DE2615719A1

DE2615719A1 - Filter based on surface wave principle - has weighted and non-weighted transducers giving mean frequency with linear phase characteristic

Info

Publication number: DE2615719A1
Application number: DE19762615719
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl Phys Kuny
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-04-09
Filing date: 1976-04-09
Publication date: 1977-10-27

Abstract

The filter has a piezoelectric substrate with weighted and non-weighted interdigital sender and receiver transducers. Overlapping range of sender interdigital electrodes is variable in accordance with the function L(x) = sin x/x, while overlapping range of receiver interdigital electrodes is constant. The weighted transducer has a max. length between 2.7 and 8.1. It is such that the first peak of the weighted transducer filter characteristic appears at the required frequency (fzl). The number of prongs of both transducers is calculated from specified equations. The mean frequency (fo) of symmetrical amplitude side-bands has linear phase characteristics.

Description

Filter nach dem OberflächenwellenprinzipFilter based on the surface wave principle

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filter nach dem Oberflächenwellenprinzip gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a filter based on the surface acoustic wave principle according to the preamble of claim 1.

Derartige Filter sind bekannt. Es ist weiterhin bekannt, daß zwischen der Form der Interdigitalwandler und dem Amplitudenfrequenzgang ein eindeutiger Zusammenhang besteht, und zwar leber die Fouriertransformation. Aus diesem Grunde lassen sich mit Interdigitalwandlern, deren Fingerelektroden eine konstante Überlappungslänge besitzen, Amplitudenfrequenzgänge der allgemeinen Form a (N # ) = K .Such filters are known. It is also known that between the shape of the interdigital transducer and the amplitude frequency response a clear one There is a connection, namely the Fourier transform. For this reason can be achieved with interdigital transducers whose finger electrodes have a constant overlap length have amplitude frequency responses of the general form a (N #) = K.

sin N/Nf erzielen.Umgekehrt lassen sich mit Interdigitalwandlern, deren Fingerelektroden einen oberlappungsbereich der allgemeinen Formel L (x) = K sin kx/kx aufweisen, rechteckige Amplitudenfrequenzgänge mit frequenzunabhängiger Dämpfung im Durchlaßbereich und unendlich steilen Flanken erzielen.sin N / Nf. Conversely, with interdigital converters, whose finger electrodes have an overlap area of the general formula L (x) = K sin kx / kx have rectangular amplitude frequency responses with frequency-independent Achieve attenuation in the pass band and infinitely steep edges.

Bei dieser letzten Entwurfsmethode ergeben sich regelmäßig technisch nicht realisierbare, unendlich lange Wandlerstrukturen. Duch das Abbrechen der Wandlerstrukturen bei endlichen Zinkenzahlen ergeben sich Abweichungen vom Sollfrequenzgang, die sich innerhalb des Durchlaßbereichs des Filters in einer unerwünschten Welligkeit der obertragungscharakteristik und im Sperrbereich in einer unzureichenden Selektion äußern. Um die durch das abrupte Abbrechen der Wandlerstrukturen bedingten Nachteile u umgehen, wird versucht, das abrupte Abbrechen der Struktur durch ein sanftes Auslaufen zu ersetzen. Hierzu wird die ursprünglich berechnete mathematische Funktion der Wandlerstruktur mit einer sog. Fensterfunktion multipliziert. Hierfür sind schon Dreiecksfunktionen, sin2-Funktionen oder Dolph-schebyscheff-Funttionen vorgeschlagen worden. Die sich aus dem Produkt der beiden Funktionen ergebende neue Funktion muß dann daraufhin untersucht werden, ob sie als Wandlerstruktur geeignet ist, zusammen mit dem Empfangswandler einen vorgegebenen Amplitudenfrequenzgang zu realisieren. Notfalls muß durch langwierige iterative Optimierungsverfahren die optimale Wandlerstuktur ermittelt werden. Nachteilig ist bei der Anwendung derartiger Fensterfunktionen außerdem, daß sich die Zahl der Wandlerzinken erhöht und daß im Randbereich des Wandlers sehr kurze Zinkenlängen auftreten. Hierdurch erhöht sich der Reflexionsfaktor des Wandlers, der direkt proportional ist zur Zahl der Zinken, die Ultraschallwelle wird nicht mehr als ebene Welle abgestrahlt, da die kurzen Zinken zu schädlichen Beugungen führen, und die Phasencharakteristik des Filters bleibt nicht mehr linear.With this last design method, technical arise regularly unrealizable, infinitely long converter structures. By breaking off the converter structures in the case of finite numbers of tines, there are deviations from the nominal frequency response within the passband of the filter in an undesirable Ripple of the transmission characteristic and in the blocking range in an insufficient Express selection. To those caused by the abrupt breaking off of the transducer structures To work around the disadvantages, an attempt is made to abruptly break the structure through a to replace gentle leakage. This is done using the originally calculated mathematical Function of the converter structure multiplied by a so-called window function. Therefor are already triangular functions, sin2 functions or Dolph-Schebyscheff functions has been proposed. The new one resulting from the product of the two functions Function must then be examined to see whether it is suitable as a converter structure is, together with the receiving transducer, a predetermined amplitude frequency response to realize. If necessary, the optimal converter structure can be determined. A disadvantage of this type of application is that Window functions also that the number of converter tines increases and that im Very short prong lengths occur at the edge of the transducer. This increases the reflection factor of the transducer, which is directly proportional to the number of tines, the ultrasonic wave is no longer emitted as a plane wave because the short one Prongs lead to harmful diffraction, and the phase characteristic of the filter no longer remains linear.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Filter der eingangs genannten Art anzugeben, das ohne komplizierte mathematische Funktionen, insbesondere ohne die obengenanntenFensterfunktionen, einen vorgegebenen, zur Mittenfrequenz fo symmetrischen Amplitudenfrequenzgang mit linearer Phasencharakteristik zu realisieren gestattet.The present invention is therefore based on the object Specify filter of the type mentioned above, without complicated mathematical Functions, especially without the window functions mentioned above, a given, Amplitude frequency response symmetrical to the center frequency fo with linear phase characteristics allowed to realize.

