FI118400B - Pietsosähköisiä resonaattoreita käsittävä suodinrakenne - Google Patents

Description

118400

Pietsosähköisiä resonaattoreita käsittävä suodinrakenne - Filterstruktur med piezoelektriska resonatorer

Keksintö koskee yleisesti radiotaajuisia suotimia. Erityisesti keksintö koskee suo-5 dinrakenteita, joihin kuuluu pietsosähköisiä resonaattoreita, tyypillisesti ohutkalvo-massa-aaltoresonaattoreita (BAW).

Matkaviestinnän kehitys jatkuu kohti yhä pienempiä ja yhä monipuolisempia kannettavia laitteita. Kehitys johtaa yhä tiukempiin vaatimuksiin matkaviestimien osien ja rakenteiden koon minimoinnille. Tämä kehitys koskee myös radiotaajuisia (RF) 10 suodinrakenteita, joilla yhä pienemmästä koosta huolimatta täytyy olla hyvä tehon-kesto, jyrkkä päästökaista ja pienet häviöt.

Tekniikan tason mukaisissa matkapuhelimissa käytettävät RF-suotimet ovat tavallisesti erilliskomponentteina toteutettuja pinta-aalto- (SAW) tai keraamisuotimia. Pinta-aaltoresonaattorien eli SAW-resonaattorien rakenne on tyypillisesti kuvassa 1 15 esitetyn kaltainen. Pinta-aaltoresonaattoreissa hyödynnetään kappaleen pinnan akustisia värähtelytiloja, joissa värähtely rajoittuu kappaleen pintaan ja vaimenee nope-. . asti pinnasta etäännyttäessä. SAW-resonaattori käsittää tyypillisesti pietsosähköisen i * ‘ kerroksen 100 ja kaksi elektrodia 122, 124. Nämä elektrodit muodostavat ns. digi- : ’* taalianturin (Interdigital Transducer, IDT). Elektrodit 122, 124 muistuttavat muo- * * » '·>· 20 doltaan tyypillisesti E-kirjainta tai kampaa, ja ne on sijoitettu siten, että ensimmäi- :"r sen elektrodin sakarat ovat samansuuntaiset toisen elektrodin sakaroiden kanssa ja f**’: sijaitsevat niiden välissä. SAW-resonaattorin taajuus riippuu suurimmaksi osaksi sakaroiden välisestä etäisyydestä sekä niiden leveydestä. SAW-resonaattorin impedanssi riippuu suurimmaksi osaksi sakaroiden lukumäärästä ja pituudesta. Digitaa-25 lianturm lisäksi SAW-resonaattorilla on tyypillisesti kaksi heijastinta, yksi digitaa-lianturin kummallakin puolella, digitaalianturin synnyttämän ja sen sakaroiden ; suuntaan nähden kohtisuorasti etenevän pinta-aallon takaisin heijastamiseksi.

SAW-resonaattoreilla voidaan toteuttaa monia erilaisia resonaattorirakenteita, kuten * · ;*·. suotimia. SAW-resonaattorin etuna on erittäin pieni koko, mutta valitettavasti sen * .... 30 tehonkesto ei ole järin suuri.

• · :T Tekniikan tasosta tunnetaan ohutkalvotekniikalla puolijohdekiekolle, kuten esim.

pii- (Si) tai gallium-arsenidi- (GaAs) kiekolle, toteutettuja massa-aaltoresonaatto- • « * reita. Esimerkiksi artikkelissa “K.M. Lakin & J.S. Wang: Acoustic Bulk Wave Composite Resonators, Applied Physics Letters, Vol. 38, No. 3, pp. 125-127, Feb.

2 118400 1, 1981” esitetään akustinen massa-aaltoresonaattori, joka käsittää ohuelle piikal-volle (Si) sputteroituja pietsosähköisiä sinkkioksidikerroksia (ZnO). Lisäksi artikkelissa “Hiroaki Satoh, Yasuo Ebata, Hitoshi Suzuki & Choji Narahara: An Air-Gap Type Piezoelectric Composite Thin Film Resonator, 15 Proc. 39 Annual Symp. 5 Freq. Control, pp. 361-366, 1985” esitetään siltarakenteeseen perustuva massa-aaltoresonaattori.

Kuvassa 2 on esitetty esimerkki siltarakennetta hyödyntävästä massa-aaltoresonaat-torista. Rakenteeseen kuuluu alustalle 200 muodostettu kalvo 130. Lisäksi resonaattoriin kuuluu kalvolla sijaitseva alaelektrodi 110, pietsosähköinen kerros 100 sekä 10 yläelektrodi 120. Kalvon ja alustan väliin muodostetaan rako 210 syövyttämällä osa alustan yläpinnasta pois. Rako toimii akustisena erottimena, joka oleellisesti erottaa värähtelevän resonaattorirakenteen alustasta.

Seuraavassa selostetaan ensin eräitä BAW-resonaattorityyppejä. Massa-aaltoreso- naattorit valmistetaan tyypillisesti pii- (Si), gallium-arsenidi- (GaAs), lasi- tai keraa- 15 mialustalle. Eräs käytetty keraaminen alustamateriaali on alumina. BAW-rakenteet valmistetaan tyypillisesti käyttäen erilaisia ohutkalvovalmistusmenetelmiä, kuten esimerkiksi sputterointia, tyhjöhöyrystystä tai kemiallista höyrysaostusta (CVD).

BAW-rakenteissa käytetään pietsosähköistä ohutkalvokerrosta akustisten massa- v. aaltojen muodostamiseen. Tyypillisten BAW-rakenteiden resonanssitaajuudet vaih- • · : *·· 20 televat välillä 0,5...5 GHz riippuen rakenteen koosta ja materiaaleista. BAW-reso- naattorien sarja- ja rinnakkaisresonanssit ovat tyypillisiä kideresonaattoreille. Reso-*:··' nanssitaajuudet määräytyvät pääasiassa resonaattorin materiaalin ja resonaattorin *···: kerrosten mitoituksen perusteella.

• . t 11 ·

Tyypillinen BAW-resonaattori koostuu kolmesta perusosasta, jotka ovat: 25 akustisesti aktiivinen pietsosähköinen kerros, - pietsosähköisen kerroksen vastakkaisilla puolilla sijaitsevat elektrodit, ja - akustinen erotus alustasta.

* • * .*·· Pietsosähköisen kerroksen materiaali voi olla esimerkiksi ZnO, A1N, ZnS tai mikä • t T. tahansa muu pietsosähköinen materiaali, jota voidaan valmistaa ohutkalvona. Lisäk- V*. 30 si pietsosähköisenä materiaalina voidaan käyttää esimerkiksi ferrosähköisiä keraa- *·**’ misia materiaaleja. Käyttökelpoisia materiaaleja ovat esimerkiksi PbTi03 ja .···’ Pb(ZrxTii.x)03 sekä muut nk. lantaani-sirkonaatti-titanaatti-perheen jäsenet.

• * ···

Elektrodikerrosten muodostamiseen käytettävä materiaali on sähköisesti johtavaa materiaalia. Elektrodit voivat olla esimerkiksi mitä tahansa sopivaa metallia, kuten 118400 3 volframia (W), alumiinia (AI), kuparia (Cu), molybdeeniä (Mo), nikkeliä (Ni), titaania (Ti), niobia (Nb), hopeaa (Ag), kultaa (Au) tai tantaalia (Ta). Alustan materiaali on tyypillisesti esimerkiksi Si, Si02, GaAs, lasi tai keraaminen materiaali.

Akustinen erotus voidaan toteuttaa esimerkiksi jollakin seuraavista: 5 - alustan läpiviennillä, - mikromekaanisella siltarakenteella tai - akustisella peilirakenteella.

Läpivienti- ja siltarakenteissa akustisesti heijastavat pinnat ovat laitteiden ala- ja yläpuolella sijaitsevat ilmarajapinnat. Siltarakenne valmistetaan tyypillisesti käyttä-10 en ns. uhrauskerrosta, joka syövytetään pois vapaasti seisovan rakenteen tuottamiseksi. Uhrauskerroksen käyttö mahdollistaa monien erilaisten alustamateriaalien käytön, koska alustaa ei tarvitse juurikaan modifioida, toisin kuin läpivientiraken-teessa. Siltarakenne voidaan myös valmistaa käyttäen ns. “etch pit” -rakennetta, jossa alustaan tai BAW-resonaattorin alapuolella sijaitsevaan materiaalikerrokseen 15 syövytetään ontelo vapaasti seisovan siltarakenteen muodostamiseksi.

Kuvassa 3 on esitetty yksi esimerkki siltarakenteen muodostamisesta. Ennen muiden BAW-rakenteen kerrosten muodostusta muodostetaan ja kuvioidaan ensin uh- : Y rauskerros 135. Loput BAW-rakenteesta muodostetaan ja kuvioidaan osittain uh- * · rauskerroksen 135 päälle. Kun loput BAW-rakenteesta on muodostettu, uhrausker- 9 , ,*. 20 ros 135 syövytetään pois. Kuvassa 3 nähdään myös alusta 200, kalvokerros 130, : alaelektrodi 110, pietsosähköinen kerros 100 ja yläelektrodi 120. Uhrauskerroksen • . materiaalina voidaan käyttää esimerkiksi keräämiä, metallia tai polymeeriä.

* '* Läpivientirakenteessa resonaattori erotetaan akustisesti alustasta syövyttämällä pois laaja osa BAW-resonaattorirakenteen alapuolista alustaa. Kuva 4 esittää BAW-reso- 25 naattorin läpivientirakennetta. Kuvassa nähdään alusta 200, kalvokerros 130, ala- elektrodi 110, pietsosähköinen kerros 100 ja yläelektrodi 120. Alustaan on syövytet- .·. ty läpivientireikä 211, joka ulottuu koko alustan läpi. Tarvittavan syövytyksen .* 1 * , vuoksi läpivientirakenteet toteutetaan tavallisesti vain Si- tai GaAs-alustoilla.

