WO2001091294A1 - Surface wave bandpass filter in a system having three converters - Google Patents

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WO2001091294A1
WO2001091294A1 PCT/DE2001/001781 DE0101781W WO0191294A1 WO 2001091294 A1 WO2001091294 A1 WO 2001091294A1 DE 0101781 W DE0101781 W DE 0101781W WO 0191294 A1 WO0191294 A1 WO 0191294A1
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transducers
filters
filter according
filter
wave filter
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PCT/DE2001/001781
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Matthias Jungkunz
Roland Dill
Heinz Reichinger
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Epcos Ag
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6426—Combinations of the characteristics of different transducers

Definitions

  • the insertion loss can be reduced and the triple-transit signal (TTS) can be minimized if one mirrors the output converter from the two-converter arrangement makes a three-converter arrangement in which the output converters arranged on both sides of the input converter are electrically connected (serial or parallel).
  • TTS triple-transit signal
  • An OFW bandpass filter with a three-converter arrangement obtained in this way is known, for example, from Proceedings of IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics, VOL30, NOl, January 1983, pages 55 to 57.
  • both the middle transducer and the entire three-transducer arrangement are usually constructed symmetrically with respect to a symmetry axis located vertically to the direction of propagation of the surface wave.
  • the object of the present invention is to implement a surface wave bandpass filter with a general impulse response, low insertion loss and at the same time a low triple transit signal.
  • This object is achieved according to the invention by an SAW filter with the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments of the invention and a preferred use of the SAW filter emerge from the subordinate claims.
  • the invention solves the problem in that two three-converter filters or two filters in a three-converter arrangement are electrically connected in series or in parallel.
  • the first filter is symmetrical with respect to an axis of symmetry per track that is vertical to the direction of wave propagation, while the second filter is constructed antisymmetrically.
  • This symmetry relates in particular to the number and arrangement of the electrode fingers of the interdigital input and output converters.
  • the SAW filter according to the invention shows the required general impulse response, by means of which all desired transfer functions can generally be implemented. A number of second order effects can thus also be compensated, the diffraction compensation in particular being of great advantage for the filter behavior.
  • Any impulse response and thus also any transfer function can be modeled. Any impulse response can be split into four parts: one part for symmetrical and anti-symmetrical real part and one part for symmetrical and antisymmetric imaginary part.
  • the symmetrical real part and the symmetrical imaginary part can be realized in the first filter, the antisymmetric real part and the antisymmetric imaginary part in the second filter.
  • Each filter can be designed as a single-track filter. However, it is also possible to implement the general impulse response with the aid of four electrically connected sub-filters, each with one track. In the first sub-filter then the even real part, the even imaginary part in the second partial filter, the odd real part in the third partial filter and the odd imaginary part of the desired impulse response in the fourth partial filter.
  • the two filters are preferably arranged on a common substrate such that the acoustic traces of the two filters lie next to one another.
  • the outer transducers of the two filters are designed as SPUDT transducers.
  • the transducers can also be weighted for this purpose.
  • Each of the transducers can be weighted, for example omitted, overlapped, or cascaded, or unweighted.
  • the filter according to the invention can be operated symmetrically or antisymmetrically on the input and output side, that is to say with symmetrical inputs or outputs or with one of the connections of input and output to a fixed potential.
  • a particularly space-saving and therefore preferred arrangement of the two filters is achieved if in both filters the respective inner current busbar facing the respective adjacent filter is designed as a common central current busbar belonging to two converters in two filters. These common current busbars are then preferably connected to ground in the surface acoustic wave filter.
  • the common current busbar connected to ground is extended such that it connects all the transformers and thus represents the common ground connection for the two input transformers and four output transformers.
  • a shielding electrode is provided between the input and output converter, to suppress electromagnetic crosstalk between input and output converters.
  • the shielding electrode is preferably connected to ground.
  • the shielding electrode is preferably arranged obliquely to the direction of wave propagation in order to divert disturbing reflections out of the acoustic track and preferably into an acoustic sump arranged outside the acoustic track. This makes possible reflections of the shielding electrode harmless.
  • the surface wave filter according to the invention is advantageously used as an intermediate frequency filter for all applications where low loss properties and an exact transmission behavior are required.
  • Figure 1 shows a filter according to the invention with two separate and separated sub-filters.
  • Figure 2 shows an inventive filter with four sub-filters
  • FIG. 3 shows an SAW filter with partial filters on both sides of a common current bus bar.
  • Figure 4 shows an SAW filter with a common bus bar and with shielding electrodes.
