RU2786183C1 - Band-pass filter for surface acoustic waves with triple-pass signal compensation - Google Patents

Band-pass filter for surface acoustic waves with triple-pass signal compensation Download PDF

Info

Publication number
RU2786183C1
RU2786183C1 RU2022111713A RU2022111713A RU2786183C1 RU 2786183 C1 RU2786183 C1 RU 2786183C1 RU 2022111713 A RU2022111713 A RU 2022111713A RU 2022111713 A RU2022111713 A RU 2022111713A RU 2786183 C1 RU2786183 C1 RU 2786183C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
electrodes
apodized
output
transducer
Prior art date
Application number
RU2022111713A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Ростиславович Реут
Ростислав Владимирович Реут
Алексей Сергеевич Койгеров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АЭК ДИЗАЙН"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "АЭК ДИЗАЙН" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АЭК ДИЗАЙН"
Application granted granted Critical
Publication of RU2786183C1 publication Critical patent/RU2786183C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio electronics.
SUBSTANCE: invention relates to radio electronics. To achieve the effect, a band-pass filter based on surface acoustic waves is proposed, which contains a piezoelectric substrate, on the working surface of which two acoustic channels are placed, each of which contains input and output interdigital transducers, a shielding element is located between the input and output interdigital transducers, and on the an acoustic absorber is deposited on the edges of the substrate, each interdigital transducer of the input transducer is apodized, the output transducers are made in a unidirectional design in the form of a single non-apodized equidistant interdigital transducer installed between two arms of a U-shaped multistrip coupler with equal energy division.
EFFECT: triple-pass signal compensation, reduction of passband ripple, reduction of passband group lag ripple, increase of rejection in the stopband, increase of filter squareness, reduction of filter insertion attenuation.
6 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах частотной селекции сигналов для различных систем связи и радиоаппаратуры.The invention relates to radio electronics and can be used in devices for frequency selection of signals for various communication systems and radio equipment.

Из уровня техники известен фильтр на поверхностных акустических волнах (RU 109620, опубл. 20.10.2011 Бюл. №29), содержащий пьезоэлектрический звукопровод, на рабочей поверхности которого размещен акустический канал с входным и выходным встречно-штыревыми преобразователями, электроды которых выполнены шириной λ/4, где λ - длина волны, толщиной hm и «утоплены» в канавки глубиной h звукопровода, отличающийся тем, что введены второй акустический канал с входным и выходным встречно-штыревыми преобразователями, прямоугольный экранирующий элемент, расположенный между входными и выходными встречно-штыревыми преобразователями обоих каналов, и на краях звукопровода нанесен поглотитель поверхностных акустических волн, при этом акустические каналы расположены параллельно друг другу, причем входные и соответственно выходные встречно-штыревыми преобразователи включены электрически параллельно, выполнены с разным количеством электродов и разными взвешивающими функциями, а ближайшие к экранирующему элементу электроды всех встречно-штыревых преобразователей подключены к шинам, соединенным с корпусом, кроме того, входные встречно-штыревые преобразователи обоих каналов расположены зеркально относительно друг друга, а выходные - со смещением, обеспечивающим фазовый сдвиг между электрическими сигналами тройного прохождения каналов 180°, электроды встречно-штыревых преобразователей второго канала, экранирующий элемент и шины, находящиеся в акустическом потоке, выполнены «утопленными» в канавки глубиной h звукопровода, причем их толщина hm равна по величине глубине h канавки. Недостатками данного технического решения являются отсутствие аподизации и взвешивания встречно-штыревого преобразователя (ВШП), отсутствие возможности получить хорошее подавление в полосе заграждения и хорошую прямоугольность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) фильтра, а также использование только двунаправленных ВШП не позволяет получить фильтр с низким вносимым затуханием.From the prior art, a filter on surface acoustic waves is known (RU 109620, publ. 20.10.2011 Bull. No. 29), containing a piezoelectric sound duct, on the working surface of which there is an acoustic channel with input and output interdigital transducers, the electrodes of which are made with a width of λ/ 4, where λ is the wavelength, thickness hm and "drowned" into the grooves with depth h of the sound duct, characterized in that a second acoustic channel with input and output interdigital transducers is introduced, a rectangular shielding element located between the input and output interdigital transducers both channels, and an absorber of surface acoustic waves is applied on the edges of the sound duct, while the acoustic channels are located parallel to each other, and the input and, accordingly, output interdigital transducers are connected electrically in parallel, are made with a different number of electrodes and different weighing functions, and those closest to the shielding element At the same time, the electrodes of all interdigital transducers are connected to buses connected to the case, in addition, the input interdigital transducers of both channels are mirrored relative to each other, and the output ones are offset, providing a phase shift between the electrical signals of the triple passage of the channels of 180°, the electrodes interdigital transducers of the second channel, the shielding element and the busbars, located in the acoustic flow, are made “recessed” into the grooves with the depth h of the sound duct, and their thickness hm is equal in magnitude to the depth h of the groove. The disadvantages of this technical solution are the lack of apodization and weighting of the interdigital transducer (IDT), the inability to obtain good suppression in the stopband and good squareness of the amplitude-frequency response (AFC) of the filter, and the use of only bidirectional IDT does not allow to obtain a filter with low insertion attenuation.

