DE69633820T2 - Oberflächenwellenfilter mit verbesserten Bandpasseigenschaften und verbessertem Einstellbereich der Eingangs- und Ausgangsimpedanzen - Google Patents

Oberflächenwellenfilter mit verbesserten Bandpasseigenschaften und verbessertem Einstellbereich der Eingangs- und Ausgangsimpedanzen Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen für akustische Oberflächenwellen (SAW) (Surface Acoustic Wave) und insbesondere auf eine SAW-Vorrichtung mit einer verbesserten Durchlaßbereichs-Charakteristik. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine SAW-Vorrichtung, die im Aufbau flexibel ist, um Eingangs- und Ausgangsimpedanzen der SAW-Vorrichtung nach Wunsch einzustellen.
  • SAW-Vorrichtungen werden häufig für einen Filter oder einen Resonator in kompakten, in einem VHF- oder UHF-Band arbeitenden Funktelekommunikationsgeräten verwendet, wobei ein typisches Beispiel ein in einem MHz-Band oder GHz-Band arbeitendes tragbares Telefongerät ist.
  • In solchen Funktelekommunikationsgeräten für hohe Frequenzen ist es erforderlich, daß die SAW-Filter oder SAW-Resonatoren, die darin verwendet werden, einen weiten Durchlaßbereich und gleichzeitig eine sehr scharfe Dämpfung von Nachbarbändern aufweisen. Die SAW-Filter- und -Resonatoren sollten ferner eine Impedanzanpassung mit einer zusammenarbeitenden Schaltung erreichen können, welche eine integrierte Schaltung sein kann, die das elektronische Gerät bildet, in welchem die SAW-Vorrichtung verwendet wird.
  • 1A und 1B zeigen den Aufbau eines typischen herkömmlichen SAW-Filters.
  • Nach 1A ist der SAW-Filter eine Vorrichtung des sogenannten Doppelmoden-Typs und enthält ein Paar Reflektoren 10A und 10B auf einem piezoelektrischen Substrat 1, wie es in einem SAW-Filter üblich ist, worin das piezoelektrische Substrat eine Y-X-geschnittene Einkristallplatte aus LiTaO3 oder LiNbO3 sein kann. Ferner sind zwischen den vorhergehenden Reflektoren 10A und 10B vom Reflektor 10A zum Reflektor 10B hintereinander Elektroden 11A, 11B und 11C vorgesehen.
  • In dem veranschaulichten Beispiel von 1A ist das Substrat 1 aus einer Einkristallplatte aus 36°Y-X-LiTaO3 ge bildet, und die Reflektoren 10A und 10B, die in einer X-Richtung des Substrats 1 ausgerichtet sind, definieren einen Ausbreitungsweg einer auf dem piezoelektrischen Substrat 1 angeregten akustischen Oberflächenwelle. Jede der Elektroden 11A, 11B und 11C enthält eine primärseitige Interdigitalelektrode wie z.B. eine Elektrode (11A)1 , (11B)1 oder (11C)1 und eine sekundärseitige Interdigitalelektrode wie z.B. eine Elektrode (11A)2 , (11B)2 oder (11C)2 , worin die primärseitige Elektrode und die sekundärseitige Elektrode so angeordnet sind, daß die Elektrodenfinger der primärseitigen Elektrode und die Elektrodenfinger der entsprechenden sekundärseitigen Elektrode, wie in einer Interdigitalelektrode üblich, sich in jeweiligen, wechselseitig entgegengesetzten Richtungen erstrecken. Die Elektrodenfinger der primärseitigen Elektrode und die Elektrodenfinger der sekundärseitigen Elektrode werden dadurch abwechselnd in der x-Richtung auf dem Substrat 1 wiederholt und kreuzen den Weg der sich in der x-Richtung auf dem Substrat 1 fortpflanzenden akustischen Oberflächenwelle. Der Abstand der Elektrodenfinger ist durch eine Zentralfrequenz des zu bildenden SAW-Filters sowie durch die Schallgeschwindigkeit der sich auf dem Substrat 1 in der X-Richtung fortpflanzenden akustischen Oberflächenwelle bestimmt. In der X-Richtung betrachtet überlappen die Elektrodenfinger der primärseitigen Elektrode und die Elektrodenfinger der sekundärseitigen Elektrode einander mit einer Überlappungsbreite W.
  • In dem Aufbau von 1A ist die primärseitige Elektrode (11A)1 der Elektrode 11A gemeinsam mit der primärseitigen Elektrode (11C)1 der Elektrode 11C mit einem Eingangsanschluß verbunden. Auf der anderen Seite sind die sekundärseitigen Elektroden (11A)2 und (11C)2 beide geerdet. Dadurch bildet der SAW-Filter von 1A eine Vorrichtung des sogenannten Dualeingang-Einzelausgang-Typs.
  • Der Doppelmoden-SAW-Filter eines solchen Aufbaus verwendet eine Mode erster Ordnung einer akustischen Oberflächenwelle, die zwischen den vorhergehenden Reflektoren 10A und 10B mit einer Frequenz f1 gebildet wird, und eine Mode dritter Ordnung einer akustischen Oberflächenwelle, die ebenfalls zwischen den Reflektoren 10A und 10B mit einer Frequenz f3 gebildet wird, worin der SAW-Filter eine Durchlaßbereichs- Charakteristik wie in 2 angegeben liefert. 2 zeigt die Dämpfung des SAW-Filters als Funktion der Frequenz. Es sollte besonders erwähnt werden, daß in 2 ein Durchlaßbereich zwischen der vorhergehenden Frequenz f1 der Mode erster Ordnung und der Frequenz f3 der Mode dritter Ordnung gebildet wird. 1B zeigt die Energieverteilung der in der Struktur von 1A angeregten akustischen Oberflächenwelle.
  • Herkömmlicherweise wurde praktiziert, die Interdigitalelektroden 11A – 11C so zu bilden, daß sie hinsichtlich der entsprechenden Symmetrie der Mode erster Ordnung und der Mode dritter Ordnung der angeregten akustischen Oberflächenwellen um die Mitte der X-Achse im wesentlichen symmetrisch sind (siehe 1B), so daß die akustische Oberflächenwelle der Mode erster Ordnung und die akustische Oberflächenwelle der Mode dritter Ordnung effizient angeregt werden. Folglich wurde herkömmlicherweise praktiziert, eine Anzahl N1, die die Anzahl der durch die primärseitigen Elektrodenfinger und die sekundärseitigen Elektrodenfinger in der Interdigitalelektrode 11A gebildeten Elektrodenfingerpaare angibt, so einzustellen, daß sie gleich einer Anzahl N3 ist, die die Anzahl der durch die primärseitigen Elektrodenfinger und die sekundärseitigen Elektrodenfinger in der Interdigitalelektrode 11C gebildeten Elektrodenfingerpaare angibt (N1 = N3).
  • 2 zeigt jedoch deutlich, daß in der SAW-Vorrichtung verschiedene unerwünschte Spitzen außerhalb des durch die Frequenzen f1 und f3 definierten Durchlaßbereichs existieren. Es sollte besonders erwähnt werden, daß als Folge der Existenz solcher unerwünschter Spitzen die Schärfe einer Dämpfung einer akustischen Oberflächenwelle außerhalb des Durchlaßbereichs, insbesondere im Frequenzbereich zwischen 1550 MHz und 1600 MHz unerwünscht reduziert wird. Es sollte besonders erwähnt werden, daß die Dämpfung eines SAW-Filters oder -Resonators innerhalb des Durchlaßbereichs flach und minimal sein und außerhalb des Durchlaßbereichs steil zunehmen sollte. Um die Selektivität des Filters zu maximieren, ist erwünscht, die Dämpfung außerhalb des Durchlaßbereichs zu maximieren.
