DE2813445A1 - Akustische wellenanordnungen - Google Patents

Akustische wellenanordnungen

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DE2813445A1 DE19782813445 DE2813445A DE2813445A1 DE 2813445 A1 DE2813445 A1 DE 2813445A1 DE 19782813445 DE19782813445 DE 19782813445 DE 2813445 A DE2813445 A DE 2813445A DE 2813445 A1 DE2813445 A1 DE 2813445A1
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Richard Frank Mitchell
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Description

PHB. 32 VA/EVH.
5.3.1978.
Akustische Wellenaiiordmmgen
Die Erfindung bezieht sich auf eine akustische Wellenanordnung mit einem Substrat, das struktuell derart orientiert ist, dass die Fortpflanzung akustischer "surface-skimming" (=sofort unter der Oberfläche auftretender) Massenwellen in dem Substrat in der Nähe einer vorbestimmten Oberfläche des Substrats gefördert wird, wobei ein Wandler auf dieser Oberfläche zur Kopplung mit den genannten Wellen angeordnet ist.
809841/08 18
PUB. 32 5 - 2 -5 5.3.78.
Ein Aufsatz über die Erzeugung von akustischen Massenwellen durch interdigitale Wandler wurde von R.F. Mitchell in "Proceedings of the I.E.E.E." 197^, "Ultrasonics Symposium", S. 313 veröffentlicht. In diesem Aufsatz ist nachgewiesen, dass sich eine Anzahl von bis zu drei gesonderten akustischen Massenwellen in jeder beliebigen Richtung in einem unbegrenzten Feststoff fortpflanzen können. Eine dieser Wellen, und zwar die Longitudinal- oder Kompressionswelle, weist eine Teilchenbewegung auf, die zu der Fortpflanzungsrichtung nahezu pax^allel ist; die beiden anderen Wellen, und zwar die Schubwellen, weisen Teilchenbewegungen auf, die zueinander und zu der Teilchenbewegung' der Longitudinalwelle senkrecht sind. In gewissen Fortpflanzungsrichtungen in bestimmten Materialien weisen die beiden Schubwellen die gleiche Geschwindigkeit auf und können somit nicht voneinander unterschieden werden; die Richtung der Teilchenbewegung wird dann nur durch den die Wellen erzeugenden Mechanismus bestimmt. Im allgemeinen weisen jedoch die Schubwellen verschiedene Geschwindigkeiten auf und sind ihre Teilchenbewegungen in bezug auf die Kristallstruktur voneinander verschieden und werden nur durch die Fortpflanzungsrichtung und das verwendete Material bestimmt. Im vorgenannten Aufsatz von R.F. Mitchell sind Verfahren beschrieben, durch die die Orientation der Oberfläche in bezug auf die Kristallstruktur des Substx-äts
809841 /0816
PHB. 32 572I-.
- (θ 5.3-78.
und des Wandlers auf der Oberfläche derart gewählt wird, dass die Erzeugung einer oder mehrerer dieser Massenwellen gefördert oder unterdrückt w.ird. Weiter ist gezeigt, dass nur eine Longitudinalwelle oder eine Schubwelle, deren Eigenteilcheiibewegung zu der Oberfläche nahezu parallel ist, (eine "horizontal polarisierte Schubwelle") sich über erhebliche Abstände in der Nähe von und parallel zu der freien Oberfläche eines Feststoffsubstrats fortpflanzen kann.
Eine akustische Wellenanordnung der obengenannten Art ist beschrieben in einem Aufsatz von T.I.Browning und M.F. Lewis in "Electronics Letters" vom 3.März 1977, Band 13, Nr. 5, S. 128 bis 130. In der Zusaininenfassiuig am Anfang dieses Aufsatzes wird erwähnt: "Eine wichtige neue Familie akustischer Yellenanordnungeii ist beschrieben, die die Einfachheit, Vielseitigkeit und Planarkonstruktion akustischer Oberflächenwellenanordnungen sowie die günstigen Eigenschaften von Massenwellenanordnungen, und zwar eine hohe Geschwindigkeit, eine geringe Dämpfung, eine gute TemperaturStabilität und eine Unempfindlichkeit gegen Oberflächenverunreinigungen, aufweist". In diesem Aufsatz wird der vorgenannte Aufsatz von R.F. Mitchell in bezug auf akustische Massenwellen, die sich in der Nähe von und parallel zu der freien Oberfläche eines FeststoffSubstrats fortpflanzen können, bestätigt. Der Aufsatz beschreibt eine besonders geeignete Familie von Quarzschnittflächen
809 8 U/0816
PHB. 32
-, 5.3.78.
