DE4429132C2

DE4429132C2 - Abzweigfilter

Info

Publication number: DE4429132C2
Application number: DE4429132A
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Kaida
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-08-17
Filing date: 1994-08-17
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2014-08-18
Also published as: GB2281159A; CN1105490A; US5684436A; US5689220A; US5635882A; GB2281159B; GB9416677D0; DE4429132A1; CN1064490C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Abzweigfilter mit wenigstens ei nem Serienresonator und wenigstens einem Parallelresonator, die ketten- bzw. leiterartig miteinander verbunden sind. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Abzweigfilter mit verbesserter Struktur der Resonatoren, die die Serien- und Parallelresonatoren bilden. Das Abzweigfilter kann auch als Ladder-Type-Filter bzw. symmetrischer Kettenleiter bezeichnet werden.

Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines konventionellen Abzweigfilters. Dieses Ab zweigfilter enthält eine Mehrzahl von eckig ausgebildeten Piezoresonatoren, bei denen eine Expansionsvibrationsmode auftritt. Ein Zweistufen-Abzweigfilter weist dabei vier Elemente auf, wie anhand des Schaltungsdiagramms in Fig. 2 zu erkennen ist. Es enthält Serienresonatoren 1 und 2 in Form rechteckiger Platten und Parallelresonatoren 3 und 4 ebenfalls in Form rechteckförmiger Platten.

In der Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 2a eine Elektrode bezeichnet, die sich auf einer Hauptoberfläche des Serienresonators 2 befindet, während eine ähnli che Elektrode ebenfalls auf einer anderen Hauptoberfläche des Serienresona tors 2 vorhanden ist. Ähnliche Elektroden befinden sich auch auf beiden Haupt oberflächen des Serienresonators 1. Andererseits sind Elektroden 3a und 4a auch auf den gesamten beiden Hauptoberflächen der jeweiligen Parallelresona toren 3 und 4 vorhanden.

Mit den Bezugszeichen 5 bis 11 sind Anschlüsse versehen, die dazu verwendet werden, die Serienresonatoren 1 und 2 und die Parallelresonatoren 3 und 4 mit einander zu verbinden, wie die Fig. 2 erkennen läßt. Diese Metallanschlüsse 5 bis 11 sind in einem Gehäuse 12 untergebracht, das aus isolierendem Material besteht. Die Serienresonatoren 1 und 2 und die Parallelresonatoren 3 und 4 be finden sich ebenfalls in diesem Gehäuse 12. Eine nicht dargestellte Abdeckung dient zum Verschließen einer oberen Öffnung 12a des Gehäuses 12, so daß auf diese Weise das Abzweigfilter erhalten wird. Metallische Anschlüsse 9 bis 11 sind aus dem Gehäuse 12 nach außen geführt, so daß sie als Anschlüsse zur Verbindung mit der Außenwelt dienen.

Um das zuvor erwähnte Abzweigfilter betreiben zu können, ist es erforderlich, daß sich die Serienresonatoren 1 und 2 und die Parallelresonatoren 3 und 4 in nerhalb des Gehäuses 12 befinden und dort in gewünschten Moden schwingen können. Mit anderen Worten dürfen die Resonatoren 1 bis 4 nicht an Schwin gungen gehindert werden, wenn sie im Gehäuse 12 angeordnet sind. Aus diesem Grunde ist der Metallanschluß 11, der sich in einem Endbereich befindet, als so genannter Federanschluß ausgebildet, welcher federnde bzw. elastische Eigen schaften aufweist.

Das Abzweigfilter nach Fig. 1 benötigt allerdings viel Platz, nicht zuletzt wegen dieses Metallanschlusses 11, der als federnder Anschluß ausgebildet ist, um Schwingungen der Resonatoren 1 bis 4 innerhalb des Gehäuses 12 zu ermögli chen. Die gesamten Abmessungen des Abzweigfilters sind daher relativ groß. Beispielsweise benötigt ein Zweistufen-Abzweigfilter mit vier Elementen gemäß Fig. 1 einen Raum von der Größe 7,0 mm x 8,0 mm x 8,0 mm.

In den letzten Jahren wurden andere Abzweigfilter entwickelt, die als oberflä chenmontierbare Elektronikkomponenten ausgebildet sind, ähnlich wie dies bei anderen Elektronikkomponenten der Fall ist.

In diesem Zusammenhang wird auf die US-Patentanmeldung Nr. 07/941 081 sowie auf die Internationale Patentanmeldung WO 92/16997 verwiesen. Sie schlagen Abzweigfilter vor, die hinsichtlich ihrer Größe miniaturisierbar sind und sich wie eine elektronische Komponente auf der Oberfläche eines Trägers bzw. einer gedruckten Schaltungskarte montieren lassen. Bei diesen Abzweig filtern liegen Serien- und Parallelresonatoren in Form von abstimmgabelförmi gen Piezoresonatoren vor, die abstimmgabelförmige Schwingungsteile an einer Kante einer piezoelektrischen Platte bilden. Mehrere solcher abstimmgabelför migen Piezoresonatoren zur Bildung der Serien- und Parallelresonatoren sind aufeinandergestapelt, und zwar über jeweilige Hohlkörper, um Hohlräume zur Verfügung zu stellen, damit die abstimmgabelförmigen Vibrationsteile schwin gen können. Dabei sind sämtliche Resonatoren miteinander verbunden.

Das Abzweigfilter der oben beschriebenen Art mit den abstimmgabelförmigen Piezoresonatoren hat den Vorteil, daß es leicht montierbar ist, miniaturisiert werden kann und sich auf der Oberfläche eines Bauteils montieren läßt. Es ist jedoch nicht möglich, bei einem derartigen Abzweigfilter eine hinreichende Bandbreite zur Verfügung zu stellen, und zwar aufgrund der Verwendung der abstimmgabelförmigen Piezoresonatoren.

Bei einem weiteren bekannten Abzweigfilter (JP 04,236 512 A) sind eine Mehrzahl von Resonatoren zu einer Platte zusammengefaßt. Art und Di mensionierung der Resonatoren insbesondere in Abhängigkeit vom Pois sonverhältnis sind dabei jedoch nicht zu erkennen.

Aus der DE 29 39 844 C2 ist ein Quarzschwinger mit einem Poissonverhält nis σ = 0,0746 für Querschwingungen bekannt, bei dem ein rechteckförmi ger Schwingungsabschnitt ein Seitenverhältnis von Länge zu Breite von 1,0 bis 1,25 aufweist. Hieraus läßt sich jedoch nicht ohne weiteres ein Zu sammenhang zwischen dem Poissonverhältnis σ eines Schwingers und dem Längen- zu Breitenverhältnis seines Vibrationsteils ableiten.

Die nachveröffentlichte DE 44 12 964 A1 zeigt kein Abzweigfilter sondern lediglich ein Vibrator oder Resonator, der für Abzweigfilter und derglei chen verwendet werden kann und dessen Vibrationsteil ein Längen- zu Breitenverhältnis aufweist, das vom Poissonverhältnis des für das Vibra tionsteil verwendeten Materials abhängt.

Aus der JP 59 172 824 A ist es bekannt, Piezovibratoren oder -resonatoren einzusetzen, die eine Scherungsschwingungsmode nutzen. Eine Abhän gigkeit der Dimensionierung des jeweiligen Vibrationsteils vom Poisson verhältnis des für das Vibrationsteil verwendeten Materials ist dieser Druckschrift ebenfalls nicht zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres oberflächenmon tierbares Abzweigfilter herzustellen, das sich bei einfacher Herstellung weiter verkleinern läßt und eine hinreichend große Bandbreite aufweist.

Diese Aufgabe wird durch ein Abzweigfilter gelöst, wie es in einem der ne bengeordneten Ansprüche 1 bis 3 angegeben ist.

Bei den erfindungsgemäßen Abzweigfiltern wird also sichergestellt, daß keine Vibrationsenergie zum Träger- bzw. Halteteil übertragen wird. Dies ermöglicht die Verbindung der Piezoresonatoren mit anderen Piezoresona toren oder mit Gehäusesubstraten über Halteteile, ohne daß dabei die Re sonanzeigenschaften der Piezoresonatoren beeinträchtigt oder gestört werden. Somit lassen sich miniaturisierte Abzweigfilter herstellen, die ei ne vereinfachte Trägerstruktur aufweisen.

Ein Piezoresonator vom vierten Typ ist ein solcher mit Energiefalle, bei dem ein dynamisches Dämpfungsteil zwischen einem piezoelektrischen Vibrationsteil und einem Trägerteil liegt. In dieser Struktur wird Vibrationsenergie wirksam in einem Bereich bis hin zu dem dynamischen Dämpferteil eingefangen, und zwar aufgrund des Phänomens der dynamischen Dämpfung. Dieses dynamische Dämpfungsphänomen wurde bereits in "Vibration Engineering" durch Osamu Taniguchi, Corona Publishing Co., Ltd., Seiten 113 bis 116 beschrieben. Das Phänomen der dynamischen Dämpfung kann kurz gesagt darin gesehen werden, daß die Schwingung eines Hauptvibrators dadurch verhindert wird, daß mit die sem ein Subvibrator gekoppelt ist, dessen Eigenfrequenz geeignet gewählt ist. Der zuvor erwähnte dynamische Dämpfer entspricht dem Subvibrator bei der dynamischen Dämpfung, während der Trägerteil dem Hauptvibrator entspricht. Dieser Trägerteil schwingt, wenn der Resonanzteil des Vibrators schwingt.

Wird zum Aufbau eines Abzweigfilters ein Piezoresonator vom vierten Typ ver wendet, so ist wenigstens ein Resonator durch einen Piezoresonator mit dyna mischem Dämpfungsteil gebildet, so daß sich Vibrationsenergie wirksamer ein fangen läßt. Es ist daher möglich, den Piezoresonator zu miniaturisieren, was ebenfalls zur Miniaturisierung des Abzweigfilters führt, in welchem der Piezore sonator zum Einsatz kommt.

Das Merkmal des Piezoresonators mit Energiefalle vom vierten Typ liegt darin, daß der dynamische Dämpfer vorhanden ist. Der piezoelektrische Vibrationsteil selbst unterliegt keiner weiteren Beschränkung. Ist der dynamische Dämpfer bei irgendeinem der zuvor erwähnten Piezoresonatoren mit Energiefalle vom er sten bis dritten Typ vorhanden, so kann auch bei diesen Piezoresonatoren Ener gie noch wirksamer eingefangen werden, sofern Schwingungsenergie in Rich tung zu den dynamischen Dämpfern herauslecken sollte. Ein piezoelektrischer Vibrationsteil kann so ausgebildet und verwendet werden, daß sich in ihm eine Längenmode anregen läßt. Er kann aber auch als üblicher piezoelektrischer Vi brationsteil ausgebildet sein, bei dem eine Scherungsmode (shear mode) auf tritt. Andererseits kann der piezoelektrische Vibrationsteil aber auch in Form einer quadratischen Platte vorliegen, in der eine Expansionsmode auftritt. Inso fern bestehen gewisse Unterschiede zu jenen piezoelektrischen Vibrationstei len, die in den Piezoresonatoren mit Energiefalle des ersten bis dritten Typs ver wendet werden. Der Piezoresonator vom vierten Typ mit Energiefalle, der einen dynamischen Dämpfungsteil aufweist, kann irgendeinen der piezoelektrischen Vibrationsteile verwenden, in denen sich verschiedene Vibrationsmoden in Ab hängigkeit von Soll-Resonanzfrequenzen anregen lassen. Somit lassen sich Ab zweigfilter herstellen, die in verschiedenen Frequenzbändern arbeiten können.

Infolge der dynamischen Dämpfer kann Vibrations- bzw. Schwingungsenergie wirksam in einem Bereich bis hin zu den dynamischen Dämpfern eingefangen werden, so daß sich der Piezoresonator über die Halteteile halten läßt, ähnlich wie dies bei den Piezoresonatoren mit Energiefalle vom ersten bis dritten Typ der Fall war. Dabei tritt keine Verschlechterung der Resonanzcharakteristik auf. Dies ermöglicht die Herstellung miniaturisierter Abzweigfilter mit stabilen Ei genschaften und insbesondere mit einer geringen Bauhöhe.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die zuvor erwähnten Trägerteile und Halteteile mit beiden Seiten des piezoelek trischen Vibrationsteils verbunden, so daß der piezoelektrische Vibrationsteil durch die an seinen beiden Seiten vorhandenen Trägerteile gehalten wird. Ein Abzweigfilter mit einem derartigen Aufbau weist eine noch stabilere Struktur auf. Sind die Halteteile, wie erwähnt, an beiden Seiten des piezoelektrischen Vi brationsteils vorhanden, so kann dieser über die Halteteile positioniert bzw. ge stützt werden, so daß eine sehr stabile Trägerstruktur erhalten wird.

Wie beschrieben, enthält ein Abzweigfilter nach der vorliegenden Erfindung we nigstens zwei Resonatoren, die schichtförmig ausgebildet und seitlich mitein ander gekoppelt sind, wobei sie parallel zu einer Montageoberfläche liegen. Ge nauer gesagt ist es möglich, diese genannte Schichtstruktur aus den beiden Re sonatoren zwischen ersten und zweiten Gehäusesubstraten anzuordnen, die die Schichtstruktur bzw. die Resonatoren halten. Auf diese Weise läßt sich ein bausteinförmiges Abzweigfilter herstellen. Alternativ kann die Schichtstruktur aus den beiden Resonatoren auch auf ein Basissubstrat gelegt werden und mit tels eines Kappenelements abgedeckt werden, das mit dem Basissubstrat ver bunden wird. Das Kappenelement umschließt dabei die Schichtstruktur, so daß ein stabiler, chipartiger Baustein erhalten wird, der als Abzweigfilter arbeitet.

Wenigstens einer der Serien- und Parallelresonatoren weist einen plattenförmi gen piezoelektrischen Teil auf, einen Trägerteil und einen Halteteil, wie oben be schrieben. Es ist aber auch möglich, daß alle Resonatoren plattenartige piezo elektrische Vibrationsteile aufweisen, Trägerteile und Halteteile. In diesem Fall lassen sich alle Resonatoren miteinander über die Halteteile koppeln sowie über die Halteteile an den Gehäusesubstraten, und dergleichen, befestigen, so daß sich ein chipartiges Abzweigfilter in einfacher Weise herstellen läßt.

Wie bereits ausgeführt, liegen bei der oben erwähnten Struktur Halteteile an beiden Seiten der wenigstens zwei miteinander verbundenen Piezoresonatoren. Erste und zweite Abstandsplatten bzw. Verbindungsstege erstrecken sich zu beiden Seiten einer Richtung, in der die Halteteile liegen bzw. über den Reso nanzteil und die Trägerteile miteinander verbunden sind. Die ersten und zwei ten Abstandsplatten sind dabei so mit den Piezoresonatoren gekoppelt, daß sie weiterhin eine Schwingung ihrer Vibrationsteile erlauben. Vorzugsweise sind die Enden der Abstandsplatten jeweils seitlich mit einem der Halteteile verbun den. Durch die Piezoresonatoren und die ersten und zweiten Abstandsplatten wird dabei eine Resonanzplatte erhalten. Mit Hilfe solcher Resonanzplatten las sen sich chipartige Abzweigfilter mit Schichtstruktur in besonders einfacher Weise herstellen. Diese Resonanzplatten können einstückig hergestellt oder durch Verbindung separater Teile gebildet werden.

Bilden die wenigstens zwei Piezoresonatoren und die ersten und zweiten Ab standsplatten eine einstückige Resonatorplatte, die aus einem einzelnen plat tenförmigen Element hergestellt ist, so sind die seitlichen Bereiche der Resona toren sicher abgedichtet, so daß ein guter Schutz gegen Umwelteinflüsse erzielt wird, insbesondere gegen das Eindringen von Feuchtigkeit. Dadurch läßt sich ein Abzweigfilter mit besonders stabilen Betriebseigenschaften und langer Le bensdauer herstellen.

Zusätzliche Resonanzplatten können auf der zuvor erwähnten aufliegen. Das erfindungsgemäße Abzweigfilter kann somit auch mehrere aufeinandergesta pelte Resonanzplatten der genannten Art aufweisen.

Der piezoelektrische Vibrationsteil trägt vorzugsweise erste und zweite Reso nanzelektroden, über die er angeregt wird. Dagegen befinden sich Leitungselek troden auf den Halteteilen. In diesem Fall sind die ersten und zweiten Resonanz elektroden elektrisch mit den Leitungselektroden verbunden. Hierzu sind wei tere leitende Verbindungsteile vorhanden. Die Leitungselektroden werden mit der Außenwelt verbunden, so daß es möglich ist, über sie den piezoelektrischen Vibrationsteil auf elektrischem Wege anzuregen.

Vorzugsweise befinden sich mehrere externe Elektroden an äußeren Oberflä chen des erfindungsgemäßen Abzweigfilters, so daß diese externen Elektroden elektrisch mit den zuvor erwähnten Leitungselektroden in Verbindung stehen. Das Abzweigfilter liegt dann in Form einer bausteinförmigen Elektronikkompo nente mit mehreren externen Elektroden vor.

In jedem der Piezoresonatoren mit Energiefalle vom ersten bis dritten Typ sowie beim Piezoresonator, der nur den piezoelektrischen Vibrationsteil des Piezore sonators mit Energiefalle vom ersten Typ verwendet, kann der piezoelektrische Vibrationsteil nicht nur aus piezoelektrischer Keramik, sondern auch aus ei nem piezoelektrischen Einkristall bestehen, z. B. aus LiTaO₃ oder aus LiNbO₃. Alternativ kann ein piezoelektrischer Dünnfilm auf eine Oberfläche einer Me tallplatte oder einer Halbleiterplatte aufgebracht werden, um durch eine derar tige zusammengesetzte Struktur ein piezoelektrisches Vibrationsteil zu erhal ten. Besteht das piezoelektrische Vibrationsteil aus einer solchen zusammenge setzten Struktur, so bestimmt sich das Poissonverhältnis σ in Abhängigkeit des verbundenen Materials dieser Struktur.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines konventionellen Ab zweigfilters;

Fig. 2 eine Schaltungsstruktur des konventionellen Abzweigfilters;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus eines piezo elektrischen Vibrationsteils bei einem Piezoresonator mit Breitenex pansionsmode;

Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Expansionsmo de;

Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Breitenexpan sionsmode;

Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Breitenmode;

Fig. 7A und 7B Diagramme zur Verschiebungsabweichung bei einer Breitenex pansionsmodenschwingung, analysiert durch eine Methode der finiten Elemente, wobei Fig. 7B zur Erläuterung der Koordinaten in Fig. 7A dient;

Fig. 8 eine Relation zwischen Positionen entlang einer Richtung x und Ver schiebebeträgen in der Verschiebungsverteilung gemäß Fig. 7;

Fig. 9 eine Relation zwischen Poissonverhältnissen und Dimensionsverhält nissen b/a bei der Anregung einer Breitenexpansionsmode;

Fig. 10 eine Relation zwischen den Verhältnissen b/a und den Größen der Rela tiwerschiebung in der Verschiebungsverteilung gemäß Fig. 7;

Fig. 11 eine Relation zwischen den Poissonverhältnissen und den Verhältnis sen b/a;

Fig. 12A und 12B jeweils eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines ersten Piezoresonators mit Energiefalle;

Fig. 13 eine Draufsicht auf ein anderes Beispiel des ersten Piezoresonators mit Energiefalle;

Fig. 14 eine Draufsicht auf ein anderes Beispiel eines ersten Piezoresonators mit Energiefalle;

Fig. 15 eine Seitenansicht eines zweiten Piezoresonators mit Energiefalle;

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht des Piezoresonators gemäß Fig. 15;

Fig. 17A und 17B Modelldiagramme zur Illustration eines Schwingungszu stands eines Vibrators, der in einer Scherungsschwingungsmode (shear vibration mode) schwingt, sowie ein Diagramm zur Erläuterung von Koordinaten in Fig. 17A;

Fig. 18 eine schematische Seitenansicht eines piezoelektrischen Elements;

Fig. 19 eine Relation zwischen Poissonverhältnissen σ von piezoelektrischen Materialien und Verhältnissen b/a;

Fig. 20 eine Verschiebeverteilung von Schwingungen bei einem Piezoresonator vom zweiten Typ mit Energiefalle, analysiert durch die Methode der fi niten Elemente;

Fig. 21 eine Relation zwischen ganzen Zahlen n und Beträgen von Relativver schiebungen;

Fig. 22 eine Seitenansicht eines anderen Beispiels des Piezoresonators vom zweiten Typ;

Fig. 23 eine perspektivische Ansicht eines noch anderen Beispiels des Piezore sonators vom zweiten Typ;

Fig. 24 eine Draufsicht auf ein weiteres Beispiel des Piezoresonators vom zwei ten Typ;

Fig. 25 eine Draufsicht auf ein anderes Beispiel des Piezoresonators vom zwei ten Typ;

Fig. 26 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des Piezoresona tors vom zweiten Typ;

Fig. 27 eine perspektivische Ansicht einer Struktur, die durch Integration ei nes piezoelektrischen Vibrationsteils mit Trägerteilen, dynamischen Dämpfern und Halteteilen erhalten wird, um einen Piezoresonator vom zweiten Typ zu erhalten;

Fig. 28 eine perspektivische Ansicht einer piezoelektrischen Platte mit Kop plungsteilen und Halteteilen, die integral miteinander verbunden sind;

