WO2006029674A1 - Mit oberflächenwellen arbeitender wandler - Google Patents

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WO2006029674A1
WO2006029674A1 PCT/EP2005/008544 EP2005008544W WO2006029674A1 WO 2006029674 A1 WO2006029674 A1 WO 2006029674A1 EP 2005008544 W EP2005008544 W EP 2005008544W WO 2006029674 A1 WO2006029674 A1 WO 2006029674A1
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cells
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PCT/EP2005/008544
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Inventor
Andreas Bergmann
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TDK Electronics AG
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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 elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14502—Surface acoustic wave [SAW] transducers for a particular purpose
    • H03H9/14505—Unidirectional SAW transducers

Definitions

  • a SAW converter comprises two comb-like electrodes which have interdigitated electrode fingers. This structure is arranged on a piezoelectric substrate and serves for the electroacoustic conversion of a (high-frequency) electrical signal into an acoustic wave and vice versa.
  • the SAW converters are used in particular in bandpass filters of data transmission systems.
  • the electrical behavior of a filter is usually defined by a transfer function (frequency response of the magnitude and phase of the transmitted signal).
  • a converter may, for. Example, be a normal finger transducer, in which the electrode electrodes are connected to different electrodes alternately arranged, wherein the electrode fingers have a width of usually ⁇ / 4 and wherein the centers of two juxtaposed electrode fingers are spaced apart by ⁇ / 2.
  • the acoustic behavior of a transducer can be characterized (in the longitudinal direction) by weighting functions (excitation function or reflection function).
  • the weighting functions indicate the excitation or reflection strength in the transducer as a function of the longitudinal coordinate and thus describe their distribution.
  • DMS Double Mode SAW
  • Object of the present invention is to provide a converter with a low insertion loss, which can be used in a SAW filter and has a wide bandwidth.
  • a surface wave transducer with an active region is shown in which an acoustic surface wave can be excited.
  • the active region of the transducer is split longitudinally into cells of different cell types.
  • a cell type is defined by the attachment sequence of the electrode fingers of a cell, the length of the cells being at a given frequency (eg, center frequency). frequency of the filter) substantially corresponds to a phase rotation of the acoustic wave about 2 ⁇ n, where n is an integer.
  • the converter has at least one cell of the first cell type with directed radiation of the wave (SPUDT cell), wherein the following applies to the phase difference ⁇ between a reflection center and an excitation center of the cell of the first cell type: ⁇ i ⁇ 0.
  • ⁇ i ⁇ / 4.
  • the excitation or the reflection is significantly smaller due to the phase shift between the excitation center and the reflection center, as it is possible without this phase difference, as in the cells of the second cell type is.
  • the use of the cells of the second cell type in an overall recursive transducer has the advantage that these cells have a high excitation intensity with a high reflection intensity. A sufficient reflection strength is u. a. necessary to prevent the acoustic wave from leaving the track at its ends, which would increase their insertion loss. Thus, with the invention, a low insertion damping can be achieved.
  • the bandwidth of the filter according to the invention is higher than the bandwidth of a conventional strain gauge filter without the cells of the first cell type.
  • the insertion loss of the inventive filter is smaller than in a conventional recursive filter without the cells of the second cell type.
  • the converter has cells that belong to the class of SPUDT cells.
  • the already described cell of the first cell type belongs to the class of SPUDT cells.
  • a SPUDT cell is defined as a cell contributing to the unidirectional emission of the acoustic wave.
  • a SPUDT cell is selected from the following cells: the cell of the first cell type (ie a cell with phase-shifted excitation and reflection), a cell in phase with the cell of the first cell type without reflection, and one with the cell of the first cell type in phase reflective cell without Anre ⁇ supply.
  • the cell of the second cell type is preferably a normal finger cell of length ⁇ , which has two fingers of equal width connected to different electrical potentials.
  • the distance between the finger centers is preferably ⁇ / 2.
  • two partial excitations are provided in the cell of the second cell type, which are spaced apart by exactly ⁇ / 2.
  • the converter can, for. Depending on the excitation function, d. H. depending on the stimulus strength required at the given location, it can be subdivided into different subregions. For example, the subregion with the maximum excitation intensity can be designed like a normal finger transducer. This subarea may be weighted away with respect to excitation or reflection. The Weglasswichtung with respect to the reflection can, for. B. come through the formation of a finger as a split finger.
  • a phase weighting is understood to mean the formation of particularly similar cells with different lengths, with their length substantially corresponding to a wavelength at the center frequency of the transducer or filter, and only by a few percent (eg, to 20%, in a preferred variant between 0.1 and 10%) deviates from it.
  • Two similar cells have identically formed finger groups and the same connection sequence of the fingers at the same relative (i.e., in relation to the cell length) finger widths and distances of the corresponding fingers of both cells.
  • a phase weighting (preferably similar) cells are characterized by mutually different middle frequencies.
  • a recursive transducer which comprises SPUDT cells or cells of the first cell type
  • the longitudinal direction corresponds to the x-axis.
  • the local excitation strength achieved within a cell is reproduced over the length of the transducer by a discrete excitation function E (Xi), i is the ordinal number of the cell in the transducer, xi is the position of the cell in the longitudinal direction.
  • the local reflection strength achieved within a cell is translated over the length of the transducer by a discrete reflection function R (Xi) is reproduced.
  • the excitation or reflection function can assume a value E, R between -1 and 1 per cell.
  • E has a sign change.
  • the sign change of the excitation usually occurs at the points at which the continuous excitation function has a zero. This can be realized, for example, by inserting a split finger between two stimulating cells.
  • the converter according to the invention can be used in a recursive filter or a DMS filter.
  • FIG. 1A shows a detail of a transducer with cells of the first cell type shown in FIG. 2 and the cells of the second cell type;
  • FIG. 1B shows a detail of a transducer with cells of the first cell type shown in FIG. 3 and the cells of the second cell type;
  • Figure 2 shows exemplary cells used in a transducer
  • Figure 3 Hanma-Hunsinger and DART cells;
  • Figure 4 shows a detail of an exemplary transducer according to the invention
  • Figure 5 shows a development of the invention with scaled Zel ⁇ len
  • FIG. 6 shows a development of the invention with running sections of different lengths inserted into the cells of the same type
  • FIG. 7 subdivision of a transducer into different regions in the longitudinal direction
  • FIG. 8 shows a transducer with variation of the cell length at the boundary of two transducer regions
  • FIG. 9 Comparison of the transfer functions of a conventional converter with different cells of the first type and of a converter with different cells of the first and the second type;
  • FIG. 10 a detail of a transducer with a transversal edge region.