- K -Λ
für diese ¥ellen benutzende Anordnungen,erwähnt, dass diese Anordnungen für gewisse Anwendungen sehr günstig sind, insbesondere für Bandpassfilter und stabile Hochfrequenzoszillatoren, betont, dass in diesen Anordnungen diese Wellen längs der Oberfläche gebündelt und von dem Ausgangswandler, schon lange bevor sie die untere Fläche der Probe erreichen, empfangen werden, und gebraucht ausserdem den Ausdruck "Surface-skimming" (^sofort unter der Obez^flache auftretende) Massenwellen, um diese Wellen zu unterscheiden.
Im Nachstehenden ist hier unter einer akustischen sofort unter der Oberfläche auftretende Massenwelle eine akustische Massenwelle zu verstehen, die sich nahezu parallel zu und in der Nähe von einer Oberfläche eines Substrats fortpflanzt. Es sei bemerkt, dass der Charakter der Massenwellenstörungen durch das Vorhandensein der freien Oberfläche etwas abgeändert wird. Im Nachstehenden umfasst der Ausdruck "Massenwelle" Wellen, die solchen geringen Abänderungen unterworfen sind, wobei sie ihre kennzeichnenden Eigenschaften, und zwar ihre Teilchenbewegung nahezu in der Fortpflanzungsrichtung (Longitudinalwelle) oder nahezu senkrecht zu dieser Richtung (Schubwellen) , nicht verlieren.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, akustische Wellenanordnungen von dem vorher definierten Typ
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PHB. 32 51h. 5.3-78.
anzugeben, die jedoch, akustische sofort unter der Oberfläche auftretende Massenstehwellen benutzen und ■die Anordnungen ersetzen, die eine durch, zwei Wandler gebildete Verzögerungsleitung enthalten, und die insbesondere in dem vorgenannten Aufsatz in "Electronics
Latters" beschrieben sind und akustische sofort unter der Oberfläche auftretende Massenwandlerwellen benutzen. Nach der Erfindung ist eine derartige akustische Vellenanordnung dadurch gekennzeichnet, dass zwei ein— ander gegenüber liegende Endflächen des Substrats derart ausgeführt sind, dass sie die genannten sich in der Nähe der genannten Oberfläche fortpflanzenden Wellen mehrfach reflektieren und einen Hohlraumresonator bilden, der eine akustische sofort unter der Oberfläche auftretende Massenstehwelle bei einer vorbestimmten Frequenz aufrechterhalten kann, und dass der genannte Wandler in dem genannten Hohlraumresonator zur Kopplung mit akustischer sofort unter der Oberfläche auftretender Massenstehwellenenergie bei der genannten Frequenz angeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Reflexion akustischer sofort unter der Oberfläche auftretender Massenwellen an Endflächen des Substrats an sich zweckmässiger als die Reflexion von akustischen Rayleigh-Oberflächenwellen ©n periodischen reflektierenden Rastern ist, die in üblichen Rayleigh-Wellenresönator-
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PHB. 32 571+. 5.3.78.
anordnungen verwendet werden, wie sie z.B. in US-PS 3 beschrieben sind, wodurch hohe Gütefaktoren leichter erhalten werden können. Auch kann der Umfang des Hohlraumresonators in geeigneten Fällen einfach dadurch geändert werden, dass die Endflächen des Substrats geschliffen werden. Dadurch wird nach der Herstellung eine leichte Abstimmung der Resonanzfrequenz in einem grossen Bereich erhalten. Eine derartige Abstimmung ist in Kayleigh-Wellenresoriatoren nicht möglich und kann nur in beschränktem Masse bei üblichen Massenwellenresonatoren erfolgen.
