DE2521290A1

DE2521290A1 - Oberflaechenwellenresonatorvorrichtung

Info

Publication number: DE2521290A1
Application number: DE19752521290
Authority: DE
Inventors: Clinton Sylvester Hartmann; Ronald Carl Rosenfeld
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1974-05-20
Filing date: 1975-05-13
Publication date: 1975-12-04
Also published as: JPS5646289B2; FR2272530A1; NL185120B; GB1513911A; NL7505903A; JPS51244A; NL185120C; US3886504A; FR2272530B1

Description

$EXAS INSTRUMENTS IMO0RP0RA3?ED
15500 North Central Expressway
Dallas, Texas /V.St.A,

Unser Zeichen: T 1775

Oberflächenwellenresonatorvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit akustischen Oberflächenwellen arbeitende Resonatorvorrichtung und insbesondere auf Bandfilter und auf Oszillatorfrequenz-Steuerelemente, die im VHF- oder UHF-Bereich arbeiten und von solchen Resonatorvorrichtungen Gebrauch machen.

Bei Nachrichtenübertragungsanordnungen und bei anderen elektronischen Anordnungen werden häufig Filter mit einem sehr schmalen Frequenzverlauf benötigt, d.h. Bandfilter oder Oszillatorfrequenz-Steuerelemente. Abhängig von den speziellen Anforderungen und dem in Betracht zu ziehenden Frequenzbereich stehen mehrere Möglichkeiten zur Befriedigung dieses Bedarfs zur Verfügung. Eine häufig verwendete Möglichkeit besteht darin, einen Kristallresonator zu verwenden, bei dem ein Quarzkristall angewendet wird. Leider ist die Größe der Kristallresonatoren für die

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Verwendung im VHF- und im UHF-Bereich so bemessen, daß die Herstellung äußerst schwierig wird.

Mit dem Aufkommen von Oberflächenwellen-Verzögerungsleitungsbauelementen ergibt sich eine neue vielversprechende Möglichkeit zur Lösung der Filterprobleme im VHF- und im UHF-Bereich. Diese Bauelemente bestehen kurz gesagt zunächst aus einem Substrat aus piezoelektrischem Material wie Quarz, Lithiumniobat, Zinkoxid oder Cadmiumsulfid oder auch aus Dünnfilmen aus piezoelektrischen Materialen auf nicht-piezoelektrischen Substraten, beispielsweise Zinkoxid auf Silizium. Zum Umsetzen der eingegebenen elektrischen Energie in akustische Energie innerhalb des Substrats ist auf der Anordnung ein Eingangswandler gebildet. Diese akustische Energie durchläuft das Substrat zum Bereich eines zweiten Wandlers, des Ausgangswandlers, der die akustische Energie in ein elektrisches Ausgangssignal umsetzt. Die Eingangsund Ausgangswandler bestehen häufig aus ineinander verzahnten Wandlern, sog. Interdigitalwandlern, die dem Fachmann bekannt sind. Interdigitalwandler werden dadurch gebildet, daß Dünnfilme aus elektrisch leitendem Material wie Aluminium oder Gold aufgebracht und zu einem Muster mit zweckentsprechender Struktur geformt werden. An den Eingangsinterdigitalwandler angekoppelte elektrische Potentiale erzeugen in dem piezoelektrischen Substrat mechanische Spannungen. Die daraus resultierenden inneren Spannungen wandern längs der Oberfläche des Substrats in Form von Oberflächenwellen, beispielsweise in Form der bekannten Rayleigh- oder Love-Wellen, vom Eingangsinterdigitalwandler weg. Diese sich ausbreitenden inneren Spannungen gelangen zu dem zweiten Ausgangsinterdigitalwandler, durch den sie in elektrische Ausgangssignale umgesetzt werden. Die Umsetzung der elektrischen Energie in akustische Energie durch den Eingangsdigitalwandler oder die Umsetzung der akustischen Energie in elektrische Energie durch den Ausgangsinterdigitalwandler weist einen Frequenzgang auf. Die Art dieser Frequenzgänge wird von

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der speziellen Ausgestaltung der Wandler selbst bestimmt. Auf diese Weise ist es möglich, den Frequenzgang der Gesamtvorrichtung durch eine spezielle Ausgestaltung der Eingangs- und Ausgangsinterdigitalwandler zu gestalten. Insbesondere ist es unter Bezugnahme auf die Erfindung möglich, die Oberflächenwellen-Verzögerungsleitungsvorrichtung so zu gestalten, daß sie als schmalbandiges Bandfilter arbeitet..

In erster Näherung kann gesagt werden, daß die Bandbreite des resultierenden Bandfilters der Länge eines oder beider Interdigitalwandler umgekehrt proportional ist. Zumindest theoretisch scheint es möglich, den Bandpaß durch eine entsprechende Verlängerung der Interdigitalwandler so schmal wie gewünscht zu machen. Einer der Vorteile von Oberflächenwellen-Verzögerungsleitungsvorrichtungen ergibt sich Jedoch aus der Tatsache, daß schwierige Frequenzgänge mit Anordnungen erzielt werden können, die einen sehr kleinen Raum einnehmen. Eine Erweiterung des Ausmaßes der Interdigitalwandler und die damit verbundene erforderliche Vergrößerung der Gesamtvorrichtung zur Erzielung eines gewünschten Frequenzgangs hat die Tendenz, diesen Vorteil zunichte zu machen. Es ist daher erwünscht, für die Fähigkeit zur Verbesserung der Frequenzselektivität der Vorrichtung zu sorgen, während gleichzeitig ihre vorteilhafte kleine Größe beibehalten wird.