9 *· • «

Toinen menetelmä BAW-resonaattorin erottamiseksi alustasta on käyttää akustista ... - 30 peilirakennetta. Akustinen peilirakenne toteuttaa erotuksen heijastamalla akustisen ^ · aallon takaisin resonaattorirakenteeseen. Akustinen peili tyypillisesti käsittää useita *·* keskitaajuuden neljännesaallonpituuden paksuisia kerroksia siten, että eri akustisen

«•I

impedanssin omaavat kerrokset vuorottelevat. Akustisen peilin kerrosten lukumäärä tyypillisesti vaihtelee kolmesta yhdeksään. Kahden peräkkäisen kerroksen akustis- 4 118400 ten impedanssien suhteen tulisi olla suuri, jotta alustamateriaalin suhteellisen suuren impedanssin sijasta BAW-resonaattorille näkyisi mahdollisimman pieni akustinen impedanssi. Neljännesaallonpituuden paksuisen pietsosähköisen kerroksen tapauksessa peilikerrokset valitaan siten, että resonaattorille näkyy mahdollisimman suuri 5 akustinen impedanssi. Tämä on esitetty patenttijulkaisussa US-5 373 268. Suuri-impedanssisten kerrosten materiaali voi olla esimerkiksi kulta (Au), molybdeeni (Mo) tai volframi (W), ja pieni-impedanssisten kerrosten materiaali voi olla esimerkiksi pii (Si), monikiteinen pii (poly-Si), piidioksidi (Si02), alumiini (AI) tai polymeeri. Koska akustista peilirakennetta hyödyntävissä rakenteissa resonaattori on 10 erotettu alustasta eikä alustaa juurikaan modifioida, alustana voidaan käyttää monia eri materiaaleja. Polymeerikerros voi olla mitä tahansa pienihäviöistä polymeerimateriaalia, jolla on pieni akustinen impedanssi. Edullisimmin polymeerimateriaali on sellainen, joka sietää vähintään 350 celsius-asteen lämpötiloja, koska akustisen pei-lirakenteen ja muiden rakenteiden muodostuksessa voidaan saavuttaa verrattain 15 korkeita lämpötiloja. Polymeerikerros voi käsittää esimerkiksi polyimidiä, syklo-teeniä, hiilipohjaista materiaalia, piipohjaista materiaalia tai muuta sopivaa materiaalia.

Kuvassa 5 on esimerkki BAW-resonaattorista akustisen peilirakenteen päällä. Ku-vassa nähdään alusta 200, alaelektrodi 110, pietsosähköinen kerros 100 ja yläelekt- • ,L* 20 rodi 120. Akustinen peilirakenne 150 käsittää tässä esimerkkitapauksessa kolme : ] kerrosta 150a, 150b. Kaksi kerroksista 150a on muodostettu ensimmäisestä materi- * » - '·*· aalista, ja näiden kahden välinen kolmas kerros 150b on muodostettu toisesta mate- riaalista. Edellä selostetun mukaisesti ensimmäisen ja toisen materiaalin akustiset impedanssit ovat erilaiset. Materiaalien järjestystä voidaan vaihtaa. Esimerkiksi 25 suuren akustisen impedanssin omaava materiaali voi olla keskellä, ja pienen akustisen impedanssin omaava materiaali voi olla keskimmäisen materiaalin molemmilla puolilla tai päinvastoin. Alaelektrodia voidaan myös käyttää akustisen peilin yhtenä kerroksena.

* • · ’· * Kuvassa 6 nähdään eräs toinen esimerkki BAW-resonaattorirakenteesta. Kuvassa 6 . ·«* 30 esitetty BAW-resonaattori on pinoresonaattorirakenne, jossa on kaksi pietsosähköis- ;*·, tä kerrosta 100. Alaelektrodin 110 ja yläelektrodin 120 lisäksi pinorakenteessa tarvi- • .... taan maapotentiaaliin kytketty keskielektrodi 115. Lisäksi kuvassa 6 nähdään kai- « vokerros 130, alusta 200 ja rakenteen alustasta erottava syövytysontelo 210.

• * -• · 9 ·"- Pietsosähköisten resonaattorien avulla voidaan esimerkiksi toteuttaa RF-suotimia.

• »· 35 SAW- ja ohutkalvo-BAW-resonaattorien resonanssitaajuudet ovat edulliset suotimiin, jotka on suunniteltu toimimaan tietyllä taajuuskaistalla noin yhdestä muuta- 118400 5 maan gigahertsiin. Kuvassa 7a on esitetty esimerkkinä tikapuusuodin 700, jossa on kolme keskenään samanlaista osuutta 710, joista kukin koostuu sarjaankytketystä resonaattorista 701 ja rinnankytketystä toisesta resonaattorista 702. Sarjaresonaattorin 701 sarjaresonanssitaajuus ja rinnakkaisresonaattorin 702 rinnakkaistaajuusy^, 5 ovat tyypillisesti tikapuusuotimen 700 keskitaajuuden kohdalla tai lähellä sitä. Kun suodin on toteutettu BAW-resonaattoreilla, sarjaresonaattorien 701 ja rinnakkaisre-sonaattorien 702 resonanssitaajuuksien ero saadaan tyypillisesti aikaan lisäämällä ohut materiaalikerros rinnakkaisresonaattoreihin 702. Tämä lisäkerros kasvattaa resonaattorin paksuutta ja nostaa resonanssitaajuutta.

10 Tikapuusuodin toteutetaan tyypillisesti kytkemällä tietty määrä tikapuusuodin-osuuksia 710 sarjaan suotimen haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Tikapuu-suotimien suorituskyky on tyypillisesti kohtalaisen hyvä päästökaistalla, mutta hyvän kaistanulkoisen vaimennuksen saavuttaminen vaatii useita suodinasteita, ts. sar-jaankytkettyjä tikapuuosuuksia. Esimerkiksi matkapuhelinsovellukset tyypillisesti 15 vaativat vähintään kolme tikapuusuodinastetta halutun kaistanulkoisen vaimennuksen saavuttamiseksi. Kuvassa 7b on esitetty erään tikapuusuotimen, jonka rakenne on kuvassa 7a esitetyn mukainen, sähköistä vastetta resonaattorien ollessa BAW-resonaattoreita ja sarjaresonaattorin 701 sarjaresonanssitaajuuden /ss ollessa lähellä >v rinnakkaisresonaattorin 702 rinnakkaisresonaattoritaajuutta fvv. Kuvassa 7b esitetyt *,;*· 20 sähköiset vasteet ovat laskettuja. Alempi kuvaaja vastaa tikapuusuodinta, jossa rin- V ’ nakkaisresonaattorin kapasitanssi (tai pinta-ala) on kaksi kertaa suurempi kuin sarja- '·;· resonaattorin; ts. rinnakkais- ja sarjaresonaattorin kapasitanssien suhde on 2. Ylem- pi kuvaaja vastaa tikapuusuodinta, jossa sarja- ja rinnakkaisresonaattorien kapasi-**" tanssit (pinta-alat) ovat yhtä suuret, ts. niiden suhde on 1.

» t * * 25 Kuvassa 8a on esitetty esimerkki ristikkosuodinrakenteesta 800, jossa on kaksi sar- jaankytkettyä ristikko-osuutta 810; kussakin ristikko-osuudessa 810 resonaattorien 801a ja 801b resonanssitaajuus on suurempi kuin resonaattorien 802a ja 802b. Ris- tikkosuotimilla on tyypillisesti hyvä kaistanulkoinen vaimennus etäällä päästökais- *» * tästä, mutta vaimennus lähellä päästökaistaa ei ole kovin hyvä. Halutun vaimennuk- ··· ·.. 30 sen saavuttamiseksi lähellä päästökaistaa ristikkosuotimissa on tyypillisesti joukko * · .*.t sarjaankytkettyjä ristikko-osuuksia. Kuvassa 8b on esitetty erään kaksiasteisen ris- ... tikkosuotimen, jolla siis on kuvan 8a mukainen rakenne, sähköinen vaste. Lisäksi ·· ristikko suotimen, jonka laskettua sähköistä vastetta kuva 8b esittää, sarja- ja rinnak- V kais-BAW-resonaattoreilla on samansuuruiset kapasitanssit (pinta-alat). Tikapuu-35 suotimen 700 BAW-resonaattorit 701, 702 ja ristikkosuotimen 800 BAW-resonaat- torit 801, 802, joiden suotimien sähköiset vasteet on esitetty kuvissa 7b (ylempi ku- 118400 6 vaaja) ja 8b, ovat samanlaisia ja resonaattorien 702/802 rinnakkaisresonanssitaajuus /pP on lähellä resonaattorien 701/801 sarjaresonanssitaajuutta fss- Kuvista 7b ja 8b havaitaan selvästi, että vaimennus päästökaistan lähellä on paljon parempi tika-puusuotimessa ja vaimennus etäällä päästökaistasta on paljon parempi ristikkosuo-5 timessa. Jos halutaan saavuttaa samanlaiset vaimennus"kuopat" lähellä päästökaistan reunaa (so. päästökaistan ylä- ja alapuolella) kuin tikapuusuotimessa, niin silloin ristikkosuotimen resonaattorien pinta-alasuhteen tulisi olla pienempi kuin yksi (ts. niiden resonaattorien, joiden sarjaresonanssi on lähellä keskitaajuutta, pinta-alan tulisi olla suurempi), mikä puolestaan pienentää kaistanulkoista vaimennusta etäällä 10 päästökaistasta. Tätä ilmiötä käsitellään esimerkiksi patenttihakemuksissa EP1017170 ja FI982824. Eräs ongelma tikapuusuotimien ja ristikkosuotimien käytössä on, että tietyllä määrällä tikapuuosuuksia tai ristikko-osuuksia on oltava hyvä kaistanulkoinen vaimennus. Tällaisilla suotimilla, joilla on useita suodinosuuksia, on melkoinen määrä pietsosähköisiä resonaattoreita. Lisäksi ristikkosuotimet, joilla 15 on symmetrinen rakenne, edellyttävät balansoituja otto- ja antoportteja. Antennilla on tyypillisesti balansoimaton lähtö. Siksi käytettäessä ristikkosuodinta nykyisissä matkapuhelinsovelluksissa balansoidun syötön järjestäminen edellyttää lisäkom-ponentteja ja aiheuttaa tyypillisesti lisähäviöitä.

tV Eräs lisäongelma tikapuusuotimilla on, että niillä on melko rajoittunut suhteellisten ' * · * 20 kaistanleveyksien alue. Maksimikaistanleveyttä rajoittaa pietsosähköisissä resonaat- ? ! toreissa käytetyn pietsosahköisen materiaalin kytkentäkerroin. Tikapuusuotimen * * · '*·· kaistanleveyttä voidaan pienentää BAW-resonaattorien alivirityksellä, mutta vaste * alkaa huonontua melko nopeasti seisovan aallon suhteen ja liitosvaimennuksen kasvaessa. Ihanteellisessa tikapuusuotimessa rinnakkaisresonaattorin rinnakkaisreso- ϊ, 25 nanssitaajuus fpp on yhtä suuri kuin sarjaresonaattorin sarjaresonanssitaajuus fss. Jos halutaan leventää päästökaistaa, pienennetään taajuutta^ ja/tai kasvatetaan taajuutta^; tämä tyypillisesti kuitenkin syventää sähköisen vasteen keskellä olevaa kuoppaa. Vaihtoehtoisesti voidaan pienentää päästökaistaa sarja-ja rinnakkaisresonaatto-,·. rien ristiinvirityksellä, so. pienentää taajuutta fss ja/tai kasvattaa taajuutta^. Täl- -..··· 30 loinkin sähköinen vaste tyypillisesti huononee.