Nach, einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der genannte Wandler derart angeordnet, dass ei' die Kopplung mit Rayleigh-Yellen bei der genannten Frequenz unterdrückt. Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Mittel zur Herabsetzung der Geschwindigkeit an der genannten Oberfläche im genannten Hohlraumresonator neben dem genannten Wandler angeordnet, wobei die Geschv.'indigkeit der genannten akustischen sofort unter der Oberfläche auftretenden Massenwellen herabgesetzt wird, wodurch die Fortpflanzung der genannten Wellen gefördert wird, während sich die genannten Mittel zur Herabsetzung der Geschwindigkeit und der genannte Wandler über nahezu den ganzen Abstand zwischen den genannten zwei Endflächen erstrecken. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der genannte
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PHB. 32 - AO 5.3.78.
Wandler über nahezu den ganzen Abstand zwischen den genannten zwei Endflächen.
Die im vorhergehenden Absatz beschriebenen Eigenschaften tragen zu dem Wirkungsgrad der Kopplung mit und der Aufrechterhaltung von Energie akustischer sofort unter der Oberfläche auftretender Massenwellen bei, weiche Eigenschaften insbesondere erwünscht sind, um die hohen Gütefaktoren zu erzielen, die für Resonatoranordnungen erforderlich sind.
Zwei akustische Wcllenanordnungen nach der Erfindung können in ein elektrisches Dandpassf11ter aufgenommen sein, in dem der genannte Wandler in einer der Anordnungen einen EinyangswandJer bildet, der akustische sofort unter der Oberfl äclif auf tretende Mas:>enwellenenergie in den Hohlraum dieser Anordnung einstrahlt, die darin akustische sofort unter der Oberfläche auftretende Massenstehwellenenergie erzeugt, wobei MltteL zur Kopplung der Hohlraurnresonatoren der beiden Anordnungen vorhanden sind, wodurch . akustische sofort unter der Oberfläche auftretende Massenstehwellenenerghe in dem Hohlraumresonator der anderen Anordnung erzeugt wird, während der genannte Wandler in der anderen Anordnung einen Ausgangswandler bildet, der akustische sofort unter der Oberfläche auftretende Massenwellenenergie von dem Hohlraumresonator der anderen Anordnung empfängt.
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2R13U5
Τ-ΉΒ. 32 57^. _ $. -* 5.3.78.
Das im vorhergehenden Absatz beschriebene Bandpassfilter kann derart abgeändert werden, dass eine der genannten Endflächen jeder der beiden Anordnungen durch mindestens ein periodisches reflektierendes Raster an der Oberfläche eines einzigen Substrats ersetzt ist, wobei die beiden genannten Anordnungen miteinander fluchten, und dass das genannte mindestens eine periodische Raster eine Reflexionsfähigkeit aufweist, die den Durchgang akustischer sofort unter der Oberfläche auftretender Massenwellenenergie durch dieses Raster gestattet, wodurch die genannten Mittel zur gegenseitigen Kopplung der Hohlraumresonator en der beiden Anordnungen erhalten werden.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig.. 1 einen Resonator mit einem einzigen Wandler, der die Fortpflanzurigsoberflache bedeckt;
Fig. 2 einen Resonator mit mehreren Wandlern, die zusammen die Fortpflanzungsobcrflache bedecken; Fig. 3 einen Resonator mit metallischen oder dielektrischen Abdeckschichten, mit deren Hilfe die sofort unter der Oberfläche auftretende Massemvelle möglichst auf das Fortpflanzungsoberflächengebiet beschränkt wird.
Fig. h einen Resonator, der allgemeine Mittel
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- r-
ΓΗΕ.
5-3.78
zum Selektieren der Substratorientation bildet;
Fig. 5 einen Resonator, der besondere Mittel zum Selektieren der Substratorientation Tür ein keramisches Material bildet;
Fig. 6 zwei Resonatoren, die unter Verwendung eines Mehrstreifenkopplers miteinander gekoppelt sind;
Fig. 7 zwei Resonatoren, die durch Wandler miteinander gekoppelt sind, und
Fdg. 8 zwei Resonatoren, die akustisch miteinander gekoppelt sind.
