KR100631412B1 - 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파 필터 - Google Patents

직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파 필터 Download PDF

Info

Publication number
KR100631412B1
KR100631412B1 KR1020050037843A KR20050037843A KR100631412B1 KR 100631412 B1 KR100631412 B1 KR 100631412B1 KR 1020050037843 A KR1020050037843 A KR 1020050037843A KR 20050037843 A KR20050037843 A KR 20050037843A KR 100631412 B1 KR100631412 B1 KR 100631412B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
track
surface acoustic
acoustic wave
electrode
idt electrode
Prior art date
Application number
KR1020050037843A
Other languages
English (en)
Inventor
박상욱
박주훈
김남형
이영진
박두철
이승희
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020050037843A priority Critical patent/KR100631412B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100631412B1 publication Critical patent/KR100631412B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6426—Combinations of the characteristics of different transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/0023—Balance-unbalance or balance-balance networks
    • H03H9/0028—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/0023—Balance-unbalance or balance-balance networks
    • H03H9/0028—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices
    • H03H9/0033—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having one acoustic track only
    • H03H9/0038—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having one acoustic track only the balanced terminals being on the same side of the track
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433—Coupled resonator filters
    • H03H9/644—Coupled resonator filters having two acoustic tracks
    • H03H9/6456—Coupled resonator filters having two acoustic tracks being electrically coupled
    • H03H9/6469—Coupled resonator filters having two acoustic tracks being electrically coupled via two connecting electrodes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터에 관한 것으로, 입력단 쪽에 있는 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 어퍼쳐(aperture) 폭을 10×Lt(=λ/2) 범위내에서 축소하고, 더불어 출력단 쪽에 있는 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 IDT의 배치를 병렬 2트랙으로 분리하여 어퍼쳐(aperture) 폭을 축소함으로써 세로 방향의 칩 사이즈를 줄이고, 또한 병렬 2트랙으로 분리한 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 반사기 개수를 최소화하고, 분리된 병렬 2트랙 사이에 반사기를 위치시켜 공유하도록 함으로써 가로 방향의 칩 사이즈를 줄였다. 이에 의해, 본 발명은 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터의 칩 사이즈를 축소할 수 있을 뿐만 아니라 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 기존의 필터와 비교할 때 칩 사이즈를 줄이면서도 성능은 동등이상으로 구현할 수 있는 효과가 있다.
표면탄성파(SAW), 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터, 반사기, IDT, 칩 사이즈

