DE19924933A1

DE19924933A1 - Oberflächenwellenbauelement

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Publication number: DE19924933A1
Application number: DE19924933A
Authority: DE
Inventors: Michio Kadota; Junya Ago; Hideya Horiuchi; Mamoru Ikeura
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-06-01
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2019-06-01
Also published as: SG75961A1; JP3341709B2; GB9912656D0; KR20000005736A; DE19924933B4; JP2000059175A; GB2338129A; TW466826B; GB2338129B; US6297713B1; KR100352393B1

Abstract

Ein Oberflächenwellenbauelement ist aufgebaut, um unter Verwendung einer akustischen Oberflächenwelle vom SH-Typ zu arbeiten, wobei die akustische Oberflächenwelle durch zwei gegenüberliegende Kanten des Bauelementes reflektiert wird. Das Oberflächenwellenbauelement umfaßt ein piezoelektrisches Substrat mit einer ersten und einer zweiten Hauptoberfläche, wobei die zwei Kanten einander gegenüberliegend angeordnet sind und die erste und die zweite Hauptoberfläche verbinden. Ferner umfaßt das Oberflächenwellenbauelement einen Interdigitalwandler mit einem Paar von Interdigitalelektroden, die auf der ersten Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats positioniert und angeordnet sind, so daß die Elektrodenfinger derselben interdigital zueinander sind. Die Elektrodenfinger der Interdigitalelektroden umfassen eine Mehrzahl von Teilelektroden, jedoch mit Ausnahme der Elektrodenfinger, die an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen positioniert sind. Die Elektrodenfinger an den äußersten Seiten haben eine Breite, die sich von der der Teilelektroden unterscheidet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Oberflächen wellenbauelement, das durch Erzeugen einer akustischen Ober flächenwelle arbeitet, die als Hauptkomponente eine Welle vom Scher-Horizontal-Typ (SH-Typ) umfaßt, wie z. B. eine BGS-Welle (BGS = Bleustein-Gulyaev-Shimizu), eine Love-Welle oder eine andere solche Welle enthält, und insbesondere auf ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp.

Oberflächenwellenbauelemente werden in vielen Bauelementen verwendet, wie z. B. in Resonatoren, Bandpaßfiltern und an deren solchen Elektronikkomponenten. Bei üblichen Oberflä chenwellenbauelementen ist es notwendig, Reflektoren auf beiden Seiten eines Interdigitalwandlers IDT (IDT = Inter digital transducer) zu bilden, wodurch zwangsweise die Größe der Oberflächenwellenbauelemente erhöht wird.

Um mit diesem Problem fertig zu werden, wurde ein Resonator von Kantenreflexionstyp vorgeschlagen, der eine akustische Oberflächenwelle vom SH-Typ verwendet. Bei dem Resonator vom Kantenreflexionstyp ist ein IDT auf einem piezoelektrischen Substrat angeordnet. Die akustische Oberflächenwelle vom SH-Typ, die durch den IDT angeregt wird, wird zwischen den Kanten des piezoelektrischen Substrats reflektiert, die auf gegenüberliegenden Seiten des IDT positioniert sind. Somit werden die zwei Kanten, die einander gegenüberliegen, ver wendet, um die akustischen Oberflächenwellen zu reflektie ren, statt daß Reflektoren verwendet werden, um die Wellen zu reflektieren. Demgemäß ist es nicht notwendig, die Re flektoren vorzusehen.

Beispiele für einen oben beschriebenen Resonator vom Kanten reflexionstyp sind in der ungeprüften japanischen Offenle gungsschrift Nr. 60-41809 offenbart. In dieser Veröffent lichung ist ein Resonator vom Kantenreflexionstyp offenbart, der eine akustische Oberflächenwelle vom SH-Typ verwendet. Fig. 8 ist eine schematische Draufsicht auf einen Resonator vom Kantenreflexionstyp, der in der oben zitierten Veröf fentlichung zum Stand der Technik als herkömmliches Beispiel beschrieben ist.

Ein Resonator 51 vom Kantenreflexionstyp umfaßt ein piezo elektrisches Substrat 52 mit einer rechteckigen Plattenform. Auf der oberen Oberfläche 52a desselben ist ein Paar von In terdigitalelektroden (kammförmigen Elektroden) 53 und 54 vorgesehen, um einen IDT zu definieren. Die Interdigital elektroden 53 und 54 haben eine Mehrzahl von Elektrodenfin gern, die jeweils ineinander eingreifend angeordnet sind. Bei dem Resonator 51 vom Kantenreflexionstyp besteht jeder Elektrodenfinger der Interdigitalelektroden 53 und 54 aus einem Paar von Teilelektroden oder "Split-Elektroden", d. h. zwei Teilelektroden, mit Ausnahme der Elektroden 53a und 53c, die an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle positioniert sind. Der Elektrodenfinger 53b der Interdigitalelektrode 53 besteht aus Teilelektroden 53b₁ und 53b₂. Jeder der Elektrodenfinger 54a-54c der Interdigitalelektrode 54 besteht aus einem Paar von zwei Teilelektroden, d. h. 54a₁ und 52a₂, 54b₁ und 54b₂, bzw. 54c₁ und 54c₂.

Die Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle ist senkrecht zu der Längenrichtung der Elektrodenfinger 53a-53c und 54a-54c. Die angeregte akustische Oberflächen welle wird zwischen den zwei Kanten 52b und 52c, die einan der gegenüberliegend angeordnet sind, reflektiert, wodurch Resonanzcharakteristika erhalten werden können.

Wie es oben beschrieben wurde, werden durch Verwendung von Elektrodenfingern, von denen jeder aus zwei Teil- oder Split-Elektroden zusammengesetzt ist, d. h. einem Paar der Teilelektroden, die gewünschten Bandcharakteristika erhal ten, die dagegen nicht erhalten werden können, wenn die üblichen Elektrodenfinger vom Einzeltyp verwendet werden.

Bei dem herkömmlichen Resonator 51 vom Kantenreflexionstyp, wie er in Fig. 8 gezeigt ist, ist das Verhältnis jedes Elek trodenfingers zu dem Zwischenraum zwischen den Elektroden fingern 1 : 1. Obwohl es im Stand der Technik nicht deutlich ausgedrückt wird, ist üblicherweise die Breite der Teilelek trode λ/8 wobei λ die Wellenlänge einer angeregten akusti schen Oberflächenwelle ist. Im Stand der Technik sind die Breiten der Elektrodenfinger 53a und 53c an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Ober flächenwelle gleich der Breite der jeweiligen Teilelektro denfinger, die die verbleibenden Elektrodenfinger bilden. Ferner ist der Resonator 51 so angeordnet, daß die Refle xionsendoberflächen in den Mitten eines Satzes von den zwei Elektrodenfingern angeordnet sind, die jeweils an den äußersten Seiten positioniert sind, oder daß die Abstände zwischen den Mitten und den entsprechenden Reflexionsend oberflächen ein ganzzahliges Vielfaches von λ/2 sind.

