DE4333342A1 - Electronic component operating with surface acoustic waves - Google Patents
Electronic component operating with surface acoustic wavesInfo
- Publication number
- DE4333342A1 DE4333342A1 DE19934333342 DE4333342A DE4333342A1 DE 4333342 A1 DE4333342 A1 DE 4333342A1 DE 19934333342 DE19934333342 DE 19934333342 DE 4333342 A DE4333342 A DE 4333342A DE 4333342 A1 DE4333342 A1 DE 4333342A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- wave
- component according
- saw
- component
- acoustic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910012463 LiTaO3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 241000881711 Acipenser sturio Species 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02842—Means for compensation or elimination of undesirable effects of reflections
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektronisches mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Bauelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to an electronic surface acoustic wave component according to the Preamble of claim 1.
In elektronischen Bauelementen der gattungsgemäßen Art, die im Grundsatz auf einem piezoelektrischen Substrat angeordnete Interdigitalwandler und Reflektoren aufweisen, geht ein Teil der elektrisch eingekoppelten und in eine akustische Oberflä chenwelle umgesetzten Energie dadurch verloren, daß die Ener gie nicht vollständig von den Interdigitalwandlern ausgekop pelt bzw. von den Reflektoren reflektiert wird, sondern aus dem akustisch aktiven Teil des Bauelementes herausläuft und damit zu Stör-Oberflächenwellen wird. Diese Stör-Oberflächen wellen können beispielsweise an den Kanten des Bauelemente substrats reflektiert werden und verzögert wiederum in die Interdigitalwandler bzw. Reflektoren hineinlaufen, wo sie sich als Störung bemerkbar machen. Dieser Sachverhalt ist beispielsweise in "IEEE 1986 Ultrasonics Symposium", Seiten 37 bis 42 beschrieben.In electronic components of the generic type, the basically arranged on a piezoelectric substrate Having interdigital converters and reflectors is a part the electrically coupled and in an acoustic surface Chenwelle lost energy in that the Ener not completely decoupled from the interdigital transducers pelt or is reflected by the reflectors, but from runs out of the acoustically active part of the component and so that it becomes disruptive surface waves. These sturgeon surfaces waves can, for example, on the edges of the components are reflected and delayed again in the substrate Interdigital converters or reflectors run in wherever make itself felt as a disturbance. This fact is for example in "IEEE 1986 Ultrasonics Symposium", pages 37 to 42.
Aus der DE-OS 37 31 309 ist es bei einem elektronischen mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Bauelement der gat tungsgemäßen Art bekannt, eine Modenkonversionsstruktur zur Reduzierung bzw. Eliminierung von Stör-Oberflächenwellen vor zusehen. Eine derartige Modenkonversionsstruktur ist strei fenförmig ausgeführt und bildet für eine akustische Stör- Oberflächenwelle wirksame Störungen in bzw. auf der Oberflä che des Bauelementesubstrats. Ein Nachteil einer derartigen Modenkonversionsstruktur mit parallel zueinander und senk recht zur Hauptausbreitungsrichtung der Stör-Oberflächenwelle ausgerichteten Elektrodenstreifen besteht jedoch noch darin, daß die Modenkonversionsstruktur selbst einen Teil der aku stischen Energie der Oberflächenwelle beispielsweise auf ei nen Interdigitalwandler zurückreflektiert.From DE-OS 37 31 309 it is with an electronic acoustic surface wave working component of the gat according to the known type, a mode conversion structure for Reduction or elimination of interfering surface waves watch. Such a mode conversion structure is controversial designed like a window and forms an acoustic Surface wave effective disturbances in or on the surface surface of the component substrate. A disadvantage of such Mode conversion structure with parallel and perpendicular to each other right to the main direction of propagation of the sturgeon surface wave aligned electrode strips, however, is still that the mode conversion structure itself is part of the acu static energy of the surface wave, for example on egg NEN interdigital converter reflected back.
Weiterhin ist aus der DE-PS 42 23 001 ein Bauelement der in Rede stehenden Art mit einer Modenkonversionsstruktur be kannt, welche durch in Oberflächenwellen-Hauptausbreitungs richtung gegeneinander verschobene Teilstrukturen gebildet ist. Auch eine derartige Modenkonversionsstruktur ist zur Eliminierung von Stör-Oberflächenwellen noch nicht optimal.Furthermore, from DE-PS 42 23 001 a component of the in The type in question with a fashion conversion structure knows what is due to main wave propagation partial structures shifted towards each other is. Such a mode conversion structure is also used Elimination of spurious surface waves is not yet optimal.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Bauelement im Sinne einer Verbesserung der Reduzierung bzw. Eliminierung von Stör-Oberflächenwellen weiterzubilden.The present invention is based on the object electronic working with surface acoustic waves Component in the sense of improving the reduction or Eliminate interference surface waves.
