DE69608997T2

DE69608997T2 - Resonateur-Kettenfilter mit akustischen Oberflächenwellen

Info

Publication number: DE69608997T2
Application number: DE69608997T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Eda; Osamu Kawasaki; Keiji Onishi; Hiroki Sato; Shun-Ichi Seki; Yutaka Taguchi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1995-04-12
Filing date: 1996-04-03
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2016-04-04
Also published as: EP0738039A1; EP0738039B1; US5729186A; DE69608997D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Oberflächenwellenfilter (OFW-Filter), das auf einem Substrat aus einem piezoelektrischen Material eine Oberflächenwelle erregen kann und ein gewünschtes Frequenzband selektiv extrahieren kann. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Resonator- Oberflächenwellenfilter (OFW-Filter), das sich für ein Hochfrequenzfilter einer tragbaren Kommunikationsvorrichtung eignet.
Oberflächenwellenfilter (OFW-Filter) werden oft als Hochfrequenzfilter für tragbare Kommunikationsvorrichtungen verwendet. Unter derartigen OFW-Filtern sind Resonatorleiter-OFW-Filter nützlich, da sie gewisse Vorteile aufweisen, einschließlich niedrigerem Einfügungsverlust und einer ausgezeichneten 50Ω- Anpassungscharakteristik.
Ein herkömmliches Resonatorleiter-OFW-Filter wird unten erläutert. Das Prinzip eines derartigen Resonatorleiter-OFW-Filters ist das gleiche wie das des herkömmlichen Keramikleiterfilters, mit der Ausnahme, daß der Resonator durch einen OFW-Resonator ersetzt wird. In diesem Fall sind die Resonanzfrequenz eines in Reihe an die Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse angeschlossenen OFW-Resonators (im weiteren Reihenzweig-OFW- Resonator) und die Antiresonanzfrequenz eines anderen, parallel zu den Eingangs-Ausgangs-Anschlüssen angeschlossenen OFW-Resonators (im weiteren Parallelzweig-OFW-Resonator) einander beinahe angepaßt. Infolgedessen kann eine Filtercharakteristik erhalten werden, es wird nämlich die Nähe dieser Frequenz das Durchlaßband, während die Frequenz über der Antiresonanzfrequenz des Reihenzweig-OFW-Resonators und die Frequenz unter der Resonanzfrequenz des Parallelzweig-OFW-Resonators Sperrbereiche sind.
Die Breite des Durchlaßbandes in einem Resonatorleiter-OFW-Filter steht zu dem elektromechanischen Ankupplungskoeffizienten eines piezoelektrischen Substrates in Beziehung. Wenn nämlich der elektromechanische Ankupplungskoeffizient größer ist, wird die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz des OFW-Resonators größer und das Durchlaßband wird breiter. Ein bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 36º gedrehtes Lithiumtantalatsubstrat weist einen vergleichsweise großen elektromechanischen Ankupplungskoeffizienten auf (etwa 5%). Dieses Substrat erfüllt die von NTT in Japan, AMPS in Nordamerika und GSM in Europa angenommenen Normen von tragbaren Kommunikationsvorrichtungen mit einem 800 MHz-Band, deren Durchlaßbandbreitenverhältnisse (Durchlaßband/- Mittenfrequenz) etwa 3% betragen. Ein derartiges Substrat kann deshalb im allgemeinen dazu verwendet werden, eine gute Filtercharakteristik zu erhalten.
In jüngster Zeit sind Filter mit einem extrem breiten Durchlaßband erforderlich geworden, so daß mehrere Normen mit einer einzelnen tragbaren Kommunikationsvorrichtung verwendet werden können. Als Beispiel können eine NTT-Analognorm und eine NTT-Digitalnorm genommen werden. Um sie zusammen zu nutzen, ist ein Empfangsfilter mit einem Durchlaßband mit einer NTT- Digitalnorm (810 MHz bis 830 MHz) und einer NTT- Analognorm (860 MHz bis 885 MHz) erforderlich. In diesem Fall beträgt das Durchlaßbandbreitenverhältnis etwa 9%. Das herkömmliche bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 36º gedrehte Lithiumtantalatsubstrat kann einem derartigen Band nicht entsprechen. Fig. 17 zeigt ein Beispiel der Frequenzcharakteristik eines Empfangsfilters für die NTT-Analognorm, das auf dem herkömmlichen bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 36º gedrehten Substrat ausgebildet ist.
Das bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 64º gedrehte Lithiumniobatsubstrat und das bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehte Lithiumniobatsubstrat sind als piezoelektrische Substrate bekannt, die elektromechanische Ankupplungskoeffizienten aufweisen, die größer sind als der des bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 36º gedrehten Lithiumtantalatsubstrates. Der elektromechanische Ankopplungs koeffizient des piezoelektrischen Substrates des ersteren Substrates liegt bei etwa 11% und der des letzteren Substrates liegt bei etwa 17%. Gegenwärtig kann nur das bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehte Lithiumniobatsubstrat das Durchlaßbandbreitenverhältnis von 9% liefern.
