DE2235233A1

DE2235233A1 - Filter oder verzoegerungsleitung nach dem oberflaechenwellenprinzip

Info

Publication number: DE2235233A1
Application number: DE19722235233
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl Phys Kuny
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-07-18
Filing date: 1972-07-18
Publication date: 1974-01-31
Also published as: DE2235233C3; FR2193289A1; IT993581B; DE2235233B2; ATA415573A; FR2193289B1; GB1441602A; BE802498A; AT339957B; NL7307898A

Description

Filter oder Verzögerungsleitung nach dem OberflächenweIlent>rinziT>

Die Erfindung betrifft ein Filter oder eine Verzögerungsleitung · nach dem Oberflächenwellenprinzip, bei dem auf der Oberfläche eines piezoelektrischen Substrats Eingangsund Ausgangsv/andler als sogenannte Interdigitalwandler angeordnet sind, zwischen denen streifenförmige Elektroden als Abschirmung liegen, die einen spitzen Winkel zur Wellenfront bilden. ' ■ ·

Piezoelektrische Oberflächenwellen-Filter besitzen bekanntlich Eingangs- und Ausgangswandler, die auf der Oberfläche eines ebenen Substrats aufgebracht sind und sich in einem bestimmten Abstand gegenüberstehen. Die Signalübertragung, die im wesentlichen durch die vom Eingangs- zum- Ausgangswandler laufende mechanische Welle erfolgen soll, wird nun vor allem bei kurzen Laufstrecken durch unmittelbares kapazitives Übersprechen gestört, wodurch die gesamte Übertragungskurve eine Vielligkeit erhält, die von der Überlagerung des entsprechend der Laufstrecke verzögerten mechanischen und des uiiverzögerten elektrischen Signals herrührt. Diese Welligkeit macht sich besonders im Durchlaßbereich störend bemerkbar und führt hier zu Signalverzerrungen; gleichzeitig wird aber auch der Pegel im Sperr-

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bereich des Filters in unerwünschtem Maße angehoben.

Aus der US-PS 3 573 673 ist es bekannt, zur Minderung des kapazitiven tJbersprechens eine oder mehrere streifenförmige, auf definiertem Potential, z.B-. Massepotential liegende Elektroden, die einen spitzen Winkel zur geometrischen Wellenfront bilden, in der Laufstrecke anzuordnen. Außerdem v/ird vorgeschlagen, die Rückseite des Substrats zu metallisieren und diese Metallisierung an Masse zu legen. Weiterhin wird vorgeschlagen, auf der Rückseite des Substrats Rillen auszufrasen, diese Rillen zu metallisieren oder mit einem elektrisch leitenden Material aufzufüllen und ebenfalls wieder mit Masse zu verbinden. ■ '

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das kapazitive Übersprechen durch geeignete Maßnahmen weiter zu. verringern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die "heißen" Elek-, troderi der Wandler antisymmetrisch angeschlossen sind und daß eine an Masse liegende streifenförmige Elektrode in der Verbindungslinie zwischen den Anschlußpunkten der "heißen" Elektroden angeordnet ist, wobei der Abstand zwischen Anschlußpunkt und'Abschirmelektrode so klein wie möglich ist.

Diese Elektrodenanordnung ergab experimentiell eine sehr große Verringerung des kapazitiven Übersprechens, was' auch mathematisch untermauert v/erden konnte. Durch die antisymmetrische Anordnung der heißen Elektroden erreicht man einen größtmöglichen Abstand zwischen diesen. Die in

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der Wellenbahn liegende schräge Abschirmelektrode stört die mechanischen Wellen kaum, erzeugt andererseits jedoch eine starke zusätzliche Verringerung der Kapazität zwischen den Elektroden.

Vorteilhaft sind auch die "heißen" Anschlußpunkte selbst von Abschirroelektroden umgeben. Zusätzlich kann man auch d-i e Substratrückseite metallisieren und diese Metallisierung vrie&erum an Masse 3.egen.

