DE19638399C2 - Oberflächenwellenfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein im folgenden OFW- Filter genanntes Oberflächenwellenfilter mit kaskadierten akustischen Spuren.

Wie bekannt ist, treten störende transversale Moden, auch Wellenleitermoden genannt, bei nahezu sämtlichen Filtertech­ niken so auch bei OFW-Filtern als unerwünschte Effekte auf. Sie erscheinen, wie z. B. die Filterdurchlaßkurve gemäß Fig. 1 mit ihrer über der Frequenz aufgetragenen Dämpfung zeigt, als schmalbandige Spitzen im oberen Sperrbereich des Filters auf, wobei die Höhe und Frequenzlage dieser Spitzen von der aku­ stischen Apertur des Filters abhängt. Mit abnehmender akusti­ scher Apertur wandern diese Spitzen zu höheren Frequenzen und im umgekehrten Fall, d. h. bei ansteigender Apertur, zu klei­ neren Frequenzen hin.

Zur Erhöhung der Filterselektion ist es ferner bekannt, die OFW-Filter als mehrstufige Filter zu gestalten. Gemäß Fig. 2, das in schematischer Draufsicht eine Ausführungsform für ein derartiges Filter zeigt, sind zwei jeweils durch Reflektoren 5 begrenzte akustische Spuren A und B über interdigitale Kop­ pelwandler 6 miteinander in Serie geschaltet.

Aus der EP 0 709 957 A1 ist ein transversal gekoppeltes Wel­ lenleiterresonatorfilter bekannt, in dem mehrere transversale Moden angeregt und zur Signalübertragung verwendet werden. Aus der US 44 25 554 ist ein OFW-Resonator bekannt, bei dem der Ein- oder Ausgangswandler aus transversal angeordneten und in Serie geschalteten Einzelwandlern mit unterschiedli­ cher Apertur besteht. In dem OFW-Resonator werden mehrere Transversalmoden angeregt. Aus der DE-21 32 985 A1 ist ein OFW-Filter mit in Serie geschalteten Ein- und Ausgangswand­ lern bekannt. In den einzelnen Spuren können sich die Wandler bezüglich Fingerlänge, Fingerbreite und Apertur unterschei­ den. Aus der EP 94 683 A2 ist ein OFW-Filter mit zwei Spuren unterschiedlicher Apertur bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, OFW- Filter mit vorstehend erwähnter Serienschaltung ihrer akusti­ schen Spuren zu schaffen, die sich durch Unterdrückung ihrer störenden transversalen Moden auszeichnen.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspru­ ches 1 gelöst.

Aufgrund der Schmalbandigkeit der Spitzen der störenden transversalen Moden reichen bereits kleine Frequenzunter­ schiede zwischen diesen Moden aus, um die aufgezeigten unerwünschten Effekte quasi zu verschmieren und in ihrer Amplitude oder Höhe auf ein er­ trägliches Maß zu verringern.

Ausführungsarten der Erfindung sind Gegenstand von Unteran­ sprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie­ len gemäß den Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 3 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen OFW-Filters in schematischer Draufsicht;

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen OFW-Filters in der Darstellung nach der Fig. 3; und

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines Filters nach der Erfindung und zwar gleichfalls in schematischer Draufsicht.

Das OFW-Filter gemäß Fig. 3 besitzt zwei akustische Spuren A und B, die jeweils durch Reflektoren 7, 7 bzw. 9, 9 begrenzt und durch Koppelwandler 8, 10 miteinander in Serie geschaltet sind.

Die Apertur der akustischen Spur B ist dabei größer gewählt als die Apertur der akustischen Spur A. Dadurch entstehen in den einzelnen Spuren die störenden transversalen Moden bei unterschiedlichen Frequenzen, wobei wie bereits erwähnt klei­ ne Frequenzunterschiede genügen, um den durch die transversa­ len Moden aufgelösten Effekt auf ein erträgliches Maß zu ver­ ringern.

Bei der Wahl unterschiedlicher Aperturen für die jeweiligen akustischen Spuren kommt es zu einer elektrischen Fehlanpas­ sung (unterschiedliche Impedanzen, unterschiedliche Frequenz) des gewünschten Grundmodus. Da aber dieser Modus am besten angeregt wird und deshalb die Impedanzen verhältnismäßig niedrig und die Mittenfrequenzverschiebung vergleichsweise gering sind, wirkt sich die Wahl unterschiedlicher Aperturen stärker auf die höheren transversalen Moden aus.

