DE69408048T2

DE69408048T2 - Akustisches Oberflächenwellenfilter

Info

Publication number: DE69408048T2
Application number: DE69408048T
Authority: DE
Inventors: Hideharu Ieki; Tadamasa Ushiroku
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-07-08
Filing date: 1994-07-06
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2014-07-07
Also published as: EP0633660B1; EP0633660A1; JP3189508B2; CN1101467A; JPH0730366A; KR960016120A; CN1043104C; US5770985A; DE69408048D1; KR100210120B1

Description

Die Erfindung betrifft ein akustisches Oberflächenwellenfilter, im folgenden als SAW-Filter bezeichnet, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Filter ist bereits aus der GB-A-2 116 387 bekannt.
Ein SAW-Filter zeichnet sich im allgemeinen dadurch aus, daß es sehr klein ausgebildet ist und eine steile Filterkennlinle aufweist. In der Praxis sind bereits SAW-Filter unterschiedlicher Struktur vorgeschlagen und eingesetzt worden.
Als ein Beispiel für ein herkömmliches akustisches Oberflächenwellenfilter zeigt Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein SAW-Filter 1 mit drei IDTs. Das SAW- Filter 1 enthält die drei IDTs 3 bis 5, die auf einem rechteckigen piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet sind. Ferner zeigt Fig. 1 Reflektoren, die mit den Bezugsziffern 6 und 7 gekennzeichnet sind. In dem SAW-Filter 1 sind erste Kammelektroden der ITDs 3 und 5 miteinander verbunden, um ein Eingangsende zu definieren, während eine erste Kammelektrode des IDTs 4 als Ausgangsende dient. Diejeweils zweiten Kammelektroden der ITDs 3 bis 5 sind dagegen mit Masse verbunden.
Fig.2 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein anderes beispielhaftes SAW-Filter 8, wie es allgemein bekannt ist. Das SAW-Filter 8 enthält zwei IDTs 9 und 10, die entlang einer Oberflächenwellenausbreitungsrichtung auf einer oberen Oberfläche eines piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet sind. Ferner befinden sich an beiden Seiten der IDTs 9 und 10 Reflektoren 6 und 7. Bei einem derartigen SAW-Filter 8 eines zwei IDTs aufweisenden Typs bilden erste Kammelektro den der IDTs 9 und 10 jeweils ein Eingangs- und Ausgangsende, wobei die zweiten Kammelektroden der IDTs 9 und 10 mit Masse verbunden sind.
Fig.3 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein weiteres beispielhaftes SAW-FILter 11, wie es allgemein bekannt ist. Das SAW- Filter 11 eines ineinandergreifenden interdigitalen Typs, im folgenden als IIDT-Typ bezeichnet, enthält sieben IDTs 12 bis 18. die entlang einer Oberflächenwellenausbreitungsrichtung auf einer oberen Oberfläche eines rechteckigen Substrats 2 angeordnet sind. Dabei sind erste Kammelektroden der IDTs 12, 14, 16 und 18 miteinander verbunden, um ein Eingangsende zu bilden, während erste Kammelektroden der IDTs 13, 15 und 17 miteinanderverbunden sind, um als Ausgangsende zu dienen. Die zweiten Kammelektroden der IDTs 12 bis 18 sind Jeweils mit Masse verbunden.
Mit einem derartigen SAW-Filter 11 eines IIDT-Typs, das durch die Anordnung einer Anzahl von IDTs 12 bis 18 gebildet ist, können Einfügungsverluste reduziert werden.
Wie oben beschrieben, sind zur Reduktion von Einfügungsverlusten bereits verschiedene Strukturen von SAW-Filtern vorgeschlagen worden. Wenn Jedoch die Einfügungsverluste in einem SAW-Filter reduziert werden sollen, kann in der Nähe des Durchlaßbereichs des Filters die Dämpfung kaum erhöht werden. Insbesondere wird bei einem SAW- Filter, mit einem oben genannten akustischen Oberflächenwellenresonator, der Betrag der Dämpfung in der Nähe des Durchlaßbereichs reduziert.
