DE4330438B4

DE4330438B4 - Oberflächenakustikwelleneinrichtung

Info

Publication number: DE4330438B4
Application number: DE4330438A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Yokohama Yamada; Takashi Yokosuka Shiba; Katsumi Yokohama Itoh
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2013-09-09
Also published as: US5729076A; DE4330438A1

Abstract

Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit einem Oberflächenwellenakustiksubstrat und einem darauf gebildeten Interdigitalwandlermuster, mit einer regelmäßigen Periode, das eine unidirektionale Oberflächenwelle anregt;
wobei das Interdigitalwandlermuster eine erste Elektrode (51) mit einer Vielzahl von Elektrodenfingern, eine zweite Elektrode (52) mit einer Vielzahl von Elektrodenfingern und eine zwischen der ersten und der zweiten Elektrode (51, 52) positionierte Mäanderelektrode (53) aufweist, wobei wenigstens einer der Elektrodenfinger der ersten Elektrode (51) eine Breite hat, die ungleich einer Breite wenigstens einer der Elektrodenfinger der zweiten Elektrode (52) ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Elektrodenfinger der ersten Elektrode (51) und der zweiten Elektrode (52) jeweils Einzelelektroden sind und keine Gruppe aus benachbarten, gleichartigen Elektroden;
b) die Elektrodenfinger der ersten und/oder der zweiten Elektrode (51, 52) sowie die Mäanderelektrode (53) eine Dicke von 0,002 λ bis 0,05 λ aufweisen;
c) die Breite von mindestens einem der Elektrodenfinger der ersten Elektrode (51) einem Wert von λ/4 bis...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberflächenakustikwelleneinrichtung, eine Geräteausrüstung, die diese Einrichtung umfaßt, wobei eine elektrische Schaltung an sie angeschlossen ist, und Meßverfahren von Parametern derselben.
Der allgemeine Aufbau einer typischen herkömmlichen Oberflächenakustikwelleneinrichtung weist einen Interdigitalwandler als Bestandteil derselben auf. Der Interdigitalwandler dient zum Umwandeln eines elektrischen Signals in akustische Oberflächenwellen, und umgekehrt. Es ist üblich, einen Zweiweg-Interdigitalwandler zu verwenden, dessen Wirkungsgrad beim Übertragen oder Empfangen von Schallwellen in Vorwärtsrichtung, d. h., in einer Richtung, in der sich ein Objekt befindet, das akustische Wellen überträgt oder empfängt, der gleiche ist wie in umgekehrter Richtung. Andererseits wurde ein Einweg-Interdigitalwandler im Hinblick auf die Verringerung der Verluste untersucht, dessen Wirkungsgrad beim Übertragen oder Empfangen von akustischen Wellen in Vorwärtsrichtung größer als in umgekehrter Richtung ist.
Es ist seit langem bekannt, daß bei einem Einweg-Interdigitalwandler die akustische Reflexion eines solchen Interdigitalwandlers in Vorwärtsrichtung eine Quelle des sogenannten dreifachen Transitechos ist (TTE), durch das unerwünschte Erscheinungen wie etwa Welligkeit in den Frequenzgang und in die Gruppenlaufzeitcharakteristik gelangen können. Daher muß beim Interdigitalwandler die akustische Reflexion in Vorwärtsrichtung ausreichend unterdrückt werden.
Beim Einweg-Interdigitalwandler kann seine Struktur, die Verluste wirksam verringert, nicht immer zur Unterdrückung des TTE geeignet sein. In einem solchen Falle ist es erforderlich, die Strukturbedingungen des Interdigitalwandlers klar zu definieren, unter denen sowohl eine hochgradige Richtwirkung, d. h., ein großer Verhältniswert zwischen dem Schallwellenübertragungswirkungsgrad in Vorwärtsrichtung zum Wirkungsgrad in Rückwärtsrichtung, als auch eine Minimierung des TTE bewirkt wird.
Eine Oberflächenakustikwelleneinrichtung wird üblicherweise durch Analysieren einer Ersatzschaltung derselben, unter Benutzung von Scheinleitwertmatrixelementen und Streumatrixelementen, bewertet. Beispielsweise offenbart die Zeitschrift IEEE Transaction an Sonics and Ultrasonics, Bd. SU-26, Nr. 6, Seiten 426 bis 428 eine Analyse unter Verwendung einer gemischten Matrix (P-Matrix) aus Scheinleitwertmatrixelementen und Streumatrixelementen. Dennoch kann man nicht sagen, daß dadurch die Beziehung zwischen der Struktur eines Interdigitalwandlers und seiner akustischen Reflexion klar definiert wird.
Die Zeitschrift Jpn. J. Appl. Phys., Bd. 22 (1983), Seiten 163 bis 164 offenbart eine Oberflächenakustikwelleneinrichtung und die akustische Reflexion bei einem Interdigitalwandler für den Fall, daß es im Inter digitalwander nicht zu inneren Dissipationsverlusten kommt. Allerdings wird nicht über eine Einrichtung berichtet, bei der innere Verluste auftreten.
Über eine gruppenspezifische Einweg-Interdigitalwandlerstruktur wird in Engineering Research Report US75-15, Seiten 25 bis 30 der Jpn. Electronic Communication Society berichtet. In dem Bericht werden Strukturen der Reed-Elektrode, die als ”120°-Phasentyp” und als ”90°-Phasentyp” bezeichnet werden, vorgeschlagen, bei denen ein Bessel'scher Phasenschieber, der mindestens drei Phasenschieberelemente benötigt, als Beispiel eines 90°-Phasenschiebers zur Verwendung im 90°-Phasenwandler benutzt wird.
Bei Einweg-Interdigitalwandler einer Oberflächenwellenakustikeinrichtung kann der Einsatz von Phasenschieberkreisen erforderlich werden, um Verluste zu verringern, die durch die Verbesserung ihrer Richtwirkung verursacht werden. In diesem Falle kann die periphere Schaltung der Oberflächenakustikwelleneinrichtung komplex und/oder die Einrichtung selber dem Umfang nach groß werden. Daher ist es sehr erwünscht, eine neue Struktur eines Interdigitalwandlers einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung einschließlich einer daran angeschlossenen elektrischen Schaltung, die eine innere Dissipation aufweist, zu schaffen, deren Frequenzgang und Gruppenlaufzeitcharakteristik eine minimierte Welligkeit besitzt und deren Verluste sehr gering sind, bei kleiner Anzahl von Phasenschiebern.
Aus der DE 38 38 383 A1 geht ein akustisches Oberflächen-Wellenbauteil hervor, mit einem piezoelektrischen Substrat, auf dem ein Eingangswandler mit Interdigitalelektroden und ein Ausgangswandler mit Interdigitalelektroden ausgebildet ist, wobei der Eingangswandler und/oder der Ausgangswandler aufweist: ein Paar erster Sammelschienenelektroden, die Endteile der Interdigitalelektroden einer ersten Elektrodengruppe fluchtend verbinden, und ein Paar zweiter Sammelschienenelektroden, die die Interdigitalelektroden der ersten Elektrodengruppe im Bereich der überlappenden Elektrodenteile verbinden, wobei die Interdigitalelektro den der ersten Elektrodengruppe die gleiche Breite haben und zwischen den ersten Sammelschienenelektroden und den zweiten Sammelschienenelektroden in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind, und Endteile weiterer Interdigitalelektroden einer zweiten Elektrodengruppe mit jeweils einer der zweiten Sammelschienenelektroden verbunden sind, und weiterhin die Interdigitalelektroden der zweiten Elektrodengruppe nicht in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind, und jeweils andere Endteile von wenigstens einem Teil der Elektroden interdigital zu den Elektroden unterschiedlichen Potentials angeordnet sind.
Aus der US 4 542 356 geht ein schmalbandiges Filter für hohe Frequenzen und verschiedene Betriebsarten hervor. Resonatoren sind nahe beieinander auf einem einzigen piezoelektrischen Substrat angeordnet und können in verschiedenen Schwingungsarten bei verschiedenen Resonanzfrequenzen betrieben werden. Die Bedingungen der akustischen Kopplung der Resonatoren werden experimentell gefunden. Die Filterbedingungen werden erfüllt. Die Anordnung von streifenförmigen Elektrodenpaaren ist so getroffen, dass ei dem so gebildeten Interdigitalwandler unter anderem die ohmschen Verluste reduziert werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer neuen Struktur einer verlustarmen Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit Einweg-Interdigitalwandler und mit Frequenz- und Gruppenlaufzeitcharakteristiken bei begrenzter Welligkeit, und dies durch Definieren der Bedingungen, unter denen eine akustische Reflexion des Interdigitalwandlers unterdrückt und Verluste minimiert werden, sie in der Schaffung einer neuen Struktur mit Einweg-Interdigitalwandler und einer geringsten Anzahl von Phasenschiebern und mit Frequenz- und Gruppenlaufzeitcharakteristiken minimierter Welligkeit.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Gesamtheit der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Bedingung, aufgrund derer der Verlust einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit einer daran angeschlossenen elektrischen Schaltung ein Minimum wird, lautet: Gl/Ga = 1; wobei Ga die Strahlungsleitfähigkeit der Oberflächenakustikwelleneinrichtung und Gl die äußere Lastleitfähigkeit oder die Signalquellenleitfähigkeit der elektrischen Schaltung ist. Wenn es keine innere Dissipation gibt, wird das oben erwähnte TTE dann ein Minimum, wenn Gl/Ga = 1 ist. Wenn jedoch in der Oberflächenakustikwelleneinrichtung und/oder in der elektrischen Schaltung eine innere Dissipation auftritt, lautet die Bedingung, unter das das TTE ein Minimum wird, nicht immer Gl/Ga = 1. Aufgrund dieser Sachlage haben die vorliegenden Erfinder die Bedingungen ermittelt, unter denen eine verlustarme Oberflächenakustikwelleneinrichtung bei ausreichend unterdrücktem TTE aufgebaut werden kann, nämlich durch Anwendung einer Streumatrix wie nachfolgend beschrieben wird.