Diese Aufgabe wird bei einem elektronischen mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Bauelement der eingangs genann ten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnen den Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is done with an electronic with acoustic Surface wave working component of the aforementioned characterize th type according to the invention by the features of solved the part of claim 1.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteran sprüchen.Developments of the invention are the subject of Unteran sayings.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels gemäß der einzigen Figur der Zeichnung näher erläu tert. Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines elektronischen mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Bauelementes mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Moden konversionsstruktur.The invention is illustrated below with the aid of an embodiment game according to the single figure of the drawing tert. The figure shows a schematic representation of a electronic working with surface acoustic waves Component with a mode designed according to the invention conversion structure.
Gemäß der Figur der Zeichnung sind auf einem Bauelemente substrat 1 mit Seitenflächen 2 und 3 sowie einer Stirnfläche 4 beispielsweise ein üblicher Interdigitalwandler 5 eines nicht näher dargestellten Filters mit Sammelschienen 6 und 7 sowie Elektrodenfingern 8 und 9 vorgesehen. Es ist darauf hinzuweisen, daß eine derartige Struktur eines elektronischen mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Bauelementes lediglich ein Beispiel für Ausführungsformen solcher an sich bekannter Bauelemente ist. Für die vorliegende Erfindung ist eine spezielle Ausgestaltung des Bauelementes nicht näher von Bedeutung.According to the figure of the drawing, a common interdigital transducer 5 of a filter (not shown in more detail) with busbars 6 and 7 and electrode fingers 8 and 9 are provided on a component substrate 1 with side surfaces 2 and 3 and an end face 4 . It should be pointed out that such a structure of an electronic component operating with surface acoustic waves is only an example of embodiments of such components known per se. A special configuration of the component is of no further importance for the present invention.
Weiterhin ist auf dem Bauelementesubstrat eine Modenkonversi onsstruktur 10 bzw. 10′ mit Elektrodenfingern 11 bzw. 11′ vorgesehen. Insoweit ist ein solches Bauelement mit einer auf dem Bauelementesubstrat 1 vorgesehenen Modenkonversions struktur 10 bzw. 10′ bereits der oben genannten DE-OS 37 31 309 bzw. der DE-PS 42 23 001 entnehmbar.Furthermore, a mode conversion structure 10 or 10 'with electrode fingers 11 or 11 ' is provided on the component substrate. In this respect, such a component with a mode conversion structure 10 or 10 'provided on the component substrate 1 ' can already be found in the above-mentioned DE-OS 37 31 309 or DE-PS 42 23 001.
Erfindungsgemäß ist nun die Modenkonversionsstruktur 10 bzw. 10′ für ein Material des Bauelementesubstrats 1 mit starker Kopplung von Oberflächenwellen zu Volumenwellen als periodi sche Elektrodenfingerstruktur aus Elektrodenfingern 11 bzw. 11′ mit an die Kopplung angepaßter Periode in Form eines Vielfachen der Wellenlänge λSAW einer Oberflächenwelle und angepaßtem Metallisierungsverhältnis ausgebildet. Die geome trische Periode ist dabei der Abstand von Mitte zu Mitte der Elektrodenfinger, während das Metallisierungsverhältnis gleich dem Anteil der metallisierten Fläche zur Gesamtfläche in der Modenkonversionsstruktur ist.According to the invention is now the mode conversion structure 10 or 10 'for a material of the component substrate 1 with strong coupling of surface waves to bulk waves as a periodic cal electrode finger structure from electrode fingers 11 or 11 ' with a period adapted to the coupling in the form of a multiple of the wavelength λ SAW of a surface wave and adapted metallization ratio. The geometric period is the distance from center to center of the electrode fingers, while the metallization ratio is equal to the proportion of the metallized area to the total area in the mode conversion structure.
Dabei ist die geometrische Periode gemäß den BeziehungenThe geometric period is according to the relationships
sowie deren Umformungas well as their reshaping
gewählt ist, worin
KSAW den Wellenvektor der akustischen Oberflächenwelle,
n eine ganze Zahl,
p die geometrische Periode,
KBAW den Wellenvektor der akustischen Volumenwelle,
f die Frequenz, bei der die Struktur die akustische
Oberflächenwelle effizient in die akustische
Volumenwelle umwandelt,
VSAW die Geschwindigkeit der akustischen
Oberflächenwelle und
VBAW die Geschwindigkeit der akustischen Volumenwelle
bedeuten.is chosen in which
K SAW the wave vector of the surface acoustic wave,
n an integer,
p the geometric period,
K BAW the wave vector of the bulk acoustic wave,
f the frequency at which the structure efficiently converts the surface acoustic wave into the bulk acoustic wave,
V SAW is the speed of the surface acoustic wave and
V BAW mean the speed of the acoustic bulk wave.
