DE19706796C2 - Piezoresonator, sowie ein Filter und ein Amplitudenmodulations-Empfangskreis, die diesen Resonator verwenden - Google Patents
Piezoresonator, sowie ein Filter und ein Amplitudenmodulations-Empfangskreis, die diesen Resonator verwendenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen einen Piezoresonator und ein Filter,
bei dem dieser Resonator verwendet wird. Im einzelnen betrifft die Erfindung einen
Piezoresonator zur Verwendung in einem Zwischenfrequenzfilter, das zum Beispiel
in einem Amplitudenmodulationsempfänger (AM-Empfänger) verwendet wird. Die
Erfindung betrifft auch ein Filter und einen Amplitudenmodulations-Empfangskreis,
bei denen der oben beschriebene Resonator benutzt wird.
Ein Piezoresonator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der JP 1-236 719 A
bekannt.
Aus der JP 63-13 413 A ist ein Piezoresonator bekannt, der in Fig. 27 in einer per
spektivischen Darstellung gezeigt ist. Dort umfaßt ein allgemein mit 1 bezeichneter
Piezoresonator ein rechteckig geformtes flaches piezoelektrisches Substrat 2. So
wohl auf der Vorderseiten als auch auf der Rückseite des piezoelektrischen Sub
strats 2 sind Elektroden 3 und 4 ausgebildet. Eine Elektrode 3 ist entlang der Breite
des Substrats 2 durch eine Nut 5 in zwei Elektrodenabschnitte 3a und 3b geteilt, wo
bei die Spaltabschnitte 3a und 3b jeweils als Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 6a und
6b verwendet werden. Die andere Elektrode 4 dient als eine Masseelektrode.
Bei diesem Piezoresonator 1 kann der Longitudinalschwingungsmodus eines piezo
elektrischen Geräts verwendet werden, indem die beiden Elektrodenabschnitte 3a
und 3b als die Eingangs-/Ausgangselektroden verwendet werden. Die Frequenzcha
rakteristiken des Piezoresonators 1 sind in den Fig. 28 und 29 gezeigt. Fig. 29
veranschaulicht die Charakteristiken der Resonanzfrequenz und um diese herum in
einer teilweise aus dem Diagramm von Fig. 28 heraus vergrößerten Weise. Wie zu
sehen ist, kann der Piezoresonator, der den Longitudinalschwingungsmodus ver
wendet, gegenüber den Piezoresonatoren des Rechteckschwingungsmodus kleiner
ausgelegt werden.
Der Piezoresonator des Longitudinalschwingungsmodus kann in einem Zwischen
frequenzfilter benutzt werden, das z. B. in einem AM-Empfänger verwendet wird. In
einem AM-Empfangskreis wird ein empfangenes Signal mit einem von einem lokalen
Schwingkreis ausgegebenen Signal in einem Mischkreis vermischt. Ein Ausgangs
signal von dem Mischkreis wandert durch ein Zwischenfrequenzfilter, um ein Zwi
schenfrequenzsignal zu gewinnen. Dann wird das Zwischenfrequenzsignal in einer
Zwischenfrequenz-Verstärkerschaltung verstärkt und dann in einer Detektorschal
tung demoduliert. Danach wird das demodulierte Signal in einer Niederfrequenz-
Verstärkerschaltung verstärkt, um ein verstärktes Signal auszugeben, das dann ei
nen Lautsprecher steuert.
Aber jeder äußere Einfluß auf den Empfänger bewirkt eine Verformung des Piezore
sonators, wie in Fig. 30 gezeigt ist. Aufgrund dieser Verformung dehnt sich eine
Seite des piezoelektrischen Substrats aus, während sich die andere Seite zusam
menzieht, wodurch in dem Substrat elektrische Ladungen mit entgegengesetzten
Polaritäten erzeugt werden. Diese Ladungen werden nachteiligerweise von den Ein
gangs-/Ausgangsanschlüssen als ein Signal ausgegeben, das an einen Empfänger
verstärker weitergeleitet wird und schließlich einen Lautsprecher antreibt, was dazu
führt, daß Störgeräusche auftreten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Piezoresonator vorzusehen, bei dem die Aus
gabe von unerwünschten Signalen selbst dann verhindert werden kann, wenn ein
mechanischer Stoß erfolgt, und auch ein Filter und einen Amplitudenmodulations-
Empfangskreis vorzusehen, bei denen ein derartiger Piezoresonator zum Einsatz
kommt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Piezoresonator mit den Merk
malen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Piezoresona
tors sind in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben. Die Aufgabe der Erfindung wird
ferner gelöst durch ein Filter nach Anspruch 5 und durch einen AM-Empfangskreis
nach Anspruch 6.
Bei dem oben beschriebenen Piezoresonator sind die beiden äußeren Abschnitte
der unterteilten Elektrode miteinander verbunden, damit sie als ein Eingangs-/Aus
gangsanschluß verwendet werden können, während der mittlere Abschnitt als der
andere Eingangs-/Ausgangsanschluß dient. Die Elektrode kann in mindestens drei
Abschnitte in der Richtung der Breite des Substrats unterteilt sein, wodurch in dem
Substrat eine Longitudinalschwingung erzeugt wird. Die Filtercharakteristiken kön
nen unter Verwendung dieses Longitudinalschwingungsmodus erhalten werden.
Wenn irgendwelche mechanischen äußeren Einflüsse auf den Piezoresonator ein
wirken, kann es bei dem Substrat zu Verformungen kommen. Dadurch werden in
den beiden äußeren Elektrodenabschnitten jeweils elektrische Ladungen mit entge
gengesetzten Polaritäten erzeugt, und es werden auch in dem mittleren Elektroden
abschnitt Ladungen mit entgegengesetzten Ladungen erzeugt. Somit können die
äußeren Elektrodenabschnitte miteinander verbunden werden, um die elektrischen
Ladungen aufzuheben. Auch die in dem mittleren Abschnitt erzeugten Ladungen mit
entgegengesetzten Polaritäten können so aufgehoben werden. Außerdem kann eine
geeignete Verbindungsmethode ausgewählt werden, um die elektrischen Ladungen
mit entgegengesetzten Polaritäten, die in den anderen Abschnitten der unterteilten
Elektrode erzeugt worden sind, aufzuheben.
Vor allem kann mindestens eine der Elektroden in drei Abschnitte unterteilt werden,
die parallel zu der Mittellinie verlaufen, die sich entlang der Länge des Substrats er
streckt, und die Gesamtbreiten der äußeren Elektrodenabschnitte können im we
sentlichen gleich der Breite des zentralen Elektrodenabschnitts sein. Mit dieser An
ordnung können die Flächen der miteinander verbundenen äußeren Abschnitte
gleich groß wie die Fläche des mittleren Abschnitts sein. Außerdem können die un
terteilten äußeren Abschnitte und der mittlere Abschnitt als zwei Eingangs-/Aus
gangsanschlüsse verwendet werden, und die Elektrode, die sich auf der gegen
überliegenden Fläche des Substrats befindet, kann als ein Masseanschluß dienen.
