KR20050064182A

KR20050064182A - Surface acoustic wave filter

Info

Publication number: KR20050064182A
Application number: KR1020030095486A
Authority: KR
Inventors: 이만형
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2005-06-29

Abstract

본 발명은 주기가 상이한 두 개의 공진기가 병렬접속이 되도록 압전기판에 형성하여 높은 인접대역 감쇠특성을 갖도록 하는 표면탄성파 필터의 공진기에 관한 것으로써, 압전기판과 상기 압전기판 상에 형성된 공진기를 포함하여 구성되는 표면탄성파 필터의 공진기에 있어서 상기 표면탄성파 필터의 공진기는 주기가 상이한 두 개의 공진기가 병렬접속되도록 상기 압전기판에 형성되어, 기존의 고정된 결합계수로 인한 형상인자값을 상향제어하여, 인접대역에서의 높은 감쇠특성을 갖는 표면탄성파 필터나 송신대역 및 수신대역이 매우 근접된 특성을 갖는 표면탄성파 분파기에 있어서, 충분한 감쇠특성을 부가할 수 있으므로 신호간의 간섭을 최소화할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a resonator of a surface acoustic wave filter formed on a piezoelectric plate such that two resonators having different periods are connected in parallel so as to have high adjacent band attenuation characteristics, including a piezoelectric plate and a resonator formed on the piezoelectric plate. In the resonator of the surface acoustic wave filter configured, the resonator of the surface acoustic wave filter is formed on the piezoelectric plate such that two resonators having different periods are connected in parallel, thereby upwardly controlling the shape factor values due to the existing fixed coupling coefficients. In the surface acoustic wave filter having a high attenuation characteristic in a band or the surface acoustic wave splitter having a characteristic in which a transmission band and a reception band are very close to each other, sufficient attenuation characteristics can be added to minimize interference between signals. .

Description

Surface acoustic wave filter

본 발명은 표면탄성파 필터에 관한 것으로서, 특히 주기가 상이한 두 개의 공진기가 병렬접속되도록 압전기판에 형성되어, 인접 주파수의 감쇠특성을 향상시킬 수 있도록 하는 표면탄성파 필터의 공진기에 관한 것이다. The present invention relates to a surface acoustic wave filter, and more particularly, to a resonator of a surface acoustic wave filter formed on a piezoelectric plate such that two resonators having different periods are connected in parallel to improve attenuation characteristics of adjacent frequencies.

일반적으로, 표면탄성파(Surface Acoustic Wave) 필터는 이동통신 등의 시스템의 업무 또는 행동을 표현하거나 측정하기 위하여 주파수를 선택적으로 통과시키는 회로로서, 특정 주파수 대역의 신호를 가능한 손실없이 전송하고, 불필요한 주파수 대역의 신호를 차단할 뿐만 아니라 소정 대역 외의 잡음을 제거하거나 상기 주파수를 다중화된 신호로 분리하기 위한 아날로그 필터제조시에 사용된다. In general, Surface Acoustic Wave filters are circuits that selectively pass frequencies in order to express or measure the work or behavior of a system such as mobile communication, and transmit signals of a specific frequency band without possible loss and unnecessary frequencies. It is used in the manufacture of analog filters to block signals in a band as well as to remove noise outside a predetermined band or to separate the frequencies into multiplexed signals.

상기 표면탄성파 필터는 기판의 표면을 따라 전달되는 파동의 상태를 나타내는 것으로 깊이 방향으로 급격히 감쇄되는 특성을 지니며, 상기 표면탄성파 필터는 상기 표면탄성파의 성질을 주파수 선택기능으로 응용한 것이다.The surface acoustic wave filter represents a state of a wave transmitted along the surface of the substrate, and has a characteristic of rapidly attenuating in the depth direction. The surface acoustic wave filter applies the characteristics of the surface acoustic wave as a frequency selection function.

종래 기술에 따른 표면탄성파 필터는 도 1에 도시된 바와 같이, 압전기판(10) 상의 입력단자(in)와 출력단자(out) 사이에 직렬 배치되는 직렬공진기(110, 120)와, 상기 입력 및 출력단자(in, out)와 접지단자와의 사이에 상기 직렬공진기(110, 120)와 병렬배치되는 하나의 병렬공진기(130)를 포함하여 구성되며, 상기와 같이 구성되는 표면탄성파 필터는 사다리 형태로 형성되므로, 사다리형 표면탄성파 필터라고 불린다.As shown in FIG. 1, the surface acoustic wave filter according to the related art includes a series resonators 110 and 120 disposed in series between an input terminal in and an output terminal on the piezoelectric substrate 10, and the input and It comprises a parallel resonator 130 is arranged in parallel with the series resonators (110, 120) between the output terminal (in, out) and the ground terminal, the surface acoustic wave filter configured as described above is a ladder type Since it is formed into a, it is called a ladder surface acoustic wave filter.