Im Falle des Resonators vom Kantenreflexionstyp, der gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik aufgebaut ist, be steht ein Problem darin, daß das Verhältnis des Antireso nanzwiderstands Ra zu dem Resonanzwiderstand Rr, d. h. das Verhältnis von "oben" zu "unten" nicht ausreichend ist. Zu sätzlich besteht ein Problem darin, daß unnötige Welligkei ten in den Frequenzcharakteristika erzeugt werden, und daß keine guten Bandcharakteristika erreicht werden können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Oberflächenwellenbauelement, einen Duplexer oder ein Kom munikationsgerät mit besseren Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Oberflächenwellenbauelement nach Patentanspruch 1 oder Patentanspruch 20, einen Duplexer nach Patentanspruch 18 oder ein Kommunikationsgerät nach Patentanspruch 19 gelöst.

Um die oben beschriebenen Probleme zu überwinden, betreffen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp, wie z. B. einen Resonator, ein Filter oder eine andere Komponen te, die Elektrodenfinger umfaßt, von denen jeder zwei Teil elektroden hat (Elektroden vom Doppelelektrodentyp), wobei das Verhältnis des Antiresonanzwiderstandes zu dem Re sonanzwiderstand, d. h. das Verhältnis von "oben" zu "unten" sehr hoch ist, wodurch unerwünschte Welligkeiten in den Fre quenzcharakteristika verhindert werden, und wodurch das Band wesentlich enger wird.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Oberflächenwellenbauelement vom Kanten reflexionstyp, das aufgebaut ist, um durch Erzeugen einer akustischen Oberflächenwelle vom SH-Typ zu arbeiten, und das aufgebaut ist, damit die akustische Oberflächenwelle durch die zwei gegenüberliegenden Kanten desselben reflektiert wird, ein piezoelektrisches Substrat mit einer ersten und einer zweiten Hauptoberfläche, wobei sich zwei Endober flächen einander gegenüberliegen, die die erste und die zweite Hauptoberfläche verbinden, und einen IDT, der ein Paar von Interdigitalelektroden aufweist, die auf der ersten Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats angeordnet und positioniert sind, so daß Elektrodenfinger derselben zueinander interdigital angeordnet sind. Jeder der Elektro denfinger der Interdigitalelektroden umfaßt vorzugsweise eine Mehrzahl vom Teilelektroden mit Ausnahme der Interdigi talelektroden, die an den gegenüberliegenden Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle an geordnet sind. Die Elektrodenfinger, die an den äußersten Seiten angeordnet sind, haben eine Breite, die sich von der der jeweiligen Teilelektroden unterscheidet.

Mit dem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können nun schmale Bandcharakteristika für das Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung erhalten werden, die bisher nicht mit Oberflächenwellenbauelementen vom Kantenreflexionstyp erhalten werden konnten, die Einzel typ-Elektrodenfinger hatten. Zusätzlich wird durch Bereit stellen der Differenz der Breiten der Elektrodenfinger an den äußersten Seiten das Verhältnis des Antiresonanzwider stands zu dem Resonanzwiderstand, d. h. das Verhältnis von "oben" zu "unten" stark erhöht. Ferner werden durch Einstel len der oben beschriebenen Differenz unerwünschte Welligkei ten in den Frequenzcharakteristika vermieden.

Dementsprechend erreicht ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine gewünschte Bandbreite und herausragende Resonanzcharakteristika mit fast keinen Wel ligkeiten. Selbst wenn ein piezoelektrisches Material mit einem elektromechanischen Kopplungsfaktor, der einem beab sichtigten Band entspricht, nicht verfügbar ist, kann das beabsichtigte Band ohne weiteres erreicht werden, indem ein fach die Struktur der oben beschriebenen Interdigitalelek troden eingestellt wird.

Es wird bevorzugt, daß die Breiten der Elektrodenfinger an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akusti schen Oberflächenwelle größer als λ/8 sind, so daß das Ver hältnis des Antiresonanzwiderstands zu dem Resonanzwider stand wesentlich erhöht wird, wodurch die Bandbreite stark vergrößert wird. Ferner werden unerwünschte Welligkeiten, die an beiden Seiten der Hauptantwort entstehen können, wirksam vermieden. Somit kann ein Oberflächenwellenbauele ment vom Kantenreflexionstyp mit herausragenden Frequenz charakteristika geschaffen werden.

Durch Einstellen der Breiten der Elektroden an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Ober flächenwelle, derart, daß dieselben in dem Bereich von etwa λ/8 bis zu etwa λ/4 sind, werden Welligkeiten auf beiden Seiten des Durchlaßbandes vermieden. Insbesondere kann durch Einstellen der Breite der Elektrodenfinger an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflä chenwelle, derart, daß dieselben im Bereich von etwa (3/16) λ ± λ/32 sind, ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenre flexionstyp geschaffen werden, das fast keine Welligkeit und herausragende Frequenzcharakteristika hat.

Ferner wird durch Verwendung der Teilelektroden für die Elektrodenfinger der Interdigitalelektroden des Oberflächen wellenbauelements, das Filtercharakteristika aufweist und akustische Oberflächenwellen vom SH-Typ erzeugt, das Band wesentlich schmäler gemacht, wobei im wesentlichen keine Verschlechterung des Einfügungsverlusts auftritt.

Ferner kann das Oberflächenwellenbauelement gemäß bevorzug ten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung in ei nem Duplexer und in einem Kommunikationsgerät verwendet wer den, wie es beschrieben ist. Da das Oberflächenwellenbauele ment gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegen den Erfindung eine sehr kompakte Größe hat, können der Du plexer und das Kommunikationsgerät stark verkleinert werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die bei liegenden Zeich nungen detailliert erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht, die ein Oberflächenwellenbauele ment vom Kantenreflexionstyp gemäß einem bevor zugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung zeigt;

Fig. 2 einen Graph, der die Beziehung zwischen den Metal lisierungsverhältnissen der Elektrodenfinger bei dem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenre flexionstyp, das Elektrodenfinger vom Einzeltyp aufweist, seiner elektromechanischen Kopplungsfak toren und den angeregten akustischen Oberflächen wellen zeigt;

Fig. 3 einen Graph, der die Beziehung zwischen dem Metal lisierungsverhältnis der Elektrodenfinger bei dem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp des bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 1 gezeigt ist, seinen elektromechanischen Kopplungs faktoren und den angeregten akustischen Oberflä chenwellen zeigt;

Fig. 4 eine Teilschnittdraufsicht, die das Verfahren dar stellt, durch das bei dem Oberflächenwellenbau element vom Kantenreflexionstyp das piezoelektri sche Substrat geschnitten wird, so daß die Elek troden an den äußersten Seiten in der Ausbreitungs richtung der Oberflächenwelle unterschiedliche Breiten haben;

