KR100626973B1 - 탄성 표면파 필터와 이를 사용한 탄성 표면파 장치 및 이필터 또는 이 장치를 사용한 통신 장치 - Google Patents

탄성 표면파 필터와 이를 사용한 탄성 표면파 장치 및 이필터 또는 이 장치를 사용한 통신 장치 Download PDF

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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명에서, 다른 전극지들보다 작은 크기의 전극지들을 갖는 소형 피치 전극지 부분이 다른 인터디지탈 트랜스듀서에 인접하는 인터디지탈 트랜스듀서들의 적어도 하나의 종단에 제공된다. 또한, 소형 피치 전극지 부분은 전극 반전이 있는 적어도 한 위치에서 두 개의 인접하는 전극지들을 가져서 두 개의 인접하는 전극지들의 극성들이 같도록 만들어진다.
필터, 통신, 전극지, 인터디지탈, 트랜스듀서, 극성

Description

탄성 표면파 필터와 이를 사용한 탄성 표면파 장치 및 이 필터 또는 이 장치를 사용한 통신 장치{Surface acoustic wave filter, surface acoustic wave device using the filter, and communication device using the filter or the device}
도 1은 본 발명의 첫번째 실시형태의 구조를 도시한 개략적 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 구조를 갖는 본 발명의 첫번째 실시형태에 의한 주파수 특성을 도시한 그래프이다.
도 3은 관련 기술에 따른 실시예의 구조를 도시한 개략 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 구조를 갖는 관련 기술의 실시예에 의한 주파수 특성을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 첫번째 실시형태에 따른 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터 단독에 의한 주파수 특성을 도시한 그래프이다.
도 6은 관련 기술 실시예에 따른 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터 단독에 의한 주파수 특성을 도시한 그래프이다.
도 7은 전극 반전의 위치가 내측에서 변경되는 것을 제외하고는 도 1에 도시된 것과 같은 구조를 갖는 본 발명의 첫번째 실시형태에 의한 주파수 특성을 도시한 그래프이다.
도 8은 전극 반전의 위치가 외측에서 변경되는 것을 제외하고는 도 1에 도시된 것과 같은 구조를 갖는 본 발명의 첫번째 실시형태에 의한 주파수 특성을 도시한 그래프이다.
도 9는 도 1에 도시된 것과 다른 구조를 갖는 본 발명의 첫번째 실시형태의 개략 평면도이다.
도 10은 본 발명의 두번째 실시형태의 구조를 도시한 개략 평면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 구조를 갖는 본 발명의 두번째 실시형태에 의한 주파수 특성을 도시한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 두번째 실시형태에 따른 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터 단독에 의한 주파수 특성을 도시한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 세번째 실시형태의 개략 평면도이다.
도 14는 본 발명의 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터 또는 탄성 표면파 장치를 사용한 통신 장치의 블럭도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
101: 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터 102: 탄성 표면파 공진기
103: IDT 104: IDT
105: IDT 106: 공진기
107: 공진기 108: 소형 피치 전극지 부분
109: 소형 피치 전극지 부분 110: 전극지
111: 전극지 112: 전극지
113: 전극지 118: 반사기
119: 반사기 120: IDT
160: 통신 장치 161: 안테나
162: 듀플렉서 163: 수신측 혼합기
164: 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터 165: 증폭기
166: 송신측 혼합기 167: 증폭기
168: 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터
201: 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터
202: 탄성 표면파 공진기 203: IDT
204: IDT 205: IDT
206: 반사기 207: 반사기
208: 소형 피치 전극지 부분 218: 반사기
219: 반사기 220: IDT
303: IDT 304: IDT
305: IDT 306: 반사기
307: 반사기
401: 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터
402: 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터
403: 공진기 404: 공진기
405: IDT 406: 불평형 입력 단자
407: 평형 출력 단자 408: 평형 출력 단자
본 발명은 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터, 이 필터를 사용한 탄성 표면파 장치 및 이 필터 또는 이 장치를 사용한 통신 장치와 관계가 있다.