Fdg. 1 zeigt ein piezoelektrisches Substrat a und einen Wandler b, der derart auf einer Fortpflanzungsoberfläche c angeordnet ist, dass er eine akustische Massenwelle nahezu parallel zu der Oberfläche aussendet, wobei diese Welle eine akustische sofort unter der Oberfläche auftretende Massenwelle ist, die auf zweckmässige Weise an Endflächen d reflektiert werden kann, die zu bed.den Seiten des Wandlers angeordnet sind, wodurch eine Stehwellenresonanz zwischen den Endflächen bei einer gewählten Betriebsfrequenz erhalten werden kann. Diese Flächen d sind vorzugsweise zu den Wellenfronten der Welle nahezu parallel und können auch zu der Oberfläche c senkrecht sein. Der Wandler ist ein interdigitaler Wandler, der wenigstens die erforderliche akustische sofort unter der Oberfläche auftretende Massenwelle bei
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PHB. 32 57^.
- yo - 5.3.78.
der Betriebsfrequenz erregen kann. Der Wandler kann z.B. durch Änderung der Länge, des gegenseitigen Abstandes und der Anzahl der ihn bildenden Elektroden derart ausgebildet werden, dass der Frequenzbereich beschränkt wird, in dem die erforderliche akustische sofort unter der Oberfläche auftretende Massenwelle oder andere akustische Störungen erzeugt werden. Z.B. kann der Wandler derart ausgebildet sein, dass die Erzeugung einer Rayleigh-Welle bei oder um die Frequenz einer erforderlichen akustischen sofort unter der Oberfläche auftretenden Massenwellenresonanz nahezu unterdrückt wird. Es ist notwendig, dass der Wandler b derart in bezug auf die reflektierenden Endflächen d angeordnet wird, dass eine wirksame Korjplung mit dem erforderlichen Resonanzmustcr, d.h. mit akustischer sofort unter der Oberfläche auftretender Massenstehwellenenergie, bei der gewählten Betriebsfrequenz hergestellt wird. Dies erfordert gewöhnlich, dass die Elektroden des Wandlers nicht alle an Knoten des Spannungsstehwollenmusters, das zu der erforderlichen Resonanz gehört, angeordnet sind. Die gegenüberliegende Oberflache des Substrats kann in bezug auf die Fortpflanzungsoberflache aufgerauht oder eckig gemacht sein, um unerwünschte Moden zu unterdrücken.
Das verwendete Substrat kann eine Probe eines einkristallinen piezoelektrischen Materials, wie Qu sir ζ ,
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ORIGINAL INSPECTED
PHB. 32 57^. -Vl- 5.3.78.
Lithiumniobat, Wismutsiliciumoxid oder piezoelektrisches keramisches Material, sein; auch kann es durch eine geschichtete Struktur gebildet werden, die eine Anzahl von Schichten enthält, von denen eine oder mehrere piezoelektrisch sein können.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, erstreckt sich der Wandler b über nahezu den ganzen Abstand zwischen den Endflächen d und beanspruclit nahezu den ganzen Abstand zwischen den Endflächen d und somit nahezu die ganze freie Oberfläche, unter der sicli die Welle fortpflanzt.
Dies ist ein Beispiel einer Massnahrae, die getroffen ist, um die Geschwindigkeit der akustischen sofort unter der Oberfläche auftretenden Massenwe.il e in dem Oberf lächer;-gebiet, in dem sich diese Welle f or tpf laiizt, in bezug auf die Geschwindigkeit herabzusetzen, die dieselbe Welle beim Fehlen solcher Massnalimeii aufweisen würde, damit die Massenwelle möglichst aiii" das Oberflächengebiet beschränkt wird. Für denselben Zweck können auch andere Massnahmen getroffen werden; z.B. kann das Oberflächengebiet, z.B. durch Diffusion oder Ionenimplantation, derart behandelt werden, dass die chemische Zusammensetzung und/oder die mechanischen Eigenschaften in dem Oberflächengebiet geändert werden und dadurch die Geschwindigkeit herabgesetzt, wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass mehrere Wandler derart angeordnet sein
80 1)341/08 ,6
PHIj. 32 574.
