DE2802795A1

DE2802795A1 - Akustischer oberflaechenwellenresonator

Info

Publication number: DE2802795A1
Application number: DE2802795A
Authority: DE
Inventors: Richard Frank Mitchell
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-02-04
Filing date: 1978-01-23
Publication date: 1978-08-10
Also published as: CA1119709A; JPS5397391A; GB1554366A; BE863590A; SE426199B; FR2379941A1; FR2379941B1; SE7801170L; US4178571A

Description

N.V. Philips Gloeilampenfabrieken, Eindhoven/Holland

Akustischer Oberflächenwellenresonator

Die Erfindung "bezieht sich auf einen akustischen Oberflächenwellenresonator, bei dem ein in einem oder mehreren Resonanzräumen erzeugtes stehendes akustisches Oberflächenwellenresonanzmuster ausgenutzt "wird.

Unterschiedliche Typen derartiger Resonatoren sind aus der US-PS 3,886,504 bekannt. Ein erster aus dieser US-PS bekannter Typ enthält ein Substrat mit einer piezoelektrischen Oberfläche, ein Eingangsklemmenpaar, einen mit diesen Eingangsklemmen verbundenen Eingangsumwandler auf der Oberfläche zum Umwandeln eines elektrischen Eingangssignals in wandernde akustische Oberflächenwellen mit einer vorher bestimmten Fortpflanzungsrichtung, ein Paar Reflektoren auf der Oberfläche, die in der Fortpflanzungsrichtung zu beiden Seiten des Eingangsumwandlers angeordnet sind und zum Festlegen eines Resonanzraumes dienen, der ein stehendes akustisches Oberflächenwellenresonanzmuster aufrechterhalten kann, ein Ausgangskiemmenpaar und einen mit diesen Ausgangsklemmen verbundenen Ausgangsumwandler auf der Oberfläche innerhalb des Resonanzraumes zum Umwandeln akustischer Oberflächenwellenenergie in ein elektrisches Ausgangssignal.

Ein zweiter aus der genannten US-PS bekannter Resonatortyp enthält ein Substrat mit einer piezoelektrischen Oberfläche, ein Eingangsklemmenpaar, einen mit diesen Eingangsklemmen verbundenen Eingangsumwandler auf der Oberfläche zum Umwandeln eines elektrischen Eingangssignals in wandernde akustische Oberflächenwellen mit einer vorher bestimmten Fortpflanzungsrichtung, mindestens drei Reflektoren auf der Oberfläche, die in der Fortpflanzungsrichtung fluchtend einander gegenüber angeordnet sind, wobei ein erstes angrenzendes Paar dieser Reflektoren zu beiden Seiten des Eingangsumwandlers liegen, um einen ersten Resonanzraum festzulegen, der

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ein stehendes akustisches Oberflächenvsllanresonanzmucter aufrechterhalten kann, und wobei ein zweites angrenzendes Paar dieser Reflektoren einen zweiten Resonanzraum festlegen, während jeder Reflektor, der zum Festlegen mehr als eines Resonanzraumes dient, ein derartiges Reflexionsvermögen besitzt, daß akustische Oberflächenwellenenergie zwischen diese Resonanzräume gekoppelt wird, ein Ausgangsklemmenpaar und einen mit diesen Ausgangsklemmen verbundenen Ausgangsumwandler auf der Oberfläche innerhalb des zweiten Resonanzraumes zum Umwandeln akustischer Oberflächenwellenenergie in ein elektrisches Ausgangssignal.

In diesen zwei bekannten Typen akustischer Oberflächenwellenresonatoren werden der Eingangsumwandler und der Ausgangsumwandler durch je zwei Sätzen von Elektroden gebildet, die einen einzigen interdigitalen Wandler bilden, und jeder interdigitale Wandler ist derart angeordnet, daß seine Gebiete maximaler Empfindlichkeit mit den Maxima in dem Stehwellenmuster zusammenfallen. In beiden Fällen weist die elektrische Energie, die von dem Ausgangsumwandler als Reaktion auf das Resonanzmuster geliefert wird, bei der Resonanzfrequenz ein sehr schmales Frequenzdurchlaßband auf. Der Ausgangsumwandler spricht aber auch auf Wanderwellen aus dem Eingangsumwandler in einem zweiten breiteren Durchlaßband an, in dem das sehr schmale Resonanzfrequßnzdurchlaßband enthalten ist. Die Amplitude der von dem Ausgangsumwandler gelieferten elektrischen Energie als Reaktion auf Wanderwellen in diesem zweiten breiteren Durchlaßband bewirkt, daß der Unterschied zwischen dem Sperrbandpegel und dem Pegel des genannten sdir schmalen Frequenzdurchlaßbandes bei der Resonanzfrequenz unerwünscht klein ist.

Die Aufgabe der Erfindung war daher, einen Oberflächenwellenresonator mit einem niedrigeren Sperrbandpegel zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe enthält bei einem akustischen Oberflächenwellenresonator vom obengenannten ersten oder zweiten Typ der eingangs genannten Art nach der Erfindung jeder der Umwandler einen ersten und einen zweiten interdigitalen Wandler, die gegeneinander sowohl quer als auch parallel zu der genannten Fortpflanzungsrichtung verschoben sind und je zwei Sätze von Elektroden enthalten, wobei die Elektroden jedes Satzes elektrisch miteinander verbunden sind. Jede der Eingangsklemmen und jede der Ausgangsklemmen sind mit einem verschiedenen Paar von Elektrodensätzen verbunden, wobei stets ein Satz einen Teil des ersten und der andere Satz einen Teil des zweiten interdigitalen Wandlers des betreffenden Umwandlers

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bildet. Die zwei Sätze von Elektroden, die zusammen mit einer Klemme verbunden sind, sind derart gewählt, daß sie mit derselben Phase des mit dem betreffenden Umwandler zusammenarbeitenden akustischen Oberflächenwellenresonanzmusters gekoppelt sind, während die zwei Eingangsklemmen miteinander, gleich wie die zwei Ausgangsklemmen, über die Elektrodensätze mit entgegengesetzten Phasen dieses Resonanzmusters gekoppelt sind. Die ersten interdigitalen Wandler der beiden Umwandler sind in einem ersten gegenseitigen Abstand in der Fortpflanzungsrichtung und die zweiten interdigitalen Wandler dieser beiden Umwandler sind in einem zweiten gegenseitigen Abstand angeordnet und die zwei Elektrodensätze, die mit jeder der genannten Klemmen verbunden sind, sind im Zusammenhang mit diesem ersten und diesem zweiten Abstand derart gewählt, daß für jede Ausgangsklemme die zwei mit ihr verbundenen Elektrodensätze mit entgegengesetzten Potentialen auf von dem Eingangsumwandler ausgesandte wandernde akustische Oberflächenwellen ansprechen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß, indem sowohl der Eingangsumwandler als auch der Ausgangsumwandler in gegeneinander verschobene Paare interdigitaler Wandler aufgeteilt und beide Wandlerpaare derart angeordnet werden, daß sie eine Kopplung mit dem Resonanzmuster herstellen,! deren Wirkungsgrad geringer als der maximale Wirkungsgrad ist, die Anordnung des Eingangswandlerpaares in bezug auf das Resonanzmuster und der Anschluß der Elektrodensätze dieses Wandlerpaares an die Eingangsklemmen von der Anordnung des Ausgangswandlerpaares in bezug auf ein gleiches Resonanzmuster oder ggf. ein eigenes Resonanzmuster und von dem Anschluß der Elektrodensätze dieses Wandlerpaares an die Ausgangsklemmen derart verschieden gewählt werden können, daß die als Reaktion auf das Resonanzmuster erhaltenen elektrischen Ausgangssignale des Ausgangswandlerpaares an den Ausgangsklemmen zueinander addiert werden, während die als Reaktion auf die Wanderwellen, die direkt von dem Eingangsumwandler empfangen werden, erhaltenen elektrischen Ausgangssignale des Ausgangswandlerpaares an den Ausgangsklemmen voneinander subtrahiert werden.

