linie C-C der Struktur aus 11A, bzw. eine vergrößerte Ansicht, welche einen Bereich des Resonators mit Trägerbereichen oder -elementen zeigen.
  • 12A, 12B sind eine schematische Draufsicht, welche einen Resonator gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bzw. eine vergrößerte Ansicht, welche den Hauptteil dieses Resonators zeigen.
  • 13 ist eine Querschnittsansicht, welche den Resonator gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie D-D der Anordnung aus 12B zeigt.
  • 14 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen hervorstehenden oder überstehenden Bereich zeigt, der integral oder einstückig ausgebildet ist mit dem Oszillationsbereich oder -teil, und zwar als zusammenhängende oder durchgehende Struktur, welche als Träger oder Unterstützung dient, und zwar gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 15A, 15B sind eine schematische Draufsicht, welche einen Resonator gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bzw. eine vergrößerte Ansicht, welche den Hauptteil dieses Resonators zeigen.
  • 16A ist eine schematische Draufsicht, welche einen Resonator gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 16B, 16C sind vergrößerte Ansichten, welche jeweils den Hauptteil zweier Arten von Resonatorelementen zeigen, die beim Resonator der 16A Verwendung finden können.
  • 17 zeigt ein Aufbaudiagramm, welches ein Beispiel für ein Verfahren zum Tragen oder Lagern von Oszillationsbereichen oder -teilen beschreibt, welche ausgebildet sind für einen Resonator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 18 zeigt ein Aufbaudiagramm, welches ein anderes Beispiel eines Verfahrens zum Tragen oder Lagern von Oszillationsbereichen oder -teilen beschreibt, welche ausgebildet sind für einen Resonator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 19 zeigt ein Aufbaudiagramm, welches ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Tragen oder Lagern von Oszillationsbereichen oder -teilen beschreibt, welche ausgebildet sind für einen Resonator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 20 zeigt ein Aufbaudiagramm, welches ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Tragen oder Lagern von Oszillationsbereichen oder -teilen beschreibt, welche ausgebildet sind für einen Resonator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 21 zeigt ein Aufbaudiagramm, welches ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Tragen oder Lagern von Oszillationsbereichen oder -teilen beschreibt, welche ausgebildet sind für einen Resonator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 22 zeigt ein Aufbaudiagramm, welches ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Tragen oder Lagern von Oszillationsbereichen oder -teilen beschreibt, welche ausgebildet sind für einen Resonator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 23A, 23B sind eine Draufsicht zur Verwendung bei der Erläuterung eines Oszillationsbereichs oder -teils, welcher mit einer Krümmung ausgebildet ist, bzw. eine perspektivische Ansicht, welche den Hauptteil der in 23A gezeigten Struktur beschreibt.
  • 24 ist ein Graph zur Verwendung bei der Erklärung der Variation oder Variabilität des Q-Werts für ein Vierpunktlager (four-point support) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 25 ist ein Graph zur Verwendung bei der Erklärung der Variation oder Variabilität des Q-Werts für ein Sechspunktlager (six-point support) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 26 ist ein Schaltkreisdiagramm, welches eine Kommunikationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nunmehr verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Unter Bezugnahme auf die 3A und 3B werden zunächst die Anordnung und die Betriebsprinzipien eines einzelnen Resonatorelements zur Ausbildung eines Resonators einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben im Detail gemäß. Das Resonatorelement dieser Ausführungsform ist ein Mikroresonatorelement auf einer Mikroskala oder einer Nanoskala. Das Resonatorelement 21 als Beispiel dieser Ausführungsform ist ein mechanisches Resonatorelement mit einem Oszillationsbereich oder Oszillationsteil 24 (oscillation Part; ein so genannter Balken (beam)), welcher als Oszillator verwendet wird und mittels Trägerbereiche oder Trägerteile 23 (supporting Parts), die an beiden Enden auf einem Substrat 22 angeordnet sind, in der Luft gehalten wird. Ferner sind eine Eingabe- oder Eingangselektrode 26 (input electrode; so genannte Eingabe- oder Eingangssignalleitung (input signal line)) und eine Ausgabe- oder Ausgangselektrode 27 (output electrode; so genannte Ausgabe- oder Ausgangssignalleitung (output signal line)) als untere Elektroden auf dem Substrat 22 derart ausgebildet, dass diese den Oszillationsbereich 24 mit einem Zwischenraum 25 dazwischen wie in der oben beschriebenen Art und Weise kreuzen, überkreuzen oder überqueren. Die Trägerbereiche oder – teile 23 sind jeweils so ausgebildet, dass sie mit leitfähigen Sitzen oder Auflagern 28 (conductive seats) verbunden sind, die ihrerseits auf dem Substrat 22 angeordnet sind.
  • Der Oszillationsbereich 24, dem eine DC-Vorspannung V (direct-current biss voltage (DC)) aufgeprägt wird, und zwar über den Signaleingang oder die Signaleingabe über die Eingangselektrode 26, wird aufgrund des elektrostatischen Feldes eine externe Kraft aufgeprägt. Folglich werden Oszillationen oder Schwingungen des Oszillationsbereichs oder Oszillationsteils 24 bewirkt, und zwar bei der charakteristischen Resonanzfrequenz des Resonatorelements 21. Über den kleinen Zwischenraum 25 (minute space) werden die Oszillationen als Signale an die Ausgangselektrode oder Ausgabeelektrode 27 übertragen. Dieses Resonatorelement 21 ist also ein Resonatorelement, welches elastische oder Biegeschwingungen einer zweiten Sekundärmode (flexural oscillations of a secondary mode) verwendet.
  • Die 4 bis 6 zeigen einen Resonator in Form eines so genannten parallelen Resonators gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Zeichnungen illustrieren in schematischer Art und Weise den Aufbau des Resonators, wobei in 6 eine Draufsicht des Resonators in seiner Gesamtheit gezeigt ist und wobei in 5 eine Draufsicht auf ein einzelnes Resonatorelement (unit resonator element) gezeigt ist, wie es im Resonator enthalten ist, und wobei 6 eine Draufsicht darstellt, welche mehrere einzelne Resonatorelemente beschreibt (der Querschnitt erfolgt entlang der Linie B-B der Anordnung aus 5).
  • Der Resonator 31 gemäß der ersten Ausführungsform weist eine Mehrzahl der zuvor erwähnten Resonatorelemente 21 auf, wobei diese auf dem Substrat 22 nach Art einer geschlossenen Anordnung vorgesehen sind und wobei die Oszillationsbereiche oder -teile 24 der Mehrzahl Resonatorelemente 21 kontinuierlich oder durchgehend nach Art einer integrierten und/oder einstückigen Annordnung oder Struktur ausgebildet sind. Zumindest die Bereiche oder Teile des Substrats 22, auf dessen oberer Fläche oder Oberfläche die unteren Elektroden angeordnet sind, werden von einem isolierenden Grundmaterial (insulative base) gebildet. Zum Beispiel kann das isolierende Grundmaterial ein Halbleitersubstrat sein, welches mit einer isolierenden Schicht darauf ausgebildet ist, z. B. in Form eines isolierenden Glassubstrats oder dergleichen. Sämtliche Resonatorelemente 21 in der parallelen Anordnung sind gemeinsam nach Art eines Rings mit einer Punktsymmetrie in Bezug auf die Mitte oder das Zentrum der geschlossenen Anordnung ausgebildet, z. B. in Form eines kreisförmigen oder umlaufenden Rings bei dem vorliegenden Beispiel. In diesem Fall ist die zusammenhängende und integrierte und/oder einstückige Anordnung oder Struktur der geschlossenen Anordnung der Oszillationsbereiche oder -teile 24 ebenfalls nach Art eines kreisförmigen oder umlaufenden Rings ausgebildet.
  • Das bedeutet, dass die Mehrzahl Resonatorelemente 21 so angeordnet ist, dass Schwingungsbäuche (loops) und Schwingungsknoten (nodes) der Schwingung oder Oszillation der Oszillationsbereiche oder -teile 24 so verteilt sind, dass sie ebenfalls als Kurven oder Krümmungen in einer Reihe und kreisförmig oder umlaufend (by turns in line and circularly) positioniert sind. Die Eingangs- oder Eingabeelektrode 26 jedes Resonatorelements 21 ist mit einer ersten konzentrischen Verdrahtung 41 (first concentric wiring; wiring: Leitung, Leitungsführung, Verdrahtung, Bördelung) verbunden, welche entweder innerhalb oder außerhalb der kreisförmig, radial symmetrisch, ringförmig oder umlaufend (circular) angeordneten Oszillationsbereiche oder -teile 24 angeordnet ist, d. h. innerhalb bei dem vorliegenden Beispiel (so dass die Verdrahtung 41 zusammen mit der Eingangselektrode oder Eingabeelektrode 26 als Eingangssignalleitung oder Eingabesignalleitung ausgebildet ist). Die Ausgabeelektrode oder Ausgangselektrode 27 jedes Resonatorelements 21 ist mit einer zweiten Verdrahtung 42 (wiring: Leitung, Leitungsführung, Verdrahtung, Bördelung) verbunden, welche entweder außerhalb oder innerhalb der kreisförmig, ringförmig und/oder umlaufend angeordneten Oszillationsbereiche oder -teile 24 ausgebildet ist, d. h. außerhalb bei dem vorliegenden Beispiel (so dass die Verdrahtung 42 zusammen mit der Ausgabeelektrode oder Ausgangselektrode 27 die Ausgangssignalleitung oder Ausgabesignalleitung bildet). Ein Elektrodenpad oder Elektrodenanschlussfleck (electrode pad), z. B. ein Eingabe- oder Eingangsanschluss t1 (input terminal), mündet einwärts gerichtet aus von der ersten konzentrischen Verdrahtung auf der Eingangs- oder Eingabeseite, während ein anderes Elektrodenpad, z. B. ein Ausgabe- oder Ausgangsanschluss t2 (output terminal), auswärts von der zweiten konzentrischen Verdrahtung 42 auf der Ausgabeseite oder Ausgangsseite ausmündet.
