DE102018128059A1

DE102018128059A1 - Elektroakustischer Resonator, elektroakustisches HF-Filter und Verfahren zur Reduzierung von Gruppenlaufzeitvariation in einem elektroakustischen HF-Filter

Info

Publication number: DE102018128059A1
Application number: DE102018128059.9A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Stapfner; Daniel Harbusch; Thomas Telgmann
Original assignee: RF360 Europe GmbH
Current assignee: RF360 Europe GmbH
Priority date: 2018-11-09
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2020-05-14

Abstract

Ein elektroakustischer Resonator, der für elektroakustische HF-Filter eine reduzierte Gruppenlaufzeitvariation schafft, und ein entsprechendes Filter werden bereitgestellt. Der Resonator hat eine Elektrodenstruktur mit ineinandergreifenden Elektrodenfingern. Die Elektrodenstruktur ist dafür geeignet und vorgesehen, eine Gruppenlaufzeitverzerrung anzuregen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Reduzierung von Gruppenlaufzeitvariation bei elektroakustischen Komponenten, insbesondere bei elektroakustischen Resonatoren und bei elektroakustischen HF-Filtern.
HF-Filter können in drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden, um zwischen erwünschten und unerwünschten HF-Signalen zu unterscheiden. HF-Filter können als elektroakustische Filter mit einer Elektrodenstruktur umgesetzt werden, die mit einem piezoelektrischen Material verbunden ist. Durch den piezoelektrischen Effekt wandeln die Elektrodenstruktur und das piezoelektrische Material zwischen elektromagnetischen HF-Signalen und akustischen Wellen um. Elektroakustische HF-Filter umfassen daher elektroakustische Resonatoren. In einem elektroakustischen Resonator wird akustische Energie akkumuliert, wenn ein elektromagnetisches HF-Signal an den Resonator angelegt wird. Zu diesem Zweck hat ein elektroakustischer Resonator eine aktive Region, in der die Umwandlung zwischen elektromagnetischen Signalen und akustischen Signalen stattfindet. In der Regel ist diese Region zwischen den Reflektorstrukturen eines akustischen Reflektors angeordnet.
Im Allgemeinen ist es wünschenswert, HF-Filter mit einer guten elektrischen Leistungsfähigkeit zu haben. Die Leistungsfähigkeit eines HF-Filters hängt von einer Mehrzahl von Parametern ab. Ein Parameter ist die Gruppenlaufzeit von HF-Signalen. Die Gruppenlaufzeit ist im Allgemeinen definiert als die Ableitung der Phase des entsprechenden Signals in Bezug auf die Frequenz. Für verschiedene Anwendungen erfordern die Spezifikationen für ein HF-Filter ein gewisses Maß an Gruppenlaufzeitvariation, das nicht überschritten werden sollte.
Elektroakustische Filterstrukturen sind aus DE 4 126 335 A1 , aus DE 4 212 517 C2 und aus US 6,420,946 B1 bekannt.
Es besteht jedoch ein Bedarf, elektroakustische Filter mit einer verbesserten Gruppenlaufzeitvariation bereitzustellen, wobei andere Leistungsfähigkeitsparameter nicht verschlechtert werden.
Zu diesem Zweck werden ein elektroakustischer Resonator, ein elektroakustisches HF-Filter und ein Verfahren zur Reduzierung von Gruppenlaufzeitvariation in einem elektroakustischen HF-Filter nach den unabhängigen Ansprüchen bereitgestellt. Abhängige Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen bereit.
Der elektroakustische Resonator umfasst ein piezoelektrisches Material und eine Elektrodenstruktur mit ineinandergreifenden Elektrodenfingern. Die Elektrodenstruktur ist an oder über dem piezoelektrischen Material angeordnet. Die Elektrodenstruktur ist dafür geeignet und vorgesehen, eine Gruppenlaufzeitverzerrung anzuregen.
