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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft Schallwellenfiltervorrichtungen mit Symmetrisch-Unsymmetrisch-Wandlungsfunktionen, und betrifft insbesondere eine Schallwellenfiltervorrichtung, bei der ein Einzelport-Schallwellenresonator mit einer in Längsrichtung angeschlossenen Schallwellenfiltereinheit mit Resonator verbunden ist.
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STAND DER TECHNIK
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Im allgemeinen wird ein Bandfilter mit einer Symmetrisch-Unsymmetrisch-Wandlungsfunktion beispielsweise für eine Radiofrequenzstufe eines Mobiltelefons benötigt. Als ein solcher Bandfilter wird im allgemeinen eine Oberflächenschallwellen-Filtervorrichtung mit einer Symmetrisch-Unsymmetrisch-Wandlungsfunktion verwendet.
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Im unten genannten Patentdokument 1 ist beispielsweise eine Oberflächenschallwellen-Filtervorrichtung mit einer Elektrodenkonfiguration offenbart, wie sie in 13 gezeigt ist. In einer Oberflächenschallwellen-Filtervorrichtung 1001 ist eine in 13 gezeigte Elektrodenkonfiguration zwischen einen unsymmetrischen Anschluß 1002 und zweite, symmetrische Anschlüsse 103 und 1004 geschaltet.
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Mit dem unsymmetrischen Anschluß 1002 ist ein Einzelport-Oberflächenschallwellenresonator 1005 verbunden. Ein zweiter Anschluß des Oberflächenschallwellenresonators 1005 ist mit einem ersten und einem zweiten, in Längsrichtung angeschlossenen Oberflächenschallwellenfilter 1006 und 1007 verbunden. Die beiden Oberflächenschallwellenfilter 1006 und 1007 sind mit 3 IDTs versehene, in Längsrichtung angeschlossene Oberflächenschallwellenfilter mit Resonatoren.
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IDT-Elektroden, die sich in der Mitte der Oberflächenschallwellenfilter 1006 und 1007 befinden, sind miteinander und außerdem mit dem Oberflächenschallwellenresonator 1005 verbunden. Dagegen sind IDT-Elektroden mit einer solchen Anordnung, daß die mittlere IDT-Elektrode des Oberflächenschallwellenfilters 1006 zwischen die IDT-Elektroden eingefügt sind, miteinander und außerdem über einen Einzelport-Oberflächenschallwellenresonator 1008 mit dem ersten symmetrischen Anschluß 1003 verbunden. In ähnlicher Weise sind IDT-Elektroden mit einer solchen Anordnung, daß die mittlere IDT-Elektrode des Oberflächenschallwellenfilters 1007 zwischen die IDT-Elektroden eingefügt sind, miteinander und außerdem über einen Oberflächenschallwellenresonator 1009 mit dem zweiten symmetrischen Anschluß 1004 verbunden. Man beachte, daß die Oberflächenschallwellenfilter 1006 und 1007 derart konfiguriert sind, daß eine Phase eines Signals, das über eine erste Signallinie 1010 übertragen wird, die den Oberflächenschallwellenfilter 1006 mit dem ersten symmetrischen Anschluß 1003 verbindet, um 180° gegenüber einer Phase eines Signals verschoben ist, das über eine zweite Signallinie 1011 übertragen wird, die den Oberflächenschallwellenfilter 1007 mit dem zweiten symmetrischen Anschluß 1004 verbindet.
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Weiterhin ist ein Oberflächenschallwellenresonator 1012 zwischen die erste und die zweite Signalleitung 1010 und 1011 geschaltet. Insbesondere besitzt der Einzelport-Oberflachenschallwellenresonator 1012 eine erste Sammelschiene, die mit der ersten Signalleitung 1010 verbunden ist, und eine zweite Sammelschiene, die mit der zweiten Signalleitung 1011 verbunden ist.
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In einer niedrigeren Seite von Durchlaßbändern der Oberflächenschallwellenfilter 1006 und 1007 ist eine Resonanzfrequenz des Einzelport-Oberflächenschallwellenresonators 1012 eingestellt, und demgemäß vergrößert sich ein Dämpfungsbetrag außerhalb des Bandes. Weiterhin wird gemäß Patentdokument 1 der Oberflächenschallwellenresonator 1012 zum Verbinden der ersten und der zweiten Signalleitung 1010 und 1011 miteinander verwendet, und die gleiche Wirkung wird auf die symmetrischen Anschlüsse 1003 und 1004 ausgeübt. Demgemäß läßt sich eine Verschlechterung der Symmetrie ausschalten.
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Dagegen wird gemäß Patentdokument 2 eine Blindwiderstandskomponente in einen von dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß eingebracht, der in einer Oberflächenschallwellen-Filtervorrichtung mit einer Symmetrisch-Unsymmetrisch-Wandlungsfunktion umfaßt ist. Durch das Einbringen der Blindwiderstandskomponente verbessert sich die Phasensymmetrie. In 19 von Patentdokument 2 werden kammartige Elektroden in einer Konfiguration zum Einbringen der Blindwiderstandskomponente verwendet. Das heißt, durch die Kapazität der kammartigen Elektroden kann die Blindwiderstandskomponente in einen der symmetrischen Anschlüsse eingebracht werden.
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Patentdokument 1:
JP 2001 308672 A
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DE 10 2006 010 752 A1 zeigt eine Schallwellenfiltervorrichtung gemäß den Oberbegriffen von Anspruch 1, 2 oder 3.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Entsprechend der Oberflächenschallwellen-Filtervorrichtung 1001 gemäß Patentdokument 1 vergrößert sich der Dämpfungsbetrag außerhalb des Bandes, da der Oberflächenschallwellenresonator 1012 angeschlossen ist. Jedoch ist von der ersten und der zweiten Sammelschiene des Oberflächenschallwellenresonators 1012, die auf einander entgegengesetzten Seiten in bezug auf den Oberflächenschallwellenresonator 1012 liegen, die erste Sammelschiene mit der ersten Signalleitung 1010 verbunden, und die zweite Sammelschiene ist mit der zweiten Signalleitung 1011 verbunden. Das heißt, eine Verdrahtungskonfiguration auf einem piezoelektrischen Draht wird wahrscheinlich kompliziert, da von der ersten und der zweiten Sammelschiene Leitungen ausgehen. Deshalb kann die Miniaturisierung nur schwer verbessert werden. Da weiterhin in der oben beschriebenen Weise auf den ersten und den zweiten symmetrischen Anschluß 1003 und 1004 im wesentlichen die gleiche Wirkung des Anschlusses des Oberflächenschallwellenresonators 1012 ausgeübt wird, verschlechtert sich die Symmetrie nicht wesentlich. Mit dieser Konfiguration wird jedoch die Symmetrie nicht positiv verbessert. Demgemäß verbessert sich bei der in Patentdokument 1 offenbarten Konfiguration nicht die Symmetrie zwischen den zu dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß 1003 und 1004 übertragenen Signalen.
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Bei der in Patentdokument 2 offenbarten Konfiguration dagegen wird die Blindwiderstandskomponente in einen der symmetrischen Anschlüsse eingebracht, da die Konfiguration mit den kammartigen Elektroden verwendet wird. Deshalb verbessert sich die Phasensymmetrie. Obwohl sich die Symmetrie verbessert, entsteht jedoch ein Problem dadurch, daß der Einfügungsverlust auf Grund der Zunahme einer parasitären Kapazität zunimmt, die durch das Einbringen der Blindwiderstandskomponente verursacht wird. Da die Blindwiderstandskomponente eingebracht wird, vergrößert sich außerdem eine Elektrodenfläche in einem piezoelektrischen Substrat, und deshalb wird ein Chip eines Oberflächenschallwellenfilters größer.