* *· * *

Keksinnön tavoitteena on esittää balansoimattomilla tulo- ja lähtöporteilla varustet- •' · ... tu suodinrakenne, joka mahdollistaa hyvät kaistansisäiset ja kaistanulkoiset ominai- t; · suudet. Lisäksi keksinnön tavoitteena on esittää suodinrakenne, johon kuuluu vä- *.* häinen määrä rakenneosia.

* · • a· 35 Keksinnön tavoitteet saavutetaan uudella suodinosuudella, joka muodostaa joko suodinrakenteen tai osan suodinrakenteesta.

118400 7

Keksinnön mukaiseen suodinrakenteeseen kuuluu pietsosähköisiä resonaattoreita, ja sille on tunnusomaista, että siihen kuuluu suodinosuus, jossa on ainakin kaksi rinnakkaista haaraa, joista ainakin kahdesta haarasta ensimmäiseen kuuluu ensimmäinen joukko sarjaankytkettyjä pietsosähköisiä resonaattoreita ja joista ainakin kah-5 desta haarasta toiseen haaraan kuuluu saijaankytketysti toinen joukko pietsosähköisiä resonaattoreita ja vaiheensiirtovälineet, jotka vaiheensiirtovälineet on järjestetty toteuttamaan oleellisesti 180 asteen vaihesiirto.

Oheisissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja.

10 Tässä selostetaan suodinosuus, johon kuuluu ainakin kaksi rinnakkaista haaraa. Suodinosuuden ensimmäisessä haarassa on joukko sarjaankytkettyjä pietsosähköisiä resonaattoreita. Joukkoon kuuluvien resonaattorien määrä on vähintään yksi. Suodinosuuden toisessa haarassa on sarjaankytketysti joukko pietsosähköisiä resonaattoreita ja vaiheensiirtovälineet, jotka toteuttavat oleellisesti 180 asteen vaihesiirron. 15 Tähän toiseen joukkoon kuuluvien resonaattorien määrä on myös vähintään yksi. Haaroihin ei tyypillisesti kuulu muita osia, joten ensimmäinen haara koostuu ensimmäisestä joukosta sarjaankytkettyjä pietsosähköisiä resonaattoreita ja toinen haara koostuu sarjaankytketyistä toisesta joukosta pietsosähköisiä resonaattoreita ja V. vaiheensiirtovälineistä. Tämän keksinnön mukainen yksinkertaisin suodinosuus si- • ** 20 sältää näin ollen kaksi pietsosähköisiä resonaattoria - yhden sarjaresonaattorin ja I,;1 yhden rinnakkaisresonaattorin - ja rinnakkaisresonaattorin kanssa sarjaankytketyt ·:·· sopivat vaiheensiirtovälineet. Pietsosähköiset resonaattorit voivat olla massa-aalto- *‘·· resonaattoreita, joilla on esimerkiksi jokin edellä kuvatun kaltainen rakenne. Vaih- .· 1 toehtoisesti ne voivat olla pinta-aaltoresonaattoreita.

25 Kuvatun kaltaisen rakenteen omaavan suodinosuuden sähköinen vaste on käytännössä samanlainen kuin samanlaisiin pietsosähköisiin resonaattoreihin perustuvan ristikko suodinosuuden, mutta resonaattorien lukumäärä on puolet ristikkosuodin-:1\ osuuden resonaattorimäärästä. Siksi kuvattua suodinosuutta nimitetään jäljempänä tässä selostuksessa puoliristikkosuodinosuudeksi. Suodattimessa tarvittavien osien ‘ 30 määrää halutun sähköisen vasteen toteuttamiseksi voidaan siten merkittävästi vä- " · t hentää puoliristikkosuodinosuutta käyttämällä. Tämä on keksinnön yksi etu. Lisäksi ··· puoliristikkosuodinosuus on yksipäinen, ja sitä voidaan helposti käyttää esimerkiksi :T matkapuhelinsovelluksissa.

• ,

On myös mahdollista yhdistää puoliristikkosuodinosuus esimerkiksi tikapuusuodin-35 osuuteen tai -osuuksiin. Näin voidaan suunnitella ja toteuttaa vähäisin osin yksipäi- 118400 8 siä suotimia eri sovelluksien tarpeisiin. Tällaisella suotimella on tyypillisesti ristik-kosuotimen hyvät kaistanulkoiset ominaisuudet, tikapuusuotimen jyrkät siirtymät päästökaistalta estokaistalle sekä tikapuu- ja ristikkosuotimen hyvät kaistansisäiset ominaisuudet. Lisäksi voidaan käyttöön saada laajempi alue käyttökelpoisia suhteel-5 lisiä kaistanleveyksiä.

Esimerkkejä keksinnön mukaisen suodinrakenteen käyttökohteista ovat radiolähet-timet, -vastaanottimet ja radiolähetin-vastaanottimet (erityisesti matkapuhelimet). Keksinnön mukainen puoliristikkosuodinosuus voi muodostaa osan lähetin-vastaanottimen dupleksisuotimesta, jossa sekä vastaanotin- että lähetinhaara voivat sisältää 10 puoliristikkosuodinosuuksia.

Keksintöä selostetaan seuraavaksi yksityiskohtaisemmin viitaten esimerkkinä esitettyihin edullisiin suoritusmuotoihin ja oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuva 1 esittää tekniikan tason mukaista pinta-aaltoresonaattoria, kuva 2 esittää tekniikan tason mukaista massa-aaltoresonaattoria, 15 kuva 3 esittää erästä toista massa-aaltoresonaattoria, jolla on siltarakenne, : Y kuva 4 esittää massa-aaltoresonaattoria, jolla on läpivientirakenne, t * »· • · \ kuva 5 esittää alustasta akustisen peilirakenteen avulla erotettua massa-aalto- ♦ t '·» resonaattoria, - * kuva 6 esittää pinorakenteista massa-aaltoresonaattoria, • * ** 20 kuva 7 esittää esimerkkiä tekniikan tason mukaisesta tikapuusuodinrakenteesta ja sen sähköisestä vasteesta, kuva 8 esittää esimerkkiä tekniikan tason mukaisesta ristikkosuodinrakenteesta ,·, ja sen sähköisestä vasteesta, • « ··· kuva 9 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisesta puoliristikkosuodinosuudesta, * · . ·· · *· ' 25 kuva 10 esittää eräitä esimerkkejä keksinnön mukaisten puoliristikkosuodin- ‘ osuuksien perustoteutuksista, • » • ♦ .**. kuva 11 esittää esimerkkiä puoliristikkosuodinosuuden perustoteutuksen sähköi sestä vasteesta, 118400 9 kuva 12 esittää puoliristikkosuodinosuuden perustoteutuksen ja kolmiasteisen ti-kapuusuotimen sähköisten vasteiden välistä vertailua, kuva 13 esittää esimerkkiä keksinnön erään ensimmäisen edullisen suoritusmuodon mukaisesta suodinrakenteesta, 5 kuva 14 esittää esimerkkiä keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaisesta suodinrakenteesta, kuva 15 esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaisen suo-dinrakenteen sähköistä vastetta, kuva 16 esittää keksinnön mukaisia vastaanotin-, lähetin- ja lähetin-vastaanotin-10 järjestelyä.

Edellä tekniikan tason selostuksen yhteydessä viitattiin kuviin 1-8. Kuvissa on käytetty toisiaan vastaavista osista samoja viitenumerolta.

Kuvassa 9 on esitetty puoliristikkosuodinosuus 900, jossa on ensimmäinen haara 901, joka sisältää ensimmäisen joukon 921 saijaankytkettyjä pietsosähköisiä reso-15 naattoreita. Lisäksi siinä on rinnan ensimmäisen haaran 901 kanssa toinen haara • Y 902, joka sisältää sarjaankytkettynä toisen joukon 922 pietsosähköisiä resonaattorei- • t ta ja vaiheensiirtovälineet 910 oleellisesti 180 asteen vaihesiirron toteuttamiseksi.

IEnsimmäiseen joukkoon 921 kuuluvilla pietsosähköisillä resonaattoreilla 701 sarja- 7" resonanssitaajuus on tyypillisesti lähellä puoliristikkosuodinosuuden keskitaajuutta, 20 ja toiseen joukkoon 922 kuuluvilla pietsosähköisillä resonaattoreilla 702 rinnakkais- , , resonanssitaajuus on lähellä puoliristikkosuodinosuuden keskitaajuutta. Pietsosäh- köisten resonaattorien lukumäärä joukoissa 921, 922 on tyypillisesti yksi, mutta joissakin sovelluksissa voi olla edullista käyttää useampia kuin yhtä pietsosähköisiä resonaattoria sarjaan kytkettynä. Vaiheensiirtovälineiden 910 toteuttama vaihesiirto 25 on edullisesti 180 astetta, mutta riippuen esimerkiksi suotimen impedanssitasosta ja V\ päästökaistan halutusta leveydestä voidaan käyttää vaihesiirtoa, joka on lähellä 180 ·*** astetta. Tyypillisesti vaiheensiirtovälineiden 910 toteuttama vaihesiirto on 150 - 210 '·· .

.* * astetta. Vaihesiirto voidaan toteuttaa alan ammattimiehen tuntemilla eri tavoilla. AI- * *· ' la on esitetty eräitä edullisia suoritusmuotoja.

