KR20020074516A - 리액턴스 소자를 포함하는 표면파 필터 - Google Patents

리액턴스 소자를 포함하는 표면파 필터 Download PDF

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토마스 바이어
미하엘 운터베르거
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에프코스 아게
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Abstract

본 발명은 특히 이동 수먼 전화 서비스에 사용하기에 적합한 리액턴스 소자를 포함하는 고주파 표면파 필터에 관한 것이다. 상기 필터는 양쪽이 균형있게 전기적으로 대칭을 이루도록 구성되고, 2개의 양극 리액턴스 소자 또는 1 개의 4극 리액턴스 직렬 소자와 1 개의 공진기로 구성될 수 있는 4극 리액턴스 직렬 소자를 포함한다. 각 리액턴스 소자의 한 쪽 접촉 레일은 필터의 입력측에 연결되고, 다른 한 쪽 접촉 레일은 필터의 출력측에 연결된다.

Description

리액턴스 소자를 포함하는 표면파 필터{SURFACE WAVE FILTER COMPRISING REACTANCE ELEMENTS}
EDGE, UMTS 및 CDMA와 같은 새로운 이동 무선 시스템의 경우 양 단자가 밸런스 모드(balanced mode)로 구동될 수 있는 SAW HF 필터에 대한 시장 수요가 점차 증가하고 있다. 부분적으로는 이미 AMPS, PCS 및 PDC 1.5 하에 확고하게 자리잡은 이동 무선 시스템에 그러한 필터가 장착되고 있다.
SAW 필터의 구동 방식에 중요한 또 다른 요소는 필터 임피던스이다. 지금까지는 대부분 입력측 및 출력측에 균등하게 50 옴의 필터 임피던스가 요구 및 제공되었다면, 이제 점차적으로 밸런스-밸런스(balanced-balanced) 필터를 위해 100 내지 400 옴의 범위 내에서 더 높은 임피던스가 요구된다.
특히 이동 무선통신에서 사용되는 경우 SAW HF 필터는 선택도 및 삽입 손실과 관련하여서도 상당히 높은 요건을 충족해야 한다. 이는 특수한 신형 필터 구조에 의해서만 구현될 수 있다.
양 단자가 밸런스 모드로 구동될 수 있는 공지된 필터들은 예컨대 EP-A 0 605 884호에 공지되어 있다. 이들은 리튬니오베이트 또는 리튬탄탈레이트로 된 종모드 공진기 필터들(= Dualmode-SAW = DMS 필터)을 기초로 하여 구현된다. 상기 필터들은 트랙마다 2 개의 리플렉터 사이에 배치된 홀수 개의 인터디지털 변환기를 갖는다. 1 개의 balanced-balanced 필터는 예컨대 변환기 3 개당 각각 2 개의 트랙이 가운데 변환기를 통해 직렬 접속되는 투(two)-트랙 필터로서 형성된다. 1 개의 트랙에 연결된 양쪽의 외측 변환기는 각각 입력부 또는 출력부에 연결되고, 각각의 입력부 또는 출력부에서의 대칭 구동이 가능하도록 위상 반전된다. 그러한 필터는 입력측 및 출력측에서 동일한 임피던스를 갖는다.
현재 GSM-이동 전화에서는 대부분, 입력측은 싱글엔드형으로 구동되고 출력측은 평형 방식으로(balanced) 구동되는 표면파 필터(SAW 필터)가 사용된다. 여기서 싱글엔드형이란 양쪽 단자 중 한 쪽에만 신호가 인가되고, 다른 한 쪽 단자는 접지되는 것을 의미한다. 이러한 단자 형태를 비대칭형이라고도 한다. 그에 비해 SAW 필터의 평형 구동형 입력 또는 출력은 2 개의 단자를 가지며, 상기 단자들의 신호는 이상적으로는 서로에 대해 180°만큼 위상차가 난다. 즉, 양쪽 단자에 부호만 다르고 값이 동일한 신호가 부여될 수 있다. 그러한 대칭/비대칭 구동을 BALUN 기능이라고도 한다.
도 1은 2 개의 리액턴스 소자로 구성된 4극 리액턴스 직렬 소자를 나타낸다.