Fig. 5 einen Graph, der die Impedanz-Frequenz-Charakteri stika des Oberflächenwellenbauelements vom Kanten reflexionstyp zeigt, das erhalten wird, indem die Endoberfläche an den jeweiligen Positionen, die in

Fig. 4 gezeigt sind, geschnitten sind, um die Elek trodenfinger an den äußersten Seite in der Ausbrei tungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen, die unterschiedliche Breiten haben, zu erzeugen;

Fig. 6 einen Graph, der die Impedanz-Frequenz-Charakteri stika des Oberflächenwellenbauelements vom Kanten reflexionstyp zeigt, die erhalten werden, wenn die Breiten der Elektrodenfinger an den äußersten Sei ten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle (3/16) λ und (3/16) λ ± λ/32 sind;

Fig. 7 eine Teilschnittdraufsicht, die ein modifiziertes Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, bei dem die Endoberflächen des Oberflächenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp weggeschnitten sind, so daß ein Teil des piezoelektrischen Substrats außerhalb der Elektrodenfinger auf den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflä chenwelle liegt;

Fig. 8 eine Draufsicht, die ein Beispiel für einen her kömmlichen Oberflächenwellenresonator vom Kantenre flexionstyp zeigt;

Fig. 9 eine Draufsicht, die die Anordnung der Elektroden eines transversal gekoppelten Resonatorfilters vom Kantenreflexionstyp zeigt, das die Teilelektrode gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung umfaßt;

Fig. 10 einen Graph, der die Frequenzcharakteristika eines transversal gekoppelten Resonatorfilters vom Kan tenreflexionstyp zeigt, das die Teilelektroden um faßt;

Fig. 11 einen Graph, der das transversal gekoppelte Resona torfilter vom Kantenreflexionstyp zeigt, das die Einzelelektroden umfaßt und zum Vergleich mit be vorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist;

Fig. 12 eine Draufsicht, die die Anordnung der Elektroden eines longitudinal gekoppelten Resonatorfilters vom Endoberflächenreflexionstyp zeigt, das die Teil elektroden gemäß einem weiteren bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet;

Fig. 13 einen Graph, der die Frequenzcharakteristika des longitudinal gekoppelten Resonatorfilters vom Kan tenreflexionstyp zeigt, das die Teilelektroden um faßt;

Fig. 14 einen Graph, der die Frequenzcharakteristika des longitudinal gekoppelten Resonatorfilters vom Kan tenreflexionstyp zeigt, das die Einzelelektroden umfaßt, und das zum Vergleich mit bevorzugten Aus führungsbeispielen der vorliegenden Erfindung her gestellt worden ist;

Fig. 15 eine Draufsicht, die die Anordnung der Elektroden des Kantenreflexionstypfilters vom Leiter-Typ zeigt, das die Teilelektroden gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt;

Fig. 16 eine Ansicht einer schematischen Anordnung, die die Anordnung eines Antennenduplexers darstellt, der ein Leiter-Typ-Filter gemäß einem bevorzugten Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt; und

Fig. 17 ein schematisches Blockdiagramm eines Kommunika tionsgeräts, das einen Antennenduplexer umfaßt, ge mäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vor liegenden Erfindung bezugnehmend auf die Zeichnungen detail liert erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht, die ein Oberflächenwellenbauele ment vom Kantenreflexionstyp gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Ein Oberflächenwellenbauelement 1 vom Kantenreflexionstyp umfaßt ein piezoelektrisches Substrat 2 mit einer im wesent lichen rechteckigen Plattenform. Das piezoelektrische Sub strat 2 kann aus einem piezoelektrischen Einkristall aus LiTaO₃, LiNbO₃ oder einem anderen geeigneten Material herge stellt sein, oder auch aus einer piezoelektrischen Keramik, wie z. B. einer Keramik vom Blei-Titanat-Zirkonat-Typ.

Wenn das piezoelektrische Substrat 2 aus einem piezoelektri schen Keramikmaterial besteht, wird das piezoelektrische Substrat 2 einer Polarisationsbehandlung unterzogen, um in der Richtung polarisiert zu sein, die durch einen Pfeil G in Fig. 1 gezeigt ist, d. h. in einer Richtung, die im wesentli chen parallel zu den Kanten 2b und 2c des piezoelektrischen Substrats 2 ist.

Auf der oberen Oberfläche 2a des piezoelektrischen Substrats 2 sind Interdigitalelektroden (kammförmige Elektroden) 3 und 4 vorgesehen. Die Interdigitalelektroden 3 und 4 definieren einen IDT.

Die Interdigitalelektrode 3 umfaßt Elektrodenfinger 3a, 3b und 3c. Die Interdigitalelektrode 4 umfaßt Elektrodenfinger 4a, 4b und 4c. Die Mehrzahl von Elektrodenfingern 3a-3c der Interdigitalelektrode 3 sind angeordnet, um zwischen die Mehrzahl von Elektrodenfingern 4a-4c der Interdigitalelek trode 4 jeweils eingefügt zu sein. Diese Interdigitalelek troden 3 und 4 werden durch Strukturieren eines geeigneten Metallmaterials, wie z. B. Aluminium oder eines anderen Elek trodenmaterials, gebildet.

Jeder der Elektrodenfinger 3a, 3b, 4b und 4c der Interdigi talelektroden 3 und 4 umfaßt 2 Teilelektroden. Das heißt, daß bezugnehmend auf den Elektrodenfinger 3a als typisches Beispiel der Elektrodenfinger 3a vorzugsweise aus zwei Split-Elektroden bzw. Teilelektroden 3a₁ und 3a₂ besteht. Im allgemeinen haben die Teilelektroden 3a₁ und 3a₂ vorzugswei se eine Breite vom λ/8, wobei λ die Wellenlänge der akusti schen Oberflächenwelle ist.

Die Elektrodenfinger 3b, 4b und 4c, die aus zwei Teilelek troden bestehen, d. h. aus 3b₁ und 3b₂, 4b₁ und 4b₂ bzw. 4c₁ und 4c₂, sind ähnlich zu den Elektrodenfingern 3a₁ und 3a₂ konfiguriert.

Das Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp ge mäß dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der art aufgebaut, daß die Breiten der Elektrodenfinger 4a und 3c, die an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle positioniert sind, zu den Breiten der Elektrodenfinger 3a₁ und 3a₂ unterschiedlich sind. Die Breiten der Elektrodenfinger 4a und 3c, die an den äußersten Seiten positioniert sind, sind vorzugsweise brei ter als etwa λ/8, wodurch das Verhältnis eines Antiresonanz widerstandes Ra zu einem Resonanzwiderstand Rr stark erhöht wird, wodurch unerwünschte Welligkeiten, die normalerweise in dem Frequenzbereich außerhalb des Frequenzcharakteri stikbandes auftreten werden, unterdrückt werden. Dies wird nachfolgend bezugnehmend auf ein spezifisches experimentel les Beispiel beschrieben.