Somit kann der kapazitive Blindwiderstand zwischen dem einen Eingangs-/Aus
gangsanschluß und dem Masseanschluß gleich dem kapazitiven Blindwiderstand
zwischen dem anderen Eingangs-/Ausgangsanschluß und dem Masseanschluß
sein. Die Verwendung des Begriffs "im wesentlichen gleich" zwischen den Gesamt
breiten der äußeren Abschnitte und der Breite des mittleren Abschnitts ergibt sich
aus Bearbeitungspräzisionsfehlern von ±20% in bezug auf den Sollwert, wenn eine
Mikro-Materialbearbeitung mit einem Substratzerteiler durchgeführt wird.
Alternativ dazu kann mindestens eine der Elektroden derart unterteilt sein, daß die
abgeteilten drei Abschnitte parallel zu der Mittellinie verlaufen, die sich entlang der
Länge des Substrats erstreckt, und daß die Breite jedes der Randabschnitte im we
sentlichen gleich der Breite des mittleren Abschnitts sein kann. Dadurch erübrigt sich
das Vorhandensein eines Abschnitts mit einer extrem schmalen Breite. Dadurch
kann das Abplatzen des Substrats verhindert werden, und es kann auch verhindert
werden, daß sich die Elektrode ablöst, während die Mikro-Materialbearbeitung mit
einem Substratzerteiler durchgeführt wird. Die Verwendung des Begriffs "im wesent
lichen gleich" zwischen der Breite jedes der abgeteilten äußeren Elektrodenab
schnitte und der Breite des mittleren Abschnitts ist bedingt durch Bearbeitungspräzi
sionsfehler von ±20% in bezug auf den Sollwert während der Mikro-Materialbearbei
tung mit einem Substratzerteiler.
Darüber hinaus ermöglicht es die Vorsehung eines leitenden Stützelements auf der
unterteilten Elektrode, daß der Piezoresonator auf dem piezoelektrischen Substrat
angebracht werden kann, auf dem Strukturelektroden angebracht sind. Mit Hilfe die
ses Stützelements können die Abschnitte des Resonators anders als ein Knoten
punkt des Substrats von dem Substrat beabstandet sein, was ansonsten die
Schwingungen des Substrats einschränken würde.
Bei einem Filter, das eine Vielzahl von Piezoresonatoren verwendet, kann der Piezo
resonator nach der vorliegenden Erfindung zumindest in der letzten Stufe der Viel
zahl von Resonatoren Anwendung finden. Demgemäß kann verhindert werden, daß
jegliches Störgeräusch, das in der ersten Stufe des Resonators erzeugt wird und
durch äußere Einflüsse entsteht, aus dem Filter ausgegeben wird, weil sich die Fre
quenz des Signals von dem Resonator der ersten Stufe von der Resonanzfrequenz
des Resonators der letzten Stufe unterscheidet.
Der oben beschriebene Piezoresonator bzw. das Filter kann in einem Zwischenfre
quenzfilter verwendet werden, das in einem AM-Empfangskreis benutzt wird. Dann
kann die Ausgabe von durch äußere Einflüsse bewirkten Störgeräuschen verhindert
werden, und unerwünschte Reaktionen wie z. B. ein Falschansprechen können ver
bessert werden, wodurch elektrische Störsignale beseitigt werden.
Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wird, bietet die vorliegende Erfindung die
folgenden Vorteile.
Selbst dann, wenn mechanische äußere Einflüsse auftreten, können die sich daraus
ergebenden elektrischen Ladungen ausgeglichen werden, wodurch die Ausgabe von
Störsignalen verhindert wird. Vor allem dann, wenn die Elektrode in drei Abschnitte
unterteilt ist, bei denen die Gesamtbreiten der äußeren Abschnitte im wesentlichen
gleich der Breite des mittleren Abschnitts ist, kann der kapazitive Blindwiderstand
zwischen einem Eingangs-/Ausgangsanschluß und dem Masseanschluß gleich dem
kapazitiven Blindwiderstand zwischen dem anderen Eingangs-/Ausgangsanschluß
und dem Masseanschluß sein. Demgemäß kann jeder der beiden Eingangs-/Aus
gangsanschlüsse als ein Eingangsanschluß bzw. ein Ausgangsanschluß verwendet
werden, was im Ergebnis zu den gleichen Charakteristiken des Resonators führt.
Alternativ dazu kann die Elektrode in drei Abschnitte unterteilt werden, bei denen die
Breite jedes der äußeren Abschnitte im wesentlichen gleich der Breite des mittleren
Abschnitts ausgelegt werden kann. Dadurch gibt es keinen Abschnitt mit einer ex
trem schmalen Breite, wodurch eine Beschädigung des Resonators verhindert wird,
während eine Mikro-Materialbearbeitung durchgeführt wird. Auf diese Weise kann
der Piezoresonator problemlos hergestellt werden. Wenn außerdem ein Stützele
ment verwendet wird, um den Piezoresonator an dem Substrat anzubringen, auf
dem Strukturelektroden ausgebildet sind, kann der Piezoresonator frei schwingen,
wodurch gute Kennwerte erzielt werden.
Darüber hinaus kann bei einem Filter, das eine Vielzahl von Piezoresonatoren ver
wendet, der Piezoresonator nach der vorliegenden Erfindung als die letzte Stufe der
Vielzahl von Resonatoren verwendet werden. Dadurch kann verhindert werden, daß
irgendwelche Störgeräusche, die in dem Resonator in der ersten Stufe erzeugt wer
den, aus dem Filter ausgegeben werden. Außerdem kann der oben beschriebene
Piezoresonator oder das Filter in einem Zwischenfrequenzfilter eines AM-Empfän
gers verwendet werden, wodurch die Breitenfalschansprechungen reduziert werden.
Somit ist es möglich, die Ausgabe von elektrischen Störsignalen zu blockieren und
die Störgeräusche aus einem Lautsprecher zu reduzieren.
