KR19980021094A

KR19980021094A - Surface acoustic wave filter

Info

Publication number: KR19980021094A
Application number: KR1019960039835A
Authority: KR
Inventors: 양형국; 박종철
Original assignee: 이진주; 생산기술연구원
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 1998-06-25
Also published as: KR100288972B1

Abstract

표면탄성파 필터에 관하여 개시한다. 본 발명은 압전기판 상에 전기적 신호가 입력되는 입력전극을 포함하는 한쌍의 제1 빗살전극과, 상기 제1 빗살전극의 하부에 소정거리 이격되어 연결된 한쌍의 제2 빗살전극과, 상기 제2 빗살전극의 하부에 소정거리 이격되어 연결된 한쌍의 제3 빗살전극과, 상기 제3 빗살전극의 하부에 소정거리 이격되어 연결되고 상기 입력된 전기적신호가 상기 압전기판에서 기계적 에너지로 변환되어 탄성파를 발생시킬때 이를 검출하는 출력전극을 포함하는 한쌍의 제4 빗살전극과, 상기 제1 내지 제4 빗살전극의 양끝부분에 마련된 반사기들을 구비한다. 본 발명의 표면탄성파 필터는 칩 크기에는 변화가 없이 4쌍의 IDT전극을 형성하여 저지대역의 감쇄량을 줄일 수 있다.A surface acoustic wave filter is disclosed. The present invention provides a pair of first comb electrodes including an input electrode for inputting an electrical signal on a piezoelectric plate, a pair of second comb electrodes connected to be spaced a predetermined distance from a lower portion of the first comb electrode, and the second comb teeth. A pair of third comb electrodes connected to the lower part of the electrode by a predetermined distance and the lower part of the third comb electrode are connected to the lower part by a predetermined distance, and the input electrical signal is converted into mechanical energy in the piezoelectric plate to generate elastic waves. And a pair of fourth comb electrodes including an output electrode for detecting the same, and reflectors provided at both ends of the first to fourth comb electrodes. The surface acoustic wave filter of the present invention can reduce the amount of attenuation in the stop band by forming four pairs of IDT electrodes without changing the chip size.

Description

Surface acoustic wave filter

본 발명은 표면탄성파 필터(Surface Acoustic Wave: SAW필터)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저지대역의 감쇄량을 증가시킬 수 있는 표면탄성파 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a surface acoustic wave filter (SAW filter), and more particularly, to a surface acoustic wave filter capable of increasing the amount of attenuation in the stop band.

일반적으로, 표면탄성파 필터는 압전기판상에 입력 IDT전극(Inter digital transducer: 빗살전극)과 출력 IDT전극을 형성하여 원하는 주파수만을 통과시키는 소자이다. 이의 기본적인 원리는 입력 IDT전극에 전기적 신호를 인가하면 기계적 에너지로 변환되어 파(wave)가 발생하여 IDT전극의 양방향으로 진행하여 출력 IDT전극으로 출력한다. 여기서, 종래의 표면탄성파 필터를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.In general, a surface acoustic wave filter is an element that passes only a desired frequency by forming an input IDT electrode and an output IDT electrode on a piezoelectric plate. The basic principle is that when an electrical signal is applied to the input IDT electrode, it is converted into mechanical energy to generate a wave, which proceeds in both directions of the IDT electrode and outputs it to the output IDT electrode. Here, the conventional surface acoustic wave filter will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 종래의 표면 탄성파 필터의 평면도와 이의 변이강도를 도시한 그래프이다.1 is a graph showing a plan view of a conventional surface acoustic wave filter and its variation strength.

구체적으로, 종래의 표면 탄성파 필터는 한쌍의 IDT 전극으로 구성되어 있다. 즉 윗쪽으로는 입력 IDT전극(1)이 형성되어 있고 상기 입력 IDT전극의 양측에 형성된 IDT전극(3)은 접지되어 있으며, 아래쪽으로 두 개의 출력 IDT전극(5)이 형성되어 있으며, 상기 출력 IDT전극 사이의 IDT전극(7)은 접지되어 있다. 그리고, 상기 입력측의 IDT전극(3)과 출력측의 IDT전극(5)의 양끝단에 반사기(8)가 형성되어 있다.Specifically, the conventional surface acoustic wave filter is composed of a pair of IDT electrodes. That is, an input IDT electrode 1 is formed on the upper side, IDT electrodes 3 formed on both sides of the input IDT electrode are grounded, and two output IDT electrodes 5 are formed on the lower side, and the output IDT The IDT electrode 7 between the electrodes is grounded. Reflectors 8 are formed at both ends of the IDT electrode 3 on the input side and the IDT electrode 5 on the output side.