Bei dem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp gemäß dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine akustische Oberflächenwelle angeregt, wenn eine Wech selspannung zwischen den Interdigitalelektroden angelegt wird. Die akustische Oberflächenwelle wird von den Endober flächen 2b und 2c reflektiert, wodurch die erwünschten Fre quenzcharakteristika erreicht werden. Zusätzlich bestehen bei dem Oberflächenwellenbauelement 1 vom Kantenreflexions typ gemäß dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel die Elektrodenfinger 3a, 3b, 4b und 4c jeweils aus zwei Teilelektroden. Somit können die erwünschten Bandcharak teristika, die bisher unter Verwendung eines Oberflächen wellenbauelements vom Kantenreflexionstyp, das Einzelelek troden enthält, nicht erreicht werden konnten, bei bevorzug ten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung reali siert werden. Dies wird nachfolgend detailliert bezugnehmend auf die Fig. 2 und 3 beschrieben.

Fig. 2 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Metal lisierungsverhältnis des Elektrodenfingers eines Oberflä chenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp, das einen Einzeltyp-Elektrodenfinger umfaßt, und dem elektromechani schen Kopplungsfaktor desselben abhängig von dem Modus der erregten akustischen Oberflächenwelle zeigt. Fig. 3 ist ein Graph der die Beziehung zwischen dem Metallisierungsverhält nis der Teilelektrode des Oberflächenwellenbauelements 1 vom Kantenreflexionstyp gemäß dem bevorzugten Ausführungsbei spiel, das in Fig. 1 gezeigt ist, und seinem elektromecha nischen Kopplungsfaktor abhängig vom dem Modus der angereg ten akustischen Oberflächenwelle zeigt.

Das Metallisierungsverhältnis des Elektrodenfingers ist als ein Wert definiert, der durch a/(a + b) ausgedrückt wird, wobei "a" die Breitenabmessung eines Elektrodenfingers dar stellt, während "b" den Abstand zwischen dem Elektrodenfin ger und einem benachbarten Elektrodenfinger, d. h. den Ab stand zwischen den Elektrodenfingern ausschließlich einer Elektrode, darstellt. Bei dem Oberflächenwellenbauelement 1 vom Kantenreflexionstyp gemäß dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Metallisierungsverhältnis als Wert definiert, der durch a/(a + b) ausgedrückt ist, wobei "a" die Breite der Teilelektroden darstellt, und wobei "b" den Zwischenraum in der Breitenrichtung zwischen den Teil elektroden des Elektrodenfingers darstellt, und zwar aus schließlich einer Elektrode.

Der Parameter k_s von k_eff ²/k_s ², der als Ordinate in den Fig. 2 und 3 aufgetragen ist, stellt den elektromechanischen Kopplungsfaktors des piezoelektrischen Substrats dar. Der Parameter k_eff stellt den effektiven elektromechanischen Kopplungsfaktor dar, der durch die Interdigitalelektrode bewirkt wird. Wie es in den Fig. 2 und 3 zu sehen ist, hat der Parameter k_eff der Einzelelektrode einen Wert, der höher ist als der der Teilelektroden. Das Band eines Resonators ist proportional zu k_eff ². Dementsprechend wird durch Ver wendung der Teilelektroden ein schmäleres Band für den Reso nator, d. h. mit einer Größe von etwa 70% des Bands des Reso nators, der die Einzelelektrode aufweist, erhalten.

Die Charakteristika, die in Fig. 2 dargestellt sind, werden erhalten, wenn das Oberflächenwellenbauelement, das ein pie zoelektrisches Substrat enthält und Einzeltypelektrodenfin ger aufweist, eine Anzahl N vom Elektrodenfingern hat, die gleich 20 ist.

In den Fig. 2 und 3 sind die Charakteristika, die mit M = 1, 3, 7, 9 und 11 bezeichnet sind, die Charakteristika der Grundwelle, der Dreifach-Welle, der Fünffach-Welle, der Sie benfach-Welle, der Neunfach-Welle bzw. der Elffach-Welle.

Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, wird im Falle des Oberflächen wellenbauelements das Einzeltypelektrodenfinger umfaßt, ein hoher mechanischer Kopplungsfaktor für die Grundwelle er reicht, wenn das Metallisierungsverhältnis in einem Bereich liegt, der sich von etwa 0,25 bis zu etwa 0,75 erstreckt. Im Falle der höheren Harmonischen, wie z. B. der Dreifach-Welle oder einer höheren Welle, kann kein hoher elektromechani scher Kopplungsfaktor erreicht werden.

Andererseits kann, wie es in Fig. 3 zu sehen ist, bei dem Oberflächenwellenbauelement 1, das zwei Teilelektroden um faßt, ein hoher elektromechanischer Kopplungsfaktor nicht nur für die Grundwelle sondern auch für die Dreifach-Welle erreicht werden, und zwar bei einem Metallisierungsverhält nis in einem Bereich, der sich von 0,25 bis zu etwa 0,75 erstreckt.

Dementsprechend können bei dem Oberflächenwellenbauelement 1 des Kantenreflexionstyps alle angeregten akustischen Ober flächenwellen einschließlich der Dreifach-Welle wirksam verwendet werden.

Bei dem Oberflächenwellenbauelement 1 vom Kantenreflexions typ gemäß dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die verbleibenden Elektrodenfinger mit Ausnahme der Elektrodenfinger 4a und 3c, die an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle vorgesehen sind, Paarelektroden, wobei jede Paarelektrode aus zwei Teilelektroden besteht. Es wurde die Konfiguration der Elektrodenfinger 4a und 3c, die an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle bei dem Oberflächenwellenbauelement 1 vom Kantenreflexions typ positioniert sind, das die Elektrodenfinger, die aus den Teilelektroden bestehen, aufweist, untersucht.

Bei dem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp, das herkömmlicherweise vom Einzelelektrodentyp ist, betragen die Breiten der Elektrodenfinger mit Ausnahme der Elektro denfinger an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrich tung der akustischen Oberflächenwelle λ/4, während die Breiten der Elektrodenfinger an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle λ/8 betragen. Dementsprechend wird jeder Elektrodenfinger mit Ausnahme der Elektrodenfinger an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle aus zwei Teilelektroden gebildet, wobei die Breite jeder Teil elektrode auf λ/8 eingestellt ist, und wobei die Breite jedes Elektrodenfingers an der äußersten Seite in der Aus breitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle auf λ/16 eingestellt ist. Es wurde jedoch bestätigt, daß bei einem solchen Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp, wie es oben beschrieben worden ist, die akustische Oberflä chenwelle vom SH-Typ nicht ausreichend angeregt werden kann.