Известен полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах (RU 2121213, опубл. 27.10.1998), в котором на пьезоэлектрической подложке выполнены входной аподизованный и выходной неаподизованный встречно-штыревые преобразователи, между которыми расположены экран и треугольный фазокомпенсатор в виде металлических пленок, при этом суммирующие шины входного преобразователя выполнены V-образными и определены соотношения размеров основания и высоты фазокомпенсатора с углом наклона части суммирующей шины входного преобразователя к направлению распространения волн. Недостатками данного технического решения являются наличие одного акустического канала без использования однонаправленных ВШП, который не позволяет получить минимального значения вносимого затухания, при использовании внешнего согласования для минимизации вносимого затухания неизбежно будут расти неравномерность АЧХ и ГВЗ в полосе пропускания, поскольку будет сильное влияние сигнала тройного прохождения.A band pass filter based on surface acoustic waves is known (RU 2121213, publ. 10/27/1998), in which the input apodized and output non-apodized interdigital transducers are made on a piezoelectric substrate, between which there is a screen and a triangular phase compensator in the form of metal films, while summing tires input transducer are made V-shaped and ratios of base dimensions and height of the phase compensator with the angle of inclination of part of the summing bus of the input transducer to the direction of wave propagation are determined. The disadvantages of this technical solution are the presence of one acoustic channel without the use of unidirectional IDTs, which does not allow to obtain the minimum value of the insertion attenuation, when using external matching to minimize the insertion attenuation, the unevenness of the frequency response and group delay in the passband will inevitably increase, since there will be a strong influence of the triple pass signal.

Наиболее близким по технической сущности является полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах с увеличенным подавлением сигнала тройного прохождения (RU 109357, опубл. 10.10.2011 Бюл. №28), содержащий пьезоэлектрический звукопровод, на рабочей поверхности которого, параллельно друг другу, размещены два акустических канала, каждый из которых содержит входной и выходной встречно-штыревые преобразователи, при этом входные и, соответственно, выходные встречно-штыревые преобразователи включены электрически параллельно, на краях звукопровода нанесен поглотитель поверхностных акустических волн, отличающийся тем, что введен экранирующий элемент, который расположен между входными и выходными встречно-штыревыми преобразователями обоих каналов, при этом входные встречно-штыревые преобразователи обоих каналов расположены зеркально относительно друг друга, а расположение выходных встречно-штыревых преобразователей отличается от зеркального смещением на λ/(6-Δ), где Δ≤0,6. Недостатками данного технического решения являются отсутствие аподизации и взвешивания ВШП, отсутствие возможности получить хорошее подавление в полосе заграждения и хорошую прямоугольность АЧХ фильтра; использование только двунаправленных ВШП, что не позволяет получить фильтр с низким вносимым затуханием.The closest in technical essence is a band pass filter on surface acoustic waves with increased suppression of the triple-pass signal (RU 109357, publ. 10.10.2011 Bull. No. 28), containing a piezoelectric sound duct, on the working surface of which, parallel to each other, two acoustic channels are placed , each of which contains input and output interdigital transducers, while the input and, accordingly, output interdigital transducers are connected electrically in parallel, an absorber of surface acoustic waves is applied on the edges of the sound duct, characterized in that a shielding element is introduced, which is located between the input and output interdigital converters of both channels, while the input interdigital converters of both channels are mirrored relative to each other, and the location of the output interdigital converters differs from the mirror one by a shift of λ/(6-Δ), where Δ≤0.6 . The disadvantages of this technical solution are the lack of apodization and weighting of the IDT, the inability to obtain good suppression in the stopband and good squareness of the frequency response of the filter; the use of only bidirectional IDTs, which does not allow obtaining a filter with low insertion attenuation.

