TW466826B - Surface acoustic wave device - Google Patents
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Description
經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 * 4 66 82 6 A7 ' __ B7 -___ 五、發明說明(I ) 發明之背景 1. 發明之領域 本發明關於一種表面聲波裝置,其以產生表面聲波而 操作,聲波中含如 BGS 型(Bleustein-Gulyaev-Shimizu)波、 樂夫(Love)波、或其他波之SH(剪切水平)型波之主成份 ,特別關於邊緣反射型表面聲波裝置。 2. 相關技藝之敘述 表面聲波裝置被應用在廣泛種類之裝置中,如共振器 、帶通濾波器、及其他電子裝置。一般之表面聲波裝置必 需在交叉換能器(IDT)之二側形成反射器,其必需增加表面 聲波裝置之大小。 爲應付上述問題,曾提議一利用一 SH型表面聲波之 邊緣反射型共振器。在邊緣反射型共振器中,一IDT係配 置在壓電基體上。由IDT激發之SH型表面聲波在壓電基 體之邊緣間反射,該邊緣位於IDT之相對側。因此,彼此 相對之二邊緣係用以反射表面聲波,而不用反射器以反射 波。因此,不必提供反射器。 .上述之邊緣反射型共振器之一例揭示於日本未審査專 利公告號碼60-41808中。此公告中,揭示一利用SH型表 面聲波之邊緣反射型共振器。圖8爲一邊緣反射型共振器 之略圖’其爲習知技藝公告中之一習用例子。 一邊緣反射型共振器51包括一矩型平板狀之壓電基體 52。在其上表面52a上,設有一對交叉電極(梳形電極)53 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) ------------------I! — 訂·-------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 46682 6 A7 B7 五、發明說明(i) 及54以限定~~ IDT。交叉電極53及54具有複數個電極指 部彼此交叉。在邊緣反射共振器51中,交叉電極53及54 之電極指部各者含***之電極對,即二***電極,但電極 指部5 3 a及5 3 c除外,因其位於表面聲波傳播方向之最外 側。例如,交叉電極53之電極指部53b含***電極53bl 及53b2。交叉電極54之電極指部54a-54c各者由二***電 極對組成,即 54al 及 54a2、54bl 及 54b2、54cl 及 54c2 ο 表面聲波傳播方向係與電極指部53a-53c及54a-54c 之長度方向垂直。激發之表面聲波在彼此相對配置之二電 極52b及52c之間反射,因此可獲得共振特性。 如上所述,利用電極指部,各由二***電極組成之一 對***電極,理想頻帶特性可以獲得,而用一般單一型電 極指部者則無法獲得此一特性。 如圖8中顯示之傳統邊緣反射型共振器中,各電極指 部與指部間之間隙比爲1:1,雖在上述之習知技藝中未述明 ,通常,***電極之寬度爲λ/8,其中之λ爲激發表面聲 波之波長。在習知技藝中,在表面聲波傳播方向之最外側 電極指部53a及53c之寬度與構成其餘電極指部之各*** 電極之寬度相等。此外,共振器51之安排可使反射末端表 面位於最外側一組二電極指部之中央,或中央與對應之反 射末端表面間之距離爲λ/2之整數倍。 但如邊緣反射型共振器係以上述之習知技藝所製成’ 會出現一問題,即***振電阻Ra與共振電阻Rr之比値, 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂---------線:. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 466^26 Α7 _ Β7 五、發明說明(4) 即,“頂”與“底”之比値不足。此外’存在一問題,頻率特 性中產生不必要之漣波,而無法獲得良好之頻帶特性。 發明之槪要 爲克服上述之問題,本發明之較佳實施例提供邊緣反 射型表面聲波裝置,如共振器、濾波器或其他組件,包括 具有二***電極之電極指部(雙電極型電極),其***振電 阻與共振電阻之比値,即,“頂”與“底”比値甚高,頻率特 性之不必要漣波已被防止,故帶寬甚窄。 