DE19924933B4

DE19924933B4 - Oberflächenwellenbauelement

Info

Publication number: DE19924933B4
Application number: DE19924933A
Authority: DE
Inventors: Michio Nagaokakyo Kadota; Junya Nagaokakyo Ago; Hideya Nagaokakyo Horiuchi; Mamoru Nagaokakyo 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: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2019-06-01
Also published as: JP2000059175A; SG75961A1; GB9912656D0; TW466826B; KR20000005736A; GB2338129B; KR100352393B1; JP3341709B2; US6297713B1; DE19924933A1; GB2338129A

Abstract

Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp (1; 11; 15) mit folgenden Merkmalen:
einem piezoelektrischen 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
einem Interdigitalwandler mit einem Paar von zueinander interdigitalen Interdigitalelektroden (3, 4) mit Elektrodenfingern (3a–3c, 4a–4c), die auf der ersten Hauptoberfläche (2a) des piezoelektrischen Substrats (2) positioniert und derart angeordnet sind, daß eine durch den Interdigitalwandler erregte akustische Oberflächenwelle vom SH-Typ zwischen den gegenüberliegenden Kanten des piezoelektrischen Substrats (2) reflektiert wird,
wobei die Elektrodenfinger (3a–3a, 4a–4c) der Interdigitalelektroden eine Mehrzahl von Teilelektroden (3a1, 3a2, 3b1, 3b2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2) aufweisen, mit Ausnahme der Elektrodenfinger (3c, 4a), die an den äußersten Seiten des Substrats (2) entlang einer Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen angeordnet sind, die in dem Substrat (2) erzeugt werden, wobei die Breite von jeder der Teilelektroden (3a1, 3a2, 3b1,...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Oberflächenwellenbauelement, das durch Erzeugen einer akustischen Oberflächenwelle 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 anderen solchen Elektronikkomponenten. Bei üblichen Oberflächenwellenbauelementen ist es notwendig, Reflektoren auf beiden Seiten eines Interdigitalwandlers IDT (IDT = Interdigital 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, verwendet, um die akustischen Oberflächenwellen zu reflektieren, statt daß Reflektoren verwendet werden, um die Wellen zu reflektieren. Demgemäß ist es nicht notwendig, die Reflektoren vorzusehen.
Beispiele für einen oben beschriebenen Resonator vom Kantenreflexionstyp sind in der ungeprüften japanischen Offenlegungsschrift Nr. 60-41809 offenbart . In dieser Veröffent lichung ist ein Resonator vom Kantenreflexionstyp offenbart, der eine akustische Oberflächenwelle vom SH-Typ verwendet. 8 ist eine schematische Draufsicht auf einen Resonator vom Kantenreflexionstyp, der in der oben zitierten Veröffentlichung zum Stand der Technik als herkömmliches Beispiel beschrieben ist.
Ein Resonator 51 vom Kantenreflexionstyp umfaßt ein piezoelektrisches Substrat 52 mit einer rechteckigen Plattenform. Auf der oberen Oberfläche 52a desselben ist ein Paar von Interdigitalelektroden (kammförmigen Elektroden) 53 und 54 vorgesehen, um einen IDT zu definieren. Die Interdigitalelektroden 53 und 54 haben eine Mehrzahl von Elektrodenfinger, 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 Oberflächenwelle wird zwischen den zwei Kanten 52b und 52c, die einander 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 erhalten, die dagegen nicht erhalten werden können, wenn die üblichen Elektrodenfinger vom Einzeltyp verwendet werden.
Bei dem herkömmlichen Resonator 51 vom Kantenreflexionstyp, wie er in 8 gezeigt ist, ist das Verhältnis jedes Elektrodenfingers zu dem Zwischenraum zwischen den Elektrodenfingern 1:1. Obwohl es im Stand der Technik nicht deutlich ausgedrückt wird, ist üblicherweise die Breite der Teilelektrode λ/8 wobei λ die Wellenlänge einer angeregten akustischen Oberflächenwelle ist. Im Stand der Technik sind die Breiten der Elektrodenfinger 53a und 53c an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle gleich der Breite der jeweiligen Teilelektrodenfinger, die die verbleibenden Elektrodenfinger bilden. Ferner ist der Resonator 51 so angeordnet, daß die Reflexionsendoberflächen 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 Reflexionsendoberflächen ein ganzzahliges Vielfaches von λ/2 sind.
