DE102010046794A1 - Mit akustischen Wellen arbeitendes Filter mit verringerten Nichtlinearitäten und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

Abstract

Es werden mit akustischen Wellen arbeitende Filter mit verringerten Nichtlinearitäten sowie ein Verfahren zur Herstellung angegeben. Ein Filter umfasst einen ersten elektroakustischen Wandler mit einem ersten Metallisierungsverhältnis und einen zweiten elektroakustischen Wandler mit einem zweiten Metallisierungsverhältnis. Die Metallisierungsverhältnisse liegen zwischen 0,2 und 0,8 und das Metallisierungsverhältnis des ersten Wandlers beträgt maximal das 0,8-Fache des Metallisierungsverhältnisses des zweiten Wandlers.

Description

• Die Erfindung betrifft mit akustischen Wellen arbeitende Filter mit verringerten Nichtlinearitäten und Verfahren zur Herstellung.
• In mit akustischen Wellen arbeitenden Filtern wandeln elektroakustische Wandler zwischen HF-Signalen und akustischen Wellen. Solche Wandler können Interdigitalwandler (englisch: Inter Digital Transducer, IDT) mit Kammstruktur sein und mit akustischen Oberflächenwellen (englisch: SAW = Surface Acoustic Wave) oder mit geführten akustischen Volumenwellen (englisch: GBAW = Guided Bulk Acoustic Wave) arbeiten. Solche Wandler umfassen im Allgemeinen ineinander greifende, aber elektrisch isolierte Elektrodenfinger, die mit Stromsammelschienen verschaltet sind.
• Problematisch an bekannten mit akustischen Wellen arbeitenden Filtern sind so genannte Nichtlinearitäten. Der Begriff Nichtlinearität bezeichnet das Auftreten oder Entstehen von störenden Frequenzanteilen, die durch nicht vollständig linear arbeitende Filterstrukturen erzeugt werden. Intermodulationsprodukte z. B. sind solche Nichtlinearitäten in aktiven Schaltungen, d. h. in Schaltungen, die Halbleiterbauelemente umfassen können.
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, mit akustischen Wellen arbeitende Filter mit verringerten Nichtlinearitäten anzugeben. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines mit akustischen Wellen arbeitenden Filters mit verringerten Nichtlinearitäten abzugeben.
• Diese Aufgaben werden zum einen durch ein Filter gemäß Anspruch 1 und zum anderen durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch gelöst.
• Dazu wird ein mit akustischen Wellen arbeitendes Filter angegeben, das einen ersten elektroakustischen Wandler für akustische Oberflächenwellen oder für geführte akustische Volumenwellen mit einem ersten Metallisierungsverhältnis η₁ und einen zweiten elektroakustischen Wandler mit einem zweiten Metallisierungsverhältnis η₂ umfasst. Dabei gilt:
  0,2 ≤ η₁ ≤ 0,8 und
  0,2 ≤ η₂ ≤ 0,8 und
  η₁/η₂ ≤ 0,8.
• Die Metallisierungsverhältnisse η₁ und η₂ liegen also beide zwischen 0,2 und 0,8. Das kleinere Metallisierungsverhältnis beträgt dabei maximal das 0,8-Fache des größeren Metallisierungsverhältnisses.
• Das Metallisierungsverhältnis η stellt dabei ein Maß für die durch Elektrodenfinger bedeckte Oberfläche im Wandler an. Das Metallisierungsverhältnis η lässt sich quantitativ im Wesentlichen durch folgende Formel angeben: η = d/(d + p).
• Dabei sind d die Breite der Elektrodenfinger und p der (freie) Abstand benachbarter Elektrodenfinger. Variiert das Metallisierungsverhältnis η über die Länge des Wandlers, so gelten die oben genannten Bedingungen entsprechend für die Durchschnittswerte der Metallisierungen.