Bei der vorstehend angegebenen Dimensionierung der Modenkon versionsstruktur 10 bzw. 10′ werden Stör-Oberflächenwellen beim Durchlauf durch die Struktur aufgrund der Wechselwirkung mit den Elektrodenfingern 11 bzw. 11′ in effizienter Weise in Volumenwellen umgesetzt. Diese Wellen werden im Gegensatz zur Oberflächenwelle nicht an der Kristalloberfläche geführt, sondern tauchen rasch in das Bauelementesubstrat 1 ab. Die Stör-Oberflächenwelle, der durch diese Volumenwellenabstrah lung Energie entzogen wird, wird so gedämpft und damit redu ziert bzw. eliminiert.With the dimensioning of the mode conversion structure 10 or 10 'given above, surface interference waves are efficiently converted into bulk waves as they pass through the structure due to the interaction with the electrode fingers 11 and 11 '. In contrast to the surface wave, these waves are not guided on the crystal surface, but rather plunge quickly into the component substrate 1 . The spurious surface wave, which energy is extracted by this bulk wave radiation, is damped and thus reduced or eliminated.
Der Erfindung zugrundeliegende Untersuchungen für ein prakti sches Ausführungsbeispiel mit LiNbO₃-YZ als Material für das Bauelementesubstrat 1 haben sich ausgezeichnete Ergebnisse ergeben, wenn eine periodische Elektrodenfingerstruktur mit einer geometrischen Periode von 1,8 bis 2,0 × λSAW vorgesehen ist, wobei λ die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwelle bedeutet. Für LiTaO₃ -36°rot als Material für das Bauelemen tesubstrat 1 liegt die entsprechende Periode bei etwa 3,8 bis 4,5 × λSAW.The invention underlying investigations for a practical embodiment with LiNbO₃-YZ as the material for the component substrate 1 have given excellent results if a periodic electrode finger structure with a geometric period of 1.8 to 2.0 × λ SAW is provided, where λ is the Wavelength of the surface acoustic wave means. For LiTaO₃ -36 ° red as a material for the Bauelemen tesubstrat 1 , the corresponding period is about 3.8 to 4.5 × λ SAW .
Die Elektrodenfingerstruktur kann in Weiterbildung der Erfin dung eine offene Elektrodenfingerstruktur 10 mit nicht in Verbindung miteinander stehenden Elektrodenfingern 11, eine kurzgeschlossene Struktur mit miteinander verbundenen Elek trodenfingern 11′ oder eine Kombination von offenen und kurz geschlossenen Elektrodenfinger 11 bzw. 11′ sein. Das Metalli sierungsverhältnis kann beispielsweise gleich 0,5 sein. Um diese beiden Ausführungsformen der Modenkonversionsstruktur in Fig. 1 nebeneinander anzudeuten, ist die Modenkonver sionsstruktur 10 mit offenen Elektrodenfingern 11 ausgezogen und die Modenkonversionsstruktur 11′ mit kurz geschlossenen Elektrodenfingern 11′ gestrichelt dargestellt, wobei eine Kombination aus Übersichtlichkeitsgründen nicht eigens darge stellt ist. Schließlich muß die periodische Elektrodenfinger struktur 10 nicht notwendiger Weise senkrecht zur Wellenaus breitungsrichtung verlaufen. Sie kann ohne Einschränkung der Funktion auch schräggestellt sein, was wiederum nicht eigens dargestellt ist. Bei Schrägstellung muß die geometrische Periode derart gewählt werden, daß ihre Projektion auch die Wellenausbreitungsrichtung den oben angegebenen Beziehungen gehorcht.The electrode fingers structure may be in a development of OF INVENTION dung an open electrode fingers structure 10 with non-stationary interconnected electrode fingers 11, a short-circuited structure having interconnected Elek trodenfingern 11 'or a combination of open and shorted electrode fingers 11 and 11'. The metallization ratio can be, for example, equal to 0.5. In order to indicate these two embodiments of the mode conversion structure in FIG. 1 side by side, the mode conversion structure 10 is extended with open electrode fingers 11 and the mode conversion structure 11 'with short-closed electrode fingers 11 ' is shown in dashed lines, a combination for reasons of clarity not being specifically illustrated. Finally, the periodic electrode finger structure 10 does not necessarily have to be perpendicular to the direction of wave expansion. It can also be inclined without restricting the function, which in turn is not specifically shown. In the case of inclination, the geometric period must be selected such that its projection and the direction of wave propagation also obey the relationships given above.