Im Falle des Resonators vom Kantenreflexionstyp, der gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik aufgebaut ist, besteht ein Problem darin, daß das Verhältnis des Antiresonanzwiderstands Ra zu dem Resonanzwiderstand Rr, d.h. das Verhältnis von "oben" zu "unten" nicht ausreichend ist. Zusätzlich besteht ein Problem darin, daß unnötige Welligkeiten in den Frequenzcharakteristika erzeugt werden, und daß keine guten Bandcharakteristika erreicht werden können.
Die EP 0762643 A1 beschreibt ein akustisches Doppelmoden-Oberflächenwellenfilter vom longitudinal koppelnden Typ, das einen ersten und einen zweiten Interdigitalwandler, die auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet sind, aufweist, wobei eine Reflexion einer Oberflächenwelle vom SH-Typ zwischen zwei gegenüberliegenden Endflächen bewirkt wird, wodurch eine stehende Welle erzeugt wird. Die äußersten Elektrodenfinger des ersten und des zweiten Interdigitalwandlers weisen eine vorbestimmte Breite auf.
Die US 5,528,206 beschreibt ein akustisches Oberflächenwellenfilter, das ein piezoelektrisches Substrat aufweist. An der Oberfläche des piezoelektrischen Substrates sind ein Eingangswandler und ein Ausgangswandler mit einem vorbestimmten Zwischenraum gebildet. Der Eingangswandler und der Ausgangswandler werden jeweils durch ein Paar von gegenüberliegend angeordneten Interdigitalelektroden-Wandlern gebildet. Es wird eine mathematische Konstruktionsvorschrift für die Gestaltung der Interdigitalelektroden angegeben, welche von einer inversen Fourier-Transformation der erwünschten Transmissionscharakteristik ausgeht. Es resultieren Elektrodenfinger, die jeweils eine Mehrzahl von Teilelektroden aufweisen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Oberflächenwellenbauelement, einen Duplexer oder ein Kommunikationsgerät mit besseren Charakteristika zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Oberflächenwellenbauelement nach Patentanspruch 1, einen Duplexer nach Patentanspruch 17 oder ein Kommunikationsgerät nach Patentanspruch 18 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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 Komponente, die Elektrodenfinger umfaßt, von denen jeder zwei Teilelektroden hat (Elektroden vom Doppelelektrodentyp), wobei das Verhältnis des Antiresonanzwiderstandes zu dem Resonanzwiderstand, d.h. das Verhältnis von "oben" zu "unten" sehr hoch ist, wodurch unerwünschte Welligkeiten in den Frequenzcharakteristika verhindert werden, und wodurch das Band wesentlich enger wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp, 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 Endoberflächen 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 Elektrodenfinger der Interdigitalelektroden umfaßt vorzugsweise eine Mehrzahl vom Teilelektroden mit Ausnahme der Interdigitalelektroden, die an den gegenüberliegenden Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle angeordnet 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 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 Einzeltyp-Elektrodenfinger hatten. Zusätzlich wird durch Bereitstellen der Differenz der Breiten der Elektrodenfinger an den äußersten Seiten das Verhältnis des Antiresonanzwiderstands zu dem Resonanzwiderstand, d.h. das Verhältnis von "oben" zu "unten" stark erhöht. Ferner werden durch Einstellen der oben beschriebenen Differenz unerwünschte Welligkeiten 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 Welligkeiten. Selbst wenn ein piezoelektrisches Material mit einem elektromechanischen Kopplungsfaktor, der einem beabsichtigten Band entspricht, nicht verfügbar ist, kann das beabsichtigte Band ohne weiteres erreicht werden, indem einfach die Struktur der oben beschriebenen Interdigitalelektroden eingestellt wird.
Die Breiten der Elektrodenfinger an den äußersten Seiten sind in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle größer als λ/8, so daß das Verhältnis des Antiresonanzwiderstands zu dem Resonanzwiderstand 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 Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp mit herausragenden Frequenzcharakteristika geschaffen werden.
Durch Einstellen der Breiten der Elektroden an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle, 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 Oberflächenwelle, derart, daß dieselben im Bereich von etwa (3/16) λ ± λ/32 sind, ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp geschaffen werden, das fast keine Welligkeit und herausragende Frequenzcharakteristika hat.