Bei einer Ersatzschaltung einer Schaltung, die eine Kombination bestehend aus einem Interdigitalwandler einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit innerer Dissipation und einer daran angeschlossenen peripheren Schaltung ist, welche eine Akustikklemme 1 in Vorwärtsübertragungs- oder -empfangsrichtung, eine Akustikklemme 2 in umgekehrter Richtung, und eine elektrischen Klemme 3 aufweist, wird der Wert der nachfolgenden Gleichung zu 1/3 oder weniger gemacht:
darin ist: (α) eine aus der Multiplikation einer Streumatrix (S), die einen Einweg-Interdigitalwandler darstellt, und einer komplexen konjugierten Matrix (S*) von (S) resultierende Matrix; κ (= |s₂₃|²/|s₁₃|²) der Richtwirkungskoeffizient; θ₁: arg(s₁₃ ²s₃₃*S₁₁*; θ₂: arg(α₁₃*s₃₃s₁₃*); θ₃: arg(α₁₃*s₁₂s₁₁*); μ der Wert α₁₃/|s₁₃| und Γ die Reflexion.
Im Falle eines Einweg-Interdigitalwandlers, dessen innere Dissipation praktisch vernachlässigbar ist, kann ein verlustarmer Einweg-Interdigitalwandler mit ausreichend eingeschränktem TTE gebaut werden, selbst wenn die geometrische Phasendifferenz anders als beim herkömmlichen ”90°-Phasentyp” oder beim ”120°-Phasentyp” ist, und zwar durch Ändern von θm, sofern die nachfolgende Gleichung erfüllt wird: Pi/Pq = exp(–jθm)darin ist: Pi die an die Reflexionselektrode gelieferte elektrische Leistung; Pq die an die Sendeelektrode gelieferte elektrische Leistung; θm die geometrische Phasendifferenz zwischen der reflektierenden und der sendenden Elektrode.
Bei einem Wandlermuster eines Einweg-Interdigitalwandlers ohne Phasenschieber sind insgesamt sechs Finger auf einem piezoelektrischen Substrat parallel unter Bildung einer Einheit angeordnet. Der erste bis sechste Finger haben jeweils eine Breite von λ/8, 3λ/8, λ/8, λ/8, λ/8 und λ/8 und weisen einen gegenseitigen Abstand von jeweils λ/8, λ/8, λ/4, λ/4 und λ/8 auf. Der erste, dritte, fünfte und sechste Finger sind elektrisch an eine der beiden Klemmen des Interdigitalwandlers angeschlossen, während der zweite und vierte Finger zusammen elektrisch an die andere Klemme angeschlossen sind. Durch Ändern der Breite der jeweiligen Elektrodenfinger des Interdigitalwandlers ist es möglich, eine verlustarme Oberflächenakustikwelleneinrichtung zu erhalten, bei der das TTE ausreichend unterdrückt und kein Phasenschieber benötigt wird.
Durch Benutzen dieser Methode kann die Strukturbedingung einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung geschafffen werden, bei der das TTE unterdrückt und damit die Welligkeit des Frequenzganges und der Gruppenlaufzeitcharakteristik minimiert wird. Weiter kann bei einem Einweg-Interdigitalwandler der Verlust minimiert werden, die Anzahl der Phasenschieber verringert und die Größe der Einrichtung minimiert werden, was zu einem kompakten, verlustarmen Hochleistungsoberflächenakustikwellengerät mit geringster Welligkeit führt.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.
1 veranschaulicht ein typisches Beispiel einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit einem Interdigitalwandler gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 veranschaulicht ein Muster eines Einwegwandlers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 veranschaulicht ein Muster eines Einweg-Interdigitalwandlers mit innerer Reflexion gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Ersatzschaltung des in den 2 oder 3 dargestellten Einweg-Interdigitalwandlers;
5 ist eine Parallelersatzschaltung der in 4 dargestellten Schaltung mit innerer Dissipation;
6 ist eine Reihenersatzschaltung der in 4 dargestellten Schaltung mit innerer Dissipation;
7 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der normalisierten Leitfähigkeit, dem Einfügungsverlust und der akustischen Reflexion bei einem Zweiweg-Interdigitalwandler (κ = 1) mit innerer Dissipation und dargestellt durch die Parallelersatzschaltung;
8 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der normalisierten Leitfähigkeit, dem Einfügungsverlust und der akustischen Reflexion bei einem unvollständigen Einweg-Interdigitalwandler (κ = 0,5) mit innerer Dissipation und dargestellt durch die Parallelersatzschaltung;
9 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der normalisierten Leitfähigkeit, dem Einfügungsverlust und der akustischen Reflexion bei einem vollständigen Einweg-Interdigitalwandler (κ = 0), mit innerer Dissipation und dargestellt durch die Parallelersatzschaltung;
10 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der normalisierten Leitfähigkeit, dem Einfügungsverlust und der akustischen Reflexion bei einem Zweiweg-Interdigitalwandler (κ = 1), mit innerer Dissipation und dargestellt durch die Reihenersatzschaltung;
11 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der normalisierten Leitfähigkeit, dem Einfügungsverlust und der akustischen Reflexion bei einem unvollständigen Einweg-Interdigitalwandler (κ = 0,5), mit innerer Dissipation und dargestellt durch die Reihenersatzschaltung;
12 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der normalisierten Leitfähigkeit, dem Einfügungsverlust und der akustischen Reflexion bei einem vollständigen Einweg-Interdigitalwandler (κ = 0), mit innerer Dissipation und dargestellt durch die Reihenersatzschaltung;
13 zeigt den Frequenzgang der Leitfähigkeit eines Interdigitalwandlers mit innerer Dissipation;
14 zeigt den Frequenzgang des Widerstandes eines Interdigitalwandlers mit innerer Dissipation;
15 zeigt eine Messung der Streumatrixelemente eines Einweg-Interdigitalwandlers;
16 zeigt den Frequenzgang des inneren Dissipationskoeffizienten eines Einweg-Interdigitalwandlers;
17 ist ein Systemblockschaltbild eines Fernsehempfängers mit einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung;
18 ist das Systemblockschaltbild einer beweglichen Kommunikationsendstelle mit einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung;
19 zeigt den Aufbau eines gruppenspezifischen Einwegwandlers;
20 zeigt ein Ersatzschaltbild des Wandlers, dargestellt durch die Streumatrix;
21 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Frequenzganges und der Gruppenlaufzeitcharakteristik eines Oberflächenakustikwellenfilters;
22 zeigt den Aufbau eines Oberflächenakustikwellenfilters;
23 zeigt ein Elektrodenmuster eines gruppenspezifischen Einwegwandlers;
24 zeigt ein Elektrodenmuster eines gruppenspezifischen Einwegwandlers;
25 zeigt ein Elektrodenmuster eines gruppenspezifischen Einwegwandlers;
26 zeigt ein Elektrodenmuster eines gruppenspezifischen Einwegwandlers;
27 zeigt ein Elektrodenmuster eines gruppenspezifischen Einwegwandlers;
28 zeigt ein Elektrodenmuster eines gruppenspezifischen Einwegwandlers;
29 zeigt ein Elektrodenmuster eines gruppenspezifischen Einwegwandlers;
30 zeigt ein Elektrodenmuster eines gruppenspezifischen Einwegwandlers, die einen kapazitiven Elektrodenmusterabschnitt aufweist;
31 zeigt ein Elektrodenmuster eines gruppenspezifischen Einwegwandlers, die einen induktiven Elektrodenmusterabschnitt aufweist;
32 ist eine perspektivische Ansicht einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung, die zur Erläuterung der Betriebsweise der Einrichtung dient;
33 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der Richtwirkung und der Fingerbreite der in 32 dargestellten Oberflächenakustikwelleneinrichtung;
34 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der Richtwirkung und der Fingerdicke der in 32 dargestellten Oberflächenakustikwelleneinrichtung;
35 zeigt eine Einfügungsverlust-Frequenzcharakteristik der in 2 dargestellten Oberflächenakustikwelleneinrichtung;
36 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer achtzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
37 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer neunzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
38 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer zwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
39 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer einundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
40 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer zweiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
41 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer dreiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
42 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer vierundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
43 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer fünfundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
44 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer sechsundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
45 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer siebenundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
46 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer achtundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
47 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer neunundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
48 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer dreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
49 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer einunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
50 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer zweiunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
51 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer dreiunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
52 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer vierunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
53 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer fünfunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
54 zeigt eine Ausführungsform eines Kommunikationsgerätes, das die Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
1 veranschaulicht eine Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit einer peripheren Schaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 1 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung ein Oberflächenakustikwellensubstrat 4, einen darauf gebildeten Einweg-Engangswandler 5, einen darauf gebildeten und an eine elektrische Ausgangsklemme 14 angeschlossenen Zweiweg-Ausgangswandler 6 und akustisch absorbierende Abschnitte 7, die auf entgegengesetzte Endabschnitte des Substrats 4 aufgemalt sind und zur Begrenzung der von den Endseiten des Substrats 4 reflektierten Akustikwelle dienen. Der Einweg-Eingangswandler 5 besteht aus Finger 8 und 9, zwischen denen eine mäanderförmige Elektrode gebildet ist. Phasenschieber 10 und 11, die die Form von Spulen L1 und L2 haben, sind mit einem Ende an eine elektrische Eingangsklemme 3, und mit dem anderen Ende jeweils an den Finger 8 bzw. 9 angeschlossen, um den sogenannten gruppenspezifischen Einweg-Interdigitalwandler zu bilden. Die elektrische Versorgungsquelle 13 ist über einen Versorgungsquellenwirkleitwert 12 an die elektrische Eingangsklemme 3 angeschlossen. Ein Lastwirkleitwert 15 ist an die elektrische Ausgangsklemme 14 angeschlossen. Das Oberflächenakustikwellensubstrat 4 besteht gewöhnlich aus 128° Y-X LiNbO₃, während die verschiedenen Elektroden aus einem Aluminiumfilm von 1000 bis 8000 μm Dicke hergestellt sind.
2 zeigt die Struktur eines gruppenspezifischen Einweg-Interdigitalwandlers mit zugehöriger elektrischer Schaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie 2 zeigt wird die Energie entweder in Vorwärtsrichtung, oder in Rückwärtsrichtung übertragen, je nach dem von einem Phasenschieber 16 herbeigeführten elektrischen Phasenunterschied und dem geometrischen Phasenunterschied, der von der Anordnung der Elektroden abhängt. Hier wird nun definiert, daß die in 2 dargestellte Struktureinheit des Einweg-Interdigitalwandlers mit Phasenschieberschaltung 16 durch eine Ersatzschaltung dargestellt wird, die Vorwärtsakustikklemmen 1, 1', Rückwärtsakustikklemmen 2, 2' und elektrische Klemmen 3, 3' aufweist, wie dies in 4 dargestellt ist.