Um den Betrag der Dämpfung in der Nähe des Durchlaßbereichs zu erhöhen kann die Anzahl der Stufen des SAW-Filters erhöht werden, um auf diese Weise mehrstufige Verbindungen zu erhalten. Bei einer Erhöhung der Anzahl der Stufen des SAW-Filters vergrößern sich Jedoch auch proportional zur Anzahl der Stufen die Einfügungsverluste.
Folglich wäre ein SAW-Filter wünschenswert, bei dem in der Nähe seines Durchlaßbereichs der Betrag der Dämpfung erhöht werden kann, ohne die Einfügungsverluste zu vergrößern. Speziell bei einem mobilen Kommunikationsgerät, wie etwa einem tragbaren Telefon, ist der Frequenzabstand zwischen der Sende- und Empfangsseite so gering, daß ein ausreichender Betrag der Dämpfung in der Nähe des Durchlaßbereichs sichergestellt sein muß. Mit einem herkömmlichen SAW- Filter ist es Jedoch schwierig dies zu realisieren.
Aufgabe der Erfindung ist es ein SAW-Filter mit einer Struktur zu bilden, bei dem in der Nähe seines Durchlaßbereichs der Betrag der Dämpfung vergrößert werden kann, insbesondere in einem Frequenzbereich unterhalb des Durchlaßbereichs.
Das SAW-Filter gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein einzelner 1-Tor SAW-Resonator mit mindestens einem Interdigitalwandler parallel zu mindestens einer der Eingangs- und Ausgangsseiten des akustischen Oberflächenwellenfilterteils geschaltet ist, und die Resonanzfrequenz des 1-Tor SAW-Resonators bei einem Frequenzbereich unterhalb des Durchlaßbereichs des akustischen Oberflächenwellenfilterteils liegt.
Dadurch vergrößert sich in der Bandpaßkennlinie des gesamten SAW-Filters der Betrag der Dämpfung in einem Frequenzbereich unterhalb des Durchlaßbereichs, da sich ein Resonanzpunkt des 1-Tor SAW-Resonators bei einer Frequenz unterhalb des Durchlaßbereichs befindet.
Folglich wird im Vergleich zum Durchlaßbereich der Betrag der Dämpfung in einem Dämpfungsbereich vergrößert, wodurch sich ferner die Steilheit des Filters verbessert. Dadurch kann ein SAW-Filter gebildet werden, das für die Anwendung in einem Apparat, wie etwa einem tragbaren Telefon, geeignet ist, bei dem der Frequenzabstand zwischen der Sende- und Empfangsseite klein ist.
Gemäß einem konkreteren Aspekt der Erfindung wird das piezoelektrische Substrat durch ein 36º Y-Schnitt LiTaO&sub3; Substrat gebildet, wobei der Interdigitalwandler des 1-Tor SAW-Resonators derart aufgebaut ist, daß folgende Ungleichung (1) erfüllt ist, wenn das SAW-Filter mit einem einzelnen 1-Tor SAW-Resonator versehen ist.
Dabei ist die Summe von (N x A)/fo derjeweiligen Resonatoren nicht größer als 30, wenn das SAW-Filter mit mehreren derartigen 1-Tor SAW-Resonatoren gebildet ist, wobei fo (MHz) die Resonanzfrequenz des 1-Tor SAW-Resonators, N die Anzahl der Elektrodenfingerpaare und A (um) eine Überlappungslänge darstellen.
Gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird der 1-Tor SAW-Resonator derart strukturiert, daß er die obengenannte Ungleichung (1) in einem SAW-Filter erfüllt, das das piezoelektrische Substrat bestehend aus 36º Y-Schnitt LiTaO&sub3; verwendet, wodurch auf effektive Weise in einem Frequenzbereich unterhalb des Durchlaßbereichs der Betrag der Dämpfung erhöhet werden kann, ohne die Einfügungsverluste im wesentlichen zu vergrößern, was später im einzelnen anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben wird.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist das piezoelektrische Substrat aus einem 64º Y-Schnitt LiNbO&sub3; gebildet, wobei der Interdigitaiwandler des 1-Tor SAW-Resonators derart aufgebaut ist, daß folgende Ungleichung (2) erfüllt ist, wenn das SAW-Filter mit einem einzelnen 1-Tor SAW-Resonator versehen ist.
