DE2045534B2 - Oberflächenwellenfilter - Google Patents
OberflächenwellenfilterInfo
- Publication number
- DE2045534B2 DE2045534B2 DE2045534A DE2045534A DE2045534B2 DE 2045534 B2 DE2045534 B2 DE 2045534B2 DE 2045534 A DE2045534 A DE 2045534A DE 2045534 A DE2045534 A DE 2045534A DE 2045534 B2 DE2045534 B2 DE 2045534B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transducers
- filter
- filter according
- frequency
- converter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 title claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 3
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14517—Means for weighting
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02637—Details concerning reflective or coupling arrays
- H03H9/02653—Grooves or arrays buried in the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02866—Means for compensation or elimination of undesirable effects of bulk wave excitation and reflections
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Oberflächenwellenfilter mit einem Körper aus piezoelektrischem
Material, auf dessen einer Oberfläche zwei Interdigitalwandler in der Weise angebracht sind, daß ein dem
einen Wandler zugeführtes elektrisches Signal eine Oberflächenwelle hervorruft, die sich an der Oberfläche
des Körpers entlang fortpflanzt und mit Hilfe des anderen Wandlers wieder in ein elektrisches Ausgangssignal
umgewandelt wird, wobei die beiden Wandler Amplitude-Frequenz-Kennlinien aufweisen, die über
wenigstens einen Teil des Durchlaßbandes des Filters voneinander verschieden sind.
Für Frequenzen unterhalb des Mikrowellenbandes hat es sich als praktisch unmöglich erwiesen. Induktivitäten
in integrierter Form herzustellen. Dies hat z. B. zur Folge, daß bisher Zwischenfrequenzverstärker für
Fernsehempfänger nicht völlig integriert sind.
Filter auf der Basis von akustischen Oberflächenwellen lassen sich auf einfache Weise integrieren. Es
bereitet jedoch bisher Schwierigkeiten, hohe Anforde-
rangen in bezug auf den Verlauf der Filterkennlinie zu erfüllen.
Durch die Zeitschrift »Electronics Letters« VoL 5, No. 10, Seiten 219 und 220 (15. Mai 1969) ist bereits eine
dispersive Verzögerungsleitung auf der Basis der akustischen Oberflächenwellen beschrieben, die zur
Impulskompression vorgesehen ist und von der zur Unterdrückung der Ein- und Ausschwingvorgänge
zugleich die Eigenschaften eines Filters gefordert werden. Der eine der beiden Interdigitalwandler dieser
Verzögerungsleitung weist eine geringe Anzahl von Elektrodenfingern gleicher Länge auf, wodurch sich für
diesen Wandler eine Amplitude-Frequenz-Kennlinie mit großer Durchlaßbreite ergibt Für den anderen
Interdigitalwandler ist eine große Anzahl von Elektrodenfingern
charakteristisch, die entlang der Breite des Wandlers sowohl hinsichtlich ihrer Länge als auch ihres
gegenseitigen Abstandes variieren. Durch die Variation des Abstandes der Finger wird der Verzögerungszeit-Frequenz-Kennlinie
des Wandlers der c'.'forderliche
Verlauf gegeben, während durch die Variation der Fingerlänge die Amplitude-Frequenz-Kennlinie den
Verlauf erhält, der zur Unterdrückung der Ein- und Ausschwingvorgänge notwendig ist Bei diesem Wandler
ist somit eine »Längenwichtung« und eine »Abstandswichtung« der Elektrodenfinger vorgesehen.
Die beiden Wandler dieser als Verzögerungsleitung und als Filter wirksamen Anordnung weisen somit A mplitude-Frequenz-Kennlinien
auf, die im DurchlaßDereich der Gesamtanordnung voneinander verschieden sind. Für den Frequenzgang der Verzögerungszeit und der
Dämpfung der Anordnung ist jedoch in ganz überwiegendem Maße der Wandler mit den gewichteten
Elektrodenfingern maßgebend.
Das Patent 2016 109 hat unter anderem ein Filter auf
der Basis der akustischen Oberflächenwellen mit zwei Interdigitalwandlern zum Gegenstand, bei welchem der
eine Wandler aus einer geringen Anzahl von Elektrodenfingern gleicher Länge besteht, während der andere
Wandler wesentlich mehr Zinken aufweist, deren Länge einer Wichtung unterliegt, durch die diesem Wandler
eine Amplitude-Frequenz-Kennlinie mit großer Breite des Durchlaßbereiches und steilen Übergängen vom
Durchlaßbereich zu den beidseitig angrenzenden Sperrbereichen eigen ist Die beiden Wandler weisen
somit Amplitude-Frequenz-Kennlinien auf, die im Durchlaßbereich des Filters voneinander abweichen.