최근에, 휴대용 전화기 등과 같은 통신 장치들의 가입자들의 수가 증가하였고, 통신 장치의 서비스들은 더욱 다양화되었다. 이런 이유로, 송신측 주파수 대역과 수신측 주파수 대역이 서로 가까운 위치로 설정된 통신 장치들이 크게 증가하였다. 또한, 통신 장치들의 형태에 따라 통신 장치들과 다른 통신 장치들 사이의 간섭이 방지될 수 있는, 통과 대역의 극단적 근접하에서 원하는 감쇠의 양을 제공하는 것이 요구되었다. 휴대 전화기들의 RF 단에서 대역 통과 필터로서 널리 사용되는 탄성 표면파 필터들은, 통과 대역의 근접에서 원하는 감쇠의 양을 제공하는 것이 더욱 강하게 요구되었다.
또한, 탄성 표면파 필터에 함유된 부품들의 수를 줄이는 목적으로, 탄성 표면파 필터를 위해 평형-불평형 신호 변환 기능, 소위 발룬(balun) 기능을 제공하는 것이 더욱 요구되었다. 이런 이유로, 휴대 전화들의 RF 단에서 대역 통과 필터들로서 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터들이, 평형-불평형 신호 변환 기능에 쉽게 대응될 수 있기 때문에, 사용의 주류가 되었다. 예를 들면, 일본 무심사 특허 출원 공개 제5-267990호는 이와 같은 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터를 기재한다.
관련 기술의 전술된 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터에서, 불리하게도, 횡단 응답이라 불리는 "숄더(shoulder)" 특성의 저하(주파수 특성의 급경사 감소)가 통과 대역의 고주파측에 야기되었다. 그러므로, PCS 시스템(Personal Communication System) 등에서 조작되는 통신 장치에 의해 요구될지라도, 통과 대역의 고주파측의 감쇠가 만족할만한 정도로 설정될 수 없는 문제가 있다. 통과 대역의 고주파수측의 큰 감쇠량을 갖는 필터로서, 예를 들면, 일본 무심사 특허 출원 공개 제10-126212호는 사다리형 탄성 표면파 장치를 기재한다. 그러나, 평형-불평형 변환 기능이 사다리형 탄성 표면파 필터들에 의해 달성될 수 없는 문제가 있다. 즉, 관련 기술에 따르면, 통과 대역에서 고주파수측에 충분한 양의 감쇠를 갖고 평형-불평형 변환 기능을 또한 갖는 탄성 표면파 장치를 제조하기가 어려웠다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점들을 해결하고, 횡단 응답이 종래 기술의 탄성 표면파 필터와 비교하여 현저하게 감소되고 평형-불평형 신호 변환 기능을 제공할 수 있는 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 압전 기판과 적어도 두 개의 인터디지탈 트랜스듀서(IDT; Interdigital transduce)들이 탄성표면파가 전파하는 방향을 따라 압전 기판에 정렬되고, 적어도 하나의 인터디지탈 트랜스듀서는 다른 인터디지탈 트랜스듀서와 인접하는 종단에 소형 피치 전극지 부분이 제공되고, 소형 피치 전극지 부분은 적어도 하나의 인터디지탈 트랜스듀서에서 다른 전극지들보다 작은 크기를 가지고, 소형 피치 전극지 부분은 두 개의 인접하는 전극지를 포함하고, 전극이 반전되는 적어도 한 위치에서 두 개의 인접하는 전극지들의 극성들이 같도록 만들어진 것을 포함하는 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터가 제공된다.
바람직하게는, 전극 반전이 수행되는 부분은 실질적으로 소형 피치 전극지 부분의 중앙이다.
또한, 바람직하게는, 전극 반전은 탄성 표면파 필터의 중앙에 대해 대칭적으로 수행된다.
바람직하게는, 인접하는 인터디지탈 트랜스듀서들에 포함된 인접하는 전극지들의 극성들은 각각 서로 다르게 만들어진다.
또한, 본 발명에 따르면, 전술된 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터를 포함하는 평형-불평형 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 본 발명의 전술된 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터 또는 전술된 탄성 표면파 장치를 포함하는 통신 장치가 제공된다.