3 veranschaulicht die Struktur einer Einweg-Interdigitalwandlereinheit mit innerer Reflexion gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Einwegrichtwirkung dieser Struktur wird durch Fortlassen der Erdung und der Massenbelastung (MEL) erreicht, wobei es sich um eine Reflexion handelt, die verursacht wird durch den Unterschied der Impedanzcharakteristik der Oberflächenwelle zwischen einem Bereich des Substrats, auf dem der Wandler gebildet ist, und einem anderen Bereich, auf dem kein Wandler gebildet ist, sowie durch die regenerierte Welle (RW), welche von der Reflexion der gegenseitigen elektrischen Belastung abhängt. In diesem Falle werden das Vorwärtsende, das Rückwärtsende und die elektrische Klemme der Struktur ebenfalls als Vorwärtsakustikklemmen 1, 1', Rückwärtsakustikklemmen 2, 2' und elektrische Klemmen 3, 3' definiert, wie bei dem in 2 dargestellten Fall. Mit dieser Definition ist es möglich, jeden beliebigen Einwegwandler darzustellen, der nicht immer ein Gruppentyp ist und Wandler des Innenreflexionstyps umfassen kann, wie in 3 und, als Ersatzschaltung, in 4 dargestellt ist.
In 4 sind die Wellenwiderstände Zo 17 zwischen die Vorwärtsakustikklemmen 1 und 1' bzw. zwischen die Rückwärtsakustikklemmen 2 und 2' geschaltet. Bekanntlich tritt beim oben erwähnten Einweg-Interdigitalwandler eine innere Dissipation, wie etwa ein Ohm'scher Verlust, in der Schaltung oder in den Elektroden auf.
Hinsichtlich der Streumatrix (S) der oben genannten Schaltung wird folgende Beziehung aufgestellt: (S)(S*) = (α) (1)wobei (S) und (α) jeweils Matrizen mit 3 Zeilen x 3 Spalten sind.
Der Fall, daß die Streumatrixelemente komplexe Zahlen sind entspricht einem physikalischen Fall, bei dem keine Beschränkung hinsichtlich der Frequenz und der Anschlußbedingung an die elektrischen Klemmen besteht. Aus der Gleichung (1) werden die folgenden drei Gleichungen erhalten: |s11|2 + |s12|2 + |s13|2 = α11 (2) |s13|2 + |s23|2 + |S33|2 = α33 (3) s13s11* + s23s12* + s33s13* = α13 (4)
Aus diesen drei Gleichungen werden die folgenden Gleichungen abgeleitet: |s13|2 = (α33 – Γ2)/(1 + κ)(Vorwärtsrichtung) (5) |s23|2 = κ(α33 – Γ2)/(1 + κ)(Rückwärtsrichtung) (6)
wobei κ = |s23|2/|s13|2(Richtungskoeffizient) (8) Γ ≡ |s33| = √[(b – 1)² + a²]/[(b + 1)² + a²](elektrische Reflexion) (9) b ≡ Gl/Ga (10) a ≡ Bt/Ga (11) μ ≡ |α13/s13| (12) θ1 ≡ arg(s13 2s33*s11*) (13) θ2 ≡ arg(s33s13*) (14) θ3 ≡ arg(s13s11*) (15);wobei Gl der Leitwert einer äußeren Last (oder einer Signalquelle); Ga der Strahlungsleitwert; und Bt der gesamte Blindleitwert einschließlich des Schaltungsblindleitwertes ist. Wie ersichtlich ist die durch die Gleichung 7 dargestellte akustische Reflexion die Quelle für das TTE.
Beim Fernsehempfänger beispielsweise verursacht das TTE das Auftreten von Geisterbildstörungen auf dem Bildschirm, während es bei Tonübertragung etc. eine Echostörquelle ist. Da bei einem Fernsehempfänger die akzeptable Erfassungsgrenze für Geisterbilder zwischen –30 bis –40 dB liegt, und bei der Tonübertragung die akzeptable Erfassungsgrenze einer Störung zwischen –20 bis –30 dB liegt, kann die kleinste erforderliche Unterdrückung des TTE auf –20 dB angesetzt werden. Aufgrund der Tatsache, daß das TTE zweimal zwischen einem Eingangswandler und einem Ausgangswandler reflektiert wird, nimmt die Reflexionsgröße an einer der Reed-Elektroden den Wert von etwa einem Drittel an. Dementsprechend besteht in bezug auf die Störcharakteristik einer Einrichtung die geforderte Mindestbedingung darin, den Wert der nachfolgenden Formel auf 1/3 oder darunter anzusetzen:
dabei ist: (α) eine Matrix, die das Ergebnis der Multiplikation der einen Einweg-Interdigitalwandler darstellenden Streumatrix (S) mit einer komplex konjugierten Matrix (S*) von (S); κ (= |s₂₃|²/|s₁₃|²) der Richtwirkungskoeffizient; θ₁: arg(s₁₃ ²s₃₃*s₁₁*; θ₂: arg(α₁₃*s₃₃s₁₁*); θ₃: arg(α₁₃*s₁₃s₁₁*); μ der Wert α₁₃/|s₁₃| und Γ die Reflexion. Bei der ersten Ausführungsform wird der Wert der Gleichung (16) auf 1/10 angesetzt, was zu einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit einer befriedigenden Charakteristik und gut unterdrücktem TTE führt.
Wenn der an der elektrischen Klemme 3 des Interdigitalwandlers anliegende Imaginärteil bei der Hauptansprechfrequenz des Wandlers unterdrückt wird, wird folgendes Ergebnis erreicht: a = 0 (17) θ1 = θ2 = θ3 = 0 (18),weil die Streumatrixelemente reale Zahlen sind.
Aus diesem Grunde werden aus den Gleichungen (5) bis (7) die folgenden Gleichungen erhalten: s13 2 = (α33 – γ2)/(1 + κ)(Vorwärtsrichtung) (19) s23 2 = κ(α33 – γ2)/(1 + κ)(Rückwärtsrichtung) (20)
κ ≡ s23 2/s13 2(Richtwirkungskoeffizient) (22) λ ≡ s33 = (b – 1)/(b + 1)(elektrische Reflexion) (23) α13/s13 (24).
Wenn daher der Wert der Formel:
auf 1/3 oder darunter gesetzt wird, wie zuvor erwähnt, kann die akustische Reflexion unterdrückt werden.
Bei der zweiten Ausführungsform wurde der Wert der Formel (25) auf 1/10 festgesetzt, wobei der Imaginärteil der elektrischen Klemme bei der Mittenfrequenz beseitigt wird. Bei dieser Ausführungsform wurde eine Oberflächenakustikwelleneinrichtung geschaffen, die eine befriedigende Flachheit im Durchlaßbereich aufweist.
In allen diesen Fällen hat sich herausgestellt, daß die Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit ihren elektrischen Schaltungen durch einfache Ersatzschaltungen dargestellt werden kann, die in den 5 und 6 wiedergegeben sind. 5 zeigt eine Parallelersatzschaltung der Einrichtung, bei der die innere Dissipation durch parallele Leitwerte gu 20 dargestellt ist, während 6 eine Reihenersatzschaltung darstellt, bei der die innere Dissipation durch Reihenwiderstände ru 21 dargestellt ist. Bei diesen Figuren ist der Vorwärtsstrahlungsleitwert 18 und der Rückwärtsstrahlungsleitwert 19 durch (κ + 1)Ga bzw. (κ + 1)Ga/κ dargestellt.
Wenn die in 5 dargestellte Ersatzschaltung benutzt wird, werden die akustische Reflexion s₁₁ und der Einfügungsverlust s₁₃ jeweils durch die folgenden Gleichungen dargestellt: s11 = {[(κ – 1)/(κ + 1)](Gl + gu) + Ga}/(Ga + Gl + gu) (26) s13 = √1/(κ + 1)·2√GaGl/(Ga + Gl + gu) (27).
Weiter werden unter Benutzung der weiter oben aufgeführten Parameter b und g ≡ gu/Ga (28)die akustische Reflexion und der Einfügungsverlust wie folgt dargestellt: s11 = {[(κ – 1)/(κ + 1)](b + g) + 1}/(1 + b + g) (29) s13 = √1/(κ + 1)·2√b/(1 + b + g) (30).
Indem man den Absolutwert, der auf die akustische Reflexion bezogenen folgenden Formel: {[(κ – 1)/(κ + 1)](b + g) + 1}/(1 + b + g) (31)auf 1/3 oder darunter ansetzt, erhält man in entsprechender Weise eine befriedigende Charakteristik.
Wenn die in 6 dargestellte Ersatzschaltung verwendet wird, werden die akustische Reflexion s₁₁ und der Einfügungsverlust s₁₃ jeweils durch die folgenden Gleichungen dargestellt: s11 = {[(κ – 1)/(κ + 1)](1/Ga) + ru + 1/Gl}/[1/Ga) + ru + (1/Gl)] (32) s13 = √1/(κ + 1)·{(2/√GaGl)/[(1/Ga) + (1/Gl) + ru]} (33)
Wenn weiter die Parameter b und r ≡ ru·Ga = ru/Ra (34)verwendet werden, stellt sich die Reflexion und der Verlust wie folgt dar: s11 = {[(κ – 1)/(κ + 1)] + (1/b) + r}/[1 + (1(b) + r] (35) s13 = √1/(κ + 1)·{(2/√b)/[1 + (1/b) + r] (36)
Indem man den Absolutwert, der auf die akustische Reflexion bezogenen folgenden Formel: {[(κ – 1)/(κ + 1)] + (1/b) + r}/[1 + (1/b) + r] (37)auf ein Drittel oder weniger reduziert, erhält man in entsprechender Weise eine befriedigende Charakteristik. Die in dB ausgedrückten obigen Werte sind folgende: P11 = 20log(s11) (38) P13 = 20log(s13) (39).
Die 7 bis 12 zeigen in einigen Beispielen mit b(Ga/Gl) als Parameter Berechnungsergebnisse von P₁₁ und P₁₃, wobei sich die 7 bis 9 auf Einrichtungen beziehen, deren innere Dissipation durch den Parallelschaltungstyp dargestellt wird. 7 betrifft einen Zweiweg-Interdigitalwandler (κ = 1); 8 betrifft einen unvollständigen Einweg-Interdigitalwandler (κ = 0,5); und 9 betrifft einen vollständigen Einweg-Interdigitalwandler (κ = 0). In diesen Figuren gibt die durchgezogene Kurve den Einfügungsverlust wieder, während die gestrichelte Kurve die Unterdrückung der akustischen Reflexion wiedergibt. Wenn innere Dissipation auftritt (gu/Ga = 0,5), verschiebt sich der Minimalverlustpunkt im allgemeinen nach rechts, d. h. zu derjenigen Seite, auf der Gl/Ga größer ist, während sich der Punkt der akustischen Reflexionsunterdrückung nach links verschiebt, d. h. in eine Richtung, in der Gl/Ga kleiner ist.