Dementsprechend wurden die Elektrodenfinger 4a und 3c an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle weiter untersucht. Als Ergebnis wurde herausgefunden, daß, wenn die Breiten der Elektrodenfinger 4a und 3c zu denen der verbleibenden Teilelektroden unter schiedlich sind, d. h. einen anderen Wert als λ/8 haben, und insbesondere größer als λ/8 sind, die Grundwelle und die Dreifach-Welle der akustischen Oberflächenwelle vom SH-Typ wirksam angeregt werden können. Dies wird nachfolgend be zugnehmend auf ein spezifisches experimentelles Beispiel be schrieben.

Ein Beispiel für ein Oberflächenwellenbauelement 1 vom Kan tenreflexionstyp gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt das piezoelektrische Substrat 2, das aus einer piezoelektrischen Keramik besteht, und das so aufgebaut ist, daß der Abstand zwischen den Endoberflächen 2b und 2c etwa 1193 µm beträgt, wobei die Größe in der Breitenrichtung jeder der Teilelektrode der Interdigitalelektroden 3 und 4 etwa 4,2 µm ist, wobei die Gesamtanzahl der Elektrodenfinger 142 beträgt, und wobei die Anzahl der Elektrodenfingerpaare 35,5 beträgt. Bei dem Oberflächenwellenbauelement 1 vom Kantenreflexionstyp ist eine Elektrode, die breiter als etwa 3/8 λ ist, auf dem piezoelektrischen Substrat als Elektrodenfinger 4a angeord net.

Bei diesem Beispiel wird das piezoelektrische Substrat an den jeweiligen Positionen, die durch Linien A, B, C, D und E von Fig. 4 gezeigt sind, geschnitten, daß die Kantenober fläche 2b gebildet wird, und daß gleichzeitig Elektrodenfin ger mit unterschiedlichen Breiten gebildet werden. Somit werden fünf Arten von Oberflächenwellenbauelementen vom Kan tenreflexionstyp hergestellt. In diesem Fall ist die äußer ste Kante der Elektrode 4a auf der äußersten Seite mit der Kante 2b ausgerichtet. Der Elektrodenfinger 3c auf der an deren äußersten Seite ist ähnlich konfiguriert.

Die Breiten der Elektrodenfinger 4a an der äußersten Seite, die durch Schneiden des piezoelektrischen Substrats 2 an den Positionen, die durch die Linien A-E gezeigt sind, herge stellt werden, lauten folgendermaßen. Die Breiten der Elek trodenfinger 4a, die an den durch die Linien A, B, C, D und E gezeigten Positionen geschnitten sind, betragen etwa λ/16, λ/8, 3/16λ, 1/4λ bzw. 5/16λ.

Fig. 5 ist ein Graph, der die Impedanz-Frequenz-Charakteri stika der jeweiligen Oberflächenwellenbauelemente vom Kan tenreflexionstyp zeigt, die wie oben beschrieben hergestellt worden sind.

In Fig. 5 zeigt die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie, die durch Linie A dargestellt ist, die Charakteri stika, die erhalten werden, wenn die Breiten der Elektro denfinger 3a und 3c an den äußersten Seiten λ/16 betragen. Die gestrichelte Linie B stellt die Charakteristika dar, die erhalten werden, wenn die Breiten der Elektroden 4a und 3c λ/8 betragen. Die durchgezogene Linie C stellt die Charak teristika dar, die erhalten werden, wenn die Breite der Elektroden 4a und 3c 3/16λ betragen. Die gestrichelte Linie D stellt die Charakteristika dar, die erhalten werden, wenn die Breite der Elektroden 4a und 3a λ/4 betragen. Schließ lich stellt die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie E die Charakteristika dar, die erhalten werden, wenn die Breiten der Elektroden 4a und 3c 5/16λ betragen.

Wie es in Fig. 5 zu sehen ist, ist bezüglich der Charakteri stika, die durch die Linien C und D gezeigt sind, das Ver hältnis des Antiresonanzwiderstandes Ra zu dem Resonanzwi derstand Rr sehr hoch, wodurch ein Oberflächenwellenbauele ment mit einem hohem Gütefaktor Q erreicht werden kann. Fer ner ist zu sehen, daß viel wünschenswertere Charakteristika erreicht werden, wenn die Breiten der Elektrodenfinger an den äußersten Seiten größer als etwa λ/8 sind.

Bezugnehmend auf die durch die Linie E gezeigte Charakteris tik treten große Welligkeiten, die durch F und G gezeigt sind, auf der niederfrequenten Seite der Resonanzfrequenz, und ebenfalls auf der höherfrequenten Seite der Antireso nanzfrequenz auf. Auf ähnliche Art und Weise treten eben falls im Falle der durch D gezeigten Charakteristika Wel ligkeiten außerhalb des Bandes auf. Die Welligkeiten nehmen jedoch im Vergleich zu der durch E bezeichneten Charak teristika ab. Auf der anderen Seite werden die Welligkeiten für die mit C bezeichnete Charakteristik beträchtlich reduziert und sogar fast eliminiert. Somit ist zu sehen, daß für das Reduzieren und Eliminieren der oben beschriebenen Welligkeiten die Breiten der Elektrodenfinger an den äußer sten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle vorzugsweise hergestellt werden, um einen Wert von λ/4 zu haben, und um vorzugsweise einen Wert von etwa 3/16λ zu haben.

In Fig. 5 sind die Welligkeiten, die zwischen den Resonanzen und den Antiresonanzen erscheinen, aufgrund des Transversal modus vorhanden, jedoch nicht aufgrund der Reflexion von den Endoberflächen.

Es wurde unter Berücksichtigung der bevorzugten Ausführungs form, bei der die Elektrodenfinger an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle etwa 3/16λ betragen, der Bereich bezüglich der oben erwähn ten Breite untersucht, in dem ähnlich wünschenswerte Cha rakteristika erhalten werden. Als Ergebnis wurde, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, herausgefunden, daß die Welligkeiten, die an der niederfrequenten Seite der Resonanzfrequenz und an der höherfrequenten Seite der Antiresonanzfrequenz auf treten, minimiert werden, indem Breiten der Elektrodenfinger an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle verwendet werden, die in dem Bereich von etwa (3/16)λ ± (λ/32) liegen, wobei in diesem Bereich die wünschenswerten Charakteristika erhalten wurden, die zu denen vergleichbar sind, die in Fig. 5 mit D angedeu tet wurden.

Bei dem oben beschriebenen experimentellen Beispiel wurden, um die Elektrodenfinger 4a und 3c an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle zu bilden, Elektroden mit einer Breite gebildet, die größer als die Endbreiten der Elektrodenfinger 4a bzw. 3c waren. Dann wurde das piezoelektrische Substrat 2 geschnitten, um die Kantenoberflächen 2b und 2c zu bilden, und um gleichzeitig durch Schneiden der breiten Elektroden die Breiten der Elek trodenfinger 4a und 3c zu bestimmen. In diesem Fall waren die äußersten Kanten der Elektrodenfinger 4a und 3c mit Kan tenoberflächen 2b bzw. 2c ausgerichtet.

Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Er findung müssen jedoch die äußeren Kanten der Elektrodenfin ger 4a und 3c nicht notwendigerweise mit den Kantenoberflä chen 2b und 2c ausgerichtet sein. Wenn beispielsweise das oben beschriebene Schneiden ausgeführt wird, kann ein teil weises Abziehen oder dergleichen der Elektrodenfilme zwi schen den Elektrodenfilmen und den Kanten des piezoelektri schen Substrats durchgeführt werden. Wenn ein solches Ab ziehen der Elektrodenfilme durchgeführt wird, kann jedoch ein unerwünschter Einfluß auf die Frequenzcharakteristika resultieren.

Demgemäß wird es bevorzugt, daß die Kanten 2b und 2c abge schnitten werden, so daß ein Teil des piezoelektrischen Substrats außerhalb der jeweiligen Elektrodenfinger 4a und 3c an den äußersten Seiten liegt. Wie es beispielsweise in der teilweise vergrößerten Vorderansicht von Fig. 7 zu sehen ist, ist der Elektrodenfinger 4a angeordnet, um eine erwün schte Größe zu haben, die gemäß dem oben beschriebenen be vorzugten Ausführungsbeispiel gewählt ist. Anschließend wird das piezoelektrische Substrat außerhalb des Elektrodenfin gers 4a geschnitten, um die Kantenoberfläche 2b zu bilden. Bezüglich der Position der Endoberfläche 2b wurde herausge funden, daß gemäß den spezifischen Beispielen der bevorzug ten Ausführungsbeispiele, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, vorzugsweise die Position der Endoberfläche 2b bis zu λ/32 außerhalb der Kante des Elektrodenfingers 4a an der äußersten Seite eingestellt wird, wodurch die oben beschriebenen unerwünschten Welligkeiten in den Frequenzcha rakteristika wirksam verhindert werden.

Das oben beschriebene experimentelle Beispiel bezieht sich auf einen Resonator vom Kantenreflexionstyp. Die vorliegende Erfindung ist jedoch ebenfalls auf andere Oberflächenwellen bauelemente vom Kantenreflexionstyp anwendbar, wie z. B. auf ein Filter oder auf andere geeignete Komponenten.

Üblicherweise werden die Teilelektroden verwendet, um eine Mehrfachreflexion zwischen den IDTs zu reduzieren. Es wurde im Stand der Technik davon ausgegangen, daß die Teilelektro den für eine Verwendung in Filtern vom Resonatortyp nicht besonders geeignet sind.

Es wurde jedoch herausgefunden, daß durch Verwenden der Teilelektroden bei Resonatortypfiltern und Leiter-Typ-Fil tern, die die Reflexion einer akustischen Oberflächenwelle, die die SH-Welle als Hauptkomponente hat, an einer Endober fläche eines solchen Bauelements nutzen, eine wünschenswerte stehende Welle angeregt wird, wobei das Band des Filters wesentlich verschmälert werden kann, ohne daß der Einfü gungsverlust verschlechtert wird.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel, bei dem die Teilelektroden in Verbindung mit einem Resonatortypfilter verwendet wird, wird nachfolgend beschrieben.

Fig. 9 ist eine Draufsicht, die ein bevorzugtes Ausführ ungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, das eine An ordnung umfaßt, bei der Elektroden eines transversal gekop pelten Resonatorfilters vom Kantenreflexionstyp die Teil elektroden umfassen. Wie es in Fig. 9 gezeigt ist, umfaßt ein transversal gekoppeltes Resonatorfilter 11 vom Kantenre flexionstyp IDTs mit einer Struktur, die zu der in Fig. 1 gezeigten Struktur ähnlich ist. Die IDTs sind angeordnet, um eine zweistufige Einheit zu bilden, die sich in einer Rich tung erstreckt, die im wesentlichen senkrecht zu der Aus breitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle ist. Das heißt, daß die IDTs 12 und 13 angeordnet sind, um im wesent lichen senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle zu sein. Jeder Elektrodenfinger 14 der jew eiligen IDTs 12 und 13 hat ein Paar vom Teilelektroden 14a und 14b.

Anschließend wird das transversal gekoppelte Resonatortyp filter 11 vom Kantenreflexionstyp, das die oben beschriebenen Teilelektroden 14a und 14b umfaßt, mit dem transversal gekoppelten Resonatorfilter vom Kantenre flexionstyp verglichen, das Einzelelektroden umfaßt, von denen jede aus einer einzigen Elektrode besteht. Fig. 10 ist ein Graph, der die Frequenzcharakteristika des transversal gekoppelten Resonatorfilters vom Kantenreflexionstyp, das die Teilelektroden umfaßt, gemäß dem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel, das in Fig. 9 gezeigt ist, zeigt. Fig. 11 ist ein Graph, der Frequenzcharakteristik des transversal gekop pelten Resonatortypfilters vom Kantenreflexionstyp zeigt, das ähnlich zu dem in Fig. 9 gezeigten bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel konfiguriert ist, jedoch mit der Ausnahme, daß Einzelelektroden wie bei dem Vergleichsbeispiel verwendet werden. Bezüglich des spezifischen Aufbaus der transversal gekoppelten Resonatorfilter vom Kantenreflexionstyp, die in den Fig. 10 und 11 gezeigt sind, wird auf dem piezoelektri schen Substrat ein IDT gebildet, der eine Konfiguration für eine Wellenlänge vom etwa 30 µm hat, der 35 Paare aufweist, und der 6 Stufen umfaßt.

Wie es aus einem Vergleich der Fig. 10 und 11 zu sehen ist, wird unter Verwendung der Teilelektroden die Bandbreite we sentlich verschmälert, selbst wenn der Rest der Konfigura tion der Filter gleichbleibt. Beispielsweise beträgt im Be reich des Einfügungsverlusts vom 20 dB das Bank etwa 800 kHz, wie es in Fig. 11 gezeigt ist, während die Bandbreite etwa 510 kHz beträgt, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Somit wird die Bandbreite um etwa 63% bei dem bevorzugten Ausführ ungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in Fig. 9 ge zeigt ist, verschmälert.