Заявленное изобретение направлено на устранение вышеуказанных недостатков.The claimed invention is aimed at eliminating the above disadvantages.

Данная задача решается тем, что полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах содержит пьезоэлектрическую подложку, на рабочей поверхности которой размещены параллельно друг другу два акустических канала, каждый из которых содержит входной и выходной встречно-штыревые преобразователи, при этом входные преобразователи соединены электрически параллельно, между входными и выходными встречно-штыревыми преобразователями расположен экранирующий элемент, а на краях подложки нанесен акустический поглотитель, каждый встречно-штыревой преобразователь входного преобразователя выполняется аподизованным, выходные преобразователи выполнены в однонаправленном исполнении в виде единичного неаподизованного эквидистантного встречно-штыревого преобразователя, установленного между двумя плечами U-образного многополоскового ответвителя с равным делением энергии, таким образом, чтобы выполнялось условие, обеспечивающее сдвиг фаз поверхностных акустических волн равный 90°, причем входной преобразователь электрически соединен с внешней цепью согласования, один выходной преобразователь электрически соединен со своей внешней цепью согласования, при этом второй выходной преобразователь электрически соединен с регулировочной нагрузкой через цепь согласования, причем входной встречно-штыревой преобразователь второго акустического канала смещен, исходя из условия обеспечения сдвига фазы отраженного от однонаправленного преобразователя сигнала, соединенного с регулировочной нагрузкой, на 180°. Каждый аподизованный входной преобразователь может быть выполнен посредством взвешенного селективного удаления части электродов. Электроды входного аподизованного и выходного эквидистантного неаподизованного встречно-штыревого преобразователя, установленного между плечами U-образного многополоскового ответвителя, могут быть выполнены в виде расщепленных электродов с шириной электрода λ/8 при расстоянии между электродами λ/4. Электроды входного аподизованного и выходного эквидистантного неаподизованного встречно-штыревого преобразователя могут быть выполнены в виде электродов с шириной электрода λ/4 при расстоянии между электродами λ/2. Электроды входного аподизованного и выходного эквидистантного неаподизованного встречно-штыревого преобразователя могут быть выполнены в виде электродов с шириной электрода λ/6 при расстоянии между электродами λ/3. Полоски U-образного многополоскового ответвителя могут быть выполнены в виде электродов с шириной электрода более чем λ/8.This problem is solved by the fact that the bandpass filter on surface acoustic waves contains a piezoelectric substrate, on the working surface of which two acoustic channels are placed parallel to each other, each of which contains input and output interdigital transducers, while the input transducers are electrically connected in parallel, between the input and output interdigital transducers there is a shielding element, and an acoustic absorber is applied on the edges of the substrate, each interdigital transducer of the input transducer is apodized, the output transducers are made in a unidirectional design in the form of a single non-apodized equidistant interdigital transducer installed between two arms U- shaped multistrip coupler with equal energy division, so that the condition is satisfied that provides a phase shift of surface acoustic waves equal to 90 °, and the input converter fir is electrically connected to the external matching circuit, one output converter is electrically connected to its external matching circuit, while the second output converter is electrically connected to the control load through the matching circuit, and the input interdigital converter of the second acoustic channel is displaced, based on the condition for ensuring the phase shift reflected from a unidirectional signal converter connected to the control load by 180°. Each apodized input transducer can be made by weighted selective removal of a portion of the electrodes. The electrodes of the input apodized and output equidistant non-apodized interdigital transducer installed between the arms of the U-shaped multistrip coupler can be made in the form of split electrodes with an electrode width of λ/8 at a distance between the electrodes of λ/4. The electrodes of the input apodized and output equidistant non-apodized interdigital transducer can be made in the form of electrodes with an electrode width of λ/4 with a distance between the electrodes of λ/2. The electrodes of the input apodized and output equidistant non-apodized interdigital transducer can be made in the form of electrodes with an electrode width of λ/6 with a distance between the electrodes of λ/3. Strips of the U-shaped multi-strip coupler can be made in the form of electrodes with an electrode width of more than λ/8.

