EP3295563A1 - Kaskadierter resonator - Google Patents

Kaskadierter resonator

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Publication number
EP3295563A1
EP3295563A1 EP16716853.3A EP16716853A EP3295563A1 EP 3295563 A1 EP3295563 A1 EP 3295563A1 EP 16716853 A EP16716853 A EP 16716853A EP 3295563 A1 EP3295563 A1 EP 3295563A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
resonator
transducer
interdigital
interdigital transducers
resonators
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16716853.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Bergmann
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SnapTrack Inc
Original Assignee
SnapTrack Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by SnapTrack Inc filed Critical SnapTrack Inc
Publication of EP3295563A1 publication Critical patent/EP3295563A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02637Details concerning reflective or coupling arrays
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    • H03H9/02724Comb like grating lines
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    • H03H9/64Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6489Compensation of undesirable effects

Definitions

  • Cascaded resonator The invention relates to a cascaded resonator, as can be used in particular for reactance filters, and reactance filters produced therefrom.
  • filters are increasingly required with high performance and extreme slope.
  • a high slope is important because the individual frequency bands must be cleanly separated from each other by the corresponding filters and often only little transition region between two frequency bands to be separated is available. If filters are used as TX filters, then in addition to the steepness and the cruverträg ⁇ sensitivity even a low insertion loss is important to minimize electrical and acoustic losses in the filter.
  • Another requirement for filters is a high selection in the near range.
  • DMS filters are preferred over reactance filters.
  • TX filters transmission filters
  • Reactance filters constructed from conventional single-port resonators are better performing.
  • Reactance filters can be realized both with SAW and with BAW resonators, the latter being particularly
  • the object of the present invention is to specify a SAW resonator suitable for use in a reactance filter with which a steep-sided passband filter with low insertion loss can be realized. This object is achieved by a resonator with the features of claim 1. advantageous
  • the resonator according to the invention has an acoustic track, which is bounded on both sides by reflectors. In the acoustic track are two in the longitudinal direction
  • Interdigital transducer arranged side by side.
  • the two interdigital transducers are electrically connected in series between two connections.
  • the finger period which is defined as the distance between the finger centers of adjacent transducer fingers or between the finger centers of adjacent reflector strips in the reflector, in relation to the finger period in the remaining transducer or
  • the number n is small compared to the total number of transducer fingers of the interdigial transducer or reflector strips of the reflectors, but preferably applies: 1 ⁇ n ⁇ 10.
  • the transition region can be arranged between two interdigital transducers or between an interdigital transducer and a reflector.
  • the transition area can be terminal
  • Resonant and anti-resonant frequency decreases the first local maximum above the resonant frequency. This also reduces the ripple in the filter pass band and also reduces the insertion loss, as the
  • a transition region with increased finger period may be formed at both ends of two mutually longitudinally adjacent interdigital transducers. Likewise, the transition region may be formed at the end of an interdigital transducer pointing to a reflector and at the end of the reflector facing the transducer.
  • the invention relates to a resonator with at least two interdigital transducers connected electrically in series. However, it can also be more than two electrically connected
  • an electric gate of the Resonators form and thus represent the terminals of the resonator.
  • Interdigital converter includes, these can also be interconnected partly in parallel and partly in series.
  • the longitudinally arranged side by side in the acoustic track interdigital transducer can be of any, at least one series connection extensive wiring, wherein at least two interdigital transducers ⁇ are connected in parallel within the series connection.
  • connecting fingers electrically connect opposite bus electrodes. These non-stimulating, hereinafter referred to as connecting fingers
  • transducer fingers thus extend across the acoustic track.
  • the non-stimulating connection fingers act as a reflector are preferably offset from that of the exciting electrode fingers.
  • Connection fingers include, but may also be inserted as a separate reflector in the resonator.
  • connection sequence of the transducer fingers of all interdigital transducers is applied so that the excitation function over the entire length of the resonator has no phase jump.
  • Filter arrangements according to the invention can also be constructed from the resonators according to the invention, comprising resonators (series resonators) connected in series between the filter input and output and resonators (parallel resonators) connected in parallel to a fixed potential.
  • a parallel resonator is formed at least according to the invention and has at least two inner ⁇ half of the acoustic track connected in series interdigital transducers which are arranged in the respective transition region between the two interdigital transducers or between the interdigital transducer and a reflector with increased finger period.
  • series interdigital transducers which are arranged in the respective transition region between the two interdigital transducers or between the interdigital transducer and a reflector with increased finger period.
  • the parallel resonators are designed accordingly.
  • One or more or all series resonators can also have series-connected interdigital transducers.
  • the parallel resonators in a filter arrangement according to the invention have, according to one embodiment of the invention, different resonance frequencies. At least the
  • Parallel resonator with the highest resonance frequency has the series-connected interdigital transducers with inventively designed transition region. According to one embodiment of the invention is in the
  • filter arrangement of said transition region of at least one resonator designed so that thereby increases the mutual distance of the interdigital transducer relative to the grid of the transducer fingers outside the transition region and thus results in a phase shift.
  • the phase shift is chosen so that the signals of the two interdigital transducers overlap constructively. In any case, this is achieved when the angle phi of the phase shift satisfies the following equation: -90 ° -S phi ⁇ 90 °
  • the static capacitance is reduced compared to a resonator which has only one interdigital transducer of the same number of fingers.
  • Figure 1 shows a resonator with two longitudinally interdigitated in the acoustic track in series interdigital transducers
  • Figure 2 is an exemplary finger grid two
  • Interdigital transducer in the transition region shows a resonator with three longitudinally series-connected interdigital transducers
  • FIG. 4 shows a resonator with two interdigital transducers connected longitudinally in series with the aid of connecting fingers that electrically bridge the acoustic track
  • FIG. 5 shows a resonator with seven interdigital transducers electrically connected in part serially and partly in parallel
  • FIG. 6 shows the conductance of a resonator according to the invention in comparison with resonators not according to the invention
  • FIG. 7 shows the admittance of a resonator according to the invention in comparison with the admittance of resonators not according to the invention
  • FIG. 9 shows an exemplary filter arrangement in which
  • Figure 10 shows various properties according to the invention
  • FIG. 1 shows a schematic view of the metallization structure of a resonator RES according to the invention. Within an acoustic track are between a first
  • Reflector REF1 and a second reflector REF2 a first interdigital transducer Wl and a second interdigital transducer W2 arranged and electrically connected in series between a first and a second terminal Tl, T2. Both the reflectors REF and the transducers W are for the sake of clarity with a greatly reduced number of
  • Transducer or electrode fingers shown. Also not shown in the figure, the transition areas are at least between the two electrically interconnected
  • Interdigital transducers Wl and W2 it is a resonator according to the invention, in which the finger period p is increased in the transition region with respect to the remaining transducer region.