Das Übertragungsverhalten des Filters wird jedoch im wesentlichen durch die Amplitude-Frequenz-Kennlinie
des Wandlers mit Längenwichtung bestimmt und es wirkt sich somit die Unterschiedlichkeit der Amplitude-FrequenzrKennlinien
der beiden Wandler nicht nennenswert auf die Filtercharakteristik aus. Des weiteren
ist dem Patent 20 16 109 die Lehre entnehmbar, daß die Übertragungsfunktion von Filtern, bei welchen der
Eingangs- und der Ausgangswandler Elektrodenfinger mit Längenwichtung aufweisen, sich aus dem Produkt
der Übertragungsfunktionen der beiden Wandler ergibt, zur quantitativen Erläuterung dieser Lehre wird jedoch
lediglich ein Filter herangezogen, bei welchem die beiden mit Längenwichtung versehenen Wandler den
gleichen Aufbau und somit übereinstimmende Amplitude-Frequenz-Kennlinien
besitzen. Nach allem befaßt sich das Patent 2016109 nur mit einer Art der
verschiedenen Arten der Wichtung der Elektrodenfin- b5
ger der Wandler, nämlich der Längenwichtung, und des weiteren ist das Patent 20 16 109 nicht darauf abgestellt,
auf dasjenige im einzelnen einzugehen, was mit einem Filter erreichbar ist, bei welchen die beiden Wandler mit
unterschiedlicher Übertragungsfunktion etwa im gleichen Umfang zum Verlauf der Filtercharakteristik im
Durchlaßbereich und in dessen unmittelbarer Nähe beitragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Oberflächenwellenfilter anzugeben, das einen großen
Spielraum bei der Anpassung der Filterkurve an die Erfordernisse des Einzelfalles zuläßt und das demgemäß
die Approximation eines komplizierten Verlaufes der gewünschten Filterkurve ermöglicht und das sich
insbesondere für die Anwendung im Zwischenfrequenzteil eines Fernsehempfängers eignet
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angeführten Merkmale gelöst
Durch die Lehre nach der Erfindung kann eine genauere Annäherung an die gewünschte Filterkennlinie
erhalten werden. Wenn z.B. in einem Teil des
Durchlaßbandes des Filters ein möglichst flacher Verlauf erhalten werden soll, kann dafür gesorgt
werden, daß der Sperrbereich in der Kennlinie des einen
Wandlers bei einer anderen Frequenz als in der Kennlinie des anderen Wandlers auftritt Wenn jedoch
ein bestimmter Sperrbereich verlangt wird, z. B. beim
Zwischenfrequenzwert der Tonträgerwelle des benachbarten Kanals im Zwischenfrequenzteil eines Fernsehempfängers,
kann dafür gesorgt werden, daß die Sperrbereiche der Kennlinien der beiden Wandler bei
dieser Frequenz auftreten, wodurch die Sperrwirkung erhöht wird.
Um störende Einflüsse infolge unerwünschter Kopplungen zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangswandler
zu vermeiden, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auf derjenigen Oberfläche des plattenförmigen
Körpers aus piezoelektrischem Material, die der mit den Wandlern versehenen Oberfläche gegenüberliegt,
eine leitende Schicht angebracht werden. Wenn diese leitende Schicht geerdet wird, werden Kopplungen
zwischen den Wandlern, die auf andere Weise als durch die Oberflächenwellen zustande kommen, erheblich
herabgesetzt Dabei kann die leitende Schicht eine Metallschicht oder ein Si-Substrat mit einer größeren
Leitfähigkeit als das Material des plattenförmigen Körpers sein.
Wenn als Material des Filterkörpers ein piezoelektrisches Material vorgesehen ist, das zugleich Halbleitereigenschaften
aufweist, kann eine Zone mit erhöhter Leitfähigkeit über die ganze Breite des Körpers,
beispielsweise durch Diffusion oder Ionenbeschuß, gebildet werden, wobei diese Zone mit erhöhter
Leitfähigkeit mit der leitenden und geerdeten Schicht auf derjenigen Oberfläche des Körpers verbunden wird,
die der mit den Wandlern versehenen Oberfläche gegenüberliegt Diese Zone mit erhöhter Leitfähigkeit
setzt die unerwünschte elektrische Kopplung in noch erheblicherem Maße herab.
Die Orientierung der piezoelektrischen Achse des Körpers kann derart gewählt werden, daß der
Kopplungsfaktor maximal ist Durch passende Wahl des piezoelektrischen Werkstoffes können dessen Ausdehnungskoeffizient
und die Geschwindigkeitsänderung der Oberflächenwellen in Abhängigkeit von der Temperatur derart aufeinander abgestimmt werden,
daß der Einfluß der Temperatur auf das Übertragungsverhalten des Filters erheblich herabgesetzt ist.
