DE2831584C2

DE2831584C2 - Wandler für akustische Oberflächenwellen und Filter auf der Basis dieser Wandler

Info

Publication number: DE2831584C2
Application number: DE2831584A
Authority: DE
Inventors: Anatolj Semenovitsch Andreev; Aleksandr Sergeevitsch Moskovskoj oblast' Bagdasarian; Jurj Vasilievitsch Moskau Gulyaev; Anatolj Michailovitsch Moskovskoj oblast' Kmita
Original assignee: INSTITUT RADIOTECHNIKI I ELEKTRONIKI AKADEMII NAUK SSSR MOSKVA SU
Current assignee: INSTITUT RADIOTECHNIKI I ELEKTRONIKI AKADEMII NAUK SSSR MOSKVA SU
Priority date: 1977-07-22
Filing date: 1978-07-18
Publication date: 1984-03-29
Also published as: FR2398411B1; GB2003689B; US4162415A; GB2003689A; JPS607850B2; DE2831584A1; SU726648A1; FR2398411A1; JPS5440062A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wandler für akustische Oberflächenwellen, bei welchen auf einem piezoelektrischen Substrat ineinandergreifende Elektroden vorgesehen sind, deren Randmetallisierung mit dem Wandler-Klemmenpaar verbunden ist, sowie auf auf der Basis solcher Wandler ausgeführte Filter. Wandler und Filter dieser Art finden Anwendung z. B. in der Funkmeßtechnik, Nachrichtentechnik, Fernsehtechnik, in der Automatik und Rechentechnik als Filter oder dispersive und nichtdispersive Verzögerungsleitung.

Bekanntlich wird die Amplitudenfrequenzkennlinie eines Wandlers für akustische Oberflächenwellen als Fouriertransformation der Impulsreaktion desselben angesehen. Bei der Berechnung des Wandlers berechnet man zuerst dessen Impulsreaktion, durch die die r> gewünschte Form der Amplitudenfrequenzkennlinie angenähert wird. Um die gewünschte Impulsreaktion des Wandlers zu erhalten, ist die Wichtung der Anregungsintensität der akustischen Oberflächenwellen durch jedes Paar benachbarter Elektroden erforderlich.

In einem bekannten Wandler mit an den Randmetallisierungen galvanisch angeschlossenen Elektroden wird die genannte Wichtung durch Änderung der Länge der ineinander eintauchenden Abschnitte benachbarter Elektroden der ersten und der zweiten Gruppe 2"> entsprechend dem gegebenen Gesetz der Amplitudenverteilung in der Impulsreaktion vorgenommen. Derartige Anordnungen bezeichnet man als apddische Wandler.

Bei einem bekannten Filter mit längs eines akusti- jo sehen Ausbreitungsweges angeordnetem Eingangs- und der Ausgangswandler für akustische Oberflächenwellen ist einer der Wandler, z. B. der Eingangswandler apodisch ausgeführt. Ein solcher Wandler regt akustische Oberflächenwellen mit einer inhomogenen Wellen- ιί front in der Strahlapertur an. weil jedes Paar der sich überlappenden benachbarten Elektroden akustische Oberflächenwellen mit einer Strahlbreite anregt, die der Länge des Überlappungsabschnittes entspricht. Daher müssen in dem Eingangswandler des Filters die Überlappungsabschnitte sämtlicher Elektroden von gleicher Länge sein, um die Umwandlung des Änderungsgesetzes der Elektrodenüberlappung des Eingangswandlers in die Ampliludenverteilung der Impulsreaktion zu gewährleisten. Somit wird bei dem bekannten Filter die Amplitudenfrequenzkennlinie nur in einem Wandler formiert, was keinen hohen Pegel der Signalunterdrückung außerhalb des Durchlaßbereiches des Filters gewährleistet. Darüber hinaus treten bei geringen Überlpnpungslängen der benachbarten Elektroden des apodischen Wandlers Beugungseffekte auf, so daß die Front der angeregten akustischen Oberflächenwellen nicht eben bleibt, sondern kreisförmig wird. Dies führt zur Verzerrung der Impulsreaktion des Filters und Erhöhung von Energieverlusten in dessen Durchlaßbereich.

Um den Pegel der Signalunterdrückung außerhalb des Durchlaßbereiches des Filters zu vergrößern, kann dessen Amplitudenfrequenzkennlinie sowohl im Eingangs- als auch im Ausgangswandler dadurch erzeugt m> «•erden, daß beide Wandler apodisch ausgeführt und in parallelen akustischen Ausbreitungswegen angeordnet sind, die durch ein Koppelelement in Interdigitalstruktur verbunden sind. Die Amplitudenfrequenzkennlinie eines solchen Filters steiit das Produkt der im Eingangs- und b5 im Ausgangswandler formierten Amplitudenfrequenzkennlinien dar. wodurch eine erhöhte Signalunterdrükkung außerhalb des Durchlaßbereiches erzielt wird.

Jedoch sind in diesem Filter die Beugungseffekte und die mit diesen verbundenen Nachteile nicht beseitigt. Zusätzliche Energieverluste im Durchlaßbereich dieses Filters entstehen bei der Transformation der akustisehen Oberflächenwellen aus dem akustischen Ausbreitungsweg des Eingangswandlers in den akustischen Ausbreitungsweg des Ausgangswandlers.

Aus der US-PS 39 04 996 ist ein Wandler für akustische Oberflächenwellen mit kapazitiv an die Randmetallisierungen angekoppelten Elektroden bekannt, bei dem die Wichtung der Anregungsintensität der akustischen Oberflächenwellen durch Änderung der Größe der Kapazität erfolgt, über welche die Elektroden des Wandlers mit den Randmetallisierungen gekoppelt sind.

In einer der Ausführungsformen dieses Wandlers ist auf jede Randmetallisierung eine dielektrische Schicht aufgebracht, auf der Abschnitte der Elektroden einer jeweiligen Gruppe derart angeordnet sind, daü zwisehen jeder Elektrode und der Randmetallisierung eine Kapazität gebildet wird. Deren Größe wird durch die Fläche der genannten Abschnitte der Elektroden festgelegt und von Elektrode zu Elektrode entsprechend der zu erzielenden Impulsreaktion des Wandlers abgestuft.

Bei dieser Art der Wichtung der Anregungsintensität können die Elektroden des Wandlers mit gleichen Eintauchtiefen über den gesamten Wandler hinweg ausgeführt sein, so daß sämtliche Paare der benachbarten Elektroden akustische Oberflächenwellen von gleicher Strahlbreite, aber unterschiedlicher Amplitude anregen. Bei Verwendung eines solchen Wandlers in einem Filter kann der zweite Wandler apodisch ausgeführt werden, was die Möglichkeit bietet, eine Amplitudenfrequenzkennlinie des Filters in beiden Wandlern zu erzeugen.

Die Anordnung einer dielektrischen Schicht auf den Randmetallisierungen hat jedoch eine Reihe von wesentlichen Nachteilen. Zunächst ist die Fertigung des Wandlers ziemlich kompliziert, da mehrere Arbeitsgänge notwendig sind, und zwar die Herstellung der Randmetallisierungen, das Aufbringen der dielektrischen Schicht unter präziser Kontrolle der Schichtdicke und das Herstellen der Elektroden. Bei der Herstellung der Elektroden im Fotolithografieverfahren muß die Fotoschablone auf der dielektrischen Schicht angeordnet werden, deren Dicke mit der Elektrodenbreite vergleichbar ist. Der auf diese Weise unvermeidbare Spalt zwischen der Fotoschablone und dem Substrat hat eine Verwaschung der Elektrodenkanten zur Fo\r% was eine Begrenzung der maximal erreichbaren Arbeitsfrequenz des Wandlers bedingt. Darüber hinaus sind in der dielektrischen Schicht Durchbrüche und andere Fehler möglich, die zur Kurzschließung der Elektroden mit den Randmetallisierungen und damit zu einer verminderten Ausbeute an brauchbaren Erzeugnissen führen.