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Zur Überwindung der Nachteile gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schallwellenfiltervorrichtung zu schaffen, die eine Symmetrisch-Unsymmetrisch-Wandlungsfunktion aufweist und einen Dämpfungsbetrag außerhalb des Bandes sowie die Symmetrie zwischen Signalen zu verbessern, die zu dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß übertragen werden. Die Erfindung ist in den Ansprüchen definiert.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltervorrichtung mit Resonator einen unsymmetrischen Anschluß und einen ersten und einen zweiten, symmetrischen Anschluß und weist eine Symmetrisch-Unsymmetrisch-Wandlungsfunktion auf. Die Schallwellenfiltervorrichtung umfaßt ein piezoelektrisches Substrat, eine in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit mit Resonator, die auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und ein unsymmetrisches Ende, das mit dem unsymmetrischen Anschluß verbunden ist, sowie ein erstes und ein zweites, symmetrisches Ende, die jeweilige Signale mit um 180 Grad voneinander verschiedenen Phasen ausgeben, einen Schallwellenresonator, der auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und eine IDT-Elektrode mit einer ersten und einer zweiten Sammelschiene, die einander gegenüberliegen, sowie zwei Reflektoren mit einer solchen Anordnung umfaßt, daß die IDT-Elektrode zwischen den Reflektoren in einer Fortpflanzungsrichtung der Schallwellen eingefügt ist, und eine erste und eine zweite Signalleitung mit ersten Enden, die jeweils mit dem ersten und dem zweiten symmetrischen Ende der Schallwellenfiltereinheit verbunden sind, und zweiten Enden, die jeweils mit dem ersten und dem zweiten symmetrischen Ende verbunden sind. Der Schallwellenresonator umfaßt einen ersten und einen zweiten geteilten Elektrodenabschnitt, die man durch eine Zweiteilung der ersten Sammelschiene der IDT-Elektrode des Schallwellenresonators erhält, und der erste und der zweite geteilte Elektrodenabschnitt sind durch die zweite Sammelschiene in der Fortpfanzungsrichtung der Schallwellen in Reihe miteinander verbunden. Ein Anschluß des ersten geteilten Elektrodenabschnitts, der gegenüber der zweiten Sammelschiene angeordnet ist, ist mit der ersten Signalleitung verbunden. Ein Anschluß des zweiten geteilten Elektrodenabschnitts, der gegenüber der zweiten Sammelschiene angeordnet ist, ist mit der zweiten Signalleitung verbunden. Eine Länge einer Leitung, die den ersten geteilten Elektrodenabschnitt mit dem ersten symmetrischen Ende verbindet, ist gleich einer Länge einer Leitung, die den zweiten geteilten Elektrodenabschnitt mit dem zweiten symmetrischen Ende verbindet, und der erste Elektrodenabschnitt unterscheidet sich von dem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt.
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Bei der Schallwellenfiltervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich die in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit mit Resonator in geeigneter Weise modifizieren. Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt die in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit mit Resonator drei oder eine andere ungerade Anzahl von IDT-Elektroden, die auf dem piezoelektrischen Substrat in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen angeordnet sind, wobei unter der ungeraden Anzahl der IDT-Elektroden eine IDT-Elektrode, die in der Mitte in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen angeordnet ist, einen ersten und einen zweiten geteilten IDT-Abschnitt umfaßt, die man durch eine Zweiteilung der IDT-Elektrode in der Fortpflanzungsrichtung der Schallwellen erhält, der erste und der zweite geteilte IDT-Abschnitt jeweils das erste und das zweite symmetrische Ende umfassen, zwei IDT-Elektroden mit einer solchen Anordnung, daß die IDT-Elektrode in der Mitte zwischen die IDT-Elektroden in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen eingefügt ist, unsymmetrische Enden umfaßt, die mit dem unsymmetrischen Anschluß verbunden sind.
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Weiterhin umfaßt die in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit mit Resonator drei oder eine andere ungerade Anzahl von IDT-Elektroden, die auf dem piezoelektrischen Substrat in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen angeordnet sind, wobei unter der ungeraden Anzahl der IDT-Elektroden eine IDT-Elektrode, die in der Mitte in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen angeordnet ist, mit dem unsymmetrischen Anschluß verbunden ist, und IDT-Elektroden mit einer solchen Anordnung, daß die in der Mitte angeordnete IDT-Elektrode zwischen die IDT-Elektroden eingefügt ist, jeweils mit dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß verbunden sind.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt die in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit eine erste, in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit mit Resonator mit drei oder einer anderen ungeraden Anzahl von IDT-Elektroden, die auf dem piezoelektrischen Substrat in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen angeordnet sind, und eine zweite, in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit mit Resonator mit drei oder einer anderen ungeraden Anzahl von IDT-Elektroden, die auf dem piezoelektrischen Substrat in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen angeordnet sind. Ein Anschluß einer IDT-Elektrode, die in der Mitte unter der ungeraden Anzahl von IDT-Elektroden angeordnet sind, die in der ersten Schallwellenfiltereinheit umfaßt sind, korrespondiert zu dem unsymmetrischen Ende oder dem ersten symmetrischen Ende und zu einem Ende einer IDT-Elektrode und einem Ende einer anderen IDT-Elektrode, wobei die IDT-Elektroden mit einer solchen Anordnung, daß die in der Mitte angeordnete IDT-Elektrode zwischen die IDT-Elektroden eingefügt ist, zu dem ersten symmetrischen Ende oder dem unsymmetrischen Ende korrespondieren. Ein Anschluß einer IDT-Elektrode, die in der Mitte in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen unter der ungeraden Anzahl von IDT-Elektroden angeordnet ist, die in der zweiten Schallwellenfiltereinheit umfaßt sind, korrespondiert zu dem unsymmetrischen Ende oder dem zweiten symmetrischen Ende und zu einem Ende einer IDT-Elektrode und einem Ende einer anderen IDT-Elektrode, wobei die IDT-Elektroden mit einer solche Anordnung, daß die in der Mitte angeordnete IDT-Elektrode zwischen die IDT-Elektroden eingefügt ist, zu dem zweiten symmetrischen Ende oder dem unsymmetrischen Ende korrespondieren.
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Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt die in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit mit Resonator eine erste, in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit mit Resonator mit drei oder einer anderen ungeraden Anzahl von IDT-Elektroden, die auf dem piezoelektrischen Substrat in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen angeordnet sind, und eine zweite, in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit mit Resonator mit drei oder einer anderen ungeraden Anzahl von IDT-Elektroden, die auf dem piezoelektrischen Substrat in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen angeordnet sind. Die erste und die zweite Schallwellenfiltereinheit sind rechtwinkelig zu der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen der Schallwellenfiltereinheiten angeordnet und in einer zweistufigen Kaskadenschaltung miteinander verbunden. Wenn beide Seiten von jeder der in der Mitte der ersten und der zweiten Schallwellenfiltereinheit angeordneten IDT-Elektroden als erste Seite und als zweite Seite festgelegt sind, ist ein Anschluß einer IDT angrenzend an die erste Seite der IDT-Elektrode in der Mitte der ersten Schallwellenfiltereinheit über die erste Signalleitung mit einem Anschluß einer IDT angrenzend an die erste Seite der zweiten Schallwellenfiltereinheit in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen verbunden. Ein Ende einer IDT angrenzend an die zweite Seite der in der Mitte der ersten Schallwellenfiltereinheit angeordneten IDT-Elektrode ist über die zweite Signalleitung mit einem Anschluß einer IDT-Elektrode angrenzend an die zweite Seite der in der Mitte der zweiten Schallwellenfiltereinheit angeordneten IDT-Elektrode verbunden. Eine Phase eines elektrischen Signals, das über die erste Signalleitung übertragen wird, unterscheidet sich von einer Phase eines elektrischen Signals, das über die zweite Signalleitung übertragen wird. Ein Anschluß der in der Mitte der ersten Schallwellenfiltereinheit angeordneten IDT-Elektrode korrespondiert zu dem unsymmetrischen Ende, einem Anschluß einer IDT und einem Anschluß einer anderen IDT, wobei die IDTs mit einer solchen Anordnung, daß die IDT-Elektrode in der Mitte zwischen die IDTs in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen eingefügt ist, zu dem ersten und dem zweiten symmetrischen Ende korrespondieren, und das erste und das zweite symmetrische Ende sowie der erste und der zweite symmetrische Anschluß über die erste und die zweite Signalleitung mittels der zweiten Schallwellenfiltereinheit miteinander verbunden sind.
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Dabei kann der Schallwellenresonator in einer Stufe anschließend an die zweite Schallwellenfiltereinheit mit der ersten und der zweiten Signalleitung verbunden sein. Weiterhin kann der Schallwellenresonator in einer Stufe, die von einer Stufe der zweiten Schallwellenfiltereinheit gefolgt wird, und zwischen der ersten und der zweiten Schallwellenfiltereinheit mit der ersten und der zweiten Signalleitung verbunden sein.
