KR100656672B1 - 탄성 표면파 장치 및 통신 기기 - Google Patents

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Abstract

탄성 표면파 장치가 압전 기판, 제 1 인터디지털 트랜스듀서(interdigital transducer), 제 2 인터디지털 트랜스듀서 및 제 1 커플러(coupler)를 포함한다. 제 2 인터디지털 트랜스듀서가 제 1 인터디지털 트랜스듀서에 의해 여기된 탄성 표면파가 전파되는 방향으로부터 오프셋(offset)되도록 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서는 압전 기판의 표면에 배치된다. 제 1 말단은 여기된 탄성 표면파를 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서로 반사하도록 압전 기판 위에 제공되고, 압전 기판 위에 복수의 금속 스트립을 포함하는 제 1 커플러는 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서와 인접하도록, 압전 기판의 제 1 말단과 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서들 중의 적어도 하나와의 사이에 제공된다. 탄성 표면파 장치는 전단 수평 표면파(shear horizontal surface wave)를 이용하여 작동한다.
탄성 표면파 장치, 인터디지털 트랜스듀서, 오프셋

Description

탄성 표면파 장치 및 통신 기기{Surface Acoustic Wave Device and Communication Apparatus}
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 탄성 표면파 필터의 평면도이다.
도 2는 바람직한 제 1 실시예에 따른 탄성 표면파 필터의 주파수 특성 및 그룹 지연 시간 특성을 나타내는 특성 챠트이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 제 1 변형예에 따른 탄성 표면파 필터의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 제 2 변형예에 따른 탄성 표면파 필터의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 제 3 변형예에 따른 탄성 표면파 필터의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 제 4 변형예에 따른 탄성 표면파 필터의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 제 5 변형예에 따른 탄성 표면파 필터의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 탄성 표면파 필터의 평면도 이다.
도 9는 도 8의 X-X 선에 의해 취해진 단면도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 듀플렉서 및 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 통신 기기의 블럭 다이어그램이다.
도 11은 종래의 멀티스트립 커플러를 사용하는 탄성 표면파 장치의 평면도이다.
도 12는 종래 멀티스트립 커플러를 사용하는 종래 탄성 표면파 필터의 주파수 특성 및 그룹 지연 시간 특성을 나타내는 특성 챠트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
1...탄성 표면파 필터 2...압전 기판
2a...겔 수지 3...제 1 IDT
4...제 2 IDT 5...멀티 스트립 커플링
6...입력 단자 7...출력 단자
8...제 3 IDT 9...입력 단자
본 발명은 공진자 및 멀티스티립 커플러(multistrip coupler), 방향 커플러 등의 커플러를 사용하는 탄성 표면파 장치 및 탄성 표면파 필터에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 저손실 및 만족스런 형상 인자를 포함하는 탄성 표면파 장치와 그것을 포함하는 통신 기기에 관한 것이다.
종래에는, 탄성 표면파 필터가 이동 통신 기기에 사용되는 IF 필터로 알려져 있다. 이러한 탄성 표면파 필터는 종결합(longitudinal coupling) 및 횡결합 (lateral coupling)을 갖는 공지의 이중 모드 탄성 표면파 공진자 필터를 포함한다. 이중 모드 탄성 표면파 공진자 필터에 있어서, 필터의 통과 대역폭이 탄성 표면파 필터의 표면을 구성하는 압전 기판의 전기 기계 결합 계수에 의해 현저하게 영향을 받기 때문에, 인터디지털 트랜스듀서(IDT;interdigital transducer) 및 반사기 내에 사용되는 전극의 배치 및 구성을 바꿈으로써 필터의 통과 대역폭을 바꾸기란 실질적으로 불가능하다. 이하 편의상 인터디지털 트랜스듀서를 IDT로 약칭한다.