45 28 1'
- V? - 5.3.78.
können, dass sie zusammen nahezu die ganze genannte freie Oberfläche bedecken, und diese Wandler können einen oder mehrere Eingangswandler, die gegebenenfalls, aber nicht notwendigerweise, mittels zusätzlicher elekirischer Schaltungen oder Verbindungen miteinander verbunden sein können, und einen oder mehrere Ausgangswandler umfassen, die gegebenenfalls, aber nicht notwendigerweise, mittels zusatz].icher Schaltungen oder Verbindungen miteinander verbunden sein können; als ein Beispiel dieser Möglichkeit zeigt Fig. 2 drei interdigitale Wandler e, f und g, wobei der Wandler e mit einem Eingang Ii verbunden ist und die Wandler f und g mit Belastungsimpedanzen j bzw. k verbunden sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass metallische oder dielektrische Schichten auf denjenigen Teilen der genannten freien Oberfläche abgelagert werden, die nicht mit Wandlern bedeckt sind. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, können diese Schichten ein ununterbrochenes Gebiet 1 bilden oder die Form elektrisch isolierter, aber nahe beieinander liegender Streifen m oder Punkte η aufweisen.
Die akustische sofort unter der Oberfläche auftretende Massenwelle, die die Resonanz bildet, kann entweder eine sich nahezu parallel zu der Oberflächefortpflanzende Longitudinal\v'elle oder eine Schubwelle mit einer Teilclienbewegung nahezu parallel zu der
ORIGINAL INSPECTED 809841/0816
PHB. 3^ 5 7h.
28 13 A 4 5
- VS - 5-3.78.
Oberfläche ("horizontal polarisiert") und nahezu parallel zu der Oberfläche wandernde Schubwelle sein. Das Verfahren zum Selektieren der Orientation der Oberfläche und der Fortpflanzungsrichtung in bezug auf die Kristallstruktur des Substrats kann die aus dem vorgenannten Aufsatz von Mitchell bekannte Information über Einkristallsubstrate benutzen; Ahnliche Prinzipien treffen für Mehrschichtenmaterialien zu. Die Orientation kann derart gewählt werden, dass nur eine Longitudinalwelle, oder nur eine horizontal polarisierte Schubwelle von dem Wandler erzeugt werden kann. Die Orientation kann ausserdem, oder als Alternative, derart gewählt werden, dass die Änderung der Verzögerung mit der Temperatur für die gewählte Velle nahezu gleich Null ist. Im Falle einer horizontal polarisierten Schubwelle kann die Orientation ausserdem, oder als Alternative, derart gewählt werden, dass die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Schubwelle niedriger als die jeder anderen akustischen Vanderwelle ist, die sich in der gewählten Richtung fortpflanzen kann. Auch kann die Orientation derart gewählt werden, dass die Geschwindigkeit der sofort unter der Oberfläche auftretenden Massenwelle niedriger als die jeder anderen akustischen ¥elle ist, die von den Wandlermitteln bei der Resonanzfrequenz erzeugt werden kann.
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PHB.
Bei Anwendung eines besonderen Substratmaterials kann die richtige Orientation dadurch gewählt werden, dass eine Richtung selektiert wird, in der eine Massenschubwelle irgendeine gewünschte Eigenschaft aufweist, und dass der Resonator derart aufgebaut wird, dass die Oberfläche sowohl die Richtung der Teilchenbeweguiig der genannten Schubwelle als auch die gewählte Richtung enthält, Die erforderliche Eigenschaft kann z.B. ein Tempcraturverzögerungskoeffizient nahezu gleich Null bei einer bestimmten Temperatur sein; in diesem Falle kann, wenn das Substrat aus Quarz besteht, die gewählte Fortpf1anzungsrichtung die Richtung senkrecht zu der AT-, BT-. oder einer anderen bekannten -Schnittfläche mit einem Temx>eraturkoeffizicnten gleich Null sein. Der Wandler (die Wandler) ist (sind) derart angeordnet, dass er (sie) die Welle nahezu in der genannten Richtung aussendet (aussenden); da interdigitale Wandler verwendet werden, liegen die Elektroden naheau parallel zu der zugehörigen Schubwellenteilchenbewegung. Fig. k zeigt die Endflächen zum Reflektieren der Welle, die nahezu parallel zu der Richtung ρ der Teilchenbewegung der Schubwelle geschnitten sind, senkrecht auf der freien Oberfläche r stehen und durch nahezu eine ganze Zahl von Halbwellenlängen der Schubwelle bei der genannten Resonanzfrequenz voneinander getrennt sind. Die Richtung q der Schubwellenf or l.pf lanziang
ORSGlNAL INSPECTED 809841/0816
PUB. 32 ZIh.