Ferner wird durch Verwendung der Teilelektroden für die Elektrodenfinger der Interdigitalelektroden des Oberflächenwellenbauelements, 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 bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung in einem Duplexer und in einem Kommunikationsgerät verwendet werden, wie es beschrieben ist. Da das Oberflächenwellenbauelement gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine sehr kompakte Größe hat, können der Duplexer und das Kommunikationsgerät stark verkleinert werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:
1 eine Draufsicht, die ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 einen Graph, der die Beziehung zwischen den Metallisierungsverhältnissen der Elektrodenfinger bei dem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp, das Elektrodenfinger vom Einzeltyp aufweist, seiner elektromechanischen Kopplungsfaktoren und den angeregten akustischen Oberflächenwellen zeigt;
3 einen Graph, der die Beziehung zwischen dem Metallisierungsverhältnis der Elektrodenfinger bei dem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp des bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in 1 gezeigt ist, seinen elektromechanischen Kopplungsfaktoren und den angeregten akustischen Oberflächenwellen zeigt;
4 eine Teilschnittdraufsicht, die das Verfahren darstellt, durch das bei dem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp das piezoelektrische Substrat geschnitten wird, so daß die Elektroden an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwelle unterschiedliche Breiten haben;
5 einen Graph, der die Impedanz-Frequenz-Charakteristika des Oberflächenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp zeigt, das erhalten wird, indem die Endoberfläche an den jeweiligen Positionen, die in 4 gezeigt sind, geschnitten sind, um die Elektrodenfinger an den äußersten Seite in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen, die unterschiedliche Breiten haben, zu erzeugen;
6 einen Graph, der die Impedanz-Frequenz-Charakteristika des Oberflächenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp zeigt, die erhalten werden, wenn die Breiten der Elektrodenfinger an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle (3/16) λ und (3/16) λ ± λ/32 sind;
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 Oberflächenwelle liegt;
8 eine Draufsicht, die ein Beispiel für einen herkömmlichen Oberflächenwellenresonator vom Kantenreflexionstyp zeigt;
9 eine Draufsicht, die die Anordnung der Elektroden eines transversal gekoppelten Resonatorfilters vom Kantenreflexionstyp zeigt;
10 einen Graph, der die Frequenzcharakteristika eines transversal gekoppelten Resonatorfilters vom Kantenreflexionstyp zeigt, das die Teilelektroden umfaßt;
11 einen Graph, der das transversal gekoppelte Resonatorfilter vom Kantenreflexionstyp zeigt, das Einzelelektroden umfaßt;
12 eine Draufsicht, die die Anordnung der Elektroden eines longitudinal gekoppelten Resonatorfilters vom Endoberflächenreflexionstyp zeigt;
13 einen Graph, der die Frequenzcharakteristika des longitudinal gekoppelten Resonatorfilters vom Kantenreflexionstyp zeigt, das die Teilelektroden umfaßt;
14 einen Graph, der die Frequenzcharakteristika des longitudinal gekoppelten Resonatorfilters vom Kantenreflexionstyp zeigt, das Einzelelektroden umfaßt;
15 eine Draufsicht, die die Anordnung der Elektroden eines Kantenreflexionstypfilters vom Leiter-Typ zeigt;
16 eine Ansicht einer schematischen Anordnung, die die Anordnung eines Antennenduplexers darstellt, der ein Leiter-Typ-Filter gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt; und
17 ein schematisches Blockdiagramm eines Kommunikationsgeräts, das einen Antennenduplexer umfaßt, gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf die Zeichnungen detailliert erläutert.
1 ist eine Draufsicht, die ein Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein Oberflächenwellenbauelement 1 vom Kantenreflexionstyp umfaßt ein piezoelektrisches Substrat 2 mit einer im wesentlichen rechteckigen Plattenform. Das piezoelektrische Substrat 2 kann aus einem piezoelektrischen Einkristall aus LiTaO₃, LiNbO₃ oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sein, oder auch aus einer piezoelektrischen Keramik, wie z.B. einer Keramik vom Blei-Titanat-Zirkonat-Typ.
Wenn das piezoelektrische Substrat 2 aus einem piezoelektrischen Keramikmaterial besteht, wird das piezoelektrische Substrat 2 einer Polarisationsbehandlung unterzogen, um in der Richtung polarisiert zu sein, die durch einen Pfeil P in 1 gezeigt ist, d.h. in einer Richtung, die im wesentlichen 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 Interdigitalelektrode 4 jeweils eingefügt zu sein. Diese Interdigitalelektroden 3 und 4 werden durch Strukturieren eines geeigneten Metallmaterials, wie z.B. Aluminium oder eines anderen Elektrodenmaterials, gebildet.