최근들어, 전기 기계 결합 계수 뿐만 아니라 IDT 및 반사기에 사용되는 전극의 배치 및 구성를 바꿔 필터의 통과 대역폭을 바꾸는 멀티스트립 커플러를 포함하는 탄성 표면파 필터에 관심이 집중되어 있다.
도 11은 멀티스트립 커플러를 사용하는 탄성 표면파 필터 101를 도시하는 평면도이다.
도 11에 도시된 것처럼, 제 1 IDT 103, 제 2 IDT 104, 멀티스트립 커플러 105와 반사기 103a, 103b, 104a, 및 104b들이 압전 기판 102 위에 제공된다.
제 1 IDT 103의 빗 모양 전극 중 하나는 입력 단자 106에 접속되고, 그것의 나머지는 접지된다. 제 2 IDT 104의 빗 모양 전극 중 하나는 출력 단자 107에 접속되고, 그것의 나머지는 접지된다.
멀티스트립 커플러 105는 복수개의 스트립선을 포함하고, 제 1 IDT 103으로부터 제 2 IDT 104까지의 면적을 커버하기 위하여 도 11에서 우측에 위치된다.
반사기 103a 및 103b는 제 1 IDT 103 및 멀티스트립 커플러 105가 반사기 103a 및 103b 사이에 위치되는 방법으로 탄성 표면파 전파 방향으로 배치된다. 반사기 104a 및 104b는 제 2 IDT 104 및 멀티스트립 커플러 105가 반사기 104a 및 104b 사이에 위치되는 방법으로 탄성 표면파 전파 방향으로 배치 된다.
상기 기술된 탄성 표면파 필터의 반사기는 주파수 특정된 주파수 특성을 갖는다. 그러므로, IDT의 주파수 특성으로 반사기의 주파수 특성을 조절할 필요가 있을때, 많은 반사기가 요구된다. 예를 들어, 주파수가 100~300MHz인 경우, 대략적으로 200개의 반사기가 필요하다.
게다가, 상술한 탄성 표면파 필터의 경우, 반사기의 수가 증가하고 그로인해 반사기의 길이가 증가되기 때문에, 출력 전극에서 감지되는 탄성 표면파 신호가 지연되고 그룹 지연 시간 특성의 편차가 증가한다.
다시 말해, 도 12에 도시된 것처럼, 필터 주파수 특성 C 의 통과 대역 내에 있는 그룹 지연 시간 특성 D의 양단이 증가하는 성향이 있고, 특성 D의 편차가 대략적으로 0.5㎲이다.
게다가, 그룹 지연 시간 특성의 편차가 증가할 때, 신호의 위상이 실질적으로 변한다. 결국, 입력 신호에 대한 바람직한 응답을 얻을 수 없다. 따라서, 탄성 표면파 장치를 포함하는 통신 기기에서, 예를 들어, 셀룰러 폰 등의 통신 기기에서, 무선 전파가 수신되더라도, 통신중 소리가 끊기거나 소리가 출력되지 않을 가능성이 있다.
게다가, 반사기의 길이가 증가하기 때문에, 탄성 표면파 필터 등의 전체 탄 성 표면파 장치의 치수가 또한 커진다. 이로 인해 탄성 표면파 장치의 소형화에 지장이 있게 된다.