Техническим результатом предлагаемой конструкции фильтра на поверхностных акустических волнах (ПАВ) является компенсация сигнала тройного прохождения, уменьшение неравномерности амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в полосе пропускания, уменьшение неравномерности группового времени запаздывания (ГВЗ) в полосе пропускания, увеличение подавления в полосе заграждения, увеличение прямоугольности фильтра, уменьшение вносимого затухания фильтра.The technical result of the proposed design of the filter on surface acoustic waves (SAW) is the compensation of the triple-pass signal, the decrease in the unevenness of the amplitude-frequency characteristic (AFC) in the passband, the decrease in the unevenness of the group delay (GDT) in the passband, the increase in suppression in the stopband, filter rectangularity, reducing filter insertion loss.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which show:

на фиг.1 - схематичное изображение фильтра,figure 1 is a schematic representation of the filter,

на фиг.2 - условный вид топологии основных элементов фильтра (где t0 - время задержки основного сигнала; t3 - время задержки паразитного сигнала тройного прохождения; Δ - смещение или условная разница по задержке между акустическими каналами, обеспечивающая сдвиг фаз 180° для отраженного сигнала).figure 2 is a conditional view of the topology of the main filter elements (where t 0 is the delay time of the main signal; t 3 is the delay time of the spurious signal of the triple passage; Δ is the offset or conditional delay difference between the acoustic channels, providing a phase shift of 180 ° for the reflected signal).

Фильтр содержит пьезоэлектрическую подложку 1, на рабочей поверхности которой расположены два акустических канала 2 и 3. В каждом канале размещен входной аподизованный однонаправленный встречно-штыревой преобразователь 4 и выходной неаподизованный однонаправленный эквидистантный встречно-штыревой преобразователь 5. Выходной ВШП установлен между двумя плечами U-образного многополоскового ответвителя с равным делением энергии таким образом, чтобы выполнялось условие, обеспечивающее сдвиг фаз ПАВ равный 90°. Входные встречно-штыревые преобразователи (ВШП) обоих каналов соединены электрически параллельно. Первый канал - рабочий и с выходного ВШП снимается полезный сигнал, выход второго канала подключен к дополнительной нагрузке 6. Входной преобразователь электрически соединен с внешней цепью согласования, один выходной преобразователь так же электрически соединен со своей внешней цепью согласования. Второй выходной преобразователь электрически соединен с регулировочной нагрузкой через цепь согласования. Входной ВШП второго акустического канала смещен, исходя из условия обеспечения сдвига фазы отраженного от однонаправленного преобразователя сигнала, соединенного с регулировочной нагрузкой, на 180°. Аподизация входных ВШП каждого канала позволяет повысить прямоугольность АЧХ фильтра и увеличить подавление в полосе заграждения фильтра. Применение однонаправленного ВШП позволяет снизить уровень вносимого затухания в фильтре. Часть волны, распространяющаяся влево от входных ВШП, поглощается с помощью нанесенной на торцы пьезоэлектрической подложки акустического поглотителя 7. Между входными и выходными ВШП расположен экранирующий элемент 8.The filter contains a piezoelectric substrate 1, on the working surface of which there are two acoustic channels 2 and 3. Each channel contains an input apodized unidirectional interdigital transducer 4 and an output non-apodized unidirectional equidistant interdigital transducer 5. The output IDT is installed between the two arms of the U-shaped multistrip coupler with equal energy division in such a way that the condition providing the SAW phase shift equal to 90° is fulfilled. The input interdigital converters (IDT) of both channels are electrically connected in parallel. The first channel is working and a useful signal is taken from the output IDT, the output of the second channel is connected to an additional load 6. The input converter is electrically connected to the external matching circuit, one output converter is also electrically connected to its external matching circuit. The second output converter is electrically connected to the control load through a matching circuit. The input IDT of the second acoustic channel is displaced by 180° based on the condition of ensuring the phase shift of the signal reflected from the unidirectional transducer connected to the control load. Apodization of the input IDTs of each channel makes it possible to increase the squareness of the frequency response of the filter and to increase the suppression in the stop band of the filter. The use of a unidirectional IDT makes it possible to reduce the level of insertion loss in the filter. Part of the wave propagating to the left of the input IDTs is absorbed by means of an acoustic absorber 7 deposited on the ends of the piezoelectric substrate. A shielding element 8 is located between the input and output IDTs.