소형 피치 전극지 부분에서 두 개의 인접하는 전극지들이 전극 반전되기 때문에, 즉, 인접하는 전극지들의 극성이 같도록 만들어지기 때문에, 본 발명의 탄성 표면파 필터는 횡단 응답이 감소되는 이점이 있다. 또한, 전극 반전이 수행되는 부분이 소형 피치 전극지 부분의 실질적으로 중앙이기 때문에, 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터는 통과 대역폭이 크게 만들어질 수 있고 횡단 응답이 감소될 수 있는 이점이 있다.
또한, 유리하게도, 바람직하게 전극 반전이 탄성 표면파 필터의 중앙에 대해 대칭적으로 수행되기 때문에, 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터에서, 리플은 통과 대역으로부터 제거될 수 있고, 횡단 응답이 감소될 수 있다.
또한, 바람직하게 이웃하는 인터디지탈 트랜스듀서들에 포함된 인접하는 전극지들의 극성들이 각각 서로 다르게 만들어지기 때문에, 횡단 응답이 더욱 넓은 범위에서 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 평형-불평형 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 필터는, 본 발명에 따른 필터를 장치가 포함하기 때문에, 통과 대역의 보다 고주파수측에서의 감쇠량이 향상되는 이점이 있다.
본 발명의 통신 장치는, 장치가 본 발명의 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터 또는 탄성 표면파 장치를 포함하기 때문에, 통신 품질이 우수하고 신뢰성이 높은 이점이 있다.
(바람직한 실시형태들의 상세한 설명)
이후, 본 발명에 따른 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터와 탄성 표면파 장치가 도 1~13을 참조로 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 첫번째 실시형태의 구조를 도시한 개략 평면도이다. 본 발명의 모든 실시형태들에서, PCS-Rx용 필터들이 실시예로서 기술된다.
도 1에 도시된 본 발명의 첫번째 실시형태의 구조에서, 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(101)와 탄성 표면파 공진기(102)는 Al 전극들을 사용하고, 40±5˚ Y-절단 X-전파 LiTaO3로 만들어진 기판에 형성된다. 이 실시형태에서, 탄성 표면파 공진기(102)는 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(101)와 직렬로 연결된다. 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(101)는 IDT들(103,104,105)과, IDT들(103,104,105)이 샌드위치되도록 정렬된 두 개의 반사기들(106,107)을 포함한다. 접지에 연결된 복수의 전극지들(electrode fingers)과 신호 선로에 연결된 복수의 전극지들은 각 IDT들(103,104,105)에 대향되도록 정렬된다. 탄성 표면파 공진기(102)는 IDT(120)와 IDT(120)가 샌드위치되게 정렬된 두 개의 반사기들(118,119)을 포함한다. IDT(120)에서, 신호 선로에 연결된 복수의 전극지들과 IDT들(103,105)에 연결된 복수의 전극지들은 서로 대향되게 정렬된다. 도 1에서, 전극지들의 수가 간략화를 위해 감소되었음을 유의한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 소형 피치 전극지 부분들(108,109)이 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(101)에 형성된다. IDT(104)에 존재하는 다른 전극지들의 크기와 비교하여 소형인 IDT(103)에 인접한 IDT(104)의 몇 개의 전극지들과, IDT (105)에 인접한 IDT(104)의 몇 개의 전극지들은 각각 소형 피치 전극지 부분들(108,109)에 정렬된다. 소형 피치 전극지 부분(108)에서 서로 인접한 전극지들(110,111)과 소형 피치 전극지 부분(109)에서 서로 인접한 전극지들(112,113)의 극성들은 각각, 동일하게 만들어진다. 즉, 전극들은 반전된다. 특히, 예를 들면, 접지에 연결된 전극지들의 극성은, 신호 선로에 연결된 전극지들의 극성이 플러스(+)로 표현될 때, 마이너스(-)로 표현된다. 극성들(-,+)의 배열은 +1로 표현되고, 극성들(+,-)의 배열은 -1로 표현되고, 극성(-,-) 또는 극성(+,+)의 배열은 0으로 표현된다. 다음으로, 도 1에 도시된 소형 피치 전극지 부분(108)에서 전극지들의 극성들은 왼쪽부터 +1, -1, 0, +1, -1의 순서로 정렬된다. 소형 피치 전극지 부분(109)의 전극지들은 왼쪽부터 +1, -1, 0, +1, -1의 순서로 정렬된다. 즉, 전극 반전은 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(101)의 중앙에 대해 대칭적으로 이루어진다. 비록 전극 반전이 필터(101)의 중앙에 대해 비대칭적으로 이루어지는 경우일지라도, 본 발명에 따른 횡단 응답의 감소는 효과적이다. 그러나, 통과 대역에서 리플(ripple)이 발생된다. 그리하여, 이 실시형태에 따른 것과 같은 대칭 구조가 바람직하다.