상기 기술된 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예가 그룹 지연 시간 특성의 편차를 줄이고 장치의 소형화를 수월하게 하는 탄성 표면파 장치를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄성 표면파 장치는 압전 기판, 제 1 인터디지털 트랜스듀서, 제 2 인터디지털 트랜스듀서 및 제 1 커플러를 포함한다. 제 2 인터디지털 트랜스듀서가 제 1 인터디지털 트랜스듀서에 의해 여기된 탄성 표면파가 전파되는 방향으로부터 오프셋되도록 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서는 압전 기판의 표면 위에 배치된다. 제 1 말단은 여기된 탄성 표면파를 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서에 반사하도록 압전 기판 위에 제공되고, 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서에 인접하도록, 압전 기판 위에 복수개의 금속 스트립를 포함하는 제 1 커플러가 압전 기판의 제 1 말단과 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서들 중 적어도 하나와의 사이에 제공된다. 탄성 표면파 장치는 전단 수평 표면파를 사용하여 작동된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 탄성 표면파 장치는 제 1 및 제 2 커플러를 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서 사이에 삽입되도록 배치된 압전 기판 위의 제 2 커플러를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 탄성 표면파 장치는 제 1 커플러 및 제 2 커플러 사이에 제 3 인터디지털 트랜스듀서를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 탄성 표면파 장치는 압전 기판 위에 제 2 말단을 더 포함한다. 제 2 말단은 제 1 커플러가 제공되지 않은 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서들 중의 적어도 하나의 측면에 위치되고, 제 2 말단은 탄성 표면파 전파 방향에 직교하지 않는다.
탄성 표면파 장치는 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서를 피복하는 수지막을 더 포함한다.
탄성 표면파 장치는 통신 기기 또는 다른 전자 기기 내에 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 반사단면상에서 탄성표면파를 반사하기 위해서 커플러가 사용되기 때문에, 그룹 지연 시간 특성이 완만하고, 그로 인해 그룹 지연 시간 특성의 편차가 작다. 게다가, 반사단면 위에 있는 반사 부분에 발생하는 손실이 반사기에서 보다 더 억제되기 때문에 삽입 손실이 실질적으로 줄어든다. 게다가, 반사단면 위에 있는 반사 부분이 반사기 대신 사용되기 때문에, 장치의 소형화가 많이 수월해진다.
본 발명의 다른 형상, 특징, 요소 및 이점이 첨부된 도면을 참조로 바람직한 실시예의 다음 기술로부터 명확해 질 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 탄성 표면파 필터의 평면도이다.
탄성 표면파 필터 1은 러브파(love wave), BGS (Bleustein-Gulyaev-Shimizu wave)파, 리키파(leaky wave) 또는 다른 적절한 전단 수평파등의 전단 수평파 (shear horizontal wave)를 사용하여 작동한다.
탄성 표면파 필터 1은 압전 기판 2, 제 1 IDT 3, 제 2 IDT 4, 및 멀티스트립 커플러 5를 포함한다. 제 1 IDT 3, 제 2 IDT 4 및 멀티스트립 커플러 5는 알루미늄 또는 다른 적절한 재료등의 전극재료로 만들어지고, 압전 기판 2 위에 배치되는 것이 바람직하다.
제 1 IDT 3 및 제 2 IDT 4는 각 IDT 3 및 4의 전극지가 연장되는 방향에 실질적으로 직교하는 각각의 트랙(track)을 포함한다. IDT 3 또는 IDT 4에 의해 여기된 탄성 표면파, 또는 IDT 3 또는 IDT 4에 의해 수신되는 탄성 표면파가 상기 트랙을 따라 전파된다.
제 1 IDT 3 및 제 2 IDT 4는 IDT 3 또는 4의 각 트랙이 일치하지 않도록 압전 기판 위에 배치된다. 즉, IDT 4는 IDT 3에 의해 여기되거나 수신되는 탄성 표면파가 전파되는 방향으로부터 오프셋된다.
각각의 IDT 3 및 4는 한 쌍의 빗 모양 전극을 포함한다. 제 1 IDT 3의 빗 모양 전극 중 하나는 입력 단자 6에 접속되고, 나머지 빗 모양 전극들은 접지된다. 제 2 IDT 4의 빗 모양 전극 중 하나는 출력 단자 7에 접속되고, 나머지 빗 모양 전극들은 접지된다.