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Die in dem Schallwellenresonator umfaßten, ersten und zweiten geteilten Elektrodenabschnitte in der Schallwellenfiltervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheiden sich zum Beispiel dadurch, daß sich die Anzahl der Elektrodenfinger, die in dem ersten geteilten Elektrodenabschnitt umfaßt sind, von der Anzahl der Elektrodenfinger unterscheiden kann, die in dem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt umfaßt sind. Da die Anzahl der Elektrodenfinger dabei voneinander verschieden ist, lassen sich der erste und der zweite geteilte Elektrodenabschnitt leicht verschieden voneinander gestalten. Demgemäß verbessert sich die Symmetrie.
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Weiterhin kann in der in Längsrichtung angeschlossenen Schallwellenfiltereinheit mit Resonator dann, wenn beide Seiten der in der Mitte in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen angeordneten IDT-Elektrode als erste Seite und als zweite Seite festgelegt sind, in einem Bereich mit der mittleren IDT-Elektrode und einer IDT-Elektrode angrenzend an die mittlere IDT-Elektrode auf der ersten Seite ein äußerster Elektrodenfinger der IDT-Elektrode, der zu der mittleren IDT-Elektrode auf der ersten Seite benachbart ist und sich nahe der mittleren IDT-Elektrode befindet, als Elektrodenfinger festgelegt sein, der mit Spannung verbunden ist, und die Anzahl der Elektrodenfinger, die in dem ersten geteilten Elektrodenabschnitt enthalten sind, kann größer als die Anzahl der Elektrodenfinger sein, die in dem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt enthalten sind. Auch in diesem Fall verbessert sich die Symmetrie.
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Als Alternative kann bei der in Längsrichtung angeschlossenen Schallwellenfiltereinheit mit Resonator dann, wenn beide Seiten der in der Mitte in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen angeordneten IDT-Elektrode als erste Seite und als zweite Seite festgelegt sind, in einem Bereich mit der mittleren IDT-Elektrode und einer IDT-Elektrode angrenzend an die mittere IDT-Elektrode auf der ersten Seite ein äußerster Elektrodenfinger der IDT-Elektrode, der zu der mittleren IDT-Elektrode auf der ersten Seite benachbart ist und sich nahe der mittleren IDT-Elektrode befindet, als Elektrodenfinger festgelegt sein, der mit Masse verbunden ist, und die Anzahl der Elektrodenfinger, die in dem ersten geteilten Elektrodenabschnitt enthalten sind, kann kleiner als die Anzahl der Elektrodenfinger sein, die in dem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt enthalten sind.
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Weiterhin kann sich ein Metallisierungsverhältnis des ersten geteilten Elektrodenabschnitts von einem Metallisierungsverhältnis des zweiten geteilten Elektrodenabschnitts unterscheiden. Da in diesem Fall die Metallisierungsverhältnisse bei der Ausbildung der Elektroden unterschiedlich angelegt werden, verbessert sich die Symmetrie gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Weiterhin kann sich ein Elektrodenfingerabstand des ersten geteilten Elektrodenabschnitts von einem Elektrodenfingerabstand des zweiten geteilten Elektrodenabschnitts unterscheiden. Da sich die Elektrodenfingerabstände dabei voneinander unterscheiden, verbessert sich auch in diesem Fall leicht die Symmetrie.
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Weiterhin kann in der Schallwellenfiltervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die zweite Sammelschiene des Schallwellenresonators mit Masse verbunden sein. Auch in diesem Fall verbessert sich die Symmetrie.
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Weiterhin kann ein Band zwischen einer Resonanzfrequenz und einer Antiresonanzfrequenz ein Durchlaßband der in Längsrichtung angeschlossenen Schallwellenfiltereinheit mit Resonator umfassen. Da der Oberflächenschallwellenresonator eine Induktionseigenschaft in dem Band zwischen einer Resonanzfrequenz und einer Antiresonanzfrequenz besitzt, hat der Schallwellenresonator keine kapazitive Eigenschaft in dem Durchlaßband der in Längsrichtung angeschlossenen Schallwellenfiltereinheit mit Resonator. Demgemäß läßt sich eine Verschlimmerung eines Einfügungsverlusts ausschalten.
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Bei der Schallwellenfiltervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können Oberflächenschallwellen genutzt werden. Dabei erhält man gemäß der vorliegenden Erfindung eine in Längsrichtung angeschlossene Oberflächenschallwellenfiltervorrichtung mit Resonator. Als Alternative können Grenzflächenschallwellen verwendet werden. In diesem Fall erhält man gemäß der vorliegenden Erfindung eine in Längsrichtung angeschlossene Grenzflächenschallwellen-Filtervorrichtung mit Resonator.
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VORTEILE
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Da bei der Schallwellenfiltervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Länge einer Leitung, die den ersten geteilten Elektrodenabschnitt des Schallwellenresonators mit dem ersten symmetrischen Ende verbindet, gleich einer Länge einer Leitung ist, die den zweiten geteilten Elektrodenabschnitt mit dem zweiten symmetrischen Ende verbindet, ist ein Verschiebungsbetrag einer Phase eines Signals, das von der ersten Signalleitung zu dem Schallwellenresonator übertragen wird, im wesentlichen gleich einem Verschiebungsbetrag einer Phase eines Signals, das von der zweiten Signalleitung zu dem Schallwellenresonator übertragen wird.
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Demgemäß verbessern sich die Phasensymmetrie und die Amplitudensymmetrie zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluß effizient.
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Da sich des weiteren der erste und der zweite geteilte Elektrodenabschnitt des Schallwellenresonators voneinander unterscheiden, lassen sich die Phasensymmetrie und die Amplitudensymmetrie zwischen den Signalen des ersten und des zweiten symmetrischen Anschlusses insbesondere durch das Steuern der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt steuern. Demgemäß verbessert sich die Symmetrie weiter.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 zeigt ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Amplitudensymmetrie und einer Frequenzkurve der Schallwellenfiltervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und einer Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel darstellt.
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3 zeigt ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Phasensymmetrie und einer Frequenzkurve der Schallwellenfiltervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und einer Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel darstellt.
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4 zeigt eine Draufsicht, die das Verhältnis zwischen den Phasen der in einem Oberflächenschallwellenresonator umfaßten ersten und zweiten geteilten Elektrodenabschnitte schematisch darstellt.
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5 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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6 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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7 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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8 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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9 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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10 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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11 zeigt eine Draufsicht, die schematisch ein Modifizierungsbeispiel für einen Oberflächenschallwellenresonator gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
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12 zeigt eine Draufsicht, die schematisch ein anderes Modifizierungsbeispiel für einen Oberflächenschallwellenresonator gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
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13 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine bekannte Oberflächenschallwellen-Filtervorrichtung darstellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schallwellenfiltervorrichtung
- 2
- Piezoelektrisches Substrat
- 3
- unsymmetrischer Anschluß
- 4, 5
- erster und zweiter symmetrischer Anschluß
- 6
- Schallwellenfiltereinheit
- 11 bis 13
- IDT-Elektrode
- 14, 15
- Reflektor
- 16, 17
- erste und zweite Signalleitung
- 18
- Schallwellenresonator
- 19
- IDT-Elektrode
- 20a, 20b
- Reflektor
- 21
- Schallwellenfiltervorrichtung
- 22a, 22b
- geteilte Sammelschiene
- 23
- gemeinsame Sammelschiene
- 24a, 24b
- Verbindungsleitung
- 25a, 25b
- Verbindungspunkt
- 27, 28
- Schallwellenfilter
- 30
- IDT-Elektrode
- 30a, 30b
- erster und zweiter geteilter Elektrodenabschnitt
- 31
- Schallwellenfiltervorrichtung
- 41
- Schallwellenfiltervorrichtung
- 51
- Schallwellenfiltervorrichtung
- 61
- Schallwellenfiltervorrichtung
- 71
- Schallwellenfiltervorrichtung
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BESTE AUSFÜHRUNGSWEISE DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wird aus der ausführlichen Beschreibung von Ausführungsformen erkennbar, die im folgenden anhand der anliegenden Zeichnungen beschrieben sind.
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1 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Elektrodenkonfiguration einer Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Eine Schallwellenfiltervorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform ist ein Oberflächenschallwellenfilter, bei dem Oberflächenschallwellen genutzt werden.