• Es wurde erkannt, dass in mit akustischen Wellen arbeitenden Filtern auf Nichtlinearitäten basierende störende Frequenzanteile verschiedenen Ordnungen zugeordnet werden können: Neben den erwünschten Basisfrequenzen erster Ordnung können Störfrequenzen zweiter Ordnung, dritter Ordnung und höherer Ordnungen auftreten. Besonders störend sind dabei Störungen dritter Ordnung, weil deren Frequenzen in der Größenordnung der Basisfrequenzen liegen – vgl. 6.
• Als prinzipiell problematisch bei der Herstellung mit akustischen Wellen arbeitender Wandler erweist sich die Strukturierung bei kleinen Metallisierungsverhältnissen:
  Z. B. beim Abhebeverfahren wird in einem ersten Schritt ein fotoempfindlicher Resist-Lack auf das piezoelektrische Substrat aufgebracht. Durch Belichten und Entwickeln des Lacks wird ein Negativmuster der Elektrodenstruktur im Lack erzeugt. Anschließend werden eine oder mehrere Metallisierungen, die später die Elektrodenstruktur darstellen, großflächig auf den strukturierten Lack bzw. auf die freigelegten Bereiche der Substratoberfläche abgeschieden. In einem Abhebeschritt wird nun der verbleibende Lack zusammen mit der darauf abgeschiedenen Metallisierung entfernt, sodass lediglich die direkt auf dem Substrat angeordnete Metallisierung als Elektrodenstruktur übrig bleibt. Besonders kleine Metallisierungsverhältnisse η sind nun herstellungsbedingt deshalb nachteilhaft, weil sich zusammen mit dem restlichen Resist-Lack auch die auf dem Substrat abgeschiedene Metallisierung aufgrund ihrer geringen lateralen Größe und der in der Folge geringeren Haftung vom Substrat mit ablöst. Analoges gilt für ähnliche Strukturierungsverfahren.
• Durch das oben angegebene, kleine aber nicht zu kleine Metallisierungsverhältnis für den ersten Wandler wird ein Filter angegeben, welches verringerte Nichtlinearitäten aufweist und trotzdem innerhalb geforderter Fertigungstoleranzen hergestellt werden kann.
• Insbesondere bei einer Strukturierung mittels DUV (deep ultra violett) Strahlen bei der Belichtung des Resist-Lackes können vorgegebene Fertigungstoleranzen gut eingehalten werden. DUV Strahlen können dabei eine Wellenlänge von 300 nm oder weniger aufweisen.
• In einer Ausführungsform hat der erste Wandler eine Anzahl von N₁ Fingern und eine statische Kapazität C₀₁. Der zweite Wandler hat eine Anzahl von N₂ Fingern und eine statische Kapazität C₀₂. Dabei ist N₁ > N₂ und es gilt: 0,9·C₀₂ ≤ C₀₁ ≤ 1,1· C₀₂. (1)
• Die statischen Kapazitäten beider Wandler variieren um nicht mehr als ca. 10%. Die Anzahl der Finger ist aber unterschiedlich.
• In einer Ausführungsform hat der erste Wandler eine Apertur W₁ und der zweite Wandler eine Apertur W₂. Dabei ist W₁ > W₂.
• Es wurde herausgefunden, dass Nichtlinearitäten durch die oben genannten spezifischen Designmerkmale verringert werden können.
• In einer Ausführungsform ist das Filter ein Duplexer mit einem Sendesignalpfad (Tx-Pfad) und einem Empfangssignalpfad (Rx-Pfad). Der erste Wandler und der zweite Wandler sind in Serie in einem Signalpfad, ausgewählt aus Tx-Pfad oder Rx-Pfad, verschaltet.
• Der erste Wandler und der zweite Wandler sind in Serie in einem Signalpfad verschaltet, weshalb ein im Signalpfad propagierendes HF-Signal beide Wandler nacheinander passiert. Es hat sich herausgestellt, dass die Wechselwirkung des HF-Signals mit diesen zwei Wandlern mit unterschiedlichen Metallisierungsverhältnissen dergestalt ist, dass Nichtlinearitäten vermindert sind.