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Eine akustische Oberflächenwellenvorrichtung vom ersten bekannten Typ, d.h. mit Eingangs- und Ausgangsumwandler in demselben Resonanzraum, kann als ein Filter betrachtet werden.

Durch die Maßnahmen nach der Erfindung wird der Sperrbandpegel verbessert. Zwei Vorrichtungen dieses Typs können dadurch miteinander gekoppelt werden, wenn die Ausgangsklemmen der ersten Vorrichtung mit den Eingangsklemmen der zweiten Vorrichtung verbunden werden, um ein gekoppeltes Resonatorfilter oder einen Teil desselben zu bilden. In diesem Falle werden die Wanderwellen des Eingangsumwandlers der ersten Vorrichtung den Ausgangsumwandler der zweiten Vorrichtung nicht erreichen und durch die Kaskadenanordnung der zwei Vorrichtungen wird automatisch der Sperrbandpegel herabgesetzt werden. Die Abnahme des Sperrbandpegels innerhalb jedes Resonators ist aber vorteilhaft für eine weitere Herabsetzung des Gesamtsperrbandpegels.

Eine akustische Oberflächenwellenvorrichtung des zweiten bekannten Typs, d.h. mit Eingangs- und Ausgangsumwandler in verschiedenen Resonanzräumen, zwischen denen akustische Energie abfließt, ist ein gekoppeltes Resonatorfilter. In diesem Falle werden die Wanderwellen des Eingangsumwandlers in dem ersten Resonanzraum den Ausgangsumwandler in dem zweiten Resonanzraum erreichen und die Herabsetzung des Sperrbandpegels der Vorrichtung wird also durch die Maßnahmen nach der Erfindung besonders groß sein.

In einem akustischen Oberflächenwellenresonatorfilter, in dem zwei Resonanzräume durch eine elektrische Verbindung zwischen dem Ausgangsumwandler in dem einen Raum und dem Eingangsumwandler in dem anderen Raum miteinander gekoppelt sind, ist die Stärke der Kopplung zv/ischen den Räumen an sich gering und das Durchlaßband des Filters wird gewöhnlich schmal sein. In einem akustischen Oberflächenwellenresonatorfilter, in dem durch das Abfließen akustischer Energie über einen oder mehr gemeinsame Reflektoren zwei Resonanzräume miteinander gekoppelt sind, wobei in dem einen Raum ein Eingang sumwandler und in dem anderen Raum ein Ausgangsumwandler angeordnet ist, kann die Stärke der Kopplung zwischen den Räumen groß sein, wodurch das Durchlaßband des Filters breit sein kann. Der-

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artige Filter mit einem schmalen oder breiten Durchlaßband können je für bestimmte Anwendungen geeignet sein. In beiden Fällen ist das Durchlaßband des Filters gewöhnlich viel schmaler als die Durchlaßbänder der Umwandler, so daß in allen diesen Fällen die Erfindung eine Herabsetzung des Sperrbandpegels außerhalb des Durchlaßbandes des Filters herbeiführt.

Um ein möglichst gleichmäßiges Resonanzmuster in dem Resonanzraum zu erzeugen, sind die Elektrodenkonfigurationen der vier Elektroden sätze des Eingangsumwandlers und ihre Anordnung in bezug auf das Resonanzmuster vorzugsweise derart, daß diese vier Elektrodensätze mit gleicher Stärke mit dem Resonanzmuster gekoppelt sind.

Aus demselben Grund sind vorzugsweise der erste und der zweite interdigitale Wandler des Eingangsumwandlers im wesentlichen einander gleich und weiter derart angeordnet, daß sie mit gleicher Stärke mit dem Resonanzmuster gekoppelt sind.

Um dafür zu sorgen, daß die von dem Ausgangsumwandler an die Ausgangsklemmen gelieferte Energie bei der Resonanzfrequenz möglichst groß ist, sind die Elektrodenkonfigurationen der vier Elektrodensätze des Ausgangsumwandlers und ihre Anordnung in bezug auf das Resonanzmuster vorzugsweise derart, daß diese vier Elektrodensätze mit gleicher Stärke mit dem Resonanzmuster gekoppelt sind. Außerdem weisen dabei vorzugsweise der erste und der zweite interdigitale Wandler des Ausgangsumwandlers eine im wesentlichen gleiche Amplitude-Frequenz-Kennlinie auf, was für die Unterdrückung der Amplitude des elektrischen Signals an den Ausgangsklemmen im genannten zweiten Durchlaßband als Reaktion auf die Wanderwellen günstig ist.

Weiterhin sind vorzugsweise die Abstände zwischen den ersten bzw. zweiten interdigitalen Wandlern gleich, wodurch sichergestellt wird, daß das an den Ausgangsklemmen erhaltene elektrische Signale als Reaktion auf Wanderwellen über eine möglichst große Bandbreite unterdrückt wird.

Eine Anzahl oben angeführter Wünsche in bezug auf die Wirkung des Resonators werden auf zweckmäßige Weise kombiniert in einer bevorzugten Ausführungsform erfüllt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß

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der erste und der zweite interdigitale Wandler jedes Umwandlers im wesentlichen einander gleich sind; daß aufeinanderfolgende Elektroden eines Elektrodensatzes des ersten interdigitalen Wandlers zusammen mit aufeinanderfolgenden Elektroden eines Elektrodensatzes des zweiten interdigitalen Wandlers Paare von Elektroden bilden und daß die Elektroden jedes Paares in bezug auf den nächstliegenden Bauch des Resonanzmusters über einen im wesentlichen gleichen Abstand in entgegengesetzter Richtung verschoben sind, wobei für einen der genannten Umwandler die Elektroden jedes Paares an dieselbe Klemme angeschlossen sind und die für die betreffenden Elektroden nächstliegenden Bäuche des Resonanzmusters dieselbe Phase aufweisen, während für den anderen Umwandler die Elektroden jedes Paares an verschiedene Klemmen dieses Umwandlers angeschlossen sind und die für die betreffenden Λ Elektroden nächstliegenden Bäuche des Resonanzmusters entgegengesetzte Phasen aufweisen.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform, mit der diese Wünsche auf zweckmäßige Weise erfüllt werden, ist dadurch gekennzeichnet daß die vier interdigitalen Wandler der beiden Umwandler im wesentlichen einander gleich sind und der erste und der zweite interdigitale Wandler jedes Umwandlers in der Fortpflanzungsrichtung gegeneinander über eine Viertelwellenlänge des Resonanzmusters verschoben sind, und daß die Elektroden jedes Elektrodensatzes einen effektiven gegenseitigen Abstand gleich einer Wellenlänge dieses Resonanzmusters aufweisen, während die ersten interdigitalen Wandler und die zweiten interdigitalen Wandler in gleichen Abständen voneinander liegen, und die zwei Elektroden der genainten Elektrodenpaare der ersten und der zweiten interdigitalen Wandler in bezug auf den nächstliegenden Bauch des Resonanzmusters über eine Achtelwellenlänge dieses Resonanzmusters verschoben sind.