  • Figure 2 shows a section of the finger structure of a resonator according to the invention in the transition region between a first interdigital transducer Wl and a second
  • Interdigital transducer W2 The transition region here extends over both mutually facing ends of the adjacent and electrically interconnected converter Wl, W2.
  • the transition region comprises terminal electrode fingers of both adjacent interdigital transducers.
  • the terminal transducer fingers of a transducer form a
  • each of the two edge regions RB1, RB2 each comprise four electrode fingers.
  • the Transition region here comprises both edge regions RB1, RB2 and thus has eight electrode fingers.
  • the entire transition region comprises two edge regions, a different number of
  • a transition region can also be formed between a transducer W and a reflector REF, which comprises terminal electrode fingers and / or terminal reflector fingers which have an increased finger period in the transition region.
  • the finger period PI it is not necessary for the finger period PI to have a constant value in the transition region. It is possible, individual
  • Finger period PI is selected in the transition region greater than the finger period PO in the remaining area of the respective
  • FIG. 3 shows the metallization structure of a resonator according to the invention, in which a first interdigital transducer W1, a second interdigital transducer W2 and a third one
  • Interdigital transducer W3 between two electrical connections longitudinally within the acoustic track in series
  • each two adjacent interdigital transducer W takes place via a floating Bus electrode z.
  • Reflectors REF1 and REF2 showing the acoustic track
  • Limit both sides can be electrically floating, but are preferably connected to fixed potential and in particular to ground.
  • the respective reflector can be electrically connected to this ground electrode.
  • Transition regions according to the invention are formed between in each case two adjacent interdigital transducers and, in addition, can still be located in the transition region between the terminal interdigital transducers and the adjacent ones
  • FIG. 4 shows the metallization structure of a further exemplary embodiment, in which a first and a second interdigital transducer are electrically connected in series between two terminals in the longitudinal direction.
  • Interdigital transducer takes place via at least one
  • Connection finger VF which electrically connects two opposing bus electrodes across the acoustic track. Again, the transition region between the first and second interdigital transducer with increased finger period is formed.
  • the connecting finger or fingers VF is / are here part of the finger structure that elevated the
  • connection finger VF The electrical interconnection of two adjacent interdigital transducers W can also comprise more than one connection finger VF.
  • connection fingers VF shown.
  • the boundaries are between
  • FIG. 5 shows the metallization structure of a further resonator according to the invention, in which a total of seven
  • Interdigital transducers are electrically interconnected.
  • a first interdigital transducer Wl is connected directly between the first and second terminals T1, T2. Furthermore, between the two terminals Tl, T2 a first
  • Interdigital transducer W2 ⁇ , W3 ⁇ and W4 ⁇ is also connected between the two electrical terminals Tl, T2. This results in a parallel connection of first and second series connection and the first interdigital transducer Wl.
  • Such an embodiment has the advantage that here the static capacitance of the resonator can be set particularly fine. Another advantage is that a
  • Excitation profile can be set, which is the
  • the resonator can also have similar and not necessarily symmetrically formed subcircuits of series and parallel interconnections of interdigital transducers.
  • Finger period between adjacent or even between interdigital transducers of the same acoustic track may be the same or slightly different.
  • inventive resonators applies that they are even better suited for steep-edged filter by parallel connection with a capacity.
  • a capacity can, for example, by a
  • Interdigital converter can be realized, which has a deviating from the resonator and in particular smaller finger period.
  • the used as a capacitance connected parallel to the resonator interdigital transducer can be arranged in longitudinal extension to the resonator. However, it is also possible to arrange it offset to the acoustic track and in particular vertically thereto, so that, where appropriate, in this transducer acting as a capacitance, acoustic waves experience a propagation direction rotated by 90 ° relative to the resonator.
  • Figure 6 shows three different types of curves for
  • Interdigital transducer without modification in the transition region are determined.
  • the curves with the index 3 relate to an interdigital transducer with transversal cascading.
  • the curves AI to A3 represent the real part of
  • the curves K1 to K3 show the course of the conductance over the frequency for the entire resonator, ie the complete acoustic track including reflectors. The most noticeable is in the Konduktanzkurve Kl for a resonator according to the invention that the secondary maximum is reduced above the main maximum and closer to the main maximum than that of the curve K2, which a resonator without modification in
  • the set of curves for the short-circuit reflection R shows that the upper stop band edge shifts from R3 via R2 towards Rl towards lower frequencies, ie closer to the maximum of the conductance. Above the upper stop band edge, the filter becomes permeable again, which is shown in all curves R at a local minimum.
  • FIG. 7 shows the real part of the resonator admittance on the basis of three curves AI, A2, A2 ⁇ .
  • A2 and A2 ⁇ represent the admittance of a resonator with longitudinal
  • the curve A2 ⁇ is identical to the curve A2, but shifted from A2 by -2393 ppm, so that it is scaled to the curve AI arranged to push the main maxima on top of each other and to allow a better comparison of the curve.
  • the secondary maximum lying above the main maximum in the curve AI ie in a
  • FIG. 8 shows how in the invention
  • Metallization ratio n in the transition region can be modified.
  • Finger period P is increased in the two reflectors REF1 and REF2 compared to the interdigital transducers.
  • the metallization ratio which is a measure of the proportion of metallized surface area along the longitudinal x-axis, assumes the same values in the reflector and in the interior of the transducer.
  • the situation is different in the transition regions at the boundary between the first reflector REF1 and the first
  • Finger period P and metallization ratio n greatly increased.
  • the finger period fluctuates between one
  • the metallization ratio n varies between a value of 0.550 in the reflector and inside the interdigital transducers and a maximum of 0.575 in the center of the transition region. That in FIG. 8
  • illustrated embodiment indicates the course of P and n in the transition areas a steady behavior. This means that the values increase continuously toward the middle of the transition range and then decrease again continuously. This course is set almost identical in this embodiment in all transition areas.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a possible construction of a reactance filter which has a resonator according to the invention, at least in a parallel resonator.
  • the illustrated reactance filter consists of a serial branch ZS, which is connected between a first terminal Tl and a second terminal T2.
  • three resonators RS are connected in series, a first serial resonator RS1, a second serial resonator RS2 and a third serial resonator RS3.
  • Serial branch ZS are two parallel branches ZP1 and ZP2 connected, in each of which a parallel resonator RP1, RP2 is arranged.
  • the parallel branches connect the serial branch ZS to a fixed potential, usually to ground.
  • the resonant frequencies can be slightly shifted in each other in all resonators, resulting in a widening of the passband.
  • the parallel resonator RP with the highest resonance frequency undergoes in the illustrated
  • this parallel resonator is therefore designed according to the invention, which has the highest resonance frequency.