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Die in 1 schematisch dargestellte Elektrodenkonfiguration ist auf einem piezoelektrischen Substrat 2 ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist das piezoelektrische Substrat 2 aus einem Substrat aus LiTaO3 ausgebildet. Insbesondere werden ein monokristallines Substrat aus LiTaO3 mit einer Oberflächenwellen-Ausbreitungsrichtung einer Kristallachse, die der X-Richtung entspricht, und ein Schneidwinkel eines Drehungswinkels der Y-Achse von 40 ± 5 Grad verwendet. Man beachte, daß das piezoelektrische Substrat 2 aus LiTaO3 mit einer anderen Kristallorientierung oder einem anderen piezoelektrischen, monokristallinen Substrat ausgebildet sein kann. Weiterhin kann das piezoelektrische Substrat 2 aus einer piezoelektrischen Keramik ausgebildet sein.
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Die in 1 gezeigte Elektrodenkonfiguration ist aus einer laminierten Schicht ausgebildet, die eine Ti-Schicht mit einer Dicke von 10 nm und einer Al-Schicht mit einer Dicke von 317 nm umfaßt, die auf das piezoelektrische Substrat 2 aufkaschiert sind.
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Bei der Schallwellenfiltervorrichtung 1 ist eine in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit 6 mit Resonator zwischen einen unsymmetrischen Anschluß 3 und einen ersten und einen zweiten symmetrischen Anschluß 4 und 5 geschaltet. Die in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit 6 mit Resonator umfaßt eine erste IDT-Elektrode 11 mit Anordnung in der Mitte sowie eine zweite und eine dritte IDT-Elektrode 12 und 13 mit solcher Anordnung, daß die erste IDT-Elektrode 11 zwischen die zweite und die dritte IDT-Elektrode 12 und 13 in einer Ausbreitungsrichtung eingefügt ist. Ein Bereich mit den IDT-Elektroden 11 bis 13 ist zwischen Reflektoren 14 und 15 in der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwellen eingefügt. Das heißt, die in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit 6 mit Resonator ist ein mit 3 IDTs versehener, in Längsrichtung angeschlossener Oberflachenschallwellenfilter mit Resonator.
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Ein erster Anschluß der zweiten IDT-Elektrode 12 und ein erster Anschluß der dritten IDT-Elektrode 13 sind miteinander verbunden und außerdem elektrisch mit dem unsymmetrischen Anschluß 3 verbunden. Ein zweiter Anschluß der zweiten IDT-Elektrode 12 und ein zweiter Anschluß der dritten IDT-Elektrode 13 sind mit Masse verbunden. Die erste IDT-Elektrode 11 umfasst einen ersten und einen zweiten geteilten IDT-Elektrodenabschnitt 11a und 11b, die man durch eine Teilung der IDT-Elektrode in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen erhält. Insbesondere werden der erste und der zweite geteilte IDT-Elektrodenabschnitt 11a und 11b durch eine Teilung von einer der Sammelschienen der IDT-Elektrode ausgebildet. Die andere Sammelschiene, die nicht geteilt ist, dient als gemeinsame Sammelschiene und verbindet den erste und den zweiten geteilten IDT-Elektrodenabschnitt 11a und 11b in Reihe. Der erste geteilte IDT-Elektrodenabschnitt 11a ist über eine erste Signalleitung 16 mit dem ersten symmetrischen Anschluß 4 verbunden. Der zweite geteilte IDT-Elektrodenabschnitt 11b ist über eine zweite Signalleitung 17 mit dem zweiten symmetrischen Anschluß 5 verbunden.
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Man beachte, daß sich eine Polarität der IDT-Elektrode 13 gegenüber einer Polarität der IDT-Elektrode 12 so umkehrt, daß eine Phase eines Signals, das über die zweite Signalleitung 17 zu dem zweiten symmetrischen Anschluß 5 übertragen wird, um 180° gegenüber einer Phase eines Signals verschoben wird, das über die erste Signalleitung 16 zu dem ersten symmetrischen Anschluß 4 übertragen wird. Dadurch kommt eine Symmetrisch-Unsymmetrisch-Wandlungsfunktion zustande.
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Ein erster Anschluß der zweiten IDT-Elektrode 12 und ein erster Anschluß der dritten IDT-Elektrode 13 dienen als unsymmetrische Enden, und ein erster Anschluß des ersten geteilten IDT-Elektrodenabschnitts 11a der ersten IDT-Elektrode 11 und ein erster Anschluß des zweiten geteilten IDT-Elektrodenabschnitts 11b der ersten IDT-Elektrode 11 dienen als erstes und als zweites symmetrisches Ende. Bei der vorliegenden Erfindung sind das erste und das zweite symmetrische Ende Elektrodenendabschnitte, die Signale mit voneinander verschiedenen Phasen ausgeben. Demgemäß korrespondieren bei dieser Ausführungsform ein Anschlußabschnitt der geteilten Sammelschiene, die in dem ersten Anschluß des ersten geteilten IDT-Elektrodenabschnitts 11a umfaßt ist, und ein Anschlußabschnitt der geteilten Sammelschiene des zweiten geteilten IDT-Elektrodenabschnitts 11b jeweils zu dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß.
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Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die erste und die zweite Signalleitung 16 und 17 ein Schallwellenresonator 18 geschaltet ist. Der Schallwellenresonator 18 umfaßt eine IDT-Elektrode 19 sowie Reflektoren 20a und 20b mit einer solchen Anordnung, daß die IDT-Elektrode 19 zwischen die Reflektoren 20a und 20b in der Ausbreitungsrichtung der Schallwellen eingefügt ist. Die IDT-Elektrode 19 umfaßt eine erste und eine zweite geteilte Sammelschiene 22a und 22b, die man durch eine Teilung von einer von zwei Sammelschienen erhält, die einander in der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwellen gegenüberliegen, wodurch ein erster und ein zweiter geteilter Elektrodenabschnitt 19a und 19b gebildet werden. Die andere Sammelschiene, die der ersten und der zweiten geteilten Sammelschiene 22a und 22b gegenüberliegt, dient als gemeinsame Sammelschiene 23.
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Die erste geteilte Sammelschiene 22a ist an einem Verbindungspunkt 25a über eine Verbindungsleitung 24a mit der ersten Signalleitung 16 verbunden. Weiterhin ist die zweite geteilte Sammelschiene 22b an einem Verbindungspunkt 25b über eine Verbindungsleitung 24b mit der zweiten Signalleitung 17 verbunden.
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Man beachte, daß die erste und die zweite geteilte Sammelschiene 22a und 22b in bezug auf die gemeinsame Sammelschiene 23 näher an der Schallwellenfiltereinheit 6 angeordnet sind, auch wenn diese nicht speziell darauf beschränkt sind. Demgemäß können die Verbindungsleitung 24a, die die erste geteilte Sammelschiene 22a elektrisch mit der ersten Signalleitung 16 verbindet, und die Verbindungsleitung 24b, die die zweite geteilte Sammelschiene 22b mit der zweiten Signalleitung 17 verbindet, gekürzt werden. Folglich läßt sich die Schallwellenfiltervorrichtung 1 miniaturisieren.
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Man beachte, daß eine steil abfallende Kennlinie einer Filtereigenschaft verbessert und eine große Bandbreite erzielt werden kann, da die Phasen von Signalen, die von der ersten und der zweiten Signalleitung 16 und 17 übertragen werden, gegeneinander umgekehrt werden und der Schallwellenresonator 18 zwischen die erste und die zweite Signalleitung 16 und 17 geschaltet ist. Insbesondere werden wie bei der Schallwellenfiltervorrichtung gemäß dem oben beschriebenen Patentdokument 1 eine Phase eines über die erste Signalleitung übertragenen Signals und eine Phase eines über die zweite Signalleitung 17 übertragenen Signals gegeneinander umgekehrt. Da weiterhin der Schallwellenresonator 18 zwischen die erste und die zweite Signalleitung 16 und 17 geschaltet ist, wird ein Signal, das von der ersten Signalleitung 16 zu dem Schallwellenresonator 18 übertragen wird, durch ein Signal gelöscht, das von der zweiten Signalleitung 17 zu dem Schallwellenresonator 18 übertragen wird. Demgemäß verbessert sich die steil abfallende Kennlinie einer Filtereigenschaft.
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Da des weiteren eine Resonanzfrequenz des Schallwellenresonators 18 vorzugsweise in einem Band enthalten ist, das niedriger als ein Durchlaßband der Schallwellenfiltereinheit 6 ist, kann demgemäß ein Dämpfungsbetrag in einem niedrigeren Band als dem Durchlaßband vergrößert werden.