  • FIG.1A shows a detail of a transducer with different cells 1, 3, 3 ", 3", 7 and 9, which are shown schematically in FIG. 2.
  • the cells 3, 3 ', 3 "and 7 are the cells of FIG A cell Z2 of the second cell type is in each case arranged between cells 1 and 3 as well as 3 "and 7.
  • the cell of the second type Z2 has two identically wide fingers whose center distance is ⁇ / 2.
  • the cells Z2 of the second cell type excite the wave and reflect in both directions, to the left and to the right.
  • Each cell 9 is used for phase rotation through 180 °.
  • the cells 3, 3 'and 3 "have the same connection sequence of the fingers, but different lengths from each other. At the end of the cells 3 'and 3' 'additional, different lengths running paths are inserted, as will be explained in more detail in Figure 6. Thus, the phase rotation is different in different cells having the same finger groups.
  • Partial excitation always takes place between two fingers connected to different potentials.
  • the cell Z2 of the second cell type arranged between the cells 1 and 3 has two partial excitations spaced apart by ⁇ / 2.
  • the first partial excitation takes place between the two fingers of cell Z2.
  • the second partial excitation is located between the last finger of cell Z2 and the first finger of cell Z3.
  • FIG. 1B shows a detail of a transducer with different cells E00, E20, E20 ', E21 (class of EWC cells) and H20, H21 (class of Hanma-Hunsinger cells), which are shown schematically in FIG.
  • the SPUDT cells E21 and H21 are the cells of the first cell type. Although the wave is excited in the SPUDT cells E20, E20 'and H20, it is not reflected.
  • Cell E00 (or H00) represents a fill cell used for 180 ° phase rotation.
  • a cell Z2 of the second cell type is arranged between the cells E00 and H20.
  • Two further cells Z2 of the second cell type are arranged between the cells H20 and E00.
  • the cells E20 have four equally wide fingers.
  • the EWC cells of the first cell type have a lower excitation power than a normal finger cell.
  • the Hanma-Hunsinger cells of the first cell type are characterized by a lower reflection strength than the normal finger cells.
  • the width of the wider finger in the EWC cells shown in FIG. 3 is ⁇ / 4.
  • Another variant of EWC cells with a broad finger whose width is 3 ⁇ / 8 is possible.
  • Such cells are called DART (Distributed Acoustic Reflection Transducer) cells.
  • Figure 2 shows different variants of the SPUDT cells used in the recursive filter transducers.
  • the cells 3 to 6 each represent a cell of the first type.
  • the cell 9 has a split finger (or two fingers of width ⁇ / 8) and preferably has half the wavelength.
  • Hanma-Hunsinger cells HH are shown.
  • the bottom row shows EWC or DART cells EE.
  • the cells E00, H00 correspond to the cell 9 shown in FIG.
  • a converter is shown below in FIG. 4, in which various cells Z11, Z12 of the first type and a split finger aufwei ⁇ sende cell Z3 are provided.
  • the reflection strength in cells ZI1 and Z12 is 50% of the maximum value.
  • the reflection strength in the cells Z2 and Z4 is 100% of the maximum value.
  • the SPUDT cell Z14 is a cell without excitation, with its reflectance as in cell ZlI.
  • the cell Z14 reflects in phase with the cell of the first type ZIl.
  • FIGS. 5, 6 each show a phase-weighted converter.
  • the phase weighting consists in that the cells with the same connection sequence of the fingers have different lengths from one another, which leads to different phase rotations of the shaft after passage of these cells due to different lengths of running distances.
  • FIG. 5 shows a first example of a phase-weighted converter.
  • Ll and L2 the length of the cells ZIl and Z2 is designated.
  • Ll 'and L2' the length of the cells ZIl 'or Z2' is designated.
  • the length of a cell, e.g. B. the cell ZIl is measured from the left edge of the first finger IIa of this cell to the left edge of the first finger IIb of the subsequent cell Z2.
  • the cells ZIII, ZIII 'of the first cell type have in FIG. 5 the same connection sequence and the same relative width of the fingers relative to the respective cell length L1, L1', but different lengths L1 * L1 'from one another.
  • the cells Z2, Z2 'of the second cell type have the same connection sequence and the same relative width of the fingers to the respective cell length L2, L2', but different lengths L2 ⁇ L2 'from one another.
  • the cell Z1 'or Z2' is stretched in relation to the cell Z1 or Z2. It is also possible to compress a cell relative to the starting cell.
  • FIG. 6 shows a second example of a phase-weighted converter.
  • a finger group FG2 is defined by the connection sequence of the fingers of a cell to the current input rails SS1, SS2.
  • FG2 is the finger group of cells Z2 and Z2 ', respectively.
  • the cells Z11, Z11 'of the first cell type have in FIG. 6 the same connection sequence and identical ratios of the fin widths within the cells.
  • the cells Z2, Z2 'of the second cell type have the same terminal sequence and the same absolute width of the fingers, but of different lengths L2 ⁇ L2' on.
  • the running distances between the right edge of the last finger of the cells Z2, Z2 'and the left edge of the first finger of the next cell ZI1', Z11 'facing it differ from one another.
  • FIG. 7 is a schematic illustration of a preferred right-to-right converter, which is divided in the longitudinal direction into a first region B1 and a second region B2.
  • the direction of the preferred radiation of the wave in the areas Bl, B2 is indicated by arrows.
  • the wave is preferably emitted in the direction of the second region B2, that is to the right.
  • the first area with radiation of the Wave in preferred direction has predominantly SPUDT cells.
  • the first region can also have at least one cell of the second cell type.
  • the wave is radiated alike in both longitudinal directions. Therefore, in the second region B2 predominantly the cells of the second cell type are arranged. It is also possible, however, in the second area B2 z. B. split finger cells or SPUDT cells gene insert.
  • FIG. 8 shows a detail of a transducer with adjoining regions B1 and B2, which each have the cells of a cell type or a cell class.
  • the cells ZI1, Z12 and Z13 assigned to the first area B1 have the same length 11.
  • the cells Z22, Z23 and Z24 of the second area B2 assigned to the second area B2 have the same length 12 to one another.
  • the cells facing each other different areas - the end ⁇ permanent cell Z14 of the first area Bl and the terminal cell Z21 of the second area - have a relation to the other cells of the respective area shorter length 11 ' ⁇ 11 and 12' ⁇ 12 on.