Es ist erkannt worden, daß dann, wenn sich die Oberflächenwellen über den Ausgangswandler hinaus bis zum äußersten Ende des Substrats ausbreiten können, Randreflexionen auftreten, aus denen sich eine Ausbreitung der reflektierten Energie zurück gegen den Eingangswandler ergibt. In gleicher Weise resultiert die Energie, die sich am Eingangswandler vorbei zum anderen Ende des Substrats ausbreitet, ebenfalls zu Randreflexionen. Wenn die Reflexionskoeffizienten dieser Randreflexionen genügend hoch sind, besteht die Möglichkeit, daß sie innerhalb

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des Substrats stehende Wellen bilden. Das heißt in anderen Worten, daß die Oberflächenwellen-Verzögerungsleitungsvorrichtung als ein Resonator mit hohem Gütefaktor Q in Analogie zu den Quarzkristallresonatoren arbeiten kann. Leider sind Randreflexionen von Oberflächenwellen ein äußerst schwieriger Vorgang. Es tritt nicht nur eine Reflexion der Oberflächenwelle selbst auf, sondern es erfolgt auch eine beträchtliche Umsetzung der Oberflächenwelle in andere Wellenausbreitungstypen, beispielsweise in Volumenwellen. Dieser"Umstand macht den richtigen Entwurf und die Kontrolle einer solchen Vorrichtung äußerst schwierig. Überdies erfordert die Erzielung des gewünschten Resonanzmusters eine äußerst präzise Lokalisierung der Ränder des Substratmaterials, was bei der Herstellung nur mit großen Schwierigkeiten erzielt werden kann. So ist die Erstellung einer Resonanzstruktur zwar ein vielversprechender Weg zur Verwirklichung sehr selektiver Bandfilter, doch erscheint die Ausnutzung von Randreflexionen als Mittel zur Verwirklichung dieses Ziels nicht ausführbar zu sein.

Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung der gewünschten Reflexionen ist die Anwendung einer Gitterstruktur, die an einer entsprechenden Stelle auf der Oberfläche des Substrats selbst angebracht ist. Diese Möglichkeit wird von E.A. Ash in der Zusammenfassung einer Druckschrift mit dem Titel "Surface Wave Grating Reflectors and Resonators" vorgeschlagen, die im Internationalen Mikrowellen-Symposion vorgelegt worden ist, das vom 11. bis 14. Mai 1970 in Newport Beach, Kalifornien, stattgefunden hat. Die Anstrengungen zur Erzielung eines in der Praxis einsetzbaren Resonatorsmit zwei im Abstand voneinander liegenden Gittern haben jedoch bisher noch nicht zu einem substantiellen Erfolg geführt, was sich aus dem unbefriedigend niedrigen Q-Wert von 80 zeigt,, der angeblich mit der in dem oben erwähnten Artikel beschriebenen Vorrichtung erzielt wurde.

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Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, eine mit akustischen Oberflächenwellen arbeitende Resonatorvorrichtung zu schaffen, bei der von zwei im Abstand voneinander liegenden Gitteranordnungen auf einem piezoelektrischen Substrat oder auf einem piezoelektrischen Film auf einem Substrat Gebrauch gemacht wird, wobei zwischen den Gitteranordnungen wenigstens ein mit akustischen Oberflächenwellen arbeitender Wandler angebracht ist, der als Antwort auf eine elektrische Erregung akustische Oberflächenwellen in dem piezoelektrischen Material erzeugt, und wobei die Gitteranordnungen bezüglich der beiden gegenüberliegenden Seiten des Wandlers so angebracht sind, daß sich aus der Reflexion der vom Wandler erzeugten akustischen Oberflächenwellen eine Resonanzbedingung mit stehenden Wellen ergibt, was zu einem elektroakustischen Resonator mit einem sehr hohen Gütefaktor Q führt. Vorzugsweise ist der Wandler ein Interdigitalwandler. Die Gitteranordnungen können auf verschiedene Weise gebildet werden. Eine Möglichkeit besteht darin, daß mehrere parallele, schmale Streifen aus leitendem oder nicht leitendem Dünnfilmmaterial aufgebracht werden, wobei die Streifen so angeordnet sind, daß sich in dem piezoelektrischen Material ausbreitende Oberflächenwellen auf die Streifen in Querrichtung zu ihrer Längsausdehnung treffen. Wenn eine Oberflächenwelle einen dieser Streifen passiert, wird ein gewisser Anteil ihrer Energie reflektiert. Durch Vorsehen gleicher Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Streifen dieser jeweiligen Gitteranordnungen erfolgt bei der richtigen Frequenz eine kohärente Addition der von den verschiedenen Streifen reflektierten Energie. Die Einfügung einer ausreichenden Anzahl von Streifen in jeder Gitteranordnung ermöglicht eine im wesentlichen totale Reflexion der einfallenden Oberflächenwelle. Im Zusammenhang mit der Bildung einer Gitteranordnung mit solchen reflektierenden Streifen ist hinsichtlich ihres Abstandes, ihrer Größe und ihrer Position eine äußerst exakte Bearbeitungskontrolle möglich. Ein weiteres Verfahren zur Erzielung

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einer Gitteranordnung besteht darin, daß in die Oberfläche des piezoelektrischen Materials, das entweder als Substrat selbst oder als darauf gebildeter Dünnfilm vorliegen kann,, direkt Nuten geätzt werden, wobei gleichfalls eine äußerst exakte Bearbeitungskontrolle aufrecht erhalten werden kann. Somit kann eine mit akustischen Oberflächenwellen arbeitende Resonatorvorrichtung mit· einem relativ hohen Gütefaktor Q in der Größenordnung von wenigstens 1OOO in einer wirtschaftlich durchführbaren Weise hergestellt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zwei akustische Oberflächenwellenwandler zwischen zwei im Abstand voneinander liegenden Gitteranordnungen auf einem piezoelektrischen Substrat oder einem piezoelektrischen Film auf einem Substrat angebracht, wobei einer der Wandler ein Eingangswandler ist, während der andere Wandler eine Ausgangswandler ist. Bei dieser Anordnung koppelt der Ausgangswandler elektrische Energie aus der Resonatorvorrichtung, die dann als Bandfilter dienen kann, dessen Frequenzselektivität wesentlich schärfer ist als diejenige, die mit anderen bekannten Typen von Oberflächenwellen-Verzögerungslei tungs vorrichtungen mit vergleichbarer Größe erreicht werden kann. Ebenso wie Quarzkristallresonatoren zur Bildung von Bandfiltern mit mehreren Polen verwendet werden können, können auch diese Resonantorvorrichtungen in ähnlicher Weise eingesetzt werden, indem mehrere Resonatoranordnungen nebeneinander auf dem gleichen Substrat hergestellt werden. Durch Verwendung der Interdigitalwandler können diese mehreren Resonatoren elektrisch miteinander verbunden werden. Weitere Ausführungsformen der Erfindung enthalten eine akustische Kopplung zwischen mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Eingangsund Ausgangswandlern sowie andere Formen der elektrischen Kopplung, wie eine Kopplung mit Vielfachstreifen.

