DE19818038A1 - Dualmode-Oberflächenwellenfilter - Google Patents
Dualmode-OberflächenwellenfilterInfo
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Abstract
Es wird ein DMS-Filter vorgeschlagen, welches symmetrisch oder unsymmetrisch betreibbar ist, bei dem zumindest zwei an sich bekannte DMS-Filltereinheiten inline nebeneinander angeordnet und seriell und/oder parallel verschaltet sind.
Description
Höchstselektive Hochfrequenz-Oberflächenwellenfilter werden
heute als Longitudinalmodenresonatorfilter (= Dualmode-OFW-Fil
ter = DMS-Filter) auf Lithiumniobat oder Lithiumtantalat
realisiert.
Fig. 1A und 1B zeigen solche DMS-Filter, bestehend bei
spielsweise aus insgesamt drei akustischen Wandlern, die ne
beneinander in einer Spur zwischen zwei Reflektoren angeord
net sind. Zwei der Wandler können dabei parallel oder seriell
verschaltet mit dem Ein- oder Ausgang verbunden werden. Ein
modifiziertes DMS-Filter ist beispielsweise aus der EP-A-0 605 884
bekannt. Die beiden äußeren Wandler sind wie in Fig.
1B mit einem symmetrischen Ein- oder Ausgang verbunden, der
mittlere Wandler ist unsymmetrisch mit Aus- oder Eingang ver
bunden. Die beiden äußeren Wandler werden dabei gegenphasig
angesteuert, was bei gleichem Abstand zu dem mittleren Wand
ler durch entsprechend umgekehrte Anordnung der Elektroden
finger gewährleistet ist.
Bei der Realisierung solcher Filter mit niedriger Impedanz
tritt bei sehr hohen Frequenzen als Problem auf, daß die ohm
schen Verlustwiderstände der Elektrodenfinger zunehmen. Zur
Lösung dieses Problems ist es bekannt, mehrere solcher Spuren
mit jeweils für sich kleinerer Apertur parallel zueinander
anzuordnen und parallel zu verschalten. Bei einer solchen
Verschaltung treten insgesamt geringere ohmsche Verluste auf.
Aufgrund der symmetrischen Bauweise der DMS-Filter besitzen
diese eine eingebaute BALUN-Funktionalität, das heißt, sie
können symmetrisch oder unsymmetrisch betrieben werden. Ein
symmetrischer Betrieb bedeutet, daß zwei Ein- oder Ausgänge
auf entgegengesetzter Phase liegen, im Idealfall mit symme
trischer Phasendifferenz von exakt 180°. Um bei symmetrischem
Betrieb eine hohe Sperrselektivität zu erhalten, ist ein sym
metrisches Filterlayout erforderlich. Dies bedeutet insbeson
dere, die dem Filter innewohnenden Kapazitäten symmetrisch
auf die Wandler zu verteilen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein DMS-Filter mit
hochsymmetrischer Anordnung anzugeben, dessen Herstellung
fertigungstechnisch erleichtert ist, das eine hohe Sperrse
lektion zeigt und das niedrige ohmsche Verluste aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein DMS-Filter nach
Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind
den Unteransprüchen zu entnehmen.