根據本發明較佳實施例,一邊緣反射型表面聲波裝置 之製造係以產生SH型表面聲波而操作,俾表面聲波被二 相對邊緣所反射,該裝置包括一壓電基體,其具有第一及 第二主表面,及二末端表面彼此相對,其分別與第一與第 二主表面連接,該裝置並包括一 IDT,其包括一對交叉電 極配置在壓電基體之第一主表面上,如此安排可使其電極 指部彼此交叉。交叉電極之電極指部各者包括複數個*** 電極,但位於表面聲波傳播方向相反側之交叉電極除外。 位於最外側之交叉電極之寬度係與各***電極之寬度不同 〇 根據本發明之較佳實施例之邊緣反射型表面聲波裝置 ,以往在包括單一型電極指部之邊緣反射型表面聲波裝置 無法獲得之窄帶特性,可在本發明之較佳實施例之邊緣反 射型表面聲波裝置中獲得β此外,提供最外側之電極指部 之不同寬度,***振電阻與共振電阻之比値,即“頂”與“底 5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- 訂----------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 Χ 297公« ) ,一A66 82 6 A7 B7 五、發明說明(士) ,,之比値可大增。此外’提供上述之差異,頻率特性中之不 佳的漣波可以避免。 因此,根據本發明較佳實施例之邊緣反射型表面聲波 裝置,可達成一理想之帶寬及極佳之共振特性,並幾乎無 漣波。即使具有與理想頻帶對應之電機械耦合因數之壓電 材料係不可得,經由調整上述之交叉電極之結構亦可達成 理想之帶寬。 ' 在表面聲波傳播方向之最外側之電極指部之寬度宜爲 大於λ/8,俾***振電阻與共振電阻之比値可大幅增加, 及帶寬亦大幅加大。此外,可能出現於主響應二側之不理 想之漣波亦可有效避免。因此,具有良好頻率特性之邊緣 反射型表面聲波裝置可以獲得。 以調整表面聲波傳播方向最外側之電極指部寬度至約 λ/8至λ/4之範圍之方式,通帶二側之漣波均可避免。最 好是調整在表面聲波傳播方向最外側之電極指部之寬度爲 約(3/16) λ ±λ/32之範圍,可獲得幾乎無漣波並有良好頻 率特性之邊緣反射型表面聲波裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外,利用***電極作爲表面聲波裝置之交叉電極之 電極指部,如該裝置有濾波特性及產生SH型表面波,則 其頻帶可大幅變窄,並且實際上無插λ損失之退化。 此外,根據本發明較佳實施例之表面聲波裝置,可用 於雙工器中及通信裝置中,如上所述。由於本發明較佳實 施例之表面聲波裝置具有一極爲緊密之尺寸,雙工器及通 信裝置可進一步迷你化。 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ίίΝ4 66 8 2 6 Α7 .Β7 11 — _ 五、發明說明(< ) 爲說明本發明,圖式以數種形式顯示較佳實施例,吾 人了解,本發明並不僅限於揭示之配賃及機構。 圖式簡略說明 圖1爲本發明一較佳實施例之邊緣反射型表面聲波裝 置之平面圖。 圖2爲一曲線圖’顯不在邊緣反射型表面聲波裝置中 包括單一型電極指部之電極指部之金屬化比値、其電機械 耦合因數、及激發表面聲波間之關係。 圖3爲一曲線圖,顯示圖1中較佳實例之邊緣反射型 表面聲波裝置中之電極指部之金屬化比値、其電機械轉合 因數、及激發表面聲波間之關係。 圖4爲部份斷面圖,說明邊緣反射型表面聲波裝置其 壓電基體之切割程序,俾在表面聲波傳播方/向中之最外側 之電極指部形成具有不同之寬度。. 圖5爲一曲線圖,說明經由切割圖4中所示之各別位 置中之末端表面,而獲得之邊緣反射型表面聲波裝置之阻 抗-頻率特性,俾在表面聲波傳播方向中最外側產生具有不 同寬度之電極指部。 圖6爲一曲線圖,顯示邊緣反射型表面聲波裝置之阻 抗-頻率特性,此特性係當表面聲波傳播方向中最外側之電 .極指部寬度約爲(3/16)λ及(3/16)λ 士 λ/32時所得。 圖7爲一部份斷面圖,顯示本發明之修改例’其中邊 緣反射型表面聲波裝置之末端表面已被切割,俾壓電基體 _________ 7_____ 紙張尺度適用中國^家標準(CNS)A4規格(210 X 297公^1 綠 . !'装--------訂---------線 (請先閱讀背面之注音?事項#ί填寫本頁) IW4 66 8 2 6 A7 ~^____— B7__;_;_ i、發明說明(b ) 之〜部份在表面聲波傳播方向中最外側上之電極指部之外。 