DE2713672A1 - Mehrfachresonator oder -filter, der in einer gekoppelten mode schwingt - Google Patents
Mehrfachresonator oder -filter, der in einer gekoppelten mode schwingtInfo
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Description
DR. BERG DIPL-ING. .TTAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR
PATENTANWÄLTE
Postfach 860245, 8000 München 86 4 # I 4 P / /
Anwaltsakte 2 7 964 28.März 1977
SUISSE POUR L1 INDUSTRIE HORLOGERE Management Services S.A.
2500 B i e 1 / Schweiz
2500 B i e 1 / Schweiz
Nunmehr selbständige Patentanmeldung
Mehrfachresonator oder -Filter, der in einer gekoppelten Mode schwingt
Die nachfolgende Erfindung steht in enger Beziehung zur Patentanmeldung P 2701 416.0.
In jener Anmeldung wurde die Lösung des Problems aufgezeigt, einen Präzisions-Hochfrequenzquarzresonatoroder-Schwinger
zu schaffen, der in Zeitmeßinstrumenten, z.B. Armbanduhren, verwendet werden kann. Die vorgeschlagene
Lösung stand im Gegensatz zu allen bekannten Lösungen zur Schaffung von Hochfrequenzquarzresonatoren,
viii/wi. 809835/0450
r (089) 988272 Mauerkircherstn 45 - 8000 München 80 Banken:
988273 Telegramme: Bayerische Veransbank Manchen 453100
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983310 TELEX: 0524560 BERGd Postscheck München 65343-808
d.h. Lösungen, die während der vergangenen 35 Jahre benutzt wurden. Bei dem Lösungsvorschlag jener Anmeldung
wurde von etwas Gebrauch gemacht, das als gekoppelte Schwingungsmoden bezeichnet werden kann.
Die vorliegende Erfindung will die Lehre jener früheren Anmeldung auf Mehrfachresonatoren oder -Filter erweitern.
Die Verwendung eines Blockes aus Quarz oder anderen piezoelektrischen
Materialien, auf dem einige Energieeinschlußzonen sind, um Filterwirkung zu erzielen, ist wohlbekannt.
Die nachfolgenden Veröffentlichungen zeigen gewisse theoretische Betrachtungsweisen und praktische Verwirklichungen
für solche Filter:
1. M. Onoe and H. Jumonji
Analysis of piezoelectric resonators vibrating in trapped energy modes., Electr. & Comm. Eng. Japon
Vol. 48, pg 84 (1965)
2. R.A. Sykes, W.L. Smith and W.J. Spencer
Monolithic crystal filters,
IEEE Intern. Convention Record, part. Ill, page 78, (1967)
3. H. Mailer and D.R. Beuerle
Incorporation of multi-resonator crystals into filters
809835/0ABO
for quantity production
Proc. 20th annual Symposium on frequency control, Pg. 309 (1966).
Diese Veröffentlichungen untersuchen alle einen Fall,
bei dem Dickenscherschwingungen auftreten und worin die Elektroden nur einen kleinen Bereich der Oberfläche des
piezoelektrischen Blockes oder der piezoelektrischen Platte einnehmen. Solch eine Beschränkung ist nötig im Hinblick
auf die folgenden Erscheinungen:
1. In einer dünnen Platte endlicher Ausdehnung ist die Dickenscherschwingungsmode immer mit einer Biegungsschwingungsmode
gekoppelt, die sich in der Richtung der Verschiebung von Teilchen des Materials aufgrund der
Dickenscherschwingungen fortpflanzt. Z.B. ist in einem Quarzblock oder einer Quarzplatte im AT-Schnitt die Dickenschermode
TS.. immer mit einer Biegungsmode F.. gekoppelt.
Die Mode TS1 tritt in einer Ebene XY1 mit einer Verschiebung
der Teilchen des Materials in der X-Richtung des Quarzes (elektrische Achse) auf. Die Mode F1 tritt in
der gleichen Ebene XY' auf und pflanzt sich entlang der X-Achse des Quarzes fort.