멀티스트립 커플러 5는 알루미늄 막 또는 다른 적절한 재료등의 금속막으로 만들어지고, IDT 3 및 IDT 4에 인접하도록 압전 기판 2 위에 배치되는 복수개의 스트립 선로을 포함한다. 결국, 멀티스트립 커플러 5는 IDT 3 및 IDT 4의 트랙을 오 버랩(overlap)한다. 보다 구체적으로, 탄성 표면파 장치 1에 있어서, 멀티스트립 커플러 5는 IDT 3 및 IDT 4의 우측면 위에 위치한다.
각 스트립 선로의 폭 및 멀티스트립 커플러 5의 스트립 선로간의 공간은 멀티스트립 커플러 5로 전파되는 탄성 표면파가 멀티스트립 커플러 5에 의해 반사되지 않도록 λ/8 이상과 λ/4 이하인 값에서 조정된다(λ는 IDT 3 및 4에 의해 여기된 탄성 표면파의 파장). 탄성 표면파가 전파되는 멀티스트립 커플러 5의 길이는 IDT 3의 트랙으로 전파되는 탄성 표면파가 IDT 4의 트랙으로 잘 전달되도록 조절된다. 원하는 특성을 갖는 멀티스트립 커플러를 설계하는 방법이 당업자에게 잘 알려져 있다.
압전 기판 2의 말단 2a 및 2b가 도 1에 도시된 제 1 및 제 2 IDT 3 및 4의 좌측면 및 도 1에 도시된 멀티스트립 커플러 5의 우측면 위에 제공된다. 말단 2a 및 2b는 탄성 표면파를 IDT 3 및 IDT 4로 반사한다. 스트립 선로의 폭 및 멀티스트립 커플러 5의 스트립 선로간의 공간의 합이 거리 W로 고정된 경우, 말단 2b에 더 나은 반사를 이루도록 말단 2b가 말단 2b에 가장 가까운 스트립 선로의 중심으로부터 대략 W/2 또는 W/2의 정수배로 배치되는 것이 바람직하다. 말단 2b는 멀티스트립 커플러 5의 가장 바깥 스트립 선로와 동일 평면에 있다. 그 경우, 가장 바깥 스트립 선로의 폭은 W/4와 같지 않는 것이 바람직하다.
탄성 표면파 1에서, 탄성 에너지는 도 1에서 화살표가 지시하는 것처럼 전파된다. 다시 말해, 신호가 입력 단자 6으로부터 입력되면, 제 1 IDT 3은 여기되고 그로인해 탄성 에너지가 멀티스트립 커플러 5를 통해 전파된다. 전파된 탄성 에너 지는 말단 2b에서 반사되고, 반사된 에너지는 출력 단자 7로부터 출력되기 위하여 제 2 IDT 4로 들어간다.
다음으로, 상기 기술된 탄성 표면파 필터 1의 주파수 특성을 설명한다. 도 2는 도 12에 도시된 것처럼 반사기를 포함하는 종래의 탄성 표면파 필터 101의 경우와 같이 동일한 조건하에서 측정된 주파수 특성의 챠트이다.
도 2에 도시된 것처럼, 도 12에 도시된 반사기를 포함하는 종래의 탄성 표면파 필터 101과 비교할 때, 필터의 주파수 특성 A의 통과 대역 내에 있는 그룹 지연 시간 특성 B가 완만하고, 그룹 지연 시간 특성 B의 편차가 작으며, 그것은 대략 0.15㎲이다. 게다가, 반사단면 위에 있는 반사부분에서 발생하는 손실이 실질적으로 반사기에서 발생하는 손실보다 작기 때문에, 주파수 특성 A의 통과 대역의 삽입 손실이 2dB~3dB까지 줄어든다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 제 1 변형예를 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 제 1 변형예에 따른 탄성 표면파 필터 11의 평면도이다. 도 1에 도시된 탄성 표면파 필터 1과 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그것에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1에 도시된 탄성 표면파 필터 1의 구조와는 다르게, 본 변형예에서는, 멀티스트립 커플러 5a 및 5b가 각각 제 1 IDT 3 및 제 2 IDT 4의 양면 위에 제공된다. 보다 구체적으로, IDT 3및 IDT 4는 IDT 3및 IDT 4의 트랙이 멀티스트립 커플러 5a 및 5b를 오버랩하도록 멀티스트립 커플러 5a 및 5b 사이에 끼워진다. 탄성 표면파 장치 11의 멀티스트립 커플러 5b는 탄성 표면파 장치 1의 멀티스트립 커플러 5 와 일치한다. 게다가, 멀티스트립 커플러 5b는 말단 2a와 말단 2a에 가장 가까운 멀티스트립 5b의 전극지의 중심간의 거리를 상술한 값으로 고정도록 압전 기판 2위에 배치된다.