· · · #.j.‘ 30 Kuvassa 10A on esitetty esimerkkinä puoliristikkosuodinosuuden perustoteutukses- * *' ta puoliristikkosuodinosuuden perustoteutus, jossa on vain yksi sarjaresonaattori *·*· 701 ja yksi rinnakkaisresonaattori. Kuvissa 10B, 10C ja 10D on esitetty erilaisia esimerkkejä puoliristikkosuodinosuuteen sopivista vaiheensiirtovälineistä. Kuvassa ίο 118400 10B vaihesiirto on järjestetty käyttämällä muuntajaa 911, jonka kytkentäkerroin on 1:-1. Kuten kuvasta 10B nähdään, muuntajan 911 piirien toiset päät on kytketty maatasoon. Kuvassa 10C vaihesiirto on järjestetty käyttämällä siirtojohtoa 912, jonka pituus vastaa 180 asteen vaihesiirtoa (so. puolta aallonpituutta suodinosuuden 5 keskitaajuudella). Vaadittava vaihesiirto voidaan toteuttaa kahdessa tai useammassa vaiheessa. Kuvassa 10D on esitetty esimerkki, jossa käytetään tiettyä määrää vai-heensiirtokomponentteja tuottamaan oleellisesti 180 asteen kokonaisvaihesiirto: kaksi siirtojohtoa 913a,b kumpikin toteuttavat oleellisesti 45 asteen vaihesiirron. Eräs lisäesimerkki vaiheensiirtovälineistä on yksittäiselementtinä toteutettu vai-10 heensiirtokytkentä, johon kuuluu asianmukaisesti kytkettyinä tietty määrä kondensaattoreita ja keloja. Tällainen vaiheensiirtopiirielin on alan ammattimiehen tuntema. Vaiheensiirtoelimet tai komponentit voidaan toteuttaa suodinsirulle monoliittisina eliminä tai ne voivat olla sirun ulkopuolisia lisäkomponentteja. Monoliittinen toteutus on usein edullisempi vaihtoehto.

15 Kuvat 11A ja 1 IB esittävät esimerkkiä kuvassa 10A esitetyn puoliristikkosuodin-osuuden perustoteutuksen sähköisestä vasteesta. Sähköinen vaste on laskettu, ja puoliristikkosuodinosuuden perustoteutuksen pietsosähköisten resonaattorien 701 ja 702 resonanssitaajuudet ovat samat kuin suodattimien 700 ja 800 pietsosähköisten #v resonaattorien 701/801 ja 702/802. Näin /ss on samansuuruinen kuin/pP siinä puoli- ’ 20 ristikko suodinosuuden perustoteutuksessa, jonka laskettua sähköistä vastetta kuva • · • ] 11 esittää. (BAW-)resonaattorien 701 ja 702 kapasitanssit (pinta-alat) ovat saman- ’>5. suuruiset siinä puoliristikkosuotimessa, jonka sähköistä vastetta kuva 11 esittää.

Puoliristikkosuotimen perustoteutuksen keskitaajuus on siten sama kuin kuvissa 7B *” ja 8B. Puoliristikkosuodinosuuden perustoteutuksen sähköinen vaste on samanlai- ' 25 nen kuin ristikkosuodinosuuden (vrt. kuvat 8B ja 1 IA). Puoliristikkosuodinosuuden etuna on se, että pietsosähköisten resonaattorien määrä on siinä vain puolet yksinkertaisen ristikkosuodinosuuden pietsosähköisten resonaattorien määrästä ja että puoliristikkosuodinosuus on yksipäinen.

‘ Vertailtaessa kuvia 7B ja 11A havaitaan, että puoliristikkosuodinosuuden perusto- 30 teutuksen selektiivisyys ei ole yhtä hyvä kuin tyypillisen 3-asteisen tikapuusuoti-men. Puoliristikkosuodinosuuden perustoteutuksen elementtien lukumäärä on kui-tenkin alle puolet tyypillisen 3-asteisen tikapuusuotimen vastaavasta, ja kaistanul-- * koinen vaimennus etäällä päästökaistasta on selvästi parempi kuin tikapuusuotimel- la.

• + > • · '· 35 Kuvassa 12 verrataan puoliristikkosuodinosuuden perustoteutuksen ja kolmiasteisen tikapuusuotimen laskettua sähköistä vastetta. Verrataan ensin tämän kolmiasteisen 118400 11 tikapuusuotimen sähköistä vastetta (leveämpi käyrä kuvassa 12B) kuvassa 7B esitetyn toisen kolmiasteisen tikapuusuotimen sähköiseen vasteeseen. Kuvan 12 päästö-kaista on huomattavasti kapeampi; päästökaistan leveys -3 dB:n kohdalla on noin 40 MHz kuvassa 7B, kun kuvassa 12B se on noin 25 MHz. Tässä annetut luvut 5 koskevat spesifisesti näitä kahta kolmiasteista tikapuusuodinta. Tietyn suodinparin vaikutus voi riippua esimerkiksi suodinrakenteiden yksityiskohdista ja käytetystä pietsosähköisestä materiaalista. Päästökaistan kapeneminen saadaan aikaan ristiinvi-rittämällä taajuuksia fpp ja fs. Kuvaan 7B liittyvässä kolmiasteisessa tikapuusuoti-messa fss on lähes sama kuin fpp, mutta kuvaan 12 liittyvässä kolmiasteisessa tika-10 puusuotimessa fss on pienempi kuin fpp. Kuvassa 12 on esitetty niin kapea päästö-kaista kuin on käytännössä mahdollista saada aikaan kolmiasteisella tikapuusuoti-mella noin 942MHz:n keskitaajuudella. Jos resonanssitaajuutta fss pienennetään vielä enemmän, tai taajuutta fpp kasvatetaan lisää, suodinrakenteen vaimennus kasvaa nopeasti. Edellä mainitut päästökaistan leveysarvot 25 MHz ja 40 MHz ovat 15 esimerkkejä; ristiinvirityksen vaikutus päästokaistaan riippuu esimerkiksi suodinra-kenteesta ja pietsosähköisestä materiaalista.

Tarkastellaan seuraavaksi kuvassa 12 esitetyn puoliristikkosuodinosuuden perusto-teutuksen sähköistä vastetta. Kuten kuvasta 12B havaitaan, puoliristikkosuodinosuuden perustoteutuksen päästökaistan leveys (15 MHz kuvassa 12) on huomatta-*, V 20 vasti kapeampi kuin ristiinviritetyn kolmiasteisen suotimen vastaava (25 MHz ku-vassa 12). Taajuus fpp on suurempi ja taajuus^ pienempi kuvaan 12 liittyvässä puo- : :*_· liristikkosuotimen perustoteutuksessa kuin kuvaan 12 liittyvässä tikapuusuotimessa.

. * * ·

Kuva 12 osoittaa täten selvästi että puoliristikkosuodinosuus (perustoteutus) mah- dollistaa sellaisten yksipäisten suotimien suunnittelun ja valmistuksen, joilla on ka- . · · 25 peampi päästökaista kuin tikapuusuotimilla.

* * " ·' .

Puoliristikkosuodinosuuden perustoteutuksen päästökaistan leveys voidaan valita melko laajalta alueelta lisäämättä vaimennusta tai huonontamatta sähköistä vastetta radikaalisti. Tämä on nähtävissä kuvista 12B ja 1 IB. Suotimen, jolla on yksi puoli- ristikkosuodinosuus, selektiivisyyttä päästökaistan lähellä voidaan parantaa lisää- .··· 30 mällä siihen ensimmäisen kaltainen toinen aste. Kuvassa 13 on esitetty esimerkki ,· : sellaisesta suodinrakenteesta keksinnön erään ensimmäisen edullisen suoritusmuo- ? » .· '· ' don mukaisesti. Suodinrakenteeseen 1300 kuuluu kaksi sarjaankytkettyä puoliris- *·**· tikkosuodinosuuden perustoteutusta 900a, 900b.

• · * · * * ·, - *;]. On kuitenkin vielä edullisempaa yhdistää vähintään yksi tikapuusuodinosuus puoli- '··*’ 35 ristikkosuodinosuuteen. Kuvassa 14 on esimerkkinä esitetty keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukainen suodinrakenne 1400. Tällä suodinrakenteella 118400 12 1400 on kaksi suodinosuutta: sarjaankytketyt puoliristikkosuodinosuuden perusto-teutus 900 ja tikapuusuodinosuus 710. Esimerkiksi antenniin liittyvässä suodinra-kenteessa kumpi tahansa suodinosuuksista 710, 900 voi olla liitettynä antenniport-tiin. Vaiheensiirtovälineinä suodinrakenteessa 1400 on esimerkiksi muuntaja 911. 5 Suodinrakenteessa 1400 pietsosähköisten resonaattorien 701a ja 701b resonanssitaa-juudet ovat käytännössä samansuuruiset, samoin kuin pietsosähköisten resonaattorien 702a ja 702b. Suodinrakenteen 1300 tikapuusuodinosuuden 700 pietsosähköiset resonaattorit 701b ja 702b voidaan korvata joukolla sarjaankytkettyjä pietsosähköi-siä resonaattoreita. Vastaavasti suodinrakenteen 1400 puoliristikkosuodinosuuden ei 10 tarvitse olla puoliristikkosuodinosuuden perustoteutus.

Sarjaresonaattorien 701 (ja rinnakkaisresonaattorien 702) resonanssitaajuudet suodinrakenteen ensimmäisessä suodinosuudessa ja toisessa suodinosuudessa voivat olla erisuuret, vaikka suodinosuuksien keskitaajuudet ovat samat. Suodinosuuksien sarja/rinnakkaisresonaattorien erisuuruisilla resonanssitaajuuksilla voidaan saavut-15 taa joitakin etuja suunniteltaessa sähköisen vasteen muotoa päästökaistan läheisyydessä. Jos suodinrakenteen pietsosähköiset resonaattorit ovat ohutkalvo-BAW-reso-naattoreita, valmistusprosessi tyypillisesti edellyttää joitakin ylimääräisiä vaiheita eripaksuisten BAW-resonaattorien valmistamisen mahdollistamiseksi. Suodinrakenteen suodinosuuksien sarjaresonaattorien 701 resonanssitaajuudet ovat tyypillisesti :.V 20 samansuuruiset, samoin kuin rinnakkaisresonaattorien 702 resonanssitaajuudet. Ku- vissa 15A ja 15B on esitetty suodinrakenteen 1400 sähköistä vastetta. Kuvissa näh-y:’· dään puoliristikkosuodinosuuden perustoteutuksen, tikapuusuodinosuuden ja suo- dinrakenteen 1400 sähköinen vaste. Kuvassa 15B vasemmanpuoleinen vastekäyrä .... kuuluu suodinrakenteelle 1400 ja oikeanpuoleinen vastekäyrä tikapuusuodinosuu- ,· · 25 delle. Tässä ja muissa selostukseen liittyvissä kuvissa esitetyt vastekäyrät ovat las- kettuja.