Eine solche Kupplung gewinnt an Bedeutung in dem Ausmaß, in dem das Verhältnis a/b kleiner wird, wobei a die seitliche
Ausdehnung des Quarzblockes in der X-Richtung und b
809835/0^50
die Dicke der Platte ist.
Der Einfluß dieser Kopplung zeigt sich insbesondere am Frequenzspektrum, wo, wenn das Verhältnis a/b klein
wird, die Frequenz nicht langer einzig von der Dicke b der Platte, sondern ebenso in einem wesentlichen Ausmaß
von der seitlichen Ausdehnung a abhängt.
Wenn man also wünscht, eine reine Dickenscherschwingungsmode zu benutzen, um die theoretische Analyse und eine
evtl. Herstellung zu vereinfachen, muß das Verhältnis a/b einen großen Wert haben, damit die Resonanzfrequenz nur
von der Dicke der Platte abhinge. In der Praxis wird ein Verhältnis a/b benutzt, das gleich oder größer als
30 ist. Auch in dem Beispiel der Massenherstellung (siehe die oben angegebene Schrift No. 3, Seite 322, Fig. 3) wird
ein Filter für eine Frequenz von 5,3 MHz gezeigt, der einer Dicke von 0,31 mm entspricht, und wo die Ausdehnung
längs der X-Achse 11,7 mm beträgt, was ein Verhältnis a/b von 38 ergibt.
2. Eine beinahe reine Dickenscherschwingung hat eine bloße Amplitudendämpfung ausserhalb der Energieeinschlußzone
zur Folge. So ist eine beträchtliche Entfernung zwischen dem Rand der Energieeinschlußzone (z.B. dem
Rand der Elektrode) und dem Rand des Quarzes nötig, um Absorptionen oder Reflexionen zu vermeiden, die die Qua-
809835/0450
lität des Filters herabsetzen können.
In der Praxis wird diese Art Filter für Frequenzen über 3 bis 4 MHz benutzt. Unterhalb dieser Grenze werden die
Platten unmässig groß.
Für Frequenzen unter 1 MHz werden andere Schwingungsmoden anstelle der Dickenscherung benutzt. Im Britischen
Patent No. 1 361 622 wird eine Breitenausdehnungsmode benutzt.
Mit dieser letzteren Mode können Filter erhalten werden, die vernünftige Ausdehnungen für Frequenzen bis hinunter
zu ungefähr 262 kHz haben. Solch eine Mode kann jedoch nicht mehr für Frequenzen oberhalb 1 MHz benutzt werden,
wenn man nicht Oberschwingungen benutzt, die wahrscheinlich eine ungewöhnlich große Impedanz zur Folge haben.
Ein anderer Nachteil einer longitudinalen Mode im Quarz
,ein
ist hier im Vergleich zu dem einer Dickenscherungsmode
ist hier im Vergleich zu dem einer Dickenscherungsmode
im AT-Schnitt ungünstiges thermisches Verhalten.
Obwohl die Erörterung bis hier unter Berücksichtigung der speziellen Eigenschaften von Quarz zum Gebrauch in
Resonatoren stattfand, können gleiche Grundsätze auf andere Materialien angewandt werden, insbesondere wo
andere Anwendungsbereiche angestrebt werden, wie z.B. im Entwurf von Filtern. Wo andere Materialien verwendet werden,
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* >. copy |y
ist es ersichtlich, daß die verschiedenen verwendeten Kristallstrukturen wahrscheinlich erheblich vom Quartzabweichen
werden und folglich wird die Methode des Schneidens wie auch die elastischen Konstanten, die angewandt
werden, abweichen. Nichtsdestoweniger sind die hier gezeigten Grundsätze gleichermaßen gültig, welches piezoelektrische
Material auch immer für einen speziellen Filter, der in dieser Weise arbeitet, angewendet werden
mag.