  • FIG. 10 two types of curves are again superimposed in a common representation, showing the different properties of resonators according to the invention and FIG. 10
  • Show reactors produced according to the invention resonators. Shown are the real part RA and the amount BA of the admittance of resonators according to the invention.
  • the advantages of the invention whose curves RA and BA are marked with the index 1, are clear by comparison with the corresponding curves of resonators according to the invention or with filters without resonators according to the invention, whose curves RA and BA are marked with the index 2.
  • a third pair of curves TF1, TF2 indicates the transfer function of a reactance filter formed, for example, as in FIG. 9, in which a parallel resonator is designed according to the invention.
  • a significant advantage of the invention is immediately apparent when comparing the two transfer functions TF1, TF2.
  • TF1 for the filter according to the invention is a small ripple in the passband, which is visible only in non-inventive filter and leads to a small break in the passband, completely balanced and smoothed.
  • the invention could be illustrated only by means of a few embodiments and is therefore not limited to these. Further variation possibilities arise in particular with regard to the number and size of the interconnected interdigital converters or the number of electrode fingers in the Interdigital transducers, which may be different for individual interdigital transducers. Another variation possibility arises in the form of different interconnection options, which are not limited to the interconnection options shown in Figures 1 to 5. Both the overlap length, which is a measure of the
  • Resonators according to the invention can be used in reactance filters which are of the type shown in FIG.
  • Reactance filter differ.
  • a larger number of parallel branches ZP a larger number or a smaller number of serial resonators RS or a different sequence of serial resonators and
  • a reactance filter can be formed entirely from SAW resonators and is designed according to the invention in at least one resonator in the transition region according to the invention. It is also possible, however, for individuals
  • Resonators different types to use. Furthermore, it is possible to modify both individual resonators and the entire filter by further passive switching elements, for example those already mentioned

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

In einem Resonator sind innerhalb einer von Reflektoren begrenzten akustischen Spur zwei Interdigitalwandler (W1,W2) in longitudinaler Richtung nebeneinander angeordnet elektrisch in Serie geschaltet. Zwischen den zwei Interdigitalwandlern ist ein Übergangsbereich (UEB) gebildet in dem die Fingerperiode p, die als Abstand zwischen den Fingermitten benachbarter Wandlerfinger definiert ist, gegenüber dem restlichen Interdigitalwandler erhöht ist.

Description

Beschreibung
Kaskadierter Resonator Die Erfindung betrifft einen kaskadierten Resonator, wie er insbesondere für Reaktanzfilter eingesetzt werden kann, sowie daraus hergestellte Reaktanzfilter.
Für moderne Mobilfunkgeräte werden zunehmend Filter mit hoher Leistungsverträglichkeit und extremer Flankensteilheit verlangt. Eine hohe Flankensteilheit ist wichtig, da die einzelnen Frequenzbänder durch die entsprechenden Filter sauber voneinander getrennt werden müssen und oft nur wenig Übergangsbereich zwischen zwei zu trennenden Frequenzbändern zur Verfügung steht. Werden Filter als TX-Filter eingesetzt, so ist neben der Steilflankigkeit und der Leistungsverträg¬ lichkeit auch noch eine niedrige Einfügedämpfung wichtig, um elektrische und akustische Verluste im Filter zu minimieren. Eine weitere Forderung an Filter ist eine hohe Selektion im Nahbereich.
Um eine hohe Flankensteilheit des Filters zu erzielen, sind DMS-Filter gegenüber Reaktanzfiltern bevorzugt. Als
Sendefilter (TX-Filter) sind sie jedoch aufgrund ihrer geringen Leistungsverträglichkeit ungeeignet.
Besser leistungsverträglich sind Reaktanzfilter, die aus herkömmlichen Eintor-Resonatoren aufgebaut sind.
Reaktanzfilter können sowohl mit SAW auch mit BAW-Resonatoren realisiert werden, wobei letztere besonders
leistungsverträglich sind. Diese Reaktanzfilter führen jedoch zu einem unzureichenden Roll-Off . In einem speziellen Anwendungsfall für ein ausgesuchtes Mobilfunkband (z.B. Band 13) wird ein TX-Filter mit einem Passband gefordert, das eine sehr steile linke Flanke
aufweist, um das Filter gegen das Band NS07 abzugrenzen. Für die linke Flanke sind in einem Reaktanzfilter die
Parallelresonatoren mit der höchsten Resonanzfrequenz verantwortlich. Um diese Flanke steil zu gestalten, muss die statische Kapazität des Parallelresonators mit der höchsten Resonanzfrequenz kleiner sein als die statische Kapazität der anderen Parallelresonatoren.
Zur Verringerung der statischen Kapazität eines SAW-Eintor- Resonators bei gleichzeitiger Berücksichtigung der
Mindestanzahl von Elektrodenfingern im Resonator können zwei oder mehr Eintor-Resonatoren kaskadiert werden. Dies führt jedoch zu einem hohen Flächenbedarf auf der Oberfläche des Filterchips und erschwert eine Miniaturisierung des Filters. Alternativ zu der in transversaler Richtung vorgenommenen Kaskadierung ist auch eine elektrische Serienverschaltung von Resonatoren bzw. Interdigitalwandlern, die in der gleichen akustischen Spur angeordnet sind, möglich. In diesem Fall steigt der zusätzliche Flächenbedarf für die serielle In- Line-Verschaltung nur noch um den Faktor n, wenn n
Interdigitalwandler gleicher Ausgangsfingerzahl miteinander verschaltet werden. Bei transversaler Kaskadierung steigt die notwendige Fläche um den Faktor n3.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen für die Verwendung in einem Reaktanzfilter geeigneten SAW-Resonator anzugeben, mit dem sich ein steilflankiges Passbandfilter mit geringer Einfügedämpfung realisieren lässt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Resonator mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind weiteren Ansprüchen zu entnehmen .
Der erfindungsgemäße Resonator weist eine akustische Spur auf, die beiderseits von Reflektoren begrenzt ist. In der akustischen Spur sind in longitudinaler Richtung zwei
Interdigitalwandler nebeneinander angeordnet. Die beiden Interdigitalwandler sind zwischen zwei Anschlüssen elektrisch in Serie geschaltet. Eine Anzahl n endständiger Wandlerfinger eines der Interdigitalwandler und/oder eines Reflektors bilden einen Übergangsbereich oder sind einem
Übergangsbereich zuzuordnen. Im Übergangsbereich ist die Fingerperiode, die als Abstand zwischen den Fingermitten benachbarter Wandlerfinger oder zwischen den Fingermitten benachbarter Reflektorstreifen im Reflektor definiert ist, gegenüber der Fingerperiode im restlichen Wandler bzw.