Kuva 15 osoittaa selvästi, että suodinrakenne, jossa on sarjaankytkettynä vähintään yksi puoliristikkosuodinosuus ja vähintään yksi tikapuusuodinosuus, yhdistää tika-puusuotimen ja ristikkosuotimen edut: sillä on tikapuusuotimelle tyypillinen hyvä « .**· 30 selektiivisyys ja ristikkosuotimen hyvät kaistanulkoiset ominaisuudet. Päästökais- *· · talla näiden suotimien sähköiset vasteet ovat hyvät ja itse asiassa aivan samanlaiset, • · kuten kuvasta 15B nähdään. Kuvan 15B ylempi käyrä kuvaa puoliristikkosuodin-osuuden perustoteutuksen sähköistä vastetta. Käyrä, jossa on kaksi kuoppaa taa- t * ; *i‘ juuksilla 927 MHz ja 958 MHz, liittyy tikapuusuotimeen, ja käyrä, jossa on kuoppa * .··· 35 940MHz;n kohdalla, liittyy suotimeen, jossa on yksi puoliristikkosuodinosuus ja yksi tikapuusuodinosuus.

118400 13

Kuvassa 16 on esitetty eräitä esimerkkejä puoliristikkosuodinosuuden sisältävän suodinrakenteen mahdollisista käyttökohteista. Kuvassa 16A nähdään lähetinjärjes-tely 1600. Lähetinjärjestelyyn 1600 kuuluu lähetinpiiri 1603, jossa tyypillisesti on ainakin modulaattori, paikallisoskillaattori ja sekoitin modulaattorilta ja paikallisos-5 killaattorilta tulevien signaalien yhdistämiseksi; tehovahvistin 1602 lähetettävän ra-diotaajuussignaalin vahvistamiseksi, ja suodin 1601 halutulla taajuusalueella tai -alueilla sijaitsevien taajuuksien päästämiseksi läpi. Suotimeen 1601 kuuluu keksinnön mukainen puoliristikkosuodinosuus 900. Lähetinjärjestelyn suodin 1601 voi olla toteutettu BAW-resonaattoreilla. Voi olla edullista käyttää peilityyppisiä BAW-10 resonaattoreita, jos lämmönsiirrolla BAW-resonaattoreilta on olennainen merkitys. Monissa sovelluksissa suotimella 1601 voi olla BAW-resonaattoreita, joilla on mikä tahansa edellä tekniikan tason BAW-resonaattorien yhteydessä kuvattu rakenne. Suodin 1601 toteuttaa lähtöportin lähetinjärjestelyn liittämiseksi/kytkemiseksi antennille.

15 Kuvassa 16B on esitetty vastaanotinjärjestely 1610. Vastaanotinjärjestelyyn 1610 kuuluu suodin 1611, joka toteuttaa tuloportin antennin liittämiseksi/kytkemiseksi vastaanotinjärjestelyyn. Suotimessa 1611 on keksinnön mukainen puoliristikkosuodinosuus 900, ja suotimen sähköinen vaste on sellainen, että halutun taajuusalueen tai -alueiden ulkopuoliset taajuudet suodatetaan pois. Suotimen 1611 lähtöportti on ♦ · ·'.·*, 20 liitetty vähäkohinaiseen vahvistimeen 1612, joka puolestaan on liitetty sopivaan :*\ vastaanotinpiiriin 1613.

9 • · * .· · ”*. Lähetinjärjestely 1600 ja vastaanotinjärjestely 1610 voivat muodostaa osan mistä tahansa radiotaajuisesta lähettimestä tai vastaanottimesta. Esimerkiksi matkapuhelin • ··· · tai jokin muu kannettava viestin voi sisältää toisen tai molemmat näistä järjestelyis-— 25 tä. Puoliristikkosuodinosuuksien suotimissa 1601 ja 1611 ei tarvitse välttämättä olla puoliristikkosuodinosuuksien perustoteutuksia; niissä voi olla useita sarjaankytket-tyjä resonaattoreita kuvissa 16A ja 16B esitetyn jommankumman tai molempien yksittäisten sarja/rinnakkaisresonaattorin asemesta. Lisäksi lähetin- ja vastaanotinjär-:*·, jestelyjen suotimet voivat olla edellä selostettujen keksinnön edullisten suoritus- .·*· 30 muotojen mukaisia suodinrakenteita.

* * * · Ϊ/. Esimerkiksi monissa solukkojärjestelmissä signaalin lähetys ja vastaanotto tapahtu- *:*·’ vat eri taajuuksilla. Jos lähetys tapahtuu jollakin ensimmäisellä taajuuskaistalla ja t..V vastaanotto jollakin toisella taajuuskaistalla, käytetään duplekseria erottamaan lähe- *;*, tettävät ja vastaanotettavat signaalit toisistaan. Duplekserina voi toimia duplek- *··* 35 sisuodin. Dupleksisuotimessa on kaksi suodinhaaraa, joiden päästökaistat eivät ole samat. Antenniin liitetty dupleksisuodin mahdollistaa näin ensimmäisellä taajuus- 118400 14 kaistalla sijaitsevien signaalien lähetyksen ja toisella taajuuskaistalla sijaitsevien signaalien vastaanoton. Lisäksi signaalien lähetys ja/tai vastaanotto voi tapahtua useilla eri taajuuskaistoilla, ei vain yhdellä taajuuskaistalla. Myös tässä tapauksessa on mahdollista suunnitella signaalien lähetyksen ja vastaanoton mahdollistava suo-5 din.

Kuvassa 16C on kaavamaisesti esitetty dupleksisuodinrakenne 1630. Tätä suodinra-kennetta 1630 käytetään tyypillisesti radiolähetin-vastaanottimissa, ja kuva 16C esittää sen liitännän antenniin, Suodinrakenteeseen 1630 kuuluu ensimmäinen suo-dinhaara 1601 lähetettävien signaalien suodattamiseksi ja toinen suodinhaara 1611 10 vastaanotettavien signaalien suodattamiseksi. Ensimmäisen suodinhaaran 1601 lähtö on tyypillisesti yhteinen toisen suodinhaaran 1611 tulon kanssa ja sitä kutsutaan tavallisesti antenniportiksi.

Ensimmäisen suodinhaaran 1601 päästökaista(t) on erilainen kuin toisen suodinhaaran 1611, jolloin suodinrakenne 1630 erottaa lähetettävät signaalit vastaanotettavis-15 ta. Toisella suodinhaaralla esiintyy suuri heijastuskerroin lähetystaajuudella ja ensimmäisellä suodinhaaralla esiintyy suuri heijastuskerroin vastaanottotaajuudella. Yleensä suodinhaaroilla näkyy suuri impedanssi näillä taajuuksilla, ja esimerkiksi lähetettävät signaalit, joiden taajuuskaista on eri kuin vastaanotettavien signaalien, .·.· näkevät toisen suodinhaaran 1611 suurena impedanssina, jolloin ne eivät pääse toi- ·*,' 20 seen suodinhaaraan 1611. Solukkojärjestelmissä lähetettävän signaalin teho voi olla • * esimerkiksi suurimmillaan 2 W. Vastaanotettavien signaalien teho voi olla toisaalta • · *;; luokkaa -100 dBm. Vastaavasti, vastaanotettavalle signaalille ensimmäinen suodin haara 1601 näkyy suurena impedanssina, jolloin se menee toiseen suodinhaaraan 1611. Näin käytännöllisesti katsoen kaikki vastaanotettu signaalienergia menee vas-V 25 taanotinpiirille.

Kuvassa 16D on esitetty esimerkkinä dupleksisuodin 1630 lähetinjärjestetyssä 1635. Dupleksisuotimessa 1630 on ensimmäinen suodinhaara 1601, joka sisältää puoliris-tikkosuodinosuuden perustoteutuksen 900a, ja toinen suodinhaara 1611, joka sisäl-tää puoliristikkosuodinosuuden perustoteutuksen 900b. Suodinhaarat 1601, 1611 * 30 voivat myös sisältää muita suodinosuuksia, kuten puoliristikkosuodinosuuksien :**. kanssa sarjaankytkettyjä tikapuusuodinosuuksia. Lisäksi kuvassa 16D esitetyt puoli- *:*· ristikkosuodinosuudet voidaan korvata puoliristikkosuodinosuuksilla, joissa on t,j.‘ useita sarjaankytkettyjä pietsosähköisiä sarja- tai rinnakkaisresonaattoreita kuvassa 16D esitetyn yksittäisen pietsosähköisen resonaattorin asemesta. Lisäksi on mahdol-'··· 35 lista, että vain yksi suodinhaaroista 1601, 1611 sisältää puoliristikkosuodinosuuden, 15 1 1 8400 mutta tyypillisesti sekä vastaanotin- että lähetinhaaraan kuuluu puoliristikkosuodin-osuus, jos dupleksisuodin on toteutettu puoliristikkosuodinosuuksilla.

Dupleksisuodin 1630 toteutetaan edullisimmin monoliittisesti siten, että molemmat suodinhaarat 1601, 1611 sekä vaiheensiirtovälineet suodinosuuksissa 900a, 900b si-5 jaitsevat samalla sirulla. Tämä vaatii lisäkerroksen lähetysresonaattoreihin (olettaen, että lähetystaajuus on pienempi kuin vastaanottotaajuus) lähetyssuodinhaaran taajuuden madaltamiseksi. Vaiheensiirtovälineet voivat olla integroiduilla passiivisilla elimillä (L ja C) toteutettuja monoliittisia muuntajia. On myös monia muita käyttökelpoisia muunnelmia; kotelosubstraatti voi esimerkiksi sisältää siirtojohtoja, jotka 10 suorittavat vaihesiimm. Joissain tapauksissa voi olla edullista toteuttaa vaihesiirto ulkoisin komponentein. Tyypillisesti joko vastaanottohaara RX tai lähetyshaara TX on kytketty antenniporttiin vaiheensiirtovälineiden 1631 kautta, jotka on järjestetty suorittamaan oleellisesti 90 asteen vaihesiirto antenniportin sovituksen parantamiseksi. Kuvassa 16D vaiheensiirtovälineet 1631 on esitetty esimerkin vuoksi osana 15 lähetyssuodinhaaraa TX 1601.

Termillä massa-aaltoresonaattori tarkoitetaan oheisissa vaatimuksissa ja tässä selostuksessa rakennetta, jolla on pietsosähköinen kerros ja ensimmäinen elektrodi mainitun pietsosähköisen kerroksen yhdellä puolella ja toinen elektrodi mainitun piet-,*.· sosähköisen kerroksen vastakkaisella puolella. Rakenteeseen voi lisäksi kuulua esi- ;v 20 merkiksi useampia pietsosahköisiä kerroksia ja useampia elektrodeja.

* * 0 0

Termillä pinta-aaltoresonaattori tarkoitetaan oheisissa vaatimuksissa ja tässä selos-"'* tuksessa rakennetta, jolla on ainakin kaksi elektrodia pietsosähköisen materiaalin ·"· pinnalla, joka mainittu pietsosähköinen materiaali on tyypillisesti yksittäinen piet- i’ * sosähköinen kide.

