WO2017036673A1

WO2017036673A1 - Saw filter

Info

Publication number: WO2017036673A1
Application number: PCT/EP2016/067654
Authority: WO
Inventors: Volker Schulz
Original assignee: Epcos Ag
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2016-07-25
Publication date: 2017-03-09
Also published as: DE102015114751A1

Abstract

In order to avoid interfering resonance in the counter band of a SAW filter with a ladder type structure, it is proposed that the finger period of the parallel resonators is reduced and as a counter move, the parallel arms are switched to a corresponding inductance in order to expand the bandwidth back to the original value. The frequency of the secondary mode can move from the region of the counter band by moving the main resonance at the same time.

Description

Beschreibung SAW Filter Zur Verminderung des Temperaturgangs von SAW-Filtern werden diese mit einer üblicherweise S1O₂ umfassenden Kompensations^¬ schicht versehen. Description SAW filters to reduce the thermal response of SAW filters are those provided with a normally S1O ₂ comprehensive compensation ^¬ layer.

Aus SAW-Resonatoren aufgebaute Bandpassfilter mit einer Bandpass filters constructed from SAW resonators with one

Kompensationsschicht können beispielsweise auf Lithiumniobat- Kristallen mit einem Schnittwinkel rot-128 aufgebaut werden. Auf diesem Substratmaterial wird die Resonanzfrequenz der akustischen Rayleigh-Mode genutzt. Der Schichtaufbau solcher SAW Filter hat jedoch zur Folge, dass neben der sich horizontal ausbreitenden Rayleigh Welle als Nebenmode noch eine sich vertikal zur Schichtebene ausbreitende Platten-Mode auftritt, deren Frequenz oberhalb der Frequenz der Rayleigh Welle liegt und bei einem gegebenen Schichtaufbau einen festen Abstand dazu aufweist. Compensating layer can be constructed, for example on lithium niobate crystals with a cutting angle red-128. On this substrate material, the resonance frequency of the acoustic Rayleigh mode is used. However, the layer structure of such SAW filters has the consequence that in addition to the horizontally propagating Rayleigh wave as a secondary mode still a vertically extending to the layer plane plate mode occurs whose frequency is above the frequency of the Rayleigh wave and at a given layer structure at a fixed distance having.

Liegt nun die Frequenz der Platten-Mode in einem Now lies the frequency of the plate mode in one

Frequenzband, welches zum Beispiel ein Gegenband für eine Bandkombination im Carrier Aggregation Betrieb ist, das für diese Anwendung zu unterdrücken ist, so stört die Platten- Mode und kann dazu führen, dass wegen der unzulässig Frequency band, which is for example a counter-band for a band combination in the carrier aggregation operation, which is to suppress for this application, so disturbs the disk mode and can lead to that because of the inadmissible

schlechten Unterdrückung die Spezifikationen für diese bad suppression the specifications for this

Anwendung nicht erfüllt werden können. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Application can not be met. Object of the present invention is therefore, a

störende Platten-Mode, die im Frequenzbereich eines zu unterdrückenden Gegenbandes oberhalb des Passbands auftritt, unschädlich zu machen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein SAW-Filter nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus weiteren Ansprüchen hervor. Es wird ein SAW-Filter angegeben, welches eine herkömmliche Ladder-Type-Struktur aufweist. Diese umfasst einen zwischen Filterein- und -ausgang verschalteten Serienzweig, in dem Serienresonatoren angeordnet sind. Von diesem Serienzweig zweigen n parallel zueinander gegen ein Festpotenzial ver- schaltete Parallelzweige ab, in denen jeweils ein Parallel^¬ resonator angeordnet ist. Es sind zumindest zwei Parallel^¬ zweige (n > 2) vorgesehen. Zur Verbesserung der Selektion des Filters kann die Anzahl n der Parallelzweige auf beispiels^¬ weise fünf erhöht werden. Die Serienresonatoren und die annoying plate mode, which occurs in the frequency range of a suppressed opposite band above the passband harmless. This object is achieved by a SAW filter according to claim 1. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from further claims. There is provided a SAW filter having a conventional ladder-type structure. This comprises a series branch connected between the filter inlet and outlet, in which series resonators are arranged. From this series branch n in parallel to a fixed potential comparable switched parallel branches branch off, in each of which one is arranged parallel ^¬ resonator. There are provided at least two parallel branches ^¬ (n> 2). To improve the selection of the filter, the number n of parallel ^branches can be increased to example ^¬ example five. The series resonators and the

Parallelresonatoren spannen zusammen ein Passband auf. Parallel resonators span a pass band together.

Abweichend von einem herkömmlichen Design, das auf die genaue Ausformung des Passbands ausgelegt ist, weist im erfindungs^¬ gemäßen SAW-Filter ein erster Parallelresonator eine Finger- periode p auf, die geringer ist, als eine Designoptimierung eigentlich vorschreiben würde und als es für die Gestaltung des Passbands erforderlich wäre. Dementsprechend erscheint die Hauptresonanz des ersten Parallelresonators bei einer höheren Frequenz und liegt damit näher an der linken Unlike a conventional design, which is designed to the exact shape of the pass band, has in fiction, ^¬ contemporary SAW filter is a first parallel resonator, a finger period p, which is less than a design optimization would actually require and when it for the design the passport would be required. Accordingly, the main resonance of the first parallel resonator appears at a higher frequency and is thus closer to the left

Passbandkante als optimal. Die durch diese Maßnahme beein^¬ trächtigte Bandbreite des Passbands ist im erfindungsgemäßen SAW-Filter durch eine Parallelinduktivität kompensiert, die im ersten Parallelzweig (d.h. im Parallelzweig mit dem ersten Parallelresonator) angeordnet ist und in Serie zum Passband edge as optimal. The stunning ^¬ trächtigte by this measure bandwidth of the pass band is compensated for in the inventive SAW filters through a shunt inductance, which in the first parallel branch (ie, in the parallel branch with the first parallel resonator) is disposed in series with the

Parallelresonator geschaltet ist. Parallel resonator is connected.