Dabei ist die Summe von (NXA)/fo derjeweiligen Resonatoren nicht größer als 45, wenn das SAW-Filter mit mehreren derartigen 1-Tor SAW-Resonatoren gebildet ist, wobei fo (MHz) die Resonanzfrequenz des 1-Tor SAW-Resonators, N die Anzahl der Elektrodenfingerpaare und A (um) eine Überlappungslänge darstellen.
Gemäß diesen Aspekt der Erfindung wird der 1-Tor SAW-Resonator derart strukturiert, daß er die oben genannte Ungleichung (2) in dem SAW-Filter mit einem Y-Schnitt LiNbO&sub3; Substrat erfüllt, wodurch es auf ähnliche Weise wie bei der Struktur, die die Ungleichung (1) erfüllt, möglich ist, den Betrag der Dämpfung in einem Frequenzbereich unterhalb des Durchlaßbereichs erheblich zu erhöhen, ohne daß die Einfügungsverluste im wesentlichen vergrößert werden.
Die oben genannten Ungleichungen (1) und (2) sind theoretisch bestätigt worden, was anhand der später beschriebenen Ausführungsbeispiele näher verdeutlicht wird.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen die bereits genannten und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein herkömmliches drei IDTs aufweisendes SAW-Filter:
Fig.2 eine schematische Draufsicht auf ein herkömmliches zwei IDTs aufweisendes SAW-Filter:
Fig.3 eine schematische Draufsicht auf ein herkömmliches SAW-Filter eines IIDT-Typs,
Fig.4 eine schematische Draukicht auf ein SAW-Filter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig.5 eine schematische Draufsicht auf ein SAW-Filter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig.6 eine schematische Draufsicht auf ein SAW-Filter gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig.7 eine äquivalente Schaltung eines 1-Tor SAW-Resonators;
Fig.8 die Impedanz-Frequenzkennlinie des 1-Tor SAW-Resonators;
Fig.9 die in einem 36º Y-Schnitt LiTaO&sub3; Substrat gemessenen Einfügungsverluständerungen während einer Änderung der M-Werte;
Fig. 10 die in einem 64º Y-Schnitt LiNbO&sub3; Substrat gemessenen Einfügungsverluständerungen während einer Änderung der M-Werte;
Fig. 11 die Einfügungsverlust-Frequenzkennlinie eines herkömmlichen zu Vergleichszwecken gebildeten SAW-Filters; und
Fig. 12 die Einfügungsverlust-Frequenzkennlinien eines SAW-Filters gemäß einem Beispiel, bei dem vier 1-Tor SAW-Resonatoren miteinander verbunden sind.
Im folgenden erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung.
Fig.4 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein SAW-Filter 21 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Darin wird das SAW-Filter 21 durch ein rechteckiges piezoelektrisches Substrat 22 gebildet, auf dessen oberer Oberfläche 22a eine Mehrzahl von IDTs 23 bis 29 in einem Randbereich 22b entlang einer Oberflächenwellenausbreitungsrichtung angeordnet sind.
Die IDTs 23 bis 29 bilden dabei ein SAW-Filterteil eines IIDT-Typs, wobei erste Kammelektroden der IDTs 23, 25, 27 und 29 miteinander verbunden sind, wie in Fig.4 gezeigt, um ein Eingangsende zu bilden, während zweite Kammelektroden der IDTs 23, 25, 27, und 29 mit Masse verbunden sind, wie in Fig.4 gezeigt.
Ferner sind erste Kammelektroden der IDTs 24, 26 und 28 miteinander verbunden, wie in Fig.4 gezeigt, um wiederum mit einem Ausgangsende verbunden zu sein, wobei zweite Kammelektroden der IDTs 24, 26 und 28 mit Masse verbunden sind.