Jeder der Elektrodenfinger 3a, 3b, 4b und 4c der Interdigitalelektroden 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 vorzugsweise eine Breite vom λ/8, wobei λ die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwelle ist.
Die Elektrodenfinger 3b, 4b und 4c, die aus zwei Teilelektroden 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 gemäß dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel ist derart 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 breiter als etwa λ/8, wodurch das Verhältnis eines Antiresonanzwiderstandes Ra zu einem Resonanzwiderstand Rr stark erhöht wird, wodurch unerwünschte Welligkeiten, die normalerweise in dem Frequenzbereich außerhalb des Frequenzcharakteristikbandes auftreten werden, unterdrückt werden. Dies wird nachfolgend bezugnehmend auf ein spezifisches experimentelles Beispiel beschrieben.
Bei dem Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp gemäß dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine akustische Oberflächenwelle angeregt, wenn eine Wechselspannung zwischen den Interdigitalelektroden angelegt wird. Die akustische Oberflächenwelle wird von den Endoberflächen 2b und 2c reflektiert, wodurch die erwünschten Frequenzcharakteristika erreicht werden. Zusätzlich bestehen bei dem Oberflächenwellenbauelement 1 vom Kantenreflexionstyp gemäß dem gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel die Elektrodenfinger 3a, 3b, 4b und 4c jeweils aus zwei Teilelektroden. Somit können die erwünschten Bandcharakteristika, die bisher unter Verwendung eines Oberflächenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp, das Einzelelektroden enthält, nicht erreicht werden konnten, bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung realisiert werden. Dies wird nachfolgend detailliert bezugnehmend auf die 2 und 3 beschrieben.
2 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Metallisierungsverhältnis des Elektrodenfingers eines Oberflächenwellenbauelements vom Kantenreflexionstyp, das einen Einzeltyp-Elektrodenfinger umfaßt, und dem elektromechani schen Kopplungsfaktor desselben abhängig von dem Modus der erregten akustischen Oberflächenwelle zeigt. 3 ist ein Graph der die Beziehung zwischen dem Metallisierungsverhältnis der Teilelektrode des Oberflächenwellenbauelements 1 vom Kantenreflexionstyp gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das in 1 gezeigt ist, und seinem elektromechanischen Kopplungsfaktor abhängig vom dem Modus der angeregten 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 darstellt, während "b" den Abstand zwischen dem Elektrodenfinger und einem benachbarten Elektrodenfinger, d.h. den Abstand 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 Teilelektroden des Elektrodenfingers darstellt, und zwar ausschließlich einer Elektrode.
Der Parameter k_s von k_eff ²/k_s ², der als Ordinate in den 2 und 3 aufgetragen ist, stellt den elektromechanischen Kopplungsfaktor des piezoelektrischen Substrats dar. Der Parameter k_eff stellt den effektiven elektromechanischen Kopplungsfaktor dar, der durch die Interdigitalelektrode bewirkt wird. Wie es in den 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 Verwendung der Teilelektroden ein schmäleres Band für den Resonator, d.h. mit einer Größe von etwa 70% des Bands des Resonators, der die Einzelelektrode aufweist, erhalten.
Die Charakteristika, die in 2 dargestellt sind, werden erhalten, wenn das Oberflächenwellenbauelement, das ein piezoelektrisches Substrat enthält und Einzeltypelektrodenfinger aufweist, eine Anzahl N von Elektrodenfingern hat, die gleich 20 ist.
In den 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 Siebenfach-Welle, der Neunfach-Welle bzw. der Elffach-Welle.
Wie es in 2 gezeigt ist, wird im Falle des Oberflächenwellenbauelements das Einzeltypelektrodenfinger umfaßt, ein hoher mechanischer Kopplungsfaktor für die Grundwelle erreicht, 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 elektromechanischer Kopplungsfaktor erreicht werden.
Andererseits kann, wie es in 3 zu sehen ist, bei dem Oberflächenwellenbauelement 1, das zwei Teilelektroden umfaßt, ein hoher elektromechanischer Kopplungsfaktor nicht nur für die Grundwelle sondern auch für die Dreifach-Welle erreicht werden, und zwar bei einem Metallisierungsverhältnis 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 Oberflächenwellen einschließlich der Dreifach-Welle wirksam verwendet werden.