도 2는 4극 리액턴스 소자로서 형성된 리액턴스 직렬 소자를 나타낸다.
도 3은 병렬 분기 내에 대칭을 이루어 직렬 접속된 2 개의 공진기를 나타낸다.
도 4는 1 개의 리액턴스 소자를 갖는 대칭 병렬 분기를 나타낸다.
도 5는 대칭 DMS 필터 구조를 나타낸다.
도 6은 대칭 병렬 분기 내 리액턴스 소자를 나타낸다.
도 7은 대칭 DMS 필터와 직렬 접속된 대칭 리액턴스 직렬 소자를 나타낸다.
도 8은 대칭 리액턴스 소자와 직렬 접속된 대칭 DMS 필터를 나타낸다.
도 9는 2 개의 대칭 DMS 필터 사이에 접속된 대칭 리액턴스 직렬 소자를 나타낸다.
도 10은 2개의 직렬 리액턴스 소자 및 그에 병렬 접속된 리액턴스 소자가 하나의 대칭 리액턴스 필터를 형성하는 것을 보여준다.
도 11은 대칭 리액턴스 필터가 형성되도록 2극 리액턴스 소자가 병렬로 접속된 4극 대칭 리액턴스 직렬 소자를 보여준다.
도 12는 2 개의 4극 리액턴스 직렬 소자로 구성된 브리지 회로를 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 필터의 통과 특성곡선을 나타낸다.
도 14는 증가된 임피던스를 갖는 리액턴스 소자를 위해 부분적으로 반 트랙(half track)으로 분할된 인터디지털 변환기를 나타낸다.
본 발명의 목적은 높은 선택도 및 낮은 삽입 손실을 나타내는, 양 단자가 밸런스 모드로 구동될 수 있는 필터를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 제 1항에 따른 표면파 필터를 통해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항에 제시되어 있다.
본 발명은 최초로 SAW에 기초하는 리액턴스 소자를 갖는, 양 단자가 밸런스모드로 구동될 수 있는 HF 필터를 형성하는 것을 최초로 제안한다. 이 때, SAW에 기초한 리액턴스 소자는 SAW 공진기로서 설계될 수 있다. 그러나 리액턴스 소자는 일반적으로 상기 리액턴스 소자가, 그 자체로 볼 때, 필터로서 작용하는 것이 아니라 그의 임피던스에 의해서만 작용하며, 상기 임피던스는 리액턴스 소자에 상응하게 임의의 임피던스 소자로도 대체될 수 있다고 정의된다. 본 발명에 따른 필터는 전기적으로 완전히 대칭적으로 형성된다. 상기 필터는 적어도 하나의 4극 리액턴스 직렬 소자를 포함하고, 이 때 각각 2 개씩의 극(= 단자)이 대칭 입력부 또는 출력부를 형성한다. 4극 리액턴스 직렬 소자는 동일한 구조의 2 개의 개별 2극 리액턴스 소자 또는 4개의 단자(극)를 가진 단일 (4극) 리액턴스 소자로 형성될 수 있다. 리액턴스 직렬 소자는 본 발명의 범주에서 적어도 하나의 인터디지털 변환기를 포함하는 SAW 리액턴스 소자를 의미하며, 상기 인터디지털 변환기에 의해 한 쪽 접촉 레일은 입력측에, 다른 쪽 접촉 레일은 출력측에 연결됨으로써 입력측과 출력측 사이에 직렬 연결(경로)이 형성되며, 상기 직렬 커넥션 내에 상기 리액턴스 직렬 소자가 매립된다.
본 발명에 따른 4극 리액턴스 직렬 소자는 전술한 목적을 간단하게 해결하는 기본 SAW HF 필터를 위한 기본 구조물을 나타낸다. 기존의 리액턴스 필터들은 비대칭 구조를 갖고 있으며, 양 측면에 각각 단 하나의 신호전송 단자, 즉 싱글엔드형 단자를 가지고, 반면 다른 단자는 접지에 연결된다. 따라서 그러한 공지된 리액턴스 필터는 입력측 및 출력측에 있는 2 개의 신호전송 단자들을 서로 연결하는 단 1 개의 직렬 경로를 갖는다. 접지로의 연결은 그에 병렬 접속된 공진기 또는리액턴스 필터에 의해 수행된다. 공지된 리액턴스 필터의 전체적인 배치는 전기적으로뿐만 아니라 및 구조적으로도 비대칭적이다.