Fig. 29 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Abzweigfilters (lad der-type filter) nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung;

Fig. 30 eine perspektivische Ansicht des Abzweigfilters nach dem ersten Aus führungsbeispiel;

Fig. 31A und 3 1B perspektivische Ansichten von Piezoresonatoren mit dynami schen Dämpfern, die beim ersten Ausführungsbeispiel verwendet wer den;

Fig. 32 eine typische Ansicht zur Erläuterung des Verbindungszustands von Anschlußelektroden beim ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 33 eine Schaltungsstruktur des Abzweigfilters nach dem ersten Ausfüh rungsbeispiel;

Fig. 34 eine perspektivische Explosionsdarstellung zur Erläuterung eines Ab zweigfilters nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 35 eine perspektivische Ansicht eines Filters vom T-Verbindungstyp beim zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 36 eine Schaltungsstruktur des Filters vom T-Verbindungstyp beim zwei ten Ausführungsbeispiel;

Fig. 37 eine perspektivische Explosionsansicht eines Filters vom π-Verbin dungstyp beim zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 38 eine perspektivische Gesamtansicht des Filters vom π-Verbindungstyp bei zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 39 eine Schaltungsstruktur des Filters vom π-Verbindungstyp beim zwei ten Ausführungsbeispiel;

Fig. 40 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Filters vom T-Verbin dungstyp bei einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 41 eine perspektivische Gesamtansicht des Filters vom T-Verbindungstyp beim dritten Ausführungsbeispiel;

Fig. 42 eine perspektivische Explosionsansicht eines weiteren Filters vom T- Verbindungstyp beim dritten Ausführungsbeispiel;

Fig. 43 eine perspektivische Gesamtansicht des weiteren Filters vom T-Verbin dungstyp beim dritten Ausführungsbeispiel;

Fig. 44 eine perspektivische Explosionsansicht eines Abzweigfilters (ladder- type filter bzw. Kettenfilters) nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 45 eine perspektivische Ansicht des Abzweigfilters nach dem vierten Aus führungsbeispiel;

Fig. 46 eine Schaltungsstruktur des Abzweigfilters nach dem vierten Ausfüh rungsbeispiel;

Fig. 47 eine perspektivische Explosionsansicht eines Abzweig- bzw. Kettenfil ters nach einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 48 eine perspektivische Gesamtansicht des Abzweigfilters nach dem fünf ten Ausführungsbeispiel;

Fig. 49 eine Schaltungsstruktur des Abzweigfilters nach dem fünften Ausfüh rungsbeispiel;

Fig. 50 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Abzweig- bzw. Ket tenfilters nach einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 51 eine perspektivische Gesamtansicht des Abzweigfilters nach dem sech sten Ausführungsbeispiel;

Fig. 52 eine perspektivische Explosionsansicht eines Abzweig- bzw. Kettenfil ters nach einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 53 eine perspektivische Gesamtansicht des Abzweig- bzw. Kettenfilters nach dem siebten Ausführungsbeispiel;

Fig. 54 eine perspektivische Explosionsansicht eines Abzweig- bzw. Kettenfil ters nach einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 55 eine perspektivische Gesamtansicht des Abzweigfilters nach dem ach ten Ausführungsbeispiel;

Fig. 56 eine perspektivische Explosionsansicht eines Abzweig- bzw. Kettenfil ters nach einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 57 eine perspektivische Ansicht eines Piezoresonators für das Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 56;

Fig. 58 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Abzweig- bzw. Ket tenfilters nach einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 59 eine perspektivische Ansicht einer piezoelektrischen Platte als Modell zur Erläuterung eines Piezoresonators vom dritten Typ;

Fig. 60 eine Draufsicht auf einen Verschiebezustand der piezoelektrischen Platte in Fig. 59, wobei der Verschiebezustand nach der Methode der fi niten Elemente analysiert worden ist;

Fig. 61 eine typische Draufsicht auf einen Verschiebezustand der piezoelektri schen Platte nach Fig. 59, die mit Trägerteilen und Halteteilen gekop pelt und nach der Methode der finiten Elemente analysiert worden ist;

Fig. 62 eine Draufsicht auf eine Ladungsverteilung im Verschiebezustand nach Fig. 61;

Fig. 63A und 63B jeweils eine Beziehung zwischen Poissonverhältnissen 6 des piezoelektrischen Materials und Verhältnissen b/a sowie zwischen re lativen Verschiebebeträgen und Werten ganzer Zahlen;

Fig. 64 eine Draufsicht auf ein Beispiel eines Piezoresonators vom dritten Typ;

Fig. 65 die Form einer Elektrode auf einer unteren Fläche des Piezoresonators nach Fig. 64, gesehen durch die piezoelektrische Platte hindurch;

Fig. 66 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Abzweig- bzw. Ket tenfilters (ladder-type filter) nach einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 67 eine perspektivische Gesamtansicht des Filters nach dem elften Aus führungsbeispiel;

Fig. 68 die Schaltungsstruktur des Abzweigfilters nach dem elften Ausfüh rungsbeispiel;

Fig. 69 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Abzweig- bzw. Ket tenfilters nach einem zwölften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 70 einer perspektivische Gesamtansicht des Filters nach dem zwölften Ausführungsbeispiel;

Fig. 71 die Schaltungsstruktur des Filters nach dem zwölften Ausführungsbei spiel;

Fig. 72 eine Draufsicht auf Abzweigfilter (ladder-type filter) nach dem elften und zwölften Ausführungsbeispiel, die miteinander verbunden sind;

Fig. 73 eine Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel eines Piezoreso nators vom dritten Typ; und

Fig. 74 eine Darstellung zur Erläuterung der Elektrodenform auf einer unteren Fläche des Piezoresonators vom dritten Typ, und zwar gesehen durch die piezoelektrische Platte hindurch.

Um das Wesen der Erfindung zu verdeutlichen, werden nachfolgend Ausfüh rungsbeispiele im einzelnen beschrieben, worauf die Erfindung jedoch nicht be schränkt ist.

[Piezoresonator vom ersten Typ mit Energiefalle]

Zunächst wird ein Piezoresonator vom ersten Typ näher beschrieben, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wonach das Abzweigfilter bzw. Ketten filter im einzelnen erläutert wird, in welchem der Piezoresonator vom ersten Typ zum Einsatz kommt.

Die Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung eines piezoelektri schen Vibrationsteils eines Piezoresonators 205 mit Energiefalle vom ersten Typ, welcher nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Bei diesem Pie zoresonator 205 befinden sich Elektroden 207 und 208 auf beiden Hauptober flächen einer rechteckförmigen piezoelektrischen Keramikplatte 206, die so po larisiert ist, daß Polarisationsachsen in Richtung ihrer Dicke verlaufen, wie durch den Pfeil P angedeutet ist. Soll a die Länge einer kurzen Seite sein und b die Länge einer längeren Seite der piezoelektrischen Keramikplatte 206, so wird das Verhältnis b/a so gewählt, daß es in einem der zuvor erwähnten spezifi schen Bereiche liegt. Dadurch ist es möglich, eine Breitenexpansionsmode stark anzuregen, wie nachfolgend noch beschrieben wird. Es wird jetzt davon ausgegangen, daß eine Breitenexpansionsmode stark angeregt wird, wenn das Verhältnis b/a im zuvor erwähnten spezifischen Bereich liegt.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen schematische Ansichten zur Erläuterung von Schwin gungszuständen von Vibratoren, um eine Expansionsmode, eine Breitenexpan sionsmode und einen Breitenmode zu erklären. Durch den Erfinder wurden die Schwingungszustände eines rechteckplattenförmigen Vibrators durch die Me thode der finiten Elemente analysiert, wobei die Längen der kurzen und langen Seite des rechteckplattenförmigen Vibrators variiert wurden. Ist das Verhältnis b/a der Länge b einer jeden langen Seite zur Länge a einer jeden kurzen Seite gleich 1, liegt also der Vibrator in Form eines Quadrats vor, so werden Expan sionsvibrationsmoden stark angeregt, wie die Fig. 4 erkennen läßt. Die Platte schwingt zwischen einem Zustand, der durch die gestrichelte Linie A gekenn zeichnet ist, und einem Zustand, der durch die strichpunktierte Linie B gekenn zeichnet ist. Diese Schwingungszustände treten also bei einem Vibrator 201 mit quadratischer, ebener Form auf, wobei eine Expansionsmode stark angeregt ist.

Ist das Verhältnis b/a beträchtlich größer als 1, gilt also b/a » 1, so schwingt ein rechteckförmiger Vibrator zwischen einem Zustand in Fig. 6, wie er durch die gestrichelte Linie A dargestellt ist, und einem Zustand, wie er durch die strich punktierte Linie B dargestellt ist. Hierbei wird jetzt eine Breitenmodenvibration stark angeregt.

Sofern allerdings das Verhältnis b/a größer 1 und kleiner ist als dasjenige, bei dem die zuvor erwähnten Breitenmodenvibration angeregt ist, schwingt der Vi brator zwischen einem Zustand entsprechend der strichpunktierten Linie A in Fig. 5 und der gestrichelten Linie B, was bedeutet, daß im Vibrator 203 gemäß Fig. 5 eine Breitenexpansionsmodenvibration stark angeregt ist.

Die zuvor erwähnte Breitenexpansionsmode wurde deswegen so bezeichnet, da sie als Zwischenvibrationsmode betrachtet werden kann, die zwischen den all gemein bekannten Expansionen und den Breitenmoden liegt.

Auf der Grundlage der zuvor erwähnten Erkenntnisse des Erfinders wurden Pro ben des Piezoresonators 205 gemäß Fig. 2 aus piezoelektrischen Keramikplat ten hergestellt, wobei die Verhältnisse b/a auf spezifische Werte gesetzt wur den.

Werden bei den Proben der Piezoresonatoren 205 die Verhältnisse b/a geändert, um die zuvor erwähnten Breitenexpansionsmoden anzuregen, so läßt sich be stätigen, daß die Breitenexpansionsmode am stärksten angeregt wird, wenn das Verhältnis b/a der Bedingung b/a = 1,47σ + 1,88 genügt. Verschiebeverteilun gen dieser Proben von Piezoresonatoren 205 wurden durch eine Methode der fi niten Elemente analysiert, wobei das Resultat in Fig. 7A gezeigt ist.

Bei der Analyse der Verschiebeverteilungen durch die Methode der finiten Ele mente werden Verschiebezustände entsprechender Teile gemessen, wobei die x- und y-Achsen gemäß Fig. 7B gewählt sind und der Ursprung im Zentrum einer Hauptoberfläche des Piezoresonators 205 liegt. Ergebnisse sind in Fig. 8 ge zeigt. Es ist verständlich, daß die Verschiebebeträge im Zentrum 0 minimal sind und auch in einem Punkt X₁ in Fig. 7B. Dieser Punkt X₁ liegt im Zentrum der kurzen Seiten. Dagegen sind die Verschiebebeträge in den dazwischenliegenden Bereichen des Piezoresonators 205 maximal, der in der zuvor erwähnten Brei tenexpansionsmode entlang der x-Achse angeregt ist. Das bedeutet, daß die Knotenpunkte in den Zentren der Hauptoberflächen und der kurzen Seiten des Piezoresonators 205 liegen, wenn eine Breitenexpansionsmode angeregt ist. Es ist somit plausibel, den Piezoresonator 205 so zu unterstützen, daß die Breiten expansionsmode nicht behindert wird, also eine Unterstützung im Zentrum der Hauptoberfläche oder im Zentrum der kurzen Seite vorzusehen, und zwar durch ein geeignetes Trägerelement.

Es wurde auch herausgefunden, daß das zuvor erwähnte Verhältnis b/a vom Po issonverhältnis des Piezoresonators 205 abhängt. Wird das Poissonverhältnis des Vibrators verändert, um Verhältnisse b/a für die Anregung der zuvor er wähnten Breitenexpansionsmode zu messen, so ergibt sich das in Fig. 9 darge stellte Resultat. Hier sind die Verhältnisse b/a über die Poissonverhältnisse σ aufgetragen. Wie anhand der Geraden in Fig. 9 zu erkennen ist, ist es möglich, eine Breitenexpansions-Vibrationsmode zuverlässig anzuregen, wenn das Ver hältnis b/a die folgende Gleichung erfüllt:

b/a = -1,47 σ + 1,88 (4)

Es konnte auch herausgefunden werden, daß die Breitenexpansions-Vibra tionsmode nicht nur dann stark angeregt wird, wenn das Verhältnis b/a der Gleichung (4) genügt, sondern auch dann, wenn das Verhältnis b/a leicht von der Gleichung (4) abweicht. Es wurden daher piezoelektrische Keramikplatten mit Poissonverhältnissen σ von 0,324 verwendet, wobei Verhältnisse b/a vari iert wurden, um ein Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Anregung einer Breitenexpansions-Vibrationsmode festzustellen. Sei angenommen, daß D(X₁) einen Verschiebebetrag am Punkt X₁ in Fig. 7B repräsentiert, und daß D(C) einen Verschiebebetrag am Punkt C (siehe Fig. 7) repräsentiert, bei dem ei ne maximale Verschiebung in der Breitenexpansionsmode auftritt, so läßt sich die relative Verschiebung D(X₁)/D(C) des Punkts X₁ zum Punkt X messen. Die Fig. 10 zeigt das Resultat.

Anhand der Fig. 10 läßt sich klar erkennen, daß die relative Verschiebung inner halb von ±10% liegt, wenn das Poissonverhältnis σ bei 0,324 liegt, und wenn fer ner das Verhältnis b/a im Bereich von 1,26 bis 1,54 liegt. Eine Mehrzahl von Proben des Piezoresonators 205 in Fig. 3 wurde daher präpariert, und zwar mit Verhältnissen b/a im Bereich von ±10% vom oben beschriebenen optimalen Wert, wobei ferner Trägerelemente mit den Zentralteilen der kurzen Seiten ge koppelt wurden, um Resonanzcharakteristika zu messen. Im Ergebnis wurde festgestellt, daß sich die Breitenexpansionsmode exzellent einfangen läßt, wenn die Relativerschiebung innerhalb von ±10% liegt, wie oben beschrieben.

Auch die Fig. 11 zeigt, daß eine exzellente Anregung der Breitenexpansions-Vi brationsmode erhalten wird, wenn das Verhältnis b/a in einem Bereich von ±10 % um denjenigen Wert herum liegt, der Gleichung (4) erfüllt. Es konnte außer dem festgestellt werden, daß eine exzellente Anregung der Breitenexpansions- Vibrationsmode auch dann erhalten wird, wenn das Verhältnis b/a das n-fache des Werts (-1,47σ + 1,88) beträgt, wobei n eine ganze Zahl ist.

Die Fig. 12A und 12B zeigen jeweils eine Draufsicht und eine Seitenansicht ei nes Piezoresonators mit Breitenexpansionsmode, also eines Piezoresonators vom ersten Typ, hergestellt auf der Grundlage der obigen Erkenntnisse. Dieser Piezoresonator 211 weist einen piezoelektrischen Vibrationsteil 212 auf, der als rechteckplattenförmiger Vibrator anzusehen ist. Der piezoelektrische Vibra tionsteil 212 besitzt eine rechteckförmige, ebene Form und ist so strukturiert, daß sich Resonanzelektroden 214 und 215 jeweils über die gesamten beiden Hauptoberflächen einer piezoelektrischen Keramikplatte 213 erstrecken, die in Dickenrichtung gleichförmig polarisiert ist. Trägerelemente 216 und 217 sind mit den Zentren der kurzen Seiten des piezoelektrischen Vibrationsteils 212 ge koppelt, wobei diese Trägerelemente als Knotenpunkte dienen, wenn eine Brei tenexpansions-Vibrationsmode angeregt ist. Halteteile 218 und 219 sind mit den äußeren Endbereichen der Trägerteile 216 und 217 jeweils verbunden.

Die Trägerteile 216 und 217 sowie auch die Halteteile 218 und 219 sind integral bzw. einstückig mit der piezoelektrischen Keramikplatte 213 verbunden. Insbe sondere läßt sich eine rechteckförmige piezoelektrische Keramikplatte so her stellen und bearbeiten, daß die in Fig. 12A gezeigte Form erhalten wird. Alterna tiv können die Trägerteile 216 und 217 sowie auch die Halteteile 218 und 219 als Teile hergestellt werden, die unabhängig vom piezoelektrischen Vibrationsteil 212 sind und die erst nachher mit diesem gekoppelt bzw. verbunden werden. Die Resonanzelektroden 214 und 215 sind elektrisch mit Leitungselektroden 220 und 221 verbunden, von denen sich jeweils eine auf einer der Hauptoberflächen der Halteteile 218 und 219 befindet. Die Verbindung zwischen den jeweiligen Resonanzelektroden und den Leitungselektroden erfolgt über leitende Verbin dungsteile 214a und 215a, von denen sich jeweils ein leitendes Verbindungsteil auf einer Oberfläche eines Trägerelements 216 bzw. 217 befindet.

Wird eine Wechselspannung an die Leitungselektroden 220 und 221 angelegt, so wird beim Piezoresonator 211 eine Breitenexpansionsmode des piezoelektri schen Vibrationsteils 212 angeregt. Die Zentralteile der kurzen Seiten des pi ezoelektrischen Vibrationsteils 212 schwingen praktisch nicht und bilden so mit Knotenpunkte der Schwingung, so daß im Bereich der Trägerteile 216 und 217, die mit dem piezoelektrischen Vibrationsteil 212 verbunden sind, prak tisch keine Plattenverschiebungen auftreten. Es ist daher möglich, die bei der Breitenexpansionsmode auftretenden Schwingungen im Bereich zwischen den Trägerelementen 216 und 217 wirksam einzufangen.

Es ist erfindungsgemäß ferner möglich, einen Piezoresonator mit Energiefalle zu schaffen, der sich auch über einen großen Frequenzbereich von 800 kHz bis 2 MHz einsetzen läßt, da der piezoelektrische Vibrationsteil 212 Resonanzfre quenzen im Bereich von 800 kHz bis 2 MHz aufweist, wenn dieser 2,5 mm breit und 3,5 mm lang oder 1,0 mm breit und 1,4 mm lang ist.

Im Hinblick auf die Resonanzfrequenz kann das wirksame Frequenzband in Ab hängigkeit des Materials des piezoelektrischen Resonanzteils variiert werden, was allgemein bekannt ist. Es ist daher möglich, Piezoresonatoren mit Energie falle zu bilden, die für verschiedene Frequenzbänder geeignet sind, und zwar durch Herstellung piezoelektrischer Vibrationsteile aus verschiedenen piezo elektrischen Materialien.

Die Fig. 13 zeigt ein anderes Beispiel eines Piezoresonators mit Energiefalle, bei dem ebenfalls eine Breitenexpansionsmode auftritt. Dieser Piezoresonator 231 weist einen piezoelektrischen Vibrationsteil 232 auf, der die Form einer recht eckförmigen Platte besitzt. Bei diesem piezoelektrischen Vibrationsteil 232 be findet sich ein Paar von Resonanzelektroden 232b und 232c auf einer oberen Fläche einer piezoelektrischen Platte 232a, wobei sich die Resonanzelektroden entlang der Kanten der langen Seiten dieser Platte erstrecken. Die piezoelektri sche Platte 232a ist in Richtung des Pfeils P polarisiert, also in einer Richtung ausgehend von der einen Resonanzelektrode 232b in Richtung zur anderen Re sonanzelektrode 232c. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis b/a der Länge b einer jeden langen Seite des piezoelektrischen Vibrationsteils 232 zur Länge a einer jeden kurzen Seite auf einen Wert gesetzt, der in einem Be reich von ±10% gegenüber einem Wert liegt, der sich aus Gleichung (1) ergibt.

Wird eine Wechselspannung an die Resonanzelektroden 232b und 232c ange legt, so schwingt der piezoelektrische Vibrationsteil 232 in einer Breitenexpan sionsmode. Im vorliegenden Fall wird der piezoelektrische Vibrationsteil 232 in einer Richtung parallel zum angelegten elektrischen Feld verschoben, so daß der Piezoresonator 231 einen piezoelektrischen Longitudinaleffekt ausnutzt.

Auch beim Piezoresonator 231 dieses Ausführungsbeispiels sind Trägerelemen te 236 und 237 mit Knotenpunkten von Schwingungen des piezoelektrischen Vi brationsteils 232 gekoppelt, welche in der Breitenexpansionsmode schwingt. Dagegen sind Halteteile 238 und 239 mit äußeren Endbereichen der Trägerteile 236 und 237 jeweils verbunden. Entsprechend der Fig. 13 bezeichnen die Be zugszeichen 234a und 235a leitende Verbindungsteile, während die Bezugszei chen 240 und 241 Leitungs- bzw. Anschlußelektroden bezeichnen.

Sämtliche Elektroden liegen auf einer Seite des Piezoresonators 232. Dabei sind die Resonanzelektroden mit den Leitungselektroden jeweils über die leitenden Verbindungsteile miteinander verbunden.

Wie klar anhand der Fig. 13 zu erkennen ist, wird beim Resonator mit Breitenex pansionsmode nach der Erfindung nicht nur der piezoelektrische Transversal effekt, sondern auch der piezoelektrische Longitudinaleffekt ausgenutzt.