  • Figure 1 shows a schematic and not to scale representation of an SAW filter according to the invention whose (partial)
  • the first filter S has a symmetrical structure with respect to the possibly non-orthogonal coordinate system lying in the substrate surface and centered in the central transducer, formed from the axis of symmetry SA normal to the phase velocity of the surface wave and the axis X parallel to the group speed. surface wave. It comprises an input converter Es, which is arranged between two output converters Asl and As2. On the left side of the left filter S here, the signal connections are identified by Tsl, Ts2 and Ts3. The respective other current busbars are each connected to a ground connection, which are designated TM1, TM2 and TM3 in the figure.
  • the antisymmetric filter U is arranged in a separate track, but preferably arranged on the same substrate (chip).
  • an input converter Ea is arranged between two output converters Aal and Aa2.
  • the signal connections are labeled Tal, Ta2 and Ta3.
  • the respective other current busbar of the individual transducers is connected to a ground connection, the ground connections of the corresponding transformers (input / output transformers) in the two tracks using the same ground connection TM1, TM2, TM3 in the figure.
  • the symmetrical filter S shows a symmetrical finger arrangement, which means for the two output transducers As that the inner finger facing the input transducer Es is at the same potential if the same distance from the output transducer to the input transducer is required.
  • the input converter It is a converter which here has a weighted split finger arrangement. The weighting can be carried out as lap, omission or cascade weighting.
  • the input converter It is constructed symmetrically with respect to the possibly non-orthogonal coordinate system lying in the substrate surface and centered in the middle converter, formed from the axis of symmetry SA normal to the phase velocity of the surface wave and the axis X parallel to the group velocity of the surface wave.
  • the second filter U is constructed antisymmetrically with respect to the axis of symmetry SA.
  • the even real and imaginary part of the impulse response is determined by the symmetrical filter S, while the odd real and imaginary part of the impulse response is determined by the antisymmetric filter U.
  • an input signal is applied to the two connections Ts2 and Ta2, so that they are at the same potential.
  • the ground connections TM are connected to ground. All signal-carrying connections of the output converters Tsl, Ts3, Tal and Ta3 are electrically connected in parallel.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the SAW filter according to the invention, in which the two filters are each designed with two tracks connected in parallel, that is to say as two sub-filters connected in parallel.
  • the even real part in the first partial filter S r the even imaginary part in the second partial filter Si, the odd real part in the third partial filter U r and the odd imaginary part of the desired impulse response in the fourth partial filter Ui.
  • the dash in the external interdigital transducers shown only schematically indicates the symmetry of the respective transducer, which can also be expressed in particular in the weighting.
  • FIG. 3 shows a possible embodiment of the SAW filter according to the invention, in which the two filter traces of symmetrical filter S and antisymmetric filter U directly adjoin one another and can use a common middle current bus SS.
  • the current busbar is pulled over the entire length of the filter or filters, so that a single ground conclusion TM is sufficient.
  • the rest of the filter structure otherwise corresponds to the structure shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the invention, in which a common middle current bus bar SS is also provided for all input and output transformers.
  • a shielding electrode B is provided in the acoustic track between an input and an output transducer. If this is connected to ground, there is an electromagnetic shield between the input and output converter, which suppresses the electromagnetic crosstalk between the input and output converter.
  • all signal-carrying connections of the output transducers are connected here by a conductor piece which surrounds all transducers on the substrate in a frame-like manner.

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Abstract

The invention relates to a surface wave bandpass filter, which has general pulse response, triple transit suppression and low-loss behavior, and which is obtained by electrically wiring two filters in each system having three converters. One of the filters of each track is symmetric with respect to an axis of symmetry that is vertical with regard to the direction of propagation of the surface wave, and the other filter of each track is antisymmetric.

Description

Beschreibungdescription
Oberflächenwellen-Bandpassfilter in Drei -Wandler-AnordnungSurface wave bandpass filter in a three-converter arrangement
Bei einem Oberflächenwellen- (OFW- ) Bandpassfilter oder Transversalfilter mit einem interdigitalen Eingangs- und einem interdigitalen Ausgangswandler kann die Einfügedämpfung erniedrigt und das triple-transit-Signal (TTS) minimiert werden, wenn man durch Spiegelung des Ausgangswandlers aus der Zwei- Wandler-Anordnung eine Drei-Wandler-Anordnung macht, bei der die beiderseits des Eingangswandlers angeordneten Ausgangs- wandler elektrisch verschaltet sind (seriell oder parallel) . Ein so erhaltenes OFW-Bandpassfilter mit Drei-Wandler- Anordnung ist beispielsweise aus Proceedings of IEEE Transac- tions on Sonics and Ultrasonics, VOL30, NOl, January 1983, Seite 55 bis 57 bekannt. Bei einem solchen bekannten Filter wird üblicherweise sowohl der mittlere Wandler als auch die gesamte Drei -Wandler-Anordnung bezüglich einer vertikal zur Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwelle gelegenen Symme- trieachse symmetrisch aufgebaut.In the case of a surface acoustic wave (SAW) bandpass filter or transversal filter with an interdigital input and an interdigital output converter, the insertion loss can be reduced and the triple-transit signal (TTS) can be minimized if one mirrors the output converter from the two-converter arrangement makes a three-converter arrangement in which the output converters arranged on both sides of the input converter are electrically connected (serial or parallel). An OFW bandpass filter with a three-converter arrangement obtained in this way is known, for example, from Proceedings of IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics, VOL30, NOl, January 1983, pages 55 to 57. In such a known filter, both the middle transducer and the entire three-transducer arrangement are usually constructed symmetrically with respect to a symmetry axis located vertically to the direction of propagation of the surface wave.
