WO2008031409A2 - Mit oberflächenwellen arbeitendes elektrisches bauelement - Google Patents

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WO2008031409A2
WO2008031409A2 PCT/DE2007/001612 DE2007001612W WO2008031409A2 WO 2008031409 A2 WO2008031409 A2 WO 2008031409A2 DE 2007001612 W DE2007001612 W DE 2007001612W WO 2008031409 A2 WO2008031409 A2 WO 2008031409A2
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converter
transducers
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signal path
track
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Stefan Freisleben
Ulrich Knauer
Günter KOVACS
Stefan Berek
Andreas Waldherr
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Epcos Ag
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/0023—Balance-unbalance or balance-balance networks
    • H03H9/0028—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices
    • H03H9/0047—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks
    • H03H9/0066—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks being electrically parallel
    • H03H9/0071—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having two acoustic tracks being electrically parallel the balanced terminals being on the same side of the tracks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14544—Transducers of particular shape or position
    • H03H9/14588—Horizontally-split transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433—Coupled resonator filters

Definitions

  • An object to be solved is to specify an electroacoustic device with low losses.
  • a component is provided with a transducer arrangement arranged on a piezoelectric substrate with at least two electroacoustic transducers, wherein two conductor tracks which are connected to a separate transducer and which are electrically insulated from one another intersect each other.
  • the crossed interconnects are both arranged on the substrate. Between a lower and an upper conductor track is at least in the crossing region an insulating layer z.
  • the interconnect crossovers are preferably configured such that a capacitance formed thereby for adjusting the e- lectric properties of the device such. B. its impedance is used. This is possible in particular by adjusting the overlapping area of the crossed interconnects and / or by a suitable selection of the dielectric constant of the insulating layer.
  • the dielectric constant and the loss angle of the insulating material are preferably small.
  • the component is preferably designed as a resonator filter.
  • the transducer assembly includes at least one acoustic track or an in-line transducer array.
  • an acoustic track is meant a region extending in the longitudinal direction (wave propagation direction) in which a surface wave is propagatable.
  • An acoustic track or an inline transducer arrangement is generally limited on both sides by end reflectors.
  • An inline converter arrangement is to be understood as an arrangement which comprises a plurality of transducers arranged one behind the other along the longitudinal direction.
  • An acoustic track is in principle also an inline converter arrangement.
  • an inline transducer arrangement may also comprise a plurality of acoustic tracks.
  • an intermediate reflector is arranged between two transducers of an inline transducer arrangement.
  • the intermediate reflector can be acoustically partially transparent be.
  • An acoustically partially transparent intermediate reflector preferably has only a few reflector strips, the number depending on the variant z. B. is between three and twenty. With such a reflector, it is possible to set an acoustic coupling between two transducers.
  • an acoustic wave may, in principle, propagate between two end reflectors, ie, between the two ends of the in-line transducer array so that the in-line transducer array coincides with a single acoustic track.
  • an intermediate reflector may also be substantially acoustically impermeable.
  • the in-line transducer arrangement comprises at least two acoustic tracks, with two successive tracks sharing the same intermediate reflector with one another, ie. H. have a common reflector.
  • the inline transducer arrangement with a number N of juxtaposed acoustic tracks has the advantage over N separate, transversely offset tracks that a number (N-I) end reflectors can be saved. This reduces the space requirement of the transducer assembly.
  • Transducers arranged in an acoustic track are acoustically at least partially coupled.
  • transducers arranged in one and the same inline transducer arrangement can be acoustically decoupled from one another or acoustically at least partially coupled.
  • two acoustically partially transparent intermediate reflectors are provided in the acoustic track or the inline transducer arrangement, between which two acoustically coupled transducers are arranged.
  • a preferably acoustically partially transparent intermediate reflector can be arranged between two transducers of the track or the inline arrangement.
  • V-split series-connected partial transducers
  • At least two adjacent transducers of an acoustic track can each have edge regions and a middle region arranged therebetween, wherein the finger spacing in mutually facing edge regions of the adjacent transducers is selected to be smaller than in the middle region or in other regions of the respective transducer ,
  • This variant is provided in particular for the specified component with a transducer arrangement designed as a DMS track.
  • the first and / or the second conductor track can each have at least one section which runs obliquely to the longitudinal and / or transverse direction.
  • an acoustic track are preferably at least three transducers, for. B. two first transducers and a second transducer arranged between them.
  • the acoustic track comprises at least five transducers, z. B. three first converter and two second converter.
  • the first and the second converter are arranged alternately in an acoustic track.
  • a working surface acoustic wave device with a DMS track comprising first and second transducers.
  • the total number of first and second converters is at least five.
  • At least one of the first transducers is connected to a first conductor track and at least one of the second transducers is connected to a second conductor track, which crosses over with the first conductor track.
  • the crossing interconnects are isolated from each other in the region of the crossover by means of an insulating layer.
  • a first interconnect connects two first transducers.
  • the first conductor track is preferably connected to a first contact surface arranged on the substrate.
  • a second conductor track is preferably connected to at least one second transducer and connects this transducer to a second contact pad arranged on the substrate.
  • First and second transducers are interchangeable. .
  • the transducer assembly is preferably formed as a strain gauge track.
  • DMS Double Mode SAW Filter.
  • the first transducers are connected to a first electrical port and the second transducers are connected to a second electrical port.
  • the first transducers are acoustically coupled to the second transducers but electrically isolated therefrom.
  • the transducer assembly may include an acoustic track having two first transducers and a second transducer disposed therebetween.
  • at least three first transducers provided, wherein between two first transducers, a second transducer is arranged.
  • First transducers arranged in an acoustic track are preferably connected in parallel.
  • Second transducers can also be connected in parallel.
  • a parallel connection of several converters has particularly low ohmic losses and high power resistance.
  • the track crossovers are of particular importance for the parallel connection of several transducers of one and the same track.
  • trace crossovers for wiring at least two multi-transducer tracks - preferably DMS tracks - each having a number of at least five transducers.
  • a first converter is divided in the longitudinal direction into two series-connected partial transducers, wherein a partial converter of the first converter is connected to a further first converter by means of a first conductor track, which crosses over to a second conductor track which is connected to a second converter is.
  • the acoustic track is divided in a variant in the transverse direction into parallel partial tracks by dividing each of the first and second transducers into series-connected partial transducers.
  • a component with a converter arrangement which comprises a first and a second converter.
  • the first converter of the converter arrangement is divided in the longitudinal direction into two series-connected partial converters, wherein a first conductor track is connected to one of the partial converters.
  • a second conductor is connected, which is connected to the first conductor track is crossed and electrically isolated from this (that is not electrically connected to it).
  • the component preferably comprises an acoustic track with at least three first transducers, wherein between each two first transducers, a second transducer is arranged.
  • a partial converter of the first converter is preferably connected to a further first converter by means of a first conductor track, which crosses over with the second conductor track.
  • a component with an inline transducer arrangement which comprises at least two transducers and an intermediate reflector arranged between them, which is integrated in a feed line.
  • the intermediate reflector is connected on both sides of the inline transducer assembly to a respective conductor track, which crosses over with a further insulated from her further conductor track.
  • the transducer arrangement or an acoustic trace of the transducer arrangement is preferably formed mirror-symmetrically or point-symmetrically.
  • At least one inductance can be used, which can be realized by means of a spiral-shaped conductor track arranged on the substrate.
  • the inner end of the spiral can be contacted via a connecting track which intersects the turns of the spiral.
  • the inductance and the electroacoustic transducers are preferably arranged on the same substrate. It is particularly advantageous if the connecting conductor track is the lower conductor track the insulating layer is arranged on which the spiral is formed.
  • the insulating layer preferably has a lower dielectric constant than that of the substrate. Thus, the parasitic capacitive coupling of the crossing interconnects can be kept low.
  • the interconnect crossovers can be realized, for example, by arranging an insulating layer on a first metal structure, at least in the crossing region, which is bridged across the first metal structure in a bridge-like manner by means of a second metal structure.
  • the metal structures are preferably metal layers.
  • the device may include a signal path, the portion of which is balanced and comprises two sub-paths.
  • a first subpath connects a first port of an entry port to a first port of an exit port of the balanced portion of the signal path.
  • a second subpath connects a second port of the entry port to a second port of the exit port of the balanced portion of the signal path.
  • interconnect crossovers are particularly advantageous if converters are to be interconnected in a bridge circuit, which is also called lattice arrangement.
  • the interconnect crossovers are preferably formed directly on the substrate.
  • At least two transducers of the transducer arrangement are arranged in an acoustic track.
  • a first converter is connected by means of a first conductor to a second converter.
  • a further first converter is connected by means of a second conductor track to a further second converter.
  • the first and second tracks are disposed on the substrate, insulated from each other and crossing each other. There is no conductive connection between the first converters. There is no conductive connection between the second transducers.
  • the first transducers are preferably arranged in a first acoustic track and the second transducers in a second acoustic track.
  • the acoustic tracks are arranged transversely offset in a variant.
  • the first and second transducers may alternatively form an in-line transducer arrangement.
  • both first transducers have the same resonant frequency. It is also advantageous if both second transducers have the same resonant frequency, which is preferably different from the resonant frequency of the first transducers.
  • a device comprising a first acoustic track (or inline transducer array) having two first transducers and a second acoustic track (or inline transducer array) having two second transducers.
  • the left of the second converter is conductively connected by means of a first conductor to the right of the first converter.
  • the right of the second transducers is conductively connected by a second trace to the left of the first transducers, the first and second traces being insulated from each other and crossing each other directly on the substrate.
  • the conductor crossing is preferably arranged between the acoustic tracks.
  • two partial paths are provided, which are each arranged between the input and output of the component and together form a balanced signal path, wherein a first converter in the first partial path and a further first converter in the second partial path is arranged.
  • a first shunt branch connecting the input side of the first subpath to the output side of the second subpath
  • a second shunt branch connecting the output side of the first subpath Partial path connects to the input side of the second subpath.
  • any circuit arrangements in particular series and / or parallel resonators or converters, can be connected upstream or downstream of a lattice arrangement.
  • the lattice arrangement can be preceded or followed by at least one DMS track.
  • a parallel branch is provided which is arranged on the input side or output side between the partial paths.
  • parallel branch at least a third converter - parallel converter - arranged.
  • the parallel converter can be subdivided into partial transducers. It can also be arranged two parallel converter, both of which are connected to ground.
  • a lattice arrangement can be connected in a variant on the input side and output side, each with a parallel branch.
  • a lattice arrangement can be connected on the input side and / or output side with a ladder type arrangement or at least one ladder type element.
  • the first converters form a first InIine converter arrangement, while the second and / or third converters form a second inline converter arrangement.
  • the two inline transducer arrangements are preferably offset transversely from one another.
  • At least one of the first and / or second transducers of a lattice arrangement is subdivided into two partial transducers which are interconnected in series and arranged side by side in the longitudinal direction. Connections of the divided first transducers to be connected to the second or third transducers are preferably turned to the second inline transducer assembly. Connections of the divided second transducers to be connected to the first transducers are preferably directed to the first inline transducer arrangement.
  • Third transducers are preferably connected to a conductor track which intersects with a conductor path conductively connected to a first and / or second transducer.
  • the first and / or the second partial path of a symmetrical signal path is in a variant by a respective intermediate reflector, d. H. passed through the acoustic track or the inline transducer assembly.
  • the intermediate reflector is arranged between the first or the second conductor track and a further conductor track and conductively connected thereto.
  • the further conductor track is preferably crossed with an additional conductor track, the z. B. is connected to the third converter.
  • the component has a balanced second gate and comprises a first signal path, which is connected to the first terminal of the second gate and is electrically connected to at least one of the first transducers.
  • the device further includes another first signal path connected to the second port of the second port and electrically connected to at least one of the first transducers.
  • the filter comprises a first series converter arranged in the first signal path and a second series converter arranged in the further first signal path.
  • the first and second series converter are preferably arranged in a common acoustic track and acoustically at least partially coupled to each other.