Ausführungsbeispiele der
Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausfüh
rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung deutlich, die in Zusammenhang mit den
beigefügten Zeichnungen gegeben wird. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Piezoresonators gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines piezoelektrischen Teils mit drei An
schlüssen, das den in Fig. 1 gezeigten Piezoresonator verwendet,
Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des in Fig. 2 ge
zeigten piezoelektrischen Teils,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Piezoresonators zur Verwendung in
dem in Fig. 2 gezeigten piezoelektrischen Teil,
Fig. 5 eine Veranschaulichung des in Fig. 1 gezeigten Piezoresonators nach
dem Einwirken von äußeren Einflüssen,
Fig. 6 eine Seitenansicht eines Modifikationsbeispiels des in Fig. 1 gezeigten
Piezoresonators,
Fig. 7 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken des in Fig. 1 gezeigten
Piezoresonators veranschaulicht,
Fig. 8 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken der Resonanzfrequenz
und des Bereichs um diese herum veranschaulicht, die aus dem in Fig. 7
gezeigten Diagramm heraus vergrößert dargestellt sind,
Fig. 9 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken des in Fig. 6 gezeigten
Piezoresonators veranschaulicht,
Fig. 10 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken der Resonanzfrequenz
und des Bereichs um diese herum veranschaulicht, die aus dem in Fig. 9
gezeigten Diagramm heraus vergrößert dargestellt sind,
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Filters, das zwei der in Fig. 1 gezeigten
Piezoresonatoren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung verwendet,
Fig. 12 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Filters, das
zwei der in Fig. 1 gezeigten Resonatoren gemäß einem anderen Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet,
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines Filters, das den in Fig. 1 gezeigten
Piezoresonator in der letzten Stufe verwendet,
Fig. 14 ein Filter, das den in Fig. 6 gezeigten Piezoresonator in der ersten Stufe
und den in Fig. 1 gezeigten Piezoresonator in der letzten Stufe verwendet,
Fig. 15 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken des in Fig. 11 gezeigten
Filters veranschaulicht,
Fig. 16 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken der Resonanzfrequenz
und des Bereichs um diese herum aus dem Diagramm von Fig. 15 heraus
vergrößert veranschaulicht,
Fig. 17 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken des in Fig. 13 gezeigten
Filters veranschaulicht,
Fig. 18 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken der Resonanzfrequenz
und des Bereichs um diese herum aus dem Diagramm von Fig. 17 heraus
vergrößert veranschaulicht,
Fig. 19 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken des in Fig. 14 gezeigten
Filters veranschaulicht,
Fig. 20 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken der Resonanzfrequenz
und des Bereichs um diese herum aus dem Diagramm von Fig. 19 heraus
vergrößert veranschaulicht,
Fig. 21 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken eines Filters veran
schaulicht, das zwei miteinander verbundene herkömmliche Piezoresona
toren verwendet,
Fig. 22 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken der Resonanzfrequenz
und des Bereichs um diese herum aus dem Diagramm von Fig. 21 heraus
vergrößert veranschaulicht,
Fig. 23 ein Blockdiagramm, das den AM-Empfangskreis veranschaulicht, bei dem
der Piezoresonator oder das Filter der vorliegenden Erfindung als ein Zwi
schenfrequenzfilter verwendet wird,
Fig. 24 eine perspektivische Darstellung eines Piezoresonators mit vier abgeteil
ten Elektrodenabschnitten,
Fig. 25 eine perspektivische Darstellung eines Piezoresonators mit fünf abgeteil
ten Elektrodenabschnitten,
Fig. 26 eine perspektivische Darstellung einer Modifikation der für den in Fig. 25
gezeigten Piezoresonator verwendeten Verknüpfungsmethode,
Fig. 27 eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines bekannten Typs von
Piezoresonatoren veranschaulicht,
Fig. 28 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken des herkömmlichen, in
Fig. 27 gezeigten Piezoresonators veranschaulicht,
Fig. 29 ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristiken der Resonanzfrequenz
und des Bereichs um diese herum aus dem Diagramm von Fig. 28 heraus
vergrößert veranschaulicht, und
Fig. 30 eine Darstellung des in Fig. 27 gezeigten Piezoresonators, wenn äußere
Einflüsse auf ihn einwirken.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt ein allgemein mit 10 bezeichneter Piezoreso
nator ein rechteckig geformtes flaches piezoelektrisches Substrat 12. Die Elektroden
14 und 16 befinden sich jeweils auf der Vorderseite und der Rückseite des Substrats
12. In einer Elektrode 14 sind zwei Rillen 18 und 20 entlang der Länge des Substrats
12 ausgebildet. Die Rillen 18 und 20 sind symmetrisch zueinander hinsichtlich der
mittleren Achse des Längssubstrats 12 ausgelegt, und genauer gesagt sind bei die
sem Resonator 10 die Rillen 18 und 20 parallel zu der mittleren Achse entlang des
Längssubstrats 12 ausgebildet. Durch die Vorsehung dieser Rillen 18 und 20 kann
die Elektrode 14 in drei Elektrodenabschnitte 14a, 14b und 14c unterteilt werden. Es
sei angemerkt, daß die Rillen 18 und 20 nicht notwendigerweise parallel zu der mitt
leren Achse sein müssen, solange sie zueinander symmetrisch um die Achse herum
sind. Das heißt nämlich, daß es nur wichtig ist, daß die Elektrodenabschnitte 14a
und 14c am Rand der Elektrode 14 symmetrisch zueinander im Hinblick auf die mitt
lere Linie ausgebildet sein müssen.
Bei diesem Resonator 10 dient die Elektrode 16 als ein Masseanschluß. Darüber
hinaus gibt es bei diesem Ausführungsbeispiel zwei Eingangs-/Ausgangsanschlüsse
22 und 24: die Elektrodenabschnitte 14a und 14c an dem Rand der Elektrode 14
sind miteinander verknüpft, damit sie als ein Eingangs-/Ausgangsanschluß 22 ver
wendet werden können, wohingegen der Elektrodenabschnitt 14b in der Mitte der
Elektrode 14 als der andere Eingangs-/Ausgangsanschluß 24 verwendet wird. Mit
dieser Anordnung wird ein Signal an dem Eingangs-/Ausgangsanschluß 22 eingege
ben, um Longitudinalschwingungen in dem Substrat 12 zu erzeugen, und ein sich
ergebendes Signal, das der Resonanzfrequenz entspricht, wird aus dem anderen
Eingangs-/Ausgangsanschluß 24 ausgegeben.
Der oben beschriebene Piezoresonator 10 kann, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist,
in einem piezoelektrischen Teil mit drei Anschlüssen verwendet werden. Ein piezo
elektrisches Teil, das im allgemeinen mit 30 bezeichnet ist, besitzt ein Isoliersubstrat
32. Zwei Strukturelektroden 34 und 36 sind auf einer ersten Oberfläche des
Substrats 32 ausgehend von den beiden Enden in Richtung auf den Mittelpunkt des
Längssubstrats 32 hin ausgebildet, an dem sich die Elektroden 34 und 36 gegen
überliegen. Die Elektroden 34 und 36 sind außerdem so angeordnet, daß sie sich
ausgehend von den Seitenflächen zu einer zweiten Fläche des Substrats 32 erstrec
ken, auf der zwei Eingangs-/Ausgangs-Zuleitungsanschlüsse 38 und 40 jeweils mit
den Strukturelektroden 34 und 36 verbunden sind.
