DE102018118384A1 - High frequency filter - Google Patents

High frequency filter Download PDF

Info

Publication number
DE102018118384A1
DE102018118384A1 DE102018118384.4A DE102018118384A DE102018118384A1 DE 102018118384 A1 DE102018118384 A1 DE 102018118384A1 DE 102018118384 A DE102018118384 A DE 102018118384A DE 102018118384 A1 DE102018118384 A1 DE 102018118384A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
high frequency
resonators
frequency filter
acoustic wave
transverse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102018118384.4A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102018118384B4 (en
Inventor
Christian Huck
Thomas Dengler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RF360 Singapore Pte Ltd
Original Assignee
RF360 Europe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RF360 Europe GmbH filed Critical RF360 Europe GmbH
Priority to DE102018118384.4A priority Critical patent/DE102018118384B4/en
Priority to PCT/EP2019/061700 priority patent/WO2020025182A1/en
Publication of DE102018118384A1 publication Critical patent/DE102018118384A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102018118384B4 publication Critical patent/DE102018118384B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433—Coupled resonator filters
    • H03H9/6483—Ladder SAW filters
    • 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
    • H03H9/14517—Means for weighting
    • H03H9/1452—Means for weighting by finger overlap length, apodisation
    • 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
    • H03H9/14517—Means for weighting
    • H03H9/14529—Distributed tap
    • H03H9/14535—Position weighting
    • 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
    • H03H9/14547—Fan shaped; Tilted; Shifted; Slanted; Tapered; Arched; Stepped finger transducers
    • 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
    • H03H9/14564—Shifted fingers transducers
    • 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
    • H03H9/1457—Transducers having different finger widths
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72—Networks using surface acoustic waves
    • H03H9/725—Duplexers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

Ein Hochfrequenzfilter umfasst einen Reihenpfad, der zwischen einen Antennenport (111) und einen anderen Port (112) gekoppelt ist und der Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren (115a, ..., 115e) enthält, die miteinander in Reihe gekoppelt sind. Wenigstens ein Parallelpfad (116a, ..., 116d) ist zwischen wenigstens einem Resonator des Reihenpfades und einem Anschluss für ein Massepotential (117) gekoppelt. Einer oder mehrere der Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren (115a, ..., 115e) des Reihenpfades sind mit einem Transversalmodenunterdrückungsmerkmal versehen und der wenigstens eine Akustische-Oberflächenwellen-Resonator (116a, ..., 116d) des wenigstens einen Parallelpfades ist mit einem anderen Transversalmodenunterdrückungsmerkmal versehen. Das Verwenden der Vorteile beider Transversalmodenunterdrückungsmerkmale ermöglicht eine verbesserte Leistungsfähigkeit des Filters.A radio frequency filter comprises a series path which is coupled between an antenna port (111) and another port (112) and which contains surface acoustic wave resonators (115a, ..., 115e) which are coupled to one another in series. At least one parallel path (116a, ..., 116d) is coupled between at least one resonator of the series path and a connection for a ground potential (117). One or more of the surface acoustic wave resonators (115a, ..., 115e) of the series path are provided with a transverse mode suppression feature and the at least one surface acoustic wave resonator (116a, ..., 116d) of the at least one parallel path is provided with one other transverse mode suppression feature. Using the advantages of both transverse mode suppression features enables the filter to perform better.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Hochfrequenzfilter. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein Hochfrequenzfilter, das zwischen einen Antennenport und einen anderen Port gekoppelt ist und das Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren enthält, die miteinander in Reihe gekoppelt sind. Wenigstens ein Parallelpfad einschließlich wenigstens eines Akustische-Oberflächenwellen-Resonators ist zwischen einem der Resonatoren des Reihenpfades und einem Anschluss für ein Massepotential gekoppelt.The present disclosure relates to a high frequency filter. In particular, the present disclosure relates to a radio frequency filter that is coupled between an antenna port and another port and that includes surface acoustic wave resonators that are coupled together in series. At least one parallel path including at least one surface acoustic wave resonator is coupled between one of the resonators of the series path and a connection for a ground potential.

Hintergrundbackground

Hochfrequenz(HF)-Filter werden weithin in elektronischen Kommunikationssystemen bei dem Antennen-Frontend verwendet, um die gewollte Bandbreite aus dem Antennensignal zu selektieren oder um das HF-Signal an die Antenne zu liefern. Das HF-Filter kann aus SAW-Resonatoren (SAW: Surface Acoustic Wave - Akustische Oberflächenwelle) gebildet sein, die in Reihen- und Parallelpfaden angeordnet sind. Ein SAW-Resonator umfasst ein monokristallines piezoelektrisches Substrat und einen Interdigitalwandler, der aus einem Metallmaterial gefertigt ist, das auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, um ein elektrisches Signal einzugeben und auszugeben.Radio frequency (RF) filters are widely used in electronic communication systems at the antenna front end to select the desired bandwidth from the antenna signal or to deliver the RF signal to the antenna. The HF filter can be formed from SAW resonators (SAW: Surface Acoustic Wave - acoustic surface wave), which are arranged in series and parallel paths. A SAW resonator includes a monocrystalline piezoelectric substrate and an interdigital transducer made of a metal material that is disposed on the piezoelectric substrate to input and output an electrical signal.

Durch Anlegen des elektrischen HF-Signals an die Wandlerelektroden wird eine akustische resonierende Welle in dem piezoelektrischen Substrat erzeugt. Ein Dünnfilm-SAW-Resonator umfasst eine relativ dünne piezoelektrische Schicht, die auf einem Isolationssubstrat angeordnet ist. Eine oder mehrere funktionale Zwischenschichten können bereitgestellt sein, wie etwa eine Temperaturkompensationsschicht mit einem Temperaturkoeffizienten der Frequenz (TCF: Temperature Coefficient of Frequency), der von dem TCF des piezoelektrischen Materials verschieden oder entgegengesetzt zu diesem ist. Ein anderer temperaturkompensierter SAW-Resonator umfasst eine Isolationsschicht, die auf den Wandlern und dem relativ dicken piezoelektrischen Substrat angeordnet ist.By applying the electrical HF signal to the transducer electrodes, an acoustic resonating wave is generated in the piezoelectric substrate. A thin film SAW resonator comprises a relatively thin piezoelectric layer which is arranged on an insulation substrate. One or more functional intermediate layers may be provided, such as a temperature compensation layer with a temperature coefficient of frequency (TCF) that is different from or opposite to the TCF of the piezoelectric material. Another temperature-compensated SAW resonator comprises an insulation layer which is arranged on the transducers and the relatively thick piezoelectric substrate.

Dünnfilm- und temperaturkompensierte SAW-Resonatoren werden mit speziellen Strukturen versehen, um die Anregung von störenden Transversalmoden zu unterdrücken. Einige Transversalmodenunterdrückungstechniken sind verfügbar, wie etwa eine Piston-Mode-Gestaltung der Interdigitalwandler, eine geneigte Anordnung der Wandler und eine apodisierte Gestaltung der Wandler, wie etwa eine kosinusgewichtete apodisierte Wandlergestaltung.Thin film and temperature compensated SAW resonators are provided with special structures to suppress the excitation of disturbing transverse modes. Some transverse mode suppression techniques are available, such as a piston mode design of the interdigital transducers, an inclined arrangement of the transducers and an apodized design of the transducers, such as a cosine weighted apodized transducer design.

Jede der Transversalmodenunterdrückungstechniken weist Vorteile und Nachteile mit Bezug auf die Gestaltung der HF-Filter auf. Zum Beispiel verwendet eine Piston-Mode-Gestaltung akustisches Wellenleiter-Mittel, um die Wellenenergie transversal innerhalb der akustischen Spur einzugrenzen, ohne den Flächenverbrauch wesentlich zu erhöhen. Andererseits kann die Piston-Mode-Transversalmodenunterdrückungstechnik in dem Sperrbandfrequenzgebiet des Resonators unzureichend sein, was zu ungewollten Dämpfungsabsenkungen in dem Filterdurchlassband führt. Eine geneigte Filtergestaltung weist ein fast flaches Durchlassband mit reduzierter Einfügedämpfung auf, jedoch weisen geneigte Resonatoren höhere Verluste in dem unteren Durchlassbandbereich auf. Außerdem erzeugt die geneigte Orientierung der Wandler der Resonatoren eine erhöhte Komplexität der Filtertopologie und kann zu einem höheren Flächenverbrauch führen. Ein Filter, das aperturgewichtete Kosinusresonatoren verwendet, weist ein relativ flaches Durchlassband auf, jedoch mit erhöhter Einfügedämpfung über dem gesamten Durchlassband. Des Weiteren muss, um die gleiche statische Kapazität und die gleiche effektive Apertur wie nicht gewichtete Resonatoren beizubehalten, die maximale Apertur der apodisierten Kosinusresonatoren erhöht werden, was zu einem höheren Flächenverbrauch führt. Folglich erzeugt die Verwendung einer speziellen Transversalmodenunterdrückungstechnik auch gewisse Nachteile in dem HF-Filter, insbesondere, wenn alle Resonatoren die gleiche Unterdrückungstechnik nutzen.Each of the transverse mode suppression techniques has advantages and disadvantages with respect to the design of the RF filters. For example, a Piston Mode design uses acoustic waveguide means to transversely confine the wave energy within the acoustic track without significantly increasing the footprint. On the other hand, the piston mode transverse mode suppression technique in the stop band frequency range of the resonator may be insufficient, resulting in unwanted attenuation reductions in the filter pass band. An inclined filter design has an almost flat pass band with reduced insertion loss, but inclined resonators have higher losses in the lower pass band area. In addition, the inclined orientation of the transducers of the resonators creates an increased complexity of the filter topology and can lead to a higher consumption of space. A filter that uses aperture-weighted cosine resonators has a relatively flat pass band, but with increased insertion loss over the entire pass band. Furthermore, in order to maintain the same static capacity and the same effective aperture as unweighted resonators, the maximum aperture of the apodized cosine resonators must be increased, which leads to a higher area consumption. Consequently, the use of a special transverse mode suppression technique also creates certain disadvantages in the RF filter, especially if all resonators use the same suppression technique.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Hochfrequenzfilter bereitzustellen, das Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren verwendet und das einen oder mehrere der oben erwähnten Nachteile vermeidet.It is an object of the present disclosure to provide a high frequency filter that uses surface acoustic wave resonators and that avoids one or more of the disadvantages mentioned above.

Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Hochfrequenzfilter bereitzustellen, das Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren verwendet und das eine reduzierte Einfügedämpfung und eine relativ flache Form des Durchlassbandes aufweist.It is another object of the present disclosure to provide a high frequency filter that uses surface acoustic wave resonators and that has reduced insertion loss and a relatively flat passband shape.