Dies bedeutet aber eine Einschränkung der darstellbaren Anregungsfunktionen und damit der realisierbaren Übertragungsfunktionen. Auch bedeutet dies, dass mit einem solchen Filter eine Reihe von second order-Effekten in Kauf genommen werden müssen, insbesondere beispielsweise Beugungseffekte, da sie nicht kompensiert werden können. Dies hat zur Folge, dass das Übertragungsverhalten des Filters nicht optimal ist, und beispielsweise die Flanken des Passbands zu flach sind, oder der Sperrbereich verschlechtert ist.However, this means a restriction of the excitation functions that can be represented and thus the transfer functions that can be implemented. This also means that with such a filter, a number of second order effects have to be accepted, in particular, for example, diffraction effects, since they cannot be compensated for. As a result, the transmission behavior of the filter is not optimal and, for example, the flanks of the passband are too flat, or the blocking area is deteriorated.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Oberflächenwellen-Bandpassfilter mit allgemeiner Impulsantwort, niedriger Einfügedämpfung und gleichzeitig geringem Triple- Transit Signal zu realisieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein OFW-Filter mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie eine bevorzugte Verwendung des OFW-Filters gehen aus den nachgeordneten Ansprüchen hervor.The object of the present invention is to implement a surface wave bandpass filter with a general impulse response, low insertion loss and at the same time a low triple transit signal. This object is achieved according to the invention by an SAW filter with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention and a preferred use of the SAW filter emerge from the subordinate claims.
Die Erfindung löst das Problem, indem zwei Dreiwandlerfilter bzw. zwei Filter in Dreiwandleranordnung elektrisch seriell oder parallel geschaltet werden. Zum Erreichen einer allgemeinen Impulsantwort ist dabei das erste Filter gegenüber ei- ner vertikal zur Wellenausbreitungsrichtung liegenden Symmetrieachse je Spur symmetrisch, das zweite Filter hingegen antisymmetrisch aufgebaut. Diese Symmetrie betrifft insbesondere die Anzahl und Anordnung der Elektrodenfinger der interdigitalen Ein- und Ausgangswandler.The invention solves the problem in that two three-converter filters or two filters in a three-converter arrangement are electrically connected in series or in parallel. In order to achieve a general impulse response, the first filter is symmetrical with respect to an axis of symmetry per track that is vertical to the direction of wave propagation, while the second filter is constructed antisymmetrically. This symmetry relates in particular to the number and arrangement of the electrode fingers of the interdigital input and output converters.
Das erfindungsgemäße OFW-Filter zeigt die geforderte allgemeine Impulsantwort, durch die sich im Allgemeinen alle gewünschten Übertragungsfunktionen realisieren lassen. Damit können auch eine Reihe von second order-Effekten kompensiert werden, wobei insbesondere die Beugungskompensation von großem Vorteil für das Filterverhalten ist. Durch die elektrische Verschaltung zweier Einzelfilter mit einander entgegengesetzter Symmetrie läßt sich jede beliebige Impulsantwort und damit auch jede beliebige Übertragungsfunktion modellie- ren. Eine beliebige Impulsantwort kann dabei in vier Anteile aufgespalten werden: Jeweils einen Anteil für symmetrischen und antisymmetrischen Realteil, sowie jeweils einen Anteil für symmetrischen und antisymmetrischen Imaginärteil. Dabei können der symmetrische Realteil und der symmetrische Imagi- närteil in dem ersten Filter, der antisymmetrische Realteil und der antisymmetrische Imaginärteil im zweiten Filter realisiert werden.The SAW filter according to the invention shows the required general impulse response, by means of which all desired transfer functions can generally be implemented. A number of second order effects can thus also be compensated, the diffraction compensation in particular being of great advantage for the filter behavior. Through the electrical connection of two individual filters with opposite symmetry, any impulse response and thus also any transfer function can be modeled. Any impulse response can be split into four parts: one part for symmetrical and anti-symmetrical real part and one part for symmetrical and antisymmetric imaginary part. The symmetrical real part and the symmetrical imaginary part can be realized in the first filter, the antisymmetric real part and the antisymmetric imaginary part in the second filter.