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Weiter bevorzugt umfaßt das Durchlaßband der Schallwellenfiltereinheit 6 eine Resonanzfrequenz bis Antiresonanzfrequenz des Schallwellenresonators. Dabei weist der Schallwellenresonator 18 in dem Durchlaßband der Schallwellenfiltereinheit 6 eine Induktionseigenschaft auf und besitzt keine kapazitive Eigenschaft. Demgemäß läßt sich eine Verschlimmerung eines Einfügungsverlusts, die auf einen Blindwiderstand zurückzuführen ist, ausschalten.
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Die Schallwellenfiltervorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Länge einer Leitung zwischen dem ersten geteilten Elektrodenabschnitt 19a und dem ersten geteilten IDT-Elektrodenabschnitt 11a, der als erster symmetrischer Anschluß der Schallwellenfiltereinheit 6 dient, gleich einer Länge einer Leitung zwischen dem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt 19b und dem zweiten geteilten IDT-Elektrodenabschnitt 11b, der als zweiter symmetrischer Anschluß der Schallwellenfiltereinheit 6 dient, und daß der erste geteilte Elektrodenabschnitt 19a und der zweite geteilte Elektrodenabschnitt 19b voneinander verschieden sind. Da die Länge der Leitung zwischen dem ersten geteilten Elektrodenabschnitt 19a und dem ersten symmetrischen Anschluß und die Länge der Leitung zwischen dem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt 19b und dem zweiten symmetrischen Anschluß im Wesentlichen einander gleich sind, heißt das, daß ein Betrag einer Phasenverschiebung eines Signals, das von der ersten Signalleitung 16 zu dem Schallwellenresonator 18 übertragen wird, und ein Betrag einer Phasenverschiebung eines Signals, das von der zweiten Signalleitung 17 zu dem Schallwellenresonator 18 übertragen wird, als im wesentlichen einander gleich festgestellt wird. Demgemäß verbessert sich effizient die Symmetrie zwischen den Signalen, die zu dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß 4 und 5 übertragen werden.
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Da sich des weiteren der erste und der zweite geteilte Elektrodenabschnitt 19a und 19b voneinander unterscheiden, kann die Symmetrie zwischen den zu dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß 4 und 5 übertragenen Signalen auf alle Fälle verbessert werden.
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Das wird aus einem konkreten Beispiel klar.
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Die Schallwellenfiltervorrichtung 1 wird durch Ausbildung von Elektroden auf dem piezoelektrischen Substrat in der folgenden Konfiguration hergestellt.
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Überkreuzungsbreite der Elektrodenfinger in der Schallwellenfiltereinheit 6: 90 μm Anzahl der Elektrodenfinger in den Reflektoren 14 und 15: je 80 Abstand der Elektrodenfinger in den Reflektoren 14 und 15: 2,136 μm Metallisierungsverhältnis in den Reflektoren 14 und 15: 0,66 Anzahl der Elektrodenfingerpaare der IDT-Elektroden 12 und 13: je 11,5 Paare (wobei die Anzahl der Elektrodenfinger jeweils 24 beträgt) Abstand der Elektrodenfinger der IDT-Elektroden 12 und 13: 2,115 μm Man beachte, daß vier Elektrodenfinger unter den in der IDT-Elektrode 12 umfaßten Elektrodenfingern, die nahe der IDT-Elektrode 11 angeordnet sind, und vier Elektrodenfinger unter den in der IDT-Elektrode 13 enthaltenen Elektrodenfingern, die nahe der IDT-Elektrode 11 angeordnet sind, einen Elektrodenfingerabstand von 1,998 μm aufweisen. Das heißt, jede der IDT-Elektroden 12 und 13 umfaßt einen Abschnitt mit eng beabstandeten Elektrodenfingern einschließlich der Elektrodenfinger mit dem oben beschriebenen Elektrodenfingerabstand.
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Metallisierungsverhältnis in den IDT-Elektroden 12 und 13: 0,65 (0,63 in den Abschnitten mit eng beabstandeten Elektrodenfingern) Anzahl der Elektrodenfingerpaare in der IDT-Elektrode 11: 9,5 Paare (wobei die Anzahl der Elektrodenfinger 20 beträgt) Abstand der Elektrodenfinger in der IDT-Elektrode 11: 2,12 μm Man beachte, daß die Abschnitte mit eng beabstandeten Elektrodenfingern an einander entgegengesetzten Enden der ersten IDT-Elektrode 11 angeordnet sind.
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Jeder der Abschnitte mit eng beabstandeten Elektrodenfingern umfaßt sechs Elektrodenfinger mit einem Elektrodenfingerabstand von 1,968 μm.
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Metallisierungsverhältnis in der IDT-Elektrode 11: 0,65 (0,63 in den Abschnitten mit eng beabstandeten Elektrodenfingern) Abstand zwischen den IDT-Elektroden 11 und 12 und Abstand zwischen den IDT-Elektroden 12 und 13: Der Abstand zwischen den Mitten der zueinander benachbarten Elektrodenfinger in den zueinander benachbarten IDT-Elektroden beträgt 0,72 μm.
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Abstand zwischen IDT-Elektrode und Reflektor: Der Abstand zwischen den Mitten der zueinander benachbarten Elektrodenfinger zueinander beträgt 0,57 μm.
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Überkreuzungsbreite der Elektrodenfinger in dem Schallwellenresonator 18: 80 μm Anzahl der Elektrodenfinger in den Reflektoren 20a und 20b in dem Schallwellenresonator 18: je 30 Abstand der Elektrodenfinger in den Reflektoren 20a und 20b und der IDT-Elektrode: 2,160 μm Metallisierungsverhältnis in den Reflektoren 20a und 20b: 0,50 Anzahl der Elektrodenfinger in dem ersten geteilten Elektrodenabschnitt 19a: 28 Anzahl der Elektrodenfinger in dem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt 19b: 24 Es werden die Kennlinien der Schallwellenfiltervorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform mit der oben beschriebenen Konstruktion gemessen. Als Vergleichsbeispiel werden Kennlinien eines Schallwellenfilters mit einer ähnlichen Konstruktion wie die oben beschriebene Ausführungsform mit Ausnahme einer Konfiguration gemessen, bei der wie bei Patentdokument 1 zwischen die erste und die zweite Signalleitung ein Oberflächenschallwellenresonator geschaltet ist. Man beachte, daß in dem Vergleichsbeispiel Reflektoren, die in einem Schallwellenresonator umfaßt sind, genauso wie diejenigen gemäß der vorstehenden Ausführungsform konfiguriert sind, die Anzahl der in jeder der mittleren IDT-Elektroden umfaßten Elektrodenfinger 52 beträgt und ein Elektrodenfingerabstand und ein Metallisierungsverhältnis die gleichen wie diejenigen des Schallwellenresonators gemäß der vorstehenden Ausführungsform sind.
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2 und 3 zeigen Diagramme, die eine Kennlinie der Amplitudensymmetrie zur Frequenz bzw. eine Kennlinie der Phasensymmetrie zur Frequenz für die Schallwellenfiltervorrichtungen gemäß der vorstehenden Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel darstellen. In 2 und 3 geben die durchgehenden Linien die Ergebnisse gemäß der vorstehenden Ausführungsform wieder, wohingegen die gestrichelten Linien die Ergebnisse gemäß dem Vergleichsbeispiel wiedergeben. Bei der Kennlinie der Phasensymmetrie zur Frequenz gemäß der vorstehenden Ausführungsform beträgt die Phasensymmetrie in einem Durchlaßband von 925 bis 960 MHz annähernd 0 dB. Demgemäß ist offenkundig, daß die Phasensymmetrie, verglichen mit dem Vergleichsbeispiel, effizient verbessert ist.
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Wie weiterhin aus 3 klar wird beträgt gemäß der vorstehenden Ausführungsform in ähnlicher Weise eine Phasensymmetrien in dem Durchlaßband von 925 bis 960 MHz annähernd 180 Grad. Demgemäß wird die Phasensymmetrie im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel, in dem die Phasensymmetrie annähernd 176 Grad beträgt, effizient verbessert.
