DE102018131952A1

DE102018131952A1 - Elektroakustischer Resonator mit unterdrückter Anregungtransversaler Spaltmoden und verringerten transversalen Moden

Info

Publication number: DE102018131952A1
Application number: DE102018131952.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Huck
Original assignee: RF360 Europe GmbH
Current assignee: RF360 Singapore Pte Ltd
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-06-18
Also published as: US11876504B2; US20240162884A1; CN113169719A; US20210313961A1; WO2020120153A1

Abstract

Es ist ein elektroakustischer Resonator vorgesehen. Der Resonator weist eine Spaltkurzschlussstruktur zum elektrischen Kurzschließen wenigstens eines Bereichs des transversalen Spalts auf, um Anregungen transversaler Spalt-Moden zu unterdrücken. Zusätzlich kann durch Verwendung einer Spaltkurzschlussstruktur eine weiter verbesserte Unterdrückung transversaler Moden von Piston-Moden-Entwürfen erreicht werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektroakustische Resonatoren mit unterdrückten Anregungen transversaler Spaltmoden und verringerten transversalen Moden, elektroakustische Filter, Verfahren zur Herstellung eines Resonators und Verfahren zum Verringern der erwähnten Störmoden.
Elektroakustische Resonatoren können zur Herstellung von HF-Filtern, beispielsweise für drahtlose Mobilkommunikationsvorrichtungen, verwendet werden.
Elektroakustische Resonatoren weisen eine Elektrodenstruktur und ein piezoelektrisches Material auf. Infolge des piezoelektrischen Effekts wandelt ein elektroakustischer Resonator zwischen elektromagnetischen HF-Signalen und akustischen HF-Signalen. Aus der Veröffentlichung WO 2011/088904 A1 sind Wandlerstrukturen für elektroakustische Resonatoren zum Erhalten einer Piston-Mode bekannt. Ein transversaler akustischer Wellenleiter mit verringerten transversalen Moden wird durch Einstellen eines transversalen akustischen Geschwindigkeitsprofils implementiert.
Ein transversaler akustischer Wellenleiter wird durch die Verwendung eines transversalen Spalts mit einer höheren Wellengeschwindgikeit, wodurch die Verringerung der Streuung akustischer Wellen in transversaler Richtung ermöglicht wird, implementiert. Infolge der Wellenbeugung können jedoch transversale Moden angeregt werden, die in Admittanzkurven als Peaks und in entsprechenden Filtern als Dips innerhalb des Durchlassbands auftreten. Bei der vorstehend erwähnten Piston-Mode können diese transversalen Moden durch Einstellen des transversalen akustischen Geschwindigkeitsprofils unterdrückt werden.
Bei einigen Materialsystemen, beispielsweise TFSAW, kann der herkömmliche Piston-Moden-Ansatz jedoch für eine akzeptable Unterdrückung transversaler Moden nicht ausreichen, und zusätzliche Moden im transversalen Spaltgebiet, die als transversale Spaltmoden bezeichnet werden, können angeregt werden, welche die Filterfunktionsweise erheblich stören.
Demgemäß ist ein elektroakustischer Resonator mit einer weiter verbesserten Funktionsweise erwünscht, insbesondere mit unterdrückten Anregungen transversaler Spaltmoden und verringerten transversalen Moden, woraus sich entsprechende Verbesserungen des Durchlassbandverhaltens von Filtern ergeben. Ferner ist ein elektroakustischer Resonator erwünscht, der die Steilheit des Übergangs zwischen einem Durchlassband und einem Stoppband in Filtern verbessern kann, insbesondere wenn Verluste verringert werden. Ferner sind neue Freiheitsgrade für die Optimierung von Resonatoren erwünscht. Entsprechende Resonatoren und Filter sollten mit herkömmlichen Herstellungsschritten ohne eine Erhöhung der Komplexität und der Kosten herstellbar sein.
Für diesen Zweck ist ein elektroakustischer Resonator mit unterdrückten Anregungen transversaler Spaltmoden und verringerten transversalen Moden nach dem unabhängigen Anspruch 1 vorgesehen. Die abhängigen Ansprüche sehen bevorzugte Ausführungsformen vor.
Der elektroakustische Resonator mit unterdrückten Anregungen transversaler Spaltmoden und verringerten transversalen Moden umfasst ein piezoelektrisches Material und eine Elektrodenstruktur. Die Elektrodenstruktur ist auf dem oder oberhalb des piezoelektrischen Materials angeordnet. Der Resonator umfasst ferner eine Spaltkurzschlussstruktur, die auf dem oder oberhalb des piezoelektrischen Materials angeordnet ist. Die Elektrodenstruktur weist zwei entgegengesetzte Sammelschienen, zwei transversale Spalte und Elektrodenfinger auf. Jeder Elektrodenfinger ist elektrisch mit einer der beiden Sammelschienen verbunden. Die transversalen Spalte sind zwischen dem Ende der Elektrodenfinger und der entsprechenden entgegengesetzten Sammelschiene angeordnet. Die Spaltkurzschlussstruktur weist Leiterstreifen auf und ist innerhalb der transversalen Spalte angeordnet.
Die Elektrodenfinger und die Sammelschienen der Elektrodenstruktur bilden eine ineinandergreifende Struktur, bei der die Elektrodenfinger ineinander eingreifen und eine kammartige Struktur aufweisen. Ein entsprechendes elektromagnetisches HF-Signal kann an die Sammelschienen angelegt werden. Die Sammelschienen stellen das elektromagnetische HF-Signal den entsprechenden Elektrodenfingern bereit, die elektrisch mit der Sammelschiene verbunden sind. Gewöhnlich verlaufen die Elektrodenfinger in transversaler Richtung und wandeln zwischen elektromagnetischen und akustischen HF-Signalen. Die akustischen HF-Signale breiten sich in Längsrichtung aus, die im Wesentlichen orthogonal zur Erstreckungsrichtung der Elektrodenfinger ist. Die akustischen Wellen breiten sich an der Oberfläche oder an der Grenzfläche des piezoelektrischen Materials aus. Die Elektrodenfinger sind mit einem ihrer Enden elektrisch mit der entsprechenden Sammelschiene verbunden. Das jeweilige andere Ende ist in einem Abstand von der entgegengesetzten Sammelschiene angeordnet. Andernfalls würden die beiden Sammelschienen kurzgeschlossen werden. Der transversale Spalt (oder einfach Spalt) ist der Bereich innerhalb der akustischen Spur, der zwischen den Elektrodenfingern und der entgegengesetzten Sammelschiene liegt. Demgemäß weist eine akustische Spur gewöhnlich zwei transversale Spalte auf. Ein Spalt ist zwischen einer der Sammelschienen und dem zentralen Anregungsbereich, in dem die Elektrodenfinger entgegengesetzter Polarität überlappen, angeordnet. Der jeweilige andere Spalt ist zwischen dem zentralen Anregungsbereich und der jeweiligen anderen entgegengesetzten Sammelschiene angeordnet. Die Spalte verlaufen in Längsrichtung und sind im Wesentlichen parallel zu den Sammelschienen.