Claims (9)
KSAW den Wellenvektor der akustischen Oberflächenwelle,
n eine ganze Zahl,
p die geometrische Periode,
KBAW den Wellenvektor der akustischen Volumenwelle,
f die Frequenz, bei der die Struktur die akustische Oberflächenwelle effizient in die akustische Volu menwelle umwandelt,
VSAW die Geschwindigkeit der akustischen Oberflächen welle und
VBAW die Geschwindigkeit der akustischen Volumenwelle bedeuten. 2. Component according to claim 1, characterized in that the geometric period according to the relationships as well as their reshaping is chosen in which
K SAW the wave vector of the surface acoustic wave,
n an integer,
p the geometric period,
K BAW the wave vector of the bulk acoustic wave,
f the frequency at which the structure efficiently converts the surface acoustic wave into the bulk acoustic wave,
V SAW the speed of the acoustic surface wave and
V BAW mean the speed of the acoustic bulk wave.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19934333342 DE4333342A1 (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Electronic component operating with surface acoustic waves |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19934333342 DE4333342A1 (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Electronic component operating with surface acoustic waves |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4333342A1 true DE4333342A1 (en) | 1995-05-04 |
Family
ID=6499078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19934333342 Ceased DE4333342A1 (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Electronic component operating with surface acoustic waves |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4333342A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10016721A1 (en) * | 2000-04-04 | 2001-11-15 | Siemens Ag | Surface wave element with multiple tracks for the propagation of surface acoustic waves |
| CN113810017A (en) * | 2015-12-24 | 2021-12-17 | 株式会社村田制作所 | Elastic wave device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3731309A1 (en) * | 1987-09-17 | 1989-03-30 | Siemens Ag | SURFACE SHAFT ARRANGEMENT WITH CONVERSION STRUCTURE TO AVOID UNWANTED REFLECTED SHAFTS |
| DE4223001C1 (en) * | 1992-07-13 | 1993-11-18 | Siemens Matsushita Components | Surface-wave component with mode conversion structure - uses conversion structure formed by displaced part structures on substrate body |
-
1993
- 1993-09-29 DE DE19934333342 patent/DE4333342A1/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3731309A1 (en) * | 1987-09-17 | 1989-03-30 | Siemens Ag | SURFACE SHAFT ARRANGEMENT WITH CONVERSION STRUCTURE TO AVOID UNWANTED REFLECTED SHAFTS |
| DE4223001C1 (en) * | 1992-07-13 | 1993-11-18 | Siemens Matsushita Components | Surface-wave component with mode conversion structure - uses conversion structure formed by displaced part structures on substrate body |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| IEEE 1986 Ultrasonics Symposium, S. 37-42 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10016721A1 (en) * | 2000-04-04 | 2001-11-15 | Siemens Ag | Surface wave element with multiple tracks for the propagation of surface acoustic waves |
| DE10016721C2 (en) * | 2000-04-04 | 2002-03-14 | Siemens Ag | Surface wave element with multiple tracks for the propagation of surface acoustic waves |
| CN113810017A (en) * | 2015-12-24 | 2021-12-17 | 株式会社村田制作所 | Elastic wave device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69112983T2 (en) | Acoustic surface wave resonator. | |
| DE69620524T2 (en) | Surface acoustic wave filter | |
| DE69316786T2 (en) | Elastic surface wave filter | |
| DE19838573B4 (en) | Surface acoustic wave filter | |
| DE2536408A1 (en) | SURFACE SOUND WAVE DEVICE | |
| DE2743071A1 (en) | SURFACE WAVE FILTER | |
| DE3942140A1 (en) | SURFACE WAVE REFLECTOR FILTER | |
| EP0571365A1 (en) | Surface-wave reflector-filter. | |
| DE2431193A1 (en) | ARRANGEMENT WORKING WITH ACOUSTIC SURFACE WAVES | |
| DE2512671A1 (en) | DEVICE WORKING WITH ACOUSTIC SURFACE WAVES IN A SELECTED FREQUENCY RANGE | |
| EP0687063A1 (en) | Electrical filter operating with acoustical waves | |
| DE3301109A1 (en) | DISPERSIVE ACOUSTIC SURFACE WAVE DELAY LINE | |
| DE2826891B2 (en) | Surface elastic wave device | |
| DE3811989A1 (en) | SURFACE WAVE CONVOLVER | |
| DE102012110504B4 (en) | Electro-acoustic filter with low-pass characteristic | |
| DE69406618T2 (en) | Surface acoustic wave arrangement | |
| EP0436556B1 (en) | Surface wave filter | |
| DE4333342A1 (en) | Electronic component operating with surface acoustic waves | |
| DE19744948C2 (en) | Acoustic filter, especially surface wave filter | |
| DE2938354A1 (en) | FREQUENCY SELECTION DEVICE | |
| DE19724255C2 (en) | Transverse mode resonator filter | |
| DE19547470C2 (en) | Filter SAW filter working with surface acoustic waves | |
| DE19535538A1 (en) | SAW bandpass filter | |
| DE4333340C1 (en) | Electronic component operating with surface acoustic waves | |
| DE19638398C2 (en) | Surface wave device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |