DE19714085A1

DE19714085A1 - Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter

Info

Publication number: DE19714085A1
Application number: DE19714085A
Authority: DE
Inventors: Jun Tsutsumi; Osamu Ikata; Yoshio Satoh
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1996-05-14
Filing date: 1997-04-07
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2017-04-08
Also published as: KR100290204B1; US6121860A; KR19980069740A; JPH1032463A; JP3226472B2; DE19714085C2

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter speziell ein Multimode filter vom Querkopplungstyp. Spezieller betrifft die Erfin dung ein Multimodefilter vom Querkopplungstyp, bei dem aku stische Oberflächenwellenresonatoren einen IDT (Interdigi tal Transducer = Interdigitalwandler) verwenden und in ei ner Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der akusti schen Oberflächenwelle angeordnet sind.

2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik

Kürzlich wurden akustische Oberflächenwellenfilter in mobilen Kommunikationsterminals, wie beispielsweise tragba ren Telefonen, verwendet, da sie eine geringe Größe und ei ne geringe Vorrichtungshöhe besitzen und auch scharfe Fil tereigenschaften erzielen können.

Unter den akustischen Oberflächenwellenfilter haben die Multimodefilter vom Querkopplungstyp Eigenschaften, die als ein schmales Bandpaßfilter geeignet sind. Speziell die Verwendung von Quarzsubstraten führte zu schmalen Bandpaß filtern, die eine ausgezeichnete Temperaturstabilität zei gen, und zwar bei einer relativen Bandbreite von ca. 0,05%.

Darüber hinaus werden Multimodefilter vom Querkopp lungstyp als ZF (Zwischenfrequenzfilter) für tragbare Tele fone verwendet, da sie ein geringes Störsignal-Ansprechver halten außerhalb des Durchlaßbandes zeigen.

Jedoch erfordern mobile Kommunikationseinrichtungen, welche schnurlose digitale Telefone umfassen, wie bei spielsweise ein PHS, welches kürzlich in Betrieb genommen wurde, ein Filter mit einer relativen Bandbreite von ca. 0,1% und einer guten Temperaturstabilität entsprechend der Digitalisierung des Systems.

Um ein Filter zu realisieren, welches eine relative Bandbreite von ca. 0,1% besitzt, existieren zwei herkömmli che Verfahren wie folgt.

Ein Verfahren verwendet ein piezoelektrisches Substrat mit einer guten Temperaturstabilität und einem großen elek tromechanischen Kopplungskoeffizienten. Das andere Verfah ren verwendet eine komplizierte Filterkonstruktion, ver schieden von dem Multimodefilter vom Querkopplungstyp, und zwar durch Verwendung eines Quarzsubstrats. Ein Beispiel dafür ist ein zusammengesetztes Longitudinalmode-Resonanz filter, wie es in der ungeprüften japanischen Patentanmel dung Nr. Hei 6 (1994)-232687 offenbart ist.

Das einzige Substratmaterial, welches nun verfügbar ist und eine gute Temperaturstabilität und einen großen elektromechanischen Kopplungskoeffizienten besitzt, um die oben erwähnte Konstruktion zu erreichen, ist aus Li₂B₄O₇ hergestellt.

Jedoch besitzt Li₂B₄O₇ einen größeren Temperaturkoef fizienten einer zweiten Größenordnung relativ zu der aku stischen Oberflächenwelle als ein Quarzsubstrat und neigt zu einer Korrosion durch Wasser, wodurch es schwierig wird, die Filter herzustellen.

Die zusammengesetzten Longitudinalmode-Resonanzfilter, wie sie in der oben erwähnten ungeprüften japanischen Pa tentanmeldung Nr. Hei 6(1994)-232687 offenbart sind, sind so konstruiert, daß sie zwei IDTs und Reflektoren auf bei den Seiten derselben besitzen, so daß die Filtergröße groß ist und ein Störsignal-Ansprechverhalten außerhalb des Durchlaßbandes unnötigerweise in einem beträchtlich großen Ausmaß erzeugt wird, wodurch Störsignale verursacht werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft ein akustisches Mul timode-Oberflächenwellenfilter mit zwei akustischen Ober flächenwellenresonatoren, die eng auf einem piezoelektri schen Substrat in einer Richtung senkrecht zur Ausbrei tungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen angeordnet sind und die durch einen Kopplungsabschnitt akustisch ge koppelt sind, wobei jeder der akustischen Oberflächenwel lenresonatoren einen Interdigitalwandler und zwei Reflekto ren aufweist, die dicht an beiden Seiten des Interdigital wandlers angeordnet sind, in einer Richtung parallel zur Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen, wo bei der Interdigitalwandler einen Erregungsabschnitt zum Anregen der akustischen Oberflächenwellen und einen Signalanschlußabschnitt zum Einspeisen eines elektrischen Signals aufweist und jeder der Reflektoren einen Reflektor abschnitt und einen Anschlußabschnitt besitzt, bei dem die Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen, die sich durch den Kopplungsabschnitt ausbreiten, ein bißchen größer ist als die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen, die sich durch den Erregungsabschnitt des Interdigitalwandlers ausbreiten.

In dem Fall, bei dem der Kopplungsabschnitt mit einer Metallelektrode ausgebildet ist, die eine Vielzahl von Schlitzen aufweist, welche in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen angeordnet sind, ist es mög lich, ein akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter zu erhalten, welches eine relative Bandbreite von ca. 0,1% be sitzt, welches als ein ZF-Filter für PHS oder ähnlichem ge eignet ist.

Auch in dem Fall, in dem ein Abschnitt des Signalan schlußabschnittes in dem Interdigitalwandler mit einer Me tallelektrode ausgebildet ist, die eine Vielzahl von Schlitzen besitzt, welche in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen angeordnet sind, ist es mög lich, ein akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter mit unterdrücktem Störsignal-Ansprechverhalten auf der Hochfre quenzseite zu erhalten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Ansicht, um eine Konstruktion einer ersten Ausführungsform eines akustischen Multimode-Oberflä chenwellenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung zu ver anschaulichen;

Fig. 2 ist eine Ansicht, um eine Konstruktion einer zweiten Ausführungsform eines akustischen Multimode-Ober flächenwellenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen;

Fig. 3 ist eine Ansicht, um das Prinzip des Multimode filters vom Querkopplungstyp zu erläutern;

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die eine Band paßbreite relativ zu der Breite des Kopplungsabschnitts zeigt;

Fig. 5 ist eine Ansicht zur Wiedergabe einer Konstruk tion eines Kopplungsabschnitts in der ersten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 zeigt eine Ansicht, um eine allgemeine Kon struktion eines Interdigitalwandlers zu veranschaulichen;

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die akustische Oberflächenwellenmodi relativ zu der Breite des Erregungs abschnitts zeigt;

Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, die akustische Oberflächenwellenmodi relativ zu der Breite des Erregungs abschnitts zeigt;

Fig. 9 ist eine graphische Darstellung, welche akusti sche Oberflächenwellenmodi relativ zu der Breite des Erre gungsabschnitts zeigt;

Fig. 10 ist eine graphische Darstellung, welche Band paßeigenschaften eines Filters der ersten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 11 ist eine graphische Darstellung, welche Band paßeigenschaften eines Filters der zweiten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 12 ist eine Ansicht, um eine Konstruktion einer dritten Ausführungsform eines akustischen Multimode-Ober flächenwellenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung dar zustellen;

Fig. 13 ist eine Ansicht, um eine Konstruktion der dritten Ausführungsform des akustischen Multimode-Oberflä chenwellenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung darzu stellen;

Fig. 14 ist eine Ansicht, um eine Konstruktion der dritten Ausführungsform des akustischen Multimode-Oberflä chenwellenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung zu zei gen;

Fig. 15 ist eine Ansicht, um eine Konstruktion einer vierten Ausführungsform eines akustischen Multimode-Ober flächenwellenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung dar zustellen;

Fig. 16 ist eine graphische Darstellung, die Bandpaß eigenschaften eines Filters der vierten Ausführungsform ge mäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 17 ist eine graphische Darstellung, die Bandpaß eigenschaften eines Filters der fünften Ausführungsform ge mäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 18 ist eine Ansicht, um eine Konstruktion einer sechsten Ausführungsform eines akustischen Multimode-Ober flächenwellenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung wie derzugeben;

Fig. 19 ist eine graphische Darstellung, die Bandpaß eigenschaften eines Filters der ersten Ausführungsform ge mäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 20 ist eine Ansicht, um eine Konstruktion eines abgewandelten Beispiels der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu zeigen;

Fig. 21 ist eine Ansicht, um eine Konstruktion zu zei gen, bei der der Kopplungsabschnitt wie ein Interdigitalmu ster in einem akustischen Multimode-Oberflächenwellenfilter der vorliegenden Erfindung gestaltet ist;

Fig. 22 ist eine Ansicht, um eine Konstruktion wieder zugeben, bei der der Kopplungsabschnitt wie ein kammförmi ges Muster in einem akustischen Multimode-Oberflächenwel lenfilter der vorliegenden Erfindung gestaltet ist;

Fig. 23 ist eine Ansicht, um eine Konstruktion einer Ausführungsform eines Multimodefilters vom Querkopplungstyp zu zeigen, die zwei quergekoppelte Multimodefilter enthält, die gemäß der vorliegenden Erfindung in Kaskade geschaltet sind; und

Fig. 24 ist eine Ansicht, um eine Konstruktion einer Ausführungsform eines Multimodefilters vom Querkopplungstyp zu zeigen, welches zwei Multimodefilter vom Querkopplungs typ enthält, die gemäß der vorliegenden Erfindung in Kaska de geschaltet sind.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung wird im Hinblick auf die oben erläuterten Umstände und oben erläuterte Aufgabe ent wickelt und sie schafft ein akustisches Multimode-Oberflä chenwellenfilter vom Querkopplungstyp, um ein Filter zu er halten, welches eine einfache Konstruktion hat und eine re lative Bandbreite von ca. 0,1% besitzt und ein geringes Auftreten eines Störsignal-Ansprechverhaltens außerhalb des Durchlaßbandes zeigt.