Reflektor erhöht. Die Zahl n ist dabei klein gegenüber der gesamten Anzahl an Wandlerfingern der Interdigialwandler oder Reflektorstreifen der Reflektoren, wobei aber vorzugsweise gilt: 1 < n < 10.
Der Übergangsbereich kann zwischen zwei Interdigitalwandlern oder zwischen einem Interdigitalwandler und einem Reflektor angeordnet sein. Der Übergangsbereich kann endständige
Wandlerfinger beider benachbarter Interdigitalwandler
umfassen und/oder Wandlerfinger eines Interdigitalwandlers und Reflektorstreifen des benachbarten Reflektors umfassen.
Mit der elektrischen Serienverschaltung in longitudinaler Richtung innerhalb der akustischen Spur wird die statische Kapazität des Resonators erniedrigt. Durch die spezielle Ausgestaltung im Übergangsbereich zwischen zwei benachbarten Interdigitalwandlern wird der Realteil der Admittanz an der oberen Stoppbandkante verringert und die Güte der
Serienresonanz gegenüber einem nicht modifizierten Wandler- Wandlerübergang erhöht. Aus Resonatoren mit höherer Güte können Reaktanzfilter mit geringerer Einfügedämpfung und besserem Roll-Off aufgebaut werden .
Wenn die Fingerperiode auch im Übergangsbereich zwischen einem Reflektor und einem Wandler gegenüber dem übrigen
Bereich des Wandlers bzw. Reflektors erhöht ist, trägt dies zu einem verbesserten Verlauf der Admittanz zwischen
Resonanz- und Antiresonanzfrequenz bei und vermindert das erste lokale Maximum oberhalb der Resonanzfrequenz. Damit verringert sich ebenfalls die Welligkeit im Filterpassband und auch die Einfügedämpfung verringert sich, da die
Resonatorgüte verbessert ist.
Ein Übergangsbereich mit erhöhter Fingerperiode kann an beiden zueinanderweisenden Enden zweier einander longitudinal benachbarter Interdigitalwandler ausgebildet sein. Ebenfalls kann der Übergangsbereich an dem zu einem Reflektor weisenden Ende eines Interdigitalwandlers sowie an dem zum Wandler weisenden Ende des Reflektors ausgebildet sein.
Die Erfindung betrifft einen Resonator mit zumindest zwei elektrisch in Serie geschalteten Interdigitalwandlern. Sie kann jedoch auch mehr als zwei elektrisch miteinander
verschaltete und in der akustischen Spur nebeneinander angeordnete Interdigitalwandler umfassen. Die beiden
Anschlüsse, zwischen denen die Interdigitalwandler
miteinander verschaltet sind, können ein elektrisches Tor des Resonators bilden und somit die Anschlüsse des Resonators darstellen .
Wenn ein erfindungsgemäßer Resonator mehr als zwei
Interdigitalwandler umfasst, können diese auch teils parallel und teils in Serie miteinander verschaltet sein. Die in der akustischen Spur longitudinal nebeneinander angeordneten Interdigitalwandler können eine beliebige, zumindest eine Serienverschaltung umfassende Verschaltung aufweisen, bei der innerhalb der Serienverschaltung zumindest zwei Interdigital¬ wandler parallel geschaltet sind.
Die elektrische Verschaltung zweier Interdigitalwandler in einem erfindungsgemäßen Resonator kann mittels einer
gemeinsamen, elektrisch floatenden, also nicht mit einem externen Potenzial verbundenen Bus-Elektrode vorgenommen sein. Möglich ist es jedoch auch, die Verschaltung zweier nebeneinander angeordneter Interdigitalwandler über nichtanregende Elektrodenfinger vorzunehmen, die einander
gegenüberliegende Bus-Elektroden elektrisch verbinden. Diese nicht anregenden, im Folgenden als Verbindungsfinger
bezeichneten Wandlerfinger erstrecken sich somit quer über die akustische Spur. Die nicht-anregenden Verbindungsfinger wirken als Reflektor sind vorzugsweise gegen das der anregenden Elektrodenfinger versetzt angeordnet.
Möglich ist es darüber hinaus auch, zwischen zwei
benachbarten Interdigitalwandlern eine Mehrzahl von
Reflektorstreifen im Raster eines Übergangsbereichs oder im normalen Raster eines benachbarten Interdigitalwandlers anzuordnen. Diese Reflektorstreifen können die genannten Verbindungsfinger umfassen, können jedoch auch als separater Reflektor im Resonator eingefügt sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Anschlussfolge der Wandlerfinger aller Interdigitalwandler so angelegt, dass die Anregungsfunktion über die gesamte Länge des Resonators keinen Phasensprung aufweist.
Aus den erfindungsgemäßen Resonatoren lassen sich ebenfalls erfindungsgemäße Filteranordnungen aufbauen, die seriell zwischen Filterein- und -ausgang verschaltete Resonatoren (Serienresonatoren) und parallel dazu gegen ein Festpotenzial verschaltete Resonatoren (Parallelresonatoren) umfassen.
Zwischen Festpotential und Parallelresonator kann noch eine nduktivität und insbesondere eine Spuile angeordnet sein.
In der Filteranordnung ist zumindest ein Parallelresonator erfindungsgemäß ausgebildet und weist zumindest zwei inner¬ halb der akustischen Spur in Serie geschaltete Interdigital- wandler auf, die im jeweiligen Übergangsbereich zwischen den beiden Interdigitalwandlern oder zwischen einem Interdigitalwandler und einem Reflektor mit erhöhter Fingerperiode angeordnet sind. Möglich ist es jedoch auch, dass mehrere oder alle der Parallelresonatoren entsprechend ausgestaltet sind. Auch einer oder mehrere oder alle Serienresonatoren können in Serie verschaltete Interdigitalwandler aufweisen.
