WO2006037477A1 - Saw-filter mit impedanz-transformation - Google Patents

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    • H03H9/6469—Coupled resonator filters having two acoustic tracks being electrically coupled via two connecting electrodes

Definitions

  • the invention relates to a SAW filter, in particular a dual-mode SAW filter, also called DMS filter, as they are re used in particular in the front end of radio equipment.
  • SAW filters with a real output impedance of typically up to 200 ⁇ are used for the RX branch and also for the TX branch.
  • the adaptation to the LNA with the higher input impedance succeeds with external components which, however, have finite grades and thus generate losses. To minimize these losses, it is known to integrate all or part of these matching components in modules. Nevertheless, in the input path of the mobile phone losses of typically 2.0 dB are caused solely by the SAW filter and additionally typically about 1.0 dB by the external matching for impedance transformation to the real 800 ⁇ accepted.
  • US Pat. No. 6,353,372 A discloses a DMS filter in which the impedance of the input or output filter is determined by weighting.
  • this converter is divided into two partial transducers, which are at least partially connected in series.
  • the division of the input or output transducer into two partial transducers can be carried out horizontally, the partial transducers then being arranged transversely next to one another in the acoustic track. It is also possible to divide the partial transducers vertically into two partial transducers, wherein the partial transducers are then arranged side by side in the longitudinal direction within the acoustic track.
  • an impedance transformation between the input side and the output side is obtained by a factor of 4 in both cases.
  • the object of the present invention is therefore to specify a SAW filter with integrated impedance transformation by at least a factor of 6, without having to accept further electrical losses due to the transformation. This object is achieved by a filter with the features of claim 1.
  • Advantageous Ausges ⁇ embodiments of the invention will become apparent from further claims.
  • the invention specifies a SAW filter in which at least one first and at least one second electroacoustic transducer are arranged within an acoustic track which has an aperture A 0 . If the total number of electroacoustic transducers exceeds two, the transducers are arranged alternately next to one another. In this case, the first converter (s) with the electrical output side and the second converter (s) with the electrical input side are connected. In this case, the first converter comprises a series connection of n partial transducers, which are obtained by dividing the converter horizontally into sub-apertures with a smaller sub-aperture Aj, the sum of the sub-apertures being equal to the aperture A 0 of the acoustic track. If there is more than one first converter, at least two of the first converters are electrically connected in series.
  • a DMS-type SAW filter is obtained, which can deliver a balanced signal on the electrical output side and can therefore be operated symmetrically on this side.
  • a filter can advantageously be used in the RX path of a communication device, in particular a mobile phone. It has an integrated impedance adaptation, which can be adjusted to a value of at least 6 in particular.
  • impedance transformations are obtained by a factor of 8 and 9. This achieves a simple and more stable adaptation of the filter to the conventional differential amplifiers based on CMOS with the usual high input impedances.
  • all first transducers of the filter are divided equally in partial transducers. In the same way, this means that all partial transducers are divided into the same number of partial transducers, the latter having the same partial apertures.
  • Such a filter has a symmetrical design, thus facilitating the symmetrical connection of the first transducers to the electrical output side.
  • a first converter is distributed in the direction of propagation of the surface wave in successively arranged, electrically parallel-connected converter sections.
  • the converter sections are at least partially divided into partial transducers, the number of partial transducers per converter section being different in the first converter.
  • the division of the first converter into converter sections with a different number of partial converters can be effected by one or more middle busbars, which extend over one of the converter sections as seen in parallel to the propagation direction of the surface wave. At least one of the remaining converter sections has no such average Strom ⁇ rail. For each additionally inserted middle current rail, the number of partial transducers is increased by 1, so that, given a number of n middle busbars, a division into n + 1 partial transducers takes place.
  • An SAW filter according to the invention may comprise a plurality of first transducers. It can be provided that on a first side of the acoustic track all the busbars of all first converter with the electrical output side, for example, with the balanced terminals of the output, the busbars On the other hand, on the other side of the acoustic track, they are all connected to ground. If the first transducers on the electrical output side are connected to a balanced connection, then in the case of more than two existing first transducers, these are divided into two groups, which are each assigned to one of the two symmetrical connections. If more than one first converter is provided, then the number of first converters is even, so that a simple division into two groups can be realized. Within each group, the transducers associated with a terminal of the balanced gate are electrically connected in parallel.
  • first transducers are arranged alternately with the second transducers at least for each filter half in such a way that an axis of symmetry with respect to the arrangement can be determined transversely to the propagation direction of the surface wave.
  • the transducers on the electrical output side are, as stated, electrically connected to two parallel branches.
  • two possibilities of interconnection result suitably. All converters can be switched to ground on the electrical input side.
  • a second transducer can be arranged between the two innermost electrical converters connected in series in series.
  • the two innermost first transducers are directly adjoining each other.
  • only a first transducer is provided which is divided in the transverse direction into more than two partial transducers. The two outer Strom ⁇ rails of this first transducer are connected to the symmetri ⁇ 's connections, so that this converter can be operated differentially.
  • an odd number of first transducers is provided in the filter.
  • the filter has a symmetry axis, which also divides the middle transducer, which is a first transducer, symmetrically into two transducer halves which operate in opposite phase to one another.
  • An outer bus bar of the central converter is electrically interrupted and thus divided into two halves, wherein each half of the bus bar is connected to one of two symmetrical terminals of the electrical output side.
  • the two halves of the converter are electrically connected in series.
  • each of the two converter halves to additionally be subdivided into serial partial transducers, the division taking place transversely to the propagation direction of the surface wave.
  • the converter halves of the middle first converter obtained by dividing a busbar can be connected in parallel on the output side with a respective further first converter. On the input side, this further first converter is then connected to ground.
  • all second transducers are electrically connected in parallel and with the input side connected to a single ended terminal.
  • the parallel second transducers are thus switched single-ended to ground.
  • the reflector structure may comprise a grid of metallization strips which are floating, electrically short-circuited and optionally connected to a reference potential.
  • a filter according to the invention is also operable with reversed or reversed connections. It is therefore possible to connect the first converter to the electrical input side, whereas the second converter is to be connected to the electrical output side.
  • An advantageous application finds a filter according to the invention in the reception branch of a radio device. There, it is preferably arranged in the signal path between an antenna and an amplifier (LNA).
  • LNA amplifier
  • a filter according to the invention can be cascaded with further identically or similarly constructed filters. It is possible, for example, to connect two preferably identical filters according to the invention in series so that the similar connections are connected to one another. In this case, for example, the differential terminals of the electrical output side of a first filter are connected to the differential terminals of the output side of the second filter. The input side of the first filter is then connected to the input on the other hand, the input side of the second filter is connected to the output of the device.
  • Resonators can be connected in parallel or in series with filters according to the invention. It is also possible to simultaneously switch resonators in parallel and in series to a filter according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic SAW filter with three transducers according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic view of another SAW filter with five transducers
  • FIG. 3 shows a SAW filter with five transducers and two electrically connected first transducers
  • FIG. 4 shows a filter with six transducers and two connected first transducers
  • FIG. 5 shows a SAW filter with seven transducers and electrically connected middle first transducers
  • FIG. 6 shows a SAW filter with five transducers
  • FIG. 7 shows an arrangement of two SAW filters which are connected in cascade to one another
  • FIG. 8 shows a first converter which is only partially divided into partial transducers.