Description

직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파 필터{DOUBLE MODE SURFACE ACOUSTIC WAVE FILTER HAVING STRUCTURE OF TWO TRACK SERIES}
도 1은 일반적인 표면탄성파(SAW) 필터를 이용한 휴대단말기의 블록 구성도
도 2는 종래의 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터의 평면도
도 3은 본 발명에 의한 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터의 평면도
도 4는 본 발명의 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터와 종래의 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터의 성능을 비교한 그래프도
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
100 : 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터
120 : 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙
121 내지 123 : 제 1 내지 제 3 IDT 전극
121A 내지 123A : 입력 IDT 전극
121B 내지 123B : 출력 IDT 전극
124 : 제 1 반사기 전극
125 : 제 2 반사기 전극
130 : 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙
131 내지 136 : 제 1 내지 제 6 IDT 전극
131A 내지 136A : 입력 IDT 전극
131B 내지 136B : 출력 IDT 전극
137 : 제 1 반사기 전극
138 : 제 2 반사기 전극
139 : 제 3 반사기 전극
141 : 입력단자
142A : 제 1 출력단자
142B : 제 2 출력단자
143a 내지 143e : 제 1 내지 제 5 접속배선
151 : 제 1 병렬 2 트랙부
152 : 제 2 병렬 2 트랙부
본 발명은 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(Double Mode SAW: DMS) 필터에 관한 것으로, 특히 표면탄성파(Surface Acoustic Wave: SAW) 필터의 IDT(Inter Digital Transducer)의 구조를 변경하여 칩사이즈를 축소시키고 재료비 를 절감시킨 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파 필터에 관한 것이다.
일반적으로, 표면탄성파(SAW) 필터는 압전체 기판(예를 들어, LiTaO3, LiNbO3등)상에 빗살무늬 모양의 입력 IDT 전극을 형성하고, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리로 이격된 상태에서 대향된 구조를 갖는 빗살무늬 모양의 출력 IDT 전극을 형성하여, 상기 압전체 기판 상에서 전파되어 가는 표면탄성파동을 이용하여 필요한 주파수특성을 얻는 주파수 통과 필터이다.
즉, 상기 표면탄성파(SAW) 필터는 상기 입력 IDT 전극에 전기적인 신호를 인가되면, 압전체가 확장 및 수축을 반복하여 기계적으로 진동을 발생하는 압전효과로 인해 상기 압전체 기판에 표면탄성파를 발생시키게 되며, 상기 압전체 기판에 발생된 상기 표면탄성파를 출력 IDT 전극에서 수신하여 이를 전기적 신호로 변환함으로써 필요한 주파수특성을 얻는다.
그러면, 첨부도면을 참조하여 종래의 표면탄성파(SAW) 필터에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 휴대단말기의 송수신 장치의 블록 구성도이다.
상기 휴대단말기의 송수신 장치는 크게 신호를 수신하는 수신측 회로와 신호를 송신하는 송신측 회로로 나눌수 있다.
먼저, 상기 수신측 회로는 도 1에 도시된 바와 같이, 신호를 수신하는 안테나(1)와, 상기 안테나(1)로부터 수신된 신호를 저주파증폭회로부(3)로 분파하는 분 파기(2)와, 상기 분파기(2)로부터 수신된 신호를 저주파 증폭하는 저주파증폭회로부(3)와, 상기 저주파증폭회로부(3)로부터 수신된 신호를 원하는 주파수 대역으로 필터링하는 수신 필터부(4)와, 상기 수신 필터부(4)로부터 수신된 신호와 국부발진회로부(6)로부터 수신된 신호를 혼합하여 중간주파수를 발생하는 제 1 혼합회로부(5)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 송신측 회로는 상기 국부발진회로부(6)로부터 수신된 신호와 변조기(7)로부터 수신된 신호를 혼합하여 송신 신호를 발생하는 제 2 혼합회로부(8)와, 상기 제 2 혼합회로부(8)로부터 수신된 신호를 원하는 주파수 대역으로 필터링하는 송신 필터부(9)와, 상기 송신 필터부(9)로부터 수신된 신호를 고주파 증폭하는 고주파증폭회로부(10)와, 상기 고주파증폭회로부(10)로부터 수신된 신호를 상기 안테나(1)로 분파하는 분파기(2)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 수신 필터부(4)와 상기 송신 필터부(9)는 표면탄성파(SAW) 필터를 사용하여 구성된다.
그러면, 상기 구성을 갖는 휴대단말기의 송수신 장치에 있어서, 상기 수신측 회로의 동작에 대해 설명하기로 한다.
먼저 상기 안테나(1)를 통해 상기 분파기(2)로 신호가 수신되면, 상기 분파기(2)에서는 수신된 신호를 소정의 주파수 신호로 분파한 후 상기 저주파증폭회로부(3)로 전송한다. 그 다음, 상기 저주파증폭회로부(3)에서는 수신된 신호를 저주파 증폭한 후 상기 표면탄성파(SAW) 필터로 구성된 수신 필터부(4)로 전송한다. 그 다음, 상기 수신 필터부(4)에서는 수신된 신호를 일정 주파수 대역으로 필터링한 후 상기 제 1 혼합회로부(5)로 전송한다. 그 다음, 상기 제 1 혼합회로부(5)에서는 상기 수신 필터부(4)로부터 수신된 신호와 상기 국부발진회로부(6)로부터 수신된 신호를 혼합하여 중간주파수를 발생한다.
그 다음, 상기 송신측 회로의 동작은 다음과 같다.
먼저, 상기 제 2 혼합회로부(8)에서 상기 국부발진회로부(6)로부터 수신된 신호와 상기 변조기(7)로부터 수신된 신호를 혼합하여 상기 표면탄성파(SAW) 필터로 구성된 송신 필터부(9)로 송신 신호를 발생한다. 그 다음, 상기 송신 필터부(9)에서는 수신된 신호를 일정 주파수 대역으로 필터링한 후 상기 고주파증폭회로부(10)로 전송한다. 그 다음, 상기 고주파증폭회로부(10)에서는 수신된 신호를 고주파 증폭한 뒤 상기 분파기(2)로 전송하고, 상기 분파기(2)에서는 수신된 신호를 상기 안테나(1)를 통해 전송된다.
상기에서 설명한 바와 같이, 상기 수신 필터부(4)와 상기 송신 필터부(9)에 사용되는 상기 표면탄성파(SAW) 필터는 수신된 주파수를 일정 주파수 대역으로 필터링하는 역할을 한다.
그리고, 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터는 두개의 반사기 전극 사이에 적어도 하나 이상의 출력 IDT 및 입력 IDT로 구성되어 있으며, 입출력 IDT간에서 발생하는 대칭모드의 반공진주파수와 사대칭모드의 공진주파수를 일치시켜 통과대역을 형성하는 원리를 가지고 있다.
한편, 현재까지 개발된 큰 저지대역 감쇠특성을 구현 가능하게 하는 이중모 드 표면탄성파 필터(DMS)의 일반적인 구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파 필터(DMS)의 구조를 가지고 있다.
상기 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 압전체(예를 들어, LiTaO3, LiNbO3등) 상에 형성된 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(20)과 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(30)을 구비하고 있다.
상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(20)과 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(30)은 신호를 입력하는 입력단자(41)와, 원하는 주파수 대역으로 필터링된 신호를 출력하는 제 1 및 제 2 출력단자(42A)(42B) 사이에 직렬 접속되어 있다.
여기서, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(20)은 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 3 IDT 전극(21 내지 23)이 표면탄성파(SAW)의 전파방향(도 2에서 화살표 X 방향)에 일렬로 배치되어 있고, 상기 제 1 IDT 전극(21)의 일측과 상기 제 3 IDT 전극(23)의 타측에 제 1 및 제 2 반사기 전극(24)(25)이 각각 배치되어 있다.
이때, 상기 제 1 내지 제 3 IDT 전극(21 내지 23)은 각각 빗살모양으로 형성된 입력 IDT 전극(21A 내지 23A)과 출력 IDT 전극(21B 내지 23B)으로 구성되어 있으며, 상기 입력 IDT 전극(21A 내지 23A)과 상기 출력 IDT 전극(21B 내지 23B)은 소정거리로 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지고 있다.