상술한 표면탄성파 필터는 도 1의 그래프로 도시한 바와 같이 표면탄성파가 진행하는 X축으로 두 개의 모드가 발생하는 데, 기계결합계수가 큰 기판, 예컨대 36°Y-X LiTaO3 또는 64°Y-X LiNbO3을 사용할 때 1차 모드(9)와 3차 모드(11)가 결합하여 광대역폭을 갖는 표면탄성파 필터가 된다.In the surface acoustic wave filter described above, two modes occur in the X-axis through which the surface acoustic wave travels, as shown in the graph of FIG. 1, and a substrate having a large mechanical coupling coefficient, such as 36 ° YX LiTaO 3 or 64 ° YX LiNbO 3, may be used. When the primary mode 9 and the tertiary mode 11 are combined to form a surface acoustic wave filter having a wide bandwidth.

도 2은 도 1의 표면탄성파 필터의 특성을 도시한 그래프이다.FIG. 2 is a graph illustrating characteristics of the surface acoustic wave filter of FIG. 1.

구체적으로, 도 1의 표면탄성파 필터는 필터특성이 836.5MHz 근방에서 광대역폭을 가진다. 그러나, 광대역폭 이외의 저지대역의 감쇄량이 작아 실제 제품으로는 응용하기에 어렵다.Specifically, the surface acoustic wave filter of FIG. 1 has a wide bandwidth in the vicinity of 836.5 MHz. However, the amount of attenuation in the stopband other than the wide bandwidth is small, and thus it is difficult to apply in actual products.

상기 도 1의 표면탄성파 필터의 단점을 보완하기 위하여 새로운 구조의 표면탄성파 필터가 제안되었으며, 이를 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한다.In order to compensate for the disadvantages of the surface acoustic wave filter of FIG. 1, a surface acoustic wave filter having a new structure has been proposed and described with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3는 종래의 표면탄성파 필터의 다른 예를 도시한 평면도이다.3 is a plan view showing another example of a conventional surface acoustic wave filter.

구체적으로, 도 3에 도시한 종래의 표면 탄성파 필터는 도 1의 구조와 동일한 패턴을 2개 사용하여 전기적으로 결합시킨 형태로 두쌍의 IDT전극으로 구성되어 있다. 즉 윗쪽에 형성된 한쌍의 IDT전극(13a, 13b, 13c와 14)에는 입력 IDT전극(13a)을 포함하고 있으며, 아래쪽에 형성된 한쌍의 IDT전극(17a, 17b, 17c와 16)에는 출력 IDT전극(17a)을 포함하고 있다. 상기 입력 IDT전극(13a)의 양측에는 접지된 IDT전극(13b, 13c)가 형성되어 있고, 출력 IDT전극(17a)의 양측에는 접지된 IDT전극(17b, 17c)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 입력측의 접지된 IDT전극(13b, 13c)과 출력측의 접지된 IDT전극(17b, 17c)의 양끝단에 반사기(21)가 형성되어 있다.Specifically, the conventional surface acoustic wave filter shown in FIG. 3 is composed of two pairs of IDT electrodes in the form of electrically coupling two using the same pattern as the structure of FIG. That is, the pair of IDT electrodes 13a, 13b, 13c, and 14 formed on the upper side include an input IDT electrode 13a, and the pair of IDT electrodes 17a, 17b, 17c, and 16 formed on the bottom of the output IDT electrode ( 17a). Grounded IDT electrodes 13b and 13c are formed on both sides of the input IDT electrode 13a, and grounded IDT electrodes 17b and 17c are formed on both sides of the output IDT electrode 17a. The reflectors 21 are formed at both ends of the grounded IDT electrodes 13b and 13c on the input side and the grounded IDT electrodes 17b and 17c on the output side.

도 4은 도 3의 표면탄성파 필터의 특성을 도시한 그래프이다.FIG. 4 is a graph illustrating the characteristics of the surface acoustic wave filter of FIG. 3.

구체적으로, 도 3의 표면탄성파 필터는 필터특성이 836.5MHz 근방에서 광대역폭을 가지며, 저지대역의 감쇄량이 도 2에 비교하여 볼 때 많이 증가되었다. 그러나, 저지대역의 감쇄량이 여전히 작아 실제 제품으로는 응용하기에 어렵다.Specifically, the surface acoustic wave filter of FIG. 3 has a wide band width in the vicinity of 836.5 MHz, and the amount of attenuation of the stop band is greatly increased as compared with FIG. 2. However, the amount of attenuation in the stopband is still small, so it is difficult to apply in actual products.

