KR960005384B1

KR960005384B1 - 넓은 대역에 대한 소정 통과대역 특성과 적은 삽입손실을 갖는 대역 필터용 표면 탄성파 장치

Info

Publication number: KR960005384B1
Application number: KR1019920005267A
Authority: KR
Inventors: 요시오 사또오; 쓰우도무 미야시따; 오사무 이까따; 미쓰오 다까마쓰; 다까시 마쓰따
Original assignee: 후지쓰 가부시끼가이샤; 세끼자와 다다시
Priority date: 1991-03-29
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1996-04-24
Also published as: EP0506249B1; EP0506249A1; DE69215727T2; US5300902A; CA2062463A1; CA2062463C; DE69215727D1; KR920019071A

Abstract

내용 없음.

Description

넓은 대역에 대한 소정 통과대역 특성과 적은 삽입손실을 갖는 대역 필터용 표면 탄성파 장치

제1도는 종래 기술에 의한 SAW(표면탄성파) 장치의 전극구성의 일예를 나타내는 도면.

제2도는 종래기술에 의한 SAW장치의 전극구성의 다른 예를 나타내는 도면.

제3도는 제1도와 제2도에 도시된 SAW장치의 대역(band) 특성을 나타내는 도면.

제4도는 전극의 총수와 그의 삽입손실간의 관계를 나타내는 도면.

제5도는 본 발명에 의한 SAW장치의 제1 실시예의 전극구성을 나타내는 도면.

제6도는 제5도에 도시된 SAW장치의 변형 예의 전극구성을 나타내는 도면.

제7도는 제6도에 도시된 SAW장치의 대역 특성을 나타내는 도면.

제8도는 전극총수와 출력/입력비의 관계를 나타내는 도면.

제9도는 전극총수와 그의 삽입손실간의 관계를 나타내는 도면.

제10도는 종래기술에 SAW장치의 일 예를 나타내는 개략도.

제11도는 제10도의 SAW장치내의 유니트(unit)를 나타내는 도면.

제12도는 상기 필터, 즉, 제10도의 SAW장치의 통과대역 특성을 나타내는 도면.

제13도는 SAW장치의 임펄스 응답의 파형을 나타내는 도면.

제14도는 SAW장치의 임펄스 응답을 설명하는 도면.

제15A~15C도는 SAW장치에서 1차 응답파의 위상과 지연파의 위상간의 관계를 나타내는 도면.

제16도는 제15A~15C도의 임펄스 응답의 푸리에(Fourier)변환후의 통과 대역 특성을 나타내는 도면.

제17도는 1차 응답파의 위상과 동일한, 제1 지연파의 위상을 갖는, 제15A~15C도의 임펄스 응답의 통과 대역 특성을 나타내는 도면.

제18도는 본 발명에 의한 SAW장치의 제2 실시예를 나타내는 개략도.

제19도는 제18도에 도시된 SAW장치의 제2 실시예의 변형예를 나타내는 개략도.

제20a도와 20b도는 본 발명의 SAW장치와 종래기술의 SAW장치의 필터특성들에 의한 임펄스 응답을 나타내는 도면.

제21a도와 21b도는 본 발명의 SAW장치와 종래기술의 SAW장치의 필터특성들에 의한 임펄스 응답을 나타내는 도면.

제22도는 SAW장치를 사용한 이동무선장치를 나타내는 도면.

본 발명은 표면 탄성파장치, 특히, 이동무선장치의 대역필터등으로 사용되는 표면 탄성파에 관한 것이다.

최근, 표면 탄성파장치(이하, SAW장치라고 약칭하는 경우가 있음)가 개발되어, 이동전화 트랜시버, 유선 TV중계기 및 변환기 등의 통신장치의 RF회로 집적용으로 설치돼 왔다.

상기 SAW장치는, 압전기판과, 그위에 설치돼 있고 전압을 표면 탄성파로, 또는 표면 탄성파를 전압으로 변환시키기 위한 인터(inter)-디지탈 트랜스듀서(이하 IDT라고 약칭하는 경우가 있음)를 구비하고 있다. IDT를 구비한 SAW장치는, 고주파 전압을 10^-5배의 파장의 표면 탄성파로 변환시킴을 주목해야 한다.

이 표면 탄성파는 상기 압전 기판 표면상에서 전파되어, 상기 IDT에 의하여 다시 전압으로 변환된다.

상기 SAW장치는, 상기 IDT들의 형상에 따라서, 상기 2중 변환에 의하여 주파수를 선택하는 필터 기능을 제공한다. 상기 SAW장치가, 복수의 IDT, 또는 이 IDT이외에 표면 탄성파를 반사시키기 위한 반사기들을 사용하여, 상기 표면 탄성파들을 공명시킬 수 있음을 주목해야 한다. 즉, 상기 SAW장치는 공진기 기능을 제공할 수도 있다.

상기 SAW장치는, 전파속도를 전자파속도의 약 10^-5배로 지연시킬 수 있으므로, 지연장치로서도 가능할 수도 있다.

상기와 같은 SAW장치의 기능들은 소형이고 저렴하고 조정이 자유로운, 필터, 공진기, 지연라인 등을 실현하는데 유용하다. 예를들어, 상기 SAW장치들은, 중간주파수(IF) 필터, 발진기의 공진기, 전압 제어발진기(VCO 등)용으로서 사용된다. 최근, 상기 SAW장치들은 고주파수에서 동작되며, 이 장치들은 소형이고 저렴하기 때문에, 자동차, 휴대용전화기 등의 이동무선장치용 대역 필터용으로서도 사용된다. 따라서, 상기 SAW장치들은, 넓은 대역에 대한 소정의 통과대역 특성과 적은 삽입손실을 갖는 것이 요구된다.

본 발명의 목적은, 리플(ripple)을 억제하고 넓은 대역에 대한 소정의 통과대역 특성을 실현하는 표면 탄성파장치를 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 그 삽입손실을 감소시키는 표면 탄성파를 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면, 입력단과 ; 출력단과 ; 서로 교호로 설치된 복수의 제1 인터-디지탈 트랜스듀서와 제2 인터-디지탈 트랜스듀서를 포함한 제1 복수전극 표면 탄성파소자와, 상기 제1 인터-디지탈 트랜스듀서들은 상기 입력단에 접속돼 있으며; 서로 교호로 설치된 복수의 제3 인터-디지탈 트랜스듀서와 제4 인터-디지탈 트랜스듀서를 포함한 제2 복수전극 표면 탄성파소자를 구비하며, 상기 제1과 제2 복수전극 표면 탄성파 소자들이 거울 대칭상으로 배열되어 압전 기판상에 설치돼 있고, 상기 제3 인터-디지탈 트랜스듀서들이 상기 출력단에 접속돼 있고, 상기 제4 인터-디지탈 트랜스듀서들이 상기 제2 인터-디지탈 트랜스듀서들에 접속돼 있으며 ; 상기 제1 또는 제3 인터-디지탈 트랜스듀서의 수가, 상기 제2 또는 제4 인터-디지탈 트랜스듀서의 수와 같거나, 또는 하나가 적은 것을 특징으로 하는 표면 탄성파장치가 제공된다.