KurzdarstellungSummary

Gemäß der folgenden Offenbarung werden ein oder mehrere der oben erwähnten Ziele durch ein Hochfrequenzfilter erreicht, das umfasst: einen Antennenport und einen anderen Port; einen Reihenpfad, der zwischen den Antennenport und den anderen Port gekoppelt ist und Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren enthält, die miteinander in Reihe gekoppelt sind; wenigstens einen Parallelpfad, der zwischen wenigstens einem der Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren des Reihenpfades und einem Anschluss für ein Massepotential gekoppelt ist und der wenigstens einen Akustische-Oberflächenwellen-Resonator enthält; wobei einer oder mehrere Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren des Reihenpfades mit einem Transversalmodenunterdrückungsmerkmal versehen sind und der wenigstens eine Akustische-Oberflächenwellen-Resonator des wenigstens einen Parallelpfades mit einem anderen Transversalmodenunterdrückungsmerkmal versehen ist.According to the following disclosure, one or more of the above-mentioned goals are achieved by a radio frequency filter, which comprises: an antenna port and another port; a row path coupled between the antenna port and the other port and including surface acoustic wave resonators coupled in series with each other; at least one parallel path, which is coupled between at least one of the acoustic surface wave resonators of the series path and a connection for a ground potential, and the at least one Includes Surface Acoustic Wave Resonator; wherein one or more surface acoustic wave resonators of the series path are provided with a transverse mode suppression feature and the at least one surface acoustic wave resonator of the at least one parallel path is provided with another transverse mode suppression feature.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Hochfrequenz(HF)-Filter einen Antennenport, der mit einer Antenne zu verbinden ist, und einen anderen Port, der ein Sende(Tx)- oder Empfangs(Rx)-Port sein kann, der mit der Schaltungsanordnung in einer elektronischen Vorrichtung zu verbinden ist. Ein Reihenpfad von Resonatoren ist zwischen dem Antennenport und dem anderen Port verbunden und enthält mehrere SAW-Resonatoren (SAW: akustische Oberflächenwelle), die miteinander in Reihe verbunden sind. Von wenigstens einem der Resonatoren ist ein Parallelport mit einem Anschluss für ein Massepotential verbunden. Bei einer typischen Filterstruktur vom Abzweigtyp ist jeder Kopplungsknoten zwischen zwei in Reihe verbunden Resonatoren des Reihenpfades mit einem Resonator eines Parallelpfades gekoppelt, der mit dem Massepotential verbunden ist. Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden ein oder mehrere der Resonatoren des Reihenpfades mit einer gemeinsamen Transversalmodenunterdrückungstechnik hergestellt und wird der wenigstens eine Resonator des einen oder der mehreren Parallelpfade gemäß einer anderen gemeinsamen Transversalmodenunterdrückungstechnik hergestellt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden alle Resonatoren des Reihenpfades mit einer gemeinsamen Transversalmodenunterdrückungstechnik hergestellt. Die Transversalmodenunterdrückungstechnik des Reihenpfades ist verschieden von der Transversalmodenunterdrückungstechnik des einen oder der mehreren Parallelpfade. Die Auswahl unterschiedlicher Transversalmodenunterdrückungstechniken für den Reihen- bzw. den Parallelpfad ermöglicht es, Nachteile einer Unterdrückungstechnik zu beseitigen oder zu reduzieren und von den Vorteilen der unterschiedlichen, eingesetzten Unterdrückungstechniken, die in einer Filtergestaltung kombiniert werden, zu profitieren. Die Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren des Reihenpfades sind mit einem Transversalmodenunterdrückungsmerkmal versehen und wenigstens ein Akustische-Oberflächenwellen-Resonator des wenigstens einen Parallelpfades ist mit einem anderen Transversalmodenunterdrückungsmerkmal versehen. Das Verwenden der Vorteile beider Transversalmodenunterdrückungstechniken ermöglicht eine verbesserte Leistungsfähigkeit des Filters.According to one embodiment, a radio frequency (HF) filter comprises an antenna port to be connected to an antenna and another port, which may be a transmit (Tx) or receive (Rx) port, which can be connected to the circuit arrangement in one to connect electronic device. A series path of resonators is connected between the antenna port and the other port and contains a plurality of SAW resonators (SAW: surface acoustic wave) which are connected to each other in series. A parallel port of at least one of the resonators is connected to a connection for a ground potential. In a typical branch type filter structure, each coupling node is coupled between two series path resonators of the series path to a resonator of a parallel path which is connected to the ground potential. According to the present disclosure, one or more of the series path resonators are fabricated using a common transverse mode suppression technique and the at least one resonator of the one or more parallel paths is fabricated using another common transverse mode suppression technique. According to a preferred embodiment, all resonators of the series path are manufactured using a common transverse mode suppression technique. The transverse mode suppression technique of the row path is different from the transverse mode suppression technique of the one or more parallel paths. The selection of different transverse mode suppression techniques for the series or parallel path makes it possible to eliminate or reduce disadvantages of a suppression technique and to benefit from the advantages of the different suppression techniques used, which are combined in a filter design. The surface acoustic wave resonators of the series path are provided with a transverse mode suppression feature and at least one surface acoustic wave resonator of the at least one parallel path is provided with another transverse mode suppression feature. Taking advantage of both transverse mode suppression techniques enables the filter to perform better.

Während einer oder mehrere der Resonatoren des Reihenpfades mit einer gemeinsamen Transversalmodenunterdrückungstechnik hergestellt werden, kann wenigstens ein Resonator des Reihenpfades mit einer anderen Transversalmodenunterdrückungstechnik hergestellt werden. Der letztere Resonator kann gemäß der Transversalmodenunterdrückungstechnik des Resonators des wenigstens einen Parallelpfades oder mit einer noch anderen Transversalmodenunterdrückungstechnik hergestellt werden. Die Entscheidung, welcher (welche) der Reihenresonatoren mit der anderen Transversalmodenunterdrückungstechnik herzustellen ist (sind), kann von der Frequenz, den Dissipationsverlusten und/oder der thermischen Verbindung des (der) jeweiligen Reihenresonators (Reihenresonatoren) und/oder der Rauschmodenposition des (der) jeweiligen Reihenresonators (Reihenresonatoren) relativ zu Tx/Rx abhängen. In Abhängigkeit von dem Einfluss des (der) jeweiligen Resonators (Resonatoren) auf die oben erwähnten Kriterien kann die andere Transversalmodenunterdrückungstechnik verwendet werden, um z. B. Fläche zu sparen. Der Resonator, der die andere Transversalmodenunterdrückungstechnik einsetzt, kann in den meisten Fällen derjenige Resonator sein, der mit dem Antennenport verbunden ist.While one or more of the series path resonators are fabricated using a common transverse mode suppression technique, at least one series path resonator may be fabricated using a different transverse mode suppression technique. The latter resonator can be manufactured in accordance with the transverse mode suppression technique of the resonator of the at least one parallel path or with yet another transverse mode suppression technique. The decision as to which of the series resonators is to be produced with the other transverse mode suppression technique can be based on the frequency, the dissipation losses and / or the thermal connection of the respective series resonator (series) and / or the noise mode position of the person (s). depend on the respective series resonators (series resonators) relative to Tx / Rx. Depending on the influence of the respective resonator (s) on the criteria mentioned above, the other transverse mode suppression technique can be used to e.g. B. to save space. The resonator that uses the other transverse mode suppression technique can in most cases be the resonator that is connected to the antenna port.

Es ist nützlich, die Piston-Mode-Resonatorgestaltung für die Resonatoren in dem Reihenpfad zu verwenden. Die Resonatoren des wenigstens einen Parallelpfades in einem Filter vom Abzweigtyp weisen eine andere Transversalmodenunterdrückungstechnik auf, um Nachteile der Piston-Mode-Gestaltung zu vermeiden, die eine Dämpfungsabsenkung bei dem oberen Rand des Filterdurchlassbandes sind. Die SAW-Resonatoren der Parallelpfade können eine geneigte Spurgestaltung des Resonators aufweisen, die einen Dämpfungseinbruch am oberen Rand des Filterdurchlassbands vermeidet. Als eine Alternative dazu können Resonatoren mit einem apodisierten Transversalmodenunterdrückungsmerkmal in den Parallelpfaden verwendet werden. Die apodisierte Gestaltung der parallel verbundenen SAW-Resonatoren hält eine relativ flache Form des Filterdurchlassbandes bei.It is useful to use the Piston Mode resonator design for the resonators in the row path. The resonators of the at least one parallel path in a branch type filter have a different transverse mode suppression technique in order to avoid disadvantages of the piston mode design, which are a reduction in attenuation at the upper edge of the filter pass band. The SAW resonators of the parallel paths can have an inclined track configuration of the resonator, which avoids a loss of attenuation at the upper edge of the filter pass band. As an alternative to this, resonators with an apodized transverse mode suppression feature can be used in the parallel paths. The apodized design of the SAW resonators connected in parallel maintains a relatively flat shape of the filter pass band.

Das Verwenden unterschiedlicher Transversalmodenunterdrückungstechniken in Reihen- und Parallelpfaden eines HF-Filters ist insbesondere für SAW-Technologien nützlich, die gegenüber Transversalmodenanregungen empfänglich sind. Diese SAW-Technologien können nicht zufriedenstellende Piston-Mode-Realisierungen oder andere Mittel, die Transversalmodenanregungen induzieren, aufweisen. Solche Technologien können eine Dünnfilm-SAW-Struktur oder eine temperaturkompensierte SAW-Struktur beinhalten. Ein Dünnfilm-SAW-Resonator umfasst ein(e) relativ dünne(s) monokristalline(s) piezoelektrische(s) Substrat oder Schicht, das/die auf einem Isolationsträgersubstrat, wie etwa Silizium, bereitgestellt ist, das eine Schicht mit hoher Geschwindigkeit bereitstellt, um die akustische Welle innerhalb der piezoelektrischen Dünnfilmschicht vertikal einzugrenzen. Das piezoelektrische Substrat kann kristallines Lithiumtantalat oder kristallines Lithiumniobat mit einem geeigneten Schnittwinkel sein. Die Elektroden des Interdigitalwandlers mit ineinandergreifenden Fingern sind aus einem Metallmaterial gefertigt und sind auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet. Des Weiteren können eine oder mehrere zusätzliche Zwischenschichten zwischen dem Siliziumträgersubstrat und der piezoelektrischen Dünnfilmschicht angeordnet sein, um zusätzliche Funktionen bereitzustellen. Eine funktionale Schicht aus einem Isolationsmaterial kann eine Temperaturkompensation durch einen Temperaturkoeffizienten der Frequenz (TCF) bereitstellen, der von dem TCF des piezoelektrischen Materials verschieden oder entgegengesetzt zu diesem ist. Das Isolationsmaterial kann z. B. Siliziumdioxid sein. Andere Materialien sind ebenfalls verwendbar. Aufgrund der parasitären Oberflächenladungen, die an der Grenzfläche des Siliziumsubstrats und der Siliziumdioxidschicht erzeugt werden, kann eine andere funktionale Schicht an dieser Grenzfläche angeordnet werden, um die ungewollte elektrische Leitung zu reduzieren, z. B. eine Polysiliziumschicht, die die Funktion einer haftstellenreichen Schicht hat.Using different transverse mode suppression techniques in series and parallel paths of an RF filter is particularly useful for SAW technologies that are sensitive to transverse mode excitation. These SAW technologies may have unsatisfactory piston mode implementations or other means that induce transverse mode excitations. Such technologies can include a thin film SAW structure or a temperature compensated SAW structure. A thin film SAW resonator comprises a relatively thin monocrystalline piezoelectric substrate or layer that is provided on an insulation support substrate, such as silicon, that provides a layer at high speed. around the acoustic wave within the piezoelectric thin film layer narrow vertically. The piezoelectric substrate can be crystalline lithium tantalate or crystalline lithium niobate with a suitable cutting angle. The electrodes of the interdigital transducer with interdigitated fingers are made of a metal material and are arranged on the piezoelectric substrate. Furthermore, one or more additional intermediate layers can be arranged between the silicon carrier substrate and the piezoelectric thin film layer in order to provide additional functions. A functional layer of an insulating material can provide temperature compensation by a temperature coefficient of frequency (TCF) that is different from or opposite to the TCF of the piezoelectric material. The insulation material can e.g. B. be silicon dioxide. Other materials can also be used. Due to the parasitic surface charges generated at the interface of the silicon substrate and the silicon dioxide layer, another functional layer can be arranged at this interface in order to reduce the unwanted electrical conduction, e.g. B. a polysilicon layer, which has the function of a layer rich in adhesion points.