Jedes Filter kann dabei als Einspurfilter ausgebildet sein. Möglich ist es jedoch auch, die allgemeine Impulsantwort mit Hilfe von vier elektrisch verschalteten Teilfiltern mit jeweils einer Spur zu verwirklichen. Im ersten Teilfilter wird dann der gerade Realteil, im zweiten Teilfilter der gerade Imaginärteil, im dritten Teilfilter der ungerade Realteil und im vierten Teilfilter der ungerade Imaginärteil der gewünschten Impulsantwort realisiert.Each filter can be designed as a single-track filter. However, it is also possible to implement the general impulse response with the aid of four electrically connected sub-filters, each with one track. In the first sub-filter then the even real part, the even imaginary part in the second partial filter, the odd real part in the third partial filter and the odd imaginary part of the desired impulse response in the fourth partial filter.
Vorzugsweise werden die beiden Filter auf einem gemeinsamen Substrat so angeordnet, dass die akustischen Spuren der beiden Filter nebeneinander liegen.The two filters are preferably arranged on a common substrate such that the acoustic traces of the two filters lie next to one another.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die äußeren Wandler der beiden Filter als SPUDT Wandler ausgebildet. Dazu können die Wandler auch gewichtet sein.In one embodiment of the invention, the outer transducers of the two filters are designed as SPUDT transducers. The transducers can also be weighted for this purpose.
Jeder der Wandler kann gewichtet sein, zum Beispiel weglass-, überlapp, oder kaskadengewichtet , oder ungewichtet sein.Each of the transducers can be weighted, for example omitted, overlapped, or cascaded, or unweighted.
Das erfindungsgemäße Filter kann ein- und ausgangsseitig symmetrisch oder antisymmetrisch betrieben werden, also mit symmetrischen Ein- bzw. Ausgängen oder mit jeweils einem der An- Schlüsse von Ein- und Ausgang an Festpotenzial.The filter according to the invention can be operated symmetrically or antisymmetrically on the input and output side, that is to say with symmetrical inputs or outputs or with one of the connections of input and output to a fixed potential.
Eine besonders platzsparende und daher bevorzugte Anordnung der beiden Filter wird erreicht, wenn in beiden Filtern die jeweils innere, dem jeweils benachbarten Filter zugewandte Stromsammeischiene als eine gemeinsame, zwei Wandlern in zwei Filtern angehörende mittlere Stromsammeischiene ausgebildet ist. Vorzugsweise werden im Oberflächenwellenfilter diese gemeinsamen Stromsammeischienen dann mit Masse verbunden.A particularly space-saving and therefore preferred arrangement of the two filters is achieved if in both filters the respective inner current busbar facing the respective adjacent filter is designed as a common central current busbar belonging to two converters in two filters. These common current busbars are then preferably connected to ground in the surface acoustic wave filter.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird die genannte, mit Masse verbundene gemeinsame Stromsammei - schiene so verlängert, dass sie alle Wandler verbindet und so den gemeinsamen Masseanschluss für die insgesamt zwei Eingangswandler und vier Ausgangswandler darstellt.In a further advantageous embodiment of the invention, the common current busbar connected to ground is extended such that it connects all the transformers and thus represents the common ground connection for the two input transformers and four output transformers.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen Ein- und Ausgangswandler eine Abschirmelektrode vorgesehen, um ein elektromagnetisches Übersprechen zwischen Ein- und Ausgangswandlern zu unterdrücken. Dazu wird die Abschirmelektrode vorzugsweise mit Masse verbunden. Vorzugsweise wird die Abschirmelektrode schräg zur Wellenausbreitungsrichtung angeordnet, um störende Reflexionen aus der akustischen Spur heraus und vorzugsweise in einen außerhalb der akustischen Spur angeordneten akustischen Sumpf abzuleiten. Damit werden mögliche Reflexionen der Abschirmelektrode unschädlich gemacht .In a further embodiment of the invention, a shielding electrode is provided between the input and output converter, to suppress electromagnetic crosstalk between input and output converters. For this purpose, the shielding electrode is preferably connected to ground. The shielding electrode is preferably arranged obliquely to the direction of wave propagation in order to divert disturbing reflections out of the acoustic track and preferably into an acoustic sump arranged outside the acoustic track. This makes possible reflections of the shielding electrode harmless.