Eine Artikelsammlung von dem Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan (84/1, Band J67-C Nr. 1,5.158-165) lehrt jedoch das folgende Problem. Eine Pseudooberflächenwelle (im weiteren eine Leck-OFW) als die Hauptwelle wird auf dem bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehten Lithiumniobatsubstrat ausgebreitet, während mit einer Volumenwelle wegen der Erregung des Interdigitalwandlers (IDT) gekoppelt und die Energie in das Substrat gestrahlt wird. Eine oberflächenstreifende Volumenwelle (OSVW), die fast parallel zu der Substratoberfläche gestrahlt wird, wird auch ausgebreitet. Zusätzlich macht auch eine starke piezoelektrische Charakteristik diese OFW- Erregungscharakteristiken kompliziert. Die Metalloberfläche auf dem bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehten Lithiumniobatsubstrat ist elektrisch kurzgeschlossen. Die Geschwindigkeit der OFW-Ausbreitung auf der Metalloberfläche liegt bei etwa 4790 m/s (OSVW) und bei etwa 4370 m/s (Leck-OFW). Dementsprechend weisen im Fall eines herkömmlichen OFW- Resonators mit IDT und einem Resonator, der dieses Substrat verwendet, die Resonanzcharakteristiken der Leck-OFW und der OSVW unterschiedliche Frequenzen aus (siehe Fig. 15). Wenn ein Resonatorleiter-OFW-Filter aus diesem OFW-Resonator aufgebaut ist, befinden sich Störsignale entsprechend dem Antiresonanzpunkt auf der Leck-OFW in dem Reihenzweig-OFW-Resonator in der Mitte des Durchlaßbandes des Filters, weshalb in dem Durchlaßband Welligkeiten erscheinen. Das Durchlaßband wird infolgedessen eng. Wie in der veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. Hei 6-291600 erwähnt, kann der OFW-Resonator mit nur einem IDT konstruiert sein, ohne auf beiden Seiten der IDTs entlang der OFW-Ausbreitungsrichtung Reflektoren vorzusehen. Dann ist die Ausbreitung der Leck-OFW wie in Fig. 16 gesteuert, und Störsignale können vermieden werden.
Oberflächenwellenresonatoren, die bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehtes Lithiumniobatsubstrat verwenden, sind bereits vorgeschlagen worden. Es wird jedoch kein Beispiel gegeben, in dem ein Resonatorleiter-OFW-Filter auf dem bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehten Lithiumniobatsubstrat ausgebildet ist. Wenn ein derartiges bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehtes Lithiumniobatsubstrat verwendet wird, ist der Reflektierkoeffizient der OFW an den Elektrodenfingerenden des IDT größer. Somit erscheinen wegen der Innenreflexionen der OFW in dem IDT viele feine Störsignale in der Resonanzcharakteristik.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, einen Resonatorleiter-OFW-Filter mit einem breiten und flachen Durchlaßband ohne Störsignale darin und mit einer guten Frequenzcharakteristik bereitzustellen.
Um derartige Zwecke zu erreichen, umfaßt ein erstes Resonatorleiter-OFW-Filter der vorliegenden Erfindung mindestens einen Reihenzweig-OFW-Resonator und mindestens einen Parallelzweig-OFW-Resonator auf einem bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehten Lithiumniobatsubstrat. Die OFW-Resonatoren von beiden Zweigen umfassen Interdigitalwandler (IDTs), um OFW zu erregen. Der IDT ist aus einem Metallfilm aus Al oder einer Legierung auf Al-Basis hergestellt. Die Dicke des Metallfilmes liegt im Bereich von 2,5% bis 7,5% des Elektrodenzyklus des IDT des Parallelzweig- OFW-Resonators, so daß die Störsignale praktisch keine Probleme verursachen und eine gute Frequenzcharakteristik erhalten wird.
Gemäß der ersten Ausführungsform wird bevorzugt, daß die Dicke des Metallfilmes im Bereich von 4% bis 7% des Elektrodenzyklus des IDT des Parallelzweig- OFW-Resonators liegt, so daß die Störsignale vollstän dig kontrolliert werden können und eine bessere Frequenzcharakteristik erhalten wird.
Ein zweites Resonatorleiter-OFW-Filter der vorliegenden Erfindung umfaßt mindestens einen Reihenzweig-OFW-Resonator und mindestens einen Parallelzweig- OFW-Resonator auf einem bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehten Lithiumniobatsubstrat. Die OFW-Resonatoren von beiden Zweigen umfassen Interdigitalwandler (IDTs) zum Erregen von OFW. Der IDT ist aus einem Metallfilm aus einem beliebigen Elektrodenmaterial mit Ausnahme von Al hergestellt. Wenn die Dichte von Al ρAl ist und die Dichte des Elektrodenmaterials ρMe ist, dann reicht die Dicke des Metallfilmes von 2,5*ρAl/ρMe% bis 75*ρAl/ρMe% des Elektrodenzyklus des IDT des Parallelzweig-OFW- Resonators, so daß die Störsignale praktisch keine Probleme verursachen und eine gute Frequenzcharakteristik erhalten wird.
Gemäß der zweiten Ausführungsform wird bevorzugt, daß die Dicke des Metallfilmes im Bereich von 4*ρAl/ρMe% bis 7*ρAl/ρMe% des Elektrodenzyklus des IDT des Parallelzweig-OFW-Resonators liegt, so daß die Störsignale vollständig kontrolliert werden können und eine bessere Frequenzcharakteristik erhalten wird.
Es wird bevorzugt, daß auf beiden Seiten des IDT des Parallelzweig-OFW-Resonators entlang der OFW- Ausbreitungsrichtung Reflektoren vorgesehen sind. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz größer und das Durchlaßband wird breiter. Infolgedessen wird eine gute Frequenzcharakteristik erhalten. Hier ist d die Mittenentfernung zwischen den nächsten Elektrodenfingern des Reflektors und des IDT des Parallel-OFW-Resonators, n ist Null oder eine ganze Zahl über Null, α ist Eins oder eine reelle Zahl kleiner als Eins und L ist der Elektrodenzyklus des IDT des Parallel-OFW-Resonators. Gemäß diesem bevorzugten Beispiel liegt α im Bereich von 0,8 bis 1,0, wobei d = (α + n)*L/2 ist. In diesem Fall wird die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz größer und das Durchlaßband wird breiter. Infolgedessen wird eine gute Frequenzcharakteristik erhalten.