Das piezoelektrische Material kann als ein Massematerial oder als eine Dünnschicht bereitgestellt werden. Das piezoelektrische Material kann ein monokristallines Material oder ein polykristallines Material mit orientierten Körnern sein. Typische piezoelektrische Materialien wie z.B. Lithiumniobat, Lithiumtantalat, Quarz, Aluminiumnitrid oder dotiertes Aluminiumnitrid sind möglich.
Die Elektrodenstruktur weist Elektrodenfinger auf, die einzeln mit einer von zwei Sammelschienen verbunden sein können. Die Elektrodenfinger sind entlang der Längsrichtung einer akustischen Spur nebeneinander angeordnet. Es ist möglich, dass die Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen rechtwinklig zu der Richtung der Erstreckung der Elektrodenfinger und rechtwinklig zur normalen Richtung der Oberfläche des piezoelektrischen Materials verläuft.
Der Resonator kann ein SAW-Resonator (SAW = Surface Acoustic Wave) oder ein GBAW-Resonator (GBAW = Guided Bulk Acoustic Wave Resonator) sein. Die Anregung der Gruppenlaufzeitverzerrung ist beabsichtigt. Die Erzeugung der Gruppenlaufzeitverzerrung kann verwendet werden, um eine solche Gruppenlaufzeitverzerrung zu erzeugen, dass das gesamte Gruppenlaufzeitverhalten des elektroakustischen Resonators und dessen Schaltungsumgebung verbessert wird.
Es ist möglich, elektroakustische Resonatoren zu verwenden, um ein elektroakustisches Bandpassfilter zu bilden. Ein elektroakustischer Resonator hat eine Resonanzfrequenz und eine Antiresonanzfrequenz über der Resonanzfrequenz. So sind beispielsweise in einer leitertypartigen (Konfiguration einer oder mehrere Reihenresonatoren in einem Signalweg zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss elektrisch in Reihe geschaltet. Einer oder mehrere Parallelresonatoren sind zwischen dem Signalweg und einem Massepotential elektrisch verbunden. Ein Bandpassfilter kann erlangt werden, wenn die Resonanzfrequenz der Reihenresonatoren im Wesentlichen mit der Antiresonanzfrequenz der Parallelresonatoren übereinstimmt. Bandsperrfilter können erlangt werden, wenn die Resonanzfrequenz des Parallelresonators im Wesentlichen mit der Antiresonanzfrequenz der Reihenresonatoren übereinstimmt.
Im Falle eines Bandpassfilters wird die Position des linken Durchlassbandrandes hauptsächlich durch die Resonanzfrequenz der Parallelresonatoren bestimmt. Die Resonanzen eines elektroakustischen Resonators sind dadurch gekennzeichnet, dass die Phase des Resonators ihr Vorzeichen ändert. Die Gruppenlaufzeit, die die Ableitung der Phase ist, zeigt dementsprechend eine starke Variation in der Nähe des linken Durchlassbandrandes eines elektroakustischen HF-Filters. Die Einhaltung der Gruppenlaufzeitvorgaben ist daher in der Nähe des linken Durchlassbandrandes eines Bandpassfilters besonders problematisch.
Es wurde festgestellt, dass die Erzeugung einer Verzerrung - die in der Regel unerwünscht ist - genutzt werden kann, um eine verbesserte Gesamtleistungsfähigkeit eines elektroakustischen HF-Filters zu erzielen. Dementsprechend wurde festgestellt, dass geometrische Konstruktionsparameter so gewählt werden können, dass spezifische Gruppenlaufzeitverzerrungen angeregt werden, um die Leistungsfähigkeit eines Filters zu verbessern, insbesondere um das Gruppenlaufzeitverhalten eines Filters zu verbessern, ohne andere Leistungsfähigkeitsparameter zu verschlechtern.
Es ist möglich, dass die Gruppenlaufzeitverzerrung, die in aktiven Resonatoren angeregt und zur Verbesserung des Gruppenlaufzeitverhaltens verwendet wird, eine oder mehrere Fabry-Perot-Resonanzen umfasst.