Es ist möglich, dass die Spaltkurzschlussstruktur mit ihren Leiterstreifen einen Bereich der Spalte elektrisch kurzschließt.
Die Leiterstreifen der Spaltkurzschlussstruktur können entlang der Längsrichtung verlaufen. Insbesondere ist es möglich, dass die Spaltstruktur wenigstens zwei Leiterstreifen umfasst, beispielsweise einen Leiterstreifen für jede Seite der akustischen Spur. Die Leiterstreifen können im Wesentlichen parallel zu den Sammelschienen in beiden Spalten zwischen dem zentralen Anregungsbereich und den Sammelschienen angeordnet sein.
Die Leiterstreifen bestehen aus einem leitenden Material. Die Leiterstreifen können wenigstens eine Metallschicht umfassen.
Die Leiterstreifen können elektrisch mit der entsprechenden Sammelschiene verbunden sein, die dem Leiterstreifen am nächsten liegt.
Die Einrichtung des Geschwindigkeitsprofils aus WO 2011/088904 A1 beruht auf einer akustischen Wechselrichtung zwischen zusätzlichem oder entferntem Material und den akustischen Wellen zur Bildung eines akustischen Wellenleiters mit einer Piston-Mode.
Die Spaltkurzschlussstruktur beeinflusst den vorhandenen elektroakustischen Resonator zusätzlich auf elektrische Weise. Insbesondere ist es möglich, dass die Spaltkurzschlussstruktur elektrische Felder innerhalb des Bereichs der vorstehend erwähnten Spalte bei einer Unterdrückung von Anregungen transversaler Spaltmoden verringert oder verhindert. Die Kurzschlusswirkung der Spaltkurzschlussstruktur mit ihren Leiterstreifen hält den entsprechenden Bereich feldfrei oder verringert das elektrische Feld, so dass eine Verringerung oder Beseitigung transversaler Spaltmoden erhalten werden kann.
Zusätzlich wurde herausgefunden, dass transversale Moden verglichen mit einem herkömmlichen Piston-Modenentwurf weiter unterdrückt werden können, wenn eine Spaltkurzschlussstruktur vorhanden ist. Durch eine Modifikation der akustischen Geschwindigkeitsbarriere und ihrer Form im transversalen Spaltgebiet wird der Piston-Moden-Arbeitspunkt geändert, wodurch die Unterdrückung transversaler Moden verbessert wird.
Es ist möglich, dass sich die Leiterstreifen der Spaltkurzschlussstruktur in longitudinaler Richtung, d. h. hauptsächlich parallel zu den Sammelschienen, erstrecken.
Dann unterteilt die Spaltkurzschlussstruktur die Spalte in verschiedene Bereiche. Insbesondere ist der Bereich zwischen den Leiterstreifen neben dem zentralen Anregungsbereich und der Sammelschiene relevant, weil sein Beitrag zur Anregung transversaler Spaltmoden erheblich verringert wird.
Es ist möglich, dass sich die Leiterstreifen der Spaltkurzschlussstruktur und die Elektrodenfinger dieselbe Metallschicht teilen.
Es ist möglich, dass die Elektrodenfinger einen geschichteten Aufbau aufweisen. Die Elektrodenfinger können auf dem piezoelektrischen Material angeordnet sein. Eine Haftschicht zwischen den Elektrodenfingern und dem piezoelektrischen Material ist auch möglich. Der geschichtete Aufbau kann die Haftschicht und weitere Schichten umfassen, wodurch ein niederohmiger Widerstand und gute akustische Eigenschaften sowie eine hohe Haltbarkeit bei einwirkenden Leistungen gewährleistet werden.
Wenn sich die Spaltkurzschlussstruktur und die Elektrodenfinger oder andere Teile der Elektrodenstrukturen dieselbe Metallschicht teilen, können die für die Herstellung der Elektrodenfinger oder der Elektrodenstruktur erforderlichen gleichen Verarbeitungsschritte auch für die Einrichtung der Spaltkurzschlussstruktur verwendet werden.
Insbesondere ist es möglich, dass der Schichtaufbau der Spaltkurzschlussstruktur dem Schichtaufbau der Elektrodenfinger gleicht oder darin enthalten ist. Dann können mit dem entsprechenden angepassten Topologielayout die gleichen Herstellungsschritte für die Herstellung der Elektrodenstruktur und/oder der Elektrodenfinger auf einer Seite und der Spaltkurzschlussstruktur auf der anderen Seite verwendet werden.
Es ist möglich, dass der Resonator aus einem SAW-Resonator, einem TC-SAW-Resonator, einem TF-SAW-Resonator und einem GBAW-Resonator ausgewählt wird, die in Form eines Ein-Port-Resonators, eines Zwei-Port-Resonators oder eines DMS-Resonators verwirklicht werden können. Ein SAW-Resonator (SAW = oberflächenakustische Welle) verwendet akustische Wellen, die sich an der Oberfläche des piezoelektrischen Materials ausbreiten. Das piezoelektrische Material kann ein Bulk-Material sein und besteht aus einem monokristallinen piezoelektrischen Material oder umfasst dieses.
Das piezoelektrische Material eines TF-SAW-Resonators (TF-SAW = Dünnfilm-SAW) wird als Dünnfilm bereitgestellt. Demgemäß wird das piezoelektrische Dünnfilmmaterial durch Waferbonden und Dünnfilmverarbeitungstechniken, beispielsweise mechanisches Polieren oder intelligentes Schneiden oder durch Dünnschicht-Abscheidungstechniken in der Art von CVD (chemische Dampfabscheidung), PVD (physikalische Dampfabscheidung), Sputtern oder MBE (MBE = Molekularstrahlepitaxie) bereitgestellt.
Ein GBAW-Resonator (GBAW = geführte akustische Bulk-Welle) bewirkt, dass sich die akustische Welle an oder oberhalb einer Grenzfläche zwischen dem piezoelektrischen Material und einer Schicht auf dem piezoelektrischen Material und/oder der Elektrodenstruktur ausbreitet, so dass ein akustischer Wellenleiter - in Bezug auf die vertikale Richtung - erhalten wird.