종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(101)의 설계의 자세한 것은 후술된다. 상세하게는, 소형 피치 전극지들의 피치(pitch)에 의해 결정된 파장은 λI2로 설계되고, 나머지 전극지들에 의해 결정된 것은 λI1로 나타난다.
망상 폭 W: 73.9λI1
IDT(103)에서 전극지들의 수: 17
IDT(104)에서 전극지들의 수: 45(전극지들의, 우측과 좌측 각각으로부터 정렬된 6개의 전극지들의 피치가 감소된다)
IDT(105)의 전극지들의 수: 17
IDT들에 의해 결정된 파장 λI1: 2.03㎛
파장 λ12: 1.85㎛
반사기들에 의해 결정된 파장λR: 2.06㎛
반사기들내 전극지들의 수: 100
IDT들(103,104)와 IDT들(104,105) 사이의 간격(114,117): 0.25λI1+0.25λI2
IDT(104)에서 파장 λI1과 λI2를 결정하는 서로 인접하는 전극들 사이의 간 격(115,116): 0.25λI1+0.25λI2
IDT들(103,105)과 반사기들(106,107) 사이의 간격: 0.48λR
IDT들의 듀티(duty): 0.60
반사기들의 듀티: 0.60
전극들의 막두께: 0.08λ
또한, 탄성 표면파 공진기(102)의 설계의 상세는 다음과 같다.
망상 폭 W: 29.5λ
IDT(120)에서 전극지들의 수: 401
파장 λ(IDT(120)와 반사기들(118,119) 용): 2.03㎛
반사기들(118,119)에서 전극지들의 수: 30
IDT(120)와 반사기들(118,119) 사이의 간격: 0.50λ
IDT(120)의 듀티: 0.60
반사기들(118,119)의 듀티: 0.60
전극들의 막 두께: 0.08λ
도 2는 본 발명의 첫번째 실시형태에 의한 주파수 특성을 도시한다. 도 3은 비교를 위한 관련 기술의 실시예를 도시한 개략 평면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 관련 기술의 실시예의 주파수 특성을 도시한다.
도 3에 도시된 관련 기술의 실시예의 구성을 참조하면, 탄성 표면파 공진기(202)는 첫번째 실시형태와 유사하게 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(201)와 직렬로 연결된다. 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(201)는 세 개의 IDT들(203,204,205)와 두 개의 반사기들(206,207)을 포함하고, 소형 피치 전극지 부분들(208~211)은, 첫번째 실시형태의 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(101)와 유사하게, IDT들(203,204)과 IDT들(204,205)이 서로 인접하는 부분에 각각 제공된다. 탄성 표면파 공진기(202)는, 첫번째 실시형태의 탄성 표면파 공진기(102)와 유사하게, IDT(220)와 두 개의 반사기들(218,219)을 포함한다.
관련 기술의 실시예의 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(201)의 상세한 설명은 다음과 같이 기술된다.