Fabry-Perot-Resonanzen entstehen durch Mehrfachreflexionseffekte von akustischen Wellen innerhalb der Fingerstruktur des Resonators. Typischerweise werden Fabry-Perot-Resonanzen vermieden oder unterdrückt, da Fabry-Perot-Resonanzen zu Verschlechterungen z.B. der Einfügedämpfung des entsprechenden Filters führen.
Konkret wurde festgestellt, welche geometrischen Konstruktionsparameter verwendet werden können, um Fabry-Perot-Resonanzen so zu beeinflussen, dass eine Gesamtfilterleistungsfähigkeit erreicht werden kann.
Somit ist es möglich, dass der Resonator N_T Finger hat. Eine aktive Region des Resonators kann den Fingerabstand P_T haben. Ein Reflektor kann den Fingerabstand P_R haben. Die Länge einer gechirpten Region eines gechirpten Resonators kann L_crt betragen.
Die Anzahl N_T der Finger in der Elektrodenstruktur kann Finger des Reflektors und Finger der aktiven Region umfassen. Die aktive Region entspricht im Wesentlichen der Region des Wandlers mit ineinandergreifenden Elektrodenfingern, an die ein HF-Signal angelegt wird. Im Gegensatz dazu sind die Reflektorfinger in der Regel mit einem konstanten Massepotential verbunden.
Der Abstand der Finger ist definiert als der Abstand der Fingerränder, die in die gleiche Richtung zeigen. Der Fingerabstand entspricht somit im Wesentlichen der Summe aus dem Abstand zwischen benachbarten Fingern und der Fingerbreite eines Fingers.
Es ist möglich, dass sich der Fingerabstand innerhalb der aktiven Region oder innerhalb des Resonators ändert. Insbesondere ist es möglich, dass der Fingerabstand für die Finger des Wandlers variiert, die an den distalen Enden des Wandlers angeordnet sind, die zu den Reflektorkomponenten zeigen. Dementsprechend ist es insbesondere möglich, dass die Fingerstrukturen des Reflektors, die an den distalen Enden angeordnet sind, die zu den Wandlerstrukturen zeigen, variieren.
Ferner ist es möglich, dass die Elektrodenfinger des Wandlers in der mittleren Region des Wandlers einen konstanten Abstand oder einen Abstand haben, der weniger variabel ist als die in den Randregionen des Wandlers.
Dementsprechend ist es möglich, dass die distalen Finger der von dem Wandler weg zeigenden Reflektorstrukturen eine geringere Varianz haben als die Finger an den Randenden der Reflektorstrukturen in der Nähe des Wandlers.
Dementsprechend ist es möglich, dass der Abstand L_crt den Abstand zwischen einer Region des Reflektors mit konstantem Fingerabstand und der Region des Wandlers mit konstantem Fingerabstand bezeichnet. Innerhalb der Region mit diesem Abstand können zusätzliche Finger, z.B. des Wandlers oder des Reflektors, mit variierendem Abstand (gechirpte Finger) angeordnet sein.
Insbesondere wurde festgestellt, dass die Anzahl der Finger in dem Wandler oder die Anzahl der Finger in dem Resonator die Frequenz der Fabry-Perot-Resonanzen beeinflusst. Bei mehreren Fabry-Perot-Resonanzen beeinflusst die Anzahl auch deren Beabstandung, d.h. die Frequenzdifferenzen zwischen verschiedenen Resonanzen.
Ferner wurde festgestellt, dass der Abstand L_crt und der Quotient P_RR = P_R/P_T die Größe der Fabry-Perot-Resonanzen beeinflussen.
Die Frequenzposition der Fabry-Perot-Resonanzen kann unterhalb der Frequenzpositionen der Resonanzfrequenz von Reihenresonatoren liegen.
Die vorstehend genannten geometrischen Konstruktionsparameter können so abgestimmt werden, dass eine Verbesserung der Gesamtleistungsfähigkeit erreicht wird, ohne andere Leistungsfähigkeitsparameter des entsprechenden Filters zu verändern.