Ein Ein-Port-Resonator weist nur einen Port (= 2 Anschlüsse) auf, und ein Zwei-Port-Resonator weist zwei Ports (= 4 Anschlüsse) auf. Ein Port kann ein Eingangsport zum Empfangen von HF-Signalen sein. Der jeweilige andere Port kann ein Ausgangsport zum Senden von HF-Signalen zu einer externen Schaltungsumgebung sein.
Ein DMS-Resonator (DMS = Dualmoden-SAW) weist zwei oder mehr ineinandergreifende Wandler zwischen den Reflektorelementen auf, und es können sich zwei oder mehr erwünschte akustische Moden ausbreiten.
Es ist möglich, dass der Resonator ferner Sammelschienenverbinder umfasst. Die Sammelschienenverbinder verbinden die Spaltkurzschlussstruktur elektrisch mit den Sammelschienen.
Insbesondere ist es möglich, dass der Resonator Sammelschienenverbinder umfasst, welche die Spaltkurzschlussstruktur auf einer Seite der akustischen Spur elektrisch mit der Sammelschiene derselben Seite verbinden. Ferner verbinden Sammelschienenverbinder die Spaltkurzschlussstruktur elektrisch auf der jeweiligen entgegengesetzten Seite mit ihrer Sammelschiene.
Es ist möglich, dass die Sammelschienenverbinder Leiterbahnen umfassen, die sich über den Bereich verringerter oder beseitigter elektrischer Feldstärken im transversalen Spaltgebiet erstrecken.
Es ist möglich, dass die Sammelschienenverbinder eine oder mehrere Strukturen umfassen, die aus Elektrodenfingerelementen, phasenverschobenen Elektrodenfingerelementen, phasenverschobenen Leiterbahnen, Elektrodenfingerelementen mit einem erhöhten Metallisierungsverhältnis η, Elektrodenfingerelementen mit einem verringerten Metallisierungsverhältnis η, asynchronen Leiterbahnen mit einer erhöhten Teilung p, asynchronen Leiterbahnen mit einer verringerten Teilung p, asynchronen Leiterbahnen mit einer unregelmäßigen Teilung p (beispielsweise aperiodisch, zufällig oder gechirpt), gedrehten Leiterbahnen und trapezförmigen Leiterbahnen ausgewählt sind. Im Fall einer TGR-Struktur Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen, die von einem Spaltkurzschluss-Leiterstreifen zum nächsten (beliebig) modifiziert sind, beispielsweise stufenweise phasenverschoben, verzogen oder gedreht sind.
Ein einfacher Weg zur Herstellung der Sammelschienenverbinder besteht darin, das Material der Elektrodenfinger, das die Segmente der Elektrodenfinger im zentralen Anregungsbereich mit den Sammelschienen elektrisch verbindet, welche den Bereich verringerter elektrischer Feldstärke im transversalen Spaltgebiet durchqueren, zu verwenden.
Wegen des Vorhandenseins der Spaltkurzschlussstruktur ist es jedoch möglich, diese Fingerelemente im Spaltgebiet in Bezug auf ihre longitudinale Position im zentralen Anregungsbereich zu verschieben, um die Phase der entsprechenden akustischen Wellen zu beeinflussen, die sich in diesem Bereich in longitudinaler Richtung ausbreiten können, um die Anregung transversaler Spaltmoden weiter zu verringern.
An Stelle des Materials der Elektrodenfinger können zusätzliche Leiterbahnen oder Leiterbahnen mit einem anderen Aufbau verwendet werden. Insbesondere können an Positionen, an denen keine Elektrodenfinger vorhanden sind, zusätzliche Leiterbahnen bereitgestellt werden, um den ohmschen Widerstand zwischen den Sammelschienen und den Elementen der Spaltkurzschlussstrukturen zu verringern.
Das Metallisierungsverhältnis η ist als die durch die Teilung p dividierte Fingerbreite definiert. Die Fingerteilung p ist als der Abstand zwischen Finger- oder Leiterbahnrändern benachbarter Finger oder Leiterbahnen, die in die gleiche Richtung weisen, definiert.
Die Manipulation des Metallisierungsverhältnisses η und/oder der Teilung p stellt einen zusätzlichen Freiheitsgrad bei der Formung der akustischen Moden, die im Resonator angeregt oder sich darin ausbreiten können, bereit.
Entsprechende Leiterbahnen können in Längsrichtung verschoben werden oder eine andere Teilung aufweisen als die Fingerstrukturen im zentralen Anregungsbereich, um phasenverschobene Strukturen zu erhalten.
Es ist möglich, dass die Leiterstreifen der Spaltkurzschlussstruktur eine oder mehrere Strukturen umfassen, die aus rechteckigen Leiterstreifen, gedrehten Leiterstreifen, trapezförmigen Leiterstreifen und mehreren Leiterstreifen pro Seite der akustischen Spur ausgewählt sind. Mehrere Leiterstreifen bilden einen transversalen Spaltkurzschlussreflektor.
Es ist möglich, einen solchen Resonator in einem elektroakustischen Filter zu verwenden, um ein Bandpassfilter oder ein Bandunterdrückungsfilter mit einer verbesserten Funktionsweise bereitzustellen.
Das entsprechende Filter kann eine leiterartige Schaltungstopologie oder eine gitterartige Schaltungstopologie aufweisen. Beispielsweise sind bei einer leiterartigen Schaltungstopologie Reihenresonatoren elektrisch in einem Signalweg zwischen einem ersten Port und einem zweiten Port verbunden. Parallele Resonatoren können in parallelen Wegen angeordnet sein, die den Signalweg elektrisch mit einem Massepotential verbinden.
Das Filter kann in einem Multiplexer verwendet werden, beispielsweise in einem Duplexer, einem Quadplexer oder einem Multiplexer einer höheren Ordnung.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Resonators kann den Schritt des Erzeugens der Leiterstreifen der Spaltkurzschlussstruktur in den Spalten umfassen.
Wenn der Aufbau der Spaltkurzschlussstruktur und/oder der Leiterstreifen und Sammelschienenverbinder der Spaltkurzschlussstruktur die gleiche Schichtkonfiguration und den gleichen Aufbau wie die Elektrodenfinger haben, sind insbesondere keine zusätzlichen Verarbeitungsschritte erforderlich, weil die Spaltkurzschlussstruktur gleichzeitig mit der Elektrodenstruktur unter Verwendung der gleichen Materialien hergestellt werden kann.
Ein Verfahren zum Verringern der Anregung transversaler Spaltmoden in einem elektroakustischen Resonator umfasst den Schritt des elektrischen Kurzschließens eines Bereichs der transversalen Spalte des Resonators.