  • phase weighting shown only schematically in FIG. 8, of the facing cells at the boundary of the areas B1, B2 may be selected in a variant according to FIG. 5 (scaling of the cell) and in a further variant according to FIG. 6 (insertion of an additional running distance).
  • FIG. 9 shows a comparison of the transfer function 32 of a conventional filter with different cells of the first type (EWC cells and HH cells) and the transfer function 31 of a filter with a converter according to the invention comprising different cells of the first type (EWC cells). and the second type (normal finger cells).
  • the converter according to the invention also has cells consisting of split fingers.
  • FIG. 10 shows a detail of a further development of the invention.
  • a transverse edge region (edge trace RB) is provided between a current busbar SS1 and the excitation region AB of the transducer.
  • the width of the edge track RB in the transverse direction is approximately ⁇ y / 4, where ⁇ y is the wavelength of the transverse fundamental mode in the edge track.
  • the transducer has two edge tracks, which ensure that the transverse fundamental mode is nearly rectangular, whereby the coupling of the energy into the higher modes is reduced.
  • FIG. 10 a full-textual reference is made to FIG. 1 and the following passages of document DE 10331323 A1: page 3, line 25 to page 4, line 8; Page 5, line 4 to page 6, line 1.
  • the filter with a converter according to the invention has a lower insertion loss with a comparatively large bandwidth.
  • the invention is illustrated with only a few examples, but is not limited to these or the mentioned application examples. In various embodiments vor ⁇ Asked elements can be combined.
  • the invention is not limited to the types of SPUDT cells mentioned here. In principle any SPUDT cells can be used as the cells of the first cell type.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wandler für ein mit Oberflächenwellen arbeitendes Filter. Der Wandler ist in longitudinaler Richtung in Zellen unterschiedlichen Zelltyps aufgeteilt, wobei die Länge der Zellen bei einer Frequenz im Wesentlichen einer Phasendrehung der akustischen Welle um 2 pn entspricht, wobei n eine ganze Zahl ist. Der Wandler weist eine Zelle (Z1) des ersten Zelltyps mit gerichteter Abstrahlung der Welle auf, wobei für die Phasendifferenz ?f<SUB>1 </SUB>zwischen einem Reflexionszentrum und einem Anregungszentrum der Zelle des ersten Zelltyps gilt: ?f<SUB>1</SUB> ? 0. Der Wandler weist ferner eine Zelle (Z2) des zweiten Zelltyps auf, in der die Welle in beiden longitudinalen Richtungen gleichermaßen reflektiert und angeregt wird, wobei für die Phasendifferenz ?f<SUB>2</SUB> zwischen dem Reflexionszentrum und dem Anregungszentrum der Zelle (Z2) des zweiten Zelltyps gilt: ?f<SUB>2</SUB> = 0.

Description

Beschreibung
Mit Oberflächenwellen arbeitender Wandler
Die Erfindung betrifft einen mit Oberflächenwellen arbeiten¬ den Wandler (SAW-Wandler, SAW = Surface Acoustic Wave) .
Ein SAW-Wandler umfasst in der Regel zwei kammartige Elektro¬ den, die ineinandergreifende Elektrodenfinger aufweisen. Die¬ se Struktur ist auf einem piezoelektrischen Substrat angeord¬ net und dient zur elektroakustischen Umwandlung eines (hoch¬ frequenten) elektrischen Signals in eine akustische Welle und umgekehrt. Die SAW-Wandler werden insbesondere in Bandpass¬ filtern von Datenübertragungssystemen verwendet.
Das elektrische Verhalten eines Filters wird in der Regel durch eine Übertragungsfunktion (Frequenzgang des Betrags und der Phase des übertragenen Signals) definiert.
Ein Wandler kann z. B. ein Normalfingerwandler sein, bei dem die an verschiedene Elektroden angeschlossenen Elektrodenfin¬ ger abwechselnd angeordnet sind, wobei die Elektrodenfinger eine Breite von üblicherweise λ/4 aufweisen und wobei die Mitten zweier nebeneinander liegenden Elektrodenfinger um λ/2 voneinander beabstandet sind.
Das akustische Verhalten eines Wandlers kann (in longitudina- ler Richtung) durch Wichtungsfunktionen (Anregungsfunktion bzw. Reflexionsfunktion) charakterisiert werden. Die Wich¬ tungsfunktionen geben in Abhängigkeit von der longitudinalen Koordinate die Anregungs- bzw. Reflexionsstärke im Wandler an und beschreiben somit deren Verteilung.
Es sind z. B. aus der Druckschrift US 2003/0057805 Al rekur¬ sive Filter oder SPUDT-Filter (SPUDT = Single Phase Unidirec- tional Transducer) bekannt, die sich dadurch auszeichnen, dass ihre Zellen - SPUDT-Zellen - jeweils zur gerichteten Abstrahlung der akustischen Welle ausgebildet sind. Die ge¬ richtete Abstrahlung kommt durch die konstruktive Überlage¬ rung der angeregten und der reflektierten Welle in eine Rich¬ tung bzw. destruktive Überlagerung der angeregten und der re¬ flektierten Welle in die entgegengesetzte Richtung zustande.
Ferner sind DMS-Filter (DMS = Double Mode SAW) mit mehreren akustisch miteinander gekoppelten Wandlern bekannt. Solche Filter weisen jedoch eine geringe Bandbreite auf.
Insbesondere bei schmalbandigen, für das GSM-System geeigne¬ ten Zwischenfrequenzfiltern ist neben einer möglichst gerin¬ gen Einfügedämpfung eine hohe Flankensteilheit der Übertra¬ gungsfunktion erforderlich. Dies erfordert bestimmte piezo¬ elektrische Materialien wie z. B. Quarz. Angesichts seines kleinen elektroakustischen Kopplungsfaktors ist aber mit Quarz eine geringe Einfügedämpfung nur schwer erreichbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wandler mit einer geringen Einfügedämpfung anzugeben, der in einem SAW- Filter einsetzbar ist und der eine große Bandbreite aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung ist durch Anspruch 1 gelöst. Wei¬ terbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den weiteren Ansprüchen hervor.