Ebenfalls aus der US-PS 39 04 996 ist ein Wandler mit ineinandergreifenden Elektroden für akustische Oberflächenwellen bekannt, bei welchem auf einem piezoelektrischen Substrat ineinandergreifende Elektroden vorgesehen sind, deren Randmetalüsierungen mit dem Wandler-Klemmenpaar verbunden sind, wobei die galvanisch an eine der Ramdmetallisierungen angeschlossenen Elektroden gleiche Längen haben und mit den kapazitiv an die andere Randmetaüisiemng angeschlossenen Elektroden gleiche Überlappungslängen aufweisen. Die Endabschnitte der kapazitiv angekoppelten Elektroden rajen mit unterschiedlichen

Eintauchtiefen in Einbuchtungen der anderen Randmetallisierung, wobei auf diese Weise die zu erzielende Impulsreaktion des Wandlers zustandekommt. Die Größe jeder Kapazität hängt von der Tiefe der Einbuchtung und der Spaltbreite zwischen den Elektroden-Endabschnitten und den Rändern der Einbuchtungen ab. Das notwendige Gesetz der Änderung der Ka.'.'/zitätsgrößen über die Länge des Wandlers wird durch die Änderung dieser beiden Parameter erzielt. Dadurch wird die Berechnung des Wandlers beträchtlich erschwert.

Außerdem hat dieser Wandler hohe Energieverluste, die Amplitudenfrequenzkennlinie im Durchlaßbereich des Wandlers ist verzerrt und die Signalunterdrückung außerhalb des Durchlaßbereiches ist gering. All dies ist dadurch bedingt, daß die akustischen Oberflächenwellen im Durchlaßbereich des Wandlers nicht nur auf der vorgesehenen Übertragungsbahn im Bereich der Überlappung der Elektroden, sondern auch in den Spalten zwischen den Endabschnitten der Elektroden und den Rändern der Einbuchtungen der anderen Randmetallisierung angeregt werden. Dabei treten bei den flachen Einbuchtungen die obenerwähnten Beugungseffekte auf, die zur Verzerrung der Impulsreaktion und folglich der Verzerrung der Amplitudenfrequenzkennlinie im Durchlaßbereich des Wandlers sowie zu einer geringen Unterdrückung von Signalen außerhalb des Durchlaßbereiches führen.

Die Filter, die gemäß der betrachteten US-HS 39 04 996 aus einem Eingangswandler wie beschrieben unc einem apodischen Ausgangswandler oder auch einem analogen Ausgangswandler aufgebaut sind, weisen alle Nachteile auf, die dem beschriebenen Wandler für akustische Oberflächenwellen eigen sind.

Aus der DE-OS 25 24 649 ist ein Fernseh-ZF-Filter nach dem Oberflächenwellenprinzip bekannt, dessen Sendewandler derart abgeknickte Leiterbahnen als ineinandergreifende Elektroden aufweist, daß zwei Abschnitte gebildet werden, die relativ geringfügig verschiedene Resonanzfrequenzen und demzufolge sich überlappende Durchlaßkurven mit der Maßgabe aufweisen, daß durch den Wandler zwei parallel verlaufende Schallübertragungsbahnen für Oberflächenwellen mit unterschiedlicher Wellenlänge betrieben werden. Im Hauptabschnitt sind die Längen der ineinandergreifenden Elektroden verschieden, und zwar gemäß der Funktion

y =

sin χ

während im Nebenabschnitt die Überlappungslängen gleich und so abgestimmt sind, daß die Tontreppe in der ZF-Filter-Durchlaßkurve erzeugt wird.

Auf diese Weise ist bei diesem bekannten Filter die Amplitudenfrequenzkennlinie nur durch einen apodischen Wandler gebildet, was keine starke Unterdrükkung von Signalen außerhalb des Durchlaßbereichs gewährleistet Auch hier treten bei geringen Überlappungslängen der Elektroden Beugungserscheinungen auf, die zu Verzerrungen der Impulsreaktion des Filters und erhöhten Verlusten führen.

Aus der DE-OS 24 43 608 ist ein Filter auf der Basis von akustischen Oberflächenwellen bekannt, bei dem auf einem piezoelektrischen Substrat ein Sende- und ein Empfangswandler angeordnet sind, deren mit den Randmetallisierungen galvanisch verbundene Elektroden eine Interdigitalstruktur gleicher Überlappungslänge bilden, wobei durch eine auf etwa halber Länge vorgesehene Abknickung eine Parallelversetzung zweier Elektrodenabschnitte zustandekommt, deren jeder in einem von zwei Übertragungskanälen liegt. In beiden Kanälen werden Wellen gleicher Frequenz angeregt, die durch die Versetzung um 90* phasenverschoben sind. Dadurch wird eine Unterdrückung der von den Rändern des Substrats reflektierten Wellen erzielt. Eine Wichtung der Länge der Elektroden und damit die Erzielung einer bestimmten Amplitudenfrequenzkennlinie ist nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Wandlers für akustische Oberflächenwellen, bei dem die Energieverluste und die Verzerrung der Amplitudenfrequenzkennlinie im Durchlaßbereich verringert sind.

Seine Berechnung soll einfach sein. Weiterhin soll ein Filter auf der Basis eines solchen Wandlers geschaffen werden.

Ausgehend von einem Wandler für akustische ObcrfischerrA'eüers, bei weichern auf einem piezoeickirisehen Substrat ineinandergreifende Elektroden vorgesehen sind, deren Randmetallisierung mit dem Wandler-Klemmenpaar verbunden ist, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen des Erfindungsvorschlags ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 4. Für ein gemäß Anspruch 5 ausgebildetes, also wenigstens einen erfindungsgemäßen Wandler aufweisendes Filter sind zweckmäßige Ausbildungen in den Ansprüchen 6 bis 10 genannt.

Der erfindungsgemäße Wandler und das unter seiner Verwendung aufgebaute Filter hat geringe Energieverluste und Verzerrungen der Amplitudenfrequenzkennlinie im Durchlaßbereich. Es wird eine hohe Signalunterdrückung außerhalb des Durchlaßbereiches des Wandlers bzw. Filters erzielt. Die Berechnung des Wandlers hei dessen F.ntwurf ist einfach.

Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnun-

■to gen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Wandler für akustische Oberflächenwellen mit ineinandergreifenden Elektroden in Draufsicht; F i g. 2 das Ersatzschaltbild des Wandlers nach F i g. 1; F i g. 3 eine Amplitudenfrequenzkennlinie des Wandlers nach F i g. 1;

F i g. 4 eine weitere Amplitudenfrequenzkennlinie des Wandlers nach Fig. 1;

Fig.5 einen Wandler, dessen ineinandergreifende Elektroden sämtlich kapazitiv an die Randmetallisierungen angekoppelt sind;

F i g. 6 eine Amplitudenfrequenzkennlinie des Wandlers nach Fig. 5;

F i g. 7 ein Filter auf der Basis des Wandlers nach Fig. 1;

Fig.9 ein Filter auf der Basis des Wandlers nach Fig. 5.