Die oben genannte Struktur ähnelt der eines herkömmlichen SAW-Filters 11 eines IIDT-Typs, wie in Fig.3 gezeigt. Das Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung unterscheidet sich von dem in Fig.3 gezeigten SAW-Filter dadurch, daß ein 1-Tor SAW-Resonator 30 parallel zum Ausgang des SAW-Filterteils vom IIDT-Typ geschaltet ist, das durch die IDTs 23 bis 29 gebildet ist. Der 1-Tor SAW-Resonator 30 wird dabei durch ein Paar von Kammelektroden 30a und 30b gebildet, die eine Mehrzahl von ineinandergreifenden Elektrodenfingern aufweisen. Die Kammelektroden 30a und 30b sind ferner jeweils mit dem Ausgangsende und Masse verbunden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel liegt die Resonanzfrequenz fo des 1-Tor SAW- Resonators 30 bei einem Wert unterhalb des Durchlaßbereichs des SAW-Filterteils eines IIDT-Typs, das durch die IDTs 23 bis 29 gebildet ist. Folglich ist es möglich, den Betrag der Dämpfung in einem Frequenzbereich unterhalb des Durchlaßbereichs des SAW-Filters 21 zu erhöhen.
Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein SAW-Filter 31 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Darin sind zwei IDTs 33 und 34 auf einer oberen Oberfläche 32a eines rechteckigen piezoelektrischen Substrats 32 angeordnet, wobei erste und zweite Kammelektroden des IDTs 3 jeweils mit einem Eingangsende und Masse verbunden sind. Ferner sind erste und zweite Kammelektroden des IDTs 34 Jeweils mit einemausgangsende und Masse verbunden. Fig.5 zeigt ferner Reflektoren 35 und 36, die zusammen mit den IDTs 33 und 34 eine Struktur bilden, die identisch ist mit der in Fig.2 gezeigten Struktur eines zwei IDTs aufweisenden SAW-Filters.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind zwei 1-Tor SAW-Resonatoren 37 und 38 ausgangsseitig parallel zu dem SAW-Filterteil geschaltet. Die SAW-Resonatoren 37 und 38 weisen ähnlich wie der SAW-Resonator 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel jeweils Paare von Kammelektroden 37a, 37b, 38a und 38b auf, wobei die ersten Kammelektroden 37a und 38a mit dem Ausgangsende und die zweiten Kammelektroden 37b und 38b mit Masse verbunden sind.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die 1-Tor SAW-Resonatoren 37 und 38 ferner derart aufgebaut, daß ihre Resonanzfrequenzen bei Werten unterhalb des Durchlaßbereichs des zwei IDTs aufweisenden SAW-Filterteils liegen. Ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist es dadurch möglich, den Betrag der Dämpfung in einem Frequenzbereich unterhalb des Durchlaßbereichs zu erhöhen, da sich die Resonanzpunkte der 1-Tor SAW-Resonatoren 37 und 38 bei Frequenzwerten befinden, die unterhalb des Durchlaßbereichs des zwei IDTs aufweisenden SAW-Filterteils liegen.
Fig.6 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein SAW-Filter 41 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Darin ist das SAW-Filter 41 mittels eines rechteckigen piezoelektrischen Substrats 42 gebildet, auf dessen oberer Oberfläche 42a mittig ein drei IDTs aufweisendes SAW-Filterteil ausgebildet ist. Die IDTs 43 bis 45 sind dabei entlang einer akustischen Oberflächenwellenausbreitungsrichtung angeordnet. Ferner ist eine erste Kammelektrode des IDTs 44 mit einem Eingangsende verbunden, während die anderen ersten Kammelektroden der IDTs 43 und 45 mit einem Ausgangsende verbunden sind. Die zweiten Kammelektroden der IDTs 43 bis 45 sind Jeweils mit Masse verbunden. Fig.6 zeigt ferner Reflektoren, die mit den Bezugsziffern 46 und 47 gekennzeichnet sind.