  • FIG. 9 shows a SAW filter according to the invention asymmetrically connected on both sides
  • FIG. 10 shows a SAW filter split into two tracks
  • Figure 11 shows a known SAW filter with three transducers, which is designed balanced on both sides.
  • FIG. 1A shows a first simple embodiment of the invention.
  • the SAW filter is constructed from two second transducers (input transducers) EW1, EW2 and a first transducer (output transducer) AW, which are arranged side by side within the common acoustic track. On both sides, the acoustic track is limited by a reflector REF.
  • the second converter EW1, EW2 are arranged on both sides of the first AW, connected on one side of the acoustic track single-ended to an input IN and connected to ground on the other side.
  • the first transducer AW is divided transversely (transversely to the propagation direction of the surface wave) into three Operawand ⁇ ler.
  • the acoustic track and thus the complete transducer have a total aperture A 0 .
  • the subapertures A 1 , A 2 and A 3 for the three partial transducers add up to the total aperture A 0 .
  • FIG. 11 shows a known filter in which a single undivided first transducer AW is arranged between two second converters EW connected in parallel is connected to a balanced output OUT.
  • a standard impedance Z 0 against it gives an input impedance Z E Z 0/2, the output impedance Z A Z 0 and thus an impedance transformation by a factor of 2.
  • Z A Z E.
  • FIGS. IB to ID the symbols used in FIG. 1A are additionally shown in a different representation for further explanation.
  • FIG. 1B shows in the left-hand representation the symbol used in FIG. 1A for a (second) transducer, while the middle representation indicates the electrical structure of the transducer.
  • Each transducer (or partial converter) consists of a first and a second current rail SS1, SS2, from which alternately intermeshing electrode fingers EF emerge, so that two intermeshed electrode combs result.
  • the impedance Z 0 of the converter is illustrated by a corresponding switching symbol.
  • a converter with a given number of electrode fingers EF and an aperture A 0 is assigned a standard impedance Z 0 of 50 ⁇ in the following for the sake of simplicity. It is assumed that all transducers have the same base area. In reality, it is of course possible to deviate from this standard impedance Z 0 by appropriate dimensioning.
  • Figure IC shows a converter in which two partial transducers are connected in series.
  • the left-hand part of the FIGURE shows the first converter with series-connected partial converters as used in FIG. 1A and the further FIGS. 2 to 7, while the middle figure again represents the electrode structure of such a partial converter.
  • th transducer indicates.
  • This converter has a further middle busbar SS m whose electrode fingers EF overlap both those of the first busbar SS1 and those of the second busbar SS2. Due to the smaller aperture of the partial transducers, which here corresponds to half the output aperture A 0 because of the division in two, the impedance Z 1 of the first partial converter is approximately 2 * Z 0 .
  • FIG. 1D shows an exemplary electrode structure for a reflector structure REF and the symbol used therefor.
  • the first transducer AW in FIG. 1A is subdivided into three partial transducers, with each partial transducer each having a threefold standard impedance Z 0 because of its reduced partial aperture of 1/3 * A 0 .
  • Zo 50 ⁇ corresponding to the input impedance of the filter of 25 ⁇ (due to the parallel connection of the two time converters EW), the impedance Z A at the output is 450 ⁇ .
  • the filter shown in FIG. 1A accomplishes an impedance transformation between the input IN and the output OUT by a factor of 18.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a filter according to the invention, which here consists of a total of five transducers, namely an alternating arrangement of three second and two first transducers.
  • the second converters EW1, EW2, EW3 are electrically connected in parallel to the unbalanced input IN U and connected to ground on the other side.
  • the first two converters AW1, AW2 are each divided into two partial converters connected electrically in series.
  • the two first transducers AW1 and AW2 are connected on one side of the acoustic track to one terminal each of a balanced output OUT b, and to ground on the other side.
  • This ground connection results in a serial interconnection of the first two converters.
  • the result is a total of four partial transducers, each of which has an impedance of 2 * Z 0 compared to FIG. 2A. This means that an impedance transformation is effected by a factor of 24 from the input side IN to the output side OUT for the same transducer sizes.
  • the serial connection of the two first transducers in the exemplary embodiment according to FIG. 3 is achieved by an electrical connection of the two first transducers AW1, AW2. It is possible, but not necessary, to connect the connection of the two first transducers AW to ground. The connection can also be floating. With regard to their electrode structures, the filters of FIGS. 1 and 2 are otherwise constructed identically.
  • FIG. 4 shows an inventive SAW filter with four first transducers AW1 to AW4 and two second transducers EW1, EW2.
  • Each of the two second transducers EW1, EW2 is arranged between each two first transducers AW, electrically connected in parallel between the unbalanced input IN U and ground.
  • two first transducers AW2, AW3 directly adjoin one another and are electrically connected to one another on an outer busbar.
  • the two outer first transducers AW1, AW4 are connected to ground.
  • two of the first transducers AW1, AW2 and AW3, AW4 are electrically connected and connected to one terminal of the balanced output OUT b .
  • the number of fingers is selected such that, for a standard impedance Z 0 of a (second) transducer, the impedance Z A at the output is, for example, 200 ⁇ .
  • each of the first transducers AW is also divided into two series-connected partial transducers so that a partial impedance of four times the output impedance Z 0 results for each first transducer. Assuming that due to the same number of fingers each output transducer AW (first converter) has the same initial impedance, the entire filter has an impedance transformation by a factor of 8 between input IN and output OUT.
  • FIG. 5 shows a modification of this arrangement in which a second second transducer is arranged between the two middle first transducers AW2 and AW3 so that, overall, a filter results from seven alternately arranged transducers.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a SAW filter according to the invention, which consists of two first and three second transducers EW arranged alternately with respect thereto.
  • Figure 7 shows an arrangement of two cascaded SAW filters, each of which is constructed, for example, as in Figure 2.
  • the cascading takes place via the side of the filters with the two symmetrical connections by simply connecting the two connections for the output of each filter to one another.
  • another advantage is that the resistive losses are reduced by the coupling of the two tracks via the high-impedance side. Even if no impedance transformation takes place in the overall arrangement according to FIG. 7 between the two unbalanced terminals T1 and T2 of the arrangement, the impedance transformation within the partial structures has the mentioned advantage of lower losses in the coupling.
  • FIG. 8 shows a further embodiment of the invention in which a first converter is only partially divided into partial transducers.
  • this converter has a division into three sections AB, which are all connected in parallel electrically, for example by all the transducers having two common outer busbars SSl, use SS2 ' .
  • the middle busbar SS m here extends only in the region of the middle section AB2, so that only this second converter section AB2 is divided into two partial transducers TW1, TW2.
  • FIG. 9 shows a variation of the invention in which a first converter AW is divided into more than two partial converters and in which, in contrast to FIG. 1A, the first converter AW is unbalanced switched to ground and operated.
  • FIG. 10 shows a variant in which the transducers of the filter are distributed over two acoustic tracks.