Der kammartige Wandler mit ineinandergreifenden Elektroden für akustische Oberflächenwellen gemäß F i g. 1 besteht aus einem piezoelektrischen Substrat 2, auf dem sich eine erste Randmetallisierung 3, eine zweite Randmetallisierung 4, eine Reihe 5 von Elektroden 6 und 7 sowie eine Interdigitalstruktur 8 aus den Endabschnitten 10 der Elektroden 7 und Stegen 9 der Randmetallisierung 4 befinden. Die Elektroden 6 sind mit der Randmetallisierung 3 galvanisch gekoppelt und die Elektroden 7, die im Öberlappungsbereich mit den Elektroden 6 parallel zu diesen liegen, sind kapazitiv mit der Randmetallisierung 4 gekoppelt Die sich

überlappenden Abschnitte der Elektroden 6 und 7 sind von gleicher Länge 1.

Die Stege 9 sind mit der Randmetallisierung 4 galvanisch verbunden und bilden zwischen sich Einbuchtungen 34, in die die Endabschnitte 10 der Elektroden 7 ragen. Dabei sind die Endabschnitte 10 von verschiedener Länge, so i!aß die Eintauchtiefe A derselben in die Einbuchtungen 34 ebenfalls veränderlich ist. Die veränderliche Eintauchtiefe A der sich überlappenden Leiterbahnen 9,10 kann außer durch eine veränderliche Länge der Endabschnitte 10 auch durch eine veränderliche Länge der Stege 9 Zustandekommen. Auch ist eine Ausbildung möglich, wo nur einige Stege 9 und Elektroden-Endabschnitte 10 sich überlappen.

Jeder Elektroden-Endabschnitt 10 bildet mit den ihm benachbarten Stegen 9 und dem diese verbindenden Abschnitt der Randmetallisierung 4 mit der Breite m eine Kapazität 11. die die jeweilige Elektrode 7 mit der zweiten Randmetallisierung 4 koppelt. Die Größe jeder Kapazität 11 hängt von der Eintauchtiefe A der sich überlappenden Abschnitte der Leiterbahnen 9 und 10 ab und wird durch die zu erzielende Impulsreaktion des Wandlers bestimmt.

Zur Berechnung des Wandlers ist das Änderungsgesetz der sich überlappenden Abschnitte der Leiterbahnen 9 und 10 über den gesamten Wandler hinweg zu bestimmen. Diese Berechnung kann man aufgrund eines Ersatzschaltbildes für ein Paar benachbarter Elektroden 6 und 7 der Elektrodenreihe 5 des Wandlers durchführen. Dazu berechnet man zuerst die Größe der Ersatzkapazität Q (F i g. 2), die in die Ersatzschaltung in Reihe mit dem Strahlungswiderstand R geschaltet sein muß, um die gewünschte Amplitude der akustischen Oberflächenwellen zu erhalten. Die Amplitude der durch ein Paar der Elektroden 6 und 7 des Wandlers auf der Betriebsmittenfrequenz f₀ angeregten akustischen Oberflächenwellen ist der Spannung U zwischen diesen

2 (E₁ + 1)

Γό,5 · Cj

+ 1,08 · 4-

Hierbei ist ε, die zu berücksichtigende relative dielektrische Konstante für den Werkstoff des piezoelektrischen Substrates 2, welche sich ergibt zu:

- — (*n · hi -

(4)

ίο

Elektroden propotional. Diese Größe U wird entsprechend der Ersatzschaltung durch folgende Beziehung bestimmt:

U = U_g

(2 ff/o)²

te ♦ i

1/2

0)

mit

U, -

R -

C₀ -

C, -

Spannung eines Hochfrequenzgenerators, Strahlungswiderstand eines Paares benachbarter Elektroden 6 und 7 der Elektrodenreihe 5, statische Kapazität des Paares der benachbarten Elektroden 6 und 7 der Elektrodenreihe 5, Größe der Kapazität U zwischen der Elektrode 7 und der zweiten Randmetallisierung 4.

Den Wert der Kapazität Ci ermittelt man aus der obenangegebenen Beziehung, indem das Verhältnis

77-eingesetzt wird, welches der gewünschten Amplitu-

de der akustischen Oberflächenwellen entspricht, die durch das betreffende Paar von Elektroden angeregt wird.

Danach errechnet man die Eintauchtiefe A der sich überlappenden Abschnitte der benachbarten Stege 9 und Eiektroden-Endabschnitte 10, bei der sich der berechnete Wert der Kapazität ergibt:

(2)

worin C₁; die Kapazität je Längeneinheit der benachbarten Leiterbahnen 9 und 10 ist.

Die Kapazität je Längeneinheit C_u errechnet sich zu:

• ΙΟ¹²

bestimmt und ergibt sich zu

(3)

⁽⁵⁾

wobei 6o die Dielektrizitätskonstante des Vakuums, επ, £33, επ Komponenten des Tensors der dielektrischen Konstante für den Werkstoff des Substrates (die Richtung 11 fällt mit der Ausbreitungsrichtung der

akustischen Oberflächenwelle zusammen) und — das

Verhältnis der Breite a der Leiterbahnen 9 bzw. 10 zu dem Abstand b zwischen den Längsachsen eines Stegs 9 und des benachbarten Elektroden-Endabschnitts 10 bedeuten.

Bei der betrachteten Ausführungsform des Wandlers sind die Abstände b zwischen den genannten Längsachsen so dimensioniert daß sie sich von den Abständen b\ zwischen den Längsachsen der Elektroden 6 und 7 der Elektrodenreihe 5 unterscheiden. Die Abstände b\ zwischen den Längsachsen der benachbarten Elektroden 6 und 7 können über die gesamte Elektrodenreihe unveränderlich sein oder nach dem gegebenen Gesetz geändert werden. Im ersten Fall wird dieser Abstand durch die Betriebsmittenfrequenz f₀ des Wandlers wobei ν die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen ist. Im zweiten Falle wird der genannte Abstand in bekannter Weise nach der Mittenfrequenz und dem Durchlaßbereich des Wandlers ermittelt

Um die Energieverluste im Durchlaßbereich des Wandlers zu verringern, ist es zweckmäßig, die Abstände b zwischen den Längsachsen der benachbarten Leiterbahnen 9 und 10 der Interdigitalstruktur 8 so zu wählen, daß das Frequenzband der durch diese angeregten akustischen Oberflächenwellen außerhalb des Nutzfrequenzbandes f\ bis F₂ (F i g. 3) der durch die Elektroden 6 und 7 der Elektrodenreihe 5 angeregten akustischen Oberflächenschwellen liegt So empfiehlt es sich beispielsweise bei dem in F i g. 1 dargestellten Wandler, die gemäß Fig.3 in seinem Amplituden-Frequenz-Diagramm zu erwartenden zusätzlichen Übertragungsbereiche oberhalb des für das Nutzfrequenzband vorgesehenen Durchlaßbereiches,

b5 die durch die Übertragung akustischer Obcrflächenwellen mit Frequenzen entsprechend den Harmonischen der Weilen im Nutzfrequenzband und des weiteren von parasitären Raumwellen bedingt sind, dadurch zu

unterbinden, daß die Abstände b zwischen den Längsachsen der benachbarten Leuerbahnen 9 und 10 der Interdigitalstruktur 8 so gewählt sind, daß das Frequenzband Λ bis U der durch diese angeregten akustischen Oberflächenwellen einen Frequenzbereich überdeckt, der einem der genannten zusätzlichen Übertragungsbereiche (z. B. Bereich d) auf der Amplitudenfrequenzkennlinie des Wandlers entspricht. In Fig.3 ist über der Frequenz die Intensität A der akustischen Oberflächenwellen in dB abgetragen; die Frequenzbänder f\ bis h und /j bis U sind in bezug auf den Pegel von 3 dB genommen.