Oberflächenwellen können mit Hilfe eines Wandlers erzeugt werden, der aus einer interdigitalen Elektrodenkonfiguration
besteht, die auf der Oberfläche eines
piezoelektrischen Substrats angebracht ist. Ein derartiger Wandler ist in Abhängigkeit von der Anzahl und den
gegenseitigen Abständen der Finger der Elektroden frequenzselektiv. Eine einfache Form einer bereits
bekannten Konfiguration enthält in gleichen Abständen voneinander liegende Finger mit gleichen Abmessungen,
wodurch im wesentlichen eine nach der Funktion
——- verlaufende Dämpfungskurve erhalten wird, wobei χ sich auf die Frequenz des Eingangssignals bezieht.
Ein derartiger Wandler strahlt Oberflächenwellen gleichmäßig in entgegengesetzten Richtungen über die
Oberfläche des Substrats senkrecht zu den einzelnen Fingern der interdigitalen Elektroden ab.
Ein interdigitaler Wandler für Oberflächenwellen kann als eine Anordnung aus Quellen von Oberflächenwellen
betrachtet werden, die hintereinander in der Fortpflanzungsrichtung der Welle liegen.
Jeder Finger der interdigitalen Elektroden kann bekanntlich als eine Quelle betrachtet werden, welche
eine Welle erzeugt und demgemäß tragen die von sämtlichen Quellen erzeugten Wellen zu der vom
Wandler abgehenden Oberflächenwelle bei. Die Wirkungsweise der Wandler ist im Schrifttum bereits als
analog zur Wirkungsweise der »End-Fire-Array-Antennen«
bezeichnet worden. Die Amplitude und die Phase der auf diese Weise erhaltenen, stark gebändelten
Ausgangswelle des Wandlers in Abhängigkeit von der Frequenz ist durch die relative Stärke und den
gegenseitigen Abstand der Quellen festlegbar. Die Stärke einer Quelle kann dadurch auf ein Maximum
gesteigert werden, daß die Breite des betreffenden Elektrodenfingers vergrößert wird Wenn die Breite auf
einen noch höheren Wert gesteigert wird, hat die Stärke der Quelle die Neigung abzunehmen, aber die Kapazität
des Elektrodenfingers nimmt nach wie vor mit der Breite zu. Die Stärke der Quelle kann auch durch
Änderung der Länge der betreffenden Elektrodenringer
geändert werden. Im grundsätzlichen ist die Quellenstärke eines Elektrodenfingers von der wirksamen
Oberfläche des Elektrodenfingers und auch von der Lage der benachbarten Elektrcdenßnger abhängig.
Diese Faktoren beeinflussen auch die Frequenzabhängigkeit, mit der sich die Oberflächenwelle von einem
Elektrodenfinger ablöst, obwohl diese Frequenzabhängigkeit
klein ist gegenüber der Frequenzabhängigkeit, die aufgrund des Zusammenwirkens der Gesamtheit der
Elektrodenfinger eines Wandlers für die Bildung einer Oberflächenwelle maßgebend ist
Um bei einem Wandler die gewünschte Amplitude-Frequenz-Kennlinie zu erhalten, ist der gegenseitige
Abstand der Quellen, die durch die entsprechenden Elektrodenfinger verwirklicht werden, zugleich mit der
Stärke der betreffenden Quelle rechnerisch zu ermitteln.
Es ist dabei vielfach erwünscht, daß die vom Filter in das
Signal eingeführte Zeitverzögerung von der Frequenz unabhängig ist Dies kann dadurch erreicht werden, daß
bei den einzelnen Wandlern Änderungen der Länge und der Breite sowie des Abstandes der Finger und
Änderungen des Vorzeichens und der Größe der an jeden einzelnen Finger angelegten Spannung auf eine zu
der Achse des Wandlers symmetrische oder antisymmetrische Weise erfolgen.
Es kann erforderlich sein, das Filter derart auszubilden,
daß einige Finger der Wandler eine Länge aufweisen, die nur einem kleinen Vielfachen der
betreffenden akustischen Wellenlänge gleich ist; dies hat Streuverluste zur Folge. Diese Verluste können
dadurch verringert werden, daß die Oberflächenwelle zwischen den Wandlern geführt wird, was beispielsweise
dadurch möglich ist, daß eine dünne Goldschicht auf der Schallübertragungsbahn angebracht wird.
Einige Ausführungsformen des Filters nach der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und
werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. IA und IB schematisch in Draufsicht und im
Längsschnitt längs der Linie Ib- Ib ein Filter nach der Erfindung,
F i g. 2 im Längsschnitt eine zweite Ausführungsform des Filters nach der Erfindung,
F i g. 3 eine weitere Ausführungsform eines Wandlers
für das Filter nach der Erfindung,
Fig.4 ein Prinzipschaltbild zur Veranschaulichiing
eines Wandlers, bei dem die Finger mittels gesonderter Spannungsquellen gespeist werden,
F i g. 5A und 5B die Amplitude-Frequenz-Kennliriien
des Eingangs- und des Ausgangswandlers des Fillers nachFig. l.und
F i g. 5C die Gesamtübertragungskennlinie des Filters nach F ig. 1.
F i g. 1A und 1B zeigen schematisch in Draufsicht und
im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel eines Oberflächenwellenfilters nach der Erfindung, das für den
Zwischenfrequenzteil von Fernsehempfangern vorgesehen
ist Das Filter weist einen Körper 1 auf, der aus einer verhältnismäßig dünnen Scheibe aus piezoelektrischem
Material, z.B. LJthiumniobat, besteht auf der zwei
Interdigitalwandler 2 und 3 angebracht sind. Jeder der beiden Wandler 2 und 3 enthält ein Elektrodenpaar 4,5
bzw. 6,7, wobei jedes Paar aus einer Anzahl paralleler Finger 8 besteht die miteinander durch Verbindungsglieder
9 verbunden sind. Die elektrischen Verbindungen mit den Wandlern werden über Anschlüsse 10 und
U hergestellt Von den beiden Anschlüssen 10 ist vorzugsweise derjenige geerdet der durch das Verbindungsglied
9 mit demjenigen Finger 8 verbunden ist der unmittelbar an die Schallübertragungsbahn angrenzt
Gleiches gilt von den Anschlüssen U. Den Anschlüssen 10 wird ein elektrisches Eingangssignal zugeführt
wodurch Oberflachenwellen in Abhängigkeit von der Frequenz-Amplitude-Kennlinie und der Frequenz-Phase-Kennlinie
des Wandlers 2 und von dem elektrischen Eingangssignal erzeugt werden. Die Wellen pflanzen
sich in der zu den Fingern 8 des Wandlers 2 senkrechten Richtung fort Die Welle in Richtung des Pfeiles 12 wird
von dem Wellendämpfungsmaterial 14, z.B. einer Wachsschicht absorbiert Die sich in der Richtung 13
fortpflanzenden Oberflächenwellen rufen beim Passieren des Wandlers 3 ein elektrisches Ausgangssignal an
den Klemmen 11 hervor. Das elektrische Ausgangssignal steht zu der Oberflächenwelle in einer bestimm ten
Beziehung, die durch die Frequenz-Amplitude-Keniiilinie
und die Frequenz-Phase-Kennlinie des Wandlers 3 bestimmt wird. Zwischen dem elektrischen Ausgangssignal
und dem elektrischen Eingangssignal besteht somit eine Beziehung, die durch das Produkt der
Übertragungsfunktionen der Wandler 2 und 3 bedingt wird.
Auf der Oberfläche des plattenförmigen Körpers; 1, die der Oberfläche gegenüberliegt, auf der sich die
Wandler 2 und 3 befinden, ist eine leitende Schicht 15 angebracht Diese leitende Schicht 15 kann eine
Metallschicht sein. Die Schicht 15 sou wenigstens die
Fläche bedecken, die auf der anderen Oberflache die Schallübertragungsbahn zwischen den Wandlern 2 land
3 einnimmt und manchmal kann es erwünscht sein, daß
sie sich bis unteihalb der beiden Wandler erstreckt. Die
Schicht 15 ist geerdet.
Bei einer anderen Ausführungsforni des Filters nach
der Erfindung ist die leitende Schicht durch ein Siliciumsubstrat verwirklicht, das einen Teil einer
integrierten Schaltung bildet, während der piezoelektrische Körper 1 aus einer Schicht aus piezoelektrischem
Halbleitermaterial, z. B. Cadmiumsulfid, hergestellt ist, das durch Aufdampfen oder Anwachsen auf der
Oberfläche des Siliciumsubstrats angebracht ist. F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Oberflächenwellenfilter
nach dieser Ausführungsform, bei dem eine piezoelektrische halbleitende Cadmiumsulfidschicht auf
einem Siliciumsubstrat 15' angebracht ist. Fig.2 zeigt
außerdem eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, die darin besteht, daß in die mit den Wandlern 2, 3
versehene Oberfläche eine Zone 16 mit erhöhter Leitfähigkeit in der Cadmiumsulfidschicht 15' z. B. durch
Diffusion oder durch Ionenbeschuß eingebettet ist. Die Zone 16 erstreckt sich über die ganze Breite des
Körpers 1 und ist über das Siliciumsubstrat oder über eine geeignete weitere elektrische Verbindung geerdet.