Ein anderer temperaturkompensierter SAW-Resonator-Typ umfasst eine selbststützende kristalline piezoelektrische Schicht, z. B. ein Volumensubstrat, auf der die fingerartig ineinandergreifenden Metallfinger der Wandler angeordnet sind. Die piezoelektrische Schicht kann aus kristallinem Lithiumtantalat oder kristallinem Lithiumniobat gefertigt sein. Die obere Oberfläche des Resonators ist mit einer Isolationsschicht einer definierten Dicke bedeckt, um eine Temperaturkompensation zu erzielen. Die Isolationsschicht kann Siliziumdioxid sein, das die obere Oberfläche des Wandlers aus Metall und die obere Oberfläche des piezoelektrischen Substrats bedeckt. Ein anderes Material mit einem TCF verschieden von oder entgegengesetzt zu dem piezoelektrischen Material ist ebenfalls verwendbar.Another type of temperature compensated SAW resonator includes a self-supporting crystalline piezoelectric layer, e.g. B. a bulk substrate on which the interdigitated metal fingers of the transducers are arranged. The piezoelectric layer can be made of crystalline lithium tantalate or crystalline lithium niobate. The upper surface of the resonator is covered with an insulation layer of a defined thickness in order to achieve temperature compensation. The insulation layer may be silicon dioxide covering the top surface of the metal transducer and the top surface of the piezoelectric substrate. Another material with a TCF different from or opposite to the piezoelectric material can also be used.

Das Verwenden unterschiedlicher Transversalmodenunterdrückungsmerkmale in Reihen- und Parallelpfaden eines HF-Filters, wie etwa eine Piston-Mode-Gestaltung, eine geneigte Gestaltung, eine apodisierte Gestaltung, benötigt keine Änderung der Abscheidungsreihenfolge von Schichten. Die unterschiedlichen Transversalmodenunterdrückungsmerkmale können einfach während des Herstellungsprozesses erzeugt werden, ohne die herkömmliche Produktionsprozedur zu ändern. Es erfordert nur ein geeignet angepasstes Retikel, um die benötigte Struktur in der Metallschicht, die für die Wandler beabsichtigt ist, zu erzeugen, welche dann in dem Standardlithographieprozess verwendet wird, gefolgt von einem Verdampfungsschritt, um die Wandler zu erzeugen und die entsprechenden Transversalmodenunterdrückungsmerkmale bei den Wandlern des SAW-Resonators zu erzielen. Dies benötigt lediglich eine Anpassung der Gestaltung der Wandler und keine zusätzlichen Schritte in der Produktionsreihenfolge und keine Abscheidung einer zusätzlichen Schicht. Entsprechend erzielt die vorliegende Offenbarung eine optimierte Filtergestaltung, wodurch die Vorteile unterschiedlicher Transversalmodenunterdrückungstechniken beibehalten werden, während die Nachteile jeder Transversalmodenunterdrückungstechnik reduziert werden.Using different transverse mode suppression features in series and parallel paths of an RF filter, such as a Piston mode design, an inclined design, an apodized design, does not require a change in the order of deposition of layers. The different transverse mode suppression features can be easily created during the manufacturing process without changing the traditional production procedure. It only requires a suitably adapted reticle to create the required structure in the metal layer intended for the transducers, which is then used in the standard lithography process, followed by an evaporation step to produce the transducers and the corresponding transverse mode suppression features in the To achieve transducers of the SAW resonator. This only requires an adaptation of the design of the converter and no additional steps in the production sequence and no deposition of an additional layer. Accordingly, the present disclosure achieves an optimized filter design, whereby the advantages of different transverse mode suppression techniques are retained, while the disadvantages of each transverse mode suppression technique are reduced.

Eine Piston-Mode-Transversalmodenunterdrückungstechnik, die für Resonatoren des Reihenpfades des HF-Filters nützlich ist, enthält im Einzelnen eine spezielle Gestaltung der Endteile der verschränkten Finger der Wandlerelektroden. Ein geeignetes Muster unterschiedlicher akustischer Geschwindigkeiten in Longitudinalrichtung bewirkt, dass die akustische Energie in dem inneren Bereich der verschränkten Wandlerfinger gehalten wird. Die Hauptteile der Elektroden erstrecken sich in einer Transversalrichtung, wobei die Endteile verbreitert sind und eine zusätzliche Ausdehnung in der Longitudinalrichtung senkrecht zu der Transversalrichtung aufweisen. Des Weiteren können die Endteile mit der longitudinalen Erweiterung der Finger eine erhöhte Dicke der Metallelektrodenschicht oder eine zusätzliche Metallschicht auf der Metallelektrode zum Erhöhen der Massenbelegung aufweisen. Transversal angrenzend an die äußere Seite zu den longitudinalen erweiterten Endteilen der Finger gibt es einen Transversalspalt ohne Stummelfinger, was zu nur einem Finger je Wellenlänge führt. Die akustische Geschwindigkeit in der Longitudinalrichtung ist höher in dem Transversalspalt als in den Hauptteilen der Elektroden und dem Bereich der longitudinalen erweiterten Endteile der Finger, sodass die akustische Welle im Wesentlichen innerhalb der inneren Hauptfingerteile der Wandlerelektroden begrenzt ist. Dies erzeugt eine konvexe Langsamkeit. Andere mögliche Piston-Mode-Gestaltungen setzen eine konkave Langsamkeit ein. Ausführungsformen von Resonatoren gemäß der Piston-Mode-Gestaltung sind in dem US-Patent 9,257,960 B2 ( US 2013/0051588 A1 ), WO 2016/095967 A1 und WO 2015/007319 A1 beschrieben, die hier durch Bezugnahme aufgenommen sind. Alle in den Veröffentlichungen beschriebenen Piston-Mode-Gestaltungsansätze können in Verbindung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.A piston-mode transverse mode suppression technique, which is useful for resonators of the series path of the RF filter, contains in particular a special design of the end parts of the interleaved fingers of the transducer electrodes. A suitable pattern of different acoustic velocities in the longitudinal direction has the effect that the acoustic energy is held in the inner region of the entangled transducer fingers. The main parts of the electrodes extend in a transverse direction, the end parts being widened and having an additional extent in the longitudinal direction perpendicular to the transverse direction. Furthermore, the end parts with the longitudinal extension of the fingers can have an increased thickness of the metal electrode layer or an additional metal layer on the metal electrode to increase the mass occupancy. Transversely adjacent to the outer side to the longitudinally extended end parts of the fingers there is a transverse gap without stub fingers, which leads to only one finger per wavelength. The acoustic velocity in the longitudinal direction is higher in the transverse gap than in the main parts of the electrodes and the area of the longitudinally extended end parts of the fingers, so that the acoustic wave is essentially limited within the inner main finger parts of the transducer electrodes. This creates a convex slowness. Other possible piston fashion designs use concave slowness. Embodiments of piston-mode design resonators are disclosed in US Pat U.S. Patent 9,257,960 B2 ( US 2013/0051588 A1 ) WO 2016/095967 A1 and WO 2015/007319 A1 described, which are incorporated herein by reference. All of the Piston Mode design approaches described in the publications can be used in conjunction with the principles of the present disclosure.

Eine geneigte Resonatorgestaltung, die für die Resonatoren der Parallelpfade des HF-Filters nützlich sind, enthält verschränkte Finger, die jeweils relativ zueinander verschoben sind, sodass eine geneigte Orientierung an den Wandlerelektroden erreicht wird. Jeder benachbarte Finger ist um einen Bruchteil einer Fingerlänge in der Transversalrichtung verschoben, um die geneigte Orientierung der akustischen Spur zu bilden. Die Richtung der Ausdehnung des Wandlers schließt einen Winkel mit der Longitudinalrichtung ein, die eine Richtung der Ausbreitung der akustischen Welle ist, die senkrecht zu der Transversalrichtung der Ausdehnung des Fingers ist. Der Winkel beträgt mehr als 0 Grad und kann sich zwischen 0 Grad und höchstens 30 Grad bewegen. In der Praxis kann der Winkel zwischen der Richtung der Ausdehnung des Wandlers und der Longitudinalrichtung der sich ausbreitenden akustischen Welle zwischen 5 Grad und 15 Grad liegen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann dieser Winkel zwischen 8 Grad und 12 Grad liegen.An inclined resonator design, which is useful for the resonators of the parallel paths of the RF filter, contains entangled fingers, each of which is displaced relative to one another, so that an inclined orientation on the transducer electrodes is achieved. Each adjacent finger is shifted a fraction of a finger length in the transverse direction to form the inclined orientation of the acoustic track. The direction of the Extension of the transducer includes an angle with the longitudinal direction, which is a direction of acoustic wave propagation that is perpendicular to the transverse direction of the extension of the finger. The angle is more than 0 degrees and can range from 0 degrees to a maximum of 30 degrees. In practice, the angle between the direction of expansion of the transducer and the longitudinal direction of the propagating acoustic wave can be between 5 degrees and 15 degrees. In a preferred embodiment, this angle can be between 8 degrees and 12 degrees.

Ein zusätzlicher Parameter zum Optimieren der Gestaltung des Wandlers eines geneigten Resonators kann die Länge der Stummelfinger sein, die in dem Raum gegenüber den Endteilen der Finger angeordnet sind. Die Länge der Stummelfinger kann in dem Bereich von 0,5 λ bis 4,0 λ liegen, wobei X die Länge der resonierenden Welle der Hauptmode ist. Praktisch kann die Länge der Stummelfinger in dem Bereich von 1,5 λ bis 2,5 λ liegen. Bei der bevorzugten Ausführungsform kann die Stummelfingerlänge 2 λ oder etwa 2 λ sein.An additional parameter for optimizing the design of the inclined resonator transducer can be the length of the stub fingers located in the space opposite the end portions of the fingers. The length of the stub fingers can range from 0.5 λ to 4.0 λ, where X is the length of the resonant wave of the main mode. In practice, the length of the stub fingers can be in the range from 1.5 λ to 2.5 λ. In the preferred embodiment, the stub finger length can be 2λ or about 2λ.

Ein noch anderer Parameter zum Optimieren der Gestaltung der Wandler eines geneigten Resonators können die transversalen Spalte zwischen Elektrodenfingern und entsprechenden Stummelfingern sein. Die transversalen Spalte können in dem Bereich von 250 nm bis 500 nm liegen. Allgemein sollten die transversalen Spalte so klein wie möglich sein, aber praktische Einschränkungen, wie etwa Herstellungsgenauigkeit und elektrostatische Entladung sowie Leistungsbeständigkeit, müssen berücksichtigt werden.Yet another parameter for optimizing the design of the transducers of an inclined resonator can be the transverse gaps between electrode fingers and corresponding stub fingers. The transverse gaps can range from 250 nm to 500 nm. In general, the transverse gaps should be as small as possible, but practical limitations, such as manufacturing accuracy and electrostatic discharge, as well as performance stability, must be considered.