Mit der Frequenzverschiebung der Hauptresonanz zumindest des ersten Parallelresonators wird auch die Frequenz einer störenden Nebenmode verschoben. So wird erreicht, dass dadurch auch die Nebenmode aus einem zu unterdrückenden Nebenband des Filters heraus verschoben ist. With the frequency shift of the main resonance of at least the first parallel resonator and the frequency of a shifted disturbing secondary mode. Thus it is achieved that thereby also the secondary mode is shifted out of a side band of the filter to be suppressed.

Die Erfindung ist vorteilhaft anwendbar insbesondere für Resonatoren mit einem Schichtaufbau, bei dem als Nebenmode eine Platten-Mode auftritt, die auch Z-harmonische Mode genannt wird und in fester Entfernung zur Hauptresonanz auftritt. Diese Platten-Mode ist oberhalb des Passbands angesiedelt . The invention is advantageously applicable in particular to resonators with a layer structure in which a plate mode, which is also called Z-harmonic mode and occurs at a fixed distance from the main resonance, occurs as a secondary mode. This plate fashion is located above the passband.

Mit der Erfindung wird ein SAW-Filter erhalten, das genau wi ein auf herkömmlichem Weg optimiertes SAW-Filter ein gut angepasstes Passband entsprechend den geforderten With the invention, a SAW filter is obtained, which is a well-matched pass band according to the required exactly as a SAW filter optimized in a conventional way

Spezifikationen aufweist bzw. dessen Passband diesen Has specifications or whose passband this

Spezifikationen entspricht. Flankensteilheit und Specifications. Slope and

Passbandbreite sind nahezu unverändert gegenüber dem Passbandbreite are almost unchanged compared to the

herkömmlichen Design. Die störende Nebenmode, insbesondere die störende Platten-Mode ist nun aus dem Gegenband heraus verschoben, so dass das Filter im Frequenzbereich des conventional design. The disturbing secondary mode, in particular the disturbing plate mode is now shifted out of the opposite band, so that the filter in the frequency range of

Gegenbands eine verbesserte Dämpfung aufweist. Gegenbands has improved damping.

Die Parallelinduktivität wird vorzugsweise mit hoher Güte ausgebildet und beispielsweise als Kupferspule realisiert. Ist das SAW-Filter in Flip-Chip-Bauweise auf einem Träger aufgebracht, so kann die Parallelinduktivität in Form der Kupferspule zwischen dem Träger und dem Chip auf dem Träger angeordnet werden. Möglich ist es jedoch auch, das SAW-Filte mit einer als diskretes Bauelement ausgebildeter The parallel inductance is preferably formed with high quality and implemented, for example, as a copper coil. If the SAW filter is applied in a flip-chip design on a carrier, then the parallel inductance in the form of the copper coil between the carrier and the chip can be arranged on the carrier. However, it is also possible, the SAW filter with a trained as a discrete component

Parallelinduktivität zu verschalten. Interconnect parallel inductance.

Die Frequenzen der Hauptresonanzen der Parallelresonatoren können bei herkömmlichem Design unterschiedliche Werte aufweisen. Wenn nun die Lage einer solchen weiteren The frequencies of the main resonances of the parallel resonators can have different values in conventional design exhibit. If now the location of such another

Hauptresonanz eines Parallelresonators ebenfalls so liegt, dass auch die Frequenz einer davon abhängigen Nebenmode im zu unterdrückenden Gegenband liegt, so wird gemäß einer Main resonance of a parallel resonator is also such that also the frequency of a dependent secondary mode is to be suppressed counter-band, it is according to a

Ausführungsform der Erfindung die Hauptresonanz auch dieses Parallelresonators und damit verbunden gleichzeitig auch die Nebenmode hin zu höheren Frequenzen verschoben, sodass auch die Resonanz der Nebenmode außerhalb des zu unterdrückenden Gegenbands liegt. In allen Parallelzweigen, in denen der dazugehörige Parallelresonator mit einer höheren Resonanzfrequenz ausgestattet ist, werden Parallelinduktivitäten in Serie zum Parallelresonator geschaltet. Embodiment of the invention, the main resonance of this parallel resonator and associated simultaneously shifted the secondary mode towards higher frequencies, so that the resonance of the secondary mode is outside of the opposing band to be suppressed. In all parallel branches, in which the associated parallel resonator is equipped with a higher resonance frequency, parallel inductors are connected in series with the parallel resonator.

Ein erfindungsgemäßes SAW-Filter, das eine ausgeprägte An inventive SAW filter that has a pronounced

Nebenmode aufweist, ist beispielsweise auf einem Lithium- Niobat-Substrat realisiert, welches einen Schnittwinkel zwischen rot 125 und rot 130 aufweist. Derartige Filter können darüber hinaus über ihrer Elektrodenmetallisierung noch eine Si02-Schicht aufweisen, die zur Kompensation des Temperaturkoeffizienten der Frequenz (TCF) genutzt wird. Side mode has, for example, realized on a lithium niobate substrate, which has a cutting angle between red 125 and red 130. In addition, such filters can also have an SiO 2 layer over their electrode metallization, which is used to compensate for the temperature coefficient of the frequency (TCF).