좀더 설명하면, 이중 모드 SAW 필터의 특성상 통과대역 이상의 주파수에서 저지대역의 감쇄량이 통과대역 이하의 저지대역 감쇄량 보다 크지 않다. 실제로 휴대전화기용 고주파 SAW 필터에 송신단과 수신단 대역의 간격이 45MHz여서 송신단이 836.5MHz SAW필터의 경우 881.5MHz대역에서 저지대역 감쇄량이 30dB이상이어야 하고, 수신단이 881.5MHz SAW 필터에서는 836.5MHz에서 우수한 저지대역 감쇄량이 요구된다. 그런데, 상기 도 3의 표면탄성파 필터는 중심주파수가 881.5MHz인 수신용 SAW필터로 채용은 836.5MHz가 통과대역보다 저주파이므로 가능하나, 중심주파수가 836.5MHz인 송신용으로는 881.5MHz가 고주파이므로 저지대역의 감쇄량이 작아 실제로 적용하지 못하는 문제점이 있다.More specifically, due to the characteristics of the dual mode SAW filter, the amount of stopband attenuation at frequencies above the passband is not greater than the amount of stopband attenuation below the passband. In fact, the high frequency SAW filter for mobile phones has a 45MHz gap between the transmitter and receiver bands, so when the transmitter is 836.5MHz SAW filter, the stopband attenuation should be more than 30dB in the 881.5MHz band, and the receiver is excellent at 836.5MHz in the 881.5MHz SAW filter. Bandwidth attenuation is required. However, the surface acoustic wave filter of FIG. 3 can be employed as a SAW filter for reception having a center frequency of 881.5 MHz because 836.5 MHz is lower than a pass band, but for transmission for a center frequency of 836.5 MHz, the high frequency stops at 881.5 MHz. There is a problem in that the amount of attenuation of the band is not practically applied.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하여 동일한 칩 크기로 저지대역 감쇄량을 증가시킬 수 있는 표면탄성파 필터를 제공하는 데 있다.Accordingly, the technical problem of the present invention is to provide a surface acoustic wave filter capable of increasing the stopband attenuation amount by the same chip size by solving the above problems.

도 4는 도 3의 표면탄성파 필터의 특성을 도시한 그래프이다.FIG. 4 is a graph illustrating the characteristics of the surface acoustic wave filter of FIG. 3.

도 5은 본 발명의 표면탄성파 필터를 도시한 평면도이다.5 is a plan view showing a surface acoustic wave filter of the present invention.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 압전기판 상에 전기적 신호가 입력되는 입력전극을 포함하는 한쌍의 제1 빗살전극과, 상기 제1 빗살전극의 하부에 소정거리 이격되어 연결된 한쌍의 제2 빗살전극과, 상기 제2 빗살전극의 하부에 소정거리 이격되어 연결된 한쌍의 제3 빗살전극과, 상기 제3 빗살전극의 하부에 소정거리 이격되어 연결되고 상기 입력된 전기적신호가 상기 압전기판에서 기계적 에너지로 변환되어 탄성파를 발생시킬때 이를 검출하는 출력전극을 포함하는 한쌍의 제4 빗살전극과, 상기 제1 내지 제4 빗살전극의 양끝부분에 마련된 반사기들을 구비하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention is a pair of first comb electrode including an input electrode for inputting an electrical signal on the piezoelectric plate, and a pair of second connected to be spaced a predetermined distance below the first comb electrode A comb electrode, a pair of third comb electrodes connected to a lower portion of the second comb electrode at a predetermined distance, and a lower portion of the third comb electrode are connected at a predetermined distance, and the input electrical signal is mechanically mounted on the piezoelectric substrate. A surface acoustic wave filter comprising a pair of fourth comb electrodes including an output electrode for converting into energy to generate an elastic wave, and reflectors provided at both ends of the first to fourth comb electrodes. to provide.

본 발명의 표면탄성파 필터는 칩 크기에는 변화가 없이 4쌍의 IDT전극을 형성하여 저지대역의 감쇄량을 줄일 수 있다.The surface acoustic wave filter of the present invention can reduce the amount of attenuation in the stop band by forming four pairs of IDT electrodes without changing the chip size.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 5를 참조하며, 본 발명의 표면탄성파 필터는 상기 도 1 및 도 3의 종래와 동일한 크기의 압전기판, 예컨대 LiTaO3, LiNbO3, 유리 및 ZnO박막 상에 알루미늄을 증착하여 형성된 4쌍의 IDT전극들과 상기 IDT전극들의 양측에 형성된 반사기로 구성되어 있다.Referring to FIG. 5, the surface acoustic wave filter of the present invention includes four pairs of IDT electrodes formed by depositing aluminum on piezoelectric plates of the same size as those of FIGS. 1 and 3, for example, LiTaO 3, LiNbO 3, glass, and ZnO thin films. And reflectors formed on both sides of the IDT electrodes.