Eine Isolierschicht 42 ist auf der ersten Oberfläche des Isoliersubstrats 32 ausgebil
det, außer in dem Spalt zwischen den einander gegenüberliegenden Strukturelektro
den 34 und 36. Der Piezoresonator 10 wird dann mit Hilfe eines Stützelements 44
auf den Elektroden 34 und 36 angebracht. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, besteht das
Stützelement 44 aus drei Abschnitten 46, 48 und 50, die jeweils mit den Elektroden
abschnitten 14a, 14b und 14c in der Mitte des Längssubstrats 12 verbunden werden.
Die Stützabschnitte 46 und 50, die an den äußeren Elektrodenabschnitten 14a und
14c befestigt sind, besitzen leitende Abschnitte 46a und 50a nahe bei den ersten
Enden des Längssubstrats 12 und besitzen auch isolierende Abschnitte 46b und 50b
nahe bei den zweiten Enden des Substrats 12. Umgekehrt besitzt das Stützelement
48, das an dem mittleren Elektrodenabschnitt 14b angebracht ist, einen leitenden
Abschnitt 48a nahe bei dem zweiten Ende des Längssubstrats 12 und einen Isolier
abschnitt 48b nahe bei dem ersten Ende. Folglich werden die äußeren Elektroden
abschnitte 14a und 14c und der mittlere Elektrodenabschnitt 14b mit den in der
Längsrichtung des Substrats 12 unterschiedlichen Abschnitten des Stützelements 44
leitend verbunden.
Durch die Verwendung des wie oben aufgebauten Stützelements 44 werden die äu
ßeren Elektrodenabschnitte 14a und 14c elektrisch mit der einen Strukturelektrode
34 verbunden, während der mittlere Elektrodenabschnitt 14b elektrisch mit der ande
ren Strukturelektrode 36 verbunden wird. Somit werden die Elektrodenabschnitte
14a und 14c elektrisch mit dem einen Eingangs-/Ausgangs-Zuleitungsanschluß 38
verbunden, während der Abschnitt 14b elektrisch mit dem anderen Eingangs-/Aus
gangs-Zuleitungsanschluß 40 verbunden wird.
Außerdem ist eine Zuleitung 52 an dem mittleren Abschnitt der Elektrode 16 ange
bracht, und eine Metallabdeckung 54 deckt den Piezoresonator 10 ab. Folglich kön
nen die Zuleitung 52 und die Abdeckung 54 mit Hilfe eines leitfähigen Klebers 56
miteinander verbunden werden. Außerdem ist ein Erdleitungsanschluß 58 an der
Abdeckung 54 angebracht, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen der Elek
trode 16 des Resonators 10 und dem Erdleitungsanschluß 58 errichtet wird. Die Vor
sehung der Isolierschicht 42 isoliert die Strukturelektroden 34 und 36 elektrisch von
der Metallabdeckung 54. Eine äußere Umhüllung 60 deckt dann die Außenseite des
Isoliersubstrats 32 und der Metallabdeckung 54 ab. Auf diese Weise kann das pie
zoelektrische Teil 30 hergestellt werden.
Bei dem oben beschriebenen piezoelektrischen Teil 30 wird der als ein Knotenpunkt
verwendete mittlere Abschnitt des Resonators 10 von dem Stützelement 44 gehal
ten, der ansonsten Longitudinalschwingungen des piezoelektrischen Substrats ver
hindern würde. Dadurch erzielt man gute Kennwerte. In dem Resonator 10 sind zwei
Rillen 62 ausgebildet, wie in Fig. 4 gezeigt ist, die sich entlang der Breite des
Substrats 12 erstrecken und an den Abschnitten positioniert sind, die einem Sechstel
der Gesamtlänge des Substrats 12 nach innen gerichtet ausgehend von den beiden
Enden des Längssubstrats 12 entsprechen. Die Vorsehung dieser Rillen 62 kann die
Erzeugung höherer Oberschwingungen dritter Ordnung verhindern.
Wenn dieser Resonator 10 irgendwelchen äußeren Einflüssen unterworfen ist, kann
es passieren, daß sich das Substrat 12 verformt, wie in Fig. 5 gezeigt ist, wodurch
sich eine Seite des Substrats 12 in nachteiliger Weise ausdehnt und sich die andere
Seite quer über die Mittellinie zusammenzieht, die sich entlang des Längssubstrats
12 erstreckt. Dadurch können in dem ausgedehnten Abschnitt positive Ladungen
und in dem zusammengezogenen Teil des Substrats 12 negative Ladungen erzeugt
werden. Aber diese positiven und negativen Ladungen können ausgeglichen wer
den, weil die äußeren Elektrodenabschnitte 14a und 14c miteinander verbunden
sind. Auch in dem mittleren Elektrodenabschnitt 14b können die Ladungen mit ent
gegengesetzter Polarität, die in den jeweiligen Seiten der Mittellinie des Substrats 12
erzeugt worden sind, ausgeglichen werden, was anderenfalls bewirken würde, daß
von dem Eingangs-/Ausgangsanschluß 22 bzw. 24 Störsignale ausgegeben würden,
die durch äußere Einflüsse erzeugt werden.
Alternativ dazu können die Elektroden 14 und 16, die sich sowohl auf der Vorder
seite als auch auf der Rückseite des Substrats 12 befinden, wie in Fig. 6 veran
schaulicht ist, jeweils in drei Elektrodenabschnitte 14a, 14b und 14c sowie 16a, 16b
und 16c aufgeteilt werden. In diesem Fall kann der mittlere Elektrodenabschnitt 14b
der Elektrode 14 als ein Eingangs-/Ausgangsanschluß 22 dienen, während die äuße
ren Elektrodenabschnitte 14a und 14c mit dem mittleren Elektrodenabschnitt 16b
verbunden sein können, um zur Erdung verwendet zu werden. Außerdem können
die äußeren Elektrodenabschnitte 16a und 16c miteinander verknüpft werden, um
als der andere Eingangs-/Ausgangsanschluß 24 zu dienen. Bei diesem Resonator
10 sowie auch bei dem in Fig. 1 gezeigten Resonator können die elektrischen La
dungen, die in den äußeren Elektrodenabschnitten 14a und 14c und in dem mittleren
Elektrodenabschnitt 14b als Folge einer Verformung des Substrats 12 erzeugt wor
den sind, ausgeglichen werden. In ähnlicher Weise können die elektrischen Ladun
gen, die in den äußeren Elektrodenabschnitten 16a und 16c und dem mittleren
Elektrodenabschnitt 16b erzeugt worden sind, aufgehoben werden. Dadurch kann
die Ausgabe von durch äußere Einflüsse bewirkten Störsignalen aus dem Eingangs-/Ausgangsanschluß
22 bzw. 24 verhindert werden.