Eine vorteilhafte Verwendung findet das erfindungsgemäße Oberflächenwellenfilter als Zwischenfrequenzfilter für alle Anwendungen, wo low loss-Eigenschaften und ein exaktes Übertragungsverhalten gefordert sind.The surface wave filter according to the invention is advantageously used as an intermediate frequency filter for all applications where low loss properties and an exact transmission behavior are required.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen vier Figuren näher erläutert .The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and the associated four figures.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Filter mit zwei getrennten und voneinander entfernten Teilfiltern.Figure 1 shows a filter according to the invention with two separate and separated sub-filters.
Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Filter mit vier TeilfilternFigure 2 shows an inventive filter with four sub-filters
Figur 3 zeigt ein OFW-Filter mit Teilfiltern beiderseits ei- ner gemeinsamen Stromsammeischiene .FIG. 3 shows an SAW filter with partial filters on both sides of a common current bus bar.
Figur 4 ein OFW-Filter mit gemeinsamer Stromsammeischiene und mit Abschirmelektroden.Figure 4 shows an SAW filter with a common bus bar and with shielding electrodes.
Figur 1 zeigt in schematischer und nicht maßstabsgerechter Darstellung ein erfindungsgemäßes OFW-Filter dessen (Teil-)Figure 1 shows a schematic and not to scale representation of an SAW filter according to the invention whose (partial)
Filter in voneinander getrennten, hier nebeneinander liegenden Spuren angeordnet sind. Das erste Filter S weist einen symmetrischen Aufbau auf bezüglich des möglicherweise nicht orthogonalen, in der Substratoberfläche liegenden, im mittle- ren Wandler zentrierten Koordinatensystems, gebildet aus der Symmetrieachse SA normal zur Phasengeschwindigkeit der Oberflächenwelle und der Achse X parallel zur Gruppengeschwindig- keit der Oberflächenwelle. Es umfasst einen Eingangswandler Es, der zwischen zwei Ausgangswandlern Asl und As2 angeordnet ist. Auf der hier linken Seite des linken Filters S sind die Signalanschlüsse mit Tsl, Ts2 und Ts3 bezeichnet. Die jeweils anderen Stromsammeischienen sind jeweils mit einem Massean- schluss verbunden, die in der Figur mit TM1 , TM2 und TM3 bezeichnet sind. In einer davon getrennten, jedoch vorzugsweise auf dem gleichen Substrat (Chip) angeordneten Spur ist das antisymmetrische Filter U angeordnet. Auch hier ist ein Ein- gangswandler Ea zwischen zwei Ausgangswandlern Aal und Aa2 angeordnet. Die Signalanschlüsse sind mit Tal, Ta2 und Ta3 bezeichnet. Die jeweils andere Stromsammeischiene der einzelnen Wandler ist mit einem Masseanschluss verbunden, wobei in der Figur die Masseanschlüsse der einander entsprechenden Wandler (Ein-/Ausgangswandler) in den beiden Spuren jeweils den gleichen Masseanschluss TM1 , TM2 , TM3 verwenden.Filters are arranged in separate, here side by side tracks. The first filter S has a symmetrical structure with respect to the possibly non-orthogonal coordinate system lying in the substrate surface and centered in the central transducer, formed from the axis of symmetry SA normal to the phase velocity of the surface wave and the axis X parallel to the group speed. surface wave. It comprises an input converter Es, which is arranged between two output converters Asl and As2. On the left side of the left filter S here, the signal connections are identified by Tsl, Ts2 and Ts3. The respective other current busbars are each connected to a ground connection, which are designated TM1, TM2 and TM3 in the figure. The antisymmetric filter U is arranged in a separate track, but preferably arranged on the same substrate (chip). Here too, an input converter Ea is arranged between two output converters Aal and Aa2. The signal connections are labeled Tal, Ta2 and Ta3. The respective other current busbar of the individual transducers is connected to a ground connection, the ground connections of the corresponding transformers (input / output transformers) in the two tracks using the same ground connection TM1, TM2, TM3 in the figure.