  • Zusätzlich sind die kreisförmig, ringförmig und/oder umlaufend geschlossenen Oszillationsbereiche oder -teile 24 derart ausgebildet, dass die Bäuche und Knoten der Oszillation oder Schwingung jeweils in gleichen oder uniformen Abständen angeordnet sind. Die Länge der kreisförmig, ringförmig und/oder umlaufend geschlossenen Oszillationsbereiche oder -teile 24 ist daher gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Wellenlänge der Oszillation oder Schwingung. Das bedeutet, dass die Oszillationsbereiche oder -teile 24 in einer kreisförmig, ringförmig und/oder umlaufend verbundenen Form derart ausgebildet sind, dass eine gerade und auch gleiche Anzahl von Bäuchen und Knoten der Schwingung oder Oszillation enthalten sind.
  • Die Trägerbereiche oder -teile 23 (supporting Parts: Träger-, Lager-Stützbereiche oder -teile) zum Tragen, Lagern, Haltern und/oder Halten der Oszillationsbereiche oder -teile 24 in einer kontinuierlichen und durchgehenden integrierten und/oder einstückigen Struktur sind an den Punkten der Knoten der Oszillation oder Schwingung angeordnet. Wie in 6 dargestellt ist, sind die Trägerbereiche 23 gemäß dieser Ausführungsform an beiden Seiten der dazwischen liegenden Eingangs- und Ausgangselektroden 26 bzw. 27 des einzelnen Resonatorelements, d. h. an jedem anderen Knotenpunkt der Oszillation oder Schwingung angeordnet. Aus Gründen der Klarheit der schematischen Zeichnung sind in 6 die Sitze, Lager oder Auflager 28, welche mit den Trägerbereichen oder -teilen 23 verbunden sind, in 3 dargestellt. Die Ausbildung der Trägerbereiche oder -teile 23 ist nicht auf die Positionen an jedem anderen Knotenpunkt der Oszillation oder Schwingung, wie dies zuvor beschrieben wurde, beschränkt und kann auch an anderen geeigneten Punkten ausgeführt sein, z. B. an jedem Knotenpunkt oder an allen drei oder mehr Knotenpunkten, solange die Oszillationsbereiche oder -teile 24 mit ausreichender Stabilität oder Stärke ausgebildet sind, d. h. stark genug, um zu verhindern, dass die Oszillationsbereiche oder -teile die Eingangs- oder Ausgangselektroden 26 bzw. 27 berühren.
  • Im Übrigen ist der Resonator 31 gemäß dieser Ausführungsform so aufgebaut, dass durch Verbinden von vierundzwanzig einzelnen Resonatorelementen 21 eine kreisförmige oder umlaufende Ringstruktur oder Ringanordnung gebildet wird, wie dies beispielhaft in 3 dargestellt ist.
  • Der Resonator 31 gemäß der ersten Ausführungsform weist Resonatorelemente 21 auf, die so angeordnet sind, dass sie einen kreisförmigen oder umlaufenden Ring derart bilden, dass die Positionsverhältnisse zwischen den einzelnen Resonatorelementen 21 und dem parallelisierten Resonator 31 als Ganzem im Wesentlichen dieselben sind und dass strukturelle Unregelmäßigkeiten aufgrund der Anordnung der Resonatorelemente 21 sich nicht bei diesem Resonator widerspiegeln. Zusätzlich sind der Stress oder die mechanische Spannung, welche auf jedes einzelne Resonatorelement 21 ausgeübt werden und im Oszillationsbereich oder -teil 24 enthalten sind, sind für alle Resonatorelemente gleich. Daher ist die Variation oder Variabilität der Charakteristika zwischen den Resonatorelementen unterdrückt. Folglich kann auch ein Abfall im Q-Wert aufgrund der Parallelisierung unterdrückt werden. Folglich kann ein Q-Wert erhalten werden, der dem Wert für einen einzelnen Resonator äquivalent ist.
  • Wie in 4 dargestellt ist, sind, da die Oszillationsbereiche oder -teile 24 der Mehrzahl Resonatorelemente kreisförmig oder umlaufend angeordnet und als kontinuierliche oder durchgehende integrierte und/oder einstückige Struktur oder Anordnung ausgebildet sind, die Anzahl der Trägerbereiche oder -teile 23 relativ zu der Anzahl der Schwingungsbäuche vermindert. Folglich ist die kinetische Energie der Schwingung oder Oszillation, welche zur Seite des Substrats 22 über die Trägerbereiche oder -teile 23 herausleckt, ebenfalls abgesenkt. Das bedeutet insbesondere, dass nämlich einige Teile oder Anteile der kinetischen Energie, die sonst in den Bereich des Substrats hinauslecken würden, die Oszillation benachbarter Resonatorelemente 21 beeinflussen könnten.
  • Da die Mehrzahl Resonatorelemente 21 als kreisförmiger oder umlaufender Ring ausgebildet ist, wobei eine Punktsymmetrie in Bezug auf das Zentrum oder die Mitte des Kreises oder des Umlaufs vorgesehen ist, ergibt sich, dass im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen zusammenhängenden oder durchgehenden integrierten und/oder einstückigen Aufbau der Oszillationsbereiche oder -teile 24 der Resonator 31 als Ganzes zusätzlich Oszillationen oder Schwingungen höherer Moden ausbilden kann, wobei deren Energie auf benachbarte Resonatorelemente 21 übertragen wird und wobei die kinetische Energie, die auf den Bereich des Substrats über einen Leckvorgang abgegeben wird, insgesamt reduziert werden kann. Im Ergebnis davon kann der Q-Wert des parallelen Resonators gesteigert werden.
  • Da die Länge der Oszillationsbereiche oder -teile 24 im Wert gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Wellenlänge der Oszillation oder Schwingung ist, kann der Resonator 31 Gegenstand höherer Moden sein. Die Trägerbereiche oder -teile 23 der Oszillationsbereiche oder -teile 24 sind an den Knotenpunkten der Oszillation oder Schwingung angeordnet. Folglich können Oszillationen höherer Moden erhalten werden.
  • Die 7A und 7B sind grafische Darstellungen in Form von Plots von Resonanzcharakteristika zu Vergleichszwecken zwischen einem ringförmigen oder umlaufenden parallelen Resonator 31 gemäß der ersten Ausführungsform und einem paralle len Resonator 1 mit einer Array-, Reihen- oder Matrixstruktur gemäß dem in 1A und 1B gezeigten Vergleichsbeispiel. Die 7A zeigt die Resonanzcharakteristika "a" des parallelen Resonators 31 der ersten Ausführungsform, wogegen die 7B die Charakteristika "b" in Bezug auf den parallelen Resonator 1 des Vergleichsbeispiels illustriert. Die 7A zeigt die Charakteristika, wie sie auf der Grundlage eines Beispielresonators erhalten werden, welcher Resonatorelemente in Parallelisierung mit einer Anzahl von 32 enthält, wogegen die 7B die Charakteristika zeigt, die erhalten wurden im Zusammenhang mit einem Resonator, welcher Resonatoren mit einer Anzahl von 30 in Parallelisierung enthält.
  • Wenn die parallele Anordnung ausgebildet ist mit der Arraystruktur, so wie sie oben beschrieben wurde, um den Einfügungsverlust oder die Einfügungsdämpfung (insertion loss) in Bezug auf Resonanzspitzen (resonance peaks) zu reduzieren, tritt eine Spitzenaufspaltung oder Peakaufspaltung (peak splitting) auf und es werden sowohl ein Abfallen in als auch eine große Variabilität von dem Q-Wert erzeugt (siehe 7B). Bei der Parallelisierung unter Verwendung der kreisförmigen oder umlaufenden Ringanordnung bei dieser Ausführungsform verschwindet die Peakaufspaltung (peak splitting) fast vollständig und der Abfall von und die Variabilität in dem Q-Wert sind merklich reduziert (siehe 7A).
  • 8 zeigt einen Resonator, nämlich einen parallelen Resonator gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Der Resonator 55 gemäß der zweiten Ausführungsform ist ausgebildet durch zumindest Anordnen der Trägerbereiche oder -teile 23 an jedem Knotenpunkt der Oszillation oder Schwingung. Da die Komponenten oder Bestandteile und andere Merkmale oder Eigenschaften, z. B. die Eingangselektrode 26 des einzelnen Resonatorelements 21, die Ausgangselektrode 27 und die Oszillationsbereiche oder -teile 24, nämlich die Teile außer den Trägerbereichen oder -teilen 26 ähnlich sind zu denjenigen der Ausführungsform aus den 4 und 6 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, sind die Komponenten und Bestandteile korrespondierend zu 6 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und eine Wiederholung der Beschreibung wird hier nun abgekürzt. In Bezug auf den Resonator 55 gemäß der zweiten Ausführungsform bleibt festzuhalten, dass die Trägerbereiche oder -teile 23 an jedem Knotenpunkt der Oszillation oder Schwingung derart angeordnet sind, dass die Resonanzmode beschränkt oder limitiert ist und die Genauigkeit des Q-Werts gesteigert ist. Zusätzlich kann diese Konfiguration in vorteilhafter Weise Wirkungen hervorrufen, die ähnlich sind zu denjenigen der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform.
  • Die 9A und 9B zeigen einen Resonator und insbesondere einen parallelen Resonator gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Der Resonator 56 gemäß der dritten Ausführungsform wird gebildet zumindest durch Anordnen ausschließlich der Ausgangselektroden oder Ausgabeelektroden 27 als untere Elektroden und durch Positionieren der Trägerbereiche oder -teile 23 an jedem Knotenpunkt der Oszillation oder Schwingung (korrespondierend mit jedem anderen Schwingungsbau oder Oszillationsbauch) der Oszillationsbereiche oder -teile 24 in einer Art und Weise, dass jede Ausgangselektrode oder Ausgabeelektrode 27 zwischen den Trägerbereichen oder -teilen 23 platziert ist. Bei dieser Ausführungsform ist durch die Trägerbereiche oder -teile 23 den Oszillationsbereichen oder -teilen 24 jeweils eine elektrische Vorspannung in Form einer Gleichspannung zusammen mit Eingangssignalen oder Eingabesignalen zugeführt. In diesem Fall dienen die Trägerbereiche oder -teile 23 (oder die Oszillationsbereiche oder -teile 24) ebenfalls als Eingangselektroden oder Eingabeelektroden.