Bei dem wie oben beschrieben aufgebauten Piezoresonator 10 kann das Auftreten
von durch äußere Einflüsse bewirkten Störsignalen verringert werden. Demgemäß
kann durch Anwendung dieses Resonators 10 bei einem Zwischenfrequenzfilter ei
nes AM-Empfängers jegliche, durch äußere Einflüsse bedingte Störgeräuschaus
gabe aus einem Lautsprecher reduziert werden. Außerdem zeigen die Fig. 7, 8,
9 und 10 an, daß die Größenordnung der Verminderung bezüglich der Resonanzfre
quenz der oben genannten Art von Resonator 10 im wesentlichen gleich der von
herkömmlichen Piezoresonatoren ist, und bei dem Resonator 10 können kleinere
Falschansprechungen erzielt werden. Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen die Kenn
werte des in Fig. 6 gezeigten Resonators 10. Die Fig. 8 und 10 veranschaulichen
genauere Charakteristiken der Resonanzfrequenz und des Bereichs um diese herum
jeweils aus den Diagrammen von Fig. 7 und Fig. 9 heraus in einer vergrößerten
Darstellung.
Ein Auswertungstest wurde bei dem oben genannten Piezoresonator 10 in der fol
genden Weise durchgeführt. Eine Schwingung von 10 G (zehnmal größer als die
Schwerebeschleunigung) bei 1 kHz wurde in drei Richtungen des Resonators 10
angelegt, wie durch die in Fig. 1 gezeigten Koordinaten angedeutet ist, d. h. die
Richtung in der Breite wurde als die Richtung X, die Längsrichtung als die Richtung
Y und die Dickenrichtung als die Richtung Z festgelegt. Die sich ergebenden Signale,
die zwischen dem Ausgangsanschluß und der Masseelektrode ausgegeben wurden,
wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1 macht deutlich, daß bei dem Piezoresonator 10 gegenüber dem herkömm
lichen Typ von Resonator eine Störgeräuschreduzierung erreicht werden kann. Vor
allem eine in der Richtung X angelegte Schwingung bewirkt bei dem Resonator 10
nur ein minimales Störgeräusch von 0,7 mV im Gegensatz zu dem Störgeräusch von
10,2 mV, das bei dem herkömmlichen Resonator auftritt. Auf diese Weise kann
nach der vorliegenden Erfindung der gegenüber äußeren Einflüssen widerstandsfä
hige Piezoresonator 10 mit einem geringen Störgeräuschpegel erzielt werden.
Wenn die Gesamtbreiten der äußeren Elektrodenabschnitte 14a und 14c im wesent
lichen gleich der Breite des mittleren Elektrodenabschnitts 14b ausgelegt sind, dann
können bei dem in Fig. 1 gezeigten Piezoresonator 10 die Gesamtflächen der beiden
zuerst genannten Abschnitte gleich der Fläche des zuletzt genannten Abschnitts
sein. Wie oben angemerkt ist, sind die Randabschnitte 14a und 14c miteinander ver
bunden, damit sie als ein Eingangs-/Ausgangsanschluß 22 verwendet werden kön
nen, während der mittlere Abschnitt 14b als der andere Eingangs-/Ausgangsan
schluß 24 dient. Folglich kann der kapazitive Blindwiderstand zwischen dem Ein
gangs-/Ausgangsanschluß 22 und der Elektrode 16 gleich groß wie der kapazitive
Blindwiderstand zwischen dem Eingangs-/Ausgangsanschluß 24 und der Elektrode
16 sein. Dies kann gewährleisten, daß beide Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 22
oder 24 als ein Eingangsanschluß oder als ein Ausgangsanschluß verwendet wer
den können und dabei zu den gleichen Charakteristiken des Resonators 10 führen.
Das heißt also, wenn der Resonator 10 zum Beispiel an dem piezoelektrischen Teil
30 angelegt wird, der in Fig. 2 veranschaulicht ist, ist es nicht notwendig, zu bestim
men, welcher Eingangs-/Ausgangsanschluß 38 oder 40 als ein Eingangsanschluß
bzw. als ein Ausgangsanschluß verwendet wird.
Alternativ dazu kann die Breite jedes der äußeren Elektrodenabschnitte 14a und 14c
im wesentlichen gleich der Breite des mittleren Elektrodenabschnitts 14b ausgelegt
werden, wodurch das Vorhandensein eines Abschnitts mit einer extrem schmalen
Breite verhindert wird. Dies kann verhindern, daß es zu einem Abplatzen des piezo
elektrischen Substrats 12 kommt, und es kann auch verhindert werden, daß sich die
Elektrode 14 ablöst, während die Mikro-Materialbearbeitung mit einem Substratzer
teiler durchgeführt wird. Deshalb kann der Piezoresonator 10 auf einfache Weise
hergestellt werden und ist gleichzeitig vor Beschädigung während der Bearbeitung
geschützt.
Als eine Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung kann, wie in Fig. 11 gezeigt
ist, ein Filter durch die Verwendung von zwei Resonatoren 10 hergestellt werden.
Ein allgemein mit 70 bezeichneter Filter umfaßt zum Beispiel ein isolierendes
Substrat 72. Auf dem Isoliersubstrat 72 befindet sich eine Eingangsstrukturelektrode
74, eine Ausgangsstrukturelektrode 76 und eine Massestrukturelektrode 78. Die Ein
gangs- und Ausgangsstrukturelektroden 74 und 76 sind parallel zueinander nahe bei
den beiden Seiten des Substrats 72 ausgebildet. Die Massestrukturelektrode 78 be
findet sich zwischen den Eingangs- und Ausgangsstrukturelektroden 74 und 76. Alle
Elektroden 74, 76 und 78 sind so ausgebildet, daß sie sich von einer Seite des
Substrats 72 zu der gegenüberliegenden Seite erstrecken. Außerdem befinden sich
äußere Anschlüsse 82 zur Verbindung mit äußeren Schaltkreisen auf einer Seiten
fläche des Substrats 72, und die oben beschriebenen Elektroden 74, 76 und 78 sind
jeweils mit diesen Anschlüssen 82 verbunden.
Zwei Piezoresonatoren 10 sind auf der Massestrukturelektrode 78 angeordnet, und
die Elektrode 16 des Resonators 10 ist mit der Massestrukturelektrode 78 mit Hilfe
von z. B. einem leitenden Klebstoff 84 verbunden. Darüber hinaus sind die äußeren
Elektrodenabschnitte 14a und 14c des einen Resonators 10 mit der Eingangsstruk
turelektrode 74 über eine Leitung verbunden, während die äußeren Elektrodenab
schnitte 14a und 14c des anderen Resonators 10 über eine Leitung mit der Aus
gangsstrukturelektrode 76 verbunden sind. Außerdem sind die mittleren Elektroden
abschnitte 14b der jeweiligen Resonatoren 10 durch eine Leitung miteinander ver
bunden. Eine Metallabdeckung 86 deckt dann die Resonatoren 10 ab.