그리고, 상기 제 1 및 제 3 IDT 전극(21)(23)의 입력 IDT 전극(21A)(23A)은 상기 제 1 및 제 2 반사기 전극(24)(25)의 상부 버스바와 함께 접지되어 있고, 상기 출력 IDT 전극(21B)(23B)은 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(30)의 제 1 및 제 4 IDT 전극(31)(34)의 입력 IDT 전극(31A)(34A)과 접속배선(43b)(43c)에 의해 각각 연결되어 있다.
또한, 상기 제 2 IDT 전극(22)의 입력 IDT 전극(22A)은 상기 입력 단자(41)와 연결되어 있고, 출력 IDT 전극(22B)은 접지되어 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 반사기 전극(24)(25)의 상부 버스바는 각각 접지되어 있고, 하부 버스바는 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(30)의 제 1 및 제 2 반사기 전극(35)(36)의 상부 버스바와 접속배선(43a)(43d)에 의해 각각 연결되어 있다.
한편, 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(30)은 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 4 IDT 전극(31 내지 34)이 표면탄성파(SAW)의 전파방향(도 2에서 화살표 X 방향)에 일렬로 배치되어 있고, 상기 제 1 IDT 전극(31)의 일측과 상기 제 4 IDT 전극(34)의 타측에 제 1 및 제 2 반사기 전극(35)(36)이 각각 배치되어 있다. 이때, 상기 제 1 내지 제 4 IDT 전극(31 내지 34)은 각각 빗살모양으로 형성된 입력 IDT 전극(31A 내지 34A)과 출력 IDT 전극(31B 내지 34B)으로 구성되어 있으며, 상기 입력 IDT 전극(31A 내지 34A)과 상기 출력 IDT 전극(31B 내지 34B)은 소정거리로 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지고 있다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 반사기 전극(35)(36)의 상부 버스바는 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(20)의 제 1 및 제 2 반사기 전극(24)(25)의 하부 버스바와 상기 접속배선(43a)(43d)에 의해 각각 연결되어 있고, 그 하부 버스바는 접지 단자에 각각 연결되어 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 4 IDT 전극(31)(34)의 입력 IDT 전극(31A)(34A)은 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(20)의 제 1 및 제 3 IDT 전극(21)(23)의 출력 IDT 전극(21B)(23B)과 상기 접속배선(43b)(43c)에 의해 연결되어 있고, 출력 IDT 전극(31B)(34B)은 상기 제 1 및 제 2 반사기 전극(35)(36)의 하부 버스바와 접지 단자에 각각 공동으로 접속되어 있다.
또한, 상기 제 2 및 제 3 IDT 전극(32)(33)의 입력 IDT 전극(32A)(34A)은 서로 공동으로 접속되어 있고, 상기 출력 IDT 전극(32B)(33B)은 상기 제 1 및 제 2 출력 단자(42A)(42B)와 각각 연결되어 있다.
상기 구성을 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터(10)의 동작은 다음과 같다.
먼저, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(20)에 있어서, 상기 입력 단자(IN)를 통해 신호(교류)가 입력되면, 상기 제 2 IDT 전극(22)의 입력 IDT 전극(22A)을 통해 압전체 기판(미도시)으로 표면탄성파(SAW) 신호가 발생되어 전극판과 직교하는 방향(도 2의 X 방향)으로 전달된다.
이때, 상기 압전체 기판을 통해 전달된 표면탄성파(SAW) 신호는 상기 제 2 IDT 전극(22)의 양측에 있는 상기 제 1 및 제 3 IDT 전극(21)(23)에 수신된다.
상기 제 1 IDT 전극(21)에서는 상기 압전체 기판을 통해 수신된 표면탄성파(SAW) 신호를 전기적 신호로 변환한 후 상기 접속배선(43b)을 통해 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(30)의 제 1 IDT 전극(31)의 입력 IDT 전극(31A)으로 전송한다. 그리고, 상기 제 3 IDT 전극(23)에서는 상기 압전기판을 통해 수신된 표면탄성파(SAW) 신호를 전기적 신호로 변환한 후 상기 접속배선(43c)을 통해 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(30)의 제 4 IDT 전극(34)의 입력 IDT 전극(34A)으로 전송한다.
한편, 상기 제 1 및 제 2 반사기 전극(24)(25)은 상기 제 1 및 제 3 IDT 전극(21)(23)으로부터 여진(勵振)된 표면탄성파(SAW) 신호를 상기 제 1 및 제 3 IDT 전극(21)(23) 쪽으로 반사시키는 역할을 한다.
다음으로, 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(30)에 있어서, 상기 접속배선(43b)을 통해 상기 제 1 및 제 4 IDT 전극(31)(34)의 입력 IDT 전극(31A)(34A)으로 신호(교류)가 수신되면, 상기 입력 IDT 전극(31A)(34A)에서 압전기판으로 표면탄성파(SAW)가 발생되어 전극판과 직교하는 방향(도 2의 X 방향)으로 전달된다. 이때, 상기 압전기판을 통해 전달된 표면탄성파(SAW)는 상기 제 2 및 제 3 IDT 전극(32)(33)에 수신된다. 그리고, 상기 제 2 및 제 3 IDT 전극(32)(33)의 출력 IDT 전극(32B)(33B)에서는 수신된 표면탄성파(SAW) 신호를 전기적 신호로 변환한 후 상기 제 1 및 제 2 출력단자(42A)(42B)를 통해 출력한다.
여기서, 상기 제 1 반사기 전극(35)과 상기 제 2 반사기 전극(36)은 상기 제 1 및 제 4 IDT 전극(31)(34)으로부터 여진(勵振)된 표면탄성파(SAW) 신호를 상기 제 1 및 제 4 IDT 전극(31)(34) 쪽으로 반사시키는 역할을 한다.
상기 구조를 갖는 표면탄성파(SAW) 필터는 입력 신호가 상기 입력 IDT부에 인가되면 압전기판으로 표면탄성파(SAW)를 발생하고, 상기 출력 IDT 전극에서 발생된 표면탄성파(SAW)를 수신하여 이를 전기적 신호로 변환하여 출력한다.
상기에서 설명한 바와 같이, 상기 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(20)과 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(30)이 직렬로 구성된 직렬 2트랙 구조를 가지고 있다. 이러한 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터는 동일한 주파수 대역폭을 갖는 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(20)과 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(30)이 직렬로 연결되어 있기 때문에 큰 저지대역 감쇠특성을 구현할 수 있다.
도 2에 도시된 종래의 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터는 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(20)의 IDT 전극 2개를 직렬로 배치한 후 50Ω 필터의 설계를 기본으로, 출력단의 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(30)의 IDT 전극을 반으로 나누어 직렬 연결함으로써, 200Ω 필터의 특성을 구현하도록 구성되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 구조에서, 발란스 출력임피던스가 100옴(Ω)과 같이 비교적 작은 값이 요구되는 경우에는 출력단 쪽에 있는 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(30)의 어퍼쳐(aperture) 폭(A)을 길게 설계해야 하기 때문에 표면탄성파(SAW) 필터의 칩 사이즈를 증가시키는 문제점이 있었다.
이렇게 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(30)의 어퍼쳐(aperture) 폭을 크게 할 경우에는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터의 칩 사이즈가 증가되기 때문에 완제품의 사이즈를 소형화하는데 한계를 가지게 된다.