  • This acoustic track preferably forms a multiport resonator.
  • a multi-port resonator is a track with several Resonators designated, wherein at least two of these resonators are each arranged in a separate signal path.
  • the first interconnect preferably connects at least one of the first transducers of the DMS track to one of the series converters of the multiport resonator.
  • the second interconnect preferably connects at least one of the second transducers of the DMS track to ground.
  • Figure 1 shows a DMS track with crossed tracks
  • Figure 2 shows an unbalanced / balanced switched filter with a DMS track and an upstream Laddertype arrangement
  • FIGS. 3, 3A show an unbalanced / balanced switched filter with a DMS track and a downstream Laddertype link
  • FIGS. 4, 4A each show a cascaded strain gauge track with crossed conductor tracks
  • FIGS. 5, 5A each show a realization of a circuit according to FIG. 6 as two inline transducer arrangements
  • FIG. 6 shows filters with balanced ports, a lattice arrangement and a ladder type arrangement
  • FIG. 7 realization of a bridge circuit according to FIG. 6 in an inline converter arrangement; 8 shows adjacent transducers with modified transition regions.
  • FIG. 1 shows a multi-converter arrangement with five transducers, including three first transducers 111, 112, 113 and second transducers 121, 122 arranged between two respective first transducers.
  • the transducers 111, 121, 112, 122, 113 are arranged in an acoustic track 100, which is bounded on both sides by end reflectors RE1, RE2.
  • the transducer assembly is disposed on a piezoelectric substrate, not shown here.
  • the transducer arrangement is designed here as a strain gauge track.
  • All first transducers 111, 112, 113 are conductively connected to one another on the input side by means of a first conductor track 211.
  • 211-1, 211-2, 211-3 are parts of the first conductor 211.
  • the middle first converter 112 is conductively connected by means of a first conductor 213 to a ground terminal GND3.
  • the terminal first transducers 111 and 113 are conductively connected by means of a respective first conductor track to a ground terminal GND1 or GND2.
  • First transducers 111, 112, 113 are connected between input, i. H. Connection IN and ground, d. H. Ground connections GNDl, GND2, GND3 connected in parallel. Connections GND1, GND2, GND3 are preferably, but not necessarily, conductively connected to one another by means of a conductor track 228 arranged on the substrate and indicated by dashed lines.
  • Second transducers 121, 122 are connected in parallel between the output, ie, the output OUT and ground.
  • the second converter 121 is connected by means of a second conductor track 221 to the ground terminal GNDl.
  • the second converter 122 is connected by means of a second conductor 222 to the ground terminal GND2.
  • both second interconnects 221, 222 are conductively connected by means of an additional interconnect 229.
  • the second interconnect 221 crosses the section 211-1 of the first interconnect 211.
  • the second interconnect 222 crosses the section 211-3 of the first interconnect 211.
  • the additional interconnect 229 crosses the section 211-2 of the first interconnect 211. Between sections of the first interconnect 211 and the cross sections of the tracks 221, 222, 229 insulating layers 700 are provided.
  • the first interconnect 213 intersects with a second interconnect 223, which conductively connects the second converters 121, 122 to one another on the output side.
  • interconnect crossovers are provided both on the input side and on the output side.
  • Such a wiring is particularly compact and space-saving.
  • FIG. 1 Although it is shown in FIG. 1 that vertical sections 211-1, 211-2, 211-3 of the first interconnect 211 are crossed over by means of horizontally extending interconnects 221, 222, 229, in a further variant it is possible to have horizontal regions of the first interconnect 211 by means of vertically extending conductor tracks 221, 222 to cross.
  • the crossed conductor tracks can, as in FIG. 5, run at an angle to one another or to the longitudinal and / or transverse one.
  • FIG. 2 shows a variant of a filter in which a strain gauge track already explained in FIG. 1 is connected to a ladder type arrangement.
  • the signal path 900 on the input side is single-ended and balanced on the output side with two partial paths 901, 902.
  • the second converter 121 is arranged here in a first partial path 901 and the second converter 122 in a second partial path 902.
  • the converter 121 is connected to a first output terminal OUT1 and the converter 122 to a second output terminal OUT2 of a balanced output port.
  • the ladder type arrangement comprises two series converters 911, 913 arranged in the signal path 900 and two parallel converters 912, 914 arranged in transverse branches between signal path 900 and ground.
  • the series converter 913 has a V-split, in which it is connected in series in two directions Partial converter 913a, 913b is divided.
  • the series converters 911, 913 form an InIine arrangement 500.
  • the parallel converters 912, 914 form a further InIine arrangement 600.
  • the transducers 911, 913 are acoustically at least partially coupled, wherein the degree of coupling is adjusted by means of an intermediate reflector arranged between these transducers , The latter also applies to the transducers 912, 914.
  • the intermediate reflectors in the InIine arrangements 500, 600 can also be dispensed with.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment in which the DMS track 100 is connected on the input side in a filter circuit and a ladder type element on the output side.
  • the second transducers 121, 122 are connected in parallel between input and ground.
  • the second transducers 121, 122 are both connected to the input terminal IN.
  • the converter 121 is conductively connected to the ground terminal GND1 by means of the second conductor track 221.
  • the converter 122 is conductively connected to the ground terminal GND2 by the second conductor 222.
  • the middle first converter 112 is divided in the longitudinal direction into series-connected partial transducers 112a, 112b.
  • the first partial converter 112a is conductively connected to the leftmost first converter 111 by means of the first conductor 211.
  • the second partial converter 112b is conductively connected to the right-handmost first converter 113 by means of the first conductor track 212.
  • the tracks 211 and 221 and 212 and 222 intersect.
  • the first converter pair 111, 112a is connected to the first partial path 901 and the second converter pair 113, 112b is connected to the second partial path 902.
  • the ladder type element is realized by means of series converters 911, 921 and parallel converters 912, 914.
  • the series converter 911 is arranged in the first partial path 901
  • the series converter 921 is arranged in the second partial path 902.
  • a shunt branch is connected, in which parallel transducers 912 and 914 are arranged.
  • Series converters 911 and 921 are located in the acoustic track 500 and acoustically coupled. In the track 500 thus a two-port resonator is realized.
  • Parallel transformers 912 and 914 are disposed in the acoustic track 600 and acoustically coupled. Both converters 912, 914 are connected in the variant shown in FIG. 3 to a ground connection GND3.
  • Ground connections GND1, GND2 and GND3 in FIGS. 2 and 3 may be conductively connected by means of a conductor track arranged on the substrate.
  • FIG. 3A shows a variant of the arrangement according to FIG. 3 for a circuit which has a symmetrical input port with the signal connections INI, IN2.
  • the converter 121 is connected to the terminal INI and the converter 122 to the terminal IN2.
  • the partial transducers 112a, 112b and the transducers 111, 113 are conductively connected to one another by means of a conductor track 221 and connected to ground.
  • FIG. 4 shows a DMS track 100, which is divided in the transverse direction into two partial tracks 101, 102. All first and second transducers have an H-split. This has the advantage of high power resistance over an undivided strain gauge track. The power resistance is further increased by the fact that a plurality of transducers are connected in parallel.
  • All five second transducers 121 are connected in parallel. They are conductively connected to one another by means of a second conductor track 223 and connected to the signal path 900 or the input terminal IN. They are further connected by means of a second conductor 221 conductively connected to each other and connected to the ground terminal GND3.
  • Three first transducers 111 are connected in parallel and form a first transducing group. They are conductively connected to one another by means of a first interconnect 211 and connected to the first output terminal OUT1. They are further connected by means of a first conductor 213 conductively connected to each other and connected to the ground terminal GNDL. The first transducer group is connected to the first partial path 901.
  • Three first transducers 113 are connected in parallel and form a second group of transducers isolated from the first transducing group. They are conductively connected to one another by means of a first conductor track 212 and connected to the second output terminal OUT2. They are further connected by means of a first conductor 214 conductively connected to each other and connected to the ground terminal GND2.
  • the second transducer group is connected to the second sub-path 902.
  • the signal-carrying first conductor 211 is crossed several times in variants according to FIGS. 1 and 4. This also applies to signal-carrying printed conductors 212 and 223 in FIG. 4.
  • the component according to FIG. 1 is provided for a single-ended / single-ended operating mode.
  • the component according to FIGS. 2 to 4 is provided for a single-ended / balanced mode of operation and the component according to FIG. 5 for a balanced / balanced mode of operation.
  • the DMS track 100 in FIGS. 2, 3, 4 fulfills the functionality of a balun.
  • FIG. 4A shows a variant of the arrangement according to FIG. 4 for a circuit which has a symmetrical input port with the signal connections INI, IN2.
  • the first transducers 111 are conductively connected to one another by means of a conductor track 215 and connected to the terminal INI.
  • the first transducers 113 are conductively connected to one another by means of a conductor track 216 and connected to the terminal IN2.
  • the second transducers 121 are conductively connected to one another by means of a conductor track 213 and connected to ground.
  • the conductor tracks 213, 215 (as well as the conductor tracks 213, 216) each intersect several times in mutually perpendicular directions.
  • FIG. 5 shows a component with two wired inline converter arrangements, with which the circuit according to FIG. 6 is realized.
  • First converters Sl, S2 and second converters L1, L2 form a lattice arrangement (bridge circuit).
  • the converters S1 and S2 are arranged in partial paths 901 or 902 of a symmetrical signal path.
  • the first converters Sl and S2 are series converters.
  • the second transducers L1 and L2 are arranged in transverse branches QZ1 and QZ2.
  • the first shunt branch QZl connects the input side of the converter Sl to the output side of the converter S2.
  • the second shunt QZ2 connects the output side of the converter Sl to the input side of the converter S2.
  • the electrical nodes INI ', IN2' form the input terminals and the electrical nodes OUTl ', OUT2' form the output terminals of the bridge circuit.
  • a first parallel branch PZl is arranged in the referred to ground third converter Pl and P2 (parallel converter) are arranged.
  • a second parallel branch PZ2 is arranged, are arranged in the mass-related parallel transducers P3, P4.
  • a third parallel branch PZ3 is provided in which ground-referenced parallel transformers P5, P6 are arranged.
  • the parallel converters P3, P4, P5, P6, the series converters S3, S5 arranged in the second partial path 902 and the S4, S6 arranged in the first partial path 901 form a ladder type arrangement.
  • All series converters S 1 to S 6 form a first inline converter arrangement 100 '.
  • All parallel converters P1 to P6 and the shunt arm converters L1, L2 are arranged in a row and form a second inline converter arrangement 200 '.
  • the inline transducer arrangement 100 ' is limited by end reflectors RE1, RE2 and the inline transducer arrangement 200' by end reflectors RE1 ', RE2'.
  • the series converter Sl and S2 are acoustically coupled and arranged between two intermediate reflectors Rl, R2.
  • the parallel transformers P1 and P2 are acoustically coupled and arranged between two intermediate reflectors R21, R22.
  • the converters S6, S4, S2 (and the transducers S1, S3, S5) are acoustically partially coupled in a variant. Between converters S6 and S4; S4 and S2; Sl and S3; S3 and S5 are preferably acoustically partially transparent intermediate reflectors R3, Rl, R2, R4 provided.
  • the transducers P6, P4, L1, P1 (and the transducers P2, L2, P3, P5) are acoustically partially coupled in a variant.
  • Between converters P6 and P4; P4 and L1; L1 and P1; P2 and L2; L2 and P3; P3 and P5 are preferably acoustically partially transparent intermediate reflectors R24, R23, R21, R22, R25, R26 provided.
  • the transducers P3 to P6, S3 to S ⁇ with reflectors surrounding these transducers form one-port resonators.
  • the converters Sl and S2 and the intermediate reflectors Rl, R2 form a two-port resonator.
  • the transducers P1 and P2 and the intermediate reflectors R21, R22 also form a two-port resonator.
  • the lattice arrangement is thus implemented in a multiport technique (also in FIG. 7).