Das erfindungsgemäße DMS-Filter ist symmetrisch oder unsymme
trisch betreibbar und weist zumindest zwei miteinander ver
schaltete DMS-Filtereinheiten auf. Während bislang mehrere
Filtereinheiten auf unterschiedlichen, parallel nebeneinander
angeordneten Spuren realisiert waren, sind die DMS-Fil
tereinheiten des erfindungsgemäßen DMS-Filters nun neben
einander in einer "einzigen" Spur so angeordnet, daß ihre
Aperturen in Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflä
chenwelle auf gleicher Höhe liegen. Zur akustischen Entkopp
lung ist zwischen den beiden Filtereinheiten zumindest ein
Reflektor vorgesehen, der gemäß einer Ausführung der Erfin
dung gemeinsam von beiden Filtereinheiten genutzt wird.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung mehrerer Filtereinheiten
auf gleicher Höhe ist das Herstellen einer symmetrischen An
ordnung fertigungstechnisch erleichtert. Bei nur einer aku
stischen Spur können die elektrischen Anschlüsse für die
Wandler ohne Probleme auf dem Substrat geführt werden. Die
Kontaktierung ist so erleichtert, ohne daß unerwünschte Kapa
zitäten (aufgrund nahe beieinanderliegender Leiterbahnen be
fürchtet werden müssen. Wird ein zwischen zwei DMS-Fil
tereinheiten liegender Reflektor von beiden Einheiten ge
meinsam genutzt, so wird gegenüber bekannten DMS-Filtern ein
Reflektor eingespart und damit zusätzlicher Platz auf dem
Substrat gewonnen und Elektrodenmaterial eingespart.
Bei der Verschaltung der beiden DMS-Filtereinheiten sind alle
Kombinationen möglich. Da im DMS-Filter zumindest zwei Fil
tereinheiten mit je zumindest zwei Wandlern vorgesehen sind,
weist ein erfindungsgemäßes DMS-Filter zumindest zwei Ein- und
zwei Ausgangswandler auf. Die Eingangswandler können da
bei parallel oder seriell miteinander verschaltet sein. Unab
hängig von der Verschaltung der Eingänge können auch die Aus
gänge parallel oder seriell verschaltet sein. Vorzugsweise
sind jedoch zumindest die Aus- oder die Eingänge parallel
verschaltet.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist neben den
in einer ersten Spur inline angeordneten Filtereinheiten noch
eine zweite dazu parallele Spur vorgesehen, die zumindest ei
ne weitere DMS-Filtereinheit, vorzugsweise jedoch weitere in
line angeordnete DMS-Filtereinheiten aufweist. Die beiden
Spuren sind dabei kaskadierend miteinander verschaltet, wobei
die Ausgänge der ersten Spur mit den Eingängen der zweiten
Spur verbunden sind. Allgemein gilt, daß die Sperrselektivi
tät des gesamten DMS-Filters mit zunehmender Anzahl an DMS-Fil
tereinheiten zunimmt.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung weist das
DMS-Filter zumindest einen Wandler auf, der durch elektrische
Auftrennung einer Stromschiene in zwei zueinander (achsen)
symmetrische Teilwandler aufgeteilt ist. Eine solche als
V-Split-Wandler bezeichnete Anordnung ermöglicht eine Impedanz
anpassung ohne zusätzliche äußere Schaltelemente. Ein
DMS-Filter mit einem V-Split-Wandler, insbesondere mit einem
V-Split-Ausgangswandler ermöglicht es, am Eingang beispielswei
se eine geringe Impedanz von 50 Ohm und am Ausgang eine höhe
re und beispielsweise 200 Ohm betragende Impedanz vorzusehen.
Dies ist besonders beim Übergang von symmetrischer zu unsym
metrischer Betriebsweise von Bedeutung. Beim V-Split-Wandler
sind die beiden Teilwandler spiegelsymmetrisch zueinander und
in Serie geschaltet. Auf diese Weise wird die Impedanz dieser
Struktur um den Faktor 4 erhöht. Die gemeinsame zweite Strom
schiene der beiden Teilwandler kann floaten. Dabei liegt kein
Festpotential auf der zweiten Stromschiene an, so daß sich
deren elektrisches Potential in Abhängigkeit von dem an der
anderen Stromschiene anliegenden Potential "frei" einstellen
kann. Möglich ist es jedoch auch, die zweite gemeinsame
Stromschiene des V-Split-Wandlers zu erden.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung kann die Erdung
der zweiten Stromschiene des V-Split-Wandlers über dessen
beide außen liegende Elektrodenfinger vorgenommen werden, die
dabei mit jeweils einer Stromschiene des benachbarten Wand
lers und diese Stromschienen wiederum mit je einem geerdeten
Reflektor verbunden sind. Auf diese Weise wird eine frei
floatende Masse vermieden und das Filterverhalten wird bezüg
lich der Ein- und Ausgänge symmetrischer. Außerdem werden mit
dieser leitenden Verbindung zu einer geerdeten Struktur gege
benenfalls bestehende Pyrospannungen abgebaut, die während
eines mit Temperaturerhöhung verbundenen Herstellungsverfah
rens im üblicherweise auch pyroelektrischen Substrat erzeugt
werden können. Damit wird auch erreicht, daß die DMS-Fil
tereinheiten ein geringeres Übersprechen zeigen. Im symme
trischen Betrieb läßt sich dadurch die Selektion verbessern.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das DMS-Fil
ter in Kaskade mit Resonanzelementen und insbesondere mit
Oberflächenwellenresonatoren geschaltet. Diese können seriell
oder parallel zu den Ein- oder Ausgängen geschaltet sein.
