DE2238845A1 - Filter oder verzoegerungsleitung mit oberflaechenwellen - Google Patents

Description

• Filter oder Verzögerungsleitung mit Oberflächenwellen Die Erfindung betrifft ein Filter oder eine Verzögerungsleitung mit Oberflächenwellen, bei denen auf einem piezoelektrischen Substrat kammförmige Eingangs- und Ausgangswandler als sogenannte Interdigitalwandler angeordnet sind, wobei der tberlap.pungsbeYeich der Elektrodenzinker.
• ortsabhängig ist.
• Die Durchlaßkurven von Filtern oder Verzögerungsleitungen nach dem Oberflächenwellen-Prinzip, bei denen'die Anregung und Abnahme der mechanischen vollen mit Hilfe von sogenannten Interdigitalvalldlern erfolgt, zeigen in allgemeinen außer der Hauptresonanz unerwünschte Nebenresonanzen, deren Pegel mit wachsender Ordnungszahl, d.h. mit wachsendem Frequenzabstand von der Hauptresonanz, relativ langsam absinkt. Sind die Zinken dieser Interdigitalwandler alle gleich lang, so liegt der Pegel der ersten Nebenresonanz um nur ca. 27 dB unter demjenigen der Hauptresonanz.
• Die Frequenzdurchlaßkurve eines Filters mit zwei Interdigitalwandlern, deren Zinken gleich lang sind, folgt in etwa der sin z Funktion A = ( )², wobei z dem Frequenzunterschied # # # f = gegenüber der Bandmittenfrequenz proportional 2# ist. Es ist auch schon bekannt, die Zinken der Wandler ungleichmäßig lang zu machen; so ist es beispielsweise bekannt, den Überlappungsbereich der Elektrodenzinken derart sin p.x ortsabhängig zu wählen, daß er der Funktion y = C .
• p x (x = Ortskoordinate) folgt. Ein Oberflächenwellen-Filter, bei dem ein Wandler derart ausgebildet ist, besitzt eine Durchlaßkurve mit relativ steilen Flanken. Der Pegel der ersten Nebenresonanz ist im Vergleich zur Hauptresonanz um 39 dB abgesenkt, aber immer noch benXhtlich hoch.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausführung der Tnterdigitalwandler für Oberflächenwellen-Filter anzugeben, die eine starke Unterdrückung der unerwünschten Nebenresonanzen ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Uberlappungsbereich der Elektrodenzinken wenigstens eines Wandlers so gewählt ist, daß er der trigonometrischen Funktion y = B. ein2q.x folgt.
• Bei einem derart ausgebildeten Filter, bei dem beide Wandler entsprechend der. obigen Funktion berandet sind, beträgt der Pegelunterschied zwischen der Hauptresonanz und der ersten Nebenresonanz ca. 63 dB. Man erhält mit einem derartigen Filter besonders schwach ausgeprägte Nebenresonanzen.
• Vorteilhaft folgt der Uberlappungsbereicb der Elektrodensin p.x zinken des zweiten Wandlers der Funktion y = C .
• p . x Ein derartige Filter besitzt somit neben einem weitgehend rechteckigen Durchlaßbereich, der von dem zweiten Wandler hervorgerufen wird, einen Sperrbereich, bei dem die erste Nebenresonanz, hervorgerufen durch den ersten Wandler, um wenigstens 30 dB zusätzlich abgesenkt ist.
• Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
• Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Interdigitalwandler, der aus zwei kammförnigen Elektroden 1, 2 besteht (zur Übersichtlichkeit in der Zeichnung schraffiert dargestellt). Der überlappungsbereich y der Elektrodenzinken folgt dabei der Funktion y = B . sin2 q x.
• x ist die Entfernung der jeweiligen Elektrodenzinke vom Anfang des Wandlers. An den Anschlußflecken 3 werden die Stromzuleitungen befestigt.
• Figur 2 zeigt die Übertragungskurven a, b, c im Durchlaßbereich von drei Oberflächenwellen-Filtern, deren Interdigitalwandler die gleichen äußeren Abmessungen besitzen, deren Elektrodenzinlten jedoch einen verschiedenartig Überlappungsbereich aufweisen. Auf der Ordinate ist die Amplitude A aufgetragen, wobei die Kurven jeweils auf 1 normiert wurden. Auf der Abszisse ist die Abweichung der Kreisfrequenz ## von der Mittenfrequenz des Filters aufgetragen. Kurve a zeigt das Verhalten eines Filters mit einem Interdigitalwandler, bei dem alle Elektrodenzinken einen konstanten Überlappungsbereich besitzen. Kurve b zeigt das Verhalten, wenn die Elektrodenzinken des Interdigitalsin p.
• wandlers sich gemäß der bekannten Funktion y = C .
• p.x überlappen. Kurve c endlich zeigt die Durchlaßkurve, wenn die Elektrodenzinken des Interdigitalwandlers sich erfindungsgemäß nach der Funktion y = B . sin2q.x überlappen.
• Figur 3 zeigt das Verhalten der in Figur 2 dargestellten Kurven im Sperrbereich. Auf der Abszisse ist wieder die Abweichung ## von der Mittenfrequenz dargestelt.
• Auf der Ordinate ist die Amplitude A aufgetragen, jedoch in einem gegenüber der Figur 2 geänderten Maßstab. Die Kurven sind jedoch wieder wie in Figur 2 auf 1 normiert. Die Kurve a zeigt ein unerwünscht hohes erstes Nebenmaximum. Bei der Kurve b ist die Amplitude der ersten Nebenresonanz schon wesentlich verringert; außerdem ist die erste Nebenresonanz weiter von der Mittenfrequenz weggeschoben. Ein besonders günstiges Verhalten im Svjerrbereich zeigt die Kurve c. Die Amplitude des ersten Nebenmaximums ist gegenüber dem der Kurve b noch weiter abgesenkt. Bei allen Versuchen, die vor der Erfindung durchgeführt wurden, hat sich herausgestellt, daß Interdigitalwandler, deren Elektrodenzinken sicn erfindungsgemäß überlappen, das vorteilhalfteste Verhalten im Sperrbereich zeigen.
• 2 Patentansprüche 3 Figuren

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Filter oder Verzögerungsleitung mit Oberflächenwellen, bei denen auf einem piezoelektrischen Substrat kammförmige Eingangs- und Ausgangswandler als sogenannte Interdigitalwandler angeordnet sind, wobei der Überlappungsbereich der Elektrodenzinken ortsabhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Üerlappungsbereich der Elektrodenzinken (1, 2) wenigsten eines Wandlers so gewählt ist, daß er der trigonometrischen Funktion y = B . sin² q.x; -- B,q = const.-folgt.
2. 2. Filter oder Verzögerungsleitung mit Oberflächenwellen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlappungsbereich der Elektrodenzinken des zweiten Wandlers sin p.x so gewählt sit, daß er der Funktion y = C .

   p.x C,p = const.- folgt.