Bei dem Oberflächenwellenbauelement 1 vom Kantenreflexionstyp 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 Kantenreflexionstyp 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 Elektrodenfinger an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung 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 Teilelektrode auf λ/8 eingestellt ist, und wobei die Breite jedes Elektrodenfingers an der äußersten Seite in der Ausbreitungsrichtung 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 Oberflächenwelle 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 unterschiedlich 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 bezugnehmend auf ein spezifisches experimentelles Beispiel beschrieben.
Ein Beispiel für ein Oberflächenwellenbauelement 1 vom Kantenreflexionstyp gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das in 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 angeordnet.
Bei diesem Beispiel wird das piezoelektrische Substrat an den jeweiligen Positionen, die durch Linien A, B, C, D und E von 4 gezeigt sind, geschnitten, daß die Kantenoberfläche 2b gebildet wird, und daß gleichzeitig Elektrodenfinger mit unterschiedlichen Breiten gebildet werden. Somit werden fünf Arten von Oberflächenwellenbauelementen vom Kantenreflexionstyp hergestellt. In diesem Fall ist die äußerste Kante der Elektrode 4a auf der äußersten Seite mit der Kante 2b ausgerichtet. Der Elektrodenfinger 3c auf der anderen 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, hergestellt werden, lauten folgendermaßen. Die Breiten der Elektrodenfinger 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.
5 ist ein Graph, der die Impedanz-Frequenz-Charakteristika der jeweiligen Oberflächenwellenbauelemente vom Kantenreflexionstyp zeigt, die wie oben beschrieben hergestellt worden sind.
In 5 zeigt die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie, die durch Linie A dargestellt ist, die Charakteristika, die erhalten werden, wenn die Breiten der Elektrodenfinger 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 Charakteristika 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. Schließlich 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 5 zu sehen ist, ist bezüglich der Charakteristika, die durch die Linien C und D gezeigt sind, das Verhältnis des Antiresonanzwiderstandes Ra zu dem Resonanzwiderstand Rr sehr hoch, wodurch ein Oberflächenwellenbauelement mit einem hohem Gütefaktor Q erreicht werden kann. Ferner 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 Charakteristik treten große Welligkeiten, die durch F und G gezeigt sind, auf der niederfrequenten Seite der Resonanzfrequenz, und ebenfalls auf der höherfrequenten Seite der Antiresonanzfrequenz auf. Auf ähnliche Art und Weise treten ebenfalls im Falle der durch D gezeigten Charakteristika Welligkeiten außerhalb des Bandes auf. Die Welligkeiten nehmen jedoch im Vergleich zu der durch E bezeichneten Charakteristika 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 5 sind die Welligkeiten, die zwischen den Resonanzen und den Antiresonanzen erscheinen, aufgrund des Transversalmodus vorhanden, jedoch nicht aufgrund der Reflexion von den Endoberflächen.
Es wurde unter Berücksichtigung der bevorzugten Ausführungsform, bei der die Elektrodenfinger an den äußersten Seiten in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle etwa 3/16λ betragen, der Bereich bezüglich der oben erwähnten Breite untersucht, in dem ähnlich wünschenswerte Charakteristika erhalten werden. Als Ergebnis wurde, wie es in 6 gezeigt ist, herausgefunden, daß die Welligkeiten, die an der niederfrequenten Seite der Resonanzfrequenz und an der höherfrequenten Seite der Antiresonanzfrequenz auftreten, 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 5 mit D angedeutet 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 Elektrodenfinger 4a und 3c zu bestimmen. In diesem Fall waren die äußersten Kanten der Elektrodenfinger 4a und 3c mit Kantenoberflächen 2b bzw. 2c ausgerichtet.
Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung müssen jedoch die äußeren Kanten der Elektrodenfinger 4a und 3c nicht notwendigerweise mit den Kantenoberflächen 2b und 2c ausgerichtet sein. Wenn beispielsweise das oben beschriebene Schneiden ausgeführt wird, kann ein teilweises Abziehen oder dergleichen der Elektrodenfilme zwischen den Elektrodenfilmen und den Kanten des piezoelektrischen Substrats durchgeführt werden. Wenn ein solches Abziehen der Elektrodenfilme durchgeführt wird, kann jedoch ein unerwünschter Einfluß auf die Frequenzcharakteristika resultieren.