Mit Hilfe der Erfindung soll demgemäß eine im VHF- und im UHF-Bereich arbeitende sehr selektive Resonatorvor-

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richtung geschaffen werden, bei der von wenigstens einem mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Wandler Gebrauch gemacht wird, der zwischen im Abstand voneinander liegenden Gitteranordnungen eingefügt ist. Die mit Hilfe der Erfindung zu schaffende Resonatorvorrichtung soll durch die Verwendung von Bauelementen, die mit akustischen Oberflächenwellen arbeiten, relativ klein sein. Ferner soll die mit Hilfe der Erfindung zu schaffende sehr selektive Resonatorvorrichtung eine äußerst präzise Kontrolle des Frequenzgangs in wirtschaftlich durchführbarer Weise ermöglichen. Mit Hilfe der Erfindung soll auch eine Vielfachresonatorvorrichtung geschaffen werden, bei der von mehreren Oberflächenwellen-Resonatorvorrichtungen Gebrauch gemacht wird, die auf dem gleichen Oberflächenwellen-Verzögerungsleitungssubstrat gebildet sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Resonatorvorrichtung nach der Erfindung,

Figur 2 eine schematisch Ansicht einer weiteren mit Oberflächenwellen arbeitenden Mehrfachresonator-Vorrichtung nach der Erfindung,

Figur 3 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 1, wobei Jedoch eine akustische Kopplung zwischen den Eingangsund Ausgangswandlern der Resonatorvorrichtung dargestellt ist.

Figur 4 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Resonatorvorrichtung, bei der zwischen dem Eingangsabschnitt und dem Ausgangsab-

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schnitt eine Vielfachstreifenkopplung benutzt wird,

Figur 5 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Resonatorvorrichtung, bei der zwischen zwei im Abstand voneinander liegenden Gitteranordnungen ein einziger mit akustischen Oberflächenwellen arbeitender Wandler angebracht ist, und

Figur 6 .eine schematische Ansicht eines mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Wandlers des Typs mit ineinander verzahnten geteilten Elektroden, wie er auch in den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 5 als Wandler verwendet werden kann.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Resonatorvorrichtung dargestellt, die ein Bandfilter oder ein Oszillatorfrequenz-Steuerelement bildet. Die Resonatorvorrichtung enthält ein Substrat 10 aus piezoelektrischem Material wie Lithiumniobat oder Quarz. Auf dem Substrat 10 sind erste und zweite reflektierende Gitteranordnungen 40, 42 gebildet, die mehrere Unstetigkeitsstellen 20, 30 aufweisen. Die Unstetigkeitsstellen 20, 30 sind auf der Oberfläche des Substrats 10 so gebildet, daß sie wenigstens einen Teil Jeder auf sie treffenden Oberflächenwelle reflektieren können.

Die Unstetigkeitsstellen 20 und 30 der Gitteranordnungen 40 und 42 können in Form mehrerer schmaler Dünnfilmfinger oder Dünnfilmstreifen gebildet sein, die auf der Oberfläche des Substrats abgeschieden sind. Die Streifen können aus einem elektrisch leitenden Material wie Gold, Kupfer oder Aluminium gebildet sein. Sie können aber auch aus einem dielektrischen Material wie Siliziumoxid, Siliziumnitrit oder Zinkoxid gebildet sein. Die reflektierenden Unstetigkeitsstellen 20 und 30 können auch durch selektives Ätzen von Teilen der Oberfläche des Substrats 10 hergestellt

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werden. Zur Veranschaulichung ist Jede der Gitteranordnungen 40, 42 zwar mit fünf Unstetigkeitselementen dargestellt, doch ist zu erkennen, daß die Gitteranordnungen auch eine wesentlich größere Anzahl solcher Elemente, beispielsweise 100, enthalten können, damit der gesamte prozentuale Anteil der Reflexion der auf die Gitteranordnungen 40 und 42 treffenden akustischen Oberflächenwellen erhöht wird.

Die Gitteranordnungen 40 und 42 sind auf dem Substrat im Abstand voneinander und aufeinander ausgerichtet angebracht. Im Raum zwischen den Gitteranordnungen 40 und sind auf dem Substrat 10 mit akustischen Oberflächenwellen arbeitende Eingangs- und Ausgangswandler 21 bzw. 25 angebracht, die vorzugsweise sog. Interdigitalwandler sind. Zu diesem Zweck enthält der Eingangsinterdigitalwandler 21 Elektroden 22 und 24. Die Elektroden 22 und 24 können aus einem mit einem geeigneten Muster versehenen Dünnfilm aus elektrisch leitendem Material wie Gold, Kupfer oder Aluminium hergestellt sein. Nach Fig. 1 enthalten die Elektroden 22 und 24 Jeweils zwei Finger; die Elektroden können natürlich auch eine größere Anzahl von Fingern aufweisen. Der Eingangsinterdigitalwandler 21 ist mit Hilfe von Leitungen 14 und 16 an eine elektrische Eingangsanregungsquelle 12 angeschlossen. Der Ausgangsinterdigitalwandler 25 enthält Elektroden 26 und 28; die Elektroden dieses Wandlers sind in der gleichen Weise wie die den Eingangsinterdigitalwandler bildenden Elektroden hergestellt. Der Ausgangsinterdigitalwandler 25 ist mit Hilfe von Leitungen 32 und 34 an eine externe Last angeschlossen. Die Enden des Substrats 10 können in geeigneter Weise so behandelt sein, daß alle dort auftreffenden Oberflächenwellen absorbiert werden, damit eine Reflexion von Oberflächenwellen von den Enden des Substrats 10 verhindert wird. Diese Behandlung kann aus der Aufbringung eines absorbierenden Materials auf der Oberfläche des Substrats 10 im Bereich der beiden Enden bestehen. Die Endbereiche 18 und 38 des Substrats bilden in dieser

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Hinsicht Oberflächenwellen-Absorptionsbereiche.