25 Termillä liittää ja sen johdoksilla tarkoitetaan oheisissa vaatimuksissa ja tässä selostuksessa galvaanista liitäntää. Termillä kytkeä ja sen johdoksilla tarkoitetaan oheisissa vaatimuksissa ja tässä selostuksessa sähköistä - ei välttämättä galvaanista -V* kytkentää. Esimerkiksi kahdella yhteenkytketyllä komponentilla voi kummallakin • n olla galvaaninen liitäntä välissä olevaan sähköiseen komponenttiin.

• · ' * a i '· ’ 30 Edellä selostetun perusteella on alan ammattimiehelle selvää, että monet muunnel- "\ mat ovat mahdollisia keksinnön suojapiirin puitteissa. Vaikka keksinnön erästä t · .·:* edullista suoritusmuotoa on selostettu yksityiskohtaisesti, on selvää, että sitä voi- . « .

,·*· daan muunnella ja varioida eri tavoin, jotka muunnelmat ja variaatiot kuuluvat *" kaikki oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnön suoja-alan piiriin.

Claims (29)

118400

1. Filterkonstruktion (900, 1300, 1610), innefattande piezoelektriska resonatorer, kännetecknad av att nämnda piezoelektriska resonatorer innefattar precis ett piezo-elektriskt skikt och en första elektrod pä ena sidan av nämnda piezoelektriska skikt • «v ] S' samt en andra elektrod pä nämnda piezoelektriska skikts motsatta sida, och nämnda filterkonstruktion (900, 1300, 1610) innefattar en filterdel (900), med ätminstone 2. tvl parallella förgreningar (901, 902), varvid den första förgreningen (901) av nämnda ätminstone tvä förgreningar innefattar en första mängd (921, 701) piezo- elektriska resonatorer i en serie, varvid de första piezoelektriska resonatorerna som tillhör nämnda första mängd har en första resonansfrekvens, och varvid den andra ·,· j förgreningen (902) av nämnda ätminstone tvä förgreningar innefattar en andra 30 mängd (922, 702) piezoelektriska resonatorer och fasförskjutningsorgan (910) i se- \g rie, varvid nämnda fasförskjutningsorgan är anordnade att utföra en väsentligt 180 'll1 graders fasförskjutning, och varvid de piezoelektriska resonatorerna som tillhör • · *·;2 nämnda andra mängd har en andra resonansfrekvens, som har en annan storlek än I den första resonansfrekvensen. ··· · « 2 • · ·

1. Suodinrakenne (900, 1300, 1610), johon kuuluu pietsosähköisiä resonaattorei-ta, tunnettu siitä, että mainitut pietsosähköiset resonaattorit sisältävät täsmälleen yhden pietsosähköisen kerroksen ja ensimmäisen elektrodin mainitun pietsosähköi- 5 sen kerroksen yhdellä puolella sekä toisen elektrodin mainitun pietsosähköisen kerroksen vastakkaisella puolella, ja mainittu suodinrakenne (900, 1300, 1610) sisältää suodinosuuden (900), jossa on vähintään kaksi haaraa (901, 902) rinnan, joista mainituista vähintään kahdesta haarasta ensimmäiseen haaraan (901) kuuluu ensimmäinen joukko (921, 701) pietsosähköisiä resonaattoreita sarjassa, joilla mainittuun en-10 simmäiseen joukkoon kuuluvilla pietsosähköisillä resonaattoreilla on ensimmäinen resonanssitaajuus, ja joista mainituista vähintään kahdesta haarasta toiseen haaraan (902) kuuluu toinen joukko (922, 702) pietsosähköisiä resonaattoreita ja vaiheen-siirtovälineet (910) sarjassa, jotka mainitut vaiheensiirtovälineet on järjestetty toteuttamaan oleellisesti 180 asteen vaihesiirto, ja joilla mainittuun toiseen joukkoon 15 kuuluvilla pietsosähköisillä resonaattoreilla on toinen resonanssitaajuus, joka on erisuuri kuin ensimmäinen resonanssitaajuus.

2. Filterkonstruktion (1300) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den dess- utom innefattar en andra filterdel (900b) i serie med nämnda filterdel (900a), som 22 1 1 8400 har ätminstone tvä parallella förgreningar, av vilka nämnda ätminstone tvä förgre-ningar den första innefattar ett tredje mängd (701b) piezoelektriska resonatorer i en serie, och av vilka nämnda ätminstone tvä förgreningar den andra förgreningen innefattar en fjärde mängd (702b) piezoelektriska resonatorer och fasförskjutningsor-5 gan (910b) i serie, varvid nämnda fasförskjutningsorgan är anordnade att utföra en väsentligt 180 graders fasförskjutning.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suodinrakenne (1300), tunnettu siitä, että siihen lisäksi kuuluu sarjassa mainitun suodinosuuden (900a) kanssa toinen suo-dinosuus (900b), jossa on vähintään kaksi haaraa rinnan, joista mainituista vähin- . . 20 tään kahdesta haarasta ensimmäiseen haaraan kuuluu kolmas joukko (701b) piet- ];*** sosähköisiä resonaattoreita sarjassa, ja joista mainituista vähintään kahdesta haaras- • · • ** ta toiseen haaraan kuuluu neljäs joukko (702b) pietsosähköisiä resonaattoreita ja vaiheensiirtovälineet (910b) sarjassa, jotka mainitut vaiheensiirtovälineet on järjes-tetty toteuttamaan oleellisesti 180 asteen vaihesiirto. • · ,···. 25 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suodinrakenne (1400), tunnettu siitä, että • · siihen lisäksi kuuluu sarjassa mainitun suodinosuuden (900) kanssa toinen suo- . . dinosuus (710), jossa on kolmas joukko (701b) pietsosähköisiä resonaattoreita sar- • « ♦ ·;; · jassa mainitun suodinosuuden (900) kanssa ja rinnan signaalitien kanssa neljäs • · *···* joukko (702b) pietsosähköisiä resonaattoreita sarjassa. ···

3. Filterkonstruktion (1400) enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den dess-utom innefattar en andra filterdel (710) i serie med nämnda filterdel (900), med en tredje mängd (701b) piezoelektriska resonatorer i serie med nämnda filterdel (900) 10 och en fjärde mängd (702b) piezoelektriska resonatorer i serie parallellt med signal-vägen.

4. Filterkonstruktion enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknad av att den är ett duplexfilter (1630), innefattande en mottagningsfilterförgrening (1611) och en sändarfilterförgrening (1601) kopplade tili en ledare, varvid ledaren bildar en 15 gemensam port till nämnda mottagningfilterförgrening och sändningsfilterförgre-ning, och vilken nämnda filterdel (900) bildar en del av antmgen nämnda mottagningsfilterförgrening eller sändningsfilterförgrening och nämnda mottagningsfilter-förgrenings passband är olika frän nämnda sändningsfilterförgrenings passband.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, *;·* että se on dupleksisuodin (1630), johon kuuluu johtimeen kytketyt vastaanotto- ·,; | suodinhaara (1611) ja lähetyssuodinhaara (1601), joka johdin muodostaa yhteisen portin mainituille vastaanottosuodinhaaralle ja lähetyssuodinhaaralle, ja joka mainittu suodinosuus (900) muodostaa osan joko mainitusta vastaanottosuodinhaarasta 1 1 8400 tai lähetyssuodinhaarasta ja mainitun vastaanottosuodinhaaran päästökaista on eri kuin mainitun lähetyssuodinhaaran päästökaista.

5. Filterkonstruktion enligt patentkrav 4, kännetecknad av att bäde mottagnings- ; V: 20 förgreningen och sändningsfilterförgreningen innefattar en filterdel (900a, 900b), innefattande ätminstone tvä parallella förgreningar, av vilka nämnda ätminstone tvä . förgreningar den första innefattar en första mängd piezoelektriska resonatorer i en serie, och av vilka nämnda ätminstone tvä förgreningar den andra förgreningen in- i(M. nefattar en andra mängd piezoelektriska resonatorer och fasförskjutningsorgan i se- • » 25 rie, varvid nämnda fasförskjutningsorgan är anordnade att utföra en väsentligt 180 ***** graders fasförskjutning. ::*: 6. Filterkonstruktion enligt patentkrav 4 eller 5, kännetecknad av att den dess- ·*'*: utom innefattar fasförskjutningsorgan, vilka är anordnade att utföra en väsentligt 90 <«· *. graders fasförskjutning och ansluta antigen mottagningsfilterförgreningen eller »·· *;;j 30 sändningsfilterförgreningen tili nämnda ledare som bildar en gemensam port. • · • * ···

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että sekä vas-taanottohaaraan että lähetyssuodinhaaraan kuuluu suodinosuus (900a, 900b), jossa 5 on vähintään kaksi haaraa rinnan, joista mainituista vähintään kahdesta haarasta ensimmäiseen haaraan kuuluu ensimmäinen joukko pietsosähköisiä resonaattoreita sarjassa ja joista mainituista vähintään kahdesta haarasta toiseen haaraan kuuluu toinen joukko pietsosähköisiä resonaattoreita ja vaiheensiirtovälineet sarjassa, jotka mainitut vaiheensiirtovälineet on järjestetty toteuttamaan oleellisesti 180 asteen vai-10 hesiirto.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että siihen lisäksi kuuluu vaiheensiirtovälineet, jotka on järjestetty toteuttamaan oleellisesti 90 asteen vaihesiirto ja liittämään joko vastaanottosuodinhaara tai lähetyssuodin-haara mainittuun yhteisen portin muodostavaan johtimeen.

7. Filterkonstruktion enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknad av att • · · ! nämnda fasförskjutningsorgan bestar av ett fasförskjutningselement. • ·· • ·

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainitut vaiheensiirtovälineet koostuvat yhdestä vaiheensiirtoelimestä.

8. Filterkonstruktion enligt patentkrav 7, kännetecknad av att nämnda fasförskjutningselement är en transformator (911). 118400

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainittu vaiheensiirtoelin on muuntaja (911). • · • · * *·*·* 9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainittu • ** 20 vaiheensiirtoelin on oleellisesti puolen aallonpituuden pituinen siirtojohto (912). • tl • · * ···

9. Filterkonstruktion enligt patentkrav 7, kännetecknad av att nämnda fasför-skjutningselement är en överföringsledning (912) som är väsentligt en halv väg-längd läng.