SAW-Resonatoren gemäß dem geneigten Transversalmodenunterdrückungsmerkmal sind in den gleichzeitig anhängigen DE-Patentanmeldungen 102018118003.9 und 102018118005.5 beschrieben, die beide am 25. Juli 2018 eingereicht wurden. Alle in der Patentanmeldung beschriebenen geneigten Transversalmodenunterdrückungsmerkmale können in Verbindung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.SAW resonators according to the inclined transverse mode suppression feature are described in copending DE patent applications 102018118003.9 and 102018118005.5, both of which were filed on July 25, 2018. All of the inclined transverse mode suppression features described in the patent application can be used in conjunction with the principles of the present disclosure.

Ein apodisiertes Transversalmodenunterdrückungsmerkmal, das für die Resonatoren der Parallelpfade des HF-Filters nützlich ist, umfasst verschränkte Finger der Wandlerelektroden, von denen die Länge der Finger so bestimmt wird, dass die Fingerendteile eine umhüllende Kurve definieren, die eine spezielle Form aufweist. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung kann die umhüllende Kurve eine Kosinusform oder eine Kosinusgewichtung aufweisen.An apodized transverse mode suppression feature useful for the resonators of the parallel paths of the RF filter includes interleaved fingers of the transducer electrodes, the length of the fingers of which is determined so that the finger end portions define an enveloping curve that has a special shape. According to the principles of the present disclosure, the enveloping curve may have a cosine shape or a cosine weight.

Es versteht sich, dass sowohl die vorausgehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung lediglich beispielhaft sind und einen Überblick oder ein Rahmenkonzept zum Verständnis der Natur und des Charakters der Ansprüche bereitstellen sollen. Die begleitenden Zeichnungen sind aufgenommen, um ein besseres Verständnis bereitzustellen und sind in diese Beschreibung aufgenommen und stellen einen Teil von dieser dar. Die Zeichnungen veranschaulichen eine oder mehrere Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung dem Erklären von Prinzipien und der Operation der verschiedenen Ausführungsformen. Die gleichen Elemente in unterschiedlichen Figuren der Zeichnungen sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.It is understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary only and are intended to provide an overview or a conceptual framework for understanding the nature and nature of the claims. The accompanying drawings are included to provide a better understanding and are incorporated in and constitute a part of this specification. The drawings illustrate one or more embodiments and, together with the description, serve to explain principles and operation of the various embodiments. The same elements in different figures of the drawings are designated by the same reference numerals.

Figurenlistelist of figures

In den Zeichnungen gilt:

  • 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Filters vom Abzweigtyp;
  • 2 zeigt ein Vergleichsdiagramm des realen Teils der Admittanz von Resonatoren mit Piston-Mode- oder geneigten oder kosinusgewichteten Transversalmodenunterdrückungsmerkmalen;
  • 3 zeigt ein Vergleichsdiagramm des oberen Teils des Durchlassbandes von HF-Filtern mit Resonatoren, die nur Piston-Mode- oder nur geneigte oder nur kosinusgewichtete Transversalmodenunterdrückungsmerkmale aufweisen;
  • 4A und 4B zeigen Vergleichsdiagramme des oberen Teils des Durchlassbandes und die unitäre Verletzung von HF-Filtern mit Resonatoren, die nur Piston-Mode- oder nur geneigte Transversalmodenunterdrückungsmerkmale aufweisen, im Vergleich zu einem HF-Filter mit einer Kombination von Resonatoren, die Piston-Mode- und geneigte Transversalmodenunterdrückungsmerkmale aufweisen;
  • 5A und 5B zeigen Vergleichsdiagramme des oberen Teils des Durchlassbandes und die unitäre Verletzung von HF-Filtern mit Resonatoren, die nur Piston-Mode- oder nur kosinusgewichtete Transversalmodenunterdrückungsmerkmale aufweisen, im Vergleich zu einem HF-Filter mit einer Kombination von Resonatoren, die Piston-Mode- und kosinusgewichtete Transversalmodenunterdrückungsmerkmale aufweisen;
  • 6A und 6B zeigen Vergleichsdiagramme des oberen Teils des Durchlassbandes und die unitäre Verletzung eines HF-Filters mit einer Kombination von Resonatoren, die Piston-Mode- und kosinusgewichtete Transversalmodenunterdrückungsmerkmale aufweisen, im Vergleich zu einem HF-Filter mit einer Kombination von Resonatoren, die Piston-Mode- und geneigte Transversalmodenunterdrückungsmerkmale aufweisen;
  • 7A und 7B zeigen eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht eines Wandlers mit einem Piston-Mode-Transversalmodenunterdrückungsmerkmal;
  • 8 zeigt eine Draufsicht eines Resonators mit einem geneigten Transversalmodenunterdrückungsmerkmal;
  • 9 zeigt eine Draufsicht eines Resonators mit einem kosinusgewichteten Aperturtransversalmodenunterdrückungsmerkmal; und
  • 10A und 10B zeigen Querschnittsansichten eines Dünnfilm-SAW-Resonators und eines temperaturkompensierten SAW-Resonators.
In the drawings:
  • 1 shows a schematic diagram of a branch type filter;
  • 2 Figure 11 shows a comparison diagram of the real part of the admittance of resonators with piston mode or inclined or cosine weighted transverse mode suppression features;
  • 3 FIG. 5 shows a comparative diagram of the upper part of the pass band of RF filters with resonators that have only piston mode or only inclined or only cosine weighted transverse mode suppression features; FIG.
  • 4A and 4B show comparative diagrams of the upper part of the passband and the unitary violation of RF filters with resonators that have only piston mode or only inclined transverse mode suppression features compared to an RF filter with a combination of resonators that are piston mode and inclined Have transverse mode suppression features;
  • 5A and 5B show comparative diagrams of the upper part of the pass band and the unitary violation of RF filters with resonators that have only piston mode or only cosine weighted transverse mode suppression features compared to an RF filter with a combination of resonators that have piston mode and cosine weights Have transverse mode suppression features;
  • 6A and 6B show comparative diagrams of the upper part of the passband and the unitary violation of an RF filter with a combination of resonators that have piston mode and cosine weighted transverse mode suppression features compared to an RF filter with a combination of resonators that are piston mode and have inclined transverse mode suppression features;
  • 7A and 7B FIG. 2 shows a top view and a cross-sectional view of a transducer with a piston mode transverse mode suppression feature; FIG.
  • 8th Figure 4 shows a top view of a resonator with an inclined transverse mode rejection feature;
  • 9 Figure 4 shows a top view of a resonator with a cosine weighted aperture transverse mode suppression feature; and
  • 10A and 10B show cross-sectional views of a thin film SAW resonator and a temperature compensated SAW resonator.

Ausführliche Beschreibung der AusführungsformenDetailed description of the embodiments

Die vorliegende Offenbarung wird nun vollständiger nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, die Ausführungsformen der Offenbarung zeigen. Die Offenbarung kann jedoch in vielen unterschiedlichen Formen umgesetzt werden und sollte nicht als auf die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden. Vielmehr sind diese Ausführungsformen bereitgestellt, damit die Offenbarung den Schutzumfang der Offenbarung für einen Fachmann vollständig vermittelt. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, sondern sind dazu ausgelegt, die Offenbarung klar zu veranschaulichen.The present disclosure will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, which show embodiments of the disclosure. However, the disclosure can be implemented in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that the disclosure fully conveys the scope of the disclosure to those skilled in the art. The drawings are not necessarily to scale, but are intended to clearly illustrate the disclosure.

1 veranschaulicht ein HF-Filter vom Abzweigtyp. Das Filter umfasst einen Antennenport 111, mit dem die Antenne einer elektronischen Vorrichtung zu verbinden ist. Ein anderer Port 112 kann der Sende(Tx)- oder Empfangs(Rx)-Port des Filters sein, der mit der internen Schaltungsanordnung der elektronischen Vorrichtung zum weiteren Verarbeiten des gefilterten Signals oder zum Empfangen des HF-Signals, das über die Antenne zu übertragen ist, zu verbinden ist. Ein Reihenpfad aus Resonatoren 115a, 115b, 115c, 115d, 115e ist zwischen den Ports 111, 112 verbunden. Die Resonatoren 115a, ..., 115e sind miteinander in Reihe verbunden. Parallelpfade sind zwischen dem Reihenpfad und einem Anschluss 117 für ein Massepotential verbunden. Jeder Parallelpfad enthält einen Resonator, wie etwa Resonatoren 116a, 116b, 116c, 116d, wobei jeder Resonator mit dem Kopplungsknoten von zwei Reihenresonatoren, wie etwa einem Kopplungsknoten 118 zwischen den Resonatoren 115a, 115b, und mit dem Masseanschluss 117 verbunden ist. Das in 1 dargestellte Filter enthält neun Resonatoren in einer SPSPSPSPS-Konfiguration (S: seriell; P: parallel). Eine andere Anzahl von mehr oder weniger Resonatoren in dem HF-Filter kann ebenfalls verwendbar sein. 1 illustrates a feeder type RF filter. The filter includes an antenna port 111 to which the antenna of an electronic device is to be connected. Another port 112 The transmit (Tx) or receive (Rx) port of the filter can be connected to the internal circuitry of the electronic device for further processing of the filtered signal or for receiving the RF signal to be transmitted via the antenna is. A series path made up of resonators 115a . 115b . 115c . 115d . 115e is between the ports 111 . 112 connected. The resonators 115a , ..., 115e are connected in series. Parallel paths are between the row path and a connection 117 connected for a ground potential. Each parallel path contains a resonator, such as resonators 116a . 116b . 116c . 116d , wherein each resonator with the coupling node of two series resonators, such as a coupling node 118 between the resonators 115a . 115b , and with the ground connection 117 connected is. This in 1 The filter shown contains nine resonators in a SPSPSPSPS configuration (S: serial; P: parallel). Another number of more or fewer resonators in the RF filter may also be usable.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind die Resonatoren des Reihenpfades gemäß einem Transversalmodenunterdrückungsmerkmal gefertigt, das für sämtliche Resonatoren 115a, ..., 115e, die in dem Reihenpfad angeordnet sind, gemeinsam ist. Die Resonatoren 116a, ..., 116d der Parallelpfade sind mit einem anderen Transversalmodenunterdrückungsmerkmal hergestellt, das für sämtliche Resonatoren 116a, ..., 116d der dargestellten vier Parallelpfade gemeinsam ist.According to one embodiment of the present disclosure, the resonators of the series path are manufactured according to a transverse mode suppression feature that is common to all resonators 115a , ..., 115e arranged in the row path is common. The resonators 116a , ..., 116d The parallel paths are made with a different transverse mode suppression feature that is common to all resonators 116a , ..., 116d of the four parallel paths shown is common.