Die Parallelresonatoren in einer erfindungsgemäßen Filteranordnung weisen gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung unterschiedliche Resonanzfrequenzen auf. Zumindest der
Parallelresonator mit der höchsten Resonanzfrequenz weist die in Serie geschalteten Interdigitalwandler mit erfindungsgemäß ausgestaltetem Übergangsbereich auf. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird in der
erfindungsgemäßen Filteranordnung der genannte Übergangsbereich zumindest eines Resonators so gestaltet, dass sich dadurch der gegenseitige Abstand der Interdigitalwandler gegenüber dem Raster der Wandlerfinger außerhalb des Übergangsbereichs erhöht und sich so eine Phasenverschiebung ergibt. Die Phasenverschiebung wird dabei so gewählt, dass sich die Signale der beiden Interdigitalwandler konstruktiv überlagern. Dies wird auf jeden Fall dann erreicht, wenn der Winkel phi der Phasenverschiebung der folgenden Gleichung genügt: -90° -S phi < 90°
In einem Resonator, der zumindest zwei elektrisch in Serie verschaltete Interdigitalwandler aufweist, ist die statische Kapazität gegenüber einem Resonator, der nur einen Interdigitalwandler gleicher Fingeranzahl aufweist, erniedrigt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs¬ beispielen und den dazugehörigen neun Figuren näher
erläutert. Die Figuren sind nur schematisch und nicht
maßstabsgetreu, sodass ihnen weder relative noch absolute Maßangaben zu entnehmen sind. Gleiche oder gleich wirkenden Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Es zeigen:
Figur 1 einen Resonator mit zwei longitudinal in der akustischen Spur in Serie verschalteten Interdigitalwandlern, Figur 2 ein beispielhaftes Fingerraster zweier
Interdigitalwandler im Übergangsbereich, Figur 3 einen Resonator mit drei longitudinal in Serie geschalteten Interdigitalwandlern,
Figur 4 einen Resonator mit zwei Interdigitalwandlern, die mit Hilfe von die akustische Spur elektrisch überbrückenden Verbindungsfingern longitudinal in Serie verschaltet sind,
Figur 5 einen Resonator mit sieben elektrisch teils seriell und teils parallel verschalteten Interdigitalwandlern,
Figur 6 die Konduktanz eines erfindungsgemäßen Resonators im Vergleich zu nicht erfindungsgemäßen Resonatoren,
Figur 7 die Admittanz eines erfindungsgemäßen Resonators im Vergleich zur Admittanz nicht erfindungsgemäßer Resonatoren,
Figur 8 den Verlauf des Metallisierungsverhältnisses n und der Fingerperiode P in longitudinaler Richtung über die
Anzahl der Finger aufgetragen,
Figur 9 eine beispielhafte Filteranordnung, bei der
zumindest ein Parallelresonator erfindungsgemäß ausgebildet ist, Figur 10 verschiedene Eigenschaften erfindungsgemäßer
Reaktanzfilter im Vergleich mit nicht-erfindungsgemäßen
Reaktanzfiltern .
Figur 1 zeigt in schematischer Ansicht die Metallisierungs- struktur eines erfindungsgemäßen Resonators RES. Innerhalb einer akustischen Spur sind dabei zwischen einem ersten
Reflektor REF1 und einem zweiten Reflektor REF2 ein erster Interdigitalwandler Wl und ein zweiter Interdigitalwandler W2 angeordnet und elektrisch zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss Tl, T2 in Serie geschaltet. Sowohl die Reflektoren REF als auch die Wandler W sind der besseren Übersicht wegen mit einer stark reduzierten Anzahl an
Wandler- oder Elektrodenfingern dargestellt. Ebenfalls in der Figur nicht dargestellt sind die Übergangsbereiche zumindest zwischen den beiden elektrisch verschalteten
Interdigitalwandlern Wl und W2. Es handlet sich aber um einen erfindungsgemäßen Resonator, bei dem die Fingerperiode p im Übergangsbereich gegenüber dem übrigen Wandlerbereich erhöht ist. Die elektrische Serienverschaltung zwischen erstem und zweitem Wandler Wl und W2 erfolgt über eine gemeinsame elektrisch floatende Bus-Elektrode, die den beiden elektrisch verschalteten Wandlern gemeinsam zugeordnet ist.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus der Fingerstruktur eines erfindungsgemäßen Resonators im Übergangsbereich zwischen einem ersten Interdigitalwandler Wl und einem zweiten
Interdigitalwandler W2. Der Übergangsbereich erstreckt sich hier über beide zueinanderweisenden Enden der benachbarten und elektrisch miteinander verschalteten Wandler Wl, W2.
Dementsprechend umfasst der Übergangsbereich endständige Elektrodenfinger beider benachbarter Interdigitalwandler. Die endständigen Wandlerfinger eines Wandlers bilden einen
Randbereich, z. B. den Randbereich RB1 des ersten Wandlers Wl sowie den zweiten RB2 des zweiten Wandlers W2. Während im übrigen Bereich des jeweiligen Wandlers W eine annähernd konstante Fingerperiode PO, gemessen zwischen den Mitten zweier benachbarter Finger, eingestellt ist, weisen die im Randbereich RB angeordneten Elektrodenfinger demgegenüber eine Fingerperiode PI auf, die gegenüber PO erhöht ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst jeder der beiden Randbereiche RB1, RB2 jeweils vier Elektrodenfinger. Der Übergangsbereich umfasst hier beide Randbereiche RB1,RB2 und weist somit acht Elektrodenfinger auf. Möglich ist es jedoch auch, eine größere oder kleinere Anzahl Elektrodenfinger im Randbereich anzuordnen bzw. eine kleinere oder größere Anzahl von Elektrodenfingern im Randbereich mit einer höheren
Fingerperiode PI anzuordnen.
Möglich ist es auch, dass der gesamte Übergangsbereich zwei Randbereiche umfasst, eine unterschiedliche Anzahl von
Elektrodenfingern aufweisen.
In entsprechender Weise kann auch zwischen einem Wandler W und einem Reflektor REF ein Übergangsbereich ausgebildet sein, der endständige Elektrodenfinger und/oder endständige Reflektorfinger umfasst, die im Übergangsbereich eine erhöhte Fingerperiode aufweisen.
In einem erfindungsgemäßen Resonator ist es nicht erforderlich, dass die Fingerperiode PI im Übergangsbereich einen konstanten Wert aufweist. Möglich ist es, einzelne
Fingerperioden zweier benachbarter Finger im Übergangsbereich unterschiedlich zu gestalten, wobei jedoch stets die
Fingerperiode PI im Übergangsbereich größer gewählt wird als die Fingerperiode PO im übrigen Bereich des jeweiligen
Wandlers und/oder Reflektors.
Figur 3 zeigt die Metallisierungsstruktur eines erfindungsgemäßen Resonators, bei dem ein erster Interdigitalwandler Wl, ein zweiter Interdigitalwandler W2 und ein dritter
Interdigitalwandler W3 zwischen zwei elektrischen Anschlüssen longitudinal innerhalb der akustischen Spur in Serie
geschaltet sind. Die Verschaltung jeweils zweier benachbarter Interdigitalwandler W erfolgt jeweils über eine floatende Bus-Elektrode, die z. B. die Wandler Wl und W2 bzw. die
Wandler W2 und W3 elektrisch miteinander verbindet. Die
Reflektoren REF1 und REF2, die die akustische Spur
beiderseits begrenzen, können elektrisch floatend sein, sind vorzugsweise jedoch mit Festpotenzial und insbesondere mit Masse verbunden.
Je nachdem, ob einer der äußeren Anschlüsse des Reflektors eine Masseelektrode umfasst, kann der jeweilige Reflektor mit dieser Masseelektrode elektrisch verbunden sein.