  • Bei der dritten Ausführungsform ist das einzelne Resonatorelement 27 mit einer Eingangselektrode oder Eingabeelektrode 27 ausgebildet. Der Oszillationsbereich oder das Oszillationssteil 24 werden auf beiden Seiten durch die Trägerbereiche oder Trägerteile 23 gestützt, gehaltert oder gelagert. Die Mehrzahl einzelner Resonatorelemente 57 sind in einer kreisförmigen oder umlaufenden Ringanordnung positioniert und angeordnet. Da andere Komponenten oder Bauteile und Eigenschaften, z. B. die Oszillationsbereiche oder -teile 24 und weitere, ähnlich sind zu denjenigen, die im Zusammenhang mit den 4 und 6 für das erste Ausführungsbeispiel gezeigt wurden, werden diejenigen Komponenten oder Teile, die mit der 6 korrespondieren, mit identischen Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung wird hier abgekürzt dargestellt. In Bezug auf den Resonator gemäß der dritten Ausführungsform ergeben sich vorteilhafte Einflüsse und Wirkungen in ähnlicher Art und Weise wie bei der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform.
  • Die 10A und 10B zeigen einen Resonator, nämlich einen parallelen Resonator gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Resonator 59 gemäß der vierten Ausführungsform ist ausgebildet durch Verbinden der einzelnen Resonatorelemente 21 derart, dass diese innerhalb der Anordnung zum Ausbilden einer kreisförmigen oder umlaufenden Anordnung ein Polygon bilden. Beispiele für Polygone sind geradzahlige reguläre Polygone, wie z. B. ein reguläres Sechseck oder Hexagon, ein reguläres Achteck oder Oktagon und dergleichen. Da die Komponenten und Bestandteile sowie die anderen Eigenschaften und Merkmale außer der Polygonanordnung ähnlich sind zu denjenigen, die im Zusammenhang mit den 4 bis 6 gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt sind, werden diejenigen Komponenten und Bauelemente gemäß den 4 bis 6 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und ihre wiederholte Beschreibung wird hier abgekürzt dargestellt. In Bezug auf den Resonator 59 gemäß der vierten Ausführungsform bleibt festzuhalten, dass dieser dieselben vorteilhaften Wirkungen und Eigenschaften besitzt wie diejenigen der ersten Ausführungsform.
  • Die Resonatoren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen werden gebildet durch Anordnen der Trägerbereiche oder -teile 24 zum Tragen, Lagern oder Halten der Oszillationsbereiche oder -teile 24, welche in den Resonatorelementen enthalten sind, unterhalb der Oszillationsteile oder -bereiche 24. Die 11A und 11B illustrieren andere Konfigurationen oder Anordnungen des Resonators unter Verwendung unterschiedlicher Trägerbereiche oder -teile zum Tragen, Lagern oder Halten der Oszillationsbereiche oder -teile des Resonators.
  • Wie in den 11A, 11B und 11C dargestellt ist, wird der Resonator 61 dieser Ausführungsform gebildet durch (a) Aufnehmen der Resonatorelemente 62, von denen jedes ausgebildet ist mit einem Oszillationsbereich oder -teil 24, Trägerbereichen oder -teilen 66 zum Fixieren oder Anbringen der Oszillationsbereiche oder -teile 24 an ein Substrat 22 über erste und zweite Fixierbereiche oder -teile 63 und 64, und mit einer Eingangselektrode oder Eingabeelektrode 26 und einer Ausgangselektrode oder Ausgabeelektrode 27 zum Ermöglichen, dass elektrische Signale, von denen jedes auf dem Substrat 22, welches dem Oszillationsbereich oder -teil 24 gegenüberliegt, und zwar mit einem kleinen Zwischenraum 25 dazwischen, und durch (b) Anordnen der Resonatorelemente 62 derart, dass die Trägerbereiche oder -teile 66 außerhalb der Oszillationsbereiche oder -teile 24 angeordnet sind. Die Bezugszeichen 41 und 42 bezeichnen eingangsseitige bzw. ausgangsseitige Verdrahtungen oder Anschlüsse.
  • Die Trägerbereiche oder -teile 66 sind außerhalb der Oszillationsbereiche oder -teile 24 und als mit den Trägerbereichen oder -teilen kontinuierlich oder zusammenhängend integrierte und/oder einstückig ausgebildete Struktur ausgebildet. Die zweiten Fixierbereiche oder -teile 64 sind jeweils außerhalb der Trägerbereiche oder -teile 66 als andere Struktur ausgebildet, die damit in zusammenhängender oder durchgehend integrierter und/oder einstückiger und hervorstehender oder überragender Art und Weise ausgebildet sind. Die ersten Fixierbereiche oder -teile 63 sind jeweils unter den zweiten Fixierbereichen oder -teilen 64 angeordnet. Die Fixierbereiche oder -teile 63 sind jeweils auf leitfähigen Sitzen oder Auflagern 81 angeordnet, welche auf dem Substrat 22 simultan mit den Eingangs- und Ausgangselektroden 26 bzw. 27 als unteren Elektroden ausgebildet.
  • Es sei bemerkt, dass die Trägerbereiche oder -teile 66 und die Fixierbereiche oder -teile 64 jeweils als kontinuierliche oder durchgehend integrierte und/oder einstückige Strukturen ausgebildet sind, die von den Fixierbereichen oder -teilen 24 als hervorstehende oder überragende Bereiche oder Teile hervorstehen oder überragen. Es ergibt sich, dass die Fixierbereiche oder -teile für die Trägerbereiche oder -teile 66 aus drei Komponenten gebildet sind, nämlich leitfähigen Sitzen oder Auflagern 81 und ersten und zweiten Fixierbereichen oder -teilen 63 und 64.
  • Die Position der Trägerbereiche oder -teile 66 ist jeweils am Knotenpunkt der Oszillation oder Schwingung angeordnet, welche erzeugt wird während der Resonanz der Oszillationsbereiche oder -teile 24, d. h. an einer Stelle, wo die Oszillationen kaum auftreten oder erzeugt, werden, d. h. insbesondere an den Ruhepunkten. Die Position, die Größe und die Steifigkeit oder Starrheit der Trägerbereiche oder -teile 66 und der Fixierbereiche oder -teile 64 wird bestimmt derart, dass beide Enden der Oszillationsbereiche oder -teile 24 als freie Enden der Oszillation o der Schwingung dienen können.
  • Im Resonator 61 gemäß der vorliegenden Ausführungsform findet eine nur geringer Leckage der Oszillationsenergie aus den Oszillationsbereichen oder -teilen 24 in das Substrat 22 hinein statt, und zwar verglichen mit dem Resonator, der ausgebildet ist durch Anordnen der Trägerbereiche oder -teile 24 unterhalb der Oszillationsbereiche oder -teile 24. Da die Trägerbereiche oder -teile 66 jeweils an Knotenpunkten der Oszillation oder Schwingung angeordnet sind, und zwar in ähnlicher Art und Weise wie bei den zuvor genannten Ausführungsformen, hat die vorliegende Struktur zusätzlich den Vorteil, dass Oszillationsenergie kaum in die Trägerbereiche oder -teile 66 übertragen wird.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Resonatoren unter Verwendung der Resonatorelemente 62 aus den 11A und 11B gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
  • Die 12A, 12B und 13 zeigen einen Resonator, nämlich einen parallelen Resonator gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Zeichnungen illustrieren in schematischer Art und Weise den Aufbau des Resonators, wobei die 12A eine Draufsicht auf den Resonator als Ganzes, 12B eine Draufsicht auf ein einzelnes Resonatorelement in dem Resonator und 13 eine Querschnittsansicht des Resonators (der Querschnitt wird erhalten entlang der Linie D-D aus dem Aufbau der 12A) darstellt.
  • Der Resonator 71 gemäß der fünften Ausführungsform wird gebildet durch Anordnen einer Mehrzahl der oben beschriebenen Resonatorelemente 62 auf dem Substrat 22, um dadurch eine geschlossene Anordnung zu bilden, wobei Oszillationsbereiche oder -teile 24 ausgebildet werden aus einer Mehrzahl Resonatorelemente 62, und zwar in kontinuierlicher oder zusammenhängender Art und Weise, um eine integrierte und/oder einstückige Struktur zu bilden. Zumindest die Bereiche des Substrats 22, auf welchen auf der oberen Fläche davon die unteren Elektroden angeordnet sind, werden von einem isolierenden Grundmaterial gebildet, in ähnlicher Art und Weise zu den früher beschriebenen Ausführungsbeispielen. Zum Beispiel kann als isolierendes Grundelement ein Halbleitersubstrat verwendet werden, auf welchem eine isolierende Schicht vorgesehen ist. Denkbar sind auch ein isolierendes Substrat oder dergleichen. Alle Resonatorelemente 71 in der parallelen Anordnung sind so ausgebildet, dass sie in einer ringförmigen oder umlaufenden Struktur vorliegen, und zwar mit einer Punktsymmetrie in Bezug auf die Mitte oder das Zentrum des geschlossenen Systems, z. B. so, wie das bei dem kreisförmigen Ring oder umlaufenden Ring gemäß dem vorliegenden Beispiel gegeben ist. Die kontinuierliche oder durchgehende und integrierte und/oder einstückige Struktur der geschlossenen Anordnung der Oszillationsbereiche oder -teile 24 davon ist daher derart ausgebildet, dass sich ein kreisförmiger oder umlaufender Ring ergibt.
  • Zusätzlich sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Trägerbereiche oder -elemente 66 zum Tragen, Lagern oder Halten der Oszillationsbereiche oder -teile 24 auf beiden Seiten oder auf dem inneren und dem äußeren Umfang der Oszillationsbereiche oder -teile 24 angeordnet und an Stellen, die jeweils mit jedem anderen Knotenpunkt der Oszillation oder Schwingung korrespondieren, d. h. an jedem Knotenpunkt, der eine Wellenlänge entfernt ist in Bezug auf die Oszillation der zweiten oder sekundären Mode. Dies bedeutet, wie oben bereits erwähnt wurde, dass die Trägerbereiche oder -teile 66 außerhalb der Oszillationsbereiche oder -teile 24 angeordnet sind, um einen Aufbau oder eine Struktur zu bilden, die durchgehend oder kontinuierlich integriert und/oder einstückig ausgebildet ist und von beiden Seiten verbunden ist mit den Oszillationsbereichen oder -teilen 24. Bei diesem Beispiel sind vier Trägerbereiche oder -teile 66 für jedes Resonatorelement vorgesehen. Die Trägerbereiche oder -teile 66 dienen als Träger, Lager oder Halterung für die Oszillationsbereiche oder -teile 24 und sind jeweils über Fixierbereiche oder -teile 63 und 64 auf leitfähigen Sitzen oder Auflagern (conductive seats) 65 angebracht oder fixiert, die auf dem Substrat 22 gleichzeitig mit den Eingangs- und Ausgangselektroden 26 und 27 als untere Elektroden angeordnet und ausgebildet sind.