망상 폭 W: 60.6λI1
IDT(203)의 전극지들의 수: 33(네 개의 전극지들의 피치는, 우측으로부터 감소되게 정렬된다)
IDT(204)의 전극지들의 수: 51(좌측과 우측으로부터 정렬된 네 개의 전극지들의 크기는, 각각, 감소된다)
IDT(205)의 전극지들의 수: 33(네 개의 전극지들의 피치는, 좌측으로부터 감소되게 정렬된다)
IDT에 의해 결정된 파장λI1: 2.06㎛
파장 λI2: 1.88㎛
반사기들(206,207)에 의해 결정된 파장λR: 2.06㎛
반사기들(206,207)에서 전극지들의 수: 100
파장 λI1과 λI2를 각각 결정하는 인접하는 전극지들 사이의 간격들(도 3에서 212,214,215,217): 0.25λI1+0.25λI2
IDT들(203,204)과 IDT들(204,205) 사이의 간격들(도 3에서 213,216), 즉, IDT들(203,204)에서 λI2를 결정하는 인접하는 전극들 사이와 IDT(204,205)에서 λI2를 결정하는 인접하는 전극들 사이의 간격: 0.50λI2
IDT들(203,205)과 반사기들(206,207) 사이의 간격: 0.465λR
듀티(IDT들과 반사기들용): 0.60
전극들의 막두께: 0.08λI1
관련 기술의 실시예의 탄성 표면파 공진기(202)의 설계의 상세는 다음과 같다.
망상 폭 W: 49.1λ
IDT(220)에서 전극지들의 수: 401
파장 λ(IDT(220)와 반사기들(218,219) 용): 2.04㎛
반사기들(218,219)에서 전극지들의 수: 30
IDT(220)와 반사기들(218,219) 사이의 간격: 0.50λ
듀티(IDT(220)와 반사기들(218,219)용): 0.60
전극들의 막 두께: 0.08λ
도 2와 도 4의 비교는 본 발명에 따른 첫번째 실시형태에서, 통과 대역이 더 고주파인, 2010~2070㎒의 주파수 범위에서 감쇠가 종래 기술의 실시예와 비교하여 약 5dB 향상됨을 도시한다. 이의 이유는 첫번째 실시형태에서 횡단 응답이 종래 기술의 실시예와 비교하여 감소되기 때문이다.
도 5는 본 발명에 따른 첫번째 실시형태의 단일 종결합 공진기형 탄성 표면 파 필터(101)에 의한 주파수 특성을 도시한다. 도 6은 관련 기술 실시예의 단일 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(201)의 주파수 특성을 도시한다. 도 5와 도 6의 비교는 단일 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(101)에 의해 야기된 횡단 응답이 감소함을 도시한다. 그리하여, 본 발명의 효과는 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(101)의 소형 피치 전극지 부분들(108,109)에서 전극 반전에 의해 얻어짐을 알 수 있다.
본 발명의 첫번째 실시형태에 따르면, 전극 반전이 수행되는 부분은 실시예로 각 소형 피치 전극지 부분의 중앙에 실질적으로 제공된다. 다음으로, 전극 반전의 위치가 첫번째 실시형태와 다른 경우에 얻어진 주파수 특성이 기술될 것이다. 도 7은 전극 반전 위치가 첫번째 실시형태와 비교하여 필터의 내측으로 이동된 경우 특히, 소형 피치 전극지 부분(108)에서 전극지들의 극성들이 왼쪽부터 +1,-1, +1, 0, -1의 순서로 배열되고, 반면 소형 피치 전극지 부분(109)에서 전극지들의 극성이 왼쪽부터 +1, 0, -1, +1, -1의 순서로 배열된 경우에 얻어진 주파수 특성을 도시한다. 도 8은, 첫번째 실시형태와 비교하여 전극 반전을 위한 위치가 필터의 외측으로 이동된 경우 특히, 소형 피치 전극지 부분(108)에서 전극지들의 극성들이 왼쪽으로부터 +1,0,-1,+1,-1의 순서로 배열되고, 반면 소형 피치 전극지 부분(109)에서 전극지들의 극성이 왼쪽부터 +1, -1, +1, 0, -1의 순서로 배열된 경우에 얻어진 주파수 특성을 도시한다.