Im Betriebszustand wird die von der Eingangsanregungsquelle 12 gelieferte elektrische Energie vom Eingangsinterdigitalwandler 21 in eine akustische Oberflächenwellenenergie umgewandelt, die sich-längs der Oberfläche des Substrats 10 ausbreitet. Wenn diese sich ausbreitenden Oberflächenwellen die Unstetigkeitsstellen 20 und 30 der Gitteranordnungen 40 und 42 erreichen, werden sie wenigstens teilweise von jedem der Unstetigkeitselemente reflektiert. Die einzelnen reflektierenden Unstetigkeitsstellen 20 und 30 jeder der Gitteranordnungen 40 und 42 liegen im gleichen Abstand voneinander, wobei der Mittenabstand benachbarter Unstetigkeitsstellen gleich der halben Wellenlänge der Mittenfrequenz der Resonatorvorrichturig ist. Somit verstärken sich die von den verschiedenen Unstetigkeitsstellen 20 und 30 der entsprechenden Gitteranordnungen 40 und 42 reflektierten Wellen in kohärenter Weise. Wenn eine geeignete Anzahl reflektierender Unstetigkeitsstellen vorhanden ist, erfolgt fast eine vollständige Reflexion der eintreffenden akustischen Welle. Die Anwesenheit von zwei reflektierenden Gitteranordnungen 40, 42 auf der Oberfläche des Substrats 10 führt zu einer Stehwellenresonanz zwischen den zwei Reflektoren mit einer Bandbreite, die von den Restverlusten des Systems kontrolliert ist. Die saubere Verwirklichung dieser Stehwellenresonanz erfordert, daß der Abstand zwischen den zwei reflektierenden Gitteranordnungen 40 und 42 ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge längs der Oberfläche des Substrats 10 ist. Zur wirksamsten Anregung der Stehwellenresonanz sollte der Eingangsinterdigitalwandler 21 in einer speziellen Weise bezüglich der Positionen der reflektierenden Gitteranordnungen 40 und 42 angebracht sein. Die Bereiche der maximalen Oberflächenwellenanregung in dem Substrat 10-unterhalb des Eingangsinterdigitalwandlers 21 sollte in diesem Zusammenhang mit den Maximalwerten in dem Stehwellenmuster zusammenfallen.

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Die Auskopplung der Energie bei der Stehwellenresonanz erfolgt mit Hilfe des Ausgangsinterdigitalwandlers 25 zur Last 36. Wie im Fall des Eingangsinterdigitalwandlers 21 sollte der Ausgangsinterdigitalwandler 25 so angebracht sein, daß seine Bereiche mit maximaler Empfindlichkeit mit den Maximalwerten in dem Stehwellenmuster zusammenfallen.

Für den Fachmann sind verschiedene Abwandlungen der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform erkennbar. Die reflektierenden Gitteranordnungen 40 und 42 können beispielsweise als geätzte Nuten in dem Substrat 10 gebildet sein, wie bereits erörtert worden ist. Während in der_s-.· Ausführungsform von Fig. 1 zum Einkoppeln und zum Auskoppeln in und aus der Resonatorvorrichtung Interdigitalwandler 21 und 25 verwendet worden sind, können zum Ein- und Auskoppeln von Energie für die Resonatorvorrichtung auch andere Formen von mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Wandlern verwendet werden. Die Eingangsund Ausgangswandler 21 bzw. 25 sind zwar im Bereich des Substrats 10 zwischen den zwei reflektierenden Gitteranordnungen 40 und 42 dargestellt worden, doch können auch einer oder beide Wandler außerhalb dieses Bereichs angebracht sein. Die dargestellte Vorrichtung enthält genau zwei reflektierende Gitteranordnungen; es ist auch möglich, mehr als zwei reflektierende Gitteranordnungen zu verwenden, was Anlaß für zwei oder mehr Bereiche mit Stehwellenresonanz gibt. Es hat sich gezeigt, daß gemäß den obigen Ausführungen hergestellte Oberflächenwellen-Resonatorvorrichtungen Gütefaktoren Q mit dem Wert 1000 oder höher bis zum Wert 10 000 aufweisen.

Fig. 2 zeigt schematisch die Kombination mehrerer Resonatorvorrichtungen der oben beschriebenen Art zur Bildung einer Vielfachresonatoranordnung. Die gesamte Anordnung ist auf einem Substrat 44 aus piezoelektrischem Material gebildet, und sie enthält mehrere einzelne Resonator-

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vorrichtungen 46, 48, 50 und 52. Jeder Resonator enthält erste und zweite, im Abstand voneinander liegende Gitteranordnungen 70 bis 77. Ferner enthält Jede Resonatorvorrichtung jeweils einen Eingangsinterdigitalwandler 54, 56, 58 und 60 sowie einen Ausgangsinterdigitalwandler 62, 64, 66 und 68.-Der Eingangsinterdigitalwandler 54 der ersten Resonatorvorrichtung ist über Leitungen 90 und 92 an eine externe elektrische Signalquelle 88 angekoppelt. Das Ausgangssignal der ersten Resonatorvorrichtung, das an dessen Ausgangsinterdigitalwandler 62 erscheint, wird über Leitungen 94 und 96 dem Eingangsinterdigitalwandler 56 der zweiten Resonatorvorrichtung zugeführt. In gleicher Weise wird das Ausgangssignal Jeder folgenden Resonatorvorrich^ tung an den Eingang der nächstfolgenden Resonatorvorrichtung angelegt. Der Ausgangsinterdigitalwandler der letzten Resonatorvorrichtung ist schließlich mit Hilfe von Leitungen 106 und 108 an eine externe Last 110 angekoppelt.

Der Frequenzgang jeder einzelnen Resonatorvorrichtung wird in erster Linie vom Ort und von der Anzahl der Elemente der zugehörigen reflektierenden Gitteranordnungen bestimmt. Die in Fig. 2 dargestellten reflektierenden Gitteranordnungen sind zwar in der gleichen Anordnung wiedergegeben worden, doch kann es allgemein erwünscht sein, bei jeder der einzelnen Resonatorvorrichtungen geringfügig unterschiedliche Anordnungen vorzusehen, damit ein gewünschter Gesamtfrequenzgang erzielt wird. Die Kopplung zwischen den einzelnen Resonatorvorrichtungen der Vielfachresonatoranordnung wird von der Ausführung der jeweiligen Interdigitalwandler unter Anwendung bekannter Techniken bestimmt. Die Möglichkeit der Steuerung des Frequenzgangs der einzelnen Resonatorvorrichtungen und der Kopplung zwischen ihnen ermöglicht eine große Flexibilität bei der Verwirklichung eines gewünschten Gesamtfrequenzgangs.