Die 10 bis 12 zeigen für einige Beispiele von Einrichtungen, deren innere Dissipation durch den Reihenschaltungstyp dargestellt wird, einige Berechnungsergebnisse von P₁₁ und P₁₃, mit b(Ga/Gl) als Parameter. 10 bezieht sich auf einen Zweiweg-Interdigitalwandler (κ = 1); 11 betrifft einen unvollständigen Einweg-Interdigitalwandler (κ = 0,5); und 12 bezieht sich auf einen vollständigen Einweg-Interdigitalwandler (κ = 0). In diesen Figuren gibt die vollausgezogene Kurve den Einfügungsverlust wieder, während die gestrichelte Kurve die akustische Reflexionsunterdrückung wiedergibt. Wenn eine innere Dissipation auftritt (gu/Ga = 0,5), verschiebt sich im allgemeinen der Minimumverlustpunkt nach links, d. h. in eine Richtung in der Gl/Ga kleiner ist, während sich der Punkt der akustischen Reflexionsunterdrückung nach rechts verschiebt, d. h. in eine Richtung, in der Gl/Ga größer ist.
Bei einer üblichen Schaltung mit Reed-Elektroden hat die Dissipationskomponente der Ersatzschaltung einen Wert von 5% oder mehr. Daher ist: r ≥ 0,05 und g ≥ 0,05. Im Falle, daß die innere Dissipation durch 6 dargestellt wird, wird also die Bedingung, nach der die Unterdrückung der akustischen Reflexion ein Maximum wird, dadurch erhalten, daß der Wert der Gleichung (35) zu Null gemacht wird, was zu der Bedingung führt, daß für 0 ≤ κ ≤ 1 der Parameter b dem Wert 1.05 entspricht oder größer als dieser ist.
Im Falle der vollständigen Einwegrichtwirkung (κ = 0), bei der die innere Dissipation der in 5 dargestellte Parallelschaltungstyp ist, wird die Bedingung zu: b < 0,95.
Gemäß der dritten Ausführungsform, für die die innere Dissipation durch die in 5 dargestellte Weise ausgedrückt wird, wurde eine befriedigende akustische Reflexionscharakteristik mit κ = 0, r = 0,5 und b = 0,5 erzielt. Weiter wurde gemäß der vierten Ausführungsform eine befriedigende akustische Reflexionscharakteristik mit κ = 0 (vollständige Einwegrichtwirkung), r = 0,5 und b = 2,0 erreicht, und zwar bei der in 6 dargestellten inneren Dissipation. Wie aus den 9 und 12 hervorgeht, wird der Bereich, in welchem die akustische Reflexion unterdrückt wird, durch absichtliche Vergrößerung der inneren Dissipation (g, r) von 0 auf 0,5 erweitert, so daß die Änderung der Charakteristik aufgrund der Änderung der Werte des Oberflächenakustikwellenelementes und des peripheren Elementes minimiert wird.
Wenn auch bei den oben erwähnten Ausführungsformen die Werte des auf den inneren Energieverlust bezogenen Leitwertes (oder Widerstandes) bekannt sind, weil sie absichtlich eingefügt werden, gibt es notwendigerweise einen inneren Energieverlust in Elementen der realisierten Schal tung, die keine absichtlich eingefügte innere Dissipation besitzt. Um daher eine annehmbare Unterdrückungscharakteristik der akustischen Reflexion zu erzielen ist es erforderlich, den Wert des auf die innere Dissipation bezogenen Leitwertes oder Widerstandes zu kennen. Die 13 und 14 zeigen eine Leitwert-Frequenzcharakteristik 22 eines Interdigitalwandlers mit einer peripheren Schaltung, sowie eine Widerstands-Frequenzcharakteristik 23 eines Interdigitalwandlers mit einer peripheren Schaltung. Danach ist es möglich, eine konstante innere Dissipation aus der Größe des Leitwertes oder der Größe des Widerstandes bei einer extremen Frequenz, und einen Wert derselben bei einer Hauptansprechfrequenz zu erzielen. Gemäß dieser Ausführungsform kann eine annehmbare Charakteristik der akustischen Reflexionsunterdrückung auch dann erreicht werden, wenn es keinen absichtlichen inneren Energieverlust gibt.
Die Erfinder haben herausgefunden, daß der mit der inneren Dissipation einer Reed-Elektrode in Beziehung stehende Koeffizient wie folgt ausgedrückt werden kann:
Wenn der Leiterverlust (beispielsweise der Verlust im Phasenschieber, etc.) in einer Schaltung groß ist, wird auch der Beitrag des ersten Terms, d. h. 1 + s₃₃ oder 1 – s₃₃, groß werden. Wenn der innere Energieverlust durch die in 5 wiedergegebene Ersatzschaltung dargestellt wird, nimmt α₃₃ folgenden Wert an: α33 = 1 – ruGl|1 + s33|2 = 1 – β1 + |1 + s33|2 (41)
Wenn der Energieverlust durch 6 dargestellt wird, ergibt sich für α₃₃: α33 = (1 – gu/Gl)|1 + s33|2 = 1 – β1 – |1 + S33|2 (42)
Im vorliegenden Falle wird α₃₃ durch folgenden Ausdruck dargestellt: α33 = α0 – β1|1 – s33ejξ|2 (43)wobei ξ Bedeutungen des Vorzeichens vor s₃₃ und des Korrekturkoeffizienten des gemessenen Phasenfehlers umfaßt.
Die Erfinder haben Versuche durchgeführt, um den obigen Sachverhalt durch Verwenden einer Struktur mit 15 Elektrodengruppen zu bestätigen, von denen jede ein Paar von Elektroden ohne Gewichtung aufweist, die auf einem X-112° LiTaO₃-Substrat hergestellt sind und eine Mittenfrequenz von 53,5 MHz sowie eine Öffnung von 1000 μm aufweisen. Die Vorwärts- und Rückwärtscharakteristiken wurden durch Anordnen von Monitorelektroden gemessen, von denen jede eine kleine Anzahl von Elektrodenpaaren in den jeweiligen Richtungen besitzt. 15 zeigt das Ergebnis der Messung. Im Falle der 15 wurde das Streumatrixelement der inneren Dissipation unter Benutzung der Gleichung (15) ermittelt. Das Ergebnis ist in 16 durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Gemäß 16 zeigt die Dissipation eine starke Frequenzabhängigkeit. Anschließend wurde α₃₃ aus der elektrischen Reflexion s₃₃ unter Benutzung der Gleichung (43) ermittelt. Im vorliegenden Falle wurden die Konstanten α₀, β₁ und ξ durch Anpassen an die experimentellen Werte bei ersten Nullpunktfrequenzen von 52 MHz und 55 MHz und einer zweiten Nullpunktfrequenz von 50 MHz erhalten, bei denen der Einfluß auf die Strahlungscharakteristik klein ist. Das Ergebnis war: α₀ = 0,4; β₁ = 0,5 und ξ = 117°. Die durchgezogene Linie der 16 veranschaulicht das Ergebnis der Berechnung der Gleichung (22).
17 ist ein Blockschaltbild eines Fernsehempfängersystems, das eine Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer vierten Anwendung der vorliegenden Erfindung verwendet. Gemäß 17 wird ein über eine Antenne 24 eingegebenes Signal durch einen Abstimmteil 25 in eine Zwischenfrequenz (IF) umgewandelt, die die Oberflächenakustikwelleneinrichtung 26 der vorliegenden Erfindung durchläuft und von einem Demodulationsteil 27 demoduliert wird. Der Videosignalanteil des demodulierten Signals wird an der Klemme 28 ausgegeben, während der Audiosignalanteil an der Klemme 29 ausgegeben wird. Da die vorliegende Oberflächenakustikwelleneinrichtung 26 als Zwischenfrequenzfilter benutzt wird, kann ein IF-Kreis, dessen Gruppenlaufzeit außerordentlich flach verläuft, und dessen Erfassungslinearität groß ist, hergestellt werden. Als Ergebnis weist der Fernsehempfänger eine bessere Demodulationskennlinie auf.
18 ist ein Blockschaltbild eines mobilen Telefonsystems, das eine Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer fünften Anwendung der vorliegenden Erfindung verwendet. Gemäß 18 läuft ein durch eine Antenne 30 eingegebenes Signal durch ein Empfangsfilter 31 als erste Stufe und wird in einem Mischer 33 mit einem Signal gemischt, das von einem spannungsveränderlichen Oszillator 32 geliefert wird. Dann wird durch ein Zwischenfrequenzfilter 34, unter Benutzung eines Einweg-Interdigitalwandlers gemäß der vorliegenden Erfindung ein Signal aus einem Kanal ausgewählt. Das ausgewählte Signal wird durch eine Demodulator-/Logikschaltung 35 in ein Audiosignal umgewandelt und an eine Audioausgangsklemme 36 geliefert. Andererseits wird von der Demodulator-Logikschaltung 35 ein Bezugssignal zum Umwandeln der Zwischenfrequenz an eine Steuerschaltung 35 des spannungsveränderlichen Oszillators 32 geliefert. Gleichzeitig läuft das Audiosignal von einer Audioeingangsklemme 38 durch die Demodulator-/Logikschaltung 35 zu einer Modulatorschaltung 39. In der Modulatorschaltung 39 wird das Audiosignal mit einem modulierenden Signal moduliert, das von einem spannungsgesteuerten Oszillator 40 geliefert wird. Das modulierte Signal läuft durch ein Übertragungsfilter 41 und wird durch die Antenne ausgesandt. Vom spannungsveränderlichen Oszillator 40 wird ein Steuersignal an eine Empfangssteuerschaltung 37 angelegt, um letztere mit dem Modulator 39 zu synchronisieren. Da das Zwischenfrequenzfilter 34 verlustarm ist und einen flachen Verlauf der Gruppenlaufzeit aufweist, besitzt das mobile Telefon ein beträchtliches Leistungsvermögen, indem es eine hohe Empfindlichkeit und eine ausgeprägt lineare Demodulationskennlinie besitzt.