Sinne erste Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der nach sin kx/kz gewichtete Wandler in kx eine maximale Länge p besitzt, wobei p so gewählt wird, daß die Bedingung 2,7 # p#8,1 gilt, daß die erste Nullstelle der Durchlaßkurve des gewichteten Wandlers bei einer gewünschten Frequenz fzl auftritt, wobei die Zinkenzahl N11 des gewichteten Wandlers nach der Beziehung N11 = zI . 2fo # # (f z1 - fo) berechnet ist und daß die Zinkenzahl N21 des ungewichteten Wandlers nach der Beziehung N21 = 2,749 + 0,05 §11 0,985 p + 2,02 berechnet ist, mit: fil = Frequenz der ersten Übertragungsnullstelle (in Hertz) fo = Filtermittenfrequenz (in Hertz) tz1 = Winkel, bei dem die Üb ertragungsfunktion a(N#) zum erstenmal durch Null geht - t = 0,985 p + 2,02, Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen bekannten Verfahren, bei dem zum Rande hin sanft verlaufende Fensterfunktionen verwendet werden, geht die Erfindung bewußt von abrupt abgebrochenen sin x/x-Strukturen aus und zieht nicht nur einen, sondern beide Interdigitalwandler zur Realisierung des gewünschten Frequenzganges heran. Die Amplitudenfrequenzgänge der abrupt abgebrochenen sin x/x-Wandlerstrukturen lassen sich für verschiedene Langen p katalogisieren. Mit Hilfe dieses Filterkatalogs wird bei der Realisierung eines vorgegebenen Frequenzganges der gewichtete Wandler so ausgewählt, daß die erste Nullstelle z1 an den gewünschten Stellen liegt und daß die Steilheit der Filterflanken der Hauptdurchlaßkurve und damit auch die Filterbandbreite dem vorgegebenen Wert entsprechen. Die Absentung der Pegel der Nebenmaxima der Filterkurve des gewichteten Wandlers erfolgt durch die Filterkurve des ungewichteten Wandlers, der so berechnet wird, daß seine erste Nullstelle des Ämplitudenfrequenzganges mit der Frequenz in etwa übereinstimmt, bei der das erste Nebenmaximum der Filterkurve des gewichteten Wandlers auftritt.Meaning first solution to this problem is characterized in that the converter weighted according to sin kx / kz has a maximum length p in kx, where p is chosen so that the condition 2,7 # p # 8,1 applies that the first zero the transmission curve of the weighted transducer occurs at a desired frequency fzl, where the number of tines N11 of the weighted transducer according to the relationship N11 = zI. 2fo # # (f z1 - fo) is calculated and that the number of tines N21 of the unweighted transducer according to the relationship N21 = 2.749 + 0.05 §11 0.985 p + 2.02 is calculated, with: fil = frequency of the first transmission zero point (in Hertz) fo = filter center frequency (in Hertz) tz1 = angle at which the transfer function a (N #) goes through zero for the first time - t = 0.985 p + 2.02, as opposed to the one above described known method, in which the window functions gently running towards the edge are used, the invention is deliberately based on abruptly terminated sin x / x structures and pulls not just one, but both interdigital transducers for implementation of the desired frequency response. The amplitude frequency responses of the abruptly canceled sin x / x converter structures can be cataloged for different lengths p. With the help of this filter catalog, a given frequency response the weighted transducer selected so that the first zero point z1 to the desired And that the steepness of the filter flanks of the main transmission curve and so that the filter bandwidth also corresponds to the specified value. The absence the level of the secondary maxima of the filter curve of the weighted converter is given by the filter curve of the unweighted transducer, which is calculated so that its first The zero point of the amplitude frequency response roughly coincides with the frequency, at which the first secondary maximum of the filter curve of the weighted converter occurs.