Insbesondere ist es möglich, dass die transversalen Spalte des Resonators durch eine Spaltkurzschlussstruktur kurzgeschlossen werden. Die Spaltkurzschlussstruktur kann als leitende Streifen bereitgestellt werden. Die Breiten der Streifen sowie die Abstände zwischen den Streifen und den Elektrodenfingern, zwischen den Streifen und den Sammelschienen und zwischen benachbarten Streifen im Fall eines TGR (transversalen Spaltkurzschlussreflektors) können festgelegt werden, um das elektrische und das akustische Verhalten des Resonators zu verbessern. Dadurch können Resonatoren mit einer unterdrückten Anregung transversaler Spaltmoden und verringerten transversalen Moden bereitgestellt werden, was zu entsprechenden Filtern mit einer verbesserten Funktionsweise führt, beispielsweise in Bezug auf die Einfügungsdämpfung, Durchlassbandripples und die Randsteilheit.
Es ist möglich, einen TGR (transversalen Spaltkurzschlussreflektor) bereitzustellen, der mehrere Streifen, die sich in longitudinaler Richtung erstrecken, als Spaltkurzschlussstruktur umfasst. Der Abstand zwischen der Spaltkurzschlussstruktur und den Elektrodenfingerspitzen und der Abstand zwischen der Spaltkurzschlussstruktur und der Sammelschiene zusammen mit der Anzahl der Streifen, der Breite der Streifen und dem Abstand zwischen einzelnen Streifen werden so festgelegt, dass gute elektromechanische Eigenschaften erhalten werden.
Mit den vorstehend beschriebenen Mitteln ist es möglich, Resonatoren mit verringerten transversalen Moden bei etwa 1963 MHz, 1980 MHz und 1998 MHz bereitzustellen. Eine Unterdrückung transversaler Moden bei diesen Frequenzen ist mit herkömmlichen Mitteln schwierig. Die bereitgestellten Resonatoren können transversale Moden bei diesen Frequenzen jedoch praktisch beseitigen.
Es ist möglich, dass bei Ein-Port-Resonatoren die Admittanz, beispielsweise bei etwa 2020 MHz, durch Verringern einer transversalen Spaltmode um mehr als 20 dB verbessert werden kann.
Das Hinzufügen oder die Entfernung leitender oder dielektrischer Stoffe an spezifischen Stellen in der akustischen Spur oder in der Nähe der akustischen Spur zur weiteren Verbesserung des elektrischen oder akustischen Verhaltens des Resonators ist auch möglich. Zu diesem Zweck können zusätzliche dielektrische oder leitende Bahnen hinzugefügt werden. Auch kann an spezifischen Stellen dielektrisches oder leitendes Material lokal entfernt werden.
Zentrale Aspekte des bereitgestellten elektroakustischen Resonators und seine Arbeitsprinzipien und Einzelheiten bevorzugter Ausführungsformen sind in den anliegenden schematischen Figuren dargestellt.
In den Figuren zeigen:

1 Elemente der Grundkonstruktion eines elektroakustischen Resonators,
2 eine mögliche Implementation der Spaltkurzschlussstruktur,
3 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der in 2 dargestellten akustischen Spur,
die 4 bis 13 spezifische Ausführungsformen der Spaltkurzschlussstruktur,
14a eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der in 13 dargestellten akustischen Spur,
14b eine mögliche Modifikation der Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen,
15 einen Vergleich zwischen dem Realteil der Admittanz (oberer Abschnitt), dem Imaginärteil der Admittanz (mittlerer Abschnitt) und dem Absolutwert der Admittanz (unterer Abschnitt) eines herkömmlichen Resonators und eines Resonators mit einer Spaltkurzschlussstruktur gemäß 4,
16 eine eingezoomte Ansicht von 15,
17 eine weiter eingezoomte Ansicht von 16,
18 einen Vergleich zwischen der Transmission (oberer Abschnitt), der Eingangsportreflexion (mittlerer Abschnitt) und von Verlusten, die durch Unitaritätsverletzung (unterer Abschnitt) bestimmt sind, für ein herkömmliches Bandpassfilter und ein verbessertes Bandpassfilter,
19 eine eingezoomte Ansicht von 18,
20 eine weiter eingezoomte Ansicht von 19,
die 21 bis 26 einen Vergleich zwischen Eigenschaften der herkömmlichen und der verbesserten Resonatorstruktur,
27 einen Vergleich zwischen Eigenschaften der herkömmlichen und der verbesserten Resonatorstruktur, die an ihrem optimalen Arbeitspunkt aktiv sind, und
die 28 bis 31 einen Vergleich zwischen Eigenschaften eines herkömmlichen Ein-Port-Resonators, eines Ein-Port-Resonators mit einer TGR-Struktur und eines Resonators mit einem geneigten IDT (Interdigitalwandler).

1 zeigt allgemeine Aspekte eines elektroakustischen Resonators EAR. Der Resonator weist ein piezoelektrisches Material PM auf, auf dem eine ineinandergreifende Struktur IDS angeordnet ist. Die ineinandergreifende Struktur IDS umfasst ineinandergreifende Elektrodenfinger EF. Jeder Elektrodenfinger EF ist mit einer von zwei Sammelschienen BB verbunden. Die ineinandergreifende Struktur IDS ist zwischen akustischen Reflektoren R angeordnet, die Reflektorfinger umfassen. Hauptsächlich parallel zu den Sammelschienen BB hat der elektroakustische Resonator EAR Spaltkurzschlussstrukturen GSS, die bewirken, dass der Bereich zwischen der Spaltkurzschlussstruktur GSS und ihren entsprechenden Sammelschienen BB im Wesentlichen frei von einem elektrischen Feld ist. Die Spaltkurzschlussstruktur GSS umfasst Leiterstreifen, die im Wesentlichen parallel zu den Leiterstreifen der Sammelschienen BB verlaufen und im transversalen Spaltgebiet G zwischen den Enden der Elektrodenfinger EF und den Sammelschienen BB der entgegengesetzten Polarität angeordnet sind.
Durch Bereitstellen der Spaltkurzschlussstruktur auf dem piezoelektrischen Material PM wird die elektrische Feldstärke im Abschnitt des transversalen Spalts zwischen BB und GSS beseitigt oder zumindest stark verringert, so dass die Anregung transversaler Spaltmoden verringert oder beseitigt wird.
Zu diesem Zweck werden die Leiterbahnen der Spaltkurzschlussstruktur GSS im Wesentlichen auf dem gleichen Potential wie die entsprechende Sammelschiene BB gehalten.