  • Each track is arranged between two reflectors.
  • Each track comprises two parallel connected second converters EW, between which each a first transducer AW is arranged.
  • the second transducers of both tracks are connected in parallel.
  • Each first transducer AW is divided into two series-connected partial transducers and connected to a balanced terminal of the output OUT.
  • first and second transducers could be illustrated only by means of a few embodiments, it is not limited to these.
  • first and second transducers can be arranged alternately.
  • a symmetrical arrangement is preferred, with the symmetry axis being arranged at even number of transducers between two transducers, but at an odd number in the middle of a transducer.
  • all the transducers of a category ie first or second transducers, have the same structure.
  • first and second transducers can differ in individual parameters, in particular in the transducer length and thus in the number of electrode fingers.
  • second converters EW in filters according to the invention, which may differ in the number of electrode fingers or in the transducer length. It is also possible for the second transducers EW to be subdivided into partial transducers. However, the division of the first transducer AW is then such that there is a correspondingly increased impedance on the output side.
  • filters according to the invention can be cascaded in any number. It is also possible to connect one or more cascaded filters according to the invention in series and / or in parallel with resonators, for example with single-port resonators.
  • the filters can be formed on any piezoelectric substrates, but preferably on harness ⁇ coupling substrates such as lithium niobate and lithium tantalate.
  • a preferred use find filter according to the invention in the RX branch of mobile communication terminals, ie in the RX branch of mobile phones.

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Abstract

Es wird ein als DMS-Filter aufgebautes SAW-Filter vorgeschla-gen, das eine alternierende Anordnung erster und zweiter Wandler (AW, EW) aufweist. Die mit einer symmetrischen elektrischen Ausgangsseite verbundenen ersten Wandler (AW) weisen eine Serien-schaltung einer Anzahl von Teilwandlern auf, wobei jeder der Teilwandler einer gegenüber der Gesamtapertur (A0) verringer-te Teilapertur aufweist und wobei sich die Teilaperturen zur Gesamtapertur (A0) summieren. Zumindest zwei der ersten Wand-ler sind elektrisch in Serie geschaltet.

Description

Beschreibung
SAW-Filter mit Impedanz-Transformation
Die Erfindung betrifft ein SAW-Filter, insbesondere ein Dual- Mode-SAW-Filter, auch DMS-Filter genannt, wie sie insbesonde¬ re im Front End von Funkeinrichtungen verwendet werden.
Im Empfangspfad von Handys, im so genannten RX-Pfad, findet sich üblicherweise die eine Reihenschaltung Antenne - Anten¬ nenschalter - RX-Filter - Anpassungsschaltung - LNA - Mi¬ scher. Für das so genannte Front End von Handys, das zumin¬ dest einen Teil des RX Pfads enthält, werden komplette Chip¬ sätze oder gar Module angeboten, die aufeinander abgestimmte Einzelkomponenten umfassen oder integrierte Schaltungen sind bzw. mehrere oder alle Komponenten integriert auf einem Modul enthalten. Aufgrund ihres günstigen Preises werden für den LNA (Low Noise Amplifier) vermehrt CMOS-Schaltungen verwen¬ det. Solche LNAs weisen Eingangsimpedanzen von beispielsweise 800 Ω und mehr auf. Sie besitzen meistens eine schlechte Rauschzahl, sodass ein Eingangssignal mit möglichst hoher Amplitude, also mit geringer Dämpfung, benötigt wird, um die Anforderungen an das Gesamtsystem zu erfüllen.
Für das Front End von Handys werden für den RX-Zweig und auch für den TX-Zweig SAW-Filter mit einer reellen Ausgangsimpe¬ danz von typisch bis zu 200 Ω eingesetzt. Die Anpassung an den LNA mit der höheren Eingangsimpedanz gelingt mit externen Komponenten, die allerdings endliche Güten aufweisen und da¬ mit Verluste erzeugen. Zur Minimierung dieser Verluste ist es bekannt, diese Anpassungskomponenten ganz oder teilweise auch in Module zu integrieren. Dennoch werden dabei im Eingangs- pfad des Handys Verluste von typisch 2,0 dB allein durch das SAW-Filter und zusätzlich typisch ca. 1,0 dB durch das exter¬ ne Matching zur Impedanztransformation auf die reellen 800 Ω in Kauf genommen.
Aus der US 6,353,372 A ist ein DMS-Filter bekannt, bei dem die Impedanz des Ein- oder Ausgangsfilters durch Wichtung be¬ stimmt ist. Dabei ist dieser Wandler in zwei Teilwandler auf¬ geteilt, die zumindest teilweise in Serie geschaltet sind. Die Aufteilung des Ein- oder Ausgangswandlers in zwei Teil- wandler kann dabei horizontal erfolgen, wobei die Teilwandler dann transversal nebeneinander in der akustischen Spur ange¬ ordnet sind. Möglich ist es auch, die Teilwandler vertikal in zwei Teilwandler zu teilen, wobei die Teilwandler dann in longitudinaler Richtung innerhalb der akustischen Spur neben¬ einander angeordnet sind. Bei einer Aufteilung in zwei Teil- wandler, bei der die Größe des Gesamtwandlers inklusive der Anzahl der Finger unverändert bleibt, erhält man so in beiden Fällen eine Impedanz-Transformation zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite um den Faktor 4.
Zur Anpassung eines Eingangsfilters zwischen einer Antenne mit 50 Ω Impedanz und einem LNA mit einer EingangsImpedanz von 800 Ω ist jedoch eine höhere Impedanz-Transformation er¬ forderlich, die mit bekannten SAW-Filtern allein noch nicht erreicht werden konnte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein SAW- Filter mit integrierter Impedanz-Transformation um mindestens den Faktor 6 anzugeben, ohne dass dabei weitere elektrische Verluste durch die Transformation in Kauf genommen werden müssen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Filter mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausges¬ taltungen der Erfindung gehen aus weiteren Ansprüchen hervor.
Die Erfindung gibt ein SAW-Filter an, bei dem innerhalb einer akustischen Spur, welche eine Apertur A0 aufweist, zumindest ein erster und zumindest ein zweiter elektroakustischer Wand¬ ler angeordnet sind. Beträgt die Gesamtanzahl der elektro- akustischen Wandler mehr als zwei, so sind die Wandler alter¬ nierend nebeneinander angeordnet. Dabei ist der oder die ers¬ te Wandler mit der elektrischen Ausgangsseite und der oder die zweiten Wandler mit der elektrischen Eingangsseite ver¬ bunden. Der erste Wandler umfasst dabei eine Serienschaltung von n Teilwandlern, die durch horizontale Aufteilung des Wandlers in Teilaperturen mit geringerer Teilapertur Aj er¬ halten werden, wobei die Summe der Teilaperturen gleich der Apertur A0 der akustischen Spur ist. Ist mehr als ein erster Wandler vorhanden, so sind zumindest zwei der ersten Wandler elektrisch in Serie geschaltet.