Für praktische Anwendungen liegt die "Struktur-Länge" p des gewichteten Wandlers erfahrungsgemäß im Bereich zwischen 4,5 und 7,8.For practical applications, the "structure length" p is the weighted Experience has shown that the converter is in the range between 4.5 and 7.8.

p kann im Bogen- oder Gradmaß gemessen--werden.p can be measured in radians or degrees.

Für die praktische Dimensionierung ist zu beachten, daß wegen kx = kl = p = k' (N-1) gilt: px pn kx = bzw. k'n = 1 N-1 .For practical dimensioning it should be noted that because of kx = kl = p = k '(N-1) the following applies: px pn kx = or k'n = 1 N-1.

1 = Länge des Wandlers in mm x = Abstand benachbarter Zinken in mm n = Zinkennummer N = Gesamtzinkenzahl Vorzugsweise sind Sende- und Empfangswandler spiegelsymmetrisch zu einer zur Weilenausbreitungsrichtung parallelen Symmetrieachse ausgebildet. Dann kann durch Verschieben der einen Hälfte eines der Wandler gegenüber der anderen Hälfte um eine Zinkenzahl N31, wobei N31 nach der Beziehung 2fo N31 = mit i = 2 oder 3 fzi - fo berechnet ist, eine zusätzliche Nullstelle in der Filtercharakteristik des gesamten Filters bei der Frequenz f zi erzeugt werden.1 = length of the transducer in mm x = distance between adjacent prongs in mm n = number of tines N = total number of tines Send and receive transducers are preferred mirror-symmetrical to an axis of symmetry parallel to the direction of wave propagation educated. Then one of the transducers can be moved opposite one another by moving one half the other half by a number of tines N31, where N31 according to the relationship 2fo N31 = is calculated with i = 2 or 3 fzi - fo, an additional zero in the filter characteristic of the entire filter can be generated at the frequency f zi.

Durch diese Maßnahme ist es möglich, unerwünscht hohe Nebenmaxima in der Filterdurchlaßkurve weiter abzusenken. Vorzugsweise legt man diese Nullstelle auf die Frequenz, an der die Durchlaßkurve des gewichteten Wandlers das zweite oder dritte Nebenmaximum hat. Durch diese zusätzlich gebildete Nullstelle wird der Durchlaßbereich der Filterkurve nur um maximal + 0,3 dB beeinflußt.This measure makes it possible to avoid undesirably high secondary maxima further decrease in the filter transmission curve. It is preferable to set this zero to the frequency at which the transmission curve of the weighted transducer has the second or has third minor maximum. This additionally formed zero becomes the pass band the filter curve is only influenced by a maximum of + 0.3 dB.

Bei der Berechnung von N31 nach der vorstehend genannten Beziehung ergeben sich in der Regel keine ganzen Zahlen. Man wird deshalb vorzugsweise N31 auf die nächste ganze Zahl auf- oder abrunden.When calculating N31 according to the above relationship usually there are no whole numbers. It is therefore preferred to use N31 Round up or down to the nearest whole number.