상기 표면 탄성파 장치는, 상기 제1과 제3 인터-디지탈 트랜스듀서중 최외측의 것으로부터 외측으로 배치된 표면 탄성파를 반사시키기 위한 1이상의 반사기를 더 구비하며; 상기 제1과 제 2인터-디지탈 트랜스듀서간, 또는 제3과 제4 인터-디지탈 트랜스듀서간의 중심거리 d가 d = (n+β)·λ로 결정되며, 이 식에서 λ는 각 인터-디지탈 트랜스듀서의 치(teeth)간 거리이고, n은 임의의 정수이고, β는 0.17~0.25이고; 상기 반사기와, 상기 제1과에 제3 인터-디지탈 트랜스듀서중 최외측의 것 사이의 중심거리 d'는 d'=n·λ, d'=(n+1/2)·λ로써 결정된다. 상기 반사기는, 인터-디지탈 트랜스듀서 또는 스트리프(strip)전극에 의해서 구성할 수 있다.

상기 표면 탄성파 장치는, 상기 최외측 제2 인터-디지탈 트랜스듀서들로부터 외측으로 배치된 1이상의 제5 인터-디지탈 트랜스듀서와, 상기 최외측 제4 인터-디지탈 트랜스듀서들로부터 외측으로 배치된 1이상의 제6 인터-디지탈 트랜스듀서를 더 구비하며; 상기 제5 또는 제6 인터-디지탈 트랜스듀서와 제2 또는 제4 인터-디지탈 트랜스듀서간의 중심거리가 d'=n·λ, 또는 d'=(n+1/2)·λ로써 결정된다. 상기 제5 인터-디지탈 트랜스듀서와 상기 제6 인터-디지탈 트랜스듀서가 서로 접속되어 접속 전극을 형성할 수 있다.

본 발명은 첨부도면을 참조해서 하기 설명되는 양호 실시예들의 설명으로부터 명백히 이해할 수 있다.

양호 실시예들의 이해를 돕기 위하여, 제1~4도를 참조하여 종래 기술의 문제점을 설명한다.

제1도는 종래기술에 의한 SAW장치(표면 탄성파 장치)의 전극구성의 예를 나타내고, 제2도는 상기 전극 구성의 다른 예를 나타낸다. 제1도의 SAW장치는, 복수전극 구성의 일예이고, ("SAW Filters Employing Interdigitated Interdigital Transducers, IIDT", M. Lewis, 1982, Ultrasonice Symposium Proceedings, P. 12참조).

제2도의 SAW장치는, 캐스캐이드형(cascaded) 복수전극 구성의 일예이다.(참조문헌: Institute of Electronics, Information and Communication Engineers of Japan, Technical Study Report, US 81-22, P. 25, 또는 "High Performance SAW Filters with Several New Teehnologies for Cellular Radil", M. Hikita ot, al, 1984, Ultrasonics Symposium Proceedings, P. 82).

각각의 도면은, 압전기판등이 생략된 전극 구성을 나타낸다. 또한 제1도와 제2도에서는, IDT(인터-디지탈 트랜스듀서, 또는 빗형 전극)들은 소위 정규형이고, 인터-디지탈 트랜스듀서 치상(teeth pair)의 수는 정확치 않다.

제1도에서, 참조부호(1A)~(5A)는, 각각 소수의 망형 전극 치쌍을 갖고 있는 IDT를 나타내고(1B)~(4B)는, 각각 다수의 망형 전극 치쌍을 갖고 있는 IDT를 나타낸다. 제1도에 도시된 바와같이, 5개의 전극(1A~5A)과 4개의 전극(1B~4B)이 교호로 배열되어 4입력과 5출력을 갖는 총 9개의 전극을 이루고 있다.

전극열의 각 측에는, 쇼트(short)스트리프 반사기와 같은 변사기(1C, 2C)가 배치돼 있다. 상기 전극(1A~5A)은 입력단 IN에 접속돼 있고, 상기 전극(1B~4B)이 출력단 OUT에 접속되며, 복수전극 SAW장치(1), 즉, 복수전극 표면 탄성파 필터를 구성함을 주목해야 한다.

제2도에 도시된 바와같이, 4입력과 5입력을 포함한 복수 전극 SAW장치(SAW소자)(1)와, 이 장치(1)와 동일한 복수전극 SAW장치(SAW장치)(1')가 거울 대칭상으로 배치대 있다. 상기 SAW장치(1)의 IDT(1B~4B)와 상기 SAW장치(1')의 IDT(1B'~4B')가 서로 대향되는 것들이 서로 접속돼 있음을 주목해야 한다. 또한, 예를들면, 상기 복수전극 SAW장치(1)의 IDT(1A~5A)가 입력단(IN)으로서 기능하며, 상기 다른 SAW장치(1')의 IDT(1A'~5A')는 출력단(OUT)으로서 기능한다. 즉, 상기 SAW장치(SAW소자)(1)과 (1')은 캐스캐이드되어, 복수전극 SAW장치를 구성하고 있다.

제2도에서, 화살표는, 상기 IDT에 의해서 전기신호로부터 변환된 표면 탄성파의 방향, 또는 표면 탄성파로부터 변환된 전기신호의 방향을 나타낸다.

제3도는 제1도와 제2도에 도시된 SAW장치의 대역 특성을 나타낸다. 제3도에서, 종축은 삽입손실(dB)을 나타내고, 횡축은 주파수(MHz)을 나타낸다. 표시된 샘플들은, 36°Y-X LiTaO₃기판상에 형성된, 정규화된 7입력 6출력형의 다단계 전극구성에 의한 것들이다. 또한, A전극(입력/출력 전극 : 1A, 2A, ......)은 22쌍 전극(치형)으로 구성돼 있고, B-전극(접속된 전극 : 1B, 2B......)은 30쌍 전극(치형)으로 구성돼 있고, 반사기(1C, 2C......)는 30쌍의 쇼트스트리프형 반사기이다.

제3도에서, 참조번호(1)은 제1도의 복수전극 구성의 특성을 나타내며, 참조번호(2)는 제2도의 캐스캐이드형 복수전극 구성의 특성을 나타낸다.

상기 복수전극 구성은, 블록킹 존(blocking zone)내의 불충분한 감쇠를 부분적으로 나타내고 있다. 다른 한편, 상기 캐스캐이드형 복수전극 구성은 상기 블록킹존내의 우수한 감쇠를 나타냄으로써 블록킹 특성이 우수한 표면 탄성화 필터를 제공한다.

상기 종래의 다단계 SAW장치에서는, 상기 캐스캐이드형 복수전극 구성은, 상기 블록킹존내의 감쇠 특성을 크게 향상시킬 수 있으나, 삽입손실을 통과대역에서 6dB이상으로 증가시켜, 예를들면, 낮은 손실(예를들어, 4~5dB)을 요하는 자동차 및 휴대용 전화기 세트의 허용범위를 초과할 수 있다.