2 veranschaulicht den realen Teil der komplexen Admittanz eines Resonators, der eine kosinusgewichtete Apertur (Kurve 201), eine Piston-Mode-Gestaltung (Kurve 202) und eine geneigte Gestaltung (Kurve 203) aufweist. Der Piston-Mode-Ansatz funktioniert möglicherweise nicht angemessen über das gesamte Sperrband des Resonators, wie insbesondere durch die Spitzen in dem Bereich zwischen 1950 und 2050 MHz der Kurve 202 erkannt werden kann. Andererseits verwendet der Piston-Mode-Ansatz akustische Wellenleiter, die die Wellenenergie transversal innerhalb der akustischen Spur begrenzen, sodass er eine Realisierungsfläche und einen Flächenverbrauch im Vergleich zu anderen Lösungen nicht erhöht. Der mit der Kurve 201 dargestellte kosinusgewichtete Aperturansatz zeigt eine relativ glatte Kurve auf, weist jedoch eine erhöhte Einfügedämpfung und eine erhöhte Dämpfung auf. Ein Resonator gemäß dem kosinusgewichteten Aperturansatz kann mehr Fläche als ein Resonator gemäß der Piston-Mode-Gestaltung erfordern. Ein bei der Kurve 203 veranschaulichtes Transversalmodenunterdrückungsmerkmal, das Neigen der akustischen Spur um einen speziellen Winkel verwendet, zeigt eine relativ glatte Kurve mit geringeren Verlusten innerhalb des Sperrbandes und höheren Verlusten unterhalb beider Sperrbandränder. Die geneigte Gestaltung erhöht jedoch die Komplexität für Filtergestaltungen aufgrund des Neigens der akustischen Spuren. 2 illustrates the real part of the complex admittance of a resonator that has a cosine weighted aperture (curve 201 ), a Piston fashion design (curve 202 ) and an inclined design (curve 203 ) having. The piston-mode approach may not work adequately across the entire stop band of the resonator, especially due to the peaks in the 1950-2050 MHz range of the curve 202 can be recognized. On the other hand, the Piston-Mode approach uses acoustic waveguides that limit the wave energy transversely within the acoustic track, so that it does not increase an implementation area and an area consumption compared to other solutions. The one with the curve 201 The cosine-weighted aperture approach shown shows a relatively smooth curve, but has an increased insertion loss and an increased loss. A resonator according to the cosine-weighted aperture approach can require more area than a resonator according to the Piston mode design. One at the curve 203 The illustrated transverse mode suppression feature, which uses a special angle to tilt the acoustic track, shows a relatively smooth curve with lower losses within the stop band and higher losses below both stop band edges. However, the inclined design increases the complexity for filter designs due to the inclination of the acoustic traces.

3 zeigt Vergleichskurven des oberen Teils des Durchlassbandes eines Filters vom Abzweigtyp mit neun Resonatoren in einer SPSPSPSPS-Architektur, wobei innerhalb eines Filters sämtliche Reihen- und Parallelresonatoren das gleiche Transversalmodenunterdrückungsmerkmal aufweisen, d. h., ein kosinusgewichtetes (Kurve 301), ein Piston-Mode-(Kurve 302) oder ein geneigtes (Kurve 303) Transversalmodenunterdrückungsmerkmal. Der kosinusgewichtete Aperturansatz gemäß der Kurve 301 zeigt ein relativ flaches Durchlassband, jedoch insofern eine erhöhte Einfügedämpfung über das gesamte Durchlassband, als dass die Kurve 301 die unterste Kurve mit einer beträchtlichen Dämpfung ist. Die Kennlinie eines Filters mit Piston-Mode-Resonatoren gemäß der Kurve 302 zeigt Absenkungen bei dem rechten Rand des Durchlassbandes einer erhöhten Dämpfung, die aus den in 2 gezeigten Sperrbandspitzen resultiert. Ein Filter, das geneigte Resonatoren gemäß der Kurve 303 verwendet, zeigt ein beinahe flaches Durchlassband mit reduzierter Einfügedämpfung im Vergleich zu der kosinusgewichteten Filtergestaltung und ohne Absenkungen bei der rechten Filtergrenze. Jedoch weisen die linke Filtergrenze und die linke Hälfte des Durchlassbandes insofern eine erhöhte Dämpfung auf, als dass der linke Teil der Kurve 303 im Vergleich zu dem rechten Teil der Kurve 303 und dem linken Teil der Kurve 302 ein niedrigeres Niveau aufweist. 3 shows comparison curves of the upper part of the pass band of a feeder-type filter with nine resonators in a SPSPSPSPS architecture, with all series and parallel resonators within a filter having the same transverse mode suppression feature, i.e. a cosine-weighted (curve 301 ), a Piston Mode (curve 302) or an inclined (curve 303 ) Transverse mode suppression feature. The cosine-weighted aperture approach according to the curve 301 shows a relatively flat pass band, however, an increased insertion loss over the entire pass band in that the curve 301 is the bottom curve with considerable damping. The characteristic curve of a filter with piston mode resonators according to the curve 302 shows reductions in the right edge of the passband of increased attenuation resulting from the in 2 Constraint tips shown results. A filter that inclines resonators according to the curve 303 used, shows an almost flat pass band with reduced insertion loss compared to the cosine-weighted filter design and without lowering the right filter limit. However, the left filter limit and the left half of the pass band have increased attenuation in that the left part of the curve 303 compared to the right part of the curve 303 and the left part of the curve 302 has a lower level.

4A und 4B betreffen eine Hybridfiltergestaltung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung, wobei die in Reihe verbunden Resonatoren 115a, ..., 115e ein Piston-Mode-Transversalmodenunterdrückungsmerkmal aufzeigen und die parallel verbunden Resonatoren 116a, ..., 116d ein unterschiedliches, geneigtes Transversalmodenunterdrückungsmerkmal aufzeigen. Das hybride geneigte/Piston-Mode-Filter ist mit der Kurve 401 dargestellt. Als Vergleich sind die herkömmlichen Filter, die nur eine Piston-Mode- oder nur eine geneigte Gestaltung für alle Reihen- und Parallelresonatoren verwenden, mit den Kurven 302, 303 (auch in 3 gezeigt) dargestellt. Wie aus 4A entnommen werden kann, zeigt das Hybridfilter, das Piston-Mode-Resonatoren in dem Reihenpfad und geneigte Resonatoren in den Parallelpfaden verwendet, eine geringere Dämpfung in der linken Hälfte des Durchlassbandes auf, da die Kurve 401 bei den meisten Teilen des oberen Gebiets des Durchlassbandes oberhalb der Kurven 302 und 303 liegt. Aufgrund ihrer reduzierten Verluste unterhalb der Resonanzfrequenz ergeben die Piston-Mode-Resonatoren in dem Reihenpfad eine reduzierte Dämpfung in der linken Hälfte des Durchlassbandes im Vergleich zu der Kurve 303. Die Parallelresonatoren sind in dem hybriden Piston-Mode-/geneigten Filter durch Resonatoren der geneigten Gestaltung ersetzt, sodass Nachteile von herkömmlichen Piston-Mode-Resonatoren der Parallelpfade, wie in 2 und 3 gezeigt, vermieden werden. Dadurch wird ein relativ flaches Durchlassband über der gesamten Breite des Durchlassbandes mit beinahe keinen Dämpfungsabsenkungen erhalten. Die Unitaritätsverletzung für alle in 4B dargestellten oben erwähnten Filterszenarien ist repräsentativ für das globale Entstehen von Verlusten in dem Filter. Kurve 405 zeigt die Unitaritätsverletzung für den hybriden geneigten/Piston-Mode-Ansatz, Kurve 406 für den Ansatz mit nur geneigtem Filter und Kurve 407 für den Ansatz mit nur Piston-Mode-Filter. Kurve 405 zeigt die insgesamt beste Verlustsituation, die die Vorteile von beiden zugrunde liegenden Transversalmodenunterdrückungsansätzen kombiniert, wohingegen die Kurven 406 und 407 die oben erwähnten Nachteile darstellen. 4A and 4B relate to a hybrid filter design according to the principles of the present disclosure, with the resonators connected in series 115a , ..., 115e show a Piston Mode transverse mode suppression feature and the resonators connected in parallel 116a , ..., 116d show a different, inclined transverse mode suppression feature. The hybrid inclined / piston mode filter is with the curve 401 shown. As a comparison, the conventional filters, which use only a piston-mode or only an inclined design for all series and parallel resonators, are with the curves 302 . 303 (also in 3 shown). How from 4A can be seen, the hybrid filter, which uses piston-mode resonators in the series path and inclined resonators in the parallel paths, shows less attenuation in the left half of the passband, since the curve 401 in most parts of the upper area of the pass band above the curves 302 and 303 lies. Because of their reduced losses below the resonance frequency, the piston-mode resonators in the series path result in a reduced attenuation in the left half of the pass band compared to the curve 303 , The parallel resonators in the hybrid piston mode / inclined filter are replaced by resonators of the inclined design, so that disadvantages of conventional piston mode resonators of the parallel paths, as in FIG 2 and 3 shown to be avoided. As a result, a relatively flat pass band is obtained over the entire width of the pass band with almost no attenuation reductions. The unitarity violation for everyone in 4B The filter scenarios mentioned above are representative of the global occurrence of losses in the filter. Curve 405 shows the unitarity violation for the hybrid tilted / piston mode approach, curve 406 for the approach with only inclined filter and curve 407 for the approach with only piston mode filter. Curve 405 shows the best overall loss situation combining the benefits of both underlying transverse mode suppression approaches, whereas the curves 406 and 407 represent the disadvantages mentioned above.

Nun unter Zuwendung zu den 5A und 5B sind die Filterkennlinien eines Hybridfilters mit Piston-Mode-Resonatoren 115a, ..., 115e in dem Reihenpfad und kosinusgewichteten Aperturresonatoren 116a, ..., 116d in den Parallelpfaden mit Kurve 501 in 5A gezeigt. Als Vergleich sind die Kurven 301 und 302 aus 3 in Bezug auf die Gestaltungen mit nur Kosinusgewichtung und nur Piston-Mode ebenfalls in 5A dargestellt. Wie aus 5A entnommen werden kann, weist die Kurve 501 ein wesentlich flaches Durchlassband bei einem relativ niedrigen Dämpfungsniveau auf, was bedeutet, dass die Kurve 501 ein höheres Niveau als die nur kosinusgewichtete Kurve 301 aufweist. Des Weiteren vermeidet die Kurve 501 die Dämpfungsabsenkung bei dem rechten Rand des Durchlassbandes eines Filters mit nur Piston-Mode der Kurve 302. 5B zeigt ein Vergleichsdiagramm der Unitaritätsverletzung, die für das globale Entstehen von Verlusten in dem Filter repräsentativ ist. Die Kurve 506 stellt die Unitaritätsverletzung für die hybride Kosinus/Piston-Mode-Filtergestaltung dar, wobei die Kurven 407 und 505 die entsprechende Unitaritätsverletzung für herkömmliche Filtergestaltungen mit nur Piston-Mode und nur Kosinusgewichtung darstellen. Es wird angemerkt, dass die Kurve 506 in der rechten Hälfte des Durchlassbandes in den meisten Teilen unterhalb der Kurven 407 und 505 liegt und die Dämpfungsabsenkung bei dem rechten Rand des Durchlassbandes vermieden wird.Now turning to the 5A and 5B are the filter characteristics of a hybrid filter with piston-mode resonators 115a , ..., 115e in the row path and cosine weighted aperture resonators 116a , ..., 116d in the parallel paths with curve 501 in 5A shown. The curves are for comparison 301 and 302 out 3 in terms of designs with only cosine weighting and only piston mode also in 5A shown. How from 5A can be seen, shows the curve 501 a substantially flat pass band at a relatively low level of attenuation, which means that the curve 501 a higher level than the only cosine-weighted curve 301 having. Furthermore, the curve avoids 501 the attenuation reduction at the right edge of the pass band of a filter with only the Piston mode of the curve 302 , 5B shows a comparison diagram of the unitarity violation, which is representative of the global occurrence of losses in the filter. The curve 506 represents the unitarity violation for hybrid cosine / piston mode filter design, where the curves 407 and 505 represent the corresponding unitarity violation for conventional filter designs with only piston mode and only cosine weighting. It is noted that the curve 506 in the right half of the pass band in most parts below the curves 407 and 505 lies and the attenuation reduction at the right edge of the pass band is avoided.