  • In dem herkömmlichen SAW-Filter von 1A weisen alle Interdigitalelektroden 11A, 11B und 11C die gleiche Überlappungsbreite W der Elektrodenfinger auf. Die Eingangs- und die Ausgangsimpendanzen des SAW-Filters sind somit durch die Anzahl von Paaren der Elektrodenfinger in den Elektroden 11A – 11C bestimmt. Es sollte besonders erwähnt werden, daß im allgemeinen die Eingangs- und Ausgangsimpendanzen eines SAW-Filters der Anzahl der Elektrodenfingerpaare N1 und N3 und der Überlappung W für die Elektroden 11A – 11C umgekehrt proportional ist. Da die Anzahl N1 und die Anzahl N3 der Elektrodenfingerpaare einander gleich festgelegt sind und die Überlappungsbreite W in herkömmlichen SAW-Vorrichtungen konstant ist, war es schwierig, die Eingangsimpedanz und die Ausgangsimpedanz unabhängig und nach Wunsch festzulegen. Herkömmliche SAW-Filter sind folglich dabei gescheitert, die Anforderung nach der Fähigkeit zum flexiblen Einstellen der Eingangs- und Ausgangsimpedanzen zu erfüllen, obgleich eine solche Anforderung nach einem flexiblen Einstellen der Eingangs- und Ausgangsimpendanzen in den neuesten kompakten Funkgeräten für GHz-Anwendungen wie z.B. tragbaren oder mobilen Telefongeräten besonders akut ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Dementsprechend ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue und nützliche SAW-Vorrichtung zu schaffen, worin die vorhergehenden Probleme eliminiert sind.
  • Eine andere und konkretere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine SAW-Vorrichtung zu schaffen, die unerwünschte Spitzen außerhalb des Durchlaßbereichs effektiv unterdrücken und gleichzeitig eine scharfe Dämpfung außerhalb des Durchlaßbereichs schaffen kann.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine SAW-Vorrichtung zu schaffen, die eine Eingangsimpedanz und eine Ausgangsimpedanz unabhängig und flexibel einstellen kann.
  • Diese Aufgaben sind durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Eingangsimpendanz und Ausgangsimpedanz der SAW-Vorrichtung nach Wunsch einzustellen, indem die Überlappung der Elektrodenfinger in dem ersten SAW-Element und in dem zweiten SAW-Element oder in einer ersten Interdigitalelektrode und einer zweiten, mit der ersten Interdigitalelektrode in Kaskade verbundenen Interdigitalelektrode geeignet eingestellt wird, ohne den Abstand der Interdigitalelektroden zu ändern. Da der Abstand der Interdigitalelektroden nicht geändert wird, wird die Frequenzcharakteristik des SAW-Filters nicht beeinflußt, und in der vorliegenden Erfindung werden nur die Ausgangs- und Eingangsimpendanzen gemäß dem Bedarf des Schaltungsaufbaus unabhängig und beliebig eingestellt.
  • Als Ergebnis einer solchen beliebigen Einstellung der Eingangs- und Ausgangsimpendanzen kann eine Anzahl derartiger SAW-Filter erfolgreich in Kaskade verbunden werden, was eine verbesserte Unterdrückung unerwünschter Spitzen außerhalb des Durchlaßbereichs ergibt. Mit anderen Worten, man erhält einen SAW-Filter mit einer sehr scharfen Selektivität. Durch Verbinden mehrerer SAW-Filter in einer Kaskade, um eine SAW-Filter-Anordnung zu schaffen, ist es ferner möglich, das Verhältnis zwischen der Eingangsimpendanz und der Ausgangsimpedanz der SAW-Filter-Anordnung so einzustellen, daß es einen sehr großen Wert hat, der durch einen einstufigen SAW-Filter nicht erreicht werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Problem einer Interferenz zwischen der Erdungselektrode der eingangsseitigen Interdigitalelektrode und der Erdungselektrode der ausgangsseitigen Interdigitalelektrode erfolgreich beseitigt, und die Durchlaßbereichs-Charakteristiken der SAW-Vorrichtung werden wesentlich verbessert.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Symmetrie in der Struktur der SAW-Vorrichtung in der Ausbreitungsrichtung der SAW-Vorrichtung absichtlich verloren, indem die erste und dritte Anzahl von Paaren Elektrodenfinger verschieden festgelegt wird. Dadurch löschen die durch den ersten Reflektor reflektierte akustische Oberflächenwelle und die durch den zweiten Reflektor reflektierte akustische Oberflächenwelle einander aus, und die mit einer solchen Interferenz der Vorrichtungen mit reflektierten akustischen Oberflächenwellen verbundenen unerwünschten Spitzen werden erfolgreich eliminiert.
  • Andere Aufgaben und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden, wenn sie in Verbindung mit den beigelegten Zeichnungen gelesen wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A und 1B sind Diagramme, die einen Aufbau bzw. ein Arbeitsprinzip eines herkömmlichen Doppelmoden-SAW-Filters zeigen;
  • 2 ist ein Diagramm, das eine theoretische Frequenzcharakteristik des SAW-Filters der 1A und 1B zeigt;
  • 3 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines SAW-Filters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ist ein Diagramm, das eine theoretische Frequenzcharakteristik des SAW-Filters von 3 im Vergleich mit einer entsprechenden theoretischen Frequenzcharakteristik des SAW-Filters der 1A und 1B zeigt;
  • 5 ist ein Diagramm, das eine beobachtete Frequenzcharakteristik des SAW-Filters von 3 zeigt;
  • 6 ist ein Diagramm, das eine beobachtete Frequenzcharakteristik des SAW-Filters der 1A und 1B zeigt;
  • 7 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines SAW-Filters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 ist ein Diagramm, das eine Modifikation des SAW-Filters von 7 zeigt;
  • 9 ist ein Diagramm, das eine weitere Modifikation des SAW-Filters von 7 zeigt, die nicht beansprucht ist;
  • 10 ist ein Diagramm, das eine Frequenzcharakteristik SAW-Filters von 9 zeigt;
  • 11 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines SAW-Filters gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 12 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines SAW-Filters gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 13 ist ein Diagramm, das eine Frequenzcharakteristik des SAW-Filters von 12 zeigt;
  • 14 ist ein Diagramm, das den Aufbau des SAW-Filters von 12 einschließlich eines Metalldeckels in einem auseinandergezogenen Zustand zeigt;
  • 15 ein Diagramm ist, das eine Frequenzcharakteristik des SAW-Filters von 14 zeigt;
  • 16 ein Diagramm ist, das einen Aufbau eines SAW-Filters gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 17 ein Diagramm ist, das einen Aufbau eines SAW-Filters gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 18 ein Diagramm ist, das eine Modifikation des SAW-Filters von 17 zeigt;
  • 19 ein Diagramm ist, das eine andere Modifikation des SAW-Filters von 17 zeigt; und
  • 20 ein Diagramm ist, das eine weitere Modifikation des SAW-Filters von 17 zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • [ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM]
  • Zunächst wird das Prinzip der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf 3 beschrieben, die einen SAW-Filter 11 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, worin diejenigen Teile, die den vorher beschriebenen Teilen entsprechen, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, und deren Beschreibung wird weggelassen.
  • Bezug nehmend auf 3 weist der SAW-Filter 11 ähnlich dem herkömmlichen SAW-Filter von 1A ein Doppelmoden-Aufbau auf, außer daß die Anzahl der Elektrodenfingerpaare N1 für die Interdigitalelektrode 11A und die Anzahl der Elektrodenfingerpaare N3 für die Interdigitalelektrode 11C und ferner die Anzahl der Elektrodenfingerpaare N2 für die Interdigitalelektrode 11B voneinander verschieden sind (N1 ≠ N3 ≠ N2).
  • 4 zeigt eine berechnete theoretische Frequenzcharakteristik des SAW-Filters 11 von 3, worin die durchgezogene Linie von 4 das Ergebnis für einen herkömmlichen Fall angibt, in welchem die Anzahlen der Elektrodenfingerpaare N1, N2 und N3 auf 20, 40 bzw. 20 eingestellt sind. Es sollte besonders erwähnt werden, daß in diesem Fall eine Beziehung N1 = N3 gilt. Die gestrichelte Linie von 4 gibt ferner das Ergebnis für einen Fall an, in welchem die Anzahlen der Elektrodenfingerpaare N1, N2 und N3 auf 25, 35 bzw. 45 eingestellt sind. In diesem Fall gilt eine Beziehung N1 ≠ N3 ≠ N2. Die gepunktete Linie von 4 gibt das Ergebnis für einen Fall an, in welchem die Anzahlen der Elektrodenfingerpaare N1, N2 und N3 auf 20, 40 bzw. 30 eingestellt sind. In diesem Fall gilt ebenfalls die Beziehung N1 ≠ N3 ≠ N2.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, daß bei der Berechnung von 4 für das Substrat 1 eine Einkristallplatte eines 36°Y-X-LiTaO3 angenommen ist und die Berechnung für den Fall vorgenommen ist, in welchem die Interdigitalelektroden auf dem Substrat 1 aus Al mit einer Dicke entsprechend 8 % der Wellenlänge der auf dem Substrat 1 angeregten akustischen Oberflächenwelle gebildet sind.