圖8爲一平面圖,顯示傳統邊緣反射型表面聲波共振 器之一例。 圖9爲一平面圖,顯示根據本發明另一較佳實施例包 括***電極之邊緣反射型橫向耦合共振器濾波器之電極安 排。 圖10爲一曲線圖’顯示包括***電極之邊緣反射型橫 向耦合共振器濾波器之頻率特性。 圖11爲一曲線圖’顯示包括單一電極之邊緣反射型橫 向親合共振器濾波器之頻率特性,此曲線係供與本發明較 佳實施例之比較。 圖12爲一平面圖,顯示利用本發明另一較佳實施例之 ***電極之末端表面反射型縱向耦合共振器型濾波器之電 極安排。 圖13爲曲線圖,說明包括***電極之邊緣反射型縱向 耦合共振器型濾波器之頻率特性。 圖14爲一曲線圖,說明包括單一電極之邊緣反射型縱 向耦合共振器型濾波器之頻率特性,此曲線係供與本發明 較佳實施例作一比較。 圖I5爲一平面圖,顯示包括本發明另一較佳實施例之 ***電極之邊緣反射型梯型濾波器之電極安排。 圖I6爲一略圖,說明包括本發明較佳實施例之梯型濾 波器之天線雙工器之安排。 圖π爲包括本發明另一較佳實施例之天線雙工器之通 8 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注音3事項再填寫本頁) ---- 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
A7 46682 6 ----_ B7 五、發明說明(1 ) 信裝置之方塊圖。 較佳實施例之詳細敘述 以下’將參考圖式詳細說明本發明之較佳實施例。 圖1爲一平面圖,顯示本發明第一較佳實施例之邊緣 反射型表面聲波裝置。 一邊緣反射型表面聲波裝置1包括壓電基體2,其具 有矩型平板形狀。壓電基體2係由LiTao3、UNb03之壓電 單晶體或其他適合材料製成,或由壓電陶瓷(如锆鈦酸鉛 陶瓷)製成。 如基體2係由壓電陶瓷所製,壓電基體2應予極化處 理,以便在圖1之箭頭P方向極化,即在與基體2之邊緣 2a及2c成平行之方向被極化。 在壓電基體2之上表面2a上備有交叉電極(梳形電極 )3及4。電極3及4限定一IDT。 交叉電極3包括電極指部3a、3b及3c。交叉電極4 包括電極指部4a、4b及4c。父叉電極3之複數個電極指 部3a-3c之如此安排’俾可插λ交叉電極4之複數個電極 指部4a-4c之間。此等交叉電極3及4係以適當之金屬材 料(如鋁或其他電極材料)構成圖案而形成。 交叉電極3及4之電極指部3a、3b、4b及k各者包 括二***電極。參考電極指部3a爲例,電極指部3a最好 由二***電極3al及3a2構成。通常’***電極3al及 3a2之寬度宜爲λ/8,其中之λ代表表面聲波之波長。 電極指部3b、4b及4c由二***電極構成,即3bl及 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I--'裝-------- 訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製. ;1^466 8 2 6 A7 B7 五、發明說明u) 3b2,4bl及4b2、4cl及4c2 ’係與電極指部3al及3a2之 構造相似。 . .本較佳實施例之邊緣反射型表面聲波裝置之結構使位 於表面聲波傳播方向中之電極指部4a及3c之寬度與*** 電極3al及3a2之寬度不同。位於最外側之電極指部4a及 3c之寬度最好大於λ/8,由此,***振電阻Ra與共振電阻 Rr-之比値可大幅增加。在頻率特性帶以外之頻率範圍出現 之不理想漣波即可避免。稍後將參考特定實驗例再予說明、 〇 在本發明較佳實施例之邊緣反射型表面聲波裝置中, 以交流電壓加在交叉電極3及4之間,表面聲波即被激發 。表面聲波自末端表面2b及2c反射,因此可獲得理想頻 率特性。此外,本較佳實施例之邊緣反射型表面聲波裝置 1中,電極指部3a、3b、4b及4c最好均由二***電極構 成。因此,以前無法由利用包含單一電極之邊緣反射型表 面聲波裝置達成之理想頻帶特性,如今可由本發明較佳實 施例達成。此點將參考圖2及3詳細說明。' 圖2爲曲線圖,說明包括單一型電極指部之邊緣反射 型表面聲波裝置之電極指部金屬化比値,與其視激發表面 聲波之模式有關之電機械耦合因數間之關係。圖3爲曲線 圖,說明圖1所示本發明較佳實施例之邊緣反射型表面聲 波裝置1之***電極之金屬化比値,與其視激發表面聲波 之模式有關之電機械耦合因數間之關係。 