구체적으로, 윗쪽으로부터 전기적 신호가 입력되는 입력전극(31a)을 포함하는 한쌍의 제1 IDT전극(31a, 31b, 31c와 33)이 형성되어 있고, 상기 제1 IDT전극(31a, 31b, 31c와 33)과 소정거리 이격되어 평행하게 한쌍의 제2 IDT전극(35와 37)이 형성되어 있다.Specifically, a pair of first IDT electrodes 31a, 31b, 31c and 33 including an input electrode 31a through which an electrical signal is input from above is formed, and the first IDT electrodes 31a, 31b, 31c and A pair of second IDT electrodes 35 and 37 are formed in parallel with a predetermined distance 33).

그리고, 상기 제2 IDT전극(35와 37)과 소정거리 이격되어 평행하게 한쌍의 제3 IDT전극(39와 41)이 형성되어 있고, 상기 제3 IDT전극(39와 41)과 소정거리 이격되어 평행하게 마련되고, 상기 입력된 전기적신호가 상기 압전기판에서 기계적 에너지로 변환되어 탄성파를 발생시킬때 이를 검출하는 출력전극(45a)을 포함하는 한쌍의 제4 IDT전극(43과 45a, 45b, 45c)이 형성되어 있다.A pair of third IDT electrodes 39 and 41 are formed in parallel with the second IDT electrodes 35 and 37 at a predetermined distance, and are spaced apart from the third IDT electrodes 39 and 41 by a predetermined distance. A pair of fourth IDT electrodes 43 and 45a, 45b and 45c provided in parallel and including an output electrode 45a which detects when the input electrical signal is converted into mechanical energy in the piezoelectric plate to generate an elastic wave. ) Is formed.

상기 제1 IDT전극((31a, 31b, 31c와 33)에 포함된 입력전극(31a)의 양측의 IDT전극(31b, 31c)은 접지되어 있으며, 상기 제4 IDT전극(43과 45a, 45b, 45c)에 포함된 출력전극(45a)의 양측의 IDT전극(45b, 45c)도 접지되어 있다.The IDT electrodes 31b and 31c on both sides of the input electrode 31a included in the first IDT electrodes 31a, 31b, 31c, and 33 are grounded, and the fourth IDT electrodes 43, 45a, 45b, IDT electrodes 45b and 45c on both sides of the output electrode 45a included in 45c are also grounded.

상술한 본 발명의 표면탄성파 필터에 있어서, 상기 종래의 도 1 및 도 3의 표면탄성파 필터가 형성되는 기판과 동일한 크기의 기판으로 제작하여 칩 크기의 변화없이 4쌍의 IDT전극을 형성할 수 있다. 이렇게 되면, 동일한 칩크기로 한쌍 및 두쌍의 IDT전극으로 마련된 종래의 탄성파 필터보다 4쌍의 IDT전극으로 마련된 본 발명의 표면탄성파 필터가 저지대역의 감쇄량을 더욱 줄일 수 있다.In the surface acoustic wave filter of the present invention described above, four pairs of IDT electrodes can be formed without changing chip size by fabricating a substrate having the same size as the substrate on which the conventional surface acoustic wave filters of FIGS. 1 and 3 are formed. . In this case, the surface acoustic wave filter of the present invention, which is provided with four pairs of IDT electrodes, can further reduce the amount of attenuation in the stop band, compared to a conventional acoustic wave filter having one pair and two pairs of IDT electrodes having the same chip size.

이상, 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 당업자의 통상적인 지식의 범위에서 그 변형이나 개량이 가능하다.As mentioned above, although the Example of this invention was described concretely, this invention is not limited to this, A deformation | transformation and improvement are possible in the range of common knowledge of a person skilled in the art.

상술한 바와 같이 본 발명의 표면탄성파 필터는 칩 크기에는 변화가 없이 4쌍의 IDT전극을 형성하여 저지대역의 감쇄량을 줄일 수 있다.As described above, the surface acoustic wave filter of the present invention can reduce the amount of attenuation in the stop band by forming four pairs of IDT electrodes without changing the chip size.

Claims

A pair of first comb electrodes including an input electrode on which an electrical signal is input on the piezoelectric plate;

A pair of second comb electrodes connected to a lower portion of the first comb electrode at a predetermined distance;

A pair of third comb electrodes connected to a lower portion of the second comb electrode at a predetermined distance;

A pair of fourth comb electrodes connected to a lower portion of the third comb electrode at a predetermined distance and including an output electrode detecting the input electrical signal when the input electrical signal is converted into mechanical energy in the piezoelectric plate to generate an elastic wave; And

Surface acoustic wave filters comprising reflectors provided at both ends of the first to fourth comb electrodes.