Weiter kann ein solches Filter noch eine Trimmschicht Furthermore, such a filter can still have a trim layer

aufweisen, die zur individuellen Frequenzabstimmung der have for individual frequency tuning of the

Resonatoren benötigt wird, um die höhere Toleranz bei der Herstellung des genannten Schichtaufbaus zu kompensieren. Resonators is required to compensate for the higher tolerance in the production of said layer structure.

Ein SAW-Filter mit einer solchen TCF-Kompensationsschicht und gegebenenfalls einer Trimmschicht weist in der Regel die ausgeprägte Platten-Mode auf. Für bestimmte Anwendungen liegt diese Platten-Mode gerade in einem zu unterdrückenden A SAW filter with such a TCF compensation layer and optionally a trim layer usually has the pronounced plate mode. For certain applications, this disk mode is just to be suppressed

Gegenband. Against band.

Vorteilhaft wird die Erfindung bei einem TX-Filter The invention is advantageous in a TX filter

eingesetzt, dessen Spezifikationen eine höhere Unterdrückung der Gegenbänder erfordern, als dies bei einem RX-Filter der Fall ist. Ein solches TX-Filter, bei dem die Erfindung verwirklicht ist, kann Teil eines Duplexers sein. Der whose specifications are higher suppression require counterbands, as is the case with an RX filter. Such a TX filter embodying the invention may be part of a duplexer. Of the

Duplexer kann parallel zu bzw. zusammen mit einem weiteren Duplexer mit einem gemeinsamen Antennenanschluss verbunden sein. Im so genannten Carrier Aggregation Mode können dann zwei Duplexer parallel zur gleichen Zeit betrieben werden, um zumindest in einer Richtung (upstream oder downstream) zwei unterschiedliche Bänder für eine einzige Kommunikations- Verbindung oder Datenübertragung zu nutzen. Dies erhöht die Bandbreite bei der Datenübertragung. Duplexer may be connected in parallel to or together with another duplexer to a common antenna port. In the so-called carrier aggregation mode, two duplexers can then be operated in parallel at the same time in order to use at least in one direction (upstream or downstream) two different bands for a single communication connection or data transmission. This increases the bandwidth during data transmission.

Beinhaltet der Carrier Aggregation Mode eine Bandkombination, bei der zwei der Bänder genau den Abstand zueinander auf- weist, der der Entfernung der Platten-Mode von der The Carrier Aggregation Mode includes a band combination in which two of the bands have exactly the same distance to each other as the distance of the plate mode from the band

Hauptresonanz eines in einem Filter eingesetzten Resonators entspricht, so kann die Erfindung vorteilhaft für solche Anwendungsfälle eingesetzt werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung und Main resonance corresponds to a resonator used in a filter, the invention can be used advantageously for such applications. According to a further embodiment of the invention and

insbesondere in Verbindung mit der Verschiebung der Platten- Mode wird vorgesehen, sowohl das TX-Filter als auch das RX- Filter eines Duplexers erfindungsgemäß auszubilden. Die In particular, in connection with the shift of the plate mode is provided according to the invention form both the TX filter and the RX filter of a duplexer. The

Serienzweige der beiden Filter werden dann mit einem Serial branches of the two filters are then with a

gemeinsamen Antennenanschluss verbunden. Vorteilhaft ist es nun, die Serienzweige über einen endständigen Serienresonator an den gemeinsamen Antennenanschluss anzuschließen. Dies bedeutet, dass der jeweilige endständige Serienresonator zwischen dem Antennenanschluss und dem jeweiligen ersten Schaltungsknoten, von dem der erste Parallelzweig abzweigt, angeordnet ist. common antenna connection connected. It is advantageous, then, to connect the serial branches via a terminal series resonator to the common antenna connection. This means that the respective terminal series resonator is arranged between the antenna terminal and the respective first circuit node from which the first parallel branch branches off.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine weitere Verbesserung dadurch erzielt, dass die statische Kapazität CS_RSi dieses ersten Serienresonators, also des Serienresonators, der dem Antennenanschluss am Nächsten gelegen ist, minimal ausgebildet ist. Die statische Kapazität kann durch eine geringere Apertur, durch eine verringerte Anzahl von Fingern und/oder durch eine Kaskadierung von In an advantageous embodiment of the invention, a further improvement is achieved in that the static Capacitance CS _RS i of this first series resonator, so the series resonator, which is located closest to the antenna connection is minimally formed. The static capacitance may be reduced by a smaller aperture, by a reduced number of fingers and / or by a cascading of

Resonatoren erreicht werden. Die Kaskadierung von Resonatoren hat darüber hinaus den Vorteil, dass die sich ergebenden Resonatoren leistungsfester sind als Resonatoren, deren statische Kapazität durch Verringerung der Apertur oder Resonators can be achieved. The cascading of resonators also has the advantage that the resulting resonators are more powerful than resonators, their static capacitance by reducing the aperture or

Verringerung der Anzahl der Elektrodenfinger reduziert ist. Beim Tx Filter kann dies besonders für den ersten Reduction in the number of electrode fingers is reduced. With the Tx filter this can be especially for the first one

Serienresonator wichtig sei, der direkt dem Tx Eingang benachbart ist. Der Vorteil der dadurch verbesserten Filtereigenschaften ist jedoch gegen den erhöhten Platzbedarf der kaskadierten Series resonator is important, which is directly adjacent to the Tx input. The advantage of the improved filter properties is, however, against the increased space requirement of the cascaded

Resonatoren abzuwägen, sodass ein optimales Design einen Trade-off zwischen minimaler Kapazität CS_RSi des ersten Balance resonators so that an optimal design allows a trade-off between minimum CS _RS i capacity of the first

Serienresonators und minimalem Platzbedarf des Filters darstellt. Series resonator and minimal space requirement of the filter represents.