  • Im Verlauf einer Untersuchung, die eine solche theoretische Berechnung der Frequenzcharakteristik des SAW-Filters 11 einschließt, hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung entdeckt, daß wie in 4 angegeben die Höhe der unerwünschten Spitzen außerhalb des Durchlaßbereichs signifikant und wesentlich abnimmt, wenn die Anzahlen N1 und N3 der Elektrodenfingerpaare für die Interdigitalelektrode 11A und 11C asymmetrisch (N1 ≠ N3) um die zentrale Interdigitalelektrode 11B festgelegt sind. Obgleich die Ursache einer derartigen Unterdrückung der unerwünschten Spitzen nicht vollständig verstanden ist, ist man der Ansicht, daß ein solcher asymmetrischer Aufbau des SAW-Filters 11 eine Auslöschung der durch die Interdigitalelektrode 11A angeregten und zur Interdigitalelektrode 118 nach Reflexion am Reflektor 10A zurückkehrenden akustischen Oberflächenwellen und der akustischen Oberflächenwellen erleichtert, die durch die Interdigitalelektrode 11C angeregt werden und nach Reflexion am Reflektor 10B zur Interdigitalelektrode 11B zurückkehren.
  • 5 zeigt eine tatsächlich beobachtete Frequenzcharakteristik des SAW-Filters 11 von 3 für den Fall, in dem für das piezoelektrische Substrat 1 eine Einkristallplatte aus 42°Y-X-LiTaO3 verwendet wird und die Anzahlen der Elektrodenfingerpaare N1, N2 und N3 auf 20, 40 bzw. 30 eingestellt sind (N1 : N2 : N3 = 20 : 40 : 30). Es sollte besonders erwähnt werden, daß in 5 die Interdigitalelektroden 11A – 11C aus Al mit einer Dicke gebildet sind, die 6 % der Wellenlänge der auf dem Substrat 1 angeregten akustischen Oberflächenwelle entspricht.
  • Auf der anderen Seite zeigt 6 eine tatsächlich beobachtete Frequenzcharakteristik des herkömmlichen SAW-Filters von 1A für den Fall, in welchem für das piezoelektrische Substrat 1 ähnlich dem Fall von 5 eine Einkristallplatte aus 42°Y-X-LiTaO3 verwendet wird und die Anzahlen der Elektrodenfingerpaare N1, N2 und N3 auf 21, 35 bzw. 21 eingestellt sind (N1 : N2 : N3 = 21 : 35 : 211. Die Interdigitalelektroden 11A – 11C sind ähnlich dem Fall von 5 aus Al mit einer 6 % der Wellenlänge der auf dem Substrat 1 angeregten akustischen Oberflächenwelle entsprechenden Dicke geschaffen.
  • Bezugnehmend auf 5 und 6 sollte besonders erwähnt werden, daß die Höhe der vorherrschenden unerwünschten Spitzen, die an der Seite niedrigerer Frequenz des Durchlaßbereichs in der Charakteristik von 6 erscheinen, in der Charakteristik von 5 wesentlich reduziert ist. Ferner wird die auf der Seite höherer Frequenz des Durchlaßbereichs erscheinende unerwünschte Spitze im wesentlichen unterdrückt.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, daß der SAW-Filter 11 der vorliegenden Ausführungsform zur Verwendung in einem GHz-Band entworfen ist. Es sollte besonders erwähnt werden, daß in einem SAW-Filter zur Verwendung in solch einem Ultrahochfrequenzband die Dicke der Interdigitalelektrode auf dem piezoelektrischen Substrat 1 bezüglich der Wellenlänge der angeregten SAW nicht länger ignoriert werden kann und ein Effekt einer addierten Masse unübersehbar auftritt. Solch ein Effekt einer addierten Masse bewirkt eine Verschiebung des optimalen Schnittwinkels eines Einkristallsubstrats aus LiTaO3 oder LiNbO3 zu einer Seite mit höherem Winkel. Im Fall eines Li-TaO3-Substrats wird der optimale Schnittwinkel 40°Y – 44°Y, was wesentlich höher als der herkömmlicherweise verwendete optimale Schnittwinkel von 36°Y ist. Im Fall eines LiNbO3-Substrats fällt der optimale Schnittwinkel in den Bereich zwischen 66°Y und 74°Y, wenn der Effekt einer addierten Masse der Elektrode betrachtet wird.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, daß in dem SAW-Filter 11 der Effekt einer addierten Masse besonders unübersehbar auftritt, wenn die Dicke der Interdigitalelektroden 11A – 11C im Bereich von 5 – 10 % der Wellenlänge der angeregten SAW liegt, vorausgesetzt daß für das Substrat 1 LiTaO3 verwendet wird und die Elektroden 11A – 11C aus Al oder einer Al- Legierung gebildet sind. Wenn für das Substrat 1 LiNbO3 verwendet wird, tritt andererseits unübersehbar der Effekt einer addierten Masse auf, wenn die Dicke der Interdigitalelektroden 11A – 11C in den Bereich von 4 – 12 % der Wellenlänge der angeregten akustischen Oberflächenwelle fällt. Auch in diesem Fall wird für die Interdigitalelektroden 11A – 11C die Verwendung von Al oder einer Al-Legierung angenommen.
  • [ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM]
  • Als nächstes wird eine SAW-Filter-Schaltungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 7 beschrieben, worin die vorher beschriebenen Teile durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und deren Beschreibung weggelassen wird.
  • Bezugnehmend auf 7 ist die SAW-Filter-Schaltungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform auf dem Substrat 1 aus einer Einkristallplatte aus 42°Y-X-LiTaO3 aufgebaut und enthält zusätzlich zu dem SAW-Filter 11 einen weiteren SAW-Filter 21, der Reflektoren 20A und 20B enthält, die auf dem gleichen Substrat 1 in der x-Richtung ausgerichtet sind, worin der SAW-Filter 21 ferner Interdigitalelektroden 21A, 21B und 21C enthält, die vom Reflektor 20A zum Reflektor 20B hintereinander angeordnet sind. Ähnlich wie zuvor enthält der SAW-Filter 11 die Reflektoren 10A und 10B sowie die Interdigitalelektroden 11A, 11C, die alle auf dem gleichen gemeinsamen Substrat 1 angeordnet sind.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, daß im Aufbau von 7 die primärseitige Elektrode (11B)1 , die einen Teil der Interdigitalelektrode 11B bildet, mit einer entsprechenden sekundärseitigen Elektrode (21B)2 der Interdigitalelektrode 21B verbunden ist. Dadurch sind der SAW-Filter 11 und der SAW-Filter 21 in Kaskade verbunden. In jedem der SAW-Filter 11 und 21 kann ähnlich dem Fall der ersten Ausführungsform die vorhergehende Beziehung N1 ≠ N2 ≠ N3 gelten.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, daß in der Ausführungsform von 7 jede der primärseitigen Elektroden (11A)1 und (11C)1 der Interdigitalelektroden 11A bzw. 11C gemeinsam mit einer Eingangselektroden-Anschlußfläche verbunden sind. Die sekundärseitigen Elektroden (11A)2 und (11C)2 der Interdigitalelektroden 11A und 11C sowie die primärseitige Elektrode (11B)1 der Interdigitalelektrode 11B sind ferner geerdet. Dadurch bildet der SAW-Filter 11 einen Filter eines sogenannten Dualeingang-Einzelausgang-Typs. Auf der anderen Seite sind die sekundärseitigen Elektroden (21A)2 und (21C)2 der Interdigitalelektroden 21A bzw. 21C gemeinsam mit einer Ausgangselektroden-Anschlußfläche im SAW-Filter 21 verbunden. Die primärseitigen Elektroden (21A)1 und (21C)1 der Interdigitalelektroden 21A bzw. 21C sowie eine sekundärseitige Elektrode (21B)2 der Interdigitalelektrode 21B sind ferner geerdet. Dadurch bildet der SAW-Filter 21 einen Filter eines Einzeleingang-Dualausgang-Typs.