電極指部之金屬化比値由a/(a+b) —値表示,其中“a” 10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------' ---1---1 I 訂·--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工.消費合作社印製 4.66 82 6 A7 _WI__ 五、發明說明(ί) 代表電極指部寬度方向之尺寸,及“b”代表電極指部與相鄰 指部間之距離,即不包括電極之電極指部間之間隙。在本 發明較佳實施例中之邊緣反射型表面聲波裝置1中,金屬 化比値由一値a/(a+b)所表示,其中“a”代表***電極之寬 度,“b”代表電極指部之不包括電極之***電極間寬度方向 之間隙大小。 圖2及圖3中之座標繪成之Keff2/Ks2代表壓電基體之 電機械耦合因數。Keff代表由交叉電極所激發之有效電機 械耦合因數。如圖2及3所示,單一電極之Keff値較*** 電極之値爲高。共振器之頻帶係與Keff2成正比。因此, .經由利用***電極,共振器較窄之頻帶,及約爲包括單一 電極之共振器頻帶之70%之頻帶寬可以獲得。 圖2說明之特性係在含壓電基體之表面聲波裝置及包 括單一型電極指部具有等於20之N個電極指部對時獲得 〇 .在圖2及3中,由M=l,3,5,7,9及11所指之特性爲基 本波、三倍波、五倍波、七倍波、九倍波及^一倍波之特 性。 如圖2所示,在表面聲波裝置包括單一型電極指部之 情況下,基本波可獲得一高電機械耦合因數,其金屬化比 値範圍約爲0.25至0.75。但,在較高諧波情況下,如三倍 或較高倍波,則無法獲得高電機械耦合因數。 在另一方面,如圖3所示,在包括二***電極之表面 聲波裝置1中,可獲得高電機械耦合因數,其金屬化比値 η 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------' 装--------訂---------J (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 #^4-66 8 2 6 A7 _B7_ 五、發明說明(V0) 範圍約爲0.25至0.75,不僅基本波,尙且三倍波亦可達此 範圍。 因此,在邊緣反射型表面聲波裝置1中,包括三倍波 之所有激發表面聲波均可有效利用。 在本發明較佳實施例之邊緣反射型表面聲波裝置1中 ,除位於表面傳播方向之最外側之電極指部4a及3c外, 其餘電極指部均爲成對電極,各者均有二***電極組成。 本發明之發明人已調查位於包括由***電極組成之電極指 部之邊緣反射型表面聲波裝置1之表面聲波傳播方向中最 外側之電極指部4a及3c之結構。 在傳統單一電極式邊緣反射型表面聲波裝置中,除位 於表面聲波傳播方向最外側之電極指部之外,電極指部之 寬度爲λ/4,在表面聲波傳播方向中之最外側電極指部之 寬度爲λ/8。因此,電極指部各者除位於表面聲波傳播方 .向中之最外側之電極指部外,均有二***電極構成,*** 電極各者之寬度設定爲λ/8,在表面聲波傳播方向中最外 側之電極指部各者之寬度設定爲λ/16。但,吾人證實以上 述之邊緣反射型表面聲波裝置,SH型表面聲波不會被有效 激發。 因此,發明人已進一步調查在表面聲波傳播方向中最 外側之電極指部4a及3c。結果發現,如電極指部4a及3c 之寬度與其餘***電極之寬度不同,即非λ/8,特別是大 於;1/8,SH型表面聲波之基本波及三倍波可被有效激發。 現將參考一特定實驗例予以說明。 12 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----------------------訂·-------I (請先閱讀背面之注意事項#,填寫本頁) 4 66 82 6 A7 _B7_ 五、發明說明(Γ1 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據圖1中之較佳實施例,邊緣反射型表面聲波裝置 1之例中包括壓電基體2,由壓電陶磁製成,其構造可使末 端表面2b及2c間之距離約爲1193um,交叉電極3及4之 ***電極各者之寬度方向之尺寸約爲4.2um,電極指部之 總數爲142,電極指部對之數目爲35.5。在邊緣反射型表 面聲波裝置1中,以在最外側之電極指部4a而言,較3/8 λ爲寬之電極係配置在壓電基體上。 