Fig. 12 ist eine Draufsicht, die ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigt, das eine Anordnung der Elektroden des transversal gekoppelten Resonatorfilters vom Kantenre flexionstyp, das Teilelektroden umfaßt, zeigt. Wie es in Fig. 12 gezeigt ist, hat ein longitudinal gekoppeltes Reso natortypfilter 15 vom Kantenreflexionstyp IDTs, die denen, die in Fig. 1 gezeigt sind, ähnlich sind, und die angeordnet sind, um eine zweistufige Einheit zu definieren, die sich in einer Richtung erstreckt, die im wesentlichen parallel zu der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle ist. Das heißt, daß bei dem longitudinal gekoppelten Resona tortypfilter 15 vom Kantenreflexionstyp zwei IDTs angeordnet sind, um im wesentlichen parallel zu der Ausbreitungsrich tung der akustischen Oberflächenwelle zu sein. Jeder Elek trodenfinger der IDTs 16 und 17 hat vorzugsweise ein Paar von Teilelektroden 18a und 18b.

Nachfolgend wird das longitudinal gekoppelte Resonatortyp filter vom Kantenreflexionstyp, das die Teilelektroden gemäß dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel ent hält, mit dem longitudinal gekoppelten Resonatortypfilter vom Kantenreflexionstyp verglichen, das die Einzelelektroden gemäß einer Vergleichsstruktur enthält. Fig. 13 ist ein Graph, der die Frequenzcharakteristika des longitudinal ge koppelten Resonatortypfilters vom Kantenreflexionstyp, das die Teilelektroden gemäß dem bevorzugten Ausführungsbei spiel, das in Fig. 12 gezeigt ist, zeigt. Fig. 14 ist ein Graph, der die Frequenzcharakteristika des longitudinal gekoppelten Resonatortypfilters vom Kantenreflexionstyp gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt, das ähnlich zu dem bevorzugten Ausführungsbeispiel angeordnet ist, jedoch mit der Ausnahme, daß die Einzelelektroden verwendet werden. Die longitudinal gekoppelten Resonatortypfilter vom Kantenre flexionstyp, die in den Fig. 13 und 14 gezeigt sind, sind jeweils aus einem LiTaO₃-Substrat mit einem 36°-Y-Schnitt hergestellt, wobei die Wellenlänge 40 µm beträgt, und wobei die Anzahl der Elektrodenpaare 36 beträgt (Eingang und Aus gang). Ferner hat jedes der longitudinal gekoppelten Resona tortypfilter vom Kantenreflexionstyp eine Zwei-Stufen-Ein heit-Anordnung, wie sie in Fig. 12 gezeigt ist.

Wie es in den Fig. 13 und 14 zu sehen ist, wird die Band breite wesentlich verschmälert. Insbesondere wird die Band breite von etwa 2,2 MHz, wie es in Fig. 14 gezeigt ist, auf etwa 2,0 MHz, wie es in Fig. 13 gezeigt ist, in dem Bereich des Einfügungsverlusts von 20 dB verschmälert. Das heißt, daß die Bandbreite auf etwa 90% verschmälert wird. Zusätz lich ist zu sehen, daß mit dem Verschmälern die Dämpfung außerhalb des Bandes stark verbessert wird.

Fig. 15 ist eine Draufsicht, die die Anordnung eines weite ren bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt, bei dem die Elektroden des Leiter-Typ-Filters vom Kantenreflexionstyps die Teilelektroden umfassen. Wie es in Fig. 15 gezeigt ist, hat ein Leiter-Typ-Filter 19 vom Kantenreflexionstyp eine Mehrzahl von IDTs, wobei jeder eine Struktur hat, die zu der in Fig. 1 gezeigten ähnlich ist, wobei dieselben angeordnet sind, um Serienarme 19a und 19c und Parallelarme 19b und 19d zu definieren, um dadurch eine Leiter-Schaltung herzustel len. Bei diesem Leiter-Typ-Filter 19 wird das Band wie bei dem transversal gekoppelten Resonatortypfilter 11, das in Fig. 9 gezeigt wird, und auch bei dem longitudinal gekoppel ten Resonatortypfilter 15 von Fig. 12 stark verschmälert.

Bisher wurde ein Kantenreflexionstypfilter als Beispiel be schrieben. Selbst wenn jedoch eine Reflektor als Reflexions mittel statt der Reflexionsendoberfläche verwendet wird, kann eine Verschmälerung des Bandes realisiert werden, wobei ähnliche Effekte erhalten werden können, obwohl der Einfü gungsverlust um etwa 1 bis 2 dB verschlechtert wird.

Nachfolgend wird ein Beispiel für einen Antennenduplexer, der das Leiter-Typ-Filter bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung umfaßt, bezugnehmend auf Fig. 16 beschrieben.

Fig. 16 ist ein Schaltungsdiagramm, das den Antennenduplexer des gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt. Ein Antennenduplexer 70 des gegenwärtig bevorzugten Ausführungs beispiels umfaßt ein Paar von Leiter-Typ-Filtern 61, wobei zumindest eines dem in Fig. 15 gezeigten Leiter-Typ-Filter ähnlich ist. Das heißt, daß die Eingangsanschlüsse 62 und 62 der jeweiligen Leiter-Typ-Filter 61 miteinander verbunden sind, so daß ein erstes Tor 71 definiert ist. Andererseits werden die Ausgangsanschlüsse 63 und 63 der jeweiligen Lei ter-Typ-Filter 61 und 61 verwendet, wie sie sind, so daß das zweite und das dritte Tor des Antennenduplexers des gegen wärtig bevorzugten Ausführungsbeispiels gebildet sind.

Wie es oben beschrieben worden ist, kann der Antennenduple xer vorzugsweise ein Paar der Leiter-Typ-Filter 61 und 61 umfassen.

Ferner kann ein Kommunikationsgerät unter Verwendung des oben beschriebenen Antennenduplexers definiert werden. Fig. 17 zeigt ein Beispiel für das Kommunikationsgerät.

Ein Kommunikationsgerät 81 des gegenwärtig bevorzugten Aus führungsbeispiels ist mit einem Antennenduplexer 70 und ei ner Sende- oder einer Empfangsschaltung 82 und 83 versehen. Das erste Tor 71 des Antennenduplexers 70 ist mit einer An tenne 84 verbunden. Die Ausgangsanschlüsse 63 und 63, die das zweite und dritte Tor definieren, sind mit der Sende schaltung 82 bzw. mit der Empfangsschaltung 83 verbunden.

Bei dem Antennenduplexer 70 ist ein Paar der Leiter-Typ-Fil ter 61 und 61 derart aufgebaut, daß die Durchlaßbänder von einander unterschiedlich sind, wodurch die Antenne 84 als Sendeantenne und Empfangsantenne verwendet werden kann.