Es wird bevorzugt, daß weiterhin auf beiden Seiten des IDT des Reihenarm-OFW-Resonators entlang der OFW-Ausbreitungsrichtung Reflektoren vorgesehen sind. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz größer und das Durchlaßband wird breiter. Infolgedessen wird eine gute Frequenzcharakteristik erhalten. Hier ist Pr die Mittenentfernung zwischen den benachbarten Elektrodenfingern in einem Reflektor des Reihenarm-OFW- Resonators, p ist eine reelle Zahl und Pi ist die Mittenentfernung zwischen den benachbarten Elektrodenfingern in dem IDT des Reihenarm-OFW-Resonators. Gemäß einem bevorzugten Beispiel, in dem p im Bereich von 0,96 bis 1,96 liegt, wenn Pr = p*Pi, wird die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz größer und das Durchlaßband wird breiter.
Infolgedessen wird eine gute Frequenzcharakteristik erhalten.
Bei dieser Ausführungsform wird bevorzugt, daß die Anzahl an Paaren (N) der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT mindestens 50 beträgt. Gemäß dieser Ausfühungsform entweicht die OFW nicht in der OFW-Ausbreitungsrichtung des IDT. Infolgedessen kann der Verlust ohne einen Reflektor gesteuert werden.
Es wird bevorzugt, daß W mindestens 8 beträgt, wenn W ein durch Eliminieren der Apertur (WD) der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT mit dem Elektrodenzyklus L des IDT (W = WD/L) standardisierter Wert ist. Gemäß dieser Ausführungsform erscheint kein Störsignal in dem Durchlaßband, und die Innenseite des Durchlaßbandes ist flach. Infolgedessen kann eine gute Frequenzcharakteristik erhalten werden.
Es wird bevorzugt, daß η im Bereich von 0,2 bis 0,5 liegt, wenn Lm die Breite des Elektrodenfingers des IDT ist, Lg die Spaltbreite der Elektrodenfinger ist und η = Lm/(Lm + Lg). Gemäß dieser Ausführungsform werden die Wellungen in dem Durchlaßband kleiner, und das Durchlaßband wird breiter. Infolgedessen kann eine gute Frequenzcharakteristik erhalten werden.
Es wird bevorzugt, daß die gegenüberliegenden Elektrodenfinger in mindestens einem IDT eines Resonators ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem Reihenzweig-OFW-Resonator und dem Parallelzweig-OFW- Resonator unterschiedliche Aperturen aufweisen. Gemäß dieser Ausführungsform wird der Innenreflexionswirkungsgrad in dem IDT verbessert, während der Verlust und die Wellungen in dem Resonatorleiter- OFW-Filter gesteuert werden. Infolgedessen kann eine bessere Frequenzcharakteristik erhalten werden.
In dieser Ausführungsform werden sowohl die Leck-OFW (eine Art Volumenwelle) und die OSVW (oberflächenstreifende Volumenwelle) als (akustische) Oberflächenwellen bezeichnet.
Fig. 1(a) ist eine schematische Ansicht, die die Oberfläche des Substrates eines Resonatorleiter- OFW-Filters der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 1(b) ist eine Querschnittsansicht entlang Linie I-I von Fig. 1(a).
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die das Versuchsergebnis der Frequenzcharakteristik des imaginärzahligen Teiles der Impedanz zeigt, wobei die Dicke des Elektrodenfilms eine Variable in dem OFW- Resonator der ersten Ausführungsform ist.
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die das Versuchsergebnis der Frequenzcharakteristik des Al- enthaltenden Resonatorleiter-OFW-Filters der ersten Ausführungsform zeigt.
Fig. 4 ist ein Schaltplan des Resonatorleiter- OFW-Filters, der die Zwei-Stufen-Struktur des T-Typs der ersten Ausführungsform aufweist.
Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die das Versuchsergebnis der Beziehung zwischen dem geringsten Einfügungsverlust und der Anzahl von Paaren von Elektrodenfingern des IDT in dem Resonatorleiter-OFW- Filter der ersten Ausführungsform zeigt.
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die das Versuchsergebnis der Beziehung zwischen der Anzahl von Störsignalen in dem Durchlaßband und der Apertur der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT in dem Resonatorleiter-OFW-Filter der ersten Ausführungsform zeigt.
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die das Versuchsergebnis der Beziehung zwischen dem IDT- Metallisierungsverhältnis und der Welligkeit in dem Durchlaßband des IDT in dem Resonatorleiter-OFW-Filter der ersten Ausführungsform zeigt.
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Beispiel des Resonatorleiter-OFW-Filters der ersten Ausführungsform zeigt.
Fig. 9 ist eine schematische Ansicht, die das Resonatorleiter-OFW-Filter der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist eine graphische Darstellung, die das Versuchsergebnis der Frequenzcharakteristik des Resonatorleiter-OFW-Filters der zweiten Ausführungsform zeigt.
Fig. 11 ist eine graphische Darstellung, die das Versuchsergebnis der Beziehung zwischen der Mittenentfernung der Elektrodenfinger des IDT und dem Resonator und die Durchlaßbandbreite gemäß dem Resonatorleiter-OFW-Filter der zweiten Ausführungsform zeigt.
Fig. 12 ist eine schematische Ansicht, die das Resonatorleiter-OFW-Filter der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 13 ist eine graphische Darstellung, die das Versuchsergebnis der Frequenzcharakteristik des Resonatorleiter-OFw-Filters der dritten Ausführungsform zeigt.
Fig. 14 ist eine graphische Darstellung, die das Versuchsergebnis der Beziehung zwischen p (des Resonators) und VSWR und zwischen p und der Durchlaß bandbreite gemäß dem Resonatorleiter-OFW-Filter der dritten Ausführungsform zeigt.
Fig. 15 ist eine graphische Darstellung, die die Frequenzcharakteristik eines herkömmlichen OFW- Resonators mit einem Reflektor zeigt.
Fig. 16 ist eine graphische Darstellung, die die Frequenzcharakteristik eines herkömmlichen OFW- Resonators ohne einen Reflektor zeigt.
Fig. 17 ist eine graphische Darstellung, die die Frequenzcharakteristik eines herkömmlichen Resonatorleiter-OFW-Filters zeigt.