Durch eine solche Kaskadierung wird die Selektion und die
Leistungsverträglichkeit des DMS-Filters verbessert.
Mehrere parallel- oder seriell verschaltete OFW-Resonatoren
können weiterhin mit dem erfindungsgemäßen DMS-Filter zu Lad
dertypestrukturen kombiniert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das
DMS-Filter zumindest zwei parallel verschaltete Filtereinheiten
auf, die mit ersten Oberflächenwellenresonatoren in Serie ge
schaltet sind, wobei die Eingänge über seriell verbundene
zweite Oberflächenwellenresonatoren gegenseitig überbrückt
sind, wobei eine sogenannte Balanced Bridge entsteht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt zwei Grundformen bekannter DMS-Filter.
Fig. 2 zeigt die Parallelschaltung zweier inline angeordne
ter DMS-Filtereinheiten mit je drei Wandlern.
Fig. 3 zeigt die Parallelschaltung von zwei inline angeord
neten DMS-Filtereinheiten mit je drei Wandlern und
einem gemeinsam genutzten inneren Reflektor.
Fig. 4 zeigt zwei inline angeordnete DMS-Filtereinheiten mit
seriell verschaltetem Eingang und parallel verschal
tetem Ausgang.
Fig. 5 zeigt eine Inline-Anordnung mit zwei Filtereinheiten
mit seriellem Eingang und parallelem Ausgang.
Fig. 6 zeigt ein Filter mit zwei Spuren mit jeweils zwei
DMS-Filtereinheiten, die eine Serien-Pa
rallelverschaltung aufweisen.
Fig. 7 zeigt eine DMS-Filtereinheit mit V-Split-Ein
gangswandler und "verbundenen" Massen.
Fig. 8 zeigt eine parallel geschaltete Inline-Anordnung von
zwei Filtereinheiten mit verbundenen Massen.
Fig. 9 zeigt eine Serien-Parallelverschaltung einer Inline-
Anordnung von vier Filtereinheiten mit vertikal ge
splitteten inneren Wandlern mit floatender Masse.
Fig. 10 zeigt eine Serien-Parallelschaltung einer Inline-An
ordnung von zwei Filtereinheiten in Kaskade mit
zwei seriell verschalteten Resonatoren.
Fig. 11 zeigt eine Serien-Parallelverschaltung einer Inline-An
ordnung von zwei DMS-Filtereinheiten in Kaskade mit
parallel verschaltetem Resonator.
Fig. 12 zeigt eine Serien-Parallelschaltung einer Inline-An
ordnung von zwei Filtereinheiten in Kaskade mit ei
ner Laddertypestruktur aus zwei Serienresonatoren und
einem Parallelresonator.
Fig. 13 zeigt eine parallel verschaltete Inline-Anordnung
von zwei Wandlereinheiten in Kaskade mit einer Balan
ced Bridge, bestehend aus vier OFW-Resonatoren.