제4도는, 전극 총수와 그의 삽입손실간의 관계를 나타낸다. 제4도에서, 종축은 상기 삽입손실을 나타내고, 횡좌표는 전극총수를 나타낸다. 표시된 값들은, 압전기판상의 표면 탄성파전파손실 뿐만 아니라 IDT저항손실을 고려치 않고 산출된 것이다.

전극총수(s)(s=WA+NB)가 증가되면, 상기 삽입손실이 감소된다. 참조부호 NA는, 상기 입력측의 IDT A(A전극)의 수이고, NB는 상기 복수전극 구성의 출력측상의 IDT B(B전극)의 수를 나타낸다. 제4도에 도시된 바와같이 7입력 6출력 상태의 대략 S=13에서, 상기 삽입손실의 감소가 평탄해진다. 즉, 전극총수 S가 13보다 더 크면, 상기 삽입 손실이 그다지 크게 감소하지는 않는다.

다른한편, 상기 전극총수가 S가 증가되면, 상기 기판의 크기가 계속 증가된다.

따라서, 상기 전극총수 S만의 증가는, 상기 삽입손실을 실용적 면에서 효과적으로 감소시키지 않는다. 이 문제는 해소되어야 한다.

본 발명에 의한 SAW장치의 양호실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

제5도는, 본 발명에 의한 SAW장치(표면 탄성파 장치)의 제1 실시예의 전극구성을 나타내며, 제6도는 제5도에 도시된 상기 SAW장치의 변형예의 전극 구성을 나타낸다. 제5도에서, 입력측의 IDT(인터-디지탈 트랜스듀서) A의 수는, 출력측의 IDT B의 수와 동등하며, 즉, NA=NB이고; 제6도에서, 입력측의 IDT A의 수(NA)는, 출력측의 IDT B의 수(NB)보다 1적다. 즉, NA=NB-1이다. 또한, 참조부호 NA'와 NB'는, 거울대칭상으로 배치된 다른한 복수전극 표면 탄성파 소자의 IDT A와 B의 수를 각각 나타낸다. 또한, NA=NA'이고, NB=NB'이다. 제5도와 제6도에서는, 상기 전극들의 구성만을 나타낸 것이며, 상기 압전기판등은 도시돼 있지 않다. 제5도와 제6도에서, 참조번호(1, 1')은, 거울대칭상으로 배열된 1쌍의 복수전극 표면 탄성파(SAW 소자)를 나타낸다. 상기 입력/출력 IDT A는 입력단 IN과 출력단 OUT에 접속돼 있고, 상기 두 소자의 대향 접속 IDT B들은 서로 접속돼 있다. 참조부호(1C), (2C), (1C') 및 (2C')는 반사기를 나타낸다.

제5도에 도시된 바와같이, NA=NA'=NB=NB'=4(4입력 4출력 구성)의 경우에는, 상기 SAW 소자(1)가, 4개의 입력/출력 전극(IDT)(1A, 2A, 3A, 4A) 및 4개의 접속전극(IDT)(1B, 2B, 3B, 4B)을 포함하고 있고, 상기 SAW소자(1')는 4개의 입력/출력 전극(1A', 2A', 3A', 4A') 및 4개의 접속된 전극(1B', 2B', 3B', 4B')을 포함하고 있다.

다른한편, 제6도에 도시된 바와같이, NA=NA'=NB-1NB-1=4(4입력 5출력구성)인 경우에는, 상기 SAW소자(1)는, 4개의 입력/출력 전극(입력 IDT)(1A, 2A, 3A, 4A) 및 5개의 접속된 전극(접속돈 IDT)(1B, 2B, 3B, 4B, 5B)을 포함하고 있고, 상기 SAW소자(1')는, 4개의 입력/출력 전극(출력 IDT)(1A', 2A', 3A', 4A') 및, 5개의 접속된 전극(접속된 IDT)(1B', 2B', 3B', 4B', 5B')을 포함하고 있다.

상기 IDT(입력/출력 전극 또는 접속된 전극)는, 제11도를 참조하여 후술하는, 복수의 쌍 전극(치형 전극)으로 구성돼 있음을 주목해야 한다.

제7도는 제6도에 도시된 SAW장치의 대역특성을 나타낸다.

제7도에서, 종좌표는 삽입손실(dB), 횡좌표는 주파수(MHz)를 나타낸다.

샘플용으로 사용되는 압전 기판은, 36°Y-X LiTaO₃단결정 기판이고, 상기 장치의 크기는 1.2㎜×2.2㎜×0.5㎜(두께)이다.

IDT들을 구동키 위한 Aℓ-Cu(0.2%)막은 진공중에서 100㎜ 두께로 증착된다. 기존의 포토리소그래피 기술에 의하여, 800MHz대역에 대한 표면 탄성파 필터를, 2.45㎛의 전극 피치, 1.23㎛의 전극폭, 1.23㎛의 전극 간격으로 형성된다.

상기 전극들은, NA=NA'=NB-1=NB'-1=6의 6입력 7출력 구성으로 배열돼 있다. 상기 전극 총수 S는 13이다. 그 IDT A와 B는 정규화된 형이다. 상기 IDT A(1A, 2A,.....)의 전극 치쌍의 수는 22이고, IDT B(1B, 2B,.....)의 전극치쌍의 수는 30이다.

또한, 상기 반사기 C(1C, 2C.....)는 30쌍 오픈(open)스트리프 반사기이다.

상기 설명한 본 발명의 장치는, TO-48 등의 금속케이스(도시안함)내에 포장되며, 그의 주파수 특성은 네트워크 어낼라이저(network analyzer)로써 측정된다. 상기 TO-48은, 각종 전자부품을 포장하기 위해 사용되는 금속케이스의 일예임을 주의해야 한다.

상기 설명한 바와같이, 본 발명의 제1 실시예의 SAW장치는, 압전 기판상에 설치된, 1쌍의 거울대칭상으로 배열된 복수전극 표면 탄성파소자를 포함하고 있다. 상기 소자 각각은, 서로 교호로 배열된 복수의 IDT A와 B를 구비하고 있다. 상기 소자쌍의 대향 IDT B들은 서로 접속돼 있다. 상기 소자들중 하나의 IDT A는 입력단(입력단 IN)을 구성하고, 다른 한 소자의 IDT A는 출력단(출력단 OUT)을 구성하고 있다. 상기 IDT A의 수(NA)는, 상기 IDT B의 수(NB)와 동등하거나 또는 1개가 적다.

상기 도면들에 도시된 바와같이, 본 발명의 제1 실시예에 의한 표면 탄성파 필터(SAW필터)는 3~5dB의 삽입손실이 달성되며, 이것은 종래 기술에 비해서 약 1dB개량된 것이다. 이것은, 낮은 삽입손실을 요하는, 자동차 및 휴대용 전화기 세트의 허용범위를 충족시킨다.

다음은, 본 발명과 종래기술의 SAW장치의 특징을 제8도와 제9도를 참조하여 설명한다.