  • the transducers Sl to S4 are in the longitudinal direction in such a subtransducers Sil, S12; S21, S22; S31, S32; S41, S42 split that their two terminals are facing the second inline transducer array 200 '.
  • the transducers L1 and L2 are divided in the longitudinal direction in such a partial converter LIl, L12 or L21, L22 that their two terminals -.
  • terminals 811, 821 of the converter Sl or terminals 812, 822 of the converter S2 - are turned to the first inline transducer assembly 100 '.
  • the partial converter Sil is connected by means of a conductor 211 conductively connected to the partial converter LIl.
  • the partial converter S21 is conductively connected to the partial converter L21 by means of a conductor track 221.
  • the conductor tracks 211, 221 cross each other.
  • the conductor 211 is connected to the intermediate reflector R21 and the conductor 221 to the intermediate reflector R22.
  • the intermediate reflector R21 is connected at the top to a conductor track 251 and the intermediate reflector R22 is connected to a conductor track 261.
  • the interconnects 251, 261 cross each other with a conductor track 271 which conductively connects the converters P6, P4, P1, P2, P3 and P5 to each other and to a ground terminal GND1.
  • the inline transducer arrangement 100 ', 200' are preferably mirror-symmetrical in each case based on a central axis or point symmetrical with respect to a center.
  • a second mas- Sense GND2 is provided in Fig. 5 also for reasons of symmetry. But it can be dispensed with in another variant.
  • the first partial path 901 is from top to bottom, d. H. through the inline transducer assembly 200 ', passed over the intermediate reflector R21.
  • the second partial path 902 is guided from top to bottom over the intermediate reflector R22.
  • the transducers S4, S6 and P6 are connected by means of a conductor 232; the transducers S4, S2, P4 and Ll by means of a conductor 231; the transducers Sl, S3, P3 and L2 by means of a conductor 241; the transducers S5, S3 and P5 are conductively connected to one another by means of a conductor track 242.
  • the traces 231, 232, 241, 242, as well as the crossed traces 211 and 221, are completely disposed between the inline transducer assemblies 100 'and 200'.
  • the wiring between the transducers Sl to S6, L1, L2 and P1 to P6 thus takes place in a particularly space-saving manner by means of strip conductors which are arranged between the inline transducer arrangements.
  • FIG. 7 shows a variant in which all converters of the lattice arrangement form an inline converter arrangement.
  • the transducers Sl and S2 are arranged between the left end reflector and an intermediate reflector and acoustically coupled to each other.
  • the transducers L1 and L2 are between the right end reflector and arranged the intermediate reflector and acoustically coupled together.
  • the intermediate reflector is preferably, but not necessarily acoustically impermeable in this variant.
  • the converter Sl and Ll are conductively connected to each other by means of the conductor 211.
  • the converters S2 and L2 are conductively connected to one another by means of the conductor track 221.
  • the conductor 231 connects the converter Ll and S2.
  • the conductor 241 connects the converter L2 and Sl. In FIG. 7, there are two conductor crossovers: between the conductor tracks 211 and 221 and between the 241 and a section of the conductor track 231 leading to the terminal OUT2.
  • FIG. 5A shows a variant of the arrangement according to FIG. 5 with a different wiring.
  • the transducers L1, L2, S1 and S2 are not subdivided.
  • the conductor track 231 is here carried out via the intermediate reflector Rl to the outside and connected to the converter S2, S4 from below.
  • the conductor track 241 is here carried out to the outside via the intermediate reflector R2 and connected to the transducers Sl, S3 from below.
  • the left converter Wl z. B. a first converter 111, 112 and the right converter W2, a second converter 121, 122 in Figures 1 to 3 be.
  • the left converter Wl can alternatively z. B. a second converter 121, 122 and the right converter W2, a first converter 112, 113 in Figures 1 to 3 be.
  • the left transducer Wl has edge regions and a middle region MB1 arranged between them, wherein only the right edge region RB1 can be seen in the figure.
  • the right-hand transducer W2 has edge regions and a middle region MB2 arranged between them, wherein only its left edge region RB2 is shown in the figure.
  • the pitch between electrode fingers is smaller in the respective edge region RB1, RB2 relative to the middle region MB1 or MB2 of the same transducer.
  • the finger distance decreases towards the transducer boundary and reaches its minimum at the boundary between the transducers W1, W2.
  • FIG. 8 The embodiment explained in FIG. 8 can also be used in an exemplary embodiment according to FIG.
  • Transducer assemblies shown in figures may implement a complete filter or a portion of a filter having additional transducer assemblies.
  • 271 further conductor track, which is electrically isolated from the signal-carrying conductor track 251, 261
  • Rl - R4 acoustically partially transparent intermediate reflectors
  • R21 - R26 acoustically partially transparent intermediate reflectors REl, RE2, REl ", RE2 'end reflectors of an inline transducer arrangement

Abstract

Es wird ein mit Oberflächenwellen arbeitendes elektrisches Bauelement mit einer Mehrwandler-Anordnung angegeben, das gekreuzte Leiterbahnen (211, 221) aufweist. Das Bauelement ist vorzugsweise ein Resonator-Filter mit einer durch Reflektoren begrenzten akustischen Spur (100). In einer Variante weist ein Wandler (112) einen V-Split auf, wobei Teilwandler (112a, 112b) dieses Wandlers jeweils mit einem weiteren Wandler (111, 113) derselben Wandleranordnung leitend verbunden sind. In einer weiteren Variante sind vier Wandler (S1, S2, L1, L2) in einer Brückenschaltung verschaltet, wobei ein erstes Wandlerpaar (S1, S2) in einer ersten Inline-Wandleranordnung (100') und ein zweites Wandlerpaar (L1, L2) in einer zweiten Inline-Wandleranordnung (200') angeordnet ist, und wobei die Wandlerpaare mittels einander kreuzender Leiterbahnen (211, 221) leitend miteinander verbunden sind.

Description

Beschreibung
Mit Oberflächenwellen arbeitendes elektrisches Bauelement
Es wird ein mit Oberflächenwellen arbeitendes elektrisches Bauelement angegeben.
Aus der Druckschrift EP 1 453 198 A2 sind SAW-Filter mit z. B. zwei akustischen Spuren bekannt, wobei eine elektrische Verdrahtung zwischen den Spuren mittels gekreuzter Leiterbahnen erfolgt. Solche Verdrahtungen sind ferner aus der Druckschrift JP 05-167387 A bekannt.
Mit Oberflächenwellen arbeitende Filter mit gekoppelten Wandlern sind aus den Druckschrift WO 03/081773 Al und US 4785270 bekannt .
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein elektroakustisches Bauelement mit niedrigen Verlusten anzugeben.
Es wird ein Bauelement mit einer auf einem piezoelektrischen Substrat angeordneten Wandleranordnung mit mindestens zwei e- lektroakustischen Wandlern angegeben, wobei zwei an jeweils einen eigenen Wandler angeschlossene, elektrisch voneinander isolierte Leiterbahnen sich überkreuzen.
Durch Leiterbahnüberkreuzungen auf dem Substrat gelingt es, besonders kurze Verbindungen zwischen miteinander zu verbindenden Wandlern zu schaffen und damit ohmsche Verluste gering zu halten.
Ferner sind bevorzugte Ausführungsformen erläutert, die beliebig miteinander kombinierbar sind. Die überkreuzten Leiterbahnen sind beide auf dem Substrat angeordnet. Zwischen einer unteren und einer oberen Leiterbahn ist zumindest im Kreuzungsbereich eine isolierende Schicht z. B. aus Siliziumoxid, Polyamid oder einem anderen geeigneten, vorzugsweise photostrukturierbaren Material vorgesehen.
Die Leiterbahnüberkreuzungen sind vorzugsweise derart ausgestaltet, dass eine dabei gebildete Kapazität zur Einstellung der e- lektrischen Eigenschaften des Bauelements wie z. B. seiner Impedanz genutzt wird. Dies ist insbesondere durch Einstellung der Überlappungsfläche der überkreuzten Leiterbahnen und/oder durch eine geeignete Auswahl der dielektrischen Konstante der isolierenden Schicht möglich. Die dielektrische Konstante und der Verlustwinkel des isolierenden Materials sind vorzugsweise klein.
Das Bauelement ist vorzugsweise als ein Resonator-Filter ausgebildet.
Die Wandleranordnung umfasst mindestens eine akustische Spur o- der eine Inline-Wandleranordnung. Unter einer akustischen Spur ist ein sich in longitudinaler Richtung (Wellenausbreitungsrichtung) erstreckender Bereich zu verstehen, in dem eine Oberflächenwelle ausbreitungsfähig ist. Eine akustische Spur bzw. eine Inline-Wandleranordnung ist in der Regel beidseitig durch Endreflektoren begrenzt .
Unter einer Inline-Wandleranordnung ist eine Anordnung zu verstehen, die mehrere entlang longitudinaler Richtung hintereinander angeordnete Wandler umfasst. Eine akustische Spur ist im Prinzip auch eine Inline-Wandleranordnung. Eine Inline-Wandleranordnung kann aber auch mehrere akustische Spuren umfassen.
In einer Variante ist vorgesehen, dass zwischen zwei Wandlern einer Inline-Wandleranordnung ein Zwischenreflektor angeordnet ist. Der Zwischenreflektor kann akustisch teilweise durchlässig sein. Ein akustisch teilweise durchlässiger Zwischenreflektor weist vorzugsweise nur wenige Reflektorstreifen auf, deren Anzahl je nach Variante z. B. zwischen drei und zwanzig beträgt. Mit einem solchen Reflektor gelingt es, eine akustische Kopplung zwischen zwei Wandlern einzustellen. Bei teilweise durchlässigen Zwischenreflektoren kann sich eine akustische Welle im Prinzip zwischen zwei Endreflektoren, d. h. zwischen den beiden Enden der Inline-Wandleranordnung ausbreiten, so dass die Inline- Wandleranordnung mit einer einzigen akustischen Spur übereinstimmt .
Ein Zwischenreflektor kann aber auch im Wesentlichen akustisch undurchlässig sein. In diesem Fall umfasst die Inline-Wandleranordnung zumindest zwei akustische Spuren, wobei jeweils zwei aufeinander folgende Spuren denselben Zwischenreflektor miteinander teilen, d. h. einen gemeinsamen Reflektor haben. Die Inline-Wandleranordnung mit einer Anzahl N nebeneinander angeordneter akustischer Spuren hat gegenüber N separaten, transversal versetzten Spuren den Vorteil, dass eine Anzahl (N-I) Endreflektoren eingespart werden kann. Dies verringert den Platzbedarf der Wandleranordnung.
In einer akustischen Spur angeordnete Wandler sind akustisch zumindest teilweise gekoppelt. In einer und derselben Inline-Wandleranordnung angeordnete Wandler können je nach Variante akustisch voneinander entkoppelt oder akustisch zumindest teilweise gekoppelt sein.
In einer Variante sind in der akustischen Spur oder der Inline- Wandleranordnung zwei akustisch teilweise durchlässigen Zwischenreflektoren vorgesehen, zwischen denen zwei akustisch miteinander gekoppelte Wandler angeordnet sind.
In allen Ausführungsformen ist es möglich, die jeweilige akustische Spur oder die Inline-Wandleranordnung durch Endreflektoren zu begrenzen. Zwischen zwei Wandlern der Spur oder der Inline- Anordnung kann ein vorzugsweise akustisch teilweise durchlässiger Zwischenreflektor angeordnet sein.
In allen Ausführungsformen ist es möglich, mindestens einen Wandler der Wandleranordnung in longitudinaler Richtung in seriell verschaltete Teilwandler zu unterteilen (V-Split) . Mittels eines V-Splits gelingt es grundsätzlich, zwei Anschlüsse eines Wandlers zu einer und derselben Seite einer diesen Wandler umfassenden akustischen Spur herauszuführen.
Möglich ist auch, mindestens einen Wandler der Wandleranordnung in transversaler Richtung in seriell verschaltete Teilwandler zu unterteilen (H-Split) .