Fig. 1 zeigt zwei aus dem Stand der Technik bekannte Fil
tereinheiten mit jeweils drei, zwischen zwei Reflektoren an
geordneten Wandlern. Fig. 1a zeigt eine klassische Fil
tereinheit, bei der die beiden äußeren Wandler bei jeweils
gleichem Abstand zum mittleren Wandler spiegelsymmetrisch zu
einander aufgebaut und daher gleichartig elektrisch kontak
tiert sind. Die beiden äußeren Wandler der in Fig. 1b darge
stellten Filtereinheit sind bei gleichem Abstand zum mittle
ren Wandler unsymmetrisch bezüglich einer Spiegelebene. Dem
entsprechend liegen die beiden obenliegenden Stromschienen
der beiden äußeren Wandler auf unterschiedlichem Potential.
Fig. 2 zeigt ein erstes erfindungsgemäßes DMS-Filter mit
zwei inline angeordneten Filtereinheiten F1 und F2. Jede Fil
tereinheit besteht dabei aus drei Wandlern Wa, Wb und Wc, die
wie die übrigen Filterbestandteile in der Figur zusätzlich
mit einem Zahlenindex, der die Zugehörigkeit zur entsprechen
den Filtereinheit F1 oder F2 ausdrückt, bezeichnet. Jede Fil
tereinheit F ist beidseitig von je einem Reflektor Ra, Rb be
grenzt. Die Eingangswandler Wb der beiden Filtereinheiten F1,
F2 sind parallel verschaltet. Auch die insgesamt vier Aus
gangswandler Wa, Wc der beiden Filtereinheiten sind parallel
so verschaltet, daß am Ausgang OUT ein Balanced Betrieb mit
einem Phasenunterschied von 180° möglich ist. Wird einer der
beiden Ausgänge auf ein festes Potential gelegt (z. B. auf
Masse), so ist auch unsymmetrischer Betrieb möglich. Die Ab
stände der Wandler W zueinander und zu den Reflektoren sind
so gewählt, daß die Funktionalität der parallel geschalteten
Filtereinheiten erhalten bleibt. Dies bedeutet, daß die elek
trische Phase mit der akustischen Phase der Oberflächenwelle
übereinstimmt. Entscheidend für die Übereinstimmung ist der
Abstand zwischen den beiden äußersten Elektrodenfinger be
nachbarter Wandler bzw. der Abstand der äußersten Elektroden
finger zu den Reflektoren, der jeweils ein entsprechendes
Vielfaches von Lamda/2 (λ/2) beträgt. Die zusätzlich zu den
akustisch durch die Verbindungsleitung und Anschlüsse erzeug
ten elektrischen Beiträge sind bei dieser Anordnung hochsym
metrisch, das heißt, diese zusätzlichen Beiträge sind an den
einzelnen symmetrischen Ausgängen "+" und "-" gleich. Damit
ist gewährleistet, daß ein symmetrischer Betrieb mit einem
exakten Phasenunterschied von 180° am Ausgang OUT möglich
ist.
Fig. 3 zeigt ein DMS-Filter mit zwei parallel verschalteten
Filtereinheiten F1, F2, die jeweils aus drei Wandlern W be
stehen. Der Wandleraufbau dieses Filters ist identisch mit
dem in Fig. 2 dargestellten Filter mit der Ausnahme, daß der
innere Reflektor R12 beiden Filtereinheiten gemeinsam ange
hört und somit doppelt genutzt wird. In der Figur ist außer
dem der zweite Ausgang auf Festpotential gelegt, während am
Eingang mit Plus und Minus bezeichnete symmetrische Potentia
le vorgesehen sind. Ohne Einschränkung der Funktionsfähigkeit
ist jedoch auch ein umgekehrter Betrieb möglich, bei dem ei
nes der Eingangspotentiale auf Festpotential gelegt wird, wo
bei gleichzeitig die beiden Ausgänge als symmetrische Ausgän
ge geschaltet werden können.