10. Filterkonstruktion enligt nägot av patentkraven 1-6, kännetecknad av att 5 nämnda fasförskjutningsorgan innehäller ett fasförskjutningskretselement utfört som ett separatelement bestäende av kondensatorer och spolar.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainitut vaiheensiirtovälineet sisältävät kondensaattoreista ja keloista koostuvan t... t yksittäiselementtinä toteutetun vaiheensiirtopiirielimen. • · • · ·

11. Filterkonstruktion enligt nägot av patentkraven 1-6, kännetecknad av att nämnda fasförskjutningsorgan bestär av en mängd fasförskjutningselement, varvid summan av deras utförda fasförskjutning är väsentligt 180 grader.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että : : : 25 mainitut vaiheensiirtovälineet koostuvat joukosta vaiheensiirtoelimiä, joiden toteut- tämän vaihesiirron summa on oleellisesti 180 astetta. • · ·

12. Filterkonstruktion enligt patentkrav 11, kännetecknad av att nämnda mängd fasförskjutningselement bestär av en mängd överföringsledningar (913a, 913b).

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainittu ί,.,ϊ vaiheensiirtoelimien joukko koostuu joukosta siirtojohtoja (913a, 913b). • « ϊ» ! 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainittu • · 30 siirtojohtojen joukko koostuu kahdesta oleellisesti neljännesaallon pituisesta siirto-johdosta (913a, 913b). 118400

13. Filterkonstruktion enligt patentkrav 12, kännetecknad av att nämnda mängd överföringsledningar bestär av tvä överföringsledningar (913a, 913b) som är väsentligt en fjärdedels väglängd länga.

14. Filterkonstruktion enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknad av att nämnda första mängd piezoelektriska resonatorer bestär av en piezoelektrisk resonator och nämnd andra mängd med piezoelektriska resonatorer bestär av en piezoe- , , lektrisk resonator. • · t · · • ·

14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen pietsosähköisten resonaattorien joukko koostuu yhdestä pietsosähköisestä resonaattorista ja mainittu toinen pietsosähköisten resonaattorien joukko koostuu yhdestä pietsosähköisestä resonaattorista.

15. Filterkonstruktion enligt patentkrav 2, kännetecknad av att nämnda första : j*: 20 mängd piezoelektriska resonatorer bestär av en piezoelektrisk resonator, nämnda • * φ andra mängd piezoelektriska resonatorer bestär av en piezoelektrisk resonator, nämnda tredje mängd piezoelektriska resonatorer bestär av en piezoelektrisk resona-m'..' tor och nämnda fjärde mängd piezoelektriska resonatorer bestär av en piezoelektrisk resonator.

15. Patenttivaatimuksen 2 mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen pietsosähköisten resonaattorien joukko koostuu yhdestä pietsosähköisestä resonaattorista, mainittu toinen pietsosähköisten resonaattorien joukko koostuu yhdestä pietsosähköisestä resonaattorista, mainittu kolmas pietsosähköisten resonaattorien joukko koostuu yhdestä pietsosähköisestä resonaattorista ja mainittu 10 neljäs pietsosähköisten resonaattorien joukko koostuu yhdestä pietsosähköisestä resonaattorista.

16. Filterkonstruktion enligt patentkrav 3, kännetecknad av att nämnda första :***: mängd piezoelektriska resonatorer bestär av en piezoelektrisk resonator, nämnda andra mängd piezoelektriska resonatorer bestär av en piezoelektrisk resonator, nämnda tredje mängd piezoelektriska resonatorer bestär av en piezoelektrisk resona- *·;·* tor och nämnda fjärde mängd piezoelektriska resonatorer bestär av en piezoelektrisk : 30 resonator. *·· · 4 · • I I * ' 17. Filterkonstruktion enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknad av att serieresonansfrekvensen hos de piezoelektriska resonatorer som hör tili nämnda för- 118400 sta mängd är väsentligt samma som parallellresonansfrekvensen hos de piezoelekt-riska resonatorer som hör tili nämnda andra mängd.

16. Patenttivaatimuksen 3 mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen pietsosähköisten resonaattorien joukko koostuu yhdestä pietsosähköisestä resonaattorista, mainittu toinen pietsosähköisten resonaattorien joukko koos- 15 tuu yhdestä pietsosähköisestä resonaattorista, mainittu kolmas pietsosähköisten resonaattorien joukko koostuu yhdestä pietsosähköisestä resonaattorista ja mainittu neljäs pietsosähköisten resonaattorien joukko koostuu yhdestä pietsosähköisestä resonaattorista.

17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, 20 että mainittuun ensimmäiseen joukkoon kuuluvien pietsosähköisten resonaattorien sarjaresonanssitaajuus on oleellisesti sama kuin mainittuun toiseen joukkoon kuulu- ♦ :*; vien pietsosähköisten resonaattorien rinnakkaisresonanssitaajuus. [ 18. Patenttivaatimuksen 2 mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainit tuun ensimmäiseen joukkoon kuuluvien pietsosähköisten resonaattorien saijareso-25 nanssitaajuus on oleellisesti sama kuin mainittuun toiseen joukkoon kuuluvien pietsosähköisten resonaattorien rinnakkaisresonanssitaajuus ja mainittuun kolmanteen jXl joukkoon kuuluvien pietsosähköisten resonaattorien sarjaresonanssitaajuus on oleel- lisesti sama kuin mainittuun neljänteen joukkoon kuuluvien pietsosähköisten resold naattorien rinnakkaisresonanssitaajuus. ···· ···

18. Filterkonstruktion enligt patentkrav 2, kännetecknad av att serieresonansfre-kvensen hos de piezoelektriska resonatorer som hör tili nämnda första mängd är vä-5 sentligt samma som parallellresonansfrekvensen hos de piezoelektriska resonatorer som hör tili nämnda andra mängd och serieresonansfrekvensen hos de piezoelektriska resonatorer som hör tili nämnda tredje mängd är väsentligt samma som parallellresonansfrekvensen hos de piezoelektriska resonatorer som hör tili nämnda fjär-de mängd.

19. Filterkonstruktion enligt patentkrav 3, kännetecknad av att serieresonansfre kvensen hos de piezoelektriska resonatorer som hör tili nämnda första mängd är väsentligt samma som parallellresonansfrekvensen hos de piezoelektriska resonatorer som hör tili nämnda andra mängd och serieresonansfrekvensen hos de piezoelektriska resonatorer som hör tili nämnda tredje mängd är väsentligt samma som paral-15 lellresonansfrekvensen hos de piezoelektriska resonatorer som hör tili nämnda fjär-de mängd.

19. Patenttivaatimuksen 3 mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainit- : !*. tuun ensimmäiseen joukkoon kuuluvien pietsosähköisten resonaattorien sarjareso- j nanssitaajuus on oleellisesti sama kuin mainittuun toiseen joukkoon kuuluvien piet- • · · * * sosähköisten resonaattorien rinnakkaisresonanssitaajuus ja mainittuun kolmanteen joukkoon kuuluvien pietsosähköisten resonaattorien sarjaresonanssitaajuus on oleel- 118400 lisesti sama kuin mainittuun neljänteen joukkoon kuuluvien pietsosähköisten resonaattorien rinnakkaisresonanssitaajuus.

20. Filterkonstruktion enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknad av att de piezoelektriska resonatorer som tillhör nämnda första mängd är massavägsreso-natorer och de piezoelektriska resonatorer som tillhör nämnda andra mängd är mas- :Y: 20 savägsresonatorer. *· • e • ·· * ^ 21. Filterkonstruktion enligt patentkrav 20, kännetecknad av att alla piezoelekt- riska resonatorer som ingär i nämnda filterkonstruktion är massavägsresonatorer. • · *:·*: 22. Filterkonstruktion enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknad av att de piezoelektriska resonatorer som tillhör nämnda första mängd är ytvägsresonato- ··· 25 rer och de piezoelektriska resonatorer som tillhör nämnda andra mängd är ytvägsre- : sonatorer. • * · ··· * ···

20. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainittuun ensimmäiseen joukkoon kuuluvat pietsosähköiset resonaattorit ovat 5 massa-aaltoresonaattoreita ja mainittuun toiseen joukkoon kuuluvat pietsosähköiset resonaattorit ovat massa-aaltoresonaattoreita.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainittuun suodinrakenteeseen kuuluvat kaikki pietsosähköiset resonaattorit ovat massa-aaltoresonaattoreita.

22. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen suodinrakenne, tunnettu siitä, että mainittuun ensimmäiseen joukkoon kuuluvat pietsosähköiset resonaattorit ovat pinta-aaltoresonaattoreita ja mainittuun toiseen joukkoon kuuluvat pietsosähköiset resonaattorit ovat pinta-aaltoresonaattoreita.

23. Arrangemang (1635) för att sända och motta en radiofrekvenssignal varvid ar- .:· rangemanget innefattar ···· .·*·. - första förstärkningsorgan (1602) för att förstärka en första signal, *·[ 30 - andra förstärkningsorgan (1612) för att förstärka en andra signal, och ··· · - en filterkonstruktion (1630), innefattande en första filterförgrening (1601) för att filtrera en första signal och en andra filterförgrening (1611) för att filtrera en andra signal, varvid nämnda första filterförgrening innefattar en första ingängsledning och en första utgängsledning och varvid nämnda andra filterförgrening har en andra 118400 ingängsledning och en andra utgängsledning, varvid nämnda första utgängsledning är ansluten tili nämnda andra ingängsledning och varvid nämnda första ingängsledning är kopplad tili utgingen av de första förstärkningsorganen och varvid nämnda andra utgängsledning är kopplad tili ingängen av de andra förstärkningsorganen, 5 kännetecknat av att ätminstone en av nämnda första och andra filterförgreningar innehäller en filterdel (900), som har ätminstone tvä parallella förgreningar (901, 902), varvid den första förgreningen (901) av nämnda ätminstone tvä förgreningar innefattar en första mängd (921, 701) piezoelektriska resonatorer i serie, varvid de piezoelektriska resonatorema som tillhör nämnda första mängd har en första reso-10 nansfrekvens, och den andra förgreningen (902) av nämnda ätminstone tvä förgreningar innefattar andra mängd (922, 702) piezoelektriska resonatorer och fasför-skjutningsorgan (910) i en serie, varvid nämnda fasförskjutningsorgan är anordnade att utföra en väsentligt 180 graders fasförskjutning, och varvid de piezoelektriska resonatorema som tillhör nämnda andra mängd har en andra resonansfrekvens som 15 är av annan storlek än den första resonansfrekvensen, vilka piezoelektriska resonatorer innefattar precis ett piezoelektriskt skikt och en första elektrod pä ena sidan av nämnda piezoelektriska skikt samt en andra elektrod pä nämnda piezoelektriska skikts motsatta sida.