Vorzugsweise können die beiden Hälften jedes Wandlers, die spiegelsymmetrisch zu der gedachten Symmetrieachse liegen, unter Berücksichtigung der Phase der jeweils zusammentreffenden Zinken zu einem einheitlichen, evtl. auch zu dieser Achse unsymmetrischen Wandler zusammengefaßt sein.Preferably, the two halves of each transducer can be mirror-symmetrical to the imaginary axis of symmetry, taking into account the phase of each tines that come together to form a uniform, possibly also asymmetrical to this axis Converters to be summarized.

Eine weitere Lösung der obengenannten Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der gewichtete Wandler eine Länge klmax = P besitzt, für die die Bedingung 4,0#p#7,8 gilt, daß diese Länge p so gewählt ist, daß die erste Nullstelle der Durchlaßkurve des gewichteten Wandlers bei einer gewünschten Frequenz f auftritt, daß die Zinkenzahl N12 des gewichteten Wandlers nach der Beziehung # z1 # 2fo N12 = ## (f z1 -fo) berechnet ist, daß die Zinkenzahl N22 des ungewichteten Wandlers nach der Beziehung N22 - # N12 (0,985 p + 2,02) (2,35 - 0,19 p + 0,01 p') berechnet ist, daß Sende- und Empfangswandler spiegelsymmetrisch zu einer zur Wellenausbreitungsrichtung parallelen Achse ausgebildet sind und daß die obere und untere Hälfte eines der Wandler um eine Zinkenzahl N32 gegeneinander verschoben ist-, wobei N32 nach der Beziehung N32 ~ 1,5708 12 (1,28 - 0,02 p) (0,895 p + 2,02) berechnet ist.Another solution to the above problem is characterized by that the weighted transducer has a length klmax = P, for which the condition 4.0 # p # 7.8 it holds that this length p is chosen so is that the first zero the transmission curve of the weighted transducer occurs at a desired frequency f, that the number of tines N12 of the weighted transducer according to the relationship # z1 # 2fo N12 = ## (f z1 -fo) is calculated that the number of tines N22 of the unweighted converter calculated according to the relationship N22 - # N12 (0.985 p + 2.02) (2.35-0.19 p + 0.01 p ') is that the transmit and receive transducers are mirror-symmetrical to one to the direction of wave propagation parallel axis are formed and that the upper and lower halves of one of the Converter is shifted from one another by a number of tines N32, with N32 after the Relationship N32 ~ 1.5708 12 (1.28 - 0.02 p) (0.895 p + 2.02) is calculated.

Diese Lösung beruht auf den gleichen Prinzipien wie die erstgenannte Lösung; lediglich die Erzeugung der Nullstellen zur Kompensation der Nebenmaxima im Sperrbereich des gewichteten Wandlers ist geändert. Bei dieser zweiten Lösungsvariante wird das erste Nebenmaximum in der Durchlaßkurve des gewichteten Wandlers durch Auslöschung der aus den verschobenen Wandlerhälften stammenden Deilwellen kompensiert, während die weiteren Nebenmaxima in der Durchlaßkurve des gewichteten Wandlers durch die Dimensionierung, d.h. durch die Zinkenzahl des ungewichteten Wandlers kompensiert werden. Diese zweite Lösungsvariante hat vor der ersten Variante die Vorteile, daß eine größere Bandbreite und eine etwas höhere Flankensteilheit der Durchlaßkurve bei gleichem Abstand der ersten Nullstelle der Filterkurve erzielbar sind. Die Weitabselektion wird nur geringfügig verschlechtert. Man wird bei der Auswahl der geeigneten Lösungsvariante auf die praktischen Forderungen Rücksicht nehmen müssen.This solution is based on the same principles as the former Solution; only the generation of the zeros to compensate for the secondary maxima in the blocking range of the weighted converter is changed. With this second variant of the solution becomes the first secondary maximum in the transmission curve of the weighted transducer Compensates for the extinction of the Deilwaves originating from the displaced converter halves, while the other secondary maxima in the transmission curve of the weighted transducer through the dimensioning, i.e. compensated by the number of tines of the unweighted converter will. This second variant of the solution has the advantages that the first variant a larger bandwidth and a slightly higher edge steepness the Transmission curve can be achieved with the same distance from the first zero point of the filter curve are. The far selection is only slightly impaired. One becomes with the Selection of the suitable solution variant taking the practical requirements into account have to take.