Es wird ein mit Oberflächenwellen arbeitender Wandler mit einem aktiven Bereich angegeben, in dem eine akustische Ober¬ flächenwelle anregbar ist. Der aktive Bereich des Wandlers ist in longitudinaler Richtung in Zellen unterschiedlichen Zelltyps aufgeteilt. Ein Zelltyp ist durch die Anschlussfolge der Elektrodenfinger einer Zelle definiert, wobei die Länge der Zellen bei einer vorgegebenen Frequenz (z. B. Mittenfre- quenz des Filters) im Wesentlichen einer Phasendrehung der akustischen Welle um 2πn entspricht, wobei n eine ganze Zahl ist. Der Wandler weist mindestens eine Zelle des ersten Zell¬ typs mit gerichteter Abstrahlung der Welle (SPUDT-Zelle) auf, wobei für die Phasendifferenz Δφi zwischen einem Reflexions¬ zentrum und einem Anregungszentrum der Zelle des ersten Zell¬ typs gilt: Δφi ≠ 0. Vorzugsweise gilt Δφi = π/4. Der Wandler weist ferner mindestens eine Zelle des zweiten Zelltyps auf, in der die Welle in beiden longitudinalen Richtungen glei¬ chermaßen reflektiert und angeregt wird, wobei für die Pha¬ sendifferenz Δφ2 zwischen dem Reflexionszentrum und dem Anre¬ gungszentrum der Zelle des zweiten Zelltyps gilt: Δφ2 = 0.
Bei den Zellen des ersten Zelltyps, die rekursive Zellen dar¬ stellen, ist aufgrund der Phasenverschiebung zwischen dem Anregungs- und dem Reflexionszentrum entweder die Anregung oder die Reflexion deutlich kleiner, als es - wie bei den Zellen des zweiten Zelltyps - ohne diese Phasendifferenz mög¬ lich ist. Die Verwendung der Zellen des zweiten Zelltyps in einem insgesamt rekursiven Wandler hat den Vorteil, dass die¬ se Zellen eine hohe Anregungsstärke bei einer hohen Reflexi¬ onsstärke aufweisen. Eine ausreichende Reflexionsstärke ist u. a. notwendig, um die akustische Welle am Verlassen der Spur an deren Enden zu hindern, was deren Einfügedämpfung erhöhen würde. Somit ist mit der Erfindung eine geringe Ein¬ fügedämpfung erreichbar.
Die Bandbreite des erfindungsgemäßen Filters ist höher als die Bandbreite eines herkömmlichen DMS-Filters ohne die Zel¬ len des ersten Zelltyps. Die Einfügedämpfung des erfindungs¬ gemäßen Filters ist kleiner als bei einem herkömmlichen re¬ kursiven Filter ohne die Zellen des zweiten Zelltyps. Der Wandler weist Zellen auf, die zur Klasse der SPUDT-Zellen zählen. Insbesondere gehört die schon beschriebene Zelle des ersten Zelltyps zur Klasse der SPUDT-Zellen. Eine SPUDT-Zelle ist im Sinne der vorliegenden Erfindung als eine zur unidi- rektionalen Abstrahlung der akustischen Welle beitragende Zelle definiert. Eine SPUDT-Zelle ist aus der folgenden Zel¬ len gewählt: die Zelle des ersten Zelltyps (d. h. eine Zelle mit einander gegenüber phasenverschobenen Anregung und Refle¬ xion) , eine mit der Zelle des ersten Zelltyps phasengleich anregende Zelle ohne Reflexion und eine mit der Zelle des ersten Zelltyps phasengleich reflektierende Zelle ohne Anre¬ gung.
Die Zelle des zweiten Zelltyps ist vorzugsweise eine Normal¬ finger-Zelle der Länge λ, die zwei gleich breite, mit ver¬ schiedenen elektrischen Potentialen verbundene Finger auf¬ weist. Der Abstand zwischen den Fingermitten beträgt vorzugs¬ weise λ/2. In einer bevorzugten Variante sind in der Zelle des zweiten Zelltyps zwei Teilanregungen vorgesehen, die um genau λ/2 voneinander beabstandet sind.
Der Wandler kann z. B. je nach Anregungsfunktion, d. h. in Abhängigkeit von der am gegebenen Ort erforderlichen Anre¬ gungsstärke in verschiedene Teilbereiche unterteilt sein. Beispielsweise kann der Teilbereich mit der maximalen Anre¬ gungsstärke wie ein Normalfingerwandler ausgebildet sein. Dieser Teilbereich kann bezüglich der Anregung oder der Re¬ flexion weglassgewichtet sein. Die Weglasswichtung bezüglich der Reflexion kann z. B. durch die Ausbildung eines Fingers als Splitfinger zustande kommen.
- A - Es ist vorteilhaft, einen erfindungsgemäßen Wandler phasenge- wichtet auszubilden. Unter einer Phasenwichtung versteht man die Ausbildung von insbesondere gleichartigen Zellen mit von¬ einander unterschiedlichen Längen, wobei ihre Länge im we¬ sentlichen einer Wellenlänge bei der Mittenfrequenz des Wand¬ lers bzw. des Filters entspricht und nur um wenige Prozent (z. B. bis 20%, in einer bevorzugten Variante zwischen 0,1 und 10%) davon abweicht.
Zwei gleichartige Zellen weisen gleich gebildete Fingergrup¬ pen und die gleiche Anschlussfolge der Finger bei gleichen relativen (d. h. auf die Zellenlänge bezogenen) Fingerbreiten und -Abständen der einander entsprechenden Finger beider Zel¬ len auf. Bei einer Phasenwichtung werden (vorzugsweise gleichartige) Zellen durch voneinander unterschiedliche Mit¬ tenfrequenzen charakterisiert. Unter Verwendung der Zellen des zweiten Zelltyps (vorzugsweise Normalfinger-Zellen) in einem rekursiven Wandler (der SPUDT-Zellen bzw. Zellen des ersten Zelltyps aufweist) kann bei gleichzeitiger Phasenwich¬ tung trotz der Phasenverschiebung zwischen Anregung und Re¬ flexion innerhalb einer Zelle und einer - z. B. bezüglich eines durch die Mittenfrequenz des Filters festgelegten λ/8- Rasters - unterschiedlichen Lage der Anregungs- und Reflexi¬ onszentren der Zellen unterschiedlichen Typs eine im Passband nahezu symmetrische Filterfunktion erreicht werden.