Nunmehr sollen die geometrischen Bedingungen der Bauelemente eines Einweg-Interdigitalwandlers ermittelt werden. Wie zuvor erwähnt wird die Bedingung zur Unterdrückung des TTE bei einer Einweg-Oberflächenakustikwelleneinrichtung durch Einfügen von κ = 0 in die Gleichungen (31) und (37) erhalten. Dementsprechend ergibt sich die Bedingung zur Unterdrückung des TTE bei einem vollständigen Einweg-Interdigitalwandler, dessen innere Dissipation so gut wie vernachlässigbar ist, zu: b = 1 (44)wobei b = Gl/Ga ist.
Die Baubedingung für einen gruppenspezifischen, Einweg-Interdigitalwandler, wie er in 19 dargestellt ist und die sechste Anwendung der Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, wird unter Verwendung der Streumatrix dann erhalten, wenn die geometrische Phasendifferenz zwischen den sendenden und den reflektierenden Elektroden kein ungeradzahliges Vielfaches von π/2 ist.
In 19 umfaßt die Einrichtung, wie üblich, eine sendende Elektrode 51, eine reflektierende Elektrode 52, eine Mäanderelektrode 53, die alle auf einem piezoelektrischen Substrat gebildet sind, sowie eine elektrische Schaltung 54, die einen Phasenschieber zur Herbeiführung einer elektrischen Phasendifferenz zwischen der sendenden und der reflektierenden Elektrode umfaßt.
20 ist eine Ersatzschaltung der in 19 dargestellten Einrichtung, ausgeführt als eine Verbindung von n-Endstellenschaltungen in Streumatrixdarstellung. In 20 bezeichnet S die sendende Elektrode, T die reflektierende Elektrode, U die elektrische Schaltung und P einen Ausbreitungspfad der akustischen Oberflächenwelle zwischen der sendenden und der reflektierenden Elektrode.
Die Aufbaubedingung für die durch die Ersatzschaltung in 20 dargestellte Einrichtung ist aufgrund der nachfolgenden Bedingungen hergeleitet worden:
Erste Bedingungen, die sich auf die sendenden und reflektierenden Elektroden beziehen:

(a) Reziprozität zwischen den entsprechenden Klemmen;
(b) Symmetrie zwischen den Akustikklemmen; und
(c) Unitarität der Streumatrix.

Zweite Bedingungen, bezogen auf die elektrische Schaltung:

(a) Reziprozität zwischen den entsprechenden Klemmen; und
(b) Anpassen der Leistungsquelle und der Klemme 3.

Dritte Bedingung, bezogen auf den Ausbreitungspfad:

(a) keine Reflexion;
(b) kein Ausbreiturigsverlust.

Als vierte Bedingung wird ein Frequenzbereich der Oberflächenakustikwelleneinrichtung in der Nähe der Ausbreitungsmittenfrequenz eingestellt.
Die dritten Bedingungen (a) und (b) dienen zur näherungsweisen Handhabung einer derzeitigen Oberflächenakustikwelleneinrichtung.
Die Aufbaubedingung eines gruppenspezifischen Einweg-Interdigitalwandlers mit vollständiger Einwegrichtwirkung, die unter Verwendung der oben genannten Bedingungen bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Wechselwirkung zwischen der sendenden Elektrode und der reflektierenden Elektrode abgeleitet wird, lautet wie folgt: Pi/Pq = exp(–jΦm) (45)dabei ist: Pi die an die reflektierende Elektrode gelieferte elektrische Leistung; Pq die an die sendende Elektrode gelieferte elektrische Leistung; exp die Basis des natürlichen Logarithmus; j die Einheit der Imaginärzahl, und Φm der geometrische Phasenunterschied zwischen der reflektierenden Elektrode und der sendenden Elektrode, wobei Φm ≠ (130°n) und n eine ganze Zahl ist.
21 zeigt ein Beispiel des Frequenzgangs und der Gruppenlaufzeitcharakteristik eines Oberflächenakustikwellenfilters gemäß einer siebten Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Das Filter wurde durch Aufbringen eines Aluminiumfilms von 0,5 μm Dicke auf einem Substrat aus ST geschnittenem Quarz und Herstellen eines Interdigitalwandlers durch entsprechendes Ätzen des Aluminiumfilms erstellt.
Ein gruppenspezifischer Einweg-Interdigitalwandler, bestehend aus 160 Elektrodengruppen mit einer geometrischen Phasendifferenz von 4π/3, wurde als Eingangswandler benutzt, während ein gewichteter Zweiwegwandler, bestehend aus 190 Elektrodenpaaren, als Ausgangswandler verwendet wurde.
22 zeigt schematisch den Aufbau einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß der siebten Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Der in 22 dargestellte Aufbau besteht aus dem gruppenspezifischen Einweg-Interdigitalwandler 56, dem Zweiweg-Interdigitalwandler 57, den Phasenschieberelementen (Spulen) 58 und den Versorgungsquellen.
Durch Anwenden der durch die Gleichung (44) dargestellten Bedingung auf die Eingangsseite des Einweg-Interdigitalwandlers 56 kann die durch TTE verursachte Komponente, insbesondere deren RW, ausreichend begrenzt werden.
Die Folge ist, daß das Oberflächenakustikwellenfilter, bei dem es keine Welligkeit im Signaldurchlaßband gibt und die Gruppenlaufzeitabweichung (Welligkeit der Laufzeitabweichung) genügend reduziert wird, ist in der in 21 dargestellten Weise ausgeführt.
Die durch die Gleichung (44) dargestellten Baubedingungen sind nicht nur auf das Substrat und die Elektrodenkonstruktion der siebten Anwendung anwendbar, sondern auch auf andere Substrate und Einweg-Interdigitalwandlerstrukturen.
23 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer achten Anwendung der vorliegenden Erfindung, die aus einer sendenden Elektrode 51, einer reflektierenden Elektrode 52 und einer Mäanderelektrode 53 besteht. Zwischen der sendenden Elektrode 51 und der reflektierenden Elektrode 52 besteht eine geometrische Phasendifferenz 55. Die Elektrode dieser Anwendung ist ein Einweg-Interdigitalwander. Sie stellt die Wellenlänge der Oberflächenwelle bei der Mittenfrequenz eines Signaldurchlaßbandes dar.
Bei dieser Anwendung kann der geometrische Phasenunterschied zwischen der sendenden und der reflektierenden Elektrode durch Ändern der Breite L der Määnderelektrode 53 der 23 auf einen beliebigen Wert gebracht werden.
Wie aus Gleichung (45) ersichtlich, gibt es keine spezifische einschränkende Bedingung für den geometrischen Phasenunterschied, so daß die Breite der Finger der sendenden und der reflektierenden Elektroden beliebig sein kann, solange, wie die Elektrodenstruktur die Gleichung (45) erfüllt.
Durch Verwenden dieses Elektrodenmusters auf einem Abschnitt oder einer ganzen Fläche des Wandlers der Oberflächenakustikwelleneinrichtung, und durch Anordnen entsprechender Elektroden in der Weise, dass sie die durch die Gleichung (44) definierte Bedingung erfüllen, kann die Komponente des TTE, die durch die RW verursacht werden kann, begrenzt werden, so dass die Welligkeit im Signaldurchlaßband verringert und die Gruppenlaufzeitabweichung vermindert wird.
24 zeigt ein weiteres Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer neunten Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Auch bei dieser Anwendung besteht das Elektrodenmuster aus einer sendenden Elektrode 51, einer reflektierenden Elektrode 52 und einer Mäanderelektrode 53. Die Angabe L gibt die Breite der Mäanderelektrode wieder, während 55 den geometrischen Phasenunterschied zwischen der sendenden und der reflektierenden Elektrode wiedergibt.
Dieses Elektrodenmuster zeigt eine Gruppe von Einwegelektroden, die so gestaltet sind, daß die durch die Gleichung (45), die aus der Gleichung (44) abgeleitet ist, definierte Bedingung befriedigt wird.
Die durch die Gleichung (45) definierte Bedingung ermöglicht die Schaffung einer vollständigen Einwegrichtwirkung mit nur einem einzigen Phasenschieberelement, und zwar dadurch, daß die Absolutwerte der entsprechenden Scheinleitwerte der sendenden Elektrode und der reflektierenden Elektrode unterschiedlich gemacht werden, sofern L mit einem passenden Wert gewählt wird, da es keine einschränkende Bedingung für die geometrische Phasendifferenz zwischen beiden Elektroden gibt.
Bei Verwendung dieses Elektrodenmusters als Abschnitt oder als ganze Fläche jedes Wandlers einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung zum Verringern der Komponente des TTE, die durch die RW verursacht wird, und zum Begrenzen der Gruppenlaufzeitabweichung, ist es möglich eine Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit nur einem einzigen Phasen schieberelement zu schaffen, das die Welligkeit im Signaldurchlaßband verringern und die Gruppenlaufzeitabweichung begrenzen kann. Auch in diesem Falle kann die Breite entsprechender Elektrodenfinger der sendenden und reflektierenden Elektroden willkürlich gewählt werden, solange die Gleichung (45) erfüllt wird.
25 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer zehnten Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Auch bei dieser Anwendung besteht das Elektrodenmuster aus einer sendenden Elektrode 51, einer reflektierenden Elektrode 52 und einer Mäanderelektrode 53. Das Elektrodenmuster entspricht dem in 24 dargestellten Muster, wobei jedoch ein rechter Seitenabschnitt der Mäanderelektrode 53 zwei Öffnungen als induktives Elektrodenmuster aufweist.
Das gesamte Elektrodenmuster veranschaulicht eine Gruppe von Einweg-Interdigitalwandlern, die so gestaltet ist, daß die definierte Bedingung, die durch die Gleichung (45) definiert ist, die aus der Gleichung (44) abgeleitet ist, befriedigt wird, wobei das Muster eine Struktur besitzt, durch die das MEL begrenzt werden kann.
Da es keine einschränkende Bedingung für den geometrischen Phasenunterschied zwischen der sendenden und der reflektierenden Elektrode gibt ist es möglich, die MEL unter der durch die Gleichung (45) definierten Bedingung vollständig zu begrenzen.
Diese Anwendung führt eine völlige Einwegrichtwirkung mit nur einem einzigen Phasenschieberelement herbei, wie im Falle der neunten Anwendung.