Erfindungsgemäße Übergangsbereiche sind zwischen jeweils zwei einander benachbarten Interdigitalwandlern ausgebildet und können zusätzlich noch im Übergangsbereich zwischen den endständigen Interdigitalwandlern und den benachbarten
Reflektoren REF ausgebildet sein.
Figur 4 zeigt die Metallisierungsstruktur eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei dem ein erster und ein zweiter Interdigitalwandler zwischen zwei Anschlüssen elektrisch in longitudinaler Richtung in Serie geschaltet sind. Die
Serienverschaltung zwischen erstem und zweitem
Interdigitalwandler erfolgt über zumindest einen
Verbindungsfinger VF, der zwei einander gegenüberliegende Bus-Elektroden quer über die akustische Spur elektrisch miteinander verbindet. Auch hier ist der Übergangsbereich zwischen erstem und zweitem Interdigitalwandler mit erhöhter Fingerperiode ausgebildet. Der oder die Verbindungsfinger VF ist/sind hier Teil der Fingerstruktur, die die erhöhte
Fingerperiode aufweisen.
Die elektrische Verschaltung zweier benachbarter Interdigitalwandler W kann auch mehr als einen Verbindungsfinger VF umfassen. In der Figur sind zwei Verbindungsfinger VF dargestellt. In den Figuren sind die Grenzen zwischen
benachbarten Wandlern, zwischen Wandlern und Reflektoren sowie zwischen Wandlern und Verbindungsfingern VF durch strichpunktierte Linien gekennzeichnet, um die Zuordnung der Strukturen zu erleichtern.
Figur 5 zeigt die Metallisierungsstruktur eines weiteren erfindungsgemäßen Resonators, bei dem insgesamt sieben
Interdigitalwandler elektrisch miteinander verschaltet sind. Ein erster Interdigitalwandler Wl ist direkt zwischen erstem und zweitem Anschluss Tl, T2 geschaltet. Weiterhin ist zwischen den beiden Anschlüssen Tl, T2 eine erste
Serienverschaltung aus den Interdigitalwandlern W2, W3 und W4 verschaltet. Eine weitere Serienverschaltung der
Interdigitalwandler W2 λ , W3 λ und W4 λ ist ebenfalls zwischen den beiden elektrischen Anschlüssen Tl, T2 verschaltet. Somit ergibt sich eine Parallelverschaltung von erster und zweiter Serienverschaltung und dem ersten Interdigitalwandler Wl . Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sich hier die statische Kapazität des Resonators besonders fein einstellen lässt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein
Anregungsprofil eingestellt werden kann, welches der
longitudinalen Mode entspricht. Ein erfindungsgemäßer
Resonator kann jedoch auch ähnliche und nicht unbedingt symmetrisch ausgebildete Teilverschaltungen aus Serien- und Parallelverschaltungen von Interdigitalwandlern aufweisen.
Die Anzahl der Wandlerfinger in den seriell verschalteten Interdigitalwandlern muss nicht gleich sein. Auch die
Fingerperiode zwischen benachbarten oder überhaupt zwischen Interdigitalwandlern derselben akustischen Spur kann gleich oder auch leicht unterschiedlich sein. Für alle Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Resonatoren gilt, dass sie durch Parallelschaltung mit einer Kapazität noch besser für steilflankige Filter geeignet sind. Eine solche Kapazität kann beispielsweise durch einen
Interdigitalwandler realisiert werden, der eine vom Resonator abweichende und insbesondere kleinere Fingerperiode aufweist. Der als Kapazität genutzte parallel zum Resonator geschaltete Interdigitalwandler kann in longitudinaler Verlängerung zum Resonator angeordnet werden. Möglich ist es jedoch auch, ihn versetzt zur akustischen Spur anzuordnen und insbesondere vertikal dazu, sodass gegebenenfalls in diesem als Kapazität fungierenden Wandler erzeugt akustische Wellen eine um 90° gegen den Resonator verdrehte Ausbreitungsrichtung erfahren. Figur 6 zeigt drei verschiedene Typen von Kurven für
Interdigitalwandler bzw. Resonatoren nach der Erfindung im Vergleich mit davon unterschiedlichen und teils bekannten Resonatoren und Wandlern. Die Kurven Rl bis R3 zeigen die Kurzschlussreflexion Pll an den äußeren akustischen
Wandertoren, jeweils gemessen ohne Reflektoren. Der Index 1 entspricht dabei der Kurve für einen erfindungsgemäß
aufgebauten Interdigitalwandler, während die Kurven mit dem Index 2 für longitudinal in Serie verschaltete
Interdigitalwandler ohne Modifikation im Übergangsbereich bestimmt sind. Die Kurven mit dem Index 3 betreffen einen Interdigitalwandler mit transversaler Kaskadierung .
Die Kurven AI bis A3 stellen den Realteil der
Wandleradmittanz der akustischen Spur des Resonators,
allerdings ohne Reflektoren, an. Die Kurven Kl bis K3 zeigen den Verlauf der Konduktanz über die Frequenz für den gesamten Resonators dar, d. h. der kompletten akustischen Spur mitsamt Reflektoren. Am auffälligsten zeigt sich bei der Konduktanzkurve Kl für einen erfindungsgemäßen Resonator, dass das Nebenmaximum oberhalb des Hauptmaximums reduziert ist und näher am Hauptmaximum liegt als dasjenige der Kurve K2, welche einem Resonator ohne Modifizierung im
Übergangsbereich entspricht.
Bei der Kurvenschar für die Kurzschlussreflexion R zeigt sich, dass sich die obere Stoppbandkante von R3 über R2 nach Rl hin zu niedrigeren Frequenzen, also näher zum Maximum der Konduktanz verschiebt. Oberhalb der oberen Stoppbandkante wird das Filter wieder durchlässig, was sich in allen Kurven R an einem lokalen Minimum zeigt.
In Figur 7 ist der Realteil der Resonatoradmittanz anhand von drei Kurven AI , A2, A2 λ dargestellt. A2 und A2 λ stehen für die Admittanz eines Resonators mit longitudinaler
Serienverschaltung der Interdigitalwandler an, jedoch ohne Modifizierung im Übergangsbereich zwischen
Interdigitalwandlern bzw. zwischen Interdigitalwandler und Reflektor. Die Kurve A2 λ ist mit der Kurve A2 identisch, jedoch gegenüber A2 um -2393 ppm verschoben, sodass sie skaliert zur Kurve AI angeordnet ist, um die Hauptmaxima übereinander zu schieben und einen besseren Vergleich des Kurvenverlaufs zu ermöglichen. Beim Vergleich der Kurven AI und A2 λ zeigt sich, dass das oberhalb des Hauptmaximums liegende Nebenmaximum bei der Kurve AI , also in einem
erfindungsgemäßen Resonator, näher am Hauptmaximum liegt und mit geringerer Höhe ausgeprägt ist.