В общем случае выходной ВШП по отношению ко входному ВШП в одном из каналов имеет смещение (Δ) или набег разности фаз, соответствующий 180°. Один вариант смещения - конфигурация ВШП, второй - физически задержка Δ равная значению λ/4, где λ - длина волны на рабочей частоте. Т.е. если расстояние между входным и выходным ВШП в первом канале L1, то во втором канале L2=L1+λ/4. Из-за набега фаз отраженные сигналы в каждом из каналов находятся в противофазе (180°). И когда отраженные сигналы в каждом из каналов достигают распараллеленные входные ВШП, то они «вычитаются», тем самым компенсирует друг друга. И при очередном отражении от уже входного ВШП данный минимизированный паразитный сигнал распространяется опять в сторону выходного ВШП с U-МПО и опять преобразуется в выходной сигнал. Но поскольку данный сигнал минимизирован и прошел тройное расстояние, то данный эффект и называют компенсацией сигнала тройного прохождения.In the general case, the output IDT with respect to the input IDT in one of the channels has an offset (Δ) or a phase difference incursion corresponding to 180°. One shift option is the IDT configuration, the second is the physical delay Δ equal to the value λ/4, where λ is the wavelength at the operating frequency. Those. if the distance between the input and output IDT in the first channel is L1, then in the second channel L2=L1+λ/4. Due to the phase shift, the reflected signals in each of the channels are in antiphase (180°). And when the reflected signals in each of the channels reach the parallelized input IDTs, they are "subtracted", thereby compensating each other. And with the next reflection from the already input IDT, this minimized spurious signal propagates again towards the output IDT with U-MPO and is again converted into an output signal. But since this signal is minimized and has traveled a triple distance, this effect is called triple-pass signal compensation.

Разность фаз в 180° между акустическими каналами за счет либо задержки, либо конфигурации ВШП позволяет обеспечить компенсацию отраженного паразитного сигнала тройного прохождения. Данный подход минимизирует вклад сигнала тройного прохождения в характеристику АЧХ и ГВЗ фильтра на ПАВ.A phase difference of 180° between the acoustic channels, through either delay or IDT configuration, can compensate for the reflected triple spurious signal. This approach minimizes the contribution of the triple-pass signal to the frequency response and group delay of the SAW filter.

Каждый аподизованный входной преобразователь может быть выполнен посредством взвешенного селективного удаления части электродов.Each apodized input transducer can be made by weighted selective removal of a portion of the electrodes.

Электроды входного аподизованного и выходного эквидистантного аподизованного встречно-штыревого преобразователя, установленного между плечами U-образного многополоскового ответвителя, могут быть выполнены в виде расщепленных электродов с шириной электрода λ/8 при расстоянии между электродами λ/4.The electrodes of the input apodized and output equidistant apodized interdigital transducer installed between the arms of the U-shaped multistrip coupler can be made in the form of split electrodes with an electrode width of λ/8 at a distance between the electrodes of λ/4.

Электроды входного аподизованного и выходного эквидистантного неаподизованного ВШП могут быть выполнены в виде электродов с шириной электрода λ/4 при расстоянии между электродами λ/2.The input apodized and output equidistant non-apodized IDT electrodes can be made in the form of electrodes with an electrode width of λ/4 with a distance between the electrodes of λ/2.

Электроды входного аподизованного и выходного эквидистантного неаподизованного встречно-штыревого преобразователя могут быть выполнены в виде электродов с шириной электрода λ/6 при расстоянии между электродами λ/3.The electrodes of the input apodized and output equidistant non-apodized interdigital transducer can be made in the form of electrodes with an electrode width of λ/6 with a distance between the electrodes of λ/3.

Полоски U-образного многополоскового ответвителя могут быть выполнены в виде электродов с шириной электрода более чем λ/8.Strips of the U-shaped multi-strip coupler can be made in the form of electrodes with an electrode width of more than λ/8.