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Es ist zwar eine spezielle Ausführungsform der Vielfachresonatoranordnung beschrieben worden, doch sind für den Fachmann Abwandlungen dieser Anordnung offensichtlich, die den oben im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 beschriebenen Abwandlungen ähnlich sind. Manchmal kann es notwendig sein, den Wert der Kreuzkopplung der akustischen Wellen zwischen benachbarten Resonatorvorrichtungen zu reduzieren. Beispielsweise kann dies dadurch erreicht werden, daß auf der Oberfläche des Substrats zwischen benachbarten Resonatorvorrichtungen ein absorbierendes Material angebracht wird oder daß zwischen benachbarten Resonatorvorrichtungen eine mehrere Wellenlängen tiefe Ausnehmung gebildet wird. Falls es erwünscht ist, können die einzelnen Resonatorvorrichtungen einer gegebenen Anordung jeweils auf ihrem eigenen Substrat hergestellt werden. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Vielfachresonatoranordnung sind die einzelnen Resonatorvorrichtungen zwar in einer Kaskadenschaltung miteinander verbunden, doch können auch Parallel- oder Serien/Parallel-Schaltungen der einzelnen Resonatorvorrichtungen vorgesehen sein.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform einer Resonatorvorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Bei dieser in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist zwischen die mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Eingangsund Ausgangsinterdigitalwandler der Resonatorvorrichtung eine akustische Kopplungseinrichtung eingefügt. Die Resonatorvorrichtung von Fig. 3 gleicht sonst vollständig der Ausführungsform von Fig. 1. Zur Vermeidung von Wiederholungen sind daher entsprechende Teile in Fig. 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden, die auch in der Ausführungsform von Fig. 1 verwendet wurden, doch sind sie jeweils mit einem Strich ergänzt. Die akustische Kopplungseinrichtung zwischen den Eingangs- und Ausgangsinterdigitalwandlern 21', 25' ist in Form einer dritten

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reflektierenden Zwischengitteranordnung 43 ausgeführt, die aus mehreren Unstetigkeitsstellen 44 der gleichen Art wie die Unstetigkeitsstellen 20', 30' der ersten und zweiten Gitteranordnungen 40', 42' bestehen, die in Richtung nach außen auf dem Substrat 10' bezüglich des Eingangsinterdigi talwandlers 21· bzw. des Ausgangsinterdigitalwandlers 25' angebracht sind. Die Unstetigkeitsstellen 44 der Zwischengitteranordnung 43 sind vorzugsweise ebenso ausgebildet wie die Unstetigkeitsstellen 20·, 30» der ersten bzw. zweiten Gitteranordnungen 40', 42'. Die Unstetigkeitsstellen 44 der Zwischengitteranordnung 43 können daher aus mehreren schmalen Dünnfilmfingern oder Dünnfilmstreifen bestehen, die auf der Oberfläche des Substrats 10· im Raum zwischen dem Eingangsinterdigitalwandler 21' und dem Ausgangsinterdigitalwandler 25' angebracht sind. Die Streifen 44 können aus elektrisch leitendem Material oder aus einem dielektrischen Material bestehen, wie sie oben im Zusammenhang mit den Unstetigkeitsstellen 20 und 30 der ersten und zweiten Gitteranordnungen 40 bzw. 42 der Ausführungsform von Fig. 1 angegeben worden sind. Es ist zu erkennen, daß die Unstetigkeitsstellen 44 der Zwischengitteranordnung 43 auch durch Ätzen von Nuten in dem Substrat 10' gebildet werden können. Die einzelnen reflektierenden Unstetigkeitsstellen 44 der Zwischengitteranordnung 43 bilden eine akustische Kopplung zwischen dem Eingangsinterdigitalwander 21' und dem Ausgangsinterdigitalwandler 25'j die Unstetigkeitsstellen 44 liegen dabei im gleichen Abstand voneinander, wobei der Mittenabstand zwischen benachbarten Unstetigkeitsstellen im wesentlichen gleich der halben Wellenlänge der Mittenfrequenz der Resonatorvorrichtung ist. Verbesserte Filtereigenschaften der Resonatorvorrichtung von Fig. 3 können dadurch erzielt werden, daß die akustische Kopplungseinrichtung in Form der Zwischengitteranordnung 43 auf dem Substrat 10' zwischen dem Eingangsinterdigitalwandler 21' und dem Ausgangsinterdigitalwandler 25* angebracht wird. In dieser Hinsicht sollten

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die Eingangs- und Ausgangsinterdigitalwandler 21' bzw. 25' nicht nur bezüglich der reflektierenden Gitteranordnungen 40', 42', sondern auch bezüglich der dritten Zwischengitteranordnung 43 besonders plaziert werden. Zu diesem Zweck sollten die Bereicheder maximalen Oberflächenwellenanregung im Substrat 10' unterhalb des Eingangsinterdigitalwandlers 21' mit den Maximalwertbereichen der Stehwellenverteilung zusammenfallen, wobei die Bereiche der maximalen Empfindlichkeit im Ausgangsinterdigitalwandler 25^f mit den Maximalwertbereichen der Stehwellenverteilung zusammenfallen. In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform arbeiten die Gitteranordnungen 40' und 43 mit dem Wandler 21' unter Bildung einer Resonatorvorrichtung zusammen, während die Gitteranordnungen 42^f und 43 mit dem Wandler 25^f zur Bildung einer zweiten Resonatorvorrichtung zusammenarbeiten. Die zwei Resonatorvorrichtungen können so ausgebildet sein, daß sie geringfügig versetzte Resonanzfrequenzen aufweisen, damit der gewünschte Frequenzgang über die vollständige Vorrichtung erzielt wird, oder sie können nach der Erfindung auch gleiche Resonanzfrequenzen haben. Die Kopplung zwischen den zwei Resonatorvorrichtungen wird durch die Durchlässigkeit durch die Zwischengitteranordnung 43 erzielt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 4 dargestellt ist, ist zwischen den Eingangs- und Ausgangsabschnitten einer Resonatorvorrichtung eine weitere Form der elektrischen Kopplung vorgesehen. Die Resonatorvorrichtung von Fig. 4 enthält ein Substrat 120 aus einem geeigneten piezoelektrischen Material, auf dem Eingangsund Ausgangsresonatorabschnitte 121 bzw. 122 angebracht sind. Der Eingangsresonatorabschnitt 121 enthält erste und zweite reflektierende Gitteranordnungen 123, 124, die in einer Linie liegend, im Abstand voneinander auf dem Substrat zu beiden Seiten eines akustischen Oberflächenwellen-Eingangswandlers 125 liegen. Der Eingangswandler