Erwünschtenfalls kann auf bekannte Weise jede Elektrode in zwei Teilelektroden aufgeteilt werden, die gegeneinander in der Fortpflanzungsrichtung verschoben sind.

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Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine akustische Oberflächenwellenvorrichtung nach der Erfindung mit einem Eingangs- und einem Ausgangsumwandler in einem einzigen Resonanzraum,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf zwei Vorrichtungen nach Fig. 1, die zur Bildung eines gekoppelten Resonatorfilters nach der Erfindung miteinander gekoppelt sind und

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine akustische Oberflächenwellenvorrichtung nach der Erfindung mit einem Eingangs- und einem Ausgangsumwandler in verschiedenen Resonanzräumen, wobei ein Abfließen akustischer Energie zwischen den zwei Räumen stattfindet, um ein gekoppeltes Resonatorfilter zu bilden.

Fig. 1 zeigt ein Substrat mit einer piezoelektrischen Oberfläche 100 aus einem Material, das für die Fortpflanzung und Aufrechterhaltung akustischer Oberflächenwellen geeignet ist, z.B. Lithiumniobat, das gemäß der Y-Richtung geschnitten ist und in dem eine Fortpflanzung in der Z-Richtung stattfindet.

Eine Quelle elektrischer Eingangsenergie S ist zwischen zwei Eingangsklemmen IP1 und IP2 angeschlossen. Ein Eingangsumwandler, der aus einem ersten und einem zweiten interdigitalen Wandler EF bzw. GH besteht, ist auf der Oberfläche 100 angebracht und an die Eingangsklemmen IP1 und IP2 angeschlossen, um ihm zugeführte elektrische Eingangsenergie in wandernde akustische Oberflächenwellen umzuwandeln, die sich über die Oberfläche 100 parallel zu einer vorher bestimmten Achse A fortpflanzen. Der erste interdigitale Wandler EF wird durch einen Satz von Elektroden E1 und E2, die gemeinsam elektrisch an eine Schiene B1 angeschlossen sind und durch einen Satz von Elektroden F1 und F2 gebildet, die gemeinsam an eine Schiene B2 angeschlossen sind. Der zweite interdigitale Wandler GH wird durch einen Satz von Elektroden G1 und G2, die gemeinsam an

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eine Schiene B 3 angeschlossen sind.und durch einen Satz von Elektroden H1 und H2 gebildet, die gemeinsam an die Schiene B2 angeschlossen sind. Die Elektroden jedes der vier Sätze, die den Eingangsumwandler bilden, z.B. die Elektroden E1, E2, weisen in Richtung der Achse A einen effektiven gegenseitigen Abstand gleich einer Wellenlänge λ der akustischen Oberflächenwellen bei einer vorher bestimmten Frequenz f auf. Angrenzende Elektroden in dem ersten und dem zweiten interdigitalen Wandler, z.B. die Elektroden E2 und F2, weisen einen effektiven gegenseitigen Abstand in Richtung der Achse A gleich einer halben Wellenlänge Λ/2 bei der genannten Frequenz f auf. Der erste und der zweite interdigitale Wandler EF bzw. GH sind in Richtung der Achse A über eine Viertelwellenlänge Λ/4 bei der genannten Frequenz f verschoben, wie aus der Verschiebung mit einer Größe von λ/4 der Elektroden F2 und H2 hervorgeht. Der Eingangsumwandler weist eine Amplitude-Frequenz-Kennlinie auf, die gleich der jedes der ähnlichen ersten und zweiten interdigitalen Wandler EF und GH ist, wobei ein erstes Frequenzdurchlaßband um die Frequenz f zentriert ist. Die Breite dieses ersten Durchlaßbandes hängt im wesentlichen von der Anzahl von Elektroden in jedem der interdigitalen Wandler EF und GH ab und in einem praktischen Beispiel ist das Durchlaßband 4 MHz um eine Frequenz f von 200 MHz.

Zwei Reflektoren R1 und R2 sind auf der Oberfläche 100 zu beiden Seiten des Eingangsumwandlers angeordnet, um im wesentlichen die respektiven Wanderwellen zu reflektieren. Jeder Reflektor R1 und R2 besteht aus einer periodischen Rasterstruktur mit einer Anzahl diskreter Unterbrechungen 200 bzw. 300 auf der piezoelektrischen Oberfläche 100. Jede Unterbrechung, die z.B.,durch einen leitenden Streifen auf der Oberfläche oder durch eine Nut in der Oberfläche gebildet werden kann, dient zum Reflektieren eines Teiles der darauf fallenden akustischen Oberflächenwellenenergie. Die Reflektoren R1 und R2 weisen beide ein Reflexionsfrequenzdurchlaßband auf und in einem praktischen Beispiel enthält jeder der Reflektoren R1 und R2 zweihundertundfünfzig Unterbrechungen

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und 300 mit einem effektiven Zwischenraum gleich einer halben Wellenlänge λ/2 bei der genannten Frequenz f von 200 MHz, wodurch ein Durchlaßband von 800 kHz um die genannte Frequenz f von 200 MHz erhalten wird. Die beiden Reflektoren R1 und R2 liegen in einiger Entfernung voneinander, um zusammen einen Resonanzraum festzulegen, in dem ein stehendes akustisches Oberflächenwellenresonanamuster bei einer Resonanzfrequenz innerhalb des genannten Reflexionsdurchlaßbandes aufrechterhalten werden kann. Für diesen Zweck wird die wirksame Länge D des Resonanzraumes derart gewählt, daß sie im wesentlichen gleich einem ganzen Vielfachen der halben Wellenlänge akustischer OberflächenweIlen bei dieser Resonanzfrequenz ist. Infolge des Stehwellenresonanzmusters wird das an der Oberfläche gemessene elektrische Potential aufeinanderfolgende Minima und Maxima aufweisen, die in der nachstehenden Beschreibung als Knoten und Bäuche bezeichnet werden.