Vorzugsweise sind die Abschirmelektrode und die "kalten" !Elektroden der Wandler galvanisch miteinander verbunden. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt,· daß Abschirmelektrode und V'andlerelektrode auf demselben Bezugspotential, d.h. dem Massepotential liegen.

Die Abschirmelektrode kann gleichzeitig Zuleitung zu einem Elektrodensystem zur Beeinflussung der Laufzeit öer akustischen Wellen sein. Die Beeinflussung der akustischen Wellen mit Hilfe eines derartigen Elektrodensystems ist beschrieben in der DOS 20 19 836. Dieses System ist auf der selben Oberfläche, auf der sich auch Eingangs- und Ausgangswandler befinden, angeordnet und besteht aus mehreren ineinandergreifenden, streifenförmigen, elektrisch leitfähigen Belegungen, an die eine Steuerspannung angelegt werden kann. Die Steuerelektroden liegen dabei parallel zur Yf eilenlauf strecke.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert ■ werden. - - '.

Man erkennt eine Anordnung von drei Interdigitalwandlern I, II, III auf eine-n Substrat 14. Jeder Wandler I,II,III be-

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steht aus zwei ineinandergreifenden, kammfo'rmi gen Elektroden 7,8;9,10;11,12. An diesen Elektroden sind zusätzlich Anschlußpunkte 1,2;3,4·;5.6 zum Anschließen der äußeren Zuleitungen vorgesehen. Die "heißen" Anschlußpunkte 2,3,6 und die· mit ihnen verbundenen Elektroden 7,10,11 sind derartig antisymmetrisch angeschlossen, daß sie voneinander einen möglichst weiten Abstand haben. In der Verbindungslinie wischen e'en heißen Anschlußpimkten 2,3 bzw. 3,6 ist eine streifenförmi.ge Abschaltelektrode 13 angeordnet, die von den heißen Elektroden einen möglichst geringen Abstand besitzt. Die beißen Anschlußpunkte sind ihrerseits mit derartigen Abschirmelektroden umgeben. Die Abschirmelektroden 13 sind zusätzlich mit den ebenfalls auf. Massepotential liegenden Anschlußpunkten 8,9,12 galvanisch verbunden. Wird bei der in der Zeichnung dargestellten Elektrodenanordnung der mittlere Wandler II als Eingangswandler benutzt, so werden die von diesem Fandler nach rechts, und nach links abgestrahlten Ultraschallwellen dann in den beiden außenliegend.en 'fandlern I,III wieder in elektrische Signale zurückverwandelt.

5 Patentansnrüche
1 Figur

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BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche

Filter oder Verzögerungsleitung nach dem Oberflächenwellenprinzip, bei dem auf der Oberf lache eines piezoelektrischen Substrats Eingangs- und Ausgangswandler als sogenannte Interdigitalv/andler angeordnet sind, zwischen, denen streifenförmige Elektroden als Abschirmung liegen, die einen spitzen Winkel zur Wellenfront bilden, dadurch -gekennzeichnet, daß die "heißen» Elektroden (7,10,11) der Wandler (I, II, III.) äntisymmetrisch angeordnet sind- und daß sich eine an Masse liegende streifenförmige Elektrode (13). in der Verbindungslinie zwischen den Anschlußpunkten. (2,3,6) der.»heißen" Elektroden- (7,10,11) befindet, wobei der Abstand zwischen Anschlußpunkt (2,3.6) und / Abschirraelektrode (13) so klein wie möglich ist.
2) Filter oder Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die "heißen" Anschlußpunkte (2,3,6) selbst von Abschirmelektroden umgeben sind.
3) Filter oder Verzögerungsleitung nach Anspruch 1 und/oder dadurch gekennzeichnet daß die Substratrückseite metallisiert und die Metallisierung an Masse gelegt ist. ~
4) Filter oder Verzögerungsleitung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die •Abschirmelektrode (13) und die"kalter* Elektroden (8,9,12) üer Wandler (I.II,III) galvanisch verbunden sind..

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5) Filter oder Verzögerungsleitung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absohirmelektrode (13) gleichzeitig Zuleitung zu einem Elektrodensystem z\xT Beeinflussung der Laufzeit e'er akustischen Wellen ist.

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