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ist vorzugsweise ein Interdigitalwandler, der mit Hilfe von Leitungen 127 und 128 an eine externe elektrische Eingangsanregungsquelle 126 angeschlossen ist. In gleicher Weise enthält der Ausgangsresonatorabschnitt 122 erste und zweite reflektierende Gitteranordnungen 130, 131» die in einer Linie liegend, im Abstand voneinander zu beiden Seiten eines als Interdigitalwandler ausgeführten akustischen Oberflächenwellen-Ausgangswandlers 132 auf dem Substrat 120 liegen. Der Ausgangswandler 132 ist über Leitungen 134 und 135 an eine Last 133 angeschlossen. Die Eingangsund Ausgangsresonatorabschnitte 121 bzw. 122 sind über eine elektrische Kopplungseinrichtung miteinander gekoppelt, die in Form von Vielfachstreifenkopplern 136 und 137 ausgeführt ist, die sich Jeweils zwischen den Eingangs- und Ausgangsresonatorabschnitten 121 bzw. 122 erstrecken. Die Vielfachstreifenkoppler 136 und 137 liegen zu beiden Seiten der Eingangs- und Ausgangswandler 125 bzw. 132, und sie bestehen aus mehreren extrem dünnen, parallelen Metallstreifen, die auf dem Substrat 120 angebracht sind. Jeder der länglichen Metallstreifen der Vielfachstreifenkoppler

136 und 137 verläuft quer zur Breite des Substrats 120, damit sie zugehörige Abschnitte mit den Eingangs- und Ausgangswandlern 125 bzw. 132 zusammenhängend umfassen.

Im Vergleich zu den Unstetigkeitsstellen der reflektierenden Gitteranordnungen 123, 134 und 130, 131 der Eingangsund Ausgangsresonatotfabschnitte 121 bzw. 122 sind die einzelnen Metallstreifen der Vielfachstreifenkoppler 136,

137 relativ dünn und so angeordnet, daß der Abstand zwischen den Mitten benachbarter Metallstreifen wesentlich kleiner als eine halbe Wellenlänge bei der Mittenfrequenz der Resonatorvorrichtung, nämlich beispielsweise ein Viertel der Wellenlänge beträgt. Die Unstetigkeitselemente der Gitteranordnungen 123, 124 und 130, I3I sind dicker als die Metallstreifen der Vielfachstreifenkoppler 136 und 137, wobei der Abstand zwischen den Mitten benachbarter Unstetigkeitselemente im wesentlichen gleich der halben Wellenlänge bei der Mittenfrequenz der Resonatorvorrich-

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tung ist. Die beiden Enden des Substrats 120 sind jeweils mit Absorptionsbereichen 140, 141 versehen, wie im Zusammenhang mit der Ausführungsfora von Fig. 1 beschrieben worden ist, so daß ein Reflektieren der akustischen Oberflächenwellen an den Enden des Substrats 120 verhindert wird.

Im Betrieb wird die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform durch Anlegen eines elektrischen Signals aus der Eingangsquelle 126 an den Eingangswandler 125 im Eingangsresonatorabschnitt 121 erregt. Der Eingangswandler 125 erzeugt dadurch eine akustische Oberflächenwellenenergie , die sich längs der Oberfläche des Substrats 120 fortpflanzt. Die Reflexion der sich ausbreitenden Oberflächenwellen an den Unstetigkeitselementen der Gitteranordnungen 123, 124 geschieht in der oben beschriebenen Weise, wobei die metallischen Vielfachstreifenkoppler 136 und 137 die zusätzliche Funktion eines gerichteten Kopplers ausüben, damit sich sowohl erzeugte als auch reflektierte akustische Oberflächenwellen zwischen den Eingangs- und Ausgangsresonatorabschnitten 121 bzw. 122 frei ausbreiten. Die von den Unstetigkeitselementen der Gitteranordnungen 123, 124 reflektierten Oberflächenwellen werden demnach zu den Unstetigkeitselementen der Gitteranordnungen 130, 131 von den Vielfachstreifenkopplern 136 und 137 übertragen, die so angebracht sind, daß zwischen den Eingangs- und Ausgangsresonatorabschnitten 121 bzw. 122 ein Stehwellen-Resonanzmuster entsteht. Der Ausgangswandler 132 des Ausgangsresonatorabschnitts 122 wandelt die akustische Oberflächenwellenenergie in der Resonatorvorrichtung in elektrische Energie um, die über die Leitungen 134, 135 an die Last 133 angelegt wird.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform bis auf die Tatsache gleicht, daß nur ein einziger