2 zeigt eine mögliche Implementation der Spaltkurzschlussstruktur GSS, die als ein Leiterstreifen eingerichtet ist, der in longitudinaler Richtung parallel zu den Sammelschienen BB verläuft.
Ferner zeigt die in 2 dargestellte akustische Spur Leiterbahnen, die an den Enden der Elektrodenfinger und an entsprechenden lateralen Positionen der Elektrodenfinger der entgegengesetzten Polarität angeordnet sind, so dass die Akustik des Resonators durch Einrichten einer Piston-Mode mit verringerten transversalen Moden verbessert wird.
Demgemäß stellt die in 2 dargestellte Struktur akustisch und elektrisch aktive Mittel zum Unterdrücken der Anregung transversaler Spaltmoden und (ferner) zum gleichzeitigen Verringern transversaler Moden bereit.
3 zeigt einen in das transversale Spaltgebiet gezoomten Abschnitt aus 2, wodurch die Definition der Fingerteilung p im zentralen Anregungsbereich und der jeweiligen Teilung pbbc der Leiterstreifen der Sammelschienenverbinder dargestellt ist. Die Spaltkurzschlussstruktur GSS hat einen rechteckigen Querschnitt. Die Spaltkurzschlussstruktur erstreckt sich entlang der Längsrichtung parallel zur Sammelschiene BB. Die Sammelschienenverbinder BBC verbinden die Spaltkurzschlussstruktur GSS elektrisch mit der Sammelschiene BB, so dass eine Feldverringerung im transversalen Spalt G erhalten werden kann. Der Spalt G ist zwischen dem zentralen Anregungsbereich CEA und der Sammelschiene BB angeordnet. Der Sammelschienenverbinder ist im Beispiel aus 3 durch die entsprechenden Segmente der Elektrodenfinger EF im Spalt G zwischen der Spaltkurzschlussstruktur GSS und der Sammelschiene BB eingerichtet. Charakteristische Eigenschaften, welche die Wirkung der Spaltkurzschlussstruktur GSS bei dieser einfachsten Ausführungsform bestimmen, sind die Strukturbreite W und die Abstände D1 und D2 zu den Elektrodenfingerenden der entgegengesetzten Elektrode bzw. zur Sammelschiene.
Die Elektrodenfingerteilung p ist als der Abstand zwischen den Rändern benachbarter Elektrodenfinger, die in die gleiche Richtung zeigen, beispielsweise an der Oberseite angeordnet sind, wie in 3 dargestellt ist, definiert.
Entsprechend ist die Teilung pbbc der Sammelschienenverbinder BBC als der Abstand zwischen den Rändern benachbarter Sammelschienenverbinder, die in die gleiche Richtung zeigen, definiert.
Ähnlich ist das Metallisierungsverhältnis als die Fingerbreite oder Sammelschienenverbinderbreite, dividiert durch die entsprechende Fingerteilung oder Sammelschienenverbinderteilung, definiert.
Weil die Spaltkurzschlussstruktur für verschiedene Frequenzbänder anwendbar sein sollte, sollten alle die Spaltkurzschlussstruktur kennzeichnenden Parameter in Einheiten der Teilung des zentralen Anregungsbereichs definiert werden. Dadurch ist die Skalierung des gesamten Resonators einschließlich der Spaltkurzschlussstruktur für verschiedene Frequenzbänder leicht möglich.
Die 4 bis 13 zeigen verschiedene spezifische Ausführungsformen der Spaltkurzschlussstruktur.
4 zeigt die einfachste Ausführungsform der Spaltkurzschlussstruktur gemäß den 2 und 3 mit einem Entwurf der akustischen Spur, bei dem die Spaltkurzschlussstruktur als zwei rechteckige Streifen (einer pro Seite der akustischen Spur) innerhalb des transversalen Spaltgebiets verwirklicht ist. Die Sammelschienenverbinder BBC sind als die entsprechenden Fingersegmente zwischen der Sammelschiene BB und der Spaltkurzschlussstruktur GSS verwirklicht. Fingerenden und entsprechende Fingersegmente an der vertikalen Position der Fingerenden der jeweiligen Finger anderer Polarität weisen eine lokal erhöhte Breite auf, um die Massenbelastung zu erhöhen und dadurch eine Struktur eines transversalen akustischen Wellenleiters mit einer Piston-Mode einzurichten.
5 zeigt einen Entwurf mit phasenverschobenen Sammelschienenverbindern. In Bezug auf die Position entlang der longitudinalen Richtung sind die Streifen der Sammelschienenverbinder verschoben. Die Verschiebung entlang der longitudinalen Richtung entspricht einer Phasenverschiebung in Bezug auf die Phase der akustischen Welle innerhalb des zentralen Anregungsbereichs. Bei diesem spezifischen Beispiel ist die Phasenverschiebung als 180° gewählt.
6 zeigt einen Entwurf mit einem verringerten Metallisierungsverhältnis für die Sammelschienenverbinder.
Ein verringertes Metallisierungsverhältnis bedeutet, dass im Spalt zwischen der Sammelschiene BB und der Spaltkurzschlussstruktur GSS die Anzahl der Leiterbahnen der Sammelschienenverbinder und/oder die Breite (d. h. die Erstreckung entlang der Längsrichtung) verglichen mit den entsprechenden Elektrodenfingern derselben Elektrode verringert sind.
7 zeigt einen Entwurf mit einem erhöhten Metallisierungsverhältnis. Ähnlich dem Entwurf aus 6 ist die Anzahl der Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen gleich der Anzahl der Elektrodenfinger der entsprechenden Elektrode. Wenngleich in 6 die Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen verglichen mit der Breite der Elektrodenfinger eine verringerte Größe aufweisen, haben die Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen in 7 entsprechend einem erhöhten Metallisierungsverhältnis η eine erhöhte Größe.
8 zeigt einen Entwurf mit einer erhöhten Teilung der Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen. Die Anzahl der Leiterbahnen der Sammelschienenverbinder ist verglichen mit der Anzahl der Elektrodenfinger der entsprechenden Elektrode verringert. Zusätzlich ist die Breite der Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen (d. h. die Erstreckung entlang der Längsrichtung der Ausbreitung akustischer Wellen) verglichen mit der Breite der Elektrodenfinger erhöht, um die gleiche elektrische Leitfähigkeit der Sammelschienenverbinder wie in 4 wiederherzustellen.
9 zeigt einen Entwurf, bei dem jede Sammelschienenverbinder-Leiterbahn aus 4 in drei Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen mit verringerter Breite unterteilt ist. Die Breite der einzelnen Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen kann in Bezug auf die Breite der Elektrodenfinger verringert werden, um die gleiche elektrische Leitfähigkeit der Sammelschienenverbinder wie zuvor zu erhalten.
