KR100287480B1 - 단면반사 탄성표면파 공진기들을 구비한 사다리형 필터 - Google Patents

단면반사 탄성표면파 공진기들을 구비한 사다리형 필터 Download PDF

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Abstract

본 발명의 사다리형 필터는 복수개의 직렬아암 공진기들과 복수개의 병렬아암 공진기들을 포함한다. 직렬아암 공진기들은 직렬로 접속되어 사다리형 회로의 직렬아암을 형성하고 제1통합영역에 설치된다. 각 직렬아암 공진기는 한쌍의 단면을 가진 압전체부를 갖고 이 압전체부에서 SH-탄성표면파가 여기되는 단면반사 탄성표면파(SAW) 공진기를 포함한다. 각 병렬아암 공진기는 직렬아암과 접지 전위와의 사이에 병렬로 접속되어 사다리형 회로의 병렬아암을 형성한다. 각 병렬아암 공진기들은 한쌍의 단면을 가진 압전체부를 갖고 이 압전체부에서 SH-탄성표면파가 여기되는 단면반사 SAW공진기를 포함한다. 병렬아암 공진기들은 제1통합영역의 압전체부에서 여기된 SH-탄성표면파가 제2통합영역에서 여기된 SH-탄성표면파를 간섭하지 않도록, 제1통합영역으로부터 물리적으로 분리된 제2통합영역에 형성되는 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들의 제1그룹을 포함한다.
본 발명은 종래의 장치들이 갖는 문제들을 극복하고, 현저하게 소형화시키면서 두드러지게 성능을 향상시킨 사다리형 필터를 제공한다.

Description

단면반사 탄성표면파 공진기들을 구비한 사다리형 필터
본 발명은 사다리형 필터에 관한 것으로, 보다 구체적으로 복수개의 단면반사형 탄성표면파 공진기들을 구비한 사다리형 필터에 관한 것이다.
탄성표면파(SAW) 필터내에 복수개의 SAW공진기가 배열되어 사다리형 회로를 형성하는 사다리형 필터가 공지되어 있다. 도1a는 일본 공개공보5-183380에 공개된 종래의 사다리형 필터201을 나타내고, 도1b는 이 필터의 등가회로이다. 사다리형 필터201은 압전기판202와 압전기판202에 설치된 직렬 1-포트 SAW공진기들203, 204와 병렬 1-포트 SAW공진기들205∼207을 포함한다. 직렬 1-포트 SAW공진기들203, 204는 입력단자IN과 출력단자OUT과의 사이에 접속되어 직렬아암을 형성하고, 병렬 1-포트 SAW공진기들205∼207은 직렬아암과 접지전위와의 사이에 병렬로 접속되어 각각 병렬아암을 형성한다.
도1a와 같이, SAW공진기들203∼207은 각각 한쌍의 인터디지탈 변환기들(IDTs) 203a∼207a와 이들의 대향측면들에 설치된 한쌍의 격자형(grating) 반사기들203b∼207b을 포함한다. SAW공진기들203∼207에서, IDTs 203a∼207a에 의해 여기된 탄성표면파들은 정재파들을 형성하기 위하여 격자형 반사기들203b∼207b의 사이에 국한된다. 각 공진기들203∼207은 공진기의 임피던스가 공진주파수 부근에서 낮아지고, 반공진주파수 부근에서 임피던스가 높아지는 공진특성을 갖는다.
사다리형 필터201에서, 직렬 1-포트 공진기들203, 204의 공진주파수는 병렬 1-포트 공진기들205∼207의 반공진주파수와 동시에 발생되도록 구성된다. 따라서, 사다리형 필터201은 직렬 1-포트 공진기들203, 204의 반공진주파수와 병렬 1-포트 공진기들205∼207의 공진주파수에 의해 형성된 통과대역을 갖는다.
종래의 사다리형 필터201과 이러한 형태의 사다리형 필터는 TV, VCR, 이동전화등의 통신장치 등에 폭넓게 사용되고 있다. 그러나, 이러한 사다리형 필터의 성능 향상과 소형화가 지속적으로 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 요구를 만족하는 사다리형 필터를 제공하는 것이다.
도1a는 종래의 사다리형 필터를 나타내는 사시도이다.
도1b는 도1a에 도시된 사다리형 필터의 등가회로도이다.
도2는 본 발명의 특정 구현예들에 따른 사다리형 필터에 사용된 단면반사 탄성표면파 공진기의 사시도이다.
도3a는 본 발명의 첫 번째 특정 구현예의 제1예에 따른 사다리형 필터의 개략적인 평면도이다.
도3b는 도3a에 도시된 사다리형 필터의 등가회로도이다.
도4a는 본 발명의 첫 번째 특정 구현예의 제2예에 따른 사다리형 필터의 개략적인 평면도이다.
도4b는 도4a에 도시된 사다리형 필터의 등가회로도이다.
도5a는 본 발명의 첫 번째 특정 구현예의 제3예에 따른 사다리형 필터의 개략적인 평면도이다.
도5b는 도5a에 도시된 사다리형 필터의 등가회로도이다.
도6a는 본 발명의 두 번째 특정 구현예의 제1예에 따른 사다리형 필터의 개략적인 평면도이다.
도6b는 도6a에 도시된 사다리형 필터의 등가회로도이다.
도7a는 본 발명의 두 번째 특정 구현예의 제2예에 따른 사다리형 필터의 개략적인 평면도이다.
도7b는 도7a에 도시된 사다리형 필터의 등가회로도이다.
도8a는 본 발명의 두 번째 특정 구현예의 제3예에 따른 사다리형 필터의 개략적인 평면도이다.
도8b는 도8a에 도시된 사다리형 필터의 등가회로도이다.
도9는 본 발명의 세 번째 특정 구현예의 제1예에 따른 사다리형 필터의 사시도이다.
도10은 본 발명의 일부 특정 구현예들에 사용된 홈 구조의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도11은 본 발명의 세 번째 특정 구현예의 제2예에 따른 사다리형 필터의 사시도이다.
도12는 본 발명의 다른 특정 구현예에 따른 통신 장치의 블록도이다.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
61, 81, 91 : 사다리형 필터 62 : 입력단자
63 : 출력단자 65a∼65j : 본딩와이어
66 : 제1압전기판 67 : 제2압전기판
68 : 제3압전기판 S1∼S2 : 직렬아암공진기
P1∼P2 : 병렬아암공진기
본 발명의 특정 구현예들은 상술한 종래의 장치들이 갖은 문제들을 극복하고, 현저하게 소형화시키면서 두드러지게 성능을 향상시킨 사다리형 필터를 제공한다.
본 발명의 한 특정 구현예에 따른 사다리형 필터는 복수개의 직렬아암 공진기들과 복수개의 병렬아암 공진기들을 포함한다. 직렬아암 공진기들은 직렬로 접속되어 제1통합영역에 형성된 사다리형 회로의 직렬아암을 형성한다. 각 직렬아암 공진기는 한쌍의 단면을 가진 압전체부를 포함하고 이 압전체부에서 SH(shear horizontal) 탄성표면파가 여기되는 단면반사 탄성표면파(SAW) 공진기를 적절하게 포함한다. 각 병렬아암 공진기들은 직렬아암과 접지전위와의 사이에 병렬로 접속되어 사다리형 회로의 병렬아암을 형성하며, 한쌍의 단면을 가진 압전체부를 포함하고 이 압전체부에서 SH형 탄성표면파가 여기되는 단면반사 SAW공진기를 포함한다. 병렬아암 공진기들은 제1통합영역의 압전체부에서 여기된 SH-탄성표면파가 제2통합영역에서 여기된 SH-탄성표면파를 간섭하지 않도록, 제1통합영역으로부터 물리적으로 분리된 제2통합영역에 형성되는 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들의 제1그룹을 포함한다.