Die erste Ausführungsform

Fig. 1(a) ist eine schematische Ansicht, die die Oberfläche des Substrates eines Resonatorleiter- OFW-Filters der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 1(b) ist eine Querschnittsansicht entlang Linie I-I von Fig. 1(a).
Wie in Fig. 1(a) und Fig. 1(b) gezeigt, sind eine Eingabeelektrode 2, ein Reihenzweig-OFW-Resonator 5, eine Ausgabeelektrode 3, ein Parallelzweig-OFW- Resonator 6 und eine Masseelektrode 4 auf einem bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehten Lithiumniobatsubstrat 1 ausgebildet, so daß ein Resonatorleiter-OFW-Filter gebildet wird. Der Reihenzweig- Oberflächenwellenresonator 5 umfaßt ein Paar Interdigitalwandler (IDTs) zum Erregen einer Oberflächenwelle, und einer der IDTs ist mit der Eingabeelektrode 2 verbunden. Die Ausgabeelektrode 3 ist mit dem anderen IDT des Resonators 5 verbunden. Der Parallelzweig-OFW-Resonator 6 umfaßt ein Paar IDTs zum Erregen von OFW. Eine der IDTs ist mit der Ausgabeelektrode 3 verbunden, und die Masseelektrode 4 ist mit dem anderen IDT des Parallelresonators 6 verbunden. Auf keiner Seite der IDTs der Resonatoren 5 und 6 entlang der Richtung der OFW-Ausbreitung sind Reflektoren vorgesehen. Die Elektrodenfilmdicke H (die Metallfilmdicke des IDT) in Fig. 1(b) ist eine wichtige Variable zum Bestimmen der Charakteristik des Resonators. Ein Resonator sollte eine gute Frequenzcharakteristik ohne Störsignale aufweisen. Deshalb wurde eine Untersuchung durchgeführt, um herauszufinden, welcher Wert der beste für die Elektrodenfilmdicke H ist.
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die das Versuchsergebnis der Frequenzcharakteristik des imaginärzahligen Teiles der Impedanz zeigt, wobei die Dicke des Elektrodenfilms eine Variable in dem OFW- Resonator ist. Die Struktur des OFW-Resonators wird unten erläutert. Das Elektrodenmaterial ist Al, die Anzahl von Paaren der Elektrodenfinger des IDT beträgt 100, und die Apertur WD der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT (siehe Fig. 1(a)) beläuft sich auf 15 mal den Elektrodenzyklus L (siehe Fig. 1(b) - der Elektrodenzyklus ist gleich der Wellenlänge der OFW, die im wesentlichen erregt wird) des IDT. Die Elektrodenfilmdicke wird durch Dividieren der tatsächlichen Elektrodenfilmdicke H durch den Elektrodenzyklus L des IDT standardisiert. Wie in Fig. 2 gezeigt, hat der Resonator keine ausreichende Resonanz, wenn die relative Elektrodenfilmdicke (H/L) nur etwa 2% dünn ist, und ein Störsignal A erscheint. Da der Elektrodenfilm jedoch dicker ist, wird das Störsignal A kleiner und verschwindet. Wenn die relative Elektrodenfilmdicke (H/L) bis zu etwa 8% beträgt, erscheint wegen anderen Wellen, wie einer Volumenwelle mit Ausnahme von OSVW, ein weiteres Störsignal B. Die Resonanzcharakteristiken des OFW-Resonators wurden weiter untersucht, wenn die relative Elektrodenfilmdicke (H/L) im Bereich von 2% bis 8% liegt. Wenn die Dicke (H/L) im Bereich von 2, 5% bis 7,5% leit, verursachen die Störsignale für die praktische Verwendung keine Probleme. Wenn die relative Dicke (H/L) im Bereich von 4% bis 7% liegt, wurden die Störsignale vollständig gesteuert, und die beste Frequenzcharakteristik wurde erhalten.
Bei dieser Ausführungsform wird Al für das Elektrodenmaterial verwendet. Ein Metallfilm aus einer Al-Legierung oder eine laminierte Schicht aus mehreren Al- oder Al-Legierungs-Metallfilmen wurde ebenfalls für mehrere Zwecke, wie Verbesserung der Leistungswiderstandscharakteristik, verwendet. Die Al-Legierung wurde hergestellt, indem mehrere Gewichtsprozent verschiedener Metalle, wie Cu, Ti, Si and Sc, gemischt wurden. Der Bereich der bevorzugten Dicke war beinahe der gleiche wie diese Ausführungsform. Es wird bei dieser Ausführungsform bevorzugt, daß die Menge an in der Al-Legierung enthaltenem Al mindestens 70% beträgt.
Die Abhängigkeit der Frequenzcharakteristik von der relativen Elektrodenfilmdicke des OFW-Resonators hängt von dem Gewicht des Metallfilms ab. Mit anderen Worten kann die beste relative Elektrodendicke, wenn das Elektrodenmaterial nicht Al ist, erhalten werden, indem die oben erwähnte relative Elektrodendicke mit dem Verhältnis zwischen der Dichte von Al und der Dichte des anderen Elektrodenmaterials multipliziert wird. Wenn die Al-Dichte ρAl ist und die Dichte des wahlweisen Elektrodenmaterials ρMe ist, dann sollte die relative Elektrodenfilmdicke daher von 2,5*ρAl/ρMe% bis 7,5*ρAl/ρMe% betragen, so daß die Störsignale für eine praktische Verwendung keine Probleme verursachen. Wenn das elektrische Material Au ist, ist ρAu 18,9 und ρAl ist 2,7. Die relative Elektrodenfilmdicke sollte deshalb von 0,36% bis 1,07% betragen, um die Störsignale zu steuern und praktische Probleme zu vermeiden. Die Störsignale werden vollständig gesteuert, und die beste Frequenzcharakteristik kann erhalten werden, wenn die relative Dicke im Bereich von 0,57% bis 1,0% liegt.
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die das Versuchsergebnis der Frequenzcharakteristik des Al- enthaltenden Resonatorleiter-OFW-Filters zeigt. Die Elektrodenfilmdicke des Filters beträgt 5% des Elektrodenzyklus des IDT des Parallelzweig-OFW- Resonators. Wie in Fig. 4 gezeigt, weist das Resonatorleiter-OFW-Filter eine Zwei-Stufen-Struktur vom T-Typ auf. Mit anderen Worten weist dieses Filter vier Reihenzweig-OFW-Resonatoren (14a, 14b, 14c, 14d) und zwei Parallelzweig-OFW-Resonatoren (15a, 15b) auf. Die Reihenzweig-OFW-Resonatoren sind in Reihe zwischen einem Eingabeelektrodenanschluß 11 und einem Ausgabeelektrodenanschluß 12 angeordnet. Der Parallelzweig- OFW-Resonator 15a ist zwischen einem Masseelektrodenanschluß 13 und einem verbindenden Draht angeordnet, der mit dem mit dem Eingabeelektrodenanschluß 11 und dem benachbarten Resonator 14b verbundenen Resonator 14a verbunden ist. Der Parallelzweig-OFW-Resonator 15b ist zwischen einem Masseelektrodenanschluß 13 und einem verbindenden Draht angeordnet, der mit dem mit dem Ausgabeelektrodenanschluß 12 und dem benachbarten Resonator 14c verbundenen Resonator 14d verbunden ist. Hinsichtlich der