In allen Ausführungsformen ist es vorgesehen, dass zumindest zwei benachbarte Wandler einer akustischen Spur jeweils Randbereiche und einen zwischen diesen angeordneten Mittelbereich aufweisen können, wobei der Fingerabstand in zueinander gewandten Randbereichen der benachbarten Wandler kleiner gewählt ist als im Mittelbereich bzw. in übrigen Bereichen des jeweiligen Wandlers. Somit ist es möglich, Volumenwellen-Verluste im Übergangsbereich zwischen zwei Wandlern zu reduzieren. Diese Variante ist insbesondere für das angegebene Bauelement mit einer als DMS- Spur ausgeführten Wandleranordnung vorgesehen.
Die erste und/oder die zweite Leiterbahn können in allen Varianten jeweils mindestens einen Abschnitt aufweisen, der schräg zur longitudinalen und/oder transversalen Richtung verläuft.
In einer akustischen Spur sind vorzugsweise mindestens drei Wandler, z. B. zwei erste Wandler und ein zwischen diesen angeordneter zweiter Wandler vorgesehen. In einer vorteilhaften Variante umfasst die akustische Spur mindestens fünf Wandler, z. B. drei erste Wandler und zwei zweite Wandler. In einer bevor- zugten Ausführungsform sind in einer akustischen Spur die ersten und die zweiten Wandler abwechselnd angeordnet .
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird ein mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Bauelement mit einer DMS- Spur angegeben, die erste und zweite Wandler umfasst. Die Gesamtanzahl der ersten und zweiten Wandler beträgt mindestens fünf. Zumindest einer der ersten Wandler ist an eine erste Leiterbahn und zumindest einer der zweiten Wandler an eine zweite Leiterbahn angeschlossen, welche sich mit der ersten Leiterbahn überkreuzt. Die sich überkreuzenden Leiterbahnen sind im Bereich der Überkreuzung mittels einer Isolierschicht voneinander isoliert .
Vorzugsweise verbindet eine erste Leiterbahn zwei erste Wandler. Die erste Leiterbahn ist vorzugsweise an eine erste auf dem Substrat angeordnete Anschlussfläche angeschlossen. Eine zweite Leiterbahn ist vorzugsweise an mindestens einen zweiten Wandler angeschlossen und verbindet diesen Wandler mit einer auf dem Substrat angeordneten zweiten Anschlussfläche. Erste und zweite Wandler sind untereinander austauschbar. ,
Die Wandleranordnung ist vorzugsweise als eine DMS-Spur ausgebildet. DMS steht für Double Mode SAW Filter. Dabei sind z. B. die ersten Wandler an ein erstes elektrisches Tor und die zweiten Wandler an ein zweites elektrisches Tor angeschlossen. Die ersten Wandler sind mit den zweiten Wandlern akustisch gekoppelt, aber elektrisch von diesen isoliert. In der DMS-Ausführung ist es möglich, durch Resonanzen zwischen Wandlern einer Spur die Filterbandbreite einzustellen.
Die Wandleranordnung kann eine akustische Spur mit zwei ersten Wandlern und einem zwischen diesen angeordneten zweiten Wandler umfassen. In einer Variante sind mindestens drei erste Wandler vorgesehen, wobei zwischen jeweils zwei ersten Wandlern ein zweiter Wandler angeordnet ist.
In einer akustischen Spur angeordnete erste Wandler sind vorzugsweise parallel geschaltet. Zweite Wandler können auch parallel geschaltet sein. Eine Parallelschaltung von mehreren Wandlern weist besonders niedrige ohmsche Verluste und eine hohe Leistungsfestigkeit auf. Die Leiterbahnüberkreuzungen sind für die Parallelschaltung von mehreren Wandlern einer und derselben Spur von einer besonderen Bedeutung.
Vorteilhaft ist es auch, Leiterbahnüberkreuzungen zur Verdrahtung von mindestens zwei Mehrwandler-Spuren - vorzugsweise DMS- Spuren - mit jeweils einer Anzahl von mindestens fünf Wandlern zu benutzen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein erster Wandler in longitudinaler Richtung in zwei seriell geschaltete Teilwandler unterteilt, wobei ein Teilwandler des ersten Wandlers mit einem weiteren ersten Wandler mittels einer ersten Leiterbahn verbunden ist, die sich mit einer zweiten Leiterbahn überkreuzt, die an einen zweiten Wandler angeschlossen ist.
Die akustische Spur ist in einer Variante in transversaler Richtung in parallele Teilspuren aufgeteilt, indem jeder der ersten und zweiten Wandler in seriell geschaltete Teilwandler aufgeteilt ist.
In einer weiteren vorteilhaften Variante wird ein Bauelement mit einer Wandleranordnung angegeben, die einen ersten und einen zweiten Wandler umfasst. Der erste Wandler der Wandleranordnung ist in longitudinaler Richtung in zwei seriell geschaltete Teil- wandler unterteilt, wobei an einen der Teilwandler eine erste Leiterbahn angeschlossen ist . An den zweiten Wandler ist eine zweite Leiterbahn angeschlossen, die sich mit der ersten Leiter- bahn überkreuzt und von dieser elektrisch isoliert (d. h. mit ihr galvanisch nicht verbunden) ist . Das Bauelement umfasst vorzugsweise eine akustische Spur mit mindestens drei ersten Wandlern, wobei zwischen jeweils zwei ersten Wandlern ein zweiter Wandler angeordnet ist. Ein Teilwandler des ersten Wandlers ist vorzugsweise mit einem weiteren ersten Wandler mittels einer ersten Leiterbahn verbunden, die sich mit der zweiten Leiterbahn überkreuzt .
Des Weiteren wird ein Bauelement mit einer Inline-Wandleranord- nung angegeben, die mindestens zwei Wandler und einen zwischen diesen angeordneten Zwischenreflektor umfasst, der in einer Zuleitung integriert ist. Der Zwischenreflektor ist zu beiden Seiten der Inline-Wandleranordnung an jeweils eine Leiterbahn angeschlossen, die sich mit einer elektrisch von ihr isolierten weiteren Leiterbahn überkreuzt. Diese Variante ist insbesondere bei einer Inline-Wandleranordnung mit einer großen Anzahl N > 3 von Wandlern vorteilhaft.
Die Wandleranordnung oder eine akustische Spur der Wandleranordnung ist vorzugsweise Spiegel- oder punktsymmetrisch ausgebildet.
Zur Anpassung elektrischer Eigenschaften des Bauelements kann mindestens eine Induktivität benutzt werden, die mittels einer spiralförmigen, auf dem Substrat angeordneten Leiterbahn realisiert sein kann. Das innere Ende der Spirale kann über eine Verbindungsleiterbahn kontaktiert werden, die die Windungen der Spirale überkreuzt. Zwischen den sich überkreuzenden Leiterbahnen ist zumindest im Kreuzungsbereich eine isolierende Schicht z. B. aus Siliziumoxid, Polyamid oder einem anderen geeigneten, vorzugsweise photostrukturierbaren Material vorgesehen. Die Induktivität und die elektroakustischen Wandler sind vorzugsweise auf demselben Substrat angeordnet. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Verbindungsleiterbahn die untere Leiterbahn ist, auf der die isolierende Schicht angeordnet ist, auf der die Spirale ausgebildet ist. Die isolierende Schicht weist vorzugsweise eine niedrigere Dielektrizitätskonstante auf als diejenige des Substrats. Somit kann die parasitäre kapazitive Kopplung der sich überkreuzenden Leiterbahnen gering gehalten werden.
Die Leiterbahnüberkreuzungen können beispielsweise realisiert werden, indem auf einer ersten Metallstruktur zumindest im Kreuzungsbereich eine isolierende Schicht angeordnet wird, die mittels einer zweiten Metallsstruktur quer zur ersten Metallstruktur brückenartig überspannt wird. Die Metallsstrukturen sind vorzugsweise Metallschichten.
Das Bauelement kann einen Signalpfad umfassen, dessen Abschnitt balanced ausgebildet ist und zwei Teilpfade umfasst. Ein erster Teilpfad verbindet einen ersten Anschluss eines Eingangstores mit einem ersten Anschluss eines Ausgangstores des balanced Abschnitts des Signalpfades. Ein zweiter Teilpfad verbindet einen zweiten Anschluss des Eingangstores mit einem zweiten Anschluss des Ausgangstores des balanced Abschnitts des Signalpfades.
Die Leiterbahnüberkreuzungen sind besonders vorteilhaft, falls Wandler in einer Brückenschaltung miteinander verschaltet werden sollen, die auch Lattice-Anordnung genannt wird. Die Leiterbahnüberkreuzungen sind vorzugsweise direkt auf dem Substrat ausgebildet.
Vorzugsweise sind mindestens zwei Wandler der Wandleranordnung in einer akustischen Spur angeordnet. Ein erster Wandler ist mittels einer ersten Leiterbahn mit einem zweiten Wandler verbunden. Ein weiterer erster Wandler ist mittels einer zweiten Leiterbahn mit einem weiteren zweiten Wandler verbunden. Die erste und die zweite Leiterbahn sind auf dem Substrat angeordnet, voneinander isoliert und überkreuzen einander. Zwischen den ersten Wandlern besteht keine leitende Verbindung besteht. Zwischen den zweiten Wandlern besteht auch keine leitende Verbindung.
Die ersten Wandler sind vorzugsweise in einer ersten akustischen Spur und die zweiten Wandler in einer zweiten akustischen Spur angeordnet. Die akustischen Spuren sind in einer Variante transversal versetzt angeordnet. Die ersten und die zweiten Wandler können alternativ eine Inline-Wandleranordnung bilden.
Es ist vorteilhaft, wenn beide erste Wandler die gleiche Resonanzfrequenz aufweisen. Vorteilhaft ist auch, wenn beide zweite Wandler die gleiche Resonanzfrequenz aufweisen, die vorzugsweise von der Resonanzfrequenz der ersten Wandler unterschiedlich ist.
Ferner wird ein Bauelement angegeben, das eine erste akustische Spur (oder Inline-Wandleranordnung) mit zwei ersten Wandlern und eine zweite akustische Spur (oder Inline-Wandleranordnung) mit zwei zweiten Wandlern umfasst . Der linke der zweiten Wandler ist mittels einer ersten Leiterbahn mit dem rechten der ersten Wandler leitend verbunden. Der rechte der zweiten Wandler ist mittels einer zweiten Leiterbahn mit dem linken der ersten Wandler leitend verbunden, wobei die erste und die zweite Leiterbahn voneinander isoliert sind und direkt auf dem Substrat einander überkreuzen. Die Leiterbahnüberkreuzung ist vorzugsweise zwischen den akustischen Spuren angeordnet.
Vorzugsweise sind zwei Teilpfade vorgesehen, die jeweils zwischen Eingang und Ausgang des Bauelements angeordnet sind und zusammen einen balanced Signalpfad bilden, wobei ein erster Wandler im ersten Teilpfad und ein weiterer erster Wandler im zweiten Teilpfad angeordnet ist. Außerdem sind vorgesehen: 1) ein erster Querzweig, der die Eingangsseite des ersten Teilpfads mit der Ausgangsseite des zweiten Teilpfads verbindet, sowie 2) ein zweiter Querzweig, der die Ausgangsseite des ersten Teilpfads mit der Eingangsseite des zweiten Teilpfads verbindet . Im ersten Querzweig ist ein zweiter Wandler und im zweiten Querzweig ein weiterer zweiter Wandler angeordnet .
Einer Lattice-Anordnung können grundsätzlich beliebige Schaltungsanordnungen, insbesondere Serien- und/oder Parallelresonatoren bzw. - wandler vorgeschaltet oder nachgeschaltet sein. Der Lattice-Anordnung kann mindestens eine DMS-Spur vor- oder nach- gesσhaltet werden.