Demgemäß wird es bevorzugt, daß die Kanten 2b und 2c abgeschnitten 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 7 zu sehen ist, ist der Elektrodenfinger 4a angeordnet, um eine erwünschte Größe zu haben, die gemäß dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel gewählt ist. Anschließend wird das piezoelektrische Substrat außerhalb des Elektrodenfingers 4a geschnitten, um die Kantenoberfläche 2b zu bilden. Bezüglich der Position der Endoberfläche 2b wurde herausgefunden, daß gemäß den spezifischen Beispielen der bevorzugten 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 Frequenzcharakteristika wirksam verhindert werden.
Das oben beschriebene experimentelle Beispiel bezieht sich auf einen Resonator vom Kantenreflexionstyp. Die vorliegende Erfindung ist jedoch ebenfalls auf andere Oberflächenwellenbauelemente 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 Teilelektroden 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-Filtern, die die Reflexion einer akustischen Oberflächenwelle, die die SH-Welle als Hauptkomponente hat, an einer Endoberfläche eines solchen Bauelements nutzen, eine wünschenswerte stehende Welle angeregt wird, wobei das Band des Filters wesentlich verschmälert werden kann, ohne daß der Einfügungsverlust verschlechtert wird.
9 ist eine Draufsicht, die eine Anordnung der Elektroden eines transversal gekoppelten Resonatorfilters vom Kantenreflexionstyp, die Teilelektroden umfassen, zeigt. Wie es in 9 gezeigt ist, umfaßt ein transversal gekoppeltes Resonatorfilter 11 vom Kantenreflexionstyp IDTs mit einer Struktur, die zu der in 1 gezeigten Struktur ähnlich ist. Die IDTs sind angeordnet, um eine zweistufige Einheit zu bilden, die sich in einer Richtung erstreckt, die im wesentlichen senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle ist. Das heißt, daß die IDTs 12 und 13 angeordnet sind, um im wesentlichen senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle zu sein. Jeder Elektrodenfinger 14 der jeweiligen IDTs 12 und 13 hat ein Paar vom Teilelektroden 14a und 14b.
Anschließend wird das transversal gekoppelte Resonatortypfilter 11 vom Kantenreflexionstyp, das die oben beschriebenen Teilelektroden 14a und 14b umfaßt, mit dem transversal gekoppelten Resonatorfilter vom Kantenreflexionstyp verglichen, das Einzelelektroden umfaßt, von denen jede aus einer einzigen Elektrode besteht. 10 ist ein Graph, der die Frequenzcharakteristika des transversal gekoppelten Resonatorfilters vom Kantenreflexionstyp, das die Teilelektroden umfaßt, das in 9 gezeigt ist, zeigt. 11 ist ein Graph, der Frequenzcharakteristik des transversal gekoppelten Resonatortypfilters vom Kantenreflexionstyp zeigt, das ähnlich zu dem in 9 gezeigten Beispiel konfiguriert ist, jedoch mit der Ausnahme, daß Einzelelektroden wie bei dem Vergleichsbeispiel verwendet werden. züglich des spezifischen Aufbaus der transversal gekoppelten Resonatorfilter vom Kantenreflexionstyp, die in den 10 und 11 gezeigt sind, wird auf dem piezoelektrischen 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 10 und 11 zu sehen ist, wird unter Verwendung der Teilelektroden die Bandbreite wesentlich verschmälert, selbst wenn der Rest der Konfiguration der Filter gleichbleibt. Beispielsweise beträgt im Bereich des Einfügungsverlusts vom 20 dB das Band etwa 800 kHz, wie es in 11 gezeigt ist, während die Bandbreite etwa 510 kHz beträgt, wie es in 10 gezeigt ist. Somit wird die Bandbreite um etwa 63% bei dem Beispiel, das in 9 gezeigt ist, verschmälert.
12 ist eine Draufsicht, die eine Anordnung der Elektroden eines transversal gekoppelten Resonatorfilters vom Kantenreflexionstyp, das Teilelektroden umfaßt, zeigt. Wie es in 12 gezeigt ist, hat ein longitudinal gekoppeltes Resonatortypfilter 15 vom Kantenreflexionstyp IDTs, die denen, die in 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 Resonatortypfilter 15 vom Kantenreflexionstyp zwei IDTs angeordnet sind, um im wesentlichen parallel zu der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle zu sein. Jeder Elektrodenfinger der IDTs 16 und 17 hat vorzugsweise ein Paar von Teilelektroden 18a und 18b.