在此例中,壓電基體係在圖4之A、Β、C、D及Ε線 所示之位置被切割,俾形成邊緣表面2b,同時,具有不同 寬度之電極指部亦形成。因此,產生了 5種邊緣反射型表 面聲波裝置。在此情況下,在最外側上之電極4a之外邊緣 係與邊緣2b對齊。另一最外邊緣上之電極指部3c亦類似 構成。 經由沿線A-E之位置而切割壓電基體2所產生在最外 側之電極指部4a之寬度如下。在線A、B、C、D、及E位 置所切割之電極指部之寬度約爲λ/16、λ/8、3/16λ、1/4 λ 及 5/16 λ。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖5爲一曲線圖,顯示上述形成之各別邊緣反射型表 面聲波裝置之阻抗頻率特性。 圖5中,交互長短虛線Α爲當最外側之電極4a及3.c 之寬度爲λ/16時之特性,點線B爲當電極4a及3c之寬度 爲;1/8時所得之特性,實線C爲當電極4a及3c之寬度爲 3/16 λ時之特性,點線D爲當電極4a及3c之寬度爲λ/4 時之特性,長短虛線Ε爲當電極4a及3c之寬度爲5/16 λ 13 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公1 ^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(丨〆) 時之特性。 由圖5可見,關於線c及D所指之特性而言’***振 電阻Ra與共振電阻Rr之比値很高’故可獲得高Q因數之 表面聲波裝置。此外,當在最外側之電極指部之寬度大於 λ/8時,可獲得更爲理想之特性。 關於線Ε所指之特性’由F及G所指出之大漣波爲在 共振頻率之較低頻率範圍側及在***振頻率之較高頻率側 出現漣波。同理,在線D所指之特性下’漣波亦在頻帶之 外側出現。但漣波與線Ε所指之特性相比’則已降低。另 一方面,由C所指出之特性而言’漣波已大幅降低,甚至 已消除。因此,吾人了解,爲降低及消除上述之漣波’在 表面聲波傳播方向中之最外側之電極指部之寬度宜爲高至 λ/4之値,最好約爲3/16又。 圖5中,在共振與***振間之漣波係由於橫模式’而 非自末端表面之反射。 本發明之發明人認爲在表面聲波傳播方向中之最外側 之電極指部之寬度最好約爲3/16 λ ’本發明人調查過與上 述寬度有關之範圍,在該範圍內亦可獲得相似之理想特性 。結果如圖6所示,獲得證實,在共振頻率之較低頻率側 及***振頻率之較高頻率側出現之漣波,可利用表面聲波 傳播方向中最外側之電極指部寬度而予以降至最低,其寬 度範圍約爲(3/16)又±( λ/32),因此,圖5之D所指之理想 特性因而獲得。 在上述之實驗例中,爲在表面聲波傳播方向之最外側 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I---------------震--------訂·--------I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ., A7 B7 466 82 6 五、發明說明(G) 形成電極指部4a及3c,分別形成具有較電極指部如及3c 之最後寬度爲大之電極。於是’壓電基體2被切割以形成 邊緣表面2b及2c,同時經由寬電極之切割,電極指部如 及3c之寬度得以決定。在此情況下,電極指部4a及3c之 外緣係與邊緣表面2b及2c分別對齊。 但根據本發明之較佳實施例,電極指部4a及3c之外 緣不必與邊緣表面2b及2c對齊。例如,當上述切割實施 後,在電極薄膜與壓電基體之邊緣間可能發生電極薄膜之 部份剝落或類似者。如電極薄膜發生此種剝落,可能造成 對頻率特性之不良影響。 是以,最好邊緣2b及2c切割後可使壓電基體之一部 份位於在最外側之電極指部4a及3c之外部。例如,如圖 7之部份放大正面圖所不,電極指部4 a被安排有一根據上 述較佳實施例之理想尺寸。此後,壓電基體2在電極指部 4a之外部切割以形成邊緣表面2b。關於末端表面2b之位 置,根據本發明之發明人所作之較佳實施例之特殊例子, 已證實末端表面2b之位置最好設定爲自最外側上之電極指 '部4a之外緣高至λ/32,因此,上述之頻率特性中之不理 想漣波得以有效抑制。 上述實驗例與邊緣反射型共振器有關。此一敘述亦可 應用在.如濾波器及其他適當組件之邊緣反射型表面聲波裝 置。 傳統上,曾利用***電極以降低IDT間之多重反射。 以前曾認爲***電極並不適合用於共振器型濾波器中。 * 44J、 • n ϋ it n n n a^i n ^^1 , I 1 « n ^1· HR .i . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----------線ί 經濟部.智慧財產局貝,工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 ^'466826 _ B7 五、發明說明(V(J^) 但發明人發現應用***電極於共振器型濾波器及梯型 濾波器中,其利用表面聲波之反射,而該聲波具有自一裝 置之末端表面之SH波爲主要成份時,一理想駐波被激發 ,濾波器之頻帶可大幅變窄而不會使插λ損失更壞。 以下將說明另一較佳實施例,其中,***電極應用在 共振器型濾波器上。 圖9爲一平面圖,顯示本發明之較佳實施例包括一安 排,其中之邊緣反射型橫向耦合共振器濾波器之電極包括 ***電極。如圖9所示,一邊緣反射型橫向耦合共振器濾 波器之共振器濾波器11包括IDT,其結構與圖1之結構相 似,其安排可限定二級單元並以表面聲波傳播方向成垂直 延伸。即IDT12及13安排成與表面聲波傳播方向成垂直 。各別IDT12及13之各電極指部14具有一對***電極 14a 及 14b。 此後,包括以上***電極14a及14b之邊緣反射型橫 向耦合共振器型濾波器11,將與包括由一電極組成之單一 電極之邊緣反射型橫向耦合共振器型濾波器加以比較。圖 10爲一曲線圖,顯示包括圖9中之較佳實施例之***電極 之邊緣反射型橫向耦合共振器型濾波器之頻率特性。圖11 爲一曲線,顯示邊緣反射型橫向耦合共振器型濾波器之頻 率特性,其結構與圖9之較佳實施例相似,但利用單一電 極以作比較例子。關於圖10與圖11所示之邊緣反射型橫 向耦合共振器型濾波器之特定結構,一具有波長約爲30um 、35對、共6級之IDT在壓電基體上形成。 16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 丨|----1-------t-------—訂---------線 V • /... (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
466826 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 Α7 Β7 五、發明說明(d) 圖10與圖11比較可以瞭解.,利用***電極,即使濾 波器之其餘結構相同,帶寬亦可大幅變窄。例如,在插λ 損失2〇dB範圍時,帶寬爲800ΚΗΖ如圖11所示,而圖10 之帶寬爲510KHZ。因此,圖9中本發明較佳實施例之帶 寬爲窄約63%. 圖I2爲一平面圖,顯示另一較佳實施例,包括一邊緣 反射型縱向耦合共振器濾波器之電極裝置,包括***電極 。如圖12所示,邊緣反射型縱向耦合共振器型濾波器15 具有與圖1中相似之IDT,其安排後可限定二級單元以與 表面聲波傳播方向成平行之方向延伸。即,在邊緣反射型 縱向耦合之共振器型濾波器中,二IDT之安排與表面聲波 傳播方向成平行。IDT16及17之各電極指部最好有一對電 極 18a 及 18b 〇 此後,包括本發明之較佳實施例之***電極之邊緣反 射型縱向耦合共振器型濾波器,將與一比較結構之包括單 .一電極之邊緣反射型縱向耦合共振器型濾波器加以比較。 圖13爲一曲線圖,顯示根據圖12之較佳實施例之包括分 裂電極之邊緣反射型縱向耦合共振器型濾波器之頻率特性 。圖I4爲一曲線圖,顯示一邊緣反射型縱向耦合共振器型 濾波器之頻率特性,但該濾波器係根據一比較例’其中除 利用單一電極外,與較佳實施例相似。圖I3及圖14中所 顯示之邊緣反射型縱向耦合共振器型濾波器’各者均由36 度Y切割之LiTa03基體製成,其波.長爲40um,電極對數 爲3·6(輸λ及輸出)〇此外,各邊緣反射型縱向稱合共振器 17 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公釐) -h HI 11 — ^^1 1^1 n —1 n n I i n ^^1 n n I n n 1 HI 1 ^^1 I (.請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 --------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -*-&