Принцип влияния сигнала тройного прохождения на характеристики АЧХ, ГВЗ и импульсный отклик показан на фиг. 3-8, гдеThe principle of the influence of the triple-pass signal on the characteristics of the frequency response, group delay and impulse response is shown in Fig. 3-8, where

на фиг. 3 - амплитудно-частотная характеристика фильтра без компенсации сигнала тройного прохождения,in fig. 3 - amplitude-frequency characteristic of the filter without compensation of the triple-pass signal,

на фиг. 4 - амплитудно-частотная характеристика фильтра с компенсацией сигнала тройного прохождения,in fig. 4 - amplitude-frequency characteristic of the filter with triple-pass signal compensation,

на фиг. 5 - групповое время запаздывания фильтра без компенсации сигнала тройного прохождения,in fig. 5 - group delay time of the filter without compensation of the triple pass signal,

на фиг. 6 - групповое время запаздывания фильтра с компенсацией сигнала тройного прохождения,in fig. 6 - group delay time of the filter with triple-pass signal compensation,

на фиг. 7 - импульсный отклик фильтра без компенсации сигнала тройного прохождения,in fig. 7 - filter impulse response without triple pass signal compensation,

на фиг.8 - импульсный отклик фильтра с компенсацией сигнала тройного прохождения.Fig. 8 shows the impulse response of the filter with triple pass signal compensation.

Предлагаемый фильтр на ПАВ работает следующим образом. Прикладывая напряжение через электрический вход к электродной структуре называемой встречно-штыревой преобразователь, расположенной на поверхности пьезоэлектрического материала 1, возбуждается (за счет обратного пьезоэффекта) поверхностная акустическая волна. Поскольку электрически акустический канал 2 и 3 соединены параллельно, то в каждом из каналов возбуждается ПАВ, при этом происходит деление мощности (при равенстве апертур - поровну). Акустическая волна в каждом канале еще раз делится поровну, поскольку входной преобразователь двунаправленный и распространяется влево и вправо от ВШП. В нашем случае полезной волной является часть волны, распространяющаяся вправо от входного ВШП. Часть волны, распространяющаяся влево от входных ВШП поглощается с помощью нанесенной на торцы пьезоэлектрической подложки акустического поглотителя 7. Достигнув плечей U-образного многополоскового ответвителя (МПО) с разными фазовыми задержками, зависящими от положения выходных неаподизованных однонаправленных встречно-штыревых преобразователей (симметричные однородные ВШП) внутри ответвителя, выполняется условие, позволяющее реализовать равномерный прием выходными ВШП акустической волны с обеих сторон. Если каждый из выходных преобразователей согласован (через внешние ЦС - цепи согласования) с электрическим выходом и нагрузкой, то максимальная часть мощности акустической волны преобразуется в электрический сигнал (за счет прямого пьезоэффекта) и поступает на электрический выход. Но поскольку электрическое согласование возможно только на одной фиксированной частоте, поэтому часть мощности отражается от нагрузки в каждом акустическом канале, что приводит к распространению акустической волны обратно в сторону входного ВШП.The proposed surfactant filter works as follows. By applying a voltage through an electrical input to an electrode structure called an interdigital transducer located on the surface of the piezoelectric material 1, a surface acoustic wave is excited (due to the inverse piezoelectric effect). Since the electrically acoustic channel 2 and 3 are connected in parallel, a SAW is excited in each of the channels, and the power is divided (if the apertures are equal, equally). The acoustic wave in each channel is once again equally divided, since the input transducer is bidirectional and propagates to the left and right of the IDT. In our case, the useful wave is the part of the wave propagating to the right of the input IDT. The part of the wave propagating to the left from the input IDTs is absorbed by means of an acoustic absorber deposited on the ends of the piezoelectric substrate 7. Having reached the arms of the U-shaped multistrip coupler (MFC) with different phase delays depending on the position of the output non-apodized unidirectional interdigital transducers (symmetrical homogeneous IDTs) inside the coupler, a condition is satisfied that allows uniform reception of the acoustic wave by the output IDTs from both sides. If each of the output transducers is matched (through external DCs - matching circuits) with the electrical output and load, then the maximum part of the acoustic wave power is converted into an electrical signal (due to the direct piezoelectric effect) and fed to the electrical output. But since electrical matching is possible only at one fixed frequency, therefore, part of the power is reflected from the load in each acoustic channel, which leads to the propagation of an acoustic wave back towards the input IDT.