In einer vorteilhaften Variante ist ein Parallelzweig vorgesehen, der zwischen den Teilpfaden eingangsseitig oder ausgangs- seitig angeordnet ist. Im Parallelzweig ist mindestens ein dritter Wandler - Parallelwandler - angeordnet. Der Parallelwandler kann in Teilwandler unterteilt sein. Es können auch zwei Parallelwandler angeordnet sein, die beide gegen Masse geschaltet sind. Eine Lattice-Anordnung kann in einer Variante eingangsseitig und ausgangsseitig mit jeweils einem Parallelzweig verschaltet sein.
Eine Lattice-Anordnung kann eingangsseitig und/oder ausgangsseitig mit einer Laddertype-Anordnung oder mindestens einem Laddertype-Glied verschaltet sein.
In einer Variante bilden die ersten Wandler eine erste InIine- Wandleranordnung, während die zweiten und/oder die dritten Wandler eine zweite Inline-Wandleranordnung bilden. Die beiden Inline-Wandleranordnungen sind vorzugsweise transversal gegeneinander versetzt .
In einer Variante ist zumindest einer der ersten und/oder zweiten Wandler einer Lattice-Anordnung in zwei seriell miteinander verschaltete, in longitudinaler Richtung nebeneinander angeordnete Teilwandler unterteilt. Mit den zweiten oder dritten Wandlern zu verbindende Anschlüsse der geteilten ersten Wandler sind dabei vorzugsweise zur zweiten Inline-Wandleranordnung gewandt. Mit den ersten Wandlern zu verbindende Anschlüsse der geteilten zweiten Wandler sind vorzugsweise zur ersten Inline-Wandleranordnung gewandt .
Dritte Wandler sind vorzugsweise an eine Leiterbahn angeschlossen, die mit einer mit einem ersten und/oder zweiten Wandler leitend verbundenen Leiterbahn überkreuzt.
Der erste und/oder der zweite Teilpfad eines symmetrischen Signalpfades ist in einer Variante durch jeweils einen Zwischenreflektor, d. h. durch die akustische Spur bzw. die Inline-Wandleranordnung hindurch geführt. Der Zwischenreflektor ist dabei zwischen der ersten oder der zweiten Leiterbahn und einer weiteren Leiterbahn angeordnet und leitend mit diesen verbunden. Die weitere Leiterbahn ist vorzugsweise mit einer zusätzlichen Leiterbahn überkreuzt, die z. B. an die dritten Wandler angeschlossen ist.
In einer vorteilhaften Variante weist das Bauelement ein balan- ced zweites Tor auf und umfasst einen ersten Signalpfad, der an den ersten Anschluss des zweiten Tors angeschlossen und mit mindestens einem der ersten Wandler elektrisch verbunden ist. Das Bauelement umfasst außerdem einen weiteren ersten Signalpfad, der an den zweiten Anschluss des zweiten Tors angeschlossen und mit mindestens einem der ersten Wandler elektrisch verbunden ist. Das Filter umfasst einen im ersten Signalpfad angeordneten ersten Serienwandler und einen im weiteren ersten Signalpfad angeordneten zweiten Serienwandler. Der erste und zweite Serienwandler sind vorzugsweise in einer gemeinsamen akustischen Spur angeordnet und akustisch zumindest teilweise miteinander gekoppelt.
Diese akustische Spur bildet vorzugsweise einen Multiport- Resonator. Als Multiport-Resonator wird eine Spur mit mehreren Resonatoren bezeichnet, wobei mindestens zwei dieser Resonatoren in jeweils einem eigenen Signalpfad angeordnet sind.
Die erste Leiterbahn verbindet dabei vorzugsweise mindestens einen der ersten Wandler der DMS-Spur mit einem der Serienwandler des Multiport-Resonators . Die zweite Leiterbahn verbindet vorzugsweise mindestens einen der zweiten Wandler der DMS-Spur mit Masse verbindet .
Im Folgenden wird das angegebene Bauelement und seine vorteilhaften Ausgestaltungen anhand schematischer und nicht maßstabs- getreuer Figuren erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine DMS-Spur mit überkreuzten Leiterbahnen;
Figur 2 ein unbalanced/balanced beschaltetes Filter mit einer DMS-Spur und einer vorgeschalteten Laddertype-Anordnung;
Figuren 3, 3A jeweils ein unbalanced/balanced beschaltetes Filter mit einer DMS-Spur und einem nachgeschalteten Laddertype- Glied;
Figuren 4, 4A jeweils eine kaskadierte DMS-Spur mit überkreuzten Leiterbahnen;
Figuren 5, 5A jeweils eine Realisierung einer Schaltung gemäß Figur 6 als zwei InIine-Wandleranordnungen;
Figur 6 Filter mit balanced Toren, einer Lattice-Anordnung und einer Laddertype-Anordnung;
Figur 7 Realisierung einer Brückenschaltung gemäß Figur 6 in einer Inline-Wandleranordnung; Figur 8 benachbarte Wandler mit modifizierten Übergangsbereichen.
Figur 1 zeigt eine Mehrwandleranordnung mit fünf Wandlern, darunter drei ersten Wandlern 111, 112, 113 und zwischen jeweils zwei ersten Wandlern angeordneten zweiten Wandlern 121, 122. Die Wandler 111, 121, 112, 122, 113 sind in einer akustischen Spur 100 angeordnet, die beidseitig durch Endreflektoren REl, RE2 begrenzt ist.
Die Wandleranordnung ist auf einem hier nicht gezeigten piezoelektrischen Substrat angeordnet. Die Wandleranordnung ist hier als eine DMS-Spur ausgebildet.
Alle ersten Wandler 111, 112, 113 sind eingangsseitig mittels einer ersten Leiterbahn 211 leitend miteinander verbunden. 211- 1, 211-2, 211-3 sind Teile der ersten Leiterbahn 211. Der mittlere erste Wandler 112 ist mittels einer ersten Leiterbahn 213 leitend mit einem Masseanschluss GND3 verbunden. Die endständigen ersten Wandler 111 bzw. 113 sind mittels jeweils einer ersten Leiterbahn leitend mit einem Masseanschluss GNDl bzw. GND2 verbunden .
Erste Wandler 111, 112, 113 sind zwischen Eingang, d. h. An- schluss IN und Masse, d. h. Masseanschlüssen GNDl, GND2 , GND3 parallel geschaltet. Anschlüsse GNDl, GND2 , GND3 sind vorzugsweise, aber nicht zwingend mittels einer auf dem Substrat angeordneten, mit gestrichelten Linien angedeuteten Leiterbahn 228 leitend miteinander verbunden.
Zweite Wandler 121, 122 sind zwischen Ausgang, d. h. Anschluss OUT und Masse parallel geschaltet. Der zweite Wandler 121 ist mittels einer zweiten Leiterbahn 221 an den Masseanschluss GNDl angeschlossen. Der zweite Wandler 122 ist mittels einer zweiten Leiterbahn 222 an den Masseanschluss GND2 angeschlossen. Mit ge- strichelten Linien ist angedeutet, dass in einer Variante beide zweiten Leiterbahnen 221, 222 mittels einer zusätzlichen Leiterbahn 229 leitend verbunden sind.
Die zweite Leiterbahn 221 überkreuzt den Abschnitt 211-1 der ersten Leiterbahn 211. Die zweite Leiterbahn 222 überkreuzt den Abschnitt 211-3 der ersten Leiterbahn 211. Die zusätzliche Leiterbahn 229 überkreuzt den Abschnitt 211-2 der ersten Leiterbahn 211. Zwischen Abschnitten der ersten Leiterbahn 211 und den diese überkreuzenden Abschnitten der Leiterbahnen 221, 222, 229 sind isolierende Schichten 700 vorgesehen.
Die erste Leiterbahn 213 überkreuzt sich mit einer zweiten Leiterbahn 223, welche die zweiten Wandler 121, 122 ausgangsseitig leitend miteinander verbindet .
In Figur 1 sind Leiterbahnüberkreuzungen sowohl eingangsseitig als auch ausgangsseitig vorgesehen. Eine solche Verdrahtung ist besonders kompakt und platzsparend.
Obwohl in Figur 1 gezeigt ist, dass vertikale Abschnitte 211-1, 211-2, 211-3 der ersten Leiterbahn 211 mittels horizontal verlaufender Leiterbahnen 221, 222, 229 überkreuzt sind, ist es in einer weiteren Variante möglich, horizontale Bereiche der ersten Leiterbahn 211 mittels vertikal verlaufender Leiterbahnen 221, 222 zu überkreuzen. Die gekreuzten Leiterbahnen können wie in Figur 5 schräg zueinander bzw. zur longitudinalen und/oder transversalen verlaufen.
In Figur 2 ist eine Variante eines Filters gezeigt, bei der eine in Fig. 1 schon erläuterte DMS-Spur mit einer Laddertype-Anordnung verschaltet ist.
Der Signalpfad 900 ist eingangsseitig single-ended und ausgangsseitig balanced mit zwei Teilpfaden 901, 902 ausgebildet. Der zweite Wandler 121 ist hier in einem ersten Teilpfad 901 und der zweite Wandler 122 in einem zweiten Teilpfad 902 angeordnet. Der Wandler 121 ist an einen ersten Ausgangsanschluss OUTl und der Wandler 122 an einen zweiten Ausgangsanschluss OUT2 eines symmetrischen Ausgangstores angeschlossen.
Die Laddertype-Anordnung umfasst zwei im Signalpfad 900 angeordnete Serienwandler 911, 913 und zwei in Querzweigen zwischen Signalpfad 900 und Masse angeordnete Parallelwandler 912, 914. Der Serienwandler 913 weist einen V-Split auf, wobei er in lon- gitudinaler Richtung in zwei seriell geschaltete Teilwandler 913a, 913b aufgeteilt ist.
Die Serienwandler 911, 913 bilden eine InIine-Anordnung 500. Die Parallelwandler 912, 914 bilden eine weitere InIine-Anordnung 600. Die Wandler 911, 913 sind akustisch zumindest teilweise gekoppelt, wobei der Grad der Kopplung mittels eines zwischen diesen Wandlern angeordneten Zwischenreflektors eingestellt wird. Letzteres gilt auch für die Wandler 912, 914.
Auf die Zwischenreflektoren in den InIine-Anordnungen 500, 600 kann auch verzichtet werden.
In Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die DMS- Spur 100 in einer Filterschaltung eingangsseitig und ein Laddertype-Glied ausgangsseitig geschaltet ist. Die zweiten Wandler 121, 122 sind zwischen Eingang und Masse parallel geschaltet. Die zweiten Wandler 121, 122 sind beide an den Eingangsanschluss IN angeschlossen. Der Wandler 121 ist mittels der zweiten Leiterbahn 221 leitend mit dem Masseanschluss GNDl verbunden. Der Wandler 122 ist mittels der zweiten Leiterbahn 222 leitend mit dem Masseanschluss GND2 verbunden. Der mittlere erste Wandler 112 ist in longitudinaler Richtung in seriell geschaltete Teilwandler 112a, 112b aufgeteilt. Der erste Teilwandler 112a ist mittels der ersten Leiterbahn 211 mit dem links angeordneten ersten Wandler 111 leitend verbunden. Der zweite Teilwandler 112b ist mittels der ersten Leiterbahn 212 mit dem rechts angeordneten ersten Wandler 113 leitend verbunden. Die Leiterbahnen 211 und 221 bzw. 212 und 222 kreuzen sich. Das erste Wandlerpaar 111, 112a ist an den ersten Teilpfad 901 und das zweite Wandlerpaar 113, 112b ist an den zweiten Teilpfad 902 angeschlossen.
Das Laddertype-Glied ist mittels Serienwandler 911, 921 und Parallelwandler 912, 914 realisiert. Der Serienwandler 911 ist im ersten Teilpfad 901 und der Serienwandler 921 ist im zweiten Teilpfad 902 angeordnet. Zwischen den Teilpfaden 901, 902 ist ein Querzweig geschaltet, in dem Parallelwandler 912 und 914 angeordnet sind. Serienwandler 911 und 921 sind in der akustischen Spur 500 angeordnet und akustisch gekoppelt. In der Spur 500 ist somit ein Zweitor-Resonator realisiert. Parallelwandler 912 und 914 sind in der akustischen Spur 600 angeordnet und akustisch gekoppelt. Beide Wandler 912, 914 sind in der in Fig. 3 gezeigten Variante an einen Masseanschluss GND3 angeschlossen.
