KR0158586B1

KR0158586B1 - Saw filter

Info

Publication number: KR0158586B1
Application number: KR1019950044670A
Authority: KR
Inventors: 송현귀
Original assignee: 이형도; 삼성전기주식회사
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR970031261A

Abstract

본 발명은 인터디지탈변환기(IDT; Inter Digital Transducer) 패턴을 통해 진행하는 파동이 회절(diffraction)의 영향을 받아 출력전극에서 검출신호가 약해지거나 정보가 소실되지 않도록 한 탄성표면파필터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave filter in which a wave propagating through an interdigital transducer (IDT) pattern is not affected by diffraction and thus the detection signal is not weakened or information is lost at the output electrode.

본 발명은 한 극의 전극바아(21)와, 이 전극바아(21)에 일체로 다수개 형성되는 핑거(21a)와, 다른극의 전극바아(22)와, 이 전극바아(22)에 일체로 다수개 형성되는 핑거(22a)를 구비하고, 상기 핑거(21a)와 핑거(22a)가 서로 중첩되는 빗살형상으로 구성되는 패턴(20)을 포함하는 탄성표면파필터에 있어서, 상기 핑거(21a)(22a)의 단부에는 보다 넓은 면적으로 돌출부(21b,22b)를 형성하고, 상기 돌출부(21b)(22b)와 대향하는 전극바아(21)(22)에는 원형의 만곡부(21c)(22c)를 형성하여, 상기 돌출부(21b)(22b)와 만곡부(21c)(22c)가 중첩되는 부위에서 유기되는 파형의 에너지가 상기 핑거(21a)(22a)가 중첩되는 부위보다 상대적으로 높도록 구성한 것이다.The present invention integrates one electrode bar 21 of one pole, a plurality of fingers 21a formed integrally with the electrode bar 21, an electrode bar 22 of the other electrode, and the electrode bar 22. In the surface acoustic wave filter having a plurality of fingers (22a) formed of a plurality of, and the pattern (20) consisting of a comb-shape in which the fingers (21a) and the fingers (22a) overlap each other, the fingers (21a) Protruding portions 21b and 22b are formed at a wider end portion of the end portion 22a, and circular curved portions 21c and 22c are formed on the electrode bars 21 and 22 facing the protruding portions 21b and 22b. It is formed so that the energy of the waveform induced at the portion where the protrusions 21b, 22b and the curved portions 21c, 22c overlap is higher than the portion where the fingers 21a, 22a overlap.

따라서, 본 발명은 회절등 2차효과에 의한 파동분산을 방지하여 원래 계획했던 주파수특성과 전극설계가 연관성이 커져서 설계후 제작한 뒤에 다시 수정해야 되는 단계가 축소 될 수 있으며, 2차효과의 영향이 종래의 전극보다 작으므로 설계시에 고려해야할 사항이 줄어드는 효과가 있다.Therefore, the present invention prevents wave dispersion due to secondary effects such as diffraction, so that the originally designed frequency characteristics and electrode design become more relevant, so that the steps to be corrected after the design is reduced, and the effects of the secondary effects can be reduced. Since it is smaller than this conventional electrode, there is an effect of reducing the matters to be considered in design.

Description

Surface acoustic wave filter

제1a도는 종래의 전형적인 탄성표면파필터의 패턴을 나타내는 요부 확대도, 제1b도는 제1a도의 A-A'부위에 여기된 파동의 단면도.FIG. 1A is an enlarged view of a main portion showing a pattern of a conventional typical surface acoustic wave filter, and FIG. 1B is a sectional view of a wave excited at the AA ′ portion of FIG. 1A.

제2a도는 본 발명에 의한 탄성표면파필터의 패턴을 나타내는 요부 확대도, 제2b도는 제2a도의 B-B'부위에 여기된 파동의 단면도.FIG. 2A is an enlarged view of a main portion showing the pattern of the surface acoustic wave filter according to the present invention, and FIG. 2B is a sectional view of a wave excited at the portion B-B 'of FIG. 2A.

제3도는 h(t)→H(W) 함수에 따른 탄성표면파필터의 주파수 특성을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining the frequency characteristics of the surface acoustic wave filter according to the function h (t)-> H (W).

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

20 : 패턴 또는 전극 21, 22 : 전극바아20: pattern or electrode 21, 22: electrode bar

21a, 22a : 핑거 21b, 22b : 돌출부21a, 22a: fingers 21b, 22b: protrusions

21c, 22c : 만곡부21c, 22c: curved portion

본 발명은 탄성표면파(SAW; Surface Acoustic Wave) 필터에 관한 것으로, 특히 인터디지탈변환기(IDT; Inter Digital Transducer) 패턴을 통해 진행하는 파동이 회절(diffraction)의 영향을 받아 출력전극에서 검출신호가 약해지거나 정보가 소실되지 않도록 한 탄성표면파필터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave (SAW) filter. In particular, a wave propagating through an interdigital transducer (IDT) pattern is affected by diffraction. The present invention relates to a surface acoustic wave filter that prevents loss of information or loss of information.

