JP4395376B2 - 音響的に結合された共振器を有するフィルタ - Google Patents
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Description
圧電基板の表面上に少なくとも3つのすだれ変換子が設けられており、
該少なくとも3つのすだれ変換子は、直列すだれ変換子及び並列すだれ変換子から選択され、
信号路として使用される少なくとも1つの直列分岐路において少なくとも2つの直列すだれ変換子が設けられ、
前記少なくとも1つの直列分岐路は構成素子の入力側と出力側とを接続し、前記少なくとも1つの直列分岐路において全てのそこに含まれる素子が電気的に直列に接続されており、
並列すだれ変換子が設けられている少なくとも1つの並列分岐路は、当該並列すだれ変換子に対して並列に基準電位へと接続されており、
少なくとも2つの直列すだれ変換子または少なくとも2つの並列すだれ変換子が、音響波の伝播方向において相前後して設けられており、
これら2つのすだれ変換子は音響的に互いに結合されており、
互いに結合された前記2つのすだれ変換子に対して、次の構成のうちの少なくとも1つが当てはまる:
a)前記2つのすだれ変換子は異なるアパーチャを有する、または
b)前記2つのすだれ変換子は異なるピッチを有する、または
c)前記2つのすだれ変換子は直列分岐路に設けられており、電気的にダイレクトには互いに接続されていない、または
d)前記2つのすだれ変換子は異なる数のすだれ状電極指を有する、または
e)前記2つのすだれ変換子は異なる金属被覆厚を有する、または
f)前記2つのすだれ変換子は重み付けられ、異なる重み付けを有する。
a)結合するすだれ変換子の間には部分透過性リフレクタが設けられるか又は
b)金属被覆された区間が設けられる。
c)結合するすだれ変換子のアパーチャは異なるように選択される。
d)互いに結合するすだれ変換子において異なる電圧が降下する。
e)互いに結合するすだれ変換子の間には位相差がセットされる。
図2は3つの音響的に結合された直列すだれ変換子を有する装置を示し、
図3は2つの音響的に結合された並列すだれ変換子を有する装置を示し、
図4はすだれ変換子の2つの音響的に結合されたカスケードを示し、
図5はすだれ変換子の3つの音響的に結合されたカスケードを示し、
図6は個別のすだれ変換子とのカスケードの結合を示し、
図7は直列すだれ変換子の2つのカスケードの並列すだれ変換子のカスケードとの音響的結合を示し、
図8は構成素子の異なる回路に設けられたすだれ変換子の結合を示し、
図9は2つの異なる回路のすだれ変換子が音響的に結合される、実施例を示し、
図10は異なるアパーチャを有する2つのすだれ変換子の音響的結合を示し、
図11は類似の結合を示し、すだれ変換子が構成素子の異なる分岐路に設けられており、
図12は異なる分岐路における異なるアパーチャを有する2つのカスケードが音響的に互いに結合される、更に別の変形実施例を示し、
図13は音響的に互いに結合されたすだれ変換子の様々な中間部を示し、
図14はすだれ変換子の間の非励振電極指を有する2つの結合されたすだれ変換子を示し、
図15はフローティングリフレクタを間に有する2つの音響的に結合されたすだれ変換子を示し、
図16は結合するすだれ変換子の間にフローティングリフレクタを有する2つの結合されたカスケードを示し、
図17は結合するリフレクタ構造を間に有する結合されたすだれ変換子の2つのカスケードを示し、
図18は2つの非励振電極指を間に有する音響的に互いに結合されたすだれ変換子の2つのカスケードを示し、
図19は全部同じ励振におけるカスケード接続の様々な方法を示し、
図20はそれぞれ直列及び/又は並列すだれ変換子が音響的に結合されている、装置を示し、
図21はカスケード接続されたすだれ変換子を有する同じ装置を示す。
T2 第2の端子
I1、I2 すだれ変換子
IS 直列すだれ変換子
IP 並列すだれ変換子
V1 分岐地点
BP 基準電位
R、R’ 反射構造、リフレクタ
RS (直列すだれ変換子の)リフレクタ
RP (並列すだれ変換子の)リフレクタ
K 二重矢印
P1 接続地点
Claims (42)
- 表面付近音響波によって作動する構成素子において、
圧電基板の表面上に少なくとも3つのすだれ変換子が設けられており、
該少なくとも3つのすだれ変換子は、直列すだれ変換子及び並列すだれ変換子(IS、IP)から選択され、
信号路として使用される少なくとも1つの直列分岐路において少なくとも2つの直列すだれ変換子(IS1、IS2)が設けられ、
前記少なくとも1つの直列分岐路は構成素子の入力側と出力側とを接続し、前記少なくとも1つの直列分岐路において全てのそこに含まれる素子が電気的に直列に接続されており、
並列すだれ変換子(IP)が設けられている少なくとも1つの並列分岐路は、当該並列すだれ変換子に対して並列に基準電位へと接続されており、