Insbesondere kann die Anzahl der Finger N_T 115 oder größer und 121 oder kleiner sein. Alternativ kann die Zahl auch 200 oder größer und 206 oder kleiner sein. Der Abstand L_crt kann 14,72 µm und kleiner oder gleich 14,76 µm sein. Alternativ kann L_crt auch 14,66 µm oder größer und kleiner oder gleich 14,7 µm sein.
Der relative Reflektor-Fingerabstand P_RR kann 1,019 oder größer und 1,021 oder kleiner sein. Alternativ kann der relative Reflektor-Fingerabstand P_RR 1,024 oder größer und 1,025 oder kleiner sein.
Insbesondere ist es möglich, dass die Anzahl der Finger 118 oder 203 beträgt. Der Abstand L_crt kann 14,74 µm oder 14,68 µm betragen. Der relative Reflektor-Fingerabstand P_RR kann 1,020 oder 1,023 betragen.
Es ist möglich, die Apertur des entsprechenden Resonators so einzustellen, dass das Apertur-Finger-Produkt jeder akustischen Spur des entsprechenden Filters konstant bleibt.
Ein entsprechendes elektroakustisches HF-Filter mit reduzierter Gruppenlaufzeitvariation umfasst eine leitertypartige (laddertype) Filtertopologie oder eine DMS-Filtertopologie oder eine gittertypartige (latticetype) Filtertopologie mit mindestens einem ersten Resonator. Das Filter umfasst ferner einen oder mehrere zusätzliche Resonatoren, wie vorstehend beschrieben. In den zusätzlichen Resonatoren werden eine oder mehrere Verzerrungen angeregt, um eine Gruppenlaufzeitverzerrung des Filters zu erzeugen, wenn ein HF-Signal an das Filter angelegt wird.
Anstatt also zu versuchen, die Gruppenlaufzeitwelligkeit in den Resonatoren eines Filters zu unterdrücken, kann eine Gruppenlaufzeitverzerrung eines oder mehrerer Resonatoren genutzt werden, um eine Gruppenlaufzeitverzerrung des Filters zu erzeugen, so dass eine Verbesserung der Gesamtleistungsfähigkeit erreicht wird.
Zu diesem Zweck können Parameter wie z.B. die vorstehend genannten geometrischen Konstruktionsparameter so eingestellt werden, dass die Gruppenlaufzeitvariation in der Gesamtfilterleistungsfähigkeit reduziert wird.
Es ist möglich, dass der erste Resonator oder eine Mehrzahl von ersten Resonatoren und/oder der zusätzliche Resonator oder eine Mehrzahl von zusätzlichen Resonatoren Reihenresonatoren sind. Die Fabry-Perot-Resonanz liegt im Allgemeinen unterhalb der Resonanzfrequenz eines Resonators. Somit können die tieferen Frequenzen eines Durchlassbandes genutzt werden, um die Filterleistungsfähigkeit zu verbessern.
In einer leitertypartigen Schaltungstopologie sind die Reihenresonatoren zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss elektrisch in Reihe geschaltet.
Es ist möglich, dass das Filter ein Bandpassfilter, ein Sendefilter, ein Empfangsfilter oder ein Bandsperrfilter ist. Insbesondere ist es möglich, dass das Filter ein Bandpassfilter ist und mit Empfangssignalen verwendet werden kann. Insbesondere ist es möglich, dass das Filter ein Empfangsfilter für Positionsbestimmungssignale ist.
Positionsbestimmungssignale können Signale des GPS-Systems sein, ferner können die Positionsbestimmungssignale GLONASS-Signale oder Systeme des Galileo-Positionsbestimmungssystems sein. Es ist auch möglich, dass die Signale Signale des Beidou-Positionierungssystems oder des Compass-Systems oder des GAGAN-Systems oder des NAVIC-Systems sind.
Auch HF-Signale, die für Triangulation und/oder Geodäsie verwendet werden, können mit den Resonatoren und/oder Filtern verarbeitet werden.