  • In der Ausführungsform von 7 überlappen die Elektrodenfinger in dem SAW-Filter 11 miteinander mit einer Überlappungsbreite W1, wenn sie in der Fortpflanzungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle in dem SAW-Filter 11 betrachtet werden. Ähnlich überlappen die Elektrodenfinger einander in dem SAW-Filter 21 mit einer Überlappungsbreite W2, wenn sie in der Fortpflanzungsrichtung der akustischen Oberflächenwelle in dem SAW-Filter 21 betrachtet werden, worin die SAW-Filter 11 und 21 derart ausgebildet sind, daß die Überlappungsbreite W2 für den SAW-Filter 21 von der Überlappungsbreite W1 für den SAW-Filter 11 verschieden ist. Dadurch zeigt die SAW-Filter-Schaltungsvorrichtung als Ganzes eine Eingangsimpedanz gleich der Eingangsimpedanz des SAW-Filters 11 und eine Ausgangsimpedanz gleich der Ausgangsimpedanz des SAW-Filters 21, worin die Eingangsimpedanz des SAW-Filters 11 durch die vorhergehende Überlappungsbreite W1 bestimmt wird, während die Ausgangsimpedanz des SAW-Filters 21 durch die Überlappungsbreite W2 bestimmt wird. Durch unabhängiges Einstellen der Überlappungsbreiten W1 und W2 ist es somit möglich, die Eingangsimpedanz und die Ausgangsimpedanz der SAW-Filter-Schaltungsvorrichtung unabhängig und nach Wunsch zu entwerfen.
  • 8 zeigt eine Modifikation der SAW-Filter-Schaltungsvorrichtung von 7, worin die vorher beschriebenen Teile durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und deren Beschreibung weggelassen wird.
  • Bezugnehmend auf 8 sollte besonders erwähnt werden, daß die primärseitige Elektrode (11B)1 der Interdigitalelek trode 11B mit einer Eingangselektroden-Anschlußfläche verbunden ist und die sekundärseitige Elektrode (11B)2 geerdet ist. Auf der anderen Seite sind die primärseitigen Elektroden (11A)1 und (11C)1 der Interdigitalelektrode 11A und 11C geerdet, und die sekundärseitigen Elektroden (11A)2 und (11C)2 der Interdigitalelektroden 11A und 11C sind mit der primärseitigen Elektrode (21A)1 der Interdigitalelektrode 21A bzw. der primärseitigen Elektrode (21C)1 der Interdigitalelektrode 21C verbunden. Der SAW-Filter 11 der Ausführungsform von 8 hat somit einen Einzeleingang-Dualausgang-Aufbau.
  • Auf der anderen Seite sind in dem SAW-Filter 21 die Sekundärelektroden (21A)2 und (21C)2 der Interdigitalelektroden 21A und 21C geerdet, und die Ausgabe wird an der sekundärseitigen Elektrode (21B)2 der Interdigitalelektrode 21B erhalten. Folglich weist der SAW-Filter 21 einen Dualeingang-Einzelausgang-Aufbau auf.
  • In der SAW-Filter-Vorrichtung von 8 ist es auch möglich, die Eingangsimpedanz und die Ausgangsimpedanz der SAW-Filter-Schaltungsvorrichtung nach Wunsch einzustellen, indem die Überlappungsbreite W1 und die Überlappungsbreite W2 in dem SAW-Filter 11 und dem SAW-Filter 21 unabhängig eingestellt werden.
  • 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der SAW-Filter-Schaltungsvorrichtung von 7, die nicht beansprucht wird, worin die vorher beschriebenen Teile durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und deren Beschreibung weggelassen wird.
  • Bezugnehmend auf 9 hat der SAW-Filter 11 ähnlich der Ausführungsform von 7 einen Einzeleingang-Dualausgang-Aufbau. Der SAW-Filter 21 hat ferner ähnlich der Ausführungsform von 7 einen Dualeingang-Einzelausgang-Aufbau. So sind die primärseitigen Elektroden (11A)1 und (11C)1 der Interdigitalelektroden 11A und 11C gemeinsam mit einer Eingangselektroden-Anschlußfläche verbunden, und die sekundärseitigen Elektroden (11A)2 und (11B)2 der Interdigitalelektroden 11A und 11C sowie die primärseitige Elektrode (11B)1 der Interdigitalelektrode 11B sind geerdet.
  • In dem SAW-Filter 21 sind die primärseitigen Elektroden (21A)1 und (21C)1 der Interdigitalelektroden 21A und 21C gemeinsam mit der sekundärseitigen Elektrode (11B)2 der Inter digitalelektrode 11B verbunden, und die sekundärseitigen Elektroden (21A)2 und (21C)2 sind geerdet. Die sekundärseitige Elektrode (21B)2 der Interdigitalelektrode 21B ist ferner mit einer Ausgangselektroden-Anschlußfläche verbunden. Mit anderen Worten, der Aufbau von 9 enthält zwei SAW-Filter 11 und 21 mit Einzeleingang und Dualausgang in einer Kaskadenverbindung.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, daß in der SAW-Filter-Schaltungsvorrichtung von 9 die SAW-Filter 11 und 21 in Kaskade derart verbunden sind, daß eine Impedanzanpassung zwischen der Ausgangsseite des SAW-Filters 11 und der Eingangsseite des SAW-Filters 21 eingerichtet wird, um den als Ergebnis einer solchen Kaskadenverbindung auftretenden Verlust zu minimieren.
  • Konkreter ist bekannt, daß eine allgemeine Beziehung Z1 : Z2 = Z3 : Z4 zwischen dem SAW-Filter 11 und dem SAW-Filter 21 gilt, wo Z1 und Z2 für die Eingangsimpedanz bzw. Ausgangsimpedanz des SAW-Filters 11 stehen und Z3 und Z4 für die Eingangsimpedanz bzw. Ausgangsimpedanz des SAW-Filters 21 stehen.
  • Das vorliegende Beispiel, das nicht beansprucht wird, realisiert eine Impedanzanpassung zwischen den SAW-Filtern 11 und 21, wie durch eine Bedingung Z2 = Z3 dargestellt wird, indem die Überlappungsbreiten W1 und W2 geeignet eingestellt werden.
  • Als Ergebnis gilt eine Beziehung zwischen den Impedanzen Z1, Z2, Z3 und Z4 wie folgt: Z2 = Z3 = √(Z1 · Z4)
  • In der SAW-Filter-Schaltungsvorrichtung von 9 ist die Überlappungsbreite W1 des SAW-Filters 11 auf 60λ eingestellt, während die Überlappungsbreite W2 des SAW-Filters 21 auf 351 eingestellt ist, worin λ die Wellenlänge der auf dem piezoelektrischen Substrat 1 angeregten akustischen Oberflächenwelle repräsentiert und im vorliegenden Beispiel einen Wert von etwa 4,3 μm hat. Ferner gilt die folgende Beziehung für die SAW-Filter 11 und 21 in der SAW-Filtervorrichtung von 9. N1 : N2 : N3 = 15 : 21 : 15
  • In diesem Fall hat der SAW-Filter 11 eine Eingangsimpedanz von 50 Ω, worin dieser Wert der Eingangsimpedanz des SAW-Filters 11 die Eingangsimpedanz der Schaltungsvorrichtung mit in Kaskade verbundenen SAW-Filtern von 9 liefert. Der so konfigurierte SAW-Filter 21 weist ferner eine Ausgangsimpedanz von 150 Ω auf, worin diese Ausgangsimpedanz des SAW-Filters 21 die Ausgangsimpedanz der Schaltungsvorrichtung mit in Kaskade verbundenen SAW-Filtern liefert.
  • In der SAW-Filter-Schaltungsvorrichtung von 9, wo eine Impedanzanpassung zwischen den in Kaskade verbundenen SAW-Filtern 11 und 21 existiert, ist es möglich, die Anzahl der in Kaskade verbundenen Stufen weiter zu erhöhen, so daß die Ausgangsimpedanz der SAW-Filter-Schaltungsvorrichtung sehr viel größer oder sehr viel kleiner als die Eingangsimpedanz der gleichen SAW-Filter-Schaltungsvorrichtung wird.