Die Filterstrukturen, also die Wandler und Reflektoren sind
in den Figuren nur schematisch dargestellt und können in der
Realität eine beliebige und in der Regel weitaus höhere An
zahl von Elektrodenfingern bzw. Reflektorstreifen aufweisen.
Durch den gemeinsam von beiden Filtereinheiten genutzten
mittleren Reflektor R12 ist diese Ausführung gemäß Fig. 3
deutlich kürzer als die in Fig. 2 dargestellte, so daß
Substratoberfläche eingespart werden kann, was sich zum einen
in einer möglichen höheren Integrationsdichte und zum andern
in einem Kostenvorteil niederschlägt.
Fig. 4 zeigt einen aus zwei Filtereinheiten bestehendes
DMS-Filter mit jeweils drei Wandlern und einem dazwischenliegen
den gemeinsam genutzten Reflektor R12. In Aufbau und Anord
nung der Wandler und Reflektoren stimmt dieses Filter mit dem
in Fig. 3 dargestellten weitgehend überein mit der Ausnahme,
daß die Elektrodenfingeranordnung der beiden Ausgangswandler
W2a, W2c der Filtereinheit F2 gegenüber einer zur Ausbrei
tungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle parallelen
Achse gespiegelt sind. Auf diese Weise wird die elektrische
Phase der beiden Ausgangswandler bei gleichbleibendem Abstand
der Wandler zueinander um 180° verschoben. Die Eingänge der
beiden Filtereinheiten F1, F2 sind seriell verschaltet, die
Ausgänge der beiden Filtereinheiten dagegen parallel.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Filter, bei dem die Ausgestaltung
der Wandler und Reflektoren exakt mit der des in Fig. 4 dar
gestellten Filters übereinstimmt. Allerdings sind hier die
Eingänge auf die in jeder Filtereinheit jeweils außenliegen
den Wandler Wa, Wc gelegt, während die Ausgänge mit den je
weils innenliegenden Wandlern Wb verbunden sind. Bezüglich
der Eingänge sind die beiden Filtereinheiten seriell, bezüg
lich der Ausgänge parallel verschaltet. Der in der Figur dar
gestellte Filter ist unsymmetrisch betreibbar, da der "zweite
Ausgang" mit Festpotential verbunden ist. Durch entsprechende
Parallelverschaltung dieses "zweiten Ausgangs" kann daraus
auch ein symmetrischer Ausgang erhalten werden.
Fig. 6 zeigt ein erfindungsgemäßes DMS-Filter, das aus zwei
Inline-Anordnungen von jeweils zwei Filtereinheiten mit je
weils drei Wandlern besteht. Die beiden Inline-Anordnungen
sind dabei kaskadiert. Dies bedeutet, daß die in den Fil
tereinheiten jeweils außenliegenden "Ausgangswandler" der er
sten Inline-Anordnung A mit den "Eingangswandlern" der zwei
ten Inline-Anordnung B verbunden sind. Der Eingang ist mit
den beiden jeweils mittleren Wandlern W1b, W2b in jeder Fil
tereinheit der ersten Inline-Anordnung, die Ausgänge dagegen
mit den jeweils mittleren Wandlern der beiden Filtereinheiten
der zweiten Inline-Anordnung B verbunden. In der Figur sind
die Eingänge der beiden Filtereinheiten F der ersten Inline-An
ordnung A seriell, die Ausgänge der beiden Filtereinheiten
der zweiten Inline-Anordnung B dagegen parallel verschaltet.
Möglich ist es jedoch, bei diesem Filter, ebenso wie bei al
len bislang dargestellten, Ein- und Ausgänge jeweils mitein
ander zu vertauschen, wobei im dargestellten DMS-Filter der
Fig. 6 parallel geschaltete Eingänge und seriell geschaltete
Ausgänge erhalten werden.
Durch die Kaskadierung zweier Inline-Anordnungen wird die
Frequenzselektivität des DMS-Filters im Vergleich zu einem
Filter mit nur einer Inline-Anordnung wesentlich erhöht. Dies
bedeutet, daß Signale außerhalb des Durchlaßbereichs liegen
der Frequenzen stärker unterdrückt werden.