이런 방법으로, 제 1 및 제 2 IDT 3 및 4의 양면 위에 멀티스트립 커플러 5a 및 5b를 제공함으로써, 제 1 및 제 2 IDT 3 및 4 사이의 커플링이 수월해진다. 다시 말해, 탄성 에너지가 도 3에 도시된 화살표로 표시되는 이중 채널을 통해 전파되기 때문에, 입력 단자 6으로부터의 입력 신호는 출력 단자 7로부터 효율적으로 출력된다.
이런 구조를 포함하면, 멀티스트립 커플러 5가 도 1에 도시된 것처럼 단지 한쪽 면에만 제공되어있는 탄성 표면파 필터 1과 비교할 때, 필터 1의 통과 대역에 발생하는 약 10dB정도의 삽입 손실이 약 5~6dB까지 줄어든다. 결국, 삽입 손실이 약 5dB로 줄어든다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 제 2 변형예를 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 제 2 변형예에 따른 탄성 표면파 필터 21의 평면도이다. 도 1에 도시된 탄성 표면파 필터 1과 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그것의 상세한 설명은 생략한다.
도 1에 도시된 탄성 표면파 필터 1의 구조와는 다르게, 본 변형예에서는, 멀티스트립 커플러 5가 제 1 IDT 3a와 3b 사이 및 제 2 IDT 4a와 4b 사이에 배치되도록, 제 1 IDT 3a와 3b 및 제 2 IDT 4a와 4b를 압전 기판 2 위에 제공한다.
이런 방법으로, 제 1 IDT 3a와 3b 사이, 및 제 2 IDT 4a와 4b 사이에 멀티스 트립 커플러 5를 배치함으로써, 제 1 IDT 3a와 3b 및 제 2 IDT 4a와 4b간의 커플링이 수월해진다. 다시 말해, 탄성 표면파 에너지가 멀티스트립 커플러 5를 통해 도 4에 도시된 화살표로 표시된 것과 같이 전파되기 때문에, 입력 단자로부터의 입력 신호가 출력 단자 7로부터 효율적으로 출력된다.
상술한 구성에 의해, 단일 제 1 IDT 3 및 단일 제 2 IDT 4를 포함하는 탄성 표면파 필터 1과 비교해서, 필터의 통과 대역내에서 발생하는 삽입 손실이 크게 줄어든다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 제 1실시예의 제 3 변형예를 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 제 3 변형예에 따른 탄성 표면파 필터 31의 평면도이다. 도 1에 도시된 탄성 표면파 필터 1과 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그것에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1에 도시된 탄성 표면파 필터 1의 구조와는 다르게, 본 변형예에서는, 멀티스트립 커플러가 없는 면 위에 있는 말단 2c가 표면파 전파 방향에 대하여 소정 각도 θ(θ
Figure 112000015327619-pat00001
90°)로 압전 기판 2 위에 제공된다.