Die Fig. 14 zeigt eine Draufsicht auf ein noch anderes Ausführungsbeispiel ei nes Piezoresonators mit Energiefalle, der bei der Erfindung verwendet wird und bei dem eine Breitenexpansionsmode auftritt. Der Piezoresonator 251 nach Fig. 14 zeichnet sich dadurch aus, daß er mit dynamischen Dämpfern 252 und 253 sowie mit Kopplungsteilen 254 und 255 ausgestattet ist, während er ansonsten dem Piezoresonator 211 mit Energiefalle gemäß Fig. 12 gleicht. Gleiche Teile wie in Fig. 12 sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben.

Die dynamischen Dämpfer 252 und 253, die mit den äußeren Seiten der Träger elemente 216 und 217 gekoppelt sind, sind als balkenförmige Teile ausgebildet, die sich in Vertikalrichtung erstrecken. Sie liegen also quer zur Längsrichtung des Piezoresonators 251. Die Kopplungsteile 254 und 255 liegen zwischen den dynamischen Dämpfern 252 und 253 und den Halteteilen 218 und 219.

Da die Trägerelemente 216 und 217 mit den Knotenpunkten der Schwingung im piezoelektrischen Resonanzteil 212 gekoppelt sind, können nur wenige Schwin gungen in Richtung der Trägerelemente 216 und 217 herauslecken. Tritt dies dennoch auf, so werden durch diese herausleckenden Schwingungen die dyna mischen Dämpfer 252 und 253 zu Schwingungen angeregt, so daß die heraus leckenden Schwingungen unterdrückt werden. In diesem Fall zeigen die dyna mischen Dämpfer eine Resonanzschwingung. Es ist somit möglich, Vibrations energie in einem Bereich bis hin zu den dynamischen Dämpfern 252 und 253 wirksam einzufangen. Dies ermöglicht eine weitere Miniaturisierung des Piezo resonators.

Der Piezoresonator 251 nach Fig. 14 ist auch ein Beispiel eines Piezoresonators mit Energiefalle vom vierten Typ, der beim Abzweigfilter nach der Erfindung ein gesetzt wird, da eines seiner Merkmale darin besteht, daß die dynamischen Dämpfer 252 und 253 vorhanden sind.

[Piezoresonator vom zweiten Typ]

Die Fig. 15 und 16 zeigen jeweils eine Seitenansicht und eine Perspektivansicht eines Piezoresonators 311 mit Energiefalle (Piezoresonator vom zweiten Typ), bei dem eine Scherungsschwingungsmode (shear mode) auftritt und der bei der Erfindung zum Einsatz kommt.

Der Piezoresonator 311 enthält eine rechteckförmige, piezoelektrische Kera mikplatte 312. Diese piezoelektrische Keramikplatte 312 ist so polarisiert, daß die Polarisationsachsen in Richtung parallel zu ihrer Hauptoberfläche verlau fen, also in Richtung des Pfeils P in Fig. 15.

Eine erste Resonanzelektrode 313 befindet sich auf einer oberen Fläche 312a der piezoelektrischen Keramikplatte 312 und erstreckt sich von einer Endfläche 312c in Richtung einer gegenüberliegenden Endfläche 312d, ohne jedoch diese Endfläche 312d zu erreichen. In ähnlicher Weise befindet sich eine zweite Reso nanzelektrode 314 auf einer unteren Oberfläche 312b der piezoelektrischen Ke ramikplatte 312, wobei sich diese zweite Resonanzelektrode 314 von der Endflä che 312d in Richtung zur gegenüberliegenden Endfläche 312c erstreckt, ohne jedoch diese Endfläche 312c zu erreichen.

Ferner sind in der oberen und unteren Fläche 312a und 312b der piezoelektri schen Keramikplatte 312 jeweils erste und zweite Gräben 315 und 316 (Nuten, Furchen) vorhanden, die sich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Piezoresonators 311 erstrecken. Die erste und die zweite Resonanzelektrode 313 und 314 sind durch die piezoelektrische Keramikplatte 312 voneinanderge trennt und überlappen sich in einem Bereich der piezoelektrischen Keramik platte 312, der zwischen den ersten und zweiten Gräben 315 und 316 liegt. Auf diese Weise wird durch diesen Überlappungsbereich ein piezoelektrischer Vi brationsteil erhalten. Mit anderen Worten liegen die ersten und zweiten Gräben 315 und 316 jeweils an vorderen Enden der ersten und zweiten Resonanzelek troden 313 und 314, so daß zwischen den Gräben 315 und 316 der Resonanzteil vorhanden ist. Wird eine Wechselspannung an die ersten und zweiten Reso nanzelektroden 313 und 314 angelegt, um den piezoelektrischen Vibrationsteil anzuregen, so schwingt dieser stark in einer Scherungsschwingungsmode. Mit anderen Worten wird diese Scherungsschwingungsmode (shear mode vibration) wirksam im piezoelektrischen Vibrationsteil eingefangen, und zwar infolge der Bildung der ersten und zweiten Gräben 315 und 316.

Beim Piezoresonator 311 bildet der Teil zwischen den Gräben 315 und 316 einen piezoelektrischen Vibrationsteil, während piezoelektrische Plattenbereiche un terhalb bzw. oberhalb der Gräben 315 und 316 Trägerteile nach der vorliegen den Erfindung darstellen. Piezoelektrische Plattenteile jenseits der Gräben 315 und 316 sowie am äußeren Ende des Piezoresonators liegend können als Halte teile gemäß der Erfindung angesehen werden. Die Resonanzelektroden 313 und 314 dienen als Elektroden zur Anregung des piezoelektrischen Vibrationsteils in einem Bereich, der beidseitig von diesen Elektroden abgedeckt ist, während andererseits diese Elektroden auch als Leitungselektroden bzw. Anschlußelek troden dienen, und zwar in Bereichen, die bis hin zu den Halteteilen reichen.

Beim Piezoresonator 311 ist eine piezoelektrische Oberfläche, die parallel zur Polarisationsrichtung des piezoelektrischen Vibrationsteils liegt, rechteckför mig ausgebildet mit einer langen und einer kurzen Seite b bzw. a. Das Verhältnis b/a liegt in einem Bereich von ±10% von demjenigen Wert, der die Gleichung (2) erfüllt. Dabei sei angenommen, daß σ das Poissonverhältnis des piezoelektri schen Materials der piezoelektrischen Keramikplatte 312 ist. Mit anderen Wor ten sind die Gräben 315 und 316 so ausgebildet, daß das Verhältnis b/a im oben erwähnten spezifischen Bereich zu liegen kommt. Durch die genannten Gräben werden somit die Abmessungen des piezoelektrischen Vibrationsteils bestimmt.

Experimentell wurde bestätigt, daß sich die Vibrationsenergie bei der Sche rungsschwingung wirksam im piezoelektrischen Vibrationsteil einfangen läßt, wenn das Verhältnis b/a innerhalb des zuvor erwähnten spezifischen Bereichs des Piezoresonators 311 liegt. Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 17A bis 21 beschrieben.

Die Fig. 17A zeigt eine Ansicht eines Piezoresonators mit einem piezoelektri schen Element 321, das in Richtung des Pfeils P polarisiert ist, also in einer Richtung parallel zu seiner oberen bzw. unteren Fläche. Das Verhältnis b/a soll 1 sein. Es handelt sich also um ein Quadrat. Auf dem piezoelektrischen Element 321 befinden sich Resonanzelektroden 322 und 323. Wird eine Wechselspan nung an die Resonanzelektroden 322 und 323 angelegt, so schwingt das piezo elektrische Element 321 in Form einer Scherungsschwingung. Die Form der Scherungsschwingung ist durch die gestrichelte Linie A in Fig. 17A dargestellt. Außerdem tritt ein anderer Schwingungszustand auf, der horizontal symme trisch ist zu demjenigen gemäß der gestrichelten Linie A.

Die Fig. 17 zeigt Positionen der jeweiligen Teile des Vibrators 321 in einem x-y- Koordinatensystem. Im vorliegenden Fall wird ein Eckbereich A bei der Schwin gung maximal verschoben, und zwar in beiden Richtungen x und y. Ein Zentral teil O des piezoelektrischen Elements 321 dient als Knotenpunkt der Schwin gung. Weitere Verschiebungen treten auf in den Punkten O₁ und O₂, die an ver tikalen Zwischenpositionen der Seitenoberflächen des piezoelektrischen Ele ments 321 liegen.

Da Verschiebungen auch an den Punkten O₁ und O₂ vorhanden sind, ist leicht einzusehen, daß sich Schwingungsenergie nur unzureichend einfangen läßt, wenn piezoelektrische Platten weiterhin in der zuvor beschriebenen Weise mit den äußeren Seitenoberflächen des piezoelektrischen Elements 321 verbunden werden, um einen Resonator mit Scherungsschwingungsmode zu erhalten.

Andererseits wurde festgestellt, daß eine Verschiebeverteilung gemäß Fig. 18 erhalten wird, wenn sich das Verhältnis b/a wie folgt bestimmt:

b/a = 0,3σ + 1,48

Insbesondere schwingt ein piezoelektrisches Element 331 in Fig. 18 so, wie es durch die gebrochene Linie B gezeigt ist. Darüber hinaus tritt ein zusätzlicher Schwingungszustand auf, der horizontal symmetrisch zu dem gezeigten Schwingungszustand ist. Das bedeutet, daß ein Verschiebevektor an jeder kur zen Seite nur eine Komponente in Richtung x aufweist, wie in Fig. 19 angegeben. An Seitenoberflächen 331a und 331b des piezoelektrischen Elements 331 sind ferner die Verschieberichtungen umgekehrt in oberen und unteren Hälften.

Das zuvor erwähnte Verhältnis b/a wurde variiert und verschiedene piezoelek trische Materialien wurden verwendet, um Verschiebezustände von Strukturen zu überprüfen, bei denen Träger mit dem piezoelektrischen Element verbunden wurden. Im Ergebnis wurde herausgefunden, daß die in Fig. 19 gezeigte Bezie hung zwischen den Poissonverhältnissen der verwendeten piezoelektrischen Materialien und den Verhältnissen b/a Gültigkeit hat. Fig. 19 läßt erkennen, daß es möglich ist, die Übertragung von Verschiebungen in Richtung der Träger teile zu reduzieren, so daß sich Vibrationsenergie im Bereich des piezoelektri schen Vibrationsteils wirksam einfangen läßt, wenn das Verhältnis b/a wie folgt bestimmt ist:

b/a = 0,3σ + 1,48

Ferner wurde herausgefunden, daß sich auch dann Vibrationsenergie wirksam einfangen läßt, wenn das Verhältnis b/a das n-fache des Werts (0,3σ + 1,48) be trägt, wobei n eine ganze Zahl ist.

Vibrationsenergie kann somit im piezoelektrischen Vibrationsteil des Piezore sonators eingegrenzt bzw. eingefangen werden, indem Abmessungen des piezo elektrischen Vibrationsteils gemäß Gleichung (2) gewählt werden. Es wurden daher piezoelektrische Materialien mit Poissonverhältnissen σ von 0,31 als Ma terialien für die piezoelektrischen Vibrationsteile 341 verwendet, die mit einem Verhältnis b/a von 1,57 hergestellt wurden. Andererseits wurden Halteteile 344 und 345 mit derselben Dicke wie der piezoelektrische Vibrationsteil 341 integral bzw. einstückig mit dem piezoelektrischen Vibrationsteil 341 verbunden, und zwar über Trägerteile 342A und 343A zwecks Bildung eines Resonators 346. Dieser wurde anschließend hinsichtlich seiner Verschiebeverteilung mit Hilfe der Methode der finiten Elemente überprüft, wobei das in Fig. 20 gezeigte Resul tat erhalten wurde.

Die Fig. 20 läßt klar erkennen, daß im piezoelektrischen Vibrationsteil 341 auf tretende Scherungsschwingungsmoden nur schwer zu den Trägerteilen 342A und 343A des Resonators 346 herauslecken können. Es ist somit möglich, einen Resonator mit Scherungsmode zu schaffen, der Schwingungsenergie wirksam einfangen kann, wenn das Verhältnis b/a der Gleichung (2) genügt.

Weitere Versuche wurden dahingehend angestellt, daß die ganze Zahl n in der oben erwähnten Gleichung n(2) bei vorbestimmtem Poissonverhältnis σ variiert wurde, und zwar im Bereich von 0,85 bis 1,1. Dabei wurde das Verhältnis zwi schen dem Verschiebebetrag am Punkt σ, der den minimalen Wert aufweist, zum Verschiebebetrag am Punkt P gemessen, der den maximalen Wert aufweist, wie in Fig. 20 gezeigt. Mit anderen Worten wurde also die relative Verschiebung zwischen diesen Punkten in Prozenten erfaßt. Das Ergebnis ist in Fig. 21 darge stellt.

Die Fig. 21 läßt klar erkennen, daß die relative Verschiebung nicht größer als 10 % ist, wenn der Wert von n im Bereich von 0,9 bis 1,1 liegt. Andererseits treten aber auch keine Probleme auf, wenn die relative Verschiebung nicht größer als 10% ist. Somit ist es möglich, Vibrationsenergie wirksam im Resonanzteil ein zufangen, wenn das Verhältnis b/a im Bereich von ±10% um einen Wert herum liegt, der der Gleichung (2) genügt.

Beim Piezoresonator 311 vom zweiten Typ gemäß den Fig. 15 und 16 sind die er sten und zweiten Gräben 315 und 316 so ausgebildet, daß eine Dicke a der pie zoelektrischen Keramikplatte im piezoelektrischen Vibrationsteil und die longi tudinale Abmessung b entlang der Polarisationsrichtung P des Resonanzteils, also die Längen a und b der kurzen und langen Seite der rechteckigen piezoelek trischen Oberfläche, die parallel zur Polarisationsrichtung des piezoelektri schen Vibrationsteils liegt, ein Verhältnis b/a bilden, das innerhalb des Be reichs von ±10% um den Wert herum liegt, der sich durch Gleichung (2) ergibt. Dadurch läßt sich Schwingungsenergie wirksam einfangen.

Die Fig. 22 zeigt eine Seitenansicht eines anderen Beispiels eines Piezoresona tors vom zweiten Typ.

Bei diesem Piezoresonator 351 befindet sich ein dritter Graben 357 in einem Be reich außen und jenseits des ersten Grabens 355 auf einer oberen Fläche 352a einer piezoelektrischen Keramikplatte 352, die in Richtung des Pfeils P polari siert ist, während sich ein vierter Graben 358 in einem Bereich außen und jen seits eines zweiten Grabens 356 ebenfalls an einer unteren Fläche 352b der pie zoelektrischen Keramikplatte 352 befindet, um auf diese Weise erste und zweite dynamische Dämpfer 359 und 360 zu erhalten. Diese dynamischen Dämpfer 359 und 360 werden durch herausleckende Vibrationsenergie zu Resonanzen angeregt und dämpfen daher die herausleckende Vibrationsenergie. Die dyna mischen Dämpfer 359 und 360 werden in ihren Abmessungen daher so gewählt, daß sie in der Lage sind, die herausleckende Vibrationsenergie wirksam zu dämpfen, durch die sie zu Resonanzschwingungen angeregt werden.

Der Piezoresonator 351 ist identisch zum Piezoresonator 311 mit Ausnahme der dritten und vierten Gräben 357 und 358 zwecks Bildung der dynamischen Dämpfer 359 und 360, wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen ver sehen sind. Auf eine nochmalige Beschreibung wird daher verzichtet.

Beim Piezoresonator 351 liegt das Verhältnis b/a des Resonanzteils im Bereich von ±10% um einen Wert, der der Gleichung (2) genügt. Somit läßt sich Vibra tionsenergie wirksam im Resonanzteil einfangen. Ein geringer Teil an heraus leckender Schwingung wird durch die dynamischen Dämpfer 359 und 360 durch das Phänomen der dynamischen Dämpfung unterdrückt. Der Piezoreso nator 351 kann somit mechanisch über Halteteile 361 und 362 gehalten werden, die außerhalb der dritten und vierten Gräben 357 bzw. 358 zu liegen kommen.

Durch diese Halteteile wird somit die Resonanzcharakteristik des Piezoresona tors nicht beeinträchtigt. Gegenüber dem Piezoresonator 311 läßt sich somit Schwingungsenergie noch besser einfangen, während andererseits auch eine weitere Miniaturisierung des Piezoresonators möglich ist.

Dieser Piezoresonator 351 mit den dynamischen Dämpfern 359 und 360 kann ebenfalls als Piezoresonator vom vierten Typ angesehen werden, der bei der Er findung zum Einsatz kommt.

Die Fig. 23 zeigt eine perspektivische Ansicht eines noch weiteren Ausführungs beispiels eines Piezoresonators vom zweiten Typ mit Energiefalle. Dieser Piezo resonator 371 besteht aus einer länglichen, rechteckförmigen und piezoelektri schen Keramikplatte 372, die entlang ihrer Längsrichtung P polarisiert ist. Er ste und zweite Resonanzelektroden 373 und 374 liegen auf einer oberen Fläche der piezoelektrischen Keramikplatte 372 und erstrecken sich an deren in Längs richtung gegenüberliegenden Seitenkanten. Ferner sind Gräben bzw. Ausneh mungen 375 und 376 an beiden Längskanten vorhanden. Ein piezoelektrischer Plattenbereich, der zwischen diesen Gräben 375 und 376 gehalten ist, bildet ei nen piezoelektrischen Vibrationsteil. Dieser piezoelektrische Vibrationsteil be sitzt eine obere Fläche, also eine piezoelektrische Oberfläche, die parallel zur Polarisationsrichtung P liegt. Diese Oberfläche weist eine rechteckige Form auf. Die Form der oberen Fläche des piezoelektrischen Vibrationsteils ist so gewählt, daß Längen a und b der kürzeren und der längeren Seite ein Verhältnis b/a bil den, das im Bereich von ±10% um einen Wert herum liegt, der der obengenann ten Gleichung (2) genügt. Wird eine Wechselspannung an die ersten und zweiten Resonanzelektroden 373 und 374 angelegt, wird der piezoelektrische Vibra tionsteil zu einer Scherungsschwingung ähnlich wie der Piezoresonator 311 in Fig. 15 angeregt. Dabei wird die Resonanzenergie wirksam im piezoelektrischen Vibrationsteil eingefangen. Piezoelektrische Plattenbereiche außerhalb der Sei ten der Gräben 375 und 376 definieren Trägerteile nach der Erfindung, während jene Plattenbereich jenseits und außerhalb der Gräben 375 und 376 Halteteile nach der Erfindung definieren, die also an den äußeren Endbereichen der pie zoelektrischen Platte liegen. Ferner befinden sich Leitungs- bzw. Anschlußelek troden 377 und 378 auf den jeweils oberen Flächen der Halteteile und sind elek trisch mit den ersten und zweiten Resonanzelektroden 373 und 374 jeweils ver bunden.

Die Fig. 24 zeigt eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Pie zoresonators mit Energiefalle vom zweiten Typ. Bei diesem Piezoresonator 381 sind Gräben 383 bis 386 an einer Seitenoberfläche vorhanden, während weitere Gräben 387 bis 390 an der anderen bzw. gegenüberliegenden Seitenoberfläche vorhanden sind, um dynamische Dämpfer 391 bis 394 zu bilden. Ein piezoelek trischer Substratbereich zwischen den Gräben bzw. Ausnehmungen 384 und 385 bildet einen piezoelektrischen Vibrationsteil 395 nach der Erfindung. Zu sätzlich befinden sich Halteteile 396 und 397 an den ganz äußeren Enden der piezoelektrischen Platte und jenseits der Gräben bzw. Ausnehmungen 383 und 386. Trägerteile nach der vorliegenden Erfindung sind durch piezoelektrische Substratbereiche definiert, die zwischen den Gräben bzw. Ausnehmungen 384 und 388 als auch zwischen den Gräben 385 und 389 liegen. Ferner werden Kop plungsteile durch jene piezoelektrischen Substratbereiche erhalten, die zwi schen den Gräben 383 und 387 einerseits sowie zwischen den Gräben 386 und 390 andererseits liegen.

Der piezoelektrische Vibrationsteil 395 ist entlang des Pfeils P polarisiert, also in Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 382. Andererseits liegen Re sonanzelektroden 398 und 399 auf der oberen Fläche des piezoelektrischen Substrats 382 sowie parallel zur Polarisationsrichtung P. Sie erstrecken sich dabei entlang der Längskanten des Substrats. Eine obere Fläche des piezoelek trischen Vibrationsteils 395 weist eine rechteckige Form auf, und deren Ver hältnis b/a liegt im einem Bereich von ±10% um einen Wert herum, der der Glei chung (2) genügt. Dabei sei angenommen, daß a und b jeweils die kurze und die lange Seite der oberen Fläche sind.

Wird eine Wechselspannung an die Resonanzelektroden 398 und 399 angelegt, so tritt im piezoelektrischen Vibrationsteil 395 eine Scherungsmode auf. Vibra tionsenergie bzw. Resonanzenergie wird wirksam im piezoelektrischen Vibra tionsteil 395 eingefangen. Die dynamischen Dämpfer 391 bis 394 unterdrücken eventuell noch herausleckende Schwingung durch das Phänomen der dynami schen Dämpfung. Beim Piezoresonator 381 läßt sich somit Schwingungsenergie wirksam in einem Bereich bis zu denjenigen Teilen einfangen, an denen die dy namischen Dämpfer 391 bis 394 liegen.