Parallelzweig-OFW-Resonatoren beträgt die Breite der Elektrodenfinger des IDT 1,190 um, der Elektrodenzyklus des IDT beträgt 4,760 um, die Anzahl von Paaren der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT beträgt 120,5 Paare, und die Apertur der in dem IDT gegenüberliegenden Elektrodenfinger beträgt 40 um. Was die Parallelzweig-OFW-Resonatoren (15a, 15b) betrifft, sind die Elektrodenfinger des IDT 1,340 um breit, der Elektrodenzyklus des IDT beträgt 5,360 um, die Anzahl von Paaren der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT beträgt 150,5 Paare, und die Apertur der in dem IDT gegenüberliegenden Elektrodenfinger beträgt 70 jun. Dieses Resonatorleiter-OFW-Filter umfaßt, wie in Fig. 3 gezeigt, Reihen- und Parallel- OFW-Resonatoren und weist eine gute Frequenzcharakteristik ohne Störsignale auf. Infolgedessen kann eine hervorragende Frequenzcharakteristik über einem breiten Band erhalten werden (das Durchlaßband 1,5 dB unter von dem niedrigsten Einfügungsverlust ist 85 MHz), das keine Störsignale und eine kleine Welligkeit von 1,5 dB aufweist.
Die Frequenzcharakteristik eines Resonatorleiter-OFW-Filters wird durch die Anzahl von Paaren der Elektrodenfinger des IDT, die Apertur der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT und das IDT-Metallisierungsverhältnis beeinflußt. Diese Faktoren wurden untersucht, indem ein Resonatorleiter-OFW-Filter der Zwei-Stufen-Struktur vom T-Typ, wie in Fig. 4 gezeigt, hergestellt wurde. OFW-Resonatoren werden für Reihen- und Parallelzweige verwendet, so daß eine Gleichung N*W = 150 erfüllt ist, wobei N die Anzahl von Paaren der Elektrodenfinger des IDT ist und W der Wert ist, der standardisiert wird, indem die Apertur (WD) der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT durch den Elektrodenzyklus L dividiert wird. Somit ist W = WD/L. Die Elektrodenzyklen der Reihen- und Parallel-OFW-Resonatoren (14a-14d, 15a und 15b) sind die gleichen wie der des in Fig. 3 gezeigten Resonatorleiter-OFW-Filter. Dies bedeutet, daß der Elektrodenzyklus des IDT der Reihenzweig-OFW- Resonatoren 4,760 um beträgt und der Elektrodenzyklus des IDT der Parallelzweig-OFW-Resonatoren 5,360 um beträgt. Und die Elektrodendicke (Al) beträgt 6% des Elektrodenzyklus des IDT der Parallel-OFW-Resonatoren (15a, 15b).
Die Frequenzcharakteristik des Resonatorleiter- OFW-Filters wird durch die Anzahl der Paare der Elektrodenfinger des IDT beeinflußt. Da dieser OFW- Resonator keine Reflektoren aufweist, kann ein Teil der akustischen Oberflächenwelle in Richtung der OFW-Ausbreitung des IDT entweichen. Somit ist der Verlust im Vergleich mit einem Resonator mit Reflektoren größer. Dieses Problem kann jedoch gelöst werden, wenn die Anzahl der Paare der Elektrodenfinger des IDT erhöht wird. Fig. 5 zeigt das Versuchsergebnis der Beziehung zwischen dem niedrigsten Einfügungsverlust und der Anzahl der Paare N der Elektrodenfinger des IDT, wenn N*W = 150. Es geht aus der graphischen Darstellung hervor, daß der niedrigste Einfügungsverlust des Resonatorleiter-OFW-Filters stark ansteigt, wenn die Anzahl der Paare N der Elektrodenfinger des IDT kleiner ist als 50 Paare. Das OFW-Leck führt deshalb zu keinem Problem, wenn die Anzahl der Paare N mindestens 50 Paare beträgt.
Die Frequenzcharakteristiken des Resonatorleiter-OFW-Filters werden durch die Apertur der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT beeinflußt. Fig. 6 zeigt das Versuchsergebnis der Beziehung zwischen der standardisierten Apertur W des Elektrodenfingers und der Anzahl der Störsignale in dem Durchlaßband. Wie in dieser graphischen Darstellung gezeigt, liegen in dem Durchlaßband keine Störsignale vor, wenn die Apertur mindestens Zehn beträgt. Es treten jedoch Störsignale auf, wenn die Apertur kleiner als Zehn ist, da die Beugung der OFW an der Spitze des IDT zunimmt und die Resonanzfrequenz abweicht, wenn die Apertur der gegenüberliegenden Elektrodenfinger schmal wird. Wenn die Anzahl der Störsignale in dem Durchlaßband auf Zwei beschränkt ist, kann die Apertur W mindestens Acht betragen.
Die Frequenzcharakteristik eines Resonatorleiter-OFW-Filters wird durch das IDT-Metallisierungsverhältnis beeinflußt. Hierbei ist Lm die Breite der Elektrodenfinger des IDT, Lg ist die Spaltbreite der Elektrodenfinger (siehe Fig. 1(b)) und η = Lm/(Lm + Lg). Fig. 7 zeigt das Versuchsergebnis der Beziehung zwischen η und der Welligkeit in dem Durchlaßband. Hierbei ist eine Welligkeit die Differenz zwischen dem niedrigsten Einfügungsverlust und einem Einfügungsverlust, der ein Durchlaßband von 85 MHz halten kann (siehe Fig. 3). Wie in Fig. 7 gezeigt, wird die Welligkeit in dem Durchlaßband, wenn η über 0,5 liegt, größer, und wenn η unter 0,5 ist, wird die Welligkeit in dem Durchlaßband kleiner. Wenn jedoch η etwa 0,3 beträgt oder kleiner als 0,3 ist, steigt der elektrische Widerstand des IDT. Der Einfügungsverlust nimmt infolgedessen schnell zu. Außerdem wächst die Welligkeit in dem Durchlaßband schnell, da die Frequenzcharakteristik des Filters inaktiv wird. Deshalb sollte η zwischen 0,2 und 0,5 liegen, so daß die Welligkeit in dem Durchlaßband kleiner als der Wert der Welligkeit gehalten wird, wenn η = 0,5. Wenn η zwischen 0,2 und 0,5 liegt, wird die Welligkeit in dem Durchlaßband kleiner, und das Durchlaßband wird breiter. Infolgedessen kann eine gute Frequenzcharakteristik erhalten werden.
Es ist auch möglich, mindestens eine Apertur der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in den IDTs des Resonators 5 oder 6 zu ändern, wie in Fig. 8 gezeigt, so daß der Innenreflexionswirkungsgrad der OFW in dem IDT verbessert wird und der Verlust und die Welligkeit des Resonatorleiter-OFW-Filters verringert werden kann. Infolgedessen wird eine gute Frequenzcharakteristik erhalten.
Dementsprechend realisiert ein Resonatorleiter- OFW-Filter der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit herkömmlichen Resonatorleiter-OFW-Filtern eine bessere Resonanzfrequenzcharakteristik, nämlich eine Frequenzcharakteristik mit einem breiten Durchlaßband ohne Störsignale und mit einer kleinen Welligkeit darin.