Eine vorteilhafte Anwendung findet die Erfindung bei einem Duplexer, der zum Betrieb in Band 3 ausgelegt ist. Wird dieser Duplexer nun im Carrier Aggregation Mode mit einem Duplexer für Band 1 kombiniert, so stellt das RX-Band des Band 1 Duplexers das Gegenband für das TX-Filter des An advantageous application of the invention in a duplexer, which is designed for operation in Volume 3. If this duplexer is now combined in carrier aggregation mode with a duplexer for band 1, the RX band of the band 1 duplexer sets the counter band for the TX filter of the band

Duplexers von Band 3 dar. Dies bedeutet, dass die Duplexers of Volume 3. This means that the

Übertragungsfunktion des TX-Filters im RX-Bereich des Band 1 Duplexers eine störende Nebenmode und damit eine verringerte Dämpfung aufweist, die mit der Erfindung in einfacher Weise in unschädliche höherfrequente Regionen verschoben werden kann . Ein erfindungsgemäßes Filter hat den Vorteil, dass es mit einer beschränkten Anzahl von Resonatoren auskommt, die gegenüber bekannten Filtern nicht erhöht ist. Die Erfindung kann daher ohne großen zusätzlichen Aufwand realisiert werden. Ein erfindungsgemäßes Filter bzw. ein Duplexer mit einem erfindungsgemäßen Filter benötigt auch keine Transfer function of the TX filter in the RX region of the band 1 duplexer has a disturbing secondary mode and thus a reduced attenuation, which can be easily moved with the invention in harmless higher frequency regions. A filter according to the invention has the advantage that it manages with a limited number of resonators, which is not increased compared to known filters. The invention can therefore be realized without much additional effort. A filter according to the invention or a duplexer with a filter according to the invention also requires none

zusätzliche externe Verschaltung . additional external interconnection.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs- beispielen und der dazugehörigen Figuren näher erläutert. Die Figuren sind teils nur schematisch ausgeführt und dienen ausschließlich dem besseren Verständnis der Erfindung. In the following the invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments and the associated figures. The figures are partly executed only schematically and are only for better understanding of the invention.

Figur 1 zeigt die Durchlasskurve eines Band 3 Duplexers mit störenden Nebenmoden im Bereich des RX-Filters von Band 1. FIG. 1 shows the transmission curve of a band 3 duplexer with disturbing secondary modes in the region of the band 1 RX filter.

Figur 2 zeigt den Realteil der Admittanz für die FIG. 2 shows the real part of the admittance for the

Parallelresonatoren des TX-Filters entsprechend der in Figur 1 dargestellten Durchlasskurve. Parallel resonators of the TX filter according to the transmission curve shown in Figure 1.

Figur 3 zeigt im schematischen Blockschaltbild die Ladder- Type-Struktur eines erfindungsgemäßen SAW-Filters. FIG. 3 shows a schematic block diagram of the ladder-type structure of a SAW filter according to the invention.

Figur 4 zeigt den Realteil der Admittanz der FIG. 4 shows the real part of the admittance of

Parallelresonatoren gemäß einer Ausführungsform der Parallel resonators according to an embodiment of the

Erfindung . Invention.

Figur 5 zeigt die dazugehörige Durchlasskurve eines FIG. 5 shows the associated transmission curve of a

erfindungsgemäßen SAW-Filters. SAW filter according to the invention.

Figur 6 zeigt den Reflexionsfaktor am Antennenanschluss eines erfindungsgemäßen Band 3 Duplexers im Tx Bereich von Band 1 im Vergleich zum Verlauf des Reflexionsfaktors eines herkömmlichen Duplexers. FIG. 6 shows the reflection factor at the antenna connection of a band 3 duplexer according to the invention in the Tx range of FIG Volume 1 compared to the course of the reflection factor of a conventional duplexer.

Figur 7 zeigt die entsprechenden Reflexionskurven am FIG. 7 shows the corresponding reflection curves on

Antennenanschluss des erfindungsgemäßen Band 3 Duplexers im Rx Bereich von Band 1 im Vergleich zur Reflexion eines herkömmlichen Duplexers. Antenna terminal of the band 3 duplexer according to the invention in the Rx range of band 1 compared to the reflection of a conventional duplexer.

Ein herkömmliches Ladder-Type-Filter mit vier Serien- resonatoren RS und drei Parallelzweigen mit jeweils einemA conventional ladder-type filter with four series resonators RS and three parallel branches with one each

Parallelresonator RP, welches auf das Passband im Tx Bereich von Band 3 optimiert ist, zeigt beispielsweise die in Figur 1 dargestellte Durchlasskurve. Dem Optimierungsziel Parallel resonator RP, which is optimized for the pass band in the Tx area of band 3, shows, for example, the transmission curve shown in FIG. The optimization goal

entsprechend entspricht das Passband voll den Spezifikationen für Band 3. Im Passbandbereich zeigt das Filter eine niedrige Einfügedämpfung, und im darüber liegenden RX-Bereich von Band 3 eine gute Dämpfung. Das Filter selbst weist einen accordingly, the passband is fully compliant with Band 3 specifications. In the passband range, the filter exhibits low insertion loss, and in the overlying RX portion of Band 3, good attenuation. The filter itself has one