가장 간단한 실시예에서는 함께 하나의 리액턴스 직렬 소자를 형성하는 2 개의 공진기가 제공된다. 상기 두 공진기의 각각 하나의 단자는 입력측에 연결되고, 다른 쪽 단자는 각각 다른 접촉 레일을 통해 출력측에 연결된다. 공진기들은 음향적으로 결합되지 않는다.
본 발명의 또 다른 한 실시예에서는 각각 1 개의 리액턴스 소자 내지는 공진기를 포함하는 2 개의 직렬 경로가 적어도 1 개의 병렬 분기를 통해 서로 대칭적으로 연결될 수 있고, 이 때 완전한 HF 필터가 얻어진다. 가장 간단한 경우에는 이것이 상기 HF 필터에 병렬 접속된 SAW 공진기일 수 있다.
그러나 4극 리액턴스 직렬 소자의 입력부 또는 출력부가 양쪽이 대칭을 이루는 DMS 필터의 대칭 입력부에 연결되는 것도 가능하다. 그러한 경우 DMS 필터의 출력부들은 본 발명에 따른 완전한 필터의 출력부 내지는 입력부를 의미한다.
본 발명의 또 다른 한 실시예에서는 마찬가지로 2 개의 직렬 경로 사이에 병렬 분기가 제공되고, 상기 병렬 분기 내에는 직렬 접속된 2 개의 리액턴스 소자 또는 음향적으로 결합되지 않은 공진기들이 배치된다. 병렬 리액턴스 소자로는, 한 쪽 접촉 레일이 축대칭적으로 2 부분으로 분할되고 이들이 각각 인터디지털 변환기의 양 단자들과 연결되는 공진기도 사용될 수 있다. 그와 같이 분할된 인터디지털 변환기의 반대편 접촉 레일은, 경우에 따라 접지 단자와도 연결될 수 있는 가상의 접지점을 의미한다.
4극의 단일 리액턴스 직렬 소자는 표면파 공진기의 인터디지털 변환기가 각각 2 개의 단자를 갖는 2 개의 부분 변환기로 대칭 분할되는 경우에도 얻어진다. 그러한 경우, 공진기의 음향 트랙의 양 측면에 대칭 입력부 및 출력부가 형성되고, 이들은 추가의 대칭 SAW 부품과 함께 완전한 기능을 하는 대칭성이 높은(hochsymmetrischen) HF 필터의 기본 구조의 입력부 및 출력부를 의미한다.
본 발명의 또 다른 한 형성예에서는 4극 리액턴스 직렬 소자가 추가 리액턴스 소자 또는 DMS 필터와 대칭으로 직렬 접속될 수 있다. 따라서 리액턴스 직렬 소자와 직렬로 접속된 DMS 필터는 추가의 대칭 DMS 필터와 직렬을 이룰 수 있다. 2 개의 대칭 DMS 필터가 그들 사이에 접속되는 4극 리액턴스 직렬 소자에 의해 서로 연결되는 것도 가능하다. 이 때, 상기 각각의 DMS 필터는 다시 직렬로 접속될 수 있다. 즉, 직렬 접속된 다수의 음향 트랙을 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 한 실시예에서는 전기적으로 대칭인 회로에서 2 개의 4극 리액턴스 소자가 교차되어 브리지 회로의 형태로 서로 연결된다. 이 때, 첫번째 4극 리액턴스 소자의 대칭 입력부의 두 단자가 두번째 4극 리액턴스 소자의 입력부 및 출력부의 각각 하나의 단자와 연결된다. 제 1 리액턴스 소자의 출력부의 두 단자들은 제 2 리액턴스 소자의 입력부 및 출력부의 각각 다른 단자와 연결된다. 이는 본 발명의 실시예들 중 구조적으로는 대칭을 이루지 않고 전기적으로만 대칭을 이루는 배치를 나타내는 유일한 실시예이다.