Die Erfindung will einen Mehrfachresonator oder -Filter
schaffen, der von einem Block aus piezoelektrischem Material, dessen Umriß eine rechteckige Form hat und der
zumindest zwei Energieeinschlußionen zeigt, erhalten wird. Solch ein Block oder eine solche Platte sollte äusserst
verminderte Abmessungen haben.
So ist es möglich, im Verhältnis zu bekannten praktischen Verwirklichungen die Ausdehnung eines Filters, der aus
einer Quarzplatte geschnitten wurde, in der X-Richtung um den Faktor 10 zu vermindern. Die Wahl der Ausdehnungsverhältnisse und der Ausrichtung ermöglicht eine sehr
genaue Kontrolle über die Kopplung der verschiedenen Energieeinschlußzonen ebenso wie die Kontrolle über die
thermischen und elektrischen Kennlinien. Solche Grundsätze können auf verschiedene piezoelektrische Materialien
angewandt werden.
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COPY
-X-
Solche Filter werden Anwendung finden, wo immer der verfügbare Platz für die Wahl ausschlaggebend wird.
Die Erfindung schafft dementsprechend einen Mehrfachresonator oder -Filter in der Form eines rechteckigen
Blockes aus piezoelektrischem Material, der mindestens zwei Energieeinschlußzonen hat und Elektrodeneinrichtungen,
die so angeordnet sind, daß sie Anregungsenergie auf den Block übertragen. Die MaßVerhältnisse des Blockes
sind so, daß er in einer Mode schwingt, in der Dickenscherschwingungen stark mit geraden harmonischen Biegeschwingungen
gekoppelt sind, fortgepflanzt bei einem Breiten/Dicken-Verhältnis,
das kleiner als 10,4 ist, wobei die Breite als die seitliche Erstreckung des Blockes
in der Richtung definiert ist, in der sich die Teilchenverschiebung aufgrund der Dickenscherschwingungen ergibt.
Die Energieeinschlußzonen erstrecken sich über die ganze Breite des Blockes.
Eine bevorzugte Ausführungsform hat die Form eines Blockes
eines Y-geschnittenen Quarzes, der um ungefähr 35° gedreht
ist und dessen größte Ausdehnung (Länge) entlang der gedrehten optischen (Z1) Achse angeordnet ist, wobei der
Block so angeordnet und angepaßt ist, daß er in einer Mode schwingt, in der Dickenscherschwingungen stark mit
geraden harmonischen Biegeschwingungen gekoppelt sind, wobei das Breite/Dicke-Verhältnis (wo die Breite entlang
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-A -
der elektrischen (X) Achse gemessen wird) die folgenden Wertebereiche hat:
1.1 bis 1,9 für die Kopplung mit der 2. Biegeharmonischen
2.2 bis 3,6 für die Kopplung mit der 4. Biegeharmonischen
3,6 bis 5,3 für die Kopplung mit der 6. Biegeharmonischen 5,1 bis 6,8 für die Kopplung mit der 8. Biegeharmonischen
6,5 bis 8,4 für die Kopplung mit der IO. Biegeharmonischen 8 bis 10,4 für die Kopplung mit der 12. Biegeharmonischen
und wobei mindestens zwei Energieeinschlußzonen auf dem Block vorgesehen sind und sich diese Zonen über die ganze
Breite des Blockes erstrecken.
Die Erfindung schafft also einen Mehrfachresonator oder -Filter in der Form eines rechteckigen Blockes aus piezoelektrischem
Material, dessen Abmessungsverhältnisse so ausgewählt sind, daß eine Schwingung in einer Dickenscherschwingungsmode,
die stark mit einer Biegeschwingungsmode gekoppelt ist, sichergestellt ist. Es sind
mindestens zwei EnergieeinSchlußζonen vorgesehen, die
sich über die ganze Breite des Blockes erstrecken. Die Anordnung ermöglicht die Erzielung eines hohen Gütefaktors
im Verein mit äusserst kleinen Abmessungen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die anliegenden
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Zeichnungen im Einzelnen erläutert.