  • Wie in 14 dargestellt ist, ist derjenige Bereich des Trägerbereichs oder -teils 66, welcher als Träger, Lager oder Halterung für den Oszillationsbereich oder -träger 24 dient, derjenige, der dazu benachbart ausgebildet ist. Der Trägerbereich 66 ist mit dem Fixierbereich 64 als durchgehende oder kontinuierliche Struktur ausgebildet. Derjenige Bereich, der von den Oszillationsbereichen oder -teilen 24 überragt oder hervorsteht, d. h. der vorstehende Bereich oder das vorstehende Teil, ist ausgebildet derart, dass eine Form vorliegt, die der des vergleichsweise engen oder nahen Trägerbereichs 66 entspricht, welcher zusammenhängend oder kontinuierlich verbunden ist mit den weiten oder breiten Fixierbereich oder -teil 64. Der Trägerbereich 66 und der Oszillationsbereich 24 sind als kontinuierliche oder zusammenhängende und integrierte und/oder einstückige Struktur ausgebildet. Die Breite d2 letzterer ist vorzugsweise gleich gewählt zur Schichtstärke d1 von letzterem (die Schichtstärke des hervorstehenden Bereichs ausgebildet mit dem Trägerbereich 66 und dem Fixierbereich 64), d. h. d1 = d2.
  • Es ist nämlich wünschenswert, dass die Form des Bereichs 64A mit geringer Breite oder Weite (narrow width portion 64A) ein Quadrat ist. In diesem Fall ist der hervorstehende oder überragende Bereich, der mit dem Trägerbereich oder -teil 66 und mit dem Fixierbereich oder -teil 64 ausgebildet ist, in derselben Ebene ausgebildet wie der Oszillationsbereich 24. Wenn der Trägerbereich 66 und der Fixierbereich 64 in derselben Ebene ausgebildet sind wie der Oszillationsbereich 24, können die mechanische Dämpfung oder der mechanische Verlust an der Verbindung zwischen dem Trägerbereich oder -teil 66 und dem Oszillationsbereich oder -teil 24 minimiert werden. Folglich kann der Q-Wert des Oszillators auf einem hohen Wert gehalten werden.
  • Falls d1 = d2 bestimmt ist, ist die Torsionsbewegung des Trägerbereichs oder -teils 66 sanft, gleichmäßig oder gering, und diese Eigenschaft tritt gemeinsam auf mit der Oszillation oder Schwingung des Oszillationsbereichs oder -teils 24, und der Q-Wert wächst in stabiler Art und Weise an. Für zu große Werte für die Breite d2 des Bereichs 64A mit geringer Breite (narrow width portion 64A) können Torsionsbewegungen kaum erzeugt werden. Für zu geringe Werte für die Breite ist im Gegensatz dazu beobachtet worden, dass die Bewegung instabil ist und dass die Q-Werte im Ergebnis davon nicht erhalten werden können. Falls die Form des Querschnitts des Bereichs 64A mit geringer Breite ein Quadrat ist, wird ein maximaler Bereichs 64A mit geringer Breite ein Quadrat ist, wird ein maximaler Punkt für den Q-Wert erhalten.
  • Da andere Komponenten, Bestandteile und Merkmale ähnlich sind zu denjenigen, die im Zusammenhang mit den 4 bis 6 beschrieben wurden, werden Einzelheiten dazu abgekürzt. Zusätzlich werden die Komponenten und Bestandteile, die denjenigen aus den 4 bis 6 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre wiederholte Beschreibung wird abgekürzt.
  • Beim Resonator 71 gemäß der fünften Ausführungsform werden Oszillationen von höheren Moden angeregt, und zwar in Form von Resonanzwellenzahlen des Resonatorelements 62 als Einheit. Da zusätzlich die Oszillationsbereiche oder -teile 24 nach Art eines kreisförmigen oder umlaufenden geschlossenen Systems ausgebildet sind, können Oszillationen oder Schwingungen von homogenen Moden (homogeneous modes) erzeugt werden. In diesem geschlossenen System ist der Abstand zwischen den Knoten gleich den zwischen den Bäuchen in Bezug auf die Schwingung in jedem Resonatorelement 62. Selbst dann, wenn ein Vergleich hergestellt wird zwischen irgendwelchen zwei Resonatorelementen 62 im geschlossenen System, ergibt sich daher, dass die Resonatorcharakteristika untereinander gleich sind, es wird keine strukturelle Variabilität unter den Resonatorelementen 62 gefunden. Im Ergebnis davon wird die Variabilität in den Charakteristika jedes Resonatorelements 62 unterdrückt und es können hohe Q-Werte für den Resonator und geringe Einfügungsverluste oder -dämpfungen erhalten werden. Da ferner die Trägerbereiche oder -teile 63 der Oszillationsbereiche oder -teile 24 außerhalb der Oszillationsbereiche oder -teile 24 angeordnet sind, kann ein Lecken der Oszillationsenergie zum Substrat 22 hin, welches normalerweise über die Oszillationsbereiche oder -teile 24, die hervorstehenden oder überragenden Bereiche 64, die Trägerbereiche oder -teile 63 und das Substrat 22 erfolgt, jetzt unterdrückt werden und es werden weiter hohe Q-Werte erhalten.
  • Die 15A und 15B zeigen einen Resonator, nämlich einen parallelen Resonator gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Resonator 72 gemäß der sechsten Ausführungsform ist ausgebildet durch Verbinden der einzelnen Resonatorelemente 62 (unit resonator elements) derart, dass diese über die Verbindung zum Ausbilden einer kreisförmigen oder umlaufenden Struktur ein Polygon bilden. In diesem Beispiel sind die Oszillationsbereiche oder -teile 24 als polygonales geschlossenes System ausgebildet. In einer Art und Weise, die ähnlich zu der zuvor beschriebenen ist, können derartige Polygone geradzahlige reguläre Poly gone sein, z. B. reguläre Hexagone oder Sechsecke, reguläre Oktagone oder Achtecke und dergleichen. Da die Komponenten, Bestandteile und anderen technischen Merkmale außer der polygonalen Anordnung ähnlich sind zu denjenigen, die im Zusammenhang mit den 12A und 12B in Bezug auf das fünfte Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, werden die zu den 12A und 12B korrespondierenden Komponenten und Bestandteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und ihre wiederholte Beschreibung wird abgekürzt.
  • Beim Resonator 72 gemäß der sechsten Ausführungsform kann die vorliegende Anordnung vorteilhafte Wirkungen ähnlich zu denjenigen des zuvor beschriebenen fünften Ausführungsbeispiels entfalten, da seine Anordnung und sein Aufbau erhalten werden durch Verbinden der Resonatorelemente 62 derart, dass ein polygonales geschlossenes System erhalten wird. Da z. B. die Form der Resonatorelemente 62 so gewählt ist, dass sie untereinander gleich sind, kann eine Variabilität in den Charakteristika jedes Resonatorelements 62 unterdrückt werden und es werden hohe Q-Werte und geringe Einfügungsdämpfungen oder Einfügungsverluste erhalten. Da zusätzlich die Trägerbereiche oder -teile 63 an beiden Außenseiten der Oszillationsbereiche oder -teile 24 angeordnet sind, kann ein Lecken der Oszillationsenergie zum Substrat 22 hin reduziert werden und es werden weiter hohe Q-Werte erhalten.
  • Obwohl die im Zusammenhang mit den fünften und sechsten Ausführungsformen beschriebenen Resonatorelemente 62 mit untereinander äquivalenten Bedingungen angeordnet wurden, ist es auch möglich, ein geschlossenes System als Resonator auszubilden durch Kombinieren nicht äquivalenter Resonatorelemente, und zwar in Abhängigkeit vom Verfahren zum Ausbilden oder Herstellen des geschlossenen Systems.
  • 16 zeigt einen Resonator, der ausgebildet ist durch Kombinieren nicht äquivalenter Resonatorelemente, insbesondere ist dort ein paralleler Resonator gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Resonator 73 gemäß der siebten Ausführungsform ist ausgebildet durch Kombinieren zweier Arten von Resonatorelementen 62A und 62B, wie dies in den 16B bzw. 16C gezeigt ist, und zwar derart, dass ein geschlossenes System ausgebildet wird, sowie durch Anordnen dieser Resonatorelemente derart, dass diese eine schienen-, spur- oder gleisartige kreisförmige oder umlaufende Anordnung (track-shaped circular arrangement) bilden mit geraden Linien oder Kurven (z. B. Bögen). Die Resonatorelemente 62A aus der 16B sind an gekrümmten Bereichen der Schleife und als gekrümmte Struktur ähnlich zu der früher in 12B beschriebenen ausgebildet, und zwar in Kombination mit den Oszillationsbereichen oder -teilen 24, einer Verdrahtung oder Verwindung 42, die mit Ausgangselektroden oder Ausgabeelektroden verbunden ist und im Zusammenhang mit einer anderen Verdrahtung oder Verbindung, die mit Eingangselektroden oder Eingabeelektroden verbunden ist. Die Resonatorelemente 62B aus der 16C sind an linearen Bereichen der Schleife (loop) angeordnet und als lineare Struktur in Kombination mit den Oszillationsbereichen oder -teilen 24, der Verdrahtung oder Verbindung 42, die mit Ausgabeelektroden oder Ausgangselektroden verbunden ist, und mit der Verdrahtung oder Verbindung 41, die mit Eingangselektroden oder Eingabeelektroden verbunden ist, ausgebildet.