멀티스트립 커플러 5가 제공된 면 위에 있는 말단 2b만이 제 1 IDT 3 및 제 2 IDT 4에 대한 반사단으로써 사용될 때, 삽입 손실은 IDT 3 및 4의 양면이 반사단으로써 사용된 경우에 발생하는 손실보다 약간 크다. 한편, 반사단이 멀티스트립 커플러 5, 제 1 IDT 3, 및 제 2 IDT 4에 대해 바람직하게 배치되지 않는 한 반사단은 만족스런 반사 특성을 제공할 수 없다. 따라서, 반사단을 정확하게 배치하는 것이 중요하다. 반사단이 바람직한 위치에 배치되지 않으면, 불필요한 반사가 발생하 고, 결과적으로 기생(spurious) 반사파가 불필요하게 생긴다.
따라서, 도 5에 도시된 것처럼, 멀티스트립 커플러 5가 제공되어 필터 특성에 많은 영향을 주는 측면 위에 있는 말단 2b가 반사단으로써 사용된다. 한편, 멀티스트립 커플러 5가 제공되는 측면과 대향하는 측면 위에 있는 말단 2c는, 마주하는 측면 위에 있는 말단이 정확하게 배치될 필요가 없고, 불필요한 기생 반사파가 제 1 및 제 2 IDT에 의해 반사되지 않도록, 탄성 표면파 전파 방향에 대하여 소정각도 θ(θ
Figure 112000015327619-pat00002
90°)로 설정된다. 본 변형예의 구성은 불필요한 기생 반사파 및 손실을 줄인다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 제 4 변형예를 도 6를 참조하여 설명한다. 도 6은 제 4 변형예에 따른 탄성 표면파 필터 41의 평면도이다. 도 1에 도시된 탄성 표면파 필터 1과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 그것에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1에 도시된 탄성 표면파 필터 1의 구조와는 다르게, 본 변형예에서는, 멀티스트립 커플러 5c 및 5d가 도 6에 도시된 것처럼 압전 기판 2 위에 제공된다. 멀티스트립 커플러 5c 및 5d는 소정의 위치에서 결합되도록 서로 인접하고, 그로 인해 조합된 단일 멀티스트립 커플러를 구성한다. 즉, 멀티스트립 커플러 5c 및 5d가 조합된 단일 멀티스트립 커플러의 일부로써 작용한다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 제 5 변형예를 도 7를 참조하여 설명한다. 도 7은 제 5 변형예에 따른 탄성 표면파 필터 51의 평면도이다. 도 1에 도시된 탄성 표면파 필터 1과 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 붙이 고, 그것에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1에 도시된 탄성 표면파 필터 1의 구조와는 다르게, 본 변형예에서는, 멀티스트립 커플러 5a 및 5b가 제 1 IDT 3 및 제 2 IDT 4의 각 측면 위에 제공되고, 제 3 IDT 8은 제 1 IDT 3 및 제 2 IDT 4의 탄성 표면파 방향과 실질적으로 직교하는 방향으로 배치된다.
도 7에 도시된 것처럼, 제 3 IDT 8은 제 1 IDT 3 및 제 2 IDT 4에 대한 탄성 표면파 방향에 실질적으로 직교한 방향으로 배치되고, 멀티스트립 커플러 5a 및 5b는 제 1 내지 제 3 IDT 3, 4, 및 8의 각 측면 위에 제공된다. 게다가, 제 3 IDT 8의 빗 모양 전극 중 하나는 입력 단자 9에 접속되고, 나머지 빗 모양 전극들은 접지된다.
상술한 구성에 의해, 제 1 IDT 3 및 제 3 IDT 8이 입력기로써 사용될 수 있고 필터의 통과 대역내의 삽입 손실이 단자 제 1 및 제 2 IDT 3 및 4만을 포함하는 탄성 표면파 필터 1의 경우 이상으로 줄어든다.