특히, 중심주파수가 800 내지 900MHz 대역 필터의 경우, IDT 전극 자체의 크기가 1.5GHz 이상의 중심주파수를 가지는 칩에 비하여 상당히 커질 수 밖에 없으므로, 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터의 칩 사이즈를 줄이는데 어려움이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 표면탄성파(DMS) 필터의 IDT 전극의 구조 변경을 통해 칩사이즈를 축소하고 재료비를 절감하면서도 성능은 기존의 필터와 비교할 때 동등이상의 성능을 구현할 수 있는 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파 필터를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파 필터는, 입력신호를 일정 대역으로 필터링하여 출력하는 적어도 하나 이상의 IDT 전극이 제 1 반사기 전극과 제 2 반사기 전극 사이에 구비된 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙; 및 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 IDT 전극으로부터 신호를 수신하여 일정 대역으로 필터링된 신호를 제 1 출력단자로 출력하는 IDT 전극이 병렬 2트랙으로 구성된 제 1 병렬 2 트랙부와, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 IDT 전극으로부터 신호를 수신하여 일정 대역으로 필터링된 신호를 제 2 출력단자로 출력하는 IDT 전극이 병렬 2트랙으로 구성된 제 2 병렬 2 트랙부와, 상기 제 1 병렬 2 트랙부의 일측과 상기 제 2 병렬 2 트랙부의 타측에 각각 구성된 제 1 및 제 2 반사기 전극과, 상기 제 1 병렬 2 트랙부와 상기 제 2 병렬 2 트랙부 사이에 구성된 제 3 반사기 전극을 구비한 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 1 반사기 전극은 상부 버스바가 접지 단자에 접속되고 하부 버스바가 제 1 접속배선에 접속되고, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 2 반사기 전극은 상부 버스바가 접지전압 단자에 접속되고 하부 버스바가 제 5 접속배선에 접속된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙은, 상기 제 1 반사기 전극의 상부 버스바와 함께 접지 단자에 공동으로 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 제 2 접속배선에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 1 IDT 전극과, 상기 입력 단자에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 제 3 접속배선에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 2 IDT 전극과, 상기 제 2 반사기 전극의 상부 버스바와 함께 접지 단자에 공동으로 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 제 4 접속배선에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 3 IDT 전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 1 병렬 2 트랙부는, 상기 제 2 접속배선에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 1 반사기 전극의 하부 버스바에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 1 IDT 전극과, 상기 접지 단자에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 1 출력단자에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 2 IDT 전극과, 상기 제 2 접속배선에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 3 반사기 전극의 하부 버스바에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 3 IDT 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 2 병렬 2 트랙부는, 상기 제 4 접속배선에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 3 반사기 전극의 하부 버스바에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 4 IDT 전극과, 상기 접지 단자에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 2 출력단자에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 5 IDT 전극과, 상기 제 4 접속배선에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 2 반사기 전극의 하부 버스바에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 6 IDT 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 1 반사기 전극은 상부 버스바가 상기 제 1 접속배선과 연결되고, 하부 버스바가 상기 제 1 IDT 전극의 출력 IDT 전극과 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 2 반사기 전극은 상부 버스바가 상기 제 5 접속배선과 연결되고, 하부 버스바가 상기 제 6 IDT 전극의 출력 IDT 전극과 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 3 반사기 전극은 상부 버스바가 상기 제 3 접속배선과 연결되고, 하부 버스바가 접지 단자와 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 1 반사기 전극 내지 제 3 반사기 전극 중 어느 하나의 단위 반사기 전극의 갯수는, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 1 반사기 전극 또는 제 2 반사기 전극의 단위 반사기 전극의 갯수보다 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 1 반사기 전극 내지 제 3 반사기 전극의 총 단위 반사기 전극의 갯수는, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 1 반사기 전극 및 제 2 반사기 전극의 총 단위 반사기 전극의 갯수와 동일한 수를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 어퍼쳐(aperture)의 길이는 10×Lt 범위 내에서 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다. 여기서, Lt = λ/2, λ : 압전기판에 따른 디바이스의 중심주파수에서의 파장(wave length)이다.
따라서, 본 발명은 표면탄성파(DMS) 필터의 IDT 전극의 구조 변경을 통해 칩사이즈를 축소할 수 있을 뿐만 아니라 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 의한 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터의 평면도이다.
상기 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 압전체(예를 들어, LiTaO3, LiNbO3등) 기판 상에 형성되며, 신호(교류)를 입력하는 입력단자(141)와, 원하는 주파수 대역으로 필터링된 신호를 출력하는 제 1 및 제 2 출력단자(142A)(142B)와, 상기 입력단자(141)와 상기 제 1 및 제 2 출력단자(142A)(142B) 사이에 직렬 접속된 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(120)과 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(130)을 구비한다.
여기서, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(120)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 3 IDT 전극(121 내지 123)이 표면탄성파(SAW)의 전파방향(도 3에서 화살표 X 방향)에 일렬로 배치되고, 상기 제 1 IDT 전극(121)의 일측과 상기 제 3 IDT 전극(123)의 타측에 제 1 및 제 2 반사기 전극(124)(125)이 각각 배치된다.
이때, 상기 제 1 내지 제 3 IDT 전극(121 내지 123)은 일정 간격으로 평행하 게 배치된 다수개(도 3에서는 3개)의 단위 전극을 갖는 입력 IDT 전극(121A 내지 123A)과, 상기 입력 IDT 전극(121A 내지 123A)과 마찬가지로 일정 간격으로 평행하게 배치된 다수개(도 3에서는 3개)의 단위 전극을 갖는 출력 IDT 전극(121B 내지 123B)으로 구성되며, 상기 입력 IDT 전극(121A 내지 123A)의 전극 사이에 상기 출력 IDT 전극(121B 내지 123B)의 전극이 배치되어 서로 대향되는 구조를 갖는다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 반사기 전극(124)(125)은 상부 버스바와 하부 버스바 사이에 일정 간격으로 평행하게 배치된 다수개(도 3에서는 6개)의 단위 반사기 전극을 구비한다.
상기 제 1 반사기 전극(124)은 상부 버스바가 상기 제 1 IDT 전극(121)의 입력 IDT 전극(121A)과 공동으로 접지 단자에 접속되고, 하부 버스바가 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(130)의 제 1 반사기 전극(137)의 상부 버스바와 제 1 접속배선(143a)에 의해 연결된다.