제8도는 전극총수와 출력/입력 파워비간의 관계를 나타내며, 제9도는, 전극총수와 그의 삽입손실간의 관계를 나타낸다.

표면 탄성파전파 방향으로 배향된 IDT A의 수가 NA이고, 상기 IDT B의 수가 NB이면, 제2도의 구성은 NA=5, NB=4인 5입력 4출력 구성이 된다.

즉, 상기 종래의 전극구성은 하기와 같이 표현할 수 있다.:

NA = NB + 1 ......(I)

각 IDT에서 행해지는 전기기계적 에너지 변환을 3단자 변환 시스템으로서 이해할 수 있다. 소정의 에너지가 상기 단자들중 하나에 공급되면, 다른 2단자가 상기 에너지를 변환식서, 각각 상기 에너지의 1/2을 공급한다.(참고문헌: N. 사까모또 등의 "Surface Acoustic Wave(SAW)Filter", Electronics Material, P. 120, 1988. 3).

예를들어, 제2도에 도시된 SAW장치에서는, 소정의 전기파워가 상기 입력단 IN에 공급되면, 상기 5개의 입력측 IDT(1A~5A)(입력/출력 전극 A)가 상기 전기파워의 1/5을 각각 수신한다. 상기 IDT(1A~5A)는 상기 전기파워를 표면 탄성파로 변환시키며, 상기 각 IDT(1A~5A)의 각 측부에서, 상기 전기파워의 1/10을 방출한다. 이때, 상기 최외측 IDT(1A)와 (5A)의 외측으로부터 방출된 1/10 파워의 표면 탄성파는, 상기 접속된 IDT(1B)와 (4B)에 의해서 직접 수신되지 않고, 손실로서 소모된다. 즉, 상기 좌측과 우측으로부터 출력된 파워의 2/10이 소모된다.

각각의 접속된 IDT(1B~4B)(접속된 전극 B의 각 측부가 상기 1/10 파워의 표면 탄성파를 수신하여, 전기력으로 변화시킴으로써, 다음 각 IDT(1B~4B)가 상기 전기파워의 2/10 전체를 제2열(1')내의 접속된 IDT(1B'~4B')에 송신함을 주목해야 한다.

다음은, 각각의 접속된 IDT(1B'~4B')의 각 측부가 1/10 파워의 표면 탄성파를 공급한다. 상기 최외측 IDT(1A')와 (5A') 각각이 일측면으로부터 상기 표면 탄성파를 수신하고 상기 파워의 1/20은 손실되며, 상기 표면 탄성파의 1/20만이 전기 파워로 변환되어, 상기 출력단(출력단자)에 송신된다. 다른 내부 출력단 IDT(2A'~4A')는 그의 양측으로부터 표면 탄성파 파워를 수신함으로써, 각각이 상기 전기파워의 2/10을 공급할 수 있다.

상기 파워부분들은 상기 출력단 OUT에서 합쳐져서, 최종적으로, 상기 전가파워의 7/10을 공급한다. 따라서, 총 손실은 상기 전기파워의 3/10이 된다. 이것을 하기 일반식(1)로써 표현한다.

P = (2NA - 3)/2NA ......(II)

여기서 전극총수(S)는 S=NA+NB와 NA=NB+1이 성립되고, 상기 식(II)이 하기와 같이 된다.

P = (S-2)/(S+1) ......(III)

다른 한편, 본 발명에 의하면, 상기 IDT A의 수(NA)는 상기 IDT B의 수(NB)와 같거나 그 이하이다. 즉

NA = NB (제5도 참조) ......(IV)

또는

NA = NB-1(제6도 참조) ......(V)

상기 입력단 IN에 공급된 소정의 파워에 대해서 상기 출력단 OUT으로부터 공급된 전기파어는 하기식(VI)과 (VII)로써 표현된다:

P = (4S - 9)4S ......(VI)

P = (2S - 5)/(2S - S) ......(VII)

제8도는 전극총수와 출력/입력파워비간의 관계를 나타내며, 이것은 상기 3식(III), (VI) 및 (VII)에 의한 것이다.

제8도에서, 종축은 출력/입력 파워비(P)를 나타내며, 횡축은 전극 총수(S)를 나타낸다.

제4도와 유사하게, 좌표에 표시된 값들은 압전 기판등상에서의 표면 탄성파 전파손실을 고려치 않고 산출된 것이다. 또한, 제8도에서, 곡선(1)과 (2)는 본 발명에 관한 것이며, 상기 곡선(1)은 NA=NB인 경우에 대한 것이고, 곡선(2)는, NA=NB-1인 경우에 대한 것이다. 또한, 점선 곡선(3)은 비교를 위한 것으로, NA=NB+1인 종래의 경우에 대한 것이다.

제8도에서 도시된 바와같이, 본 발명의 각각의 경우는, 종래기술에 비해서 상기 출력/입력 파워비 P가 개량됐음을 나타낸다.

제9도는 전극총수와 그의 삽입손실간의 관계를 나타낸다. 제9도에서, 종축은 삽입손실을 나타내고, 횡축은 전극총수를 나타낸다.

상기 전극총수 S가 5~13의 범위내이면, 본 발명은 상기 삽입손실을 종래기술보다 0.5~1dB만큼 감소시킨다. 전극총수가 일정치를 초과하면, 그 삽입손실 감소효과가 소자크기 증대에 비례해서 향상되지 않는다. 그러므로, 상기 층수는 약 13이하인 것이 실용적이다.

상기 실시예들은 예시에 불과함을 주의해야 한다. 본 발명의 범위내에서, 최적설계를 위하여, 전극수, 전극 치쌍의 수 및 반사기의 수, 전극의 재료 및, 주파수 대역을 변경할 수 있다.

제10도는 제6도에 도시된 SAW장치에 대응하는, 손실이 적고 블록킹 존에서 높은 감쇠를 달성하는 종래기술에 의한 SAW장치의 일예를 나타낸다. 그럼에도 불구하고, 상기 SAW장치는 대역내에서 리플을 감소시키는데에 충분히 효과적이지 않다.

제10도에 도시된 바와같이, 상기 SAW장치는, 압전기판(예를들어, 36°Y-XLiTaO₃기판)상에 설치되고 거울 대칭상으로 배열된, 2개의 SAW소자(1)과 (1')을 구비하고 있다. 상기 SAW소자(1)는 6개의 입력/출력 전극(입력 IDT)(1A~6A)과, 7개의 접속된 전극(접속된 IDT)(1B~7B)을 포함하며, 상기 SAW소자(1')는, 6개의 입력/출력 전극(1A'~6A')(출력 IDT)과, 7개의 접속된 전극(1B'~7B')(접속된 IDT)을 구비하고 있다.

상기 IDT(입력/출력 전극 또는 접속된 전극)는 복수의 전극 쌍으로 구성돼 있음을 주목해야 한다.

제11도는 제10도의 SAW장치내의 한 유니트를 나타낸다.