Ein entsprechendes Verfahren zur Reduzierung von Gruppenlaufzeitvariation in einem elektroakustischen HF-Filter umfasst die Schritte:

Bereitstellen eines ersten Resonators und eines zusätzlichen Resonators, Abstimmen eines Parameters des zusätzlichen Resonators, Erzeugen einer Gruppenlaufzeitverzerrung des Filters. Der abzustimmende Parameter kann aus N_T , L_crt und P_RR = P_R/P_T ausgewählt werden.

Es ist möglich, dass der Schritt des Abstimmens eines oder mehrerer dieser Parameter das Anregen einer oder mehrerer Fabry-Perot-Resonanzen in einem oder mehreren zusätzlichen Resonatoren umfasst.
Insbesondere ist es möglich, die Gruppenlaufzeitvariation in der Nähe eines linken Durchlassbandrandes zu verbessern.
Eine Laufzeitvariation bei etwa 2485 MHz kann reduziert werden.
Die vorstehend genannten technischen Merkmale stellen eine Einhaltung der Spezifikationen für Gruppenlaufzeit und insbesondere für Gruppenlaufzeitvariationen bereit. Eine Verbesserung der Gruppenlaufzeitvariation zwischen 3,6 Nanosekunden und 13,7 Nanosekunden kann erreicht werden.
Zentrale Aspekte des vorliegenden Resonators, Filters und Verfahrens sowie technische Details der bevorzugten Ausführungsformen sind in den beiliegenden schematischen Zeichnungen dargestellt.
In den Zeichnungen zeigen:

1 eine Draufsicht von oben auf einen SAW-Resonator;
2 einen Querschnitt eines SAW-Resonators, der spezifische Konstruktionsparameter angibt;
3 eine Gruppenlaufzeitverzerrung zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit;
4 das Gruppenlaufzeitverhalten innerhalb eines Durchlassbandes eines herkömmlichen Bandpassfilters;
5 die Beziehung zwischen der Abstimmung einzelner Resonatoren und der Wirkung auf ein Durchlassband;
6 und 7, dass die beschriebenen Verfahren die Leistungsfähigkeit eines Filters nicht wesentlich verschlechtern; und
8 eine Schaltungstopologie vom Leitertyp.

1 zeigt die Grundkonstruktion eines SAW-Resonators oder eines GBAW-Resonators in einer Draufsicht von oben, die die Oberfläche des piezoelektrischen Materials PM von oben zeigt. Der Resonator SAWR umfasst eine ineinandergreifende Elektrodenstruktur IDS, die die aktive Region AR des Resonators bildet, in der die Umwandlung zwischen elektromagnetischen Signalen und akustischen Signalen stattfindet. Die ineinandergreifende Struktur IDS umfasst Elektrodenfinger EFI, die elektrisch mit einer von zwei Sammelschienen BB verbunden sind. Die aktive Region AR des Resonators ist zwischen den Reflektorstrukturen R eines Reflektors angeordnet. Die Reflektorstrukturen des Reflektors R umfassen Finger F.
Die Zahl N_T bezeichnet die Anzahl sämtlicher Finger, d.h. die Summe der Elektrodenfinger in der aktiven Region und der Reflektorfinger F.
2 zeigt einen Querschnitt durch einen entsprechenden SAW-Resonator in einer Zoom-Ansicht. Auf der linken Seite sind die Finger des Reflektors R an einem distalen Ende der akustischen Spur dargestellt. Auf der rechten Seite von 2 sind Elektrodenfinger des Wandlers TD in der aktiven Region AR dargestellt. Der Abstand P ist als der Abstand zwischen den Fingerrändern definiert, die in die gleiche Richtung zeigen. Der Abstand kann innerhalb des Reflektors und innerhalb des Wandlers variieren. Es ist auch möglich, dass der Reflektor und der Wandler Regionen mit konstantem oder im Wesentlichen konstantem Abstand haben. Insbesondere kann der Bereich zwischen Fingerstrukturen mit konstantem Abstand in dem Reflektor und in dem Wandler mit Fingerstrukturen des Wandlers und/oder des Reflektors mit unterschiedlichem Abstand, z.B. mit gechirpten Fingerstrukturen CF, gefüllt sein. Dann bezeichnet der Abstand L_crt den Abstand zwischen den Fingerstrukturen des Reflektors mit konstantem Abstand und den Fingerstrukturen des Wandlers mit konstantem Abstand. Dementsprechend bezeichnet der Abstand L_crt die Länge der akustischen Spur mit gechirpten Fingerstrukturen.