Leitungs- bzw. Anschlußelektroden 400 und 401 sind jeweils auf den Haltetei len 396 und 397 vorhanden und mit den Resonanzelektroden verbunden.

Die Fig. 25 zeigt eine Modifikation des Piezoresonators 381 nach Fig. 24. Dieser Piezoresonator 411 unterscheidet sich vom Piezoresonator 381 darin, daß sein piezoelektrischer Vibrationsteil 395 in Richtung des Pfeils P polarisiert ist, also parallel zur Breitenrichtung bzw. in Breitenrichtung des piezoelektrischen Sub strats 382. Resonanzelektroden 398 und 399 erstrecken sich ebenfalls in Brei tenrichtung des Substrats 382.

Die Fig. 26 zeigt eine weitere Modifikation der Piezoresonators 381 in Fig. 24. Bei diesem Piezoresonator 421 ist der piezoelektrische Vibrationsteil 395 entlang des Pfeils P polarisiert, also parallel zur Längsrichtung des piezoelektrischen Substrats 382. Dieser Piezoresonator 421 unterscheidet sich vom Piezoresona tor 381 dadurch, daß die Elektroden an anderen Positionen angeordnet sind.

Beim Piezoresonator 421 sind die Resonanzelektroden 398 und 399 an beiden gegenüberliegenden schmalen Längsseiten des piezoelektrischen Elements 382 im Bereich des piezoelektrischen Vibrationsteils 395 angeordnet.

Ebenso befinden sich beim Piezoresonator 421 gemäß Fig. 26 Leitungs- bzw. An schlußelektroden 400 und 401 im Bereich der schmalen Seitenoberflächen des piezoelektrischen Substrats 382 sowie an den Seiten der Halteteile 396 und 397. Leitende Verbindungsteile zur elektrischen Verbindung der Leitungs- bzw. An schlußelektroden 400 und 401 mit den Resonanzelektroden 398 und 399 er strecken sich ebenfalls entlang der schmalen Längsseiten des piezoelektrischen Substrats 382.

Anhand des Piezoresonators 421 ist es ersichtlich, daß Resonanzelektroden nicht nur an den Seitenoberflächen einer piezoelektrischen Platte vorhanden sein können, die einen piezoelektrischen Vibrationsteil bildet, sondern zusätz lich auch an oberen und unteren Flächen des Piezoresonators vom zweiten Typ. Beim Piezoresonator 381 in Fig. 24 kann sich z. B. die Resonanzelektrode 399 an einer unteren Oberfläche des piezoelektrischen Substrats 382 befinden, wäh rend eine der Resonanzelektroden 398 und 399 an einer Hauptoberfläche des piezoelektrischen Substrats 382 beim Piezoresonator 421 vorhanden sein kann.

Auch beim Piezoresonator vom zweiten Typ können der piezoelektrische Vibra tionsteil, die Trägerteile und die Halteteile sowie die dynamischen Dämpfer durch entsprechende Bearbeitung eines einzelnen piezoelektrischen Substrats hergestellt oder getrennt gefertigt werden, so daß sie anschließend miteinander verbunden werden müssen.

Die Fig. 27 zeigt z. B. isolierende Platten 432 und 433, die mit Stirnflächen einer rechteckförmigen piezoelektrischen Platte 431 derselben Dicke verbunden sind, die einen piezoelektrischen Vibrationsteil bildet, so daß auf diese Weise ein Substrat 434 erhalten wird. Es ist möglich, den zuvor erwähnten Piezoreso nator vom zweiten Typ durch dieses Substrat 434 zu realisieren. Dabei können dynamische Dämpfer 435 und 436 sowie Halteteile 437 und 438 integral mit den isolierenden Platten 432 und 433 des Substrats 434 verbunden sein, wie die Fig. 27 zeigt. Die genannten Teile können aber auch separat gefertigt werden.

Die Fig. 28 zeigt weitere Substratbereiche 439 und 440 mit derselben Breite, die außen bzw. jenseits der dynamischen Dämpfer 435 und 436 liegen. Im vorlie genden Fall dienen die Substratbereiche 439 und 440 sowohl als Kopplungsteile als auch als Halteteile.

Erstes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 29 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Abzweigfil ters (ladder-type filter) 20 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung, während die Fig. 30 das Filter im zusammengesetzten Zu stand zeigt.

Das Abzweigfilter 20 wird dadurch erhalten, daß ein Gehäusesubstrat 21, eine erste Resonanzplatte 22, ein isolierendes Abstandsstück 23, eine zweite Reso nanzplatte 24 und ein Gehäusesubstrat 25 aufeinandergestapelt werden, wie Fig. 29 zeigt.

Die erste Resonanzplatte 22 wird dadurch erhalten, daß Piezoresonatoren 26 und 27 mit Scherungsschwingungsmode und dynamischen Dämpfern mit ei nem Piezoresonator 28 mit Breitenexpansionsmode und dynamischen Dämp fern integriert bzw. miteinander verbunden werden, und daß ferner Abstands- bzw. Halteplatten 29 und 30 mit gleicher Dicke wie die Piezoresonatoren 26 bis 28 mit den äußeren Seiten der integrierten Struktur verbunden werden, wobei die genannten Verbindungen z. B. durch einen Klebstoff realisiert werden kön nen. Die Abstandsplatten 29 und 30 bestehen aus geeignetem isolierendem Ma terial mit einem vorbestimmten Festigkeitsgrad, beispielsweise aus einer isolie renden Keramik (Aluminiumoxid) oder aus synthetischem Harz. Dabei weisen die Abstandsstücke 29 und 30 Auskerbungen 29a und 30a auf, um eine Bewe gung der schwingenden Teile der Piezoresonatoren 26 und 27 zu ermöglichen. Die Substrate aller Piezoresonatoren 26, 27 und 28 liegen parallel mit ihrer Längsrichtung zueinander, wobei der Piezoresonator 28 zwischen den beiden anderen Piezoresonatoren 26 und 27 liegt. Parallel zu den Außenseiten der Pie zoresonatoren 26 und 27 erstrecken sich dann die genannten Abstandsplatten 29 und 30, wobei die Ausnehmungen 29a und 30a auf die Piezoresonatoren 26 und 27 jeweils zu weisen.

Wie die Fig. 31A erkennen läßt, besteht der Piezoresonator 26, der die dynami schen Dämpfer aufweist, aus einer länglichen, rechteckförmigen und piezoelek trischen Keramikplatte 26a, die gleichförmig entlang des Pfeils P polarisiert ist, also in deren Längsrichtung. Eine Resonanzelektrode 26b befindet sich an einer schmalen und sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenfläche der piezoelek trischen Keramikplatte 26a und erstreckt sich von einem ersten Ende in Rich tung eines zweiten Endes der piezoelektrischen Keramikplatte 26a. Ein vorde res Ende der Resonanzelektrode 26b endet in einem Bereich, wo sich eine Aus nehmung 26c an der Seitenoberfläche befindet, wobei die Ausnehmung 26c eine Kerbe bzw. Ausklinkung ist. Eine andere Ausnehmung 26d befindet sich im vor bestimmten Abstand von der Ausnehmung 26c an derselben schmalen Längs seite der Substratplatte, um auf diese Weise einen dynamischen Dämpfer 26e zwischen den Ausnehmungen 26c und 26d zu bilden.

In ähnlicher Weise liegt eine Resonanzelektrode 26f an der anderen schmalen und sich in Längsrichtung des Substrats erstreckenden Seite, also an der ande ren schmalen Längsseite der piezoelektrischen Keramikplatte 26a. Diese Reso nanzelektrode 26f erstreckt sich vom zweiten Ende in Richtung des ersten En des der Platte 26a. Dabei endet die Resonanzelektrode 26f an ihrem hinteren En de in einem Bereich, wo sich eine erste seitliche Ausnehmung 26g in der piezo elektrischen Keramikplatte 26a befindet. Im Abstand daran folgt eine zweite Ausnehmung 26h zur Bildung eines dynamischen Dämpfers 26i zwischen den beiden genannten Ausnehmungen 26g und 26h.

Beim Piezoresonator 26 des zweiten Typs wird durch den Überlappungsbereich der beiden Resonanzelektroden 26b und 26f ein piezoelektrischer Vibrationsteil definiert mit Abmessungen b/a im Bereich von ±10% um einen Wert herum, der der obengenannten Gleichung (2) genügt. Dabei wird der Piezoresonator 26 in ähnlicher Weise hergestellt wie der Piezoresonator 371 gemäß Fig. 23. Bereiche außerhalb des piezoelektrischen Vibrationsteils und der dynamischen Dämpfer 26e und 26i definieren Trägerteile, während piezoelektrische Keramikplatten bereiche außen und jenseits derjenigen Bereiche, die die Ausnehmungen 26d und 26h aufweisen, Halteteile bilden. Nicht zuletzt bilden piezoelektrische Ke ramikbereiche mit relativ schmaler Breite zwischen den Halteteilen und und den dynamischen Dämpfern 26e und 26i sogenannte Kopplungsteile.

Wird eine Wechselspannung an die Resonanzelektroden 26b und 26f des Piezo resonators 26 mit dynamischen Dämpfern angelegt, so entsteht im Überlap pungsbereich zwischen den Resonanzelektroden 26b und 26f eine Scherungs schwingungsmode im Resonatorteil. Der piezoelektrische Resonanzteil weist dabei die zuvor erwähnten spezifischen Abmessungsverhältnisse auf, so daß sich in ihm Schwingungsenergie wirksam einfangen läßt.

Selbst wenn Schwingungsenergie aus dem Überlappungsbereich der Resonanz elektroden 26b und 26f herauslecken sollte, wird diese zuverlässig in einem Be reich eingefangen, der bis zu den dynamischen Dämpfern 26e und 26i reicht. Lecken z. B. Schwingungen bei auftretender Scherungsschwingungsmode aus dem Resonanzteil nach außen heraus, so werden die dynamischen Dämpfer 26e und 26i durch die herausleckenden Schwingungen ebenfalls zu Schwingungen bzw. zu einer Resonanz angeregt, wodurch die herausleckenden Schwingungen durch das Phänomen der dynamischen Dämpfung gedämpft werden. Aus dem Resonanzbereich herausleckende Schwingungen können somit nicht zu Berei chen übertragen werden, die jenseits der dynamischen Dämpfer 26e und 26i lie gen. Es ist somit möglich, den Piezoresonator 26 mechanisch in seinen Endbe reichen zu halten, ohne daß die Resonanzfähigkeit seines Resonanzteils gestört wird. Die piezoelektrische Keramikplatte kann daher jenseits der dynamischen Dämpfer 26e und 26i zuverlässig gehalten bzw. montiert werden.

Wie die Fig. 29 erkennen läßt, ist noch ein weiterer Piezoresonator 28 mit dyna mischen Dämpfern für die erste Resonanzplatte 22 vorgesehen, der nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 31B näher beschrieben wird. Der Piezoresonator 28 mit dynamischen Dämpfern ist ein solcher vom ersten oder vierten Typ. Er wird im wesentlichen durch eine piezoelektrische Keramikplatte 28a gebildet, die eine rechteckförmige und ebene Form aufweist. Diese piezoelektrische Kera mikplatte 28a enthält in ihrem Zentrum ein piezoelektrisches Vibrationsteil 28b mit rechteckförmiger, ebener Form. Das piezoelektrische Vibrationsteil 28b ist in Richtung des Pfeils P polarisiert, also in Richtung seiner Dicke. Ferner trägt das piezoelektrische Vibrationsteil 28b an seinen beiden Hauptoberflächen Re sonanzelektroden 28c. Die untere Resonanzelektrode ist in Fig. 31B nicht dar gestellt.

Die Abmessungen des piezoelektrischen Vibrationsteils 28b sind so gewählt, daß ein Abmessungsverhältnis b/a in einem Bereich von ±10% um einen Wert herum liegt, der der Gleichung (1) genügt.

Wird eine Wechselspannung an die Resonanzelektroden 28c angelegt, die sich an beiden Hauptoberflächen des piezoelektrischen Vibrationsteils 28b befin den, so tritt im piezoelektrischen Vibrationsteil 28b eine Breitenvibrationsmode auf, während andererseits Schwingungs- bzw. Resonanzenergie wirksam im piezoelektrischen Vibrationsteil 28b eingefangen ist, da das Verhältnis b/a den zuvor erwähnten spezifischen Wertebereich betrifft.

Andererseits sind längliche, balkenförmige Trägerteile 28d und 28e mit den Zentralbereichen einander gegenüberliegender Seitenoberfläche des piezoelek trischen Vibrationsteils 28b verbunden, während sich dynamische Dämpfer 28f und 28g jeweils an den äußeren Seiten der Trägerteile 28d und 28e befinden. Die dynamischen Dämpfer 28f und 28g schwingen in einem Biegemodus und werden durch die vom piezoelektrischen Vibrationsteil 28b ausgehenden Schwingun gen zur Resonanz angeregt. Selbst wenn Resonanzenergie aus dem piezoelektri schen Vibrationsteil 28b herausleckt, wird diese Energie zuverlässig in einem Bereich eingefangen, der bis zu den dynamischen Dämpfern 28f und 28g reicht.

Weiterhin sind Kopplungsteile 28h und 28i jeweils mit den äußeren Seiten bzw. Enden der dynamischen Dämpfer 28f und 28g verbunden, während Halteteile 28j und 28k jeweils mit den äußeren Enden der Kopplungsteile 28h und 28i ver bunden sind. Die Halteteile 28j und 28k dienen dazu, den Piezoresonator 28 mit anderen Elementen zu koppeln bzw. diesen mechanisch zu halten und weisen relativ große Flächenbereiche auf, wie die Fig. 31B erkennen läßt.

Jeder der Piezoresonatoren 26 und 28 mit den dynamischen Dämpfern sowie ge mäß den Fig. 31A und 31B und natürlich auch der Piezoresonator 27 kann durch maschinelle Bearbeitung einer einzelnen piezoelektrischen Keramikplat te hergestellt werden, also integral bzw. einstückig. Die jeweiligen Teile können alternativ aber auch als separate Teile zunächst hergestellt und dann durch ge eignete Kleber miteinander verbunden werden. Anstelle der piezoelektrischen Keramikplatte 28a in Fig. 31B kann auch eine rechteckförmige, piezoelektrische Keramikplatte zur Bildung eines piezoelektrischen Vibrationsteils verwendet werden, mit der dann die Trägerteile 28d und 28e, die dynamischen Dämpfer 28f und 28g, die Kopplungsteile 28h und 28i sowie die Halteteile 28j und 28k in den seitlichen Bereichen verbunden werden. Hierzu können geeignete Klebstoffe zum Einsatz kommen. Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß die piezoelek trische Keramikplatte und Teile zur Bildung des Piezoresonators durch maschi nelle Bearbeitung einer einzelnen piezoelektrischen Keramikplatte, z. B. mit Hilfe eines Laserstrahls und dergleichen, hergestellt werden können oder daß mehrere Einzelelemente, die separat gefertigt werden, anschließend miteinan der gekoppelt werden können. Dies gilt auch für das zweite bis zehnte noch zu beschreibende Ausführungsbeispiel.

Die Resonanzelektrode 28c in Fig. 31B ist elektrisch mit einer Elektrode 28m verbunden, welche sich auf der oberen Fläche des Halteteils 28k befindet, und zwar über einen leitenden Verbindungsbereich 281. In ähnlicher Weise ist die andere Resonanzelektrode an der unteren Oberfläche des Resonanzteils 28b elektrisch mit einer Elektrode verbunden, die sich an der unteren Fläche des Halteteils 28j befindet, und zwar ebenfalls über einen elektrisch leitenden Teil.

Wie in Fig. 29 zu erkennen ist, weist der Piezoresonator 27 mit dynamischen Dämpfern dieselbe Struktur wie der Piezoresonator 26 mit dynamischen Dämp fern auf, wobei die Piezoresonatoren 26 und 28 dadurch miteinander verbunden sind, daß Seitenflächen ihrer Halteteile mittels eines isolierenden Klebers mit einander verbunden sind. Entsprechendes gilt für die Verbindung zwischen den Piezoresonatoren 27 und 28. Ferner sind die ersten und zweiten Abstandsplat ten 29 und 30 ebenfalls mit ihren Seitenflächen mit den Seiten der Halteteile der jeweils neben ihnen liegenden Piezoresonatoren 26 und 28 verbunden. Auf diese Weise wird die erste Resonanzplatte 22 erhalten.

Die Resonanzplatte 22 ist an ihrer oberen Fläche mit Elektroden 22a bis 22d zur elektrischen Verbindung der Piezoresonatoren 26 bis 28 untereinander verse hen, um ein Abzweigfilter zu erhalten, wie noch beschrieben wird. Die Elektrode 22a ist elektrisch mit der Resonanzelektrode 22f (siehe Fig. 31A) des Piezoreso nators 26 verbunden. Ähnlich ist die Elektrode 22c elektrisch mit der Resonanz elektrode 26b verbunden. Die Elektroden 22b und 22d sind dagegen elektrisch verbunden mit einzelnen der Resonanzelektroden an den Seitenoberflächen des Piezoresonators 27. Ferner ist der Piezoresonator 28 mit einer Elektrode 28m versehen, die elektrisch in Verbindung mit der Resonanzelektrode 28c steht. Dabei reicht die Elektrode 28m bis zu einer Kante der Resonanzplatte 22, wie die Fig. 31B zeigt. Zudem ist eine andere Elektrode, die elektrisch mit der Resonanz elektrode an der unteren Fläche des Piezoresonators 28 verbunden ist, vorhan den, die die gegenüberliegende Kante der unteren Oberfläche der Resonanzplat te 22 erreicht.

In der zweiten Resonanzplatte 24 sind Piezoresonatoren 32 und 33 mit dynami schen Dämpfern vorhanden, bei denen eine Breitenvibrationsmode auftritt. Diese Piezoresonatoren 32 und 33 sind in ähnlicher Weise gebildet, wie der Pie zoresonator 28 mit dynamischen Dämpfern, und sie befinden sich zu beiden Sei ten eines Piezoresonators 31 mit dynamischen Dämpfern, bei dem eine Sche rungsvibrationsmode auftritt. Dieser Piezoresonator 31 weist im wesentlichen dieselbe Struktur auf wie der Piezoresonator 26. Erste und zweite Abstandsplat ten 34 und 35 mit derselben Dicke wie die Piezoresonatoren 31 bis 33 sind aus geeignetem isolierendem Material hergestellt und weisen einen vorbestimmten Festigkeitsgrad auf. Sie können aus einer isolierenden Keramik oder aus syn thetischem Harz bestehen und sind mit den Seitenteilen der Piezoresonatoren 32 und 33 jeweils verbunden. Wie die Fig. 29 erkennen läßt, weisen die Ab standsplatten 34 und 35 eine im wesentlichen U-förmige Form mit Auskerbun gen 34a und 35a auf. Diese Auskerbungen liegen an Kanten, die den Piezoreso natoren 32 und 33 benachbart sind. Dabei dienen die Auskerbungen 34a und 35a dazu, Schwingungen der Resonanzteile der Piezoresonatoren 32 und 33 zu ermöglichen. Die Strukturen der Piezoresonatoren 31 bis 33 selbst entsprechen denen der Piezoresonatoren 26 und 28, so daß auf eine nochmalige Beschrei bung verzichtet wird.

Bei der zweiten Resonanzplatte 24 sind Elektroden 24a und 24b vorhanden, die sich auf der oberen Fläche befinden und unterschiedliche bzw. einander gegen überliegende Seitenkanten der Resonanzplatte 24 erreichen. Diese Elektroden 24a und 24b sind elektrisch mit jeweils einzelnen der Resonanzelektroden ver bunden, die sich an beiden Seitenoberflächen des Piezoresonators 31 befinden. Die Piezoresonatoren 32 und 33 weisen andererseits Elektroden 32c und 33d im Bereich ihrer Halteteile auf, wobei diese Elektroden 32c und 33d elektrisch mit den Resonanzelektroden 32a und 33a an den jeweils oberen Flächen der Piezo resonatoren 32 und 33 verbunden sind. Dabei reichen die Elektroden 32c und 33d bis zu unterschiedlichen bzw. einander gegenüberliegenden Kanten der Re sonanzplatte 24. Andererseits befinden sich auch Resonanzelektroden an den unteren Flächen der Resonanzteile der Piezoresonatoren 32 und 33, die elek trisch mit Elektroden verbunden sind, welche an der unteren Fläche der Reso nanzplatte 24 bis zu einander gegenüberliegenden Seitenkanten der Resonanz platte 24 reichen.

Die Gehäusesubstrate 21 und 25 weisen Ausnehmungen 21a und 25a an einer unteren bzw. einer oberen Fläche auf. Die Ausnehmungen 21a und 25a dienen dazu, Schwingungen der Resonanzteile und der dynamischen Dämpfer der be nachbarten Piezoresonatoren aufzunehmen. Diese Teile können also in die ge nannten Hohlräume hineinschwingen. Das isolierende Abstandsstück 23 ist mit einer weiteren Ausnehmung 23a an seiner oberen Fläche sowie mit einer an deren Ausnehmung (nicht in Fig. 29 dargestellt) an seiner unteren Fläche verse hen. Diese Ausnehmungen sind ebenfalls dazu vorhanden, Schwingungen der Resonanzteile und dynamischen Dämpfer der darüberliegenden Piezoresonato ren aufzunehmen.