Schichtaufbau mit zumindest einer zusätzlichen Schicht über der piezoelektrischen Schicht auf. Der Schichtaufbau Layer structure with at least one additional layer over the piezoelectric layer. The layer structure

ermöglicht die Ausbreitung einer störenden Mode im Bereich des RX-Filters von Band 1 zwischen 2110 und 2170MHz, die wiederum die Unterdrückung in einem gekoppelten Gegenband (hier im Rx Bereich von Band 1) unzulässig verschlechtert. Die Figur 2 zeigt, dass diese Nebenmode auf die Hauptresonanz von Parallelresonatoren zurückzuführen ist, die eben bei herkömmlichem Aufbau des Ladder-Type-SAW-Filters genau im genannten Gegenband liegen. Mit f_RP ist die Hauptresonanz der Parallelresonatoren bezeichnet, während mit f_PM die Lage der Nebenresonanz, also die Resonanzfrequenz der Platten-Mode bezeichnet ist. Diese liegt zwischen den beiden allows the propagation of an interfering mode in the area of the RX filter of band 1 between 2110 and 2170 MHz, which in turn unduly degrades the suppression in a coupled counter-band (here in the Rx range of band 1). FIG. 2 shows that this secondary mode is due to the main resonance of parallel resonators, which, precisely in the case of the conventional structure of the ladder-type SAW filter, lie exactly in the mentioned counter-band. With f _RP the main resonance of the parallel resonators is designated, while with f _PM the position of the secondary resonance, that is the resonant frequency of the plate mode is designated. This is between the two

eingezeichneten Linien im Bereich BIRx also weitgehend im Rx Band von Band 1. Dort stört sie die Dämpfung des Band 3 Tx Filters, so dass bei Parallelbetrieb in den Bändern 1 und 3 im Band 1 der Empfang gestört sein kann. drawn lines in the area BIRx so largely in the Rx band of Band 1. There it disturbs the attenuation of the band 3 Tx Filters, so that in parallel operation in the bands 1 and 3 in the band 1, the reception may be disturbed.

Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen SAW-Filters, welches gegenüber dem herkömmlichen SAW-Filter mit der Durchlasskurve gemäß Figur 1 bezüglich der FIG. 3 shows a block diagram of a SAW filter according to the invention, which differs from the conventional SAW filter with the transmission curve according to FIG

Resonanzfrequenzen der Parallelresonatoren verändert ist. In den drei Parallelresonatoren RP1, RP2 und RP3 ist die Resonant frequencies of the parallel resonators is changed. In the three parallel resonators RP1, RP2 and RP3 is the

Fingerperiode p reduziert, sodass sich eine um ca. 15 MHz erhöhte Resonanzfrequenz für die Parallelresonatoren ergibt. Gleichzeitig sind die Parallelresonatoren über jeweils eine Parallelinduktivität LP1 bis LP3 mit einem Festpotenzial, insbesondere mit Masse, verbunden. Der entsprechende Serienzweig SZ des Filters verbindet einen ersten Anschluss Tl mit einem zweiten Anschluss T2, die jeweils dem Filterein- bzw. Filterausgang zugeordnet sind. Nicht eingezeichnet sind zusätzliche Reaktanzen, wie sie in einem herkömmlichen Ladder-Type-Design eingesetzt sein können, die jedoch den Kern der Erfindung nicht betreffen. Finger period p reduced, so that there is an increased by about 15 MHz resonance frequency for the parallel resonators. At the same time, the parallel resonators are each connected via a parallel inductance LP1 to LP3 to a fixed potential, in particular to ground. The corresponding series branch SZ of the filter connects a first terminal Tl to a second terminal T2, which are respectively assigned to the filter inlet or filter outlet. Not shown are additional reactances, such as may be used in a conventional ladder-type design, but which do not relate to the gist of the invention.

Der Wert der Parallelinduktivität wird beispielsweise The value of the parallel inductance becomes, for example

zwischen 2 und 4 nH gewählt, was einen diskreten, über eine Leiterbahninduktivität hinausgehenden Aufbau erfordert, beispielsweise eine Kupferspule. selected between 2 and 4 nH, which requires a discrete, beyond a Leitererbahninduktivität structure, such as a copper coil.

Figur 4 zeigt den Realteil der Admittanzen der Parallelresonatoren des erfindungsgemäßen Filters nach der FIG. 4 shows the real part of the admittances of the parallel resonators of the inventive filter according to FIG

Verschiebung der Resonanzen hin zu höheren Frequenzen. Im erfindungsgemäßen Filter sind die Hauptresonanzen f_RP derShift the resonances towards higher frequencies. In the filter according to the invention, the main resonances f _{RP are}

Parallelresonatoren RP näher zusammengerückt und erscheinen bei einer um ca. 15 MHz höheren Frequenz. Parallel mit dieser Hauptresonanz verschiebt sich auch die Nebenmode, hier die Resonanzfrequenz f_PM der Platten-Mode, die im festen Abstand zur Hauptresonanz der Resonatoren erscheint. Parallel resonators RP closer together and appear at about 15 MHz higher frequency. Parallel to this main resonance shifts also the secondary mode, here the Resonant frequency f _{PM of} the plate mode, which appears at a fixed distance to the main resonance of the resonators.

Im Vergleich zur Figur 2, die die gleiche Darstellung für das herkömmliche Filter zeigt, sind die Maxima der Nebenmoden f_PM der Parallelresonatoren vollständig aus dem zu In comparison with FIG. 2, which shows the same representation for the conventional filter, the maxima of the secondary modes f _{PM of} the parallel resonators are completely out of the equation

unterdrückenden Gegenband, also dem RX-Band des Bl-Duplexers, hinausgeschoben. Für das gesamte SAW-Filter ergibt sich dann die in Figur 5 dargestellte Durchlasskurve. suppressing counterband, so the RX band of the Bl duplexer pushed out. The transmission curve shown in FIG. 5 then results for the entire SAW filter.