Die Resonanzfrequenz ist gleich der mittleren Frequenz f des Eingangsumwandlers, und die Elektroden des Eingangsumwandlers sind somit gleichmäßig in bezug auf das Stehwellenresonanzmuster angeordnet. Aufeinanderfolgende Elektroden eines Elektrodensatzes des ersten interdigitalen Wandlers EF bilden mit aufeinanderfolgenden Elektroden des Elektrodensatzes im zweiten interdigitalen Wandler GH, in bezug auf die sie parallel zu der Achse A über eine Viertelwellenlänge λ/4 verschoben sind, Elektrodenpaare. Elektrodenpaare sind somit E1 und G1, E2 und G2, F1 und H?, F2 und H2. Die zwei Elektroden jedes Paares sind an dieselbe Eingangsklemme angeschlossen und sind in bezug auf denselben Bauch AN des Resonanzmusters über eine Achtel-Wellenlänge Λ/8 bei der Resonanzfrequenz f in entgegengesetzter Richtung und parallel zu der Achse A verschoben. Der Elektrodensatz E1, E2 und der Elektrodensatz G1, G2, die zusammen über die Leitung L13 an die Eingangsklemme IP1 angeschlossen sind, sind mit derselben (in Fig. 1 als positiv bezeichneten) Phase des Resonanzmusters gekoppelt. Der Elektrodensatz F1, F2 und der Elektrodensatz H1, H2, die zusammen über die Leitung L2 an die Eingangsklemme IP2 angeschlossen sind, sind auch mit derselben (in Fig. 1 als negativ bezeichneten) PHB 32 565 - 15 -

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Phase des Resonanzmusters gekoppelt. Auf diese Weise sind die zwei Eingangsklemmen IP1 und IP2 über die Elektrodensätze des Eingangsumwandlers mit entgegengesetzten Phasen des Resonanzmusters gekoppelt, um die Erzeugung des Resonanzmusters zu fördern.

Eine Belastung L ist an zwei Ausgangsklemmen OP1 und 0P2 angeschlossen. Ein Ausgangsumwandler, der aus einem ersten und einem zweiten interdigitalen Wandler TU bzw. VW besteht, die identisch sind, ist auf einer Oberfläche 100 innerhalb des Raumes angebracht, der durch die Reflektoren R1 und R2 gebildet wird, die an die Ausgangsklemmen 0P1 und 0P2 angeschlossen sind, und er spricht auf akustische vandernde Oberflächenwellen aus dem Eingangsumwandler und auf das stehende akustische Oberflächenwellenresonanzmuster derart an, daß akustische Energie in ein elektrisches Ausgangssignal umgewandelt wird, das den Ausgangsklemmen 0P1 und 0P2 zugeführt wird. Der erste interdigitale Wandler TU wird durch einen Satz von Elektroden T1 und Ί2, die gemeinsam an eine Schiene B4 angeschlossen sind, und durch einen Satz von Elektroden U1 und U2 gebildet, die gemeinsam an eine Schiene B5 angeschlossen sind. Der zweite interdigitale Wandler wird durch einen Satz von Elektroden V1 und V2, die zusammen an eine Schiene B6 angeschlossen sind, und durch einen Satz von Elektroden W1 und W2 gebildet, die gemeinsam an die Schiene B5 angeschlossen sind.

Der Ausgangsumwandler entspricht in den folgenden Hinsichten dem Eingangsumwandler. Die interdigitalen Wandler TU und VW weisen je eine gleiche Anzahl von Elektroden auf, die dieselbe Form und dieselben Abmessungen wie die der interdigitalen Wandler EF und GH haben. Die Elektroden jedes der den Ausgangsumwandler bildenden vier Sätze, z.B. die Elektroden T1 und T2, weisen einen effektiven gegenseitigen Abstand gleich einer WellenlängeXbei der vorher bestimmten Frequenz f auf. Benachbarte Elektroden in sowohl dem ersten als auch dem zweiten interdigitalen Wandler, z.B. die Elektroden T2 und U2, weisen einen effektiven gegenseitigen Abstand gleich einer halben

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Wellenlänge λ/2 bei der genannten Frequenz f auf. Der erste und der zweite interdigitale Wandler TU und VW sind in Richtung der Achse A über eine Viertelwellenlänge >i/4 bei der genannten Frequenz f verschoben, wie durch die gegenseitige Verschiebung mit einer Größe von Λ/4 der Elektroden U2 und V2 angegeben ist. Weiter weist die Verschiebung des zweiten interdigitalen Wandlers VW in bezug auf den ersten interdigitalen Wandler TU des Ausgangsumwandlers parallel zu der Achse A dieselbe Richtung wie die Verschiebung des zweiten interdigitalen Wandlers GH in bezug auf den ersten interdigitalen Wandler EF des Eingangsumwandlers parallel zu der Achse A auf. Der Ausgangsumwandler weist eine Amplitude-Frequenz -Kennlinie auf, die gleich der des ersten und des zweiten interdigitalen Wandlers TU und VW ist, wobei ein zweites Frequenzdurchlaßband, das gleich dem ersten Frequenzdurchlaßband des Eingangsumwandlers ist, ebenfalls um die Frequenz f zentriert ist.

Die .Resonanzfrequenz des Resonanzraumes ist also ebenfalls gleich der mittleren Frequenz f des Ausgangsumwandlers und die Elektroden des Ausgangsumwandlers sind somit ebenfalls gleichmäßig in bezug auf das Stehwellenresonanzmuster angeordnet. Jede Elektrode eines Elektrodensatzes des ersten interdigitalen Wandlers TU bildet mit einer Elektrode des Elektrodensatzes des zweiten interdigitalen Wandlers VW ein Elektrodenpaar, wobei in bezug auf den letzteren Elektrodensatz der erstere Elektrodensatz parallel zu der Achse A über eine Viertelwellenlänge λ/4 verschoben ist. Die Elektrodenpaare sind also: T1,W1; T2,W2; U1,V1; U2,V2. Die zwei Elektroden 3edes Paares sind an entgegengesetzte Ausgangsklemmen angeschlossen und sind in bezug auf denselben Knoten N des Resonanzmusters über eine Achtel-Wellenlänge ^/8 bei der Resonanzfrequenz f in entgegengesetzter Richtung und parallel zu der Achse A verschoben. Auf diese Weise sind der Elektrodensatz Ti, T2 und der Elektrodensatz V1, V2, die gemeinsam über die Leitung L46 an die Ausgangsklemme 0P2 angeschlossen sind, mit derselben (in Fig. 1 als negativ bezeichieten) Phase des Re-PHB 32 565 - 17 -

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sonanzmusters gekoppelt. Der Elektrodensatz U1, U2 und der Elektrodensatz W1, ¥2, die über die Leitung L5 mit der Ausgangsklemme 0P1 verbunden sind, sind mit derselben (in Fig. als positiv bezeichneten) Phase des Resonanzmusters gekoppelt. Auf diese Weise sind die zwei Ausgangsklemmen 0P1 und 0P2 über die Elektrodensätze des Ausgangsumwandlers mit entgegengesetzten Phasen des Resonanzmusters gekoppelt, um die Amplitude der elektrischen Energie zu erhöhen, die bei der Resonanzfrequenz über die Ausgangsklemmen 0P1 und 0P2 der Belastung L als Reaktion auf das Resonanzmuster zugeführt wird.