Masseanschlüsse GNDl, GND2 und GND3 in Figuren 2 und 3 können mittels einer auf dem Substrat angeordneten Leiterbahn leitend verbunden sein.
Figur 3A zeigt eine Variante der Anordnung gemäß der Figur 3 für eine Schaltung, die ein symmetrisches Eingangstor mit den Signalanschlüssen INI, IN2 aufweist. Der Wandler 121 ist an den An- schluss INI und der Wandler 122 an den Anschluss IN2 angeschlossen. Die Teilwandler 112a, 112b und die Wandler 111, 113 sind mittels einer Leiterbahn 221 leitend miteinander verbunden und an Masse angeschlossen. In Figur 4 ist eine DMS-Spur 100 gezeigt, die in transversaler Richtung in zwei Teilspuren 101, 102 aufgeteilt ist. Alle ersten und zweiten Wandler weisen einen H-Split auf. Dies hat gegenüber einer ungeteilten DMS-Spur den Vorteil einer hohen Leistungsfestigkeit. Die Leistungsfestigkeit ist ferner dadurch erhöht, dass mehrere Wandler parallel geschaltet sind.
Alle fünf zweiten Wandler 121 sind parallel geschaltet. Sie sind mittels einer zweiten Leiterbahn 223 leitend miteinander verbunden und an den Signalpfad 900 bzw. den Eingangsanschluss IN angeschlossen. Sie sind ferner mittels einer zweiten Leiterbahn 221 leitend miteinander verbunden und an den Masseanschluss GND3 angeschlossen .
Drei erste Wandler 111 sind parallel geschaltet und bilden eine erste Wandlergruppe. Sie sind mittels einer ersten Leiterbahn 211 leitend miteinander verbunden und an den ersten Ausgangsan- schluss OUTl angeschlossen. Sie sind ferner mittels einer ersten Leiterbahn 213 leitend miteinander verbunden und an den Masseanschluss GNDl angeschlossen. Die erste Wandlergruppe ist an den ersten Teilpfad 901 angeschlossen.
Drei erste Wandler 113 sind parallel geschaltet und bilden eine zweite Wandlergruppe, die von der ersten Wandlergruppe isoliert ist. Sie sind mittels einer ersten Leiterbahn 212 leitend miteinander verbunden und an den zweiten Ausgangsanschluss OUT2 angeschlossen. Sie sind ferner mittels einer ersten Leiterbahn 214 leitend miteinander verbunden und an den Masseanschluss GND2 angeschlossen. Die zweite Wandlergruppe ist an den zweiten Teil- pfad 902 angeschlossen.
Die signalführende erste Leiterbahn 211 ist in Varianten gemäß Figuren 1 und 4 mehrfach überkreuzt. Dies gilt auch für signal- führende Leiterbahnen 212 und 223 in Fig. 4. Das Bauelement gemäß Figur 1 ist für einen single-ended/single- ended Betriebsmodus vorgesehen. Das Bauelement gemäß Figur 2 bis 4 ist für einen single-ended/balanced Betriebsmodus und das Bauelement gemäß Figur 5 für einen balanced/balanced Betriebsmodus vorgesehen. Die DMS-Spur 100 erfüllt in Fig. 2, 3, 4 die Funktionalität eines Baluns .
Figur 4A zeigt eine Variante der Anordnung gemäß der Figur 4 für eine Schaltung, die ein symmetrisches Eingangstor mit den Signalanschlüssen INI, IN2 aufweist. Die ersten Wandler 111 sind mittels einer Leiterbahn 215 leitend miteinander verbunden und an den Anschluss INI angeschlossen. Die ersten Wandler 113 sind mittels einer Leiterbahn 216 leitend miteinander verbunden und an den Anschluss IN2 angeschlossen. Die zweiten Wandler 121 sind mittels einer Leiterbahn 213 leitend miteinander verbunden und an Masse angeschlossen. Die Leiterbahnen 213, 215 (sowie die Leiterbahnen 213, 216) überkreuzen sich jeweils mehrmals in zueinander senkrechten Richtungen.
In Figur 5 ist ein Bauelement mit zwei miteinander verdrahteten Inline-Wandleranordnungen gezeigt, mit denen die Schaltung gemäß Figur 6 realisiert ist. Erste Wandler Sl, S2 und zweite Wandler Ll, L2 bilden eine Lattice-Anordnung (Brückenschaltung) . Die Wandler Sl und S2 sind in Teilpfaden 901 bzw. 902 eines symmetrischen Signalpfades angeordnet. Die ersten Wandler Sl und S2 sind Serienwandler. Die zweiten Wandler Ll und L2 sind in Querzweigen QZl bzw. QZ2 angeordnet. Der erste Querzweig QZl verbindet die Eingangsseite des Wandlers Sl mit der Ausgangsseite des Wandlers S2. Der zweite Querzweig QZ2 verbindet die Ausgangsseite des Wandlers Sl mit der Eingangsseite des Wandlers S2.
Die elektrischen Knoten INI', IN2 ' bilden die Eingangsanschlüsse und die elektrischen Knoten OUTl', OUT2 ' die Ausgangsanschlüsse der Brückenschaltung. Zwischen dem Knoten INI', an den die Wandler Sl und Ll angeschlossen sind, und dem Knoten IN2 ' , an den die Wandler S2 und L2 angeschlossen sind, ist ein erster Parallelzweig PZl angeordnet, in dem auf Masse bezogene dritte Wandler Pl und P2 (Parallelwandler) angeordnet sind.
Am Ausgang der Brückenschaltung, d. h. zwischen den Knoten OUTl' und OUT2', ist ein zweiter Parallelzweig PZ2 angeordnet, in dem auf Masse bezogene Parallelwandler P3 , P4 angeordnet sind. Darüber hinaus ist in der Schaltung gemäß der Figur 6 ein dritter Parallelzweig PZ3 vorgesehen, in dem auf Masse bezogene Parallelwandler P5 , P6 angeordnet sind. Die Parallelwandler P3 , P4 , P5, P6, die im zweiten Teilpfad 902 angeordneten Serienwandler S3 , S5 und die im ersten Teilpfad 901 angeordneten S4, S6 bilden eine Laddertype-Anordnung.
Alle Serienwandler Sl bis S6 bilden eine erste Inline-Wandleran- ordnung 100'. Alle Parallelwandler Pl bis P6 sowie die Querzweig-Wandler Ll, L2 sind in einer Reihe angeordnet und bilden eine zweite Inline-Wandleranordnung 200'. Die Inline-Wandleran- ordnung 100' ist durch Endreflektoren REl, RE2 und die Inline- Wandleranordnung 200' durch Endreflektoren REl', RE2 ' begrenzt.
Die Serienwandler Sl und S2 sind akustisch gekoppelt und zwischen zwei Zwischenreflektoren Rl, R2 angeordnet. Die Parallelwandler Pl und P2 sind akustisch gekoppelt und zwischen zwei Zwischenreflektoren R21, R22 angeordnet.
Die Wandler S6, S4 , S2 (sowie die Wandler Sl, S3 , S5) sind in einer Variante akustisch teilweise gekoppelt. Zwischen den Wandlern S6 und S4; S4 und S2 ; Sl und S3 ; S3 und S5 sind vorzugsweise akustisch teilweise durchlässige Zwischenreflektoren R3 , Rl, R2 , R4 vorgesehen.
Die Wandler P6, P4 , Ll, Pl (sowie die Wandler P2 , L2 , P3 , P5) sind in einer Variante akustisch teilweise gekoppelt. Zwischen den Wandlern P6 und P4 ; P4 und Ll; Ll und Pl; P2 und L2 ; L2 und P3 ; P3 und P5 sind vorzugsweise akustisch teilweise durchlässige Zwischenreflektoren R24, R23, R21, R22, R25, R26 vorgesehen.
Die Wandler P3 bis P6, S3 bis Sβ mit diese Wandler umgebenden Reflektoren bilden Eintor-Resonatoren. Die Wandler Sl und S2 und die Zwischenreflektoren Rl, R2 bilden einen Zweitor-Resonator. Die Wandler Pl und P2 und die Zwischenreflektoren R21, R22 bilden auch einen Zweitor-Resonator. Die Lattice-Anordnung ist also in einer MuItiport-Technik ausgeführt (auch in Figur 7) .
Die Wandler Sl bis S4 sind in longitudinaler Richtung derart in Teilwandler Sil, S12 ; S21, S22; S31, S32; S41, S42 aufgeteilt, dass ihre beiden Anschlüsse zur zweiten Inline-Wandleranordnung 200' gewandt sind. Die Wandler Ll und L2 sind in longitudinaler Richtung derart in Teilwandler LIl, L12 bzw. L21, L22 aufgeteilt, dass ihre beiden Anschlüsse - z. B. Anschlüsse 811, 821 des Wandlers Sl bzw. Anschlüsse 812, 822 des Wandlers S2 - zur ersten Inline-Wandleranordnung 100' gewandt sind.
Der Teilwandler Sil ist mittels einer Leiterbahn 211 leitend mit dem Teilwandler LIl verbunden. Der Teilwandler S21 ist mittels einer Leiterbahn 221 leitend mit dem Teilwandler L21 verbunden. Die Leiterbahnen 211, 221 überkreuzen sich. Die Leiterbahn 211 ist an den Zwischenreflektor R21 und die Leiterbahn 221 an den Zwischenreflektor R22 angeschlossen. Der Zwischenreflektor R21 ist oben an eine Leiterbahn 251 und der Zwischenreflektor R22 an eine Leiterbahn 261 angeschlossen. Die Leiterbahnen 251, 261 ü- berkreuzen sich jeweils mit einer Leiterbahn 271, welche die Wandler P6, P4 , Pl, P2 , P3 und P5 leitend miteinander und mit einem Masseanschluss GNDl verbindet.
Die Inline-Wandleranordnung 100', 200' sind vorzugsweise jeweils bezogen auf eine Mittelachse spiegelsymmetrisch oder bezogen auf einen Mittelpunkt punktsymmetrisch ausgebildet. Ein zweiter Mas- seanschluss GND2 ist in Fig. 5 auch aus Symmetriegründen vorgesehen. Auf ihn kann aber in einer weiteren Variante verzichtet werden .
Der erste Teilpfad 901 ist von oben nach unten, d. h. durch die Inline-Wandleranordnung 200', über den Zwischenreflektor R21 hindurch geführt. Der zweite Teilpfad 902 ist von oben nach unten über den Zwischenreflektor R22 hindurch geführt.
Die Wandler S4 , S6 und P6 sind mittels einer Leiterbahn 232; die Wandler S4, S2 , P4 und Ll mittels einer Leiterbahn 231; die Wandler Sl, S3 , P3 und L2 mittels einer Leiterbahn 241; die Wandler S5, S3 und P5 mittels einer Leiterbahn 242 leitend miteinander verbunden. Die Leiterbahnen 231, 232, 241, 242, wie auch die gekreuzten Leiterbahnen 211 und 221, sind komplett zwischen den InIine-Wandleranordnungen 100' und 200' angeordnet. Die Verdrahtung zwischen den Wandlern Sl bis S6, Ll, L2 und Pl bis P6 erfolgt also besonders platzsparend mittels Leiterbahnen, die zwischen den Inline-Wandleranordnungen angeordnet sind.
In einer Variante ist es möglich, die Serienwandler Sl bis S4 ohne einen V-Split auszuführen. Die Zwischenreflektoren Rl, R2 können dann zur Signaldurchführung von unten nach oben benutzt werden .
Auf die Parallelwandler Pl bis P4 kann in einer Variante verzichtet werden.