Alternativ hierzu können das Gehäusesubstrat 21, das isolierende Abstands stück 23 und das Gehäusesubstrat 25 auch in Form flacher Platten ohne Aus nehmungen 21a, 23a und 25a vorliegen. In diesem Fall ist es erforderlich, zur Bildung der erforderlichen Hohlräume, in die sich die bewegenden Teile der Pie zoresonatoren hineinbewegen können, durch Einfügen rechteckförmiger Rah menelemente zu schaffen, deren Dicke der Tiefe der genannten Hohlräume 21a, 23a und 25a entspricht, oder durch Anwendung eines isolierenden Klebstoffs, der in Form eines rechteckigen Rahmens aufgetragen wird.

Die Gehäusesubstrate 21 und 25 und das isolierende Abstandsstück 23 können aus isolierendem Material mit einem gewissen Grad von Festigkeit hergestellt werden, beispielsweise aus isolierender Keramik (z. B. aus Aluminiumoxid) oder aus synthetischem Harz.

In Übereinstimmung mit diesem Ausführungsbeispiel sind das Gehäusesub strat 31, die erste Resonanzplatte 22, das isolierende Abstandsstück 23, die zweite Resonanzplatte 24 und das Gehäusesubstrat 25 aufeinandergestapelt und durch einen isolierenden Kleber miteinander verbunden. Auf diese Weise wird ein integriertes Abzweigfilter mit Laminatstruktur erhalten. Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 30 beschrieben.

Wie die Fig. 30 erkennen läßt, besteht das Abzweigfilter 20 nach diesem Ausfüh rungsbeispiel aus mehreren aufeinandergestapelten rechteckförmigen Platten elementen und ist mit Anschlußelektroden 20a bis 20l versehen, die von den Seitenoberflächen ausgehen und die oberen und unteren Flächen des Filters er reichen. Es ist möglich, die Anschlußelektroden 20a bis 20l dadurch zu bilden, daß leitfähige Paste aufgebracht und anschließend gebacken wird. Die An schlußelektroden können aber auch durch Aufdampfen geeigneten Materials, durch Plattierung oder Sputtern hergestellt werden. Möglich ist es auch, eine Mehrzahl von Elektroden 21b zuvor an der oberen Fläche des Gehäusesubstrats 21 zu bilden, wie die Fig. 29 erkennen läßt, und zwar mit der Bildung einer Mehr zahl von Anschlußelektrodenteilen an der unteren Fläche des Gehäusesub strats 25, so daß anschließend Elektrodenmaterial nur noch auf die Seitenober flächen des Laminats aufgebracht zu werden braucht, wie die Fig. 30 zeigt. Die Anschlußelektroden 20a bis 20l werden dann so aufgebracht, daß sie an den Seitenoberflächen bis zu den oberen und unteren Flächen reichen und diese übergreifen.

Das Abzweigfilter 20 der oben beschriebenen Art wird gemäß dem in Fig. 33 dar gestellten Schaltungsdiagramm betrieben. Dabei werden die Anschlußelektro den 20a bis 20l gemäß Fig. 32 verschaltet, so daß die Anschlußelektrode 20a als Eingangsende, die Anschlußelektrode 20k und die Anschlußelektrode 20j als Ausgangsende und die Anschlußelektroden 20l, 20f und 20b als Elektrode für Erdpotential dienen.

Beim Abzweigfilter 20 nach diesem Ausführungsbeispiel werden Serien- und Parallelresonatoren durch die Piezoresonatoren 26 bis 28 und 31 bis 33 gebil det, die dynamische Dämpfer aufweisen und Scherungsschwingungsmoden so wie Breitenschwingungsmoden ausnutzen. Damit kann ein Bandpaß im Ver gleich zum Abzweigfilter, bei dem abstimmgabelförmige Piezoresonatoren ver wendet werden, erheblich ausgedehnt werden.

Wie die Fig. 29 klar erkennen läßt, sind die plattenartigen Piezoresonatoren 26 bis 28 seitlich miteinander gekoppelt und bilden die Resonanzplatte 22 des Ab zweigfilters 20. Auch in der Resonanzplatte 24 sind die plattenartigen Piezore sonatoren 31 bis 33 über ihre Seitenbereiche miteinander verbunden. Es ist so mit möglich, ein dreistufiges, chipartiges Abzweigfilter zu erhalten, ohne eine Erhöhung der Dicke in Kauf nehmen zu müssen. Mit anderen Worten kann die Höhe des Abzweigfilters ziemlich gering gehalten werden, da eine Mehrzahl von plattenartigen Piezoresonatoren über ihre Seitenbereiche miteinander verbun den sind, wobei die Piezoresonatoren parallel zueinander und parallel zur Mon tagefläche liegen.

Vibrationsenergie läßt sich wirksam in einem Bereich bis hin zu den dynami schen Dämpfern der Piezoresonatoren einfangen, wenn diese mit dynamischen Dämpfern ausgestattet sind. Derartige Piezoresonatoren lassen sich daher zu verlässig über Halteteile miteinander koppeln und integrieren, wie oben be schrieben.

Zweites Ausführungsbeispiel

Die Fig. 34 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Filters 70 vom T- Verbindungstyp, das in einem Abzweigfilter (ladder-type filter) nach einem zwei ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Dagegen zeigt die Fig. 35 eine perspektivisc 77507 00070 552 001000280000000200012000285917739600040 0002004429132 00004 77388he Gesamtansicht des Filters 70 vom T-Typ.

Das T-Typfilter 70 wird dadurch erhalten, daß ein Gehäusesubstrat 71, eine Re sonanzplatte 72 und ein weiteres Gehäusesubstrat 73 aufeinandergestapelt werden. Die Gehäusesubstrate 71 und 73 entsprechen in ihrem Aufbau den Ge häusesubstraten 21 und 25 des ersten Ausführungsbeispiels. Insbesondere be findet sich ein Hohlraum 73a in einer oberen Fläche des Gehäusesubstrats 73, während sich ein ähnlicher Hohlraum (nicht dargestellt) in einer unteren Fläche des Gehäusesubstrats 71 befindet.

Andererseits weist die Resonanzplatte 72 eine Struktur auf, die ähnlich derjeni gen der Resonanzplatte 22 des ersten Ausführungsbeispiels ist. Insbesondere befindet sich ein Piezoresonator 28 mit dynamischen Dämpfern und Ausnut zung einer Breitenexpansionsmode im Zentrum der Resonanzplatte 72, wäh rend sich Piezoresonatoren 26 und 27 mit dynamischen Dämpfern und Ausnut zung einer Scherungsmode (shear mode) an beiden Seitenbereichen des Piezore sonators 28 befinden und mit dessen Seitenteilen verbunden sind. Abstands stücke 29 und 30 bzw. äußere Begrenzungsplatten sind mit den äußeren Seiten der Piezoresonatoren 26 und 27 jeweils verbunden. Die Verbindung geschieht dabei immer über die Halteteile der Piezoresonatoren. Beim vorliegenden Aus führungsbeispiel sind jedoch Elektroden 72a und 73b, die jeweils mit einzelnen Resonanzelektroden der Piezoresonatoren 26 und 27 verbunden sind, ebenfalls nach außen zu einer Seitenkante gezogen, und zwar zu derjenigen, zu der auch eine Elektrode 28m gezogen ist, die mit der Resonanzelektrode 28c auf der obe ren Fläche des Piezoresonators 28 verbunden ist. Dabei liegt die Elektrode 28m zwischen den Elektroden 72a und 72b.

Wie durch die gestrichelten Linien rechts in Fig. 34 zu erkennen ist, ist ferner ei ne Elektrode 28o, die elektrisch mit einer Resonanzelektrode 28n verbunden ist, zur selben Kante nach außen gezogen, an der auch die Elektroden 72c und 72d liegen, die jeweils elektrisch mit anderen Resonanzelektroden der Piezoresona toren 26 und 27 verbunden sind, die an der unteren Fläche der jeweiligen Reso natoren liegen. Die Resonanzelektrode 28n befindet sich an der unteren Fläche des Piezoresonators 28.

Die Fig. 35 läßt erkennen, daß Anschlußelektroden 70a bis 70f am Abzweigfilter 70 vorhanden sind, das dadurch erhalten wird, daß die zuvor erwähnten Ele mente aufeinandergestapelt werden. Dabei liegen die Elektroden 70a bis 70f an Positionen, die den Positionen der Elektroden 28m und 72a bis 72d jeweils ent sprechen. Es ist somit möglich, ein T-Typfilter gemäß Fig. 36 zu bilden, und zwar mit der Anschlußelektrode 70c als Eingangsende, während die Anschluß elektrode 70b mit Erdpotential verbunden wird. Die Anschlußelektrode 70a dient als Ausgangsende, während die Anschlußelektroden 70d bis 70f gemein sam miteinander verbunden sind.

Das zuvor erwähnte Filter 70 ist mit einem n-Typfilter 80 gemäß den Fig. 37 und 38 verbunden, um ein dreistufiges Abzweigfilter (ladder-type filter) zu erhalten. Dieses π-Typfilter 80 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 37 und 38 näher beschrieben.

Das π-Typfilter 80 wird dadurch erhalten, daß ein Gehäusesubstrat 81, eine Re sonanzplatte 82 und ein Gehäusesubstrat 83 aufeinandergestapelt werden. Die Gehäusesubstrate 81 und 83 sind ähnlich aufgebaut wie die Gehäusesubstrate 71 und 73 gemäß Fig. 34. Insbesondere befindet sich ein Hohlraum an einer un teren Fläche des Gehäusesubstrats 81, während sich ein Hohlraum 83a in einer oberen Fläche des Gehäusesubstrats 83 befindet.

Auch die Resonanzplatte 82 weist im wesentlichen eine Struktur auf, die derje nigen der Resonanzplatte 24 beim ersten Ausführungsbeispiel entspricht. Die zuerst genannte unterscheidet sich von der zuletzt genannten jedoch dadurch, daß beide Resonanzelektroden 32a und 33a auf oberen Flächen von Piezoreso natoren 32 und 33, die dynamische Dämpfer aufweisen und eine Breitenexpan sionsmode ausnutzen, herausgezogen sind zu einer Kante der Resonanzplatte 82, während beide Resonanzelektroden auf den zugeordneten unteren Oberflä chen dieser Piezoresonatoren ebenfalls herausgezogen sind, jedoch zu einer an deren und gegenüberliegenden Kante der Resonanzplatte 82, wie durch die ge brochenen Linien auf der rechten Seiten in Fig. 37 gezeigt ist. Der weitere Auf bau der Resonanzplatte 82 ist ähnlich demjenigen der Resonanzplatte 24, wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und nicht nochmals beschrieben werden.

Anschlußelektroden 80a bis 80f befinden sich an den Seitenflächen des π-Typ filters 80, das z. B. gemäß Fig. 39 verschaltet sein kann. Zu diesem Zweck sind die Anschlußelektroden 80a und 80b miteinander verbunden, um ein Aus gangsende zu bilden. Die Anschlußelektroden 80c und 80d sind miteinander so wie mit Erdanschlüssen verbunden, während die Anschlußelektrode 80g mit der Anschlußelektrode 80f verbunden ist, die gemeinsam ein Eingangsende bil den. Die Anschlußelektroden 80a bis 80f sind in Fig. 38 zu erkennen.

Es läßt sich auf diese Weise ein dreistufiges Abzweigfilter erhalten, in dem das Ausgangsende des zuvor erwähnten T-Typfilters 70 mit dem Eingangsende des π-Typfilters 80 verbunden wird. Mit anderen Worten wird ein Abzweigfilter mit derselben Stufenzahl wie das bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten, und zwar durch Verbindung des T-Typfilters 70 mit dem π-Typfilter 80.

Drittes Ausführungsbeispiel

Ein Abzweigfilter (ladder-type filter) nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dadurch erhalten, daß ein T-Typfilter 90 gemäß den Fig. 40 und 41 mit einem π-Typfilter 100 gemäß den Fig. 42 und 43 verbunden wird, um ein dreistufiges Abzweigfilter ähnlich demjenigen des zweiten Ausführungsbei spiels zu erhalten.

Das T-Typfilter 90 gemäß den Fig. 40 und 41 wird dadurch erhalten, daß Gehäu sesubstrate 71 und 73 und eine Resonanzplatte 92 aufeinandergestapelt wer den, ähnlich wie beim T-Typfilter 70 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Resonanzplatte 92 liegt dabei zwischen den Gehäusesubstraten 71 und 73. Die Resonanzplatte 92 weist in ihrem Zentrum einen Piezoresonator 93 mit dy namischen Dämpfern auf, der eine Breitenexpansionsmode ausnutzt. Dieser Piezoresonator 93 entspricht seiner Struktur nach dem Piezoresonator 28 mit dynamischen Dämpfern des ersten Ausführungsbeispiels, bei dem ebenfalls ei ne Breitenexpansionsmode ausgenutzt wird.

Piezoresonatoren 94 und 95 mit dynamischen Dämpfern und Ausnutzung einer Scherungsmode (shear mode) sind mit den Seitenbereichen des Piezoresonators 93 verbunden, und zwar genauer gesagt über die jeweiligen Halteteile, wobei die Verbindung mittels eines Klebstoffs erfolgen kann.

Der Piezoresonator 94 weist die in Fig. 40 gezeigte Form auf und wird durch Be arbeitung einer piezoelektrischen Keramikplatte erhalten, die in ihrem Zentrum einen rechteckplattenförmigen Resonanzteil 94a aufweist. Dieser Resonanzteil 94a ist so polarisiert, daß seine Polarisationsachsen entlang der Longitudinal richtung bzw. Längsrichtung der piezoelektrischen Platte verlaufen. Dies ist durch den Pfeil P angedeutet. Der Resonanzteil 94a weist auf seiner oberen Flä che Resonanzelektroden 94b und 94c auf, die sich entlang einander gegenüber liegender Kanten bzw. Längskanten erstrecken. Wird eine Wechselspannung an die Resonanzelektroden 94b und 94c angelegt, so schwingt der Resonanzteil 94a in einer Scherungsschwingungsmode und zeigt eine Resonanz.

Der weitere Aufbau des Piezoresonators 94 ist auch durch die gebrochenen Li nien an der rechten Seiten in Fig. 40 dargestellt. Trägerteile 94d und 94e mit re lativ geringer Breite sind mit dem Resonanzteil 94a gekoppelt, während dynami sche Dämpfer 94f und 94g mit den äußeren bzw. freien Enden der Trägerteile 94d und 94e gekoppelt sind. Ferner sind Halteteile 94j und 94k mit den äußeren bzw. freien Enden bzw. Seitenoberflächen der dynamischen Dämpfer 94f und 94g über Kopplungsteile 94h und 94i verbunden. Entsprechende Teile außer halb des Resonatorteils 94a sind ähnlich wie beim Piezoresonator 28.

Der Piezoresonator 95 mit Scherungsschwingungsmode ist identisch hinsicht lich seines Aufbaus zum Piezoresonator 94.

Abstandsstücke 96 und 97 bzw. Rahmenplatten sind mit den äußeren Seiten der Piezoresonatoren 94 und 95 verbunden. Die Abstandsstücke 96 und 97 weisen die gleiche Dicke wie die Piezoresonatoren 93 bis 95 auf sowie Auskerbungen 96a und 97a in Bereichen benachbart zu den Piezoresonatoren 94 und 95. Diese Auskerbungen 96a und 97a dienen dazu, Schwingungen der Vibrationsteile der Piezoresonatoren 94 und 95 zu ermöglichen. Alle Elemente 96, 97 und 93 bis 95 erstrecken sich mit ihrer Längsrichtung parallel zueinander.

Es ist möglich, ein T-Typfilter ähnlich dem T-Typfilter 70 nach dem zweiten Aus führungsbeispiel zu schaffen, und zwar dadurch, daß die Resonanzplatte 92 zwischen den Gehäusesubstraten 71 und 73 angeordnet wird, wonach An schlußelektroden 90a bis 90f an Endflächen der so erhaltenen Struktur gebildet werden, wie die Fig. 41 erkennen läßt. Das so erhaltene Filter kann als T-Typfil ter betrieben werden, wenn die Anschlußelektrode 90c als Eingangsende ver wendet wird und wenn die Anschlußelektroden 90d und 90f miteinander ver bunden werden. Dabei wird die Anschlußelektrode 90b mit Erdpotential ver bunden, und es wird die Anschlußelektrode 90a als Ausgangsende verwendet.

Die Fig. 42 zeigt andererseits ein π-Typfilter 100, das im wesentlichen dem π- Typfilter 80 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht. Dieses π-Typfil ter 100 wird dadurch erhalten, daß Gehäusesubstrate 81 und 83 und dazwi schenliegend eine Resonanzplatte 101 aufeinandergestapelt werden. Die Reso nanzplatte 101 unterscheidet sich von der Resonanzplatte 82 darin, daß ein Pie zoresonator 102 mit dynamischen Dämpfern und Ausnutzung einer Scherungs schwingungsmode in ihrem Zentrum liegt. Der Piezoresonator 102 mit dynami schen Dämpfern ist im Aufbau ähnlich zum Piezoresonator 94 mit dynamischen Dämpfern beim T-Typfilter 90.

Die Piezoresonatoren 32 und 33 entsprechen in ihrem Aufbau dem Piezoresona tor 93 in Fig. 40.

Wie die Fig. 43 erkennen läßt, ist es möglich, ein π-Typfilter 100 durch Bildung von Anschlußelektroden 100a bis 100f an einem Laminat zu erhalten, das durch Aufeinanderstapeln des Gehäusesubstrats 81, der Resonanzplatte 101 und des Gehäusesubstrats 83 gebildet worden ist. Insbesondere läßt sich das Filter 100 als π-Typfilter betreiben, wenn die Anschlußelektroden 100a und 100b mitein ander verbunden werden und ein Ausgangsende bilden. Die Anschlußelektro den 100c und 100d werden dabei miteinander verbunden sowie mit Erdpotenti al. Ferner werden die Anschlußelektroden 100e und 100f miteinander verbun den und bilden ein Eingangsende.

Letztlich wird ein Dreistufen-Abzweigfilter dadurch erhalten, daß das T-Typfil ter 90 mit dem π-Typfilter 100 verbunden wird, ähnlich wie dies beim zweiten Ausführungsbeispiel der Fall war.

Viertes Ausführungsbeispiel

Unter Bezugnahme auf die Fig. 44 und 45 wird anschließend ein Abzweigfilter 120 nach einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung be schrieben.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Piezoresonatoren 26 und 28 miteinander integriert in einer einzigen Resonanzplatte 121 vorhanden. Die Piezoresonato ren 26 und 28 sind über einen Abstandsstreifen 122 miteinander verbunden, während Abstandsstücke 123 und 124 jeweils an einer äußeren Seite des Piezo resonators 27 und an einer äußeren Seite des Piezoresonators 26 vorhanden sind, um die Resonanzplatte 121 zu bilden. Der Schichtkörper nach Fig. 45 wird dadurch erhalten, daß mit der Resonanzplatte 121 oben ein Gehäusesubstrat 125 und unten ein Gehäusesubstrat 126 verbunden werden. Die Elemente 125, 121 und 126 liegen somit gestapelt aufeinander. Dabei sind wieder in den einan der zugewandten Flächen der Gehäusesubstrate 125 und 126 Hohlräume vor handen (126a), um eine Schwingung der Piezoresonatoren 26 und 28 zu ermögli chen.

Ein Einstufen-Abzweigfilter wird dadurch erhalten, daß Anschlußelektroden 120a bis 120d an gegenüberliegenden Endoberflächen des Schichtkörpers ge bildet werden, wie die Fig. 45 zeigt. Dabei wird die Anschlußelektrode 120a mit Erdpotential verbunden, während die Anschlußelektrode 120b als Eingangsen de verwendet wird. Die Anschlußelektroden 120c und 120d werden gemeinsam miteinander verbunden und bilden ein Ausgangsende. Es ist auch möglich, ein Abzweigfilter mit zwei oder mehr Stufen zu erzeugen, wenn mehrere derartige Resonanzplatten 121 aufeinandergestapelt werden, wobei zwischen ihnen je weils hohlraumbildende Abstandsstücke vorhanden sind.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 47 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Abzweigfilters 130 nach einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung, während die Fig. 48 eine perspektivische Gesamtansicht dieses Filters ist. Das Abzweigfilter bzw. Kettenfilter 130 wird dadurch erhalten, daß ein Gehäusesubstrat 131, ein hohl raumbildendes Abstandsstück 132, eine erste Resonanzplatte 133, ein hohl raumbildendes Abstandsstück 134, eine zweite Resonanzplatte 135, ein hohl raumbildendes Abstandsstück 136 und ein Gehäusesubstrat 137 aufeinander gestapelt werden.

Die Gehäusesubstrate 131 und 137 sind als flache Platten ausgebildet und be stehen z. B. aus einer isolierenden Keramik oder aus synthetischem Harz. Dage gen sind die hohlraumbildende Abstandsstücke 132, 134 und 136 in ähnlicher Weise ausgebildet wird diejenigen beim zweiten Ausführungsbeispiel.

Die erste Resonanzplatte 133 wird dadurch erhalten, daß Piezoresonatoren 138 und 139 mit dynamischen Dämpfern und Breitenexpansionsmode über ihre Halteteile miteinander integral verbunden werden, wobei mit den äußeren Sei ten der so erhaltenen Verbindungsstruktur weitere Abstandsstücke 140 und 144 verbunden werden, um ein integriertes Substrat zu erhalten. Sämtliche Ele mente 138, 139, 140 und 141 erstrecken sich mit ihrer Längsrichtung parallel nebeneinanderliegend in einer Ebene.