Das in Fig.6 gezeigte Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, daß ein einzelner 1-Tor SAW-Resonator 48 eingangsseitig parallel zu dem SAW-Filterteil geschaltet ist, während ein anderer 1-Tor SAW-Resonator 49 ausgangsseitig parallel zu dem SAW-Filterteil geschaltet ist.
Die 1-Tor SAW-Resonatoren 48 und 49 sind derart aufgebaut, daß ihre Resonanzfrequenzen fo unterhalb des Durchlaßbereichs des drei IDTs aufweisenden SAW- Filtertelis liegen, das durch die IDTs 43 bis 45 gebildet ist.
Folglich ist es auch mit dem dritten Ausführungsbeispiel möglich, aufgrund der zusätzlichen 1-Tor SAW-Resonatoren 48 und 49 den Betrag der Dämpfung in einem Bereich unterhalb des Durchlaßbereichs zu erhöhen.
Wenn, wie in dem zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel, mehrere 1-Tor SAW- Resonatoren verbunden sind, so ist es durch die Verwendung von SAW-Resonatoren mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen und Impedanzen möglich, die Eigenschaften des gesamten SAW-Filters gewünschten Zielvorgaben weiter anzunähern.
Die in den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen verwendeten piezoelektrischen Substrate 22, 32 und 42 können durch bereits bekannte piezoelektrische, keramische Substrate gebildet sein oder aber durch isolierende Substrate, auf denen ein piezoelektrischer Dünnfilm aufgebracht ist. Bei der zuletzt genannten Möglichkeit zur Bildung des piezoelektrischen Substrats können auf der oberen oder unteren Oberfläche des piezoelektrischen Dünnfilms Jeweils IDTs und Reflektoren gebildet sein.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf konkrete experimentell ermittelte Ergebnisse die prinzipielle Arbeitsweise der Erfindung näher beschrieben.
Im allgemeinen kann ein 1-Tor SAW-Resonator 51 mittels einer äquivalenten Schaltung, wie in Fig.7 gezeigt, dargestellt werden. Darin weist ein 1-Tor SAW-Re-20 sonator 51 eine Spule L&sub1;, einen Kondensator C&sub1; und einen Widerstand R&sub1; auf, die miteinander in Reihe geschaltet sind, sowie einen Kondensator C&sub0;, der mit der Spule L&sub1;, dem Kondensator C&sub1; und dem Widerstand R&sub1; parallel geschaltet ist. Fig.8 zeigt die Impedanz-Frequenzkennlinie dieses SAW-Resonators 51. Darin ist zu erkennen, daß in der Umgebung der Resonanzfrequenz fo die Impedanz ein Minimum und in der Umgebung der Gegenresonanzfrequenz fa ein Maximum aufweist.
Wenn ein derartiger 1-Tor SAW-Resonator an mindestens einer der Eingangs- und Ausgangsseiten parallel zu dem SAW-Filterteil des zuvor genannten IIDT-Typs oder parallel zu einem zwei IDTs oder drei IDTs aufweisenden SAW-Filterteil geschaltet wird, so kann durch Einstellung der Gegenresonanzfrequenz fa des 1-Tor SAW-Resonators auf den Durchlaßbereich des SAW-Filterteils der Durchlaßbereich gebildet werden, ohne die Einfügungsverluste zu vergrößern.
Bei dem zuvor genannten Fall nähert sich dann die Eingangsimpedanz in der Umgebung der Resonanzfrequenz fo des 1-Tor SAW-Resonators einem kurzgeschlossenen Zustand, wodurch ein Dämpfungspol gebildet wird. Folglich ist es mit Hilfe der Resonanzfrequenz fo möglich, den Betrag der Dämpfung in einem Frequenzbereich unterhalb des Durchlaßbereichs zu vergrößern.
In diesem Fall wird der Effekt der Betragserhöhung der Dämpfung umso größer, je mehr die Impedanz bei der Resonanzfrequenz fo des zusätzlichen 1-Tor SAW-Resonators verringert wird. Falls Jedoch die Impedanz bei der Resonanzfrequenz fo des 1-Tor SAW-Resonators zu klein ist, verringert sich der Impedanzanpassungsbereich des SAW-Filters, wodurch die Einfügungsverlusteigenschaft wiederum verschlechtert wird. Folglich wird der IDT des zusätzlichen 1-Tor SAW-Resonators bezüglich der Struktur des SAW-Filterteils gebildet.