이때, 상기 공진기(110 내지 130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기계적 신호 및 전기적 신호를 상호변환하는 IDT(101, InterDigital Transducer)와, 상기 IDT(101)의 양측에 적절한 간격을 두고 배치되어 상기 IDT(101)로부터 출력되는 표면탄성파의 전파경로를 변경하는 반사기(102)로 형성된다.In this case, as shown in FIG. 2, the resonators 110 to 130 are disposed at appropriate intervals on both sides of the IDT 101 and InterTigital Transducer which mutually convert mechanical and electrical signals. And a reflector 102 for changing the propagation path of the surface acoustic wave output from the IDT 101.

상기와 같이 구성되는 공진기는 도 3에 도시된 바와 같은 형태의 등가회로를 갖는데, 상기 등가회로는 Motional Resistance(Rm), Motional Capacitance(Cm), Motional Inductance(Lm) 및 상기 각 소자와 결합해서 반 공진 특성을 구현하는 커패시터(Co)로 구성되며, 고유 특성값으로서 원하는 통과대역폭과, 어느 일정한 감쇠량에서의 대역폭의 비인 형상인자가 있다.The resonator configured as described above has an equivalent circuit of the type shown in FIG. 3, wherein the equivalent circuit is combined with each of the elements such as Motion Resistance (Rm), Motion Capacitance (Cm), Motion Inductance (Lm) and the respective elements. Consists of a capacitor (Co) for realizing a resonance characteristic, there is a shape factor that is the ratio of the desired passband and the bandwidth at a certain amount of attenuation as an intrinsic characteristic value.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 표면탄성파 필터는 그 형상인자의 값이 용량비인 Co/Cm에 의해 결정되며, 이는 상기 IDT가 구현되는 기판재료의 전기기계결합계수에 직접적인 영향을 받는다. However, the surface acoustic wave filter according to the related art, which is configured as described above, has a shape factor value of Co / Cm which is a capacity ratio, which is directly affected by the electromechanical coefficient of the substrate material on which the IDT is implemented.

즉, 상기 형상인자는 그 값이 1에 가까울수록 특성이 좋아지는데, 상기 결합계수가 클수록 상기 형상인자는 그 값이 저하되며, 한번 IDT설계가 정해지게 되면 상기 결합계수는 가변되지 않으므로 상기 형상인자의 제어가 불가능하게 되는 문제점이 발생하게 된다. In other words, the shape factor becomes better as the value is closer to 1, but as the coupling coefficient is larger, the shape factor is lowered, and once the IDT design is determined, the coupling factor is not changed, so the shape factor is increased. The problem that becomes impossible to control the problem occurs.

또한, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 표면보호막 도포 등과 같은 별도의 공정을 추가하게 되는 경우, 상기 형상인자의 제어특성은 개선되나 원가 상승에 따른 가격경쟁력의 저하가 문제된다. In addition, in the case of adding a separate process such as surface protective film coating to solve the above problems, the control characteristics of the shape factor is improved, but the price competitiveness is lowered due to the cost increase.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 압전기판에 주기가 상이한 두 개의 공진기가 병렬접속이 되도록 형성하여 높은 인접대역 감쇠특성을 갖도록 하는 표면탄성파 필터를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and to provide a surface acoustic wave filter having two adjacent resonators having different periods in parallel in the piezoelectric plate to have a high adjacent band attenuation characteristics. There is this.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 표면탄성파 필터는 압전기판과 상기 압전기판 상에 형성된 공진기를 포함하여 구성되는 표면탄성파 필터에 있어서, 상기 표면탄성파 필터는 주기가 상이한 두 개의 공진기가 병렬접속되도록 상기 압전기판에 형성되는 것을 특징으로 한다. The surface acoustic wave filter according to the present invention for solving the above problems comprises a piezoelectric plate and a resonator formed on the piezoelectric plate, wherein the surface acoustic wave filter has two resonators connected in parallel with different periods. It is characterized in that formed on the piezoelectric plate.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 4는 본 발명에 따른 공진기의 구조를 도시한 도이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 4 is a view showing the structure of a resonator according to the present invention.

한편, 본 발명에 따른 공진기(210)는 도 4b에 도시된 바와 같이 제 1공진기(211)및 상기 제 1공진기(211)와 주기가 상이한 제 2공진기(212)로 구성된다. Meanwhile, the resonator 210 according to the present invention includes a first resonator 211 and a second resonator 212 having a different period from the first resonator 211 as shown in FIG. 4B.

상기 공진기(210)를 상세하게 도시한 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 공진기(210)는 기계적 신호 및 전기적 신호를 상호변환함과 동시에 입력된 신호를 필터링하는 IDT(InterDigital Transducer)와, 상기 IDT의 양측에 적절한 간격을 두고 배치되어 상기 IDT로부터 출력되는 표면탄성파의 전파경로를 변경하는 두 개의 반사기로 형성된다.As shown in FIG. 4A, which illustrates the resonator 210 in detail, the resonator 210 converts a mechanical signal and an electrical signal and simultaneously filters an input signal, and the IDT. The two reflectors are arranged at appropriate intervals on both sides of and change the propagation path of the surface acoustic wave output from the IDT.