Auch ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, die Band breite zu vergrößern und das Störsignal-Ansprechverhalten dadurch zu unterdrücken, indem die Beziehung unter den Ge schwindigkeiten der akustischen Oberflächenwellen einge stellt wird, die sich durch die Abschnitte des akustischen Multimode-Oberflächenwellenfilters vom Querkopplungstyp ausbreiten.

Der zuvor beschriebene Interdigitalwandler (im folgen den als IDT bezeichnet) ist aus einem Erregungsabschnitt und einem Signalanschlußabschnitt gebildet, wie zuvor be schrieben wurde. Gewöhnlich wird ein Metallmaterial, wie beispielsweise Aluminium (Al), Gold (Au), Kupfer (Cu), Ti tan (Ti) oder ähnliches, für den Erregungsabschnitt und den Signalanschlußabschnitt verwendet. Der Erregungsabschnitt eines IDT ist aus einer Vielzahl von gleich beabstandeten Elektrodenfingern gebildet, und zwar in der gleichen Weise wie ein herkömmlich verwendeter IDT.

Die Elektrodenfinger bestehen aus Interdigitalelektro den, die elektrisch mit dem Signalanschlußabschnitt verbun den sind, und aus Interdigitalelektroden, die mit dem Kopp lungsabschnitt verbunden sind. Diese Interdigitalelektroden sind abwechselnd angeordnet und gleich beabstandet, um den Erregungsabschnitt zum Anregen der akustischen Oberflächen wellen zu bilden.

Die Breite der Elektrodenfinger kann gleich dem Ab stand zwischen den Elektrodenfingern sein, der beispiels weise bei 3,2 µm liegen kann.

Der Kopplungsabschnitt kann ebenfalls aus einem Me tallmaterial gebildet sein (Al, Au, Cu, Ti oder ähnlichem), ähnlich denjenigen für den Erregungsabschnitt oder für den Signalanschlußabschnitt. Alternativ kann jedoch ein Me tallmaterial verwendet werden, welches verschieden ist von dem einen Material, welches für den Erregungsabschnitt ver wendet ist. Beispielsweise kann Al für den Erregungsab schnitt verwendet sein und Au kann für den Kopplungsab schnitt und den Signalanschlußabschnitt verwendet sein.

Die Schlitze in dem Kopplungsabschnitt bilden Abstän den, die in einer interdigitalen Konfiguration angeordnet sind und die in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen eine Breite besitzen und die in der Rich tung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung lang und schmal sind. In dem Schlitzabschnitt ist die Oberfläche des piezo elektrischen Substrats der Luft ausgesetzt.

Im Hinblick auf den Filterwirkungsgrad sind die Schlitze in dem Kopplungsabschnitt in bevorzugter Weise in gleichem Abstand in der Ausbreitungsrichtung der akusti schen Oberflächenwelle angeordnet. Die in dem Signalan schlußabschnitt ausgebildeten Schlitze können ebenfalls die gleiche Struktur wie beim Kopplungsabschnitt haben.

Ferner kann das akustische Multimode-Oberflächenwel lenfilter der vorliegenden Erfindung in solcher Weise kon struiert sein, daß der Erregungsabschnitt des Interdigital wandlers aus einer Vielzahl von gleich beabstandeten Elek trodenfingern besteht und daß das Verhältnis (a/b) des Schlitzintervalls (a) zu der Schlitzbreite (b) des Kopp lungsabschnitts größer ist als das Verhältnis (d/c) der Breite (d) zu dem Intervall (c) der Elektrodenfinger. Wenn beispielsweise (c) = (d) = 3,2 µm, können (a) und (b) so gewählt sein, daß etwa (a) = 4,8 µm und (b) = 1,6 µm ist.

Der Kopplungsabschnitt kann aus zwei geerdeten Elek trodenabschnitten bestehen, die elektrisch gegeneinander isoliert sind, und aus einer Vielzahl von schwimmenden Elektroden bestehen, die in einem Raum zwischen diesen zwei Elektrodenabschnitten angeordnet sind und elektrisch von einander isoliert sind, wobei die schwimmenden Elektroden in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwel len angeordnet sind.

Hierbei können die zwei Elektrodenabschnitte und die schwimmenden Elektroden, die den Kopplungsabschnitt bilden, aus einem Metallmaterial (Al, Au, Cu, Ti oder ähnlichem) gebildet sein, ähnlich dem einen für den an früherer Stelle erwähnten Kopplungsabschnitt.

Die schwimmenden Elektroden können eine Struktur haben ähnlich den Schlitzen in dem an früherer Stelle erwähnten Kopplungsabschnitt. Mit anderen Worten können die schwim menden Elektroden eine konstante Breite in der Ausbrei tungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen besitzen, besitzen ferner eine gewisse Länge und schmale Gestalt in der Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung und sind gleichmäßig beabstandet in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen.

Ferner kann das akustische Multimode-Oberflächenwel lenfilter mit den schwimmenden Elektroden in solcher Weise konstruiert sein, daß der Erregungsabschnitt des Interdigi talwandlers aus einer Vielzahl von gleichmäßig beabstande ten Elektrodenfingern besteht und daß das Verhältnis (e/f) der Breite (e) zu dem Intervall (f) der schwimmenden Elek troden größer ist als das Verhältnis (d/c) der Breite (d) zu dem Intervall (c) der Elektrodenfinger.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden auf der Grundlage der folgenden Beispiele unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen in Einzelheiten erläutert. Die Bei spiele und die Zeichnungen sollen jedoch nicht den Rahmen der vorliegenden Erfindung einschränken.

Beispiel 1

Fig. 1 ist eine Ansicht zur Darstellung einer Kon struktion einer ersten Ausführungsform eines akustischen Multimode-Oberflächenwellenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung.

Gemäß Fig. 1 stellt ein Rechteck 1 ein piezoelektri sches Substrat dar, welches eine Größe von ca. 2,0 mm × 5,0 mm besitzt. Das akustische Multimode-Oberflächenwellen filter der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Filter, welches zu einer Klasse gehört, die man als Querkopplung styp bezeichnet, wobei zwei akustische Oberflächenwellenre sonatoren auf einem piezoelektrischen Substrat in einer Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen angeordnet sind.

Ein akustischer Oberflächenresonator enthält einen In terdigitalwandler (IDT) 2a, der am Zentrum angeordnet ist, und Reflektoren 3a, 4a, die dicht an beiden Seiten des IDT 2a in der horizontalen Richtung relativ zu dem Vorlagen blatt angeordnet sind, das heißt in der Richtung parallel zur Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle.

In der gleichen Weise enthält der andere akustische Oberflächenwellenresonator einen IDT 2b und Reflektoren 3b, 4b, die auf beiden Seiten desselben angeordnet sind.

Hierbei enthält jeder der IDTs (2a, 2b) einen Erre gungsabschnitt 53, 54 und einen Signalanschlußabschnitt 51, 52. Der Erregungsabschnitt 53, 54 enthält obere Interdigi talelektroden (auch als Elektrodenfinger bezeichnet), die sich von der oberen Seite zu der unteren Seite relativ zu dem Vorlagenblatt erstrecken, und enthält untere Interdigi talelektroden, die sich von der unteren Seite zur oberen Seite hin erstrecken. Die oberen Elektroden und die unteren Elektroden sind abwechselnd mit jedem Abstand angeordnet. Der Signalanschlußabschnitt 51, 52 besitzt eine lange und schmale Gestalt in der horizontalen Richtung relativ zum Vorlagenblatt und schließt elektrisch die oberen Elektroden an. Der Erregungsabschnitt besteht aus einem Abschnitt zum Anregen der akustischen Oberflächenwellen in der horizonta len Richtung relativ zum Vorlagenblatt.

Jeder der Reflektoren 3a, 4a, 3b, 4b enthält einen Gitterabschnitt 31 und einen Anschlußabschnitt 32, wie im Falle von IDT. Der "Gitterabschnitt" 31 entspricht dem "Erregungsabschnitt" 53, 54 von IDT und der "Anschlußab schnitt" 32 entspricht dem "Signalanschlußanschnitt" 51, 52 von IDT.

Der Gitterabschnitt 31 des Reflektors enthält lange und schmale Elektroden mit gleicher Länge, die sich in ver tikaler Richtung relativ zum Vorlagenblatt erstrecken und die elektrisch an den Anschlußabschnitt 32 angeschlossen sind. Der Anschlußabschnitt 32 des Reflektors kann eine Ge stalt haben ähnlich dem Signalanschlußabschnitt 51 von IDT.

Hierbei ist einer der Signalanschlußabschnitte von IDT ein Anschluß, bei dem die elektrischen Signale tatsächlich eingespeist werden. Der andere der Signalanschlußabschnitte von IDT ist ein Anschluß zum Ausgeben der elektrischen Si gnale, die von den angeregten akustischen Oberflächenwellen erhalten werden.

Die Signalanschlußabschnitte 51, 52 von IDT und die Anschlußabschnitte 32 des Reflektors werden auch als "signalseitige Busstäbe" bezeichnet. Diese zwei akustischen Oberflächenwellenresonatoren sind akustisch mit einem Kopp lungsabschnitt 5 gekoppelt, der aus Metallelektroden gebil det ist. Der Kopplungsabschnitt 5 wird als ein "gemeinsamer Busstab" bezeichnet.