In Fig. 7 ist eine einzelne Filtereinheit F dargestellt, die
alternativ in erfindungsgemäßen DMS-Filtern eingesetzt werden
kann. Als Besonderheit weist diese Filtereinheit einen soge
nannten V-Split-Wandler auf, der durch symmetrische Auftei
lung einer Stromschiene in zwei Teilwandler Va, Vb aufge
trennt ist.
Aufgrund der symmetrischen Aufteilung des V-Split-Wandlers
liegen die beiden Eingänge an den beiden Teilwandlern Va, Vb
auf entgegengesetztem Potential. Die beiden Ausgangswandler
Wa, Wc beiderseits des V-Split-Wandlers dieser drei Wandler
umfassenden Filtereinheit sind parallel mit dem Ausgang ver
bunden. Bei gleichem Abstand der beiden äußeren Wandler-vom
V-Split-Wandler wird die unterschiedliche Phase durch zuein
ander spiegelbildlich angeordnete äußere Wandler Wa, Wc rea
lisiert. Neben dem unsymmetrischen (Single Ended) Ausgang
liegt der entsprechende Gegenpol der Ausgangswandler auf
Festpotential, insbesondere auf Masse. Dies wird in der dar
gestellten Filtereinheit dermaßen realisiert, daß die auf
Festpotential liegende Stromschiene der äußeren Wandler ver
längert ist und mit dem jeweils benachbarten äußeren Reflek
tor R verbunden ist. Dieser wiederum besitzt einen Anschluß
an ein Festpotential. Die durchgängige Stromschiene des
V-Split Wandlers liegt auf frei einstellbarem (floatendem) Po
tential.
Die elektrisch leitende Verbindung der äußeren Wandler mit
den auf Festpotential liegenden Reflektoren hat den Vorteil,
daß für die äußeren Wandler kein eigener Masseanschluß vorge
sehen werden muß.
Fig. 8 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes DMS-Filter, bei
dem zwei Filtereinheiten mit V-Split-Wandler inline angeord
net sind. Im Unterschied zu der in Fig. 7 dargestellten Fil
tereinheit weist dieses Filter keinerlei floatende Wandler
teile auf. Damit wird die Gesamtperformance des Filters ver
bessert. Bei symmetrischer Betriebsweise weisen die beiden
Ein- bzw. Ausgänge aufgrund der hohen Symmetrie einen Phasen
unterschied von exakt 180° auf. Auch können sich zwischen den
einzelnen Wandlerteilen keine Pyrospannungen aufbauen, bzw.
solche Pyrospannungen, die aufgrund des Herstellungsverfah
rens im Substrat erzeugt wurden, werden auf diese Weise
leicht abgebaut. Dies vermeidet Beschädigungen des Filters
durch Spannungsüberschläge. Die entsprechenden Teilwandler
der V-Split-Eingangswandler beider Filtereinheiten sind par
allel verschaltet, ebenso die Ausgänge. Zwischen den beiden
Filtereinheiten F1 und F2 liegt ein gemeinsamer genutzter Re
flektor R12.
Fig. 9 zeigt eine Inline-Anordnung von vier Filtereinheiten
F1 bis F4 mit zwischen je zwei Filtereinheiten liegendem ge
meinsam genutzten Reflektor. Die mittleren Wandler jeder Fil
tereinheit sind als V-Split-Wandler mit floatender Masse aus
gebildet. Die jeweils äußeren Wandler einer jeden Filterein
heit sind parallel überbrückt und durch Verlängerung der ent
sprechenden Strömschiene mit den Reflektoren R verbunden. Auf
diese Weise auf gleichem Potential liegende Reflektoren sind
parallel verschaltet (???) und mit dem Ausgang verbunden.