Es zeigen:
Es zeigen:
Fig. 1 und la einen ebenen bzw. einen senkrechten Querschnitt an der Linie A-A eines herkömmlichen
Mehrfachresonators oder -Filters;
Fig. 2 und 2a einen ebenen bzw. einen senkrechten Querschnitt an der Linie B-B eines anderen herkömmlichen
Mehrfachresonators;
Fig. 3a die Teilchenverschiebung in einer Platte aus
einem Material, das in reiner Dickenscherung schwingt;
Fig. 3b die gleiche Platte aus einem Material, das eine Biegeschwingung hat;
Fig. 4 die Ausrichtung einer AT-geschnittenen Quarzplatte ;
Fig. 5 das Frequenzspektrum einer Quarzplatte als Funktion
des Abmessungsverhältnisses a/b;
Fig. 6 den Einfluß des Verhältnisses a/b auf die thermischen Eigenschaften eines Quarzresonators;
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27)3672
Fig. 7 den Einfluß des Verhältnisses a/b auf die dynamische Kapazität C1;
Fig. 8 das Spektrum eines Resonators der erfindungsgemäß
und für eine Grundfrequenz von 4,19 MHz hergestellt wurde;
Fig. 9 und 9a eine Auf- bzw. Seitenansicht einer bevorzugten Ausfuhrungsform eines Mehrfachresonators;
Fig. IO und lOa eine Auf- bzw. Seitenansicht einer anderen
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 und 11a eine Auf- bzw. Seitenansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 12 und 12a eine perspektivische bzw. eine Querschnittsansicht
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 13 die Ausrichtung eines Mehrfachresonators der aus einer Platte aus AT-geschnittenem Quarz
erfindungsgemäß hergestellt wurde.
In Fig. 1 ist ein Mehrfachresonator oder monolithischer
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Filter dargestellt, der zwei gekoppelte Resonatoren aufweist und nach herkömmlichen Verfahren hergestellt
ist. Die Energieeinschlußzonen 1 und 2 werden durch eine metallische Elektrodenablagerung gebildet und
können mit Hilfe von Zuführungen 3 und 4, die eine geringere Dicke der Metallisation als die Elektroden
1 und 2 haben, an Stromquellen angekoppelt werden. Die Energieeinschlußzonen nehmen nur einen sehr kleinen
Bereich der ganzen Oberfläche der Platte ein. Bemerkenswert ist der beträchtliche Abstand zwischen dem Rand der
Energieeinschlußzonen und dem Rand der piezoelektrischen Platte in X-Richtung. Das Verhältnis der seitlichen
,zur Dicke
Ausdehnung der Platte in der X-Richtung liegt im allgemeinen in der Größenordnung von 30 oder mehr.
In Fig. 2 ist eine andere Form eines herkömmlichen Mehrfachresonators
dargestellt, der drei Energieeinschlußzonen aufweist. Der zentrale Bereich ist nicht notwendig
mit einer Elektrode versehen. Auch hier sind die seitlichen Ausmaße der Platte im Verhältnis zur Dicke groß
(30 mal so groß oder mehr).
Fig. 3aerläutert die reine Dickenschwingung in einem
Block aus einem Material mit Verschiebung der Teilchen des Materials in der Richtung X, die in einem Quarzblock
oder einer Platte des AT-Schnitts auftreten, die in einer Mode schwingt, die als TS- bezeichnet wird. Die
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• Λ5 ·
Dickenscherungswelle breitet sich in der Richtung Y1
unter Reflexion an den freien Flächen aus und bildet die stehende Welle. Fig. 3b zeigt in der gleichen Art
Platte eine Biegungsschwingungswelle, die sich auch in
der X-Richtung fortpflanzt^ obwohl in diesem Falle die
Verschiebung der Teilchen in der Y-Richtung auftritt.