Die ersten und die zweiten interdigitalen Wandler sind bei dem Eingangs- sowie dem Ausgangsumwandler parallel zu der Achse A über λ /4 in derselben Richtung verschoben. Da die interdigitalen Wandler alle vier einander gleich sind, wird die Weglänge P1 für Wanderwellen zwischen den ersten interdigitalen Wandlern EF und TU gleich der Weglänge P2 für Wanderwellen zwischen den zweiten interdigitalen Wandlern GH und VW bei allen Frequenzen sein. Zu einem gegebenen Zeitpunkt werden die Elektroden E1, E2, G1 und G2, die an die Eingangsklemme IP1 angeschlossen sind, gleichzeitig Wanderwellen mit einer bestimmten Phase aussenden, während zu demselben Zeitpunkt die Elektroden F1, F2, H1 und H2 gleichzeitig Wanderwellen mit einer der genannten einen Phase entgegengesetzten Phase aussenden werden. Die Elektroden T1, T2, W1 und W2 sprechen gleichzeitig auf Wanderwellen der einen Phase an, während zu demselben Zeitpunkt die Elektroden U1, U2, V1 und V2 gleichzeitig auf Wanderwellen mit einer der einen Phase entgegengesetzten Phase ansprechen. Die Elektroden T1, T2, V1 und V2 sind aber an dieselbe Ausgangsklemme 0P2 angeschlossen, während die Elektroden W1, W2, U1 und U2 ebenfalls an dieselbe Ausgangsklemme 0P1 angeschlossen sind. Für jede der Ausgangsklemmen 0P1 und 0P2 werden die zwei daran angeschlossenen Elektrodensätze also auf Wanderwellen bei allen Frequenzen im Durchlaßband des ersten und des zweiten Wandlers, die zusammen den Ausgarjpumwandler bilden, derart ansprechen, daß Potentiale entgegengesetzter Phasen geliefert werden, während die über die Ausgangsklemmen 0P1 und 0P2 der Belastung L zugeführte elektrische

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Energie als Itektion auf Wanderwellen völlig unterdrückt werden wird.

Nachstehend werden mehrere Abwandlungen des akustischen Oberflächenwellenresonators nach Fig. 1, die im Rahmen der Erfindung möglich sind, beschrieben.

Bei dem Resonator nach Fig. 1 sind die Elektrodenkonfigurationen der vier Elektrodensätze jedes der Umwandler und ihre Anordnung in bezug auf das Resonanzmuster derart, daß jeder der Elektrodensätze mit gleicher Stärke mit dem Resonanzmuster bei der Resonanzfrequenz f gekoppelt ist, d.h., daß sich alle Elektroden halbwegs zwischen einem Knoten N und einem Bauch AN dieses Resonanzmusters befinden. In bezug auf den Eingangsumwandler wird damit erreicht, daß in dem Resonanzraum ein gleichmäßiges Resonanzmuster erzeugt wird, während in bezug auf den Ausgangsumwandler damit erreicht wird, daß die Amplitude des an den Ausgangsklemmen 0P1 und 0P2 erhaltenen elektrischen Signals bei der Resonanzfrequenz f möglichst groß ist. Diese dargestellte Anordnung ist für die Erfindung jedoch nicht wesentlich. Die Elektroden der interdigitalen Wandler EF und VW könnten z.B. den Knoten des Resonanzmusters näher liegen, während die Elektroden der interdigitalen Wandler GH und TU den Bäuchen des Resonanzmusters näher liegen könnten.

Weiter sind bei dem Resonator nach Fig. 1 der erste und der zweite interdigitale Wandler jedes der beiden Umwandler im wesentlichen einander gleich und mit gleicher Stärke mit dem Resonanzmuster gekoppelt. In bezug auf den Eingangsumwandler wird dadurch die Gleichmäßigkeit des Resonanzmusters gefördert, während in bezug auf den Ausgangsumwandler dadurch die Unterdrückung der als Reaktion auf die Wanderwellen erhaltenen elektrischen Ausgangssignale gefördert wird. Für die Erfindung ist diese dargestellte Anordnung aber nicht wesentlich. Die interdigitalaiWandler jedes der Umwandler könnten z.B. auch verschiedene Anzahlen von Elektroden und/oder Elektroden mit verschiedenen Abmessungen enthalten.
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Ein anderer Aspekt der Anordnung nach Fig. 1 ist, daß die erste und die zweite Weglänge P1 bzw. P2 einander gleich sind. Dadurch ist sichergestellt, daß die als Reaktion auf die Wanderwellen an den Ausgangsklemmen erhaltene elektrische Energie über die maximale Bandbreite unterdrückt wird. Dies wird mit der gedrängten Anordnung nach Fig. 1 erzielt, in der die ersten und die zweiten interdigitalen Wandler der beiden Umwandler gegeneinander über eine Viertelwellenlänge A/4 bei der Resonanzfrequenz f parallel zu der Achse A verschoben sind und in der gemeinsame Schienen B2 und B5 angeordnet sind. Dieser Vorteil der Unterdrückung der als Reaktion auf Wanderwellen erhaltenen elektrischen Ausgangssignale über die maximale Bandbreite könnte auch mit einer weniger gedrängten Vorrichtung erzielt werden, wenn sich die '~> Weglängen P1 und P2 um verschiedene ganze Anzahlen von Wellenlängen bei der Frequenz f geändert hätten. Die Weglängen P1 und P2 könnten aber auch um,feine nicht ganze Anzahl von Wellenlängen bei der Frequenz f voneinander verschieden sein; in diesem Falle wird die als Reaktion auf Wanderwellen erhaltene elektrische Ausgangsenergie zwar noch unterdrückt, aber nur über eine geringere Bandbreite. Auch könnten in einer weniger gedrängten Vorrichtung die gemeinsamen Schienen B2 und B5 Je in gesonderte Schienen aufgeteilt werden, wodurch eine größere Verschiebung der ersten und zweiten interdigitalen Wandler senkrecht zu der Achse A erhalten wird.

In der Vorrichtung nach Fig. 1 liegen die Unterbrechungen des Reflektors R1 um die Unterbrechungen 300 des Reflektors R2 bei derselben Frequenz f in einem Abstand gleich einer halben Wellenlänge voneinander und weisen die Reflektoren R1 und R2 eine gleiche Anzahl von Unterbrechungen auf. Diese zwei Faktoren stellen sicher, daß die Reflektoren R1 und R2 Reflexionsdurchlaßbänder gleicher Breite aufweisen, die in bezug auf dieselbe Frequenz f zentriert sind. Keiner dieser Faktoren ist von wesentlicher Bedeutung, solange es einen Frequenzbereich gibt, in dem sich diese beiden Durchlaßbänder überlappen.

In der Vorrichtung nach Fig. 1 basiert das Resonanzmuster auf einer Resonanzfrequenz f, die gleich der Frequenz f ist, bei

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der die Reflektorunterbrechungen 200 und 300 in einem Abstand gleich einer halben Wellenlänge voneinander liegen. Für jede Frequenz innerhalb des Überlappungsbereiches der Durchlaßbänder der Reflektoren R1 und R2 , für die die wirksame Länge D des Raumes gleich einem ganzen Vielfachen der halben Wellenlänge ist, wird ein Resonanzmuster auftreten. Wenn sowohl dieser Überlappungsbereich der Durchlaßbänder als auch die Länge D genügend groß sind, kann nicht mehr als eine Resonanzfrequenz auftreten und wird der Resonator ein sehr schmales Frequenzdurchlaßband aufweisen, das zu dem hohen Gütefaktor des Resonators gehört, was auf den hohen Wirkungsgrad der Refl&toren, die in bezug auf jede dieser Resonanzfrequenzen zentriert sind, zurückzuführen ist. Der Faktor Q wird als fo/Af definiert, wobei Δf die 3 db-Bandbreite des Resonators bei der Frequenz fo ist.