6A und 6B zeigen Vergleichskurven für Durchlassbanddämpfung und Unitaritätsverletzung für eine hybride geneigte/Piston-Mode-Filtergestaltung (Kurven 601, 602) und eine hybride kosinusgewichtete/Piston-Mode-Gestaltung (Kurven 603, 604). Wie aus 6A und 6B entnommen werden kann, zeigt eine hybride Filtergestaltung, die Piston-Mode-Resonatoren in dem Reihenpfad und geneigte Resonatoren in dem Parallelpfad umfasst, eine geringere Einfügedämpfung in dem Durchlassband und geringere globale Verluste über den vollen Durchlassbandbereich auf. Es wird angemerkt, dass alle in 2 dargestellten Kurven auf Messungen von tatsächlichen Resonatorimplementierungen basieren und alle Kurven, die in 3 bis 6B dargestellt sind, durch Filtersynthese basierend auf in 2 gezeigten Resonatormessungen basieren. 6A and 6B show comparison curves for passband attenuation and unitarity violation for a hybrid inclined / piston-mode filter design (curves 601 . 602 ) and a hybrid cosine-weighted / piston-mode design (curves 603 . 604 ). How from 6A and 6B A hybrid filter design that includes piston-mode resonators in the series path and inclined resonators in the parallel path shows less insertion loss in the passband and lower global losses over the full passband range. It is noted that all in 2 Curves shown are based on measurements from actual resonator implementations and all of the curves shown in 3 to 6B are represented by filter synthesis based on in 2 shown resonator measurements are based.

7A und 7B zeigen eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht eines Resonators, der eine Piston-Mode-Gestaltung einsetzt. 7 stellt zwei Elektroden 710, 720 eines Interdigitalwandlers dar, der aus einem Metallmaterial gefertigt sein kann, das auf einem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist. Die Longitudinalrichtung X stellt die Ausbreitungsrichtung der akustischen Hauptmode dar. Die Richtung Y stellt die Transversalrichtung senkrecht zu der Longitudinalrichtung X dar. Eine Vielzahl an Fingern von den Elektroden 710, 720 sind miteinander verschränkt, so dass sich ein Finger einer der Elektroden zwischen zwei Fingern der anderen Elektrode befindet. Die Elektroden weisen unterschiedliche Abschnitte auf, wie etwa einen zentralen Abschnitt 731 und Endteile 732, 733 angrenzend an den zentralen Abschnitt. Ein Transversalspalt 745 ist zwischen dem Endteil 744 des Fingers 742 und dem Sammelschienenteil der Elektrode 710 angeordnet. Die Finger können äußere Teile 734, 735 aufweisen, die in den nicht überlappenden Gebieten der Finger angeordnet sind. Gemäß der Piston-Mode-Gestaltung des Wandlers des SAW-Resonators erstrecken sich die Endteile 732, 733 in der Longitudinalrichtung X. Die Breite der Endteile 732, 733 in der Longitudinalrichtung X ist größer als in dem zentralen Teil 731. Die Geschwindigkeit einer akustischen Welle ist in dem Transversalspalt höher, sodass die akustische Energie in dem inneren Teil der Wandlerfinger gehalten wird, wobei ein transversaler akustischer Verlust reduziert wird. Die Geschwindigkeit einer akustischen Welle ist in dem Endteilbereich niedriger und so gewählt, dass transversale Moden unterdrückt werden. Das Verbreitern der Endteile 732, 733 erfordert nicht mehr Gesamtfläche des Wandlers. 7B zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Länge des Fingers 741, der exemplarisch für alle Finger gezeigt ist, sodass alle Finger der Elektroden 710, 720 eine entsprechende Querschnittsform aufweisen. Die Endteile 732, 733 weisen eine erhöhte Dicke der Metallschicht im Vergleich zu dem zentralen Teil 731 auf. Dies kann durch das gleiche Metall wie in dem zentralen Teil 731 oder durch Verwenden eines anderen Metalls oder allgemein eines anderen Materials realisiert werden. Die Dicke der Endteile 732, 733 ist größer als die Dicke des zentralen Teils 731. Die in 7A und 7B dargestellte Piston-Mode-Resonatorgestaltung kann für die Reihenresonatoren 115a, ..., 115e einer Filterarchitektur vom Abzweigtyp verwendet werden. 7A and 7B show a top view and a cross-sectional view of a resonator employing a piston mode design. 7 puts two electrodes 710 . 720 an interdigital transducer, which can be made of a metal material which is arranged on a piezoelectric substrate. The longitudinal direction X represents the direction of propagation of the main acoustic mode Direction Y represents the transverse direction perpendicular to the longitudinal direction X. A plurality of fingers from the electrodes 710 . 720 are interlaced with each other so that one finger of one of the electrodes is between two fingers of the other electrode. The electrodes have different sections, such as a central section 731 and end parts 732 . 733 adjacent to the central section. A transverse gap 745 is between the end part 744 of the finger 742 and the busbar part of the electrode 710 arranged. The fingers can have outer parts 734 . 735 have, which are arranged in the non-overlapping areas of the fingers. According to the piston mode design of the converter of the SAW resonator, the end parts extend 732 . 733 in the longitudinal direction X. The width of the end parts 732 . 733 in the longitudinal direction X is larger than in the central part 731 , The speed of an acoustic wave is higher in the transverse gap, so that the acoustic energy is held in the inner part of the transducer fingers, whereby a transverse acoustic loss is reduced. The speed of an acoustic wave is lower in the end section and is chosen so that transverse modes are suppressed. Widening the end parts 732 . 733 no longer requires total area of the transducer. 7B shows a cross-sectional view along the length of the finger 741 , which is shown as an example for all fingers, so that all fingers of the electrodes 710 . 720 have a corresponding cross-sectional shape. The end parts 732 . 733 have an increased thickness of the metal layer compared to the central part 731 on. This can be done through the same metal as in the central part 731 or by using a different metal or generally a different material. The thickness of the end parts 732 . 733 is larger than the thickness of the central part 731 , In the 7A and 7B Piston mode resonator design shown can be used for the series resonators 115a , ..., 115e a filter architecture of the branch type can be used.

8 stellt eine Draufsicht auf einen Resonator gemäß der geneigten Transversalmodenunterdrückungsgestaltung dar. Der in 8 gezeigte metallische Wandler zeigt eine erste und zweite Wandlerelektrode 810, 820 mit verschränkten Fingern. Zum Beispiel ist ein Finger 811 mit der Elektrode 810 verbunden und ist ein angrenzender Finger 821 mit einer anderen Elektrode 820 verbunden. 8th FIG. 12 illustrates a top view of a resonator according to the inclined transverse mode rejection design 8th The metallic transducer shown shows first and second transducer electrodes 810 . 820 with crossed fingers. For example, is a finger 811 with the electrode 810 connected and is an adjacent finger 821 with another electrode 820 connected.

Die akustische Spur des dargestellten Wandlers ist um einen Winkel α mit Bezug auf die longitudinale Ausbreitungsrichtung X der akustischen Hauptmode geneigt. Der Winkel α kann in einem Bereich von 0 Grad bis 30 Grad liegen. Bevorzugt liegt der Winkel α zwischen 5 Grad und 15 Grad und am meisten bevorzugt zwischen 8 Grad und 12 Grad. Die Richtung XY repräsentiert die Richtung der Ausdehnung des Wandlers, die parallel zu den Sammelschienen 810a, 820a der Elektroden 810, 820 ist. Der Raum zwischen einem der Finger und der gegenüberliegenden Sammelschiene kann leer sein oder kann bevorzugt mit einem Stummelfinger gefüllt sein. Zum Beispiel ist der Finger 811, der mit der Elektrode 810 verbunden ist, mit einem Stummelfinger 831 assoziiert, der mit der Elektrode 820 verbunden ist. Die Länge des Stummelfingers kann von 0,5- bis 4-mal der Wellenlänge A der akustischen Hauptmode sein. Bevorzugt liegt die Stummelfingerlänge in dem Bereich zwischen 1,5 A und 2,5 λ, am meisten bevorzugt 2 A. Ein Transversalspalt 841 zwischen dem Elektrodenfinger 811 und dem entsprechenden Stummelfinger 831 ist unter Berücksichtigung einer elektrostatischen Entladung und Leistungsbeständigkeit sowie einer Herstellungsgenauigkeit minimiert und kann in dem Bereich zwischen 250 nm und 500 nm (Nanometer) liegen. Die in 8 dargestellte geneigte Resonatorgestaltung kann für die Parallelresonatoren 116a, ..., 116d einer Filterarchitektur vom Abzweigtyp verwendet werden.The acoustic track of the transducer shown is inclined by an angle α with respect to the longitudinal direction of propagation X of the main acoustic mode. The angle α can range from 0 degrees to 30 degrees. The angle α is preferably between 5 degrees and 15 degrees and most preferably between 8 degrees and 12 degrees. The direction XY represents the direction of expansion of the transducer that is parallel to the busbars 810a . 820a of the electrodes 810 . 820 is. The space between one of the fingers and the opposite busbar can be empty or can preferably be filled with a stub finger. For example, the finger 811 with the electrode 810 is connected to a stub finger 831 associated with the electrode 820 connected is. The length of the stub finger can be from 0.5 to 4 times the wavelength A of the main acoustic mode. The stub finger length is preferably in the range between 1.5 A and 2.5 λ, most preferably 2 A. A transverse gap 841 between the electrode finger 811 and the corresponding stub finger 831 is minimized taking into account electrostatic discharge and performance stability as well as manufacturing accuracy and can be in the range between 250 nm and 500 nm (nanometers). In the 8th The inclined resonator design shown can be used for the parallel resonators 116a , ..., 116d a filter architecture of the branch type can be used.