Auf diese Weise wird ein SAW-Filter vom DMS-Typ erhalten, welches auf der elektrischen Ausgangsseite ein balanced Sig¬ nal liefern kann und daher auf dieser Seite symmetrisch be¬ trieben werden kann. Ein solches Filter kann vorteilhaft im RX-Pfad einer Kommunikationseinrichtung, insbesondere eines Handys, eingesetzt werden. Es weist eine integrierte Impe¬ danzanpassung auf, die auf einen Wert von mindestens insbe¬ sondere 6 eingestellt werden kann. Bereits mit einfachsten Ausführungen der Erfindung werden Impedanz-Transformationen um den Faktor 8 und 9 erhalten. Damit gelingt eine einfache und stabilere Anpassung des Filters an die gebräuchlichen differentiellen Verstärker auf CMOS Basis mit den üblicher¬ weise hohen Eingangsimpedanzen.
_ Q _ Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass alle ersten Wandler des Filters in gleicher Weise in Teilwandler aufgeteilt sind. In gleicher Weise bedeutet dabei, dass alle Teilwandler in die gleiche Anzahl von Teilwandlern aufgeteilt sind, wobei letztere gleiche Teilaperturen aufweisen. Ein solches Filter ist symmetrisch aufgebaut, erleichtert daher den symmetri¬ schen Anschluss der ersten Wandler an der elektrischen Aus¬ gangsseite.
In Weiterbildung der Erfindung ist ein erster Wandler in Aus¬ breitungsrichtung der Oberflächenwelle in hintereinander an¬ geordnete, elektrisch parallel geschaltete Wandlerabschnitte aufgeteilt. Die Wandlerabschnitte sind zumindest zum Teil in Teilwandler aufgeteilt, wobei im ersten Wandler die Anzahl der Teilwandler pro Wandlerabschnitt unterschiedlich ist.
Die Aufteilung des ersten Wandlers in Wandlerabschnitte mit unterschiedlicher Anzahl an Teilwandlern kann durch eine oder mehrere mittlere Stromschienen erfolgen, die sich parallel zur Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwelle gesehen über einen der Wandlerabschnitte erstrecken. Zumindest einer der übrigen Wandlerabschnitte weist keine solche mittlere Strom¬ schiene auf. Pro zusätzlich eingefügter mittlerer Stromschie¬ ne wird die Anzahl der Teilwandler um 1 erhöht, sodass bei einer Anzahl von n mittleren Stromschienen eine Aufteilung in n+1 Teilwandler erfolgt.
Ein erfindungsgemäßes SAW-Filter kann mehrere erste Wandler umfassen. Dabei kann vorgesehen werden, dass auf einer ersten Seite der akustischen Spur alle Stromschienen aller ersten Wandler mit der elektrischen Ausgangsseite, zum Beispiel mit den symmetrischen Anschlüssen des Ausgangs, die Stromschienen auf der anderen Seite der akustischen Spur dagegen alle je¬ weils mit Masse verbunden sind. Werden die ersten Wandler auf der elektrischen Ausgangsseite mit einem symmetrischen An- schluss verbunden, so werden bei mehr als zwei vorhandenen ersten Wandlern diese in zwei Gruppen geteilt, die je einem der beiden symmetrischen Anschlüsse zugeordnet sind. Ist mehr als ein erster Wandler vorgesehen, so ist die Anzahl der ers¬ ten Wandler geradzahlig, sodass sich eine einfache Aufteilung in zwei Gruppen realisieren lässt. Innerhalb jeder Gruppe sind die einem Anschluss des symmetrischen Tores zugeordneten Wandler elektrisch parallel geschaltet.
Bei einem erfindungsgemäßen SAW-Filter mit mehr als zwei ers¬ ten Wandlern sind demzufolge vier, sechs, acht oder mehr ers¬ te Wandler vorhanden. Die ersten Wandler sind zumindest pro Filterhälfte alternierend mit den zweiten Wandlern so ange¬ ordnet, dass sich bezüglich der Anordnung eine Symmetrieachse quer zur Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwelle bestimmen lässt. Beiderseits der Symmetrieachse sind die Wandler auf der elektrischen Ausgangsseite wie gesagt elektrisch zu zwei Parallelzweigen geschaltet. Auf der anderen Seite der akusti¬ schen Spur ergeben sich passend dazu zwei Möglichkeiten der Verschaltung. Alle Wandler können auf der elektrischen Ein¬ gangsseite gegen Masse geschaltet sein. Möglich ist es auch, die beiden innersten, der Symmetrieachse am nächsten gelege¬ nen ersten Wandler elektrisch in Serie zu schalten, die übri¬ gen ersten Wandler auf der elektrischen Eingangsseite dagegen gegen Masse zu schalten. Zwischen den beiden innersten, e- lektrisch in Serie geschalteten ersten Wandlern kann ein zweiter Wandler angeordnet sein. In einer anderen Ausführung sind die beiden innersten ersten Wandler einander direkt be¬ nachbart . In einer Ausführung der Erfindung ist lediglich ein erster Wandler vorgesehen, der in Transversalrichtung in mehr als zwei Teilwandler aufgeteilt ist. Die beiden äußeren Strom¬ schienen dieses ersten Wandlers sind dabei mit den symmetri¬ schen Anschlüssen verbunden, sodass dieser Wandler differen- ziell betrieben werden kann.
In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist eine ungerad¬ zahlige Anzahl erster Wandler im Filter vorgesehen. Bezüglich der Anordnung aller Wandler weist das Filter eine Symmetrie¬ achse auf, die außerdem den mittleren Wandler, der ein erster Wandler ist, in zwei zueinander gegenphasig arbeitende Wand¬ lerhälften symmetrisch teilt. Eine äußere Stromschiene des mittleren Wandlers ist elektrisch unterbrochen und so in zwei Hälften unterteilt, wobei jede Hälfte der Stromschiene mit je einem aus zwei symmetrischen Anschlüssen der elektrischen Ausgangsseite verbunden ist. Über die ungeteilte andere Stromschiene sind die beiden Hälften des Wandlers elektrisch in Serie geschaltet .
Dabei ist es möglich, dass jede der beiden Wandlerhälften zu¬ sätzlich noch in serielle Teilwandler aufgeteilt ist, wobei die Aufteilung in transversaler Richtung quer zur Ausbrei¬ tungsrichtung der Oberflächenwelle erfolgt.
Die durch Aufteilung einer Stromschiene erhaltenen Wandler¬ hälften des mittleren ersten Wandlers können ausgangsseitig mit je einem weiteren ersten Wandler parallel geschaltet sein. Eingangsseitig ist dieser weitere erste Wandler dann gegen Masse geschaltet.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind sämtliche zweiten Wandler elektrisch parallel geschaltet und eingangsseitig mit einem unsymmetrischen Anschluss verbunden. Die parallelen zweiten Wandler sind somit single-ended gegen Masse geschal¬ tet.
Ein erfindungsgemäßes Filter funktioniert nach dem DMS- Prinzip, bei dem die akustische Spur vorteilhaft an beiden Enden von je einer Reflektorstruktur begrenzt ist. Die Re¬ flektorstruktur kann ein Gitter von Metallisierungsstreifen umfassen, die frei floatend, elektrisch kurzgeschlossen und wahlweise mit einem Bezugspotenzial verbunden sind.