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Diese Verbesserung wird aus dem folgenden Grund erreicht. Da die Länge der Leitung zwischen dem ersten geteilten Elektrodenabschnitt 19a und dem ersten symmetrischen Anschluß und die Länge der Leitung zwischen dem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt 19b und dem zweiten symmetrischen Anschluß in der oben beschriebenen Weise im Wesentlichen einander gleich sind, sind ein Betrag einer Phasenverschiebung eines Signals, das von der ersten Signalleitung 16 zu dem Schallwellenresonator 18 übertragen wird, und ein Betrag einer Phasenverschiebung eines Signals, das von der zweiten Signalleitung 17 zu dem Schallwellenresonator 18 übertragen wird, im wesentlichen einander gleich, und demgemäß unterscheiden sich die Anzahl der in dem ersten geteilten Elektronenabschnitt 19a umfaßten Elektrodenfinger und die Anzahl der in dem zweiten geteilten Elektronenabschnitt 19b umfaßten Elektrodenfinger voneinander.
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Insbesondere wird angenommen, daß in der schematisch in 4 gezeigten Weise in einem Schallwellenresonator eine IDT-Elektrode 30 einen ersten geteilten Elektrodenabschnitt 30a mit Elektrodenfingern und einen zweiten geteilten Elektrodenabschnitt 30b mit Elektrodenfingern umfaßt, wobei die Anzahl der in dem ersten geteilten Elektrodenabschnitt 30a umfaßten Elektrodenfinger ungleich der Anzahl der in dem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt 30b umfaßten Elektrodenfinger ist. In diesem Fall wird in der Annahme, daß in der in einer unteren Seite von 4 gezeigten Weise eine Phase in dem ersten geteilten Elektrodenabschnitt 30a +90 Grad beträgt und eine Phase in dem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt 30b –90 Grad beträgt, und man an einem Nullpunkt, der der Mittelpunkt zwischen den beiden ist, eine Phase von 0 Grad erhält. Da die IDT-Elektrode 30 in bezug auf den Nullpunkt eine asymmetrische Konfiguration aufweist, lassen sich die Blindwiderstandskomponenten zu dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß steuern, indem die Anzahl der in den ersten geteilten Elektrodenfingerabschnitten 30a umfaßten Elektrodenfinger und die Anzahl der in den zweiten geteilten Elektrodenfingerabschnitten 30b umfaßten Elektrodenfinger so eingestellt werden, daß sich die Anzahl der in den ersten geteilten Elektrodenfingerabschnitten 30a enthaltenen Elektrodenfinger und die Anzahl der in den zweiten geteilten Elektrodenfingerabschnitten 30b enthaltenen Elektrodenfinger voneinander unterscheiden.
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Bei dieser Ausführungsform unterscheiden sich die Anzahl der in dem ersten geteilten Elektrodenfingerabschnitt 19a enthaltenen Elektrodenfinger und die Anzahl der in den zweiten geteilten Elektrodenfingerabschnitt 19b enthaltenen Elektrodenfinger voneinander, so daß eine Verschlechterung der Symmetrie, die durch eine Differenz zwischen den Intensitäten der aus dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß ausgegebenen Signale verursacht wird, gelöscht wird.
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5 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Schallwellenfiltervorrichtung 21 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Hier unterscheidet sich die Schallwellenfiltervorrichtung 21 gemäß der zweiten Ausführungsform von der Schallwellenfiltervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform darin, daß anstelle der Schallwellenfiltereinheit 6, die in der Schallwellenfiltervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist, eine Schallwellenfiltereinheit 6A mit einer zweistufigen Kaskadenschaltungskonfiguration angeordnet ist. Deshalb ist nur die in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit 6A mit Resonator beschrieben, und die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird zur Beschreibung anderer Bauteile verwendet.
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Die in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit 6A umfaßt einen ersten und einen zweiten, in Längsrichtung angeschlossenen Schallwellenfilter 27 und 28 mit Resonator, die in einer Kaskadenschaltung miteinander verbunden sind. Der Schallwellenfilter 27 umfaßt eine erste IDT-Elektrode 27a sowie eine zweite und eine dritte IDT-Elektrode 27b und 27c mit einer solchen Anordnung, daß die erste IDT-Elektrode 27a zwischen die zweite und die dritte IDT-Elektrode 27b und 27c in einer Fortpflanzungsrichtung der Oberflächenschallwellen eingefügt ist. Der Schallwellenfilter 28 umfaßt eine erste IDT-Elektrode 28a sowie eine zweite und eine dritte IDT-Elektrode 28b und 28c mit einer solchen Anordnung, daß die erste IDT-Elektrode 28a zwischen die zweite und die dritte IDT-Elektrode 28b und 28c in einer Fortpflanzungsrichtung der Oberflächenschallwellen eingefügt ist. Ein Bereich mit den IDT-Elektroden 27a bis 27c ist zwischen Reflektoren 27d und 27e in der Fortpflanzungsrichtung der Oberflächenschallwellen eingefügt. In ähnlicher Weise ist ein Bereich mit den IDT-Elektroden 28a bis 28c zwischen Reflektoren 28d und 28e in der Fortpflanzungsrichtung der Oberflächenschallwellen eingefügt.
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Ein erster Anschluß der ersten IDT-Elektrode 27a ist mit einem unsymmetrischen Anschluß 3 verbunden, und ein zweiter Anschluß derselben ist mit Masse verbunden. Erste Anschlüsse der zweiten und der dritten IDT-Elektrode 27b und 27c sind mit Masse verbunden. Zweite Anschlüsse der zweiten und der dritten IDT-Elektrode 27b und 27c sind jeweils mit den ersten Anschlüssen der zweiten und der dritten IDT-Elektrode 28b und 28c verbunden. Zweite Anschlüsse der IDT-Elektroden 28b und 28c sind mit Masse verbunden. Die IDT-Elektrode 28a ist ähnlich wie die erste IDT-Elektrode 11 konfiguriert, die in der Schallwellenfiltereinheit 6 gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist. Das heißt, die IDT-Elektrode 28a umfaßt einen ersten und einen zweiten geteilten IDT-Elektrodenabschnitt. Demgemäß ist wie im Falle der ersten Ausführungsform die Beschreibung der ersten Ausführungsform durch Zuordnung der Bezugsziffern 11a und 11b zu der ersten und der zweiten geteilten IDT-Elektrodeneinheit einbegriffen.
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Auch bei der zweiten Ausführungsform wird eine erste Signalleitung 16 zum Verbinden eines ersten symmetrischen Endes mit einem ersten symmetrischen Anschluß 4 verwendet, und eine zweite Signalleitung 17 wird zum Verbinden eines zweiten symmetrischen Endes mit einem zweiten symmetrischen Anschluß 5 verwendet, und wie im Falle der ersten Ausführungsform sind die erste und die zweite Signalleitung 16 und 17 mit einem Schallwellenresonator 18 verbunden. Insbesondere sind ein Abstand zwischen einem ersten geteilten Elektrodenabschnitt 19a des Schallwellenresonators 18 und dem ersten symmetrischen Ende und ein Abstand zwischen einem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt 19b und dem zweiten symmetrischen Ende im wesentlichen einander gleich. Weiterhin unterscheiden sich die Anzahl der Elektrodenfinger des ersten geteilten Elektrodenabschnitts 19a und die Anzahl der Elektrodenfinger des zweiten geteilten Elektrodenabschnitts 19b voneinander. Demgemäß kann wie bei der ersten Ausführungsform die Symmetrie zwischen den zu dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß übertragenen Signalen effizient verbessert werden.
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6 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Eine Schallwellenfiltervorrichtung 31 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der Schallwellenfiltervorrichtung gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform darin, daß anstelle der in 1 gezeigten Schallwellenfiltereinheit 6 die erste und die zweite, in Längsrichtung angeschlossene Schallwellenfiltereinheit 33 und 34 mit Resonatoren verwendet werden, die zu einem unsymmetrischen Anschluß 3 parallel geschaltet sind. Deshalb werden die gleichen Bezugsziffern wie die bei der ersten und der zweiten Ausführungsform verwendeten für die gleichen Bestandteile wie diejenigen bei der ersten und der zweiten Ausführungsform verwendet, und demgemäß wird auf deren Beschreibung verzichtet.
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Hier umfaßt eine erste Schallwellenfiltereinheit 33 eine erste IDT-Elektrode 33a, eine zweite und eine dritte IDT-Elektrode 33b und 33c mit einer solchen Anordnung, daß die erste IDT-Elektrode 33a zwischen die zweite und die dritte IDT-Elektrode 33b und 33c in einer Fortpflanzungsrichtung der Oberflächenschallwellen eingefügt ist, sowie Reflektoren 33d und 33e mit einer solchen Anordnung, daß ein Bereich mit den IDT-Elektroden 33a bis 33c zwischen die Reflektoren 33d und 33e in einer Fortpflanzungsrichtung der Oberflächenschallwellen eingefügt ist. In ähnlicher Weise ist eine zweite Schallwellenfiltereinheit 34 konfiguriert und umfaßt erste bis dritte IDT-Elektroden 34a bis 34c sowie Reflektoren 34d und 34e.