본 발명에 따른 리액턴스 필터는 DMS 트랙 또는 공진기를 포함할 수도 있고, 상기 리액턴스 필터에서는 서로 인접하여 놓인 2 개의 표면파 구조물이 인터디지털변환기와 리플렉터로부터 서로 독립적으로 선택되어, 서로에 대해 위상차가 난다. 서로 다른 위상의 2 개의 표면파 구조물 사이의 접합부는 지속적으로 변동하는 핑거 주기 및 지속적으로 변동하는 핑거 간격에 의해, 또는 지속적으로 변동하는 핑거 주기에 의해서만 형성되고, 이 때 상기 핑거 주기는 접합부 영역에서 최소값을 가지며 양 측면으로부터 지속적으로 감소된다. 그럼으로써 HF 필터 내에서 확산 손실이 방지된다.
본 발명의 또 다른 한 실시예에서는 전체 필터의 상이한 파라미터를 매칭시키기 위해, 리액턴스 소자의 소수의 또는 다수의 인터디지털 변환기 또는 상기 인터디지털 변환기들과 상호접속된 DMS 필터 내지는 DMS 트랙들이 가중될 수 있다. 그럼으로써 예컨대 필터의 대역폭이 변동되거나, 필터의 임피던스가 변동되거나 선택도가 높아질 수 있다. 그러한 가중은 생략 가중(독: Weglasswichtung) 또는 중복 가중(독: Ueberlappwichtung)이라고 표현될 수 있다. 모두 본 발명에 따른 필터에서 사용될 수 있는, 가중된 인터디지털 변환기에 대한 그 밖의 예는 예컨대 DE A 19724259( = 97P1705)에 제시되어있으며, 상기 문서는 본 발명과 전체 내용에 걸쳐서 관련된다.
그러나 인터디지털 변환기에서 단계적 가중(독: Kaskaden-wichtung)이 수행되는 것도 가능하다. 이를 위해 인터디지털 변환기의 일부가 각각 감소된 트랙 폭을 갖는, 직렬 접속된 2 개 이상의 부분 변환기로 대체된다. 이 때, 부분 변환기의 직렬 접속은 종래의 인터디지털 변환기 내에 삽입되었던, 상응하게 변동된 핑거 단자열을 가진 추가 접촉 레일에 의해 구현될 수 있다. 이 경우, 내부 접촉 레일은 인터디지털 변환기의 전체 길이에 다다르지 않는 것도 가능하다. 그 결과 병렬 접속된 다수의 부분 변환기로 분할되는 인터디지털 변환기가 얻어지고, 상기 부분 변환기 중 하나는 다시 직렬 접속된 2 개 이상의 부분 변환기로 분할된다. 그리하여 간단하게 인터디지털 변환기의 임피던스가 증가될 수 있고, 그에 따라 입력부 또는 출력부의 임피던스 또는 리액턴스 소자의 임피던스 또는 필터의 임피던스가 증가될 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 따른 필터가 단일 기판 상에 형성되고, 이 때 리튬탄탈레이트 및 리튬니오베이트가 바람직하다.
상기 기판 재료 상에 금속층을 형성하기 위해서는 알루미늄, 알루미늄/구리 합금, 알루미늄층/구리층, 알루미늄/마그네슘 합금 또는 알루미늄층/마그네슘층으로 된 전극 구조물이 적합하다. 이들은 예컨대 기판 재료 상에 잘 접착되는 특징이 있다.
본 발명에 따른 SAW HF 필터는 압전 기판 상에 구현되는 경우에도 구조적으로-브리지 회로를 제외하고- 대칭성이 높다. 그로 인해 전기 단자(극)들도 기판 상에 대칭적으로 설치된다. 본 발명에 따른 필터가 플립칩 기술로 베이스 플레이트 상에 장착되면, 외형 크기가 매우 컴팩트한 필터가 얻어지며, 상기 베이스 플레이트에서는 기판이 솔더 볼(solder ball)에 의해 상기 베이스 플레이트를 향하는 금속층과 결합되거나, 범프에 의해 상기 베이스 플레이트와 결합된다.