10 zeigt die Möglichkeit einer Drehung der Leiterbahnen der Sammelschienenverbinder. Der Absolutwert des Drehwinkels kann im Bereich zwischen 1° und 60°, vorzugsweise zwischen 5° und 15°, liegen. Der Drehwinkel für beide Seiten kann gleich oder unterschiedlich sein und das gleiche oder das entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, so dass sich eine symmetrische oder eine antisymmetrische Struktur ergibt.
11 zeigt einen Entwurf, der gekreuzte Leiterbahnen der Sammelschienenverbinder zeigt. Für jeden Elektrodenfinger der entsprechenden Elektrode gibt es zwei Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen, die einander innerhalb des feldfreien Bereichs des transversalen Spalts kreuzen, vorzugsweise am transversalen Zentrum des transversalen Spaltgebiets. Zusätzlich ist die Form des „X“ nicht auf den in 11 dargestellten Entwurf beschränkt. Es sind auch andere Winkel der Streifen möglich.
12 zeigt die Möglichkeit einer Drehung der Leiterbahn der Spaltkurzschlussstruktur. Die Spaltkurzschlussstruktur-Leiterbahn verläuft parallel zu den Sammelschienen. Es wird jedoch eine Drehung in Bezug auf eine rein parallele Anordnung erhalten. Es ist möglich, den Spalt entlang der Längserstreckung der akustischen Spur in transversaler Richtung zu spannen. Demgemäß bestimmen die Breite des transversalen Spalts und die Länge des Interdigitalwandlers die Drehung der Leiterbahn der Spaltkurzschlussstruktur.
13 zeigt die Möglichkeit des Bereitstellens der Spaltkurzschlussstruktur als mehrere parallele Streifen, die sich entlang der longitudinalen Richtung erstrecken. Diese Spaltkurzschlussverwirklichung wird als transversaler Spaltkurzschlussreflektor (TGR) bezeichnet. Die Streifen können in Transversalrichtung gleich beabstandet sein, oder ihr Abstand kann sich ändern, beispielsweise linear zunehmen oder abnehmen. Das Gleiche gilt für die Breiten der Streifen, die konstant sein können oder sich von Streifen zu Streifen ändern können, beispielsweise linear zunehmen oder abnehmen können. Ein anderer Freiheitsgrad sind die Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen, die von einem Spaltkurzschluss-Leiterstreifen zum nächsten modifiziert werden können, beispielsweise schrittweise phasenverschoben, verzogen oder gedreht werden können.
14a zeigt einen in das transversale Spaltgebiet eingezoomten Abschnitt von 13, wodurch die Definition der Geometrieparameter des speziellen Strukturentwurfs des transversalen Spaltkurzschlussreflektors (TGR) dargestellt ist.
Die Teilung p_TGR und die Breite w_TGR der Streifen sowie der Abstand D_tgr des benachbarten Streifens von den Fingerspitzen sollten für eine einfache Skalierung für verschiedene Frequenzbänder in Einheiten der longitudinalen Fingerteilung p definiert werden. Die TGR-Struktur kann eine transversale Teilung PTGR aufweisen. Überdies ist die Anzahl der Streifen ein Parameter, der definiert werden muss und einen zusätzlichen Freiheitsgrad bereitstellt.
Bei allen beschriebenen Verwirklichungen der Spaltkurzschlussstruktur kann die Spaltkurzschlussstruktur ausschließlich im Bereich des Interdigitalwandlers angewendet werden oder zusätzlich auf einer oder beiden Seiten des Interdigitalwandlers auf die Reflektoren erweitert werden. Wenn sie auf die Reflektoren erweitert wird, muss davon ausgegangen werden, dass die Spaltkurzschlussstruktur im Fall verkürzter Reflektorgitter an beiden Übergängen vom Interdigitalwandler zu jedem Reflektor in Segmente unterteilt werden muss, um ein elektrisches Kurzschließen beider Elektroden zu vermeiden.
14b zeigt eine mögliche Modifikation der Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen von einem Spaltkurzschluss-Leiterstreifen zum nächsten in Form einer stufenweisen Phasenverschiebung, woraus sich eine Treppenstruktur ergibt.
Im Allgemeinen kann die Phasenverschiebung der Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen beliebig von einem Spaltkurzschluss-Leiterstreifen zum nächsten geändert werden, und es kann beispielsweise eine positive („+“) oder negative („-“) Phasenverschiebung in der Art einer Zickzackstruktur gebildet werden.
15 zeigt einen Vergleich zwischen einem herkömmlichen elektroakustischen Resonator und einem vorstehend beschriebenen elektroakustischen Resonator mit der Spaltkurzschlussstruktur gemäß 4. Insbesondere zeigt der obere Abschnitt von 15 in Kurve 1 den Realteil der Admittanz eines herkömmlichen elektroakustischen Resonators. Dagegen zeigt Kurve 2 den Realteil der Admittanz eines verbesserten elektroakustischen Resonators. Störungen sind in der Admittanz des verbesserten Resonators stark verringert, insbesondere innerhalb des Stoppbands. Genauer gesagt, wird die Anregung der transversalen Spaltmode bei etwa 2020 MHz um mehr als 20 dB unterdrückt und werden alle Peaks unterhalb dieser Frequenz und oberhalb der Resonanzfrequenz, die durch transversale Moden hervorgerufen werden, erheblich verringert.
Der zentrale Abschnitt von 15 zeigt die entsprechenden Kurven für den Imaginärteil der Admittanz. Bei etwa 2020 MHz hat der herkömmliche Resonator infolge der Anregung transversaler Spaltmoden Spikes im Imaginärteil der Admittanz, während der entsprechende Imaginärteil der Admittanz des verbesserten Resonators in diesem Frequenzbereich frei von Störungen ist.
Der untere Teil von 15 zeigt einen Vergleich zwischen den Absolutwerten der Admittanzen des herkömmlichen Resonators (Kurve 1) und des verbesserten Resonators (Kurve 2). Ähnlich den Kurven des Imaginärteils der Admittanz zeigt der herkömmliche Resonator eine Störung bei 2020 MHz, während dies beim verbesserten Resonator nicht der Fall ist.
16 zeigt die Kurven 1 und 2 aus 15 für einen eingezoomten Frequenzbereich.
Ähnlich zeigt 7 eine weiter eingezoomte Ansicht von 16 mit Kurven 1 und 2.