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Ein erster Anschluß der ersten IDT-Elektrode 33a der ersten Schallwellenfiltereinheit 33 ist mit einem unsymmetrischen Anschluß 3 verbunden, und ein zweiter Anschluß derselben ist mit Masse verbunden. Die ersten Anschlüsse der zweiten und der dritten Elektrode 33b und 33c sind mit Masse verbunden, und die zweiten Anschlüsse der zweiten und der dritten Elektrode 33b und 33c sind miteinander und außerdem mit einem ersten symmetrischen Anschluß 4 verbunden.
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Ein erster Anschluß der ersten IDT-Elektrode 34a der zweiten Schallwellenfiltereinheit 34 ist mit dem unsymmetrischen Anschluß 3 verbunden, und ein zweiter Anschluß derselben ist mit Masse verbunden. Die ersten Anschlüsse der zweiten und der dritten IDT-Elektrode 34b und 34c sind mit Masse verbunden, und die zweiten Anschlüsse der zweiten und der dritten IDT-Elektrode 34b und 34c sind miteinander und außerdem mit einem zweiten symmetrischen Anschluß 5 verbunden.
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Hier dienen die ersten Anschlüsse der ersten und der zweiten IDT-Elektrode 33a und 34a als unsymmetrische Enden, die zweiten Anschlüsse der IDT-Elektroden 34b und 34c dienen als erste symmetrische Enden, und die zweiten Anschlüsse der IDT-Elektroden 34b und 34c dienen als zweite symmetrische Enden.
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Eine Phase eines Signals, das über eine erste Signalleitung 16 übertragen wird, die die ersten symmetrischen Enden mit dem ersten symmetrischen Anschluß 4 verbinden, ist um 180° gegenüber einer Phase eines Signals verschoben, das über eine zweite Signalleitung 17 übertragen wird, die die zweiten symmetrischen Enden mit dem zweiten symmetrischen Anschluß 5 verbindet. Dann läßt sich auch bei dieser Ausführungsform ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform die Symmetrie zwischen den zu dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß 4 und 5 übertragenen Signalen ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform effizient verbessern, da zwischen die erste und die zweite Signalleitung ein Schallwellenresonator 18 geschaltet ist.
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7 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Eine Schallwellenfiltervorrichtung 41 gemäß der vierten Ausführungsform ist ein Modifizierungsbeispiel für die Schallwellenfiltervorrichtung 31 gemäß der dritten Ausführungsform. Die Schallwellenfiltervorrichtung 41 unterscheidet sich von der Schallwellenfiltervorrichtung 31 darin, daß die ersten Anschlüsse der zweiten und der dritten IDT-Elektrode 33b und 33c mit einer solchen Anordnung, daß eine in der Mitte einer Schallwellenfiltereinheit 33 angeordnete erste IDT-Elektrode 33a zwischen die zweite und die dritte Elektrode 33b und 33c eingefügt ist, miteinander verbunden und außerdem mit einem unsymmetrischen Anschluß 3 verbunden sind und zweite Anschlüsse derselben mit Masse verbunden sind, und in ähnlicher Weise die ersten Anschlüsse der zweiten und der dritten IDT-Elektrode 34b und 34c miteinander verbunden und außerdem mit dem unsymmetrischen Anschluß 3 verbunden sind, und die zweiten Anschlüsse derselben mit Masse verbunden sind, und des weiteren ein erster Anschluß der ersten mittleren IDT-Elektrode 33a und ein erster Anschluß der ersten mittleren IDT-Elektrode 34a jeweils mit einem ersten und einem zweiten symmetrischen Anschluß 4 und 5 verbunden sind. Andere Konfigurationen sind die gleichen wie diejenigen der dritten Ausführungsform. Demgemäß läßt sich auch bei der Schallwellenfiltervorrichtung 41 gemäß der vierten Ausführungsform die Symmetrie zwischen Signalen, die zu dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß 4 und 5 übertragen werden, effizient verbessern.
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8 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt. Eine Schallwellenfiltervorrichtung 51 gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der ersten Ausführungsform darin, daß anstelle der Schallwellenfiltereinheit 6, die in der Schallwellenfiltervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform umfaßt ist, eine mit 5 IDT-Elektroden versehene, in Längsrichtung angeschlossene Oberflächenschallwellen-Filtereinheit 52 mit Resonator angeordnet ist.
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Die Oberflächenfiltereinheit 52 umfaßt ein erste IDT-Elektrode 52a mit einer Anordnung in der Mitte, eine zweite und eine dritte IDT-Elektrode 52b und 52c mit einer solchen Anordnung, daß die erste IDT-Elektrode 52a zwischen die zweite und die dritte IDT-Elektrode 52b und 52c in einer Ausbreitungsrichtung der Schallwellen eingefügt ist, sowie eine vierte und eine fünfte IDT-Elektrode 52d und 52e mit einer solchen Anordnung, daß ein Bereich mit der ersten bis dritten IDT-Elektrode 52a bis 52c 52a zwischen die vierte und die fünfte IDT-Elektrode 52d und 52e in der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwellen eingefügt ist. Reflektoren 52f und 52g sind so angeordnet, daß ein Bereich mit den IDT-Elektroden 52a bis 52e zwischen die Reflektoren 52f und 52g eingefügt ist. Hierbei dienen die ersten Anschlüsse der ersten, der vierten und der fünften IDT-Elektrode 52a als unsymmetrische Enden, und die ersten Anschlüsse sind miteinander und außerdem mit einem unsymmetrischen Anschluß 3 verbunden. Die zweiten Anschlüsse der IDT-Elektroden 52a, 52d und 52e sind mit Masse verbunden.
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Die zweite IDT-Elektrode 52b weist eine Polarität auf, die gegenüber einer Polarität der dritten IDT-Elektrode 52c umgekehrt ist. Dann wird der erste Anschluß der zweiten IDT-Elektrode 52d mit Erde verbunden, und der zweite Anschluß wird mit dem ersten symmetrischen Anschluß 4 verbunden. In ähnlicher Weise wird ein erster Anschluß der dritten IDT-Elektrode 52c mit Erde verbunden, und ein zweiter Anschluß derselben wird mit dem zweiten symmetrischen Anschluß 5 verbunden. Man beachte, daß der zweite Anschluß der IDT-Elektrode 52b zu einem ersten symmetrischen Ende korrespondiert und der zweite Anschluß der IDT-Elektrode 52c zu einem zweiten symmetrischen Ende korrespondiert.
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Wie bei der ersten Ausführungsform läßt sich auch bei der fünften Ausführungsform die Symmetrie zwischen Signalen, die zu dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß 4 und 5 übertragen werden, effizient verbessern, da zwischen die erste und die zweite Signalleitung ein Schallwellenresonator 18 geschaltet ist.
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9 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Eine Schallwellenfiltervorrichtung 61 ist ein Modifizierungsbeispiel für die Schallwellenfiltervorrichtung 51 gemäß der fünften Ausführungsform. Die Schallwellenfiltervorrichtung 61 unterscheidet sich von der Schallwellenfiltervorrichtung 51 darin, daß in einer mit 5 IDT-Elektroden versehenen, in Längsrichtung angeschlossenen Oberflächenschallwellen-Filtereinheit 52 mit Resonator die ersten Anschlüsse der ersten und der zweiten IDT-Elektroden 52b und 52c als unsymmetrische Enden dienen, die ersten Anschlüsse miteinander verbunden und außerdem mit einem unsymmetrischen Anschluß verbunden sind, und die erste, die vierte und die fünfte IDT-Elektrode 52A, 52d und 52e auf der Seite eines symmetrischen Anschlusses miteinander verbunden sind.
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Man beachte, daß die in der Mitte angeordnete, erste IDT-Elektrode 52A eine erste und eine zweite geteilte IDT-Elektrode 52A1 und 52A2 umfaßt, die man durch eine Teilung der IDT-Elektrode 52A in einer Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwellen erhält.