Bei dem Filter 70, das zwei Stufen von Resonatoren 10 besitzt, wie oben angemerkt
ist, sowie auch bei dem einzelnen Resonator 10 kann die Ausgabe von durch äußere
Einflüsse bedingten Störsignalen aufgrund eines Vorgangs verhindert werden, der
ähnlich dem ist, der bei dem Resonator 10 durchgeführt wird.
Alternativ dazu kann das in Fig. 4 gezeigte Stützelement 44 dazu verwendet werden,
daß der Piezoresonator 10 auf dem Isoliersubstrat 72 angebracht werden kann. In
diesem Fall sind die Eingangs- und Ausgangsstrukturelektroden 74 und 76 so ge
formt, wie in Fig. 12 veranschaulicht ist, daß sie sich ausgehend von beiden Kanten
zu dem Mittelpunkt des Substrats 72 erstrecken. Außerdem ist eine gemeinsame
Elektrode 88 so angeordnet, daß sie den Eingangs- und Ausgangsstrukturelektroden
74 und 76 entgegengesetzt gegenüberliegt. Die Massestrukturelektrode 78 ist aus
gehend von einer Kante zu der gegenüberliegenden Kante des Substrats 72 aus
gebildet.
Dann wird ein Piezoresonator 10 mit Hilfe eines Stützelements 44 zwischen der Ein
gangsstrukturelektrode 74 und der gemeinsamen Elektrode 88 angebracht, während
ein anderer Piezoresonator 10 über ein anderes Stützelement 44 zwischen der Aus
gangsstrukturelektrode 76 und der gemeinsamen Elektrode 88 befestigt wird. Da
durch können die mittleren Elektrodenabschnitte 14b der beiden Resonatoren 10 mit
der gemeinsamen Elektrode 88 verbunden werden, und die äußeren Elektrodenab
schnitte 14a und 14c der Resonatoren 10 können jeweils mit den Eingangs- und
Ausgangsstrukturelektroden 74 und 76 verbunden werden. Darüber hinaus sind die
Elektroden 16 der jeweiligen Resonatoren 10 mit der Massestrukturelektrode 78 un
ter Verwendung einer Leitung verbunden. Die metallische Abdeckung 86 deckt dann
das Substrat 72 quer über eine Isolierschicht 90 ab. Bei dem oben beschriebenen
Filter 70 können die zentralen Abschnitte der Resonatoren 10, die als Knotenpunkte
dienen, von dem Stützelement 44 gehalten werden, während die anderen Abschnitte
der Resonatoren 10 von dem Substrat 72 beabstandet sind, was ansonsten die
Längsvibrationen der Resonatoren 10 störend beeinflussen könnte, so daß dadurch
gute Charakteristiken erzielt werden.
Das oben beschriebene Filter 70 kann, wie in Fig. 13 gezeigt ist, so abgewandelt
werden, daß der herkömmliche Piezoresonator 1 in der ersten Stufe verwendet wer
den kann und der Resonator 10 der vorliegenden Erfindung nur in der Endstufe ver
wendet wird. Bei dieser Art von Filter 70 kann, obwohl ein durch äußere Einflüsse
bewirktes Störsignal von dem Resonator 1 der ersten Stufe ausgegeben wird, ver
hindert werden, daß es von der Ausgangsstrukturelektrode 76 ausgegeben wird, weil
ein derartiges Signal eine Resonanzfrequenz besitzt, die sich von der des Resona
tors 10 der letzten Stufe unterscheidet. Folglich ist es durch die Verwendung des
Piezoresonators 10 der vorliegenden Erfindung möglich, ein Filter zu schaffen, bei
dem die Ausgabe von Störsignalen verhindert werden kann, selbst wenn es mit äuße
ren Einflüssen beaufschlagt wird.
Alternativ dazu kann das Filter 70 in der folgenden, in Fig. 14 gezeigten Weise ab
gewandelt werden. Der Piezoresonator 10, der unterteilte Elektrodenabschnitte so
wohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite des Substrats 12 besitzt, kann in
der ersten Stufe verwendet werden, und der Resonator 10, bei dem Elektrodenab
schnitte auf nur einer der Oberflächen des Substrats 12 unterteilt sind, kann in der
letzten Stufe verwendet werden. Bei dieser Art von Filter 70 sowie auch bei den vor
her diskutierten Filtern können die elektrischen Ladungen, die aufgrund von äußeren
Einflüssen erzeugt werden, ausgeglichen werden, wodurch die Ausgabe von uner
wünschten Signalen verhindert wird. Es sei angemerkt, daß die beiden Typen von
Resonatoren 10, die in Fig. 14 gezeigt sind, einfach zwischen den ersten und letzten
Stufen ausgetauscht werden können.
Zum Vergleich der Charakteristiken der oben beschriebenen Filter 70 wurden die
Frequenzcharakteristiken gemessen. Die Frequenzcharakteristiken des oben be
schriebenen Filters 70, das mit den beiden miteinander verbundenen Resonatoren
10 versehen ist, sind in den Fig. 15 und 16 gezeigt. Die Fig. 17 und 18 ver
anschaulichen die Frequenzcharakteristiken des Filters 70, bei dem der Resonator 1
an dem Eingangsanschluß verwendet ist und der Resonator 10 der vorliegenden
Erfindung an dem Ausgangsanschluß verwendet wird. Außerdem zeigen die Fig.
19 und 20 die Frequenzcharakteristiken des Filters 70, bei dem der Resonator 10,
der auf sowohl der Oberseite als auch der Unterseite des Substrats abgeteilte Elek
trodenabschnitte besitzt, an dem Eingangsanschluß verwendet wird, und der Reso
nator 10, der auf nur einer Oberfläche des Substrats abgeteilte Elektrodenabschnitte
besitzt, an dem Ausgangsanschluß verwendet wird. Außerdem sind die Charakteri
stiken eines Filters, das zwei herkömmliche Arten von miteinander verbundenen Re
sonatoren verwendet, in den Fig. 21 und 22 gezeigt. Diese Figuren zeigen an,
daß die Charakteristiken der jeweiligen Filter im wesentlichen vergleichbar sind.