In einer Platte mit endlichen Abmessungen können die Schwingungen in reiner Dickenscherung nicht existieren,
da das Drehmoment sonst nicht erhalten würde. Zu einer solchen Schwingung müssen die transversalen Bewegungen
(senkrecht zur Platte) hinzugefügt werden, um den Ausgleich des Drehmoments sicherzustellen, und diese Bewegungen treten in der Form von Biegeschwingungen auf.
Für einen AT-Schnitt, für den die Dickenscherung TS1 in
der Ebene XY1 auftritt, treten die Biegeschwingungen F1,
die mit der Mode TS1 gekoppelt sind, in derselben Ebene
Fig. 4 zeigt einen AT-geschnittenen Quarz, für den der
Drehwinkel 0 um die X-Achse ungefähr 35° beträgt. Bei einem solchen Schnitt wird bei höheren Verhältnissen
a/b die Kopplung den Moden TS1 und F1 vermindert und
das ist der Grund, warum bis heute die Tendenz bestand, grössere Platten zu benutzen, bei denen a/b gleich oder
größer als 30 war, um den Einfluß einer solchen Kopplung zu vermindern. So bleiben die Eigenschaften des Resonators
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oder Filters in solchen Fällen im wesentlich unabhängig von dem Maß a. Die Biegeschwingungsmoden, die sich in
der X-Richtung fortpflanzen, werden jedoch ausserhalb
der Energieeinschlußzonen nicht gedämpft und können so Verluste verursachen, wenn die Platte an ihren X-Flächen
,durch
gehalten wird und/oder parasitäre Reflexionen, wenn
gehalten wird und/oder parasitäre Reflexionen, wenn
die X-Flächen frei sind.
Für ein sehr kleines Abmessungsverhältnis a/b, z.B.
a/t = 3, besteht eine sehr starke Kopplung zwischen den
Moden TS1 und F... Eine solche Kopplung ändert die bekannten
Eigenschaften der üblichen Arten von AT-Resonatoren. Z.B. hängt die Frequenz ebenso wie das elektrische
und thermische Verhalten von dem Maß a ab und dies kann Probleme verursachen. Für eine gegebene Frequenz
muß die Breite a und die Dicke b genau kontrolliert werden, siehe z.B. Fig. 5. Andererseits können auch Vorteile
erzielt werden, da das thermische Verhalten uurch den Schnittwinkel und das Maß a beeinflußt wurden kann
und das erlaubt es, einen Wendepunkt bei OU zu erhalten.
Die Neiyung bei 25 der rrequ-jMiz-'lcmporatar-Kurven und
die dynamische Kapazität des iiesonatois mit einen r.c.r
kleinen Verhältnis a/b h.'iivjon In parasol i uchc-r und zyklischer
Weise von diesem Verhältnis «ib, siehe Insbesondere
Fi cj. 0 und 7.
In Ficj. b stellt die Ordinate die normalisierte Frequenz
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JOPY
ORIGINAL INSPECTED
f/f dar, wobei f die Resonanzfrequenz einer unendlich
ausgedehnten Platte ist und durch f = C ß6/4b f gegeben
ist. C'gg ist die gedrehte elastische Konstante
und f die Dichte des Quarzes. Ein ähnlicher Aspekt besteht für alle dünnen Platten, die in Dickenscherung
schwingen. Zu beachten ist der Bereich großer Abmessungsverhältnisse a/b = 30, wo Stufen oder Absätze bestehen,
d.h. wo die Frequenz praktisch nicht von dem Maß a abhängt. Dieser Bereich, wo der Einfluß der Kopplung mit
der Biegeschwingungsmode vernachlässigbar ist, wird bei Mehrfachresonatoren oder Filtern benutzt, die nach herkömmlichen
Verfahren hergestellt werden. Hier wird im Gegensatz dazu der Bereich schmaler Abmessungsverhältnisse
a/b, z.B. 10,4 oder weniger, benutzt, wo die Frequenz stark von dem Maß a abhängt, was erlaubt, die seitlichen
Abmessungen bis um den Faktor 10 zu reduzieren.