Fig. 10 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Filter mit zwei
inline angeordneten Filtereinheiten, welches ähnlich wie das
in Fig. 5 dargestellte Filter aufgebaut ist. Zusätzlich ist
dieses Filter jedoch über die seriell geschalteten Eingänge
seriell mit jeweils einem weiteren Resonanzelement REa ver
bunden, insbesondere einem hier dargestellten Eintor-OFW-Re
sonator. Durch diese Kaskadierung mit weiteren Resonanzele
menten kann die Selektion und die Leistungsverträglichkeit
des Bauteils verbessert werden.
Auch Fig. 11 zeigt ein der Fig. 5 entsprechendes DMS-Fil
ter, bei dem die seriell verschalteten Eingänge mit einem
Resonanzelement REb parallel überbrückt sind. Auch diese Art
der Kaskadierung mit zusätzlichem Resonanzelement (hier: Ein
tor-OFW-Resonator) erhöht die Selektion und die Leistungsver
träglichkeit. Zur einfacheren Verschaltung und zur Vermeidung
floatender Wandlerteile sind hier die beiden Stromschienen
verlängert und mit jeweils einem Reflektor des Eintorresona
tors verbunden. Die Verschaltung des Eintorresonators erfolgt
über die Reflektoren.
Fig. 12 zeigt ein weiteres DMS-Filter mit einer Filtergrund
struktur entsprechend der Fig. 5, wobei dieses Filter zu
sätzlich noch mit zu den Eingängen seriell geschalteten er
sten Resonanzelementen REa und einem die beiden Eingänge par
allem überbrückenden zweiten Resonanzelement REb in Kaskade
geschaltet ist. Eine Kaskadierung mit mehreren seriellen und
parallelen Resonanzelementen wird auch als Ladder-Type-Struk
tur bezeichnet.
Fig. 13 zeigt eine Inline-Anordnung von zwei DMS-Fil
tereinheiten mit jeweils drei Wandlern und einem dazwi
schenliegenden gemeinsam genutzten Reflektor. Die in den Fil
tereinheiten außenliegenden Eingangswandler sind parallel mit
dem Eingang über ein serielles Resonanzelement RE verschaltet
und zusätzlich über Kreuz überbrückt. Eine solche Anordnung
wird auch als Balanced Bridge bezeichnet. Für diese Balanced
Bridge sind insgesamt vier Resonanzelemente RE erforderlich,
die aus zwei unterschiedlichen Eintor-OFW-Resonatoren REa und
REb bestehen, die gegeneinander verstimmt sind. Durch die ge
genseitige Verstimmung werden die erwünschten Übertragungsei
genschaften erhalten. Auch durch diese Kaskadierung wird die
Selektion und die Leistungsverträglichkeit des Baueteils ver
bessert.
Über die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
hinaus läßt sich die Erfindung noch in einer Vielzahl weite
rer Kombinationen verwirklichen. Insbesondere können Inline-An
ordnungen mit mehr als den dargestellten vier Filtereinhei
ten realisiert werden. Auch ist es möglich, mehr als zwei In
line-Anordnungen parallel nebeneinander anzuordnen. Auch kann
eine einzelne Filtereinheit mit nur zwei Wandlern realisiert
werden. Auch vier und mehr Wandler pro Filtereinheit sind
möglich, wobei sich dann Ein- und Ausgangswandler alternie
rend abwechseln. Auch Laddertypestrukturen mit mehr als den
dargestellten Resonanzelementen können aufbaut werden. Prin
zipiell ist es auch möglich, in jedem der dargestellten Fil
ter eine Sorte, ausgewählt aus Ein- und Ausgangswandlern
durch V-Split-Wandler zu ersetzen, um eine Impedanzanpassung
zu erreichen. Alle dargestellte unsymmetrischen Ein- und Aus
gänge mit festem Festpotential können auch so betrieben wer
den, daß das Potential floatet. Alternativ können sie auch
symmetrisch betrieben werden.