  • Ferner sollte besonders erwähnt werden, daß eine solche Schaltungsvorrichtung mit in Kaskade verbundenen SAW-Filtern, welche darin viele in Kaskade verbundene SAW-Filter enthalten kann, zum Unterdrücken der unerwünschten Spitzen außerhalb des Durchlaßbereichs und zum Verbessern der Selektivität des Filters extrem effektiv ist.
  • 10 zeigt die Durchlaßbereichs-Charakteristik der Schaltungsvorrichtung mit in Kaskade verbundenen SAW-Filtern von 9 für den Fall, in welchem die Eingangsseite durch einen Widerstand von 50 Ω abgeschlossen ist und die Ausgangsseite durch einen Widerstand von 150 Ω abgeschlossen ist.
  • Nach 10 versteht man, daß die unerwünschten Spitzen außerhalb des Durchlaßbereichs effektiv unterdrückt werden, indem die SAW-Filter 11 und 21 derart in Kaskade verbunden werden. Mit anderen Worten, 10 zeigt klar, daß ein Effekt eines Unterdrückens unerwünschter Spitzen ähnlich dem Effekt, der durch den SAW-Filter der ersten Ausführungsform erzielt wird, in dem vorliegenden Beispiel, das nicht beansprucht wird, ebenfalls erzielt wird.
  • [DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM]
  • 11 zeigt den Aufbau eines SAW-Filters gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, worin die vorher beschriebenen Teile durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und deren Beschreibung weggelassen wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind die Eingangsimpedanz und die Ausgangsimpedanz für einen einzigen SAW-Filter geändert.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, daß nach 11 die primärseitige Elektrode (11B)1 der Interdigitalelektrode 11B mit einer ersten Eingangselektroden-Anschlußfläche verbunden ist, während die sekundärseitige Elektrode (11B)2 der Interdigitalelektrode 11B mit einer zweiten Eingangselektroden-Anschlußfläche verbunden ist. Der SAW-Filter von 11 arbeitet somit als eine Differentialfiltervorrichtung, wenn verschiedene Eingangssignale an die vorhergehende primärseitige Elektrode (11B)1 bzw. die sekundärseitige Elektrode (11B)2 geliefert werden. Alternativ dazu kann die Elektrode (11B)2 geerdet sein.
  • In dem SAW-Filter von 11 sind die sekundärseitige Elektrode (11A)2 und die sekundärseitige Elektrode (11C)2 miteinander verbunden, und die primärseitige Elektrode (11A)1 der Interdigitalelektrode 11A ist mit einer ersten Ausgangselektroden-Anschlußfläche verbunden, die primärseitige Elektrode (110)1 der Interdigitalelektrode 11C ist mit einem zweiten Ausgangsanschluß verbunden. Dadurch sind die Interdigitalelektrode 11A und die Interdigitalelektrode 11C in Kaskade verbunden. Die Elektrode (11A)1 und die Elektrode (11C)1 können geerdet sein.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, daß im Aufbau von 11 die Interdigitalelektroden 11A – 11C eine gemeinsame Überlappungsbreite W für die Elektrodenfinger aufweisen. Selbst in solch einem Aufbau wird die Ausgangsimpedanz des SAW-Filters als Ganzes durch eine Summe einer Ausgangsimpedanz Z1 der Interdigitalelektrode 11A und einer Ausgangsimpedanz Z3 der Interdigitalelektrode 11C geliefert. Mit anderen Worten, der Aufbau von 11 erlaubt eine Anpassung der Ausgangsimpedanz des SAW-Filters als Ganzes bezüglich der Eingangsimpedanz obgleich der Freiheitsgrad einer solchen Einstellung im Vergleich zur vorherigen Ausführungsform ziemlich beschränkt ist. In dem SAW-Filter von 11 wird die Eingangsimpedanz durch die Eingangsimpedanz Z2 der Interdigitalelektrode 11B geliefert.
  • [VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM]
  • 12 zeigt einen Aufbau eines SAW-Filters gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließlich einer Baugruppe einschließt, worin die vorher beschriebenen Teile durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und deren Beschreibung weggelassen wird.
  • Nach 12 wird das piezoelektrische Substrat 1, das einen SAW-Filter ähnlich dem SAW-Filter von 7 darauf trägt, auf einem keramischen Baugruppenkörper 100 gehalten, worin der Baugruppenkörper 100 darauf an seiner ersten Seite zusammen mit einer Eingangselektroden-Anschlußfläche 102 Erdungselektroden-Anschlußflächen 101 und 103 trägt, so daß die Erdungselektroden-Anschlußflächen 101 und 103 an beiden seitlichen Seiten der Eingangselektroden-Anschlußfläche 102 liegen. Der Baugruppenkörper 100 trägt ähnlich auf seiner zweiten gegenüberliegenden Seite darauf zusammen mit einer Ausgangselektroden-Anschlußfläche 105 Erdungselektroden-Anschlußflächen 104 und 106 derart, daß die Erdungselektroden-Anschlußflächen 104 und 106 an beiden seitlichen Seiten der Ausgangselektroden-Anschlußfläche 105 liegen.
  • Im Aufbau von 12 ist die Erdungselektrode der Interdigitalelektrode 11A, die der Elektrode (11A)2 von 7 entspricht, durch einen Al-Draht 107 mit der Erdungselektroden-Anschluflfläche 101 auf dem Baugruppenkörper 100 verbunden. Ferner ist die Erdungselektrode der Interdigitalelektrode 11C, die der Elektrode (11C)2 von 7 entspricht, durch einen anderen Al-Draht 107 mit der Erdungselektroden-Anschluflfläche 103 auf dem Baugruppenkörper 100 verbunden. Die Erdungselektrode der Interdigitalelektrode 11B, die der Elektrode (11B)1 von 7 entspricht, ist ähnlich durch noch einen weiteren Al-Draht 107 mit der vorhergehenden Erdungselektrode 103 verbunden. Die Ausgangselektroden der Interdigitalelektroden 11A und 11C, die den Elektroden (11A)1 und (11C)1 entsprechen, sind ferner gemeinsam mit der zwischen der Erdungselektroden-Anschlußfläche 101 und der Erdungselektroden-Anschlußfläche 103 angeordneten Eingangselektroden-Anschlußfläche 102 durch jeweilige Al-Drähte 107 gemeinsam verbunden.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, daß in dem ebenfalls auf dem gleichen piezoelektrischen Substrat 1 geschaffenen SAW-Filter 21 die Erdungselektrode der Interdigitalelektrode 21A, die der Elektrode (21A)1 von 7 entspricht, durch einen anderen Al-Draht 107 mit der Erdungselektroden-Anschlußfläche 104 auf dem Baugruppenkörper 100 verbunden ist. Die Erdungselektrode der Interdigitalelektrode 21C, die der Elektrode (21C)2 von 7 entspricht, ist ferner über noch einen anderen Al-Draht 107 mit der Erdungselektroden-Anschluflfläche 103 auf dem Baugruppenkörper 100 verbunden. Die Erdungselektrode der Interdigitalelektrode 21B, die der Elektrode (21B)2 von 7 entspricht, ist ferner durch einen weiteren Al-Draht 107 mit der Erdungselektroden-Anschluflfläche 104 verbunden. Die Ausgangselektroden der Interdigitalelektroden 21A und 21C, die den Elektroden (21A)2 und (21C)2 entsprechen, sind ferner mittels eines weiteren Al-Drahtes 107 mit der zwischen den vorhergehenden Erdungselektroden-Anschlußflächen 104 und 106 vorgesehenen Eingangselektroden-Anschlußfläche 105 gemeinsam verbunden. Der SAW-Filter 11 und der SAW-Filter 21 sind überdies in Kaskade verbunden, indem die eingangsseitige Elektrode (11B)2 der Interdigitalelektrode 11B mit der primärseitigen Elektrode (21B)1 der Interdigitalelektrode 21B verbunden wird.