Wenn man jedoch eine stärkere Unterdrückung der in der Amplitudenfrequenzkennlinie beidseits des Durchlaßbereichs auftretenden parasitären Durchlaßbereiche des Wandlers nach F i g. I erzielen will, werden die Abstände b zwischen den Längsachsen der Leiterbahnen 9 und 10 der Interdigitalstruktur 8 in der Weise gewählt, daß der zusätzliche Übertragungsbereich /j bis U d*·.·* durch diese angeregten akustischen Oberflächenwllen einen Frequenzbereich überstreicht, der den genannten parasitären Durchlaßbereichen e oder e'entspricht (F i g. 4).

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Wandlers, der eine erhöhte Signalunterdrückung außerhalb des Durchlaßbereiches gewährleistet. Dieser Wandler 1 ist ähnlich dem Wandler nach Fig. 1 ausgeführt, jedoch sind hier alle Elektroden kapazitiv mit ihrer jeweiligen Randmetallisierung gekoppelt, nämlich die Elektroden 15 mit der rtandmetallisierung3 und die Elektroden 16 mit der Randmetallisierung 4.

Die erste Randmetallisierung 3 hat galvanisch mit ihr verbundene Stege 13, zwischen denen Einbuchtungen 35 gebildet sind, in welche die Endabschnitte 14 der Elektroden 15 ragen. Die Eintauchtiefe h zwischen den Stegen 13 und den Elektroden-Endabschnitten 14 ist veränderlich und hat die Länge h. Es versteht sich, daß die veränderliche Eintauchtiefe h statt durch eine veränderliche Länge der Stege 13, wie dies in F i g. 5 gezeigt ist, auch durch eine veränderliche Länge der Elektroden-Endabschnitte 14 oder eine veränderliche Länge bei der die Interdigitalstruktur bildenden Leiterbahnen Zustandekommen kann. Ebenso kann es sein, daß nur einige Endabschnitte 14 und Stege 13 sich überlappende Abschnitte aufweisen.

Jeder Elektroden-Endabschnitt 14 bildet zusammen mit den benachbarten Stegen 13 und dem zwischen diesen sich erstreckenden Rand der Randmetallisierung 3 mit der Breite η eine Kapazität, die die jeweilige Elektrode 15 der Elektrodenreihe 5 mit der ersten Randmetallisierung 3 verbindet und deren Größe durch die zu verwirklichende Impulsreaktion des Wandlers bestimmt wird.

Dieser Wandler wird ähnlich wie oben beschrieben berechnet Hierbei setzt sich die Kapazität Q in der Ersatzschaltung nach Fig.2 aus den zwei in Reihe liegenden Kapazitäten 17 und 11 zusammen, die jeweils die Elektroden 15 und 16 der Elektrodenreihe 5 mit den Randmetallisierungen 3 und 4 verbinden.

In der Ausführungsform des Wandlers nach Fig.5 kommt die veränderliche Länge A der sich überlappenden Abschnitte der Stege 18 und der Elektroden-Endabschnitte 19 der Interdigitalstruktur 8 durch die veränderliche Länge der Stege 18 zustande.

Die Abstände tu zwischen den Längsachsen der benachbarten Stege 13 und Eiektroden-Endabschnitte 14 der Interdigitalstruktur 12 ist so dimensioniert daß sie von den Abständen b\ bzw. b zwischen den Längsachsen der Elektroden 15 und 16 der Elektrodenreihe 5 bzw. der Stege 18 und den Elektroden-Endabschnitten 19 der Interdigitalstruktur 8 verschieden sind. In dieser Ausführungsform des Wandlers werden die Abstände b, b_u bi ebenso wie die Abstände b, b\ beim Wandler nach F i g. 1 dimensioniert.

Beim betrachteten Wandler ist es zweckmäßig, die Abstände tn bzw. b zwischen den Längsachsen der Stege 13 bzw. 18 und den Elektroden-Endabschnitten 14 ίο bzw. 19 derart zu wählen, daß die Frequenzbänder /j bis h und fs bis ft (F i g. 6) der durch diese Interdigitalstrukturen 8 und 12 angeregten akustischen Oberflächenwellen die Frequenzbereiche überdecken, die den parasitären Durchlaßbereichen eund e'auf der Amplitudenfrequenzkennlinie des Wandlers entsprechen und jeweils auf verschiedenen Seiten ihrer Mittenfrequenz /Ό liegen F i g. 7 zeigt ein auf der Basis der obenbeschriebenen Wandler für akustische Oberflächenwelle^ ausgeführtes Filter, das mit akustischen Oberflächenwellen betrieben wird und einen kammartigen Eingangswandler 1 (Sendewandler) nach Fig. I aufweist. An die Randmetallisierungen 3 und 4 dieses Wandlers ist ein Hochfrequenzgenerator 20 angeschlossen. Darüber hinaus enthält das Filter einen bekannten kanimartigen apodischen Ausgangswandler (Empfangswandler) 21 mit ineinandergreifenden Elektroden, an dessen Randmetallisierungen 22 und 23 eine Belastung 24 angeschlossen ist. Der Wandler 21 hat eine Elektrodenreihe 25 aus Elektroden 26 und 27, die mit den Randmetallisierungen 22 bzw. 23 galvanisch gekoppelt sind. Die Elektrodenreihen 5 und 25 der Elektroden 6,7 und 26,27 beider Wandler 1 bzw. 21 sind auf einem piezoelektrischen Substrat 28 längs eines akustischen Kanals 29 angeordnet.

F i g. 8 zeigt ein Filter, bei dem sowohl der Eingangswandler 1 als auch der Ausgangswandler 30 nach Fig. 1 ausgebildet sind. Die Interdigitalstrukturen 8 und 8' zwischen den Stegen 9 und 9' der einen Randmetallisierung 4 und 3 sowie den Elekiroden-Endabschnitten 10 und 10' beider Wandler liegen auf beiden Seiten des akustischen Ausbreitungsweges 29 und die Elektrodenreihen 5 und 5' der Elektroden 6, 7 und 6', T sind in diesem Kanal angeordnet.

Bei dieser Ausführungsform des Filters sir\u die Abstände b zwischen den Längsachsen der benachbarten Stege 9 und Elektroden-Endabschnitte 10 der Interdigitalstruktur 8 des Eingangswandlers 1 derart gewählt, daß sie von den Abständen b' zwischen den Längsachsen der benachbarten Stege 9' und Elektroden-Endabschnitte 10' der Interdigitalstruktur 8' des Ausgangswandlers 30 verschieden sind.