도 7을 참조하면, 횡단 응답의 수준이 도 2에 도시된 것과 비교하여 저하된다. 도 8을 참조하면, 횡단 응답이 도 2에 도시된 것과 비교하여 줄어든다. 그러 나, 2120㎒의 주파수 근처에서 응답의 수준은 저하되고, 또한, 통과 대역폭이 감소된다. 전술한 바와 같이, 전극 반전의 위치가 첫번째 실시형태에서 변경되는 경우일지라도, 횡단 응답이 줄어드는 효과가 또한 있다. 그러나, 전체적으로 평형의 전자적 특성들의 관점으로부터, 전극 반전은 첫번째 실시형태에서와 같이 각 소형 피치 전극지 부분의 중앙에서 실질적으로 수행되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 첫번째 실시형태에 따르면, 횡단 응답이 관련 기술의 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터와 비교하여 감소된 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터가 얻어질 수 있다. 첫번째 실시형태에서, 전극 반전은 세 개의 IDT들의 중간 IDT의 소형 피치 전극지 부분들에서 수행된다. 그러나, 소형 피치 전극지 부분들은 중간 IDT의 오른쪽과 왼쪽 IDT들에 제공될 수도 있고, 전극 반전은 소형 피치 전극지 부분들에서 각각 수행된다. 이에 의해, 본 발명의 효과들도 또한 얻어질 수 있다.
첫번째 실시형태에서, 40±5˚ Y 절단 X 전파 LiTaO3로 만들어진 기판이 사용되었으나, 이에 한정되지 않는다. 64~72˚ Y 절단 X 전파 LiNbO3, 41˚ Y 절단 X 전파 LiNbO3 등으로 만들어진 기판이 사용되는 경우에 동일한 효과들이 얻어질 수 있다. 또한, 첫번째 실시형태의 전술된 구조에서, 탄성 표면파 공진기는 세 개의 IDT들 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터와 직렬로 연결되었다. 그러나, 다른 구조들이 채용될 수도 있다. 예를 들면, 두 개의 IDT 포함 구조, 적어도 네 개의 IDT 포함 다전극 구조, 또는 본 발명에 따른 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터가 2단 으로 직렬로 연결되는 구조를 사용하여, 첫번째 실시형태와 동일한 효과들이 얻어질 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 불평형-평형 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 필터가, 도 1의 구조에서, 신호 단자에 대해 세 개의 IDT들의 중간에서 IDT의 접지 단자를 변경하고, 신호 단자를 다른 기능을 위한 상부 버스 바(bar)와 하부 버스 바에 연결되는 것으로 제공될 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 두번째 실시형태의 구조가 도 10을 참조로 기술될 것이다. 도 10은 본 발명의 두번째 실시형태의 구조를 도시한 개략 평면도이다.
두번째 실시형태는 전극 반전이 첫번째 실시형태의 IDT들(103,105)에서 수행되는 것과는 대조적으로 IDT들(303,305)에서 수행되는 것을 제외하고는 본 발명에 따른 첫번째 실시형태와 같은 구조를 갖는다. 이에 의해, 다른 IDT들에 포함된 인접하는 전극지들의 극성은, 각각, 다르게 만들어진다.
종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(301)의 설계의 상세는 다음과 같다. 상세하게는, 소형 피치 전극지들의 크기에 의해 결정된 파장은 λI2로 설계되고, 다른 전극지들에 의해 결정되는 것은 λI1로 설계된다.
망상 폭 W: 64.0λI1
IDT(303)에서 전극지들의 수: 17
IDT(304)에서 전극지들의 수: 45(우측과 좌측 각각으로부터 정렬된 전극지들의 6개의 전극지들의 피치는 감소된다)
IDT(305)의 전극지들의 수: 17
IDT들에 의해 결정된 파장λI1: 2.03㎛
파장 λ12: 1.85㎛
반사기들(306,307)에 의해 결정된 파장λR: 2.06㎛
반사기들(306,307)의 전극지들의 수: 100
IDT들(303,304)과 IDT들(304,305) 사이의 간격(308,311): 0.25λI1+0.25λI2
IDT(304)에서 파장 λI1과 λI2를 결정하는 서로 인접하는 전극들 사이의 간격(309,310): 0.25λI1+0.25λI2
IDT들(305,303)과 반사기들(306,307) 사이의 간격: 0.46λR
IDT들과 반사기들의 듀티: 0.60
전극들의 막두께: 0.08λI1
또한, 탄성 표면파 공진기(302)의 설계의 상세는 다음과 같다.