  • Im allgemeinen bilden auf einer Keramikbaugruppe vorgesehene Elektroden mehr oder weniger eine kapazitive Kopplung miteinander, obgleich die vorliegende Erfindung das Problem vermeidet, das mit einer solchen kapazitiven Kopplung der Elektroden verbunden ist, indem die eingangsseitigen Erdungselektroden-Anschlußflächen 101 und 103 auf dem ersten Rand des Baugruppenkörpers 100 und die ausgangsseitigen Erdungselektroden-Anschlußflächen 104 und 106 auf dem zweiten gegenüberliegenden Rand des Baugruppenkörpers 100 angeordnet werden. Durch derartiges Anordnen der Erdungselektroden ist es möglich, Interferenz zwischen den eingangsseitigen Erdungselektroden-Anschlußflächen und den ausgangsseitigen Erdungselektroden-Anschlußflächen zu vermeiden, und die Selektivität des SAW-Filters als Ganzes wird verbessert. Es sollte ferner besonders erwähnt werden, daß im Aufbau von 12 für eine weitere Unterdrückung der Interferenz die Erdungselektroden- Anschlußflächen 101 und 103 getrennt sind und die Erdungselektroden-Anschlußflächen 104 und 106 getrennt sind.
  • 13 zeigt die Durchlaßbereichs-Charakteristik des SAW-Filters von 12 für den Fall, in welchem die Erdungsverbindungen der SAW-Filter 11 und 21 beide mit der Eingangsseite, wo die Erdungselektroden-Anschlußflächen 101 und 103 vorgesehen sind, und der Ausgangsseite hergestellt sind, wo die Erdungselektroden-Anschlußflächen 104 und 106 vorgesehen sind.
  • Bezug nehmend auf 13, die Charakteristikkurven A und B zeigt, repräsentiert die Charakteristikkurve B die Durchlaßbereichs-Charakteristik für den SAW-Filter von 12, wie er ist, während die Charakteristikkurve A die Durchlaßbereichs-Charakteristik des SAW-Filters von 12 für den Fall repräsentiert, in welchem die sekundärseitigen Elektroden (11A)2 und (11C)2 der Interdigitalelektroden 11A und 11C mit den Erdungselektroden-Anschlußflächen 101 und 104 bzw. ferner mit den Erdungselektroden-Anschlußflächen 103 und 106 durch jeweilige Al-Drähte 107 verbunden sind. Die sekundärseitigen Elektroden (21A)2 und (21C)2 der Interdigitalelektroden 21A und 21C sind im Fall der Charakteristikkurve A ähnlich mit den Erdungselektroden-Anschlußflächen 101 und 104 bzw. ferner mit den Erdungselektroden-Anschlußflächen 103 und 106 durch jeweilige Al-Drähte 107 verbunden.
  • Wie man 13 klar entnimmt, wird die Unterdrückung der unerwünschten Spitzen außerhalb des Durchlaßbereichs des SAW-Filters im Fall der Charakteristikkurve A verschlechtert, was die Effektivität des Aufbaus von 12 angibt, der die Charakteristikkurve B liefert.
  • [FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM]
  • Ein SAW-Filter wird im allgemeinen in der Form einer Baugruppe verwendet, in welcher der SAW-Filter in einem Baugruppenkörper untergebracht ist. Die Baugruppe des SAW-Filters erfordert somit auch eine Verbesserung, insbesondere bezüglich eines Metallschutzdeckels, der in der Baugruppe verwendet wird, um die darin untergebrachte SAW-Vorrichtung zu schützen.
  • 14 zeigt eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die auf solch eine Verbesserung der Baugruppe gerichtet ist, worin 14 die Baugruppe, die den SAW-Filter von 12 aufnimmt, in einem auseinandergezogenen Zustand zeigt. In 14 sind die vorher beschriebenen Teile durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
  • Nach 14 enthält die Baugruppe einen Baugruppenkörper entsprechend dem Baugruppenkörper 100 von 12, worin der Baugruppenkörper 100 wiederum aus einer Basis 100A und einem auf der Basis 100A vorgesehenen Halterstück 100B geschaffen ist, worin das Halterstück 100B mit einer zentralen Öffnung ausgebildet ist, um darin einen SAW-Filter unterzubringen, der beispielsweise einen Aufbau von 12 haben kann. Die SAW-Baugruppe enthält ferner ein Abstandshalterelement 110, das auf dem vorhergehenden Baugruppenkörper 100 vorgesehen ist, und ein Metalldeckel 120 ist auf dem so auf dem Baugruppenkörper 100 vorgesehenen Abstandshalterelement 110 vorgesehen, um den im Baugruppenkörper 100 gehaltenen SAW-Filter zu schützen.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, daß die Basis 100A des Baugruppenkörpers 100 an dessen vier Ecken mit abgeschrägten Oberflächen 100A1 , 100A2 , 100A3 und 100A4 ausgebildet ist und eine Erdungselektrode 1000 auf der Oberseite wie in 14 angegeben ausgebildet ist, worin die Erdungselektrode 100G sich in der Richtung des ausgangsseitigen Randes in der Form von Elektrodenleitungen 100Ga und 100Gb erstreckt. Elektrodenleitungen 100ga und 100gb erstrecken sich ferner in einer Abwärtsrichtung auf der Seitenwand der Basis 100A von den Elektrodenleitungen 100Ga bzw. 100Gb. Elektrodenleitungen 100Gc und 100Gd erstrecken sich ähnlich von der Erdungselektrode 100G in Richtung auf den eingangsseitigen Rand der Basis 100A, und Elektroden 100gc und 100gd, die in 14 nicht gezeigt sind, verlaufen von den Elektrodenleitungen 100Gc und 100Gd auf der Seitenwand der Basis 100A in der Abwärtsrichtung ähnlich den Elektrodenleitungen 100ga bzw. 100gb.
  • Die Basis 100A trägt darauf das piezoelektrische Substrat 1 des SAW-Filters, und das Halterstück 100B ist auf der Basis 100A wie vorher bemerkt wurde, so montiert, daß der SAW-Filter auf der Basis 100A in der im Halterstück 100B gebildeten zentralen Öffnung untergebracht ist. Das piezoelektrische Substrat 1 ist dadurch an einen Teil der Erdungselektrode 100G geklebt, der durch die zentrale Öffnung des Halterstücks 100B freigelegt ist.
  • Das Halterstück 100B ist an seinen vier Ecken mit abgeschrägten Oberflächen 100B1 – 100B4 geschaffen, die in dieser Reihenfolge den abgeschrägten Oberflächen 100A1 – 100A4 entsprechen, und die Elektroden-Anschlußflächen 101 – 103 sind auf der Oberseite des Halterstücks 100B entlang einem eingangsseitigen Rand wie in 14 angegeben ausgebildet. Die Elektroden-Anschlußflächen 104 – 106 sind ähnlich auf der Oberseite des Halterstücks 100B entlang einem ausgangsseitigen Rand geschaffen.
  • Elektrodenleitungen 104a, 105a und 106a erstrecken sich ferner auf der Seitenwand des Halterstücks 100B in dieser Reihenfolge von den Elektroden 104 – 106 in der Abwärtsrichtung, worin die Elektrodenleitung 104a mit der Elektrodenleitung 100ga auf der Seitenwand der Basis 100A verbunden ist. Ähnlich ist die Elektrodenleitung 106a mit der Elektrodenleitung 100gb verbunden, und die Elektrodenleitung 105a ist mit einer Elektrodenleitung 100o verbunden, die auf der Seitenwand der Basis 100A zwischen den Elektrodenleitungen 100ga und 100gb vorgesehen ist. Ähnliche Elektrodenleitungen sind ebenfalls auf der Eingangsseite des Halterstücks 100B in Entsprechung zu den Elektroden-Anschlußflächen 101 – 103 ausgebildet.
  • Das Abstandshalterelement 110 hat eine ringförmige Form und legt einen Teil der Elektroden-Anschlußflächen 101 – 106 sowie einen Teil des piezoelektrischen Substrats 1 frei, wobei man aus 14 erkennt, daß das Abstandshalterelement 110 abgeschrägte Oberflächen 1101 – 1104 aufweist, die in dieser Reihenfolge den abgeschrägten Oberflächen 100B1 – 100B4 des Halterstücks 100B entsprechen. Das Abstandshalterelement 110 trägt darauf eine Erdungselektrode 110A, und ein Metalldeckel 120 ist auf die so auf dem Abstandshalterelement 110 geschaffene Erdungselektrode 110A hartgelötet.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, daß die Erdungselektrode 110A eine Erdungsleitung enthält, die auf der abgeschrägten Oberfläche 1101 in der Abwärtsrichtung verläuft, worin bei Montage des Abstandshalterelements 110 auf dem Halterstück 100B die Erdungsleitung mit einer entsprechenden Er dungsleitung 104a' verbunden ist, die von der Erdungselektroden-Anschlußfläche 104 auf dem Halterstück 100B zur abgeschrägten Oberfläche 100B1 verläuft. Mit anderen Worten, der Metalldeckel 120 ist mit der Erdungselektroden-Anschlußfläche 104 allein und nicht mit anderen Erdungselektroden-Anschlußflächen 101, 103 oder 106 verbunden. Durch derartiges Konfigurieren der baugruppenstruktur ist es möglich, daß Problem einer durch die Interferenz der Erdungselektroden-Anschlußflächen hervorgerufenen Verschlechterung der Durchlaßbereichs-Charakteristik des SAW-Filters zu vermeiden, die wird, die mit Verweis auf 13 erläutert wurden.