복수개의 직렬아암 공진기들은 각 직렬아암 공진기의 한쌍의 단면들이 나머지 직렬아암 공진기들의 대응단면과 평행하게 연장되도록 제1통합영역에 적절하게 형성되며, 제1그룹의 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들은 제1그룹의 각 병렬아암 공진기의 한쌍의 단면이 제1그룹의 나머지 병렬아암 공진기들의 대응단면들과 평행하게 연장되도록 배열된다.
또, 병렬아암 공진기들은 나머지 병렬아암 공진기들로부터 선택된 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들의 제2그룹을 더 포함한다. 제2그룹의 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들은, 제1 및 제2통합영역들로부터 물리적으로 분리된 제3통합영역에서, 제3통합영역의 압전체부에서 여기된 SH-탄성표면파들이 제1과 제2통합영역들에서 여기된 SH-탄성표면파들을 간섭하지 않도록 형성된다.
제2그룹의 적어도 두 병렬아암 공진기들은 제2그룹의 각 병렬아암 공진기의 한쌍의 단면들이 제2그룹의 나머지 병렬아암 공진기들의 대응단면들과 평행하게 연장되도록 적절하게 배열된다.
사다리형 필터는 압전체로 만들어진 제1 및 제2의 단일기판들을 포함하고, 제1 및 제2통합영역들은 제1 및 제2의 단일기판들에 각각 형성될 수 있다.
또한, 사다리형 필터는 압전체로 만들어진 제1, 제2 및 제3의 단일기판들을 포함하고, 제1, 제2 및 제3통합영역들은 제1, 제2 및 제3의 단일기판들에 각각 형성되며, 제1단일기판은 제2단일기판과 제3단일기판과의 사이에 배열될 수 있다.
또한, 사다리형 필터는 압전체로 만들어지고 홈구조를 가진 단일기판을 포함하며, 홈구조의 반대측면에서 단일기판이 두 주영역들(main regions)로 분할될 수 있다. 이런 경우에, 제1 및 제2통합영역들은 단일기판의 분할된 두 주영역들에 각각 형성된다.
또한, 사다리형 필터는 압전체로 만들어지고 실질적으로 평행한 두 개의 홈구조를 갖는 단일기판을 포함하며, 단일기판을 세 개의 주영역들로 분할할 수 있다. 이런 경우에, 제1통합영역은 두 개의 홈구조의 사이에서 단일기판의 주영역들중의 하나에 형성된다. 또, 제2 및 제3통합영역들은 단일기판의 나머지 두 주영역들에 각각 형성된다.
본 발명을 설명하기 위하여, 첨부한 도면들에 몇가지 실시형태를 도시하였다. 그러나, 본 발명은 도시된 특정 배열과 예시들로 제한되지 않는다.
본 발명의 발명가들은 미국특허5,184,042 및 1996년 12회 제44권, 마이크로파 이론과 기술에 관한 국제전기전자학회(IEEE)의 회지에 공개된 단면반사 SAW공진기들을 연구하여, 단면반사 SAW공진기들을 사다리형 필터에 적용할 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명의 발명가들은 종래의 사다리형 필터가 SAW공진기들의 격자형 반사기들과 결합되는데에 문제가 있음을 발견하였다. 보다 구체적으로, 격자형 반사기들은 IDTs의 크기에 비해서 상대적으로 크기 때문에, 사다리형 필터의 소형화를 방해할 수 있다. 또한, 격자형 반사기들은 빈약한 반사도를 갖기 때문에, 통과대역이 좁고 삽입손실이 크다는 문제가 있다.
반면에, 단면반사 SAW공진기는 격자형 반사기들이 없고, 단면들에서의 탄성표면파의 반사가 거의 완전하다. 따라서, 단면반사 SAW필터를 이용하여 상술한 요구대로 사다리형 필터를 개량할 수 있다.
단면반사 SAW공진기는 압전기판의 단면들을 이용하여 탄성표면파를 반사하고, 단면들 사이의 거리는 단면반사 SAW공진기의 주파수특성에 의해 결정되는 소정값으로 설정된다. 이것은 단지 하나의 단면반사 SAW공진기가 하나의 기판에 형성될 수 있고, 기판의 크기는 단면반사 SAW공진기의 주파수특성에 의해서 변화된다는 것을 나타낸다. 이러한 제한은 복수개의 단면반사 SAW공진기의 집적(integrating)을 불가능하게 한다. 본 발명가들은 다음에 상세하게 설명되는 바와 같이 성공적으로 상술한 문제를 해결하였다.
이하, 본 발명의 특정 구현예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도2는 본 발명의 특정 구현예들에 따른 사다리형 필터에서 병렬아암 공진기와 직렬아암 공진기로서 사용되는 1-포트 공진기로서의 단면반사 탄성표면파(SAW) 공진기1의 일례를 나타내는 사시도이다. 단면반사 SAW공진기1은 SH(shear horizo- ntal) 표면파를 이용하는 것이 바람직하다. 본 명세서에서, SH-탄성표면파는 탄성표면파의 전파방향에 거의 수직인 방향으로 변위되고, SH-탄성표면파가 여기되는 기판의 표면에 실질적으로 평행한 탄성표면파로서 형성된다. 예를 들어, 이러한 SH-표면파들은 SH-누설파들, 러브파들 및 BGS(Bleustein-Gulyaev-Shimizu)계 파들을 포함한다.
단면반사 SAW공진기1은 압전기판2와 인터디지탈 변환기(IDT)5를 포함한다. 압전기판2는 실질적으로 평행한 한쌍의 단면들2b, 2c를 구비하고, 티탄산지르코산납계(lead titanate zirconate) 압전세라믹, LiNbO3압전단결정, LiTaO3압전단결정 또는 석영단결정 등의 압전체로 적절하게 만들어진다. 기판2가 압전세라믹으로 만들어지는 경우에, 기판2는 도2의 화살표P가 나타내는 방향으로 분극처리된다.
IDT5는 기판2의 상면에 배치되고 서로 인터디지탈 결합된 한쌍의 빗모양 전극들3, 4를 구비한다. 빗모양 전극들3, 4는 복수개의 전극지들3a, 3b, 3c 및 4a, 4b, 4c를 각각 포함한다. 한쌍의 최외곽 전극지들4a, 3c는 단면들2b, 2c와 각각 평행하게 연장된다. 빗모양 전극3의 한 전극지와 빗모양 전극4의 한 전극지가 IDT5의 최외곽부에 형성되지만, 빗모양 전극3 또는 4의 한쌍의 전극지들이 최외곽부에 형성될 수도 있다. 전극지들 사이의 거리와 최외곽 전극지들4a, 3c를 제외한 전극지들의 폭은 약 λ/4로 설정되는 것이 바람직하며, 여기에서 λ는 기판2 위에서 여기되는 SH-파의 파장이다. 최외곽 전극지들4a, 3c의 폭은 약 λ/8로 설정되는 것이 바람직하다.
빗모양 전극들3, 4로부터 교류 전압을 인가하면, 단면반사 SAW공진기1에서 SH-파가 여기되어 도2의 화살표X로 나타낸 바과 같이 단면들2b, 2c와 거의 수직인 방향으로 전파한다. SH-파는 압전기판2의 두 대향단면들2b와 2c와의 사이에서 반사된다.
상술한 단면반사 SAW공진기1에서, IDT에 의해 결정된 공진주파수는 두 대향단면들2b, 2c 사이의 거리로 결정된 주파수와 매치되며, 이것에 의해 공진주파수와 반공진주파수를 갖는 효율적인 공진특성을 얻는다.
도3a는 첫 번째 특정 구현예의 제1예에 따른 사다리형 필터11을 나타내는 개략적인 평면도이고, 도3b는 사다리형 필터11의 등가회로이다.