Verglichen mit Figur 1, die die Durchlasskurve eines Compared to Figure 1, which shows the transmission curve of a

herkömmlichen Filters ohne die erfindungsgemäße Maßnahme in den Parallelresonatoren zeigt, ist eine deutliche conventional filter without the inventive measure in the parallel resonators shows is a clear

Verbesserung im genannten Gegenband BIRX zu beobachten. Das Maximum f_PM der störenden Nebenmode liegt vollständig To observe improvement in the mentioned counterband BIRX. The maximum f _{PM of} the disturbing secondary mode lies completely

außerhalb des Gegenbands BIRX und stört daher den Carrier Aggregation Mode zwischen Band 1 und Band 3 nicht mehr. Auch im Passband des Filters zeigt sich keine nachteilige BIRX out of the opposite band and therefore no longer disturbs the carrier aggregation mode between volume 1 and volume 3. Also in the passband of the filter shows no adverse

Veränderung . Change.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel werden zusätzlich zu den vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Maßnahmen noch die Serienzweige des RX-Filters und des TX-Filters über einen Serienresonator an den gemeinsamen Antennenanschluss According to a further embodiment, in addition to the proposed inventive measures nor the series branches of the RX filter and the TX filter via a series resonator to the common antenna port

angebunden und die statische Kapazität CS_RS dieses tethered and the static capacity CS _RS this

Serienresonators erniedrigt. Series resonator lowered.

In Figur 6 zeigt die obere Kurve den Verlauf des In FIG. 6, the upper curve shows the course of the

Reflexionsfaktors RF eines derart weiter ausgebildeten Band 3 Duplexers im Frequenzband des Band 1 Tx Gegenbands. Im Reflection factor RF of such a further developed band 3 duplexer in the frequency band of the band 1 Tx Gegenbands. in the

Vergleich dazu ist der entsprechende Reflexionsfaktor für einen bekannten Duplexer im gleichen Bereich (untere Kurve) dargestellt. Im Carrier Aggregation Mode werden ein Band 1 Duplexer und ein Band 3 Duplexer an einem gemeinsamen By comparison, the corresponding reflection factor for a known duplexer in the same area (lower curve) is shown. In Carrier Aggregation Mode, a band 1 Duplexer and a band 3 duplexer on a common

Antennenanschluss betrieben. Eine gute Reflexion im Antenna connection operated. A good reflection in the

jeweiligen Gegenband ist daher für derartige Filter/Duplexer unerlässlich . Each counterband is therefore essential for such filters / duplexers.

In Figur 7 zeigt die obere Kurve den Verlauf des In FIG. 7, the upper curve shows the course of the

Reflexionsfaktors RF eines erfindungsgemäßen Band 3 Duplexers im Frequenzbereich des Band 1 Rx Gegenbands. Die untere Kurve zeigt den entsprechenden Reflexionsfaktor für einen bekannten Duplexer im gleichen Bereich. Reflection factor RF of a band 3 duplexer according to the invention in the frequency range of the band 1 Rx Gegenbands. The lower graph shows the corresponding reflection factor for a known duplexer in the same range.

Figuren 6 und 7 zeigen klar, dass die Reflexion RF des erfindungsgemäßen Band 3 Duplexers - entsprechend den Figures 6 and 7 clearly show that the reflection RF of the band 3 duplexer according to the invention - corresponding to

jeweiligen oberen Kurven - im Bereich beider Gegenbänder B1TX, gegenüber der Reflexion des bekannten Filters respective upper curves - in the area of both counterbands B1TX, compared to the reflection of the known filter

(entsprechend der jeweiligen unteren Kurve) wesentlich verbessert ist. (corresponding to the respective lower curve) is significantly improved.

Vor allem liegt das Minimum der Reflexion durch Verschiebung der Resonanz der Nebenmode (siehe Figur 7) nun rechts vom Gegenband BIRX. Dadurch ist der RF innerhalb des gesamten Gegenbands BIRX verbessert. Weiterhin wird durch Erniedrigung der statischen Kapazität der Reflexionsfaktor RF auch im Tx Frequenzbereich B1TX von Band 1 verbessert. Besonders Above all, the minimum of the reflection by shifting the resonance of the secondary mode (see FIG. 7) now lies to the right of the counterpart band BIRX. As a result, the RF is improved within the entire counter-band BIRX. Furthermore, by lowering the static capacitance, the reflection factor RF is also improved in the Tx frequency range B1TX of band 1. Especially

ausgeprägt ist die Verbesserung des Reflexionsfaktors RF jedoch im Rx Gegenband BIRX. However, the improvement of the reflection factor RF is pronounced in the Rx counterband BIRX.

Die Erfindung konnte nur anhand weniger Ausführungsbeispiele dargestellt werden, ist aber nicht auf diese beschränkt. The invention could be illustrated only by means of a few embodiments, but is not limited to these.

Prinzipiell ist die Erfindung auf alle Konstellationen anwendbar, in denen die störende Nebenmode im Bereich eines zu unterdrückenden Gegenbands zu liegen kommt. Die störende Nebenmode muss keine Platten-Mode sein, sondern kann eine beliebige andere parasitäre Mode sein. Die Erfindung ist auch nicht nur auf das genannte Ausführungsbeispiel eines B1B3 Carrier Aggregation Modes beschränkt. Sie ist immer dann einsetzbar, wenn der Abstand zwischen Hauptfrequenz und In principle, the invention can be applied to all constellations in which the disturbing secondary mode comes to rest in the region of an opposing band to be suppressed. The disturbing secondary mode does not have to be a plate mode, but can be a be any other parasitic mode. The invention is not limited to the said embodiment of a B1B3 carrier aggregation mode. It is always usable when the distance between the main frequency and

Nebenmode ungefähr dem Abstand eines Gegenbands vom Hauptband entspricht . Secondary mode corresponds approximately to the distance of an opposite band from the main band.