Unter der Annahme, daß fo (MHz) die Resonanzfrequenz des 1-Tor SAW-Resonators, N die Anzahl der Elektrodenfingerpaare und A (um) die Überlappungslänge darstellen, kann festgestellt werden, daß M=(NxA)/fo proportional zu einem Wert ist, der durch Normalisierung der Kapazität zwischen den Elektroden des SAW- Resonators mit der Frequenz gewonnen wird.
Falls mehrere 1-Tor SAW-Resonatoren miteinander verbunden werden, liefert jeder 1-Tor SAW-Resonator einen Wert (NxA)/fo, wobei ihre Summe den oben genannten Wert M definiert.
Bei einer Reduzierung des oben genannten Werts M verringert sich der Impedanzanpassungsbereich, wobei die Einfügungsverluste vergrößert werden. In der Praxis liegt der obere Grenzwert der durch eine Impedanzfehlanpassung vergrößerten Einfügungsverluste bei 0,5 dB, wodurch es folglich notwendig ist die Vergrößerung der Einfügungsverluste unterhalb des oben genannten Grenzwerts zu halten. Unter Berücksichtigung der Temperatureigenschaften des piezoelektrischen Substrats ist ein spezifisches Band von mindestens 1% notwendig.
Fig.9 zeigt ein spezifisches Band, bei dem bezüglich eines 36º Y-Schnitt LiTaO&sub3; Substrats mit der Änderung des Werts M eine Verschlechterung der Einfügungsverluste in einem Bereich von bis zu 0,5 dB unterdrückt wird. Wie Fig.9 ferner zeigt, darf der Wert M nicht größer als 30 sein, um sicherzustellen, daß das spezifische Band bei mindestens 1% liegt.
Fig. 10 zeigt die in einem 64º Y-Schnitt LiNbO&sub3; Substrat gemessenen Änderungen der Einfügungsverluste während einer Änderung des Werts M. Wie zu sehen, muß der Wert M kleiner gleich 45 sein, um sicherzustellen, daß das spezifische Band bei mindestens 1% liegt.
Wie bereits oben beschrieben, wird die Elektrodenstruktur des 1-Tor SAW-Resonators vorzugsweise derart gestaltet, daß bezüglich des Materials des piezoelektrischen Substrats der Wert M unterhalb eines bestimmten Werts liegt. Auf diese Weise wird eine Vergrößerung der Einfügungsverluste vermieden.
Im folgenden wird ein Beispiel zur Messung der Einfügungsverlust-Frequenz kennlinie in einem modifizierten SAW-Filter 21 gemäß dem ersten, in Fig.4 gezeigten Ausführungsbeispiel beschrieben. Während in Fig. 4 ein einzelner SAW-Resonator 30 mit dem Ausgang des SAW-Filters 21 gemäß dem erstenausführungsbeispiel verbunden ist, zeigt Fig. 11 die Einfügungsverlust-Frequenzkennlinie eines SAW-Filters ohne einen derartigen SAW-Resonator 30.
Es wird nun beispielhaft ein SAW-Filter gebildet, indem vier SAW-Resonatoren gleichzeitig, wie in Fig.4 gezeigt, mit dem Ausgang des SAW-Filterteils verbunden werden, das die in Fig. 11 gezeigten Eigenschaften aufweist, um eine Messung der Einfügungsverlust-Frequenzkennlinie durchzuführen. Fig. 12 zeigt die Ergebnisse dieser Messung.
Wie in Fig. 11 und 12 zu sehen, zeigen die durchgezogenen Kennlinien A jeweils vergrößerte Durchlaßbereiche, wobei die Werte der Einfügungsverluste jeweils am rechten Rande der Fig. 11 und 12 vertikal aufgetragen sind.
Bei einem Vergleich der Fig. 11 und 12 kann festgestellt werden, daß der Betrag der Dämpfung des Durchlaßbereichs tiefpaßseitig um 5 bis 10 dB verbessert wird, wenn die Struktur mit vier 1-Tor SAW-Resonatoren verwendet wird.
Obwohl die Erfindung im einzelnen beschrieben und dargestellt wurde, ist diese nicht auf die oben genannten Darstellungen und Beschreibungen beschränkt, da sich der Schutzbereich der Erfindung lediglich aus den beigefügten Patentansprüchen ergibt.