Vorteilhafte Weiterbildungen der zweiten Lösungsvariante bestehen in einem verringerten Variationsbereich für die Länge p des gewichteten Wandlers zwischen 4,8 und 7,8, in einer Auf- oder Abrundung der Verschiebungsstrecke N32 auf die nächste ganze Zahl von Zinkenabständen und in der Zusammenfaasung der beiden Hälften jedes Wandlers unter Berücksichtigung der Phase der jeweils zusamtnentreffenden Zinken zu einem einheitlichen, evtl. unsymmetrischen Wandler.There are advantageous developments of the second variant of the solution in a reduced range of variation for the length p of the weighted transducer between 4.8 and 7.8, in a rounding up or down of the displacement distance N32 to the nearest whole number of tine spacings and the combination of the two Halves of each transducer, taking into account the phase of the coincident Prongs to a uniform, possibly asymmetrical converter.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail with the aid of the drawing.

Fig. 1 zeigt ein Koordinatensystem mit der Abszisse x und der Ordisin x nate L(x), in das eine Kurve eingezeichnet ist. Nullstellen sin x der Kurve treten bei ganzen Vielfachen von # auf. Zwischen x Null und t ist der Funktionswert positiv, zwischen Ir und 2# negativ, zwischen 2# und 3w wieder positiv usw. Entsprechendes gilt für negative x-Werte. Bei der Realisierung der sin x ~ Kurve in Form von Interdigitalwandlern werden die negativen Werte von L (x) durch Umpolung der entsprechenden Wandlerzinken in an sich bekannter Weise ausgebildet. Eingezeichnet sind auch die Werte für p = 2,7 und 8,1, die die maximalen Längen kennzeichnen, bei welchen der gewichtete Wandler erfindungsgemäß abrupt abgebrochen werden kann.Fig. 1 shows a coordinate system with the abscissa x and the ordisin x nate L (x), in which a curve is drawn. Zeros sin x kick the curve with whole multiples of #. The function value is positive between x zero and t, negative between Ir and 2 #, positive again between 2 # and 3w, and so on applies to negative x-values. When realizing the sin x curve in the form of interdigital transducers the negative values of L (x) are changed by reversing the polarity of the corresponding converter prongs formed in a manner known per se. The values for p are also shown = 2.7 and 8.1, which characterize the maximum lengths at which the weighted Converter according to the invention can be aborted.

Fig. 2 zeigt ein Koordinatensystem mit der Frequenz f als Abszisse und der Dämpfung a als Ordinate. Die ausgezogene Kurve A zeigt den Amplitudenfrequenzgang eines bei einem bestimmten Wert p abrupt abgebrochenen Interdigitalwandlers. Man erkennt bei der Mittenfrequenz f0 eine leichte Einsattelung der Durchlaßkurve. Man erkennt weiterhin Nullstellen der Durchlaßkurve A bei den Frequenzen fz1l fz2, f usw. Man erkennt weiterhin Nebenmaxima bei den Frequenzen mit fm2' fm3 usw. Die Form dieser Durchlaßkurve A ist - wie oben erläutert -für eine bestimmte Länge p unabhängig von der tatsächlichen Mittenfrequenz fO. Man kann deshalb statt der tatsächlichen Frequenz f auch die relativen Frequenzen # = # . f - fo einsetzen. Die Kurve B zeigt den Amplitudenfrequenzgang eines ugewichteten Interdigitalwandlers. Dabei ist die Zinkenzahl dieses Wandlers so gewählt, daß die Frequenz Fz1, an der seine Durchlaßkurve ihre erste Nullstelle besitzt, mit der Frequenz fm1, an der die Durchlaßkurve A des gewichteten Wandlers ihr erstes Nebenmazimum besitzt, zusammenfällt.Fig. 2 shows a coordinate system with the frequency f as the abscissa and the attenuation a as the ordinate. The solid curve A shows the amplitude frequency response an interdigital transducer abruptly terminated at a certain value p. Man detects a slight dip in the transmission curve at the center frequency f0. Man further detects zero points of the transmission curve A at the frequencies fz1l fz2, f etc. One can still see secondary maxima at the frequencies with fm2 'fm3 etc. The The shape of this transmission curve A is - as explained above - for a certain length p regardless of the actual center frequency fO. One can therefore instead of the actual frequency f also the relative frequencies # = #. f - fo insert. Curve B shows the amplitude frequency response of an unweighted interdigital transducer. The number of tines of this converter is chosen so that the frequency Fz1, at the its transmission curve has its first zero, with the frequency fm1, at the the transmission curve A of the weighted transducer has its first minor maximum, coincides.

