DE2542854A1

DE2542854A1 - Akustisches oberflaechenwellenfilter

Info

Publication number: DE2542854A1
Application number: DE19752542854
Authority: DE
Inventors: John Maxwell Deavon; James Heighway
Original assignee: Plessey Handel und Investments AG
Current assignee: Plessey Overseas Ltd
Priority date: 1974-09-26
Filing date: 1975-09-25
Publication date: 1976-04-15
Also published as: GB1499330A; JPS5176946A; US4030050A

Description

Unser Zeichen: P 2282

PLESSEY HANDEL UND INVESTMENTS AG
6300 Zug, Schweiz
Gartenstrasse 2

Akustisches Oberflächenwellenfilter

Die Erfindung bezieht sich auf ein akustisches Oberflächenwellenfilter.

Ein akustisches Oberflächenwellenfilter ist bereits bekannt} es enthält ein Substrat aus Lithiumniobat oder einem anderen piezoelektrischen Material, das akustisch miteinander gekoppelte Eingangs- und Ausgangswandler trägt, die jeweils aus ineinanderverschachtelten Fingern aus leitendem Material bestehen , v/obei die Abstände zwischen den Fingern hauptsächlich die Frequenz des Filters bestimmen, während die Anzahl der Finger hauptsächlich die Bandbreite des Filters bestimmt.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Filter, das sich für die Verwendung als Zwischenfrequenzfilter in einem Farbfernsehempfänger eignet; insbesondere soll ein Zwischenfrequenzfilter geschaffen werden, das sich für einen Farbfernsehempfänger eignet, der für einen Betrieb im britischen PAL-System ausgelegt ist.

Schw/Ba

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Nach der Erfindung ist ein akustisches Oberflächenwellenfilter mit Eingangs- und Ausgangswandlern, die jeweils Finger aus leitendem Material auf einem piezoelektrischen Substrat aufweisen, wobei die Finger Jedes Wandlers derart elektrisch mit zwei Anschlußflächen verbunden sind, daß die mit einer Anschlußfläche verbundenen Finger mit den mit der anderen Anschlußfläche verbundenen Fingern verschachtelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler in einer senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle senkrechten Richtung gegeneinander versetzt und mit Hilfe eines Vielfachstreifenkopplers akustisch gekoppelt sind, daß die Abstände zwischen benachbarten Fingern bei wenigstens einem Wandler ungleichmäßig sind, daß die Überlappung zwischen benachbarten Fingern an wenigstens einem Wandler ungleichmäßig ist, daß wenigstens einige Finger an wenigstens einem Wandler gegabelt sind und daß wenigstens einige elektrisch miteinander verbundene Finger an wenigstens einem Wandler so angeordnet sind, daß zwischen ihnen ein Blindfinger eingefügt ist.

Auf dem Substrat kann bei den von dem Vielfachstreifenkoppler entfernt liegenden Außenflächen der Wandler ein Material aufgebracht sein, daß sich für die Absorption akustischer Oberflächenwellen eignet.

Die ineinander verschachtelten Finger eines Wandler können gleiche Abstände aufweisen, und sie können sich gleichmäßig überlappen.

Zwei Teile jedes gegabelten Fingers können elektrisch miteinander verbunden sein.

Die Verbindungen zwischen den Teilen jedes gegabelten Fingers können an dem Ende der Finger liegen, das von der Anschlußfläche entfernt ist, mit der sie in Verbindung stehen.

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Wenigstens einige Finger zusätzlich zu den ersten und den letzten Fingern jedes Wandlers können bei wenigstens einem Wandler so angeordnet sein, daß sie sich nur an einer Seite mit einem benachbarten Finger überlappen, der mit der anderen Anschlußfläche elektrisch verbunden ist.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Eig.1 eine Draufsicht auf ein akustisches Oberflächenwellenfilter, .

Fig.2 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform eines Oberflächenwellenfilters,

Fig.3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Oberflächenwellenfilters und

Fig.4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Oberflächenwellenfilters.