  • Da andere Komponenten und Bestandteile sowie Eigenschaften, z. B. das Anordnen der Trägerbereiche oder -teile 66 auf beiden Außenseiten der Oszillationsbereiche oder -teile 24, ähnlich sind zu denjenigen in Bezug auf die fünfte Ausführungsform, werden die zu den 12A und 12B korrespondierenden Komponenten und Bestandteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und ihre wiederholte Beschreibung wird abgekürzt.
  • Beim Resonator 73 der siebten Ausführungsform können die Resonatorelemente mit einer gleichen Resonanzfrequenz ausgebildet sein, obwohl die beiden Resonatorelemente 62A und 62B gegeneinander sich in der Mode der Oszillation oder Schwingung unterscheiden. Im Ergebnis davon ergibt sich, wenn ein Resonator auf diese Art und Weise zusammengesetzt ist oder wird, dass die Oszillation oder Schwingungen höherer Moden im Hinblick auf eine Resonanzwellenzahl des Resonatorelements als Einheit angeregt werden, in einer Art und Weise, wie sie ähnlich ist zu der der fünften und sechsten Ausführungsformen. Da die Oszillationsbereiche oder -teile 24 in ähnlicher Art und Weise als geschlossenes System ausgebildet sind, kann die Oszillation oder Schwingung zusätzlich in homogenen Oszillations- oder Schwingungsmoden relativ einfach erzeugt werden. Jedes Resonatorelement oszilliert im geschlossenen System bei einer untereinander gleichen Resonanzfrequenz.
  • Obwohl die Anzahl der Design- oder Auslegungsfaktoren zum Steuern der Charakteristika der beiden Resonatorelemente 62A und 62B ansteigt, ergeben sich mehr Vorteile im Hinblick auf die Resonatorelemente in den Oszillationsbereichen oder -teilen 24, welche lineare Resonatorelemente 62B verwenden. Da der Aufbau oder die Struktur der linearen Oszillationsbereiche oder -teile 24 ähnlich sind für die Innenseite und Außenseite des geschlossenen Systems, ist die Spannungs-Dehnungs-Biegeberechnung (stress-strain calculation) einfacher für diese Struktur oder für diesen Aufbau als in dem Fall, bei welchem gekrümmte (bogenförmige) Oszillations bereiche oder -teile 24 vorgesehen sind. Das erleichtert die Herstellung der Resonatorstruktur. Im Ergebnis davon können auf einfachere Art und Weise gewünschte Frequenzcharakteristika erhalten werden.
  • Entsprechend wird es bei dem Resonator 74 gemäß der siebten Ausführungsform bevorzugt, lineare Bereiche anstelle von gekrümmten Bereichen aufzunehmen. Vorzugsweise werden die linearen Bereiche so lang wie möglich ausgebildet.
  • Zusätzlich werden auch bei dieser Ausführungsform, wie das zuvor beschrieben wurde, hohe Q-Werte und niedrige Einfügungsdämpfungen oder Einfügungsverluste erhalten. Des Weiteren wird ein Lecken von Oszillationsenergie auf das Substrat 22 unterdrückt, auch dadurch entstehen höhere Q-Werte.
  • Unter Bezugnahme auf die 17 bis 19 werden Verfahren zum Tragen, Lagern oder Halten der Oszillationsbereiche oder -teile beschrieben, d. h. Beispiele für die Positionen zum Anordnen der Trägerbereiche oder -teile, die verwendet werden können und angepasst werden können für die Resonatoren der fünften bis siebten Ausführungsformen. Im Übrigen tragen die Komponenten und Bestandteile sowie die Bereiche und Abschnitte die mit den fünften bis siebten Ausführungsformen korrespondieren, dieselben Bezugszeichen.
  • Ein Vorgehen beim Tragen, Lagern oder Halten aus 17 sind die Trägerbereiche oder -teile 63 an beiden Außenseiten an Positionen angeordnet, die mit jedem Schwingungsknoten oder Oszillationsknoten der Oszillationsbereiche oder -teile 24 korrespondieren. Der Resonator als Ganzes weist nämlich hervorstehende oder überstehende Bereiche 64 auf, da die Struktur zusammenhängend oder durchgehend integriert und/oder einstückig ausgebildet ist mit den Oszillationsbereichen oder -teilen auf beiden Seiten an den Stellen, die mit jedem Schwingungsknoten oder Oszillationsknoten der Oszillationsbereiche oder -teile 24 korrespondieren. Die Trägerbereiche oder -teile 63 sind unter den hervorstehenden oder überstehenden Bereichen oder Teilen 64 derart angeordnet, dass jeder der Knoten der Oszillationsbereiche oder -teile 24 an beiden Enden gelagert, getragen oder gehaltert wird. In den Oszillationsbereichen oder -teilen 24 wird die Oszillation oder Schwingung im grundlegenden Erregungsmodus (fundamental drive mode) der bei jeder Wellenlänge unterstützt wird, erzeugt, d. h. im sekundären Erregungsmodus unterstützt durch jede halbe Wellenlänge. Das bedeutet insbesondere, dass beim vorliegenden Resonator eine Struktur derart vorliegt, dass jedes einzelne Resonatorelement in den Schwingungsbereichen oder -teilen 24 getragen, gelagert oder gehaltert wird durch sechs Trägerbereiche oder -teile.
  • In dem Fall, bei welchem die Oszillationsbereiche oder -teile 24 ausgebildet sind oder werden durch Verbinden der Trägerbereiche oder -teile 66 von beiden Seiten an jedem Knoten der Oszillationsbereiche oder -teile 24, wie das in 17 dargestellt ist, steigen die Q-Werte des Resonators an, sind die Resonanzmode oder der Resonanzmodus begrenzt oder beschränkt und steigt die Genauigkeit des Q-Werts an.
  • Beim Vorgehen zum Tragen, Lagern oder Halten gemäß 18 sind die Trägerbereiche oder -teile 66 an beiden Außenseiten an Stellen angeordnet, die mit jedem Knoten korrespondieren, welche voneinander um eine Wellenlänge der Schwingung oder Oszillation der Oszillationsbereiche oder -teile 24 entfernt sind. Das bedeutet, dass der Resonator als Ganzes Trägerabschnitte 66 aufweist, da die Struktur durchlaufend oder zusammenhängend integriert und/oder einstückig ausgebildet ist mit den Oszillationsbereichen und -teilen und zwar auf beiden Außenseiten an Stellen, die mit jedem Knoten korrespondieren, die untereinander um eine Wellenlänge der Schwingung oder Oszillation der Oszillationsbereiche oder -teile 24 voneinander entfernt sind. Die Fixierbereiche oder -teile 63 sind unter Fixierabschnitten 64 angeordnet, die mit den Trägerabschnitten 66 verbunden sind. Der vorliegende Resonator besitzt nämlich einen Aufbau und eine Struktur derart, dass jeder Resonatorbereich 24 oder jedes Resonatorteil 24 getragen, gelagert oder gehaltert wird durch vier Trägerbereiche oder -teile 66. Da jeder Resonatorbereich 24 der vorliegenden Struktur in der sekundären Erregungsmode oszilliert oder schwing, kann diese Struktur an den Resonator angepasst werden durch Verwendung der Resonanzfrequenz in der sekundären Mode. In dem Fall, bei welchem die Oszillationsbereiche oder -teile 24 ausgebildet sind oder werden durch Verbinden der Trägerbereiche oder -teile 66 aus beiden Seiten an einer Stelle jedes anderen Knotens der Oszillation oder Schwingung, wie dies in 18 dargestellt ist, können Resonatoren mit großen Q-Werten ausgebildet werden. Zusätzlich werden, obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, bei einem Resonator unter Verwendung der Resonanzfrequenz in der dritten Mode, zwei Knoten der Oszillation oder Schwingung in jedem einzelnen Resonatorelement erzeugt durch die Trägerbereiche oder -teile 66, die an beiden Enden angeordnet sind.
  • Beim Vorgehen zum Tragen, Lagern oder Halten gemäß 18 sind die Trägerbereiche oder -teile 66 an beiden Außenseiten an Stellen angeordnet, die mit jedem Knoten korrespondieren, welche voneinander um eine Wellenlänge die Oszillation oder Schwingung der Oszillationsbereiche oder -teile 24 voneinander entfernt sind. Dies bedeutet, dass der Resonator als Ganzes Trägerbereiche oder -teile 66 an beiden Außenseiten der Stellen aufweist, die an Stellen angeordnet sind, die mit jedem Knoten korrespondieren, die untereinander um eine Wellenlänge der Schwingung oder Oszillation der Oszillationsbereiche oder -teile 24 voneinander entfernt sind, und zwar weil der Aufbau oder die Struktur durchlaufend oder zusammenhängend integriert und/oder einstückig mit den Oszillationsbereichen oder -teilen 24 ausgebildet ist. Es sind Fixierabschnitte (fixing Parts) 63 unter den Fixierbereichen oder -teilen (fixing portions) 64 vorgesehen, die mit den Trägerbereichen oder -teilen 66 verbunden sind. Das bedeutet nämlich, dass der vorliegende Resonator einen Aufbau derart besitzt, dass jeder Resonatorbereich oder jedes Resonatorteil 24 getragen wird von vier Trägerbereichen oder -teilen 66. Da jeder Resonatorbereich 24 des vorliegenden Aufbaus im sekundären Erregungsmoduls oszilliert oder schwingt, kann dieser Aufbau an den Resonator angepasst werden durch Verwenden der Resonanzfrequenz der sekundären Mode.
  • In dem Fall, bei welchem die Oszillationsbereiche oder -abschnitte 24 ausgebildet sind oder werden durch Verbinden der Trägerbereiche oder -teile 66 von beiden Seiten an einer Stelle jedes anderen Knotens der Oszillation oder Schwingung, wie das in 18 dargestellt ist, können Resonatoren mit hohen Q-Werten ausgebildet werden.
  • Während dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, werden bei einem Resonator unter Verwendung der Resonanzfrequenz in der dritten Mode zwei Knoten der Oszillation oder Schwingung in jedem einzelnen Resonatorelement zwischen den Trägerbereichen oder -teilen 66, die an beiden Enden angeordnet sind, erzeugt.