도3a와 같이, 사다리형 필터11은 실질적으로 서로 평행한 한쌍의 단면들13a, 13b를 갖는 제1압전기판13 및 실질적으로 서로 평행한 한쌍의 단면들14a, 14b를 갖는 제2압전기판14를 포함한다. 제1압전기판13과 제2압전기판14는 베이스부재12에 설치된다. 도3a는 기판들13, 14가 서로 떨어져 간격을 두고 있지만, 기판들13과 14와의 간격은 작은 것이 바람직하다. 더욱이, 본 발명가들은 기판들13, 14를 서로 접촉시켜도 사다리형 필터11이 정확하게 동작하는 것을 확인하였다. 베이스부재12는 통상 제1압전기판13과 제2압전기판14가 삽입된 한쌍의 패키지의 일부를 구성한다.
사다리형 필터11은 각각 도2의 구조를 가진 직렬아암 공진기들S1, S2, S3 및 병렬아암 공진기들P1, P2, P3을 포함한다. 직렬아암 공진기들S1, S2, S3은 서로 동일한 구조와 동일한 주파수 특성들을 갖는 것이 바람직하고, 병렬아암 공진기들P1, P2, P3은 서로 동일한 구조와 동일한 주파수 특성들을 갖는 것이 바람직하다. 직렬아암 공진기들S1, S2, S3은 병렬아암 공진기들P1, P2, P3의 반공진주파수와 실질적으로 동일한 공진주파수를 갖는다.
각 직렬아암 공진기들S1, S2, S3은 제1압전기판13의 길이방향에 따라서 제1압전기판13의 소정부분에 배열된다. 또한, 각 직렬아암 공진기의 IDT5의 한쌍의 최외곽 전극지들5a, 5b는 제1압전기판13의 단면들13a, 13b와 각각 평행하게 연장된다. 직렬아암 공진기들S1, S2, S3은 제1압전기판13에 형성된 도전성 패턴들15a, 15b를 통해서 직렬로 접속되며, 이것에 의해 사다리형 회로의 직렬아암이 형성된다.
동일한 방법으로, 각 병렬아암 공진기들P1, P2, P3는 제2압전기판14의 길이방향을 따라서 제2압전기판14의 소정부분에 배열된다. 또한, 각 병렬아암 공진기의 한쌍의 최외곽 전극지들5a, 5b는 각각 제2압전기판14의 단면들14a, 14b와 평행하게 연장된다. 병렬아암 공진기들P2, P3는 제2압전기판에 형성된 도전성 패턴 15c를 통해서 접속되어 제1그룹을 형성한다. 병렬아암 공진기P1은, 병렬아암 공진기P1이 도전성 패턴을 통해서 병렬아암 공진기P2 또는 P3에 접속되지 않기 때문에 제2압전기판14로부터 분리된 기판에 형성될 수 있다.
도3a와 같이, 베이스부재12는 입력단자16a, 출력단자16b, 접지단자들16c, 16d를 구비하여 제공된다. 직렬공진기S1의 일단과 직렬공진기S3의 일단은 본딩와이어들14a, 14d를 통해서 입력단자16a와 출력단자16b에 각각 접속되고, 이에 의해서 직렬아암 공진기들S1, S2, S3의 직렬아암은 입력단자16a와 출력단자16b와의 사이에 접속된다. 반면에, 각 병렬아암 공진기들P1, P2, P3은, 각 병렬아암 공진기가 직렬아암 공진기들 사이의 각 접속점에 접속되도록 직렬아암과 접지단자들16c, 16d와의 사이에서 본딩와이어들14b, 14c, 14e, 14f, 14g에 의해 병렬로 접속된다.
사다리형 필터11에서, 병렬아암 공진기들P1, P2, P3의 IDT5는 병렬아암 공진기들P1, P2, P3이 직렬아암 공진기들S1, S2, S3보다 더 큰 용량을 갖도록 직렬아암 공진기들S1, S2, S3의 면적보다 더 큰 면적을 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 구조는 직렬아암 공진기들S1, S2, S3의 그룹의 길이를 병렬아암 공진기들P1, P2, P3의 그룹의 길이보다 더 짧게 만들고, 와이어들14a, 14d이 더 길어지도록 요구한다. 따라서, 와이어들14a, 14d를 짧게 형성하기 위하여, 도전성 패턴15a는 직렬아암 공진기들S1, S2, S3의 그룹의 방향으로 길게 형성된다.
본 발명의 특정 구현예들의 사다리형 필터에 의하면, 각 병렬아암 공진기들과 직렬아암 공진기들은 격자형 반사기들을 갖지 않는 단면반사 SAW공진기를 포함한다. 따라서, 사다리형 필터를 더욱 소형화할 수 있다. 사다리형 필터가 수정기판을 구비하는 경우에는, 사다리형 필터의 면적을 종래의 사다리형 필터 크기의 1/5로 감소시킬 수 있다. 또, 사다리형 필터가 LiTaO3기판을 구비하는 경우에는, 사다리형 필터의 면적을 종래의 사다리형 필터의 1/3∼1/2로 감소시킬 수 있다.
또한, 단면반사의 반사율은 종래의 장치에 사용된 격자형 반사기의 반사율보다 약 1.25배가 커진다. 따라서, 본 발명의 특정 구현예들의 사다리형 필터는 우수한 감쇠손실과 통과대역의 대역폭을 달성한다.
더욱이, 직렬아암 공진기들S1, S2, S3과 병렬아암 공진기들P1, P2, P3이 각각 동일한 구조를 갖기 때문에, 실질적으로 서로 평행한 한쌍의 단면들을 갖는 각 압전기판들에 직렬아암 공진기들S1, S2, S3과 병렬아암 공진기들P1, P2, P3을 통합하여 배열할 수 있다. 따라서, 베이스부재에 실장되는 부품들의 갯수를 감소시킬 수 있고, 이에 의해서 제조공정과 제조비를 감소시킬 수 있다. 또, 직렬아암 공진기들과 병렬아암 공진기들에 대하여 다른 재료들로 만들어진 기판들을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 병렬아암 공진기들에 대해서는 유전율이 큰 물질로 만들어진 기판을 사용하고, 직렬아암 공진기들에 대해서는 유전율이 작은 물질로 만들어진 기판을 사용하며, 이에 의해서 병렬아암 공진기들과 직렬아암 공진기들 사이의 면적에서 그 차이를 감소시킬 수 있다.
특히, 직렬아암 공진기들S1, S2, S3과 병렬아암 공진기들P1, P2, P3이 각각 동일한 구조들을 갖는 것이 바람직하지만, 직렬아암 공진기들S1, S2, S3 또는 병렬아암 공진기들P1, P2, P3은 다른 주파수 특성들을 갖도록 다른 구조들을 가질 수도 있다. 예를 들어, 직렬아암 공진기들S1, S2, S3에서 또는 병렬아암 공진기들P1, P2, P3에서 IDT들 간의 간격을 변화시키거나, 또는 직렬아암 공진기들S1, S2, S3에서 또는 병렬아암 공진기들P1, P2, P3에서 한쌍의 단면들 사이의 간격이 변하지 않으면서, 직렬아암 공진기들S1, S2, S3에서 또는 병렬아암 공진기들P1, P2, P3에서 분리된 전극지들을 제공할 수도 있다.
도4a는 첫 번째 바람직한 구현예의 제2예에 따른 사다리형 필터21을 나타내는 개략적인 평면도이고, 도4b는 사다리형 필터21의 등가회로이다. 도4a에서, 도3a와 동일한 부품 또는 대응하는 부품에는 동일한 참조부호들을 붙였다.