Die longitudinale Richtung entspricht der x-Achse. Die loka¬ le, innerhalb einer Zelle erzielte Anregungsstärke wird über die Länge des Wandlers durch eine diskrete Anregungsfunktion E(Xi) wiedergegeben, i ist die Ordnungsnummer der Zelle im Wandler, xi die Lage der Zelle in Längsrichtung. Die lokale, innerhalb einer Zelle erzielte Reflexionsstärke wird über die Länge des Wandlers durch eine diskrete Reflexionsfunktion R(Xi) wiedergegeben. Die Anregungs- bzw. Reflexionsfunktion kann pro Zelle einen Wert E, R zwischen -1 und 1 annehmen. Z. B. entspricht der Wert R = I einer maximalen Reflexion der Welle (innerhalb einer Zelle) nach rechts. Der Wert R = -1 entspricht einer maximalen Reflexion der Welle nach links. Der Wert E = I bzw. -1 entspricht einer maximalen positiven bzw. negativen Anregung der Welle innerhalb einer Zelle, wo¬ bei die in der Zelle vorgesehenen Teilanregungen mit entge¬ gengesetztem Zeichen einander gegenüber phasenrichtig ange¬ ordnet sind, d. h. genau um eine halbe Wellenlänge voneinan¬ der beabstandet sind. Wenn der Abstand zwischen den Teilanre¬ gungen der Zelle von λ/2 abweicht, ergibt sich |E| < 1, da sich die angeregten Wellenkomponenten nicht exakt konstruktiv überlagern. Beispielsweise in einer DART-Zelle (z. B. Zelle 3 in Figur IA) sind die Teilanregungen um λ/4 voneinander beabstandet.
Sowohl für die Zellen des ersten Zelltyps als auch für die Zellen des zweiten Zelltyps gilt: E ≠O, R ≠ 0. In Wandler können aber auch weitere Zellen, insbesondere SPUDT-Zellen z. B. mit E ≠ 0, R = 0 oder E = 0, R ≠ 0 vorgesehen sein, die mit der Zelle des ersten Typs phasengleich anregen bzw. re¬ flektieren. Die Zellen, für die gilt E ≠ 0 und R = O, sind vorzugsweise Splitfinger-Zellen. Außerdem können „Füllzellen" vorgesehen sein, die weder zur Reflexion noch zur Anregung der akustischen Welle beitragen (d. h. R = O, E = 0) und die in einer Variante zu einer vorgegebenen Phasendrehung der Welle (z. B. um π oder ein ungeradzahliges Vielfaches von π) zwischen zwei anregenden und/oder reflektierenden Zellen die¬ nen.
Die Weglasswichtung der Anregungsfunktion E kann unabhängig von der Weglasswichtung der Reflexionsfunktion R sein. Zwi- sehen zwei anregenden Zellen kann mindestens eine Zelle mit E = 0 und vorzugsweise R = O eingefügt sein, z. B. wenn E einen Vorzeichenwechsel hat. Der Vorzeichenwechsel der Anregung tritt üblicherweise an den Stellen auf, an welchen die konti¬ nuierliche Anregungsfunktion eine Nullstelle hat. Dieser kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass zwischen zwei anregenden Zellen ein Splitfinger eingefügt wird.
Der Wandler gemäß Erfindung kann in einem rekursiven Filter oder einem DMS-Filter eingesetzt werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei¬ spielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen anhand schematischer und nicht maßstabsgetreu¬ er Darstellungen verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfin¬ dung. Gleiche oder gleich wirkende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Es zeigen schematisch
Figur IA ausschnittsweise einen Wandler mit in Figur 2 ge¬ zeigten Zellen des ersten Zelltyps und den Zellen des zweiten Zelltyps;
Figur IB ausschnittsweise einen Wandler mit in Figur 3 ge¬ zeigten Zellen des ersten Zelltyps und den Zellen des zweiten Zelltyps;
Figur 2 beispielhafte Zellen, die in einem Wandler verwendet werden;
Figur 3 Hanma-Hunsinger und DART-Zellen; Figur 4 ausschnittsweise einen beispielhaften Wandler gemäß Erfindung;
Figur 5 eine Weiterbildung der Erfindung mit skalierten Zel¬ len;
Figur 6 eine Weiterbildung der Erfindung mit in den Zellen des gleichen Typs eingefügten Laufstrecken verschiedener Län¬ ge;
Figur 7 Unterteilung eines Wandlers in verschiedene Bereiche in longitudinaler Richtung;
Figuren 8 einen Wandler mit Variation der Zellenlänge an der Grenze zweier Wandlerbereiche;
Figur 9 Vergleich der Übertragungsfunktionen eines herkömm¬ lichen Wandlers mit verschiedenen Zellen des ersten Typs und eines Wandlers mit verschiedenen Zellen des ersten und des zweiten Typs;
Figur 10 ausschnittsweise einen Wandler mit einem transversa¬ len Randbereich.
Figur IA zeigt ausschnittsweise einen Wandler mit verschiede¬ nen Zellen 1, 3, 3", 3'', 7 und 9, die in Figur 2 schematisch dargestellt sind. Die Zellen 3, 3', 3'' und 7 sind die Zellen des ersten Zelltyps. Zwischen den Zellen 1 und 3 sowie 3'' und 7 ist jeweils noch eine Zelle Z2 des zweiten Zelltyps angeordnet. Die Zelle des zweiten Typs Z2 weist zwei gleich breite Finger auf, deren Mittenabstand λ/2 beträgt. Die Zel¬ len Z2 des zweiten Zelltyps regen die Welle an und reflektie- ren in beide Richtungen, nach links und nach rechts. Jede Zelle 9 wird zur Phasendrehung um 180° benutzt.
Die Zellen 3, 3' und 3'' weisen die gleiche Anschlussfolge der Finger, aber voneinander unterschiedliche Längen auf. Am Ende der Zellen 3' und 3'' sind zusätzliche, unterschiedlich lange Laufstrecken eingefügt, wie in Figur 6 näher erläutert wird. Damit ist die Phasendrehung in verschiedenen Zellen, die die gleichen Fingergruppen aufweisen, unterschiedlich.
Eine Teilanregung findet stets zwischen zwei mit verschiede¬ nen Potentialen verbundenen Fingern statt. Die zwischen den Zellen 1 und 3 angeordnete Zelle Z2 des zweiten Zelltyps weist zwei um λ/2 voneinander beabstandete Teilanregungen auf. Die erste Teilanregung findet zwischen den beiden Fin¬ gern der Zelle Z2 statt. Die zweite Teilanregung ist zwischen dem letzten Finger der Zelle Z2 und dem ersten Finger der Zelle Z3 angeordnet.
Figur IB zeigt ausschnittsweise einen Wandler mit verschiede¬ nen Zellen EOO, E20, E20', E21 (Klasse der EWC-Zellen) und H20, H21 (Klasse der Hanma-Hunsinger Zellen) , die in Figur 3 schematisch dargestellt sind. Die SPUDT-Zellen E21 und H21 sind die Zellen des ersten Zelltyps. In den SPUDT-Zellen E20, E20' und H20 wird die Welle zwar angeregt, aber nicht reflek¬ tiert. Die Zelle E00 (oder H00) stellt eine Füllzelle dar, die zur Phasendrehung um 180° benutzt wird.