Der Piezoresonator 138 ist ähnlich ausgebildet wie der Piezoresonator 28 des er sten Ausführungsbeispiels, der ebenfalls dynamische Dämpfer aufweist und in einer Breitenexpansionsmode schwingt. Der Piezoresonator 139 weist ebenfalls dynamische Dämpfer auf und schwingt in einer Breitenexpansionsmode, jedoch unter Ausnutzung eines Longitudinaleffekts. Bei diesem Resonator 139 sind Resonanzelektroden 139a und 139b an gegenüberliegenden Enden einer unte ren Oberfläche eines Resonanzteils in einer piezoelektrischen Keramikplatte mit planarer Struktur vorhanden, die auch beim Piezoresonator 138 vorliegt, wie die rechte Seite von Fig. 47 erkennen läßt. Wird eine Wechselspannung an die Resonanzelektroden 139a und 139b angelegt, so wird im Piezoresonator 139 eine Breitenmode angeregt und diese arbeitet als Breitenmoden-Resonator un ter Ausnutzung eines piezoelektrischen Longitudinaleffekts. Die Resonanzelek troden 139a und 139b sind jeweils zu gegenüberliegenden Kanten der Reso nanzplatte 133 herausgezogen.

Die zweite Resonanzplatte 135 wird dadurch erhalten, daß Piezoresonatoren 142 und 143 über ihre Halteteile miteinander verbunden werden. Der Piezoreso nator 142 weist dynamische Dämpfer mit Transversaleffekt auf und nutzt eine Breitenmode aus, während der Piezoresonator 143 dynamische Dämpfer mit Longitudinaleffekt verwendet. Beide Resonatoren 142 und 143 liegen parallel nebeneinander und sind an ihrer jeweils außenliegenden Längsseite mit jeweils einem weiteren Abstandsstück 144 und 145 verbunden. Bei der zweiten Reso nanzplatte 135 befindet sich ein Paar von Resonanzelektroden 143a und 143b auf einer oberen Fläche des Piezoresonators 143 mit dynamischen Dämpfern und Longitudinaleffekt.

Das Abzweigfilter 130 nach diesem Ausführungsbeispiel wird dadurch erhalten, daß die zuvor erwähnten Elemente aufeinandergestapelt werden, wonach die dann erhaltene Schichtstruktur an zwei einander gegenüberliegenden Endo berflächen bzw. Seitenflächen mit externen Elektroden 130a bis 130f versehen wird, wie die Fig. 48 erkennen läßt.

Ein Zweistufen-Abzweigfilter gemäß Fig. 49 wird dadurch erhalten, daß die ex terne Elektrode 130c als Eingangsende verwendet wird, während die externen Elektroden 130a und 130d miteinander verbunden werden und ein Ausgangs ende bilden. Die externen Elektroden 130e und 130f sind gemeinsam miteinan der verbunden, während die externe Elektrode 130b mit Erdpotential verbun den wird.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 50 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Abzweigfil ters 150 nach einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, während die Fig. 51 eine perspektivische Gesamtansicht dieses Filters zeigt.

Dieses Ausführungsbeispiel entspricht einer Modifikation des Abzweigfilters 130 nach dem fünften Ausführungsbeispiel. Deswegen werden nur von diesem abweichende Merkmale näher beschrieben.

Eine erste Resonanzplatte 151 wird dadurch erhalten, daß Halteteile von Piezo resonatoren 153 und 154 miteinander verbunden werden, wobei die Piezoreso natoren 153 und 154 dynamische Dämpfer aufweisen, die einen piezoelektri schen Longitudinaleffekt ausnutzen. Auf diese Weise wird eine integrierte Struktur erhalten. Die Piezoresonatoren 153 und 154 sind ähnlich aufgebaut wie der Piezoresonator 143 im vierten Ausführungsbeispiel.

Seitlich sind mit den verbundenen Piezoresonatoren 153 und 154 wiederum äu ßere Abstandsstücke verbunden.

Dagegen wird eine zweite Resonanzplatte 152 dadurch erhalten, daß die Halte teile von Breitenmoden-Piezoresonatoren 155 und 156 mit dynamischen Dämp fern, die einen piezoelektrischen Transversaleffekt ausnutzen, miteinander ver bunden werden. Die Piezoresonatoren 155 und 156 sind in der Struktur ähnlich wie die Piezoresonatoren 138 beim fünften Ausführungsbeispiel.

Bei der ersten Resonanzplatte 151 befinden sich Elektroden 151a und 151b auf ihrer oberen Fläche entlang einer Kante, wobei jeweils eine dieser Elektroden 151a und 151b elektrisch mit jeweils einer ersten Resonanzelektrode des Piezo resonators 153 bzw. des Piezoresonators 154 verbunden ist. Andererseits befin det sich eine Elektrode 151c ebenfalls auf der oberen Fläche der ersten Reso nanzplatte 151, jedoch an der den Elektroden 151a und 151b gegenüberliegen den Kante, wobei diese Elektrode 151c elektrisch mit zweiten Resonanzelektro den der Piezoresonatoren 153 und 154 verbunden ist.

Bei der zweiten Resonanzplatte 152 liegt eine Elektrode 152a auf der oberen Flä che der Platte 152 sowie an einer Kante und ist elektrisch mit Resonanzelektro den 155a und 156a der Piezoresonatoren 155 und 156 verbunden. Andererseits befinden sich auf der unteren Oberfläche der Resonanzplatte 152 Elektroden 152b und 152c an einer gegenüberliegenden Kante, die elektrisch mit den Reso nanzelektroden an der unteren Oberfläche der jeweiligen Piezoresonatoren 155 und 156 verbunden sind.

Die Bezugszeichen 157 und 158 bezeichnen Gehäusesubstrate, während hohl raumbildende Abstandsstücke mit den Bezugszeichen 159a bis 159c versehen sind.

Das Abzweigfilter 150 nach dem sechsten Ausführungsbeispiel wird dadurch erhalten, daß externe Elektroden 150a bis 150f seitlich an einen Schichtkörper angebracht werden, der durch Aufeinanderstapeln der oben erwähnten Elemen te erhalten wird. Dies ist in Fig. 51 gezeigt.

Das Abzweigfilter 150 kann als Zweistufen-Filter betrieben werden, ähnlich wie das des fünften Ausführungsbeispiels, wozu nur die externen Elektroden 150a bis 150f entsprechend verschaltet werden müssen.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 52 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Abzweigfilters 160 nach einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wäh rend die Fig. 53 eine perspektivische Gesamtansicht dieses Filters zeigt.

Das Abzweigfilter 160 nach diesem Ausführungsbeispiel ist ähnlich demjenigen nach dem fünften Ausführungsbeispiel, mit Ausnahme der Tatsache, daß die er sten und zweiten Resonanzplatten 161 und 166 gegenüber denjenigen beim fünften Ausführungsbeispiel verschieden sind.

Entsprechend der Fig. 52 sind Halteteile eines Piezoresonators 162 mit dynami schen Dämpfern und Scherungsschwingungsmode mit Halteteilen eines Piezo resonators 163 mit dynamischen Dämpfern und Breitenmode miteinander ver bunden, um eine erste Resonanzplatte 161 zu bilden. Mit den jeweils außen lie genden Seiten der Piezoresonatoren 162 und 163 ist jeweils ein Abstandsstück bzw. Abstandsstreifen 164 bzw. 165 verbunden, z. B. verklebt.

Der Piezoresonator 162 ist in seinem Aufbau ähnlich dem Piezoresonator 26 ge mäß Fig. 17A des ersten Ausführungsbeispiels und nutzt eine Scherungsmode aus. Eine Resonanzelektrode, die sich auf einer Seitenfläche des Piezoresona tors 162 befindet, ist elektrisch mit einer Elektrode 161a verbunden, die sich entlang einer Kante der Resonanzplatte 161 auf deren oberer Fläche erstreckt. Andererseits ist eine Resonanzelektrode, die sich an der anderen Seitenfläche des Piezoresonators 162 befindet, elektrisch mit einer Elektrode 161b verbun den, die sich auf der Resonanzplatte 161 oben und an der der zuerst genannten Kante gegenüberliegenden Kante erstreckt.

Der Piezoresonator 163 mit dynamischen Dämpfern und Breitenmode ist im Aufbau ähnlich dem des Piezoresonators 138 beim vierten Ausführungsbei spiel. Eine Resonanzelektrode 163a befindet sich auf einer oberen Fläche dieses Piezoresonators 163 und ist elektrisch mit einer Elektrode 161c verbunden, die an derselben Kante wie die Elektrode 161b und auf der oberen Fläche der Platte 161 liegt.

Wie die gestrichelten Linien auf der rechten Seite in Fig. 52 erkennen lassen, be findet sich andererseits eine Resonanzelektrode 163b auf einer unteren Fläche des Piezoresonators 163, die elektrisch mit einer Elektrode 161d verbunden ist, welche an der unteren Fläche der Resonanzplatte liegt sowie an derjenigen Kan te, an der sich auch die Elektrode 161a befindet.

Die zweite Resonanzplatte 166 weist eine Struktur auf, die der invertierten Struktur der ersten Resonanzplatte 161 entspricht. Halteteile eines Piezoreso nators 167 mit dynamischen Dämpfern und Scherungsmode sowie eines Piezo resonators 168 mit dynamischen Dämpfern und Breitenmode sind zu einer inte grierten Struktur miteinander verbunden, wobei an jeweils außen liegenden Seiten dieser Struktur weitere Abstandsstücke 169a und 169b vorhanden und mit den Halteteilen verbunden sind.

Diese Struktur entspricht derjenigen, die durch Invertierung bzw. Umkehrung der ersten Resonanzplatte 161 erhalten wird, so daß Elektroden an ihren beiden Hauptoberflächen vertikal vertauscht sind im Vergleich zu jenen der ersten Re sonanzplatte 161.

Das Abzweigfilter 160 nach Fig. 53 wird dadurch erhalten, daß die zuvor er wähnten Elemente aufeinandergestapelt werden und daß seitlich einer so erhal tenen Schichtstruktur Anschlußelektroden 160a bis 160f angebracht werden, wie die Fig. 53 erkennen läßt. Auch dieses Abzweigfilter 160 kann als Zweistu fen-Filter betrieben werden, wobei die externen Elektroden 160a und 160d als Ausgangsenden dienen und die externe Elektrode 160c als Eingangsende. Die externe Elektrode 160b ist dabei mit Erdpotential verbunden, während die ex ternen Elektroden 160e und 160f miteinander verbunden sind, ähnlich wie beim fünften Ausführungsbeispiel.

Achtes Ausführungsbeispiel

Bei jedem der zuvor erwähnten ersten bis siebten Ausführungsbeispiele wurden die schichtförmigen Abzweigfilter dadurch hergestellt, daß mehrere Elemente so aufeinandergestapelt wurden, daß Hauptoberflächen von Piezoresonatoren mit dynamischen Dämpfern horizontal lagen. Das erfindungsgemäße Ketten- bzw. Abzweigfilter ist jedoch nicht auf eine derartige Stapelstruktur be schränkt. Ein achtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist auf eine Struktur gerichtet, bei der mehrere aufeinandergestapelte Piezoresonato ren so angeordnet sind, daß ihre Hauptoberflächen vertikal ausgerichtet sind.

Die Fig. 54 zeigt ein Abzweigfilter 170 (ladder-type filter bzw. Kettenfilter) mit Piezoresonatoren 171 und 173 mit dynamischen Dämpfern und Breitenexpan sionsmode, bei denen ein piezoelektrischer Transversaleffekt ausgenutzt wird, sowie mit Piezoresonatoren 172 und 174 mit dynamischen Dämpfern und Brei tenexpansionsmode, bei denen ein piezoelektrischer Longitudinaleffekt ausge nutzt wird. Diese Piezoresonatoren sind abwechselnd seitlich nebeneinander liegend angeordnet und durch Abstandsstücke 175 voneinander beabstandet. Im wesentlichen U-förmige Abstandsstücke 176 und 177 sind jeweils mit den äußeren Seiten der Piezoresonatoren 171 und 174 verbunden.

Die mehreren Abstandsstücke 175 und die Abstandsstücke 176 und 177 sind mit den Halteteilen der jeweiligen Piezoresonatoren 171 bis 174 verbunden. Werden die Piezoresonatoren 171 bis 174 über die genannten Abstandsstücke 175, 176 und 177 miteinander verbunden, so werden dadurch die Resonanzteile und die dynamischen Dämpfer der Piezoresonatoren 171 bis 174 nicht am Schwingen gehindert.

Nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen Gehäusesubstrate 178 und 179 jeweils auf einer oberen und unteren Fläche der so erhaltenen Struktur, die durch Verbindung der Piezoresonatoren 171 bis 174 über die Abstandsstücke 175 bis 177 erhalten worden ist.

Die Hauptoberflächen der jeweiligen Piezoresonatoren 171 bis 174 stehen also senkrecht zu den Plattenflächen der jeweiligen Gehäusesubstrate 178 und 179.

Die Fig. 55 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht des auf diese Weise erhal tenen Abzweigfilters 170. Verbindungen mit der Außenwelt erfolgen über An schlußelektroden 170a bis 170d und 170e bis 170h, die sich an seitlichen End oberflächen des Schichtkörpers befinden. Insbesondere ist es möglich, durch entsprechende Verschaltung mit der Anschlußelektroden ein Zweistufen-Ab zweigfilter zu erhalten. Dabei liegen die Anschlußelektroden 170a und 170g auf Erdpotential, während die Anschlußelektroden 170b bis 170d gemeinsam mit einanderverbunden sind. Die Anschlußelektroden 170e und 170f sind ebenfalls gemeinsam miteinander verbunden und bilden ein Ausgangsende, während die Anschlußelektrode 170h als Eingangsende verwendet wird.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Die obigen Ausführungsbeispiele des Abzweigfilters nach der Erfindung bezo gen sich auf solche, bei denen alle Piezoresonatoren mit dynamischen Dämpfern versehen waren. Die Erfindung umfaßt aber auch solche Abzweigfilter, bei de nen nicht alle Piezoresonatoren mit dynamischen Dämpfern versehen sind, son dern wenigstens nur eines. Ein derartiges Ausführungsbeispiel wird nachfol gend unter Bezugnahme auf die Fig. 56 und 57 beschrieben.

Bei einem Abzweigfilter 180 nach einem neunten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung liegen Gehäusesubstrate 182 und 183 auf oberen und un teren Bereichen einer Resonanzplatte 181. Die Gehäusesubstrate 182 und 183 sind in ihrer Struktur ähnlich denen des ersten Ausführungsbeispiels.

In der Resonanzplatte 181 befinden sich Piezoresonatoren 184 und 185 mit dy namischen Dämpfern sowie Piezoresonatoren 186 und 187 ohne dynamische Dämpfer, bei denen eine Dickenscherungsschwingungsmode unter Ausnut zung einer gewöhnlichen TS-Mode auftritt. Diese Piezoresonatoren sind seitlich nebeneinanderliegend angeordnet bzw. in Horizontalrichtung gestapelt, wobei jeweils zwischen zwei von ihnen hohlraumbildende Abstandsstücke 188, 189 und 190 vorhanden sind. Die Abstandsstücke 188 bis 190 können z. B. aus iso lierender Keramik oder aus einem synthetischen Harz bestehen und sind mit Bereichen verbunden, die in der Nähe der Enden der Piezoresonatoren 184 bis 187 liegen.

Ferner sind in Stapelrichtung gesehen an den Außenseiten der so erhaltenen Struktur Abstandsstücke 191 und 192 vorhanden, so daß insgesamt die Reso nanzplatte 181 erhalten wird. Sämtliche genannten Elemente erstrecken sich in ihrer Längsrichtung parallel nebeneinanderliegend in einer Ebene. Auch die Ab standsstücke 191 und 192 können aus einer isolierenden Keramik oder aus syn thetischem Harz bestehen und sind mit Bereichen verbunden, die in der Nähe der beiden Enden einer jeweiligen Hauptoberfläche der Piezoresonatoren 181 und 187 liegen.

Wie die Fig. 57 erkennen läßt, besteht der Piezoresonator 184 mit dynamischen Dämpfern und Scherungsvibrationsmode aus einer rechteckigen, piezoelektri schen Keramikplatte 184a, die eine Resonanzelektrode 184b trägt, welche sich auf ihrer einen Hauptoberfläche befindet. Die Resonanzelektrode 184b ist elek trisch mit einer Elektrode 184c verbunden, welche sich auf derselben Haupto berfläche gemäß Fig. 57 befindet, jedoch in einem Bereich in der Nähe eines En des der piezoelektrischen Keramikplatte 184a vorhanden ist. Weiterhin sind zwei quer verlaufende Gräben 184d und 184e in der piezoelektrischen Keramik platte 184a vorhanden, derart, daß zwischen ihnen eine Elektrode 184f zu liegen kommt. Auf derselben Hauptoberfläche und jenseits der Gräben befinden sich weitere Elektroden 184g und 184h, also zwischen dem Graben 184e und dem anderen Ende der piezoelektrischen Keramikplatte 184a. Dabei sind die Elek troden 184g und 184h miteinander verbunden, wobei letztere breiter ist als die zuerst genannte. Die genannte Struktur wird am besten dadurch erhalten, daß Elektroden 184c und 184h mit gleichen und relativ breiten Abmessungen an beiden Enden der piezoelektrischen Keramikplatte 184a sowie auf deren einen Hauptoberfläche gebildet werden. Sodann wird eine schmalere und langge streckte Elektrode zur Verbindung der Elektroden 184c und 184h miteinander auf diese Hauptoberfläche und in etwa mittig aufgebracht. Schließlich werden die Gräben 184d und 184e durch Schneiden oder dergleichen eingebracht, die in dieser Hauptoberfläche verlaufen und sich quer zur Längsrichtung der langge streckten, rechteckförmig ausgebildeten Keramikplatte 184a erstrecken.

Auch in der der genannten Hauptfläche gegenüberliegenden Hauptfläche der piezoelektrischen Keramikplatte 184a werden zwei Gräben 184i und 184j gebil det, wobei die jeweiligen Grabenpaare 184d, 184e und 184i, 184j gleich weit be abstandet sind von einem in Längsrichtung der Platte 184a liegenden Zentrum. Dabei liegen auch auf dieser gegenüberliegenden Hauptoberfläche eine Reso nanzelektrode und eine mit dieser verbundene Anschlußelektrode, wie dies auf der zuerst genannten Hauptfläche der Fall war. Sämtliche Gräben verlaufen pa rallel zueinander.

Ein Bereich, in welchem sich die Resonanzelektroden überlappen und in wel chem sie durch die piezoelektrische Keramikplatte 184a voneinander getrennt sind, also der zwischen den Gräben 184d und 184i liegende Bereich, bildet einen Resonanzteil, der in einer Scherungsvibrationsmode schwingt.

Dagegen bilden diejenigen Bereiche der piezoelektrischen Keramikplatte, die zwischen den Gräben 184d und 184e einerseits sowie zwischen den Gräben 184i und 184j andererseits liegen, jeweils dynamische Dämpfer.

Die Piezoresonatoren 186 und 187 mit Scherungsvibrationsmode, bei denen ei ne TS-Mode ausgenutzt wird, weisen die übliche Elektrodenstruktur auf, die aus zwei Resonanzelektroden besteht, welche sich einander überlappen, und zwar in einem Zentralbereich der rechteckförmigen piezoelektrischen Platte, wobei diese Elektroden zu beiden Seiten der Platte liegen. Diese Elektroden be finden sich auf den jeweiligen Hauptoberflächen der Platte und sind zu unter schiedlichen Endbereichen der Platte herausgezogen.

Das Abzweigfilter 180 nach diesem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird da durch erhalten, daß Gehäusesubstrate 182 und 183 mit oberen und unteren Be reichen der Resonanzplatte 181 verbunden werden. Somit kann ein Abzweigfil ter aus Piezoresonatoren mit dynamischen Dämpfern gebildet werden, ähnlich wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen. Schließlich werden noch Anschlußelektroden an gegenüberliegenden Endoberflächen des Laminats an gebracht. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Abzweigfilter durch Verwendung von Piezoresonatoren mit dynamischen Dämpfern erhalten. Da durch läßt sich die Bandbreite erheblich erweitern im Vergleich zu einem Ab zweigfilter, bei dem nur piezoelektrische Resonatoren vom Abstimmgabel-Typ verwendet werden.

Während sich die ersten bis neunten Ausführungsbeispiele auf Abzweigfilter mit Piezoresonatoren bezogen, die dynamische Dämpfer aufweisen, ist es auch möglich, Abzweigfilter mit Piezoresonatoren ohne dynamische Dämpfer herzu stellen.

Zehntes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 58 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Abzweigfilters nach einem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich eine Resonanzplatte 195 in einem Raum, der durch ein Gehäusesubstrat 193 und ein Kappenelement 194 gebildet ist. Das Basissubstrat 193 besteht aus einem geeigneten Isolationsmaterial, beispielsweise aus einer isolierenden Keramik, etwa aus Aluminiumoxid, oder aus einem synthetischen Harz. Unmittelbar auf dem Basissubstrat 193 befin den sich leitfähige Teile 193a bis 193c. Die leitfähigen Verbindungsteile 193a bis 193c sind elektrisch mit Leitungselektroden des Piezoresonators verbun den, wie nachfolgend noch beschrieben wird, sowie mit externen Elektroden 193d bis 193g, welche sich in Auskerbungen an den Seitenflächen des Basis substrats 193 befinden.