5 5-3.78.
nach Fig. k weist einen Temperaturverzögerungskoeffizienterj nahezu gleich Null für die Schubwelle auf. In einem Beispiel stimmen die Endflächen S in Fig. k überein mit den Flächen in einer AT- geschnittenen Quarz-Platte für einen Massenwellen-Oszillator, die als Hauptflachen dienen und die Elektroden zur Anregung der Massenwellen tragen.
Nach Fig. 5 soll bei Anwendung eines piezoelektrischen keramischen Substrjits die Orientation derart sein, dass die freie Oberfläche die Polarisationsrichtung enthält. Die Elektroden des (der) interdigittilen Waridler(s) sind vorzugsweise nahezu parallel zu der Polarisationsriclitung t, damit eine Schubwelle in einer Richtung senkrecht zu der Polarisation und parallel zu der freien Oberfläche u ausgesandt wird. Die Endflächen ν zum Reflektieren der Welle können nahezu parallel zu der Polarisatiüiisriehtung geschnitten werden, stehen nahezu senkrecht auf der freien Oberfläche und sind durch nahezu eine ganze Zahl von Halbwollen der Schubwelle bei der erforderlichen Resonanzfrequenz voneinander getrennt.
Zwei oder mehr Resonatoren, z.B. der obenbeschriebenen Art, können miteinander gekoppelt werden, um ein Baiidpassfilter zu bilden. Die Kupplungsmittel können aus einem oder mehreren Mehrstreifenkopplern oder Wandlern bestehen, die derart angeordnet sind, dass das
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"FHB. 32 51h.
4α 28 1347,5
- 5.3-78.
Vorhandensein der erforderlichen Resonanz in einem Resonator eine Resonanz in dem (den) anderen Resonator(en) mit Hilfe der Kopplungsmittel erzeugt. Fig. 6 zeigt zwei Resonatoren, die durch reflektierende Endflächen z, einen interdigitalen Wandler χ in jedem Hohlraumresonator, einen Melirstreif enkoppler w zur gegenseitigen Kopplung der beiden Hohlraumresonatoren und metallene oder dielektrische Abdeckschichten y gebildet werden; der Koppler w und die Abdeckschichten y bilden Mittel zur Herabsetzung der Geschwindigkeit neben den Wandlern x, die die Fortpflanzung akustischer sofort unter der Oberfläche auftretender Massenwellen in den Resonatoren fördern. Fig. 7 zeigt zwei Resonatoren, die durch reflektierende Endflächen ο , einen Eingangswandler ^C/ in einem Hohlraumresonator und einen Ausgangswandler fb im anderen Hohlraumresonator, elektrisch 'miteinander verbundene Kopplungswandler T und metallene oder dielektrische Abdeckschichten t- gebildet werden; die Kopplungswandler 1 und die Abdeckschichten bilden Mittel zur Herabsetzung der Geschwindigkeit neben den Wandlern 1^ und Π , die die Fortpflanzung akustischer sofort unter der Oberfläche auftretender Massenweilen in den Resonatoren fördern. Fig. 8 zeigt zwei Resonatoren, die fluchtend hintereinander angeordnet sind. Jeder ' Resonator enthält eine reflektierende Endfläche dd und die andere reflektierende Endfläche jedes Resonators ist
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PHB. 32 _. .
28IfUAS 30
- Τ? - 5.3.78.
durch, ein periodisches reflektierendes Raster cc ersetzt. Die Elemente des Rasters cc sind als Nuten dargestellt, aber können metallene oder dielektrische Abdeckschichten oder andere Störungen der akustischen Eigenschaften des Oberflächengebietes sein, damit eine teilweise Reflexion erhalten wird, wobei die unreflektierte akustische sofort unter der Oberfläche auftretende Massenwellenenergie die Kopplung herstellt. Ein Resonator enthält einen Eingangswandler aa und der andere Resonator enthält einen Ausgangswandler bb.
Wenn zwei oder mehrere Resonatoren miteinander gekoppelt oder in derselben elektrischen Schaltung oder demselben Teilsystem verwendet werden, können die unterschiedliehen Resonatoren verschiedene ganze Zahlen von Halbwellenlängen bei ihren respektiven Resonanzfrequenzen enthalten.