하기에는 실시예 및 상기 실시예에 종속된 14 개의 도면을 참고로 본 발명이 더 자세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 한 간단한 실시예로서, 여기서는 4극 리액턴스 직렬 소자가 공진기로서 형성된 구조적으로 동일한 2 개의 리액턴스 소자(RS)에 의해 형성된다. 2 개의 2극 리액턴스 소자(RS1, RS2)의 각각 1 개씩의 단자(극)가 함께 입력부(IN)를 형성하는 반면, 다른 2 개의 단자는 출력부(OUT)를 형성한다. 이 때, 각각의 리액턴스 소자(RS)는 2 개의 리플렉터(RF) 사이에 배치되는 인터디지털 변환기(IDT)로 구성된다. 제 1 리액턴스 소자(RS1)는 제 1 직렬 경로(SP1)를, 제 2 리액턴스 소자(RS2)는 제 2 직렬 경로(SP2)를 형성하고, 이는 도 1의 우측 부분에 부호에 의한 표시법에 의해 간략하게 도시되어 있다. 2 개의 리액턴스 소자(RS)는 서로 음향적으로 결합되지 않으며, 이는 도면의 좌측 부분에 이중 물결선으로 표시되어 있다.
도 2는 4 개의 단자를 가진 리액턴스 소자(공진기)로서 형성된 4극 리액턴스 직렬 소자를 나타낸다. 상기 공진기에서는 중앙 인터디지털 변환기가 중간 지점에서 대칭으로 각각 2 개의 단자를 갖는 제 1 부분 변환기(T1)와 제 2 부분 변환기(T2)로 분리된다. 이 경우, 한 쪽 면에 놓인 2 개의 단자는 각각 입력부(IV) 또는 출력부(OUT)에 통합된다. 그러한 4극 리액턴스 소자는 초보적인 SAW 필터이다. SAW 부품의 상반성(reciprocity)으로 인해 상기 SAW 필터 및 그 외 모든 본 발명에 따른 필터의 경우 명백히 역방향으로, 즉 입력부와 출력부(IN, OUT)가 교환되는 구동 방식으로 구동될 수 있다. 이는 하기에 기술되는, 상기와 같은 리액턴스 직렬 소자와 직렬로 접속될 수 있는 부분 구조물의 배치에도 적용된다.
도 3에는 리액턴스 직렬 소자의 입력측 또는 출력측의 2 개의 단자(IN, OUT) 사이에 접속될 수 있는 병렬 분기(PA)가 도시되어 있다. 병렬 분기에서는 2 개의 리액턴스 소자(RP)가 직렬로 접속된다. 상기 두 리액턴스 소자(RP) 사이에는 가상 접지점(G)이 존재하며, 상기 가상 접지점(G)은 직렬 경로들 사이에서의 그의 대칭적 중심 위치에 의해 일정한 전기 전위를 가지고, 선택적으로는 접지와도 연결될 수 있다.
도 4에는 다르게 설계된 한 리액턴스 소자가 도시되어있으며, 상기 리액턴스 소자는 마찬가지로 리액턴스 직렬 소자의 입력부 또는 출력부의 2 개의 단자들 사이에 접속될 수 있는 병렬 분기 내에 배치되어 있다. 상기 리액턴스 소자는 2 개의 리플렉터 사이에 배치된 인터디지털 변환기를 포함하고, 상기 인터디지털 변환기에서는 접촉 레일(도면의 우측에 도시되어있음)이 2 개의 부분 레일(TS1, TS2)로 대칭을 이루어 분할되어 있다. 그 결과 상기 인터디지털 변환기는 직렬로 접속된 2 개의 부분 변환기로 분할되고, 이들은 함께 병렬 분기를 위한 하나의 리액턴스 소자를 이루며, 도 1 또는 도 2에 도시된 리액턴스 직렬 소자들 중 하나와 연결될 수 있다.