Das in der Zeichnung dargestellte akustische Oberflächenwellenfilter enthält einen Eingangswandler 1 und einen Ausgangswandler 2; diese Wandler sind in einer zur Ausbreitungsrichtung von Oberflächenwellen senkrechten Richtung gegeneinander versetzt, wie der Pfeil 3 anzeigt; außerdem sind sie mit Hilfe eines Vielfachstreifenkopplers 4 miteinander gekoppelt. Es ist zu erkennen, daß der Eingangswandler 1 und der Ausgangswandler 2 sowie der Vielfachstreifenkoppler mit Hilfe eines herkömmlichen Dünnfilm- oder Photolithographieverfahrens hergestellt sind und Zonen aus Gold oder einem anderen Leitermaterial aufweisen, die auf einem Substrat aufgebracht sind, das aus einem piezoelektrischen Material wie Lithiomniobat besteht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind

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zwar der Wandler 1 als der Eingangswandler und der Wandler als der Ausgangswandler bezeichnet worden, doch ist die Anordnung umkehrbar.

Es ist zu erkennen, daß die Finger 5 und 6 des Wandlers 1 gegabelt und an ihren Enden mit Hilfe von Überbrückungen 7 elektrisch miteinander verbunden sind. Der Wandler 1 weist zwei Anschlußflächen 7 und 8 auf, und der Wandler 2 weist zwei Anschlußflächen 9 und 10 auf.Wie der Darstellung zu entnehmen ist, sind die elektrisch mit der Anschlußfläche verbundenen Finger mit den mit der Anschlußfläche 8 verbundenen Fingern verschachtelt, und in gleicherweise sind die Finger des Wandlers 2, die an die Anschlußflache 9 angeschlossen sind, mit den an die Anschlußfläche 10 angeschlossenen Fingern verschachtelt. Die Resonanzfrequenz des Filters wird allgemein von den Abständen zwischen den Fingern bestimmt; diese Abstände sind im Falle des Wandlers 2 gleichmäßig und im Falle des Wandlers 1 ungleichmäßig. Die Bandbreite des Filters wird allgemein von der Anzahl der vorgesehenen Finger sowie von der Form und der Anordnung der Überlappung bestimmt, die beim Wandler 1 ungleichmäßig und beim Wandler gleichmäßig ist. Wenn die Überlappung in Übereinstimmung mit dem dargestellten Muster gebracht wird, entsteht eine vorbestimmte Filterkennlinie; im vorliegenden Fall ist die Überlappung so gewählt, daß eine Kennlinie entsteht, die für ein Zwischenfrequenzfilter für die Verwendung in einem Fernsehempfänger geeignet ist, der für einen Betrieb im britischen PAL-System ausgelegt ist. Durch Anwendung des Vielfachstreifenkopplers 4 zum Koppeln der Wandler 1 und 2 warden

Massewellen, die vom Eingangswandler in einer im allgemeinen geraden Linie in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen wandern, vom Ausgangswandler 2 nicht empfangen, der hinsichtlich seiner Position dagegen versetzt ist. Akustische Oberflächenwellen werden dagegen vom Ausgangswandler 2 empfangen, da der Vielfachstreif enkoppler 4 dazu dient, die Energie der akustischen

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Oberflächenwellen vom Eingangswandler 1 zum Ausgangswandler zu übertragen. Auf diese Weise wird eine Verzerrung der Filterkennlinie, die durch die Wirkung der Massewellen eingeführt werden kann, vermieden oder wenigstens beträchtlich reduziert.

Durch Anbringen gegabelter Finger werden auf dem Weg der Wellenfronten an vorbestimmten durchlaufenen Positionen zusätzliche Flächen angebracht, von _m denen gezeigt werden kann, daß sie eine Auslöschung gewünschter unerwünschter Reflexionen bewirken.

Da die Finger auf Grund der Gabelung hinsichtlich ihrer Abmessungen reduziert sind, sind die Enden mit Hilfe von Überbrückungen 7 miteinander verbunden, die wenig oder keinen Einfluß auf die Arbeitsweise des Filters haben, jedoch einer Erhöhung der Produktionsausbeute dienen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ein Brechen eines Teils eines Fingers keine schädliche Auswirkung hat, da die elektrische Verbindung mit der zugehörigen Anschlußfläche über die Überbrückung erfolgt.

Die Überbrückungen sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwar an den Enden der gegabelten Finger angebracht, doch können sie auch an anderen Stellen in ihrer Längsrichtung angeordnet sein.