少なくとも2つの直列すだれ変換子(IS)または少なくとも2つの並列すだれ変換子(IP)が、音響波の伝播方向において相前後して設けられており、
これら2つのすだれ変換子は音響的に互いに結合されており、
互いに結合された前記2つのすだれ変換子に対して、次の構成のうちの少なくとも1つが当てはまる:
a)前記2つのすだれ変換子は異なるアパーチャを有する、または
b)前記2つのすだれ変換子は異なるピッチを有する、または
c)前記2つのすだれ変換子は直列分岐路に設けられており、電気的にダイレクトには互いに接続されていない、または
d)前記2つのすだれ変換子は異なる数のすだれ状電極指を有する、または
e)前記2つのすだれ変換子は異なる金属被覆厚を有する、または
f)前記2つのすだれ変換子は重み付けられ、異なる重み付けを有する、
ことを特徴とする構成素子。 - 前記2つの結合されたすだれ変換子は1つの直列分岐路に設けられている、請求項1記載の構成素子。
- 前記2つのすだれ変換子の間には金属被覆された区間又はリフレクタ構造が設けられている、請求項1又は2記載の構成素子。
- 前記2つの結合されたすだれ変換子は同一の直列分岐路に設けられており、
前記2つの結合されたすだれ変換子の互いに隣接する2つの末端の電極指は、当該すだれ変換子の複数の電流バスバーに接続されており、
前記複数の電流バスバーは相互に最小の電位差を有する、請求項2記載の構成素子。 - 回路の直列分岐路において相前後する少なくとも2つの直列すだれ変換子は音響表面波の伝播方向に対して横方向に互いに隣接して設けられており、それゆえカスケードを形成し、
前記2つの直列すだれ変換子のうちの1つは音響的に更に別のすだれ変換子に結合されている、請求項1〜4のうちの1項記載の構成素子。 - 前記2つの直列すだれ変換子は同一のカスケードに設けられている、請求項5記載の構成素子。
- 1つのカスケードにある複数のすだれ変換子は、別のカスケードに設けられた同数の別のすだれ変換子に音響的に結合されている、請求項6記載の構成素子。
- 少なくとも3つの互いに隣接して設けられた直列すだれ変換子はカスケードの部分であり、
これらの3つの直列すだれ変換子は音響的に結合されており、
2つの外側の直列すだれ変換子は互いに並列に、かつそれぞれ真ん中の直列すだれ変換子に対して直列に接続されている、請求項1〜7のうちの1項記載の構成素子。 - 2つの直列すだれ変換子は互いに結合されており、
前記2つの直列すだれ変換子は直列回路において直接的に相前後して設けられておらず、
前記2つの直列すだれ変換子の間には、この回路の直列分岐路において少なくとも1つの別のすだれ変換子が設けられている、請求項1〜8のうちの1項記載の構成素子。 - 2つの音響的に結合されたすだれ変換子(IS1、IS2;IP1、IP2)は音響的には透過的な中間リフレクタ(ZR)によって互いに分離されており、
中間リフレクタ(ZR)はn個のリフレクタストリップを有し、nは正の自然数1≦n≦100である、請求項1〜9のうちの1項記載の構成素子。 - 少なくとも2つの直列すだれ変換子(IS1、IS2)が設けられており、音響的に互いに結合されており、
それぞれ1つの並列すだれ変換子(IP1、IP2)を有する少なくとも2つの並列分岐路が設けられており、これら2つの並列すだれ変換子は音響的に結合されている、請求項1〜10のうちの1項記載の構成素子。 - 2つの並列すだれ変換子(IP)が設けられており、該2つの並列すだれ変換子(IP)はDMSフィルタの部分である、請求項1〜11のうちの1項記載の構成素子。
- 直列分岐路においてDMS構造が設けられており、該DMS構造は少なくとも1つの直列すだれ変換子(IS)と音響的に結合されている、請求項1〜12のうちの1項記載の構成素子。
- 全ての直列すだれ変換子(IS)は共通の直列トラック(S)に配置されており、全ての並列すだれ変換子(IP)は共通の並列トラック(P)に配置されている、請求項1〜13のうちの1項記載の構成素子。
- 並列トラック(P)のアパーチャは直列トラック(S)のアパーチャよりも大きい、請求項1〜14のうちの1項記載の構成素子。
- 直列トラック(S)のアパーチャは少なくとも15λの大きさであり、λは構成素子の中心周波数における音響波長である、請求項15記載の構成素子。
- 2つの音響的に互いに結合されたすだれ変換子は同じ指周期を有するが、互いに絶対値Δxだけずらされており、−0.25<Δx/λ<0.25であり、λは構成素子の中心周波数における音響波長である、請求項1〜16のうちの1項記載の構成素子。
- 並列すだれ変換子(IP)の指周期は直列すだれ変換子(IS)の指周期よりも大きい、請求項1〜17のうちの1項記載の構成素子。