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akustischer Oberflächenwellenwandler 150 zwischen zwei im Abstand voneinander angebrachten reflektierenden Gitteranordnungen 151 und 152 auf einem Substrat 153 aus piezoelektrischen Material eingefügt ist. Eine externe elektrische Signalquelle 154· ist über Leitungen 155, 156 an den Oberflächenwellenwandler 150 angekoppelt, der vorzugsweise ein Interdigitalwandler ist. Die externe elektrische Signalquelle 154 dient als Anregungsvorrichtung für den Wandler 150 zur Erzeugung akustischer Oberflächenwellen in dem Substrat 153, die dann von den Unstetigkeitselementen reflektiert werden, die die auf den beiden Seiten des Wandlers 150 angebrachten reflektierenden Gitteranordnungeh 151 und 152 bilden. Das Substrat 153 ist mit Oberflächenwellen-Absorptionsbereichen 157, 158 versehen, die an seinen beiden Enden angebracht sind, damit die Reflexion von Oberflächenwellen von den Enden des Substrats 153 verhindert wird. Aufeinanderfolgende Unstetigkeitselemente in den Gitteranordnungen 151, 152 liegen im gleichen Abstand voneinander, wobei der Mittenabstand benachbarter Unstetigkeitselemente im wesentlichen gleich der halben Wellenlänge bei der Mittenfrequenz der Resonatorvorrichtung ist. Die -beiden Gitteranordnungen 151 und 152 liegen in einem Abstand voneinander, der gleich einem ganzzahligen Vielfachen von halben Wellenlängen längs der Oberfläche des Substrats 153 ist; der Wandler 150 ist dabei auf dem Substrat so angeordnet, daß eine Stehwellenresonanzbedingung erfüllt wird. In dieser Ausführungsform dient die Resonatorvorrichtung als ein abgestimmtes Impedanzelement mit hohem Gütefaktor Q, das als Oszillatorsteuerung oder in Filteranwendungsfällen benutzt werden kann.

Fig. 6 zeigt eine andere Form eines akustischen Oberfläehenwellenwandlers 160 vom Typ des Interdigitalwandlers,. bei dem die jeweiligen Finger oder Elektroden paarweise ausgebildet sind, die nacheinander abwechselnd von den gegenüberliegenden Anschlüssen 161, 162 des Wandlers

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ausgehen. Der Anschluß 161 ist also mit jeweiligen Elektrodenpaaren 163 versehen, während der Anschluß 162 die Elektrodenpaare 164 aufweist, die abwechselnd mit den Elektrodenpaaren 163 aufeinanderfolgen. Diese Form des Interdigitalwandlers ist als Wandler mit gespaltenen Elektroden bekannt. Interdigitalwandler 160 von Fig. 6 mit gespaltenen Elektroden können anstelle der in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung nach Fig. 1 bis 5 verwendet werden. Die Verwendung des Wandlers 160 mit gespaltenen Elektroden bewirkt eine beträchtliche Reduzierung oder Unterdrückung von Wandlerreflexionen, die sonst den Schwingungstyp der Resonatorvorrichtung stören würden. Der Schwingungstyp einer Resonatorvorrichtung mit einem oder mit mehreren Interdigitalwandlern mit gespaltenen Elektroden nach Fig. 6 wird somit im wesentlichen frei von Störungen aus Reflexionen, die vom Wandler erzeugt werden.

Von den oben beschriebenen Wandlervorrichtungen ist zwar angegeben worden, daß sie auf einem Substrat aus piezoelektrischem Material gebildet sind, doch können solche Resonatorvorrichtungen auch auf einem Film aus piezoelektrischem Material hergestellt sein, der auf einem Substrat aus nicht piezoelektrischem Material aufgebracht ist. Ferner kann auch die akustische Kopplung zwischen Resonatorvorrichtungen durch eine andere akustische Vorrichtung als die reflektierende Zwischengitteranordnung 43 der Ausführungsform von Fig. 3 erzielt werden. Beispielsweise könnten Plattenschwingungstypen, die normalerweise in akustischen Oberflächenwellenvorrichtungen zu" einem Störansprechverhalten führen, in einer Resonatorvorrichtung der hier beschriebenen Art, die der Übertragung von Energie zwischen jeweiligen Resonatorvorrichtungen dient, zur Erzielung einer akustischen Kopplung zwischen diesen Resonatorvorrichtungen eingesetzt werden.

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Insbesondere läßt sich feststellen, daß jede nach der Erfindung ausgebildete Resonatorvorrichtung als Ausgangssignal eine ausgewählte Resonanzfrequenz erzeugt, wobei der Abstand zwischen benachbarten Reflektoren oder Unstetigkeitselementen in den reflektierenden Gitteranordnungen einer Verschiebung der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Oberflächenwellen aufgrund der Anwesenheit der Jeweiligen Gitteranordnungen Rechnung trägt. Der Abstand zwischen den reflektierenden Gitteranordnungen auf beiden Seiten eines Kopplungswandlers, beispielsweise eines akustischen Oberflächenwellen-Interdigitalwandlers, ist durch die folgende Formel bestimmt:

d = λ(N/2 - Θγ/360),

wobei gilt: d = Abstand zwischen den reflektierenden

Gitteranordnungen auf beiden Seiten des Kopplungswandlers;

λ = Wellenlänge der gewünschten Mittenfrequenz

N « eine Ganzzahl und Or β Reflexionsphasenwinkel.

Wenn die Ganzzahl N eine ungerade Anzahl von Wellenlängen angibt, dann sollte der Kopplungswandler mit einer ungeraden Anzahl von ineinandergreifenden Fingern oder Elektroden versehen sein; der Kopplungswandler sollte an einer Stelle angebracht werden, die mit dem Maximalwertbereich der Stehwellenresonanzverteilung zusammenfällt. Wenn die Ganzzahl N eine ungerade Anzahl von Wellenlängen angibt, wenn der Kopplungswandler mit einer geraden Anzahl von Fingern oder Elektroden versehen ist, dann ist die Position des Wandlers bezüglich der reflektierenden Gitteranordnungen auf Jeder seiner Seiten versetzt, damit der Kopplungswandler an einem Ort plaziert wird, der mit dem Maximalwertbereich der Stehwellenresonanzverteilung zusammenfällt.

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Es sind hier zwar spezielle Ausführungsformen einer Resonatorvorrichtung dargestellt und beschrieben worden, doch sind im Rahmen der Erfindung auch offensichtlich weitere Abwandlungen möglich.