^ 466.82 6 Α7 r--_ Β7 五、發明說明(比) 型濾波器均有二級單元配置如圖..12所示。 由圖Π及圖I·4可見,帶寬已大幅變窄。特別是,在 2〇dB插λ損失範圍內,圖14中之帶寬2.2MHz已變窄爲 2.0MHz如圖13所示。即帶寬窄大約90%。此外,以此窄 帶寬,帶外之衰減亦大幅改進。 圖I5爲一平面圖,顯示另一較佳實施例之配置,其中 之邊緣反射型梯型濾波器之電極包括***電極。如圖15所 示,邊緣反射型梯型濾波器19有複數個10丁,各者均具有 與圖1相似之結構,其安排後限定串聯臂19a及19c及並 聯臂19b及19d以產生一梯型電路。在梯型濾波器19中, 其頻帶已大幅變窄’如同圖9中之橫向耦合共振器型濾波 器U及圖12之縱向耦合共振器型濾波器15。 以上已說明一邊緣反射型濾波器作爲一例。但即使利 用一反射器爲反射裝置,不用反射末端表面,帶寬之變窄 亦可實現’相似之效應亦可獲得,雖然蒱;I損失會退化約 l-2dB。 以下將參考圖16說明包括本發明較佳實施例之梯型濾 波器之天線雙工器。 圖16爲一電路圖,說明本較佳實施例之天線雙工器。 一天線雙工器70包括一對梯型濾波器61,至少其中之一 者爲與圖15之梯型濾波器相似。即各梯型濾波器61之輸 λ端點62及62共同連接以限定一第一埠ή。另一方面, 各梯型濾波器61及61之輸出端點63及63被利用以形成 較佳實施例之天線雙工器之第二及第三埠。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) " 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以在6 6 8 2 a A7 _B7_._ 五、發明說明(U) 如上所述,天線雙工器可較佳包括一對梯型濾波器61 及61。 此外,一通信裝置利用上述之天線雙工器可被限定。 圖17爲一通信裝置之一例。. 較佳實施例之通信裝置81備有一天線雙工器70,及 發射與接收電路82及83。天線雙工器70之第一埠71連 接至一天線84。輸出端點63及63限定第二及第三埠,分 別連接至接收電路82及83。 在天線雙工器70中,一對梯型濾波器61及61之構 造可使通帶彼此不同,因此天線84可用以作爲發射天線及 接收天線。 以上已敘述本發明之較佳實施例,實施上述原理之各 種模式均在以下申請專利範圍之範疇內。因此,吾人了解 本發明之範疇除界定於申請專利範圍外不受限制。 ------------ *-------訂 — 丨丨 — 丨— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- ^46682 6六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第88108590號申請案,申請專利範圍修正本 1. 一種表面聲波裝置,其包含: 一壓電基體,具有第一及第二主表面與二相反邊緣, 該二邊緣係連接第一及第二主表面;及 一交叉換能器,包括一對交叉電極,其具有電極指部 並配置在壓電基體之第一主表面上,如此安排可使電極指 部彼此交叉;其中 交叉電極之電極指部包括複數個***電極,除位於基 體之最外側沿基體產生之表面聲波之傳播方向之電極指部 外,在最外側之電極指部具有與***電極不同之寬度。 2. 如申請專利範圍第1項之表面聲波裝置,其中*** 電極各者寬度約爲λ /8,位於最外側之電極指部各者寬度 大於λ/8,其中之λ爲表面聲波之波長。 3. 如申請專利範圍第2項之表面聲波裝廑,其中在最 外側之電極指部之寬度在大於λ/8至約λ/4之範圍,其中 之λ爲表面聲波之波長。 4. 如申請專利範圍第3項之表面聲波裝置,其中在最 外側之電極指部之寬度在(3/16)λ ±(λ/32)之範圍,其中之 λ爲表面聲波之波長。 5. 如申請專利範圍第1項之表面聲波裝置,其中之表 面聲波裝置係構成以利用具有一共振頻率爲f〇=3V/λ之三 倍波,其中之;I爲裝置產生之表面聲波之波長,V爲音速 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------裳--------訂-------線- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Ή 4· 6 6 8 2 6 as Β8 gl '~— 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第1項之表面聲波裝置,其中之表 面聲波裝置爲一縱向耦合之共振器型濾波器。