Das erste Nebenmaximum des gewichteten Wandlers wird somit durch die erste Nullstelle des ungewichteten Wandlers unterdrückt. Der Hauptdurchlaßbereich des gewichteten Wandlers, der in seinem Mittelteil bereits relativ flach ist und steile Flanken besitzt, wird durch die Durchlaßkurve des ungewichteten Wandlers in gunstiger Weise beeinflußt.The first secondary maximum of the weighted converter is thus determined by the first zero of the unweighted converter suppressed. The main passband of the weighted transducer, which is already relatively flat in its middle part and has steep edges, is determined by the transmission curve of the unweighted converter influenced in a favorable way.

Aus Fig. 2 erkennt man weiterhin, daß beispielsweise das zweite Nebenmaximum fm2 der Durchlaßkurve A und das erste Nebenmaximum Fm1 der Durchlaßkurve B in etwa zusammenfallen können, so daß bei dieser Frequenz keine ausreichende Absenkung des Pegels der Gesamtfilterkurve erreicht wird. Es müssen deshalb bei dieser Frequenz möglichst weitere Nullstellen der obertragungskurve erzeugt werden. Hierzu dienen die in den Figuren 3 bis 5 gezeigten Möglichkeiten der an sich bekannten hälftigen Verschiebung eines Wandlers gegenüber dem anderen Wandler, wodurch die erwünschten weiteren Nullstellen mittels Interfrequenz erzeugt werden. In diesen Figuren sind nur die Umrisse der Interdigitalwandler dargestellt. Die einzelnen Fingerelektroden sind der tibersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.From Fig. 2 it can also be seen that, for example, the second secondary maximum fm2 of the transmission curve A and the first secondary maximum Fm1 of the transmission curve B approximately can coincide, so that at this frequency there is no sufficient lowering of the Level of the overall filter curve is reached. It must therefore be at this frequency If possible, further zeros of the transfer curve are generated. Serve for this the possibilities shown in FIGS. 3 to 5 of the half known per se Displacement of one transducer relative to the other transducer, creating the desired further zeros can be generated by means of interfrequency. In these figures are only the outlines of the interdigital transducers are shown. The individual finger electrodes are not shown for the sake of clarity.

Fig. 3 zeigt eine erste Variante. Der gewichtete Wandler C und der ungewichtete Wandler D sind spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrielinie M aufgebaut. Der Wandler C hat eine Länge entsprechend der Zinkenzahl N1, der Wandler D eine Länge entsprechend der Zinkenzahl N2. Die untere Hälfte D2 des Wandlers D ist gegenüber der oberen Hälfte D1 um eine Strecke entsprechend einerZinkenzahl N3 verschoben.Fig. 3 shows a first variant. The weighted converter C and the unweighted transducers D are constructed mirror-symmetrically to a symmetry line M. The transducer C has a length corresponding to the number of tines N1, the transducer D one Length according to the number of tines N2. The lower half D2 of the transducer D is opposite of the upper half D1 shifted by a distance corresponding to a number of tines N3.

Fig. 4 zeigt eine Variante, bei der die untere-HElfte E2 des gewichteten Wandlers E gegenüber der oberen Hälfte E1 um die Strecke N3 verschoben ist, während der gewichtete Wandler F mit seiner oberen Hälfte B1 und seiner unteren Hälfte F2 unverändert geblieben ist.Fig. 4 shows a variant in which the lower half E2 of the weighted Converter E is shifted from the upper half E1 by the distance N3, while the weighted transducer F with its upper one Half B1 and his lower half F2 has remained unchanged.

Fig. 5 zeigt eine Weiterbildung der in Fig. 4 dargestellten Ausfühuungsform. Hier sind die jeweils unteren Hälften E2 bzw. F2 des gewichteten Wandlers E und des ungewichteten Wandlers F über die Symmetrielinie M nach oben geklappt worden. Bei diesem Vorgang müssen sowohl Länge als auch Phasenlage der zusammentreffenden Wandlerzinken berücksichtigt werden. Hierdurch ergibt sich eine neue Umrandungskurve für den gewichteten Wandler E3, die von der sin x Kurve völlig abweicht. Auch die Länge des Wandlers E wird etwas größer, da sie jetzt der Summe der Zinkenzahlen N1 und N3 entspricht.FIG. 5 shows a further development of the embodiment shown in FIG. Here are the respective lower halves E2 and F2 of the weighted transducer E and of the unweighted transducer F has been folded up over the line of symmetry M. During this process, both the length and the phase position of the coincident Converter tines are taken into account. This results in a new outline curve for the weighted converter E3, which deviates completely from the sin x curve. Also the The length of the transducer E is slightly larger, since it is now the sum of the number of tines N1 and N3 corresponds.