  • Das Vorgehen zum Tragen, Lagern oder Halten gemäß 19 ist ausgebildet zum Tragen, Lagern oder Halten des Resonators unter Verwendung der Resonanzfrequenz in der sekundären oder zweiten Mode. Bei diesem Vorgehen zum Tragen, Lagern oder Halten werden die Trägerbereiche oder -teile 66 alternierend an den inneren und äußern Umfangsbereichen der Oszillationsbereiche oder -teile 24 angeordnet, d. h. ein Trägerbereich 66 ist für jeden Knoten der Oszillation oder Schwingung vorgesehen. Das bedeutet, dass der Resonator ausgebildet und strukturiert ist zum Ausbilden jeder der Trägerbereiche oder -teile 66 in alternierender Art und Weise auf den inneren und äußeren Umfangsbereichen der Oszillationsbereiche oder -teile 24, und zwar korrespondierend mit der Position jedes Knotens der Oszillation oder Schwingung und durch Anordnen der Fixierabschnitte 63 unter den Fixierbereichen oder -teilen 64, die mit den Trägerbereichen oder -teilen 66 verbunden sind. Der vorliegende Resonator besitzt nämlich eine Struktur und einen Aufbau derart, dass jeder der Oszillationsbereiche oder -teile 24 im einzelnen Resonatorelement durch drei Trägerbereiche oder -teile 63 getragen, gelagert oder gehaltert wird.
  • In dem Fall, bei welchem der Resonator in der in 19 dargestellten Form ausgebildet ist, und zwar durch Verbinden der Trägerbereiche oder -teile 66 in alternierender Art und Weise auf den inneren und äußeren Umfangsbereichen der Oszillationsbereiche oder -teile 24 in Bezug auf die Knoten der Oszillation oder Schwingung, können hohe Q-Werte erhalten werden und es können stabile Q-Werte erhalten werden, und dies auf einfachere Art und Weise, da die Stabilität des Resonanzzustands gesteigert ist, und zwar verglichen mit dem Fall, bei welchem die Resonatoren knoten aufweisen, ohne dass eine Unterstützung oder ein Tragen durch Trägerbereiche oder -teile vorgesehen ist.
  • Der Resonator mit dem zuvor beschriebenen Aufbau, bei welchem die Oszillationsbereiche oder -teile 24 nach Art eines geschlossenen Systems vorgesehen und von den Außenseiten getragen, gelagert oder gehaltert werden, wird bemerkt, dass in Bezug auf den einzelnen Resonator die Variabilität der Q-Werte geringer ist in Bezug auf (a) den Aufbau oder die Struktur des Tragens, Lagerns oder Haltens der Oszillationsbereiche oder -teile 24 durch die Trägerbereiche oder -teile 63 an jedem Knotenpunkt, wie dies in 17 dargestellt ist, d. h. durch das zuvor beschriebene Tragen, Lagern oder Halten an sechs Punkten, und zwar im Vergleich mit (b) dem Aufbau des Tragens, Lagerns oder Haltens der Oszillationsbereiche oder -teile 24 durch die Trägerbereiche oder -teile 66 an jedem anderen Knotenpunkt, wie dies in 18 dargestellt ist, d. h. durch das zuvor beschriebene Tragen, Lagern oder Halten an vier Punkten. 24 ist ein Graph, welcher die Variabilität des Q-Werts in Bezug auf das Tragen, Lagern oder Halten an vier Punkten beschreibt. 25 ist ein anderer Graph, welcher die Variabilität der Q-Werte beim Tragen, Lagern oder Halten an sechs Punkten illustriert. Die horizontale Achse der Graphen repräsentiert den Q-Wert, wogegen die vertikale Achse die Frequenz zum Q-Wert repräsentiert.
  • Aus den in den Graphen der 24 und 25 dargestellten Daten können die Werte der Standardabweichung σ als Index für die Variabilität der Q-Werte ermittelt werden, d. h. es ergibt sich für das Tragen, Lagern oder Halten mit vier Punkten unter Voraussetzung einer Normalverteilungskurve I eine Standardabweichung mit einem Wert von σ = ± 10,6%. Dagegen ergibt sich für das Tragen, Lagern oder Halten mit sechs Punkten unter Voraussetzung einer Normalverteilungskurve II ein anderer Wert für die Standardabweichung von σ = ± 3,5%. Entsprechend ist der Wert der Variabilität der Q-Werte für das Tragen, Lagern oder Halten mit sechs Punkten geringer als der entsprechende Wert für das Tragen, Lagern oder Halten mit vier Punkten. Der Q-Wert ist einer der wichtigen Parameter zum Bestimmen der Produktqualität. Ein niedriger oder geringer Wert für die Variabilität der Q-Werte liefert auch eine geringere Produktvariabilität.
  • Die 20 bis 22 illustrieren mehrere Beispiele von Mechanismen zum Tragen, Lagern oder Haltern der Oszillationsbereiche oder -teile 24. Der Trägermechanismus gemäß 20 zeigt ein Beispiel des Anordnens des Trägerbereichs oder -teils 23 unterhalb des Oszillationsbereichs oder -teils 24. Der Trägermechanismus (supporting mechanism) 76 dieses Beispiels weist leitfähige Sitze oder Auflager (conductive seats) 81 auf, die gleichzeitig mit der Eingangs- oder Eingabeelektrode 26 und der Ausgangs- oder Ausgabeelektrode 27 als untere Elektroden auf dem Substrat 22 ausgebildet sind. Die Trägerbereiche 24a, welche mit dem Knoten der Oszillation oder Schwingung des Oszillationsbereichs oder -teils 24 korrespondieren, und die Trägerbereiche oder -teile 23 sind jeweils an den Sitzen oder Auflagern 81 angeordnet, um die Trägerbereiche 24a auf der Seite des Oszillationsbereichs oder -teils 24 zu tragen, zu lagern oder zu haltern.
  • Die Sitze oder Auflager 81 sind aus demselben Material gebildet wie die unteren Elektroden und besitzen auch dieselbe Schichtstärke. Während des Herstellungsvorgangs werden durch Ausbilden der Sitze oder Auflager 81 die Eingangs- oder Eingabeelektrode 26 und die Ausgangs- oder Ausgabeelektrode 27 als untere Elektroden und die Verdrahtungen oder Verbindungen 41 und 42 die mit diesen Elektroden als unteren Elektroden verbunden sind (siehe auch 12A und 12B, 15A und 15B und 16A, 16B und 16C) unter demselben (ersten) Prozess ausgebildet und verbunden. Das Ausbilden des Oszillationsbereichs oder -teils 24 und des Trägerbereichs oder -teils 23 erfolgt unter demselben (zweiten) Prozess, wobei die Herstellung jeweils ausgeführt werden kann mit einem Höchstmaß an Präzision.
  • Der Trägermechanismus gemäß 21 beschreibt ein Beispiel des Anordnens der Trägerbereiche oder -teile 66 an der Außenseite eines Oszillationsbereichs oder -teils 24. Der Trägermechanismus 77 des vorliegenden Beispiels weist leitfähige Sitze oder Auflager 81 auf, die gleichzeitig mit der Eingangselektrode oder Eingabeelektrode 26 und der Ausgabeelektrode oder Ausgangselektrode 27 als untere Elektroden ausgebildet wurde. Die Trägerbereiche oder -teile 66, die integriert und/oder einstückig ausgebildet werden mit und zusammehängend oder durchgehend aus wärts verlaufen von den Oszillationsbereichen oder -teilen 24 sind ebenfalls im Trägermechanismus 77 enthalten. Des Weiteren sind Bestandteile des Trägermechanismus 77 die Fixierbereiche oder -teile 64, die jeweils verbunden sind mit den Fixierbereichen oder -teilen 66 und auch Bestandteil des Trägermechanismus 77. Die Fixierbereiche oder -teile 66, von denen jeder an den jeweiligen Sitzen oder Auflagern 81 befestigt oder fixiert ist, um die Fixierbereiche oder -teile 64 zu tragen, zu lagern oder zu haltern, sind ebenfalls Bestandteil des Trägermechanismus 77. Das Bezugszeichen 25 bezeichnet einen Abstand oder Zwischenraum.
  • Die Sitze oder Auflager 81 sind aus demselben Material geformt wie die unteren Elektroden und sie besitzen auch dieselbe Schichtstärke. Die Trägerbereiche oder -teile 66 sind jeweils einstückig als Erstreckungsbereiche (extended portions) der Oszillationsbereiche oder -teile 24 ausgebildet und an einer Stelle angeordnet, die mit den Knoten der Oszillation oder Schwingung der Oszillationsbereiche oder -teile 24 korrespondiert. Die Trägerbereiche oder -teile 66 sind jeweils ähnlich zu der zuvor beschriebenen Art und Weise ausgebildet und weisen einen schmalen oder engen Bereich oder Abschnitt und einen weiten oder breiten Bereich oder Abschnitt auf, wobei ersterer auf einer Seite ausgebildet ist in Kontakt mit dem Oszillationsbereich oder -teil 24. Während des Herstellungsvorgangs werden durch Ausbilden der Sitze oder Auflager 81 unter dem ersten selben Vorgang oder Herstellungsprozess die Eingangs- oder Eingabeelektrode 26 und die Ausgangs- oder Ausgabeelektrode 27 als untere Elektroden und die Verdrahtungen oder Verbindungen, verbunden mit diesen Elektroden (z. B. die Verdrahtungsschichten oder Verbindungsschichten 41 und 42 aus 4) ausgebildet werden. Andererseits können durch Ausbilden der Trägerbereiche oder -teile 66, der Fixierbereiche oder -teile 64 und der Fixierbereiche oder -teile 63 unter demselben (zweiten) Vorgang die Herstellung mit einem hohen Maß an Präzision durchgeführt werden.
  • Der erste Unterschied zwischen den Trägermechanismen 77 und 76 besteht in der Anordnung der Trägerbereiche oder -teile. Beim Trägermechanismus 77 sind die Trägerbereiche oder -teile 63 außerhalb des geschlossenen Systems oder auf der Außenseite des geschlossenen Systems angeordnet (in der Form eines Kreises (circle), eines Polygons oder einer Spur oder eines Gleises (track)) der Oszillationsbereiche oder -teile 24. Der zweite Unterschied besteht in der Bewegung der Trägerbereiche oder -teile. Die Trägerbereiche oder -teile 23 des Trägermechanismus 76 sind einer Biegebewegung (bending motion) ausgesetzt, wogegen die Trägerbereiche oder -teile 63 des Trägermechanismus 77 einer Torsionsbewegung ausgesetzt sind.