Durch Verwenden dieses Elektrodenmusters auf einem Abschnitt oder einer ganzen Fläche des Wandlers einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung zur Durch Verwenden dieses Elektrodenmusters auf einen Abschnitt oder einer ganzen Fläche des Wandlers einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung zur Verringerung der Komponente des TTE, die durch das RW verursacht wird, und durch Begrenzen der Gruppenlaufzeitabweichung kam eine Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit nur einem einzigen Phasenschieberelement geschaffen werden.
Auch in diesem Falle gibt es keine einschränkende Bedingung für die geometrische Phasendifferenz, wie die Gleichung (45) zeigt, so daß die Breite der entsprechenden Finger der sendenden und der reflektierenden Elektroden willkürlich gewählt werden kann, solange, wie die Gleichung (45) befriedigt wird. Die Scheinleitwerte der entsprechenden Elektroden haben unterschiedliche Werte, und ihre Struktur kann die MEL begrenzen.
26 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer elften Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Auch bei dieser Anwendung besteht das Elektrodenmuster aus einer sendenden Elektrode 51, einer reflektierenden Elektrode 52 und einer Mäanderelektrode 53. Das Muster entspricht dem in 25 dargestellten Muster, mit Ausnahme, daß eine von zwei Öffnungen zum Mittelabschnitt der Mäanderelektrode 53 hin verschoben ist.
Das Elektrodenmuster stellt eine Gruppe von Einwegelektroden dar, die so gestaltet ist, daß die durch die Gleichung (45) definierte Bedingung, abgeleitet aus der Gleichung (44), erfüllt wird, und sie besitzt eine Struktur, durch die die MEL begrenzt werden kann, wie bei der achten Anwendung.
Wie bei der siebten Anwendung kann eine völlige Einwegrichtwirkung mit einem einzigen Phasenschieberelement erzielt werden. Bei der siebten und achten Anwendung ist eine Begrenzung der MEL möglich, entsprechend der Änderung der Breite L des Mittelabschnitts der Määnderelektrode 53 der zehnten Anwendung.
Sowohl bei der achten Anwendung, als auch bei der siebten Anwendung, die nur ein einziges Phasenschieberelement erfordern, gibt es keine einschränkende Bedingung der geometrischen Phasendifferenz, die dem Wert L bei der neunten Anwendung entspricht, so daß eine Begrenzung der MEL möglich ist.
27 zeigt eine Elektrodenstruktur einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer zwölften Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Auch bei dieser Anwendung besteht die Elektrode aus einer sendenden Elektrode 51, einer reflektierenden Elektrode 52 und einer Mäanderelektrode 53.
Das Elektrodenmuster stellt eine Gruppe von Einweg-Interdigitalwandlern dar, die so gestaltet ist, daß die durch die Gleichung (45) definierte Bedingung, abgeleitet aus der Gleichung (44), erfüllt wird; und sie kann die durch die RW im Rahmen des TTE erzeugte Komponente begrenzen, die Welligkeit im Signaldurchlaßband verringern und die Gruppenlaufzeitabweichung begrenzen, wie bei der neunten Anwendung. Das Elektrodenmuster ist so gestaltet, daß die Scheinleitwerte der sendenden und der reflektierenden Elektrode unterschiedlich und die Absolutwerte derselben gleich sind. Mit dieser Struktur ist es möglich, eine völlige Einwegrichtwirkung, ohne oder mit nur einem einzigen Phasenschieberelement, herbeizuführen.
Bei Verwendung dieses Elektrodenmusters auf einem Abschnitt oder auf der ganzen Fläche des Wandlers einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung ist eine Verringerung der Welligkeit im Signaldurchlaßband wegen der Begrenzung des TTE, und eine Begrenzung der Gruppenlaufzeitabweichung ohne oder mit nur einem einzigen Phasenschieberelement möglich.
Im vorliegenden Falle gibt es keine einschränkende Bedingung des geometrischen Phasenunterschiedes, wie die Gleichung (45) zeigt, so daß die Fingerbreite der entsprechenden sendenden und der reflektierenden Elektroden willkürlich gewählt werden kann, sofern sie die Gleichung (45) befriedigen, wobei der Scheinleitwert derselben unterschiedlich ist, die Absolutwerte derselben jedoch gleich groß sind.
28 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer dreizehnten Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Das Elektrodenmuster auch dieser Anwendung besteht aus einer sendenden Elektrode 51, einer reflektierenden Elektrode 52 und einer Mäanderelektrode 53.
Das Elektrodenmuster stellt ebenfalls eine Einweg-Interdigitalwandlergruppe dar und befriedigt die durch die Gleichung (45) definierte Bedingung, abgeleitet aus der Gleichung (44). Mit diesem Muster wird die MEL weiter eingeschränkt.
Die durch die Gleichung (45) angegebene Baubedingung enthält nicht die einschränkende Bedingung für den geometrischen Phasenunterschied zwischen der sendenden und der reflektierenden Elektrode, so daß das Muster die MEL völlig beschränken kann.
Wie bei der zwölften Anwendung kann die vollständige Einwegrichtwirkung, ohne Verwendung oder mit Verwendung nur eines einzigen Phasenschieberelementes, erreicht werden.
Bei Verwendung dieses Elektrodenmusters für einen Abschnitt oder für eine ganze Fläche des Wandlers der Oberflächenakustikwelleneinrichtung ist eine Verringerung der Welligkeit im Signaldurchlassband wegen der Begrenzung des TTE sowie eine Einschränkung der Gruppenlaufzeitabweichung möglich, und zwar ohne oder mit nur einem einzigen Phasenschieberelement.
In diesem Falle gibt es keine einschränkende Bedingung für den geometrischen Phasenunterschied, wie Gleichung (45) zeigt, so dass die Breite der Elektrodenfinger der entsprechenden sendenden und reflektierenden Elektroden beliebig sein kann, solange sie die Gleichung (45) erfüllen, wobei der Scheinleitwert der Elektroden unterschiedlich, während ihr Absolutwert gleich groß ist.
29 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer vierzehnten Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Das Elektrodenmuster dieser Anwendung besteht ebenfalls aus einer sendenden Elektrode 51, einer reflektierenden Elektrode 52 und einer Mäanderelektrode 53.
Auch dieses Elektrodenmuster stellt eine Einwegwandlergruppe dar und befriedigt die durch die Gleichung (45) definierte Bedingung, abgeleitet aus der Gleichung (44). Mit diesem Muster wird die MEL weiter eingeschränkt. Wie bei der zwölften Anwendung kann eine völlige Einwegrichtwirkung ohne Benutzung oder mit Benutzung nur eines einzigen Phasenschieberelements erzielt werden.
Bei der dreizehnten und vierzehnten Anwendung gibt es keine einschränkende Bedingung für die geometrische Phasendifferenz entsprechend dem Wert L der zwölften Anwendung, so daß sie in der Lage sind, die MEL ohne oder mit nur einem einzigen Phasenschieber zu begrenzen.
30 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer fünfzehnten Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Das Elektrodenmuster dieser Anwendung besteht aus einer sendenden Elektrode 51, einer reflektierenden Elektrode 52, einer Mäanderelektrode 53 und einem kapazitiven Elektrodenmuster 59.
Auch dieses Elektrodenmuster stellt eine Einweg-Interdigitalwandlergruppe dar und erfüllt die Bedingung, die durch die Gleichung (45) definiert ist, welche aus der Gleichung (44) abgeleitet ist. Mit diesem Muster wird das TTE wie im Falle der siebten Anwendung begrenzt, und weiter ist eine Verringerung der Welligkeit im Signaldurchlaßband aufgrund der Beschränkung des TTE und der Gruppenlaufzeitabweichung möglich.
Da dieses Elektrodenmuster so gestaltet ist, daß sich die Leitwerte der sendenden und der reflektierenden Elektroden unterscheiden während die Absolutwerte einander gleich sind, kann eine vollständige Einwegrichtwirkung ohne oder mit nur einem einzigen Phasenschieber erreicht werden.
Durch das auf dem piezoelektrischen Substrat als Phasenschieber aufgebrachte kapazitative Elektrodenmuster 59 der 30 benötigt der Oberflächenwandler keinen äußeren Phasenschieber.
Wie erwähnt ist es möglich, eine Oberflächenakustikwelleneinrichtung zu bauen, die keinen äußeren Phasenschieber erfordert, und zwar durch Anordnen eines kapazitiven Elektrodenmusters und eines induktiven Elektrodenmusters als Phasenschieber auf dem piezoelektrischen Substrat.
Durch Anwenden dieses Elektrodenmusters auf einem Abschnitt oder auf der gesamten Fläche des Wandlers der Oberflächenakustikwelleneinrichtung sind eine Verringerung der Welligkeit im Signaldurchlaßband wegen der Einschränkung des TTE, und eine Begrenzung der Gruppenlaufzeitabweichung möglich, ohne daß ein weiteres Phasenschieberelement benötigt wird.
In diesem Falle gibt es keine einschränkende Bedingung für den geometrischen Phasenunterschied, wie sie die Gleichung (45) angibt, so daß die Breite der Elektrodenfinger der entsprechenden sendenden und der reflektierenden Elektroden beliebig sein kann, sofern sie die Gleichung (45) erfüllen, wobei ihre Leitwerte unterschiedlich sind, während ihre Absolutwerte gleich sind.
Als weitere Anwendung der vorliegenden Erfindung ist eine Elektrodenstruktur möglich, bei der zur Erzielung einer vollständigen Einwegrichtwirkung verschiedene Elektroden unter den vorbestimmten Bedin gungen angeordnet sind. Um die massenelektrische Belastung weiter einzuschränken ist eine Mäanderelektrode, bestehend aus einem nicht metallisierten Abschnitt oder aus nicht metallisierten Abschnitten, aufgebracht.
31 zeigt ein Elektrodenmuster einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einer sechzehnten Anwendung der gruppenspezifischen Einweg-Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die in 31 dargestellte Anwendung umfaßt eine sendende Elektrode 51, eine reflektierende Elektrode 52, eine Mäanderelektrode 53 und ein induktives Elektrodenmuster 64, wobei sie die durch die Gleichung (45) definierte Bedingung, abgeleitet aus der Gleichung (44), erfüllt. Es ist daher möglich, die Welligkeit im Signaldurchlaßband zu reduzieren und die Abweichung der Gruppenlaufzeit zu unterdrücken. Dieses Elektrodenmuster ist so ausgelegt, daß die Leitwerte der sendenden Elektrode und der reflektierenden Elektrode unterschiedlich, jedoch ihre Absolutwerte gleich sind, so daß das Muster eine vollständige Einwegrichtwirkung mit nur einem einzigen Phasenschieberelement, oder ohne Phasenschieberelement, herbeiführen kann.