Im mittleren Bereich des Wandlers ist zwischen den Zellen E00 und H20 eine Zelle Z2 des zweiten Zelltyps angeordnet. Zwei weitere Zellen Z2 des zweiten Zelltyps sind zwischen den Zel¬ len H20 und E00 angeordnet. Die Zellen E20 weisen vier gleich breite Finger auf. Die Zel¬ le E20' weist drei gleich breite Finger auf, haben aber die gleiche Anregungsstärke E = -1 wie die Zellen E20.
Die EWC-Zellen des ersten Zelltyps weisen gegenüber einer Normalfinger-Zelle eine geringere Anregungsstärke auf. Die Hanma-Hunsinger Zellen des ersten Zelltyps sind durch eine geringere Reflexionsstärke als die Normalfinger-Zellen cha¬ rakterisiert.
Die Breite des breiteren Fingers in den in Figur 3 gezeigten EWC-Zellen beträgt λ/4. Möglich ist eine weitere Variante von EWC-Zellen mit einem breiten Finger, deren Breite 3λ/8 be¬ trägt. Solche Zellen werden DART-Zellen (DART = Distributed Acoustical Reflection Transducer) genannt.
Figur 2 zeigt verschiedene Varianten der SPUDT-Zellen, die in den Wandlern rekursiver Filter verwendet werden.
Für die Zellen 1, 2 gilt: E = O, R ≠ 0. In den Zellen 1 und 2 findet keine elektrische Anregung der Welle statt. Zellen mit E=0,R=+l und E=0,R=-l unterscheiden sich durch die Lage des Reflexionszentrums und damit durch die Phasenlage des reflektierten Signals.
Für die Zellen 3 bis 6 gilt: E ≠ 0, R ≠ 0. Das Reflexions¬ zentrum der Zelle ist gegenüber dem Anregungszentrum dieser
Zelle um π/4 bzw. λ/8 verschoben. Die Zellen 3 bis 6 stellen jeweils eine Zelle des ersten Typs dar.
Für die Zellen 7, 8 gilt: E ≠ 0, R = 0. Die Zelle 9 weist einen Splitfinger (bzw. zwei Finger der Breite λ/8) auf und hat vorzugsweise die halbe Wellenlänge. Für die Zelle 9 gilt: E = O, R = O.
Ein Knoten der Anregungsfunktion, d. h. E(Xi)=O kann im Wand¬ ler z. B. durch die gerade Anzahl der aufeinander folgenden Zellen 9 erzeugt werden. Bei Vorzeichenwechsel der Anregung wird eine ungerade Anzahl der aufeinander folgenden Zellen 9 benutzt.
Figur 3 zeigt verschiedene SPUDT-Zellen, u. a. die Zellen des ersten Typs (Eij, Hij mit i≠O, j≠O) und weitere SPUDT- Zellen (Eij, Hij mit i≠O, j=0) . In der oberen Reihe sind Hanma-Hunsinger Zellen HH gezeigt. In der unteren Reihe sind EWC- bzw. DART-Zellen EE gezeigt. Der Index i bezeichnet die Anregungsstärke, die den Wert -1 (i = 2), 0 (i = 0) oder 1 (i = 1) annehmen kann. Der Index j bezeichnet die Reflexions¬ stärke, die den Wert -1 (j = 2), 0 (j = 0) oder 1 (j = 1) annehmen kann. Die Reflexionsstärke R = I entspricht der ma¬ ximalen Direktivität bzw. Abstrahlung der Welle in die erste longitudinale Richtung, z. B. nach rechts. Die Reflexions¬ stärke R = -1 entspricht einer maximalen Reflexion der Welle in die zweite longitudinale Richtung, hier nach links. Die Zellen E00, H00 entsprechen der in Figur 2 gezeigten Zelle 9.
In Figur 4 unten ist ein Wandler gezeigt, bei dem verschiene Zellen ZIl, Z12 des ersten Typs und eine Splitfinger aufwei¬ sende Zelle Z3 vorgesehen sind. Die zwischen zwei Zellen Z2 des zweiten Typs angeordnete Zelle Z4 trägt, wie auch die Zellen Z2, zur Reflexion der Welle in beide longitudinalen Richtungen bei. In Figur 4 oben ist die Reflexionsfunktion R(x), d. h. die Reflexionsstärke in Abhängigkeit von der Ko¬ ordinate x gezeigt. Die Reflexionsstärke in den Zellen ZIl und Z12 beträgt 50% des Maximalwerts. Die Reflexionsstärke in den Zellen Z2 und Z4 beträgt 100% des Maximalwerts. In der Zelle Z3 wird die Welle angeregt, aber nicht reflektiert, wobei für diese Zelle gilt: R(x)=0.
Die SPUDT-Zelle Z14 ist eine Zelle ohne Anregung, wobei ihre Reflexionsstärke wie bei der Zelle ZlI ist. Die Zelle Z14 reflektiert phasengleich mit der Zelle des ersten Typs ZIl.
In Figuren 5, 6 ist jeweils ein phasengewichteter Wandler gezeigt. Die Phasenwichtung besteht darin, dass die Zellen mit der gleichen Anschlussfolge der Finger voneinander unter¬ schiedliche Längen aufweisen, was aufgrund unterschiedlich langer Laufstrecken zu unterschiedlichen Phasendrehungen der Welle nach Durchgang dieser Zellen führt.
In Figur 5 ist ein erstes Beispiel eines phasengewichteten Wandlers gezeigt. Mit Ll und L2 ist die Länge der Zellen ZIl bzw. Z2 bezeichnet. Mit Ll' und L2 ' ist die Länge der Zellen ZIl' bzw. Z2' bezeichnet. Die Länge einer Zelle, z. B. der Zelle ZIl wird von der linken Kante des ersten Fingers IIa dieser Zelle bis zur linken Kante des ersten Fingers IIb der darauffolgenden Zelle Z2 gemessen.
Die Zellen ZIl, ZIl' des ersten Zelltyps weisen in Figur 5 die gleiche Anschlussfolge und die gleiche auf die jeweilige Zellenlänge Ll, Ll' bezogene relative Breite der Finger, aber voneinander unterschiedliche Längen Ll≠Ll' auf. Die Zellen Z2, Z2' des zweiten Zelltyps weisen die gleiche Anschlussfol¬ ge und die gleiche auf die jeweilige Zellenlänge L2, L2 ' be¬ zogene relative Breite der Finger, aber voneinander unter¬ schiedliche Längen L2≠L2' auf. Die Zelle Zl' bzw. Z2 ' ist gegenüber der Zelle Zl bzw. Z2 gedehnt. Möglich ist auch, eine Zelle gegenüber der Ausgangs¬ zelle zu stauchen.