도4a와 같이, 사다리형 필터21은 제1압전기판23, 제2압전기판24와, 도2에 도시된 구조를 각각 갖는 직렬아암 공진기들S1, S2, S3 및 병렬아암 공진기들P1, P2, P3, P4를 포함한다. 직렬아암 공진기들S1, S2, S3는 병렬아암 공진기들P1, P2, P3, P4의 반공진주파수와 실질적으로 동일한 공진주파수를 갖는다. 각 직렬아암 공진기들S1, S2, S3는 제1예에서 설명한 바와 같이, 제1압전기판23의 길이방향으로 제1압전기판23의 소정부분에 배열된다. 직렬아암 공진기들S1, S2, S3은 제1압전기판23에 배치된 도전성 패턴들25b, 25c에 의해 직렬로 접속된다. 도전성 패턴들25a, 25d도 직렬아암 공진기들S1, S2, S3이 직렬접속된 양단에 형성된다. 더욱이, 도전성 패턴들25a∼25d는 와이어22a, 22d를 짧게 할 수 있도록 직렬아암 공진기들S1, S2, S3의 그룹의 배열방향으로 연장하여 배치된다.
동일한 방법으로, 각 병렬아암 공진기들P1, P2, P3, P4는 제2압전기판24의 길이방향에서 제2압전기판24의 소정부분에 배열된다. 병렬아암 공진기들P1, P2는 제2기판에 설치된 도전성 패턴25e에 의해 접속되어 제1그룹을 형성한다. 병렬아암 공진기들P3, P4도 제2기판에 설치된 도전성 패턴25f에 의해 접속되어 제2그룹을 형성한다.
또, 병렬아암 공진기들P3, P4는, 병렬아암 공진기P1 또는 P2가 병렬아암 공진기P3 또는 P4에 도전성 패턴으로 접속되지 않기 때문에, 제2압전기판24로부터 분리된 기판에 설치될 수도 있다.
본딩와이어들22a, 22d는 입력단자16a와 도전성 패턴25a와의 사이 및 출력단자16b와 도전성 패턴25d와의 사이에 접속된다. 반면에, 각 병렬아암 공진기들P1, P2, P3, P4는 각 병렬아암 공진기가 직렬아암 공진기 사이의 각 접속점에 접속되도록 직렬아암과 접지단자들16c, 16d와의 사이에 본딩와이어들22b, 22c, 22e, 22f, 22g, 22h에 의해 병렬로 접속된다.
도5a는 첫 번째 바람직한 구현예의 제3예에 따른 사다리형 필터31을 나타내는 개략적인 평면도이고, 도5b는 사다리형 필터31의 등가회로이다.
도5a와 같이, 사다리형 필터31은 제1압전기판33, 제2압전기판34와, 도2에 도시된 구조를 각각 갖는 직렬아암 공진기들S1, S2, S3, S4 및 병렬아암 공진기들P1, P2, P3, P4를 포함한다. 직렬아암 공진기들S1, S2, S3, S4는 병렬아암 공진기들P1, P2, P3, P4의 반공진주파수와 실질적으로 동일한 공진주파수를 갖는다. 각 직렬아암 공진기들S1, S2, S3, S4는 제1예에서 설명한 바와 같이, 제1압전기판33의 길이방향을 따라서 제1압전기판33의 소정부분에 배열된다. 직렬아암 공진기들S1, S2, S3, S4는 제1압전기판33에 형성된 도전성 패턴들35a, 35b, 35c를 통해서 직렬로 접속된다. 더욱이, 도전성 패턴35b는 와이어32a, 32e를 짧게 할 수 있도록 직렬아암 공진기들S1, S2, S3, S4의 직렬방향으로 연장된다.
동일한 방법으로, 각 병렬아암 공진기들P1, P2, P3, P4는 제2압전기판34의 길이방향을 따라서 제2압전기판34의 소정부분에 배열된다. 병렬아암 공진기들P2, P3은 제2기판에 설치된 도전성 패턴35d를 통해서 접속되어 제1그룹을 형성한다.
또한, 병렬아암 공진기들P1 및/또는 P4는, 병렬아암 공진기P1 또는 P4가 병렬아암 공진기P3 또는 P4에 도전성 패턴으로 접속되지 않기 때문에, 제2압전기판34로부터 물리적으로 분리된 기판에 설치될 수도 있다.
본딩와이어들32a, 32e는 입력단자16a와 직렬아암 공진기S1과의 사이 및 출력단자16b와 직렬아암 공진기S4와의 사이에서 접속된다. 반면에, 각 병렬아암 공진기들P1, P2, P3, P4는 각 병렬아암 공진기가 직렬아암 공진기들 사이의 각 접속점에 접속되도록 직렬아암과 접지단자들16c, 16d와의 사이에 형성된 본딩와이어들32b, 32c, 32d, 32f, 32g, 32h, 32i를 통해서 병렬로 접속된다.
도6a는 두 번째 바람직한 구현예의 제1예에 따른 사다리형 필터61을 나타내는 개략적인 평면도이고, 도6b는 사다리형 필터61의 등가회로이다.
도6a와 같이, 사다리형 필터61은 제1압전기판66, 제2압전기판67 및 제3압전기판 68을 포함한다. 제1압전기판66, 제2압전기판67 및 제3압전기판68은 베이스부재64(미도시)에 배치되며, 제1압전기판66은 제2압전기판67과 제3압전기판68과의 사이에 형성된다. 도6a에서는 기판들66, 67, 68이 서로 분리되어 나타나 있지만, 기판들66, 67, 68 사이의 공간들은 사다리형 필터61의 전체 크기를 작게하기 위해서 작은 것이 바람직하다. 본 발명가들은 기판들66, 67, 68이 서로 접촉되어 있는 경우에도 사다리형 필터61이 정상적으로 동작할 수 있다는 것을 확인하였다.
또, 사다리형 필터61은 도2에 도시된 구조를 각각 갖는 직렬아암 공진기들S1, S2, S3 및 병렬아암 공진기들P1, P2, P3, P4, P5, P6을 포함한다. 직렬아암 공진기들S1, S2, S3은 병렬아암 공진기들P1, P2, P3, P4, P5, P6의 반공진주파수와 실질적으로 동일한 공진주파수를 갖는다. 각 직렬아암 공진기들S1, S2, S3는 제1압전기판66의 길이방향을 따라서 제1압전기판66의 소정부분에 배열된다. 각 직렬아암 공진기의 IDT5는 첫 번째 바람직한 구현예에서 설명한 바와 같이 제1압전기판66에 설치된다. 직렬아암 공진기들S1, S2, S3은 제1압전기판66에 설치된 도전성 패턴들70a, 70b를 통해서 직렬로 접속되고, 이에 의해서 사다리형 회로의 직렬아암이 형성된다. 도전성 패턴들71a, 71b는 직렬아암 공진기S1의 한쪽 말단 및 직렬아암 공진기S3의 한쪽 말단에 각각 형성된다. 본딩와이어65a, 65b는 직렬아암 공진기들S1, S2, S3의 직렬아암이 입력단자62와 출력단자63과의 사이에 각각 접속되도록 입력단자62와 출력단자63에 접속된다.
사다리형 필터61의 특징중의 하나는 병렬아암 공진기들P1∼P6가 두 개의 다른 기판들에 설치된다는 것이다. 구체적으로, 병렬아암 공진기들P1, P4, P5와 병렬아암 공진기들P2, P3, P6은 각각 제1 및 제2그룹을 형성하며, 제2압전기판67과 제3압전기판68에 각각 배열된다. 각 병렬공진기의 IDT5는 첫 번째 바람직한 구현예에서 설명한 바와 같이 제2압전기판67 또는 제3압전기판68에 설치된다.
병렬아암 공진기들P1, P4, P5는 제2압전기판67에 형성된 도전성 패턴들70c, 70d를 통해서 직렬로 접속되며, 도전성 패턴들71c, 71e는 병렬아암 공진기P1의 한쪽 말단 및 병렬아암 공진기P5의 한쪽 말단에 각각 접속된다. 본딩와이어들65c, 65g, 65e, 65h는 입력단자62과 도전성 패턴71c와의 사이, 도전성 패턴70c와 접지전위와의 사이, 제1압전기판66위의 도전성 패턴70b와 도전성 패턴70d와의 사이 및 도전성 패턴71e와 접지전위와의 사이에 각각 접속된다. 이러한 접속에 의하여, 병렬아암 공진기들P1, P4, P5는 직렬아암과 접지전위와의 사이에 각각 병렬로 접속된다. 또한, 병렬아암 공진기들P4, P5는 직렬공진기들S2, S3의 접속점과 접지전위와의 사이에 접속되어 π-형 회로를 형성한다.