Das bedeutet, daß mit der Anbringung des in 31 dargestellten induktiven Elektrodenmusters 64 die so ausgebildete Oberflächenakustikwelleneinrichtung kein Phasenschieberelement irgendwelcher Art erfordert.
32 zeigt eine siebzehnte Anwendung der Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit einem Oberflächenakustikwellenmuster gemäß der vorliegenden Erfindung, die aus einem Oberflächenakustikwellensubstrat 71 und darauf gebildeten Dünnfilmelektroden besteht.
Bei dieser Anwendung umfassen die Dünnfilmelektroden einen Ausgangswandler 72, eine sendende Elektrode 73, eine reflektierende Elektrode 74 und eine Mäanderelektrode 75. Auf einander gegenüberliegenden Endabschnitten des Substrats 71 sind Oberflächenakustikwellenabsorber 76 angebracht.
Die in 32 dargestellte Anwendung dient beispielsweise als Filter für elektrische Hochfrequenzsignale. Bei der vorliegenden Anwendung beträgt die Dicke der Elektrodenfinger 0,015 λ, wobei λ die Mittenfrequenz der Oberflächenwelle ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Breite und Dicke der Elektrodenfinger nicht auf Werte beschränkt sind, die bei den zu beschreibenden verschiedenen Ausführungsformen und Anwendungen verwendet werden. Was die Breite der Elektrodenfinger anbetrifft, kann die Richtwirkung der sich ausbreitenden Oberflächenakustikwellenenergie durch Vergrößern oder Verkleinern der zuvor erwähnten Breite mindestens eines Elektrodenfingers um einen Wert kleiner als λ/8 eingestellt werden, wobei die Mittenposition des gleichen Fingers unverändert bleibt.
Die 33 und 34 zeigen den Verlauf der Richtwirkung, die sich als Unterschied des Einfügungsverlustes der Oberflächenakustikwellen zwischen Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zur Breite und Dicke der Elektrode ergibt. Einzelheiten der achtzehnten Ausführungsform werden unter Bezugnahme auf 36 beschrieben.
Aus 33 geht allgemein hervor, daß die Richtwirkung der Oberflächenakustikwellenenergieausbreitung durch Ändern der Breite mindestens eines der Elektrodenfinger, bei unveränderter Mittenposition, eingestellt werden kann. Weiter geht aus 34 allgemein hervor, daß die Änderung der Richtwirkung durch Ändern der Dicke mindestens eines Elektrodenfingers im Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ möglich ist.
35 zeigt durch die Kurven 77 bzw. 78 den Filterfrequenzgang des Einfügungsverlustes in Vorwärts- bzw. Rückwärtsausbreitungsrichtung der Oberflächenakustikwellenenergie. Wie aus 35 hervorgeht, ist die Oberflächenakustikwellenfrequenz umso kleiner, je größer die Dämpfung ist.
Das heißt, daß bei Betrachtung einer Spanne des Elektrodenmusters und sich überlappender akustischer Reflexion der Oberflächenenergie an entsprechenden Elektrodenkanten, Unterschiede nach Energie und Phase der Oberflächenwelle in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung entstehen, wodurch die Richtwirkung der Oberflächenakustikwellenausbreitung herbeigeführt wird.
Nachfolgend werden Elektrodenmuster beschrieben, bei denen die Richtwirkung so groß wie möglich wird, um die Anzahl der Phasenschieber zu verringern.
36 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer achtzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Beispiel für die Schaffung einer hohen Richtwirkung darstellt. Gemäß 36 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73, eine reflektierende Elektrode 74 und eine Mäanderelektrode 75.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Innerhalb einer Spannweite des Elektrodenmusters ergeben sich für die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger die nachfolgenden Werte: Mäanderelektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; Mäanderelektrodenfinger e: λ/8; Abstand f: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/4; Mäanderelektrodenfinger i: λ/8; Abstand j: λ/8; Mäanderelektrodenfinger k: λ/8 und Abstand l: λ/8.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der angegebenen Breite mindestens eines Elektrodenfingers um einen Wert kleiner als λ/8 geändert werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch eine Dicke der Elektrodenfinger im Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden. Dies gilt für alle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
37 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer neunzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 37 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73, eine reflektierende Elektrode 74 und eine Mäanderelektrode 75.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite dieses Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und Breite der Elektrodenfinger die folgende: Mäanderelektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; Mäanderelektrodenfinger e: 3 λ/16; Abstand f: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/4; Mäanderelek trodenfinger i: λ/8; Abstand j: λ/8; Mäanderelektrodenfinger k: λ/16 und Abstand l: λ/8.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 geändert werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger auf einen Wert im Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
38 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer zwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 38 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73, eine reflektierende Elektrode 74 und eine Mäanderelektrode 75.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger die folgende: Mäanderelektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; Mäanderelektrodenfinger e: 3 λ/8; Abstand f: λ/8; Mäanderelektrodenfinger g: λ/4; Abstand h: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger i: λ/8; Abstand j: λ/4; Mäanderelektrodenfinger k: λ/8 und Abstand l: λ/4.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger um einen Wert kleiner als λ/8 geändert werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
39 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer einundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 39 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73, eine reflektierende Elektrode 74 und eine Mäanderelektrode 75.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite dieses Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende: Mäanderelektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; Mäanderelektrodenfinger e: 5 λ/16; Abstand f: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/4; Mäanderelektrodenfinger i: λ/8 und Abstand j: 3 λ/16.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger um einen Wert kleiner als λ/8 geändert werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
40 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer zweiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 40 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73, eine reflektierende Elektrode 74 und eine Mäanderelektrode 75.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende: Mäanderelektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; Mäanderelektrodenfinger e: λ/8; Abstand f: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/8; Mäanderelektrodenfinger i: 5 λ/8; Abstand j: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger k: λ/8; Abstand l: λ/4; Mäanderelektrodenfinger m: λ/8; Abstand n: λ/8; Mäanderelektrodenfinger o: λ/8 und Abstand p: λ/8.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 gesteuert werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
41 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer dreiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 41 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73, eine reflektierende Elektrode 74 und eine Mäanderelektrode 75.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende: Mäanderelektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; Mäanderelektrodenfinger e: 3 λ/16; Abstand f: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/8; Mäanderelektrodenfinger i: 5 λ/8; Abstand j: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger k: λ/8; Abstand l: λ/4; Mäanderelektrodenfinger m: λ/8; Abstand n: λ/8; Mäanderelektrodenfinger o: λ/16 und Abstand p: λ/8.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 gesteuert werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
42 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer vierundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 42 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73, eine reflektierende Elektrode 74 und eine Mäanderelektrode 75.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite dieses Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Finger folgende: Mäanderelektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; Mäanderelektrodenfinger e: λ/4; Abstand f: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/8; Mäanderelektrodenfinger i: 5 λ/8; Abstand j: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger k: λ/8; Abstand l: λ/4; Mäanderelektrodenfinger m: λ/8 und Abstand n: λ/4.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 eingestellt werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richt wirkung durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
43 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer fünfundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 43 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73, eine reflektierende Elektrode 74 und eine Mäanderelektrode 75.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende: Mäanderelektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; Mäanderelektrodenfinger e: 5 λ/16; Abstand f: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/8; Mäanderelektrodenfinger i: 5 λ/8; Abstand j: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger k: λ/8; Abstand l: λ/4; Mäanderelektrodenfinger m: λ/8 und Abstand n: 3 λ/16.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 eingestellt werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
44 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer sechsundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 44 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73 und eine reflektierende Elektrode 74. Es gibt keine Mäanderelektrode.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende:
reflektierender Elektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger e: λ/8; Abstand f: λ/4; sendender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger i: λ/8; Abstand j: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger k: λ/8 und Abstand l: λ/8.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 eingestellt werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
45 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer siebenundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 45 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73 und eine reflektierende Elektrode 74. Eine Mäanderelektrode ist nicht vorgesehen.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende:
reflektierender Elektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger e: 3 λ/16; Abstand f: λ/4; sendender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger i: λ/8; Abstand j: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger k: λ/16 und Abstand l: λ/8.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der ggesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 eingestellt werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger innerhalb eines Bereichs von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
46 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer achtundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 46 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73 und eine reflektierende Elektrode 74. Es gibt keine Mäanderelektrode.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende:
reflektierender Elektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger e: λ/4; Abstand f: λ/4; sendender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger i: λ/8 und Abstand j: λ/4.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 eingestellt werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
47 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer neunundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 47 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73 und eine reflektierende Elektrode 74. Eine Mäanderelektrode ist nicht vorgesehen.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende:
reflektierender Elektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger e: 5 λ/16; Abstand f: λ/4; sendender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger i: λ/8 und Abstand j: 3 λ/16.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 eingestellt werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
48 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer dreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 48 weist die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73 und eine reflektierende Elektrode 74 auf. Eine Mäanderelektrode ist nicht vorgesehen.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende:
reflektierender Elektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger e: λ/8; Abstand f: λ/4; sendender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger i: 5 λ/8; Abstand j: λ/8; sendender Elektrodenfinger k: λ/8; Abstand l: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger m: λ/8; Abstand n: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger o: λ/8 und Abstand p: λ/8.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 eingestellt werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
49 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer einundreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 49 weist die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73 und eine reflektierende Elektrode 74. Eine Mäanderelektrode ist nicht vorgesehen.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende:
reflektierender Elektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger e: 3λ/8; Abstand f: λ/4; sendender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger i: 5 λ/8; Abstand j: λ/8; sendender Elektrodenfinger k: λ/8; Abstand l: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger m: λ/8; Abstand n: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger o: λ/16 und Abstand p: λ/8.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 eingestellt werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
50 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer zweiunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 50 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73 und eine reflektierende Elektrode 74. Eine Mäanderelektrode ist nicht vorgesehen.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende:
reflektierender Elektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger e: λ/4; Abstand f: λ/4; sendender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger i: 5 λ/8; Abstand j: λ/8; sendender Elektrodenfinger k: λ/8; Abstand l: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger m: λ/8 und Abstand n: λ/4.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 eingestellt werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfin ger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
51 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer dreiunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 51 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73 und eine reflektierende Elektrode 74. Eine Mäanderelektrode ist nicht vorgesehen.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende:
reflektierender Elektrodenfinger a: λ/8; Abstand b: λ/8; sendender Elektrodenfinger c: 3 λ/8; Abstand d: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger e: 5 λ/16; Abstand f: λ/4; sendender Elektrodenfinger g: λ/8; Abstand h: λ/8; reflektierender Elektrodenfinger i: 5 λ/8; Abstand j: λ/8; sendender Elektrodenfinger k: λ/8; Abstand l: λ/4; reflektierender Elektrodenfinger m: λ/8 und Abstand n: 3 λ/16.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 eingestellt werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
52 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer vierunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 52 weist die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73, eine reflektierende Elektrode 74 und eine Mäanderelektrode 75 auf.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende:
Mäanderelektrodenfinger a: λ/16; Abstand b: 3 λ/16; sendender Elektrodenfinger c: 5 λ/16; Abstand d: 3 λ/16; Mäanderelektrodenfinger e: λ/16; Abstand f: 5 λ/16; reflektierender Elektrodenfinger g: λ/16; Abstand h: 5 λ/16; Mäanderelektrodenfinger i: λ/16; Abstand j: 3 λ/16; Mäanderelektrodenfinger k: λ/16; Abstand l: 3 λ/16; Mäanderelektrodenfinger m: λ/16 und Abstand n: 3 λ/16.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 eingestellt werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
53 zeigt ein Elektrodenmuster gemäß einer fünfunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß 53 umfaßt die Oberflächenakustikwelleneinrichtung eine sendende Elektrode 73, eine reflektierende Elektrode 74 und eine Mäanderelektrode 75.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke des Elektrodenfilms 0,015 λ. Über eine Spannweite des Elektrodenmusters ist die Anordnungsfolge und die Breite der Elektrodenfinger folgende:
Mäanderelektrodenfinger a: λ/16; Abstand b: 7 λ/32; sendender Elektrodenfinger c: 4 λ/16; Abstand d: 7 λ/32; Mäanderelektrodenfinger e: λ/16; Abstand f: 5 λ/16; reflektierender Elektrodenfinger g: λ/16; Abstand h: 5 λ/16; Mäanderelektrodenfinger i: λ/16; Abstand j: 3 λ/16; Mäanderelektrodenfinger k: λ/16 und Abstand l: 3 λ/16.