도 5는 입력측 및 출력측에 대칭 단자를 갖는, 단독으로 작동 가능한 공지된 DMS 필터를 나타낸다. 이를 위해 총 3 개의 인터디지털 변환기 중 가운데 변환기에 접촉 레일의 대칭 분할에 의해 음향 트랙(acoustic track)의 한쪽 면에 놓이는 2 개의 단자(IN)가 제공된다. 상기 단자들은 대칭 입력부(IN)를 형성한다. 양쪽의 외측 인터디지털 변환기는 출력부(OUT)와 연결된다. 이러한 대칭 DMS 필터는 이제 - 병렬 분기를 갖는 리액턴스 소자와 유사하게 - 추가 부분 구조물로서 리액턴스 직렬 소자의 입력부 또는 출력부(도 1 또는 도 2 참조)와 연결되거나, 다르게 표현하자면 상기 입력부 또는 출력부와 직렬로 접속될 수 있다. DMS 필터를 직렬 분기 내에 1 개의 리액턴스 소자를 갖는 리액턴스 직렬 소자와 직렬로 접속시키는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명에 따른 리액턴스 직렬 소자와 연결될 수 있는, 또 다른 가능한 부분 구조물을 보여준다. 여기서는 병렬 분기 내에 간단한 SAW 공진기가 병렬 리액턴스 소자(RP)로서 배치되어 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 4극 리액턴스 직렬 소자(VS)가 대칭 DMS 필터(DMS, 도 5 참조)와 직렬로 접속되는 것을 보여준다. DMS 필터(DMS)의 외측 인터디지털 변환기 위로 형성된 출력부가 리액턴스 직렬 소자의 입력부의 2 개의 단자들과 연결된다.
도 8은 도 7과 유사한 회로이긴 하나, 여기서는 대칭 DMS 필터(DMS)가 가운데 인터디지털 변환기의 두 단자를 통해 리액턴스 직렬 소자(VS)와 연결된다.
도 9는 양 측면이 각각 하나의 대칭 DMS 필터(DMS1, DMS2)와 직렬 접속된 리액턴스 직렬 소자(VS)를 도시한 것이다. 도시된 실시예에서는 DMS 필터가 각각 외측 인터디지털 변환기를 통해 리액턴스 직렬 소자에 연결되어 있다. 그러나 DMS 필터의 가운데 인터디지털 변환기의 두 단자들을 통해 상기 DMS 필터가 리액턴스 직렬 소자에 연결되는 것도 가능하다.
도 10은 각각 1 개의 2극 리액턴스 소자(RS1, RS2)(공진기)가 배치되는 2 개의 직렬 경로가 제공되는, 본 발명에 따른 필터를 나타낸다. 상기 2 개의 직렬 경로는 또 다른 2극 리액턴스 소자 또는 병렬 분기 내에 배치된 2극 공진기와 연결된다. 이 때, 상기 병렬 분기 내에 있는 공진기(RP)는 직렬 경로 내에 있는 공진기들(RS1, RS2)에 대해 주파수가 이조(離調, detuning)됨에 따라 직렬 경로 내 공진기들(RS1, RS2)의 공진 주파수가 병렬 분기(PA) 내 공진기(RP)의 반공진 주파수보다 크거나 같다.
도 11은 출력부(OUT)의 2 개의 단자들이 2극 리액턴스 소자(RP)와 병렬로 접속되는 리액턴스 직렬 소자(VS)를 나타낸다. 병렬 분기의 이러한 리액턴스 소자는 도 4에 도시된, 인터디지털 변환기에서 분할되는 접촉 레일을 갖는 리액턴스 소자에 상응한다. 상기 필터의 바람직한 실시예에서는 출력부(OUT)용 전기 단자들이 병렬 분기 내 리액턴스 소자의 리플렉터들과 연결되고, 상기 리플렉터들은 리액턴스 직렬 소자(VS)의 출력부들과 연결된다. 이러한 방식으로, 역시 금속 구조물로 이루어진 전기적으로 비활성 상태인 리플렉터들이 도체 스트립으로서 이용될 수 있다. 이를 통해 필터가 구현되는 칩의 표면 상에 설치될 추가 도체 스트립이 절약된다.
도 12는 2 개의 4극 리액턴스 직렬 소자(VS1, VS2)가 교차하여 하나의 브리지에 상호 연결되는, 본 발명에 따른 또 다른 필터를 나타낸다. 이 때, 상기 두 리액턴스 직렬 소자의 공진기들(A 및 B)은 주파수에 있어서 서로에 대해 이조되고, 이는 예컨대 인터디지털 변환기와 공진기의 리플렉터들 사이의 상이한 핑거주기(finger period) 또는 상이한 간격에 의해 조정될 수 있다.