Das symmetrische Filter S zeigt eine symmetrische Fingeranordnung, was für die beiden Ausgangswandler As bedeutet, dass der jeweils zum Eingangswandler Es weisende innere Finger auf gleichem Potenzial liegt, wenn gleicher Abstand des Ausgangswandlers zum Eingangswandler vorausgesetzt ist. Der Eingangswandler Es ist ein Wandler, der hier eine gewichtete Splitfingeranordnung aufweist. Die Wichtung kann als Über- läpp-, Weglass- oder Kaskadenwichtung ausgeführt sein. Der Eingangswandler Es ist symmetrisch aufgebaut bezüglich des möglicherweise nicht orthogonalen, in der Substratoberfläche liegenden, im mittleren Wandler zentrierten Koordinatensystems, gebildet aus der Symmetrieachse SA normal zur Phasen- geschwindigkeit der Oberflächenwelle und der Achse X parallel zur Gruppengeschwindigkeit der Oberflächenwelle.The symmetrical filter S shows a symmetrical finger arrangement, which means for the two output transducers As that the inner finger facing the input transducer Es is at the same potential if the same distance from the output transducer to the input transducer is required. The input converter It is a converter which here has a weighted split finger arrangement. The weighting can be carried out as lap, omission or cascade weighting. The input converter It is constructed symmetrically with respect to the possibly non-orthogonal coordinate system lying in the substrate surface and centered in the middle converter, formed from the axis of symmetry SA normal to the phase velocity of the surface wave and the axis X parallel to the group velocity of the surface wave.
Das zweite Filter U ist antisymmetrisch bezüglich der Symmetrieachse SA aufgebaut .The second filter U is constructed antisymmetrically with respect to the axis of symmetry SA.
Der Übersichtlichkeit halber sind für die beiden Eingangswandler Es, Ea nur die äußeren Elektrodenfinger eingezeich- net . Der Überlappungsbereich der Elektrodenfinger ist jeweils durch gestrichelte Linien gekennzeichnet .For the sake of clarity, only the outer electrode fingers are shown for the two input transducers Es, Ea. net. The area of overlap of the electrode fingers is identified by dashed lines.
Der gerade Real- und Imaginärteil der Impulsantwort wird durch das symmetrische Filter S, der ungerade Real- und Imaginärteil der Impulsantwort dagegen durch das antisymmetrische Filter U bestimmt.The even real and imaginary part of the impulse response is determined by the symmetrical filter S, while the odd real and imaginary part of the impulse response is determined by the antisymmetric filter U.
Zum Betrieb des erfindungsgemäßen OFW-Filters wird ein Ein- gangssignal auf die beiden Anschlüsse Ts2 und Ta2 gelegt, so dass diese auf gleichem Potenzial sind. Die Masseanschlüsse TM werden mit Masse verbunden. Sämtliche signalführenden Anschlüsse der Ausgangswandler Tsl, Ts3, Tal und Ta3 werden elektrisch parallel geschaltet.To operate the SAW filter according to the invention, an input signal is applied to the two connections Ts2 and Ta2, so that they are at the same potential. The ground connections TM are connected to ground. All signal-carrying connections of the output converters Tsl, Ts3, Tal and Ta3 are electrically connected in parallel.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen OFW-Filters, bei der die beiden Filter jeweils mit zwei parallel verschalteten Spuren, also als zwei parallel verschaltete Teilfilter ausgebildet sind. Im ersten Teilfilter Sr ist der gerade Realteil, im zweiten Teilfilter Si der gerade Imaginärteil, im dritten Teilfilter Ur der ungerade Realteil und im vierten Teilfilter Ui der ungerade Imaginärteil der gewünschten Impulsantwort realisiert. Mit dem Querstrich in den nur schematisch dargestellten äußeren Interdi- gitalwandlern ist die Symmetrie des jeweiligen Wandlers angedeutet, die sich insbesondere auch in der Wichtung ausdrücken kann. Neben der dargestellten parallelen Verschaltung der Teilfilter ist es auch möglich, sämtliche Teilfilter seriell zu verschalten.FIG. 2 shows a further embodiment of the SAW filter according to the invention, in which the two filters are each designed with two tracks connected in parallel, that is to say as two sub-filters connected in parallel. The even real part in the first partial filter S r , the even imaginary part in the second partial filter Si, the odd real part in the third partial filter U r and the odd imaginary part of the desired impulse response in the fourth partial filter Ui. The dash in the external interdigital transducers shown only schematically indicates the symmetry of the respective transducer, which can also be expressed in particular in the weighting. In addition to the illustrated parallel connection of the partial filters, it is also possible to connect all partial filters in series.