동일한 방법으로, 병렬아암 공진기들P2, P3, P6는 제3압전기판68에 형성된 도전성 패턴들70e, 70f를 통해서 직렬로 접속되며, 도전성 패턴들71f, 71d는 병렬아암 공진기P2의 한쪽 말단과 병렬아암 공진기P6의 한쪽 말단에 각각 접속된다. 본딩와이어들65i, 65f, 65j, 65d는 접지전위와 도전성 패턴71f와의 사이, 제1압전기판66의 도전성 패턴70a와 도전성 패턴70e와의 사이, 도전성 패턴70f와 접지전위와의 사이 및 도전성 패턴71d와 접지전위와의 사이에 각각 접속된다. 이러한 접속에 의하여, 병렬아암 공진기들은P2, P3, P6는 직렬아암과 접지전위와의 사이에 각각 병렬로 접속된다. 또한, 병렬아암 공진기들P2, P3은 직렬공진기들S1, S2의 접속점과 접지전위와의 사이에 접속되어 π-형 회로를 형성한다.
사다리형 필터61에 따르면, 복수개의 병렬아암 공진기들은 직렬아암 공진기들을 설치하기 위한 기판의 양측면에 설치되는 두 개의 분리된 기판들에 배열된다. 따라서, 병렬아암 공진기들의 개수가 증가하더라고, 기판의 장방향 길이의 증가를 방지할 수 있다.
또한, 사다리형 필터61이 π-형 회로를 포함하기 때문에, 병렬아암의 정전용량이 증가된다. 따라서, 사다리형 필터의 저지대역의 감쇠가 더욱 더 증가된다.
따라서, 소형화되고 공진특성이 우수한 사다리형 필터를 제공할 수 있다.
도7a는 두 번째 바람직한 구현예의 제2예에 따른 사다리형 필터81을 나타내는 개략적인 평면도이고, 도7b는 사다리형 필터81의 등가회로이다.
도7a와 같이, 사다리형 필터81은 제1압전기판66, 제2압전기판67 및 제3압전기판 68을 포함한다. 제1압전기판66, 제2압전기판67 및 제3압전기판68은 베이스부재64(미도시)에 설치되며, 제1압전기판66은 제1압전기판67과 제3압전기판68과의 사이에 설치된다.
사다리형 필터81은 도2에 도시된 구조를 각각 갖는 직렬아암 공진기들S1, S2, S3, S4 및 병렬아암 공진기들P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8을 포함한다. 각 직렬공진기의 IDT5는 첫 번째 바람직한 구현예에서 설명한 바와 같이 제1압전기판66에 설치된다. 직렬아암 공진기들S1, S2, S3, S4는 제1압전기판66에 형성된 도전성 패턴들70a, 70b, 70g에 의해 직렬로 접속되고, 이에 의해서 사다리형 회로의 직렬아암이 형성된다. 도전성 패턴들71a, 71b는 직렬 공진기S1의 한쪽 말단과 직렬 공진기S4의 한쪽 말단에 각각 형성된다. 본딩와이어들65a, 65b는 직렬아암 공진기들S1, S2, S3, S4가 입력단자62와 출력단자63과의 사이에 접속되도록 입력단자62와 출력단자63에 각각 접속된다.
병렬아암 공진기들P1, P4, P5, P8과 병렬아암 공진기들P2, P3, P6, P7은 각각 제1과 제2그룹을 형성하며, 제2압전기판67과 제3압전기판68에 각각 배열된다. 각 병렬아암 공진기의 IDT5는 첫 번째 바람직한 구현예에서 설명한 바와 같은 동일한 방법으로 제2압전기판67 또는 제3압전기판68에 설치된다.
병렬아암 공진기들P1, P4, P5, P8은 제2압전기판67에 형성된 도전성 패턴들70c, 70d, 70i를 통해서 직렬로 접속되며, 도전성 패턴들71c, 71e는 병렬아암 공진기P1의 한쪽 말단 및 병렬아암 공진기P8의 한쪽 말단에 각각 접속된다. 본딩와이어들65c, 65g, 65e, 65l, 65n은 입력단자62와 도전성 패턴71c와의 사이, 도전성 패턴70c와 접지전위와의 사이, 제1압전기판66의 도전성 패턴70b와 도전성 패턴70d와의 사이, 도전성 패턴70i와 접지전위와의 사이 및 도전성 패턴71e와 출력단자63과의 사이에 각각 접속된다. 이러한 접속들에 의하여, 병렬아암 공진기들P1, P4, P5, P8은 직렬아암과 접지전위와의 사이에 각각 병렬로 접속된다. 또한, 병렬아암 공진기들P4, P5는 직렬공진기들S2, S3의 접속점과 접지전위와의 사이에 접속되어 π-형 회로를 형성한다.
동일한 방법으로, 병렬아암 공진기들P2, P3, P6, P7은 제3압전기판68에 설치된 도전성 패턴들70e, 70f, 70h를 통해서 직렬로 접속되며, 도전성 패턴들71f, 71d는 병렬아암 공진기P2의 한쪽 말단과 병렬아암 공진기P7의 한쪽 말단에 각각 형성된다. 본딩와이어들65i, 65f, 65j, 65k, 65m은 접지전위와 도전성 패턴71f와의 사이, 제1압전기판66의 도전성 패턴70a와 도전성 패턴70e와의 사이, 도전성 패턴70f와 접지전위와의 사이, 제1압전기판66의 도전성 패턴70g와 도전성 패턴70h와의 사이 및 도전성 패턴71d와 접지전위와의 사이에 각각 접속된다. 이러한 접속에 의하여, 병렬아암 공진기들은P2, P3, P6, P7은 직렬아암과 접지전위와의 사이에 각각 병렬로 접속된다. 또한, 병렬아암 공진기들P2, P3 및 P6, P7은 직렬공진기들S1, S2의 접속점과 접지전위와의 사이 및 직렬공진기들S3, S4의 접속점과 접지전위와의 사이에 접속되어 각각 π-형 회로를 형성한다.
도8a는 두 번째 바람직한 구현예의 제3예에 따른 사다리형 필터91을 나타내는 개략적인 평면도이고, 도8b는 사다리형 필터91의 등가회로이다.
도8a와 같이, 사다리형 필터91은 제1압전기판66, 제2압전기판67, 제3압전기판 68 및 제4압전기판69를 포함한다. 제1압전기판66, 제2압전기판67, 제3압전기판68 및 제4압전기판은 베이스부재64(미도시)에 설치된다. 제2압전기판67은 제1압전기판66의 한쪽 장방향 측면쪽에 형성되며, 제3압전기판68과 제4압전기판69는 제1압전기판66의 반대쪽 장방향 측면쪽에 형성된다. 또한, 제3압전기판68과 제4압전기판69는 이들의 길이방향으로 정렬된다.
또, 사다리형 필터91은 도2에 도시된 구조를 각각 갖는 직렬아암 공진기들S1, S2, S3 및 병렬아암 공진기들P1, P2, P3, P4, P5, P6을 포함한다. 각 직렬아암 공진기들S1, S2, S3은 제1압전기판66의 길이방향을 따라서 제1압전기판66의 소정부분에 배열된다. 각 직렬아암 공진기의 IDT5는 첫 번째 바람직한 구현예에서 설명한 바와 같이 제1압전기판66에 설치된다. 직렬아암 공진기들S1, S2, S3은 제1압전기판66에 형성된 도전성 패턴들70a, 70b를 통해서 직렬로 접속되고, 이에 의해서 사다리형 회로의 직렬아암을 형성한다. 도전성 패턴들71a, 71b는 직렬아암 공진기S1의 한쪽 말단 및 직렬아암 공진기S3의 한쪽 말단에 설치된다. 본딩와이어65a, 65b는 직렬아암 공진기들S1, S2, S3의 직렬아암이 입력단자62와 출력단자63과의 사이에 접속되도록 입력단자62와 출력단자63에 각각 접속된다.