그 다음, 상기 제 1 IDT 전극(121)은 입력 IDT 전극(121A)이 상기 제 1 반사기 전극(124)의 상부 버스바와 함께 접지 단자에 공동으로 접속되고, 출력 IDT 전극(121B)이 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(130)의 제 1 및 제 3 IDT 전극(131)(133)의 입력 IDT 전극(131A)(133A)과 제 2 접속배선(143b)에 의해 공동으로 접속된다.
그 다음, 상기 제 2 IDT 전극(122)은 입력 IDT 전극(122A)이 상기 입력 단자(141)와 접속되고, 출력 IDT 전극(122B)이 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(130)의 제 3 반사기 전극(139)의 상부 버스바와 제 3 접속배선(143c)에 의해 접 속된다.
그 다음, 상기 제 3 IDT 전극(123)은 입력 IDT 전극(123A)이 상기 제 2 반사기 전극(125)의 상부 버스바와 함께 접지전압(Vss) 단자에 공동으로 접속되고, 출력 IDT 전극(123B)이 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(130)의 제 4 및 제 6 IDT 전극(134)(136)의 입력 IDT 전극(134A)(136A)과 함께 제 4 접속배선(143d)에 의해 공동으로 접속된다.
그 다음, 상기 제 2 반사기 전극(125)은 상부 버스바가 상기 제 3 IDT 전극(123)의 입력 IDT 전극(123A)과 공동으로 접지 단자에 접속되고, 하부 버스바가 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(130)의 제 2 반사기 전극(138)의 상부 버스바와 제 5 접속배선(143e)에 의해 접속된다.
도 3에 도시된 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(120)은 상기 제 1 반사기(124)와 상기 제 2 반사기(125) 사이에 3개의 IDT 전극(121 내지 123)이 구성된 예를 나타내었지만, 적어도 하나 이상의 IDT 전극을 구성하여 구현할 수도 있다.
보통 고주파(RF) 표면탄성파(SAW) 필터에서는 마주보고 있는 위아래의 전극을 한쌍이라고 했을 때 10쌍 이상의 IDT전극으로 주파수 특성이 구현되는 경우가 일반적이다. 또한, 각 IDT군의 IDT쌍수비는 주파수 특성을 원하는대로 설계할 수 있는 여러가지 설계변수중의 하나로 사용된다.
한편, 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(130)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(120)의 IDT 전극으로부터 신호를 수신하여 일정 대역으로 필터링된 신호를 제 1 출력단자(142A)로 출력하는 IDT 전극이 병렬 2트랙으로 구성된 제 1 병렬 2 트랙부(151)와, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(120)의 IDT 전극으로부터 신호를 수신하여 일정 대역으로 필터링된 신호를 제 2 출력단자(142B)로 출력하는 IDT 전극이 병렬 2트랙으로 구성된 제 2 병렬 2 트랙부(152)와, 상기 제 1 병렬 2 트랙부(151)의 일측과 상기 제 2 병렬 2 트랙부(152)의 타측에 각각 구성된 제 1 및 제 2 반사기 전극(137)(138)과, 상기 제 1 병렬 2 트랙부(151)와 상기 제 2 병렬 2 트랙부(152) 사이에 구성된 제 3 반사기(139)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제 1 반사기 전극(137)은 상부 버스바가 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(120)의 제 1 반사기 전극(124)의 하부 버스바와 상기 제 1 접속배선(143a)에 의해 접속되고, 하부 버스바가 상기 제 1 IDT 전극(131)의 출력 IDT 전극(131B)와 접속된다.
그리고, 상기 제 1 병렬 2 트랙부(151)는 상기 제 1 반사기 전극(137)과 상기 제 3 반사기 전극(139) 사이에 표면탄성파(SAW)의 전파방향(도 3에서 화살표 X 방향)으로 일렬로 배치된 제 1 내지 제 3 IDT 전극(131 내지 133)을 구비하고 있다.
이때, 상기 제 1 IDT 전극(131)은 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(120)의 제 1 IDT 전극(121)의 출력 IDT 전극(121B)과 상기 제 2 접속배선(143b)에 의해 접속된 입력 IDT 전극(131A)과, 상기 입력 IDT 전극(131A)과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 1 반사기(137)의 하부 버스바에 접속된 출력 IDT 전극(131B)을 구비한다.
그리고, 상기 제 2 IDT 전극(132)은 상기 접지 단자에 접속된 입력 IDT 전극(132A)과, 상기 입력 IDT 전극(132A)과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 1 출력단자(142A)에 접속된 출력 IDT 전극(132B)을 구비한다.
또한, 상기 제 3 IDT 전극(133)은 상기 제 1 IDT 전극(131)의 입력 IDT 전극(131A)과 함께 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(120)의 제 1 IDT 전극(121)의 출력 IDT 전극(121B)에 상기 제 2 접속배선(143b)에 의해 접속된 입력 IDT 전극(133A)과, 상기 입력 IDT 전극(133A)과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 3 반사기 전극(139)의 하부 버스바에 접속된 출력 IDT 전극(133B)을 구비한다.
또한, 상기 제 3 반사기 전극(139)은 상부 버스바가 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(120)의 제 2 IDT 전극(122)의 출력 IDT 전극(122B)에 상기 제 3 접속배선(143c)에 의해 접속되고, 하부 버스바가 접지 단자에 접속된다.
그 다음, 상기 제 2 병렬 2 트랙부(152)는 상기 제 3 반사기 전극(139)과 상기 제 2 반사기 전극(138) 사이에 표면탄성파(SAW)의 전파방향(도 3에서 화살표 X 방향)으로 일렬로 배치된 제 4 내지 제 6 IDT 전극(134 내지 136)을 구비하고 있다.
이때, 상기 제 4 IDT 전극(134)은 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(120)의 제 3 IDT 전극(123)의 출력 IDT 전극(123B)에 상기 제 4 접속배선(143d) 에 의해 접속된 입력 IDT 전극(134A)과, 상기 입력 IDT 전극(134A)과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 3 반사기 전극(139)의 하부 버스바와 함께 접지 단자에 접속된 출력 IDT 전극(134B)을 구비한다.
그리고, 상기 제 5 IDT 전극(135)은 상기 접지 단자에 접속된 IDT 전극(135A)과, 상기 IDT 전극(135A)과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 2 출력단자(142B)에 접속된 출력 IDT 전극(135B)을 구비한다.
또한, 상기 제 6 IDT 전극(136)은 상기 제 4 IDT 전극(134)의 입력 IDT 전극(134A)과 함께 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(120)의 제 3 IDT 전극(123)의 출력 IDT 전극(123B)에 상기 제 4 접속배선(143d)에 의해 접속된 입력 IDT 전극(136A)과, 상기 입력 IDT 전극(136A)과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 2 반사기 전극(138)의 하부 버스바에 접속된 출력 IDT 전극(136B)을 구비한다.
마지막으로, 상기 제 2 반사기 전극(138)은 상부 버스바가 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(120)의 제 2 반사기 전극(125)의 하부 버스바와 상기 제 5 접속배선(143e)에 의해 접속되고, 하부 버스바가 상기 제 6 IDT 전극(136)의 출력 IDT 전극(136B)과 접속된다.
상기 구성을 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터(100)의 동작은 다음과 같다.
먼저, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(120)에 있어서, 상기 입 력 단자(IN)를 통해 신호(교류)가 입력되면, 상기 제 2 IDT 전극(122)의 입력 IDT 전극(122A)을 통해 압전체 기판으로 표면탄성파(SAW)가 발생되어 전극판과 직교하는 방향(도 3의 X 방향)으로 전달된다.
이때, 상기 압전체 기판을 통해 전달된 표면탄성파(SAW)는 상기 제 2 IDT 전극(122)의 출력 IDT 전극(122B)에 수신되고, 또한 상기 제 2 IDT 전극(122)의 양측에 있는 상기 제 1 및 제 3 IDT 전극(121)(123)에 수신된다.