Die zweite Ausführungsform

Fig. 9 ist eine schematische Ansicht, die das Resonatorleiter-OFW-Filter der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in Fig. 9 gezeigt, sind eine Eingabeelektrode 2, ein Reihenzweig- OFW-Resonator 5, eine Ausgabeelektrode 3, ein Parallel- OFW-Resonator 6 und eine Masseelektrode 4 auf einem bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehten Lithiumniobatsubstrat 1 vorgesehen. Der Reihenzweig- OFW-Resonator 5 umfaßt ein Paar IDTs zum Erregen von OFW, und einer der IDTs ist mit der Eingabeelektrode 2 verbunden. Die Ausgabeelektrode 3 ist mit der anderen IDT des Reihenarm-OFW-Resonators 5 verbunden. Der Parallelzweig-OFW-Resonator 6 umfaßt ein Paar IDTs zum Erregen von OFW. Einer der IDTs ist mit der Ausgabeelektrode 3 verbunden, und die Masseelektrode 4 ist mit dem anderen IDT des Resonators 6 verbunden. Auf beiden Seiten der IDTs des Resonators 6 sind entlang der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwelle Reflektoren 7 ausgebildet. Wenn die Reflektoren für den Resonator 6 vorgesehen sind, erscheinen Störsignale wegen der Leck-OFW in der Frequenzcharakteristik (siehe Fig. 15). Das Durchlaßband wird jedoch für das Filter breiter, da die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz größer wird. Infolgedessen kann eine gute Frequenzcharakteristik erhalten werden.
Fig. 10 zeigt das Versuchsergebnis der Frequenzcharakteristik des in Fig. 9 gezeigten Resonatorleiter-OFW-Filters. Beide Parallelzweig-OFW- Resonatoren (15a, 15b) weisen Reflektoren auf, die auf beiden Seiten des IDT des Parallelzweig-OFW-Resonators entlang der OFW-Ausbreitungsrichtung vorgesehen sind. Dieses Filter weist eine Zwei-Stufen-Struktur vom T-Typ auf, wie in Fig. 4 gezeigt. In Fig. 10 zeigt die grestrichelte Linie die Frequenzcharakteristik des in Fig. 3 gezeigten Resonator-OFW-Filters. Gemäß den Reihenzweig-OFW-Resonatoren in Fig. 4 (14a, 14b, 14c und 14d) beträgt die Breite der Elektrodenfinger des IDT 1,190 um, der Elektrodenzyklus des IDT beträgt 4,760 um, die Anzahl der Paare der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT beträgt 120,5 Paare, die Apertur der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT beträgt 40 um. Was die Parallelzweig-OFW- Resonatoren 15a und 15b (siehe Fig. 4) betrifft, beträgt die Breite der Elektrodenfinger des IDT 1,340 um, der Elektrodenzyklus des IDT beträgt 5,360 um, die Anzahl der Paare der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT beträgt 120,5 Paare, und die Apertur der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT beträgt 70 um. Die Breite der Elektrodenfinger des Reflektors beträgt 1,340 um, der Elektrodenzyklus des Reflektors beträgt 4,760 um, die Anzahl der in dem Reflektor ausgerichteten Elektrodenfinger beträgt 50, und die Apertur der benachbarten Elektrodenfinger in dem Reflektor beträgt 45 um. Hierbei ist d die Mittenentfernung zwischen den nächsten Elektrodenfingern der Reflektoren und der IDTs der Parallelzweig-OFW-Resonatoren (15a, 15b), die einander gegenüberliegen. Wenn d = (α+n)*L/2, dann ist α = 0,9 und n = 0. Wie in Fig. 10 gezeigt, weist das Resonatorleiter-OFW-Filter der vorliegenden Erfindung ein breites Durchlaßband auf, obwohl die ansteigende Flanke in das Durchlaßband weniger steil ist als das in Fig. 3 gezeigte Resonatorleiter-OFW-Filter. Mit anderen Worten wird 90 MHz als Durchlaßband an dem Punkt gehalten, der um 1,5 dB unter dem niedrigsten Einfügungsverlust liegt.
Hinsichtlich des Resonatorleiter-OFW-Filters der vorliegenden Ausführungsform ist d die Mittenentfernung des nächsten Elektrodenfingers eines Reflektors und dem des IDT des Parallelzweig-OFW-Resonators, die einander gegenüberliegen. Wenn d = (α+n)*L/2, dann ist α = 0,9 und n = 0, wobei α Eins oder eine reale Zahl kleiner als Eins ist. Der Grund ist wie folgt. Es kommt zu Störsignalen durch die in Fig. 15 gezeigte Leck- OFW, da auf beiden Seiten des IDT des Parallelzweig- OFW-Resonators entlang der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwelle Reflektoren vorgesehen sind. Wenn die Mittenentfernung d gleich der Mittenentfernung der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT ist, dann existieren diese Störsignale in dem Durchlaßband des Resonatorleiter-OFW-Filters und führen zu Welligkeit. Wenn die Entfernung d breiter ist, verschieben sich die Störsignale zu der niederfrequenten Seite und werden zu der Außenseite des Durchlaßbandes extrahiert, wenn α etwa 0,5 beträgt. Wenn α = 1, ist der Wert der gleiche als wenn α = 0. Mit anderen Worten bewegen sich diese Störsignale gemäß dem Zyklus von L/2. Fig. 11 zeigt das Versuchsergebnis der Beziehung zwischen α und dem Durchlaßband. Das Durchlaßband wird um 1,5 dB unter dem niedrigsten Einfügungsverlust bestimmt. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist das Durchlaßband am breitesten bei α = 0,9. Das Durchlaßband ist im Vergleich mit dem Fall, bei dem α = 0, breiter, wenn α im Bereich von 0,8-1,0 liegt. Wenn jedoch α ungefähr 0,2 bis 0,5 beträgt, dann ist die Welligkeit in dem Durchlaßband wegen der Störsignale in dem Durchlaßband 1,5 dB oder darüber. Eine Bestimmung des Durchlaßbandes ist infolgedessen unmöglich.
Wie in der ersten Ausführungsform erwähnt, wird die Frequenzcharakteristik des Resonatorleiter-OFW- Filters durch die Anzahl der Paare der Elektrodenfinger des IDT, die Apertur des gegenüberliegenden Elektrodenfingers in dem IDT und das IDT-Metallisierungsverhältnis beeinflußt.
Die Frequenzcharakteristik des Resonatorleiter- OFW-Filters wird durch die geänderte Apertur des IDT beeinflußt, wie in der ersten Ausführungsform erwähnt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, mindestens einen Teil der Apertur der Elektrodenfinger in dem IDT des Reihenzweig-OFW-Resonators 5 oder des Parallelzweig-OFW-Resonators 6 (siehe Fig. 8) zu ändern, so daß der Innenreflexionswirkungsgrad der OFW in dem IDT verbessert wird, während der Verlust und die Welligkeit des Resonatorleiter-OFW-Filters gesteuert werden können. Infolgedessen wird eine bessere Frequenzcharakteristik erhalten.
Das Resonatorleiter-OFW-Filter der vorliegenden Ausführungsform liefert im Vergleich zu der Frequenzcharakteristik des herkömmlichen Resonatorleiter-OFW- Filters eine bessere Frequenzcharakteristik mit einem breiten Durchlaßband.