Gemäß Fig. 3 liegt der gemeinsame Busstab 5 zwischen den zwei akustischen Oberflächenwellenresonatoren und ist elektrisch mit den Metallelektroden des Erregungsabschnitts 53, 54 von IDT und dem Gitterabschnitt 31 des Reflektors verbunden. Der gemeinsame Busstab besitzt eine Gitterstruk tur aus Metallstreifen.

Hierbei enthält die Gitterstruktur lange und schmale Schlitze mit konstanter Breite, die in gleichem Abstand in horizontaler Richtung relativ zum Vorlagenblatt angeordnet sind und sich in der Nähe des zentralen Abschnitts des ge meinsamen Busstabes 5 befinden, wobei Metallelektroden in einer interdigitalen Konfiguration angeordnet sind. Beide Enden in vertikaler Richtung des gemeinsamen Busstabes 5 sind elektrisch mit jeder der Elektroden des Erregungsab schnitts 53, 54 verbunden. Es ist ausreichend, daß die Breite des gemeinsamen Busstabes 5 in vertikaler Richtung etwa siebenfach größer ist als die Elektrodenperiode von IDT.

Die Schlitze bilden Abstände ohne Elektroden, bei de nen das darunterliegende piezoelektrische Substrat der Luft ausgesetzt ist. Der Intervall der Schlitze braucht nicht konstant zu sein.

Die Breite der Schlitze und die Breite der Metallelek troden zwischen den Schlitzen können beide 3,2 µm betragen, wie im Falle der interdigitalen Elektroden des Erregungsab schnitts in IDT. Jedoch ist die Breite (a) der Metallelek troden in bevorzugter Weise größer als die Breite (b) der Schlitze, und zwar aufgrund der Gründe, die im folgenden beschrieben werden sollen. Alternativ ist das Verhältnis (a/b) der Breite (a) der Metallelektroden zu der Breite (b) der Schlitze größer als das Verhältnis (d/c) der Breite (d) der Interdigitalelektroden zu dem Intervall (c) der Inter digitalelektroden von IDT.

Beispielsweise kann die Breite (a) der Metallelektro den bevorzugt bei 4,8 µm liegen und die Breite (b) der Schlitze kann bevorzugt bei 1,6 µm liegen.

Hierbei kann das piezoelektrische Substrat aus einem Material gebildet sein, welches die Fähigkeit hat, akusti sche Oberflächenwellen auf der Oberfläche desselben zu ge nerieren, wenn ein elektrisches Signal an die Metallelek troden angelegt wird. Obwohl es möglich ist, Li₂B₄O₇ zu verwenden, welches bereits herkömmliche verwendet worden ist, ist zu bevorzugen, Quarz zu verwenden, welches eine ausgezeichnete Temperaturstabilität zeigt.

Unter den piezoelektrischen Substraten, die Quarz ver wenden, ist es zu bevorzugen, einen gedrehten Y-Schnitt- Quarz, wie beispielsweise einen ST-Schnitt-Quarz, einen AT-Schnitt-Quarz oder ähnlichen, zu verwenden, und zwar im Hinblick auf die Temperaturstabilität.

Jedes Bauteileelement des akustischen Oberflächenwel lenresonators ist aus einem Metallmaterial hergestellt. Im Hinblick auf die Band-Charakteristika der Filter ist es zu bevorzugen, ein Metall zu verwenden, welches einen relativ geringen spezifischen Widerstand besitzt, wie beispielswei se Al, Au, Cu oder ähnliches. Speziell unter diesen Metal len wird Al bevorzugt verwendet, und zwar im Hinblick auf die elektrische Leitfähigkeit und Antikorrosionseigenschaf ten.

Bei dem oben erläuterten akustischen Multimode-Ober flächenwellenfilter vom Querkopplungstyp, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, werden akustische Oberflächenwellen in der ho rizontalen Richtung relativ zum Vorlagenblatt auf den In terdigitalelektroden des Erregungsabschnitts 2a generiert, wenn ein elektrisches Signal an den Signalanschlußabschnitt (den signalseitigen Busstab) des oberen akustischen Ober flächenwellenresonators eingespeist wird.

Durch die akustische Kopplung werden akustische Ober flächenwellen in der horizontalen Richtung relativ zum Vor lagenblatt an den Interdigitalelektroden des Erregungsab schnitts 2b des unteren akustischen Oberflächenwellenreso nators generiert. Die generierten akustischen Oberflächen wellen werden als elektrische Signale von dem unteren Signalanschlußabschnitt (signalseitigem Busstab) ausgege ben.

Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der "Kopplungsabschnitt" so ausgebildet ist, daß er eine Gitterstruktur (grating structure) besitzt.

Die Gitter-(interdigitale)-Struktur des Kopplungsab schnitts erzielt eine niedrigere Ausbreitungsgeschwindig keit der akustischen Oberflächenwellen, die sich durch den Kopplungsabschnitt ausbreiten, als im Falle eines einheit lichen Metallfilms, wodurch der Unterschied in der Ausbrei tungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen re duziert wird, die sich durch die Zone der Interdigitalelek trodenabschnitte in der IDT und durch die Zone des Kopp lungsabschnitts ausbreiten. Demzufolge wird die akustische Kopplung zwischen zwei akustischen Oberflächenwellenresona toren verstärkt, so daß es möglich wird, ein Filter herzu stellen, welches eine gewünschte relative Bandbreite be sitzt, um einer Anforderung zu genügen, daß eine Durchlaß bandbreite vergrößert werden soll.

Im folgenden soll das Prinzip der Betriebsweise der Multimodefilter vom Querkopplungstyp erläutert werden.

Fig. 3 zeigt einen Abschnitt eines Multimodefilters vom Querkopplungstyp.

Das Filter enthält zwei akustische Oberflächenwellen resonatoren (den signalseitigen Busstab 51 und den Erre gungsabschnitt 53, den signalseitigen Busstab 52 und den Erregungsabschnitt 54) und einen Kopplungsabschnitt 55 (den gemeinsamen Busstab) wie im Falle von Fig. 1. Hierbei ist der Kopplungsabschnitt 55 (der gemeinsame Busstab) so dar gestellt, daß er eine einheitliche Metallelektrode bildet, die verschieden ist von der in Fig. 1 gezeigten.

Zwei akustische Oberflächenwellenresonatoren, die dicht beieinander und parallel zueinander angeordnet sind, erzeugen eine akustische Kopplung zwischen den Resonatoren. Als ein Ergebnis werden zwei Resonanzmodi Φa, Φb angeregt, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Diese zwei Resonanzmodi besitzen verschiedene Resonanzfrequenzen fa und fb, wobei die Diffe renz zwischen diesen die Durchlaßbandbreite des Resonator filters vom Transversalmode-Kopplungstyp festlegt. Die Fre quenzdifferenz zwischen fa und fb hängt von dem Grad der Begrenzung der SAW(akustischen Oberflächenwellen)-Energie innerhalb jedes Resonators und dem Kopplungsgrad der Reso natoren ab.

Die rechte Seite von Fig. 3 zeigt ein Modell des Mul timodefilters vom Querkopplungstyp basierend auf der Diffe renz in der Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen, um die Frequenzen fa und fb zu bestim men. Hierbei sind die Ausbreitungsgeschwindigkeiten der akustischen Oberflächenwellen, die sich durch die Erre gungsabschnitte 53, 54, den Kopplungsabschnitt 55 und die signalseitigen Busstäbe 51, 52 ausbreiten, durch Vidt bzw. Vgap bzw. Vbus wiedergegeben. Diese drei Geschwindigkeiten müssen die folgende Ungleichheit zufriedenstellen, damit die Energie der akustischen Oberflächenwellen innerhalb der Erregungsabschnitte 53, 54 beschränkt wird.

Vidt < Vbus, Vgap (1)

Wenn die zwei Modi der SAW-Energie durch skalare Po tentiale Φa und Φb angenähert werden, so ist bekannt, daß die skalaren Potentiale Φ und Φb die folgende Gleichung be friedigen:

Φi: Φa oder Φb
ω: Winkelfrequenz
V: Vidt, Vgap oder Vbus

Wenn die Ausbreitungsgeschwindigkeiten von Φa und Φb jeweils wiedergegeben werden durch Va und Vb, nehmen Va und Vb Werte an, welche die folgenden Gleichungen befriedigen.

W: Breite des Erregungsabschnitts
G: Breite des Kopplungsabschnitts

Wenn die Geschwindigkeiten Va und Vb bestimmt sind, sind die Resonanzfrequenzen fa und fb für die zwei Reso nanzmodi bestimmt. Die Differenz (fa - fb) bestimmt die Durchlaßbandbreite. Das oben erläuterte Argument zeigt, daß die Durchlaßbandbreite der Filter von der Breite des Erre gungsabschnitts, der Breite des Kopplungsabschnitts und der Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen abhängt, die durch die signalseitigen Busstabzonen, den Erregungsab schnitt und den Kopplungsabschnitt verlaufen.

Fig. 4 zeigt die Variation der Durchlaßbandbreite re lativ zu der Breite des Kopplungsabschnitts und die Aus breitungsgeschwindigkeit Vgap der akustischen Oberflächen wellen. Dies zeigt, daß dann, wenn die Breite des Kopp lungsabschnitts konstant ist, die Durchlaßbandbreite da durch vergrößert werden kann, indem man die Geschwindigkeit Vgap vermindert. Um tatsächlich die Geschwindigkeit Vgap zu vermindern, ist es ausreichend, daß der Kopplungsabschnitt eine Gitterstruktur besitzt, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Die Struktur des Kopplungsabschnitts in Fig. 1 ist in einen nicht überlappenden Abschnitt 61 von IDT, einen ein heitlichen Metallelektrodenfilmabschnitt 62 und einen Git terabschnitt 62, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Es wird daher bevorzugt, daß die Geschwindigkeit der akustischen Oberflä chenwellen, die sich durch den Kopplungsabschnitt ausbrei ten, angenähert ein Mittelwert der Geschwindigkeiten ist, die durch die drei Zonen laufen. Hierbei ist die Geschwin digkeit der akustischen Oberflächenwellen, die sich durch das Gitter ausbreiten, welches Schlitze besitzt, niedriger als die Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen, die sich durch den einheitlichen Metallelektrodenfilm aus breiten. Daher kann die Durchlaßbandbreite vergrößert wer den, indem man zuläßt, daß ein Teil des Kopplungsabschnitts eine Gitterstruktur besitzt, und zwar in Form von Me tallstreifen in dieser Weise.