Nachfolgend wird das longitudinal gekoppelte Resonatortypfilter vom Kantenreflexionstyp, das die Teilelektroden gemäß dem oben beschriebenen Beispiel enthält, mit dem longitudinal gekoppelten Resonatortypfilter vom Kantenreflexionstyp verglichen, das die Einzelelektroden gemäß einer Vergleichsstruktur enthält. 13 ist ein Graph, der die Frequenzcharakteristika des longitudinal gekoppelten Resonatortypfilters vom Kantenreflexionstyp, das die Teilelektroden gemäß dem Beispiel, das in 12 gezeigt ist, zeigt. 14 ist ein Graph, der die Frequenzcharakteristika des longitudinal gekoppelten Resonatortypfilters vom Kantenreflexionstyp gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt, das ähnlich zu dem Beispiel angeordnet ist, jedoch mit der Ausnahme, daß die Einzelelektroden verwendet werden. Die longitudinal gekoppelten Resonatortypfilter vom Kantenreflexionstyp, die in den 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 Ausgang). Ferner hat jedes der longitudinal gekoppelten Resonatortypfilter vom Kantenreflexionstyp eine Zwei-Stufen-Einheit-Anordnung, wie sie in 12 gezeigt ist.
Wie es in den 13 und 14 zu sehen ist, wird die Bandbreite wesentlich verschmälert. Insbesondere wird die Bandbreite von etwa 2,2 MHz, wie es in 14 gezeigt ist, auf etwa 2,0 MHz, wie es in 13 gezeigt ist, in dem Bereich des Einfügungsverlusts von 20 dB verschmälert. Das heißt, daß die Bandbreite auf etwa 90% verschmälert wird. Zusätzlich ist zu sehen, daß mit dem Verschmälern die Dämpfung außerhalb des Bandes stark verbessert wird.
15 ist eine Draufsicht, die eine Anordnung der Elektroden eines Leiter-Typ-Filters vom Kantenreflexionstyps, die Teilelektroden umfassen, zeigt. Wie es in 15 gezeigt ist, hat ein Leiter-Typ-Filter 19 vom Kantenreflexionstyp eine Mehrzahl von IDTs, wobei jeder eine Struktur hat, die zu der in 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 herzustellen. Bei diesem Leiter-Typ-Filter 19 wird das Band wie bei dem transversal gekoppelten Resonatortypfilter 11, das in 9 gezeigt wird, und auch bei dem longitudinal gekoppelten Resonatortypfilter 15 von 12 stark verschmälert.
Bisher wurde ein Kantenreflexionstypfilter als Beispiel beschrieben. Selbst wenn jedoch ein Reflektor als Reflexionsmittel statt der Reflexionsendoberfläche verwendet wird, kann eine Verschmälerung des Bandes realisiert werden, wobei ähnliche Effekte erhalten werden können, obwohl der Einfügungsverlust 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 16 beschrieben.
16 ist ein Schaltungsdiagramm, das den Antennenduplexer des gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt. Ein Antennenduplexer 70 des gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiels umfaßt ein Paar von Leiter-Typ-Filtern 61, wobei zumindest eines dem in 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 Leiter-Typ-Filter 61 und 61 verwendet, wie sie sind, so daß das zweite und das dritte Tor des Antennenduplexers des gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiels gebildet sind.
Wie es oben beschrieben worden ist, kann der Antennenduplexer vorzugsweise ein Paar der Leiter-Typ-Filter 61 und 61 umfassen.
Ferner kann ein Kommunikationsgerät unter Verwendung des oben beschriebenen Antennenduplexers definiert werden. 17 zeigt ein Beispiel für das Kommunikationsgerät.
Ein Kommunikationsgerät 81 des gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiels ist mit einem Antennenduplexer 70 und einer Sende- oder einer Empfangsschaltung 82 und 83 versehen. Das erste Tor 71 des Antennenduplexers 70 ist mit einer Antenne 84 verbunden. Die Ausgangsanschlüsse 63 und 63, die das zweite und dritte Tor definieren, sind mit der Sendeschaltung 82 bzw. mit der Empfangsschaltung 83 verbunden.
Bei dem Antennenduplexer 70 ist ein Paar der Leiter-Typ-Filter 61 und 61 derart aufgebaut, daß die Durchlaßbänder voneinander unterschiedlich sind, wodurch die Antenne 84 als Sendeantenne und Empfangsantenne verwendet werden kann.