• In einer Ausführungsform umfasst das Filter ferner einen mit akustischen Volumenwellen (englisch: BAW = Bulk Acoustic Wave) arbeitenden Resonator. Dabei sind der erste Wandler und der zweite Wandler in Serie im Rx-Pfad des Duplexers verschaltet. Der BAW-Resonator ist im Tx-Pfad verschaltet. Eine Schaltung mit SAW- und BAW-Resonatoren wird Hybridschaltung genannt. Es ist ferner möglich, dass der BAW-Resonator einer Hybridschaltung im Rx-Pfad verschaltet ist.
• BAW-Resonatoren sind relativ leistungsfest und daher gut geeignet für eine Verschaltung im Tx-Pfad eines Duplexers, in welchem ein relativ leistungsstarkes HF-Signal propagiert.
• In einer Ausführungsform der Duplexerschaltung ist zwischen dem Tx-Pfad und dem Rx-Pfad ein Phasenschieber verschaltet. Ein solcher Phasenschieber kann dabei eine λ/4-Leitung umfassen. Als Phasenschieber, der weniger Platz beansprucht als ein Phasenschieber mit λ/4-Leitung, kommt auch ein LC-Elemente umfassender Phasenschieber in Frage.
• Ein solcher Phasenschieber ist vorteilhafterweise durchlässig für Empfangssignale bzw. deren Frequenzen und sperrt Sendesignale bzw. deren Frequenzen.
• In einer Ausführungsform umfasst das Filter einen Antennenanschluss. Der erste Wandler ist zwischen dem Antennenanschluss und dem zweiten Wandler verschaltet.
• Es ist auch möglich, dass der zweite Wandler zwischen dem Antennenanschluss und dem ersten Wandler verschaltet ist.
• In einer Ausführungsform des Filters weisen der erste Wandler und der zweite Wandler im Wesentlichen dieselbe statische Kapazität C₀ auf oder unterscheiden sich bezüglich ihrer statischen Kapazitäten um nicht mehr als 5% oder 1%. Der erste Wandler weist mehr Finger oder eine kleinere Apertur als der zweite Wandler auf.
• In einer Ausführungsform umfasst das mit akustischen Wellen arbeitende Filter kaskadiert ausgeführte Wandler. Die Wandler können seriell oder parallel kaskadiert sein.
• Die Zahl der Resonatorkaskaden kann 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder mehr betragen. Der Grad der jeweiligen Kaskadierung kann 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder mehr betragen. Solche Kaskaden, insbesondere von SAW-Resonatoren, benötigen ein Vielfaches der Fläche auf einem Substrat. Jedoch kann der Qualitätsgewinn durch eine Reduzierung von Nichtlinearitäten wichtiger sein als eine Bauweise mit geringstem Flächenbedarf – trotz anhaltendem Trend zur Miniaturisierung.
• Ein Verfahren zur Herstellung eines mit akustischen Wellen arbeitenden Filters umfasst folgende Schritte:
• – Bereistellen eines Filters mit einem ersten Wandler mit einem ersten Metallisierungsverhältnis η1 und einem zweiten Wandler mit einem zweiten Metallisierungsverhältnis η₂, – sukzessives Verkleinern des Verhältnisses η₁/η₂ und Bestimmen der nichtlinearen Komponenten bis η₁ = 0,2 und η₂ = 0,8,
• – Bestimmen und Einstellen des Verhältnisses η₁/η₂ das durch die geringsten unerwünschten Frequenzanteile ausgezeichnet ist.
• Das Verhältnis η₁/η₂ wird also sukzessive verkleinert, wobei das Metallisierungsverhältnis η₁ von 0,1 nicht unterschritten und das Metallisierungsverhältnis η₂ von 0,9 nicht überschritten wird. Als Schrittweite bei der Variation der Metallisierungsverhältnisse η1 oder η₂ kommen beispielsweise Δη_1,2 = +–0,1 oder Δη_1,2 +–0,05 oder Δη_1,2 +–0,01 in Frage.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigen:
• 1: eine Laddertype-Schaltung mit Serien- und Parallelresonatoren,
