DE102018118384B4

DE102018118384B4 - Hochfrequenzfilter

Info

Publication number: DE102018118384B4
Application number: DE102018118384.4A
Authority: DE
Inventors: Christian Huck; Thomas Dengler
Original assignee: RF360 Singapore Pte Ltd
Current assignee: RF360 Singapore Pte Ltd
Priority date: 2018-07-30
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2023-10-12
Anticipated expiration: 2038-07-31
Also published as: DE102018118384A1; WO2020025182A1

Abstract

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 (115a, 115b, 115c, 115d, 115e) ein Piston-Mode-Transversalmodenunterdrückungsmerkmal aufweisen und der wenigstens eine Akustische-Oberflächenwellen-Resonator (116a, 116b, 116c, 116d) des wenigstens einen Parallelpfades eine geneigte Spur oder ein apodisiertes Transversalmodenunterdrückungsmerkmal mit Kosinusgewichtung aufweist.

Description

Technisches Gebiet
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.
Hintergrund
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.
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.
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.
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.
In der US 2011 / 0 215 883 A1 ist ein Akustikwellenresonatorfilter vom Abzweigtyp mit seriellen und parallelen Resonatoren beschrieben. Die Resonatoren können unterschiedliche Transversalmodenunterdrückungstechniken anwenden wie eine geneigte akustische Spur oder eine apodisierte Struktur.
In der US 2018 / 0 097 508 A1 ist ein mikroakustisches Filter beschrieben, bei dem die Resonatoren eine geneigte Spur aufweisen oder eine Piston-Mode-Technik anwenden.
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.
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.
Kurzdarstellung
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 ein Piston-Mode-Transversalmodenunterdrückungsmerkmal aufweisen und der wenigstens eine Akustische-Oberflächenwellen-Resonator des wenigstens einen Parallelpfades eine geneigte Spur oder ein apodisiertes Transversalmodenunterdrückungsmerkmal mit Kosinusgewichtung aufweist.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 λ 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.
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.
SAW-Resonatoren gemäß dem geneigten Transversalmodenunterdrückungsmerkmal sind in DE 102018118003 A1 und DE 102018118005 A1 beschrieben. Alle in der Patentanmeldung beschriebenen geneigten Transversalmodenunterdrückungsmerkmale können in Verbindung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
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.
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.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 λ der akustischen Hauptmode sein. Bevorzugt liegt die Stummelfingerlänge in dem Bereich zwischen 1,5 λ und 2,5 λ, am meisten bevorzugt 2 λ. 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.
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.
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.
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.
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.

Claims

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 (115a, 115b, 115c, 115d, 115e) ein Piston-Mode-Transversalmodenunterdrückungsmerkmal aufweisen und der wenigstens eine Akustische-Oberflächenwellen-Resonator (116a, 116b, 116c, 116d) des wenigstens einen Parallelpfades eine geneigte Spur oder ein apodisiertes Transversalmodenunterdrückungsmerkmal mit Kosinusgewichtung aufweist.
Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1, 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.
Hochfrequenzfilter nach Anspruch 2, 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.
Hochfrequenzfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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.
Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1, 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.
Hochfrequenzfilter nach Anspruch 5, wobei die Wandler aus einer Metallschicht gebildet sind, die eine erhöhte Schichtdicke an den Endabschnitten (732, 733) aufweist.
Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1, 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.
Hochfrequenzfilter nach Anspruch 7, 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.
Hochfrequenzfilter nach Anspruch 7 oder 8, 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.
Hochfrequenzfilter nach einem der Ansprüche 7 bis 9, 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 X bis 4,0 λ, bevorzugt in dem Bereich von 1,5 X bis 2,5 λ und am meisten bevorzugt in dem Bereich von 2 λ liegt, wobei λ die Wellenlänge der akustischen Hauptmode ist.
Hochfrequenzfilter nach Anspruch 10, wobei ein Transversalspalt (841) zwischen einem Finger (811) und einem Stummelfinger (831) in dem Bereich von 250 nm bis 500 nm liegt.
Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine Akustische-Oberflächenwellen-Resonator (116a, 116b, 116c, 116d) des wenigstens einen Parallelpfades mit dem apodisierten Transversalmodenunterdrückungsmerkmal mit Kosinusgewichtung 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.