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 7. 如申請專利範圍第1項之表面聲波裝置,其中之表 面聲波裝置爲一橫向耦合之共振器型濾波器。 8. 如申請專利範圍第1項之表面聲波裝置,其中之表 面聲波裝置爲一梯型濾波器。 9. 如申請專利範圍第1項之表面聲波裝置,其中之壓 電基體係由壓電單晶材料或壓電陶瓷材料製成。 10. 如申請專利範圍第1項之表面聲波裝置,其中最外 電極指部之外緣係與基體之相反邊緣之末端表面對齊。 11. 如申請專利範圍第1項之表面聲波裝置,其中最外 電極指部之外緣係與基體之相反邊緣之末端表面隔開。 12. 如申請專利範圍第11項之表面聲波裝置,其中最 外電極指部之外緣與基體之相反邊緣之個別末端表面間之 距離約爲λ/32或更少,其中之λ爲裝置產生之表面聲波之 波長。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13. 如申請專利範圍第1項之表面聲波裝置,尙含二或 更多之交叉換能器,在壓電基體上限定二或更多級單元, 並安排爲以實質上與表面聲波之傳播方向成垂直之方向延 伸。 14. 如申請專利範圍第1項之表面聲波裝置,尙含二或 更多之交叉換能器,在壓電基體上限定二或更多級單元, 並安排爲以實質上與表面聲波之傳播方向成平行之方向延 伸。 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^466826 § 六、申請專利範圍 15. 如申請專利範圍第1項之表面聲波裝置,尙含複數 個交叉換能器,其在壓電基體上限定一梯型電路。 16. 如申請專利範圍第15項之表面聲波裝置,其中之 複數個交叉換能器限定複數個串聯臂及複數個並聯臂。 Π.如申請專利範圍第1項之表面聲波裝置,尙含至少 一個在基體之相對末端一者之反射器。 18. —種雙工器,包含: 第1、第2與第3端子; 一第1表面聲波裝置連接於該第1端子第2端子間; 一第2表面聲波裝置與該第1端子及第3端子相連; 其中,前述第1及第2表面聲波裝置之至少一者,係 包含: 一壓電基體,具有第一及第二主表面與二相反邊緣, 該二邊緣係連接第一及第二主表面;及 一交叉換能器,包括一對交叉電極,其具有電極指部 並配置在壓電基體之第一主表面上,如此安排可使電極指 部彼此交叉;其中 交叉電極之電極指部包括複數個***電極,除位於基 體之最外側沿基體產生之表面聲波之傳播方向之電極指部 外,在最外側之電極指部具有與***電極不同之寬度。 19. 一種通信裝置,其包含: 一天線; 一雙工器連接於該天線;及 一發射電路及一接收電路分別連接於該雙工器; ------------' --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其中,前述雙工器包含: 第1、第2與第3端子; 一第1表面聲波裝置連接於該第1端子第2端子間; 一第2表面聲波裝置與該第1端子及第3端子相連; 其中,前述第1及第2表面聲波裝置之至少一者,係 包含‘· 一壓電基體,具有第一及第二主表面與二相反邊緣, 該二邊緣係連接第一及第二主表面;及 一交叉換能器,包括一對交叉電極,其具有電極指部 並配置在壓電基體之第一主表面上,如此安排可使電極指 部彼此交叉;其中 交叉電極之電極指部包括複數個***電極,除位於基 體之最外側沿基體產生之表面聲波之傳播方向之電極指部 外,在最外側之電極指部具有與***電極不同之寬度。 20.—種表面聲波裝置,其包含: 一基體,具有第一及第二主表面與二相對邊緣,該二 邊緣連接第一及二主表面;及 至少一交叉換能器,包括至少一對具有電極指部之交 叉電極,並配置在壓電基體之第一主表面上,如此安排可 使電極指部彼此交叉;其中 至少一交叉電極之電極指部包括複數個***電極,及 至少一單一電極配置在基體之各最外側沿基體產生之表面 聲波之傳播方向,在最外側之電極指部之寬度係與***電 極之寬度不同。 4 -------------Γ裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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