  • Der Trägermechanismus gemäß 22 illustriert ein Beispiel des Variierens des Verhältnisses der Steifigkeit zwischen dem Oszillationsbereich oder -teil 24 und dem Trägerbereich oder -teil 86. Der Trägermechanismus 78 des vorliegenden Beispiels weist Trägerbereiche oder -teile 86 auf, die jeweils aus Materialien gebildet sind, welche sich von demjenigen der Oszillationsbereiche oder -teile 24 unterscheidet, sowie Fixierbereiche oder -teile 87, die einstückig verbunden sind mit den Trägerbereichen oder -teilen 86, Fixierbereiche oder -teile 63, die unter den Fixierbereichen oder -teilen 87 angeordnet sind sowie Sitze oder Auflager 81. In diesem Fall ist jeder der Trägerbereiche oder -teile 86 als integrale und/oder einstückige Struktur mit den Oszillationsbereichen oder -teilen 24 derart ausgebildet, dass ein Bereich oder Teil des Trägerbereichs oder -teils 86 mit dem Oszillationsbereichs oder -teil 24 überlagert oder überlappt. Dies bedeutet insbesondere, dass durch Variieren des Materials zum Ausbilden der Trägerbereiche oder -teile 86 des überragenden oder hervorstehenden Bereichs oder Teils, so dass sich dieses unterscheidet von demjenigen zum Ausbilden der Oszillationsbereiche oder -teile 24, die Stärke des Tragens, Lagers oder Halterns in einem großen Ausmaß gesteuert oder kontrolliert werden kann.
  • Bei dem zuvor beschriebenen Resonator vom kreisförmigen oder umlaufenden Ringtyp, so wie er in den 23A und 23B gezeigt ist, und bei anderen ähnlichen Resonatoren tritt der Unterschied in der Form oder Gestalt zwischen den inneren und äußeren Umfangsbereichen der Resonatorelemente 22 zutage. Wegen des Unterschieds in der Krümmung bei den inneren und äußeren Umfangsbereichen tritt ein Unterschied in der Breite oder Weite desjenigen Bereichs auf, welcher als Knoten der Oszillation oder Schwingung angesprochen werden kann. Das bedeutet, dass die Breite oder Weite desjenigen Bereichs, der als Knoten angesprochen werden kann, geringer ist, auf der Seite des inneren Umfangsbereichs im Vergleich zu demjenigen auf der Seite des äußeren Umfangsbereichs beim geschlossenen System. Es ist wünschenswert bei einem derartigen Aufbau, einen Größenunterschied zu schaffen, so wie es in den 23B und in der Tabelle 1 dargestellt ist, zwischen den inneren und äußeren Umfangsbereichen, und zwar hinsichtlich ihres Aufbaus der Trägerbereiche oder -teile 66. TABELLE 1
    Länge L Breite W Stärke d Härte
    Äußerer Umfangsbereich Kurz Breit Dick Hart
    Innerer Umfangsbereich Lang Schmal Dünn Weich
  • Wie in der Tabelle 1 dargestellt ist, ergibt sich in Bezug auf die ersten und zweiten schmalen oder engen Bereiche 64A auf den inneren und äußeren Umfangsbereichen der Schwingungsbereiche oder -teile 24 des geschlossenen Systems, dass jeweils alle oder einige der Werte für die Länge L, die Breite W, die Schichtstärke d und für die Härte in Bezug auf die schmalen oder engen Bereiche oder Abschnitte 64A, dass diese variiert werden können, so dass einige oder alle von ihnen unterschiedlich zueinander ausgebildet sind, wie das in Tabelle 1 dargestellt ist. Durch Variieren der physikalischen Größen des hervorstehenden oder überragenden Bereichs 64A, so dass diese sich unterscheiden in Bezug aufeinander, wenn sie in Bezug auf den inneren und den äußeren Umfangsbereich der Oszillationsbereiche oder -teile 24 miteinander verglichen werden, so wie das eben erwähnt wurde, wird die Federwirkung auf die Oszillatoren in den Trägerbereichen auf den inneren und äußeren Umfangsbereichen äquivalent und es ergeben sich Vorteile in Bezug auf das in Resonanz bringen der Oszillatoren, da dies dann in gleichmäßiger Art und Weise in den inneren und äußeren Umfangsbereichen der kreisförmigen oder umlaufenden Ringstruktur erfolgen kann. Im Ergebnis davon ergeben sich hohe Q-Werte.
  • In Bezug auf die Resonatoren gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung ergibt sich, dass durch Anordnen einer Mehrzahl Resonatorelemente in einer Linie oder Reihe und in kreisförmiger oder umlaufender Art und Weise zu einem geschlossenen System und des Weiteren durch Anordnen der Oszillationsbereiche oder -teile in durchgehender oder kontinuierlicher Art und Weise in Form einer integrierten und/oder einstückigen Struktur und dadurch durch Erzeugen von Oszillationen hoher Moden als Ganzes der Aufbau der Oszillationselemente untereinander gleich gewählt wird und der Stress und die mechanische Spannung, die jedem Oszillatorbereich in dem Oszillatorelement aufgeprägt wird, ebenso gleich gewählt wird.
  • Mit dem vorliegenden Aufbau wird die Variation oder Variabilität in Charakteristika der einzelnen Resonatorelemente abgesenkt. Ein Abfall in den Q-Werten aufgrund der Parallelisierung wird unterdrückt. Es kann somit ein Q-Wert erhalten werden, wie er für einen einheitlichen Resonator oder einen Einzelresonator üblich ist. Zusätzlich kann das Lecken der Oszillatorenergie der Oszillationsbereiche oder -teile zum Substrat 22 hin, und zwar über die Oszillationsbereiche oder -teile derart abgesenkt werden, dass ein Q-Wert erhalten wird, der höher liegt als derjenige eines Einzelresonators oder einheitlichen Resonators.
  • Da parallele Resonatoren mit hohen Q-Werten gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung hergestellt werden können, können HF-Elemente, z. B. Oszillatoren, Filter, Mixer oder Mischer oder andere ähnliche Elemente oder Bauelemente unter der Verwendung paralleler Resonatoren konstruiert und aufgebaut werden. Zusätzlich können verschiedene Einrichtungen und Kommunikationsvorrichtungen und -geräte unter Verwendung derartiger HF-Elemente erzeugt werden. Insbesondere kann ein paralleler Resonator gemäß der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise verwendet werden zum Herstellen von Oszillatoren, wobei die Oszillatoren eine hohe Frequenzstabilität aufweisen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kommunikationsvorrichtung oder ein Kommunikationsgerät geschaffen, welches ausgebildet ist mit Oszillatoren unter Verwendung der zuvor beschriebenen Resonatoren gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Kommunikationsvorrichtung ist ausgebildet, auf der Grundlage und unter Verwendung elektromagnetischer Wellen eine Kommunikation herzustellen. Es handelt sich dabei also z. B. um tragbare Telefone, drahtlose LAN-Geräte, Radiosender/empfänger, TV-Tuner, Radiotuner und andere ähnliche Vorrichtungen und Geräte.
  • Unter Bezugnahme auf 26 wird nun nachfolgend in exemplarischer Art und Weise ein Aufbau für eine Kommunikationsvorrichtung beschrieben, bei welcher Oszillatoren gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung verwendet sind.
  • Zunächst wird der Aufbau eines Übertragungssystems (transmission system) im Detail beschrieben. Es werden I-Kanal- und Q-Kanalübertragungssignale (I/Q channel transmitting signals) von einem Basisbandblock (base-band block) 230 Multiplizierern (multiplier) 201I bzw. 201Q zugeführt. Die Multiplizierer 201I und 201Q bewirken, dass ein Oszillationsausgangssignal eines Oszillators (oscillator) 221 mit zwei jeweiligen Signalen eines I-Kanals und eines Q-Kanals multipliziert wird, wobei diese die Folge einer vorgeschriebenen Phasenverschiebung (prescribed phase-shift), ausgeführt mittels eines Phasenschiebewandlers (phase-shift converter) 202 sind. Die so erhaltenen multiplizierten Signale werden in eine Leitung gemischt. Das gemischte Signal wird über einen variablen Verstärker (variable amplifier) 203 und über einen Bandpassfilter (band path/pass filter) 204 einem Multiplizierer 205 zugeführt. Dort findet eine Multiplikation mit einem Oszillatorausgangssignal des Oszillators 222 statt. Es erfolgt eine Frequenzwandlung in eine Übertragungsfrequenz. Der Ausgang oder die Ausgabe des Multiplizierers 205 wird einer Antenne 210 zuge führt, und zwar über einen Bandpassfilter (band path/pass filter) 206, einen variablen Verstärker 207 und einen Leistungsverstärker (Power amplifier) 208, wobei die Antenne 210 einer Duplexeinrichtung oder einen Duplexer (duplexer) 209 nachgeschaltet ist. Dadurch wird eine Radioübertragung über die Antenne 210 möglich. Mit den Bandpassfiltern 204 und 206 werden Frequenzkomponenten außer dem Übertragungssignal entfernt. Die Duplexeinrichtung 209 fungiert als Einrichtung zum Demultiplexen zum Zuführen von Übertragungsfrequenzsignalen an die Seite der Antenne aus dem Übertragungssystem und zum Zuführen von Empfangsfrequenzsignalen von Seite der Antenne an ein Empfangssystem.