• 2a: einen elektroakustischen Wandler und einige charakteristische Größen,
• 2b: einen elektroakustischen Wandler mit einem größeren Metallisierungsverhältnis,
• 3: einen elektroakustischen Wandler mit Überlappwichtung,
• 4a: einen Duplexer,
• 4b: einen Duplexer mit erdsymmetrisch geführtem Rx-Port,
• 5a: in einem Signalpfad parallel kaskadierte Resonatoren,
• 5b: in einem Parallelpfad parallel kaskadierte Resonatoren,
• 6: die relative Frequenzlage von unterschiedlichen Frequenzanteilen unterschiedlicher Ordnung
• 7: die statische Kapazitäten C₀ verschiedener Wandler bei verschiedenen Metallisierungsverhältnissen,
• 8: die Abhängigkeit der Fingerzahl vom Metallisierungsverhältnis, falls eine konstante statische Kapazität Co erhalten werden soll.
• 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Filters F mit einer Laddertype-Filterschaltung mit in Serie geschalteten Serienresonatoren SR1, SR2 und in Parallelpfaden verschalteten Parallelresonatoren PR1, PR2. Zum Erzielen einer Filterschaltung mit reduzierten Nichtlinearitäten ist es möglich, die Metallisierungsverhältnisse der beiden Serienresonatoren SR1, SR2 unterschiedlich auszugestalten. Es ist aber auch möglich, die Metallisierungsverhältnisse der beiden parallelen Resonatoren PR1, PR2 unterschiedlich auszugestalten. Ferner ist es möglich, dass Metallisierungsverhältnisse eines der Serienresonatoren SR1, SR2 und eines der Parallelresonatoren PR1, PR2 unterschiedlich sind.
• 2a zeigt schematisch einen ersten elektroakustischen Wandler TD1 für akustische Oberflächenwellen mit Elektrodenfingern EF, Stummelfingern SF und Stromsammelschienen BB (englisch: Bus Bar). Eine gestrichelte, sinusförmige Kurve deutet eine im Wandler propagierende akustische Welle der Wellenlänge λ an. Die Breite der Elektrodenfinger oder der Stummelfinger ist mit d bezeichnet; der Abstand nebeneinander angeordneter Elektrodenfinger ist mit p bezeichnet. Damit ergibt sich das Metallisierungsverhältnis im Wesentlichen zu: n = d/(d + p).
• Die Summe d + p bestimmt dabei im Wesentlichen die Frequenzlage eines Wandlers.
• Der Überlappungsbereich der Elektrodenfinger EF, mithin also die maximal auftretende Überlappungslänge zweier benachbarter, mit unterschiedlichen Stromschienen verbundener Elektrodenfinger definiert die Apertur W. Der transversale Abstand zwischen dem freien Ende eines Elektrodenfingers einer Elektrode und der benachbarten Stromsammelschiene BB oder zwischen dem freien Ende eines Elektrodenfingers und dem Ende eines gegenüber angeordneten Stummelfingers SF der anderen Elektrode wird mit g (englisch: gap) bezeichnet. Die Länge der einzelnen Elektrodenfinger EF ist mit 1 bezeichnet.
• 2b zeigt einen zweiten Wandler TD2, der eine andere Fingerbreite b und einen anderen Fingerabstand p als der Wandler TD1 aufweist. Da der Wandler TD1 eine geringere Fingerbreite b und einen größeren Fingerabstand p als der Wandler TD2 aufweist, hat der Wandler TD1 ein geringeres Metallisierungsverhältnis als der Wandler TD2.
• Es wurde herausgefunden, dass durch Optimierung dieser Parameter die Nichtlinearitäten vermindert werden können. Bei Filterschaltungen mit zwei Wandlern zeigt sich, dass in beiden Wandlern unterschiedlich eingestellte Metallisierungsverhältnisse η eine Reduktion der Nichtlinearitäten bewirkt.