병렬아암 공진기들P2, P5와, 병렬아암 공진기들P4, P6 및 병렬아암 공진기들P1, P3은 각각 제1, 제2 및 제3그룹을 형성하며, 제2압전기판67, 제3압전기판68 및 제4압전기판69에 각각 배열된다. 각 병렬공진기의 IDT5는 첫 번째 바람직한 구현예에서 설명한 바와 같이 제2압전기판67, 제3압전기판68 또는 제4압전기판69에 형성된다.
병렬아암 공진기들P2, P5는 병렬아암 공진기들P2, P5의 IDTs5의 한쪽 말단을 서로 접속함으로써 직렬로 접속되며, 도전성 패턴들71g, 71h는 병렬아암 공진기들P2, P5의 IDTs5의 다른쪽 말단에 접속된다. 본딩와이어들65o, 65p, 65r은 제1압전기판66의 도전성 패턴70a와 도전성 패턴71g와의 사이, 병렬아암 공진기들P2, P5의 IDTs5의 접속점과 접지전위와의 사이 및 제1압전기판66의 도전성 패턴70b와 도전성 패턴71h와의 사이에 각각 접속된다.
동일한 방법으로, 병렬아암 공진기들P4, P6은 병렬아암 공진기들P4, P6의 IDTs5의 한쪽 말단을 서로 접속함으로써 직렬로 접속되며, 도전성 패턴들71k, 71l은 병렬아암 공진기들P4, P6의 IDTs5의 다른쪽 말단에 각각 접속된다. 본딩와이어들65v, 65w, 65s는 제1압전기판66의 도전성 패턴70b와 도전성 패턴71k와의 사이, 병렬아암 공진기들P4, P6의 IDTs5의 접속점과 접지전위와의 사이 및 출력단자63과 도전성 패턴71l과의 사이에 각각 접속된다.
또한, 병렬아암 공진기들P1, P3도 병렬아암 공진기들P1, P3의 IDTs5의 일단을 접속시킴으로써 직렬로 접속되며, 도전성 패턴들71i, 71j는 병렬아암 공진기들P1, P3의 IDTs5의 다른쪽 말단에 접속된다. 본딩와이어들65q, 65t, 65u는 입력단자62와 도전성 패턴71i와의 사이, 병렬아암 공진기들P1, P3의 IDTs5의 접속점과 접지전위와의 사이 및 도전성 패턴71j와 제1압전기판66의 도전성 패턴70a와의 사이에 각각 접속된다.
이러한 접속에 의하여, 병렬아암 공진기들P1∼P6은 직렬아암과 접지전위와의 사이에 각각 병렬로 접속된다. 또한, 병렬아암 공진기들P2, P3 및 P4, P6은 직렬공진기들S1, S2의 접속점과 접지전위와의 사이 및 직렬공진기들S2, S3의 접속점과 접지전위와의 사이에 접속되어 각각 π-형 회로를 형성한다.
도9는 세 번째 바람직한 구현예의 제1예에 따른 사다리형 필터100을 나타내는 사시도이다. 사다리형 필터100은 복수개의 직렬아암 공진기들과 병렬아암 공진기들이 단일기판에 설치되는 도3a에 도시된 사다리형 필터11과 다르다. 그러나, 도3a에 도시된 것과 같은 동일한 부품들은 동일한 참조부호를 사용하여 나타내었다. 또한, 사다리형 필터100도 도3b에 도시된 동일한 등가회로로 나타낸다.
도9와 같이, 사다리형 필터100은 실질적으로 서로 평행한 한쌍의 단면들101a, 101b를 갖는 단일 압전기판101을 포함한다. 압전기판101은 한쌍의 단면들101a, 101b에 실질적으로 평행하게 연장된 홈구조102를 갖는다. 홈구조102는 측면들102a와 102b를 갖고, 이것에 의해 단면101a와 측면102a와의 사이에 제1주영역(main region)103 및 단면101b와 측면102b와의 사이에 제2주영역104를 형성한다. 단일 압전기판101은 베이스부재12에 제공된다.
홈구조102의 깊이는 압전기판101에서 여기되는 탄성표면파의 파장의 약 2배가 바람직하고, 또 홈구조의 깊이는 제1주영역103에서 여기된 탄성표면파가 제2주영역104에서 여기되는 탄성표면파를 간섭하는 것을 방지하기 위하여 압전기판101에서 여기된 탄성표면파의 파장의 약 2,5배가 되는 것이 보다 바람직하다. 한편, 홈구조102의 폭은 임의의 값으로 정할 수 있다.
도9에 도시된 홈구조102는 단일 홈이지만, 홈구조가 압전기판101에서 두 개의 측면들을 제공하는 구조의 다른 형상으로 형성될 수도 있다. 구체적으로, 도10에 도시된 홈구조110은 압전기판101에 형성된다. 홈구조110은 홈들111, 112 및 이들 사이에 삽입된 융기부113을 포함한다. 홈111은 측면110a를 형성하고 홈112는 측면110b를 형성한다.
사다리형 필터100에서, 각 직렬아암 공진기들S1, S2, S3은 제1주영역103의 길이방향을 따라서 제1주영역103의 소정부분에 배열된다. 또한, 각 직렬아암 공진기의 IDT5의 한쌍의 최외곽 전극지들5a, 5b는 단면101a와 측면102a에 각각 평행하게 연장된다.
동일한 방법으로, 각 병렬아암 공진기들P1, P2, P3은 제2주영역104의 길이방향을 따라서 제2주영역104의 소정부분에 배열된다. 각 병렬아암 공진기의 한쌍의 최외곽 전극지들5a, 5b는 각각 측면102b와 단면101b에 평행하게 연장된다.
사다리형 필터100은 하나의 기판101만을 적절하게 포함하며, 복수개의 병렬 및 직렬아암 공진기들은 기판101위에 통합된다. 따라서, 베이스부재를 분할하여 복수개의 압전기판을 실장할 필요가 없고, 이로써 베이스부재12위에 압전기판의 실장이 단순화될 수 있다. 또한, 사다리형 필터100이 더욱 더 소형화될 수 있다.
도11은 세 번째 바람직한 구현예의 제2예에 따른 사다리형 필터120을 나타내는 사시도이다. 사다리형 필터120은 복수개의 직렬아암 공진기들과 병렬아암 공진기들이 단일기판에 형성되는 도6a에 도시된 사다리형 필터61과 다르다. 그러나, 도6a에 도시된 것과 같은 동일한 부품들은 동일한 참조부호로 나타내었다. 또한, 사다리형 필터120도 도6b에 도시된 동일한 등가회로로 표현된다.
도11과 같이, 사다리형 필터120은 실질적으로 서로 평행한 한쌍의 단면들121a와 121b를 갖는 단일 압전기판121을 포함한다. 압전기판121은 한쌍의 단면들121a, 121b에 실질적으로 평행하게 연장된 제1홈구조122와 제2홈구조123을 갖는다. 제1홈구조122는 측면들122a, 122b를 갖고, 제2홈구조123은 측면들123a, 123b를 갖는다. 따라서, 제1주영역124는 측면122b와 측면123a와의 사이에 형성된다. 동일하게, 제2주영역125와 제3주영역126은 단면121a와 측면122a와의 사이 및 측면123b와 단면121b와의 사이에 각각 형성된다.