Die Zone 16 bildet somit eine zusätzliche elektrische Abschirmung zwischen den Wandlern 2 und 3, wodurch
die elektrische Kopplung zwischen den Wandlern 2 und 3 noch weiter herabgesetzt werden kann.
Bei dem in F i g. 1 gezeigten Wandler 2 ändern sich in der Längsrichtung des Wandlers die Breite und der
gegenseitige Abstand der Finger 8. Man nennt diese Maßnahme »Wichtung der Quellen durch Variation der
Fingerbreite und der Fingerabstände«. Hierdurch ist eine Beeinflussung des Kennlinienverlaufes des Wandlers
möglich. In Fig.3 ist die Wichtung der Quellen
durch Variation der Länge der Finger 8 eines Wandlers dargestellt Auch durch diese »Längenwichtung« läßt
sich der Kennlinienverlauf von Interdigitalwandlern den Erfordernissen des Einzelfalles anpassen. Fig.4 zeigt,
daß die Finger 8 gesondert von Spannungsquellen 18 mit verschiedenen Werten gespeist werden können.
Dies läßt sich ohne Schwierigkeiten durch Anwendung von bei der Herstellung integrierter Schaltungen
üblichen Verfahren verwirklichen und die Spannungsquellen können gesonderte aktive Halbleiteranordnungen,
z. B. Transistoren oder MOS-Transistoren, sein; die gesonderten Spannungen können aber auch einem
Potentiometer entnommen werden.
Beim Filter nach der Erfindung sind die Übertragungskennlinien der Wandler unterschiedlich bemessen.
Wenn das Filter nach der Erfindung als Fernseh-ZF-Filter dient, sollen die Kennlinien der Wandler 2 und 3
wenigstens in demjenigen Teil des Zwischenfrequenzdurchlaßbandes voneinander abweichen, in dem die
höheren Modulationsfrequenzen auftreten. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß die beiden Wandler
mit einer unterschiedlichen Anzahl von Fingern, ί Längenwichtung bzw. einer unterschiedlichen Abstandswichtung
der Finger versehen werden. Es hat sich auf diese Weise als möglich erwiesen, eine befriedigende
Gesamtübertragungskennlinie zu erhalten. Der eine Wandler ergibt z. B. einen Sperrbereich beim Zwischen-
K) frequenzwert der Bildträgerwelle des benachbarten Kanals, während der andere Wandler z. B. einen
Sperrbereich beim Zwischenfrequenzwert der Tonträgerwelle aufweist. Die Sperrwirkung beim Zwischenfrequenzwert
der Tonträgerwelle im benachbarten Kanal ist dadurch steigerbar, daß darauf Bedacht
genommen wird, daß Sperrbereiche in den Kennlinien der beiden Wandler bei dieser Frequenz zusammenfallen.
Die Frequenzdurchlaßbänder der Wandler 2 und 3 sind in den graphischen Darstellung der F i g. 5A bzw. 5B jeweils für sich allein wiedergegeben, während die hieraus resultierende Dämpfungscharakteristik des
Die Frequenzdurchlaßbänder der Wandler 2 und 3 sind in den graphischen Darstellung der F i g. 5A bzw. 5B jeweils für sich allein wiedergegeben, während die hieraus resultierende Dämpfungscharakteristik des
kennlinie des Wandlers 2 einen Sperrbereich beim Zwischenfrequenzwert fs der Tonträgerwelle und beim
Zwischenfrequenzwert f„ der Tonträgerwelle des benachbarten Kanals aufweist Aus F i g. 5B geht hervor,
daß die Übertragungskennlinie des Wandlers 3 einen
jo Sperrbereich beim Zwischenfrequenzwert f., der Bildträgerwelle
des benachbarten Kanals und gleichfalls beim Zwischenfrequenzwert /u der Tonträgerwelle des
benachbarten Kanals aufweist Die Gesamtkennlinie des Filters nach Fig.5C weist demzufolge den
verlangten Verlauf für ein Fernseh-ZF-Filter mit einem sehr ausgeprägten Sperrbereich beim Zwischenfrequenzwert
f,s der Tonträgerwelle des benachbarten Kanals auf.