23. Järjestely (1635) radiotaajuussignaalin lähettämiseksi ja vastaanottamiseksi, 15 johon järjestelyyn kuuluu - ensimmäiset vahvistusvälineet (1602) ensimmäisen signaalin vahvistamiseksi, - toiset vahvistusvälineet (1612) toisen signaalin vahvistamiseksi, ja - suodinrakenne (1630), johon kuuluu ensimmäinen suodinhaara (1601) ensimmäi-sen signaalin suodattamiseksi ja toinen suodinhaara (1611) toisen signaalin suodat- • ,··. 20 tamiseksi, jolla mainitulla ensimmäisellä suodinhaaralla on ensimmäinen tulojohdin [ ,·. ja ensimmäinen lähtöjohdin ja jolla mainitulla toisella suodinhaaralla on toinen tulo- • · · johdin ja toinen lähtöjohdin, joka mainittu ensimmäinen lähtöjohdin on liitetty mai-,* nittuun toiseen tulojohtimeen ja joka mainittu ensimmäinen tulojohdin on kytketty ensimmäisten vahvistusvälineiden lähtöön ja joka mainittu toinen lähtöjohdin on 25 kytketty toisten vahvistusvälineiden tuloon, tunnettu siitä, että vähintään yksi mainituista ensimmäisestä ja toisesta suodinhaa- • · :.· · rasta sisältää suodinosuuden (900), jossa on vähintään kaksi haaraa (901, 902) rin- nan, joista mainituista vähintään kahdesta haarasta ensimmäiseen haaraan (901) kuuluu ensimmäinen joukko (921, 701) pietsosähköisiä resonaattoreita sarjassa, * 30 joilla mainittuun ensimmäiseen joukkoon kuuluvilla pietsosähköisillä resonaatto-*:*' reillä on ensimmäinen resonanssitaajuus, ja joista mainituista vähintään kahdesta :.· · haarasta toiseen haaraan (902) kuuluu toinen joukko (922, 702) pietsosähköisiä re- :\j sonaattoreita ja vaiheensiirtovälineet (910) sarjassa, jotka mainitut vaiheensiirtovä- lineet on järjestetty toteuttamaan oleellisesti 180 asteen vaihesiirto, ja joilla mainit-35 tuun toiseen joukkoon kuuluvilla pietsosähköisillä resonaattoreilla on toinen reso- 118400 nanssitaajuus, joka on eri suuri kuin ensimmäinen resonanssitaajuus, jotka piet-sosähköiset resonaattorit sisältävät täsmälleen yhden pietsosähköisen kerroksen ja ensimmäisen elektrodin mainitun pietsosähköisen kerroksen yhdellä puolella sekä toisen elektrodin mainitun pietsosähköisen kerroksen vastakkaisella puolella. 5 24. Järjestely (1600) radiotaajuussignaalin lähettämiseksi, johon järjestelyyn kuu luu - yksipäinen suodinrakenne (1601), joka muodostaa portin antennin kytkemiseksi siihen, ja - mainittuun suodinrakenteeseen liitetyt vahvistus välineet (1602) lähetettävän sig-10 naalin vahvistamiseksi ennen mainitun signaalin suodattamista, tunnettu siitä, että mainittuun suodinrakenteeseen kuuluu suodinosuus (900), jossa on vähintään kaksi haaraa (901, 902) rinnan, joista mainituista vähintään kahdesta haarasta ensimmäiseen haaraan (901) kuuluu ensimmäinen joukko (701) pietsosäh-köisiä resonaattoreita sarjassa, joilla mainittuun ensimmäiseen joukkoon kuuluvilla 15 pietsosähköisillä resonaattoreilla on ensimmäinen resonanssitaajuus, ja joista maini tuista vähintään kahdesta haarasta toiseen haaraan (902) kuuluu toinen joukko (702) pietsosähköisiä resonaattoreita ja vaiheensiirtovälineet (910) Saijassa, jotka mainitut vaiheensiirtovälineet on jäljestetty toteuttamaan oleellisesti 180 asteen vaihesiirto, ja joilla mainittuun toiseen joukkoon kuuluvilla pietsosähköisillä resonaattoreilla on 20 toinen resonanssitaajuus, joka on eri suuri kuin ensimmäinen resonanssitaajuus, jot-;y; ka pietsosähköiset resonaattorit sisältävät täsmälleen yhden pietsosähköisen kerrok- sen ja ensimmäisen elektrodin mainitun pietsosähköisen kerroksen yhdellä puolella • · ] '.m sekä toisen elektrodin mainitun pietsosähköisen kerroksen vastakkaisella puolella. • * · ·*· *"*ί 25. Järjestely (1610) radiotaajuussignaalin vastaanottamiseksi, johon järjestelyyn ·:*; 25 kuuluu - suodinrakenne (1611), joka muodostaa portin antennin kytkemiseksi siihen, ja - mainittuun suodinrakenteeseen liitetyt vahvistusvälineet (1612) suodatetun signaa- : Iin vahvistamiseksi, • · · .*·* tunnettu siitä, että mainittuun suodinrakenteeseen kuuluu suodinosuus (900), jossa • · 30 on vähintään kaksi haaraa (901, 902) rinnan, joista mainituista vähintään kahdesta haarasta ensimmäiseen haaraan (901) kuuluu ensimmäinen joukko (701) pietsosäh- ··· köisiä resonaattoreita sarjassa, joilla mainittuun ensimmäiseen joukkoon kuuluvilla : !·. pietsosähköisillä resonaattoreilla on ensimmäinen resonanssitaajuus, ja joista maini- )·) | tuista vähintään kahdesta haarasta toiseen haaraan (902) kuuluu toinen joukko (702) • · · * * 35 pietsosähköisiä resonaattoreita ja vaiheensiirtovälineet (910) Saijassa, jotka mainitut vaiheensiirtovälineet on jäljestetty toteuttamaan oleellisesti 180 asteen vaihesiirto, 21 1 1 8400 ja joilla mainittuun toiseen joukkoon kuuluvilla pietsosähköisillä resonaattoreilla on toinen resonanssitaajuus, joka on erisuun kuin ensimmäinen resonanssitaajuus, jotka pietsosähköiset resonaattorit sisältävät täsmälleen yhden pietsosähköisen kerroksen ja ensimmäisen elektrodin mainitun pietsosähköisen kerroksen yhdellä puolella 5 sekä toisen elektrodin mainitun pietsosähköisen kerroksen vastakkaisella puolella.

26. Radiotaajuusmoduli, tunnettu siitä, että se käsittää jonkin patenttivaatimuksen 1-22 mukaisen suodinrakenteen.

27. Radiotaajuusmoduli, tunnettu siitä, että se käsittää jonkin patenttivaatimuksen 23,24 tai 25 mukaisen järjestelyn.

28. Duplekseri, tunnettu siitä, että se käsittää jonkin patenttivaatimuksen 1-22 mukaisen suodinrakenteen. 15

29. Matkapuhelin, tunnettu siitä, että se käsittää jonkin patenttivaatimuksen 1-22 mukaisen suodinrakenteen.

24. Arrangemang (1600) för att sända en radiofrekvenssignal, varvid arrange-20 manget innefattar - en enkel filterkonstmktion (1601), som bildar en port för att kopplas tili en antenn, »**’ och • · • ·· ] . - förstärkningsorgan (1602) anslutna tili nämnda filterkonstmktion för att förstärka ***** signalen som skall sändas innan nämnda signal filtreras, l 25 kännetecknat av att nämnda filterkonstmktion innefattar en filterdel (900), innefat- * * tande ätminstone tvä parallella förgreningar (901, 902), varvid den första förgre- ningen (901) av de ätminstone tvä nämnda förgreningama innefattar en första mängd (701) piezoelektriska resonatorer i serie, varvid de piezoelektriska resonato- : : : rema som tillhör den första mängden har en första resonansfrekvens, och varvid den 30 andra förgreningen (902) av nämnda ätminstone tvä förgreningar innefattar en andra \ mängd (702) piezoelektriska resonatorer och fasförskjutningsorgan (910) i serie, *;;; varvid nämnda fasförskjutningsorgan är anordnade att utföra en väsentligt 180 gra- • · *·"* ders fasförskjutning, och de piezoelektriska resonatorema som tillhör nämnda andra : mängd har en resonansfrekvens som är av annan storlek än den första resonansfre- 35 kvensen, varvid de piezoelektriska resonatorema innefattar precis ett piezoelektriskt • · skikt och en första elektrod pä nämnda piezoelektriska skikts ena sida samt en andra elektrod pä nämnda piezoelektriska skikts motsatta sida. 118400

25. Arrangemang (1610) för att motta en radiofrekvenssignal, varvid arrange-manget innefattar - en filterkonstruktion (1611), som bildar en port för att kopplas till en antenn, och - förstärkningsorgan (1612) anslutna till nämnda filterkonstruktion för att förstärka 5 en filtrerad signal, kännetecknat av att nämnda filterkonstruktion innefattar en filterdel (900), innefat-tande ätminstone tvä parallella förgreningar (901, 902), varvid den första förgre-ningen (901) av de ätminstone tvä nämnda förgreningama innefattar en första mängd (701) piezoelektriska resonatorer i serie, varvid de piezoelektriska resonato-10 rema som tillhör den första mängden har en första resonansfrekvens, och varvid den andra förgreningen (902) av nämnda ätminstone tvä förgreningar innefattar en andra mängd (702) piezoelektriska resonatorer och fasförskjutningsorgan (910) i serie, varvid nämnda fasförskjutningsorgan är anordnade att utföra en väsentligt 180 graders fasförskjutning, och de piezoelektriska resonatorema som tillhör nämnda andra 15 mängd har en resonansfrekvens som är av annan storlek än den första resonansfre-kvensen, varvid de piezoelektriska resonatorema innefattar precis ett piezoelektriskt skikt och en första elektrod pä nämnda piezoelektriska skikts ena sida samt en andra elektrod pa nämnda piezoelektriska skikts motsatta sida.

26. Radiofrekvensmodul, kännetecknad av att den innefattar en filterkonstruktion 20 enligt nägot av patentkraven 1-22.

• · • · · ];**’ 27. Radiofrekvensmodul, kännetecknad av att den innefattar ett arrangemang en- : " ligt nägot av patentkraven 23, 24 eller 25. • · i · · «•I

·:··· 28. Duplexer, kännetecknad av att den innefattar en filterkonstruktion enligt nä- ....: got av patentkraven 1-22. ··· • · '···' 25

29. Mobiltelefon, kännetecknad av att den innefattar en filterkonstruktion enligt nägot av patentkraven 1-22. * · • mm • mm ··· m • mm • * * · • mm ··* ···· mm· m m • m • mm m • * • * * • mm ··· · e · * · · • ·· e *