주지한 바와 같은 탄성표면파필터는 TV수상기등에서 화상의 중간 주파수의 필터용으로 또는 신호지연용으로 많이 사용되는 소자이다.The surface acoustic wave filter, as is well known, is an element that is frequently used for a filter of an intermediate frequency of an image or a signal delay in a TV receiver.

이와 같은 탄성표면파필터는 압전기판상에 형성되며, 최소한 하나의 입력IDT, 최소한 하나의 출력IDT와 추가의 구조, 특히 예를 들면, 반사기의 구조 같은 추가의 구조를 가진다. 이런 반사기의 구조는, 특히 입력 IDT 및 출력IDT 하나이며 동일한 IDT를 나타낼 수 있는 공진필터용으로 사용된다. 소정의 비변형 특성 및 소정의 비공진 특성을 획득하기 위하여 인터 디지탈 구조로서 고안된 변환기를 부가하는 것이 공지되어 있다. 즉, 핑거 무게(핑거-길이의 무게, 핑거위치 무게 또는 생략 무게)를 가지는 IDT를 제공하는 것이 공지되어 있다.Such a surface acoustic wave filter is formed on a piezoelectric plate and has an additional structure such as at least one input IDT, at least one output IDT, and an additional structure, in particular, for example, a reflector. Such a reflector structure is used for a resonant filter, in particular one of an input IDT and an output IDT, which can represent the same IDT. It is known to add a transducer designed as an interdigital structure in order to obtain certain non-deformation characteristics and certain non-resonant characteristics. That is, it is known to provide an IDT having a finger weight (finger-length weight, finger position weight or omitted weight).

일반적인 IDT는 보통 두개의 맛물리는 빗으로 구성되며, 그 빗은 서로 다른 것에 평행하게 배열된 핑거-IDT의 경우에는 전극바아에 의해 전기적으로 연결된 핑거들로 구성되어 있다.A typical IDT usually consists of two flavored combs, which in the case of a finger-IDT arranged parallel to one another, are composed of fingers electrically connected by an electrode bar.

공지된 바와 같이, 핑거 길이의 무게는 근접한 핑거들 사이에 더 크거나 더 작은 오버랩을 포함한다. 이 핑거들중 하나는 해당전극에 할당되고, 나머지 핑거는 또 다른 전극에 할당된다. 쪼개진 핑거들은 포함하는 배열들은 유사하다.As is known, the weight of a finger length includes a larger or smaller overlap between adjacent fingers. One of these fingers is assigned to the corresponding electrode and the other finger is assigned to another electrode. Arrangements involving split fingers are similar.

이런 종류의 두 근접한 핑거들 사이에 상호 오버랩 길이 크기는 이 핑거 쌍들의 전기 음향 효율의 게이지이다.The mutual overlap length magnitude between two adjacent fingers of this kind is a gauge of the electroacoustic efficiency of these finger pairs.

근접한 핑거중 하나는 제1전극에 할당되고, 나머지 하나는 제2전극에 할당되는데, 이 근접한 핑거들은 제공되는 탄성음향파의 반파장(1/2λo) 정도의 간격으로 서로 떨어져 있다.One of the adjacent fingers is assigned to the first electrode, and the other is assigned to the second electrode, which is spaced apart from each other at about half wavelength (1/2 lambda o) of the provided acoustic acoustic wave.

첨부된 도면, 제1도는 종래의 전형적인 탄성표면파필터의 입력 또는 출력전극, 즉 패턴(10)을 나타내는 요부 확대도로서, 우선, 그 구성은 전극바아(11)에 일체로 형성되는 다수개의 핑거(11a)와 다른극 전극바아(12)에 일체로 형성되는 다수개의 핑거(12a)가 서로 중첩되는 빗살형상을 이루게 된다.1 is an enlarged view showing the input or output electrode of the conventional typical surface acoustic wave filter, that is, the pattern 10. First of all, the configuration includes a plurality of fingers integrally formed on the electrode bar 11. 11a) and a plurality of fingers 12a integrally formed on the other electrode bar 12 form a comb teeth overlapping each other.