Die Elektrodenfinger und die Reflektorfinger sind auf dem piezoelektrischen Material angeordnet. Das piezoelektrische Material PM und die Elektrodenstruktur und die Reflektorstruktur können einen Schichtaufbau mit zwei oder mehr Schichten haben. Ferner kann der Wandler weitere Materialien in weiteren Materialschichten über dem piezoelektrischen Material PM und/oder über den Elektrodenstrukturen und/oder unter dem piezoelektrischen Material PM umfassen. Ein solches Zusatzmaterial kann bereitgestellt werden, um eine temperaturinduzierte Frequenzverschiebung des Resonators, der Passivierungsschichten und dergleichen zu reduzieren.
3 zeigt die Gruppenlaufzeit in der Nähe eines Durchlassbandes im Bereich von 2483,7 MHz bis 2500,3 MHz. Eine Verzerrung D der Gruppenlaufzeit wird in einem Resonator so angeregt, dass die Gesamtvariation reduziert wird.
Dementsprechend zeigt 4 die Gruppenlaufzeit in dem gleichen Frequenzintervall wie bei einem herkömmlichen HF-Filter ohne verbesserte Gruppenlaufzeit.
5 zeigt die Einfügungsdämpfung in dem Frequenzbereich eines Durchlassbandes PB eines SAW-Filters, das eine leitertypartige Struktur mit drei Reihenresonatoren umfasst. Zusätzlich sind auch die Resonanzen RES der drei Reihenresonatoren dargestellt. Bei etwa 2485 MHz weist jede der drei Resonanzkurven der drei Reihenresonatoren eine Schulter S auf, die durch die beabsichtigte und abgestimmte Erzeugung einer Fabry-Perot-Resonanz bewirkt wird, um die Gesamtgruppenlaufzeitleistungsfähigkeit des Filters zu verbessern.
6 zeigt den Vergleich zwischen der Einfügungsdämpfung eines herkömmlichen Filters und eines Filters wie vorstehend beschrieben. Es ist zu sehen, dass die Filterleistungsfähigkeit in Bezug auf die Einfügungsdämpfung weitgehend unverändert ist.
7 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Durchlassbandes der Kurven aus 6. In dem Frequenzbereich der in 5 dargestellten Schulter S ist die Einfügungsdämpfung des verbesserten Filters leicht erhöht, aber liegt noch gut innerhalb der Spezifikationsgrenze.
8 zeigt die grundlegende Schaltungstopologie von leitertypartigen Filtern. Insbesondere zeigt 8 eine Duplexer-Schaltung mit einem Sendefilter TXF für Sendesignale und mit einem Empfangsfilter RXF für Empfangssignale. Zwischen dem Sendefilter und dem Empfangsfilter ist eine zusätzliche Schaltung angeordnet, die eine Impedanzanpassungsschaltung sein kann. In den Filtern sind die Reihenresonatoren SR elektrisch in Reihe geschaltet und die Parallelresonatoren PR elektrisch zwischen den Signalweg und die Masse geschaltet. An einen gemeinsamen Anschluss kann eine Antenne AN angeschlossen sein, um Sendesignale zu senden und Empfangssignale zu empfangen.
Auch Multiplexer höherer Grade sind möglich.
Der Resonator, das Filter und das Verfahren sind durch die vorstehend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten technischen Merkmale nicht eingeschränkt. Resonatoren können weitere Elemente umfassen, z.B. zum Leiten von akustischen Wellen zur Verbesserung der Akustik des Resonators. Ein entsprechendes Filter kann weitere Schaltungselemente, wie z.B. Impedanzelemente, z.B. in einer Impedanzanpassungsstruktur, umfassen.