Claims

1. Oberflächenwellenbauelement (1; 11; 15) mit folgenden Merkmalen:
einem piezoelektrischen Substrat (2) mit einer ersten und einer zweiten Hauptoberfläche (2a) und zwei gegen überliegenden Kanten (2b, 2c), die die erste und die zweite Hauptoberfläche (2a) verbinden; und
einem Interdigitalwandler mit einem Paar von Interdigi talelektroden (3, 4) mit Elektrodenfingern (3a-3c, 4a-4c), die auf der ersten Hauptoberfläche (2a) des pie zoelektrischen Substrats (2) positioniert und derart angeordnet sind, daß die Elektrodenfinger (3a-3c, 4a-4c) interdigital zueinander sind,
wobei die Elektrodenfinger (3a-3a, 4a-4c) der Inter digitalelektroden eine Mehrzahl von Teilelektroden (3a₁, 3a₂, 3b₁, 3b₂, 4b₁, 4b₂, 4c₁, 4c₂) aufweisen, mit Aus nahme der Elektrodenfinger (3c, 4a), die an den äußers ten Seiten des Substrats (2) entlang einer Ausbreitungs richtung der akustischen Oberflächenwellen angeordnet sind, die in dem Substrat (2) erzeugt werden, wobei die Elektrodenfinger (3c, 4a) an den äußersten Seiten eine Breite haben, die sich von einer Breite der Teilelektro den unterscheidet.

2. Oberflächenwellenbauelement nach Anspruch 1, bei dem die Breite von jeder der Teilelektroden etwa λ/8 beträgt, und bei dem die Breite von jedem der Elektrodenfinger (3c, 4a), die an den äußersten Seiten positioniert sind, größer als etwa λ/8 ist, wobei λ die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwelle darstellt.

3. Oberflächenwellenbauelement nach Anspruch 2, bei dem die Breite der Elektrodenfinger (3c, 4a) an den äußersten Seiten innerhalb eines Bereichs ist, der Werte umfaßt, die größer als λ/8 und kleiner oder gleich λ/4 sind, wo bei λ die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwelle darstellt.

4. Oberflächenwellenbauelement nach Anspruch 3, bei dem die Breite der Elektrodenfinger (3c, 4a) an den äußersten Seiten innerhalb eines Bereichs ist, der (3/16)λ ± (λ/32) umfaßt, wobei λ die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwelle darstellt.

5. Oberflächenwellenbauelement nach einem der vorhergehen den Ansprüche, das aufgebaut ist, um eine Dreifach-Welle zu verwenden, die eine Resonanzfrequenz f₀ = 3 v/λ hat, wobei λ die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwelle darstellt, die in dem Bauelement erzeugt wird, und wobei v eine Schallgeschwindigkeit darstellt.

6. Oberflächenwellenbauelement nach einem der vorhergehen den Ansprüche, das als longitudinal gekoppeltes Resona tortypfilter (15) ausgebildet ist.

7. Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das als transversal gekoppeltes Resonatortypfil ter (11) ausgeführt ist.

8. Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das als Leiter-Typ-Filter (19) ausgebildet ist.

9. Oberflächenwellenbauelement nach einem der vorhergehen den Ansprüche, bei dem das piezoelektrische Substrat (2) aus einem piezoelektrischen Einkristallmaterial oder aus einem piezoelektrischen Keramikmaterial besteht.

10. Oberflächenwellenbauelement nach einem der vorhergehen den Ansprüche, bei dem äußere Kanten der äußeren Elek trodenfinger (3c, 4a) mit Endoberflächen der gegen überliegenden Kanten (2b, 2c) des Substrats (2) ausge richtet sind.

11. Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem äußere Kanten der äußersten Elektroden finger (3c, 4a) von Endoberflächen der gegenüberliegen den Kanten (2b, 2c) des Substrats (2) beabstandet sind.

12. Oberflächenwellenbauelement nach Anspruch 11, bei dem der Abstand zwischen den äußersten Kanten der äußersten Elektrodenfinger (3c, 4a) und den jeweiligen Endoberflä chen der gegenüberliegenden Kanten (2b, 2c) des Sub strats (2) ungefähr λ/32 oder weniger beträgt, wobei λ die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwelle dar stellt, die in dem Bauelement erzeugt wird.

13. Oberflächenwellenbauelement nach einem der vorhergehen den Ansprüche, das ferner zwei oder mehr Interdigital wandler (12, 13) umfaßt, die eine Einheit mit zwei oder mehreren Stufen auf dem piezoelektrischen Substrat (2) definieren und angeordnet sind, um sich in einer Rich tung zu erstrecken, die im wesentlichen senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle ist.

14. Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, das ferner zwei oder mehr Interdigitalwandler (16, 17) aufweist, die eine Einheit mit zwei oder meh reren Stufen auf dem piezoelektrischen Substrat (2) de finieren und angeordnet sind, um sich in einer Richtung zu erstrecken, die im wesentlichen parallel zu der Aus breitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle ist.

15. Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, das ferner eine Mehrzahl von Interdigitalwand lern (19a-19d) aufweist, die eine Leiter-Schaltung auf dem piezoelektrischen Substrat (2) definieren.

16. Oberflächenwellenbauelement nach Anspruch 15, bei dem die Mehrzahl von Interdigitalwandlern (19a-19d) eine Mehrzahl von Serienarmen und eine Mehrzahl von Parallel armen definieren.

17. Oberflächenwellenbauelement nach einem der vorhergehen den Ansprüche, das ferner zumindest einen Reflektor auf weist, der an einem der gegenüberliegenden Enden des Substrats (2) angeordnet ist.

18. Duplexer (70) mit einem Oberflächenwellenbauelement (1; 11; 15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

19. Kommunikationsgerät (81) mit einem Oberflächenwellenbau element (1; 11; 15) nach einem der Ansprüche 1 bis 17.

20. Oberflächenwellenbauelement (1; 11; 15) mit folgenden Merkmalen:
einem Substrat (2) mit einer ersten und einer zweiten Hauptoberfläche (2a) und zwei gegenüberliegenden Kanten (2b, 2c), die die erste und die zweite Hauptoberfläche (2a) verbinden; und
zumindest einem Interdigitalwandler, der zumindest ein Paar von Interdigitalelektroden (3, 4) aufweist, die Elektrodenfinger (3a-3c, 4a-4c) haben und auf der ersten Hauptoberfläche (2a) des piezoelektrischen Sub strats (2) positioniert und derart angeordnet sind, daß die Elektrodenfinger (3a-3c, 4a-4c) interdigital zu einander sind,
wobei die Elektrodenfinger (3a-3c, 4a-4c) des zumin dest einen Paars von Interdigitalelektroden eine Mehr zahl von Teilelektroden (3a₁, 3a₂, 3b₁, 3b₂, 4b₁, 4b₂, 4c₁, 4c₂) und zumindest eine Einzelelektrode (3c, 4a) aufweisen, die an jeder der äußersten Seiten des Sub strats (2) entlang einer Ausbreitungsrichtung der aku stischen Oberflächenwellen, die in dem Substrat (2) er zeugt werden, angeordnet ist, wobei die Elektrodenfinger (3c, 4a) an den äußersten Seiten eine Breite haben, die sich von einer Breite der Teilelektroden (3a₁, 3a₂, 3b₁, 3b₂, 4b₁, 4b₂, 4c₁, 4c₂) unterscheidet.