망상 폭 W: 32.0λ
IDT내 전극지들의 수: 401
파장 λ(IDT와 반사기들 용): 2.03㎛
반사기들내 전극지들의 수: 30
IDT와 반사기들 사이의 간격: 0.50λ
IDT와 반사기들의 듀티: 0.60
전극들의 막 두께: 0.08λ
도 11은 본 발명에 따른 두번째 실시형태에 의한 주파수 특성을 도시한다. 또한, 도 12는 단일 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(301)에 의한 주파수 특성을 도시한다.
본 발명의 두번째 실시형태에 따르면, 통과 대역의 보다 고주파수측의 감쇠량은 첫번째 실시형태의 것과 비교하여 보다 향상된다. 특히, 적어도 2070㎒의 주파수 범위에서의 감쇠량은 약 8dB로 향상된다. 또한, 단일 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(301)에 의한 도 12의 주파수 특성에서 보이는 바와 같이, 횡단 응답은 첫번째 실시형태의 것과 비교하여 매우 향상된다.
그리하여, 본 발명의 두번째 실시형태에 따르면, 다른 IDT들에 포함된 인접 전극지들의 극성들은 다르게 만들어지고, 이에 의해, 첫번째 실시형태와 비교하여 횡단 응답이 보다 향상된 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터가 얻어질 수 있다.
이후, 본 발명에 따른 세번째 실시형태의 구조가 도 13을 참조로 기술될 것이다. 도 13은 본 발명의 세번째 실시형태의 구조를 도시한 개략 평면도이다.
세번째 실시형태에서, 첫번째 실시형태에 따른 두 개의 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터가 50Ω의 입력과 200Ω의 출력으로 불평형-평형 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치를 형성하기 위해 서로 병렬로 연결된다. 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터들(401,402)과 탄성 표면파 공진기들(403,404)의 설계 변수들의 상세는 첫번째 실시형태의 판성 표면파 장치에서 망상 폭의 절반으로 각 필터들(401,402)과 공진기들(403,403)의 망상 폭으로 설정되는 것을 제외하고는 도 1의 탄성 표면파 필터와 동일하고, 전극 반전은 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(402)의 IDT(405)를 위해 수행된다. 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(402)의 IDT(405)의 전극 반전은 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(401)로부터의 출력 신호에 대해 180˚의 위상 반전을 수행한다. 그러나, 180˚의 위상 반전의 방법은 전술된 전극 반전을 한정하지 않는다. 다른 방법들로서, 예를 들면, 전극 반전이 IDT(405)를 위해서가 아니라 IDT들(409,410)을 위해 수행되고, IDT(405)가 전극 반전이 수행되지 않으면서 두 개의 부분들로 나누어지고, 평형 신호들이 이들로부터 출력되는 것이 제안될 수 있다. 도 13에서, 불평형 출력 단자(406)와 평형 출력 단자들(407,408)이 도시되었다.
도 13에 도시된 본 발명의 세번째 실시형태에서, 본 발명에 따른 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터는 탄성 표면파 장치를 형성하기 위해 서로 병렬로 연결된다. 이에 의해, 통과 대역의 보다 고 주파수 측에서 큰 감쇠를 갖고 평형-불평형 신호 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치가 얻어질 수 있다.
통과 대역의 보다 고주파수 측에서 큰 감쇠량을 갖고 평형-불평형 신호 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치의 구조는 도 13의 것에 한정되지 않는다. 탄성 표면파 장치가 평형-불평형 신호 변환 기능을 얻는 다른 구조를 갖는 경우일지라도, 본 발명의 탄성 표면파 필터들을 사용하여 얻을 수 있는 것과 동일한 효과들이 얻어질 수 있다.