Insbesondere können die genannten Abstände b und b'so dimensioniert sein, daß die Frequenzbänder /₃ bis h und /3' bis h' (F i g. 4) der durch die Interdigitalstrukturen 8 bzw. 8' angeregten akustischen Oberflächenwellen Frequenzbereiche überdecken, die den parasitären Durchlaßbereichen e und e' auf der Amplitudenfrequenzkennlinie des Filters entsprechen, die auf beiden Seiten ihrer Mittenfrequenz /0 liegen, ω Das Filter nach Fig.8 weist Absorber 31 für akustische Oberflächenwellen auf, die in bezug auf jede Interdigitalstruktur 8 bzw. 8' in der Weise angeordnet sind, daß sie die durch die Leiterbahnen 9,10 und 9', 10' dieser Strukturen angeregten akustischen Oberflächenwellen absorbieren. Im betrachteten Fall befinden sich die Absorber 31 unmittelbar auf den Interdigitalstrukturen 8 und 8'. Solche Absorber bestehen aus einem Werkstoff mit hoher Dielektriritätsknnstantp 7 R »ικ

Epoxydharz mit pulverförmigem Bariumtitanat als Füllmittel. Es nimmt dann die Größe der Kapazität 11 je Längeneinheit der sich überlappenden Leiterbahnen 9, 10 und 9', 10' der Interdigitalstrukturen 8 und 8' zu, so daß die Abmessungen des Wandlers kleiner gehalten werden können.

Bei dem Filter nach F i g. 9 sind der Eingangswandler 1 und der Ausgangswandler 32 nach F i g. 3 ausgebildet Im übrigen entspricht diese Ausführungsform des Filters allen Kennzeichnungsmerkmalen des Filters nach Fig.8, weil die Elektrodenreihen 5 und 5' der Elektroden 15, 16 und 15',. 16' auf einem akustischen Ausbereitungsweg 29 angeordnet sind. Die Interdigitalstrukturen 8 und 8' sowie die Interdigitalstrukturen 12 und 12', die jeweils von den Stegen 18,18' und 13,13' der Randmetallisierungen 4 bzw. 3 und den Elektroden-Endabschnitten 19, 19' bzw. 14, 14' gebildet sind, liegen jeweils auf verschiedenen Seiten des die Übertragungsbahn für die Oberfiächenwelien des Nutzfrequcnzbandes darstellenden Kanals 29.

Ein Unterschied besteht darin, daß die Absorber 33 zwischen dem Eingangswandler 1 und dem Ausgangswandler 32 in einem Abstand von den Interdigitalstrukturen 8 und 12 im Ausbreitungsweg der akustischen Oberflächenwellen angeordnet sind.

Wenn keine Absorber für die durch die Interdigitalstrukturen der Stege mit den Elektroden-Endabschnitten angeregten akustischen Wellen vorgesehen werden, werden die Abstände zwischen den Längsachsen der Leiterbahnen der Interdigitalstrukturen des Eingangsbzw. Ausgangswandlers, welche auf der gleichen Seite des akustischen Ausbreitungsweges angeordnet sind, so dimensioniert, daß das Frequenzband der durch die Interdigitalstruktur des Eingangswandlers angeregten akustischen Oberflächenwellen jenseits des Frequenzbands der durch die Interdigitalstruktur des Ausgangswandlers angeregten Oberflächenwellen liegt.

Es ist anzumerken, daß in den oben beschriebenen Bauarten der Wandler und der auf der Basis dieser Wandler aufgebauten Filter die Leiterbahnen der die kapazitive Ankopplung der Elektroden bewirkenden Interdigitalstrukturen parallel als auch nicht parallel den Elektroden der Elektrodenreihen sein können. Im zweiten Fall müssen die Leiterbahnen der Interdigitalstrukturen zu den Elektroden der Elektrodenreihen unter einem solchen Winkel angeordnet sein, daß die durch die Leiterbahnen der Interdigitalstrukturen des einen Wandlers angeregten akustischen Oberflächenwellen die Elektrodenreihe und Interdigitalstrukturen des anderen Wandlers nicht erreichen.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Wandler für akustische Oberflächenwellen ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung der Funktion des Filters nach F i g. 7.

Beim Eintreffen des Hochfrequenzsignals vom Generator 20 an den Randmetallisierungen 3 bzw. 4 entsteht zwischen den benachbarten Elektroden 6 und 7 der Elektrodenrsihe 5 eine vorzeichenveränderliche Potentialdifferenz infolge der galvanischen Kopplung der Elektroden 6 mit der ersten Randmetallisierung 3 und der kapazitiven Kopplung der Elektroden 7 mit der zweiten Randmetallisierung 4. Die Spannung zwischen jedem Paar der benachbarten Elektroden bzw. die elektrische Feldstärke hängen ab von der Größe der Kapazität zwischen den jeweiligen Elektroden 7 und der zweiten Randmetallisierung 4, d. h. von der Eintauchtiefe /ι der sich überlappenden Abschnitte der Stege 9 und der Elektroden-Endabschnitte 10 der Interdigitalstruktur 8. Somit werden im piezodektrischen Substrat 2 akustische Oberfiächenwelien innerhalb eines der Mittenfrequenz f₀ des Durchlaßbereiches des Filters naheliegenden Frequenzbandes angeregt s Die Amplitude der durch jedes Paar der benachbarten Elektroden 6 und 7 der Elektrodenreihe 5 angeregten akustischen Oberflächenwe"en ist proportional der elektrischen Feldstärke zwischen diesen Elektroden und hängt folglich alb von der Eintauchtiefe ίο /i der sich überlappenden Abschnitte der Leiterbahnen der Interdigitalstruktur 8. Also geschieht die Wichtung der Anregungsintensität der akustischen Oberflächenwellen mittels der Elektroden der Elektrodenreihe 5 bzw. die Erzeugung der gewünschten Impulsreaktion durch Vorgabe eines bestimmten Gesetzes der Leiterbahnüberlappung der Interdigitalstruktur 8. Dabei weisen die durch die Elektroden der Elektrodenreihe 5 angeregten akustischen Oberfiächenwelien eine ebene Weüenfront in der Strahlapertur auf, da sämtliche Elektroden dieser Reihe sich überlappende Abschnitte von gleicher Länge / besitzen. In der Elektrodenreihe 5 treten daher keine Beugungseffekte auf, durch welche die von den Elektroden dieser Reihe formierte Impulsreaktion verzerrt würde. In ähnlicher Weise werden akustische Oberflächenwellen durch die Leiterbahnen 9 und 10 der Interdigitalstruktur 8 angeregt, ob die Stege 9 galvanisch mit der zweiten Randmetallisierung 4 und die Elektroden-Endabschnitte 10 kapazitiv mit der ersten Randmetallisierung 3 gekoppelt sind. Hierbei befindet sich das Frequenzband der durch die Interdigitalstruktur 8 angeregten akustischen Oberflächenwellen außerhalb des Durchlaßbereiches des Filters, was durch die oben beschriebene Dimensionierung der Abstände zwischen den Längsachsen der Leiterbahnen dieser Struktu bedingt ist Deshalb werden durch die genannten akustischen Oberflächenwellen keine zusätzlichen Energieverluste im Durchlaßbereich bewirkt und die durch die Elektroden 6, 7 der Elektrodenreihe 5 erzeugt Impulsreaktion nicht verzerrt

Die durch die Elektroden 6 und 7 der Elektrodenreilv 5 des Eingangswandlers angeregten akustischen Oberflächenwellen breiten sich längs des akustischen Ausbreitungsweges 29 aus, erreichen den Ausgangswandler 21 und werden durch die Elektroden 26, 27 dieses Wandlers in ein elektrisches Signal umgewandel das der Belastung zugeführt wird. Die durch die Leiterbahnen 9,10 der Interdigitalstruktur 8 angeregter akustischen Oberfiächenwelien werden gestreut. Da det so Wandler 21 apodisch ist, ist die Amplitude de: elektrischen Signals, welches an jedem Paar dei Elektroden 26,27 erscheint, proportional der Länge dei sich überlappenden Abschnitte dieser Elektroden, d. h im Ausgangswandler 21 wird auch die Impulsreaktio entsprechend dem gegebenen Gesetz der Überlappun seiner Elektroden erzeugt.