Diese elektrische Fehlanpassung des Grundmodus kann jedoch durch zusätzliche induktive Elemente nämlich Koppelspulen weitgehend ausgeglichen werden, die zum Koppelwandler der einzelnen akustischen Spuren in Serie oder parallelgeschaltet sind.

Die elektrische Fehlanpassung des Grundmodus kann auch durch die Anzahl der Finger und/oder der Fingerperioden in den ein­ zelnen akustischen Spuren ausgeglichen werden.

Wie Fig. 4 und 5 zeigt, können die Frequenzen der in den einzelnen Spuren auftretenden störenden transversalen Moden bei gleicher Apertur auch durch unterschiedliche transversale Geometrien im gewünschten Sinne beeinflußt werden. Vor­ teilhafterweise werden bei diesen Maßnahmen die Bedingungen für den Grundmodus nur unwesentlich verändert.

Gemäß Fig. 4, das ein OFW-Filter mit Reflektoren 11, 11 und 13, 13 zeigt, dessen Spuren A und B über Koppelwandler 12, 14 miteinander in Serie geschaltet sind, kann z. B. durch unter­ schiedliche transversale Gaps, d. h. transversale Lücken 3 und 4 in den Fingerstrukturen der Spuren A und B, eine unter­ schiedliche transversale Geometrie geschaffen werden. Diese Gaps sind die Abstände der Enden der Elektrodenfinger von der jeweils im gleichen Wandler gegenüberliegenden Stromschiene, bzw. der transversale Bereich eines Wandlers, in dem die un­ terschiedlichen Stromschienen zugeordneten Elektrodenfinger nicht überlappen.

Die unterschiedliche transversale Geometrie der Spuren A und B läßt sich auch - siehe Fig. 5 - durch unterschiedliche Breite der elektrischen Anschlußleisten 1, 2 der akustischen Spuren A und B erzielen. Gleiches ist, wenn auch in der Zeichnung nicht dargestellt, durch Schaffung von Fingerstruk­ turen mit Stummelfinger unterschiedlicher Länge erreichbar. Fig. 5 zeigt im übrigens gleichfalls durch Reflektoren 15, 15 bzw. 17, 17 begrenzte Spuren A und B, die wiederum über Kop­ pelwandler 16, 18 miteinander in Serie geschaltet sind.

Claims (9)

1. Oberflächenwellenfilter mit kaskadierten akustischen Spu­ ren, bei dem die akustische Aperturen und/oder die transversalen Geometrien je Spur (A, B) zur Unterdrückung störender transversaler Moden so gewählt sind, daß die Frequenzen der in den einzelnen Spuren auftretenden störenden transversalen Moden unterschiedlich sind.

2. OFW-Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die akustischen Spuren (A, B) unterschiedliche Aperturen aufweisen (Fig. 3).

3. OFW-Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die akustischen Spuren (A, B) gleiche Aperturen und unter­ schiedliche transversale Geometrien aufweisen (Fig. 4, 5).

4. OFW-Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Anschlußleisten (1, 2) der akustischen Spu­ ren (A, B) unterschiedlich ist (Fig. 5).

5. OFW-Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die akustischen Spuren (A, B) Fingerstrukturen mit Stum­ melfingern unterschiedlicher Länge aufweisen.

6. OFW-Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die akustischen Spuren (A, B) Fingerstrukturen mit unter­ schiedlichen Gaps (3, 4) aufweisen (Fig. 4).

7. OFW-Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich der elektrischen Fehlanpassung des Grundmo­ dus die akustischen Spuren (A, B) über Koppelwandler (8, 10; 12, 14; 16, 18) miteinander gekoppelt sind, zu denen Kop­ pelspulen in Serie geschaltet sind.

8. OFW-Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich der elektrischen Fehlanpassung des Grundmo­ dus die akustischen Spuren (A, B) über Koppelwandler (8, 10; 12, 14; 16, 18) miteinander gekoppelt sind, zu denen Kop­ pelspulen parallelgeschaltet sind.

9. OFW-Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich der elektrischen Fehlanpassung des Grundmo­ dus die Anzahl der Finger und/oder die Fingerperioden in den einzelnen akustischen Spuren (A, B) entsprechend gewählt sind.