Aufgrund des reziproken Verhaltens von SAW-Filtern und SAW- Strukturen ist es klar, dass ein erfindungsgemäßes Filter auch mit umgepolten bzw. vertauschten Anschlüssen betriebsfä¬ hig ist. Möglich ist es daher, die ersten Wandler mit der e- lektrischen Eingangsseite, die zweiten Wandler dagegen mit der elektrischen Ausgangsseite zu verbinden.
Eine vorteilhafte Anwendung findet ein erfindungsgemäßes Fil¬ ter im Empfangszweig einer Funkeinrichtung. Dort ist es vor¬ zugsweise im Signalpfad zwischen einer Antenne und einem Ver¬ stärker (LNA) angeordnet.
Ein erfindungsgemäßes Filter kann mit weiteren gleich oder ähnlich aufgebauten Filtern kaskadiert werden. Möglich ist es beispielsweise, zwei vorzugsweise identische erfindungsgemäße Filter so in Reihe zu schalten, dass die gleichartigen An¬ schlüsse miteinander verbunden werden. Dabei werden bei¬ spielsweise die differenziellen Anschlüsse der elektrischen Ausgangsseite eines ersten Filters mit den differenziellen Anschlüssen der Ausgangsseite des zweiten Filters verbunden. Die Eingangsseite des ersten Filters wird dann mit dem Ein- gang, die Eingangsseite des zweiten Filters dagegen mit dem Ausgang der Anordnung verbunden.
Parallel oder seriell zu erfindungsgemäßen Filtern können Re¬ sonatoren geschaltet sein. Möglich ist es auch, gleichzeitig Resonatoren parallel und seriell zu einem erfindungsgemäßen Filter zu schalten.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei¬ spielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert . Die Figuren dienen allein der besseren Veranschaulichung der Er¬ findung und sind daher nur schematisch und nicht maßstabsge¬ treu ausgeführt . Gleiche oder gleich wirkende Teile sind da¬ bei mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes SAW-Filter mit drei Wand¬ lern in schematischer Darstellung,
Figur 2 zeigt ein weiteres SAW-Filter mit fünf Wandlern in schematischer Darstellung,
Figur 3 zeigt ein SAW-Filter mit fünf Wandlern und zwei e- lektrisch verbundenen ersten Wandlern,
Figur 4 zeigt ein Filter mit sechs Wandlern und zwei verbun¬ denen ersten Wandlern,
Figur 5 zeigt ein SAW-Filter mit sieben Wandlern und elekt¬ risch verbundenen mittleren ersten Wandlern,
Figur 6 zeigt ein SAW-Filter mit fünf Wandlern, Figur 7 zeigt eine Anordnung aus zwei SAW-Filtern, die in Kaskade zueinander geschaltet sind,
Figur 8 zeigt einen ersten Wandler, der nur teilweise in Teilwandler aufgeteilt ist.
Figur 9 zeigt ein beidseitig unsymmetrisch beschaltetes er¬ findungsgemäßes SAW-FiIter,
Figur 10 zeigt ein auf zwei Spuren aufgeteiltes SAW-Filter,
Figur 11 zeigt ein bekanntes SAW-Filter mit drei Wandlern, das beidseitig balanced ausgeführt ist.
Figur IA zeigt eine erste einfache Ausführungsform der Erfin¬ dung. Das SAW-Filter ist aus zwei zweiten Wandlern (Eingangs¬ wandlern) EWl, EW2 und einem ersten Wandler (Ausgangswandler) AW aufgebaut, die innerhalb der gemeinsamen akustischen Spur nebeneinander angeordnet sind. Beiderseits ist die akustische Spur von je einem Reflektor REF begrenzt. Die zweiten Wandler EWl, EW2 sind beiderseits des ersten AW angeordnet, auf einer Seite der akustischen Spur single-ended mit einem Eingang IN verbunden und auf der anderen Seite gegen Masse geschaltet. Der erste Wandler AW ist transversaler Richtung (quer zur Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwelle) in drei Teilwand¬ ler aufgeteilt. Die akustische Spur und damit die kompletten Wandler weisen eine Gesamtapertur A0 auf. Ebenso addieren sich die Teilaperturen A1, A2 und A3 für die drei Teilwandler zur Gesamtapertur A0.
Figur 11 zeigt im Gegensatz dazu ein bekanntes Filter, bei dem zwischen zwei parallel geschalteten zweiten Wandlern EW ein einzelner ungeteilter erster Wandler AW angeordnet und mit einem symmetrischen Ausgang OUT verbunden ist. Bei einer Normimpedanz Z0 ergibt sich eine Eingangsimpedanz ZE von Z0/2, am Ausgang dagegen eine Impedanz ZA von Z0 und somit eine Impedanztransformation um Faktor 2. Meist wird jedoch durch Reduzierung der Fingeranzahl der zweiten Wandler EW von der Normimpedanz Z0 abgewichen und dabei erreicht, dass ZA = ZE.
In den Figuren IB bis ID sind die in Figur IA verwendeten Symbole zur weiteren Erläuterung zusätzlich noch in anderer Darstellungsweise dargestellt. Figur IB zeigt in der linken Darstellung das in Figur IA für einen (zweiten) Wandler ver¬ wendete Symbol, während die mittlere Darstellung die Elektro¬ denstruktur des Wandlers angibt. Jeder Wandler (bzw. Teil- wandler) besteht aus einer ersten und einer zweiten Strom¬ schiene SSl, SS2, von denen alternierend ineinander greifende Elektrodenfinger EF ausgehen, sodass zwei ineinander gescho¬ bene Elektrodenkämme resultieren. In der rechten Darstellung ist die Impedanz Z0 des Wandlers durch ein entsprechendes Schaltsymbol verdeutlicht. Einem Wandler mit einer gegebenen Anzahl von Elektrodenfingern EF und einer Apertur A0 wird im Folgenden der Einfachheit halber eine Normimpedanz Z0 von 50 Ω zugeordnet. Es wird angenommen, dass alle Wandler die glei¬ che Grundfläche aufweisen. In der Realität kann natürlich durch entsprechende Bemessung von dieser Normimpedanz Z0 ab¬ gewichen werden.
Figur IC zeigt einen Wandler, bei dem hier zwei Teilwandler in Serie geschaltet sind. Der linke Teil der Figur zeigt die in Figur IA und den weiteren Figuren 2 bis 7 verwendete Dar¬ stellungsweise erste Wandler mit in Serie geschalteten Teil¬ wandlern, während die mittlere Abbildung wiederum der Elekt¬ rodenstruktur eines solchen aus Teilwandlern zusammengesetz- ten Wandlers angibt. Dieser Wandler weist eine weitere mitt¬ lere Stromschiene SSm auf, deren Elektrodenfinger EF sowohl mit denen der ersten Stromschiene SSl, als auch mit denen der zweiten Stromschiene SS2 überlappen. Aufgrund der geringeren Apertur der Teilwandler, die hier wegen der Zweiteilung der halben Ausgangsapertur A0 entspricht, ist die Impedanz Z1 des ersten Teilwandlers ca. 2 * Z0. Auch für den zweiten Teil- wandler gilt: Z2 = 2 * Z0. Bei einer Normimpedanz Z0 = 50 Ω ergibt sich auf diese Weise für den aus zwei Teilwandlern zu¬ sammengesetzten Wandler in Figur IA eine Gesamtimpedanz ZA am Ausgang von ZA = 4 * Z0 = 200 Ω.