도 13은, 예컨대 도 7에 따라 형성된 필터에서 측정된, 본 발명에 따른 필터의 통과 특성곡선을 나타낸다. 상기 필터는 전체 통과 대역에 걸쳐서 20 dB 이상의 높은 선택도 및 최대 3 dB의 낮은 삽입 손실을 보인다. 따라서 상기 필터는 이동 무선 시스템에 사용하기 위해 요구되는 까다로운 규격을 충족시키기 때문에, 상기 목적을 위해 매우 적절하게 사용될 수 있다. 이는 실시예에 기술된, 본 발명에 따른 나머지 모든 필터들의 경우에도 적용된다.
도 14는 본래 공지되어있는, 단계적으로 가중되는 인터디지털 변환기를 나타낸다. 상기 인터디지털 변환기는 본 발명에 따른 필터의 리액턴스 소자 또는 리액턴스 직렬 소자에 직렬 접속된 DMS 필터에서 사용될 수 있고, 관련 필터 또는 리액턴스 소자의 임피던스를 증가시킨다. 또한 상기 인터디지털 변환기는 적어도 부분적으로 하나의 추가 중간 접촉 레일(ZS)을 가지며, 상기 접촉 레일(ZS)은 상기 변환기를 직렬 접속된 2 개의 부분 변환기로 분할한다. 도면에는 서로 병렬 접속된 3 개의 부분 변환기(TW1, TW2 및 TW3)로 분할될 수 있는 인터디지털 변환기가 도시되어있고, 이 때 중간 부분 변환기(TW3)는 다시 추가 접촉 레일(ZS)에 의해 직렬 접속되는 2 개의 부분 변환기를 갖는다. 이러한 인터디지털 변환기는 일반 인터디지털 변환기에 비해 더 높은 임피던스를 갖는다.
실시예들에 기술되어있는 본 발명의 형성들은 단지 바로 앞에서 기술한 개별 요소들의 결합을 통해 구현 가능한 해결책의 일부일 뿐이다. 따라서 본 발명은 도시된 구조들에만 제한되지 않으며, 일반적인 형태는 청구항 제 1항에 제시되어 있다.

Claims (17)

  1. SAW를 기초로 하는 리액턴스 소자를 갖는 HF 필터로서,
    - 압전 기판 위에 설계되고,
    - 밸런스/밸런스(balanced/balanced) 방식으로 구성됨에 따라 각각 2 개의 단자를 갖는 대칭 입력부(IN) 및 대칭 출력부(OUT)를 포함하며,
    - 전기적 대칭을 이루도록 설계되고,
    - 4 개의 극을 가진 1 개의 개별 대칭 리액턴스 소자(VS) 또는 각각 2 개의 극을 가진 동일 구조의 2 개의 리액턴스 소자(RS)를 포함하는 4극 리액턴스 직렬 소자(VS)를 포함하며, 이 때 각각의 리액턴스 소자(VS, RS)는 하나의 접촉 레일을 입력측(IN)과 연결시키고, 다른 하나의 접촉 레일은 출력측(OUT)과 연결시키는 인터디지털 변환기(IDT)를 포함하는 HF 필터.
  2. 제 1항에 있어서,
    - 상기 리액턴스 직렬 소자(VS)는 각각 2 개의 극을 가진, 동일 구조의 2 개의 리액턴스 소자(RS)를 포함하고, 상기 2 개의 리액턴스 소자(RS)는 각각 제 1 또는 제 2 직렬 경로(SP1, SP2)에 배치되며,
    - 상기 제 1 직렬 경로(SP1)와 제 2 직렬 경로(SP2) 사이에 접속되는 1 개의 공진기(RP)가 배치되는 적어도 1 개의 병렬 분기(PA)가 제공되고,
    - 각각 제 1 및 제 2 직렬 경로의 한 극은 필터의 대칭 입력부(IN)를, 그리고 각각 다른 한 극은 필터의 대칭 출력부(OUT)를 형성하는 필터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 4극 리액턴스 직렬 소자(VS)는 2 개의 리플렉터(RF) 사이에 배치된 인터디지털 변환기(IDT)를 가진 공진기이고, 상기 인터디지털 변환기(IDT)는 축대칭적으로 2 개의 부분 변환기로 분할되며, 각각의 부분 변환기를 위해 음향 트랙의 각 측면에 하나의 단자가 제공되고, 상기 음향 트랙의 각 측면에는 대립 위상을 갖는 2 개의 단자가 배치되는 필터.