In der Vorrichtung nach Fig. 1 bestehen der Eingangs- und der Ausgangsumwandler beide aus einem ersten und einem zweiten inte-rdigitalen Wandler, die beide mit nebeneinander liegenden Elektroden versehen sind, die einen gegenseitigen Abstand gleich einer halben Wellenlänge λ/2 bei derselben Frequenz f aufweisen, wobei die Reflektorunterbrechungen 200 und 300 in einem gegenseitigen Abstand gleich einer halben Wellenlänge liegen. Dieser Aspekt ist aber nicht wesentlich, Wenn es z.B. mehr als eine Resonanzfrequenz in dem Resonanzmuster des Raumes gibt, werden die Knoten und Bäuche des Resonanzmusters in verschiedenen Abständen bei den verschiedenen Resonanzfrequenzen und somit an im wesentlichen den gleichen Stellen in der Nähe der beiden Reflektoren R1 und R2, aber an im wesentlichen verschiedenen Stellen in der Nähe der Mitte des Raumes für die verschiedenen Resonanzfrequenzen liegen. Wenn es erwünscht ist, den Eingangs- und den Ausgangsumwandler auf zweckmäßige Weise mit einer Resonanzfrequenz zu koppeln, die nicht die Frequenz f ist, können die Wandler an geeigneten Stellen entlang der Längenabmessungen des Resonanzraumes angeordnet und können die nebeneinander liegenden Elektroden der interdigitalen Wandler bei dieser anderen Frequenz in einem gegenseitigen Abstand gleich einer halben Wellenlänge ligen.

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In der Vorrichtung nach Fig. 1 ist eine Quelle elektrischer Eingangsenergie S an die Klemmen IP1 und IP2 und ist eine Belastung L an die Klemmen 0P1 und 0P2 angeschlossen. Die Vorrichtung wird auf genau gleiche Weise wirken, wenn die Quelle S mit den Klemmen 0P1 und 0P2 und die Belastung L mit den Klemmen IP1 und IP2 gekoppelt ist.

In der Vorrichtung nach Fig. 1 weisen die Reflektoren R1 und R2 beide eine periodische Rasterstruktur auf, die aus einer Anzahl diskreter Unterbrechungen auf der piezoelektrischen Oberfläche besteht, wobei jede Unterbrechung zum Reflektieren eines Teiles der darauf fallenden akustischen Oberflächenwellenenergie dient. Man kann sich denken, daß mit Hilfe anderer Strukturen Reflektoren erhalten werden, die wandernde akustische Oberflächenwellen mit einem Wirkungsgrad reflektieren, der genügend groß ist, um einen Resonanzraum zu erhalten.

In der Vorrichtung nach Fig. 1 kann jede Elektrode in zwei Teilelektroden aufgeteilt werden, die über gleiche Abstände in entgegengesetzten Richtungen parallel zu der Achse A verschoben sind.

Fig. 2 zeigt einen gekoppelten Resonator, der aus zwei Vorrichtungen der in Fig. 1 dargestellten Art besteht. Die beiden Reflektoren R11 und R12, gleich wie die beiden Reflektoren R21 und R22, sind auf gleiche Weise wie die beiden Reflektoren R1 und R2 nach Fig. 1 angeordnet. Die Konfiguration und Anordnung der interdigitalen Wandler IF1, GH1, TU1 und VW1 und auch die Konfiguration und Anordnung der interdigitalen Wandler EF2, GH2, TU2 und VW2 in ihren betreffenden Resonazräumen sind gleich denen der interdigitalen Wandler EF, GH, TU und VW im betreffenden Resonanzraum in Fig. 1. In dem durch die Reflektoren R11 und R12 gebildeten Resonanzraum bilden die interdigitalen Wandler EF1 und GH1 einen Eingangsumsetzer, der an eine Quelle elektrischer Energie S über Klemmen IP11 und IP12 angeschlossen ist, während die interdigitalen Wandler TU1 und VW1 einen Ausgangsumwandler bilden, PHB 32 565 - 22 -

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der an die Klemmen OIP1 und 0IP2 angeschlossen ist. In dem durch die Reflektoren R21 und R22 gebildeten Raum bilden die interdigitalen Wandler TU2 und VW2 einen Eingangsumwandler, der an die Klemmen 0IP1 und 0IP2 angeschlossen ist, während die interdigitalen Wandler EF2 und GH2 einen Ausgang sum wandler bilden, der an eine Belastung L über die Klemmen 0P21 und 0P22 angeschlossen ist. Eine akustische Oberflächenwellenvorrichtung der in Fig. 1 dargestellten Art, d.h. mit einem Eingangs- und einem Ausgangsumwandler in demselben Resonanzraum, ist als ein Filter mit einem verbesserten Sperrbandpegel zu betrachten. Zwei derartige Vorrichtungen, die auf die in Fig. 2 dargestellte Weise dadurch miteinander gekoppelt sind, daß die Ausgangsklemmen der ersten Vorrichtung an die Eingangsklemmen der zweiten Vorrichtung angeschlossen werden, bilden ein gekoppeltes Resonatorfilter oder einen Teil desselben. In diesem Falle werden die Wanderwellen des Eingangsumwandlers EF1, GH1 der ersten Vorrichtung den Ausgangsumwandler EF2, GH2 der zweiten Vorrichtung nicht erreichen und die Kaskadenanordnung der beiden Vorrichtungen wird automatisch zu einer Herabsetzung des Sperrbandpegels führen. Die Herabsetzung des Sperrbandpegels in jedem Resonator ist aber doch noch günstig für eine weitere Herabsetzung des Gesamtsperrbandpegels.

In Fig. 3 enthält eine akustische Oberflächenwellenvorrichtung drei Reflektoren R1, R21 und R3, die fluchtend auf einer piezoelektrischen Oberfläche 100 parallel zu einer Achse A angeordnet sind, um im wesentlichen Wanderwellen zu reflektieren. Ein erstes Paar nebeneinander liegender Reflektoren R1 und R21 liegt in einem effektiven gegenseitigen Abstand D1 zum Festlegen eines ersten Resonanzraumes, der ein stehendes akustisches Oberflächenwellenresonanzmuster bei einer Resonanzfrequenz innerhalb der Reflexionsdurchlaßbänder der Reflektoren R1 und R21 aufrechterhalten kann. Ein zweites Paar nebeneinander liegender Reflektoren R21 und R3 liegt in einem effektiven gegenseitigen Abstand D2 zum Festlegen eines zweiten Resonanzräumes, der ein stehendes akustisches Oberflächen wellenresonanzmuster bei einer Resonanzfrequenz inner-

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halb der Reflexionsdurchlaßbänder der Reflektoren R21 und R3 aufrechterhalten kann. Die Konfiguration und Anordnung des Reflektorenpaares R1, R21 und auch die Konfiguration und Anordnung des Reflektorenpaares R21, R3 sind gleich denen des Reflektorenpaares R1, R2 der Vorrichtung nach Fig. 1, jedoch notwendigerweise unter Berücksichtigung der Tatsache, daß durch das Anbringen einer geringeren Anzahl von Unterbrechungen der Reflektor R21, zu dessen beiden Seiten ein benachbarter Reflektor liegt, ein derartiges Reflexionsvermögen, z.B. ein herabgesetztes Reflexionsvermögen, aufweist, daß Wanderwellenenergie von diesem Reflektor durchgelassen wird, um akustische Energie zwischen den ersten und den zweiten Resonanzraum zu koppeln, damit das Resonanzmuster in dem zweiten Raum erzeugt wird. Die Konfiguration und Anordnung der interdigitalen Wandler EF und GH im ersten durch die Reflektoren R1 und R21 gebildeten Raum sind gleich denen der interdigitalen Wandler EF und GH im einzigen Raum der Vorrichtung nach Fig. 1 und diese Wandler sind über Klemmen IP1 und IP2 an eine Quelle elektrischer Eingangsenergie S angeschlossen. Die Konfiguration und Anordnung der interdigitalen Wandler TU und VW im zweiten durch die Reflektoren R21 und R3 gebildeten Raum sind gleich denen der interdigitalen Wandler TU und VW im einzigen Raum der Vorrichtung nach Fig. 1, und diese Wandler sind über Klemmen OP1 und 0P2 an eine Belastung L angeschlossen.