Figur ID schließlich zeigt eine beispielhafte Elektrodenstru- kur für eine Reflektorstruktur REF sowie das dafür verwendete Symbol .
Während in Figur IC eine Aufteilung in zwei Teilwandler dar¬ gestellt ist, ist der erste Wandler AW in Figur IA in drei Teilwandler aufgeteilt, wobei jedem Teilwandler wegen dessen verminderter Teilapertur von jeweils 1/3 * A0 die jeweils dreifache Normimpedanz Z0 zukommt. Dies bedeutet für die Se¬ rienschaltung aus drei Teilwandlern eine Gesamtimpedanz von 9 * Z0. Bei Zo = 50 Ω entsprechend der Eingangsimpedanz des Filters von 25 Ω (wegen der Parallelschaltung der beiden zei- ten Wandler EW) ergibt sich für die Impedanz ZA am Ausgang ein Wert von 450 Ω. Dies bedeutet, dass das in Figur IA dar¬ gestellte Filter eine Impedanz-Transformation zwischen dem Eingang IN und dem Ausgang OUT um den Faktor 18 bewerkstel¬ ligt. Indem die beiden äußeren Stromschienen des zweiten Wandlers AW mit je einem Anschluss des Ausgangs OUT verbunden werden, erhält man an den beiden Anschlüssen ein symmetri¬ sches oder balanced Signal . Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungs¬ gemäßen Filters, welches hier aus insgesamt fünf Wandlern be¬ steht, nämlich einer alternierenden Anordnung aus drei zwei¬ ten und zwei ersten Wandlern. Die zweiten Wandler EWl, EW2, EW3 sind elektrisch parallel mit dem unsymmetrischen (unba- lanced) Eingang INU verbunden und auf der anderen Seite ge¬ gen Masse geschaltet. Die beiden ersten Wandler AWl, AW2 sind jeweils in zwei elektrisch seriell geschaltete Teilwandler aufgeteilt. Die beiden ersten Wandler AWl und AW2 sind auf der einen Seite der akustischen Spur mit jeweils einem An- schluss eines symmetrischen (balanced) Ausgangs OUTb verbun¬ den, auf der anderen Seite dagegen gegen Masse geschaltet. Über diese Masseanbindung ergibt sich eine serielle Verschal- tung der beiden ersten Wandler. Durch die serielle Verschal- tung der Teilwandler innerhalb jedes einzelnen Wandlers und die serielle Verschaltung der beiden ersten Wandler ergibt sich insgesamt eine serielle Verschaltung von vier Teilwand¬ lern, die jeweils im Vergleich zu Figur 2A eine Impedanz von 2 * Z0 aufweisen. Dies bedeutet, dass von der Eingangsseite IN hin zur Ausgangsseite OUT bei gleichen Wandlergrößen eine Impedanz-Transformation um den Faktor 24 bewirkt wird.
Bei entsprechender Variation der Fingeranzahl und damit der Wandlerlängen können bei diesem und allen anderen Ausfüh¬ rungsbeispielen entsprechend ungeradzahlige bzw. nicht ganz¬ zahlige Impedanz-Transformationsfaktoren erhalten bzw. einge¬ stellt werden. Möglich ist es auch, die Fingeranzahl für ers¬ te und zweite Wandler unterschiedlich zu gestalten. Vorteil¬ haft ist es jedoch, stets innerhalb der Gruppe der ersten Wandler eine in Bezug auf eine mittlere senkrecht zur akusti¬ schen Ausbreitungsrichtung stehende Symmetrieachse gleiche Anzahl von Elektrodenfingern zu verwenden. Vorzugsweise wer- den in der Gruppe der zweiten Wandler ebenfalls nur Wandler mit gleicher Fingeranzahl eingesetzt.
Während die ersten Wandler AWl, AW2 in Figur 2 gegen Masse geschaltet sind, gelingt die serielle Verschaltung der beiden ersten Wandler in der Ausführungsbeispiel nach Figur 3 durch eine elektrische Verbindung der beiden ersten Wandler AWl, AW2. Dabei ist es möglich, aber nicht erforderlich, die Ver¬ bindung der beiden ersten Wandler AW an Masse anzuschließen. Die Verbindung kann auch floatend sein. Bezüglich ihrer E- lektrodenstrukturen sind die Filter der Figuren 1 und 2 an¬ sonsten identisch aufgebaut.
Figur 4 zeigt ein erfindungsgemäßes SAW-Filter mit vier ers¬ ten Wandlern AWl bis AW4 und zwei zweiten Wandlern EWl, EW2. Jeder der beiden zweiten Wandler EWl, EW2 ist zwischen je¬ weils zwei ersten Wandlern AW angeordnet, elektrisch parallel zwischen dem unbalanced Eingang INU und Masse geschaltet. In der Mitte des Filters grenzen zwei erste Wandler AW2, AW3 di¬ rekt aneinander und sind an einer äußeren Stromschiene elekt¬ risch miteinander verbunden. Auf der gleichen Seite der An¬ ordnung sind die beiden äußeren ersten Wandler AWl, AW4 mit Masse verbunden. Auf der anderen Seite der akustischen Spur sind jeweils zwei der ersten Wandler AWl, AW2 bzw. AW3, AW4 elektrisch verbunden und mit einem Anschluss des balanced Ausgangs OUTb verbunden. Ohne Aufteilung der ersten Wandler sind die Fingeranzahlen so gewählt, dass bei einer Normimpe¬ danz Z0 eines (zweiten) Wandlers die Impedanz ZA am Ausgang z.B. 200 Ω beträgt. Jetzt wird jeder der ersten Wandler AW außerdem in zwei seriell geschaltete Teilwandler aufgeteilt, sodass sich für jeden ersten Wandler eine Teilimpedanz von vier Mal der AusgangsImpedanz Z0 ergibt. Mit der Annahme, dass aufgrund gleicher Fingeranzahl jeder Ausgangswandler AW (erster Wandler) die gleiche Anfangsimpedanz hat, weist das gesamte Filter zwischen Eingang IN und Ausgang OUT eine Impe¬ danz-Transformation um den Faktor 8 auf.
Figur 5 zeigt eine Abwandlung dieser Anordnung, bei der zwi¬ schen den beiden mittleren ersten Wandler AW2 und AW3 ein weiterer zweiter Wandler angeordnet ist, sodass sich insge¬ samt ein Filter aus sieben alternierend angeordneter Wandler ergibt. Durch die Aufteilung jedes ersten Wandlers in eine serielle Verschaltung zweier Teilwandler und durch die se¬ rielle Verschaltung der beiden mittleren ersten Wandler er¬ gibt sich hier eine Impedanz-Transformation ungefähr um den Faktor 12.
Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungs- gemäßen SAW-Filters, das aus zwei ersten und drei alternie¬ rend dazu angeordneten zweiten Wandlern EW besteht. Jeder erste Wandler AW umfasst eine serielle Verschaltung dreier Teilwandler und ist auf der einen Seite mit einem Anschluss des Ausgangs OUT und auf der anderen Seite mit Masse verbun¬ den. Daraus ergibt sich eine serielle Verschaltung der beiden ersten Wandler AWl, AW2 zwischen den beiden Anschlüssen des Ausgangs OUT. Da jedem der ersten Wandler AW die neunfache Normimpedanz Z0 zukommt, ergibt sich durch die serielle Ver¬ schaltung der beiden ersten Wandler eine Gesamtimpedanz ZA am Ausgang von ZA = 18 * Z0. Bei einer typischen Normimpedanz Z0 = 50 Ω ergibt sich daher am Ausgang ein Wert von 900 Ω und somit gegenüber der Eingangsimpedanz ZE von Z0/3 eine Impe¬ danztransformation um den Faktor 54.
In Abwandlung der dargestellten Aufteilungen der ersten Wand¬ ler in zwei und drei Teilwandler sind erfindungsgemäß auch Aufteilungen in eine höhere Anzahl von Teilwandlern möglich. Als begrenzender Faktor sind lediglich die Verluste durch Streuung und Beugung anzusehen, die bei zu klein werdender Teilapertur in Kauf genommen werden müssen. In allen Ausfüh¬ rungsbeispielen ist es auch möglich, die Aufteilung in Teil- wandler nicht symmetrisch vorzunehmen, sodass die Teilwandler unterschiedliche Teilaperturen aufweisen können. In allen Fällen ist es jedoch vorteilhaft, bei mehr als einem ersten Wandler eine symmetrische Aufteilung in Teilwandler vorzuneh¬ men. Von Vorteil sind stets SAW-Filter, die bezüglich der An¬ ordnung der Wandler symmetrisch aufgebaut sind.
Figur 7 zeigt eine Anordnung aus zwei kaskadierten SAW- Filtern, von denen ein jeder beispielsweise wie in Figur 2 aufgebaut ist. Die Kaskadierung erfolgt über die Seite der Filter mit den beiden symmetrischen Anschlüssen, indem ein¬ fach die beiden Anschlüsse für den Ausgang eines jeden Fil¬ ters miteinander verbunden werden.
Bei der Anordnung gemäß Figur 7 ergibt sich als weiterer Vor¬ teil, dass durch die Kopplung der beiden Spuren über die hochohmige Seite die resistiven Verluste verringert werden. Selbst wenn bei der Gesamtanordnung nach Figur 7 zwischen den beiden unsymmetrischen Anschlüssen Tl und T2 der Anordnung keine Impedanz-Transformation stattfindet, so hat die Impe¬ danz-Transformation innerhalb der Teilstrukturen den genann¬ ten Vorteil geringerer Verluste bei der Kopplung.
Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein erster Wandler nur teilweise in Teilwandler aufge¬ teilt ist. Dieser Wandler weist in Ausbreitungsrichtung der akustischen Welle eine Aufteilung in drei Abschnitte AB auf, die alle elektrisch parallel geschaltet sind, indem bei¬ spielsweise alle Wandler zwei gemeinsame äußere Stromschienen SSl, SS2 benutzen'. Die mittlere Stromschiene SSm erstreckt sich hier nur im Bereich des mittleren Abschnitts AB2, sodass nur dieser zweite Wandlerabschnitt AB2 in zwei Teilwandler TWl, TW2 aufgeteilt ist. In einem solcherart aufgeteilten Wandler ist es möglich, die Abschnittslängen für die Wandler¬ abschnitte AB unterschiedlich zu gestalten. Möglich ist es auch, die Wandlerabschnitte AB in eine unterschiedliche An¬ zahl von Teilwandlern aufzuteilen. Während in den Wandlerab¬ schnitten, die in Teilwandler aufgeteilt sind, die Impedanz erhöht ist, bleibt sie in den Abschnitten, die keine mittlere Stromschiene und daher keine Aufteilung in Teilwandler auf¬ weisen, unverändert. Die GesamtImpedanz eines solchen Wand¬ lers wird dann analog zu einer Parallelschaltung von Wider¬ ständen aus den Teilimpedanzen der Wandlerabschnitte AB be¬ rechnet. Die TeilImpedanzen der Teilwandler verhalten sich in erster Näherung indirekt proportional zur Länge des jeweili¬ gen Abschnitts. Dies bedeutet, dass ein längerer in Teilwand¬ ler aufgeteilter Wandlerabschnitt AB2 zu einer höheren Impe¬ danz führt als ein entsprechender Wandlerabschnitt mit gerin¬ gerer Länge. Ein derart aufgeteilter Wandler kann in allen Ausführungsformen der Erfindung als erster Wandler eingesetzt werden und dort den jeweils vollständig in Teilwandler aufge¬ teilten Wandler ersetzen.
Figur 9 zeigt eine Variation der Erfindung, bei der ein ers¬ ter Wandler AW in mehr als zwei Teilwandler -aufgeteilt ist und bei dem im Unterschied zu Figur IA der erste Wandler AW unbalanced gegen Masse geschaltet und betrieben ist.
Figur 10 zeigt eine Variante, bei der die Wandler des Filters über zwei akustische Spuren verteilt sind. Jede Spur ist da¬ bei zwischen zwei Reflektoren angeordnet . Jede Spur umfasst zwei parallel geschaltete zweite Wandler EW, zwischen denen je ein erster Wandler AW angeordnet ist. Die zweiten Wandler beider Spuren sind parallel geschaltet. Jeder erste Wandler AW ist in zwei seriell geschaltete Teilwandler aufgeteilt und mit einem symmetrischen Anschluss des Ausgangs OUT verbunden.
Obwohl die Erfindung nur anhand weniger Ausführungsbeispiele dargestellt werden konnte, ist sie nicht auf diese be¬ schränkt. Möglich ist es beispielsweise, eine beliebige An¬ zahl erster und zweiter Wandler alternierend anzuordnen. Es gilt dabei jedoch stets, dass eine symmetrische Anordnung be¬ vorzugt ist, wobei die Symmetrieachse bei geradzahliger An¬ zahl von Wandlern zwischen zwei Wandlern, bei ungeradzahliger Anzahl jedoch in der Mitte eines Wandlers angeordnet ist. Es ist möglich, dass alle Wandler einer Kategorie, also erste oder zweite Wandler, gleich aufgebaut sind. Erste und zweite Wandler können sich dagegen in einzelnen Parametern unter¬ scheiden, insbesondere in der Wandlerlänge und damit in der Anzahl der Elektrodenfinger. Möglich ist es jedoch auch, in erfindungsgemäßen Filtern unterschiedliche zweite Wandler EW einzusetzen, die sich in der Anzahl der Elektrodenfinger bzw. in der Wandlerlänge unterscheiden können. Möglich ist es auch, dass auch die zweiten Wandler EW in Teilwandler aufge¬ teilt sind. Die Aufteilung der ersten Wandler AW ist jedoch dann so, dass sich auf der Ausgangsseite eine entsprechend erhöhte Impedanz ergibt .