Nun unter Zuwendung zu 9 ist eine Draufsicht eines SAW-Resonators gezeigt, der eine apodisierte Wandlergestaltung mit Kosinusgewichtung einsetzt. Der Wandler umfasst Elektroden 910, 920 mit verschränkten Fingern. Ein Finger 911 ist mit der Elektrode 910 verbunden und ein Stummelfinger 931 ist mit dem Finger 911 assoziiert und ist mit der anderen Elektrode 920 verbunden. Der Transversalspalt zwischen dem Finger und dem entsprechenden Stummelfinger befindet sich von Finger zu Finger bei unterschiedlichen Positionen. Eine einhüllende Kurve 940, die diese transversalen Spalte verbindet, bildet eine Kosinuswellenform, sodass die apodisierte Funktion des Wandlers kosinusgewichtet ist. Anders gesagt können auch die Endteile der Finger durch eine umhüllende Kurve verbunden werden, die eine Kosinuswellenform aufzeigt. Andere Funktionen können ebenfalls verwendbar sein, wobei eine Kosinusgewichtung am üblichsten ist.Now with care 9 A top view of a SAW resonator is shown using an apodized transducer design with cosine weighting. The converter includes electrodes 910 . 920 with crossed fingers. A finger 911 is with the electrode 910 connected and a stub finger 931 is with your finger 911 associated with the other electrode 920 connected. The transverse gap between the finger and the corresponding stub finger is from finger to finger in different positions. An enveloping curve 940 that connects this transverse column forms a cosine waveform so that the apodized function of the transducer is cosine weighted. In other words, the end parts of the fingers can also be connected by an enveloping curve that shows a cosine waveform. Other functions can also be used, with cosine weighting being the most common.

10A und 10B zeigen mögliche Ausführungsformen eines SAW-Resonators in einer Querschnittsansicht. 10A stellt einen Dünnfilm-SAW-Resonator dar, der ein Trägersubstrat 1110 umfasst, auf dem ein Dünnfilm aus einem piezoelektrischen Substrat 1111 angeordnet ist. Das piezoelektrische Substrat kann Lithiumtantalat oder Lithiumniobat sein. Eine zusätzliche funktionale Zwischenschicht 1113 kann optional zwischen dem Trägersubstrat 1110 und der piezoelektrischen Dünnfilmschicht 1111 angeordnet sein. Die Trägersubstratschicht 1110 weist eine höhere akustische Geschwindigkeit auf, sodass die akustische Energie, die sich in der piezoelektrischen Schicht 1111 ausbreitet, vertikal auf die piezoelektrische Schicht begrenzt ist. Eine Schicht 1113 kann die Funktion einer Temperaturkompensationsschicht, um temperaturinduzierte Frequenzverschiebungen zu reduzieren, oder die Funktion einer haftstellenreichen Schicht aufweisen, die eine elektrische Leitung reduziert, die durch parasitäre Oberflächenladungen induziert wird. Einige Schichten, die temperaturkompensierte und haftstellenreiche Funktionen aufzeigen, können bereitgestellt sein. Eine funktionale Schicht zur Temperaturkompensation kann aus einem Isolationsmaterial, wie etwa Siliziumdioxid, gefertigt sein. Andere Isolationsmaterialien sind ebenfalls verwendbar. Eine haftstellenreiche Schicht kann aus Polysilizium gefertigt sein. Eine Wandlerelektrode 1112, die aus einem Metallmaterial gefertigt ist, wie etwa einer Zusammensetzung aus Kupfer und Aluminium, ist auf der piezoelektrischen Dünnfilmschicht 1111 angeordnet. Eine Keimschicht (nicht gezeigt) kann zwischen der piezoelektrischen Schicht 1111 und der Metallwandlerelektrodenschicht 1112 angeordnet sein. 10A and 10B show possible embodiments of a SAW resonator in a cross-sectional view. 10A represents a thin film SAW resonator, which is a carrier substrate 1110 comprises, on which a thin film made of a piezoelectric substrate 1111 is arranged. The piezoelectric substrate can be lithium tantalate or lithium niobate. An additional functional intermediate layer 1113 can optionally be between the carrier substrate 1110 and the piezoelectric thin film layer 1111 be arranged. The carrier substrate layer 1110 has a higher acoustic velocity, so the acoustic energy that is in the piezoelectric layer 1111 propagates, is vertically limited to the piezoelectric layer. A layer 1113 can function as a temperature compensation layer to temperature-induced To reduce frequency shifts, or have the function of a layer rich in adhesion, which reduces an electrical line induced by parasitic surface charges. Some layers that show temperature-compensated functions with numerous adhesion points can be provided. A functional layer for temperature compensation can be made from an insulation material, such as silicon dioxide. Other insulation materials can also be used. A layer rich in adhesion spots can be made of polysilicon. A transducer electrode 1112 that is made of a metal material, such as a copper and aluminum composition, is on the piezoelectric thin film layer 1111 arranged. A seed layer (not shown) can be between the piezoelectric layer 1111 and the metal conversion electrode layer 1112 be arranged.

10B stellt eine Querschnittsansicht eines temperaturkompensierten SAW-Resonators dar. Es ist eine piezoelektrische Schicht 1120 bereitgestellt, die ein Volumensubstrat umfassen kann. Ein Wandler 1121 ist auf dem piezoelektrischen Substrat 1120 angeordnet. Die Oberfläche des Resonators ist konform mit einer Schicht 1122 eines dielektrischen Isolationsmaterials, wie etwa Siliziumdioxid, bedeckt. Während des Betriebs des Resonators wird erhebliche Wärme durch den elektroakustischen Betrieb des Resonators erzeugt. Die elektrischen Parameter sind gegenüber Temperaturveränderungen sehr anfällig und können sich mit zunehmender Temperatur verschieben, was zu vermeiden ist. Die Siliziumdioxidschicht 1122 kompensiert die Effekte, die aus dem Erwärmen der Schichten und der erhöhten Temperatur entstehen, im Wesentlichen aufgrund ihres entgegengesetzten TCF im Vergleich zu dem inhärenten TCF des piezoelektrischen Materials 1120. 10B represents a cross-sectional view of a temperature compensated SAW resonator. It is a piezoelectric layer 1120 provided, which may comprise a bulk substrate. A converter 1121 is on the piezoelectric substrate 1120 arranged. The surface of the resonator conforms to a layer 1122 a dielectric insulation material, such as silicon dioxide. During the operation of the resonator, considerable heat is generated by the electroacoustic operation of the resonator. The electrical parameters are very sensitive to temperature changes and can shift with increasing temperature, which should be avoided. The silicon dioxide layer 1122 compensates for the effects of heating the layers and the elevated temperature, essentially due to their opposite TCF compared to the inherent TCF of the piezoelectric material 1120 ,

Es versteht sich für einen Fachmann, dass verschiedene Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können, ohne von der Idee oder dem Schutzumfang der Offenbarung, wie in den angehängten Ansprüchen festgelegt, abzuweichen. Da Modifikationen, Kombinationen, Subkombinationen und Variationen der offenbarten Ausführungsformen, die die Idee und Substanz der Offenbarung einbinden, einem Fachmann ersichtlich sein können, sollte die Offenbarung so ausgelegt werden, dass sie alles innerhalb des Schutzumfangs der angehängten Ansprüche einschließt.It will be understood by those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit or scope of the disclosure as defined in the appended claims. Since modifications, combinations, sub-combinations, and variations of the disclosed embodiments, which incorporate the idea and substance of the disclosure, may be apparent to a person skilled in the art, the disclosure should be construed to encompass everything within the scope of the appended claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 9257960 B2 [0015]US 9257960 B2 [0015]
  • US 2013/0051588 A1 [0015]US 2013/0051588 A1 [0015]
  • WO 2016/095967 A1 [0015]WO 2016/095967 A1 [0015]
  • WO 2015/007319 A1 [0015]WO 2015/007319 A1 [0015]

Claims (15)