• 3 zeigt einen elektroakustischen Wandler, wobei der Überlappungsbereich der Elektrodenfinger entlang der Ausbreitungsrichtung der akustischen Wellen variiert. Die mit „cos” bezeichnete, gestrichelte Linie symbolisiert dabei das Maß der Überlappung. Der in 3 gezeigte Wandler hat eine so genannte Cosinus-Wichtung.
• Das Metallisierungsverhältnis kann dabei entlang der Ausbreitungsrichtung der akustischen Wellen variieren oder konstant sein.
• 4a zeigt eine Duplexerschaltung DU mit einem Antennenanschluss A, einem Sendesignalpfad Tx und einem Empfangssignalpfad Rx. Sowohl im Tx-Pfad als auch im Rx-Pfad ist je ein Bandpassfilter BPF verschaltet. Im Sendesignalpfad Tx ist hier ein Bandpassfilter BAW, das mit akustischen Volumenwellen arbeitet, verschaltet. Im Empfangssignalpfad Rx ist ein SAW Bandpassfilter BPF, das mit akustischen Oberflächenwellen arbeitet, verschaltet. Zwischen dem Antennenanschluss A und dem Bandpassfilter BPF des RX-Pfades ist ein Phasenschieber PS verschaltet. Dadurch gelingt es, die Stromdichte, insbesondere bei Empfangsfrequenzen, zu minimieren und somit Nichtlinearitäten zu minimieren.
• 4b zeigt eine Duplexerschaltung, die sich von der Duplexerschaltung DU der 4a dahingehend unterscheidet, dass der Rx-Port erdsymmetrisch – d. h. balanced – ausgeführt ist. Dazu kann das im Rx-Pfad verschaltete Bandpassfilter BPF selbst eine Balun-Funktionalität umfassen.
• 5a zeigt eine Filterschaltung. Diese Filterschaltung unterscheidet sich von der Filterschaltung F der 1 dadurch, dass ein Serienresonator parallel kaskadiert ausgeführt ist. Die parallele Kaskade umfasst die beiden Resonatoren SR1a und SR1b. In der Verschaltung sind die beiden kaskadierten Resonatoren SR1a und SR1b dabei so bemessen, dass sie im Wesentlichen zusammen diejenige Impedanz aufweisen, die ein einzelner, nicht kaskadierter Resonator in der ursprünglichen, nicht-kaskadierten Verschaltung hätte.
• 5b zeigt eine Filterschaltung, die sich von der Filterschaltung F der 1 dadurch unterscheidet, dass ein Parallelresonator parallel kaskadiert ausgeführt ist. Die parallele Kaskade umfasst die beiden Resonatoren PR1a und PR1b. Die Verschaltung beider kaskadierter Resonatoren PR1a und PR1a hat dabei im Wesentlichen diejenige Impedanz, die ein einzelner, nicht kaskadierter Resonator hätte.
• Bei seriellen Kaskaden könnte eine Verbesserung der Linearität erwartet werden, weil sich die pro Wandler anliegende Spannung verringert. Zwei seriell kaskadierte Wandler benötigen jedoch im Wesentlichen die Vierfache Fläche auf einem piezoelektrischen Substrat, damit die Impedanz der seriellen Kaskade mit der Impedanz des ersetzten Wandlers übereinstimmt.
• Es wurde nun herausgefunden, dass auch parallele Kaskaden die Linearität von Filterschaltungen deutlich verbessern können. Dies ist insofern vorteilhaft, als parallel kaskadierte Wandler keinen erhöhten Flächenbedarf auf dem Substrat haben. Zusätzliche Signalleitungen bedürfen selbst nur wenig zusätzlicher Fläche.
• 6 illustriert die relative Anordnung der Frequenzen f von HF-Signalen unterschiedlicher Ordnung. Die Ordinate ist ein Maß für die Leistung P. Mit „1” sind gewünschte Basisfrequenzen erster Ordnung bezeichnet. Die Beträge der Störfrequenzen zweiter Ordnung, „2”, unterscheiden sich von den Basisfrequenzen im Wesentlichen um die Beträge der Basisfrequenzen selbst. Deshalb sind die Frequenzunterschiede zwischen Basisfrequenzen „1” und Störfrequenzen zweiter Ordnung „2” relativ groß; solche Frequenzen können durch Bandpassfilter, Hochpassfilter oder Tiefpassfilter gut eliminiert werden.