Claims

1. Akustisches Oberflächenwellenfilter (21;31;41) mit:

- einem piezoelektrischen Substrat (22;32;42); und

- mindestens einem Eingangs- und einem Ausgangsinterdigitalwandler (23-29;33,34;43-45), die auf dem piezoelektrischen Substrat (22;32;42) gebildet, entlang einer Oberflächenwellenausbreitungsrichtung angeordnet und derart miteinander gekoppelt sind, daß sie ein akustisches Oberflächenwellenfilterteil mit einer Eingangs- (EIN) und einer Ausgangsseite (AUS) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß

mindestens ein einzelner 1-Tor SAW-Resonator (30;37,38;48,49), der mindestestens einen Interdigitalwandler aufweist, parallel zu mindestens einer der Eingangs- (EIN) und Ausgangsseiten (AUS) des akustischen Oberflächenwellenfilterteils geschaltet ist, und

die Resonanzfrequenz des 1-Tor SAW-Resonators (30;37,38;48,49) in einem Frequenzbereich unterhalb des Durchlaßbereichs des akustischen Oberflächenwellenfilterteils liegt.

2. Akustisches Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein einzelner 1-Tor SAW-Resonator (30;37,38;48,49) auf dem piezoelektrischen Substrat (22;32;42) gebildet ist.

3. Akustisches Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das piezoelektrische Substrat (22;32;42) durch ein 36 Grad Y- Schnitt LiTaO&sub3; Substrat gebildet ist, und der Interdigitalwandler des 1-Tor SAW- Resonators (30;37,38;48,49) derart aufgebaut ist, daß folgende Ungleichung (1) erfüllt ist, wenn das SAW-Filter einen einzelnen 1-Tor SAW-Resonator aufweist:

während die Summe von (NxA)/fo derjeweiligen Resonatoren nicht größer als 30 ist, wenn mehrere 1-Tor SAW-Resonatoren parallel miteinander gekoppelt sind, wobei fo (MHz) die Resonanzfrequenz des 1-Tor SAW-Resonators, N die Anzahl der Elektrodenfingerpaare und A (um) eine Überlappungslänge darstellen.

4. Akustisches Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Substrat (22;32;42) aus 64 Grad Y-Schnitt LiNbO&sub3; besteht, und der Interdigitalwandler des 1-Tor SAW-Resonators (30;37,38;48,49) derart aufgebaut ist, daß folgende Ungleichung (2) erfüllt ist, wenn das SAW-Filter einen einzelnen 1-Tor SAW-Resonator aufweist:

während die Summe von (NxA)/fo derjeweiligen Resonatoren nicht größer als 45 ist, wenn mehrere der 1-Tor SAW-Resonatoren parallel miteinander gekoppelt sind, wobei fo (MHz) die Resonanzfrequenz des 1-Tor SAW-Resonators, N die Anzahl der Elektrodenfingerpaare und A (um) eine Überlappungslänge darstellen.

5. Akustisches Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekeunzeichnet, daß der 1-Tor SAW-Resonator (30) mit dem akustischen Oberflächenwellenfilterteil derart gekoppelt ist, daß er sich parallel zur Eingangs- (EIN) oder Ausgangsseite (AUS) des akustischen Oberilächenwellenfilterteils befindet.

6. Akustisches Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere 1-Tor SAW-Resonatoren (37,38) parallel miteinander gekoppelt sind, um parallel mit der Eingangs- (EIN) oder Ausgangsseite (AUS) des akustischen Oberflächenwellenteils verbunden zu sein.

7. Akustisches Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der 1-Tor SAW-Resonator(48, 49) parallel mit jeder Eingangs- (EIN) und Ausgangsseite (AUS) des akustischen Oberflächenwellenfilterteils gekoppelt ist.

8. Akustisches Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Oberflächenwellenfilterteil durch ein ineinandergreifendes Interdigitales SAW-Filter (23-29) gebildet ist.

9. Akustisches Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Oberflächenwellenfilterteil durch ein zwei IDTs aufweisendes SAW-Filter (33,34) gebildet ist.

10. Akustisches Oberflächenwellenfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Oberflächenwellenfiltertell durch ein drei IDTs aufweisndes SAW-Filter (43,44,45) gebildet ist.