Erfindungsgemäße Filter können außerdem in beliebiger Anzahl kaskadiert werden. Möglich ist es auch, einzelne oder mehrere kaskadierte erfindungsgemäße Filter seriell und/oder parallel mit Resonatoren, beispielsweise mit Eintor-Resonatoren, zu verbinden. Die Filter können auf beliebigen piezoelektrischen Substraten ausgebildet werden, vorzugsweise jedoch auf hoch¬ koppelnden Substraten wie Lithiumniobat und Lithiumtantalat . Eine bevorzugte Verwendung finden erfindungsgemäße Filter im RX-Zweig von Endgeräten der mobilen Kommunikation, also im RX-Zweig von Handys.

Claims

Patentansprüche
1 . SAW Filter,
- bei dem innerhalb einer akustischen Spur mit der Apertur A0 zumindest ein erster und zumindest ein zweiter elektro- akustischer Wandler (AW, EW) alternierend nebeneinander angeordnet sind,
- bei dem der oder die ersten Wandler (AW) mit der elektri¬ schen Ausgangsseite und die zweiten Wandler (EW) mit der elektrischen Eingangsseite verbunden sind, bei dem der oder die ersten Wandler eine Serienschaltung einer Anzahl von n Teilwandlern (TWj) umfassen, die je¬ weils eine Teilapertur Aj mit j = 1, 2 ... n und 1 < n < 6 aufweisen, wobei die Summe der Teilaperturen Aj gleich der Apertur A0 der akustischen Spur beträgt, wobei im Fall, dass mehr als ein erster Wandler (AW) vor¬ handen ist, zumindest zwei der ersten Wandler elektrisch in Serie geschaltet sind.
2. SAW Filter nach Anspruch 1, bei dem alle ersten Wandler (AW) in gleicher Weise in Teil- wandler (TW) aufgeteilt sind.
3. SAW Filter nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zumindest ein erster Wandler (AW) in Ausbreitungs- richtung der Oberflächenwelle in hintereinander angeordnete, elektrisch parallel geschaltete Wandlerabschnitte (WA) aufge¬ teilt ist, wobei die Wandlerabschnitte dieses Wandlers in eine unterschiedlicher Anzahl von Teilwandlern (TWj ) aufge¬ teilt sind.
4. SAW Filter nach Anspruch 3 , bei dem der in Wandlerabschnitte (WA) aufgeteilte erste Wand¬ ler (AW) eine mittlere Stromschiene (SSm) aufweist, die sich parallel zur Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwelle gese¬ hen über einen der Wandlerabschnitte (WA) erstreckt, wobei ein Wandlerabschnitte (WA) vorgesehen ist, der diese mittlere Stromschiene (SSm) nicht aufweist.
5. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem mehrere erste Wandler (AW) vorgesehen sind, wobei die auf einer ersten Seite der akustischen Spur angeordneten Stromschienen (SS) aller ersten Wandler mit der elektrischen Ausgangsseite, die auf der anderen Seite der akustischen Spur angeordneten Stromschienen (SS) dagegen mit Masse verbunden sind.
6. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem eine geradzahlige Anzahl von m ersten Wandlern (AW) vorgesehen ist mit m > 4, bei dem alle Wandler (EW, AW) des Filters bezüglich einer zentralen Symmetrieachse quer zur Ausbreitungsrichtung der Oberflächenwelle symmetrisch angeordnet sind, bei dem die ersten Wandler (AW) beiderseits der Symmetrie¬ achse auf der elektrischen Ausgangsseite jeweils elekt¬ risch zu zwei Parallelzweigen parallel geschaltet sind, bei dem für die ersten Wandler auf der anderen Seite der akustischen Spur eine der folgenden Verschaltungen vorge¬ sehen ist: a) alle ersten Wandler sind gegen Masse geschaltet b) die beiden innersten ersten Wandler, die der Symmet¬ rieachse am nächsten gelegen sind, sind elektrisch in Serie geschaltet, die übrigen ersten Wandler sind ge¬ gen Masse geschaltet.
7. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem nur ein erster Wandler (AW) vorgesehen ist, der in drei oder mehr Teilwandler (TW) aufgeteilt ist, wobei die äu¬ ßeren Stromschienen (SS) mit zwei symmetrischen Anschlüssen verbunden sind, so dass die elektrische Ausgangsseite balan- ced an den ersten Wandler (AW) angeschlossen ist .
8. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem nur ein erster Wandler (AW) vorgesehen ist, der in drei oder mehr Teilwandler (TW) aufgeteilt ist, wobei die ei¬ ne äußere Stromschiene (SS) mit einem unsymmetrischen An- schluss, die andere äußere Stromschiene dagegen mit Masse verbunden ist, so dass die elektrische Ausgangsseite unbalan- ced an den ersten Wandler (AW) angeschlossen ist.
9. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem eine ungeradzahlige Anzahl erster Wandler (AW) vorge¬ sehen ist, wobei der eine Symmetrieachse bezüglich der Wand¬ leranordnung aufweisende mittlere Wandler des Filters ein erster Wandler ist, bei dem eine äußere Stromschiene (SS) in zwei Hälften unterteilt ist, wobei jede Hälfte der Strom¬ schiene mit einem zwei symmetrischen Anschlüssen verbunden ist, wobei die beiden Hälften des Wandlers über die zweite äußere Stromschiene elektrisch in Serie geschaltet sind.
10. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die zweiten Wandler (EW) alle elektrisch parallel verschaltet und mit einem unsymmetrischen Anschluss verbunden und Single ended gegen Masse geschaltet sind.
11. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die akustische Spur an ihren beiden Enden jeweils von einem Reflektor (Refl, Ref2) begrenzt ist.
12. SAW Filter.nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem über die serielle Verschaltung der Teilwandler (TW) innerhalb der ersten Wandler (AW) eine Impedanztransformation innerhalb des Filters zwischen der elektrischen Eingangsseite und der Ausgangsseite um einen Faktor von zumindest 6 vorge¬ nommen wird.
13. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die ersten Wandler (AW) mit der elektrischen Ein¬ gangsseite verbunden sind.
14. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die ersten und zweiten Wandler (AW, EW) in zwei akus¬ tischen Spuren zwischen jeweils zwei Reflektoren pro Spur an¬ geordnet sind, wobei die Aufteilung auf unterschiedliche Spu¬ ren symmetrisch vorgenommen ist.
15. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, angeordnet in einem Signalpfad zwischen einer Antenne und ei¬ nem Verstärker des RX Zweiges einer Funkeinrichtung.
16. SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, das in einer Filteranordnung zusammen mit einem weiteren i- dentischen Filter angeordnet ist, bei dem die beiden Filter über die ausgangsseitigen An¬ schlüsse der ersten Wandler (AW) elektrisch verbunden sind, bei dem die eingangsseitigen Anschlüsse der beiden Filter je¬ weils unsymmetrisch und damit Single ended vorgenommen sind.
17. Verwendung eines SAW Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 16 als Eingangsfilter im RX Pfad einer Funkeinrich¬ tung.
18. Verwendung nach Anspruch 17 im RX Pfad zwischen einem Antennenschalter und einem LNA-Verstärker mit differen- tiellem Eingang.
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