Bezugszeichenliste

AN:: Antenne
AR:: akustisch aktive Region
BB:: Sammelschiene
CF:: gechirpte Finger
D:: Verzerrung
EFI:: Elektrodenfinger
F:: Reflektorfinger
GD:: Gruppenlaufzeit
IDS:: ineinandergreifende Struktur
Lcrt:: Abstand ungechirpter Finger = Länge der Chirp-Region zwischen Reflektor und Wandler
NT:: Anzahl der Finger in dem Wandler
PB:: Durchlassband
PM:: piezoelektrisches Material
PR:: Reflektorabstand
PR:: Parallelresonator
PT:: Wandlerabstand
R:: Reflektor
RES:: Resonanzen
RXF:: Empfangsfilter
S:: Schulter
SAWR:: SAW-Resonator
SR:: Reihenresonator
TD:: Wandler
TXF:: Sendefilter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4126335 A1 [0004]
DE 4212517 C2 [0004]
US 6420946 B1 [0004]

Claims

Elektroakustischer Resonator, umfassend ein piezoelektrisches Material, eine Elektrodenstruktur mit ineinandergreifenden Elektrodenfingern, die an oder über dem piezoelektrischen Material angeordnet ist, wobei die Elektrodenstruktur dafür geeignet und vorgesehen ist, eine Gruppenlaufzeitverzerrung anzuregen.
Resonator nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Gruppenlaufzeitverzerrung eine oder mehrere Fabry-Perot-Resonanzen umfasst.
Resonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektrodenstruktur N_T Finger, eine aktive Region mit einem Fingerabstand P_T, einen Reflektor mit einem Fingerabstand P_R, einen Abstand L_crt zwischen Fingern der aktiven Region und Fingern des Reflektors aufweist.
Resonator nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei 115 ≤ N_T ≤ 121 oder 200 ≤ N_T ≤ 206 und/oder 14, 72 ≤ L_crt ≤ 14, 76 oder 14, 66 ≤ L_crt ≤ 14,70 und/oder 1,019 ^ p_RR = p_R/p_T ≤ 1,021 oder 1,024 ≤ p_RR = p_R/p_T ≤ 1,025.
Resonator nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei N_T = 118 oder 203 und/oder L_crt = 14,74 oder 14,68 und/oder p_RR = p_R/p_T = 1,020 oder 1, 023.
Elektroakustisches HF-Filter mit reduzierter Gruppenlaufzeitvariation, umfassend eine Laddertype-artige Filtertopologie mit einem ersten Resonator oder eine DMS-Filtertopologie oder eine Latticetypeartige Filtertopologie und einen oder mehrere zusätzliche Resonatoren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem zusätzlichen Resonator eine oder mehrere Verzerrungen angeregt werden, um unerwünschter Gruppenlaufzeitwelligkeit des ersten Resonators entgegenzuwirken, wenn ein HF-Signal an das Filter angelegt wird.
Filter nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der erste Resonator und/oder der zusätzliche Resonator Reihenresonatoren sind.
Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ein Bandpassfilter, ein Sendefilter, ein Empfangsfilter oder ein Empfangsfilter für Positionsbestimmungssignale ist.
Verfahren zur Reduzierung von Laufzeitvariation in einem elektroakustischen HF-Filter, umfassend Bereitstellen eines ersten Resonators und eines zusätzlichen Resonators, Abstimmen eines Parameters des zusätzlichen Resonators, der aus N_T, L_crt und P_RR = p_R/p_T ausgewählt wird, um eine Gruppenlaufzeitverzerrung des Filters zu erzeugen.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Abstimmen eines Parameters des zusätzlichen Resonators, der aus N_T, L_crt und p_RR = p_R/p_T ausgewählt wird, um eine Gruppenlaufzeitverzerrung des Filters zu erzeugen, das Anregen einer oder mehrerer Fabry-Perot-Resonanzen in einem oder mehreren zusätzlichen Resonatoren umfasst.