Hochfrequenzfilter, das umfasst: - einen Antennenport (111) und einen anderen Port (112); - einen Reihenpfad, der zwischen den Antennenport und den anderen Port gekoppelt ist und Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren (115a, 115b, 115c, 115d, 115e) enthält, die miteinander in Reihe gekoppelt sind; - wenigstens einen Parallelpfad, der zwischen wenigstens einem der Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren des Reihenpfades und einem Anschluss (117) für ein Massepotential gekoppelt ist und der wenigstens einen Akustische-Oberflächenwellen-Resonator (116a, 116b, 116c, 116d) enthält; - wobei einer oder mehrere Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren des Reihenpfades mit einem Transversalmodenunterdrückungsmerkmal versehen sind und der wenigstens eine Akustische-Oberflächenwellen-Resonator des wenigstens einen Parallelpfades mit einem anderen Transversalmodenunterdrückungsmerkmal versehen ist.High frequency filter that includes: - an antenna port (111) and another port (112); - a row path coupled between the antenna port and the other port and containing surface acoustic wave resonators (115a, 115b, 115c, 115d, 115e) coupled in series with each other; - at least one parallel path coupled between at least one of the surface acoustic wave resonators of the series path and a connection (117) for a ground potential and containing at least one surface acoustic wave resonator (116a, 116b, 116c, 116d); - wherein one or more acoustic surface wave resonators of the series path are provided with a transverse mode suppression feature and the at least one acoustic surface wave resonator of the at least one parallel path is provided with another transverse mode suppression feature. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren (115a, 115b, 115c, 115d, 115e) des Reihenpfades ein Piston-Mode-Transversalmodenunterdrückungsmerkmal umfassen.High frequency filter after Claim 1 wherein the one or more surface acoustic wave resonators (115a, 115b, 115c, 115d, 115e) of the series path comprise a piston mode transverse mode suppression feature. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der wenigstens eine Akustische-Oberflächenwellen-Resonator (116a, 116b, 116c, 116d) des wenigstens einen parallelen Pfades eine geneigte Spur umfasst.High frequency filter after Claim 1 or 2 wherein the at least one surface acoustic wave resonator (116a, 116b, 116c, 116d) of the at least one parallel path comprises an inclined track. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der wenigstens eine Akustische-Oberflächenwellen-Resonator (116a, 116b, 116c, 116d) des wenigstens einen parallelen Pfades ein apodisiertes Transversalmodenunterdrückungsmerkmal mit Kosinusgewichtung umfasst.High frequency filter after Claim 1 or 2 , wherein the at least one surface acoustic wave resonator (116a, 116b, 116c, 116d) of the at least one parallel path comprises an apodized transverse mode suppression feature with cosine weighting. Hochfrequenzfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren des Reihenpfades (115a, 115b, 115c, 115d, 115e) und des wenigstens einen Parallelpfades (116a, 116b, 116c, 116d) Dünnfilmresonatoren sind, die eine piezoelektrische Schicht (1111), die auf einem Substrat (1110) angeordnet ist, und wenigstens einen Wandler aus Metall (1112), der auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, umfassen.High frequency filter according to one of the Claims 1 to 4 , wherein the surface acoustic wave resonators of the series path (115a, 115b, 115c, 115d, 115e) and the at least one parallel path (116a, 116b, 116c, 116d) are thin film resonators, which are a piezoelectric layer (1111), which on a substrate (1110) and comprise at least one transducer made of metal (1112) arranged on the piezoelectric substrate. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 5, wobei eine oder mehrere funktionale Zwischenschichten (1113) zwischen dem Substrat (1110) und der piezoelektrischen Schicht (1111) angeordnet sind, um eine Temperaturkompensation und/oder eine elektrische Leitungskompensation und/oder eine andere Funktion auszuführen.High frequency filter after Claim 5 , wherein one or more functional intermediate layers (1113) are arranged between the substrate (1110) and the piezoelectric layer (1111) in order to carry out temperature compensation and / or electrical line compensation and / or another function. Hochfrequenzfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren des Reihenpfades (115a, 115b, 115c, 115d, 115e) und des wenigstens einen Parallelpfades (116a, 116b, 116c, 116d) temperaturkompensierte Resonatoren sind, die eine piezoelektrische Schicht (1120) und wenigstens einen Wandler aus Metall (1122), der auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, und eine Isolationsschicht (1122), die auf dem Wandler aus Metall angeordnet ist, umfassen.High frequency filter according to one of the Claims 1 to 4 , wherein the surface acoustic wave resonators of the series path (115a, 115b, 115c, 115d, 115e) and the at least one parallel path (116a, 116b, 116c, 116d) are temperature-compensated resonators, comprising a piezoelectric layer (1120) and at least one transducer made of metal (1122), which is arranged on the piezoelectric substrate, and an insulation layer (1122), which is arranged on the transducer made of metal. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 2, wobei die Akustische-Oberflächenwellen-Resonatoren (115a, 115b, 115c, 115d, 115e) des Reihenpfades Wandler umfassen, die wenigstens zwei Elektroden (710, 720) mit verschränkten Fingern (741) umfassen, die sich in einer Transversalrichtung (Y) erstrecken, wobei ein Endabschnitt (732, 733) der Finger eine Erweiterung in einer Longitudinalrichtung (X) senkrecht zu der Transversalrichtung größer als ein anderer Abschnitt der Finger aufweist.High frequency filter after Claim 2 wherein the surface acoustic wave resonators (115a, 115b, 115c, 115d, 115e) of the series path comprise transducers comprising at least two electrodes (710, 720) with crossed fingers (741) extending in a transverse direction (Y) , wherein an end portion (732, 733) of the fingers has an extension in a longitudinal direction (X) perpendicular to the transverse direction larger than another portion of the fingers. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 8, wobei die Wandler aus einer Metallschicht gebildet sind, die eine erhöhte Schichtdicke an den Endabschnitten (732, 733) aufweist.High frequency filter after Claim 8 , wherein the transducers are formed from a metal layer which has an increased layer thickness at the end sections (732, 733). Hochfrequenzfilter nach Anspruch 3, wobei der wenigstens eine Akustische-Oberflächenwellen-Resonator (116a, 116b, 116c, 116d) des wenigstens einen Parallelpfades Wandler umfasst, die wenigstens zwei Elektroden (810, 820) mit verschränkten Fingern (811, 821) umfassen, die sich in einer Transversalrichtung (Y) erstrecken, wobei jeder Finger von einer der Elektroden in der Transversalrichtung (Y) mit Bezug auf einen anderen der Finger der Elektrode verschoben ist.High frequency filter after Claim 3 , wherein the at least one surface acoustic wave resonator (116a, 116b, 116c, 116d) of the at least one parallel path comprises transducers comprising at least two electrodes (810, 820) with crossed fingers (811, 821) that extend in a transverse direction (Y), each finger being displaced from one of the electrodes in the transverse direction (Y) with respect to another of the fingers of the electrode. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 10, wobei eine Ausbreitungsrichtung akustischer Wellen entlang einer Longitudinalrichtung (X) senkrecht zu der Transversalrichtung (Y) ist und ein Winkel (α) zwischen einer Richtung der Ausdehnung des Wandlers und der Longitudinalrichtung einen nichtrechtwinkligen Winkel einschließt.High frequency filter after Claim 10 , wherein a direction of propagation of acoustic waves along a longitudinal direction (X) is perpendicular to the transverse direction (Y) and an angle (α) between a direction of expansion of the transducer and the longitudinal direction includes a non-right angle. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 10 oder 11, wobei eine Ausbreitungsrichtung akustischer Wellen entlang einer Longitudinalrichtung (X) rechtwinklig zu der Transversalrichtung (Y) ist und ein Winkel (α) zwischen einer Richtung der Ausdehnung des Wandlers und der Longitudinalrichtung einen Winkel zwischen 0 Grad und 30 Grad, bevorzugt zwischen 5 Grad und 15 Grad und am meisten bevorzugt zwischen 8 Grad und 12 Grad einschließt.High frequency filter after Claim 10 or 11 , wherein a direction of propagation of acoustic waves along a longitudinal direction (X) is perpendicular to the transverse direction (Y) and an angle (α) between a direction of expansion of the transducer and the longitudinal direction is an angle between 0 degrees and 30 degrees, preferably between 5 degrees and 15 degrees and most preferably between 8 degrees and 12 degrees. Hochfrequenzfilter nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei ein Stummelfinger (831) gegenüber wenigstens einem der Finger (811) der Interdigitalwandler angeordnet ist und die Länge des Stummelfingers in dem Bereich von 0,5 λ bis 4,0 A, bevorzugt in dem Bereich von 1,5 λ bis 2,5 A und am meisten bevorzugt in dem Bereich von 2 A liegt, wobei A die Wellenlänge der akustischen Hauptmode ist.High frequency filter according to one of the Claims 10 to 12 , wherein a stub finger (831) opposite at least one of the fingers (811) Interdigital converter is arranged and the length of the stub finger is in the range from 0.5 λ to 4.0 A, preferably in the range from 1.5 λ to 2.5 A and most preferably in the range from 2 A, where A is the wavelength of the main acoustic mode. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 13, wobei ein Transversalspalt (841) zwischen einem Finger (811) und einem Stummelfinger (831) in dem Bereich von 250 nm bis 500 nm liegt.High frequency filter after Claim 13 , wherein a transverse gap (841) between a finger (811) and a stub finger (831) lies in the range from 250 nm to 500 nm. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 4, wobei der wenigstens eine Akustische-Oberflächenwellen-Resonator (116a, 116b, 116c, 116d) des wenigstens einen Parallelpfades Wandler umfasst, die wenigstens zwei Elektroden (910, 920) mit verschränkten Fingern (911), Transversalspalte zwischen überlappenden und Stummelfingern, die eine umhüllende Kurve (940) mit einer Kosinusform bilden, umfassen.High frequency filter after Claim 4 , wherein the at least one surface acoustic wave resonator (116a, 116b, 116c, 116d) of the at least one parallel path comprises transducers, the at least two electrodes (910, 920) with crossed fingers (911), transverse gaps between overlapping and stub fingers, the one form enveloping curve (940) with a cosine shape.
DE102018118384.4A 2018-07-30 2018-07-30 High frequency filter Active DE102018118384B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018118384.4A DE102018118384B4 (en) 2018-07-30 2018-07-30 High frequency filter
PCT/EP2019/061700 WO2020025182A1 (en) 2018-07-30 2019-05-07 Radio frequency filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018118384.4A DE102018118384B4 (en) 2018-07-30 2018-07-30 High frequency filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018118384A1 true DE102018118384A1 (en) 2020-01-30
DE102018118384B4 DE102018118384B4 (en) 2023-10-12

Family

ID=66484031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018118384.4A Active DE102018118384B4 (en) 2018-07-30 2018-07-30 High frequency filter

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018118384B4 (en)
WO (1) WO2020025182A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111697943B (en) * 2020-07-02 2023-09-22 电子科技大学 High-frequency high-coupling coefficient piezoelectric film bulk acoustic resonator
EP4002589A1 (en) 2020-11-24 2022-05-25 Nokia Solutions and Networks Oy An antenna system
WO2024004862A1 (en) * 2022-06-30 2024-01-04 京セラ株式会社 Filter device and communication device
CN115208349A (en) * 2022-09-16 2022-10-18 深圳新声半导体有限公司 Surface acoustic wave filter
CN116346080A (en) * 2023-02-15 2023-06-27 上海馨欧集成微电有限公司 Surface acoustic wave filter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110215883A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-08 Panasonic Corporation Acoustic wave resonator and acoustic wave filter using the same
US20180097508A1 (en) * 2015-06-24 2018-04-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Filter device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010005596B4 (en) 2010-01-25 2015-11-05 Epcos Ag Electroacoustic transducer with reduced losses due to transversal emission and improved performance by suppression of transverse modes
WO2015007319A1 (en) 2013-07-18 2015-01-22 Epcos Ag Electroacoustic transducer with improved suppression of unwanted modes
JP6050486B2 (en) * 2013-10-31 2016-12-21 京セラ株式会社 Filter element and communication device
JP6686027B2 (en) 2014-12-16 2020-04-22 スナップトラック・インコーポレーテッド Electroacoustic transducer with improved suppression of unwanted modes
JP6307021B2 (en) * 2014-12-19 2018-04-04 太陽誘電株式会社 Elastic wave device
WO2016121818A1 (en) * 2015-01-27 2016-08-04 京セラ株式会社 Filter, branching filter, and communication apparatus
DE102018118005A1 (en) 2018-07-25 2020-01-30 RF360 Europe GmbH SAW device with an inclined resonator
DE102018118003A1 (en) 2018-07-25 2020-01-30 RF360 Europe GmbH SAW device with an inclined resonator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110215883A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-08 Panasonic Corporation Acoustic wave resonator and acoustic wave filter using the same
US20180097508A1 (en) * 2015-06-24 2018-04-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Filter device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018118384B4 (en) 2023-10-12
WO2020025182A1 (en) 2020-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018118384B4 (en) High frequency filter
DE112014006013B4 (en) Elastic wave device and filter device
DE112011104653B4 (en) Surface acoustic wave device
DE69533389T2 (en) Acoustic surface wave filter
DE10111959B4 (en) With acoustic waves working transducer structure
DE102010046087A1 (en) Piston mode acoustic wave device and method providing a high coupling factor
DE112016004042T5 (en) Sound wave device, high-frequency front-end circuit and communication device
DE112011104736T5 (en) Surface acoustic wave filter device
DE102016105515B4 (en) surface acoustic wave filter
EP1125364A1 (en) Surface acoustic wave arrangement with at least two surface acoustic wave structures
DE19822028A1 (en) Ladder-filter with edge reflection acoustic surface wave filter resonators
DE10206376B4 (en) Resonator filter with improved close selection
DE102018108732A1 (en) Thin film SAW converter with improved characteristics, electro-acoustic filter and RF filter
DE102011011377B4 (en) Working with acoustic waves device
DE102016105118A1 (en) SAW device with reduced interference due to transversal and SH modes and RF filter with SAW device
DE3025871C2 (en) Surface acoustic wave device
DE102018109346B4 (en) Electroacoustic resonator, RF filter with increased usable bandwidth and method for producing an electroacoustic resonator
DE102018130144A1 (en) Electroacoustic resonator and RF filter
DE2644620A1 (en) TEMPERATURE-STABILIZED ACOUSTIC DELAY CABLE
DE112012006462B4 (en) SAW filter with improved stopband
DE10136305B4 (en) Method for producing a surface acoustic wave device
EP1166441B1 (en) Component using standing waves with piezoelectric layer
WO2012076517A1 (en) Electroacoustic transducer with reduced losses due to transversal emission and improved performance due to suppression of transversal modes
DE3324228C2 (en) Acoustic surface wave component
DE102012110504B4 (en) Electro-acoustic filter with low-pass characteristic

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: BARDEHLE PAGENBERG PARTNERSCHAFT MBB PATENTANW, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: RF360 SINGAPORE PTE. LTD., SG

Free format text: FORMER OWNER: RF360 EUROPE GMBH, 81671 MUENCHEN, DE

R018 Grant decision by examination section/examining division