Claims (12)
1. Dualmode-Oberflächenwellenfilter (DMS-Filter),
- - das symmetrisch oder unsymmetrisch betreibbar ist,
- - bei dem zumindest zwei seriell und/oder parallel miteinan der verschaltete, Filtereinheiten (F1, F2) auf einem piezo elektrischen Substrat vorgesehen sind,
- - bei dem jede Filtereinheit zumindest zwei, zwischen jeweils zwei Reflektoren (R) angeordnete, mit Ein- und/oder Ausgän gen (IN, OUT) verbundene akustische Wandler (W) aufweist,
- - bei dem zumindest zwei Filtereinheiten in einer ersten Spur mit zumindest einem dazwischen liegenden Reflektor neben einander in einer Inline-Anordnung angeordnet sind, so daß ihre Aperturen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der aku stischen Oberflächenwelle auf gleicher Höhe liegen.
2. DMS-Filter nach Anspruch 1,
bei dem sowohl die Eingänge (IN) der zumindest zwei Fil
tereinheiten (F) der ersten Spur als auch die Ausgänge (OUT)
der Filtereinheiten (F) parallel verschaltet sind.
3. DMS-Filter nach Anspruch 1,
bei dem die Eingänge (IN) der zumindest zwei Filtereinheiten
(F) der ersten Spur parallel und bei dem die Ausgänge (OUT)
der Filtereinheiten (F) in Serie geschaltet sind oder umge
kehrt.
4. DMS-Filter nach Anspruch 1,
bei dem sowohl die Eingänge (IN) der Filtereinheiten (F) als
auch die Ausgänge (OUT) der Filtereinheiten (F) in Serie ge
schaltet sind.
5. DMS-Filter nach einem der Ansprüche 1-4,
bei dem die nebeneinander in einer ersten Spur (A) angeordne
ten Filtereinheiten (F) in Kaskade mit weiteren, in einer pa
rallelen zweiten Spur (B) angeordneten Filtereinheiten (F)
verschaltet sind.
6. DMS-Filter nach Anspruch 5,
bei dem die Filtereinheiten (F) in der parallelen zweiten
Spur (B) eine Inline-Anordnung besitzen.
7. DMS-Filter nach einem der Ansprüche 1-6,
bei dem zumindest ein Wandler (V) durch symmetrische Auftren
nung einer Stromschiene in zwei zueinander achsensymmetrische
Teilwandler (Va, Vb) aufgeteilt ist.
8. DMS-Filter nach Anspruch 7,
bei dem die beiden äußeren Fingerelektroden der nicht aufge
trennten Stromschiene des aufgeteilten Wandlers (Va, Vb) mit
jeweils einer Stromschiene der beiden benachbarten Wandler
verbunden sind, die wiederum an Masse angeschlossen sind.
9. DMS-Filter nach einem der Ansprüche 1-8,
das in Kaskade mit einem seriellen Oberflächenwellen-Re
sonator (REa) geschaltet ist.
10. DMS-Filter nach einem der Ansprüche 1-8,
das in Kaskade mit einem parallelen Oberflächenwellen-Re
sonator (REb) geschaltet ist.
11. DMS-Filter nach einem der Ansprüche 1-8,
das in Kaskade mit einer Laddertypestruktur geschaltet ist,
die mehrere parallel und/oder seriell verschaltete Oberflä
chenwellen-Resonatoren (RE) umfaßt.
12. DMS-Filter nach einem der Ansprüche 1-11,
mit zumindest zwei parallel verschalteten Filtereinheiten
(F), die mit ersten Oberflächenwellen-Resonatoren (RE) in Se
rie geschaltet sind, wobei die Eingänge über seriell verbun
dene zweite Oberflächenwellen-Resonatoren (RE) gegenseitig
überbrückt sind.
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---|---|---|---|
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DE1998118038 DE19818038B4 (de) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | Dualmode-Oberflächenwellenfilter |
Publications (2)
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DE (1) | DE19818038B4 (de) |
Cited By (31)
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