Während die 15 bis 17 die Unterschiede des Verhaltens für einen einzigen Ein-Port-Resonator auf der Grundlage von Admittanzen zeigen, zeigt 18 einen Vergleich anhand der Einzelresonatoradmittanzen für ein herkömmliches Filter und für ein Filter mit den verbesserten elektroakustischen Resonatoren mit seriellen Spaltkurzschlussstrukturen und parallelen Wegen (5 serielle + 4 parallele = 9 insgesamt -> SPSPSPSPS) synthetisierter Filterkennlinien.
Der obere Abschnitt von 17 zeigt die Übertragungsfunktion IS211 eines Filters in einem breiten Frequenzbereich. Der zentrale Abschnitt zeigt den Reflexionskoeffizienten |S11| am Eingangsport des entsprechenden Filters. Der untere Abschnitt von 18 zeigt die durch die Unitaritätsverletzung 1 - |S21|² - |S11|² bestimmten frequenzabhängigen globalen Verluste.
In 18 beziehen sich Kurven 1 auf ein herkömmliches Filter, während Kurven 2 einem Bandpassfilter mit verbesserten Resonatoren entsprechen.
Insbesondere sind innerhalb des Durchlassbands Ripple und der Einfügungsverlust gegenüber dem herkömmlichen Filter verringert. Auch sind den im oberen Abschnitt von 18 dargestellten Ripplen entsprechende Verluste verringert.
Ferner haben die Säume des Durchlassbands eine größere Steilheit, wodurch schmalbandige Übergänge zwischen einem Durchlassband und einem Stoppband unterstützt werden.
19 zeigt die in 18 dargestellten Kurven in einem eingezoomten Frequenzbereich, wodurch klar angegeben wird, dass Ripple und Störungen innerhalb des Durchlassbands beim Filter auf der Grundlage der verbesserten Resonatoren erheblich verringert sind.
20 zeigt eine weiter eingezoomte Ansicht von 19, wodurch nicht nur klar angegeben wird, dass Ripple und Störungen beim Filter auf der Grundlage der verbesserten Resonatoren verringert sind, sondern auch dass die Gesamteinfügungsdämpfung und die globalen Verluste, die durch die Unitaritätsverletzung innerhalb des gesamten Durchlassbands quantifiziert sind, verringert sind.
21 zeigt Admittanz(Y)-Parameter (oben: Realteil von Y; Mitte: Imaginärteil von Y; unten: Absolutwert von Y) für einen Standard-Ein-Port-Resonator (Kurve 1) und zwei verbesserte Resonatoren, eine Zwischenraumverwirklichung gemäß der in 4 dargestellten einfachsten Ausführungsform (Kurve 2) und eine Zwischenraumverwirklichung gemäß der in 13 dargestellten TGR-Struktur (Kurve 3).
22 zeigt 21 in einem eingezoomten Frequenzbereich.
23 zeigt 22 in einem weiter eingezoomten Frequenzbereich.
24 zeigt S-Parameter (S) (oben: |S₂₁|; Mitte: |S₁₁| und eine Unitaritätsverletzung am Eingangsport 1 (unten: UV₁ [%]) eines Grundabschnitts eines leiterartigen Filters auf der Grundlage des Standardresonators und der beiden verbesserten Resonatoren aus den 21 bis 23.
25 zeigt 24 in einem eingezoomten Frequenzbereich.
26 25 in einem weiter eingezoomten Frequenzbereich.
Die 21 bis 26 beziehen sich auf Strukturen, bei denen bei einer ersten verbesserten Resonatorstruktur ein longitudinaler Streifen als Spaltkurzschlussstruktur vorhanden ist (Kurve 2). Bei einer weiteren verbesserten Struktur sind mehrere Streifen in einer TGR-Struktur vorhanden (Kurve 3).
Es ist ersichtlich, dass die TGR-Struktur die transversale Spaltmode unterhalb von etwa 2020 MHz in den 21 bis 23 vollkommen unterdrückt. Es ist zu erwähnen, dass die Modenaufspaltung der Resonanz und der kleine Peak etwas unterhalb von 1950 MHz lediglich auftreten, weil der Piston-Moden-Arbeitspunkt nicht an seinem Optimum liegt und beide verschwinden, wenn der optimale Piston-Moden-Arbeitspunkt gewählt wird.
In den 24 bis 26 ist ersichtlich, dass der Grundabschnitt, der den TGR aufweist, die transversalen Spaltmoden bei etwa 1940 MHz und 2020 MHz vollkommen unterdrückt. Die vorstehend erwähnte Modenaufspaltung tritt in Kurve 3 als Störung um 1850 MHz und Dip um 1920 MHz auf. Wie vorstehend erklärt wurde, können beide durch Wählen des optimalen Piston-Moden-Arbeitspunkts vermieden werden.
27 zeigt Admittanz(Y)-Parameter (oben: Realteil von Y; Mitte: Imaginärteil von Y; unten: Absolutwert von Y) für einen Standard-Ein-Port-Resonator (Kurve 1) und einen verbesserten Resonator mit einer TGR-Struktur gemäß 13 (Kurve 2) an seinem optimalen Piston-Moden-Arbeitspunkt. Am optimalen Piston-Moden-Arbeitspunkt ist selbst die vorstehend erwähnte Modenaufspaltung der Resonanz (beispielsweise in den 21 bis 23 angegeben) nicht vorhanden.
28 zeigt Admittanz(Y)-Parameter (oben: Realteil von Y; Mitte: Imaginärteil von Y; unten: Absolutwert von Y) für einen herkömmlichen Ein-Port-Resonator (Kurve 1), einen verbesserten Resonator mit einer TGR-Struktur (Kurve 2) und einen geneigten Resonator (Kurve 3).
29 zeigt S-Parameter (S) (oben: |S₂₁|; Mitte: |S₁₁|) und die Unitaritätsverletzung (unten: UV₁ [%]) eines Grundabschnitts eines leiterartigen Filters auf der Grundlage des Standardresonators, des verbesserten Resonators mit einer TGR-Struktur und des geneigten Resonators aus 28.
30 zeigt 29 in einem eingezoomten Frequenzbereich.
31 zeigt 30 in einem weiter eingezoomten Frequenzbereich.
Die in den Figuren dargestellten frequenzabhängigen Parameter, welche die beste elektrische Funktionsweise bereitstellen (beispielsweise durch einen verringerten Ripple, einen verringerten Verlust, ...), entsprechen Strukturen, bei denen einige oder alle der vorstehenden Mittel angewendet worden sind.