Таким образом, заявленное изобретение позволяет:Thus, the claimed invention allows:

- увеличить прямоугольность АЧХ фильтра;- increase the squareness of the frequency response of the filter;

- частично скомпенсировать вносимые потери;- partially compensate for the insertion losses;

- минимизировать неравномерность АЧХ и ГВЗ при необходимом уровне вносимых потерь.- to minimize the uneven frequency response and group delay at the required level of insertion loss.

Claims (6)

1. Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах с компенсацией сигнала тройного прохождения, содержащий пьезоэлектрическую подложку, на рабочей поверхности которой размещены параллельно друг другу два акустических канала, каждый из которых содержит входной и выходной встречно-штыревые преобразователи, при этом входные преобразователи соединены электрически параллельно, между входными и выходными встречно-штыревыми преобразователями расположен экранирующий элемент, а на краях подложки нанесен акустический поглотитель, отличающийся тем, что каждый встречно-штыревой преобразователь входного преобразователя выполняется аподизованным, выходные преобразователи выполнены в однонаправленном исполнении в виде единичного неаподизованного эквидистантного встречно-штыревого преобразователя, установленного между двумя плечами U–образного многополоскового ответвителя с равным делением энергии, таким образом, чтобы выполнялось условие, обеспечивающее при этом сдвиг фаз поверхностных акустических волн равный 90°, причем входной преобразователь электрически соединен с внешней цепью согласования, один выходной преобразователь электрически соединен со своей внешней цепью согласования, при этом второй выходной преобразователь электрически соединен с регулировочной нагрузкой через цепь согласования, причем входной встречно-штыревой преобразователь второго акустического канала смещен, обеспечивая сдвиг фазы отраженного от однонаправленного преобразователя сигнала, соединенного с регулировочной нагрузкой, на 180°.1. Band-pass filter on surface acoustic waves with triple-pass signal compensation, containing a piezoelectric substrate, on the working surface of which two acoustic channels are placed parallel to each other, each of which contains input and output interdigital transducers, while the input transducers are connected electrically in parallel, a shielding element is located between the input and output interdigital transducers, and an acoustic absorber is applied on the edges of the substrate, characterized in that each interdigital transducer of the input transducer is apodized, the output transducers are made in a unidirectional design in the form of a single non-apodized equidistant interdigital transducer, installed between the two arms of a U-shaped multi-strip coupler with equal energy division, so that the condition is satisfied, which ensures the phase shift of the surface acoustic equal to 90°, moreover, the input transducer is electrically connected to the external matching circuit, one output transducer is electrically connected to its external matching circuit, while the second output transducer is electrically connected to the control load through the matching circuit, and the input interdigital transducer of the second acoustic channel shifted, providing a phase shift of the signal reflected from the unidirectional converter, connected to the control load, by 180 °. 2. Полосовой фильтр по п. 1, отличающийся тем, что каждый аподизованный входной преобразователь выполнен посредством взвешенного селективного удаления части электродов.2. The bandpass filter according to claim 1, characterized in that each apodized input transducer is made by weighted selective removal of part of the electrodes. 3. Полосовой фильтр по п. 1, отличающийся тем, что электроды входного аподизованного и выходного эквидистантного неаподизованного встречно-штыревого преобразователя, установленного между плечами U-образного многополоскового ответвителя, выполнены в виде расщепленных электродов с шириной электрода
Figure 00000001
при расстоянии между электродами
Figure 00000002
.
3. Bandpass filter according to claim 1, characterized in that the electrodes of the input apodized and output equidistant non-apodized interdigital converter installed between the arms of the U-shaped multistrip coupler are made in the form of split electrodes with an electrode width
Figure 00000001
at a distance between the electrodes
Figure 00000002
.
4. Полосовой фильтр по п. 1, отличающийся тем, что электроды входного аподизованного и выходного эквидистантного неаподизованного встречно-штыревого преобразователя выполнены в виде электродов с шириной электрода
Figure 00000003
при расстоянии между электродами
Figure 00000004
.
4. Bandpass filter according to claim 1, characterized in that the electrodes of the input apodized and output equidistant non-apodized interdigital transducer are made in the form of electrodes with an electrode width
Figure 00000003
at a distance between the electrodes
Figure 00000004
.
5. Полосовой фильтр по п. 1, отличающийся тем, что электроды входного аподизованного и выходного эквидистантного неаподизованного встречно-штыревого преобразователя выполнены в виде электродов с шириной электрода
Figure 00000005
при расстоянии между электродами
Figure 00000006
.
5. Bandpass filter according to claim 1, characterized in that the electrodes of the input apodized and output equidistant non-apodized interdigital transducer are made in the form of electrodes with an electrode width
Figure 00000005
at a distance between the electrodes
Figure 00000006
.
6. Полосовой фильтр по п. 1, отличающийся тем, что полоски U-образного многополоскового ответвителя выполнены в виде электродов с шириной электрода более чем
Figure 00000007
.
6. Bandpass filter according to claim 1, characterized in that the strips of the U-shaped multistrip coupler are made in the form of electrodes with an electrode width of more than
Figure 00000007
.
RU2022111713A 2022-06-14 Band-pass filter for surface acoustic waves with triple-pass signal compensation RU2786183C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2786183C1 true RU2786183C1 (en) 2022-12-19