  • In Bezug auf das Empfangssystem bleibt festzuhalten, dass das mittels der Antenne 210 empfangene Signal einem rauscharmen Verstärker 211 über den Demultiplexer 209 zugeführt wird. Das verstärkte Ausgangssignal aus dem rauscharmen Verstärker 211 wird dem Multiplizierer 213 zugeführt. Durch den Multiplizierer 213 findet eine Multiplikation des Ausgangssignals des Verstärkers mit dem Ausgangssignals des Oszillators 222 statt. Das Signal auf der Empfangsfrequenz wird in ein Zwischenfrequenzsignal umgewandelt. Das so erhaltene Zwischenfrequenzsignal wird zwei Multiplikatoren 215I und 215Q über dem Bandpassfilter 214 zugeführt. Durch jeden der Multiplikatoren 215I und 215Q werden die beiden Signale infolge einer vorgeschriebenen Phasenverschiebung unterzogen, und zwar über die Wirkung des Phasenschiebewandlers 216, wodurch eine Multiplikation mit dem Oszillationsausgang aus dem Oszillator 221 erfolgt. Es werden so die I-Kanal- und Q-Kanal-Empfangssignale erhalten. Die so erhaltenen I-Kanal- und Q-Kanal-Empfangssignale werden dann dem Basisbandblock 230 zugeführt. Frequenzkomponenten außer diesen Signalen werden mittels der Bandpassfilter 212 und 214 entfernt.
  • Die Oszillatoren 221 und 222 sind derart ausgebildet, dass ihre Oszillationsfrequenzen durch eine Steuereinheit 223 gesteuert werden, so dass ein PLL-Schaltkreis (PLL: Phase locked loop) vorliegt. Die Steuereinheit 223 ist mit verschiedenen Komponenten oder Bauteilen in Bezug auf diesen PLL-Schaltkreis versehen, z. B. mit Filtern, Komparatoren und dergleichen.
  • Bei der Kommunikationsvorrichtung gemäß 26 können die Oszillatoren mit einem Aufbau, welcher die zuvor beschriebenen Resonatoren gemäß der vorliegenden Ausführungsformen der Erfindung enthalten, beim Aufbau der Oszillatoren 221 und 222 verwendet werden.
  • Durch Bereitstellen von Oszillatoren mit parallelen Resonatoren mit hohen Q-Werten in Bezug auf die Kommunikationsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, werden Oszillatorcharakteristika mit verbesserter Frequenzstabilität erhalten und es wird somit eine Kommunikationsvorrichtung geschaffen, die ein hohes Maß an Zuverlässigkeit aufweist.
  • Während unter Bezugnahme auf 26 Beispiele beschrieben wurden, die ausgebildet sind, Oszillatoren in der Kommunikationsvorrichtung zum Ausführen von Radioübertragung und -empfang zu verwenden, können im Übrigen die Oszillatoren auch verwendet werden, um bei Kommunikationsvorrichtungen eine Übertragung oder einen Empfang über ein drahtgebundenes System zu realisieren. Zusätzlich können die Oszillatoren in den Beispielen auch ausgebildet sein, um in dem Kommunikationsgerät oder der Kommunikationsvorrichtung ausschließlich eine Übertragungsverarbeitung oder eine Empfangsverarbeitung durchzuführen. Ferner kann es zusätzlich auch möglich sein, dass die Oszillatoren auch in anderen Geräten Verwendung finden, um Hochfrequenzsignale zu handhaben.
  • Es ergibt sich von selbst, dass der Durchschnittsfachmann verschiedene Modifikationen, Kombinationen, Unterkombinationen und Abänderungen der Erfindungen ableiten kann, insbesondere in Abhängigkeit von den Auslegungsnotwendigkeiten und von anderen Faktoren, ohne dass dabei der Schutzbereich der Ansprüche oder seiner Äquivalente verlassen wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2006-272209 [0001]
    • - JP 2007-136941 [0001]
    • - JP 2006-33740 [0003]
    • - US 6249073 [0003]

Claims (18)

  1. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73), – mit einer Mehrzahl Resonatorelemente (21, 57,62, 62A, 62B), wobei jedes zumindest einen Oszillationsbereich (24) oder ein Oszillationsteil (24) und untere Elektroden (27) mit einem Raum oder Abstand (25) dazwischen aufweist, – wobei die Mehrzahl Resonatorelemente (21, 57, 62, 62A, 62B) in einem geschlossenen System angeordnet ist und die Oszillationsbereiche oder -teile (24) der Mehrzahl Resonatorelemente (21, 57, 62, 62A, 62B) kontinuierlich, zusammenhängend oder durchgehend in integrierter und/oder einstückiger Form ausgebildet sind.
  2. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 1, bei welchem die Mehrzahl Resonatorelemente (21, 57, 62, 62A, 62b) symmetrisch angeordnet ist in Bezug auf einen Punkt des Zentrums oder der Mitte des geschlossenen Systems.
  3. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 2, bei welchem die Mehrzahl Resonatorelemente (21, 57, 62, 62A, 62b) so angeordnet sind, um ein kreisförmige, umlaufende oder polygonale Ringanordnungen zu bilden.
  4. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 1, bei welchem die Oszillationsbereiche oder -teile (24) in einer geschlossenen Anordnung und so ausgebildet sind, dass Schwingungsbäuche und Schwingungsknoten einer Schwingung oder Oszillation jeweils in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind.
  5. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 1, bei welchem die Länge der Oszillationsbereiche oder -teile (24) in einer geschlossenen Anordnung davon gleich ist einem ganzzahligen Vielfachen einer Wellenlänge der Oszillation oder Schwingung.
  6. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 1, bei welchem Trägerbereiche oder -teile (23, 66, 63) vorgesehen sind zum Tragen, Haltern oder Lagern der Oszillationsbereiche oder -teile (24), und zwar an Punkten der Schwingungsknoten der Oszillation oder Schwingung.
  7. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 6, bei welchem die Trägerbereiche oder -teile (23, 66, 63) unterhalb der Oszillationsbereiche oder -teile (24) angeordnet sind.
  8. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 7, bei welchem die Trägerbereiche oder -teile (23, 66, 63) zum Tragen, Haltern oder Lagern der Oszillationsbereiche oder -teile (24) an jedem Punkt eines Schwingungsknotens der Oszillation oder Schwingung der Oszillationsbereiche oder -teile (24) in einer kreisförmigen oder umlaufenden Anordnung davon angeordnet sind.
  9. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 7, bei welchem die Trägerbereiche oder -teile (23, 66, 63) zum Tragen, Lagern oder Haltern der Oszillationsbereiche oder -teile (24) an jedem anderen Punkt eines Schwingungsknotens der Oszillation oder Schwingung der Oszillationsbereiche oder -teile (24) in einer kreisförmigen oder umlaufenden Anordnung davon angeordnet sind.
  10. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 6, bei welchem die Trägerbereiche oder -teile (23, 63, 66) zum Tragen, Lagern oder Haltern der Oszillationsbereiche oder -teile (24) außerhalb der Oszillationsbereiche oder -teile (24) angeordnet sind.
  11. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 10, bei welchem die Trägerbereiche oder -teile (23, 63, 66) zum Tragen, Lagern oder Haltern der Oszillationsbereiche oder -teile (24) außerhalb sowohl der inneren als auch der äußeren Umfangsbereiche der Oszillationsbereiche oder -teile (24) in einer kreisförmigen oder umlaufenden Anordnung davon an Stellen ausgebildet sind, die mit jedem Punkt eines Schwingungsknotens der Oszillation korrespondieren.
  12. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 10, bei welchem die Trägerbereiche oder -teile (23, 63, 66) zum Tragen, Lagern oder Haltern der Oszillationsbereiche oder -teile (24) außerhalb sowohl der inneren als auch der äußeren Umfangsbereiche der Oszillationsbereiche oder -teile (24) in einer kreisförmigen oder umlaufenden Anordnung davon an Stellen ausgebildet sind, die mit jedem anderen Punkt eines Schwingungsknotens der Oszillation oder Schwingung korrespondieren.
  13. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 10, bei welchem die Trägerbereiche oder -teile (23, 63, 66) zum Tragen, Lagern oder Halten der Oszillationsbereiche oder -teile (24) alternierend angeordnet sind, und zwar außerhalb der inneren und äußeren Umfangsbereiche der Oszillationsbereiche oder -teile (24) in einer kreisförmigen oder umlaufenden Anordnung davon an Stellen, welche mit jedem Punkt eines Schwingungsknotens der Oszillation oder Schwingung korrespondieren.
  14. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 10, bei welchem die Trägerbereiche oder -teile (23, 63, 66) außerhalb der Oszillationsbereiche oder -teile (24) als kontinuierlich oder zusammenhängend damit integriert oder einstückig ausgebildete Struktur ausgebildet sind.
  15. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 14, bei welchem die Trägerbereiche oder -teile (23, 63, 66) jeweils auf oder in einer selben Ebene ausgebildet sind wie die Oszillationsbereiche oder -teile (24).
  16. Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73) nach Anspruch 14, bei welchem die Form oder Gestalt des Querschnitts der Trägerbereiche oder -teile (23, 63, 66) an einer Stelle in Kontakt mit den Oszillationsbereichen oder -teilen (24) die eines Quadrats ist.
  17. Oszillator, – mit einem Resonator (31, 55, 56, 59, 61, 71, 72, 73), welcher aufweist – eine Mehrzahl Resonatorelemente (21, 57,62, 62A, 62B), wobei jedes zumindest einen Oszillationsbereich oder -teil (24) und untere Elektroden (27) mit einem Raum oder Abstand (25) dazwischen aufweist, – wobei die Mehrzahl Resonatorelemente (21, 57, 62, 62A, 62B) in einem geschlossenen System angeordnet ist und die Oszillationsbereiche oder -teile (24) der Mehrzahl Resonatorelemente (21, 57, 62, 62A, 62B) kontinuierlich, zusammenhängend oder durchgehend in integrierter oder einstückiger Form ausgebildet sind.
  18. Kommunikationsvorrichtung, – mit einem Oszillator, welcher in die Kommunikationsvorrichtung einzubringen ist und welcher einen Oszillationsschaltkreis aufweist, der seinerseits für eine Frequenzwandlung ausgebildet oder angepasst ist, – wobei der Oszillator ausgebildet ist mit einer Mehrzahl Resonatorelemente (21, 57, 62, 62A, 62b), wobei jedes zumindest Oszillationsbereiche oder -teile (24) und untere Elektroden (27) mit einem Zwischenraum (25) dazwischen aufweist, und zwar angeordnet in einem geschlossenen System, wobei die Oszillationsbereiche oder -teile (24) der Mehrzahl Resonatorelemente (21, 57, 62, 62A, 62b) kontinuierlich, zusammenhängend oder durchgehend als integrierte oder einstückige Struktur ausgebildet sind.
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