In ähnlicher Weise ist auch das Substratmaterial der SAW- Filter nicht auf das genannte Lithium-Niobat beschränkt und kann ein beliebiges anderes einkristallines Substrat Likewise, the substrate material of the SAW filters is not limited to said lithium niobate and may be any other single crystalline substrate

umfassen . include.

Die Anzahl sowohl serieller Resonatoren RS als auch The number of both serial resonators RS and

paralleler Resonatoren RP kann von dem in Figur 3 gezeigten Beispiel abweichen und höher oder niedriger gewählt werden. parallel resonators RP can deviate from the example shown in FIG. 3 and be chosen to be higher or lower.

Ein SAW-Filter kann einen Schichtaufbau oberhalb des A SAW filter may have a layer structure above the

piezoelektrischen Substrats aufweisen, der weitere hier nicht genannte Moden ermöglicht. Weiterhin kann der Abstand von Nebenmoden zur Hauptmode durch entsprechend veränderte Having piezoelectric substrate, which allows other modes not mentioned here. Furthermore, the distance from secondary modes to the main mode can be changed accordingly

Materialien verändert werden, sodass die Erfindung dadurch auch auf weitere Konstellationen anwendbar ist. Materials are changed so that the invention is thereby applicable to other constellations.

Bezugs zeichenliste Reference sign list

BIRX Rx Frequenzbereich von Band 1 BIRX Rx Frequency range of Band 1

B1TX Tx Frequenzbereich von Band 1 B1TX Tx Frequency range of volume 1

CRSI statische Kapazität von RS1 CRSI static capacity of RS1

DPX Duplexer DPX duplexer

fP Resonanzfrequenz der Platten-Mode von RP fRP Hauptresonanz des ParallelresonatorsfP Resonance frequency of the plate mode of RP fRP Main resonance of the parallel resonator

KS Si0₂ Schicht KS Si0 ₂ layer

LP ParallelInduktivität LP parallel inductance

P Fingerperiode P finger period

PZ Parallelzweige PZ parallel branches

RF Reflexionsfaktor RF reflection factor

RP Parallelresonator RP parallel resonator

RS Serienresonatoren RS series resonators

RS1 Erster Serienresonator RS1 first series resonator

SZ Serienzweig SZ serial branch

Tl Filtereingang Tl filter input

T2 Filterausgang T2 filter output

Claims

Patentansprüche claims

SAW Filter, SAW filters,

- umfassend - full

- einen zwischen Filterein- und -ausgang verschalteten Serienzweig, in dem a series branch connected between the filter inlet and outlet, in which

Serienresonatoren (RS) angeordnet sind, und Series resonators (RS) are arranged, and

- n parallel zum Serienzweig gegen ein - n parallel to the serial branch against a

Festpotenzial verschaltete Parallelzweige, in denen jeweils ein Parallelresonator angeordnet ist, wobei 2 < n < 5, Fixed potential interconnected parallel branches, in each of which a parallel resonator is arranged, where 2 <n <5,

- bei dem die Serienresonatoren (RS) zusammen mit den Parallelresonatoren ein Passband aufspannen - In which the series resonators (RS) span a pass band together with the parallel resonators

- bei dem ein Gegenband oberhalb des Passbands zu - in which a counter-belt above the passband to

unterdrücken ist, das im Frequenzbereich einer auftretenden Nebenmode liegt suppress, which is in the frequency range of a secondary mode occurring

- bei dem ein erster Parallelresonator (RPx) eine - In which a first parallel resonator (RPx) a

Fingerperiode aufweist, die geringer ist als für die Gestaltung eines Passbands erforderlich, so dass seine Hauptresonanz bei einer höheren Frequenz erscheint Finger period which is less than required for the design of a passband, so that its main resonance appears at a higher frequency

- bei dem die dadurch beeinträchtigte Bandbreite des Passbands durch eine Parallelinduktivität kompensiert wird, die in Serie zum Parallelresonator (RPx) geschaltet ist - In which the resulting impaired bandwidth of the passband is compensated by a parallel inductance, which is connected in series with the parallel resonator (RPx)

- bei dem durch die Frequenzverschiebung der - in which by the frequency shift of

Hauptresonanz des Parallelresonators (RPx) auch die Frequenz der störenden Nebenmode aus dem zu Main resonance of the parallel resonator (RPx) also the frequency of the disturbing secondary mode from the to

unterdrückenden Gegenband des Filters heraus verschoben ist. SAW Filter nach Anspruch 1, out of filter filtering oppressive band. SAW filter according to claim 1,

bei dem außer dem ersten Parallelresonator (RPX) weitere Parallelresonatoren (RP) eine höhere Resonanzfrequenz aufweisen und jeweils mit weiteren in which apart from the first parallel resonator (RPX) further parallel resonators (RP) have a higher resonance frequency and in each case with further

Parallelinduktivitäten kompensiert sind, die in Serie zum jeweiligen Parallelresonator (RP) geschaltet sind. Parallel inductors are compensated, which are connected in series with the respective parallel resonator (RP).