In Figur 6 ist ein zweites Beispiel eines phasengewichteten Wandlers gezeigt.
Eine Fingergruppe FG2 ist durch die Anschlussfolge der Finger einer Zelle an die Stromsaininelschienen SSl, SS2 definiert. FG2 ist die Fingergruppe der Zellen Z2 bzw. Z2'.
Die Zellen ZlI, ZIl' des ersten Zelltyps weisen in Figur 6 die gleiche Anschlussfolge und gleiche Verhältnisse der Fin¬ gerbreiten innerhalb der Zellen auf.
Die Zellen Z2, Z2' des zweiten Zelltyps weisen die gleiche Anschlussfolge und die gleiche absolute Breite der Finger, aber voneinander unterschiedliche Längen L2≠L2' auf. Die Laufstrecken zwischen der rechten Kante des letzten Fingers der Zellen Z2, Z2 ' und der linken Kante des ihm zugewandten ersten Fingers der darauffolgenden Zelle ZIl', ZlI'' unter¬ scheiden sich voneinander.
In Figur 7 ist schematisch ein bevorzugt nach rechts abstrah¬ lender Wandler gezeigt, der in longitudinaler Richtung in einen ersten Bereich Bl und einen zweiten Bereich B2 aufge¬ teilt ist. Die Richtung der bevorzugten Abstrahlung der Welle in den Bereichen Bl, B2 ist durch Pfeile gekennzeichnet.
Im ersten Bereich Bl mit vorzugsweise mehreren SPUDT-Zellen, insbesondere den Zellen des ersten Zelltyps wird die Welle bevorzugt in Richtung zum zweiten Bereich B2 hin, also nach rechts abgestrahlt. Der erste Bereich mit Abstrahlung der Welle in bevorzugter Richtung weist überwiegend SPUDT-Zellen auf. Der erste Bereich kann aber auch mindestens eine Zelle des zweiten Zelltyps aufweisen.
Im zweiten Bereich B2 wird die Welle insgesamt in beide lon- gitudinalen Richtungen gleichermaßen abgestrahlt. Daher sind im zweiten Bereich B2 überwiegend die Zellen des zweiten Zelltyps angeordnet. Möglich ist aber auch, im zweiten Be¬ reich B2 z. B. Splitfinger-Zellen bzw. SPUDT-Zellen einzufü¬ gen.
In einer Variante ist es möglich, über der gesamten Länge des Wandlers die Zellen oder Zellgruppen der beiden Typen abwech¬ selnd anzuordnen.
In Figur 8 ist ausschnittsweise ein Wandler mit aneinander grenzenden Bereichen Bl und B2 gezeigt, die jeweils die Zel¬ len eines Zelltyps bzw. einer Zellklasse aufweisen. Der Be¬ reich Bl weist mehrere SPUDT-Zellen ZIj (j=l, 2, 3...) auf, die z. B. die Zellen des ersten Zelltyps sein können. Der Bereich B2 weist mehrere Zellen Z2j (j=l, 2, 3...) des zwei¬ ten Zelltyps auf.
In Figur 8 haben die dem ersten Bereich Bl zugeordneten Zel¬ len ZIl, Z12 und Z13 die gleiche Länge 11. Die dem zweiten Bereich B2 zugeordneten Zellen Z22, Z23 und Z24 des zweiten Bereichs B2 haben untereinander die gleiche Länge 12. Die einander zugewandten Zellen verschiedener Bereiche - die end¬ ständige Zelle Z14 des ersten Bereichs Bl und die endständige Zelle Z21 des zweiten Bereichs - weisen eine gegenüber den übrigen Zellen des jeweiligen Bereichs geringere Länge 11 '< 11 bzw. 12 '< 12 auf. Grundsätzlich ist das Längenverhältnis ll' ≠ll bzw. 12'≠12, z. B. ll'> 11 bzw. 12'> 12, ll'< 11 und 12'> 12, ll'> 11 bzw. 12'< 12 möglich.
Die in Figur 8 nur schematisch gezeigte Phasenwichtung der einander zugewandten Zellen an der Grenze der Bereiche Bl, B2 kann in einer Variante gemäß Figur 5 (Skalieren der Zelle) und in einer weiteren Variante gemäß Figur 6 (Einfügen einer zusatzlichen Laufstrecke) gewählt sein.
Figur 9 zeigt im Vergleich die Ubertragungsfunktion 32 eines herkömmlichen Filters mit verschiedenen Zellen des ersten Typs (EWC-Zellen und HH-Zellen) sowie die Ubertragungsfunkti¬ on 31 eines Filters mit einem erfindungsgemaßen Wandler, der verschiedene Zellen des ersten Typs (EWC-Zellen) und des zweiten Typs (Normalfinger-Zellen) aufweist. Der Wandler ge¬ mäß Erfindung weist außerdem aus Splitfingern bestehende Zel¬ len auf.
In Figur 10 ist ausschnittsweise eine Weiterbildung der Er¬ findung gezeigt. Zwischen einer Stromsammeischiene SSl und dem Anregungsbereich AB des Wandlers ist ein transversaler Randbereich (Randspur RB) vorgesehen. Die Breite der Randspur RB in transversaler Richtung betragt annähernd λy/4, wobei λy die Wellenlange der transversalen Grundmode in der Randspur ist. In der Randspur RB ist keine Anregung der akustischen Welle in longitudinaler Richtung, sondern eine gezielte Ver¬ langsamung der im Anregungsbereich angeregten Welle vorgese¬ hen. Vorzugsweise weist der Wandler zwei Randspuren auf, die dafür sorgen, dass die transversale Grundmode nahezu recht¬ eckig wird, wobei die Einkopplung der Energie in die höheren Moden verringert wird. Bei der in Figur 10 präsentierten Ausführung wird ein vollin¬ haltlicher Bezug auf die Figur 1 und die folgenden Stellen der Druckschrift DE 10331323 Al genommen: Seite 3, Zeile 25 bis Seite 4, Zeile 8; Seite 5, Zeile 4 bis Seite 6, Zeile 1.
Das Filter mit einem Wandler gemäß Erfindung weist eine ge¬ ringere Einfügedämpfung bei einer vergleichsweise großen Bandbreite auf.