Das piezoelektrische Material und dessen Schnittrich-
Das piezoelektrische Material und dessen Schnittrich-
4(i tung werden vorzugsweise derart gewählt, daß die
Übertragungskennlinien der Wandler 2 und 3 sich nicht beträchtlich mit der Temperatur ändern. Da diese
Kennlinien von dem Abstand zwischen den Elektrodenfingern in der Fortpflanzungsrichtung und von der
Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Oberflächenwellen abhängig sind, ist es erwünscht, daß der lineare
Ausdehnungskoeffizient der Elektrodenanordnung in der Fortpflanzungsrichtung durch eine entsprechende
Vergrößerung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Oberflächenwellen ausgeglichen wird, so daß die
Kennlinie nahezu temperaturunabhängig bleibt
Claims (12)
1. Oberflächenwellenfilter mit einem Körper aus piezoelektrischem Material, auf dessen einer Oberfläche
zwei Interdigitalwandler in der Weise angebracht sind, daß ein dem einen Wandler
zugeführtes elektrisches Signal eine Oberflächenwellen hervorruft, die sich an der Oberfläche entlang
fortpflanzt und mit Hilfe des anderen Wandlers wieder in ein elektrisches Ausgangssignal umgewandelt
wird, wobei die beiden Wandler Amplitude-Frequenz-Kennlinien aufweisen, die Ober wenigstens
einen Teil des Durchlaßbandes des Filters voneinander verschieden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Wandler (2,3) durch Variation der Länge und/oder der Breite und des Abstandes
der Elektrodenfinger (8) ungleichmäßige Elektrodenstrukturen
aufweisen und daß in die Unterschiedlichkeit der Amplitude-Frequenz-Kennlinien der
Wandler (2, 3) die Frequenzlage der Sperrbereiche zu beiden Seiten des Durchlaßbereiches jedes der
beiden Wandler in der Weise miteinbezogen ist, daß die unterhalb der Bandmittenfrequenzen der Wandler
(2,3) auftretenden, an die Wandler-Durchlaßbereiche
angrenzenden Sperrbereiche und die oberhalb der Bandmittenfrequenzen gelegenen, an die
Wandler-Durchlaßbereiche anschließenden Sperrbereiche unterschiedliche gegenseitige Frequenzabstände
aufweisen und daß bei hohen Anforderungen an die Größe der Sperrdämpfungswerte an einer der
beiden Filterflanken für die an diese Filterflanke angrenzenden Sperrbereiche der beiden Wandler (2,
3) anstelle eines gegenseitigen Frequenzabstandes Deckungsgleichheit ihrer Frequenzlage vorgesehen
ist
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zwischenfrequenzfilter für Fernsehempfänger
bemessen ist
3. Filter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung der Amplitude-Frequenz-Kennlinien
der beiden Wandler (2,3), daß unterhalb ihrer Durchlaßbereiche der eine Wandler einen
Sperrbereich beim Zwischenfrequenzwert der Ton- « trägerwelle und der andere Wandler einen Sperrbereich
beim Zwischenfrequenzwert der Bildträgerwelle des benachbarten Kanals aufweist
4. Filter nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung der Amplitude-Fre- '50
quenz-Kennlinien der beiden Wandler (2, 3), daß oberhalb ihrer Durchlaßbereiche hinsichtlich ihrer
Frequenzlage deckungsgleiche Sperrbereiche beim Zwischenfrequenzwert der Tonträgerwelle des
benachbarten Kanals zustande kommen. «
5. Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der die Wandler
(2,3) aufweisende Körper (1) aus Piezoelektrischem Material verhältnismäßig dünn ist und daß auf
derjenigen Oberfläche, die der mit den Wandlern (2, ao 3) versehenen Oberfläche gegenüberliegt, eine
leitende Schicht (15 in Fig. IB, 15' in Fig.2) von
solcher Flächenausdehnung angebracht ist, daß durch Erdung dieser Schicht für die Betriebsfrequenz
des Filters die nicht durch die Oberflächen- t>5
wellen bewirkte elektrische Kopplung zwischen den Wandlern (2, 3) in erheblichem Maße herabgesetzt
ist.