  • 15 zeigt die Durchlaßbereichs-Charakteristik des SAW-Filters von 14.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, daß nach 15, die Charakteristikkurven A und B zeigt, die Charakteristikkurve B die Durchlaßbereichs-Charakteristik des SAW-Filters von 14 angibt, während die Charakteristikkurve A die Durchlaßbereichs-Charakteristik des SAW-Filters angibt, in welchem der Metalldeckel 120 an allen seinen vier Ecken im Aufbau von 14 geerdet ist.
  • Wie man 14 klar entnimmt, nimmt der unerwünschte Pegel außerhalb des Durchlaßbereiches in dem Fall wesentlich zu, in dem der Metalldeckel 120 an allen seinen vier Ecken geerdet ist, im Vergleich zu dem Fall von 14, in welchem der Metalldeckel 120 nur an einer Ecke von ihm geerdet ist. Das Ergebnis von 15 demonstriert deutlich die Existenz einer Interferenz zwischen verschiedenen Erdungselektroden-Anschlußflächen, die über den Metalldeckel 120 wirkt.
  • [SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM]
  • 16 zeigt den Aufbau eines SAW-Filters gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließlich des Baugruppenkörpers, worin der SAW-Filter von 16 eine Modifikation des SAW-Filters von 12 ist. Folglich sind die Teile des SAW-Filters von 16, die denjenigen von 12 entsprechen, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und deren Beschreibung wird weggelassen.
  • Nach 16 trägt das auf dem Baugruppenkörper 100 gehaltene piezoelektrische Substrat 11 darauf nur den SAW-Filter 11 oder 21. Die Interdigitalelektroden 11A und 11C der Ausgangsseite sind dadurch an den ausgangsseitigen Erdungselektroden-Anschlußflächen 104 bzw. 106 geerdet. Die Interdigitalelektrode 11B der Eingangsseite ist ferner an der eingangsseitigen Erdungselektroden-Anschluflfläche 101 geerdet. Es sollte besonders erwähnt werden, daß in dem SAW-Filter von 16 ein Eingangssignal auch an die Erdungselektroden-Anschlußfläche 101 geliefert wird. Dadurch arbeitet der SAW-Filter von 16 wie ein Filter vom Differenz- oder Differentialtyp.
  • In dem SAW-Filter 14 ist auch die Wechselwirkung der eingangsseitigen Erdungs-Anschlußfläche und der ausgangsseitigen Erdungs-Anschlußfläche über die kapazitive Kopplung erfolgreich und effektiv eliminiert, und eine ausgezeichnete Durchlaßbereichs-Charakteristik ähnlich der in 12 oder 12 gezeigten wird erhalten.
  • [SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM]
  • 17 zeigt den Aufbau eines SAW-Filters gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, worin die vorher mit Verweis auf die vorhergehenden Zeichnungen beschriebenen Teile durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind, und deren Beschreibung wird weggelassen.
  • Ähnlich dem SAW-Filter von 16 kann der SAW-Filter der vorliegenden Ausführungsform ebenfalls als ein Filter vom Differenztyp verwendet werden, indem ein Eingangssignal nicht nur an die Eingangselektroden-Anschlußfläche, sondern auch an die Erdungselektroden-Anschlußfläche geliefert wird. Die sekundärseitigen Elektroden (11A)2 und (11C)2 der Interdigitalelektroden 11A und 11C des SAW-Filters von 16 sind somit nicht geerdet, sondern werden mit einem zweiten Eingangssignal IN2 versorgt, das von einem ersten Eingangssignal IN1 verschieden ist, welches an die primärseitigen Elektroden (11A)1 und (11C)1 der Interdigitalelektroden 11A und 11C geliefert wird. Es sollte besonders erwähnt werden, daß dadurch die primärseitige Elektrode (11B)1 der Interdigitalelektrode 11B nicht geerdet ist, sondern ein Ausgangssignal OUT2 erzeugt, das von einem Ausgangssignal OUT1 verschieden ist, das an der sekundärseitigen Elektrode (11B)2 der Interdigitalelektrode 11B erhalten wird.
  • Es sollte besonders erwähnt werden, daß ähnlich der Ausführungsform von 3 im Aufbau von 17 die Beziehung N1 ≠ N2 ≠ N3 zwischen den Anzahlen N1, N2 und N3 der Elektrodenfingerpaare gilt.
  • 18 zeigt eine Modifikation der Ausführungsform von 17, in der der SAW-Filter in einen Differentialmodus in 18 betrieben wird, während die den vorher beschriebenen Teilen entsprechenden Teile durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind und deren Beschreibung weggelassen wird.
  • Nach 18 werden die sekundärseitigen Elektroden (11A)2 und (11C)2 der Interdigitalelektroden 11A und 11C gemeinsam mit einem Eingangssignal IN2 versorgt, das von einem Eingangssignal IN1 verschieden ist, das an die primärseitigen Elektroden (11A)1 und (11C)1 geliefert wird. Ein Ausgangssignal OUT2, das von einem Ausgangssignal OUT2 verschieden ist, das von den sekundärseitigen Elektroden (21A)2 und (21C)2 erhalten wird, wird ferner von der primärseitigen Elektrode (21A)1 der Interdigitalelektrode 21A und der primärseitigen Elektrode (210)1 erhalten. Es sollte besonders erwähnt werden, daß ähnlich dem Fall von 7 der SAW-Filter von 18 einen Aufbau hat, in welchem die Überlappungsbreite W1 für den SAW-Filter 11 von der Überlappungsbreite W2 für den SAW-Filter 21 verschieden ist.
  • 19 und 20 zeigen ein Beispiel zum Modifizieren der SAW-Filter von 8 bzw. 9, um SAW-Filter mit Differentialmodus zu schaffen. In diesen Beispielen wird auch ein Eingangssignal IN2, das von dem im Beispiel von 8 oder 9 verwendeten Eingangssignal IN1 verschieden ist, an die Erdungselektrode geliefert wird, und ein Ausgangssignal OUT2, das vom Ausgangssiganl OUT1 verschieden ist, wird an der Erdungselektrode erhalten. Da der Aufbau der 19 und 20 aus der bisherigen Beschreibung offensichtlich ist, wird dessen weitere Beschreibung weggelassen. Es sollte besonders erwähnt werden, daß im Aufbau der 19 und 20 der differentielle Aufbau nur für die Eingangsseite oder die Ausgangsseite vorgesehen werden kann.
  • Es ist in jeder der bisher beschriebenen Ausführungsformen vorzuziehen, eine Y-geschnittene Einkristallplatte aus LiTaO3 oder LiNbO3 mit einem Schnittwinkel von 40°Y – 44°Y zu verwenden, wenn LiTaO3 verwendet wird, oder mit einem Schnittwinkel von 66°Y – 74°Y, wenn LiNbO3 verwendet wird. Wird für das piezoelektrische Substrat 1 LiTaO3 verwendet, ist es vorzuziehen, die Dicke der Interdigitalelektroden auf dem Substrat 1 so einzustellen, daß sie eine Dicke von 5 – 10 % der Wellenlänge der auf dem piezoelektrischen Substrat 1 angeregten akustischen Oberflächenwelle hat, vorausgesetzt daß die Interdigitalelektroden aus Al oder einer Al-Legierung gebildet sind. Ist das piezoelektrische Substrat 1 aus LiNbO3 geschaffen, ist es andererseits vorzuziehen, die Interdigitalelektroden mit einer Dicke entsprechend 4 – 12 % der Wellenlänge der auf dem piezoelektrischen Substrat 1 angeregten akustischen Oberflächenwelle auszubilden.