Somit wird beim betrachteten Filter die Impulsreak tion sowohl im Eingangs- als auch im Ausgangswandle erzeugt, während die resultierende Amplitudenfre quenzkennlinien ein Produkt der Amplitudenfrequenz kennlinien darstellt, die jeweils im Eingangswandler und im Ausgangswandler 21 formiert werden.

Wenn die Abstände b zwischen den Längsachsen de Leiterbahnen 9, 10 der Interdigitalstruktur 8 derar ό5 gewählt sind, daß das Frequenzband h bis Λ der durc sie angeregten akustischen Oberfiächenwelien eine Frequenzbereich überdeckt, der dem zusätzliche Übertragungsbereich d auf der Amplitudenfrequen

kennlinie des Wandlers entspricht, unterliegen diese akustischen Oberflächenwellen dissipativen Energieverlusten innerhalb des angegebenen Frequenzbandes h bis U. Dadurch wird die Amplitude der durch die Elektroden 6,7 der Elektrodenreihe 5 des Wandlers im Frequenzband /₃ bis U angeregten akustischen Oberflächenwellen vermindertDies führt zu einer Verminderung des zusätzlichen Obertragungsbereichs d auf der Amplitudenfrequenzkennlinie des Filters.

Auf ähnliche Weise wird der Pegel der parasitären Durchlaßbereiche (F i g. 4) auf der Amplitudenfrequenzkennlinie des Filters dann herabgesetzt, wenn die Abstände b zwischen den Längsachsen der Leiterbahnen 9, 10 der Interdigitalstruktur 8 derart gewählt werden, daß das Frequenzband h bis A der durch diese angeregten akustischen Oberflächenwellen den Frequenzbereich überdeckt, der den parasitären Durchlaßbereichen e auf der Amplitudenfrequenzkennlinie des Wandlers entspricht

Das in Fig.8 dargestellte Filter funktioniert ähnlich dem vorstehend beschriebenen Filter. Ein Unterschied besteht darin, daß die Amplitude des elektrischen Signals, welches an jedem Paar der Elektroden 6', T der Elektrodenreihe 5' des Ausgangswandlers 30 bei der Einwirkung der von der Elektrodenreihe 5 des Eingangswandlers 1 eintreffenden akustischen Oberflächenwellen entsteht, proportional der Länge der sich überlappenden Abschnitte der Leiterbahnen 9', 10' der interdigitalstruktur 8' des Ausgangswandlers 30 ist Somit erfolgt die Erzeugung der gewünschten Impulsreaktion dieses Filters durch Vorgabe eines bestimmten Gesetzes der Überlappung der Leiterbahnen 9, 10 und 9', 10' der lnterdigitalstrukturen 8 und 8' des Eingangswandlers 1 bzw. Ausgangswandlers 30.

Da alle Elektroden 6', T der Elektrodenreihe 5' des Ausgangswandlers 30 sich auf gleicher Eintauchtiefe Γ überlappen, treten hier wie auch in der Elektrodenreihe 5 des Eingangswandlers 1 keine Beugungseffekte auf. Dies gestattet es, eine Amplitudenfrequenzkennlinie des Filters zu erzeugen, die der gewünschten am nächsten liegt.

Die durch die Leiterbahnen 9, 10 und 9", 10' der lnterdigitalstrukturen 8 und 8' des Eingangswandlers 1 und des Ausgangswandlers 30 angeregten akustischen Wellen werden in den Absorbern 31 absorbiert

Wenn die Abstände b und b' zwischen den Längsachsen der Leiterbahnen 9, 10 und 9', 10' der lnterdigitalstrukturen 8 und 8' des Eingangswandlers 1 und des Ausgangswandlers 30 so gewählt sind, daß die Frequenzbänder f₃ bis A und f₃— bis U— (F i g. 4) der durch sie angeregten akustischen Oberflächenwellen Frequenzbereiche Oberdecken, die den parasitären Durchlaßbereichen e und e' auf der Amplitudenfrequenzkennlinie des Filters entsprechen, wird der Pegel dieser Durchlaßbereiche dadurch verringert, daß diese akustischen Oberflächenwellen dissipativen Energieverlusten innerhalb des Frequenzbandes h bis U bzw. /₃' bis U unterliegen.

Das in F i g. 9 gezeigte Filter funktioniert ähnlich dem in Fig.8 dargestellten. Ein Unterschied besteht darin, daß die durch die Leiterbahnen 13,14 und 18, 19 der lnterdigitalstrukturen 12 und 8 des Eingangswandlers 1 angeregten akustischen Oberflächenwellen in den

ίο Absorbern 33 aufgenommen werden, die zwischen dem Eingangswandler 1 und dem Ausgangswandler 32 Platz finden. Eine solche Bauart des Filters ermöglicht eine erhöhte Signalunterdrückung außerhalb des Durchlaßbereiches, wenn die Abstände b, bi und b', bi zwischen

is den Längsachsen der Leiterbahnen 18 und 19,18', 19', 13' und 14' der lnterdigitalstrukturen 8,12 und"«», 12' des Eingangswandlers 1 und des Ausgangswandlers 32 entsprechend den oben beschriebenen Überlegungen gewählt sind.

Falls die Abstände b, bi, b' und bi derart dimensioniert sind, daß die Frequenzbänder der durch die Leiterbahnen der lnterdigitalstrukturen 8,12 und 8', 12' beider Wandler 1 und 32 angeregten akustischen Oberflächenwandler so liegen, wie es in F i g. 6 gezeigt ist, wird eine erhöhte Signalunterdrückung im Frequenzbereich erzielt, der den parasitären Durchlaßbereichen e und e'auf der Amplitudenkennlinie des Filters entspricht Ein Vorteil des vorgeschlagenen Wandlers ist, daß die Anregungsintensität der von ihm angeregten akustischen Oberflächenwellen bei deren gleichmäßiger Wellenfront in der Strahlapertur gewichtet werden kann. Dadurch kann bei Verwendung des Wandlers in einem Filter die Erzeugung der Amplitudenfrequenz kennlinie sowohl im Eingangswandler als auch im Ausgangswandler bei geringen Energieverlusten innerhalb des Durchlaßbereiches des Filters erfolgen, weil die die kapazitive Ankopplung bewirkenden Leiterbahnen keine zusätzlichen Energieverluste im Durchlaßbereich nach sich ziehen.