Die dritte Ausführungsform

Fig. 12 ist eine schematische Ansicht, die das Resonatorleiter-OFW-Filter der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in Fig. 12 gezeigt, sind eine Eingabeelektrode 2, ein Reihenzweig- OFW-Resonator 5, eine Ausgabeelektrode 3, ein Parallelzweig-OFW-Resonator 6 und eine Masseelektrode 4 jeweils auf einem bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehten Lithiumniobatsubstrat 1 ausgebildet. Der Reihenzweig-OFW-Resonator 5 umfaßt ein Paar IDTs zum Erregen von OFW, und einer der IDTs ist mit der Eingabeelektrode 2 verbunden. Die Ausgabeelektrode 3 ist mit dem anderen IDT des Resonators 5 verbunden. Der Parallelzweig-OFW-Resonator 6 umfaßt ein Paar IDTs zum Erregen von OFW, und einer der IDTs ist mit der Ausgabeelektrode 3 verbunden. Und die Masseelektrode 4 ist mit dem anderen IDT des Resonator 6 verbunden. Außerdem sind Reflektoren 7 auf dem bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehten Lithiumniobatsubstrat 1 entlang der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwelle des IDT des Reihenzweig-OFW-Resonators 5 ausgebildet. Wenn Reflektoren 7 für den Resonator 5 vorgesehen sind, erscheinen wie im Fall der zweiten Ausführungsform (siehe Fig. 15) in der Frequenzcharakteristik durch die Leck-OFW hervorgerufene Störsignale. Jedoch wird die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz größer, und das Durchlaßband wird breiter für das Filter. Auf diese Weise wird die Frequenzcharakteristik verbessert. Jedoch sind die durch die Leck-OFW des Resonators 5 hervorgerufenen Störsignale um die Mitte des Durchlaßbands des Filters herum gezeigt. Deshalb werden die Störsignale durch die Leck- OFW in dem Durchlaßband zu Welligkeiten verursacht, wenn in den Reflektoren 7 zu viele Elektrodenfinger vorliegen. Um dieses Problem zu lösen, sollte die Anzahl der Elektrodenfinger der Reflektoren gesteuert sein, um Welligkeiten zu gestatten. Der Bereich hängt von den Anforderungen des Filters ab und sollte im allgemeinen höchstens 50 betragen.
Fig. 13 ist eine graphische Darstellung, die das Versuchsergebnis der Frequenzcharakteristik des aus Al hergestellten Zwei-Stufen-Resonatorleiter-OFW- Filters vom T-Typ zeigt. Die Elektrodenfilmdicke des Filters beträgt 6% des Elektrodenzyklus des IDT des Parallelzweig-OFW-Resonators. Der Prozentsatz ist der gleiche wie im Fall des in Fig. 3 gezeigten Resonatorleiter-OFW-Filters. Was den Reihenzweig-OFW- Resonator 5 betrifft, beträgt die Breite der Elektrodenfinger des IDT 1,185 um, der Elektrodenzyklus des IDT beträgt 4,740 um, die Anzahl der Paare der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT beträgt 120,5 Paare, und die Apertur der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT beträgt 40 um. Was die Resonatoren 7 betrifft, beträgt die Anzahl der Elektrodenfinger 50, und die Apertur der benachbarten Elektrodenfinger beträgt 45 um. Wenn Pr die Mittenentfernung zwischen den benachbarten Elektrodenfingern in dem Reflektor 7 des Reihenzweig-OFW-Resonators 5 ist (siehe Fig. 12) und Pr = p*Pi, ist p = 0,98. In dieser Gleichung ist p eine reelle Zahl und Pi ist die Mittenentfernung zwischen den benachbarten Elektrodenfingern in dem IDT des in Fig. 12 gezeigten Reihenzweig-OFW-Filters 5. Was den Parallelzweig-OFW-Resonator 6 betrifft, so beträgt die Breite des Elektrodenfingers des IDT 1,340 um, der Elektrodenzyklus des IDT beträgt 5,360 um, die Anzahl der Paare der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT beträgt 150,5 Paare und die Apertur der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT beträgt 70 um.
Bei dieser Ausführungsform ist der Wert von p des Reflektors des Reihenzweig-OFW-Resonators mit 0,98 vorbestimmt. Der Grund ist unten erläutert. Fig. 14 ist eine graphische Darstellung, die das Versuchsergebnis der Beziehung zwischen p und dem Spannungsstehwellenverhältnis (VSWR = Voltage Standing Wave Ratio) und auch zwischen p und dem Durchlaßband zeigt. Das Durchlaßband ist an dem Punkt bestimmt, der 1,5 dB unter dem niedrigsten Einfügungsverlust liegt. VSWR ist das Verhältnis, das die auftreffende Welle und die reflektierte Welle des OFW-Filters betrifft, und der Wert beträgt mindestens Eins. Wenn VSWR näher an Eins liegt, ist die reflektierte Welle kleiner und die Anpassung an die externe Schaltung ist verbessert. Wie in Fig. 14 gezeigt, ist VSWR ein Maximum, wenn p des Reflektors 7 Eins ist, und wird kleiner, wenn p von Eins weit entfernt ist. Andererseits ist das Durchlaßband am breitesten, wenn p Eins beträgt, und wird schmal, wenn p der Reflektoren 7 von Eins weit entfernt liegt. Dementsprechend sollte p der Reflektoren 7 zwischen 0, 96 und 1,06 liegen, wobei die zulässige Verkleinerung des Durchlaßbandes 0,5% beträgt.
Wenn Reflektoren 7 für den Reihenzweig-OFW- Resonator 5 vorgesehen sind, wie in der vorliegenden Ausführungsform erwähnt, verschiebt sich die Resonanzfrequenz zu der niederfrequenten Seite. Um das VSWR in dem Band wie das Resonatorleiter-OFW-Filter von Fig. 3 zu erhalten, wird der Elektrodenzyklus des IDT des Resonators 5 gesenkt, um die Resonanzfrequenz und die Antiresonanzfrequenz zu der hochfrequenten Seite zu verschieben. Dann ist die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz des Reihenzweig-OFW-Resonators 5 und der Antiresonanzfrequenz des Parallelzweig-OFW- Resonators 6 ähnlich der des Resonatorleiter-OFW- Filters von Fig. 3. Auf diese Weise wird das Durchlaßband im Vergleich zu dem Resonatorleiter-OFW- Filter von Fig. 3 breiter, und 88 MHz wird als das Durchlaßband an dem Punkt beibehalten, der um 1,5 dB niedriger als der niedrigste Einfügungsverlust liegt (siehe Fig. 13).
Wie in der ersten Ausführungsform erwähnt, wird die Frequenzcharakteristik des Resonatorleiter-OFW- Filters durch die Anzahl der Paare der Elektrodenfinger des IDT, die Apertur der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in dem IDT und das IDT- Metallisierungsverhältnis beeinflußt.
Die Frequenzcharakteristik des Resonatorleiter- OFW-Filters wird durch die geänderte Apertur des IDT beeinflußt, wie in der ersten Ausführungsform erwähnt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, mindestens einen Teil der Apertur der Elektrodenfinger in dem IDT des Reihenzweig-OFW- Resonators 5 oder des Parallelzweig-OFW-Resonators 6 (siehe Fig. 8) zu ändern, so daß der Innenreflexionswirkungsgrad der OFW in dem IDT verbessert wird, während der Verlust und die Welligkeit des Resonatorleiter-OFW-Filters gesteuert werden können. Infolgedessen wird eine bessere Frequenzcharakteristik erhalten.
Das Resonatorleiter-OFW-Filter der vorliegenden Ausführungsform liefert im Vergleich zu der Frequenzcharakteristik des herkömmlichen Resonatorleiter-OFW- Filters eine bessere Frequenzcharakteristik mit einem breiten Durchlaßband.
Wie in den drei Ausführungsformen erwähnt, stellt die vorliegende Erfindung ein Resonatorleiter- Oberflächenwellenfilter (Resonatorleiter-OFW-Filter) bereit, das ein breites und flaches Durchlaßband ohne Störsignale und eine gute Frequenzcharakteristik aufweist.