Eine mögliche Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 3 im Rahmen der Erfindung enthält mehr als drei miteinander fluchtende Reflektoren, wodurch ein oder mehrere zwischenliegende Resonanzräume zwischen dem ersten den Eingangsumwandler enthaltenden Resonanzraum und dem zweiten den Ausgangsumwandler enthaltenden Resonanzraum gebildet werden. Derartige zwischenliegende Räume können zur Einstellung der Gesamtkennlinie der Vorrichtung benutzt werden. Dabei können diese zwischenliegenden Resonanzräume Umwandler zur Kopplung mit den Resonanzmustern in diesen zwischenliegenden Räumen enthalten.

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Eine akustische Oberflächenwellenvorrichtung der in Fig. 3 dargestellten Art, d.h. mit einem Eingangs- und einem Ausgang sum wandler in verschiedenen Resonanzräumen und mit Übertragung akustischer Energie zwischen diesen beiden Räumen bildet ein gekoppeltes Resonatorfilter. In diesem Falle werden die Wanderwellen des Eingangsumwandlers EF, GH im ersten Resonanzraum den Ausgangsumwandler TU₉ VW im zweiten Resonanzraum erreichen und die Herabsetzung des Sperrbandpegels der Vorrichtung durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird also besonders groß sein.

In einem akustischen Oberflächenwellenresonatorfilter nach Fig. 2, in dem zwei Resonanzräume durch eine elektrische Verbindung zwischen dem Ausgangsumwandler in dem einen Raum und dem Eingangsumwandler in dem anderen Raum miteinander gekoppelt sind, ist die Stärke der Kopplung zwischen den beiden Räumen notwendigerweise gering und wird das Durchlaßband des Filters somit schmal sein. In einem akustischen Oberflächenwellenresonatorfilter nach Fig. 3, in dem zwei Resonanzräume, von denen der eine einen Eingangsumwandler und der andere einen Ausgangsumwandler enthält, durch Übertragung akustischer Energie über einen oder mehrere gemeinsame Reflektoren miteinander gekoppelt werden, kann die Stärke der Kopplung zwischen den Räumen groß und kann somit das Durchlaßband des Filters breit sein. Derartige Filter mit einem schmalen Durchlaßband oder einem breiten Durchlaßband können je für bestimmte Anwendungen geeignet sein. In beiden Fällen ist das Durchlaßband des Filters aber im allgemeinen schmäler als das Durchlaßband der Umwandler, so daß durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen in all diesen Fällen eine Herabsetzung des Sperrbandpegels außerhalb des Durchlaßbandes des Filters erhalten wird.

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Claims

N.V. Philips Gloeilampenfabrieken, Eindhoven/Holland

Patentansprüche:

1J Akustischer Oberflachenwellenresonator, der enthält: ein Substrat mit einer piezoelektrischen Oberfläche, ein Eingangsklemmenpaar, einen mit diesen Eingangsklemmen verbundenen Eingangsumwandler auf der Oberfläche zum Umwandeln eines elektrischen Eingangssignals in wandernde akustische Oberflächenwellen mit einer vorher bestimmten Fortpflanzungsrichtung, ein Paar Reflektoren auf der Oberfläche, die in der Fortpflanzungsrichtung zu beiden Seiten des Umwandlers angeordnet sind und zum Festlegen eines Resonanzraumes dienen, der ein stehendes akustisches Oberflächenwellenresonanzmuster aufrechterhalten kann, ein Ausgangsklemmenpaar und einen mit diesen Ausgangsklemmen verbundenen Ausgangsumwandler auf der Oberfläche innerhalb des Resonanzraumes zum Umwandeln akustischer Oberflächenwellenenergie in ein elektrisches Ausgangssignal, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Umwandler einen ersten und einen zweiten interdigitalen Wandler (EF, GH bzw. ¹JHU₁ VW) enthält, die gegeneinander sowohl quer als auch parallel zu der genannten Fortpflanzungsrichtung (A) verschoben sind und je zwei Sätze (E, F bzw G,H bzw. T,U bzw. V,W) von Elektroden enthalten,wobei die Elektroden jedes Satzes elektrisch miteinander verbunden sind; daß jede der Eingangsklemmen (IP₁, IP, und jede der Ausgangsklemmen (OP-^OP₂) mit einem verschiedenen Paar von Elektrodensätzen verbunden sind, wobei stets ein Satz einen Teil des ersten (EF bzw. TU) und der andere Satz einen Teil des zweiten interdigital en Wandlers (GH bzw. VW) des betreffenden Umwandlers bildet; daß die zwei Sätze von Elektroden, die zusammen mit einer Klemme verbunden sind, derart gewählt sind, daß sie mit derselben Phase des mit dem betreffenden Umwandler zusammenarbeitenden akustischen Oberflachenwellenresonanzmusters gekoppelt sind, während die zwei Eingangsklemmen (IP₁,IPp) gegenseitig, gleich wie die zwei Ausgangsklemmen