• Mit „3” bezeichnete Frequenzen sind störende Frequenzen dritter Ordnung. Diese unterscheiden sich von störenden Frequenzen zweiter Ordnung „2” durch Frequenzunterschiede in Höhe der Basisfrequenzen. Deshalb existieren im Allgemeinen Störfrequenzen dritter Ordnung in etwa bei Frequenzen der Basissignale. Solche Störfrequenzen „3” können durch konventionelle Filtermaßnahmen nicht oder nicht ausreichend herausgefiltert werden.
• Die vorliegende Erfindung gibt Maßnahmen an, diese schlecht eliminierbaren Störfrequenzen dritter Ordnung „3” gar nicht erst oder nur mit verringerter Intensität entstehen zu lassen. Es werden also Filter angegeben, welche eine verringerte Intensität an Störfrequenzen dritter Ordnung „3” aufweisen.
• 7 zeigt die statischen Kapazitäten C₀ verschiedener Wandler. Kurven „a”, „b” und „c” zeigen die berechneten statischen Kapazitäten von Wandlern mit eingestellter Kapazität.
• Die Aperturen aller drei Wandler sind dabei konstant. Bei allen drei Kurven wird das Metallisierungsverhältnis η zwischen 0,4 und 0,8 variiert. Es ist deutlich zu erkennen, dass die jeweiligen statischen Kapazitäten im Wesentlichen unabhängig von ihrem Metallisierungsverhältnis eingestellt werden können.
• Die statischen Kapazitäten können jeweils entsprechend durch Einstellen der Apertur oder insbesondere der Fingerzahl gemäß Gleichung (1) erhalten werden.
• Die gestrichelten Linien um beispielsweise Kurve „c” geben Kapazitäten von ca. 110% bzw. von 90% einer Referenzkapazität – vgl. Gleichung (1) – an.
• 8 zeigt die Anzahl der Finger für Wandler konstanter statischer Kapazität der 7, wenn das Metallisierungsverhältnis η variiert wird. Die Kurven „d” und „e” repräsentieren Wandler mit der statischen Kapazität der Kurve a der 7. Die Kurven „f” und „g” repräsentieren Wandler mit der statischen Kapazität der Kurve „b”. Die Kurven „h” und „i” repräsentieren Wandler mit der statischen Kapazität der Kurve „c”.
• Für Wandler mit einem Metallisierungsverhältnis von beispielsweise η = 0,65 gilt Folgendes:
  In einer Ausführungsform gemäß Kurve „d” hat ein Wandler 375 Elektrodenfinger und eine Apertur von 80 μm.
• In einer Ausführungsform gemäß Kurve „e” hat ein Wandler 300 Elektrodenfinger und eine Apertur von 100 μm.
• In einer Ausführungsform gemäß Kurve „f” hat ein Wandler 250 Elektrodenfinger und eine Apertur von 80 μm.
• In einer Ausführungsform gemäß Kurve „g” hat ein Wandler 200 Elektrodenfinger und eine Apertur von 100 μm.
• In einer Ausführungsform gemäß Kurve „h” hat ein Wandler 125 Elektrodenfinger und eine Apertur von 80 μm.
• In einer Ausführungsform gemäß Kurve „i” hat ein Wandler 100 Elektrodenfinger und eine Apertur von 100 μm.
• Die 7 und 8 zeigen also, wie das Metallisierungsverhältnis von Wandlern zur Verringerung von Nichtlinearitäten einerseits variiert werden kann und andererseits gewünschte statische Kapazitäten erhalten bleiben können. Das Einstellen der statischen Kapazitäten ist beispielsweise für die Impedanzanpassung von Filterschaltungen wichtig.
• Ein erfindungsgemäßes Filter und ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung sind nicht auf eine der beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Kombinationen der Ausführungsbeispiele stellen ebenso erfindungsgemäß Ausführungsbeispiele dar. Insbesondere stellen die Bezeichnungen „erster” und „zweiter” Wandler keine Positionsangabe der Wandler in einer Schaltung dar.
• Bezugszeichenliste