Eine Vibration wurde an die oben beschriebenen Filter zur Auswertung angelegt. Ein
Signal mit einem Maximalwert von 10,2 mV wurde von dem Filter ausgegeben, der
zwei herkömmliche Resonatoren verwendet, während ein Signal mit einem Maxi
malwert von nur 0,7 mV aus dem Filter ausgegeben wurde, der mindestens einen
Resonator 10 nach der vorliegenden Erfindung verwendete. Dieser Test zeigt, daß
durch die Verwendung des Piezoresonators nach der Erfindung ein Filter geschaffen
werden kann, das gegenüber äußeren Einflüssen resistent ist.
Vor allem bei Verwendung des Piezoresonators 10 mit den unterteilten Elektroden
14 und 16 auf beiden Oberflächen, wie in Fig. 14 gezeigt ist, werden Dämpfungspole
auf beiden Seiten der Resonanzfrequenz erzeugt, wie in dem Diagramm von Fig. 20
gezeigt ist, wodurch ideale Filtercharakteristiken erzielt werden.
Zur weiteren Entwicklung der vorliegenden Erfindung können der oben beschrie
bene, in Fig. 23 gezeigte Piezoresonator 10 bzw. das Filter 70 bei einem AM-Emp
fangskreis verwendet werden. Der AM-Empfangskreis besitzt eine Antenne 102. Die
Antenne 102 ist mit einem Mischkreis 104 verbunden, der außerdem mit einem loka
len Schwingkreis 106 verbunden ist. Bei dem Mischkreis 104 wird ein empfangenes
Signal mit einem Signal von dem lokalen Schwingkreis 106 vermischt. Der Misch
kreis 104 ist mit einem Zwischenfrequenzfilter 108 verbunden. Das Zwischenfre
quenzfilter 108 ist mit einer Zwischenfrequenz-Verstärkerschaltung 110 verbunden,
die außerdem mit einer Detektorschaltung 112 gekoppelt ist. Die Detektorschaltung
112 ist mit einer Niedrigfrequenzverstärkerschaltung 114 verbunden, deren Aus
gangssignal einen Lautsprecher 116 antreibt. Der oben beschriebene Piezoresona
tor 10 oder das Filter 70 können in dem Zwischenfrequenzfilter 108 des AM-Emp
fangskreises 100 verwendet werden.
Wie oben angemerkt ist, wird in dem Mischkreis 104 ein empfangenes Signal mit
einem Signal von dem lokalen Schwingkreis 106 gemischt, wodurch ein Zwischen
frequenzsignal erzeugt wird, das einen Frequenzunterschied zwischen dem empfan
genen Signal und dem lokal erzeugten Signal in dem lokalen Schwingkreis 106 auf
weist. Nur das Zwischenfrequenzsignal wird dann von dem Zwischenfrequenzfilter
108 herausgezogen. Die Frequenz dieses Signals ist in Japan auf 455 kHz festge
legt. Das Zwischenfrequenzsignal, welches das modulierte Signal enthält, das im
wesentlichen die empfangenen Radiowellen darstellt, kann von der Detektorschal
tung 112 demoduliert werden, um so das modulierte Signal herauszufiltern. Das de
modulierte Niederfrequenzsignal wird von der Detektorschaltung 112 ausgegeben
und wird dann in der Niederfrequenzverstärkerschaltung 114 verstärkt. Das Aus
gangssignal von dem Kreis 114 treibt den Lautsprecher 116 an, wodurch bewirkt
wird, daß dieser einen Ton erzeugt.
Bei dem Zwischenfrequenzfilter 108 des AM-Empfangskreises 100, der in der oben
genannten Weise aufgebaut ist, kann der Piezoresonator 10 oder das Filter 70 der
vorliegenden Erfindung verwendet werden, um die Ausgabe von Störsignalen zu un
terdrücken, die aufgrund von äußeren Einflüssen erzeugt werden würden, und auch
um Breitenfalschansprechungen zu verhindern. Somit kann durch Blockieren verhin
dert werden, daß elektrische Störsignale von diesem Kreis 100 ausgegeben werden,
wodurch die Störgeräusche aus dem Lautsprecher 116 reduziert werden.
Bei dem oben beschriebenen Piezoresonator 10 kann jede Aufteilmethode für die
Elektrode 14 verwendet werden, die das Resultat zeigt, daß die elektrischen Ladun
gen mit entgegengesetzten Polaritäten, die in den äußeren Abschnitten 14a und 14c
erzeugt werden, und die elektrischen Ladungen, die in dem mittleren Abschnitt 14b
erzeugt werden, ausgeglichen werden können. Das heißt, es ist wichtig, daß die Flä
chen der Randabschnitte 14a und 14c gleich groß sind, und das der mittlere Ab
schnitt 14c eine gleiche Fläche besitzt, in denen entgegengesetzte Polaritäten er
zeugt werden können. Dies macht es notwendig, daß die Elektrode 14 in Abschnitte
unterteilt wird, die zueinander symmetrisch hinsichtlich der Mittellinie des Substrats
12 sind, obwohl es nicht notwendig ist, daß die unterteilten Abschnitte parallel zuein
ander sind. Außerdem muß die Elektrode 14 nicht notwendigerweise gerillt sind, um
unterteilt zu werden, und statt dessen kann eine Elektrode zuerst auf der Gesamtflä
che des flachen Substrats 12 ausgebildet werden, und dann kann die Elektrode 14
bzw. 16 durch Mittel wie z. B. Ätzen hergestellt werden.
Außerdem können die Elektroden 14 und 16 in mehr als drei Abschnitte, z. B. in vier
oder fünf Abschnitte, unterteilt werden. Wenn die Elektrode 14, wie in Fig. 24 gezeigt
ist, in vier Abschnitte 14a bis 14d unterteilt wird, dann können die äußeren Elektro
denabschnitte 14a und 14d miteinander verbunden sein, um als ein Eingangs-/Aus
gangsanschluß 22 verwendet zu werden, während die inneren Elektrodenabschnitte
14b und 14c verknüpft sein können, um als der andere Eingangs-/Ausgangsan
schluß 24 verwendet zu werden. In diesem Fall ist es nur wichtig, daß die äußeren
Abschnitte 14a und 14d symmetrisch zueinander im Hinblick auf die Mittellinie sind,
die sich entlang des länglichen piezoelektrischen Substrats 12 erstreckt, und die in
neren Abschnitte 14b und 14c müssen nicht unbedingt symmetrisch zueinander um
die Mittellinie herum ausgebildet sein. Diese Abschnitte 14b und 14c können mitein
ander verbunden werden, um so die aufgrund von äußeren Einflüssen erzeugten
elektrischen Ladungen mit entgegengesetzten Polaritäten aufzuheben.