Die Form der Amplitudenfrequenzkennlinie, die durch den vorgeschlagenen Wandler bzw. das Filter erzeugt wird, kann zusätzlich durch Erhöhung der Signalunterdrückung außerhalb des Durchlaßbereiches des Wandlers (Filters) verbessert werden, was durch die frequenzabhängigen dissipativen Energieverluste in den lnterdigitalstrukturen der kapazitiven Ankopplung des

Wandlers erreicht wird. Die Berechnung und der Entwurf des vorgeschlage-

nen Wandlers sind recht einfach. Die Herstellung des Wandlers und des auf seiner Basis ausgeführten Filters ist ähnlich der üblichen Herstellungstechnologie für kammartige Wandler mit ineinandergreifenden Elektroden.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 10 25

1. Wandler für akustische Oberflächenwellen, bei welchem auf einem piezoelektrischen Substrat (2 in F i g. 1 und 5) ineinandergreifende Elektroden (6,7 in Fig. 1; 15, 16 in Fig.5) vorgesehen sind, deren Randmetallisierung (3, 4 in F i g. 1 und 5) mit dem Wandler-Klemmenpaar verbunden ist, gekennzeichnet durch

a) die Anwendung eines Wandlerkonzeptes

bei welchem die durch Längenwichtung der Elektroden erreichbare Vervollkommnung der Wandler-Frequenzcharakteristik durch eine die Wichrung der Anregungsintensität der akusti- _|5 sehen Oberflächenwellen ergebende kapazitive Elektroden-Ankopplung an die Randmetallisierung mit einem Staffelungsgrad der kapazitiven Ankopplung bewirkt ist, durch den die Elektroden <€* 7 in Fig. 1; 15, 16 in Fig.5) mit gleichbleibender Überlappungslänge ausführbar sind, und

bei welchem die Randmetallisierung zur kapazitiven Elektroden-Ankopplung durch Stege (9 in Fig. 1; 13, 18 in Fig.5) der Breite a entstehende Einbuchtungen (34 in F i g. 1; 35,45 in F i g. 5) aufweist und
die der kapazitiven Ankopplung unterliegenden Elektroden-Endabschnitte (10 in Fig. 1; 14, 19 in F i g. 5) von den Einbuchtungen (34 in F i g. 1; 35,45 i - F i g. 5) umgeben sind, deren Breite (m in F i g. 1; m und π in Fi ς. 5) im Verhältnis zur Breite a der Stege (9 in V i g. 1; 13,18 in F i g. 5) und zur Breite c der Elektroden (6, 7 in F i g. 1; 15, 16 in Fig.5) in Verbindung mit der Eintauchtiefe (I₁ in F i g. 1; A und /₂ in F i g. 5) der Elektroden-Endabschnitte (10 in Fig. 1, 14, 19 in Fig.5) den jeweiligen kapazitiven Ankoppiungsgrad ergibt, und

b) die Anwendung eines Wandlerkonzeptes, bei welchem zumindest eine Anzahl Elektroden (6, 7 in Fig. 1; 15, 16 in Fig.5) einen Abschnitt aufweist, der außerhalb der für die Oberflächenwellen vorgesehenen Übertragungsbahn unter einem von 90 Grad abweichenden Winkel gegenüber der Fortpflanzungsrichtung der Oberflächenwellen verläuft,

mit der Maßgabe,

daß entweder nur eine (4 in Fig. 1) der beiden Randmetallisierungen (3, 4 in Fig. 1) oder beide Randmetallisieiungen (3,4 in F i g. 5) mit Stegen (9 in Fig. 1; 13,18 in Fi g. 5) zur Bildung von Einbuchtungen für die ein- bzw. beidendig kapazitiv anzukoppelnden Elektroden (6, 7 in F i g. 1; 15, 16 in F i g. 5) versehen sind, und daß die Staffelung der kapazitiven Ankopplung der Elektroden entweder

durch die unterschiedliche Eintauchtiefe (7| in F i g. 1) der Elektroden-Endabschnitte (10 in Fig. 1) in die durch gleich lange Stege (9 in Fig. 1) der Randmetallisierung (3 in Fig. 1; 3, 4 in Fig.5) entstehenden Einbuchtungen (34 in Fig. 1) zustandekommt und/oder

durch die unterschiedlichen Längenabmessungen (Ii, U in F i g. 5) der von der Randmetallisierung (3, 4 in F i g. 5) ausgehenden Stege (13,18 in F i g. 5) bewirkt ist, durch welche Einbuchtungen (35,45 in F i g. 5) in Erscheinung treten, in der die Endabschnitte (14, 19

35

40

45 in F i g. 5) der Elektroden (15,16 in F i g. 5) endigen,

daß der Ausgleich unterschiedlicher Längen der Wandler-Randmetallisierungen (3,4 in F i g. 1 und 5),

A. bei Wandlern mit einer Randmetallisierung (3 in Fig. 1) für galvanisch angeschlossene Elektroden (6 in F i g. 1) und einer Randmetallisierung (4 in Fig. 1) für kapazitiv anzukoppelnde Elektroden (7 in F i g. 1) durch einen zumindest bei einer Anzahl der kapazitiv anzukoppelnden Elektroden (7 in Fig. 1) vorgesehenen Abschnitt zustandekommt, der in demjenigen Bereich des Substrats (2) unter einem von 90 Grad abweichenden Winkel gegenüber der Fortpflanzungsrichtung der Oberflächenwellen verläuft, der durch eine streifenförmige Fläche (36 in F i g. 1) begrenzt ist, deren eine Längsseite durch die Gerade (37 in F i g. 1) entsteht, welche das freie Ende des Steges (9 in Fig. 1) mit der größten Steglänge berührt, während die andere Längsseite dieser streifenförmigen Fläche durch die Gerade (38 in Fig. 1) entlang den freien Enden der galvanisch angeschlossenen Elektroden (6 in Fig. 1) definiert ist, wobei die Abknickungen (39, 40 in Fig. 1) der kapazitiv angekopptrten Elektroden (10 in F i g. 1) außerhalb der für die Oberflächenwellen vorgesehenen Übertragungsbahn liegen, während

B. bei Wandlern mit zwei Randmetallisierungen (3, 4 in Fig.5) für kapazitiv anzukoppelnde Elektroden (15, 16 in Fig.5) dieser Ausgleich durch zumindest bei einer Anzahl dieser Elektroden vorgesehene zwei Abschnitte zustandekommt, die in denjenigen zwei Bereichen des Substrats (2) unter einem von 90 Grad abweichenden Winkel gegenüber der Fortpflanzungsrichtung der Oberflächenwellen verlaufen, von denen der ein? Bereich durch eine streifenförmige Fläche (41 in Fig.5) begrenzt ist, deren eine Längsseite durch die Gerade (42 in Fig.5) entsteht, welche die freien Enden der Elektroden (15 in F i g. 5) der einen Randmetallisierung (3 in F i g. 5) miteinander verbindet und deren andere Längsseite durch die Gerade (43 in Fig.5) definiert ist, die das freie Ende des Steges (44 in Fi g. 5) mit der größten Steglänge berührt, während der andere Bereich durch eine streifenförmige Fläche (46 in Fig.5) begrenzt ist, deren eine Längsseite durch die Gerade (47 in Fig.5) entlang den freien Enden der Elektroden (16 in F i g. 5) der anderen Randmetallisierung (4 in F i g. 5) definiert ist, während die andere Längsseite dieser streifenförmigen Fläche durch die Gerade (48 in F i g. 5) definiert ist, die das freie Ende des Steges (49 in Fig.5) mit der größten Steglänge berührt, wobei die Abknickungen (51, 52, 53, 54 in Fig.5) der Elektroden (15, 16 in Fig.5) außerhalb der für die Oberflächenwellen vorgesehenen Übertragungsbahn liegen.