사다리형 필터120에서, 각 직렬아암 공진기들S1, S2, S3은 제1주영역124의 길이방향을 따라서 제1주영역124의 소정부분에 배열된다. 각 직렬아암 공진기의 IDT5의 한쌍의 최외곽 전극지들5a, 5b는 측면122b와 측면123a에 각각 평행하게 연장된다.
동일한 방법으로, 각 병렬아암 공진기들P1, P4, P5는 제2주영역125의 길이방향으로 제2주영역125의 소정부분에 배열된다. 각 병렬아암 공진기의 한쌍의 최외곽 전극지들5a, 5b는 각각 단면121a와 측면122a에 평행하게 연장된다. 또, 각 병렬아암 공진기들P2, P3, P6은 제3주영역126의 길이방향으로 제3주영역126의 소정부분에 배열된다. 각 병렬아암 공진기의 한쌍의 최외곽 전극지들5a, 5b는 각각 측면123b와 단면121b에 평행하게 연장된다.
본 발명의 바람직한 구현예들의 사다리형 필터는 두 개의 다른 주파수 대역내에서 신호를 수신 및/또는 송신하는 다양한 종류의 통신장치들에 적절하게 이용될 수 있다. 도12는 본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에 따른 통신장치의 일례를 나타내는 블록도이다.
도12에 도시된 통신장치150은 안테나151, 제1사다리형 필터152, 제2사다리형 필터153, 제1회로154 및 제2회로155를 포함한다. 제1사다리형 필터152는 안테나151과 제1회로154와의 사이에 접속되고, 제2사다리형 필터153은 안테나151과 제2회로155와의 사이에 접속된다.
제1 및 제2사다리형 필터들152, 153은 본 발명의 바람직한 구현예들에 따라서 구성된다.
제1사다리형 필터152는 제1사다리형 필터152의 통과대역이 제1회로154가 처리하는 신호들의 주파수 대역에 대응하도록 설계된다. 동일하게, 제2사다리형 필터153은 제2사다리형 필터153의 통과대역이 제2회로155가 처리하는 신호들의 주파수 대역에 대응하도록 설계된다. 제1 및 제2회로154, 155는 수신회로 또는 송신회로중의 하나가 된다. 제1 및 제2회로들154, 155 모두가 수신회로 또는 송신회로인 경우에, 통신장치150은 이중대역 수신기 또는 송신기가 된다. 제1 및 제2회로154, 155중의 하나가 송신회로이고 다른 하나가 수신회로인 경우에, 통신장치150은 송수신기가 된다.
상술한 바람직한 구현예들에서는, 몇 개의 병렬아암 공진기들과 직렬아암 공진기들을 포함하는 사다리형 필터가 도시되어 있지만, 그러나 병렬아암 공진기들과 직렬아암 공진기들의 개수는 사다리형 필터의 요구되는 성능 또는 사양에 의해서 변화될 수 있다. 또한, 도4a, 도5a, 도7a 또는 도8a에 도시된 사다리형 필터는 세 번째 바람직한 구현예와 결합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 반사기를 필요로 하지 않기 때문에 소형화에 적합한 단면반사형 공진기를 복수개 사용하여, 보다 소형이며 성능이 향상된 사다리형 필터를 제공할 수 있다.
이상에서, 본 발명을 바람직한 구현예들을 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 다양한 형태들이 첨부한 특허청구범위 내에서 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims (24)

  1. 한쌍의 단면들을 갖는 제1압전체부를 포함하고 상기 제1압전체부에서 여기된 SH-탄성표면파를 이용하는 단면반사 탄성표면파(SAW) 공진기를 각각 포함하며, 직렬로 접속되어 사다리형 회로의 직렬아암을 형성하고 제1통합영역에 설치되는 복수개의 직렬아암 공진기들; 및
    한쌍의 단면들을 갖는 제2압전체부를 포함하고 상기 제2압전체부에서 여기된 SH-탄성표면파를 이용하는 단면반사 SAW공진기를 포함하며, 상기 직렬아암과 접지전위와의 사이에 각각 병렬로 접속되어 사다리형 회로의 병렬아암을 형성하는 복수개의 병렬아암 공진기들을 포함하며, 상기 병렬아암 공진기들은 상기 제1통합영역의 상기 압전체부에서 여기된 SH-탄성표면파가 상기 제2통합영역에서 여기된 SH-탄성표면파와 간섭하지 않도록 상기 제1통합영역으로부터 물리적으로 분리되어 있는 제2통합영역에 형성되는 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들의 제1그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수개의 직렬아암 공진기들은 각 직렬아암 공진기의 상기 한쌍의 단면들이 나머지 직렬아암 공진기들의 대응하는 단면들에 평행하게 연장되며, 상기 제1그룹의 상기 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들은 상기 제1그룹의 각 병렬아암 공진기의 상기 한쌍의 단면들이 상기 제1그룹의 나머지 병렬아암 공진기들의 대응하는 단면들에 평행하게 연장되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수개의 병렬아암 공진기들은, 제3통합영역에 배치된 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들의 제2그룹을 더 포함하며, 상기 제3통합영역은 제3압전체부를 구비하고 상기 제3압전체부에서 여기된 SH-탄성표면파가 상기 제1 및 제2통합영역에서 여기된 SH-탄성표면파와 간섭하지 않도록 상기 제1 및 제2통합영역들로부터 물리적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2그룹의 상기 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들은 상기 제2그룹의 각 병렬아암 공진기의 상기 한쌍의 단면들이 상기 제2그룹의 나머지 병렬아암 공진기들의 대응하는 단면들에 평행하게 연장됨을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  5. 제1항에 있어서, 압전부재로 만들어진 제1 및 제2단일기판들을 더 포함하며, 상기 제1 및 제2통합영역들 각각은 상기 제1 및 제2단일기판들 위에 형성되는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  6. 제1항에 있어서, 압전부재로 만들어지며 홈구조를 갖는 단일기판을 더 포함하며, 상기 단일기판이 상기 홈구조의 반대측에 형성되는 두 개의 주영역들로 분할되고, 상기 각 제1 및 제2통합영역들이 상기 단일기판의 상기 분할된 두 개의 주영역들중 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  7. 제4항에 있어서, 압전부재로 만들어진 제1, 제2 및 제3단일기판을 더 포함하며, 상기 제1, 제2 및 제3통합영역들이 상기 제1, 제2 및 제3단일기판들에 각각 형성되고, 상기 제1단일기판이 상기 제2단일기판과 상기 제3단일기판과의 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  8. 제4항에 있어서, 압전부재로 만들어지며 상기 단일기판을 세 개의 주영역들로 분할하는 실질적으로 평행한 두 개의 홈들을 갖는 단일기판을 더 포함하며, 상기 제1통합영역이 상기 두 개의 홈들 사이에 형성된 상기 단일기판의 상기 주영역들중 하나에 형성되고, 상기 제2 및 제3통합영역들이 상기 단일기판의 나머지 두 개의 주영역들에 각각 형성됨을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  9. 실질적으로 서로 평행한 한쌍의 단면들을 갖는 제1압전기판;
    실질적으로 서로 평행한 한쌍의 단면들을 갖는 제2압전기판;
    복수개의 전극지들을 갖는 인터디지탈 변환기를 포함하고 SH-탄성표면파를 이용하는 단면반사 탄성표면파 공진기를 각각 포함하며, 직렬로 접속되어 사다리형 회로의 직렬아암을 형성하는 복수개의 직렬아암 공진기들로서, 상기 각 직렬아암 공진기의 한쌍의 최외곽 전극지들이 상기 제1압전기판의 상기 한쌍의 단면들에 각각 평행하게 연장되도록, 상기 제1압전기판의 길이방향을 따라서 상기 제1압전기판에 배열되는 상기 복수개의 직렬아암 공진기들; 및