이때, 상기 IDT는 다수의 전극 핑거가 빗살형의 형상으로 일정주기로 배치되는데, 상기 제 1공진기(211)의 IDT는 상기 공진기의 주 주파수를 결정하는 배치간격(Lp1)을 가지며, 상기 제 2공진기(212)의 IDT는 형성되는 재료는 같으나 상기 제 1공진기의 배치간격과 상이한 간격(Lp2)을 갖도록 형성된다.At this time, the IDT is a plurality of electrode fingers are arranged in a predetermined period in the shape of a comb, the IDT of the first resonator 211 has a placement interval (Lp1) for determining the main frequency of the resonator, the second resonator The IDT of 212 is formed to have the same material, but have a distance Lp2 which is different from that of the first resonator.

한편, 상기 공진기(210)의 형상인자를 증가시키기 위해서는 상기 공진기(210)의 공진주파수와 반공진주파수의 차이에 의해 결정되며, 주파수의 차이가 적을수록 형상인자 값이 증가하고, 이는 상기 공진기(210)를 구성하는 커패시터의 정전용량에 따라 결정된다. On the other hand, in order to increase the shape factor of the resonator 210 is determined by the difference between the resonant frequency and the anti-resonant frequency of the resonator 210, the smaller the difference in frequency, the shape factor value increases, which is the resonator ( It is determined according to the capacitance of the capacitor constituting 210.

용량비 γ= Co/CmCapacity ratio γ = Co / Cm

상기 수학식 1을 참조로 하여 상세하게 설명하자면, 주 주파수를 결정하는 제 1공진기(211)에, 상기 제 1공진기(211)와 형성되는 재료는 동일하나 주기는 상이한 제 2공진기(212)를 병렬배치시키게 되면, 상기의 식에서 Cm값은 고정된 가운데 Co의 값이 증가되게 됨에 따라 용량비가 증가하게 되며, 그에 따라 공진주파수 및 반공진주파수의 차이가 감소하게 되어 상기 공진기(210)의 형상인자값이 증가하게 된다. In detail, referring to Equation 1, a second resonator 212 having the same material but different periods may be formed in the first resonator 211 that determines the main frequency. When placed in parallel, in the above equation, the Cm value is fixed and the capacity ratio increases as the value of Co increases, so that the difference between the resonant frequency and the anti-resonant frequency decreases, so that the shape factor of the resonator 210 is reduced. The value will increase.

따라서, 본 발명에 따른 표면탄성파 필터는 종래 기술에 따른 표면탄성파 필터보다 더 높은 형상인자값을 갖게 되며, 보다 더 높은 인접신호 감쇠특성을 갖게 되는 것이다. Therefore, the surface acoustic wave filter according to the present invention has a higher shape factor value than the surface acoustic wave filter according to the prior art, and has a higher adjacent signal attenuation characteristic.

이상과 같이 본 발명에 의한 표면탄성파 필터를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다. Although the surface acoustic wave filter according to the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, and may be applied within a range in which technical thoughts are protected.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공진기는 주기가 상이한 두 개의 공진기가 병렬접속되도록 상기 압전기판에 형성되도록 하여, 기존의 고정된 결합계수로 인한 형상인자값을 상향제어하여, 인접대역에서의 높은 감쇠특성을 갖는 표면탄성파 필터나 송신대역 및 수신대역이 매우 근접된 특성을 갖는 표면탄성파 분파기에 있어서, 충분한 감쇠특성을 부가할 수 있으므로 신호간의 간섭을 최소화할 수 있는 효과가 있다. The resonator according to the present invention configured as described above is formed on the piezoelectric plate so that two resonators having different periods are connected in parallel, thereby upwardly controlling the shape factor value due to the existing fixed coupling coefficient, thereby increasing the In the surface acoustic wave filter having the attenuation characteristic or the surface acoustic wave splitter having the characteristics in which the transmission band and the reception band are very close to each other, sufficient attenuation characteristics can be added, thereby minimizing interference between signals.

도 1 은 종래 기술에 따른 표면탄성파 필터의 구조를 도시한 도,1 is a view showing the structure of a surface acoustic wave filter according to the prior art,

도 2 은 일반적인 공진기의 기본구조를 도시한 도,2 is a view showing a basic structure of a general resonator;

도 3 는 일반적인 공진기의 등가회로를 도시한 회로도,3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a general resonator;

도 4 은 본 발명에 따른 공진기의 구조를 도시한 도, 4 is a view showing the structure of a resonator according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

210: 공진기 210: resonator

Claims

In the surface acoustic wave filter comprising a substrate and at least one resonator formed on the substrate,

And at least one of the resonators is a resonator in which two resonators having different periods are connected in parallel.

The method of claim 1,

And the two resonators of the resonator formed in parallel connection have the same coupling coefficient, and IDTs are arranged in parallel so as to increase a shape factor value of the surface acoustic wave filter.