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Ein erster Anschluß der vierten IDT-Elektrode 52d und ein erster Anschluß des ersten geteilten IDT-Elektrodenabschnitts 52A1 sind mit einem ersten symmetrischen Anschluß 4 verbunden. Man beachte, daß die ersten Anschlüsse der vierten IDT-Elektrode 52d und des ersten geteilten IDT-Elektrodenabschnitts 52A1 zu den ersten symmetrischen Enden korrespondieren und an einem Verbindungspunkt 62 miteinander verbunden sind. Ein zweiter Anschluß der IDT-Elektrode 52d ist mit Masse verbunden.
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Weiterhin korrespondieren ein erster Anschluß des zweiten geteilten IDT-Elektrodenabschnitts 52A2 und ein erster Anschluß der fünften IDT-Elektrode 52a zu den zweiten symmetrischen Enden und sind an einem Verbindungspunkt 63 miteinander verbunden. Der Verbindungspunkt 63 ist über eine zweite Signalleitung 17 mit einem zweiten symmetrischen Anschluß 5 verbunden. Ein zweiter Anschluß der fünften IDT-Elektrode 52e ist mit Masse verbunden.
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Auch bei der sechsten Ausführungsform läßt sich wie bei der ersten Ausführungsform die Symmetrie zwischen Signalen, die zu dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß 4 und 5 übertragen werden, effizient verbessern, da zwischen die erste und die zweite Signalleitung ein Schallwellenresonator 18 geschaltet ist.
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10 zeigt eine Draufsicht, die schematisch eine Schallwellenfiltervorrichtung gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie bei der Schallwellenfiltervorrichtung 21 gemäß der in 5 gezeigten zweiten Ausführungsform umfaßt eine Schallwellenfiltervorrichtung 71 einen ersten und einen zweiten, in Längsrichtung angeschlossenen Schallwellenfilter 27 und 28 mit Resonatoren, die in einer zweistufigen Kaskadenschaltung miteinander verbunden sind. Deshalb sind die gleichen Elemente wie diejenigen der zweiten Ausführungsform mit den gleichen Bezugsziffern wie denjenigen in der zweiten Ausführungsform bezeichnet, und auf Beschreibungen derselben wurde verzichtet. Man beachte, daß in 5 der Schallwellenresonator 18 mit einer Ausgangsseite des Schallwellenfilters 28 verbunden ist und der Schallwellenresonator 18 physisch auf einer Gegenseite des ersten Schallwellenfilters 27 in bezug auf den zweiten Schallwellenfilter 28 angeordnet ist.
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Jedoch ist in der Schallwellenfiltervorrichtung 71 gemäß der zweiten Ausführungsform ein Schallwellenresonator 18 zwischen zwei Stufen angeordnet, die von einem ersten und einem zweiten Schallwellenfilter 27 und 28 gebildet werden, und mit der ersten und der zweiten Signalleitung verbunden. Weiterhin ist ebenfalls im physischen Lageplan der Schallwellenresonator 18 in einem Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Schallwellenfilter 27 und 28 angeordnet. Auf diese Weise kann bei Verwendung einer Schallwellenfiltereinheit mit mehreren Stufen ein Oberflächenschallwellenresonator zwischen den Stufen angeordnet werden.
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Hier sind nur andere Elemente als diejenigen der zweiten Ausführungsform beschrieben, und auf Elemente, die denen der zweiten Ausführungsform gleichen, wird unter Einarbeiten der Beschreibung der in 5 gezeigten Schallwellenfiltervorrichtung 21 verzichtet.
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Die ersten Anschlüsse der zweiten und der dritten IDT-Elektrode 27b und 27c eines ersten Schallwellenfilters 27 sind mit Masse verbunden, und die zweiten Anschlüsse derselben sind jeweils mit den ersten Anschlüssen der zweiten bzw. der dritten IDT-Elektrode 28b und 28c eines Schallwellenfilters 28 verbunden und des weiteren elektrisch mit dem ersten und dem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt 19a bzw. 19b verbunden.
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Insbesondere ist der zweite Anschluß der IDT-Elektrode 27b über eine erste Signalleitung mit der IDT-Elektrode 28b verbunden. Man beachte, daß ein erstes symmetrisches Ende zu einem Endabschnitt einer Sammelschiene korrespondiert, die auf einer Gegenseite des Anschlusses der IDT-Elektrode 27b angeordnet ist, die mit Masse verbunden ist, und ein zweites symmetrisches Ende zu einem Ende einer Sammelschiene korrespondiert, die auf einer Gegenseite des Anschlusses der IDT-Elektrode 27c angeordnet ist, die mit Masse verbunden ist. Das ist so, weil wie bei der zweiten Ausführungsform die Phasen der aus den IDT-Elektroden 27b und 27c ausgegebenen Signale um 180 Grad voneinander verschieden sind. Das heißt, das erste und das zweite symmetrische Ende korrespondieren zu Ausgangsanschlußabschnitten, in denen eine Phase des einen Übertragungssignals um 180 Grad gegenüber einer Phase des anderen Übertragungssignals in einer in Längsrichtung angeschlossenen Schallwellenfiltereinheit mit Resonator verschoben ist.
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Demgemäß korrespondiert in 10 die erste Signalleitung zu einem Abschnitt, der das erste symmetrische Ende mit dem ersten symmetrischen Anschluß 4 verbindet. Genauer gesagt, die erste Signalleitung umfaßt einen Leitungsabschnitt 16a, der den Anschluß der IDT-Elektrode 27b mit der IDT-Elektrode 28b verbindet, und einen Leitungsabschnitt 16b, der einen ersten geteilten IDT-Elektrodenabschnitt 11a mit dem ersten symmetrischen Anschluß 4 verbindet. In ähnlicher Weise umfaßt eine zweite Signalleitung 17 nicht nur einen Leitungsabschnitt 17a, der den Anschluß der IDT-Elektrode 27c mit der IDT-Elektrode 28c verbindet, sondern auch einen Leitungsabschnitt 17b, der einen zweiten geteilten IDT-Elektrodenabschnitt 11b mit einem zweiten symmetrischen Anschluß 5 verbindet. Dann ist ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform der Schallwellenresonator 18 zwischen die erste und die zweite Signalleitung 16 und 17 geschaltet. Insbesondere ist der erste geteilte Elektrodenabschnitt 19a des Schallwellenresonators 18 mit einem Verbindungspunkt 26 verbunden, und der zweite geteilte Elektrodenabschnitt 19b ist mit einem zweiten Verbindungspunkt 35 verbunden.
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Auch bei dieser Ausführungsform läßt sich wie bei der ersten Ausführungsform die Symmetrie zwischen den zu dem ersten und dem zweiten symmetrischen Anschluß 4 und 5 übertragenen Signalen effizient verbessern, da ein Oberflächenschallwellenresonator angeschlossen ist, d. h. da ein Abstand zwischen dem ersten symmetrischen Ende und dem Verbindungspunkt 26 im wesentlichen gleich einem Abstand zwischen dem symmetrischen Ende und dem zweiten Verbindungspunkt 35 ist, und sich weiterhin die Anzahl der Elektrodenfinger des ersten geteilten Elektrodenabschnitts 19a von der Anzahl der Elektrodenfinger des zweiten geteilten Elektrodenabschnitts 19b unterscheidet.
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Man beachte, daß in der IDT-Elektrode 19 der in 1 gezeigten Ausführungsform die gemeinsame Sammelschiene ungeerdet ist. Jedoch kann die gemeinsame Sammelschiene der IDT-Elektrode 19 so mit Masse verbunden werden, daß der Mittelpunkt in der in 11 gezeigten Weise mit Masse verbunden ist.
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Weiterhin unterscheidet sich in den vorstehenden Ausführungsformen und den Modifizierungsbeispielen die Anzahl der Elektrodenfinger des ersten geteilten Elektrodenabschnitts 19a von der Anzahl der Elektrodenfinger des zweiten geteilten Elektrodenabschnitts 19b. Jedoch lassen sich der erste und der zweite geteilte Elektrodenabschnitt voneinander verschieden konfigurieren, indem man etwas anderes als die Anzahl der Elektrodenfinger ändert. Beispielsweise kann sich in der in 12 gezeigten Weise ein Elektrodenfingerabstand in einem ersten geteilten Elektrodenabschnitt 29A von einem Elektrodenfingerabstand in einem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt 29B unterscheiden. Als Alternative kann sich ein Metallisierungsverhältnis in dem ersten geteilten Elektrodenabschnitt von demjenigen in dem zweiten geteilten Elektrodenabschnitt unterscheiden.