Das Kappenelement 194 besteht ebenfalls aus einem geeigneten Material, bei spielsweise aus synthetischem Harz oder Metall, und weist eine Öffnung in sei nem unteren Bereich auf. Die Öffnung des Kappenelements 194 ist etwas schmaler als der Bereich einer oberen Fläche des Basissubstrats 193. Die unte re Endfläche des Kappenelements 194 läßt sich daher auf die obere Fläche der Basisstruktur 193 aufsetzen und mit dieser durch einen isolierenden Kleber oder dergleichen verbinden, so daß eine integrierte Struktur aus Kappenele ment 194 und Basissubstrat 193 erhalten wird. Alternativ kann die Größe der Öffnung im unteren Bereich des Kappenelements 194 auch so gewählt werden, daß diese Öffnung in Kontakt mit den Seitenoberflächen des Basissubstrats 193 steht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Resonanzplatte 195 ähnlich aufgebaut wie die Resonanzplatte 135 nach Fig. 47 mit Ausnahme der Tatsache, daß die Elektrodenleitungsteile bei der zuerst genannten Resonanzplatte von denen der zuletzt genannten Resonanzplatte leicht abweichen und die Resonanzplatte 195 darüber hinaus keine ersten und zweiten Abstandsplatten 144 und 145 besitzt. Piezoresonatoren 196 und 197, die einen ähnlichen Aufbau wie die Piezoresona toren 142 und 143 in Fig. 47 haben, sind seitlich miteinander verbunden, der art, daß ihre piezoelektrischen Vibrationsteile 196a und 197a schwingen kön nen. Auf diese Weise wird eine Resonanzplatte 195 erhalten.

Die seitlich miteinander verbundenen beiden Resonatoren bilden allein und ohne weitere Elemente, also ohne weitere seitliche Abstandsplatten, die Reso nanzplatte bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die piezoelektrischen Vibrationsteile 196a und 197a der Piezoresonatoren 196 und 197 sind im wesentlichen ähnlich den Piezoresonatoren 143 und 142. Aller dings weisen die Piezoresonatoren 196 und 197 keine dynamischen Dämpfer auf. Die Piezoresonatoren 196 und 197 bestehen im wesentlichen aus Piezoreso natoren des zuvor erwähnten zweiten und ersten Typs.

Halteteile 196b, 197b, 196c und 197c der Piezoresonatoren 196 und 197 sind miteinander verbunden, so daß auf diese Weise die Piezoresonatoren 196 und 197 miteinander verbunden werden.

Die Resonanzplatte 195 ist mittels eines leitfähigen Klebers fest auf der Basis struktur 193 angebracht. Dabei ist eine Leitungselektrode 199a, die mit einer Resonanzelektrode des Piezoresonators 196 und einer Resonanzelektrode auf einer oberen Fläche des Piezoresonators 197 verbunden ist, über einen leitfähi gen Kleber 198a mit dem leitenden Verbindungsteil 193a verbunden. In ähnli cher Weise ist eine Leitungselektrode, die elektrisch mit einer Resonanzelektro de an der unteren Oberfläche des Piezoresonators 197 verbunden ist, mit dem leitenden Verbindungsteil 193b über einen leitfähigen Kleber 198b elektrisch verbunden und physikalisch gekoppelt. Eine weitere und in Fig. 58 nicht gezeig te Leitungselektrode befindet sich an einer unteren Oberfläche des Piezoresona tors 196 und ist elektrisch mit einer anderen Resonanzelektrode des Piezoreso nators 196 verbunden. Diese nicht dargestellte Leitungselektrode ist ferner über einen leitfähigen Kleber mit dem leitenden Verbindungsteil 193c elektrisch verbunden.

Hohlräume, in die die piezoelektrischen Vibrationsteile 196a und 196b der Pie zoresonatoren 196 und 197 hineinschwingen können, werden durch die eine vorbestimmte Dicke aufweisenden leitfähigen Kleber 198a und 198b erhalten, die sich zwischen den Piezoresonatoren 196 und 197 und dem Basissubstrat 193 befinden.

Die Resonanzplatte 195 kann alternativ auf das Basissubstrat 193 auch über Abstandsstücke aufgebracht bzw. aufgeklebt werden, um die zuvor genannten Hohlräume zu erhalten. Die dickeren leitfähigen Kleber können dann entfallen.

Auch beim Abzweigfilter nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Piezoresonatoren 196 und 197 seitlich miteinander verbunden bzw. miteinan der integriert. Dadurch läßt sich ein chipartiges piezoelektrisches Filter mit ver ringerter Höhe erhalten. Die mehreren Piezoresonatoren 196 und 197 befinden sich in einem geschlossenen Raum, der durch das Basissubstrat 193 und das Kappenelement 194 gebildet wird. Das Filter ist daher sehr gut gegenüber Um welteinflüssen geschützt, insbesondere gegenüber Feuchtigkeit und derglei chen.

[Piezoresonator mit Energiefalle vom dritten Typ]

Nachfolgend wird ein Piezoresonator eines dritten Typs näher beschrieben, bei dem das Auftreten einer neuen Schwingung entdeckt wurde. Dieser neue Schwingungszustand wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 59 bis 63 beschrieben.

Betrachtet wird ein Modell einer rechteckförmigen piezoelektrischen Platte 521, die auf ihren beiden Hauptoberflächen Elektroden 522 und 523 trägt, wie die Fig. 59 zeigt. Die piezoelektrische Platte 521 weist eine rechteckige, ebene Form auf und enthält rechteckförmige obere und untere Flächen. Darüber hinaus ist die piezoelektrische Platte 521 gleichmäßig polarisiert, und zwar in Richtung ih rer Dicke, also in Richtung des Pfeils P in Fig. 59.

Durch Analyse der zweiten Harmonischen von Biegeschwingungen mit Hilfe der Methode der finiten Elemente wurde herausgefunden, daß beim Anlegen einer Spannung an die Elektroden 522 und 523 der in Fig. 60 gezeigte Schwingungs zustand in einem vorbestimmten Bereich der ebenen piezoelektrischen Platte 521 angeregt wird, so daß die piezoelektrische Platte 521 in diesem Zustand schwingt. In Fig. 60 ist die Originalform bzw. Ausgangsform der piezoelektri schen Platte 521 durch die Linien A markiert, während ein Schwingungszu stand bzw. Verschiebezustand der Platte 521 durch die Linien B dargestellt ist. Der andere Endzustand, der entgegengesetzt zu dem durch die Linien B gezeig ten Zustand ist, wurde der Übersicht wegen nicht mit eingezeichnet.

Es wurde herausgefunden, daß sich Vibrationsenergie einfangen läßt, wie in Fig. 61 zu erkennen ist, wenn die piezoelektrische Platte 521 an ihren gegenü berliegenden kurzen Seiten gehalten wird und so angeregt ist, daß die oben be schriebenen Biegeschwingungen der zweiten Harmonischen auftreten. Die Fig. 61 zeigt eine Verschiebeverteilung, analysiert durch die Methode der finiten Ele mente. Ein Kopplungsteil 522 ist dabei mit einer Seitenoberfläche 521a einer kurzen Seite der piezoelektrischen Platte 521 verbunden. Ferner ist ein anderes Kopplungsteil 523 mit einem Ende einer anderen kurzen Seitenoberfläche 521b der piezoelektrischen Platte 521 verbunden. Kurz gesagt liegen die Kopplungs teile 522 und 523 an beiden Enden einer Diagonalen entlang der oberen Fläche der piezoelektrischen Platte 521.

Wie die Fig. 61 klar erkennen läßt, treten keine weiteren Verschiebungen in Be reichen jenseits der Kopplungsteile 522 und 523 auf, wenn die piezoelektrische Platte 521 den Verschiebungszustand C annimmt und die Kopplungsteile 522 und 523 mit weiteren Halteteilen gekoppelt sind, um die piezoelektrische Platte 521 zu halten. Biegeschwingungsmoden der zweiten Harmonischen der piezo elektrischen Platte 521 lassen sich somit wirksam in einem Bereich einfangen, der bis zu den Kopplungsteilen 522 und 523 reicht.

Die Fig. 62 zeigt die Ladungsverteilung im Verschiebezustand C gemäß Fig. 61. Ein Bereich mit positiver Polarität erstreckt sich an der oberen Fläche der piezo elektrischen Platte 521 in einer Richtung entlang der strichpunktierten Linie D, die im wesentlichen entlang einer Plattendiagonalen verläuft. Bereiche mit star ker negativer Polarität erscheinen in der Nähe der Plattenecken, die auf der an deren Plattendiagonalen liegen.

Um in der mit den Kopplungsteilen 522 und 523 verbundenen piezoelektrischen Platte 521 eine starke Schwingung zwischen dem Verschiebezustand C gemäß Fig. 61 und dem entgegengesetzten Verschiebezustand anregen zu können, müssen Resonanzelektroden in Abhängigkeit der Ladungsverteilung gemäß Fig. 62 angeordnet werden.

Sind die Kopplungsteile 522 und 523 mit der rechteckigen piezoelektrischen Platte 521 verbunden und wird eine Spannung an die auf beiden Oberflächen vorhandenen Elektroden angelegt, so werden zweite Harmonische der Biege schwingungsmode stark angeregt und in einem Bereich eingefangen, der bis hin zu den Kopplungsteilen 522 und 523 reicht. Dieser Effekt wird allerdings nur er halten, wenn die Abmessungen der piezoelektrischen Platte 521 in einem vorbe stimmten Bereich liegen.

Verschiedene Proben von piezoelektrischen Platten 521 mit verschiedenen Ab messungen zur Anregung des in Fig. 61 gezeigten Schwingungszustands C und des dazu entgegengesetzten Schwingungszustands wurden hergestellt und un tersucht. Dabei wurde festgestellt, daß sich die genannten Schwingungen nur dann stark anregen lassen und in dem bis zu den ersten und zweiten Kopplungs teilen 522 und 523 reichenden Bereich einfangen lassen, wenn das Verhältnis b/a einen Wert annimmt, der die oben beschriebene Gleichung (3) erfüllt, wobei a und b die Längen der kurzen und langen Seiten der rechteckförmigen Oberflä che der piezoelektrischen Platte 521 sind und σ das Poissonverhältnis des Mate rials zur Bildung der piezoelektrischen Platte 521 ist n ist eine ganze Zahl. Ins besondere wurden auch verschiedene piezoelektrische Plattenmaterialien bei verschiedenen Verhältnissen b/ a untersucht, um durch die Methode der finiten Elemente die jeweiligen Verschiebezustände gemäß Fig. 61 analysieren zu kön nen. Dabei wurde herausgefunden, daß das Verhältnis b/a und das Poissonver hältnis σ des Materials zur Bildung der piezoelektrischen Platte 521 die in Fig. 63A gezeigte Abhängigkeit aufweisen müssen, um Schwingungsenergie der zweiten Harmonischen in einem Bereich bis zu den Kopplungsteilen 522 und 523 einfangen zu können. Dem Ergebnis von Fig. 63A läßt sich entnehmen, daß die Längen a und b der kurzen und langen Seiten der genannten rechteckförmi gen Oberfläche so gewählt werden müssen, daß das Verhältnis b/a der folgen den Bedingung genügt:

b/a = 0,3σ + 1,48

Außerdem wurde herausgefunden, daß sich die Vibrationsenergie auch dann wirksam einfangen läßt, wenn das oben genannte Verhältnis b/a ein ganzes Vielfaches des Werts (0,3σ + 1,48) ist.

Es wurde eine piezoelektrische Platte aus piezoelektrischem Material mit einem vorbestimmten Poissonverhältnis σ hergestellt, wobei die ganze Zahl n in Glei chung (3) über einen Bereich von 0,85 bis 1,11 variiert wurde, um das Verhält nis eines Verschiebebetrags an einem Punkt P mit Minimumverschiebung sowie an einem Punkt Q mit Maximumverschiebung zu messen. Diese Punkte P und Q sind in Fig. 61 gezeigt. Mit anderen Worten wurde die Relativverschiebung in Prozenten gemessen und das Ergebnis ist in Fig. 63B dargestellt.

Die Fig. 63B läßt klar erkennen, daß die Relativverschiebung nicht größer als 10 % ist, wenn der Wert n in einem Bereich von 0,9 bis 1,1 liegt. Außerdem konnte bestätigt werden, daß bei der Bildung eines Resonators keine weiteren Probleme auftreten, wenn die relative Verschiebung nicht größer als 10% ist. Mit anderen Worten läßt sich Vibrationsenergie in einem piezoelektrischen Vibrationsteil auch dann wirksam einfangen, wenn das Verhältnis b/a in einem Bereich von ±10% um einen Wert herum liegt, der der Gleichung (1) genügt.

Nach der Erfindung wird ein Piezoresonator mit exzellenten Energieeinfangfä higkeiten zur Verfügung gestellt, wenn das Verhältnis b/a in einem Bereich von ±10% um einen Wert herum liegt, der der Gleichung (1) genügt, wobei a und b die Längen der kurzen und langen Seiten eines piezoelektrischen Vibrationsteils sind und σ das Poissonverhältnis des zur Bildung der piezoelektrischen Platte verwendeten Materials. Bezüglich der oben erwähnten Biegeschwingungen der zweiten Harmonischen konnte bestätigt werden, daß die Knotenpunkte dieser Schwingung im Zentrum der rechteckförmigen Oberfläche sowie in Zentren der Seitenflächen entlang beider kurzen Seiten liegen, wenn keine Kopplungsteile 522 und 523 mit der piezoelektrischen Platte 521 verbunden sind.

Konkretes Ausführungsbeispiel des Piezoresonators vom dritten Typ

Die Fig. 64 zeigt eine Draufsicht auf einen Piezoresonator 531 vom dritten Typ, während die Fig. 65 die Form einer Elektrode an der unteren Oberfläche der pie zoelektrischen Platte zeigt, und zwar gesehen durch die piezoelektrische Platte hindurch.

Der Piezoresonator 531 weist eine rechteckförmige piezoelektrische Platte 532, Trägerteile 533 und 534 sowie Halteteile 535 und 536 auf. Die piezoelektrische Platte 532 besteht aus piezoelektrischem Material, beispielsweise aus einer pie zoelektrischen Blei-Titanat-Zirkonat-Keramik, und ist gleichförmig entlang ihrer Dicke polarisiert, wenn sie aus der piezoelektrischen Keramik besteht. Diese piezoelektrische Platte 532 besitzt eine rechteckige, ebene Form, wobei der erste Trägerteil 533 mit einem Ende einer ersten Seitenoberfläche 532a ent lang einer kurzen Seite verbunden ist, während der zweite Trägerteil 534 mit ei nem Ende einer zweiten Seitenoberfläche 532b entlang einer anderen kurzen Seite verbunden ist. Dabei liegen die ersten und zweiten Trägerteile 533 und 534 im wesentlichen auf einer Plattendiagonalen. Die Halteteile 535 und 536 weisen größere Flächen als die Trägerteile 533 und 534 auf und sind mit den äußeren Seiten der Trägerteile 533 und 534 jeweils verbunden.

Beim Piezoresonator 531 können die piezoelektrische Platte 532, die ersten und zweiten Trägerteile 533 und 534 sowie die ersten und zweiten Halteteile 535 und 536 durch Bearbeitung bzw. Strukturierung einer einzelnen piezoelektrischen Platte erhalten werden, in die die Gräben bzw. Ausnehmungen 537 und 538 ein gebracht werden. Diese Ausnehmungen 537 und 538 erstrecken sich im Ab stand und parallel zu den kurzen Seitenflächen der piezoelektrischen Platte 532 und durch die gesamte Plattendicke hindurch. Sie sind von gegenüberliegenden Längsseiten in die Platte eingebracht. Insbesondere bestehen die piezoelektri sche Platte 532, die ersten und zweiten Trägerteile 533 und 534 sowie die ersten und zweiten Halteteile 535 und 536 aus demselben Material und sind einstückig miteinander verbunden. Alternativ können die piezoelektrische Platte 532, die ersten und zweiten Trägerteile 533 und 534 und die ersten und zweiten Haltetei le 535 und 536 auch durch separate Elemente gebildet werden, die anschlie ßend miteinander verbunden werden, z. B. mittels eines Klebers und derglei chen, um eine integrierte Struktur zu erhalten.

Die piezoelektrische Platte 532 weist eine rechteckförmige Struktur auf und ist eben ausgebildet, wobei das Verhältnis b/a im Bereich von ±10% um einen Wert herum liegt, der der Gleichung (3) genügt, wenn mit a und b die Längen der kur zen und langen Seiten der rechteckförmigen Oberfläche der Platte 532 bezeich net sind und σ das Poissonverhältnis des Materials zur Bildung der piezoelektri schen Platte 532 ist.

Eine erste Resonanzelektrode 538 befindet sich auf einer oberen Hauptfläche der piezoelektrischen Platte 532, während sich eine zweite Resonanzelektrode 539 auf einer unteren Hauptfläche der piezoelektrischen Platte 532 befindet, wobei die zweite Resonanzelektrode 539 der ersten Resonanzelektrode 538 ge genüberliegt und beide dieser Elektroden durch die Platte 532 voneinander ge trennt sind. Die ersten und zweiten Resonanzelektroden 538 und 539 er strecken sich im wesentlichen entlang des Bereichs mit positiver Polarität ge mäß Fig. 62. Mit anderen Worten verlaufen die ersten und zweiten Resonanze lektroden 538 und 539 in einer Richtung entlang der strichpunktierten Linie D in Fig. 62, also im wesentlichen in einer Richtung entlang einer Plattendiagona len. Dabei fluchten beide Resonanzelektroden 538 und 539 miteinander.

Eine Leitungselektrode 540 befindet sich auf der oberen Fläche des zweiten Hal teteils 536, während sich eine weitere Leitungselektrode 541 auf der unteren Oberfläche des ersten Halteteils 535 befindet. Die erste Resonanzelektrode 538 ist elektrisch mit der Leitungselektrode 540 über einen leitenden Verbindungs teil 542 verbunden, während die zweite Resonanzelektrode 539 elektrisch mit der Leitungselektrode 541 über einen weiteren leitenden Verbindungsteil 543 verbunden ist.

Wird eine Wechselspannung an die Leitungselektroden 540 und 541 beim Piezo resonator 531 angelegt, so liegt diese Wechselspannung auch an den ersten und zweiten Resonanzelektroden 538 und 539 an, was dazu führt, daß die zuvor er wähnten Biegemodeschwingungen der zweiten Harmonischen stark angeregt werden.

Im vorliegenden Fall liegt das Verhältnis b/a der Längen von langer zu kurzer Seite der piezoelektrischen Platte 532 in einem Bereich von ±10% um einen Wert herum, der der obigen Gleichung (3) genügt. Dadurch läßt sich Vibrationsener gie wirksam in einem Bereich bis hin zu den Trägerteilen 533 und 534 einfan gen. Selbst wenn die piezoelektrische Platte 532 mechanisch über die Halteteile 535 und 536 gehalten wird, wird hierdurch die Resonanzcharakteristik des Pie zoresonators praktisch nicht gestört. Mit anderen Worten läßt sich ein Piezore sonator 531 mit Energiefalle aufbauen, bei dem die Vibrationsenergie in einem Bereich bis hin zu den Trägerteilen 533 und 534 eingefangen wird.

Elftes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 66 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Abzweigfilters nach einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, während die Fig. 67 eine perspektivische Gesamtansicht dieses Filters zeigt.

Das Abzweig- bzw. Kettenfilter nach diesem Ausführungsbeispiel weist eine Re sonanzplatte 551 und Gehäusesubstrate 552 und 553 auf, die mit der oberen und unteren Seite der Resonanzplatte 551 jeweils verbunden sind.

Die Resonanzplatte 551 enthält einen Piezoresonator 531A vom dritten Typ, der in seinem Aufbau ähnlich dem Piezoresonator 531 ist, welcher in den Fig. 64 und 65 gezeigt ist. Ein Unterschied besteht lediglich darin, daß die leitenden Verbindungsteile 542 und 543 auf der oberen und unteren Fläche des Resona tors eine etwas abgewandelte Form aufweisen. Identische Teile wie beim zuerst genannten Piezoresonator werden daher nicht nochmals beschrieben.