Die Ordinate der Fig. 6 gibt die Steigerung der Frequenz-Temperatur-Kurven
bei 25° an. Die Kurven 4, 8 und 12 sind für einen Winkel von 35°15· und 8a für 34°36' berechnet.
Die Kurven 4', 81 und 12· sind für einen Winkel
von 35°15· gemessen und 4" für einen Winkel von 34C40'.
So ist es ersichtlich, daß für diese kleinen Maßverhältnisse nicht länger versucht wird, eine Dämpfung der
Schwingungsmode in der Richtung X ausserhalb der Energieeinschlußzone
zu erhalten. Im Gegenteil wird eine kon-
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COPY
-yS-
stante Schwingungsamplitude entlang der X-Achse angestrebt,
indem der Erstreckung der Energieeinschlußzone entlang X der gleiche Wert wie das Maß a der Platte
gegeben wird. Anders gesagt: die Energieeinschlußzone erstreckt sich über die ganze Breite a der Platte wie
aus den Fig. 9 bis 13 ersichtlich.
Wie durch Messungen gezeigt wurde, besitzt diese gekoppelte Mode entlang der Richtung Z1 eine Dämpfung,
die stärker ist als die durch die wohlbekannte Formel, die für reine Dickenverwindung gilt, gegebene:
e-2,94
Hierbei ist Δ die relative Absenkung der Frequenz des
Resonators mit und ohne Elektroden (Energieeinschlußzone) und d ist der Abstand vom Rand der Elektrode. Diese starke
Dämpfung erlaubt es, das Maß c entlang der Achse Z1 zu begrenzen, während ein sehr hoher Gütefaktor bestehen
bleibt. Der Energieeinschluß, der vollkommen ist, da sich keine Biegeschwingungsmode in der Richtung Z1 fortpflanzt,
erlaubt auch eine sehr starre Befestigung der Platte, wodurch parasitäre Moden, die nicht dem Energieeinschluß
unterworfen sind, sehr gering gemacht oder gänzlich beseitigt werden.
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Fig. 8 zeigt das Spektrum eines Resonators mit einem einzigen Paar von Elektroden. Die Reinheit dieses Spektrums
beruht auf folgendem:
a) der perfekte EnergieeinSchluß erlaubt eine starre
Befestigung, die alle parasitären Moden begrenzt oder beseitigt,
b) die gekoppelten Moden TS1 plus F.. unmittelbar oberhalb
und unterhalb der Grundmode sind einerseits in ihrer Frequenz getrennt (siehe Fig. 5) und haben andererseits
eine sehr kleine dynamische Kapazität (siehe Fig. 7),
c) da das Maß a sehr klein ist, haben die Resonanzen
der Moden, die von diesem Maß abhängen, eine sehr hohe Frequenz und sind wenig zahlreich.
Beim Gebrauch einer solchen Platte mit verschiedenen Energieeinschlußzonen, die voneinander durch einen gegebenen
Abstand getrennt sind, erhält man Filter äusserst kleiner Abmessungen und äusserst hoher Spektralreinheit.
In den Fig. 9 und 9a ist ein Mehrfachresonator gezeigt,
der zwei Energieeinschlußzonen hat und dessen seitliche Abmessungen äusserst begrenzt sind.
809835/0^50
-IT-
Fig. 10 und 10a zeigen gleicherweise einen Resonator, der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
darstellt, bei dem die zwei Energieeinschlußzonen durch eine gemeinsame Elektrode verbunden sind, siehe insbesondere
Fig. 10a.
Fig. 11 und 11a zeigen eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung, bei der drei Zonen für den Energieeinschluß vorgesehen sind.
Fig. 12 zeigt einen Mehrfachresonator in einer bevorzugten Ausführungsform, in dem der Energieeinschluß im
Zentralbereich von piezoelektrischer Natur ist und durch Kurzschließen der oberen und unteren Elektroden
durch eine Metallschicht an den Seiten erhalten wird. Eine solche Schicht kann verschiedene Abmessungen haben
oder aus verschiedenen Metallen bestehen, um den Widerstand und damit den Kurzschlußstrom zu variieren.