Da der Bereich des Metallelektrodenfilms groß wird, nimmt die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Ober flächenwellen mit Zunahme der Zeilenbreite des Gitters ab. Wenn somit die Zeilenbreite des Gitters in dem Kopplungsab schnitt zunimmt, kann die Durchlaßbandbreite vergrößert werden. Wenn dabei die Zeilenbreite des Gitters größer ist als die Zeilenbreite des Erregungsabschnitts 53 von IDT, ist die Geschwindigkeit durch den Gitterabschnitt 63 von IDT kleiner als die Geschwindigkeit durch den Erregungsab schnitt 53 von IDT, wodurch die Einschränkung der Modi ver schwinden kann. Wie jedoch oben beschrieben wurde, beträgt die Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen, die durch den Kopplungsabschnitt 55 von IDT verlaufen, einen Mittelwert der Geschwindigkeiten der drei Zonen, so daß die Einschränkung der Modi auftritt.

Als eine Ausführungsform für das Beispiel 1 wurde ein Multimodefilter vom Querkopplungstyp hergestellt mit einer Mittenfrequenz von 245 MHz wie das folgende:
Piezoelektrisches Substrat: ST-Schnitt-Quarz
Elektrodenperiode λ von IDT: 12,8 µm
Zeilenbreite (d) der Interdigitalelektroden von IDT: 3,2 µm
Intervall (c) der Interdigitalelektroden von IDT: 3,2 µm
Filmdicke der Interdigitalelektroden von IDT: 0,15 µm
Zahl der Elektrodenpaare von IDT: 200 Paare
Zahl der Elektrodenpaare des Reflektors: 200 Paare
Breite (W) des Erregungsabschnitts von IDT: 7 λ
Breite (G) des Kopplungsabschnitts: 1,8 λ
Metallelektrodenbreite (a) des gemeinsamen Busstabes: 4,8 µm
Schlitzbreite (b) des gemeinsamen Busstabes. 1,6 µm
Material für IDT und die Metallelektrode: Al

Fig. 10(a) zeigt die Durchlaßbandeigenschaften des Filters des Beispiels 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 10(b) zeigt die Durchlaßbandeigenschaften, wenn der gemeinsame Busstab vollständig aus einem einheitlichen Me tallelektrodenfilm gebildet ist.

Hierbei besteht die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen, die durch den Erregungsab schnitt von IDT verlaufen, gleich Vidt = 3143 m/s. Die Aus breitungsgeschwindigkeit an dem gemeinsamen Busstab mit der Gitterstruktur nach Fig. 10(a) liegt bei 3148 m/s. Die Aus breitungsgeschwindigkeit an dem gemeinsamen Busstab, der aus dem einheitlichen Metallelektrodenfilm gebildet ist, und zwar gemäß Fig. 10(b), liegt bei 3156 m/s.

Die Durchlaßbandbreite beträgt 300 kHz in Fig. 10(a), während die Durchlaßbandbreite bei 230 kHz in Fig. 10(b) liegt.

Es ergibt sich demzufolge, daß eine Bandpaßbreite, die angenähert um das 1,3fache größer ist, dadurch erhalten werden kann, indem man den Kopplungsabschnitt (den gemein samen Busstab) mit einer Gitterstruktur ausführt.

Auch liegt die relative Bandbreite (300 kHz/245 MHz) bei ca. 0,12%, was die Konstruktionsanforderung für digita le schnurlose Telefone, wie einem PHS, zufriedenstellt.

Fig. 4 zeigt, daß dann, wenn die Breite G des Kopp lungsabschnitts mehr als 10 λ beträgt (worin λ eine Periode in IDT ist), die relative Bandpaßbreite kleiner ist als 0,01%, was einen für die praktische Verwendung unannehmba ren Wert darstellt, selbst wenn die Geschwindigkeit Vgap des Kopplungsabschnitts vermindert wird. Daher beträgt die Breite G des Kopplungsabschnitts bevorzugt weniger als 10 λ.

Als nächstes soll der Unterschied in den Geschwindig keiten der akustischen Oberflächenwellen, die durch den Kopplungsabschnitt, den Erregungsabschnitt und den Signalanschlußabschnitt verlaufen, beschrieben werden.

Es wird zunächst Bezug genommen auf eine IDT 20, die einen Kopplungsabschnitt enthält, wie er in Fig. 5 gezeigt ist. Es ist nämlich der Kopplungsabschnitt 55 der IDT 20 aus einem "nicht überlappenden Abschnitt 61 der IDT", einem "einheitlichen Metallelektrodenfilmabschnitt 62" und einem "Gitterabschnitt 63" gebildet. Hierbei ist ein ST-Schnitt- Quarz als Material für das piezoelektrische Substrat ver wendet und Al mit einer Dicke von ca. 0,36 µm ist als ein Elektrodenmaterial für jeden Abschnitt der IDT 20 verwen det.

Auch wird die Einstellung so vorgenommen, daß die Breite p des "nicht überlappenden Abschnitts 61 der IDT 20", welcher in Fig. 5 gezeigt ist, gleich ist p = 2,445 µm, die Breite q des "einheitlichen Metallelektrodenfilmab schnitts 62" gleich ist q = 1,252 µm, die Breite r des "Gitterabschnitts 63" gleich ist r = 3,635 µm und die Zei lenbreite des Erregungsabschnitts 53 von IDT 20 gleich 50% der halben Periode der Elektroden beträgt und die Zeilen breite des Gitterabschnitts 63 gleich 60% der halben Peri ode der Elektroden beträgt.

In diesem Fall liegt die Geschwindigkeit (Vmetal) der akustischen Oberflächenwellen, die unter dem einheitlichen Metallelektrodenfilm verlaufen, bei ca. 3149 m/s und die Geschwindigkeit (Vidt) der akustischen Oberflächenwellen, die durch den Erregungsabschnitt 53 verlaufen, liegt bei ca. 3092 m/s. Da auch der Signalanschlußabschnitt 51 in Fig. 5 aus einem einheitlichen Metallelektrodenfilm gebil det ist, ist die Geschwindigkeit (Vbus) der akustischen Oberflächenwellen, die durch den Signalanschlußabschnitt 51 verlaufen, gleich Vmetal, welches bei etwa 3149 m/s liegt.

Da andererseits der Kopplungsabschnitt 55 aus drei Ab schnitten 61, 62 und 63 besteht, wie dies oben gezeigt wur de, kann die Geschwindigkeit der akustischen Oberflächen wellen, die durch den Kopplungsabschnitt 55 laufen, experi mentell nicht gemessen werden. Es kann jedoch die Geschwin digkeit der akustischen Oberflächenwellen, die durch den Kopplungsabschnitt 55 verlaufen, durch die folgende Berech nung abgeleitet werden.

Die Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen, die sich durch jeden Abschnitt des Kopplungsabschnitts aus breiten, ist wie folgt:
3104 m/s bei dem "nicht überlappenden Abschnitt 61 von IDT",
3149 m/s bei dem "einheitlichen Metallelektrodenfilm abschnitt 62",
3087 m/s bei dem "Gitterabschnitt".

Aus der Ausbreitungsgeschwindigkeit an jedem Abschnitt und der oben erwähnten Breite von jedem Abschnitt kann die Geschwindigkeit (Vgap) an dem Kopplungsabschnitt als Ganzes in der folgenden Weise berechnet werden:

Vgap = (3104 × 2,445 × 2 + 3149 × 1,252 × 2 + 3087 × 3,635)/(2,445 × 2 + 1,252 × 2 + 3,635) = 3109 m/s

Demzufolge befriedigen die oben angeführten Ausbrei tungsgeschwindigkeiten die folgende Beziehung:

Vmetal = Vbus < Vgap < Vidt.

Der Teil des Kopplungsabschnitts 55 von Fig. 5, ausge schlossen der nicht überlappende Abschnitt 61 von IDT 20, wird als ein "Erdungsanschlußabschnitt 56" bezeichnet. Mit anderen Worten ist der Erdungsanschlußabschnitt 56 gebildet aus dem "einheitlichen Metallelektrodenfilmabschnitt 62" und dem "Gitterabschnitt 63".

Vcommon, die Geschwindigkeit der akustischen Oberflä chenwellen, die durch den Erdungsanschlußabschnitt 56 ver laufen, kann in der folgenden Weise berechnet werden:

Vcommon = (3149 × 1,252 × 2 + 3087 × 3,635)/(1,252 × 2 + 3,635) = 3112 m/s.

Demzufolge befriedigt die Ausbreitungsgeschwindigkeit Vbus (= 3149 m/s) an dem Signalanschlußabschnitt 51 und die Ausbreitungsgeschwindigkeit Vcommon an dem Erdungsanschluß abschnitt 56 die folgende Beziehung:

Vbus < Vcommon.

In diesem Fall wurden Filtereigenschaften mit einem breiteren Durchlaßband ähnlich denjenigen in Fig. 10(a) be obachtet, wie in Fig. 19 gezeigt ist, die eine Erhöhung von ca. 19% in der Bandbreite zeigten, verglichen mit herkömm lichen Fällen.

Dabei wird bei der herkömmlichen Konstruktion, bei der der Kopplungsabschnitt aus einem einheitlichen Metallelek trodenfilm gebildet ist, die folgende Beziehung befriedigt:

Vmetal = Vbus = Vgap < Vidt.