이와 같은 종래의 탄성표면파필터의 패턴(10)은, 상기 패턴(10)을 전파해 나가는 파동의 회절을 고려하여 미리 파동의 모양을 다르게 설계하게 된다.The pattern 10 of the conventional surface acoustic wave filter has a different wave shape in advance in consideration of diffraction of waves propagating through the pattern 10.

예를 들어, 의도한 파형의 주파수특성이 제3a도와 같고, 결과된 파형이 제3b도와 같이 되었다면, 시간축(t)에서의 h(t) 신호를 조금씩 바꾸어 가면서 시행착오를 통해 별도의 알고리즘을 가지고 수정해서 제3c도와 같이 원래 의도한 주파수특성에 근접한 모양을 갖게 한다.For example, if the frequency characteristic of the intended waveform is equal to 3a, and the resulting waveform is equal to 3b, a separate algorithm is obtained through trial and error while gradually changing the h (t) signal on the time axis (t). It is modified to have a shape close to the originally intended frequency characteristic as shown in FIG. 3C.

그러나, 상기 탄성표면파 필터는 패턴(10)의 A-A'단면의 파동이 제1b도와 같이 전극에 의해 여기된 파동이 신호를 담고 있는 부분(P1)과, 파동이 여기되지 않은 패턴의 바깥부위(P2)(P2)로 구성되어, 상기 파동이 패턴(10)을 진행도중 P1부분이 P2부위로 퍼지면서 세기가 약하게 되고, 이에 따라 검출되는 신호의 특성은 계획되었던 것에서 멀어지게 된다.However, the surface acoustic wave filter includes a portion P1 in which the wave of the A-A 'cross-section of the pattern 10 contains a signal of the wave excited by the electrode as shown in FIG. 1b, and an outer portion of the pattern in which the wave is not excited. It consists of (P2) and (P2), the intensity is weakened as the P1 portion spreads to the P2 portion while the wave is traveling through the pattern 10, and thus the characteristic of the detected signal is far from the planned one.

상기 신호를 담고 있는 부분(P1)은 파동의 진행에 상관없이 그 모양을 유지해야 좋은 것이다. 결국, 종래의 패턴구조는 파동의 모양을 일정하게 유지할 수 없는 문제점이 있게 된다.The portion P1 containing the signal should maintain its shape regardless of the progress of the wave. As a result, the conventional pattern structure has a problem that the shape of the wave cannot be kept constant.

를 조절하거나 듀티펙터(Duty Factor)를 변경하여 패턴의 임피던스를 조절하여 왔다.The impedance of the pattern has been adjusted by adjusting or changing the duty factor.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 창안된 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems.

따라서, 본 발명의 목적은 일정한 폭(aperture)의 크기를 가지는 표면탄성파가 전파될때 발생되는 회절에 의해 출력전극에서의 검출신호가 약해지거나 정보가 소실되는 현상을 방지하도록한 탄성표면파 필터를 제공하는 것에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a surface acoustic wave filter which prevents the detection signal at the output electrode from weakening or losing information due to diffraction generated when a surface acoustic wave having a certain amplitude is propagated. Is in.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 한 극의 전극바아와, 이 전극바아에 일체로 다수개 형성되는 핑거와, 다른극의 전극바아와, 이 전극바아에 일체로 다수개 형성되는 핑거를 구비하고, 상기 핑거와 핑거 서로 중첩되는 빗살형상으로 구성되는 패턴을 포함하는 탄성표면파필터에 있어서, 상기 핑거의 단부에는 보다 넓은 면적으로 돌출부를 형성하고, 상기 돌출부와 대향하는 전극바아에는 원형의 만곡부를 형성하여, 상기 돌출부와 만곡부가 중첩되는 부위에서 유기되는 파형의 에너지가 상기 핑거가 중첩되는 부위보다 상대적으로 높도록 구성한 것을 특징이 있다.The present invention for achieving the above object is a electrode bar of one pole, a plurality of fingers integrally formed on the electrode bar, the electrode bar of the other electrode, a finger formed integrally on the electrode bar In the surface acoustic wave filter comprising a pattern consisting of a comb shape overlapping the finger and the finger, the end of the finger to form a protrusion with a larger area, the electrode bar facing the protrusion is circular Forming a curved portion, it is characterized in that the energy of the waveform induced in the portion overlapping the protrusion and the curved portion is configured to be relatively higher than the portion where the finger overlaps.

이하 본 발명에 따른 탄성표면파필터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a surface acoustic wave filter according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제2a도는 본 발명에 의한 탄성표면파필터의 패턴(20)을 나타내는 요부 확대도로서, 한 극의 전극바아(21)와, 이 전극바아(21)에 일체로 다수개 형성되는 핑거(21a)와, 다른극의 전극바아(22)와, 이 전극바아(22)에 일체로 다수개 형성되는 핑거(22a)를 구비하고, 상기 핑거(21a)와 핑거(22a)가 서로 중첩되는 빗살형상으로 구성되는 패턴(20)을 포함하는 탄성표면파필터에 있어서, 본 발명은 상기 핑거(21a)(22a)의 단부에는 보다 넓은 면적으로 돌출부(21b)(22b)를 형성하고, 상기 돌출부(21b)(22b)와 대향하는 전극바아(21)(22)에는 원형의 만곡부(21c)(22c)를 형성하여, 상기 돌출부(21b)(22b)와 만곡부(21c)(22c)가 중첩되는 부위에서 유기되는 파형의 에너지가 상기 핑거(21a)(22a)가 중첩되는 부위보다 상대적으로 높도록 구성한다.FIG. 2A is an enlarged view of a main portion showing the pattern 20 of the surface acoustic wave filter according to the present invention. The electrode bar 21 of one pole and a plurality of fingers 21a integrally formed on the electrode bar 21 and And the electrode bar 22 of the other electrode and a plurality of fingers 22a integrally formed on the electrode bar 22, and the fingers 21a and the fingers 22a overlap each other. In the surface acoustic wave filter including the pattern 20, the present invention forms protrusions 21b and 22b at a wider area at the ends of the fingers 21a and 22a, and the protrusions 21b and 22b. ) Is formed in the electrode bars (21, 22) opposite to the circular curved portion (21c, 22c), the waveform is induced at the portion where the protrusions (21b) 22b and the curved portion (21c) (22c) overlap The energy of is configured to be relatively higher than the site where the fingers 21a, 22a overlap.

상기와 같이 구성시켜서 된 본 발명에 따르자면, 패턴(20)에 여기된 파장은 제2b도와 같이, 신호를 담고 있는 부위(P1)의 양측부위, 즉 상기 돌출부(21b)(22b)와 만곡부(21c)(22c)가 중첩되는 부위(P2)(P2)에서 유기되는 파형의 에너지가 상대적으로 상기 신호를 담고 있는 부위(P1)보다 높게 되어, 파장이 패턴(20)을 진행할 때 회절에 의해 퍼지는 것을 방지하게 된다. 따라서, 원래 계획했던 주파수특성에 부합하게 된다. 부위(P3)(P3)는 파동이 여기되지 않는 패턴 바깥부위이다.According to the present invention constructed as described above, the wavelength excited on the pattern 20 is, as shown in FIG. 2b, both sides of the portion P1 containing the signal, that is, the protrusions 21b and 22b and the curved portion ( The energy of the waveform induced at the portions P2 and P2 where the 21c and 22c overlap is relatively higher than the portion P1 containing the signal, so that the wavelength spreads by diffraction as the pattern 20 progresses. Will be prevented. Thus, the frequency characteristic is originally planned. The portions P3 and P3 are portions outside the pattern where the wave is not excited.

이상에서와 같이 본 발명은 회절등 2차효과에 의한 파동분산을 방지하여 원래 계획했던 주파수특성과 전극설계가 연관성이 커져서 설계후 제작한 뒤에 다시 수정해야 되는 단계가 축소 될 수 있으며, 2차효과의 영향이 종래의 전극보다 작으므로 설계시에 고려해야할 사항이 줄어든다.As described above, the present invention prevents wave dispersion due to secondary effects such as diffraction, so that the originally designed frequency characteristics and the electrode design become more related, so that the steps to be modified after the design is reduced, and the secondary effects can be reduced. Since the influence of is smaller than that of a conventional electrode, the design considerations are reduced.

또한, 1차설계후 시제품 제작 및 피드백공정이 단순화됨으로 개발경비가 절감되는 효과가 있다.In addition, since the prototype design and the feedback process are simplified after the first design, development cost is reduced.

Claims

One electrode bar 21 of one pole, a plurality of fingers 21a formed integrally with the electrode bar 21, an electrode bar 22 of the other electrode, and a plurality of electrodes bar 22 integrally with the electrode bar 22 A surface acoustic wave filter comprising a pattern (20) having a finger (22a) formed and comprising a comb-shape in which the finger (21a) and the finger (22a) overlap each other, wherein the fingers (21a, 22a) Protruding portions 21b and 22b are formed at wider ends at the ends of the electrodes, and circular curved portions 21c and 22c are formed at the electrode bars 21 and 22 facing the protruding portions 21b and 22b. And the energy of the waveform induced at the overlapping portion of the protrusions 21b and 22b and the curved portions 21c and 22c is relatively higher than the overlapping portion of the fingers 21a and 22a. Surface acoustic wave filter.