Fig. 13 zeigt die Ausrichtung an einer bevorzugten Ausführungsform
eines Mehrfachresonators, wobei der Resonator mit einem AT-Schnitt aus dem Quarz geschnitten
wurde.
Die Bandpaß-Kennzeichnungsgrößen, wie Bandbreite, Bandbreitendämpfung,
Impedanzcharakteristiken usw., die für diese Resonatoren, die als Filter benutzt werden,
809835/CH5Q
gewünscht werden, können durch die Wahl der Anzahl der Energieeinschlußzonen, der Trennung zwischen den
Zonen, der Länge jeder Zone und der Dicke der Metallisation oder der zusätzlichen Dicke des Resonatormaterials
bei jeder Zone erhalten werden.
J0.9835/0V5Ö
Claims (6)
1.Λ Mehrfachresonator oder Filter in der Form eines rechteckigen
Blockes aus piezoelektrischem Material, gekennzeichnet durch mindestens zwei
Energieeinschlußzonen, und durch Elektrodeneinrichtungen, die so angeordnet sind, daß sie Anregungsenergie auf
den Block übertragen, wobei die Maßverhältnisse des Blockes so gestaltet sind, daß er in einer Mode schwingt,
in der Dickenscherschwlngungen stark mit geraden harmonischen Biegeschwingungen gekoppelt sind, die bei
einem Breiten/Dickenverhältnis von weniger als 10,k fortgepflanzt werden, wobei die Breite als die Seitenausdehnung
des Blockes in der Richtung der Teilchenverschiebung aufgrund der Dickenscherschwlngungen definiert
ist, und wobei sich die Energieeinschlußzonen über die ganze Breite des Blockes erstrecken.
2. Mehrfachresonator oder Filter, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Block aus einem um ungefähr 35 ° gedrehten Y-geschnittenen
Quarz besteht und seine größte Austehenung (Länge)
009835/(UBO . ~2°~
ORIGINAL INSPECTED
entlang uer gedrehten optischen (Z1) Achse angeordnet
ist, wobei der Block so angeorunet und angepaßt ist, uaß er in einer Mode schwingt, in der Dickenscherschwingungen
stark mit geraden harmonischen Biegeschwingungen gekoppelt sind, und wobei das Breiten-/Dickenverhältnis,
wobei die Breite entlang der elektrischen (X) Achse gemessen wird, die folgenden Wertebereiche
einnimmt:
1.1 bis 1,9 für die Kopplung mit der 2. Biegeharmonischen
2.2 bis 3,6 für die Kopplung mit der 4. Eiegeharmonisehen
3,6 bis 5,3 für die Kopplung mit der 6. Biegeharmonischen 5,1 bis 6,i3 für uie Kopplung mit der 8. Biegeharmonischen
6,5 bis 3,4 für die Kopplung mit der 10. Biegeharmonischen 8 bis 10,4 für die Kopplung mit der 12. Biegeharmonischen
und wobei mindestens zwei Energieeinschlußzonen auf dem Block vorgesehen sind und sich über die ganze Breite
ues Blockes erstrecken.
3. Mehrfachresonator oder Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieeinschlußzonen
durch eine Aufbringung von Metall auf den Block erhalten werden.
4. Mehrfachresonator oder Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
einige oder alle der Lnergieeinschlußzonen durch chemischen
Angriff, Ionenfräsen, Plasmaätzen od. dgl. erhalten werden, wobei vorbestimmte Zonen mit Metallelektroden
versehen sind.
5. Mehrfachresonator oder Filter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Energieeinschlußzone durch eine kurzgeschlossene
Elektrode, die sich vollständig um den Block erstreckt, erhalten wird.
6. Mehrfachresonator oder Filter nach Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, daß die
kurzgeschlossene Elektrode so ausgebildet ist, daß sie einen vorbestimmten elektrischen Widerstand aufweist
und dadurch den Kurzschlußstrom bestimmt.
&0983 5/CU50
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