Claims

Oberflächenwellenbauelement vom Kantenreflexionstyp (1; 11; 15) mit folgenden Merkmalen: einem piezoelektrischen 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 einem Interdigitalwandler mit einem Paar von zueinander interdigitalen Interdigitalelektroden (3, 4) mit Elektrodenfingern (3a–3c, 4a–4c), die auf der ersten Hauptoberfläche (2a) des piezoelektrischen Substrats (2) positioniert und derart angeordnet sind, daß eine durch den Interdigitalwandler erregte akustische Oberflächenwelle vom SH-Typ zwischen den gegenüberliegenden Kanten des piezoelektrischen Substrats (2) reflektiert wird, wobei die Elektrodenfinger (3a–3a, 4a–4c) der Interdigitalelektroden eine Mehrzahl von Teilelektroden (3a1, 3a2, 3b1, 3b2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2) aufweisen, mit Ausnahme der Elektrodenfinger (3c, 4a), die an den äußersten Seiten des Substrats (2) entlang einer Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen angeordnet sind, die in dem Substrat (2) erzeugt werden, wobei die Breite von jeder der Teilelektroden (3a1, 3a2, 3b1, 3b2, 4b1, 4b2, 4c1, 4c2) etwa λ/8 beträgt und 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 vom SH-Typ ist.
Oberflächenwellenbauelement nach Anspruch 1, 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.
Oberflächenwellenbauelement nach Anspruch 2, 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.
Oberflächenwellenbauelement nach einem der vorhergehenden 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 Geschwindigkeit der Oberflächenwelle auf dem Substrat darstellt.
Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das als longitudinal gekoppeltes Resonatortypfilter (15) ausgebildet ist.
Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das als transversal gekoppeltes Resonatortypfilter (11) ausgeführt ist.
Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das piezoelektrische Substrat (2) aus einem piezoelektrischen Einkristallmaterial oder aus einem piezoelektrischen Keramikmaterial besteht.
Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem äußere Kanten der äußeren Elektrodenfinger (3c, 4a) mit Endoberflächen der gegenüberliegenden Kanten (2b, 2c) des Substrats (2) ausgerichtet sind.
Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem äußere Kanten der äußersten Elektroden finger (3c, 4a) von Endoberflächen der gegenüberliegenden Kanten (2b, 2c) des Substrats (2) beabstandet sind.
Oberflächenwellenbauelement nach Anspruch 9, bei dem der Abstand zwischen den äußersten Kanten der äußersten Elektrodenfinger (3c, 4a) und den jeweiligen Endoberflächen der gegenüberliegenden Kanten (2b, 2c) des Substrats (2) ungefähr λ/32 oder weniger beträgt, wobei λ die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwelle darstellt, die in dem Bauelement erzeugt wird.
Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das ferner zwei oder mehr Interdigitalwandler (12, 13) umfaßt, die eine Einheit mit zwei oder mehreren Stufen auf dem piezoelektrischen Substrat (2) definieren, die eine transversale Kopplung der Oberflächenwellen bewirken, und sich in die Richtung erstrecken, die im wesentlichen senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle ist.
Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das ferner zwei oder mehr Interdigitalwandler (16, 17) aufweist, die eine Einheit mit zwei oder mehreren Stufen auf dem piezoelektrischen Substrat (2) definieren, die eine longitudinale Kopplung der Oberflächenwellen bewirken, und sich in die Richtung erstrecken, die im wesentlichen parallel zu der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle ist.
Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das ferner eine Mehrzahl von Interdigitalwandlern (19a–19d) aufweist, die eine Leiter-Schaltung auf dem piezoelektrischen Substrat (2) definieren.
Oberflächenwellenbauelement nach Anspruch 13, bei dem die Mehrzahl von Interdigitalwandlern (19a–19d) eine Mehrzahl von Serienarmen und eine Mehrzahl von Parallelarmen definieren.
Oberflächenwellenbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, das ferner zumindest einen Reflektor aufweist, der an einem der gegenüberliegenden Enden des Substrats (2) angeordnet ist.
Duplexer (70) mit einem Oberflächenwellenbauelement (1; 11; 15) nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
Kommunikationsgerät (81) mit einem Oberflächenwellenbauelement (1; 11; 15) nach einem der Ansprüche 1 bis 15.