- 直列すだれ変換子(IS)に対して直列に、1ポート型共振器及びDMSトラックから選択される更に別の素子が接続されている、請求項1〜18のうちの1項記載の構成素子。
- 並列すだれ変換子(IP)に対して直列に、1ポート型共振器及びDMSトラックから選択される更に別の素子が接続されている、請求項1〜19のうちの1項記載の構成素子。
- 電気的接続路の少なくとも一部分はすだれ変換子(IS、IP)の間に、又は、すだれ変換子と入力側又は出力側との間に、又は、すだれ変換子(IS、IP)とアースとの間にディスクリート素子として実現されており、このディスクリート素子はコンデンサ、遅延線路、抵抗、インダクタンス、ボンディングワイヤ、バンプ又は他の適当な素子から選択される、請求項1〜20のうちの1項記載の構成素子。
- すだれ変換子(IS、IP)又はリフレクタ(RS、RP)の内部において、指周期はすだれ変換子又はリフレクタの長さに亘って変化する、請求項1〜21のうちの1項記載の構成素子。
- すだれ変換子(IS、IP)又はリフレクタ(RS、RP)の内部において、金属被覆率はすだれ変換子又はリフレクタの長さに亘って変化する、請求項1〜21のうちの1項記載の構成素子。
- 金属被覆率又は指周期の具体的な値は平均値を中心にして最大で+/−3%まで変動する、請求項22又は23記載の構成素子。
- 金属被覆率又は指周期の具体的な値は、すだれ変換子(IS、IP)又はリフレクタ(RS、RP)の長さについての連続関数の値である、請求項22〜24のうちの1項記載の構成素子。
- すだれ変換子及びリフレクタから選択される音響トラック内部で隣接する2つの素子の間には位相シフトが存在するか又は異なる指周期がセットされており、
これら2つの素子の間の中間部は周期的である、請求項1〜25のうちの1項記載の構成素子。 - すだれ変換子(IS、IP)における電極指の端子列は規則的には交互せず、このすだれ変換子は省略重み付けを有する、請求項1〜26のうちの1項記載の構成素子。
- 1つのタイプのすだれ変換子(IS、IP)におけるトランスバーサルギャップの位置はこのすだれ変換子の長さに亘って変化する、請求項1〜27のうちの1項記載の構成素子。
- 1つのタイプのすだれ変換子(IS、IP)におけるトランスバーサルギャップの大きさはこのすだれ変換子の長さに亘って変化する、請求項1〜28のうちの1項記載の構成素子。
- トランスバーサルギャップの大きさgには、g≦λ/4が成り立つ、請求項28又は29記載の構成素子。
- すだれ変換子(IS、IP)はそれぞれ共振器に所属し、該共振器はそれぞれ共振周波数及び反共振周波数を有し、直列すだれ変換子(IS)の共振周波数は並列すだれ変換子(IP)の反共振周波数の領域にあるか又はこの領域の少し上にある、請求項1〜30のうちの1項記載の構成素子。
- 複数の直列すだれ変換子(IS)の共振周波数は互いに離調されている、請求項1〜31のうちの1項記載の構成素子。
- 音響トラック内部では電極指の全てのアパーチャ又はオーバーラップが等しい、請求項1〜32のうちの1項記載の構成素子。
- 複数の並列すだれ変換子(IP)の共振周波数は互いに離調されている、請求項1〜33のうちの1項記載の構成素子。
- 圧電基板を有し、該圧電基板は結晶軸における適当な切断角によって配向された表面を有し、該表面は表面波、レイリー波、ずれ波(Scherwelle)、漏れ波(Leckwelle)、BGS波又はHVPSAWにおける低損失のために周知である、請求項1〜34のうちの1項記載の構成素子。
- 圧電基板は材料LiTaO3、LiNbO3、石英、ランガサイト、ランガタート、GaBO4、Li2B4O7、ランガナイト、KNbO3又はGaAsのうちの一つを含む、請求項1〜35のうちの1項記載の構成素子。
- 圧電基板は圧電フィルムを含み、該圧電フィルムは担体基板上に載置されている、請求項1〜36のうちの1項記載の構成素子。
- 圧電フィルムは、LiTaO3、LiNbO3、AlN、ZnO、GaAsを含む、請求項37記載の構成素子。
- すだれ変換子(IP、IS)、リフレクタ(RS、RP)及びこれらを回路において接続する導電性構造は金属構造として構成されており、アルミニウム、アルミニウム合金又は多層構造から成り、多層構造の個別層はアルミニウム、アルミニウム合金又はCu、Zr、Mg、Ti又はScのような他の金属から成る1つ又は複数の層を含む、請求項1〜38のうちの1項記載の構成素子。
- 金属構造の層厚hは1%<h/λ<15%の領域において選択される、請求項39記載の構成素子。
- 金属構造の上にはパッシベーション層が設けられる、請求項39又は40記載の構成素子。
- 少なくとも1つの並列分岐路に接続されている基準電位は、フローティングされた内部基準電位である、請求項1〜41のうちの1項記載の構成素子。
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