Als nächstes soll eine Erläuterung in Verbindung mit den Fällen gegeben werden, bei denen der Signalanschlußab schnitt 51 eine Gitterstruktur zusätzlich zu der oben er läuterten Struktur enthält.

Wenn beispielsweise der Signalanschlußabschnitt 51 ei ne Gitterstruktur enthält mit einer Zeilenbreite der Metal lelektrode von 30%, lag die Geschwindigkeit Vbus gleich bei 3101 m/s, so daß die folgende Beziehung befriedigt wurde:

Vmetal < Vgap < Vbus < Vidt.

In diesem Fall war das Störsignal-Ansprechverhalten bzw. der Wert desselben merklich auf der hochfrequenten Seite des Durchlaßbandes unterdrückt.

Als nächstes folgt eine Erläuterung eines Falles, bei welchem die Breite des Gitterabschnitts 63 des Kopplungsab schnittes, der in Fig. 5 gezeigt ist, bei 5 µm liegt und der Signalanschlußabschnitt 51 eine Gitterstruktur enthält mit der Zeilenbreite der Metallelektrode von 20%.

Dabei lagen beide Geschwindigkeiten Vbus und Vgap bei ca. 3106 m/s, wodurch die folgende Beziehung befriedigt wurde:

Vmetal < Vbus = Vgap < Vidt.

In diesem Fall war die Durchlaßbandbreite um 23% ver größert und gleichzeitig war der Wert des Störsignal-An sprechverhaltens merklich unterdrückt.

Als nächstes soll eine Erläuterung eines Falles fol gen, bei dem die Breite des Gitterabschnitts 63 des Kopp lungsabschnittes, der in Fig. 5 gezeigt ist, bei 7 µm liegt und der Signalanschlußabschnitt 51 eine Gitterstruktur ent hält, und zwar mit einer Zeilenbreite der Metallelektrode von 20%.

Dabei lag die Geschwindigkeit Vgap bei ca. 3104 m/s, wodurch die folgende Beziehung befriedigt wurde:

Vmetal < Vbus < Vgap < Vidt.

In diesem Fall war die Durchlaßbandbreite um 11% ver größert und gleichzeitig war der Wert des Störsignal-An sprechverhaltens genau wie in dem oben erläuterten Fall un terdrückt.

Beispiel 2

Fig. 2 zeigt ein zweites Beispiel eines akustischen Multimode-Oberflächenwellenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 1 enthält das Filter IDTs (9a, 9b) und Reflektoren (10a, 11a, 10b, 11b), wobei jede der IDTs aus einem Erregungsabschnitt und einem Signalanschlußab schnitt besteht. Die zwei akustischen Oberflächenwellenre sonatoren sind akustisch mit einem Kopplungsabschnitt 12 gekoppelt.

Dieses Beispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Signalanschlußabschnitte (die signalseitigen Bus stäbe) 13a, 13b von IDT und ein Teil der Anschlußabschnitte 32 der Reflektoren so ausgebildet sind, daß sie eine Git terstruktur aus Metallstreifen besitzen.

Im allgemeinen hat das Vorhandensein eines Störsignal- Ansprechverhaltens außerhalb des Durchlaßbandes einen schlechten Einfluß auf die Dämpfungseigenschaften außerhalb des Durchlaßbandes. Es ist daher wünschenswert, das Störsi gnal-Ansprechverhalten soweit wie möglich zu reduzieren. Eine Konstruktion, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, kann eine Verbesserung bei der Unterdrückung des Störsignal-Ansprech verhaltens auf der hochfrequenten Seite erreichen. Als ein Ergebnis davon kann ein Filter erhalten werden, welches ei ne relative Bandbreite von ca. 0,1% besitzt, und zwar mit unterdrücktem Störsignal-Ansprechverhalten.

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Ober flächenwellen und die Breite des Erregungsabschnitts von IDT werden im folgenden erläutert. Diese stellen Faktoren dar, die das Störsignal-Ansprechverhalten auf der hochfre quenten Seite beeinflussen. Fig. 6 zeigt ein allgemeines Beispiel eines akustischen Oberflächenwellenresonators, der ein Multimodefilter vom Querkopplungstyp darstellt.

Wenn ein Modell für die signalseitigen Busstabzonen 51, 52 und die Erregungsabschnittszone 53 gebildet wird, wie dies auf der rechten Seite von Fig. 6 veranschaulicht ist, wird die SAW-Energie auf den Erregungsabschnitt be schränkt.

Dabei wird die Zahl der beschränkten Modi durch die Breite W des Erregungsabschnitts bestimmt. Es existieren beispielsweise zwei Modi Φ₀ (fundamentaler Modus) und Φ₁ (hoher Modus), wie auf der linken Seite von Fig. 6 darge stellt ist. Es ist bekannt, daß mit Zunahme der Breite W des Erregungsabschnitts die Zahl der erzeugten Modi zu nimmt.

Die Fig. 7-9 zeigen Beziehungen zwischen der Breite W des Erregungsabschnitts und den Modi der akustischen Ober flächenwellen. Um auf jede der Figuren einzugehen ist auf der seitlichen Achse (die Abszissen-Achse) die Breite des Erregungsabschnitts, normalisiert durch die Elektrodenpe riode λ von IDT aufgetragen und auf der vertikalen Achse (Ordinaten-Achse) ist der reziproke Wert der Ausbreitungs geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen von jedem Mode aufgetragen. In den Fig. 7, 8 und 9 liegt die Ausbrei tungsgeschwindigkeit Vbus der akustischen Oberflächenwel len, die durch die signalseitigen Busstäbe verlaufen, bei 3156 m/s bzw. 3152 m/s bzw. 3148 m/s.

Die Figuren zeigen, daß dann, wenn die Breite des Er regungsabschnittes zunimmt, akustische Oberflächenwellen einer hohen Modeordnung erscheinen. Indem sie als Störsi gnal-Ansprechverhalten auf der hochfrequenten Seite wirken, haben diese Modi höherer Ordnung einen schlechten Einfluß auf das Filter.

Ein Vergleich der Fig. 7-9 zeigt, daß dann, wenn die Ausbreitungsgeschwindigkeit Vbus abnimmt, die Breite des Erregungsabschnitts zur Lieferung höherer Modi zunimmt. Mit anderen Worten sind, bei Verminderung der Ausbreitungsge schwindigkeit Vbus der akustischen Oberflächenwellen, die durch die anschlußseitigen Busstabzonen verlaufen, die hö heren Modi weniger wahrscheinlich, selbst wenn die normier te Breite des Erregungsabschnitts groß ist, wodurch eine große Flexibilität bei der Konstruktion der Breite des Er regungsabschnitts erreicht wird.

Wenn andererseits die Breite des Erregungsabschnitts klein ist, ist die elektrische Isolation zwischen den Ein gängen und den Ausgängen schlecht, was verschlechterte Ab weispegel außerhalb des Durchlaßbandes des Filters verur sacht.

Indem man daher die Ausbreitungsgeschwindigkeit Vbus der akustischen Oberflächenwellen reduziert, die durch die anschlußseitigen Busstabzonen verlaufen, wird es möglich, das hochfrequente Störsignal-Ansprechverhalten selbst dann zu unterdrücken, wenn die Breite des Erregungsabschnitts vergrößert ist.

Um jedoch die SAW-Energie innerhalb des Erregungsab schnitts zu beschränken, muß die Ausbreitungsgeschwindig keit Vbus größer sein als die Ausbreitungsgeschwindigkeit Vidt der akustischen Oberflächenwellen, die durch den Erre gungsabschnitt verlaufen, wie zuvor erläutert wurde.

Indem man daher dem signalseitigen Busstab 13a, 13b eine Gitterstruktur verleiht, wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird die Geschwindigkeit Vbus der akustischen Oberflächen wellen, die durch die signalseitigen Busstabzonen verlau fen, vermindert, und zwar mit dem Pfeil, bei welchem der signalseitige Busstab aus einem einheitlichen Metallfilm gebildet ist, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Ferner wird die Geschwindigkeit Vbus so eingestellt, daß sie ein biß chen größer ist als die Geschwindigkeit Vidt der akusti schen Oberflächenwellen, die durch den Erregungsabschnitt 53, 54 verlaufen.

Dies reduziert die Differenz zwischen der Geschwindig keit der akustischen Oberflächenwellen, die durch die si gnalseitigen Busstäbe verlaufen, und der Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen, die durch den Erregungs abschnitt von IDT verlaufen, wodurch die Einschränkung der Resonanzmodi geschwächt wird.

Das Schwächen der Einschränkung der Transversalmodi beschränkt die Erzeugung von unnötigen transversalmode akustischen Oberflächenwellen der höheren Ordnung, wodurch das Störsignal-Ansprechverhalten auf der hochfrequenten Seite außerhalb des Durchlaßbandes unterdrückt wird.

Es wurde als eine Ausführungsform für das zweite Bei spiel ein Multimodefilter vom Querkopplungstyp hergestellt mit einer Mittenfrequenz von 245 MHz, wie beispielsweise das folgende:
Piezoelektrisches Substrat: ST-Schnitt-Quarz
Elektrodenperiode von IDT: 12,8 µm
Zeilenbreite (d) der Interdigitalelektroden von IDT: 3,2 µm
Intervall (c) der Interdigitalelektroden von IDT: 3,2 µm
Filmdicke der Interdigitalelektroden von IDT: 0,15 µm
Zahl der Elektrodenpaare von IDT: 200 Paare
Zahl der Elektrodenpaare des Reflektors: 200 Paare
Breite (W) des Erregungsabschnitts von IDT: 10 λ
Breite (G) des Kopplungsabschnitts: 1,8 λ
Metallelektrodenbreite (a) des gemeinsamen Busstabes: 4,8 µm
Schlitzbreite (b) des gemeinsamen Busstabes: 1,6 µm
Metallelektrodenbreite (g) des signalseitigen Bussta bes: 2,8 µm
Schlitzbreite (h) des signalseitigen Busstabes: 3,6 µm
Material für IDT und Metallelektrode: Al

Fig. 11(a) zeigt Bandpaßeigenschaften des Filters des Beispiels 2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 11(b) zeigt Bandpaßeigenschaften, wenn der signalseitige Busstab vollständig aus einem einheitlichen Metallelektrodenfilm hergestellt ist.