게다가, 입력 단자 6 및 입력 단자 9가 평형 입력 단자로써 사용된다. 이런 경우에, 평형 입력-불평형 출력 탄성 표면파 필터가 얻어진다. 또한, 본 변형예에서는, 제 1 IDT 3에 접속된 단자가 입력 단자로써, 제 2 IDT 4에 접속된 단자가 출력 단자로써, 그리고 제 3 IDT 8에 접속된 단자가 입력 단자로써 사용지만, 이것이 본 발명에만 적용할 수 있는 배치는 아니다. 상황 및 용도에 따라, 각 IDT에 접속된 단자가 입력 단자 또는 출력 단자중의 하나로써 사용될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예를 도 8 및 9를 참조하여 설명한 다. 도 8은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 탄성 표면파 필터 61의 평면도이다. 도 9는 도 8에 도시된 필터의 X-X선을 따라 얻은 단면도이다. 바람직한 제 1 실시예 및 그것의 변형 실시예에 보여진 구성 요소와는 동일한 구성에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 동일한 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7에 도시된 탄성 표면파 필터 51과는 다르게, 본 바람직한 실시예의 탄성 표면파 필터 61에서는, 겔 수지(gel resin)10이 제 1 IDT 3, 제 2 IDT 4, 제 3 IDT 8, 멀티스트립 커플러 5a 및 5b를 포함하는 압전 기판 2 위에 도포된다.
이런 방법으로, 제 1 내지 제 3 IDT 3, 4, 및 8에 겔 수지 10을 도포함으로서, 제 1 내지 제 3 IDT 3, 4, 8 및 멀티스트립 커플러 5a 및 5b 내에서 불필요한 여기, 반사, 및 커플링이 크게 줄어든다. 결국, 불필요한 리플(ripple) 및 원하는 영역 밖의 감쇠가 대략 10 dB까지 줄어든다.
게다가, 도 9에 도시된 것처럼, 겔 수지 10은 반사단면의 일부에 닿을 수 있다. 한편, IDT 내의 불필요한 여기 및 반사가 가장 현저한 영향을 주기 때문에, 적어도 IDT는 겔 수지로 피복된다. 본 발명의 다양한 바람직한 실시예에 사용된 겔 수지는 낮은 통과수(penetration number)를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 쇼어 경도가 대략 30 이하인 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 제 3 및 제 4 실시예를 설명한다. 도 10은 바람직한 제 3 실시예의 듀플렉서 및 바람직한 제 4 실시예의 통신 기기를 도시하는 블럭 다이어그램이다.
도 10에 도시된 것처럼, 통신 기기 71에서, 수신용 탄성 표면파 필터 72 및 전송용 탄성 표면파 필터 73을 포함하는 듀플렉서 74의 안테나 단자는 안테나 75에 접속되고, 출력 단자가 수신 회로 76에 접속되고, 입력 단자는 전송 회로 77에 접속된다. 듀플렉서 74의 수신용 탄성 표면파 필터 72 및 전송용 탄성 표면파 필터 73으로써, 탄성 표면파 필터 1 내지 61 또는 그것의 조합 중 하나가 사용되는 것이 바람직하다. 바람직한 제 1 내지 제 3 실시예에서, 멀티스트립 커플러가 커플러로써 사용된다. 대안적으로, 복수개의 스트립 선로가 서로 전기적으로 접속되어 있는 방향성 커플러가 사용될 수 있다.
바람직한 제 1 내지 제 3 실시예가 압전 기판으로써 압전 세라믹을 사용하지만, 본 발명에 상기 재료만 적용할 수 있는 것은 아니다. 대안적으로, 리튬 탄탈레이트 (lithium tantalate), 리튬 니오베이트(lithium niobate), 리튬 테트라보레이트(lithium tetraborate), 랭거사이트(langasite), 수정(quartz) 또는 다른 적당한 재료로 만들어진 압전 기판이 사용될 수 있다. 게다가, 산화 아연(zinc oxide), 질화 알루미늄(aluminum nitride), 또는 탄탈 펜타옥사이드(tantalum pentaoxide) 또는 다른 적당한 재료로 만들어진 압전막을, 유리 또는 사파이어, 또는 다른 적당한 재료로 만들어진 기판 위에 형성함으로써 생성된 압전 기판이 사용될 수 있다.