Verglichen mit der Verwendung geneigter IDT (Alternative für die Unterdrückung transversaler Moden) benötigt die Verwendung der Spaltkurzschlussstruktur weniger Platz, schränkt den Filterentwickler nicht in Bezug auf die Topologie ein und stimmt mit den bekannten Verfahren zum Erhalten einer Piston-Mode und zum Simulieren des akustischen Verhaltens der Strukturen überein. Ferner werden durch die Verwendung der Spaltkurzschlussstruktur - verglichen mit Entwürfen mit geneigten IDT - Verluste verringert, insbesondere in der linken Hälfte eines Durchlassbands. Ferner kann durch Anwenden einer longitudinalen Piston-Mode (beispielsweise durch Chirpen oder durch eine Variation der IDT-Reflektorteilung) der Bandpassripple weiter als bei Lösungen mit schrägen IDT verringert werden.
Der elektroakustische Resonator und das entsprechende Filter sind nicht durch die vorstehend beschriebenen und in den Figuren dargestellten technischen Einzelheiten begrenzt. Resonatoren, die weitere Strukturelemente in der Art von Reflektorstrukturen und Resonatoren umfassen, die weitere Schichten in der Art von Temperaturkompensationsschichten, Passivierungsschichten oder Trimmschichten aufweisen, sind auch eingeschlossen.
Bezugszeichenliste

1:: Eigenschaft eines herkömmlichen Resonators/Filters
2:: Eigenschaft eines verbesserten Resonators/Filters
BB:: Sammelschiene
BBC:: Sammelschienenverbinder
CEA:: zentraler Anregungsbereich
D, DTGR:: Abstand
EAR:: elektroakustischer Resonator
EF:: Elektrodenfinger
G:: Spalt
GSS:: Spaltkurzschlussstruktur
IDS:: ineinandergreifende Struktur
P, PTGR:: Teilung
PBBC:: Teilung
PM:: piezoelektrisches Material
R:: Reflektor
W:: Breite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

WO 2011/088904 A1 [0003, 0014]

Claims

Elektroakustischer Resonator mit einer unterdrückten Anregung transversaler Spaltmoden und verringerten transversalen Moden, welcher Folgendes umfasst: - ein piezoelektrisches Material, - eine Elektrodenstruktur, die auf dem oder oberhalb des piezoelektrischen Materials angeordnet ist, - eine Spaltkurzschlussstruktur, die auf dem oder oberhalb des piezoelektrischen Materials angeordnet ist, wobei - die Elektrodenstruktur zwei entgegengesetzte Sammelschienen, zwei transversale Spalte und Elektrodenfinger aufweist, - jeder Elektrodenfinger alternierend mit einer der Sammelschienen elektrisch verbunden ist, - die transversalen Spalte zwischen dem Ende der Elektrodenfinger und der entsprechenden entgegengesetzten Sammelschiene angeordnet sind, - die Spaltkurzschlussstruktur Leiterstreifen oder -bahnen aufweist und innerhalb der transversalen Spalte angeordnet ist.
Resonator nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Spaltkurzschlussstruktur einen Bereich der Spalte elektrisch kurzschließt.
Resonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterstreifen der Spaltkurzschlussstruktur in longitudinaler Richtung verlaufen.
Resonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Leiterstreifen der Spaltkurzschlussstruktur und die Elektrodenfinger die gleiche Metallschicht teilen.
Resonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der aus einem SAW-Resonator, einem TC-SAW-Resonator, einem TF-SAW-Resonator und einem GBAW-Resonator, der als Ein-Port-Resonator, Zwei-Port-Resonator oder DMS-Resonator ausgelegt ist, ausgewählt ist.
Resonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der ferner Sammelschienenverbinder umfasst, welche die Spaltkurzschlussstruktur elektrisch mit den Sammelschienen verbinden.
Resonator nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Sammelschienenverbinder eine oder mehrere Strukturen umfassen, die aus den Folgenden ausgewählt sind: - Elektrodenfingerelementen, - Elektrodenfingerelementen mit einem erhöhten Metallisierungsverhältnis η, - Elektrodenfingerelementen mit einem verringerten Metallisierungsverhältnis η, - phasenverschobenen Elektrodenfingerelementen, - phasenverschobenen Leiterbahnen, - phasenverschobenen Elektrodenfingerelementen mit einem erhöhten Metallisierungsverhältnis η, - phasenverschobenen Elektrodenfingerelementen mit einem verringerten Metallisierungsverhältnis η, - asynchronen Leiterbahnen mit einer erhöhten Teilung p, - asynchronen Leiterbahnen mit einer verringerten Teilung p, - asynchronen Leiterbahnen mit einer unregelmäßigen Teilung p (beispielsweise aperiodisch, zufällig oder gechirpt), - gedrehten Leiterbahnen, - trapezförmigen Leiterbahnen, - wobei im Fall einer TGR-Struktur Sammelschienenverbinder-Leiterbahnen, die von einem Spaltkurzschluss-Leiterstreifen zum nächsten (beliebig) modifiziert sind, beispielsweise stufenweise phasenverschoben, verzogen oder gedreht sind.
Resonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterstreifen der Spaltkurzschlussstrukturen eine oder mehrere Strukturen umfassen, die aus Folgenden ausgewählt sind: - rechteckigen Leiterstreifen, - gedrehten Leiterstreifen, - trapezförmigen Leiterstreifen, - einem transversalen Spaltkurzschlussreflektor TGR, einschließlich mehrerer Leiterstreifen pro Seite der akustischen Spur.
Elektroakustisches Filter, das einen Resonator nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
Multiplexer, der ein Filter nach dem vorhergehenden Anspruch umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Resonators nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das folgenden Schritt umfasst: - Erzeugen der Leiterstreifen der Spaltkurzschlussstruktur in den transversalen Spalten.
Verfahren zum Verringern der Anregung transversaler Spaltmoden in einem elektroakustischen Resonator, das Folgendes umfasst: - elektrisches Kurzschließen eines Bereichs der transversalen Spalte des Resonators.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, das Folgendes umfasst: - elektrisches Kurzschließen des Bereichs der Spalte des Resonators durch eine Spaltkurzschlussstruktur, - Bereitstellen der Spaltkurzschlussstruktur als leitende Streifen, - Bestimmen einer Breite der Streifen und der Abstände zwischen den Streifen und der Elektrodenfingerspitzen und zwischen den Streifen und den Sammelschienen.
Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, das Folgendes umfasst: - Bereitstellen einer TGR-Struktur, einschließlich mehrerer Streifen, die sich entlang der Längsrichtung erstrecken, und - Auswählen der Breiten der Streifen und ihrer Abstände zu Elektrodenfingerspitzen, zur Sammelschiene und zu benachbarten Streifen.