In Figur 8 ist dargestellt, wie im erfindungsgemäßen
Resonator die Fingerperiode p und das
Metallisierungsverhältnis n im Übergangsbereich modifiziert werden können. Wie es auch für die Figuren 6 und 7 gilt, wird hier ein Resonator mit insgesamt drei Interdigitalwandlern W zwischen den beiden Reflektoren REF betrachtet, der
entsprechend Figur 3 ausgebildet ist. Als Maßeinheit für die x-Achse ist die jeweilige Nummer des Wandler- bzw.
Reflektorfingers verwendet. Generell gilt, dass die
Fingerperiode P in den beiden Reflektoren REF1 und REF2 gegenüber den Interdigitalwandlern erhöht ist. Das
Metallisierungsverhältnis dagegen, das ein Maß angibt für den Anteil metallisierter Oberfläche über die longitudinale x- Achse, nimmt im Reflektor und im Wandlerinneren gleiche Werte an. Anders verhält es sich dagegen in den Übergangsbereichen an der Grenze zwischen erstem Reflektor REF1 und erstem
Wandler Wl sowie zwischen erstem und zweitem Wandler Wl, W2, zwischen zweitem und drittem Wandler W2, W3 und zwischen drittem Wandler und zweitem Reflektor W3, REF2. Hier sind über einen Bereich von acht bis zehn Finger sowohl
Fingerperiode P als auch Metallisierungsverhältnis n stark erhöht. Die Fingerperiode schwankt dabei zwischen einem
Minimum von 2,444 ym im zentralen Bereich der
Interdigitalwandler und einem Wert von 2,567 ym in den beiden mittleren Übergangsbereichen. Das Metallisierungsverhältnis n schwankt zwischen einem Wert von 0,550 im Reflektor und im Inneren der Interdigitalwandler und einem Maximum von 0,575 im Zentrum des Übergangsbereiches. Das in Figur 8
dargestellte Ausführungsbeispiel gibt für den Verlauf von P und n in den Übergangsbereichen ein stetiges Verhalten an. Dies bedeutet, dass die Werte zur Mitte des Übergangsbereichs hin kontinuierlich ansteigen und danach kontinuierlich wieder abfallen. Dieser Verlauf ist in diesem Ausführungsbeispiel in allen Übergangsbereichen nahezu gleichartig eingestellt.
Möglich ist es jedoch auch, zumindest die Fingerperiode in einer oder mehreren Stufen bis zum maximalen Wert in der Mitte des Übergangsbereichs ansteigen zu lassen. Rein
fertigungstechnisch betrachtet, ist jedoch der stetige
Verlauf von P und n im Übergangsbereich von Vorteil, da sich dies für die verwendete Metallisierungsmethode bzw.
Strukturierungsmethode der Metallisierung als vorteilhaft erweist. In weiteren möglichen Ausführungen der Erfindung weisen zwischen jeweils zwei benachbarten Fingern bemessene Fingerperioden unterschiedliche Werte auf, bilden aber weder einen stetigen Verlauf noch ein Plateau im Übergangsbereich aus.
Figur 9 zeigt in schematischer Darstellung einen möglichen Aufbau eines Reaktanzfilters, welcher zumindest in einem Parallelresonator einen erfindungsgemäßen Resonator aufweist. Das dargestellte Reaktanzfilter besteht aus einem seriellen Zweig ZS, der zwischen einem ersten Anschluss Tl und einem zweiten Anschluss T2 geschaltet ist. Im seriellen Zweig ZS sind drei Resonatoren RS in Serie verschaltet, ein erster serieller Resonator RS1, ein zweiter serieller Resonator RS2 und ein dritter serieller Resonator RS3. Parallel zum
seriellen Zweig ZS sind zwei Parallelzweige ZP1 und ZP2 geschaltet, in denen jeweils ein Parallelresonator RP1, RP2 angeordnet ist. Die Parallelzweige verbinden den seriellen Zweig ZS mit einem Festpotenzial, üblicherweise mit Masse.
Die Resonanzfrequenzen können in allen Resonatoren leicht gegeneinander verschoben sein, woraus sich eine Verbreiterung des Passbandes ergibt. Der Parallelresonator RP mit der höchsten Resonanzfrequenz erfährt in dem dargestellten
Reaktanzfilter die höchste Leistung, insbesondere wenn das Filter als Sendefilter eingesetzt wird. Vorzugsweise ist dieser Parallelresonator daher erfindungsgemäß ausgebildet, welche die höchste Resonanzfrequenz besitzt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist dieser Resonator
wesentlich leistungsfester, ohne dabei eine höhere statische Kapazität aufzuweisen. In Figur 10 sind wieder zwei Typen von Kurven in einer gemeinsamen Darstellung übereinandergelegt , die verschiedene Eigenschaften erfindungsgemäßer Resonatoren und aus
erfindungsgemäßen Resonatoren hergestellter Reaktanzfilter aufzeigen. Dargestellt sind der Realteil RA und der Betrag BA der Admittanz erfindungsgemäßer Resonatoren. Die Vorteile der Erfindung, deren Kurven RA und BA mit dem Index 1 gekennzeichnet sind, werden durch Vergleich mit den entsprechenden Kurven nicht-erfindungsgemäßer Resonatoren bzw. mit Filtern ohne erfindungsgemäße Resonatoren deutlich, deren Kurven RA und BA mit dem Index 2 gekennzeichnet sind. Ein drittes Paar von Kurven TF1, TF2 gibt die Übertragungsfunktion eines beispielsweise wie in Figur 9 ausgebildeten Reaktanzfilters an, bei dem ein Parallelresonator erfindungsgemäß ausgebildet ist .
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung fällt sofort beim Vergleich der beiden Übertragungsfunktionen TF1, TF2 auf. In der Übertragungsfunktion TF1 für das erfindungsgemäße Filter ist eine kleine Welligkeit im Passband, die nur beim nich- erfindungsgemäßen Filter sichtbar ist und zu einem kleinen Einbruch des Passbands führt, vollständig ausgeglichen und geglättet .
Die Erfindung konnte nur anhand weniger Ausführungsbeispiele dargestellt werden und ist daher nicht auf diese beschränkt. Weitere Variationsmöglichkeiten ergeben sich insbesondere bei Anzahl und Größe der miteinander verschalteten Interdigital- wandler oder bei der Anzahl der Elektrodenfinger in den Interdigitalwandlern, die für einzelne Interdigitalwandler unterschiedlich sein kann. Eine weitere Variationsmöglichkeit ergibt sich in Form unterschiedlicher Verschaltungsmöglichkeiten, die nicht auf die in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Verschaltungsmöglichkeiten beschränkt sind. Sowohl die Überlappungslänge, welche ein Maß für die
Anregungsstärke darstellt, als die Fingerperiode verhalten sich in den Ausführungsbeispielen im Inneren des Wandlers, d. h. außerhalb des Übergangsbereichs konstant. Möglich ist es jedoch auch, Fingerperiode, Metallisierungsverhältnis und
Anregungsstärke über den Resonator und auch allein über die einzelnen Interdigitalwandler zu variieren.