바람직한 제 1 내지 3 실시예에서, 제 1 내지 제 3 IDT 및 멀티스트립 커플러는 알루미늄으로 만들어지는 것이 바람직하다. 그러나, 그것의 재료가 알루미늄으로 제한되진 않는다. 금, 은, 구리, 텅스텐, 탄탈, 또는 다른 적당한 재료 등의 전반적인 도전성 재료가 사용될 수 있다.
게다가, 바람직한 제 1 내지 3 실시예가 상기 기술된 것처럼 탄성 표면파 필터를 형성하기 위해 사용되지만, 본 발명은 이들로 제한되지 않는다. 예를 들어, 탄성 표면파 지연선 등의 탄성 표면파 장치에 본 발명이 적용될 수 있다. 즉, 본 발명은 멀티스트립 커플러를 포함하는 모든 탄성 표면파 장치에 적용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 개시되어 있는 동안에, 개시된 원리를 실행하는 다양한 형태가 다음의 특허 청구항의 범위 내에서 고려되어진다. 그러므로, 본 발명의 범위는 특허청구범위로 제한된다는 것이 명백하다.

Claims (17)

  1. 압전 기판;
    상기 압전 기판의 표면 위에 제공된 제 1 인터디지털 트랜스듀서 (interdigital transducer);
    상기 제 1 인터디지털 트랜스듀서에 의해 여기된 탄성 표면파가 전파되는 방향으로부터 오프셋되도록 상기 압전 기판의 표면 위에 제공된 제 2 인터디지털 트랜스듀서;
    상기 여기된 탄성 표면파를 상기 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서에 반사시키는 상기 압전기판의 제 1 말단; 및
    복수개의 금속 스트립을 포함하고 상기 압전 기판 위에 배치되며, 상기 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서와 인접하도록 상기 압전 기판의 제 1 말단과 상기 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서들 중의 적어도 하나와의 사이에 제공되는 제 1 커플러(coupler)를 포함하며;
    전단 수평 표면파(shear horizontal surface wave)를 사용하고, 상기 제 1 말단이 상기 제 1 말단에 가장 가까운 금속 스트립의 중심으로부터 W/2의 정수배와 동일한 간격으로 배치되고, 여기서 W가 금속 스트립의 폭과 금속 스트립간의 공간의 합인 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 표면파 장치는 상기 압전 기판 위에 제 2 커플러를 더 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 커플러가 상기 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 장치가 상기 제 1 커플러 및 상기 제 2 커플러 사이에 위치한 제 3 인터디지털 트랜스듀서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 인터디지털 트랜스듀서가 제 1 입력 단자에 전기적으로 접속되고, 상기 제 3 인터디지털 트랜스듀서가 제 2 입력 단자에 전기적으로 접속되며, 상기 제 1 및 제 2 입력 단자가 평형 입력 단자를 구성하는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 장치가 상기 압전 기판의 상기 제 1 말단과 대향하는 압전 기판 상의 제 2 말단을 더 포함하며, 여기서 상기 제 2 말단은 상기 제 1 커플러가 제공되지 않은 상기 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서 중의 적어도 하나의 면에 배치되고, 상기 제 2 말단은 탄성 표면파가 전파되는 방향에 직교하지 않은 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 장치가 상기 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서를 피복하는 수지막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 수지막이 30 이하의 쇼어 경도(shore hardness)를 갖는 겔 수지(gel resin)임을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 압전 기판이 상기 압전 기판의 상기 제 1 말단과 대향하는 제 2 말단을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 인터디지털 트랜스듀서 중의 적어도 하나가 상기 압전 기판의 상기 제 2 말단과 동일 평면에 있는 말단을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 탄성 표면파 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 기기.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
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