제11도에 도시된 바와같이, 상기 SAW장치의 각 유니트(10)는, 리튬 탄탈레이트(LiTO₃)압전 결정성 물질상에 도포된 알미늄-동(Aℓ-Cu) 막(그 두께가 예를들어 100Å)으로부터 형성된 치형(빗형) 패턴(10a, 10b)을 포함하고 있다. 상기 LiTO₃는36회전 Y-커트(cut) X 전파 LiTaO₃단결정 기판(36°Y-X LiTaO₃기판), 41°Y-X LinbO₃기판, 64°Y-X LiNbO₃기판등으로 특정됨을 주의해야 한다.

상기 유니트(10)가 입력 IDT A(1A~6A)인 것으로 결정되면, 상부 치형 전극(10a)은 입력단에 접속되고, 하부 치형 전극(10b)은 접지부에 접속되고, 상기 유니트(10)가 입력 IDT A'(1A'~6A')인 것으로 결정되면, 상기 상부 치형 전극(10a)은 상기 접지부에 접속되고, 하부 치형 전극(10b)은 출력단에 접속된다.

제11도에 유니트(10)가 제10도에 도시된 SAW장치의 입력 IDT 1A로 결정되는 경우를 설명한다. 또한, 상기 유니트(10)가 상기 상부 SAW소자(1)의 IDT B(1B~7B)에 접속된 IDT B(1B~7B)인 것으로 결정되면, 상기 상부 치형 전극(10a)은 상기 접지부에 접속되고, 상기 하부 치형 전극(10b)은 하부 SAW소자(1')의 대응하는 접속된 IDT B'(1B'~7B')의 상부 전극(10a)에 접속돼 있으며, 상기 유니트(10)가 하부 SAW소자(1')의 접속된 IDT B(1B'~7B')인 것으로 결정되면, 상기 상부 치형 전극(10a)은, 상부 SAW λ자(1)의 대응하는 접속된 IDT B(1B~7B)의 하부전극(10b)에 접속되고, 상기 하부 치형 전극(10b)은 상기 접지부에 접속된다.

제11도에 도시된 바와같이, 상기 IDT(유니트 10)의 지촉(E_L), 치간 간격(E_S) 및 치피치(E_D)는, 통상 E_L=E_S=λ/4이고, E_D=λ/2로 설계되며, 여기서 λ는 표면탄성파의 파장이다. 예를들어 835MHz의 중심주파수를 얻기 위해서 λ는, 상기 기판상의 X-전파면에 대한 음속 4090m/sec로부터 4.9㎛로써 산출된다. 상기 전극치의 피치 E_D는 2.45㎛일 수 있고, 상기 전극 지폭 E_L과 간격 E_S는 각각 1.23㎛일 수 있다.

상기 설명한 바와같이, 통상, 입력/출력 IDT쌍들은 서로 대향 배열된다. 자동차와 휴대용 전화기 세트는, 적은 손실(예를들어, 3~5dB이하의 삽입손실), 넓은 대역(예를들어, 835MHz이상의 중심주파수와, 25MHz이상의 통과대역폭) 및, 우수한 억압도(예를들어, 24~25dB의 대역의 감쇠)를 달성하는 표면 탄성파 필터들을 필요로 한다.

상기 설명한 바와같이, 제10도에 도시된 바와같이, 상기 SAW장치는, 6개의 입력/출력 IDT(1A~6A, 1A'~6A')(각각이, 예를들면 22쌍의 IDT치쌍을 구비함)와, 7개의 접속된 전극 B(1B'~7B-7B')(각각이, 예를들면 30쌍의 IDT치쌍을 갖음)를 구비하고 있다. 상기 접속된 전극들(1B-1B'~7B-7B')의 외측을 따라서, 표면 탄성파들을 반사시키기 위한 4개의 반사기 C(1C, 1C', 2C, 2C')가 배열돼 이다. 제10도에 명시된 바와같이, 상기 IDT(1A~6A), 상기 접속된 전극(1B~7B) 및 반사기 (1C)와 (2C)가, 직선 L을 따라서, 상기 IDT(1A'~6A'), 상기 접속된 전극(1B'~7B') 및 반사기 (1C')와 (2C')에 대해서 거울대칭상으로 배치돼 있다.

제10도에서, 입력/출력 IDT A와 접속된 전극 B간의 중심거리, 즉, 입력/출력 IDT(6A)(6A')와 접속된 전극(7B)(7B')간의 중심거리 d는, d=(30+1/4)·λ=30.25 λ이다. 상기 접속된 전극 B와 반사기 C간의 중심거리, 즉, 접속된 전극(7B)(7B')과 반사기(2C)(2C')간의 반사기(2C)(2C')는 상기 입력/출력 IDT A와 상기 접속된 전극 B간의 중심거리 d와 동등하다.

제12도는 상기 필터, 즉, 제10도의 SAW장치의 통과대역 특성을 나타낸다. 리플을 명확히 나타내기 위하여, 상기 필터(SAW장치)의 통과대역 특성을, 임피던스 정합 정렬 없이 측정한 것이다.

제12도에 도시된 바와같이, 제10도의 SAW장치(필터)의 통과 대역 특성은, 통과대역 중 약 2.5dB의 리플들을 포함하고 있다.

상기 필터의 통과대역 특성의 상기와 같은 큰 리플들은, 예를들어, 이동무선장치용으로 사용되는 대역내에서 채널로부터 채널까지의 이득을 동요시킨다. 이는 바람직하지 못하다.

예를들어, 일본 특개소 3-270309호 공보에 개시된 바와같이, 대역내에서 발생하는 리플들은 지연된 파(반향파)에 의하여 야기된다. 통상, 본 발명의 주제인 복수전극 필터(SAW장치)는, 일차 응답파 이후의 지연파들을 순차로 수신한다.

제13도는 SAW장치의 임펄스 응답의 파형을 나타내며, 제14도는 SAW장치에서의 임펄스 응답을 나타낸다.

제13도에서, 제14도의 SAW장치의 출력단 OUT는, 1차 응답(파)W_o와, 시간 τ₁후의 제1지연파 W₁, 시간 τ₂후의 제2지연파, 시간 τ₃후의 제3지연파 W₃등의 반향파를 공급한다.

상기 반향파들은, 상기 SAW장치의 입력단 IN에 임펄스 전압이 공급되면, 제14도에 도시된 상기 SAW장치의 출력단 OUT에 나타나는 전기응답들이다.

상기 반향파들 W₁, W₂, W₃......등은, IDT들간의 다중반사와 표면 탄성파의 송신에 의해서 발생된다. 제14도에 도시된 바와같이, 예를들어, 입력 IDT(입력전극)(2A)에 의해서 발생된 표면 탄성파는, 좌,우측으로 전파된다. 상기 우측의 것은 경로 P₁을 따라 통과하여, 접속된 IDT(접속된 전극)(3B) DP 도달하며, 상기 IDT가 이 표면 탄성파를 전기신호로 변한시킨다. 상기 입력 IDT(2A)의 각 측부로부터 상기 표면 탄성파가 출사됨을 주목해야 한다.