    복수개의 전극지들을 갖는 인터디지탈 변환기를 포함하고 SH-탄성표면파를 이용하는 단면반사 탄성표면파 공진기를 포함하며, 상기 직렬아암과 접지전위와의 사이에 각각 병렬로 접속되어 사다리형 회로의 병렬아암을 형성하는 복수개의 병렬아암 공진기들로서, 상기 제1그룹의 각 병렬아암 공진기의 한쌍의 최외곽 전극지들이 상기 제2압전기판의 상기 한쌍의 단면들에 각각 평행하게 연장되도록, 상기 제2압전기판의 길이방향을 따라서 상기 제2압전기판 위에 배치되는 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들의 제1그룹을 포함하는 상기 복수개의 병렬아암 공진기들
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  10. 제9항에 있어서, 실질적으로 서로 평행한 한쌍의 단면들을 갖는 제3압전기판을 더 포함하며, 상기 복수개의 병렬아암 공진기들이, 상기 제2그룹의 각 병렬아암 공진기의 한쌍의 최외곽 전극지들이 상기 제3압전기판의 상기 한쌍의 단면들에 각각 평행하게 연장되도록, 상기 제3압전기판의 길이방향을 따라서 상기 제2압전기판 위에 배열되는 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들의 제2그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1압전기판은 상기 제2 및 제3압전기판 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  12. 제10항에 있어서, 상기 병렬아암 공진기들의 적어도 한쌍은 한쌍의 상기 직렬공진기들의 접속점과 상기 접지전위와의 사이에 병렬로 접속되어 π-형 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  13. 제9항에 있어서, 상기 병렬아암 공진기들의 적어도 하나의 상기 인터디지탈 변환기는 각 직렬아암 공진기의 면적보다 더 큰 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  14. 제9항에 있어서, 상기 제1압전기판은 상기 제2압전기판의 재료와 다른 재료로 만들어짐을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  15. 실질적으로 서로 평행한 한쌍의 단면들을 갖는 압전기판으로서, 상기 한쌍의 단면들에 실질적으로 평행하게 연장되는 홈구조를 가지며, 상기 압전기판의 한쌍의 단면들과 상기 홈구조의 대응하는 측면들 사이에 제1 및 제2주영역들(main regions)이 형성되는 상기 압전기판;
    복수개의 전극지들을 갖는 인터디지탈 변환기를 포함하고 SH-탄성표면파를 이용하는 단면반사 탄성표면파 공진기를 각각 포함하며, 직렬로 접속되어 사다리형 회로의 직렬아암을 형성하는 복수개의 직렬아암 공진기들로서, 상기 각 직렬아암 공진기의 한쌍의 최외곽 전극지들이 상기 압전기판의 상기 단면들중 하나 및 상기 홈구조의 상기 측면들중 하나에 평행하게 연장되도록, 상기 제1주영역의 길이방향을 따라서 상기 압전기판의 상기 제1주영역에 배열되는 상기 복수개의 직렬아암 공진기들; 및
    복수개의 전극지들을 갖는 인터디지탈 변환기를 포함하고 SH-탄성표면파를 이용하는 단면반사 탄성표면파 공진기를 포함하며, 상기 직렬아암과 접지전위와의 사이에 각각 병렬로 접속되어 사다리형 회로의 병렬아암을 형성하는 복수개의 병렬아암 공진기들로서, 상기 제2주영역의 길이방향을 따라서 상기 압전기판의 상기 제2주영역에 배열되는 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들의 제1그룹을 포함하며, 상기 제1그룹의 각 병렬아암 공진기의 한쌍의 최외곽 전극지들이 상기 압전기판의 반대쪽 단면 및 상기 홈구조의 나머지 측면에 평행하게 연장되는 상기 복수개의 병렬아암 공진기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  16. 제15항에 있어서, 상기 병렬아암 공진기들의 적어도 하나의 상기 인터디지탈 변환기는 각 직렬아암 공진기의 면적보다 더 큰 면적을 가짐을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  17. 제15항에 있어서, 상기 홈구조는 두 개의 홈들 및 상기 두 개의 홈들 사이에 융기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  18. 제15항에 있어서, 상기 홈구조의 깊이는 상기 압전기판에서 여기된 탄성표면파의 파장의 적어도 두 배임을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  19. 실질적으로 서로 평행한 한쌍의 단면들을 갖는 압전기판으로서, 각각 한쌍의 측면들을 갖고 상기 한쌍의 측면들에 실질적으로 평행하게 연장한 각각의 제1 및 제2홈구조들을 구비하며, 상기 두 개의 홈구조들 사이에 제1주영역과, 상기 압전기판의 한쪽 단면과 제1홈구조와의 사이에 제2주영역 및 상기 압전기판의 반대쪽 단면과 상기 제2홈구조와의 사이에 제3주영역을 형성하는 상기 압전기판;
    복수개의 전극지들을 갖는 인터디지탈 변환기를 포함하고 SH-탄성표면파를 이용하는 단면반사 탄성표면파 공진기를 각각 포함하며, 직렬로 접속되어 사다리형 회로의 직렬아암을 형성하는 복수개의 직렬아암 공진기들로서, 상기 각 직렬아암 공진기의 한쌍의 최외곽 전극지들이 상기 제1 및 제2홈구조들의 상기 각 측면들에 평행하게 연장되도록, 상기 제1주영역(main surface)의 길이방향을 따라서 상기 압전기판의 상기 제1주영역에 배치되는 상기 복수개의 직렬아암 공진기들; 및
    복수개의 전극지들을 갖는 인터디지탈 변환기를 포함하고 SH-탄성표면파를 이용하는 단면반사 탄성표면파 공진기를 포함하며, 상기 직렬아암과 접지전위와의 사이에 각각 병렬로 접속되어 사다리형 회로의 병렬아암을 형성하는 복수개의 병렬아암 공진기들로서, 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들의 제1그룹 및 적어도 두 개의 병렬아암 공진기들의 제2그룹을 포함하며, 상기 병렬아암 공진기들의 상기 제1그룹은 상기 제1그룹의 각 병렬아암 공진기의 한쌍의 최외곽 전극지들이 상기 압전기판의 한쪽 단면 및 상기 제1홈구조의 반대쪽 측면에 각각 평행하게 연장되도록 하여 상기 압전기판의 제2주영역에 배치되고, 상기 병렬아암 공진기들의 상기 제2그룹은 상기 제2그룹의 각 병렬아암 공진기의 한쌍의 최외곽 전극지들이 상기 압전기판의 반대쪽 단면 및 상기 제2홈구조의 반대쪽 측면에 각각 평행하게 연장되도록 하여 상기 압전기판의 제3주영역에 배치되는 상기 복수개의 병렬아암 공진기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  20. 제19항에 있어서, 상기 병렬아암 공진기들의 적어도 한쌍은 한쌍의 상기 직렬공진기들의 접속점과 상기 접지전위와의 사이에 병렬로 접속되어 π-형 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  21. 제19항에 있어서, 적어도 하나의 상기 병렬아암 공진기들의 상기 인터디지탈 변환기는 각 직렬아암 공진기의 면적보다 더 큰 면적을 가짐을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  22. 제19항에 있어서, 상기 홈구조는 두 개의 홈들 및 상기 두 개의 홈들 사이에 융기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  23. 제19항에 있어서, 상기 홈구조의 깊이는 상기 압전기판에서 여기된 탄성표면파의 파장의 적어도 두 배임을 특징으로 하는 사다리형 필터.
  24. 안테나;
    수신회로 및 송신회로중의 하나가 되는 제1 및 제2회로; 및
    상기 안테나와 상기 제1회로와의 사이 및 상기 안테나와 상기 제2회로와의 사이에 각각 접속되며, 청구항1에 따르는 제1 및 제2사다리형 필터들로서, 상기 제1 및 제2사다리형 필터들이 상기 제1 및 제2회로가 처리하는 신호들의 주파수 대역들에 대응하는 통과대역들을 각각 갖는 것을 특징으로 하는 통신장치.
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