In der Variante gemäß Fig. 5 ist die Lattice-Anordnung Sl, S2 , Ll, L2 in zwei transversal versetzten Spuren untergebracht. In Figur 7 ist eine Variante gezeigt, bei der alle Wandler der Lattice-Anordnung eine Inline-Wandleranordnung bilden. Die Wandler Sl und S2 sind zwischen dem linken Endreflektor und einem Zwischenreflektor angeordnet und akustisch miteinander gekoppelt. Die Wandler Ll und L2 sind zwischen dem rechten Endreflektor und dem Zwischenreflektor angeordnet und akustisch miteinander gekoppelt. Der Zwischenreflektor ist in dieser Variante vorzugsweise, aber nicht zwingend akustisch undurchlässig.
Die Wandler Sl und Ll sind mittels der Leiterbahn 211 leitend miteinander verbunden. Die Wandler S2 und L2 sind mittels der Leiterbahn 221 leitend miteinander verbunden. Die Leiterbahn 231 verbindet die Wandler Ll und S2. Die Leiterbahn 241 verbindet die Wandler L2 und Sl. In Figur 7 gibt es zwei Leiterbahnüberkreuzungen: zwischen den Leiterbahnen 211 und 221 sowie zwischen der 241 und einem zum Anschluss OUT2 führenden Abschnitt der Leiterbahn 231.
Figur 5A zeigt eine Variante der Anordnung gemäß der Figur 5 mit einer anderen Verdrahtung. Im Unterschied zu Fig. 5 sind die Wandler Ll, L2 , Sl und S2 nicht unterteilt. Die Leiterbahn 231 ist hier über den Zwischenreflektor Rl nach außen durchgeführt und an die Wandler S2 , S4 von unten angeschlossen. Die Leiterbahn 241 ist hier über den Zwischenreflektor R2 nach außen durchgeführt und an die Wandler Sl, S3 von unten angeschlossen.
In Figur 8 sind ausschnittsweise zwei benachbarte Wandler Wl und W2 und insbesondere ihre zueinander gewandten Übergangsbereiche gezeigt. Der linke Wandler Wl kann z. B. ein erster Wandler 111, 112 und der rechte Wandler W2 ein zweiter Wandler 121, 122 in Figuren 1 bis 3 sein. Der linke Wandler Wl kann alternativ z. B. ein zweiter Wandler 121, 122 und der rechte Wandler W2 ein erster Wandler 112, 113 in Figuren 1 bis 3 sein.
Der linke Wandler Wl weist Randbereiche und einen zwischen diesen angeordneten Mittelbereich MBl auf, wobei in der Figur nur der rechte Randbereich RBl zu sehen ist . Der rechte Wandler W2 weist Randbereiche und einen zwischen diesen angeordneten Mittelbereich MB2 auf, wobei in der Figur nur sein linker Randbereich RB2 gezeigt ist. Der Abstand (pitch) zwischen Elektrodenfingern ist im jeweiligen Randbereich RBl, RB2 gegenüber dem Mittelbereich MBl bzw. MB2 desselben Wandlers kleiner. Der Fingerabstand nimmt in Richtung Wandlergrenze ab und erreicht sein Minimum an der Grenze zwischen den Wandlern Wl, W2.
Die in Figur 8 erläuterte Ausführung kann auch in einem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 angewandt werden.
Das angegebene Bauelement ist auf die gezeigten Ausführungen, insbesondere auf die Anzahl dargestellter Wandler oder akustischer Spuren nicht beschränkt. Eingang und Ausgangs des Bauelements sind gegeneinander austauschbar. In Figuren gezeigte Wandleranordnungen können ein komplettes Filter oder einen Teil eines Filters realisieren, das weitere Wandleranordnungen aufweist .
Bezugszeichenliste
100 erste akustische Spur
100' erste Inline-Wandleranordnung
101, 102 erste und zweite Teilspur der Spur 100
111, 112, 113 erste Wandler
112a, 112b Teilwandler des Wandlers 112
121, 122 zweite Wandler
200 zweite akustische Spur
200' zweite Inline-Wandleranordnung
211, 212 erste Leiterbahn
211-1, 211-2, 211-3 Zweige der ersten Leiterbahn 211
213, 214 weitere erste Leiterbahn
221, 222 zweite Leiterbahn
223 weitere zweite Leiterbahn
228 zusätzliche Leiterbahn
229 weitere zweite Leiterbahn
231, 232, 241, 242 die Wandler der ersten Spur (100) mit den Wandlern der mindestens einen zweiten Spur (200) verbindende Leiterbahnen
251, 261 Leiterbahn
271 weitere Leiterbahn, die von der signalführenden Leiterbahn 251, 261 elektrisch isoliert ist
500, 600 weitere akustische Spur
700 isolierende Schicht
811 erster Anschluss des geteilten Wandlers Sl
812 erster Anschluss des geteilten Wandlers S2
821 zweiter Anschluss des geteilten Wandlers Sl
822 zweiter Anschluss des geteilten Wandlers S2 900 Signalpfad
901, 902 erster bzw. zweiter Teilpfad des Signalpfads 900
911 im Signalpfad 900 bzw. Teilpfad 901 angeordneter Serienwandler
912 an den Signalpfad 900 bzw. Teilpfad 901 angeschlossener Parallelwandler 913 im Signalpfad 900 angeordneter Serienwandler 913a, 913b Teilwandler des Serienwandlers 913 921 im Teilpfad 902 angeordneter Serienwandler
914 an den Signalpfad 900 bzw. Teilpfad 902 angeschlossener Parallelwandler
GNDl, GND2, GND3 mit Masse verbundene Anschlussflächen
IN Anschluss eines single-ended Eingangstores
INI, IN2 erster und zweiter Anschluss eines balanced
Eingangstores
INI', IN2 ' Eingangsanschlüsse der Lattice-Anordnung Ll, L2 zweite Wandler einer Lattice-Anordnung LIl, L12 Teilwandler des Wandlers Ll L21, L22 Teilwandler des Wandlers L2
OUT Anschluss eines single-ended Ausgangstores des Bauelements OUTl, OUT2 erster und zweiter Anschluss eines balanced
Ausgangstores des Bauelements
OUTl', OUT2 ' Ausgangsanschlüsse der Lattice-Anordnung Pl - P6 Parallelwandler PZl, PZ2, PZ3 Parallelzweige
Rl - R4 akustisch teilweise durchlässige Zwischenreflektoren R21 - R26 akustisch teilweise durchlässige Zwischenreflektoren REl, RE2, REl", RE2 ' Endreflektoren einer Inline-Wandleranord- nung
Sl, S2 erste Wandler einer Lattice-Anordnung S3 - S6 Serienwandler
SjI, Sj 2 Teilwandler des Wandlers Sj, j = 1 bis 6 QZl, QZ2 Querzweige

Claims

Patentansprüche
1. Mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Bauelement
- mit einer DMS-Spur (100), die erste und zweite Wandler (111, 112, 113; 121, 122) umfasst, wobei die Gesamtanzahl der ersten und zweiten Wandler mindestens fünf beträgt,
- wobei zumindest einer der ersten Wandler (111, 112, 113) an eine erste Leiterbahn (211, 212) angeschlossen ist,
- wobei zumindest einer der zweiten Wandler (121, 122) an eine zweite Leiterbahn (221, 222) angeschlossen ist, welche sich mit der ersten Leiterbahn (211, 212) überkreuzt,
- wobei die sich überkreuzenden Leiterbahnen (211, 221; 212, 222) im Bereich der Überkreuzung mittels einer Isolierschicht (700) voneinander isoliert sind.
2. Bauelement nach Anspruch 1,
- wobei zumindest einer der ersten Wandler (111, 112, 113) mittels der ersten Leiterbahn (211, 212) mit einem Filter verbunden ist .
3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2 ,
- wobei die ersten Wandler (112) jeweils zwischen zwei zweiten Wandlern (121, 122) angeordnet sind, oder
- wobei die zweiten Wandler (121, 122) zwischen zwei ersten Wandlern (111, 112; 112, 113) angeordnet sind.
4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
- wobei die erste Leiterbahn (211) zumindest einen Teil der ersten Wandler (111, 112, 113) miteinander und mit einem ersten Signalpfad verbindet,
- wobei die zweite Leiterbahn (221, 222) den jeweiligen zweiten Wandler (121, 122) mit Masse verbindet.
5. Bauelement nach Anspruch 4 ,
- mit einem balanced ersten Tor, das einen ersten Anschluss (OUTl) und einen zweiten Anschluss (0UT2) aufweist,
- wobei der erste Signalpfad (901) an den ersten Anschluss (OUTl) und ein weiterer erster Signalpfad (902) an den zweiten
Anschluss (OUT2) des ersten Tors angeschlossen ist,
- wobei die weitere erste Leiterbahn (212) zumindest einen Teil der ersten Wandler (111, 113) miteinander und mit einem weiteren ersten Signalpfad (902) verbindet.
6. Bauelement nach Anspruch 4 oder 5,
- wobei mindestens einer der ersten Wandler (111, 113) mittels einer dritten Leiterbahn (213) mit Masse verbunden ist,
- wobei die zweiten Wandler (121) mittels einer vierten Leiterbahn (223) miteinander und einem zweiten Signalpfad verbunden sind,
- wobei die sich überkreuzenden Leiterbahnen, ausgewählt aus der dritten und der vierten Leiterbahn (213, 223), im Bereich der Überkreuzung mittels einer Isolierschicht voneinander isoliert sind.
7. Bauelement nach Anspruch 6,
- mit einem balanced zweiten Tor, das einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist,
- wobei eine weitere vierte Leiterbahn zumindest einen Teil der zweiten Wandler (121) miteinander und mit einem weiteren zweiten Signalpfad verbindet,
- wobei der zweite Signalpfad an den ersten Anschluss und der weitere zweite Signalpfad an den zweiten Anschluss des zweiten Tors angeschlossen ist .
8. Bauelement nach Anspruch 6,
- mit einem unbalanced zweiten Tor, an das der zweite Signalpfad angeschlossen ist. (Fig. 1, Fig. 4)
9. Bauelement nach Anspruch 4 ,
- mit einem unbalanced ersten Tor, an das der erste Signalpfad angeschlossen ist,
- wobei die ersten Wandler (111, 112, 113) parallel geschaltet und an den ersten Signalpfad angeschlossen sind. (Fig. 1)
10. Bauelement nach Anspruch 9,
- wobei das Filter im ersten Signalpfad angeordnet ist.
11. Bauelement nach Anspruch 10,
- wobei das Filter mindestens einen Serienwandler (911, 913) um- fasst, der im ersten Signalpfad angeordnet ist.
12. Bauelement nach Anspruch 11,
- wobei der mindestens eine Serienwandler (911, 913) einen ersten und einen zweiten Serienwandler umfasst, die in einer ersten Inline-Wandleranordnung (500) angeordnet sind,
- wobei der mindestens eine Parallelwandler (912, 914) einen ersten und einen zweiten Parallelwandler umfasst, die in einer zweiten Inline-Wandleranordnung (600) angeordnet sind.
(Fig. 2)
13. Bauelement nach Anspruch 12,
- wobei zumindest einer der Wandler, ausgewählt aus den Serienwandlern (911, 913) und den Parallelwandlern (912, 914), nebeneinander angeordnete, galvanisch miteinander verbundene Teil- wandler (913a, 913b) aufweist. (Fig. 2)
14. Bauelement nach Anspruch 12 oder 13,
- wobei zwischen dem ersten und zweiten Serienwandler (911, 913) ein Zwischenreflektor angeordnet ist, und
- wobei zwischen dem ersten und zweiten Parallelwandler (912, 914) ein weiterer Zwischenreflektor angeordnet ist.