상기 접속된 IDT를 통하여 경로 P₃를 따라서, 전달되는 또는 결국 출력 IDT 2A'에 도달함으로써, 상기 SAW장치의 출력단 OUT가 전기신호를 공급한다. 이것은, 상기 임펄스에 대한 최단의 응답이고, 상기 1차 응답 W_o와 대응한다. 상기 1차 응답(파)에 대해서 상기 설명한 것들외에 다수의 경로가 제13도의 1차 응답과 W_o를 제공하는데 가장 큰 진폭을 포함하고 있다.

상기 제1 지연파 W₁에 대해서 또한 다수의 경로가 있다. 이들중에서 제14도는 (1) P₄→ P₂→ P₃경로(입력 IDT 2A와 접속된 IDT 3B간의 다중반사) (2)P₅→ P₂→ P₃의 경로(파는 상기 접속된 IDT 3B를 통해서 전달되고, 입력 IDT(3A)에 의해서 반사되고 상기 접속된 IDT 3B로 복귀되고, IDT 3B'로부터 상기 출력 IDT 2A'로 송신된다.) 및,

(3) P₇→ P₈→ P₉의 경로(상기 접속된 IDT 3B와 입력 IDT 3A를 통해서 파가 전달되고, 접속된 IDT(4B)에 의해 수신되고, 접속된 IDT 4B'로부터 출력 IDT 3A'로 전달된다)를 나타내고 있다.

상기 경로 모두는, 동일한 시간지연(예를들면 τ₁)을 갖고 있다. 최단 경로(시간)를 따라 제1 필터를 통과하여 전파되거나, 또는 제2 필터에 의해 반복적으로 반사되는 파들은, 동일 지연을 갖는 지연파들이 된다. 이들 파들은 서로 중첩되어, 상기 제1 지연파 W₁을 형성한다. 상기 제1 지연파 W₁의 진폭은, 반사 및 송신 때문에, 상기 1차 응답의 진폭보다 좁다. 상기 지연시간 τ₁은 하기식으로부터 구해진다.

τ1 = 2. d/v

= 2·(n+β)·λ/V = 2·(n+β)·τ0 ......(a)

상기 식에서, d는, IDT간의 중심거리이고, V는 d에 대한 평균음속, n은 정수, β는 1이하의 실수, τ₀는 상기 IDT들의 간격에 대한 전파시간이며, 공진주파수 F_o의 역수에 대응한다.

이와 유사하게 상기 제2 지연파 W₂에 대해서 다수의 경로들이 있다. 이 파의 진폭은 더욱 좁으며 그의 지연시간 τ₂는 상기 지연시간 τ₁의 2배이다. 제3 및 그 이후의 지연파들(W₃,.....)이 τ₁의 지연파들은 통과 대역내에서 리플을 일으키므로 바람직하지 못하므로, 이러한 바람직하지 못한 파를 억제키 위해서 다양한 노력이 행해져 왔다. 그러나, 일본 특개소 3-270309호 공보에서는, 상기 바람직하지 못한 파를 이용하여 대역을 확장할 수 있음을 개시하고 있다.

제15a~15c도는, SAW장치의 1차 응답의 위상과, 지연파의 위상간을 관계를 나타내며, 제16도는, 제15a~15c도의 임펄스 응답의 푸리에 변환후의 통과대역 특성을 나타낸다.

제15a도의 파형(제13도의 임펄스 응답 파형에 대응하는 것)에 의하면, 제1, 제3 ...... 지연파 W₂, W₃......, 즉, 기수 지연파의 위상은 1차 응답파 W_o(WP 15B도)의 위상과 반대이고, 우수지연파 W₂, W₄,......의 위상들은 제1차 응답파 W₀의 위상과 동일하다. 따라서, 상기 필터(SAW장치)는 제16도에 도시된 바와같이 평탄한 통과대역 특성들을 실현한다.

제17도는 제1 지연파의 위상이 제1차 응답파와 동일한 상태에서, 제15A~15C도의 임펄스 응답의 통과대역 특성을 나타낸다.

상기 기수지연파 W₁, W₃.....의 위상들이 1차 응답파 W_o의 위상과 동일한 경우, 통과대역 특성이 제17도에 도시된 바와같이 산형상을 나타낸다. 즉, 상기 통과대역 특성들은 평탄지 않다. 양호한 통과대역 특성을 얻기 위해서는, 우수지연파 W₁, W₃,......의 위상들을 상기 1차 응답파 W_o의 위상들에 대해서 반전시키는 것이 필요하다. 이를 실현하기 위해서는, IDT들간의 거리 d를 (n+β)·λ(여기서, β는 0.17~0.25로 한정됨)로 결정해야 한다. 따라서, 식(a)에서 τ₁에 대해서 2β항이 나타나므로 β가 1/4(=0.25)이면, 1/2(=0.5τ₀)의 항이 가산되고, 우수지연파 W₁, W₃,......의 위상이, 상기 제1차 응답파 W_o의 위상과 반대로 된다. 실제로, β가 0.17~0.25의 범위내일 때 상기 효과가 나타나는 것이 실험적으로 확인됐다.

제16도에 도시된 바와같이, 상기 지연파들이 적정 진폭(예를들어, 상기 제1 지연파의 전기파워는 상기 1차 응답의 전기파워의 약 1/10로 결정됨)과 적절한 시간지연(예를들어, τ₁의 역수가 필요 밴드폭과 거의 동등한 것으로 결정됨)을 갖을 때, 상기 통과대역이 평탄해진다. 상기 지연파들의 진폭이 불필요하게 크면, 상기 평탄한 통과대역에서 바람직하지 않은 리플들이 나타난다. 그러므로, 상기 제1 지연파 W₁의 진폭을 적절히 제어하는 수단의 제공이 필요하다.

상기 지연파들(반향파들)중에서, 상기 제1 지연파 W₁은 가장 큰 진폭을 갖고 있으므로 예기치 못하게 상기 통과대역에 영향을 미친다. 상기 제1 지연파 W₁의 제어가능하면, 상기 대역내 리플들을, 실용상 아무런 문제를 일으키지 않는 정도까지 감소시킬 수 있다.

결과적으로, 동일 위상의 지연파가 반대 위상의 지연파에 미소하게 가해져서, 상기 제1 지연파 W₁의 진폭 조정은 상기 1차 응답파 W₀의 진폭에 영향을 미치면 안된다.

상기 1차 응답파 W₀의 진폭이 약해지면, 통과대역내의 삽입손실이 증가된다.

제14도의 SAW장치에서는, 입력/출력 전극(입력/출력 IDT) A 또는 A'와 접속된 전극(접속된 IDT) B 또는 B'간의 중심거리 d가 하기와 같이 부분적으로 변한다:

d' = n·λ, 또는 d' = (n+1/2)λ ......(b)

상기 방법은, 상기 1차 응답(1차 응답파 W₀)의 일부에 0.5λ의 시프트(shift)를 가함으로써, 1차 응답 자체를 약화시킨다. 그러므로, 이 방법은, 적합치 않으면, 상기 SAW장치는, 상기 1차 응답에 직접적으로 영향을 미치지 않을 것이 필요하다는 것을 주의해야 한다.