Außerdem kann die Elektrode 14, wie in Fig. 25 gezeigt ist, in fünf Abschnitte 14a bis
14e unterteilt sein. Bei dieser Abwandlung können die Randabschnitte 14a und 14e
miteinander verbunden sein, um als ein Eingangs-/Ausgangsanschluß 22 verwendet
zu werden, während die drei inneren Abschnitte 14b, 14c und 14d miteinander ver
bunden sein können, um als der andere Eingangs-/Ausgangsanschluß 24 verwendet
zu werden. In diesem Fall ist es lediglich notwendig, daß die äußeren Abschnitte 14a
und 14e zueinander symmetrisch hinsichtlich der Mittellinie sind, die sich entlang des
länglichen Substrats 12 erstreckt, und es ist nicht notwendig, daß die inneren Ab
schnitte 14b, 14c und 14d symmetrisch zueinander um die Mittellinie herum sind. Die
Verbindung der Abschnitte 14b, 14c und 14d kann die aufgrund von äußeren Ein
flüssen erzeugten elektrischen Ladungen mit entgegengesetzten Polaritäten aufhe
ben.
Bei der oben beschriebenen Modifikation können die äußeren Abschnitte 14a und
14e mit dem mittleren Abschnitt 14c verbunden sein, wie in Fig. 26 gezeigt ist, damit
sie als ein Eingangs-/Ausgangsanschluß 22 verwendet werden können. Die restli
chen Abschnitte 14b und 14d können miteinander verbunden sein, um als der an
dere Eingangs-/Ausgangsanschluß 24 zu dienen. Bei dieser Verknüpfungsmethode
ist es notwendig, daß die unterteilten Abschnitte zueinander symmetrisch hinsichtlich
der Mittellinie sind, die sich entlang dem Längssubstrat 12 erstreckt, um die elektri
schen Ladungen mit entgegengesetzten Polaritäten auszugleichen, die aufgrund von
äußeren Einflüssen erzeugt worden sind.
Wenn bei den oben genannten Fällen, bei denen die Elektrode 14 in mehr als drei
Abschnitte unterteilt ist, die Gesamtflächen der Elektrodenabschnitte, die zu einem
Eingangs-/Ausgangsanschluß 22 verbunden sind, im wesentlichen gleich den Ge
samtflächen der Elektrodenabschnitte ausgelegt sind, die zu dem anderen
Eingangs-/Ausgangsanschluß 24 verbunden sind, dann kann der kapazitive Blindwiderstand
zwischen dem Eingangs-/Ausgangsanschluß 22 und der Elektrode 16 gleich dem
kapazitiven Blindwiderstand zwischen dem anderen Anschluß 24 und der Elektrode
16 sein. Somit kann jeder der Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 22 bzw. 24 als ein
Eingangsanschluß oder als ein Ausgangsanschluß verwendet werden, und dies führt
immer zu den gleichen Charakteristiken des Resonators 10. Außerdem kann
dadurch, daß alle Elektrodenabschnitte die gleiche Breite aufweisen, das Vor
handensein eines Abschnitts mit einer extrem schmalen Breite beseitigt werden, wo
durch eine Beschädigung des piezoelektrischen Substrats und der Elektroden wäh
rend der Mikro-Materialbearbeitung des Resonators 10 mit einem Substratzerteiler
verhindert wird.
Auf diese Weise kann die Elektrode 14 des Piezoresonators 10 in mehr als drei Ab
schnitte unterteilt werden, wobei in diesem Fall eine geeignete Verbindungsmethode
für die unterteilten Elektrodenabschnitte verwendet werden kann, um die aufgrund
von äußeren Einflüssen erzeugten elektrischen Ladungen auszugleichen. Ein geeig
netes Unterteilungsverfahren, d. h. ob die unterteilten Abschnitte symmetrisch zuein
ander hinsichtlich der Mittellinie sind oder nicht, kann in Abhängigkeit von der aus
gewählten Verknüpfungsweise verwendet werden. Egal, welches Verfahren verwen
det wird, müssen die beiden äußeren Abschnitte symmetrisch zueinander um die
Mittellinie des Substrats 12 herum sein.
Claims (6)
1. Piezoresonator, bestehend aus einem rechteckig geformten flachen piezo
elektrisches Substrat, auf dessen beiden Oberflächen Elektroden ausgebildet
sind, wobei mindestens eine der Elektroden entlang der Breite des piezoelektri
schen Substrats in mindestens drei Abschnitte unterteilt ist und zwei äußere
Elektrodenabschnitte der unterteilten Elektrode symmetrisch zueinander hin
sichtlich der Mittellinie sind, die sich entlang dem piezoelektrischen Substrat in
der Längsrichtung erstreckt,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei äußere Elektrodenabschnitte der unterteilten Elektrode
miteinander verbunden sind und als ein Eingangs/Ausgangsanschluß verwen
det werden, während die übrigen Elektroden als ein weiterer Ein
gangs/Ausgangsanschluß und als Masseanschluß verwendet werden.
2. Piezoresonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamten
Breiten der äußeren Elektrodenabschnitte im wesentlichen gleich der Breite ei
nes abgeteilten mittleren Elektrodenabschnitts sind.
3. Piezoresonator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite je
des äußeren Elektrodenabschnitts im wesentlichen gleich der Breite eines ab
geteilten zentralen Elektrodenabschnitts ist.
4. Piezoresonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein leitendes Stützelement an der geteilten Elektrode in einer Po
sition an einem Knotenpunkt des piezoelektrischen Substrats befestigt ist, und
daß die unterteilte Elektrode durch das Stützelement mit einer Strukturelektrode
verbunden ist, die auf einem Isoliersubstrat ausgebildet ist.
5. Filter mit einer oder mehreren Stufen, wobei zumindest in der letzten Stufe ein
Resonator als Piezoresonator gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4 ausgebildet ist.
6. AM-Empfangskreis mit
einem Mischkreis zum Mischen eines empfangenen Signals mit einem Signal von einem lokalen Schwingkreis,
einem Zwischenfrequenzfilter zum Herausfiltern eines Zwischenfrequenzsignals aus einem Ausgabesignal des Mischkreises
und einer Detektorschaltung zum Demodulieren eines Tonsignals aus dem Zwi schenfrequenzsignal, das in dem Zwischenfrequenzfilter erhalten worden ist,
wobei das Zwischenfrequenzfilter gemäß Anspruch 5 ausgebildet ist.
einem Mischkreis zum Mischen eines empfangenen Signals mit einem Signal von einem lokalen Schwingkreis,
einem Zwischenfrequenzfilter zum Herausfiltern eines Zwischenfrequenzsignals aus einem Ausgabesignal des Mischkreises
und einer Detektorschaltung zum Demodulieren eines Tonsignals aus dem Zwi schenfrequenzsignal, das in dem Zwischenfrequenzfilter erhalten worden ist,
wobei das Zwischenfrequenzfilter gemäß Anspruch 5 ausgebildet ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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Country Status (3)
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CN (1) | CN1135692C (de) |
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CN1160310A (zh) | 1997-09-24 |
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