Die Rechteckform F3 des ungewichteten Wandlers F bleibt erhalten.The rectangular shape F3 of the unweighted transducer F is retained.

9 Patentansprüche 5 Figuren9 claims 5 figures

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Filter based on the surface wave principle with a piezoelectric substrate, on one surface of which is weighted and unweighted interdigital transducers are arranged as transmit and receive transducers, where, for example, the overlap area of the interdigital electrodes of the transmission transducer according to the function L (x) = sin x / x location-dependent, the overlap area of the interdigital electrodes of the receiving transducer is constant, d u r c h g e n n z e 5 c h n e t that the weighted transducer Cc, E) has a maximum length p for which the condition 2,7 # p # 8,1 that this long p is chosen so that the first zero of the Transmission curve of the weighted transducer (C, E) at a desired frequency fz1 occurs that the number of tines N11 of the weighted transducer according to the relationship # z1 # 2 fo # # (fz1 - fo) is calculated and that the number of tines N21 of the unweighted Converter (D, F) calculated according to the relationship N21 = 2.749 + 0.05 N11 0.985 p + 2.02 is.

2. Filter according to claim t, d a d u r c h g e k e n n z e 5 e h -n e t that for p the condition 4.5 # p p 47.8 applies.

3. Pilter according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that transmit and receive transducers (C, D, E, F) are mirror-symmetrical to one to the wave propagation direction parallel axis (M) are formed and that the upper and lower halves of one of the transducers (D, E) by a number of tines N31 against each other is shifted, where N31 according to the relationship N31 = 2fo with i = 2 or 3 fzi - fo is calculated, and that the length p of the weighted transducer (0, B) of the condition 4.8 # p (7.8 is sufficient.

4. Filter according to claim 3, d a du r c h g e k e n n z e i c h -n e t that N31 is rounded up or down to the nearest whole number.

5. Filter according to claim 3 or 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t that the two halves of each transducer (D, (taking into account the Phase of the tines that come together to form a uniform, possibly asymmetrical Converter CE3, F3) are combined.

6. Filter based on the surface wave principle with a piezoelectric Substrate with weighted and unweighted interdigital transducers on one surface are arranged as transmit and receive transducers, with the overlap area, for example of the interdigital electrodes of the transmitter transducer according to the function L (x) = sin x / x depending on the location. the overlap area of the interdigital electrodes of the receiving transducer is constant is that it is not shown that the weighted transducer has a length xmax = P, for which the condition 4.0 # p # 7.8 applies that this length p is chosen in such a way is that the first zero of the transmission curve of the weighted transducer (C, E) occurs at a desired frequency fz1 that the number of tines N12 of the weighted Converter according to the relationship # z1 # 2fo N12 = ## (fz1 - fo) is calculated that the Number of tines N22 of the unweighted transducer according to the relationship N22 = N12 (0.985 p + 2.02) (2.33 - 0.19 p + 0.01 p2) is calculated that send and Receiving transducer mirror-symmetrical to one parallel to the direction of wave propagation Axis are formed and that the upper and lower halves of one of the transducers around a number of tines N32 is shifted from one another, where N32 according to the relationship N32 = 1.5708 N12 (0.985 p + 2.02) (2.33 - 0.19 p + 0.01 p2).

7. Filter according to claim 6 ,. d u r c h e k e n n n n z e i c hn e t that the length p of the weighted transducer satisfies the condition 4.8 # p # 7.8.

8. Filter according to claim 6 or 7, d a d u r c h g e k e n nz e i c Note that N32 is rounded up or down to the nearest whole number.

9. Filter according to claims 6, 7 or 8 ,. .d a d u r c h g e -k It is noted that the two halves of each transducer are taken into account the phase of the tines that come together to form a uniform, possibly asymmetrical Converters are summarized.