In Übereinstimmung mit diesem Ausführungsbeispiel sind mit den äußeren Sei ten des Piezoresonators 531A Piezoresonatoren 554 und 555 mit Energiefalle verbunden, die eine Scherungsmode ausnutzen. Der Piezoresonator 554 ist mit Ausnehmungen bzw. Gräben 558 und 559 versehen, die sich in einer länglichen, rechteckförmigen und piezoelektrischen Platte befinden, wobei sich diese Aus nehmungen parallel zu den kurzen Plattenseiten erstrecken. Auf diese Weise wird ein piezoelektrischer Vibrationsteil 560 erhalten, der zwischen den Aus nehmungen 558 und 559 liegt. Beim piezoelektrischen Vibrationsteil 560 ist die piezoelektrische Platte entlang des Pfeils P polarisiert, also in Längsrichtung des Piezoresonators 554. Die planare Form des piezoelektrischen Vibrations teils 560 ist so gewählt, daß die zuvor erwähnte Gleichung (3) erfüllt ist. Die Längen a und b sind dabei die kurzen und langen Seiten des plattenförmigen Vi brationsteils 560, während σ das Poissonverhältnis des Materials zur Bildung des piezoelektrischen Vibrationsteils 560 ist. Der Piezoresonator 554 weist fer ner an seiner oberen Fläche bzw. Hauptfläche eine erste und eine zweite Reso nanzelektrode 561 und 562 auf, die sich entlang einander gegenüberliegender Seitenkanten sowie in seiner Längsrichtung erstrecken. Außerdem ist der Piezo resonator 554 auch an seiner unteren Oberfläche mit ersten und zweiten Reso nanzelektroden 563 und 564 versehen, die sich an einander gegenüberliegen den Seitenkanten sowie in seiner Längsrichtung erstrecken. Diese Elektroden 563 und 564 sind im rechten Teil der Fig. 66 gezeigt, welcher eine Draufsicht auf die untere Oberfläche der Resonanzplatte 551 enthält. Beim Piezoresonator 554 sind die erste und die zweite Resonanzelektrode 561 und 562 jeweils elektrisch mit Leitungselektroden 565 und 566 verbunden, die auf Halteteilen an gegen überliegenden Enden des Resonators liegen. Ähnlich sind die erste und zweite Resonanzelektrode 563 und 564 elektrisch mit Leitungselektroden 567 und 568 verbunden, die sich auf der unteren Oberfläche des Piezoresonators 554 befin den. Dabei liegen die Leitungselektroden 567 und 568 ebenfalls auf den Halte teilen des Piezoresonators. Der Piezoresonator 555 ist in derselben Weise wie der Piezoresonator 554 ausgebildet.

Werden Wechselspannungen an die ersten und zweiten Resonanzelektroden 561 und 562 sowie an die ersten und zweiten Resonanzelektroden 563 und 564 beim Piezoresonator 554 angelegt, so tritt im piezoelektrischen Vibrationsteil 560 eine Scherungsmode auf. Infolge der zuvor erwähnten spezifischen Form des piezoelektrischen Vibrationsteils 560 wird dabei Resonanzenergie wirksam in diesem piezoelektrischen Vibrationsteil 560 eingefangen. Auch wenn der Pie zoresonator 554 mechanisch über seine beiden Halteteile gehalten wird, die sich jenseits bzw. außen an den Ausnehmungen 558 und 559 befinden, wird die Re sonanzcharakteristik des Resonators praktisch nicht gestört.

Erste und zweite Abstandsplatten 556 und 557 liegen jeweils an der äußeren Seite des Piezoresonators 554 und 555. Diese Abstandsplatten 556 und 557 wei sen im wesentlichen eine U-förmige Struktur auf und definieren Spalte 556a und 557a, damit die schwingenden Teile der Piezoresonatoren 554 und 555 schwingen können. Der Piezoresonator 531a und die Piezoresonatoren 554 und 555 sind so miteinander verbunden, daß auch zwischen ihnen Freiräume vor handen sind, damit die schwingenden Teile bzw. piezoelektrischen Vibrations teile nicht in Kontakt miteinander kommen.

Die ersten und zweiten Abstandsplatten 556 und 557 bestehen aus einem ge eigneten Material, beispielsweise aus einer isolierenden Keramik, etwa Alumi niumoxid, oder aus einem synthetischen Harz. Sie weisen darüber hinaus eine Dicke auf, die der Dicke der Piezoresonatoren 531A, 554 und 555 entspricht. Sämtliche Elemente sind gleich dick, streifenförmig ausgebildet und liegen in einer Plattenebene mit ihren Längsrichtungen parallel nebeneinander. Die Re sonanzplatte 551 kann somit als Plattenelement mit im wesentlichen einheitli cher Dicke bezeichnet werden.

Die ersten und zweiten Gehäusesubstrate 552 und 553 bestehen aus isolieren der Keramik, beispielsweise aus Aluminiumoxid, oder aus einem synthetischen Harz. Ein Hohlraum 553a mit rechteckiger ebener Form befindet sich in einer oberen Fläche des zweiten Gehäusesubstrats 553. Ein ähnlicher und nicht dar gestellter weiterer Hohlraum befindet sich auch in einer unteren Oberfläche des ersten Gehäusesubstrats 552.

Die genannten Hohlräume in den Gehäusesubstraten 552 und 553 ermöglichen eine Schwingung der vibrierenden Teile der Piezoresonatoren 531A, 554 und 555, da sich diese schwingenden Teil ein die genannten Hohlräume hineinbewe gen können.

Wie die Fig. 67 zeigt, wird das Abzweig- bzw. Kettenfilter 550 dadurch erhalten, daß die obengenannten Elemente aufeinandergestapelt und miteinander ver bunden, z. B. verklebt werden, also die Resonanzplatte 551 und die ersten und zweiten Gehäusesubstrate 552 und 553. Nachdem dies geschehen ist, werden externe Elektroden 570a bis 570c und 570d bis 570f an beiden Seitenoberflä chen des so erhaltenen Schichtkörpers 569 angebracht.

Die so erhaltene Struktur kann als T-Typfilter gemäß Fig. 68 arbeiten. Dabei dient die externe Elektrode 570c als ein Eingangsende, die externe Elektrode 570b als eine mit Referenzpotential verbundene Elektrode und die externe Elek trode 570a als ein Ausgangsende. Ferner sind die externen Elektroden 570d bis 570f des chipartigen Filters 550 untereinander verbunden. Bei der Schaltung nach Fig. 68 werden zwei Serienresonatoren durch die zuvor erwähnten Piezore sonatoren 554 und 555 gebildet, die eine Scherungsmode ausnutzen, während ein einzelner Parallelresonator vorhanden ist, der durch den Piezoresonator 531A gebildet wird.

Es ist auch möglich, ein dreistufiges Abzweig- bzw. Kettenfilter zu bilden, indem das zuvor erwähnte bausteinartige Filter 550 mit einem weiteren bausteinarti gen Filter verbunden wird, das vom π-Typ ist.

Zwölftes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 69 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines bausteinartigen Abzweig- bzw. Kettenfilters nach einem zwölften Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung, während die Fig. 70 eine perspektivische Gesamtansicht dieses Filters zeigt. Dieses Filter weist eine π-förmige Schaltungsstruktur ge mäß Fig. 71 auf. Es ist daher möglich, ein dreistufiges Abzweigfilter durch Kom bination dieses Filters mit dem zuvor erwähnten Abzweigfilter 550 zu bilden, welches eine T-förmige Schaltungsstruktur besaß.

Gemäß Fig. 69 sind erste und zweite Gehäusesubstrate 572 und 573 jeweils mit oberen und unteren Bereichen einer Resonanzplatte 571 verbunden. Die ersten und zweiten Gehäusesubstrate 572 und 573 sind im Aufbau ähnlich den ersten und zweiten Gehäusesubstraten 552 und 553. Insbesondere befindet sich ein Hohlraum 573a in einer oberen Fläche des unteren Gehäusesubstrats 573, während sich auch ein solcher Hohlraum in einer unteren Fläche des oberen Ge häusesubstrats 572 befindet.

Die Resonanzplatte 571 enthält in ihrem Zentrum einen Piezoresonator 574 mit Scherungsmode sowie Piezoresonatoren 531A des dritten Typs an beiden Seiten des Piezoresonators 574, die mit diesem verbunden sind. Der Piezoresonator 574 ist in seiner Struktur ähnlich dem Piezoresonator 554 mit Scherungsmode des elften Ausführungsbeispiels. Das Abzweig- bzw. Kettenfilter nach dem zwölften Ausführungsbeispiel weist eine solche Struktur auf, daß der Piezoreso nator 574 zur Bildung eines Serienresonators im Zentrum liegt, während Piezo resonatoren 531A zur Bildung von Parallelresonatoren mit dessen beiden Seiten verbunden sind. Weiterhin sind erste und zweite Abstandsplatten 575 und 576 jeweils mit den äußeren Seiten der Piezoresonatoren 531A verbunden. Die er sten und zweiten Abstandsplatten 575 und 576 sind im Aufbau ähnlich den er sten und zweiten Abstandsplatten 556 und 557 beim elften Ausführungsbei spiel. Identische Teile wie beim elften Ausführungsbeispiel sind mit den glei chen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Schichtkörper 577 bzw. Lami nat gemäß Fig. 70 dadurch erhalten, daß die Gehäusesubstrate 572 und 573 mit den oberen und unteren Teilen der Resonanzplatte 571 jeweils verbunden bzw. verklebt werden. Sodann werden externe Anschlußelektroden 578a bis 578c und 578d bis 578f an beiden Seitenoberflächen des Schichtkörpers 577 gebil det. Damit liegt ein bausteinförmiges Abzweig- bzw. Kettenfilter 579 nach dem zwölften Ausführungsbeispiel der Erfindung vor.

Beim Abzweigfilter 579 nach diesem Ausführungsbeispiel sind die externen Elektroden 578a und 578b miteinander verbunden, um ein Ausgangsende zu definieren. Ferner liegen die externen Elektroden 578c und 578d auf Referenz potentialen. Die externen Elektroden 578e und 578f sind miteinander verbun den und bilden ein Eingangsende. Somit liegt ein Abzweigfilter 579 mit einer π- Typ-Schaltungsstruktur gemäß Fig. 71 vor.

Es ist möglich, ein dreistufiges Abzweig- bzw. Kettenfilter dadurch zu erhalten, daß die Filter 550 und 579 nach dem elften und zwölften Ausführungsbeispiel miteinander verbunden werden. Dies ist in Fig. 72 gezeigt. Das Ausgangsende des Abzweigfilters 550 ist dabei mit dem Eingangsende des Abzweigfilters 579 verbunden, derart, daß die externe Elektrode 570a des Filters 550 des elften Ausführungsbeispiels elektrisch mit den externen Elektroden 578e und 578f des Filters 579 nach dem zwölften Ausführungsbeispiel verbunden ist. Es liegt somit ein dreistufiges Abzweigfilter vor.

Weitere Details

Wie die oben beschriebenen ersten bis zwölften Ausführungsbeispiele erkennen lassen, enthält das erfindungsgemäße Abzweig- bzw. Kettenfilter (ladder-type filter) wenigstens zwei Piezoresonatoren, die miteinander verbunden sind. Es ist daher in einfacher Weise möglich, ein bausteinartiges Abzweig- bzw. Kettenfil ter zu bilden. Bei jedem der Piezoresonatoren vom ersten bis vierten Typ wird Vi brationsenergie wirksam in einem piezoelektrischen Vibrationsteil eingefan gen, wie beschrieben, wobei andererseits jedoch die Resonanzcharakteristik des Piezoresonators praktisch nicht gestört wird, selbst wenn diese an seinen Enden über die Halteteile gehalten wird. Die Resonanzcharakteristik eines Pie zoresonators läßt sich somit wirksam einsetzen, um z. B. durch Verbindung mehrerer Piezoresonatoren ein Filter mit gewünschten Eigenschaften bilden zu können. Diese Filter weisen stabile Betriebseigenschaften auf, da sie ohne Be einflussung ihrer Resonanzcharakteristik mittels der Halteteile gehalten wer den können.

Allgemein läßt sich nach der Erfindung ein erster Piezoresonator bei Bedarf mit einem zusätzlichen Piezoresonator verbinden, wobei mit jeweils einer Seite der so erhaltenen Struktur eine Abstandsplatte verbunden ist. Auf diese Weise wird eine Resonanzplatte definiert, die beim ersten bis zwölften Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommt. Diese Resonanzplatte kann durch entsprechende Bearbei tung aus einem einstückigen Teil hergestellt werden und kann durchgehend aus demselben Material bestehen. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 29 kann z. B. die rechteckförmige piezoelektrische Platte durch Bearbeitung mittels ei nes Laserstrahls oder dergleichen hergestellt werden, um auf diese Weise die Resonanzplatte 22 zu erhalten, die anschließend mit vorbestimmten Elektro denmustern an ihren beiden Oberflächen versehen wird. In diesem Fall können Verbindungsteile an äußeren Umfangskanten der Resonanzplatte 22 entfallen, da diese aus einem integralen Stück besteht, was zur Verbesserung der Umwelt festigkeit des bausteinartigen Filters beiträgt, insbesondere zu einem verbes serten Schutz gegen Feuchtigkeit. Das Eindringen von Feuchtigkeit durch Sei tenteile der Resonanzplatte 22 hindurch in das Filter läßt sich somit wirksam vermeiden.

In jedem der ersten bis dritten Ausführungsbeispiele ist ein Piezoresonator mit Scherungsmode gezeigt, der mit einem Piezoresonator vom ersten Typ verbun den ist. Dieser Piezoresonator kann aber auch ein solcher eines anderen Typs sein, also einer mit Energiefalle, bei dem eine Breitenexpansionsmode oder eine Längenexpansionsmode auftritt.

Die Elektrodenformen des Piezoresonators vom dritten Typ sind ferner nicht auf solche gemäß den Fig. 64 und 65 beschränkt. Vielmehr zeigen die Fig. 73 und 74 ein Paar von ersten Resonanzelektroden 601a und 601b auf der oberen Fläche eines piezoelektrischen Vibrationsteils 600, auf dessen unterer Fläche ein Paar von zweiten Resonanzelektroden 602a und 602b liegt, die den ersten Resonanz elektroden 601a und 601b jeweils gegenüberliegen. Dabei sind die ersten und zweiten Resonanzelektroden 601a bis 602b in Bereichen mit starker negativer Polarität der Ladungsverteilung gemäß Fig. 62 angeordnet. Die Elektroden 601a und 601b sind über einen Verbindungsleiter miteinander verbunden, was auch für die Elektroden 602a und 602b gilt. Biegeschwingungsmoden des Grads 2n können somit zuverlässig und stark angeregt werden und werden andererseits innerhalb des piezoelektrischen Vibrationsteils 600 eingefangen, auch wenn dieser außer Phase ist mit dem Piezoresonator 531 gemäß Fig. 64. Die erste Re sonanzelektrode 601b ist noch mit einer Anschlußelektrode auf der oberen Seite eines Halteteils verbunden, während die zweite Resonanzelektrode 602a noch elektrisch mit einer Anschlußelektrode auf der unteren Seite des gegenüberlie genden Halteteils verbunden ist.

Claims

1. Abzweigfilter mit wenigstens einem Serienresonator zur Bildung eines Serienarms und wenigstens einem Parallelresonator zur Bildung eines Parallelarms, dabei sind wenigstens zwei der Serien- und Parallelreso natoren (26, 27, 28; 31, 32, 33) bezüglich einer Montagefläche seitlich mit einander gekoppelt und ist wenigstens einer der Serien- und Paral lelresonatoren (26, 27, 28; 31, 32, 33) ein Piezoresonator vom Energie fallen-Typ mit einem rechteckplattenförmigen piezoelektrischen Vi brationsteil mit kurzen und langen Seiten und nutzt eine Breitenexpan sionsmode aus, wobei ein Verhältnis b/a der langen Seiten zu den kur zen Seiten des piezoelektrischen Vibrationsteils in einem Bereich von ± 10% um den folgenden Wert
b/a = n(-1,47σ + 1,88) (Gleichung 1)
herum liegt, hierbei ist a die Länge der kurzen Seite des piezoelektri schen Vibrationsteils, b die Länge der langen Seite des piezoelektri schen Vibrationsteils, σ das Poisson Verhältnis des zur Bildung des piezoelektrischen Vibrationsteils verwendeten Materials und n eine ganze Zahl, und wobei mit dem Zentrum jeder kurzen Seite des piezo elektrischen Vibrationsteils ein Trägerteil verbunden ist, das mit sei nem äußeren Ende mit einem Halteteil verbunden ist.

2. Abzweigfilter mit wenigstens einem Serienresonator zur Bildung ei nes Serienarms und wenigstens einem Parallelresonator zur Bildung eines Parallelarms,

1. - wobei wenigstens zwei der Serien- und Parallelresonatoren (26, 27, 28, 31, 32, 33) bezüglich einer Montagefläche seitlich miteinander gekop pelt sind, und
2. - wobei wenigstens einer der Serien- und Parallelresonatoren (26, 27, 31) ein Resonator vom Energiefallen-Typ mit Scherungsmode ist und ein plattenförmiges piezoelektrisches Vibrationsteil aufweist, das in einer Richtung (P) polarisiert ist, auf dem sich erste und zweite Resonanzelek troden (538, 539) zum Anlegen einer Wechselspannung in einer Richtung senkrecht zu der Polarisationsrichtung (P) befinden, und das parallel zu der Polarisationsrichtung (P) eine rechteckförmige Oberfläche aufweist, deren Seitenverhältnis a/b der langen Seiten zu den kurzen Seiten in ei nem Bereich vom ± 10% um den folgenden Wert
b/a = n(0,3σ + 1,48) (Gleichung 2)
herum liegt, dabei sind a und b die Längen der kurzen bzw. langen Seite der rechteckförmigen Oberfläche, σ das Poissonverhältnis des zur Bildung des piezoelektrischen Vibrationsteils verwendeten Materials und n eine ganze Zahl, und wobei mit dem piezoelektrischen Vibrationsteil ein Trä gerteil gekoppelt ist, das mit einem Halteteil gekoppelt ist.

3. Abzweigfilter mit wenigstens einem Serienresonator zur Bildung ei nes Serienarms und wenigstens einem Parallelresonator zur Bildung eines Parallelarms,

1. - wobei wenigstens zwei der Serien- und Parallelresonatoren (531, 552, 554) bezüglich einer Montagefläche seitlich miteinander gekoppelt sind,
2. - wobei wenigstens einer der Serien- und Parallelresonatoren ein Re sonator (531) mit einem plattenförmigen piezoelektrischen Vibrationsteil (532) ist, das ein Paar einander gegenüberliegende rechteckförmige Hauptoberflächen und vier Seitenoberflächen aufweist, über die die bei den Hauptoberflächen miteinander verbunden sind,
3. - wobei ein Verhältnis b/a der langen Seiten der Hauptoberfläche zu deren kurzen Seiten in einem Bereich von ± 10% um den folgenden Wert
b/a = n(0,3σ + 1,48) (Gleichung 3)
herum liegt, dabei sind a und b die Längen der kurzen bzw. der langen Sei ten der Hauptoberflächen, σ das Poissonverhältnis des zur Bildung des piezoelektrischen Vibrationsteils verwendeten Materials und n eine ganze Zahl,
4. - wobei erste und zweite Resonanzelektroden (538, 539) auf den beiden rechteckförmigen Hauptoberflächen des piezoelektrischen Vibrationsteils (532) ausgebildet sind,
5. - wobei ein Trägerteil (533, 534) mit einem Ende der Seitenoberflächen des piezoelektrischen Vibrationsteils (532) gekoppelt ist, die sich entlang jeder kurzen Seite der rechteckförmigen Oberfläche erstrecken und ein Halteteil (535, 536) mit dem Trägerteil verbunden ist, und
6. - wobei über einen piezoelektrischen Transversaleffekt Biegeschwin gungsmoden des 2m-ten Grads (m = ganze Zahl) anregbar sind.

4. Abzweigfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß dynamische Dämpfer zwischen dem piezoelektrischen Vi brationsteil und den Trägerteilen vorhanden sind.

5. Abzweigfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trä gerteil und der Halteteil mit jeder Seite des piezoelektrischen Vibrationsteils verbunden sind.

6. Abzweigfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch erste und zweite Gehäusesubstrate, wobei wenigstens eine Verbundstruktur aus den we nigstens zwei Resonatoren zwischen den ersten und zweiten Gehäusesubstra ten gehalten ist.

7. Abzweigfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein Basis substrat und ein Kappenelement, das auf dem Basissubstrat befestigt ist, wobei wenigstens eine Verbundstruktur aus den wenigstens zwei Resonatoren auf dem Basissubstrat angeordnet ist, und wobei ferner das Kappenelement so mit dem Basissubstrat verbunden ist, daß es die mehreren miteinander verbunde nen Resonatoren einschließt.

8. Abzweigfilter nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Platten mit der aus den wenigstens zwei Piezoresonatoren bestehenden Verbundstruktur so seitlich gekoppelt sind, daß die schwingenden Teile der Pie zoresonatoren schwingen können, derart, daß durch die wenigstens zwei mit einander verbundenen Piezoresonatoren und durch die ersten und zweiten Plat ten bzw. Abstandsplatten eine Resonanzplatte erhalten wird.

9. Abzweigfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die we nigstens zwei miteinander verbundenen Piezoresonatoren und die ersten und zweiten Platten bzw. Abstandsplatten einstückig miteinander verbunden bzw. aus nur ein und demselben Element zusammenhängend hergestellt sind, um die Resonanzplatte zu erhalten.

10. Abzweigfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere dieser Resonanzplatten vorhanden und so aufeinandergestapelt sind, daß eine Schwingung ihrer piezoelektrischen Vibrationsteile möglich ist.

11. Abzweigfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Resonanzelektroden auf dem piezoelektrischen Vibrationsteil Leitungselektroden auf dem Halteteil elektrisch ver bunden sind.

12. Abzweigfilter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere externe Elektroden an seiner äußeren Oberfläche vorhanden sind, und daß die se externen Elektroden elektrisch mit vorbestimmten der Leitungselektroden verbunden sind.