Die Erfindung ist nur mit wenigen Beispielen dargestellt, ist allerdings auf diese oder die genannten Anwendungsbeispiele nicht beschränkt. In verschiedenen Ausführungsbeispielen vor¬ gestellte Elemente können miteinander kombiniert werden. Die Erfindung ist nicht auf die hier genannten Typen der SPUDT- Zellen beschränkt. Es können grundsätzlich beliebige SPUDT- Zellen als die Zellen des ersten Zelltyps verwendet werden.
Bezugszeichenliste
1 bis 8 Zellen des ersten Zelltyps
9 Zelle ohne Anregung und Reflexion
10a letzter Finger der Zelle ZIl
10b letzter Finger der Zelle ZIl'
IIa erster Finger einer Zelle
IIb erster Finger der darauffolgenden Zelle
31 Übertragungsfunktion eines Filter mit einem erfindungsgemäßen Wandler
32 Übertragungsfunktion eines herkömmlichen Filters AB Anregungsbereich des Wandlers
HH Hanma-Hunsinger Zellen
EE DART-Zellen
E Elektrische Anregung
R Reflexion
HOj Hanma-Hunsinger Zellen ohne Anregung
EOj EWC-Zellen ohne Anregung
HjO Hanma-Hunsinger Zellen ohne Reflexion
EjO EWC-Zellen ohne Reflexion
Zl, Zl', Zl'' Zellen des ersten Zelltyps
ZlI bis Z18 Zellen des ersten Zelltyps
Z2 Zellen des zweiten Zelltyps
Z21 bis Z26 Zellen des zweiten Zelltyps
Z3 Zelle des dritten Zelltyps (ohne Reflexion)
Z4 Zelle ohne Anregung
Bl erster Bereich des Wandlers in longitudinaler Richtung
B2 zweiter Bereich des Wandlers in longitudinaler Richtung
RB Randbereich in transversaler Richtung
551 erste Stromschiene
552 zweite Stromschiene Ll Länge der Zelle ZIl Ll' Länge der Zelle ZIl' L Abstand zwischen einander zugewandten endständigen
Fingern 10a, IIa zweier Zellen L' Abstand zwischen einander zugewandten endständigen
Fingern 10b, IIb zweier Zellen FG2 Fingergruppe der Zelle Z2, Z2 '

Claims

Patentansprüche
1. Wandler für ein mit Oberflächenwellen arbeitendes Filter, in dem eine akustische Oberflächenwelle anregbar ist, der in longitudinaler Richtung in Zellen unterschiedlichen Zelltyps aufgeteilt ist, wobei ein Zelltyp durch die An¬ schlussfolge der Elektrodenfinger einer Zelle definiert ist, wobei die Länge der Zellen bei einer Frequenz im Wesent¬ lichen einer Phasendrehung der akustischen Welle um 2πn entspricht, wobei n eine ganze Zahl ist, wobei der Wandler aufweist: eine Zelle (ZIl, Z12, Z13) eines ersten Zelltyps mit ge¬ richteter Abstrahlung der Welle, wobei für die Phasendif¬ ferenz Δφi zwischen einem Reflexionszentrum und einem An¬ regungszentrum der Zelle des ersten Zelltyps gilt:
Δφi ≠ 0, eine Zelle (Z2) eines zweiten Zelltyps, in der die Welle in beiden longitudinalen Richtungen gleichermaßen reflek¬ tiert und angeregt wird, wobei für die Phasendifferenz Δφ2 zwischen dem Reflexionszentrum und dem Anregungszentrum der Zelle des zweiten Zelltyps gilt: Δφ2 = 0.
2. Wandler nach Anspruch 1, wobei Δφi = π/4.
3. Wandler nach Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest zwei Zellen (ZlI, ZlI') des gleichen Zell¬ typs vorgesehen sind, wobei die Welle beim Durchlaufen dieser Zellen zwei unter¬ schiedliche Laufstrecken zurücklegt, die jeweils vom An¬ fang der Zelle des gleichen Zelltyps bis zum Anfang der darauffolgenden Zelle (Z2, Z3) bemessen sind, und dabei voneinander unterschiedliche Phasendrehungen φ und φ' er¬ fährt.
4. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit jeweils mehreren Zellen des ersten (ZlI, ZIl', Z12) und des zweiten (Z2) Zelltyps.
5. Wandler nach Anspruch 4, mit SPUDT-Zellen, wobei eine SPUDT-Zelle aus den folgenden Zellen ausgewählt ist: die Zelle (ZIl, Z12, Z13) des ersten Zelltyps, eine mit der Zelle des ersten Zelltyps phasengleich anregende Zelle (Z3) ohne Reflexion und eine mit der Zelle des ers¬ ten Zelltyps phasengleich reflektierende Zelle (Z14) ohne Anregung, wobei der Wandler in einen ersten Bereich (Bl) und einen zweiten Bereich (B2) aufgeteilt ist, wobei im ersten Bereich (Bl) überwiegend die SPUDT-Zellen angeordnet sind, wobei im zweiten Bereich (B2) überwiegend die Zellen (ZIl, Z12) des zweiten Typs angeordnet sind, und wobei die gerichtete Abstrahlung der Welle im ersten Bereich (Bl) zum zweiten Bereich (B2) hin erfolgt.
6. Wandler nach Anspruch 4, bei dem in mindestens einem Bereich die Zellen des ersten (ZIl, Z12) und des zweiten (Z2) Zelltyps abwechselnd ange¬ ordnet sind.
7. Wandler nach Anspruch 4, mit SPUDT-Zellen, wobei eine SPUDT-Zelle aus den folgenden Zellen ausgewählt ist: die Zelle (ZIl, Z12, Z13) des ersten Zelltyps, eine mit der Zelle des ersten Zelltyps phasengleich anregende Zelle (Z3) ohne Reflexion und eine mit der Zelle des ers¬ ten Zelltyps phasengleich reflektierende Zelle (Z14) ohne Anregung, mit einem ersten Bereich (Bl, Bl'), der durch mehrere ne¬ beneinander angeordnete SPUDT-Zellen gebildet ist, mit einem am ersten Bereich (Bl, Bl') grenzenden zweiten Bereich (B2), der durch mehrere nebeneinander angeordnete Zellen (Z21, Z22, Z23) des zweiten Zelltyps gebildet ist, wobei die jeweils endständigen und einander zugewandten Zellen (Z13, Z21) der beiden Bereiche (Bl, B2) gegenüber den übrigen Zellen (Z12, Z22) dieser Bereiche gestaucht oder gedehnt sind.
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