도 14는 본 발명의 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터와 탄성 표면파 장치를 사용한 통신 장치(160)를 도시한 블럭도이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 듀플렉서(162)는 안테나(161)에 연결된다. 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(164) 및 증폭기(165)는 듀플렉서(162)와 수신측 혼합기(163) 사이에 연결된다. 또한, 증폭기(167)와 종결합 공진기형 탄성 표면파 필 터(168)는 듀플렉서(162)와 송신측 혼합기(166) 사이에 연결된다. 증폭기(165)가 전술한 바와 같이 평형 신호들에 대응하는 경우, 본 발명에 따른 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터는 전술된 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(164)로서 적절하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 구조의 탄성 표면파 장치는 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터(164) 대신에 배치될 수 있다. 탄성 표면파 장치는 본 발명에 따른 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터에도 적절하게 사용될 수 있다.
전극 반전이 수행되기 때문에, 즉, 전술한 바와 같이 두 개의 인접하는 전극지들의 극성이 같도록 만들어지기 때문에, 횡단 응답이 감소된 탄성 표면파 장치가 얻어질 수 있다. 또한, 전극 반전의 위치가 소형 피치 전극지 부분의 실질적으로 중앙에 설정되는 경우, 통과 대역폭이 크고 횡단 응답이 감소된 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터가 얻어질 수 있다.
전극 반전은 탄성 표면파 필터의 중앙에 대해 대칭적으로 수행되는 것이 바람직하고, 이에 의해, 통과 대역으로부터의 리플이 제거되고 감소된 횡단 응답을 갖는 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터가 얻어질 수 있다.
또한, 바람직하게는 이웃하는 IDT들에 포함된 인접하는 전극지들의 극성들이 각각 다르게 만들어지기 때문에, 보다 넓은 범위에서 횡단 응답이 감소된 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터가 얻어질 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 탄성 표면파 필터는 평형-불평형 신호 변환 기능을 갖는 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터에 적용된다. 그리하여, 통과 대역 에서 보다 고주파수측에서 감쇠가 우수한 평형-불평형 신호 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치가 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터 또는 탄성 표면파 장치를 사용하기 때문에, 통신 품질이 높고 신뢰성이 높은 통신 장치가 얻어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 횡단 응답이 종래 기술의 탄성 표면파 필터와 비교하여 현저하게 감소되고 평형-불평형 신호 변환 기능을 제공할 수 있는 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터를 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 압전 기판과,
    탄성 표면파 전파되는 방향을 따라 상기 압전 기판에 정렬된 적어도 두 개의 인터디지탈 트랜스듀서들을 포함하고,
    적어도 하나의 인터디지탈 트랜스듀서가 다른 인터디지탈 트랜스듀서에 인접하는 종단에서 소형 피치 전극지 부분이 제공되고, 상기 소형 피치 전극지 부분은 상기 적어도 하나의 인터디지탈 트랜스듀서에서 다른 전극지보다 작은 크기의 전극지들을 가지고,
    상기 소형 피치 전극지 부분은 적어도 한 위치에서 두 개의 인접하는 전극지들을 포함하고, 상기 두 개의 인접하는 전극지들은 전극이 반전되어 극성이 같도록 만들어 지고,
    상기 전극 반전은 상기 탄성 표면파 필터의 중앙에 대해 대칭적으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 위치는 상기 전극 반전이 상기 소형 피치 전극지 부분의 실질적으로 중앙에서 수행되는 위치인 것을 특징으로 하는 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 인접하는 인터디지탈 트랜스듀서들의 상기 인접하는 전극지들의 극성들은 각각 다르게 만들어지는 것을 특징으로 하는 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터.
  5. 제1항에 따른 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터가 적어도 2개 이상 직렬로 연결되어 평형-불평형 변환 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  6. 안테나;
    상기 안테나에 접속된 듀플렉서;
    상기 듀플렉서의 일단에 접속되며, 탄성 표면파 필터, 증폭기 및 수신측 혼합기로 구성되는 수신부; 및
    상기 듀플렉서의 타단에 접속되며, 증폭기, 탄성 표면파 필터 및 송신측 혼합기로 구성되는 송신부를 포함하는 통신 장치에 있어서,
    상기 수신부 또는 상기 송신부의 탄성 표면파 필터로서, 제1항에 따른 종결합 공진기형 탄성 표면파 필터 또는 제5항에 따른 탄성 표면파 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
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