JOP₂) über die Elektrodensätze, mit entgegengesetzten Phasen

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dieses Resonanzmusters gekoppelt sind, und daß die ersten interdigitalen Wandler (EF, TU) der beiden Umwandler in einem ersten gegenseitigen Abstand (P₁) in der Fortpflanzungsrichtung (A) und die zweiten interdigitalen Wandler (GH, VW) dieser beiden Umwandler in einem zweiten gegenseitigen Abstand (P₂) angeordnet sind und die zwei Elektrodensätze, die mit jeder der genannten Klemmen verbunden sind, im Zusammenhang mit diesem ersten und diesem zweiten Abstand derart gewählt sind, daß für jede Ausgangsklemme (OP₁, OP₂) die zwei mit ihr verbundenen Elektrodensätze mit entgegengesetzten Potentialen auf von dem Eingangsumwandler ausgesandte wandernde akustische Oberflächenwellen ansprechen.
2. Akustischer Oberflächenwellenresonator, der enthält: ein Substrat mit einer piezoelektrischen Oberfläche, ein Eingangsklemmenpaar, einen mit diesen Eingang ski emm en verbundenen Eingangsumwandi r auf der Oberfläche zum Umwandeln eines elektrischen Eingangssignals in wandernde akustische Oberflächenwellen mit einer vorher bestimmten Fortpflanzungsrichtung, mindestens drei Reflektoren auf der Oberfläche, die in der Fortpflanzungsrichtung fluchtend einander gegenüber angeordnet sind, wobei ein erstes angrenzendes Paar dieser Reflektoren zu beiden Seiten des Eingangsumwandlers liegen, um einen ersten Resonanzraum festzulegen, der ein stehendes akustisches Oberflächenwellenresonanzmuster aufrechterhalten kann, und wobei ein zweites angrenzendes Paar dieser Reflektoren einen zweiten Resonanzraum festlegen, während jeder Reflektor, der zum Festlegen mehr als eines Resonanzraumes dient, ein derartiges Reflexionsvermögen besitzt, daß akustische Oberflächenwellenenergie zwischen diese Resonanzräume gekoppelt wird, ein Ausgangsklßmmenpaar und einen mit diesen Ausgangsklemmen verbundenen Ausgangsumwandler auf der Oberfläche innerhalb des zweiten Resonanzraumes zum Umwandeln akustischer Oberflächenwellenenergie in ein elektrisches Ausgangssignal, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Umwandler einen ersten und einen zweiten interdigitalen Wandler (EF, GH bzw. TU, VW) enthält, die gegeneinander sowohl quer als auch parallel zu der genannten Fortpflanzungsrichtung (A) verschoben sind -und je zwei Sätze von Elektroden enthalten, wobei die Elektroden jedes Satzes elektrisch miteinander verbunden sindj daß jede der Eingangsklemmen (IP₁, IPp) und jede der

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Ausgangsklemmen (OP^, OEp mit einem verschiedenen Paar von Elektrodensätzen verbunden sind, wobei stets ein Satz einen Teil des ersten (EF bzw. TU) und der andere Satz einen Teil des zweiten interdigitalen Wandlers (GH bzw. VW) des betreffenden Umwandle rs bildet; daß die zwei Sätze von Elektroden, die zusammen mit einer Klemme verbunden sind, derart gewählt sind, daß sie mit derselben Phase des mit dem betreffenden Umwandler zusammenarbeitenden akustischen Qberflächenwellenresonanzmusters gekoppelt sind, während die zwei Eingangsklemmen (IP₁, IP₂) gegenseitig, gleich wie die zwei Ausgangsklemmen (OP₁,OP₂ ),über die Elektrodensätze mit entgegengesetzten Phasen dieses Resonanzmusters gekoppelt sind, und daß die ersten interdigitalen Wandler (EF, TU) der beiden Umwandler in einem ersten gegenseitigen Abstand (P₁) in der Fortpflanzungsrichtung und die zweiten interdigitalen Wandler (GH, VW) dieser beiden Umwandler in einem zweiten gegenseitigen Abstand (P₂) angeordnet sind und die zwei Elektrodensätze, die mit jeder der genannten Klemmen verbunden sind, im Zusanmenhang mit diesem ersten und diesem zweiten Abstand derart gewählt sind, daß für jede Ausgangsklemme (OP-j ,0Ip die zwei mit ihr verbundenen Elektrodensätze mit entgegengesetzten Potentialen auf von dem Eingang^umwandler ausgesandte wandernde akustische Oberflächenwellen ansprechen.
3. Akustischer Oberflächenwellenresonator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenkonfigurationen der vier Elektrodensätze (E, F, G, H) des Eingangsumwandlers und ihre Anordnung in bezug auf das Resonanzmuster derart sind, daß diese vier Elektrodensätze mit gleicher Stärke mit dem Resonanzmuster gekoppelt sind.
4. Akustischer Oberflächenwellenresonator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite interdigitale Wandler (EF, GH) des Eingangsumwandlers im wesentlichen einander gleich sind und weiter derart angeordnet sind, daß sie mit gleicher Stärke mit dem Resonanzmuster gekoppelt sind.
5. Akustischer Oberflächenwellenresonator nach einem der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenkonfigurationen der vier Elektrodensätze (T, U, V, W) des Ausgangsumwandlers und ihre Anordnung in bezug auf das Resonanzmuster derart sind,

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daß diese vier Elektrodensätze mit gleicher Stärke mit dem Resonanzmuster gekoppelt sind.
6. Akustischer Oberflächenwellenresonator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite interdigitale Wandler (TU, VW) des Ausgangsumwandlers eine im wesentlichen gleiche Amplitude-Frequenz-Kennlinie aufweisen.
7. Akustischer Oberflächenwellenresonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Abstand (P. , P₂ ) zwischen den ersten bzw. den zweiten interdigitalen Wandlern einander gleich sind.
8. Akustischer Oberflächenwellenresonator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite interdigitale Wandler (EF, GH bzw. TU, VW) jedes Umwandlers im wesentlicher einander gleich sind; daß aufeinanderfolgende Elektroden (E₁ , E₂ bzw. F₁ , Fp bzw. T₁ , T₂ bzw. U₁, U₂) eines Elektrodensatzes (E₁ bzw. F bzw. T bzw.U) des ersten interdigitalen Wandlers (EF bzw. TU) zusammen mit aufeinanderfolgenden Elektroden (G₁, G₂ bzw. H₁, H₂ bzw. W₁, W₂ bzw. V₁, V₂) eines Elektrodensatzes (G₁ bzw. H₁ bzw. W bzw. V) des zweiten interdigitalen Wandlers (GH, bzw. VW) Paare von Elektroden (E₁G₁, E₂G₂, F₁H₁, F₂H₂^T₁W₁, T₂W₂, U₁V₁, U₂V-bilden, und daß die Elektroden jedes Paares in bezug auf den nächstliegenden Bauch (AN) des Resonanzmusters über einen im wesentlichen gleichen Abstand in entgegengesetzter Richtung verschoben sind, wobei für einen der genannten Umwandler (EF, GH) die Elektroden jedes Paares an dieselbe Klemme (IP₁ bzw. IP₂) angeschlossen sind und die für die betreffenden Elektroden nächstliegenden Bäuche des Resonanzmusters dieselbe Phase aufweisen, während für den anderen Umwandler (TU, VW) die Elektroden jedes Paares an verschiedene Klemmen (OP₁, OP₂) dieses Umwandlers angeschlossen sind und die für die betreffenden Elektroden nächstliegenden Bäuche des Resonanzmusters entgegengesetzte Phasen aufweisen.
9. Akustischer Oberflächenwellenresonator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vier interdigitalen Wandler (EF, GH, TU, VW) der beiden Umwandler im wesentlichen einander gleich sind

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und der erste und der zweite interdigitale handler (EF, GH bzw. TU, VV/) jedes Umwandlers in der Fortpflajnzungsrichtung gegeneinander über eine Viertelwellenlänge (λ/4 ) des Resonanzmusters verschoben sind, und daß die Elektroden jedes Elektrodensatzes einen effektiven gegenseitigen Abstand gleich einer Wellenlänge (λ) dieses Resonanzmusters aufweisen, während die ersten interdigitalen Wandler (EF, TU) und die zweiten interdigitalen Wandler (GH, VW) in gleichen Abständen voneinander liegen und die zwei Elektroden der genannten Elektrodenpaare der ersten und der zweiten interdigitalen Wandler in bezug auf den nächstliegenden Bauch des Resonanzmusters über eine Achtelwellenlänge (A/8 ) dieses Resonanzmusters verschoben sind.

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