  4. 제 3항에 있어서,
    - 상기 제 1 직렬 경로(SP1)와 제 2 직렬 경로(SP2) 사이에 접속되는 1 개의 공진기(RP)가 배치되는 적어도 1 개의 병렬 분기(PA)가 제공되고,
    - 각각 제 1 및 제 2 직렬 경로의 한 극은 필터의 대칭 입력부(IN)를, 그리고 각각 다른 한 극은 필터의 대칭 출력부(OUT)를 형성하는 필터.
  5. 제 2항에 있어서,
    병렬 분기(PA) 내에 있는 공진기(RP)는 리액턴스 직렬 소자(VS)의 공진기(RS1, RS2)에 대해 주파수 이조(離調)됨에 따라 리액턴스 직렬 소자(VS)의 공진기들(RS1, RS2)의 공진 주파수가 병렬 분기(PA) 내 공진기(RP)의 반공진 주파수보다 크거나 같은 필터.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리액턴스 직렬 소자(RS)의 2 개의 입력측 또는 출력측 단자(IN;OUT)는 대칭 DMS 필터(DMS)의 대칭 입력부 또는 출력부와 직렬로 연결되는 필터.
  7. 제 6항에 있어서,
    적어도 하나의 추가 DMS 필터(DMS2)가 직렬로 접속되는 필터.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 또는 리액턴스 직렬 소자(VS)의 2 개의 입력측 또는 출력측 단자에 적어도 하나의 리액턴스 소자(RP)가 병렬로 접속되는 필터.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 병렬 접속된 리액턴스 소자(RP)는 2 개의 공진기(RP1, RP2)로 이루어진 직렬 회로로 형성되는 필터.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 병렬 접속된 리액턴스 소자(RP)는 2 개의 리플렉터(RF) 사이에 배치된 인터디지털 변환기(IDT)를 포함하고, 상기 인터디지털 변환기(IDT)의 하나의 접촉 레일은 축대칭적으로 2 개의 부분 레일(TS1, TS2)로 분할되며, 상기 부분 레일들은각각 공진기의 양 단자 중 하나와 연결되는(도 4) 필터.
  11. 제 3항에 있어서,
    서로에 대해 주파수 편이된 2 개의 리액턴스 직렬 소자(VS1, VS2)는 교차되어 하나의 브리지 회로에 연결되는 필터.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    1 개의 인터디지털 변환기가 단계적으로 가중되고, 그에 따라 적어도 부분적으로 횡방향으로 직렬 접속된 부분 변환기로 형성되는 필터.
  13. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    1 개의 인터디지털 변환기가 weglassgewichtet되거나 ueberlappgewichtet되는 필터.
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리액턴스 소자 중 하나 또는 1 개의 DMS 필터는 인터디지털 변환기 및 리플렉터 중에서 선택되는, 서로 인접하여 놓이는 2 개의 표면파 구조를 포함하며, 상기 표면파 구조들은 서로에 대해 위상차가 나고, 핑거 주기는 접합부 영역에서 최소값을 가지며 양 측면으로부터 지속적으로 감소되는 필터.
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    리튬 탄탈레이트와 리튬 니오베이트 중에서 선택되는 기판 위에 형성되는 필터.
  16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 및 리액턴스 소자는 알루미늄, 알루미늄과 구리 또는 알루미늄과 마그네슘을 함유하는 금속층을 포함하는 필터.
  17. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터의 입력부 및 출력부(IN;OUT)는 기판 상의 단자 경로들과 연결되고, 상기 단자 경로들은 다시 범프를 통해 플립칩 기술로 베이스 플레이트에 접촉되는 필터.
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