SAW Filter nach Anspruch 1 oder 2, SAW filter according to claim 1 or 2,

aufgebaut auf einem Lithiumniobat Substrat mit einem Schnittwinkel zwischen rot 125 und rot 130. built on a lithium niobate substrate with a cutting angle between red 125 and red 130th

SAW Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer über einer Elektrodenmetallisierung auf dem Substrat angeordneten S1O₂ Schicht zur Kompensation des Temperaturgangs des Filters. SAW filter according to one of the preceding claims, with an S1O ₂ layer arranged above the electrode metallization on the substrate for compensating the temperature characteristic of the filter.

SAW Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Parallelinduktivität als Kupferspule SAW filter according to one of the preceding claims, wherein the parallel inductance as a copper coil

ausgebildet ist. is trained.

SAW Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das SAW Filter ein Tx Filter eines Duplexers ist bei dem auch das Rx Filter des Duplexers aus SAW filter according to one of the preceding claims, wherein the SAW filter is a Tx filter of a duplexer in which also the Rx filter of the duplexer off

Serienresonatoren und Parallelresonatoren aufgebaut ist bei dem der Serienzweig des Rx Filters und des Tx Series resonators and parallel resonators is constructed in which the series branch of the Rx filter and the Tx

Filters des Duplexers beide über einen ersten Filters the duplexer both over a first one

Serienresonator mit einer Antenne verbunden sind Series resonator are connected to an antenna

bei dem die ersten Serienresonatoren eine geringere statische Kapazität aufweisen als die übrigen in which the first series resonators have a lower static capacity than the others

Serienresonatoren. SAW Filter nach Anspruch 6, Series resonators. SAW filter according to claim 6,

- bei dem der Duplexer zum Betrieb in Band 3 ausgelegt ist und - In which the duplexer is designed for operation in Volume 3 and

- bei dem das zu unterdrückende Gegenband das Rx Band von Band 1 ist. in which the counter-band to be suppressed is the Rx Band of Band 1.

SAW Filter nach Anspruch 6 oder 7, SAW filter according to claim 6 or 7,

bei dem der oder die ersten Serienresonatoren mit der geringen statischen Kapazität kaskadiert sind, um eine erforderliche Leistungsfestigkeit zu erzielen. in which the one or more low-capacitance series resonators are cascaded to achieve required power-resistance.

Verfahren zum Verschieben einer störenden Vertikal- oder Platten-Mode eines auf einem Lithiumniobat Substrat aufgebauten und Raleigh Wellen nutzenden SAW Filters, a) bei dem in einem ersten Schritt das Filter aus SAW Resonatoren entworfen wird, um ein Passband mit einer gegebenen Spezifikation zu erhalten, wobei Serienresonatoren (RS) in einem zwischen Filterein- und -ausgang verschalteter Serienzweig angeordnet werden und bei dem n parallel zum Serienzweig gegen ein Festpotenzial verschaltete Parallelzweige vorgesehen werden, in denen jeweils ein A method for shifting a disturbing vertical or plate mode of a SAW filter constructed on a lithium niobate substrate and utilizing Raleigh waves, a) in which, in a first step, the SAW resonator filter is designed to obtain a passband of a given specification, where series resonators (RS) are arranged in a series branch connected between the filter inlet and outlet and in which n parallel branches are connected in parallel to the series branch against a fixed potential, in each of which a

Parallelresonator angeordnet wird, wobei die Parallel resonator is arranged, the

Parallelresonatoren und die Serienresonatoren (RS) jeweils einen Schichtaufbau über einem Parallel resonators and the series resonators (RS) each have a layer structure over one

piezoelektrischen Substrat aufweisen, der die piezoelectric substrate having the

Ausbreitung einer akustischen Platten-Mode Propagation of an acoustic plate mode

begünstigt favored

b) bei dem der oder die ersten Parallelresonatoren b) in which the first or the parallel resonators

ermittelt werden, deren Platten-Moden die be determined whose plate modes the

Unterdrückung in einem parallelen Frequenzband oberhalb des Passbands stören, c) bei dem die Fingerperiode dieser ersten Parallel^¬ resonatoren verringert wird, bis die Platten-Mode aus dem parallelen Frequenzband herausgeschoben ist d) bei dem die Bandbreite des Passbands durch Suppressing suppression in a parallel frequency band above the passband, c) in which the finger period of these first parallel ^¬ resonators is reduced until the disk mode is pushed out of the parallel frequency band d) in which the bandwidth of the passband through

serielles Verschalten derjenigen Parallelzweige mit dem oder den ersten Parallelresonatoren mit einer Induktivität auf einen gegebenen Wert erhöht wird. connecting the parallel branches in parallel with the one or more parallel resonators having an inductance to a given value is increased.

Verfahren nach Anspruch 9, Method according to claim 9,

- bei dem in Schritt a) das Filter bezüglich seiner - In which in step a) the filter with respect to his

Durchlasscharakteristik im Passband und im nahen Stoppband optimiert wird Passing characteristic in the passband and in the near stopband is optimized

- bei dem in Schritt b) die Lage der Platten-Moden in step b), the location of the disk modes

durch Simulation mit einem mathematischen Modell oder durch Experiment ermittelt werden be determined by simulation with a mathematical model or by experiment

- bei dem in Schritt c) die Hauptresonanz der ersten Parallelresonatoren zumindest um einen solchen Betrag zu höheren Frequenzen verschoben wird, bis zumindest das Maximum eines durch die Platten-Mode induzierten Peaks aus dem parallelen Frequenzband hinausgeschoben ist . - In which in step c) the main resonance of the first parallel resonators is shifted at least by such an amount to higher frequencies until at least the maximum of a induced by the plate mode peak is pushed out of the parallel frequency band.