Figur 3 zeigt eine mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen OFW-Filters, bei der die beiden Filterspuren von symmetrischem Filter S und antisymmetrischem Filter U unmittelbar aneinander grenzen und eine gemeinsame mittlere Stromsammei - schiene SS nutzen können. Zur Vereinfachung der Masseanschlüsse ist die Stromsammeischiene über die gesamte Länge des bzw. der Filter gezogen, so dass ein einziger Massean- schluss TM ausreichend ist. Der übrige Filteraufbau entspricht ansonsten dem in der Figur 1 dargestellten Aufbau.FIG. 3 shows a possible embodiment of the SAW filter according to the invention, in which the two filter traces of symmetrical filter S and antisymmetric filter U directly adjoin one another and can use a common middle current bus SS. To simplify the ground connections, the current busbar is pulled over the entire length of the filter or filters, so that a single ground conclusion TM is sufficient. The rest of the filter structure otherwise corresponds to the structure shown in FIG. 1.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der ebenfalls eine gemeinsame mittlere Stromsammeischiene SS für sämtliche Ein- und Ausgangswandler vorgesehen ist. Zusätzlich ist in der akustischen Spur jeweils zwischen einem Ein- und einem Ausgangswandler eine Abschirmelektrode B vorgesehen. Wird diese mit Masse verbunden, erfolgt eine elek- tromagnetische Abschirmung zwischen Ein- und Ausgangswandler, die das elektromagnetische Übersprechen zwischen Ein- und Ausgangswandler unterdrückt. Zum anderen sind hier sämtliche signalführenden Anschlüsse der Ausgangswandler durch ein Leiterstück verbunden, welches sämtliche Wandler auf dem Sub- strat rahmenförmig umgibt.FIG. 4 shows a further embodiment of the invention, in which a common middle current bus bar SS is also provided for all input and output transformers. In addition, a shielding electrode B is provided in the acoustic track between an input and an output transducer. If this is connected to ground, there is an electromagnetic shield between the input and output converter, which suppresses the electromagnetic crosstalk between the input and output converter. On the other hand, all signal-carrying connections of the output transducers are connected here by a conductor piece which surrounds all transducers on the substrate in a frame-like manner.
Mit einem, dem in Anspruch 1 angegebenen Prinzip folgenden OFW-Filter wird ein OFW-Bandpassfilter mit allgemeiner Impulsantwort, niedriger Einfügedämpfung bei geringem triple- transit Signal erhalten, bei dem second order-Effekte kompensiert werden können. Neben den exemplarisch anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen liegen auch weitere Variationen bezüglich einzelner Merkmale im Rahmen der Erfindung . With an SAW filter that follows the principle specified in claim 1, an SAW bandpass filter with a general impulse response, low insertion loss with a low triple-transit signal is obtained, in which second order effects can be compensated for. In addition to the exemplary embodiments described by way of example with reference to the figures, further variations with regard to individual features are also within the scope of the invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Oberflächenwellenfilter bei dem die Ein- und Ausgangswandler eines ersten Filters (S) und eines zweiten Filters (U) jeweils elektrisch parallel geschaltet sind bei dem jedes der beiden Filter je Spur drei als Ein- und Ausgangswandler dienende Interdigitalwandler aufweist bei dem das erste Filter (S) je Spur bezüglich der Anordnung der Wandler und der Elektrodenfinger in den Wandlern in dem möglicherweise nicht orthogonalen, in der Substratoberfläche liegenden, im mittleren Wandler zentrierten Koordinatensystem, gebildet aus der Symmetrieachse (SA) normal zur Phasengeschwindigkeit der Oberflächenwelle und der Achse X parallel zur Gruppengeschwindigkeit der Oberflächenwelle, symmetrisch aufgebaut ist, das zweite Filter (U) jedoch antisymmetrisch.1. Surface wave filter in which the input and output transducers of a first filter (S) and a second filter (U) are each electrically connected in parallel, in which each of the two filters per track has three interdigital transducers serving as input and output transducers, in which the first filter (S) per track with regard to the arrangement of the transducers and the electrode fingers in the transducers in the possibly non-orthogonal coordinate system centered in the substrate surface and centered in the middle transducer, formed from the axis of symmetry (SA) normal to the phase velocity of the surface wave and the axis X parallel to the group velocity of the surface wave, is symmetrical, but the second filter (U) is antisymmetric.
2. Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 1, bei dem jedes der beiden Filter (S,U) zwei parallel verschal- tete Spuren aufweist, so dass sich je Filter zwei Teilfilter (Sr;Si,-Ur;Ui) ergeben, bei dem das erste Teilfilter (Sr) den geraden Realteil, das zweite Teilfilter (Si) den geraden Imaginärteil, das dritte Teilfilter (Ur) den ungeraden Realteil und das vierte Teilfilter (Ui) den ungeraden Imaginärteil der gewünschten Impulsantwort realisiert.2. Surface wave filter according to claim 1, in which each of the two filters (S, U) has two tracks connected in parallel, so that there are two sub-filters (S r ; Si, -U r ; Ui) per filter, in which the first sub-filter (S r ) real even part, second sub-filter (Si) the even imaginary part, third sub-filter (U r ) real odd part and fourth sub-filter (Ui) realizes the odd imaginary part of the desired impulse response.
3. Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 1 oder 2, bei dem je Spur jeweils die mittleren Interdigitalwandler der beiden Filter gewichtet sind.3. Surface acoustic wave filter according to Claim 1 or 2, in which the middle interdigital transducers of the two filters are weighted for each track.
4.Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1-3, bei dem in den beiden Filtern je Spur jeweils der jeweils mittlere Interdigitalwandler (Es,Ea) eine Kaskaden- Weglass- oder eine Überlappwichtung aufweist.4. Surface wave filter according to one of claims 1-3, in which in the two filters per track, the respective middle interdigital transducer (Es, Ea) has a cascade omission or an overlap weighting.
5. Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1-4, bei dem je Spur jeweils die mittleren Interdigitalwandler (Ea,Es) als gewichtete Splitfingerwandler ausgebildet sind.5. Surface acoustic wave filter according to one of claims 1-4, in which the middle interdigital transducers (Ea, Es) are designed as weighted split finger transducers for each track.
6. Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1-5, bei dem je Spur jeweils die beiden äußeren Interdigitalwandler (As,Aa) weglassgewichtet sind.6. Surface wave filter according to one of claims 1-5, in which the two outer interdigital transducers (As, Aa) are omitted weighted for each track.
7. Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1-6, bei dem je Spur jeweils die beiden äußeren Interdigitalwand- 1er (As,Aa) als SPUDT Wandler ausgebildet sind.7. Surface wave filter according to one of claims 1-6, in which each track, the two outer interdigital wall 1er (As, Aa) are designed as SPUDT transducers.
8. Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1-5, bei dem in den beiden Filtern je Spur jeweils die beiden äußeren Interdigitalwandler (As,Aa) ungewichtet sind.8. Surface acoustic wave filter according to one of claims 1-5, in which in the two filters per track the two outer interdigital transducers (As, Aa) are unweighted.
9. Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1-8, bei dem die beiden Filter (S,U) über eine gemeinsame, zwischen den beiden Filtern liegende und beiden Filtern angehörende Stromsammeischiene (SS) elektrisch verschaltet sind.9. Surface acoustic wave filter according to one of claims 1-8, in which the two filters (S, U) are electrically connected via a common current bus bar (SS) lying between the two filters and belonging to both filters.
10. Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1-9, bei dem in jedem Filter (S,U) je Spur jeweils zwischen Ein- und Ausgangswandler (E,A) eine mit Masse verbindbare Abschirmelektrode (B) angeordnet ist.10. Surface wave filter according to one of claims 1-9, in which in each filter (S, U) for each track between input and output transducers (E, A) a shield electrode (B) which can be connected to ground is arranged.
11. Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 10, bei dem die Abschirmelektrode (B) schräg zur Wellenausbreitungsrichtung (X) angeordnet ist.11. Surface wave filter according to claim 10, wherein the shielding electrode (B) is arranged obliquely to the direction of wave propagation (X).
12. Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1-11, bei dem eine beiden Filtern (S,U) angehörende gemeinsame mittlere Stromsammeischiene (SS) vorgesehen ist, die die Masseanschlüsse (TM) sämtlicher Wandler (E,A) miteinander verbindet . 12. Surface wave filter according to one of claims 1-11, in which a two filters (S, U) belonging to common middle current bus bar (SS) is provided, which connects the ground connections (TM) of all transducers (E, A) to one another.
13. Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1-12, bei dem die mittleren Interdigitalwandler pro Wellenlänge mit vier, sechs oder acht Elektodenfingern ausgeführt sind.13. Surface wave filter according to one of claims 1-12, in which the middle interdigital transducers per wavelength are designed with four, six or eight electrode fingers.
14. Oberflächenwellenfilter nach einem der Ansprüche 1-13, bei dem die zwei Spuren nebeneinander angeordnet sind und zwei einander entsprechende äußere Interdigitalwandler der der beiden Spuren übereinstimmende Orientierung der Fingerelektroden aufweisen und zu einem größeren, beiden Spuren an- gehörenden Interdigitalwandler zusammengefasst sind.14. Surface acoustic wave filter according to one of claims 1-13, in which the two tracks are arranged next to one another and two mutually corresponding outer interdigital transducers have the orientation of the finger electrodes corresponding to the two tracks and are combined to form a larger interdigital transducer belonging to both tracks.
15. Verwendung eines Oberflächenwellenfilters nach einem der vorangehenden Ansprüche als low loss Filter für Multimedia-, Mobilfunk-, Cordless Telephone- und Satellitenanwendungen. 15. Use of a surface acoustic wave filter according to one of the preceding claims as a low loss filter for multimedia, mobile radio, cordless telephone and satellite applications.
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