Erfindungsgemäße Resonatoren können in Reaktanzfiltern eingesetzt werden, die von dem in Figur 9 dargestellten
Reaktanzfilter abweichen. Insbesondere sind eine größere Anzahl von Parallelzweigen ZP, eine größere Anzahl oder eine kleinere Anzahl von seriellen Resonatoren RS oder eine unterschiedliche Abfolge von seriellen Resonatoren und
Parallelzweigen zwischen den beiden Anschlüssen Tl und T2 denkbar. Ein Reaktanzfilter kann vollständig aus SAW- Resonatoren ausgebildet sein und ist erfindungsgemäß in zumindest einem Resonator im Übergangsbereich erfindungsgemäß ausgebildet. Möglich ist es jedoch auch, für einzelne
Resonatoren unterschiedliche Typen zu verwenden. Weiterhin ist es möglich, sowohl einzelne Resonatoren als auch das gesamte Filter durch weitere passive Schaltelemente zu modifizieren, beispielsweise die bereits angesprochenen
Kapazitäten, die parallel zu einzelnen Resonatoren oder parallel zum gesamten Reaktanzfilter geschaltet werden können. Weiterhin ist es möglich, serielle Induktivitäten im seriellen Zweig ZS als auch in jedem einzelnen der
Parallelzweige ZP zu verschalten. Bezugs zeichenliste
RES Resonator
AS Akustische Spur
REF Reflektoren
W Interdigitalwandler
T Anschlüsse
RES Resonator
WF Wandlerfinger
RB Randbereich
P Fingerperiode
n Anzahl der Wandlerfinger im Übergangsbereich
RS Serienresonator
RP Parallelresonator
ZS Serienzweig
ZP Parallelzweig
VS Verbindungsstruktur
A, BA, RA Admittanz
R Kurzschluss-Reflexion
K Konduktanz
η Metallisierungsstärke eta
TF Übertragungsfunktion
UEB Übergangsbereich

Claims

Patentansprüche
1. Resonator,
- bei dem innerhalb einer von Reflektoren (REF) C begrenzten akustischen Spur zwei Interdigitalwandler
(W1,W2) in longitudinaler Richtung nebeneinander angeordnet sind,
- bei dem die Interdigitalwandler zwischen zwei Anschlüssen (T1,T2) elektrisch in Serie geschaltet sind
- bei dem zwischen den zwei Interdigitalwandlern ein Übergangsbereich (UEB) gebildet ist,
- bei dem der Übergangsbereich (UEB) n endständige Wandlerfinger (WF) umfasst, die einem oder beiden Interdigitalwandlern zugeordnet sind
- bei dem die Fingerperiode p, die als Abstand zwischen den Fingermitten benachbarter Wandlerfinger definiert ist, im Übergangsbereich gegenüber dem restlichen Interdigitalwandler erhöht ist
- bei dem n eine ganze Zahl mit 1 < n < 16 ist.
2. Resonator nach Anspruch 1, bei dem der Übergangsbereich
- an den beiden zueinander weisenden Enden zweier einander longitudinal benachbarter
Interdigitalwandler (W1,W2) ausgebildet ist und
- in beiden Interdigitalwandlern in etwa die gleiche Anzahl an Wandlerfingern (WF) umfasst.
3. Resonator nach Anspruch 1 oder 2,
- bei dem zwischen den beiden Anschlüssen (T1,T2) mehr als zwei Interdigitalwandler (W) elektrisch miteinander verschaltet und in der akustischen Spur nebeneinander angeordnet sind.
4. Resonator nach einem der Ansprüche 1 - 3
- bei dem die beiden Anschlüsse (T1,T2) ein
elektrisches Tor des Resonators (RES) bilden.
5. Resonator nach Anspruch 3,
bei dem die mehr als zwei Interdigitalwandler (W) elektrisch teils parallel teils in Serie miteinander verschaltet sind.
6. Resonator nach einem der Ansprüche 1 - 5
bei dem die elektrische Verschaltung zweier
Interdigitalwandler (W1,W2) mittels einer gemeinsamen floatenden, also nicht mit einem externen Potential verbundenen Buselektrode und/oder mittels nicht¬ anregender Verbindungsfinger (VF) , die zwei floatende Buselektroden benachbarter Interdigitalwandler quer über die akustische Spur verbinden, erfolgt.
7. Resonator nach Anspruch 6,
bei dem zwischen den beiden benachbarten und
elektrisch in Serie geschalteten Interdigitalwandlern (W1,W2) eine Mehrzahl von Reflektorstreifen
angeordnet ist.
8. Resonator nach einem der Ansprüche 1 - 7,
bei dem die Anschlussfolge der Wandlerfinger (WF) aller Interdigitalwandler (Wl , W2 , W3... ) so angelegt ist, dass über den gesamten Resonator (RES) kein Phasensprung in der Anregungsfunktion erfolgt.
9. Filteranordnung, umfassend seriell zwischen Filterein- und -ausgang verschaltete Resonatoren - Serienresonatoren (RS) - und parallel dazu gegen ein Festpotenzial verschaltete Resonatoren - Parallelresonatoren (RP) , wobei ein Parallelresonator nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
Filteranordnung nach Anspruch 9,
umfassend mehrere Parallelresonatoren (RP) , die unterschiedliche Resonanzfrequenzen aufweisen, wobei der Parallelresonator mit der höchsten
Resonanzfrequenz die in Serie geschalteten
Interdigitalwandler (W1,W2) mit Übergangsbereich (UEB) aufweist.
Filteranordnung nach Anspruch 9 oder 10,
- bei der der Übergangsbereich (UEB) so gestaltet ist, dass sich dadurch der gegenseitige Abstand der Interdigitalwandler (W) , bezogen auf das Raster der Wandlerfinger (WF) außerhalb des Übergangsbereichs (UEB) erhöht ist und sich so eine Phasenverschiebung ergibt,
bei der die Phasenverschiebung so gewählt wird, dass sich die Signale der beiden Interdigitalwandler konstruktiv überlagern.
Filteranordnung nach Anspruch 11
- bei der die statische Kapazität des
Parallresonators mit der Serienverschaltung an
Interdigitalwandlern gegenüber der statischen
Kapazität der übrigen Resonatoren erniedrigt ist.
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