Dabei liegt die Ausbreitungsgeschwindigkeit der aku stischen Oberflächenwellen, die durch den Erregungsab schnitt IDT verlaufen, bei Vidt = 3143 m/s. Die Ausbrei tungsgeschwindigkeit an dem signalseitigen Busstab mit der Gitterstruktur nach Fig. 11(a) liegt bei 3148 m/s. Die Aus breitungsgeschwindigkeit an dem signalseitigen Busstab, der aus dem einheitlichen Metallelektrodenfilm hergestellt ist, wie in Fig. 11(b) gezeigt ist, liegt bei 3156 m/s.

Ein Vergleich von Fig. 11(a) und Fig. 11(b) zeigt, daß die Erzeugung des Störsignal-Ansprechverhaltens auf der hochfrequenten Seite des Durchlaßbandes dadurch abnimmt, indem man die Gitterstruktur der vorliegenden Erfindung so anpaßt, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Breite des Erregungsabschnitts der in herkömmli cher Weise verwendeten IDTs lag bei ca. 7 λ. Selbst wenn jedoch die Breite des Erregungsabschnitts auf 10 λ, wie bei dieser Ausführungsform, erhöht würde, wird der Wert des Störsignal-Ansprechverhaltens nicht gegenläufig beeinflußt.

Bei dieser Ausführungsform ist die Metallelektroden breite g (2,8 µm) des signalseitigen Busstabes kleiner als die Zeilenbreite d (3,2 µm) von IDT.

Dies ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß nahezu al le signalseitigen Busstabzonen eine Gitterstruktur besit zen, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Da, mit anderen Worten, die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwel len an den signalseitigen Busstabzonen nahezu gleich ist der Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflä chenwellen, die unmittelbar unter der Gitterstruktur ver laufen, ergibt sich keine Einschränkung der Modi, wenn die Zeilenbreite oder Leitungsbreite von IDT gleich ist der Zeilenbreite bzw. Leitungsbreite der Gitterstruktur der si gnalseitigen Busstabzonen.

Es ist daher erforderlich, daß die Ausbreitungsge schwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen an den si gnalseitigen Busstabzonen größer ist als die Ausbreitungs geschwindigkeit an dem Erregungsabschnitt von IDT, so daß die Metallelektrodenbreite des signalseitigen Busstabes kleiner gemacht ist als die Zeilenbreite oder Leitungsbrei te von IDT, wie oben beschrieben wurde.

Ähnliche Wirkungen können dadurch erhalten werden, in dem man das Verhältnis (g/h) der Metallelektrodenbreite (g) zur Schlitzbreite (h) des signalseitigen Busstabes kleiner ausführt als das Verhältnis (d/c) der Zeilenbreite oder Leitungsbreite (d) zu dem Intervall (c) von IDT.

Bei dieser Ausführungsform gilt g/h = 2,8/3,6 = 0,78 und d/c = 3,2/3,2 = 1,0.

Wenn ein Quarzsubstrat verwendet wird, liegt die Brei te (W) des Erregungsabschnitts in bevorzugter Weise bei we niger als 20 λ.

Unter Hinweis auf Fig. 7 und andere Figuren sei darauf hingewiesen, daß ein unnötiges Störsignal-Ansprechverhalten aufgrund der höheren Modi erzeugt wird, wenn die Breite des Erregungsabschnitts erhöht wird.

Wenn hierbei das Störsignal-Ansprechverhalten durch einen einzelnen Modus höherer Ordnung verursacht wird, kann die Frequenzposition, bei der das Störsignal-Ansprechver halten erzeugt wird, dadurch gesteuert werden, indem man die Breite des Erregungsabschnitts fein einstellt, so daß es unwahrscheinlich ist, daß Probleme auftreten.

Daher muß die Breite des Erregungsabschnitts innerhalb des Bereiches ausgelegt werden, der keine Erzeugung eines Sekundärmodus-Störsignal-Ansprechverhaltens verursacht. Auch ist es im Hinblick auf die Flexibilität der Auslegung und der elektrischen Isolation der Eingänge und Ausgänge zu bevorzugen, daß der Bereich der Breite des Erregungsab schnitts weiter ist. Es sei demnach darauf hingewiesen, daß in bevorzugter Weise die Ausbreitungsgeschwindigkeit an dem gemeinsamen Busstab niedrig ist und die Breite oder Weite (W) des Erregungsabschnitts kleiner ist als 20 λ, wie in Fig. 9 gezeigt ist.

Beispiel 3

Das erste in Fig. 1 veranschaulichte Beispiel zeigt, daß durch Einführen einer Gitterstruktur aus Metallstreifen in den Kopplungsabschnitt (den gemeinsamen Busstab) 5 die Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen am Kopp lungsabschnitt reduziert werden kann.

Das zweite in Fig. 2 veranschaulichte Beispiel zeigt, daß durch Einführen einer ähnlichen Gitterstruktur auch in den signalseitigen Busstab 13a, 13b die Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen an dem signalseitigen Busstab ebenfalls reduziert werden kann.

Es wurde gezeigt, daß die relative Bandbreite bei dem ersten Beispiel verbessert werden kann und die Erzeugung des Störsignal-Ansprechverhaltens bei dem zweiten Beispiel unterdrückt werden kann.

Zusätzlich dazu kann die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen am Kopplungsabschnitt oder dem signalseitigen Busstab dadurch vermindert werden, indem man eine Massenbelastung an der Metallelektrode am Kopplungsabschnitt oder dem signalseitigen Busstab vor sieht.

Fig. 12(a) zeigt ein Beispiel, bei dem die Filmdicke der Metallelektrode am Kopplungsabschnitt 55 und an dem si gnalseitigen Busstab größer ist als die Filmdicke an ande ren Abschnitten, wie beispielsweise dem Erregungsbereich. Fig. 12(b) zeigt ein Beispiel, bei dem die Filmdicke der Metallelektroden am Kopplungsabschnitt 55 vergrößert ist.

In Fig. 12(a) beträgt die Filmdicke von IDT beispiels weise 0,2 µm und die Filmdicke des Kopplungsabschnitts 55 und des signalseitigen Busstabes liegt bei 0,4 µm. In Fig. 12(b) liegt die Filmdicke von IDT und dem signalseitigen Busstab bei 0,2 µm und die Filmdicke des Kopplungsab schnitts 55 liegt bei 0,4 µm.

Dies kann die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akusti schen Oberflächenwellen an dem Kopplungsabschnitt und/oder signalseitigen Busstab um ca. 8 m/s absenken.

Fig. 13(a) zeigt ein Beispiel, bei dem ein dielektri scher Film des Metallelektrodenfilm des signalseitigen Bus stabes und des Kopplungsabschnitts 55 überlagert ist. Fig. 13(b) zeigt ein Beispiel, bei dem ein dielektrischer Film einem Metallelektrodenfilm des Kopplungsabschnitts 55 über lagert ist. Der dielektrische Film, der zu verwenden ist, kann beispielsweise aus Si₂ oder SiN hergestellt sein und die Dicke desselben kann bei ca. 0,1 µm liegen.

Auf diese Weise kann die Überlagerung eines dielektri schen Films auf dem Metallelektrodenfilm die Ausbreitungs geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen an dem Kopplungsabschnitt 55 oder dem signalseitigen Busstab durch dessen Massenbelastungswirkung absenken.

Ferner kann die Überlagerungsstruktur des dielektri schen Films so ausgeführt sein, wie dies in Fig. 14(a) oder Fig. 14(b) gezeigt ist. Es kann nämlich ein dielektrischer Film mit einer Dicke von ca. 0,1 µm auf der gesamten Me tallelektrodenschicht von IDT 20 und der Reflektoren aufge bracht sein und es kann ein zusätzlicher dielektrischer Film mit einer Dicke von ca. 0,1 µm auf dem Metallelektro denfilmabschnitt des Kopplungsabschnittes 55 und von dem signalseitigen Busstab überlagert sein oder alternativ le diglich auf dem Metallelektrodenfilmabschnitt des Kopp lungsabschnittes 55 überlagert sein.

Dies vermindert die Möglichkeit einer Metallfilmkorro sion, da der gesamte Metallfilm mit einem dielektrischen Film bedeckt ist, und zwar verglichen mit einem Verfahren der Überlagerung eines dielektrischen Films, welches in Fig. 13 veranschaulicht ist.

Auch kann bei dem oben erläuterten Beispiel das Me tallmaterial des Kopplungsabschnitts und/oder des anschluß seitigen Busstabes verschieden sein von dem Metallmaterial von IDT, um die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen durch den Massenbelastungseffekt zu redu zieren.

Wenn beispielsweise Al als Metallmaterial für IDT ver wendet wird, kann das Metallmaterial für den Kopplungsab schnitt 55 oder den signalseitigen Busstab aus Cu-, Au-, Al-Cu-Legierung oder ähnlichem bestehen, welches ein größe res spezifisches Gewicht hat als Al.

Als eine andere Ausführungsform kann der Kopplungsab schnitt eine Gitterstruktur aus Metallstreifen haben, wie dies bei dem Beispiel 1 gezeigt ist, und kann ferner eine weitere Struktur haben, bei der eine Massenbelastung an den Metallelektroden vorgesehen ist, wie dies bei dem Beispiel 3 gezeigt ist. Alternativ kann die Massenbelastungsstruktur des Beispiels 3 ferner mit der Konstruktion des Beispiels 2 ausgestattet sein.