(Fig. 2)
15. Bauelement nach Anspruch 14,
- wobei die Zwischenreflektoren akustisch zumindest teilweise durchlässig sind. (Fig. 2)
16. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
- mit einem balanced zweiten Tor, das einen ersten und einen zweiten Anschluss (OUTl, OUT2) aufweist,
- mit einem ersten Signalpfad (901) , der an den ersten Anschluss (OUTl) des zweiten Tors angeschlossen und mit mindestens einem der ersten Wandler (111, 112, 113) elektrisch verbunden ist,
T mit einem weiteren ersten Signalpfad (902) , der an den zweiten Anschluss (OUT2) des zweiten Tors angeschlossen und mit mindestens einem der ersten Wandler (111, 112, 113) elektrisch verbunden ist,
- wobei das Filter mindestens einen im ersten Signalpfad (901) angeordneten ersten Serienwandler (911) und mindestens einen im weiteren ersten Signalpfad (902) angeordneten zweiten Serienwandler (921) umfasst .
(Fig. 2, 3, 4)
17. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
- mit einem balanced zweiten Tor, das einen ersten und einen zweiten Anschluss (OUTl, OUT2) aufweist,
- mit einem ersten Signalpfad (901) , der an den ersten Anschluss (OUTl) des zweiten Tors angeschlossen ist,
- mit einem weiteren ersten Signalpfad (902) , der an den zweiten Anschluss (OUT2) des zweiten Tors angeschlossen ist,
- wobei das Filter einen im ersten Signalpfad (901) angeordneten ersten Serienwandler (911) und einen im weiteren ersten Signal- pfad (902) angeordneten zweiten Serienwandler (921) umfasst,
- wobei das Filter mindestens einen Parallelzweig umfasst, der die beiden Signalpfade (901, 902) miteinander verbindet, wobei im Parallelzweig mindestens ein Parallelwandler (912, 914) angeordnet ist. (Fig. 3)
18. Bauelement nach Anspruch 17, - wobei der mindestens eine Parallelwandler (912, 914) einen ersten Parallelwandler (912) und einen zweiten Parallelwandler
(914) umfasst, die in einer gemeinsamen akustischen Spur (600) angeordnet, akustisch miteinander gekoppelt und beide an Masse angeschlossen sind. (Fig. 2, 3)
19. Bauelement nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
- wobei der erste und zweite Serienwandler (911, 921) in einer gemeinsamen akustischen Spur (500) angeordnet und akustisch zumindest teilweise miteinander gekoppelt sind,
- wobei diese akustische Spur (500) einen Multiport-Resonator bildet,
- wobei die erste Leiterbahn (211, 212) mindestens einen der ersten Wandler (111, 112, 113) der DMS-Spur mit einem der Serienwandler (911, 921) des MuItiport-Resonators (500) verbindet, und
- wobei die zweite Leiterbahn (221, 222) mindestens einen der zweiten Wandler (121, 122) der DMS-Spur (100) mit Masse verbindet. (Fig. 3)
20. Bauelement nach einem der Ansprüche 16 bis 19,
- wobei mindestens einer der ersten Wandler (112) nebeneinander angeordnete Teilwandler (112a, 112b) aufweist, die galvanisch miteinander verbunden sind,
- wobei die Teilwandler (112a, 112b) jeweils mit einem weiteren der ersten Wandler (111, 113) galvanisch verbunden und an den ersten Signalpfad (901) oder den weiteren ersten Signalpfad
(901, 902) angeschlossen sind. (Fig. 3)
21. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
- mit einem balanced ersten Tor, an das ein erster Signalpfad und ein weiterer erster Signalpfad angeschlossen sind,
- wobei zumindest einer der zweiten Wandler (121) an den ersten Signalpfad und zumindest ein weiterer der zweiten Wandler (122) an den weiteren ersten Signalpfad angeschlossen ist.
22. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
- mit einem unbalanced ersten Tor, an das ein erster Signalpfad angeschlossen ist,
- wobei die zweiten Wandler (121, 122) parallel geschaltet und an den ersten Signalpfad angeschlossen sind. (Fig. 3)
23. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei die DMS-Spur (100) in Transversalrichtung in N seriell geschaltete Teilspuren (101, 102) aufgeteilt ist, wobei jeder Wandler (111, 112, 113; 121, 122) in eine Anzahl N seriell geschalteter Teilwandler aufgeteilt ist, wobei gilt : N _> 2.
24. Mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Bauelement
- mit einer ersten Inline-Wandleranordnung (100')/ die einen MuItiport-Resonator mit einem ersten Wandler (Sl) und einem zweiten Wandler (S2) umfasst,
- wobei der erste Wandler (Sl) an eine erste Leiterbahn (211) und der zweite Wandler (S2) an eine zweite Leiterbahn (221) angeschlossen ist,
- wobei sich die erste und die zweite Leiterbahn (211, 221) ü- berkreuzen,
- wobei die sich überkreuzenden Leiterbahnen (211, 221) im Bereich der Überkreuzung mittels einer Isolierschicht (700) voneinander isoliert sind.
25. Bauelement nach Anspruch 24,
- mit einer zweiten Inline-Wandleranordnung (200'), die den dritten und den vierten Wandler (Ll, L2) umfasst.
26. Bauelement nach Anspruch 24 oder 25,
- wobei die erste Inline-Wandleranordnung (100') die ersten und zweiten Wandler (Sl, S2, Ll, L2) umfasst.
27. Bauelement nach Anspruch 24,
- wobei der erste Wandler (Sl) mittels der ersten Leiterbahn (211) mit einem dritten Wandler (Ll) und der zweite Wandler (S2) mittels der zweiten Leiterbahn (221) mit einem vierten Wandler (L2) verbunden ist,
- wobei die vier Wandler (Sl, S2 , Ll, L2) eine Brückenschaltung bilden.
28. Bauelement nach Anspruch 25 oder 27,
- wobei die Brückenschaltung Eingangsanschlüsse (INl',' IN2 ' ) aufweist,
- wobei an den Eingangsanschlüssen (INl', IN2') der Brückenschaltung jeweils ein erster Parallelzweig (PZl) nach Masse geschaltet ist, in dem mindestens ein erster Parallelwandler (Pl, P2) angeordnet ist.
29. Bauelement nach Anspruch 28,
- wobei der mindestens eine erste Parallelwandler (Pl, P2) zwei erste Teilwandler umfasst, die elektrisch und akustisch miteinander gekoppelt sind.
30. Bauelement nach Anspruch 25 bis 27,
- wobei die Brückenschaltung Eingangsanschlüsse (INl', IN2 ' ) aufweist,
- wobei zwischen den Eingangsanschlüssen (INl', IN2 ' ) der Brückenschaltung ein erster Parallelzweig (PZl) geschaltet ist, in dem mindestens ein erster Wandler (Pl, P2) angeordnet ist,
- wobei der mindestens eine erste Wandler (Pl, P2) in der zweiten Inline-Wandleranordnung (200') angeordnet ist.
31. Bauelement nach einem der Ansprüche 25 bis 30,
- wobei die Brückenschaltung Ausgangsanschlüsse (OUTl', OUT2') aufweist,
- wobei an den Ausgangsanschlüssen (OUTl', 0UT2 ' ) der Brückenschaltung jeweils ein zweiter Parallelzweig (PZ2) nach Masse ge- schaltet ist, in dem mindestens ein zweiter Wandler (P3, P4) angeordnet ist .
32. Bauelement nach einem der Ansprüche 25 bis 31,
- mit einem Laddertype-FiIter, das elektrisch mit der Brückenschaltung verbunden ist,
- wobei das Laddertype-Filter einen ersten Signalpfad mit mindestens einem ersten Serienwandler (S3, S5) und einen zweiten Signalpfad mit mindestens einem zweiten Serienwandler (S4, S6) umfasst ,
- wobei das Laddertype-Filter mindestens einen dritten Parallelzweig (PZ3) umfasst, der die beiden Signalpfade miteinander verbindet, wobei im Parallelzweig (PZ3) des Laddertype-Filters mindestens ein dritter Wandler (P5, P6) angeordnet ist.
33. Bauelement nach Anspruch 32,
- wobei der mindestens eine erste und zweite Serienwandler (S3, S5; S4, S6) in der ersten Inline-Wandleranordnung (200f) angeordnet sind.
34. Bauelement nach Anspruch 32 oder 33,
- wobei der mindestens eine erste, zweite und dritte Parallel- wandler (Pl - P6) in der zweiten Inline-Wandleranordnung (200') angeordnet sind.
35. Bauelement nach einem der Ansprüche 32 bis 34,
- wobei zumindest einige der in der ersten und zweiten Inline- Wandleranordnung (100', 200') angeordneten Wandler (Sl, S2, S3, S4, Ll, L2, Pl, P2) derart in nebeneinander angeordnete Teil- wandler (Sil, S12, S21, S22, S31, S32, S41, S42, LIl, L12 , L21, L22, PIl, P12, P21, P22) aufgeteilt sind, dass alle die beiden InIine-Wandleranordnungen (100', 200') verbindenden Leiterbahnen (211, 221, 231, 232, 241, 242) zwischen diesen Inline-
Wandleranordnungen angeordnet sind.
36. Bauelement nach einem der Ansprüche 32 bis 35,
- mit Eingangs-Anschlussflächen (INI, IN2) ,
- wobei die erste InIine-Wandleranordnung (100') zwischen den Eingangs-Anschlussflächen (INI, IN2) und der zweiten Inline- Wandleranordnung (200') angeordnet ist,
- wobei die erste Inline-Wandleranordnung (100') einen zwischen zwei Wandlern angeordneten ersten Zwischenreflektor (R21) um- fasst, der an die erste Leiterbahn (211) angeschlossen ist und mittels einer dritten Leiterbahn (251) mit der ersten Eingangs- Anschlussflache (INI) verbunden ist,
- wobei die erste Inline-Wandleranordnung (100') einen zwischen zwei Wandlern angeordneten zweiten Zwischenreflektor (R22) um- fasst, der an die zweite Leiterbahn (221) angeschlossen ist und mittels einer vierten Leiterbahn (261) mit der zweiten Eingangs- Anschlussflache (IN2) verbunden ist.
37. Bauelement nach Anspruch 36,
- wobei sich die dritte und die vierte Leiterbahn (251, 261) mit einer fünften Leiterbahn (271) überkreuzt, die zumindest einige der ersten, zweiten und dritten Parallelwandler (Pl - P6) miteinander verbindet,
- wobei die sich überkreuzenden Leiterbahnen, ausgewählt aus der dritten, vierten und fünften Leiterbahn (251, 261, 271) , im Bereich der Überkreuzung mittels einer Isolierschicht voneinander isoliert sind.
38. Bauelement nach einem der Ansprüche 29 bis 37,
- wobei eine Anordnung, welche die erste und zweite Inline- Wandleranordnung (100', 200') und damit verbundene Leiterbahnen umfasst, bezogen auf eine transversale Mittelachse im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet ist.
39. Bauelement nach einem der Ansprüche 27 bis 38,
- wobei die zwischen den InIine-Anordnungen (200') angeordnete Fläche frei von Anschlussflächen ist.
40. Bauelement nach Anspruch 11,
- wobei das Filter mindestens einen zwischen dem ersten Signal- pfad und Masse angeordneten Parallelzweig mit mindestens einem Parallelwandler (912, 914) umfasst.
41. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
- mit einem balanced zweiten Tor, das einen ersten und einen zweiten Anschluss (OUTl, OUT2) aufweist,
- mit einem ersten Signalpfad (901) , der an den ersten Anschluss (OUTl) des zweiten Tors angeschlossen und mit mindestens einem der ersten Wandler (111, 112, 113) elektrisch verbunden ist,
- mit einem weiteren ersten Signalpfad (902) , der an den zweiten Anschluss (OUT2) des zweiten Tors angeschlossen und mit mindestens einem der ersten Wandler (111, 112, 113) elektrisch verbunden ist,
- wobei das Filter mindestens einen an den ersten Signalpfad (901) angeschlossenen ersten Querzweig umfasst, in dem ein erster Parallelwandler angeordnet ist,
- wobei das Filter mindestens einen an den weiteren ersten Signalpfad (902) angeschlossenen zweiten Querzweig umfasst, in dem ein zweiter Parallelwandler angeordnet ist .
42. Bauelement nach Anspruch 24,
- wobei die erste InIine-Wandleranordnung (100') weitere Wandler (S3-S6; Ll, L2) umfasst.
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