본 발명의 제2 실시예에 의한 SAW장치를 제18~21B도를 참조하여 설명한다.

제18도는 본 발명에 의한 SAW장치의 제2 실시예를 나타낸다. 제18도에서, 본 실시예의 SAW장치는, 각각 예를들어, 22쌍의 치형전극, 빗형 전극 또는 인터-디지탈 트랜스듀서를 갖고 있는 6개의 입력/출력 IDT A(1A~6A, 1A'~6A')와, 각각 예를들어 30쌍의 치형전극, 빗형전극 또는 인터-디지탈 트랜스듀서를 갖는 7개의 접속된 IDT B(1B-1B'~7B-7B')를 구비하고 있다.

또한, 제18도에 도시된 SAW장치에서는, 상기 접속된 IDT 1B-1B'와 7B-7B'의 외측들을 따라서, 표면 탄성파들을 반사시키기 위한 4개의 반사기 C(1C, 1C', 2C 및 2C')가 배열돼 있다. 제18도에 도시된 바와같이, 입력 IDT 1A~6A, 접속된 IDT 1B~7B, 반사기(1C)와 (2C)가, 직선 L을 따라서, 상기 출력 IDT 1A'~6A', 접속된 IDT 1B'~7B' 및 반사기(1C')와 (2C')에 대해서 거울대칭상으로 배열돼 있다. 이러한 SAW장치의 구성은 제6도와 제10도에 도시된 제1 실시예(또는 종래기술)의 SAW장치의 구성과 동일하다. 상기 4개의 반사기를 상기 접속된 전극 1B~1B'와 7B~7B'의 외측을 따라서 배치하는 것이 절대적인 것은 아니다. 예를들면, 상기 반사기(1C)와 (2C)만을, 상기 접속된 전극(1B)와 (7B)의 외측을 따라서 배치할 수 있다.

이러한 구성도 또한, 본 실시예의 효과를 달성한다.

제11도에 도시된 유니트와 유사하게, 상기 SAW장치를 구성하는 전극장치(IDT) 각각이, 리튬 탄탈레이트(LiTO₃)압전 단결정 물질상의 도포된 알미늄-동(Aℓ-Cu) 막(예를들어, 1000두께)으로부터 형성된 빗패턴(치형 패턴)을 갖고 있다. 상기 반사기 C(1C, 1C', 2C, 2C')는 각각 IDT 또는 스트리프 전극이다. 상기 스트리프 전극은, 복수의 직선상 전극 패턴을 포함하고 있고, 그 베이스들이 서로 공통 접속되지 않은 점에서, IDT와 다르다.

상기 IDT의 치쌍의 수는, 상기 입력/출력 IDT A(1A~6A, 1A'~6A')중 어느 하나의 수와 같을 필요는 없다.

제18도에 도시된 바와같이, 상기 입력/출력 IDT A와 접속된 IDT B간의 중심거리, 즉 상기 입력/출력 IDT 6A(6A')와 접속된 IDT 7B(7B')간의 중심거리 d는 d=(30+1/4)·λ=30.25 λ으로 결정된다. 본 실시예의 SAW장치에 의하면, 상기 접속된 IDT B와 반사기 C간의 중심거리, 즉, 상기 접속된 IDT 7B(7B')의 상기 반사기 2C(2C')간의 중심거리 d'는 d'=30 λ으로 결정된다. 이와같이, 최외측 반사기 C(1C, 1C', 2C, 2C')와 이웃한 IDT B(1B, 1B', 7B, 7B')간의 각각의 거리 d'는 d'=N·λ 또는 (n+1/2)·λ이므로, 1차 응답파에 영향을 미치지 않고 지연파(제1 지연파)가 동위상으로 반사된다.

상기 거리는 모든 반사기에 대해 적용될 필요는 없고, 전극수와 설계에 따라서 적절히 조정할 수 있다. 제18도의 SAW장치에서는, 상기 최외측의 접속된 전극 1B~1B'와 7B~7B'를 제거할 수 있고, 대신에 1이상의 반사기(1C, 1C', 2C, 2C')를 d'=n·λ 또는 d'=n/2·λ의 위치에 배치항 동일한 효과를 달성할 수 있다.

제19도는, 제18도에 도시된 SAW장치의 제2 실시예의 변형예를 개략적으로 나타낸다.

제19도에 도시된 바와같이, 본 변형예의 SAW장치는, 제18도의 SAW장치의 반사기 C(1C, 1C', 2C, 2C')대신에, 접속된 전극 D(1D-1D', 2D-2D')를 채용하고 있다. 상기 접속된 IDT전극들 D(1D-1D', 2D-2D')은, 16쌍의 치형 전극, 빗형 전극, 또는 인터-디지탈 트랜스듀서를 각각 갖는 IDT를 포함하고 있다. 상기 접속된 IDT(접속된 전극) 1D-1D'(2D-2D')와 최외측의 접속된 IDT 1B-1B'(7B-7B')간의 각각의 중심거리 d'는 d'=30 λ로 결정됨을 주목해야 한다. 그러므로, 제19도에 도시된 바와같이, 1차 응답은 P₁₁→ P₁₃→ P₁₅의 경로를 통해 전달되며, 제1 지연파는, P₁₁→ P₁₃→ P₁₄→ P₁₆→ P₁₅의 경로를 통항 전달된다. 결과적으로, 상기 지연파(제1 지연파)는, d'=n·λ 또는 (n+1/2)·λ로 결정함으로써, 상기 1차 응답파에 영향을 미침이 없이, 동 위상을 갖는다.

이 경우, 상기 접속된 IDT D(1D-1D', 2D-2D')는 각 단부에 배치될 필요가 없고, 적절히 배치될 수 있다.

제20a도와 20b도는 본 발명의 제2 실시예와, 종래기술의 SAW장치의 필터 통과대역 특성을 나타낸다. 제20a도는 상기 종래기술의 SAW장치의 통과 대역특성을 나타내며, 제20b도는 본 발명의 실시예의 통과대역 특성을 나타낸다. 리플의 비교를 위하여, 양도면의 특성은, 아무런 임피던스 정합 배열없이 측정된 것이다.

제20B도의 통과대역 특성은, 제18도와 제19도의 양실시예에 적용 가능하다.

제20a도와 제20b도간의 필터 통과대역 특성을 비교함으로써, 종래기술의 2.5dB의 특성을 비교함으로써, 종래기술의 2.5dB의 리플이 본 실시예에 의하여 약 1dB로 감소됨을 알 수 있다.

제21a도와 21b도는 본 발명과 종래기술의 SAW장치의 필터 특성에 의한 임펄스 응답을 나타낸다. 제21a도는 종래기술의 SAW장치의 임펄스 특성을 제21b도는 본 실시예의 임펄스특성을 나타낸다. 또한, 제21a도와 21b도는, 통과대역 특성에 대해 행해진 역 푸리에 변환의 결과를 나타내며, 시간축상에 응답(임펄스 응답)이 도시돼 있다. 또한, 각각의 응답 진폭은, 상기 표면 탄성파의 파워(진폭의 제곱)의 상응로그치에 의하여 구해진다.