상기 제 2 IDT 전극(122)의 출력 IDT 전극(122B)에서는 수신된 표면탄성파(SAW) 신호를 전기적 신호로 변환한 후 상기 제 3 접속배선(143c)을 통해 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(130)의 제 3 반사기 전극(139)의 상부 버스바로 전송한다.
그리고, 상기 제 1 IDT 전극(121)에서는 수신된 표면탄성파(SAW) 신호를 전기적 신호로 변환한 후 상기 제 3 접속배선(143b)을 통해 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(130)의 제 1 및 제 3 IDT 전극(131)(133)의 입력 IDT 전극(131A)(133A)으로 전송한다.
또한, 상기 제 3 IDT 전극(123)에서는 수신된 표면탄성파(SAW) 신호를 전기적 신호로 변환한 후 상기 제 4 접속배선(143d)을 통해 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙부(130)의 제 4 및 제 6 IDT 전극(134)(136)의 입력 IDT 전극(134A)(136A)으로 전송한다.
한편, 제 1 및 제 2 반사기 전극(124)(125)은 상기 제 1 및 제 3 IDT 전극(121)(123)으로부터 여진(勵振)된 표면탄성파(SAW) 신호를 상기 제 1 및 제 3 IDT 전극(121)(123) 쪽으로 반사시키는 역할을 한다.
다음으로, 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(130)에 있어서, 상기 제 2 접속배선(143b)을 통해 상기 제 1 및 제 3 IDT 전극(131)(133)의 입력 IDT 전극(131A)(133A)으로 신호(교류)가 수신되면, 상기 입력 IDT 전극(131A)(133A)을 통해 압전체 기판으로 표면탄성파(SAW)가 발생되어 전극판과 직교하는 방향(도 3의 X 방향)으로 전달된다. 이때, 상기 압전체 기판을 통해 전달된 표면탄성파(SAW)는 상기 제 1 IDT 전극(131)과 상기 제 3 IDT 전극(133) 사이에 있는 상기 제 2 IDT 전극(132)에 수신된다. 그리고, 상기 제 2 IDT 전극(132)의 출력 IDT 전극(132B)에서는 수신된 표면탄성파(SAW) 신호를 전기적 신호로 변환한 후 상기 제 1 출력단자(142A)를 통해 출력한다.
여기서, 상기 제 1 반사기 전극(137)과 상기 제 3 반사기 전극(139)은 상기 제 1 및 제 3 IDT 전극(131)(133)으로부터 여진(勵振)된 표면탄성파(SAW) 신호를 상기 제 1 및 제 3 IDT 전극(131)(133) 쪽으로 반사시키는 역할을 한다.
또한, 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(130)에 있어서, 상기 제 4 접속배선(143d)을 통해 상기 제 4 및 제 6 IDT 전극(134)(136)의 입력 IDT 전극(134A)(136A)으로 신호(교류)가 수신되면, 상기 입력 IDT 전극(131A)(133A)을 통해 압전체 기판으로 표면탄성파(SAW)가 발생되어 전극판과 직교하는 방향(도 3의 X 방향)으로 전달된다. 이때, 상기 압전체 기판을 통해 전달된 표면탄성파(SAW)는 상기 제 4 IDT 전극(134)과 상기 제 6 IDT 전극(136) 사이에 있는 상기 제 5 IDT 전극(135)에 수신된다. 그리고, 상기 제 5 IDT 전극(135)의 출력 IDT 전극(135B)에서는 수신된 표면탄성파(SAW) 신호를 전기적 신호로 변환한 후 상기 제 2 출력단자(142B)를 통해 출력한다.
여기서, 상기 제 3 반사기 전극(139)과 상기 제 2 반사기 전극(138)은 상기 제 4 및 제 6 IDT 전극(134)(136)으로부터 여진(勵振)된 표면탄성파(SAW) 신호를 상기 제 4 및 제 3 IDT 전극(134)(136) 쪽으로 반사시키는 역할을 한다.
상기 구성과 같이, 본 발명에 의한 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터에서는 칩 사이즈를 줄이기 위해 IDT 전극의 구조를 다음과 같이 변경하였다.
먼저, 세로 방향의 칩 사이즈를 줄이기 위해서 직렬 2트랙 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터의 IDT 전극 패턴에서, 입력단 쪽의 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(120)의 어퍼쳐(aperture)의 길이를 10×Lt 범위 내에서 축소하였다.
여기서, Lt = λ/2이고, λ는 압전기판에 따른 디바이스의 중심주파수에서의 파장(wave length)이다.
이때, 상기 입력단 쪽의 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(120)은 출력단 쪽의 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(130)에 비해서 가로길이 방향의 패턴면적이 작게 설계하여도 좋은 편이므로, IDT 전극의 갯수를 약간 늘리고 어퍼쳐(aperture)의 길이를 상기와 같이 10×Lt 범위 내에서 축소하였다.
그리고, 출력단 쪽의 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(130)의 IDT 전극의 배치를 도 3과 같이, IDT 전극이 병렬 2트랙으로 구성된 제 1 병렬 2 트랙부(151)와 제 2 병렬 2 트랙부(152)로 나누어 어퍼쳐(aperture)의 길이를 대략 1/2 정도로 축소함으로써, 세로 방향의 칩 사이즈를 줄였다.
또한, 가로 방향의 칩 사이즈를 줄이기 위해서 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(130)의 제 1 및 제 2 반사기 전극(137)(138)의 반사기 개수를 특성에 크게 영향을 미치지 않는 범위내에서 최소화하고, 상기 제 1 병렬 2 트랙부(151)와 상기 제 2 병렬 2 트랙부(152) 사이에 제 3 반사기 전극(139)을 구성하여 상기 제 1 병렬 2 트랙부(151)와 상기 제 2 병렬 2 트랙부(152)가 상기 제 3 반사기 전극(139)을 공유하도록 하였다.
또한, 상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙(130)의 제 1 반사기 내지 제 3 반사기(137 내지 139)의 총 반사기 전극의 갯수는 주파수 특성에 큰 영향을 주지 않는 범위내에서 최소한으로 줄여서 사이즈를 최소화 할 수 있다. 보통 20 내지 30개 정도의 반사기 전극으로 반사기를 구성한다. 이러한 방법을 통하여, 상기 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터의 구조를 바꾸고 IDT를 재설계하면 칩 사이즈를 기존의 면적대비 60%정도로 축소할 수 있는 장점이 있다. 이는 바로 표면탄성파(DMS) 필터 완제품의 사이즈 축소에 기여할 수 있고, 재료비를 절감할 수 있게 해준다.
도 4는 본 발명의 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터와 종래의 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터의 성능을 비교한 그래프도이다.
여기서, 점선으로 표시된 그래프(a)는 종래의 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터의 감쇠 곡선을 나타내고, 실선으로 표시된 그래프(b)는 본 발명의 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터의 감쇠 곡선을 나타낸다.
일반적으로, 상기 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터는 통과대역('가'부분)에서는 감쇄가 적어야 하고, 반대로 저지대역('나'부분)에서는 감쇄가 커야 한다. 즉, 상기 통과대역('가'부분)에서는 그래프가 위로 올라갈수록 특성이 좋고, 상기 저지대역('나'부분)에서는 내려갈수록 특성이 좋다.
도 4의 그래프에서 보면, 상기 통과대역('가'부분)에서는 본 발명의 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터(b)가 약간 좋은 특성을 가지고 있고, 상기 저지대역('나'부분)에서는 종래 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터(a)가 약간 좋은 특성을 가지는 것으로 나타나 있다. 하지만, 일반적인 스펙(spec)에 대비했을 때, 거의 차이가 없다고 보아도 좋을 정도의 수준이므로 특성에는 큰 차이가 없다.
따라서, 도 4의 그래프도에서도 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명은 IDT 설계변수의 최적화를 통하여 칩 사이즈를 축소하고도 성능은 기존의 필터와 동등이상의 성능을 가지고 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서 제시한 도 2 및 도 3은 IDT의 구조를 설명하기 위한 일종의 모식도이며, 실제로는 IDT의 모양, 구조, 갯수 등에 따른 수많은 설계 변수들이 존재하기 때문에, 그림으로 모든 것을 표현할 수는 없다.
본 발명의 핵심은 앞에서도 자세히 설명한 바와 같이, 출력측 트랙을 반으로 나누어서 어퍼쳐 길이를 줄임으로서 세로방향의 칩사이즈를 줄이는데 있다. 이러한 방법으로 IDT를 배치하는 방법은 발란스 신호가 발생될 수 있는 여러가지 구조가 가능하다.
예를 들면, 도 2나 도 3에서의 입력측 트랙에서와 같은 IDT배치라면, 출력측 트랙에서는 좌/우측 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙이 대칭이 되도록 구성하면 된다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다.
앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터에 의하면, 입력단 쪽에 있는 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 어퍼쳐(aperture) 폭을 10×Lt(=λ/2) 범위내에서 축소하고, 더불어 출력단 쪽에 있는 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 IDT의 배치를 병렬 2트랙으로 분리하여 어퍼쳐(aperture) 폭을 축소함으로써 세로 방향의 칩 사이즈를 줄이고, 또한 병렬 2트랙으로 분리한 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 반사기 개수를 최소화하고, 분리된 병렬 2트랙 사이에 반사기를 위치시켜 공유하도록 함으로써 가로 방향의 칩 사이즈를 줄였다.
이에 의해, 본 발명은 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터의 칩 사이즈를 축소할 수 있을 뿐만 아니라 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기존의 필터와 비교할 때 칩 사이즈를 줄이면서도 성능은 동등이상으로 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 입력신호를 일정 대역으로 필터링하여 출력하는 적어도 하나 이상의 IDT 전극이 제 1 반사기 전극과 제 2 반사기 전극 사이에 구비된 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙; 및
    상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 IDT 전극으로부터 신호를 수신하여 일정 대역으로 필터링된 신호를 제 1 출력단자로 출력하는 IDT 전극이 병렬 2트랙으로 구성된 제 1 병렬 2 트랙부와, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 IDT 전극으로부터 신호를 수신하여 일정 대역으로 필터링된 신호를 제 2 출력단자로 출력하는 IDT 전극이 병렬 2트랙으로 구성된 제 2 병렬 2 트랙부와, 상기 제 1 병렬 2 트랙부의 일측과 상기 제 2 병렬 2 트랙부의 타측에 각각 구성된 제 1 및 제 2 반사기 전극과, 상기 제 1 병렬 2 트랙부와 상기 제 2 병렬 2 트랙부 사이에 구성된 제 3 반사기 전극을 구비한 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙;을 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 1 반사기 전극은 상부 버스바가 접지 단자에 접속되고 하부 버스바가 제 1 접속배선에 접속되고,
    상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 2 반사기 전극은 상부 버스바가 접지 단자에 접속되고 하부 버스바가 제 5 접속배선에 접속된 것을 특징으로 하는 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙은:
    상기 제 1 반사기 전극의 상부 버스바와 함께 접지 단자에 공동으로 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 제 2 접속배선에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 1 IDT 전극;
    상기 입력 단자에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 제 3 접속배선에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 2 IDT 전극; 및
    상기 제 2 반사기 전극의 상부 버스바와 함께 접지 단자에 공동으로 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 제 4 접속배선에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 3 IDT 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 1 병렬 2 트랙부는:
    상기 제 2 접속배선에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 1 반사기 전극의 하부 버스바에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 1 IDT 전극;
    상기 접지 단자에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리 에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 1 출력단자에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 2 IDT 전극; 및
    상기 제 2 접속배선에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 3 반사기 전극의 하부 버스바에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 3 IDT 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 2 병렬 2 트랙부는:
    상기 제 4 접속배선에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 3 반사기 전극의 하부 버스바에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 4 IDT 전극;
    상기 접지 단자에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 2 출력단자에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 5 IDT 전극; 및
    상기 제 4 접속배선에 접속된 입력 IDT 전극과, 상기 입력 IDT 전극과 소정 거리에 이격된 상태에서 대향된 구조를 가지며 상기 제 2 반사기 전극의 하부 버스바에 접속된 출력 IDT 전극을 구비한 제 6 IDT 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 1 반사기 전극은 상부 버스바가 상기 제 1 접속배선과 연결되고, 하부 버스바가 상기 제 1 IDT 전극의 출력 IDT 전극과 연결된 것을 특징으로 하는 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 2 반사기 전극은 상부 버스바가 상기 제 5 접속배선과 연결되고, 하부 버스바가 상기 제 6 IDT 전극의 출력 IDT 전극과 연결된 것을 특징으로 하는 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 3 반사기 전극은 상부 버스바가 상기 제 3 접속배선과 연결되고, 하부 버스바가 접지 단자와 연결된 것을 특징으로 하는 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 1 반사기 전극 내지 제 3 반사기 전극 중 어느 하나의 단위 반사기 전극의 갯수는, 상기 제 1 이중모드 표면탄 성파(DMS) 트랙의 제 1 반사기 전극 또는 제 2 반사기 전극의 단위 반사기 전극의 갯수보다 작은 것을 특징으로 하는 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 1 반사기 전극 내지 제 3 반사기 전극의 총 단위 반사기 전극의 갯수는, 상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 제 1 반사기 전극 및 제 2 반사기 전극의 총 단위 반사기 전극의 갯수와 동일한 수를 갖는 것을 특징으로 하는 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 이중모드 표면탄성파(DMS) 트랙의 어퍼쳐(aperture)의 길이는:
    10×Lt 범위 내에서 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파(DMS) 필터.
    여기서, Lt = λ/2, λ : 압전기판에 따른 디바이스의 중심주파수에서의 파장(wave length)이다.
KR1020050037843A 2005-05-06 2005-05-06 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파 필터 KR100631412B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050037843A KR100631412B1 (ko) 2005-05-06 2005-05-06 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파 필터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050037843A KR100631412B1 (ko) 2005-05-06 2005-05-06 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파 필터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100631412B1 true KR100631412B1 (ko) 2006-10-04