2. Wandler nach Anspruch I, gekennzeichnet durch die Bemessung des Abstandes b der Längsachsen der von der Randmetallisierung (4 in Fig. 1; 3, 4 in Fjg.5) ausgehenden Stege (9 in Fig. 1; 13, 18 in Fig.5) von den Längsachsen der der kapazitiven Elektroden-Ankopplung dienenden Endabschnitte (10 in Fig. t; 14, 19 in Fig.5) der

Elektroden (7 in F i g. 1; 15,16 in F i g. 5)
zum einen nach Maßgabe des jeweils erforderlichen Elektroden-Ankopplungsrade's und
zum anderen in der Weise, daß die akustischen Oberflächenwellen, welche durch die oberflächenwellenerzeugende Interdigitalstruktur aus den Stegen (9 in F i g. 1; 13,18 in F i g. 5) und den zwischen diesen Stegen befindlichen Endabschnitten (10 in F i g. 1; 14,19 in F i g. 5) der kapazitiv anzukoppelnden Elektroden (7 in Fig. 1; 15, 16 in Fig.5) in unvermeidbar Zustandekommen, in einem Frequenzbereich auftreten, dessen Frequenzlage höher und/oder niedriger ist als die Frequenzlage des Nutzfrequenzbandes, für das der Wandler entworfen ist

3. Wandler nach Anspruch 1, bei welchem die eine (4) der zwei Randmetallisierungen (3, 4) mit Stegen (9) für die kapazitive Ankopplung der Elektroden (7) der einen Elektrodengruppe versehen ist, gekennzeichnet durch die Bemessung des Abstandes b der Längsachsen der Stege (9) von den Längsachsen der Endabschnitte (10) der Elektroden (7), '.-eiche die letzteren kapazitiv an die Randmetallisierung (4) ankoppeln,

zum einen nach Maßgabe des jeweils erforderlichen kapazitiven Elektroden-Ankopplungsgrades und
zum anderen in der Weise, daß die akustischen Oberflächenwellen, welche durch die oberflächenwellenerzeugende Interdigitalstruktur aus den Stegen (9) und den zwischen diesen Stegen befindlichen jo Endabschnitten (10) der kapazitiv anzukoppelnden Elektroden (7) unvermeidbar Zustandekommen, einen Frequenzbereich einnehmen, dessen Frequenzlage sich mit der Frequenzlage der einen der zwei Gruppen von parasitären Durchlaßbereichen (e, e' in Fig.4) deckt, die symmetrisch zur Mittenfrequenz (f₀) dei Wandler-Durchlaßbereiches für das sich von der Frequenz (f\) bis zur Frequenz (f₂) erstreckende Nutzfrequenzband jeweils jenseits dieses Djrchlaßbereiches in Erscheinung treten (Fig. 1 und 4).

4. Wandler nach Anspruch 1, bei welchem die beiden Randmetallisierungen (3, 4) mit Stegen (13, 18) für die beidendige kapazitive Ankopplung der Elektroden (15, 16 versehen sind, gekennzeichnet durch

die Bemessung des Abstandes (Iy₂) der Längsachsen der Stege (13) der Randmetallisierung (3) von den Längsachsen der Endabschnitte (14) der dieser Randmetallisierung {3) zugeordneten Elektroden (15) und

durch die Bemessung des Abstandes b der Längsachsen der Stege (18) der Randmetallisierung (4) von den Längsachsen der Endabschnitte (19) der dieser Randmetallisierung (4) zugeordneten Elektroden (16)

zum einen nach Maßgabe des jeweils erforderlichen kapazitiven Elektroden-Ankoppelungsgrades und
zum anderen in der Weise, daß die akustischen Oberflächenwellen, weiche durch die oberflächenwellenerzeugende Interdigitalstruktur aus den Stegen (13,18) und den zwischen diesen Stegen (13,18) befindlichen Endabschnitten (14, 19) der kapazitiv anzukoppelnden Elektroden (15, 16) unvermeidbar erregt werden, iwei Frequenzbereiche (f)... Λ und /5 ... 4) einnehmen, deren Frequenzlagen sich jeweils mit den Frequenzlag in der zwei symmetrisch zur Mittenfrequenz (fa) des Wandler-Durchlaßbereiches und jenseits dieses Durchlaßbereiches liegenden. Gruppen von parasitären Durchlaßbereichen (e, e') decken (F i g. 5 und 6).

5. Filter auf der Basis der akustischen Oberflächenwellen, gekennzeichnet durch die Verwendung von Wandlern, von welchen zumindest einer nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist

6. Filter nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von Wandlern (1,30) als Eingangsund Ausgangswandler, mit jeweils nur einer die kapazitive Elektroden-Ankopplung bewirkenden Randmetallisierung (4) unter Anbringung der beiden Wandler in der Weise, daß die Übertragungsbahnen der mit Frequenzen außerhalb des Filter-Durchlaßbereiches in Erscheinung tretenden Oberflächenwellen, die beim Eingangswandler (1) durch die Interdigitalstruktur aus den Stegen (9) und den zwischen diesen Stegen befindlichen Endabschnitten (10) der kapazitiv anzukoppelnden Elektroden (7) Zustandekommen und beim Airjangswandler (30) im Fall seiner Erregung durch <ne Interdigitalstruktur aus den Stegen (9') und den zwischen diesen Stegen befindlichen Endabschnitten (10') der kapazitiv anzukoppelnden Elektroden (7') entstehen, zu beiden Seiten der Übertragungsbahn (29) für die Oberflächenwellen des Nutzfrequenzbandes sich befinden (F i g. 8).

. 7. Filter nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Verwendung von Wandlern, bei weichen alle für die kapazitive Elektroden-Ankopplung ausgebildeten Randmetallisierungen (3, 4) voneinander verschiedene Abstände (b_u b') der Längsachsen der Stege (9, 9') von den Längsachsen der der kapazitiven Elektroden-Ankopplung dienenden Endabschnitte (10, 10') der Elektroden (7, T aufweisen (F ig. 8).

8. Filter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß den für dh kapazitive Elektroden-Ankopplung ausgebildeten Randmetailisierungen (3, 4) der Wandler (1, 30) im Bereich der Stege (9, 9') und der für die kapazitive Elektroden-Ankopplung vorgesehenen Eniiabschnitte (10, 10') der Elektroden (7, T) jeweils e^;n Absorber (31) zugeordnet ist(Fig. 8).

9. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die für die kapazitive Elektroden-Ankopplung ausgebildeten Randmetallisierungen (3, 4) der Wandler (1,30) unmittelbar im Bereich der Stege (9, 9') und der für die kapazitive Elektroden-Ankopplung vorgesehenen Endabschnitte (10, 10') der Elektroden (7, /') einen Absorber (31) aufweisen (Fig. 8).

10. Filter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl beim Eingangswandler (1) als auch beim Ausgangsv-andler (32) die beiden Randmetailisierungen (3, 4) für die kapazitive Elektroden-Ankopplung ausgebildet sind und daß oberhalb und unterhalb der Übertragungsbahn (29) für die Oberflächenweilen des Filter-Durchlaßbandes im Bereich der Stege (18, 13'), die von den oberen Randmetallisierungen (4, 4) der beiden Wandler (1, 32) ausgehen, ein Absorber (33) vorgesehen ist und im Bereich der Stege (13, 18'), die den unteren Randmetallisierungen (3, 3) der beiden Wandler (1, 32) zugeordnet sind, ein weiterer Absorber (33) sich befindet (F ig. 9).