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Claims

Patentansprüche

Oberflächenwellen-Resonantorvorrichtung mit einem Substrat, das wenigstens eine Oberflächenschicht aus piezoelektrischem Material aufweist und wenigstens einem mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Wandler auf der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats, der ein elektrisches Eingangssignal in sich auf der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats ausbreitende akustische Oberflächenwellen umwandelt, dadurch gekennzeichnet, daß auf der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats auf den beiden Seiten des Oberflächenwellenwandlers erste und zweite reflektierende Gitteranordnungen angebracht sind, die auf die von dem Oberflächenwellenwandler erzeugten akustischen Oberflächenwellen so ansprechen, daß sie auf der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats wenigstens einen Bereich erzeugen, in dem eine Stehwellenresonanzbedingung eintritt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit akustischen Oberflächenwellen arbeitende Wandler aus einem Interdigitalwandler besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Interdigitalwandler gegenüberliegende Anschlußstreifen aufweist, die zur ^Bildung eines Wandlers mit gespaltenen Elektroden mit abwechselnden, fingerartig ineinander verzahnten Elektrodenpaaren versehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bit akustischen Oberflächenwellen arbeitende Wandler Eingangs- und Ausgangsinterdigitalwandler bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur akustischen Kopplung der zwischen den Ein-

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gangs- und Ausgangsinterdigitalwandlern übertragenen Energie eine akustische Kopplungseinrichtung zwischen den Wandlern angebracht ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Kopplungseinrichtung aus einer reflektierenden Gitteranordnung besteht, die zum Reflektieren wenigstens eines Teils der auf sie treffenden Oberflächenwellenenergie mit mehreren, auf der piezoelektrischen Oberflächenschicht angebrachten Unstetigkeitsstellen versehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der reflektierenden Gitteranordnungen aus mehreren, im Abstand voneinander bei der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats angebrachten Unstetigkeitsstellen besteht,die wenigstens einen Teil der auf sie treffenden Oberflächenwellenenergie reflektieren.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Unstetigkeitsstellen aus einem schmalen Streifen aus elektrischen Material besteht, der auf der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats angebracht ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Unstetigkeitsstellen aus einem schmalen Streifen aus dielektrischem Material besteht, der auf der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats angebracht ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Unstetigkeitsstellen aus einer schmalen Vertiefung besteht, die in der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats gebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Gitteranord-

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nungen um etwa ein ganzzahliges Vielfaches von halben Wellenlängen bei der Mittenfrequenz der Resonatorvorrichtung voneinander entfernt sind und daß der Abstand zwischen benachbarten Unstetigkeitsstellen jeder der Gitteranordnungen im wesentlichen gleich einer halben Wellenlänge bei dieser Mittenfrequenz ist..
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Enden der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats zur Unterdrückung von Kantenreflexionen der akustischen Oberflächenwellen jeweils ein absorbierender Bereich angebracht ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats im Abstand voneinander gegenüberliegende Eingangs- und Ausgangsresonatorabschnitte vorgesehen sind, daß die Eingangs- und Ausgangsresonatorabschnitte jeweils einen mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Wandler und zwei reflektierende Gitteranordnungen mit jeweils mehreren Unstetigkeitselementen im Abstand voneinander in einer Linie zu beiden Seiten des Wandlers enthalten, daß der Wandler des Eingangsresonatorabschnitts in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal in der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats akustische Oberflächenwellen erzeugt, daß zwischen dem Eingangsresonatorabschnitt und dem Ausgangsresonatorabschnitt eine elektrische Kopplungseinrichtung verläuft, die bezüglich der zwei reflektierenden Gitteranordnungen der Eingangs- und Ausgangsresonatorabschnitte so angeordnet ist, daß akustische Energie zur Erzielung einer Stehwellenresonänzverteilung zwischen den Abschnitten koppelt, und daß der Wandler des Ausgangsresonatorabschnitts abhängig von der Stehwellenresonänzverteilung ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kopplungseinrichtung aus ersten und zweiten Vielfachstreifenkopplern besteht, von denen jeweils einer zu beiden Seiten der in den Eingangs- und Ausgangsresonatorabschnitten enthaltenen Wandler angebracht ist, wobei die Koppler jeweils zwischen den reflektierenden Gitteranordnungen und den beiden Seiten der Wandler liegen, und daß jeder der Vielfachstreifenkoppler mehrere längeliche Metallstreifen enthält, die in Querrichtung zur piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats verlaufen, so daß sie jeweilige Abschnitte aufweisen, die in zusammenhängender Beziehung mit den Wandlern der Eingangsund Ausgangsresonatorabschnitte verlaufen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Metallstreifen jedes der Vielfachstreifenkoppler gemessen jeweils von Mitte zu Mitte im wesentlichen gleich einer Viertel Wellenlänge der Mittenfrequenz der Resonatorvorrichtung ist und daß der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden ünstetigkeitselementen jeder der reflektierenden Gitteranordnungen im wesentlichen gleich der halben Wellenlänge bei dieser Mittenfrequenz ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat vollständig aus piezoelektrischem Material besteht.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus einem Substratkörper aus nicht-piezoelektrischem Material besteht und daß auf dem Substratkörper eine Schicht aus piezoelektrischem Material aufgebracht ist, die die piezoelektrische Oberflächenschicht bildet.

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18. Vielfachresonatoranordnung mit mehreren nach Anspruch 1 aufgebauten Resonatorvorrichtungen für akustische Oberflächenwellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonatorvorrichtungen zur Erzielung eines speziellen Gesamtfrequenzgangs gekoppelt sind, daß wenigstens eine der Resonatorvorrichtungen so angeordnet ist, daß sie direkt auf ein elektrisches Eingangssignal anspricht, daß wenigstens eine der Resonatorvorrichtungen so angeordnet ist, daß sie direkt ein elektrisches Ausgangssignal abgibt, und daß jede der Resonatorvorrichtungen aus folgenden Teilen besteht: einem Substrat mit wenigstens einer Oberflächenschicht aus piezoelektrischem Material, einem mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Eingangswandler zum Aussenden akustischer Oberflächenwellen auf der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats abhängig von einer elektrischen Eingangsenergie, erste und zweite reflektierende Gitteranordnungen auf der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats, die abhängig von den akustischen Oberflächenwellen in wenigstens einem Bereich der piezoelektrischen Oberflächenschicht des Substrats eine Stehwellenresonanzverteilung erzeugen, und einen mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Ausgangswandler, der abhängig von der Stehwellenresonanzverteilung eine elektrische Ausgangsenergie liefert.
19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,

daß alle Resonatorvorrichtungen auf dem gleichen Substrat angebracht sind.
20. Anordnung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Verminderung der akustischen Kreuzkopplung zwischen zwei Resonatorvorrichtungen angeordnet ist.

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