Beispiel 4

Fig. 15 zeigt ein Beispiel, bei dem Multimodefilter vom Querkopplungstyp, die anhand des Beispiels 1 der vor liegenden Erfindung beschrieben wurden, in Kaskade geschal tet sind.

Gemäß Fig. 15 ist ein einheitlicher Metallelektroden film 59 in der Nähe des zentralen Abschnitts von IDT 20 vorgesehen, um die signalseitigen Busstäbe 52 der IDTs mit einander zu verbinden. Jeder Kopplungsabschnitt 55 er streckt sich in einer Richtung parallel zu der Ausbrei tungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen und ist so ausgebildet, daß er Eingangsanschlußelektroden besitzt (a1, a2, b1) und Ausgangsanschlußelektroden besitzt (a4, b3, b4), die außerhalb der Reflektoren angeordnet sind und dem elektrischen Anschluß mit anderen Schaltkreisen dienen. Hierbei sind, wie in der Figur gezeigt ist, Eingangs- und Ausgangsanschlußelektroden a2, b3 auf einer Seite getrennt geerdet. Der verbindende Metallelektrodenfilm 59 besitzt eine Breite von ca. 200 µm und eine Länge von ca. 500 µm.

Fig. 16 veranschaulicht die Durchlaßband-Charakteri stika des Beispiels 4. Fig. 16 zeigt, daß die Kaskaden schaltung die Unterdrückung des Störsignal-Ansprechverhal tens außerhalb des Durchlaßbandes verbessert und zu guten Filtereigenschaften führt, die für eine praktische Verwen dung geeignet sind. Obwohl in dem Beispiel eine Kaskaden schaltung in zwei Reihen veranschaulicht ist, kann eine Verbindung in drei oder mehr Reihen ebenfalls geeignet sein. Auch kann der Kopplungsabschnitt 55 in ein Muster ge bracht sein mit schwimmenden Elektroden, die elektrisch von dem Erregungsabschnitt von IDT getrennt sind, wie dies in Fig. 20 gezeigt ist.

Beispiel 5

Dieses Beispiel zeigt eine Ausführungsform, bei wel cher ein AT-Schnitt-Quarz für das piezoelektrische Substrat verwendet ist.

Ein Multimodefilter vom Querkopplungstyp mit einer Mittenfrequenz von 248 MHz wurde auf einem AT-Schnitt-(36°-ge drehter Y-Schnitt)-Quarzsubstrat mit einer Elektroden periode bzw. Intervall von IDT von 12,6 µm hergestellt, wo bei die Elektrodenfilmdicke bei 0,3 µm lag und die Zahl der Elektrodenpaare von IDT 200 betrug, die Zahl der Elektro denpaare des Reflektorens bei 150 lag, die Breite des Erre gungsabschnitts bei 7 λ lag und die Breite des Kopplungsab schnitts bei 1,8 λ lag. Der gemeinsame Busstab besaß eine Gitterstruktur.

Wenn die Multimodefilter vom Querkopplungstyp, die in der oben erläuterten Konstruktionsbedingung hergestellt worden waren, in Kaskade geschaltet wurden, ergaben sich Durchlaßband-Charakteristika, wie sie in Fig. 17(a) gezeigt sind. Als Vergleich sind die Durchlaßband-Charakteristika von Multimodefiltern vom Querkopplungstyp, die bei den gleichen Bedingungen, wie oben dargelegt, auf einem ST-Schnitt-(36°-gedrehtem Y-Schnitt)-Quarzsubstrat hergestellt worden sind, in Fig. 17(b) gezeigt. Die Durchlaßbandbreite beträgt in beiden Fällen 240 kHz. Es sei darauf hingewie sen, daß durch das Vorsehen einer Gitterstruktur in dem ge meinsamen Busstab die Durchlaßbandbreite-Vergrößerungswir kung erhalten wurde, ungeachtet dessen, ob das Filter auf einem ST-Schnitt-Quarzsubstrat hergestellt worden war oder nicht.

Beispiel 6

Fig. 18 zeigt eine Konstruktion des Beispiels 6 der vorliegenden Erfindung. Die Konstruktion des Kopplungsab schnitts in Fig. 18 ist verschieden von demjenigen nach Fig. 1: Es enthält nämlich der Kopplungsabschnitt 55 in Fig. 18 zwei Elektrodenabschnitte 57, die elektrisch vonein ander isoliert sind, und eine Vielzahl von schwimmenden Elektroden 58, die in einem Raum zwischen den zwei Elektro denabschnitten 57 angeordnet sind und elektrisch voneinan der isoliert sind, wobei die schwimmenden Elektroden 58 in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen angeordnet sind.

Beispielsweise ist der Kopplungsabschnitt 55 in einer Breite der zwei Elektrodenabschnitte 57 konstruiert, die bei 3,2 µm liegt, der Abstand zwischen den zwei Elektrodenab schnitten 57 beträgt 10 µm, die Breite (e) der schwimmenden Elektroden 58 in der horizontalen Richtung liegt bei 4,8 µm, der Intervall (f) zwischen den schwimmenden Elek troden 58 in der horizontalen Richtung beträgt 1,6 µm und die Länge der schwimmenden Elektroden 58 in vertikaler Richtung liegt bei 4,4 µm.

Dieses Beispiel schafft auch ein akustisches Multimo de-Oberflächenwellenfilter mit einer relativen Bandbreite von ca. 0,12% ähnlich dem einen in Beispiel 1.

Hierbei wird im Hinblick auf die Verbesserung der re lativen Bandbreite bevorzugt, daß das Verhältnis (e/f) der schwimmenden Elektrodenbreite (e) zu dem schwimmenden Elek trodenintervall (f) größer ist als das Verhältnis (d/c) der Interdigitalelektrodenbreite (d) von IDT zu dem Interdigi talelektrodenintervall (c) von IDT.

Auch kann der Kopplungsabschnitt 55 eine Konstruktion haben, die in Fig. 21 oder Fig. 22 gezeigt ist.

Fig. 21 zeigt einen Fall, bei dem der Kopplungsab schnitt 55 in einem interdigitalen Muster gestaltet ist. Fig. 22 zeigt einen Fall, bei dem der Kopplungsabschnitt 55 in einem kammförmigen Muster gestaltet ist.

Ferner kann der Kopplungsabschnitt 55 von jedem aku stischen Multimode-Oberflächenwellenfilter in zwei Elektro denabschnitt 57, 57 aufgeteilt sein, wie dies in Fig. 21 oder in Fig. 22 gezeigt ist, wobei ein Multimodefilter vom Querkopplungstyp eine Vielzahl von akustischen Multimode- Oberflächenwellenfiltern aufweisen kann, die in Kaskade ge schaltet sind. Indem man in diesem Fall die Elektrodenab schnitte 57, 57 als Eingangselektrode und als eine Ausgang selektrode unabhängig erdet, ist es möglich, die Einfü gungsdämpfung außerhalb des Durchlaßbandes zu erhöhen, wo durch die Filtereigenschaften verbessert werden.

Die Fig. 23 und 24 zeigen Beispiele von Multimodefil tern vom Querkopplungstyp die zwei Multimodefilter vom Querkopplungstyp umfassen, welche in Kaskade geschaltet sind, wobei der Kopplungsabschnitt 55 in einem interdigita len Muster bzw. einem Schwimmelektrodenmuster gestaltet ist.

Gemäß den Fig. 23 und 24 sind das erste akustische Multimode-Oberflächenwellenfilter 100 und das zweite aku stische Multimode-Oberflächenwellenfilter 110 über einen Metallelektrodenfilm (b2, a3) in Kaskade geschaltet.

Das erste und das zweite akustische Multimode-Oberflä chenwellenfilter 100, 110 sind aus einem ersten und zweiten Oberflächenwellenresonator (101, 102) bzw. einem dritten und einem vierten Oberflächenwellenresonator (111, 112) ge bildet.

Ferner ist jeder der akustischen Oberflächenwellenre sonatoren (101, 102, 111, 112) aus einem IDT 121 und aus Reflektoren (122, 123) gebildet.

Gemäß Fig. 23 verlaufen Abschnitte des Kopplungsab schnitts 55 in einer Richtung parallel zu der Ausbreitungs richtung der akustischen Oberflächenwellen, um die Reflek toren 122, 123 entsprechend dem Kopplungsabschnitt 55 zu umgeben.

Die Erstreckungsabschnitte (a2, a4, b1, b3) dienen als Eingangs- und Ausgangsanschlüsse für äußere Schaltkreise. Auch die Abschnitte a1, b4 von Fig. 23 sind Eingangs- und Ausgangsanschlüsse für äußere Schaltkreise.

Fig. 24 zeigt eine Konstruktion, bei der die Er streckungsabschnitte des Kopplungsabschnitts 55, die in Fig. 23 gezeigt sind, ferner IDT 121 umschließen, um einen elektri schen Anschluß zu bilden.

Die in den Fig. 23 und 24 gezeigten Konstruktionen ma chen es möglich, Filter vom unabgeglichenen Typ und vom ab geglichenen Typ herzustellen, indem der Abschnitt b1 oder a4 ein Erdungsanschluß oder ein Signalanschluß wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch die Ver wendung einer Konstruktion vom Querkopplungstyp ein kleines akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter erhalten wer den, welches eine vergrößerte Durchlaßbandbreite und eine relative Bandbreite von ca. 0,1% besitzt und ein geringeres Ausmaß eines Störsignal-Ansprechverhaltens außerhalb des Durchlaßbandes zeigt.