제21a도와 21b도의 필터특성을 비교함으로써 종래기술의 제1 지연파(W₁)와 1차 응답(1차 응답파 W₀)간의 상대 전기파워 -8dB가, 본 발명의 실시예의 의하여 -9.5dB로 억제됨을 알 수 있다.

이와같이하여, 상기 실시예들에서는, 상기 제1 지연파의 전기파워를 상기 1차 응답에 관하여 조정하여, 제1 지연파가 적절한 크기의 반대위상을 갖도록 할 수 있다. 그 결과, 상기 실시예들은, 통과대역내에서 리플을 억제하고, 평탄한 통과대역 특성을 제공할 수 있다.

제22도는 SAW장치를 사용한 이동무선장치의 일예도이다. 즉, 제22도는, SAW필터를 사용한 이동 전화기 트랜시버의 일예의 RF(무선주파수)부와 IF(중간 주파수)부를 개략적으로 나타낸다.

제22도에 도시된 바와같이, 이동전화기 트랜시버는, RF부(8), IF부(9) 및 안테나(10)를 구비하고 있다. 상기 RF부(8)는, 복수의 SAW필터(101~106), 증폭기(81, 82, 84), 믹서(86), 발진기(로칼 발진기((85)를 구비하고 있다. 상기 IF부(9)는 송신부(91), 수신부(92), 믹서(93) 및 발진기(로칼 발진기)(94)를 포함하고 있다. 본 발명에 의한 실시예들의 SAW장치들을 이동전화기 트랜시버내이 RF부(8)의 SAW필터들(101~106)에 적용할 수 있음을 주목해야 한다. 상기 설명한 바와같이, 상기 SAW필터들(101~106)에 대해서는, 낮은 삽입손실, 넓은 대여, 우수한 억압도가 요구된다. 또한, 본 발명에 의한 SAW장치들은, 이동전화기 트랜시버 등의 통신장치의 RF회로 집적에 사용될 뿐만 아니라 유선 TV중계기, 변환기등에도 사용할 수 있다.

상기 설명한 바와같이, 본 발명은, 장치의 블록킹 존의 특성 향상에 비례해서 삽입 손실에 악영향을 가져오는 종래기술과는 달리 장치 크기증가없이, 표면 탄성파 필터 등의 캐스캐이드형 다단계 표면 탄성파 장치의 삽입손실을 감소시킬 수 있다. 그러므로, 본 발명은, SAW장치의 성능향상에 크게 기여한다. 또한 본 발명의 SAW장치에 의하면, 최외측의 접속된 전극과 이 접속된 전극의 외측을 따라 배치된 반사기간의 중심거리 d'가 d'=30 λ로써, 리플을 억제하고, 넓은 대역에 대한 소정의 통과대역 특성을 실현한다.

본 발명의 요지범위내에서 다양한 변형이 가능하며, 본 발명은 청구범위에서 특정된 것 외에는, 본 명세서의 특정 실시예들에 한정되지 않는다.

Claims

입력단(IN)과; 출력단(OUT)과; 서로 교호로 설치된 복수의 제1 인터-디지탈 트랜스듀서(1A, 2A, 3A,......)와 제2 인터-디지탈 트랜스듀서(1B, 2B, 3B,......)를 포함한 제1 복수 전극 표면 탄성파 소자(1)와, 상기 제1 인터-디지탈 트랜스듀서들은 상기 입력단(IN)에 접속돼 있으며; 서로 교호로 설치된 복수의 제2 인터-디지탈 트랜스듀서(1A', 2A', 3A'....)와 제4 인터-디지탈 트랜스듀서(1B', 2B', 3B'......)를 포함한 제2 복수전극 표면 탄성파소자(1')를 구비하며, 상기 제1과 제2 복수전극 표면 탄성파 소자(1, 1')들이 거울 대칭상으로 배열되어 압전 기판상에 설치돼 있고, 상기 제3 인터-디지탈 트랜스듀서(1A', 2A', 3A',......)들이 상기 출력단(OUT)에 접속돼 있고, 상기 제4 인터-디지탈 트랜스듀서(1B', 2B', 3B',....)들이 상기 제2 인터-디지탈 트랜스듀서(1B, 2B, 3B,......)들에 접속돼 있으며; 상기 제1 또는 제3 인터-디지탈 트랜스듀서(1A, 2A, 3A,......; 1A', 2A', 3A',....)의 수(NA)가, 상기 제2 또는 제4 인터-디지탈 트랜스듀서(1B, 2B, 3B,......; 1B', 2B', 2B',......)의 수(NB)와 같거나, 또는 하나가 적은 것을 특징으로 하는 표면 탄성파 장치.
상기 제1과 제3 인터-디지탈 트랜스듀서중 최외측의 것으로부터 외측으로 배치된 표면 탄성파를 반사시키기 위한 1이상의 반사기(C ; 1C, 1C' ; 2C, 2C')를 더 구비하며; 상기 제1과 제2 인터-디지탈 트랜스듀서(1A, 2A, 3A,......; 1B, 2B, 3B......)간, 또는 제3과 제4 인터-디지탈 트랜스듀서(1A', 2A', 3A',......; 1B', 2B', 3B',.....)간의 중심거리 d가 d=(n+β)·λ로 결정되며, 이 식에서 λ는 각 인터-디지탈 트랜스듀서의 치간 거리이고, n은 임의의 정수이고, β는 0.17~0.25이고; 상기 반사기(C; 1C, 1C'; 2C, 2C')와, 상기 제1과 제3 인터-디지탈 트랜스듀서중 최외측의 것 사이의 중심거리 d'는 d'=n·λ, 또는 d'=(n+1/2)·λ로써 결정되는 것이 특징인 표면 탄성파 장치.
제2항에 있어서, 상기 반사기(C; 1C, 1C'; 2C, 2C')는, 인터-디지탈 트랜스듀서 또는 스트리프 전극에 의해서 구성된 것이 특징인 표면 탄성파 장치.
제1항에 있어서, 상기 최외측 제2 인터-디지탈 트랜스듀서들로부터 외측으로 배치된 1이상의 제5 인터-디지탈 트랜스듀서(1D; 2D)와, 상기 최외측 제4 인터-디지탈 트랜스듀서들로부터 외측으로 배치된 1이상의 제6 인터-디지탈 트랜스듀서(1D';2D')를 더 구비하며; 상기 제5 또는 제6 인터-디지탈 트랜스듀서와 제2 또는 제4 인터-디지탈 트랜스듀서간의 중심거리가 d'=n·λ, 또는 d'=(n+1/2)·λ로써 결정되는 것이 특징인 표면 탄성파 장치.
제4항에 있어서, 상기 제5 인터-디지탈 트랜스듀서와 상기 제6 인터-디지탈 트랜스듀서가 서로 접속 전극(1D~1D'; 2D~2D')을 형성하는 것이 특징인 표면 탄성파 장치.