Family

ID=37622860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050037843A KR100631412B1 (ko) 2005-05-06 2005-05-06 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파 필터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100631412B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160040920A (ko) * 2014-10-06 2016-04-15 (주)와이솔 접지 단자가 분리된 dms saw 필터
US9680447B2 (en) 2014-09-26 2017-06-13 Wisol Co., Ltd. Saw filter having ground terminals separated

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1065481A (ja) 1996-08-13 1998-03-06 Toyo Commun Equip Co Ltd 弾性表面波フィルタ
JPH1117494A (ja) 1997-06-20 1999-01-22 Toyo Commun Equip Co Ltd 多重モードｓａｗフィルタ
JP2001217680A (ja) 2000-01-28 2001-08-10 Toyo Commun Equip Co Ltd 縦結合弾性表面波フィルタ
KR20020083182A (ko) 2000-03-21 2002-11-01 에프코스 아게 개선된 대칭성 및 증가된 역 감쇄를 갖는 듀얼모드 표면파필터

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1065481A (ja) 1996-08-13 1998-03-06 Toyo Commun Equip Co Ltd 弾性表面波フィルタ
JPH1117494A (ja) 1997-06-20 1999-01-22 Toyo Commun Equip Co Ltd 多重モードｓａｗフィルタ
JP2001217680A (ja) 2000-01-28 2001-08-10 Toyo Commun Equip Co Ltd 縦結合弾性表面波フィルタ
KR20020083182A (ko) 2000-03-21 2002-11-01 에프코스 아게 개선된 대칭성 및 증가된 역 감쇄를 갖는 듀얼모드 표면파필터

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9680447B2 (en) 2014-09-26 2017-06-13 Wisol Co., Ltd. Saw filter having ground terminals separated
KR20160040920A (ko) * 2014-10-06 2016-04-15 (주)와이솔 접지 단자가 분리된 dms saw 필터
KR101653646B1 (ko) 2014-10-06 2016-09-09 (주)와이솔 접지 단자가 분리된 dms saw 필터

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1249934B1 (en) Surface acoustic wave apparatus and communications unit
EP1244212B1 (en) Surface acoustic wave apparatus and communications unit
US6621380B2 (en) Longitudinally coupled resonator type surface acoustic wave filter having narrow electrode finger pitch sections
US6483402B2 (en) Surface acoustic wave device
EP1251638B1 (en) Surface acoustic wave filter apparatus and communications apparatus
US5592040A (en) Acoustic wave resonator filter
US7425879B2 (en) Surface acoustic wave filter apparatus and branching filter
KR100600481B1 (ko) 탄성 표면파 장치 및 통신 장치
JP4100249B2 (ja) 弾性表面波装置、通信機
KR100861219B1 (ko) 밸런스형 ｓａｗ필터
JP2004140785A (ja) 弾性表面波フィルタ、通信装置
KR100896897B1 (ko) 탄성 표면파 장치 및 그를 이용한 통신 장치
KR20030019172A (ko) 탄성 표면파 장치
US7429905B2 (en) Balanced acoustic wave filter
KR100436503B1 (ko) 탄성 표면파 필터장치, 듀플렉서 및 통신장치
US6870302B2 (en) Interdigital transducer, surface acoustic wave filter, and radio communication apparatus
EP1289136A2 (en) Surface acoustic wave filter and communication apparatus.
KR100631412B1 (ko) 직렬 2트랙 구조를 갖는 이중모드 표면탄성파 필터
JP3478280B2 (ja) 弾性表面波フィルタ、通信装置
JP2007124440A (ja) 弾性表面波素子片および弾性表面波デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090805

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120927

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150907

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160907

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170908

Year of fee payment: 12