  • Die vorliegende Erfindung ist ferner nicht auf die bisher beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern verschiedene Variationen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims (6)

  1. Vorrichtung für akustische Oberflächenwellen, aufweisend: ein piezoelektrisches Substrat (1); zumindest erste und zweite Elemente (11, 21) für akustische Oberflächenwellen, die gemeinsam auf dem piezoelektrischen Substrat jeweils entlang einem vorbestimmten Ausbreitungsweg einer akustischen Oberflächenwelle auf dem piezoelektrischen Substrat ausgebildet sind; wobei jedes der ersten und zweiten Elemente für akustische Oberflächenwellen eine Mehrzahl von Interdigitalelektroden (11A – 11C; 21A – 21C) enthält, die entlang dem vorbestimmten Ausbreitungsweg der akustischen Oberflächenwelle angeordnet sind; wobei jede der Mehrzahl von Interdigitalelektroden eine primärseitige Elektrode ((11A)1 , (11B)1 , (11C)1 ; (21A)1 , (21B)1 , (21C)1 ) mit einer Mehrzahl wechselseitig paralleler Elektrodenfinger, die in einer ersten Richtung quer über den Ausbreitungsweg verlaufen, und eine sekundärseitige Elektrode mit einer Mehrzahl wechselseitig paralleler Elektrodenfinger enthält, die in einer zweiten, zur ersten Richtung entgegengesetzten quer Richtung über den Ausbreitungsweg verlaufen; welche Elektrodenfinger der primärseitigen Elektrode und welche Elektrodenfinger der sekundärseitigen Elektrode in jeder der Interdigitalelektroden in jedem der ersten und zweiten Elemente für akustische Oberflächenwellen abwechselnd entlang dem Ausbreitungsweg angeordnet sind, um mit einer vorbestimmten Überlappungsbreite (W1, W2) zu überlappen, wenn sie in einer Richtung des Ausbreitungswegs betrachtet werden; welche Überlappungsbreite einen ersten Wert (W1) gemeinsam für die Mehrzahl von Interdigitalelektroden hat, die das erste Element (11) für akustische Oberflächenwellen bilden, und einen zweiten verschiedenen Wert (W2) gemeinsam für die Mehrzahl von Interdigitalelektroden, die das zweite Element (21) für akustische Oberflächenwellen bilden; welches erste Element (11) für akustische Oberflächenwellen mit dem zweiten Element (21) für akustische Oberflächenwellen in Kaskade verbunden ist, indem eine sekundärseitige Elektrode ((11B)2 ) einer Interdigitalelektrode (11B), die in dem ersten Element (11) für akustische Oberflächenwellen enthalten ist, mit einer primärseitigen Elektrode ((21B)1 ) einer Interdigitalelektrode (21B) verbunden wird, die in dem zweiten Element (21) für akustische Oberflächenwellen enthalten ist, worin jedes der ersten und zweiten Elemente (11, 21) für akustische Oberflächenwellen eine Doppelmoden-Typ-Vorrichtung für akustische Oberflächenwellen ist und erste und zweite Reflektoren (10A, 10B; 20A, 20B) enthält, die auf einer Oberfläche des piezoelektrischen Substrats gebildet sind, welche erste und zweite Reflektoren dadurch den Ausbreitungsweg der akustischen Oberflächenwelle definieren, wobei jedes der ersten und zweiten Elemente für akustische Oberflächenwellen ferner erste, zweite und dritte Interdigitalelektroden (11A – 11C; 21A – 21C) enthält, die zwischen den ersten und zweiten Reflektoren vom ersten Reflektor zum zweiten Reflektor als die Mehrzahl von Interdigitalelektroden hintereinander angeordnet sind, in jedem der ersten und zweiten Elemente (11, 21) für akustische Oberflächenwellen die ersten bis dritten Interdigitalelektroden (11A – 11C; 21A – 21C) entsprechende erste bis dritte Anzahlen von Paaren Elektrodenfinger (N1, N2, N3) aufweisen, die voneinander verschieden sind.
  2. Vorrichtung für akustische Oberflächenwellen nach Anspruch 1, worin der erste Wert (W1) der Überlappungsbreite und der zweite Wert (W2) der Überlappungsbreite derart eingestellt sind, daß eine Ausgangsimpedanz (Z2) des ersten Elements (11) für akustische Oberflächenwellen mit einer Eingangsimpedanz (Z3) der zweiten Vorrichtung (21) für akustische Oberflächenwellen zusammenpaßt.
  3. Vorrichtung für akustische Oberflächenwellen nach Anspruch 2, worin die Ausgangsimpedanz des ersten Elements für akustische Oberflächenwellen und die Eingangsimpedanz des zweiten Elements für akustische Oberflächenwellen durch eine Beziehung √(Zin · Zout) gegeben sind, worin Zin eine Eingangsimpedanz des ersten Elements für akustische Oberflächenwellen repräsentiert und Zout eine Ausgangsimpedanz des zweiten Elements für akustische Oberflächenwellen repräsentiert.
  4. Vorrichtung für akustische Oberflächenwellen nach Anspruch 1, worin jede der ersten und dritten Interdigitalelektroden (11A, 11C) des ersten Elements (11) für akustische Oberflächenwellen eine primärseitige Elektrode ((11A) 1, (110)1 ) enthält, die gemeinsam mit einer Eingangselektroden-Anschlußfläche verbunden ist und worin die zweite Interdigitalelektrode (11B) des ersten Elements (11) für akustische Oberflächenwellen eine sekundärseitige Elektrode ((11B)2 ) enthält, die mit einer primärseitigen Elektrode ((21B)1 ) der zweiten interdigitalen Elektrode (21B) des zweiten Elements für akustische Oberflächenwellen verbunden ist.
  5. Vorrichtung für akustische Oberflächenwellen nach Anspruch 1, worin die zweite Interdigitalelektrode (11B) des ersten Elements (11) für akustische Oberflächenwellen eine primärseitige Elektrode ((11B)1 ) enthält, die mit einer Eingangselektroden-Anschlußfläche verbunden ist; die zweite Interdigitalelektrode (21B) des zweiten Elements (21) für akustische Oberflächenwellen eine sekundärseitige Elektrode ((21B)2 ) enthält, die mit einer Ausgangselektroden-Anschlußfläche verbunden ist; die erste Interdigitalelektrode (11A) des ersten Elements (11) für akustische Oberflächenwellen eine sekundärseitige Elektrode ((11A)2 ) enthält, die mit einer primärseitigen Elektrode ((21A)1 ) der ersten Interdigitalelektrode (21A) des zweiten Elements (21) für akustische Oberflächenwellen verbunden ist; und worin die dritte Interdigitalelektrode (11C) des ersten Elements (11) für akustische Oberflächenwellen eine sekundärseitige Elektrode ((11C)2 ) enthält, die mit einer primärseitigen Elektrode ((21C)1 ) der dritten Interdigitalelektrode (21C) des zweiten Elements (21) für akustische Oberflächenwellen verbunden ist.
  6. Vorrichtung für akustische Oberflächenwellen nach Anspruch 1, worin jede der ersten und dritten Interdigitalelektroden (11A, 11C) des ersten Elements (11) für akustische Oberflächenwellen eine primärseitige Elektrode ((11A)1 , (11C)1 ) enthält, die gemeinsam mit einer Eingangselektroden-Anschlußfläche verbunden ist; die zweite Interdigitalelektrode (21B) des zweiten Elements (21) für akustische Oberflächenwellen eine sekundärseitige Elektrode ((21B)2 ) enthält, die mit einer Ausgangselektroden-Anschlußfläche verbunden ist; die zweite Interdigitalelektrode (11B) des ersten Elements (11) für akustische Oberflächenwellen eine sekundärseitige Elektrode ((11B)1 ) enthält, die gemeinsam mit einer primärseitigen Elektrode ((21A)1 ) der ersten Interdigitalelektrode (21A) des zweiten Elements (21) für akustische Oberflächenwellen und ferner mit einer primärseitigen Elektrode ((21C)1 ) der dritten Interdigitalelektrode (21C) des zweiten Elements (21) für akustische Oberflächenwellen verbunden ist.
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