6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Schicht aus einer auf der
Oberfläche des plattenförmigen Körpers (1) angebrachten Metallschicht (15 in F i g. 1 B) besteht
7. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Schicht aus einer Halbleitermaterialschicht
(15' in Fig.2) besteht, auf der das piezoelektrische Material des Körpers (1) in Form
einer Schicht angebracht ist, wobei die Leitfähigkeit des Halbleitermaterials größer als die des darauf
angebrachten piezoelektrischen Materials ist
8. Filter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für den Körper (1) als
piezoelektrisches Material ein Werkstoff vorgesehen ist, der zugleich Halbleitereigenschaften aufweist
und daß eine Zone (16) mit erhöhter Leitfähigkeit über die ganze Breite des Körpers (1)
zwischen den zwei Wandlern (2, 3) vorgesehen ist und daß diese Zone gleichfalls geerdet ist
9. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober die ganze Breite des piezoelektrischen
Halbleiterkörpers (1) sich erstreckende Zone (16) mit erhöhter Leitfähigkeit durch Diffusion einer
geeigneten, die Leitfähigkeit erhöhenden Verunreinigung
gebildet ist
10. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die über die ganze Breite des piezoelektrischen
Halbleiterkörpers (1) sich erstreckende Zone (16) mit erhöhter Leitfähigkeit durch den mit
Ionenbeschuß bewirkten Einbau einer geeigneten, die Leitfähigkeit erhöhenden Verunreinigung gebildet
ist
11. Filter nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
daß der Kristallschnitt des piezoelektrischen Körpers (1) in bezug auf die beiden Wandler (2, 3)
derartig ist, daß sich die Oberflächenwelle vom Eingangswandler (2) zum Ausgangswandler (3) in
einer selbstkollimierenden Richtung fortpflanzt
12. Filter nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
die Verwendung in einem als integrierte Schaltung ausgebildeten Zwischenfrequenzverstärker für
Fernsehempfänger.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB4580169 | 1969-09-17 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2045534A1 DE2045534A1 (de) | 1972-03-30 |
DE2045534B2 true DE2045534B2 (de) | 1981-06-11 |
DE2045534C3 DE2045534C3 (de) | 1982-04-08 |
Family
ID=10438658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2045534A Expired DE2045534C3 (de) | 1969-09-17 | 1970-09-15 | Oberflächenwellenfilter |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3688223A (de) |
JP (1) | JPS5211186B1 (de) |
CA (1) | CA925966A (de) |
DE (1) | DE2045534C3 (de) |
ES (1) | ES383659A1 (de) |
FR (1) | FR2062279A5 (de) |
GB (1) | GB1328343A (de) |
NL (1) | NL7013518A (de) |
SE (1) | SE367294B (de) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3753166A (en) * | 1971-12-06 | 1973-08-14 | Sperry Rand Corp | Surface wave bandpass filter with non-linear fm input and output transducers and design method therefor |
JPS5434505B2 (de) * | 1972-10-30 | 1979-10-27 | ||
US3818379A (en) * | 1972-12-04 | 1974-06-18 | Hughes Aircraft Co | Acoustic surface wave device |
GB1451326A (en) * | 1973-02-16 | 1976-09-29 | Nat Res Dev | Acoustic wave devices |
US3855556A (en) * | 1973-04-02 | 1974-12-17 | Texas Instruments Inc | Selectable frequency bandpass filter |
JPS5434519B2 (de) * | 1973-08-31 | 1979-10-27 | ||
US3904996A (en) * | 1973-12-28 | 1975-09-09 | Texas Instruments Inc | Capacitive weighted acoustic surface wave filter |
US3882433A (en) * | 1974-02-15 | 1975-05-06 | Zenith Radio Corp | Swif with transducers having varied duty factor fingers for trap enhancement |
US4006290A (en) * | 1974-08-12 | 1977-02-01 | Gte Sylvania Incorporated | Surface wave frequency selective device |
JPS51104238A (ja) * | 1975-03-12 | 1976-09-14 | Murata Manufacturing Co | Danseihyomenharohaki |
JPS51158736U (de) * | 1975-06-11 | 1976-12-17 | ||
JPS5242391A (en) * | 1975-09-30 | 1977-04-01 | Toko Inc | Elastic surface wave unit |
JPS52107548U (de) * | 1976-02-12 | 1977-08-16 | ||
JPS582484B2 (ja) * | 1976-02-26 | 1983-01-17 | ソニー株式会社 | 表面波装置 |
FR2358051A1 (fr) * | 1976-07-09 | 1978-02-03 | Thomson Csf | Oscillateur a ondes elastiques de surface |
JPS5831743B2 (ja) * | 1977-09-17 | 1983-07-08 | 株式会社村田製作所 | 酸化亜鉛の圧電結晶膜 |
DE2909705C2 (de) * | 1979-03-12 | 1984-09-06 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Akustische Oberflächenwellenanordnung |
US4328497A (en) * | 1980-08-11 | 1982-05-04 | Westinghouse Electric Corp. | Method and system for jamming analysis and transmission selection |