1, 2, 3

Frequenzlagen erster, zweiter, dritter Ordnung

a, b, c

statische Kapazität

d, e, f, g, h, i

Fingerzahl

A

Antennenanschluss

BAW

mit akustischen Volumenwellen arbeitendes Bandpassfilter

BB

Stromsammelschiene

BPF

Bandpassfilter

COS

Cosinus-Wichtung

d

Fingerbreite

DU

Duplexer

EF

Elektrodenfinger

F

Filter

g

Abstand zwischen Elektrodenfinger und gegenüberliegender Elektrode oder gegenüberliegendem Stummelfinger

l

Länge der Elektrodenfinger

λ

Wellenlänge der akustischen Welle

p

Fingerabstand

PR1, PR2

Paralleiresonatoren

PS

Phasenschieber

Rx

Empfangssignalpfad

S

Länge der Stummelfinger

SF

Stummelfinger

SR1, SR2

Serienresonatoren

TD1, TD2

erster Wandler, zweiter Wandler

Tx

Sendesignalpfad

W

Apertur

Claims (10)

1. Mit akustischen Wellen arbeitendes Filter (F), umfassend einen ersten elektroakustischen Wandler (TD1) für akustische Oberflächenwellen oder für geführte akustische Volumenwellen mit einem ersten Metallisierungsverhältnis η₁ und einen zweiten elektroakustischen Wandler (TD2) mit einem zweiten Metallisierungsverhältnis η₂, wobei gilt: 0,2 ≤ η1 ≤ 0,8 und 0,2 ≤ η₂ ≤ 0,8 und η₁/η₂ ≤ 0,8.
2. Filter nach dem vorherigen Anspruch, wobei der erste Wandler (TD1) N₁ Finger und eine statische Kapazität C₀₁ hat, der zweite Wandler (TD2) N₂ Finger und eine statische Kapazität C₀₂ hat und wobei gilt: N₁ > N₂ und 0,9·C₀₂ ≤ C₀₁ ≤ 1,1·C₀₂.
3. Filter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Wandler (TD1) eine Apertur W₁ und der zweite Wandler (TD2) eine Apertur W₂ hat und wobei gilt: W₁ > W₂.
4. Filter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei – das Filter ein Duplexer (DU) mit einem Tx-Pfad (Tx) und einem Rx-Pfad (Rx) ist, – der erste Wandler (TD1) und der zweite Wandler (TD1) in Serie in einem Signalpfad, ausgewählt aus Tx-Pfad (Tx) oder Rx-Pfad (Rx), verschaltet sind.
5. Filter nach dem vorherigen Anspruch, ferner umfassend einen BAW-Resonator (BAW), wobei – der erste Wandler (TD1) und der zweite Wandler (TD2) in Serie im Rx-Pfad (Rx) verschaltet sind und – der BAW-Resonator (BAW) im Tx-Pfad (Tx) verschaltet ist.
6. Filter nach einem der beiden vorherigen Ansprüche, wobei – zwischen dem Tx-Pfad (Tx) und dem Rx-Pfad (Rx) ein Phasenschieber (PS) verschaltet ist.
7. Filter nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend einen Antennenanschluss (A), wobei der erste Wandler (TD1) zwischen dem Antennenanschluss (A) und dem zweiten Wandler (TD2) verschaltet ist.
8. Filter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei – der erste Wandler (TD1) und der zweite Wandler (TD2) dieselbe statische Kapazität C₀ aufweisen und – der erste Wandler (TD1) mehr Finger (EF) oder eine kleinere Apertur (W) als der zweite Wandler (TD2) aufweist.
9. Filter nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend parallel kaskadierte Wandler.
10. Verfahren zur Herstellung eines mit akustischen Wellen arbeitenden Filters (F), umfassend die Schritte: – Bereistellen eines Filters (F) mit einem ersten Wandler (TD1) mit einem ersten Metallisierungsverhältnis η₁ und einem zweiten Wandler (TD2) mit einem zweiten Metallisierungsverhältnis η₂, – sukzessives Verkleinern des Verhältnisses η₁/η₂ und Bestimmen der nichtlinearen Komponenten bis η₁ = 0,2 und η₂ = 0,8, – Einstellen des Verhältnisses η₁/η₂, das durch die geringsten unerwünschten Frequenzanteile ausgezeichnet ist.

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