Claims

1. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter mit zwei akustischen Oberflächenwellenresonatoren, die auf einem piezoelektrischen Substrat in einer Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen dicht beieinander angeordnet sind und durch einen Kopplungs abschnitt akustisch gekoppelt sind,
bei dem jeder akustische Oberflächenwellenresonator einen Interdigitalwandler und zwei Reflektoren aufweist, die dicht an beiden Seiten des Interdigitalwandlers in ei ner Richtung parallel zur Ausbreitungsrichtung der akusti schen Oberflächenwellen angeordnet sind,
wobei der Interdigitalwandler einen Erregungsabschnitt besitzt, um die akustischen Oberflächenwellen anzuregen, und einen Signalanschlußabschnitt besitzt, um ein elektri sches Signal einzuspeisen und auszugeben,
jeder der Reflektoren einen Gitterabschnitt und einen Anschlußabschnitt besitzt,
bei dem die Geschwindigkeit der akustischen Oberflä chenwellen, die durch den Kopplungsabschnitt verlaufen, ein bißchen größer ist als die Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen, die durch den Erregungsabschnitt des In terdigitalwandlers verlaufen.

2. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 1, bei dem der Kopplungsabschnitt eine Metallelek trode mit einer Vielzahl von Schlitzen umfaßt, die in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen an geordnet sind.

3. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 1 oder 2, bei dem der Erregungsabschnitt des Inter digitalwandlers eine Vielzahl von gleich beabstandeten Elektrodenfingern umfaßt und bei dem das Verhältnis (a/b) des Schlitzintervalls (a) zu der Schlitzbreite (b) des Kopplungsabschnitts größer ist als das Verhältnis (d/c) der Breite (d) zu dem Intervall (c) der Elektrodenfinger, so daß die Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen, die sich durch den Kopplungsabschnitt ausbreiten, etwas größer ist als die Geschwindigkeit der akustischen Oberflä chenwellen, die sich durch den Erregungsabschnitt des In terdigitalwandlers ausbreiten.

4. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 1, bei dem der Kopplungsabschnitt zwei geerdete Elektrodenabschnitte umfaßt, die elektrisch voneinander isoliert sind, und eine Vielzahl von schwimmenden Elektro den umfaßt, die in einem Raum zwischen den zwei Elektro denabschnitten angeordnet sind und voneinander elektrisch isoliert sind, wobei die schwimmenden Elektroden in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen an geordnet sind.

5. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 4, bei dem der Erregungsabschnitt des Interdigital wandlers eine Vielzahl von gleich beabstandeten Elektro denfingern umfaßt und bei dem das Verhältnis (e/f) der Breite (e) zu dem Intervall (f) der schwimmenden Elektroden größer ist als das Verhältnis (d/c) der Breite (d) zu dem Intervall (c) der Elektrodenfinger, so daß die Geschwindig keit der akustischen Oberflächenwellen, die sich durch den Kopplungsabschnitt ausbreiten, etwas größer ist als die Ge schwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen, die sich durch den Erregungsabschnitt des Interdigitalwandlers aus breiten.

6. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 1, bei dem der Kopplungsabschnitt eine Metallelek trode umfaßt, auf der ein Massenbelastungsmaterial aufge tragen ist.

7. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 1, bei dem die Geschwindigkeit der akustischen Ober flächenwellen, die sich durch den Signalanschlußabschnitt des Interdigitalwandlers ausbreiten, etwas kleiner ist als die Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen, die sich durch den Erregungsabschnitt ausbreiten.

8. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 7, bei dem der Signalanschlußabschnitt eine Metalle lektrode umfaßt mit einer Vielzahl von Schlitzen, die in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen angeordnet sind.

9. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 8, bei dem der Erregungsabschnitt des Interdigital wandlers eine Vielzahl von gleich beabstandeten Elektro denfingern umfaßt und bei dem das Verhältnis (g/h) des Schlitzintervalls (g) zu der Schlitzbreite (h) des Signal anschlußabschnitts kleiner ist als das Verhältnis (d/c) der Breite (d) zu dem Intervall (c) der Elektrodenfinger.

10. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 7, bei dem der Signalanschlußabschnitt eine Metalle lektrode umfaßt, auf der ein Massenbelastungsmaterial auf getragen ist.

11. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 1, bei dem das piezoelektrische Substrat einen ge drehten Y-Schnitt-Quarz aufweist.

12. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 11, bei dem die relative Bandbreite des Filters in nerhalb des Bereiches von 0,06% bis 0,12% liegt.

13. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 1, bei dem der Kopplungsabschnitt in einem Interdi gitalmuster oder einem kammförmigen Muster gestaltet ist.

14. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 1, bei dem die akustischen Oberflächenwellen, die sich durch den Kopplungsabschnitt, den Signalanschlußab schnitt und den Erregungsabschnitt ausbreiten, Ausbrei tungsgeschwindigkeiten besitzen, welche der folgenden Be ziehung genügen: Vmetal = Vbus < Vgap Vidt,worin:
Vbus: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen bedeutet, die durch den Signalanschlußab schnitt verlaufen,
Vgap: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen bedeutet, die durch den Kopplungsab schnitt verlaufen,
Vidt: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen ist, die durch den Erregungsabschnitt verlaufen, und
Vmetal: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akusti schen Oberflächenwellen bedeutet, die durch einen einheit lichen Metallfilm verlaufen, der aus dem gleichen Material wie der Interdigitalwandler gebildet ist und die gleiche Dicke hat wie der Interdigitalwandler.

15. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 1, bei dem sich die akustischen Oberflächenwellen, die sich durch den Kopplungsabschnitt, den Signalanschluß abschnitt und den Erregungsabschnitt ausbreiten, Ausbrei tungsgeschwindigkeiten besitzen, welche der folgenden Be dingung genügen: Vmetal < Vbus < Vgap Vidt,worin:
Vbus: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen bedeutet, die durch den Signalanschlußab schnitt verlaufen,
Vgap: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen bedeutet, die durch den Kopplungsab schnitt verlaufen,
Vidt: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen bedeutet, die durch den Erregungsab schnitt verlaufen, und
Vmetal: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akusti schen Oberflächenwellen angibt, die durch einen einheitli chen Metallfilm verlaufen, der aus dem gleichen Material wie der Interdigitalwandler hergestellt ist und die gleiche Dicke wie dieser besitzt.

16. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 1, bei dem die akustischen Oberflächenwellen durch den Kopplungsabschnitt, den Signalanschlußabschnitt und den Erregungsabschnitt verlaufen und Ausbreitungsgeschwindig keiten besitzen, welche der folgenden Bedingung genügen: Vmetal < Vbus = Vgap < Vidt,worin:
Vbus: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen angibt, die durch den Signalanschlußab schnitt verlaufen,
Vgap: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen bedeutet, die durch den Kopplungsab schnitt verlaufen,
Vidt: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen bedeutet, die durch den Erregungsab schnitt verlaufen, und
Vmetal: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akusti schen Oberflächenwellen angibt, die durch einen einheitli chen Metallfilm verlaufen, der aus dem gleichen Material wie der Interdigitalwandler hergestellt ist und der die gleiche Dicke wie dieser besitzt.

17. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 1, bei dem sich die akustischen Oberflächenwellen durch den Kopplungsabschnitt, den Signalanschlußabschnitt und den Erregungsabschnitt ausbreiten und Ausbreitungsge schwindigkeiten aufweisen, welche die folgende Beziehung befriedigen: Vmetal < Vgap < Vbus < Vidt,worin:
Vbus: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen bedeutet, die durch den Signalanschlußab schnitt verlaufen,
Vgap: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen bedeutet, die durch den Kopplungsab schnitt verlaufen,
Vidt: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen bedeutet, die durch den Erregungsab schnitt verlaufen, und
Vmetal: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akusti schen Oberflächenwellen angibt, die durch einen einheitli chen Metallfilm verlaufen, der aus dem gleichen Material wie der Interdigitalwandler hergestellt ist und die gleiche Dicke wie dieser besitzt.

18. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 1, bei dem der Kopplungsabschnitt aus einem Erdungs anschlußabschnitt gebildet ist, der einen einheitlichen Me tallelektrodenfilm aufweist, welcher sich in der Ausbrei tungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen erstreckt und bei dem eine Vielzahl von Schlitzen in der Ausbrei tungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen angeordnet sind und bei dem die akustischen Oberflächenwellen, die durch den Signalanschlußabschnitt und den Erdungsanschluß abschnitt verlaufen, Ausbreitungsgeschwindigkeiten besit zen, welche der folgenden Beziehung genügen: Vbus < Vcommon,worin:
Vbus: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen bedeutet, die durch den Signalanschlußab schnitt verlaufen, und
Vcommon: die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akusti schen Oberflächenwellen bedeutet, die durch den Erdungsan schlußabschnitt verlaufen.

19. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter mit ei ner Vielzahl von akustischen Multimode-Oberflächenwellen filtern nach Anspruch 1, bei dem die akustischen Multimode- Oberflächenwellenfilter elektrisch über den Signalanschluß abschnitt von jedem Interdigitalwandler derselben in Kaska de geschaltet sind.

20. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 19, bei dem der Kopplungsabschnitt von jedem akusti schen Multimode-Oberflächenwellenfilter in einem Interdigi talmuster, einem kammförmigen Muster oder einem Muster ge staltet ist, welches isolierte schwimmende Elektroden be sitzt.

21. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 19 oder 20, bei dem der Kopplungsabschnitt von jedem akustischen Multimode-Oberflächenwellenfilter in eine Viel zahl von Segmenten aufgeteilt ist und sich der Kopplungsab schnitt in einer Richtung parallel zur Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen erstreckt, um die Reflek toren zu umgeben, die elektrisch mit dem Kopplungsabschnitt verbunden sind.

22. Akustisches Multimode-Oberflächenwellenfilter nach An spruch 21, bei dem der Erstreckungsteil des Kopplungsab schnitts wenigstens einen Teil des Signalanschlußabschnit tes des Interdigitalwandlers umgibt.