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2817395C1 (en) * 2023-11-24 2024-04-16 Общество с ограниченной ответственностью "БУТИС" Surface acoustic wave filter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU726647A1 (en) * 1977-07-22 1980-04-05 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Радиотехники И Электроники Ан Ссср Acoustic surface wave-based band filter
SU1202012A1 (en) * 1983-06-29 1985-12-30 Предприятие П/Я В-2203 Generator based on surface acoustic wave delay line
US5471179A (en) * 1991-10-17 1995-11-28 Opytny Zavod Mikroelektroniki "Rif" Surface acoustic wave bandpass filter including unique V-shaped electrode and phase compensator
RU109357U1 (en) * 2011-04-13 2011-10-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" BAND FILTER ON SURFACE ACOUSTIC WAVES WITH AN INCREASED SUPPRESSION OF THE TRIPLE SIGNAL SIGNAL

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU726647A1 (en) * 1977-07-22 1980-04-05 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Радиотехники И Электроники Ан Ссср Acoustic surface wave-based band filter
SU1202012A1 (en) * 1983-06-29 1985-12-30 Предприятие П/Я В-2203 Generator based on surface acoustic wave delay line
US5471179A (en) * 1991-10-17 1995-11-28 Opytny Zavod Mikroelektroniki "Rif" Surface acoustic wave bandpass filter including unique V-shaped electrode and phase compensator
RU109357U1 (en) * 2011-04-13 2011-10-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" BAND FILTER ON SURFACE ACOUSTIC WAVES WITH AN INCREASED SUPPRESSION OF THE TRIPLE SIGNAL SIGNAL

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2817395C1 (en) * 2023-11-24 2024-04-16 Общество с ограниченной ответственностью "БУТИС" Surface acoustic wave filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100646899B1 (en) Surface acoustic wave arrangement with at least two surface acoustic wave structures
US4910839A (en) Method of making a single phase unidirectional surface acoustic wave transducer
US4203082A (en) Surface acoustic wave filter
US6856214B2 (en) Surface wave devices with low passband ripple
US6894588B2 (en) Resonator filter with improved adjacent channel selectivity
JPH0697756A (en) Acoustic converter
US5646584A (en) Saw filter including electrodes of opposing polarity
US4307356A (en) Surface acoustic wave device
EP1104952B1 (en) Surface acoustic wave device
Solie Tapered transducers-design and applications
JP3695353B2 (en) Transversal surface acoustic wave filter
RU2786183C1 (en) Band-pass filter for surface acoustic waves with triple-pass signal compensation
KR960005384B1 (en) Surface acoustic wave device
US4513261A (en) Low-loss acoustic wave filter device
US4437031A (en) ZnO/Si SAW Device having separate comb transducer
WO1992012573A1 (en) Saw device tapped delay lines
Wang et al. High selectivity SAW DMS filter with in-between shorted-gratings
JP3137064B2 (en) Surface acoustic wave filter
US20150288347A1 (en) Electroacoustic Filter Comprising Low-Pass Characteristics
Hashimoto Surface acoustic wave (SAW) devices
US4375624A (en) Surface wave acoustic device with compensation for spurious frequency response modes
JP2020088846A (en) Filter and multiplexer
JP2004135259A (en) Cascade-type surface acoustic wave filter system for eliminating temporal spurious response
WO1986001054A1 (en) Improved surface acoustic wave filter
RU2157046C2 (en) Filter on superficial acoustic waves