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Claims (6)

  1. <?Η6. 32
    28i:
    5-3.78
    PATENTANSPRÜCHE
    ( 1 . Akustische ¥ellenanordiiung mit einem Subs trat, das struktuell derart orientiert ist, dass die Fortpflanzung akustischer "surface-skimming" (= sofort unter der Oberfläche auftretender) Massenwellen in dem Substrat in der Nähe einer vorbestimmten Oberfläche des Substrats gefördert wird, wobei ein Yandler auf dieser Oberfläche zur Kopplung mit den genannten Wellen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander gegenüber liegende Endflächen (d) des Substrats (a) derart angeordnet sind, dass die genannten Wellen, die sich in der Nähe der genannten Oberfläche (c) fortpflanzen, mehrfach reflektiert werden, und dass ein Hohlraumresonator gebildet wird, der eine akustische sofort unter der Oberfläche (c) auftretende Massenstehwelle bei einer vox'lier bestimmten Frequenz aufrechterhalten kann, und dass der genannte Wandler (b) in dem genannten Hohlraumresonator zur Kopplung mit akustischer sofort unter der Oberfläche auftretender Massenstehwellenenergie bei der genannten Frequenz angeordnet ist (Fig. 1).
  2. 2. Akustische Wellenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Wandler (b) derart angeordnet ist, dass die Kopplung mit Rayleigh-Wellen bei der genannten Frequenz unterdrückt wird.
    ORIGINAL IKSPECTED
    09841/0816
    PHB. 32
    5-3.78.
  3. 3. Akustische Wellenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (b, g; n, m, l) zur Herabsetzung der Geschwindigkeit an der genannten Oberfläche in dem genannten Ilohlraumresonator neben dem genannten Wandler angeordnet sind, um die Geschwindigkeit der genannten akustischen sofort unter der Obex^fläche auftretender Massenwellen herabzusetzen, wodurch die Fortpflanzung der genannten Wellen gefördert wird, und dass die genannten Mittel zur Herabsetzung der Geschwindigkeit und der genannte Wandler sich über nahezu den ganzen Abstand zwischen den genannten zwei Endflächen erstrecken (Fig. 2; 3).
  4. 4. Akustische Wellenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der genannte Wandler (b) über nahezu den ganzen Abstand zwischen den genannten beiden Endflachen erstreckt (Fig. 1) ·
  5. 5. Elektrisches Bandpassfilter, das zwei akustische Wellenanordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Wandler (x) in einer der Anordnungen einen Eingangswandler bildet, der akustisch sofort unter der Oberfläche auftretende Massenwellenenergie in den Hohlraumresonator dieser Anordnung einstrahlt, die darin akustische sofort unter der Oberfläche auftretende Massenstehwellenenergie erzeugt;
    0 9 8 4 1/08 !6
    28I3A45
    PHB. 32 57h. 5-3.78.
    dass Mittel (w) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Hohlraumresonatoren der beiden Anordnungen miteinander gekoppelt werden, wodurch akustische sofort unter der Oberfläche auftretende Massenstehwellenenergie in dem Hohlraumresonator der anderen Anordnung erzeugt wird, und dass der genannte Wandler (x) in der anderen Anordnung einen Ausgangswandler bildet, der akustisch sofort unter der Oberfläche auftretende Massenwellenenergie von dem Hohlraumresonato}- der anderen Anordnung empfängt. (Fig. 6)
  6. 6. Bandpassfilter nach Anspruch 5? das derart abgeändert ist, dass eine der genannten Endflächen jeder der beiden Anordnungen durch mindestens ein periodisches reflektierendes Raster (cc) an der Oberfläche eines einkristallinen Substrats ersetzt ist, wobei die zwei Anordnungen miteinander fluchten, und dass das genannte mindestens eine periodische Raster eine Reflexionsfähigkeit aufweist, die den Durchgang akustischer sofort unter der Oberfläche auftretender Massenwellenenergie durch dieses Raster gestattet, wodurch die genannten Mittel zur gegenseitigen Kopplung der Hohlraumresonatoren der beiden Anordnungen erhalten werden. (Fig. 8)=
    * ORiGiNAL INSPECTED 80984 1/0613
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