Die Richtwirkung dieses Elektrodenmusters kann durch Ändern der Breite eines Abschnittes oder der gesamten Elektrodenfinger innerhalb eines Wertes kleiner als λ/8 eingestellt werden, wobei die Mittenpositionen dieser Elektrodenfinger und die Anordnungsfolge der Elektrodenfinger sowie die Abstände unverändert bleiben. Weiter kann die Richtwirkung derselben durch Festsetzen der Dicke der Elektrodenfinger in einem Bereich von 0,002 λ bis 0,05 λ eingestellt werden.
Wie oben beschrieben ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit einer sendenden Elektrode, einer reflektierenden Elektrode und einer Mäanderelektrode zu schaffen, die alle nach vorbestimmten Bedingungen angeordnet sind, so daß das TTE begrenzt und somit eine vollständige Einwegrichtwirkung erreicht werden kann. Es gibt verschiedene Anwendungsbereiche für die vorliegende Oberflächenakustikwelleneinrichtung.
Die vorliegende Oberflächenakustikwelleneinrichtung kann bei einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Ein Gerät, das mindestens eine der oben genannten Oberflächenakustikwelleneinrichtungen aufweist, erscheint möglich.
Weiter kann eine Informationsübertragungsanordnung mit einem elektrischen Signalfilter hergestellt werden, das die vorliegende Oberflächenakustikwelleneinrichtung aufweist.
54 zeigt eine Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß einem sechsunddreißigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Beispiel für eine solche Informationsübertragungsanordnung darstellt.
Gemäß 54 besteht die Informationsübertragungsanordnung aus einem Empfänger mit einer Antenne 79, einem Sende-/Empfangsumschalter 80, einem Empfangsfilter 81, einem Empfangsverstärker 82, einem Empfangsmischer 83, einem Abwärtsmischer/PLL-Synthesizer 84, einem Zwischenfrequenzfilter 85, einem Demodulator 86, einem Sender mit Antenne 79, dem Umschalter 80, einem Übertragungsfilter 88, einem Übertragungsverstärker 89, einem Übertragungsmischer 90, einem Aufwärtsmischer/PLL-Synthesizer 91 und einem Modulator 92.
Die Antenne 79 kann eine Parabol- oder eine Stabantenne sein.
Der Umschalter 80, die Filter 81 und 88, die Verstärker 82 und 89, the Mischer 83 und 90, der Abwärtsmischer/PLL-Synthesizer 84, der Aufwärtsmischer/PLL-Synthesizer 91, der Modulator 92 und der Demodulator 86 können unter Verwendung elektronischer Komponenten wie beispielsweise einer CPU, eines ROM, eines RAM, verschiedener CMOS, verschiedener TTL, Widerstände, Transistoren, Spulen, Kondensatoren etc. hergestellt werden.
Das Zwischenfrequenzfilter 85 umfaßt eine Oberflächenakustikwelleneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, so daß die Informationsübertragungsanordnung durch Verringern der Anzahl der peripheren Elemente, wie etwa der Phasenschieber, miniaturisiert werden kann.
Im Betrieb wird ein auszusendendes Signal durch den Modulator 92 moduliert, und das modulierte Signal sowie ein vom Aufwärtsmischer/ PLL-Synthesizer 91 geliefertes Signal werden durch den Übertragungsmischer 90 gemischt. Das Mischsignal wird durch den Verstärker 89 verstärkt, durch das Filter 88 gefiltert und durch den zur Sendeseite eingestelten Umschalter 80 in eine vorbestimmte Richtung zur Antenne 79 geliefert.
Beim Empfang eines Signals wird das Signal von der Antenne 79 durch den zur Empfangsseite eingestellten Umschalter 80 zum Filters 81 gesandt, und nach dem Filtern wird es durch den Verstärker 82 verstärkt und durch den Mischer 83 mit einem Ausgangssignal des Abwärtsmischers/PLL-Synthesizers 84 gemischt, woraus sich das Zwischenfrequenzsignal ergibt.
Das Zwischenfrequenzsignal wird durch das Zwischenfrequenzfilter 85 gefiltert und dann durch den Demodulator 86 demoduliert, um das ursprüngliche Signal zurückzugewinnen.
Da es ein allgemeines Erfordernis ist, daß eine Informationsübertragungsanordnung kompakt und leicht sein soll, sollte die Anzahl der um das elastische Oberflächenakustikwellenfilter angeordneten Schaltungselemente so klein wie möglich sein.
Bei Verwendung des Oberflächenakustikwellenfilters gemäß der vorliegenden Erfindung kann das in 54 dargestellte Informationsübertragungsgerät aufgrund der Beseitigung des Phasenschieberelementes miniaturisiert und sein Leistungsvermögen verbessert werden.
Weiter können verschiedene Einstellungen, die bei der Informationsübertragungsanordnung durchgeführt werden müssen, um die Verringerung der Anzahl der Phasenschieberelemente zu unterstützen, vereinfacht werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Oberflächenakustikwelleneinrichtung auch in anderen Bereichen als in der in 54 dargestellten Informationsübertragungsanordnung anwendbar ist.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine neue Struktur einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit einer peripheren Schaltung geschaffen, die einen Frequenzverlauf und eine Gruppenlaufzeitcharakteristik mit Welligkeiten aufweist, die durch Unterdrücken der akustischen Reflexion minimiert werden.
Weiter ist es möglich, eine verlustarme Einweg-Oberflächenakustikwelleneinrichtung zu erhalten, die eine neuartige Struktur besitzt, einen Frequenzgang und eine Gruppenlaufzeitcharakteristik mit minimierter Welligkeit unter Verwendung einer geringsten Anzahl von Phasenschiebern liefert, was zu einer vereinfachten peripheren Schaltung, einem miniaturisierten Bauelement und einem hohen Wirkungsgrad führt.
Weiter ist es möglich, den Wirkungsgrad eines Gerätes mit dieser Oberflächenakustikwelleneinrichtung zu verbessern, das Gerät zu miniaturisieren und die Notwendigkeit von Regulierungen auszuschalten.

Claims

Oberflächenakustikwelleneinrichtung mit einem Oberflächenwellenakustiksubstrat und einem darauf gebildeten Interdigitalwandlermuster, mit einer regelmäßigen Periode, das eine unidirektionale Oberflächenwelle anregt; wobei das Interdigitalwandlermuster eine erste Elektrode (51) mit einer Vielzahl von Elektrodenfingern, eine zweite Elektrode (52) mit einer Vielzahl von Elektrodenfingern und eine zwischen der ersten und der zweiten Elektrode (51, 52) positionierte Mäanderelektrode (53) aufweist, wobei wenigstens einer der Elektrodenfinger der ersten Elektrode (51) eine Breite hat, die ungleich einer Breite wenigstens einer der Elektrodenfinger der zweiten Elektrode (52) ist, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Elektrodenfinger der ersten Elektrode (51) und der zweiten Elektrode (52) jeweils Einzelelektroden sind und keine Gruppe aus benachbarten, gleichartigen Elektroden; b) die Elektrodenfinger der ersten und/oder der zweiten Elektrode (51, 52) sowie die Mäanderelektrode (53) eine Dicke von 0,002 λ bis 0,05 λ aufweisen; c) die Breite von mindestens einem der Elektrodenfinger der ersten Elektrode (51) einem Wert von λ/4 bis kleiner λ/2 entspricht mit einem Abstand von 5 λ/16 zwischen der Mitte des mindestens einen Elektrodenfingers der ersten Elektrode (51) und einer Kante der Mäanderelektrode (53) auf der Seite der ersten Elektrode (51); d) die Breite von mindestens einem Elektrodenfinger der zweiten Elektrode (52) kleiner als λ/4 ist mit einem Abstand von 5 λ/16 zwischen der Mitte des mindestens einen Elektrodenfingers der zweiten Elektrode (52) und einer Kante der Mäanderelektrode (53) auf der Seite der zweiten Elektrode (52), wobei λ die Wellenlänge der Oberflächenwelle bei der Mittenfrequenz eines Signaldurchlassbandes darstellt.