Mit Ausnahme des ersten und letzten Fingers jedes Wandlers liegt jeder Finger sandwichartig zwischen zwei mit der anderen Anschlußfläche verbundenen Fingern. Beispielsweise liegen die Finger 11 und 12 neben einem Finger, der nur auf einer ihrer Seiten mit der anderen Anschlußfläche verbunden ist. Es hat sich gezeigt, daß die Kennlinie des Filters auf

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Grund dieses Merkmals so eingestellt werden kann, wie es bei der Herstellung eines für die Verwendung in einem Farbfernsehempfänger geeigneten ZF-Filters erwünscht ist. Die ersten paar Finger des Wandlers 1 sind in der üblichen Weise mit Fingern des Wandlers 2 verschachtelt, doch sind zur Erzielung gleichmässiger Wellenfronten, die von der die gleichaiAnzahl von Fingern in der ganzen Breite der Wellenfront durchlaufenden Front abhängen, Blindfinger wie die Finger 13 und 14 vorgesehen _r die sandwichartig zwischen Fingern angebracht sind, die mit der gleichen Anschlußfläche verbunden sind; diese Blindfinger sind zur Erzeugung gleichmässiger Wellenfronten vorgesehen.

Fig.2 zeigt ein Filter,das dem in Fig.1 dargestellten Filter im wesentlichen gleicht, wobei jedoch eine Anzahl von Elementen des Wandlers 1 zur Erzielung einer modifizierten Filterkennlinie weggelassen worden ist.

Die Figuren 3 und 4. zeigen unterschiedliche Ausgestaltungen, die ebenfalls für die Verwendung.als Zwischenfrequenzfilter in Farbfernsehempfängern geeignet sind, doch sind sie zur Erzielung unterschiedlicher Bandbreiten und Mittenfrequenzen hergestellt worden. Während die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Filter für die Verwendung in einem gemäß dem britischen PAL-System arbeitenden Fernsehempfänger geeignet sind, eignet sich das in Fig.3 dargestellte Filter für die Verwendung in einem Farbfernsehempfänger gemäß den Betriebsanforderungen in den Vereinigten Staaten , und das in Fig.4 dargestellte Filter eignet sich für die Betriebsanforderungen in Europa.

In den Filtern der Figuren 1, 2, 3 und 4 sind bei den Eingangsund Ausgangswandlern an den vom Vielfachstreifenkoppler entfernt liegenden Seiten (nicht dargestellte) Bereiche aus ab-

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sorbierendem Material angebracht, damit akustische Oberflächenwellenreflexionen absorbiert werden. Das absorbierte Material kann ein Kunststoffmaterial wie Epoxydharz,ein Farbstoff- oder ein gummiertes Klebematerial sein.

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Claims

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Patentansprüche

Akustisches Oberflächenwellenfilter mit Eingangs- und Ausgangswandlern, die jeweils Finger aus leitendem Material auf einem piezoelektrischen Substrat aufweisen, wobei die Finger jedes Wandlers derart elektrisch mit zwei Anschlußflächen verbunden sind, daß die mit einer Anschlußfläche verbundenen Finger mit den mit der anderen Anschlußfläche verbundenen Fingern verschachtelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler in einer senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle eenkrechten Richtung gegeneinander versetzt und mit Hilfe eines Vielfachötreifenkopplers akustisch gekoppelt sind, daß die Abstände zwischen benachbarten Fingern bei wenigstens einem Wandler ungleichmäßig sind, daß die Überlappung zwischen benachbarten Fingern an wenigstens einem Wandler ungleichmäßig ist, daß wenigstens einige Finger an wenigstens einem Wandler gegabelt sind und daß wenigstens einige elektrisch miteinander verbundene Finger an wenigstens einem Wandler so angeordnet sind, daß zwischen ihnen ein Blindfinger eingefügt ist.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Substrat bei den Außenflächen der Wandler von dem Vielfachstreif enkoppler entfernt Materialien aufgebracht sind, die zur Absorption akustischer Oberflächenwellen geeignet sind.
3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verschachtelten Finger eines Wandlers in gleichem Abstand voneinander liegen und sich gleichmäßig überlappen.
4. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Teile jedes gegabelten Fingers elektrisch miteinander verbunden sind.

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5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen zwischen den Teilen jedes gegabelten Fingers an dem von der Anschlußfläche, mit der sie verbunden sind, entfernt liegenden Seite angebracht sind.
6. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Finger zusätzlich zu den ersten und letzten Fingern jedes Wandlers an wenigstens einem Wandler so angeordnet sind, daß sie sich nur an einer Seite mit einem angrenzendaiFinger überlappen, der mit der anderen Anschlußfläche elektrisch verbunden ist.
7. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als Fernseh-ZF-Filter verwendet wird.

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