Claims

1. Resonatorleiter-Oberflächenwellenfilter, das folgendes umfaßt:

ein bei Ausbreitungsrichtung X und Y-Schnitt um 41º gedrehtes Lithiumniobatsubstrat (1);

einen Reihenzweig-Oberflächenwellenresonator (5) auf dem Substrat mit Interdigitalwandlern zum Erregen einer Oberflächenwelle;

einen Parallelzweig-Oberflächenwellenresonator (6) auf dem Substrat mit Interdigitalwandlern zum Erregen einer Oberflächenwelle, wobei die Interdigitalwandler einen Elektrodenzyklus aufweisen;

wobei die Interdigitalwandler sowohl des Reihenzweig-Oberflächenwellenresonators als auch des Parallelzweig-Oberflächenwellenresonators aus Filmen aus einem Metall ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Aluminium und Aluminiumlegierung ausgebildet sind, wobei die Filme eine Dicke im Bereich von 2,5% bis 7,5% des Elektrodenzyklus der Interdigitalwandler des Parallelzweig-Oberflächenwellenresonators aufweisen.

2. Resonatorleiter-Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 1, wobei die Dicke der Metallfilme von 4% bis 7% des Elektrodenzyklus reicht.

3. Resonatorleiter-Oberflächenwellenfilter, der folgendes umfaßt:

wobei die Interdigitalwandler sowohl des Reihenzweig-Oberflächenwellenresonators als auch des Parallelzweig-Oberflächenwellenresonators aus Filmen aus einem nicht aus Aluminium bestehenden Metall ausgebildet sind, wobei die Filme eine Dicke im Bereich von 2,5*ρAl/ρMe% bis 7,5*ρAl/ρMe% des Elektrodenzyklus der Interdigitalwandler des Parallelzweig-Oberflächenwellenresonators aufweisen, wobei ρAl die Dichte von Al und ρMe die Dichte des Metalls als ein Elektrodenmaterial ist.

4. Resonatorleiter-Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 3, wobei die Dicke der Metallfilme im Bereich von 4*ρAl/ρMe% bis 7*ρAl/ρMe% des Elektrodenzyklus der Interdigitalwandler des Parallelzweig-Oberflächenwellenresonators liegt.

5. Resonatorleiter-Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei auf beiden Seiten der Interdigitalwandler des Parallelzweig-Oberflächenwellenresonators entlang der Richtung der Oberflächenwellenausbreitung Reflektoren vorgesehen sind.

6. Resonatorleiter-Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 5, wobei α im Bereich von 0,8 bis 1,0 liegt, wenn eine Gleichung d = (α + n) * L/2 erfüllt ist, wenn d eine Mittenentfernung zwischen nächsten Elektrodenfingern des Reflektors und der gegenüberliegenden Interdigitalwandler des Parallelzweig-Oberflächenwellenresonators, n Null oder eine ganze Zahl über Null, α Eins oder eine reelle Zahl kleiner als Eins und L der Elektrodenzyklus der Interdigitalwandler des Parallelzweig-Oberflächenwellenresonators ist.

7. Resonatorleiter-Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei auf beiden Seiten der Interdigitalwandler des Reihenzweig-Oberflächenwellenresonators entlang einer Richtung einer Oberflächenwellenausbreitung Reflektoren vorgesehen sind.

8. Resonatorleiter-Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 7, wobei p im Bereich von 0,96 bis 1,06 liegt, wenn eine Gleichung Pr = p * Pi erfüllt ist, wenn Pr eine Mittenentfernung zwischen benachbarten Elektrodenfingern im Reflektor des Reihenzweig-Oberflächenwellenresonators, p eine reelle Zahl und Pi eine Mittenentfernung zwischen benachbarten Elektrodenfingern in den Interdigitalwandlern des Reihenzweig-Oberflächenwellenresonators ist.

9. Resonatorleiter-Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Anzahl an Paaren (N) der gegenüberliegenden Elektrodenfinger in den Interdigitalwandlern mindestens 50 beträgt.

10. Resonatorleiter-Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei W mindestens 8 beträgt, wenn W ein standardisierter Wert ist, der durch Dividieren einer Apertur von gegenüberliegenden Elektrodenfingern in den Interdigitalwandlern durch den Elektrodenzyklus der Interdigitalwandler erhalten wird.

11. Resonatorleiter-Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei η im Bereich von 0,2 bis 0,5 liegt, wenn Lm eine Breite von Elektrodenfingern der Interdigitalwandler, Lg eine Spaltbreite der Elektrodenfinger ist und eine Gleichung η = Lm/(Lm + Lg) erfüllt ist.

12. Resonatorleiter-Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei gegenüberliegende Elektrodenfinger in mindestens einem Interdigitalwandler des Resonators ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Reihenzweig-Oberflächenwellenresonator und einem Parallelzweig-Oberflächenwellenresonator unterschiedliche Aperturen aufweisen.