US4365219A (en) * | 1981-02-27 | 1982-12-21 | General Electric Company | In-line surface acoustic wave filter assembly module and method of making same |
GB2120891B (en) * | 1982-05-25 | 1986-07-02 | Plessey Co Plc | Interdigital transducer |
JPS6194409A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-13 | Clarion Co Ltd | 弾性表面波素子の素子分離構造 |
CA1273701A (en) * | 1986-03-12 | 1990-09-04 | Mark S. Suthers | Saw device with apodized idt |
JPH0685597A (ja) * | 1992-09-02 | 1994-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | 弾性表面波装置 |
EP1276235A1 (de) | 2001-07-13 | 2003-01-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Oberflächenwellen Filter und Kommunikationsgerät das diesen benutzt |
US7032456B1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-04-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Isostatic piezoresistive pressure transducer with temperature output |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL285545A (de) * | 1961-11-17 | |||
FR657592A (fr) * | 1963-12-24 | 1929-06-06 | Perfectionnements aux conduits de fumée | |
US3360749A (en) * | 1964-12-09 | 1967-12-26 | Bell Telephone Labor Inc | Elastic wave delay device |
DE1254262B (de) * | 1965-11-13 | 1967-11-16 | Telefunken Patent | Ultraschallverzoegerungsleitung |
US3582838A (en) * | 1966-09-27 | 1971-06-01 | Zenith Radio Corp | Surface wave devices |
US3582840A (en) * | 1966-09-27 | 1971-06-01 | Zenith Radio Corp | Acoustic wave filter |
US3446975A (en) * | 1966-11-07 | 1969-05-27 | Zenith Radio Corp | Acousto-electric filter utilizing surface wave propagation in which the center frequency is determined by a conductivity pattern resulting from an optical image |
US3582540A (en) * | 1969-04-17 | 1971-06-01 | Zenith Radio Corp | Signal translating apparatus using surface wave acoustic device |
-
1969
- 1969-09-17 GB GB4580169A patent/GB1328343A/en not_active Expired
-
1970
- 1970-09-12 NL NL7013518A patent/NL7013518A/xx unknown
- 1970-09-14 CA CA093014A patent/CA925966A/en not_active Expired
- 1970-09-15 ES ES383659A patent/ES383659A1/es not_active Expired
- 1970-09-15 SE SE12571/70A patent/SE367294B/xx unknown
- 1970-09-15 DE DE2045534A patent/DE2045534C3/de not_active Expired
- 1970-09-17 US US73120A patent/US3688223A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-09-17 FR FR7033774A patent/FR2062279A5/fr not_active Expired
- 1970-09-17 JP JP45080965A patent/JPS5211186B1/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE367294B (de) | 1974-05-20 |
US3688223A (en) | 1972-08-29 |
JPS5211186B1 (de) | 1977-03-29 |
GB1328343A (en) | 1973-08-30 |
NL7013518A (de) | 1971-03-19 |
DE2045534A1 (de) | 1972-03-30 |
FR2062279A5 (de) | 1971-06-25 |
CA925966A (en) | 1973-05-08 |
DE2045534C3 (de) | 1982-04-08 |
ES383659A1 (es) | 1973-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2045534C3 (de) | Oberflächenwellenfilter | |
DE69632929T2 (de) | Akustische Oberflächenwellenvorrichtung mit zwei Moden | |
DE3723545C2 (de) | Akustischer Oberflächenwellenfilter | |
DE2139676C2 (de) | Frequenzdiskriminator | |
DE2424947C2 (de) | Wanderwellen-Feldeffekttransistor | |
DE3838383C2 (de) | ||
DE2848267B2 (de) | Akustische Oberflächenwelleneinrichtung | |
DE2739688A1 (de) | Elektro-akustische vorrichtung mit einem schallfuehrungselement und elektro- akustischen wandlern | |
DE2711460A1 (de) | Elektroakustische signalverarbeitungseinrichtung | |
DE19910889A1 (de) | Oberflächenwellenvorrichtung | |
DE2718572A1 (de) | Einrichtung zur signalweitergabe mittels akustischer oberflaechenwellen | |
DE2531151C3 (de) | Mit elastischen Oberflächenwellen arbeitende elektromechanische Einrichtung | |
DE3101239C2 (de) | ||
DE2234564A1 (de) | Oberflaechenwellenfilter | |
DE2712519B2 (de) | Vorrichtung für elastische Oberflächenwellen | |
DE2443608A1 (de) | Akustische oberflaechenwellenanordnung | |
DE3039735A1 (de) | Akustische oberflaechenwellenvorrichtung | |
DE2610183A1 (de) | Wellenfilter mit akustischer oberflaechenleitung | |
DE10358347B4 (de) | Oberflächenwellenfilter | |
DE2835107C3 (de) | Wandlerelektrodenanordnung für einen elektromechanischen Wandler nach dem Oberflächenwellenprinzip | |
DE2104399A1 (de) | Piezoelektrischer Wandler | |
DE3838923C2 (de) | Akustisches Oberflächenwellenfilter | |
DE2220924B2 (de) | Oberflächenwellenfilter für einen Farbfernsehempfänger | |
DE2635192A1 (de) | Akustsche oberflaechenwellenanordnung | |
DE2945643C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |