DE69614463T2

DE69614463T2 - Akustische Oberflächenwellenanordnung

Info

Publication number: DE69614463T2
Application number: DE69614463T
Authority: DE
Inventors: Katsuhiro Ikada
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-07-25
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 2002-05-29
Anticipated expiration: 2016-07-25
Also published as: EP0757438A1; US5864262A; KR100210333B1; CA2182050C; CA2182050A1; KR970008851A; DE69614463D1; EP0757438B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein akustisches Oberflächenwellenbauelement und insbesondere auf ein akustisches Oberflächenwellenbauelement, das als ein Bandpaßfilter verwendet wird, und das einen Schaltungsaufbau aufweist, der eine Mehrzahl von akustischen Oberflächenwellen- (SAW-) Resonatorfiltern aufweist, die in die Form einer Leiter geschaltet sind.
Hochfrequenzfilter von mobilen Kommunikationsvorrichtungen, wie z. B. tragbaren Telephonen, bei denen SAW-Resonatorfilter verwendet werden, wurden vorgeschlagen. Als ein akustisches Oberflächenwellenbauelement, das bei dieser Art von Anwendung verwendet wird, wurde ein akustisches Oberflächenwellenbauelement, das die Verbindungsstruktur aufweist, die in Fig. 1 gezeigt ist, vorgeschlagen.
Bei diesem akustischen Oberflächenwellenbauelement ist ein vertikal verbundenes Drei-Elektroden-Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 1 zwischen einem Eingangsanschluß IN und einem Ausgangsanschluß OUT angeordnet. Dieses vertikal verbundene Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 1 weist drei Interdigitalwandler (auf die im folgenden als IDTs Bezug genommen wird) 2 bis 4 auf, die entlang einer SAW-Ausbreitungsrichtung angeordnet sind. Reflektoren 5 und 6 sind an den Oberflächenwellenausbreitungsrichtungsenden der Anordnung der IDTs 2 bis 4 angeordnet.
Eine Kammelektrode 2a, 4a von jedem der IDTs 2 und 4 von den IDTs 2 bis 4 ist mit dem Eingangsanschluß IN mittels eines ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters 7 verbunden. Eine Kammelektrode 3a des IDT 3 ist mit dem Ausgangsanschluß OUT verbunden. Die anderen Kammelektroden 2b, 3b und 4b der IDTs 2 bis 4 sind mit einem Massepotential verbunden.
Ein zweites Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 9 ist ferner zwischen das Massepotential und einen Verbindungspunkt 8 zwischen der Kammelektrode 3b und dem Ausgangsanschluß OUT geschaltet.
Bei dem akustischen Oberflächenwellenbauelement, das in Fig. 1 gezeigt ist, ist dementsprechend ein vertikal verbundenes Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 1 zwischen Eingangs- und Ausgangsanschlüsse geschaltet, und ein erstes Ein-Tor-SAW- Resonatorfilter 7 ist seriell zu der Eingangsseite dieses vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters 1 geschaltet. Ein zweites Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 9 ist ferner zwischen ein Bezugspotential und einen Punkt zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen geschaltet. Folglich weist das akustische Oberflächenwellenbauelement, das in Fig. 1 gezeigt ist, eine Filterschaltung auf, die zwei seriellen Resonatoren und einen parallelen Resonator aufweist.
Hier liegt die Resonanzfrequenz des ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters 7 innerhalb des Durchlaßbands des vertikal verbünden Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters 1, und die Antiresonanzfrequenz des zweiten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters 9 liegt innerhalb des Durchlaßbands des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters 1.
Bei dem akustischen Oberflächenwellenbauelement, das im vorhergehenden beschrieben ist, wird das vSWR (= Voltage Standing Wave Ratio = Spannungsstehwellenverhältnis) in den äußeren IDTs 2 und 4 des vertikal verbundenen Doppelmodus- SAW-Resonatorfilters 1 reduziert, und es wird ferner der Dämpfungsbetrag außerhalb des Durchlaßbandes und insbesondere in der Sperregion auf der Hochfrequenzseite erhöht, da das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 7 mit den äußeren IDTs 2 und 4 des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters 1 verbunden ist, und ferner die oben erwähnte Resonanzcharakteristik aufweist.
Da ferner das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 9 die oben erwähnte Resonanzcharakteristik aufweist, wird das VSWR in dem zentralen IDT 3 des vertikal verbundenen Doppelmodus- SAW-Resonatorfilters 1 reduziert, und der Dämpfungsbetrag außerhalb des Durchlaßbandes bzw. Durchlaßbereichs und insbesondere in der Sperregion auf der Niederfrequenzseite wird außerdem erhöht.
Es ist daher möglich, Verluste in dem Durchlaßbereich zu reduzieren, das VSWR in dem Durchlaßbereich zu reduzieren und den Dämpfungsbetrag in der Sperregion zu erhöhen.
Wenn jedoch das akustische Oberflächenwellenbauelement, das in Fig. 1 gezeigt ist, beispielsweise in einer Antennespitze eines tragbaren Telephons oder dergleichen verwendet wird, wird in der Sperregion des Empfangsseitenfilters eine große elektrische Leistung von der Sendeseite eingeprägt. Folglich besteht bei dem beschriebenen Aufbau des akustischen Oberflächenwellenbauelements das Problem, daß wenn eine große Leistung von beispielsweise 2 W in der Vorrichtung eingeprägt wird, dieselbe sofort ausfällt.
Wenn ferner das akustische Oberflächenwellenbauelement, das oben beschrieben ist, als ein Empfangsseitenfilter einer Antennespitze eines tragbaren Telephons oder dergleichen verwendet wird, wird normalerweise das akustische Oberflächenwellenbauelement unter Verwendung einer Streifenleitung oder dergleichen mit einem Sendeseitenfilter verbunden, das unter Verwendung von beispielsweise dielektrischen Resonatoren oder einem akustischen Oberflächenwellenbauelement hergestellt ist. Das heißt, das akustische Oberflächenwellenbauelement, das oben beschrieben ist, und ein Sendeseitenfilter sind unter Verwendung einer Streifenleitung oder dergleichen verbunden, so daß die Impedanz in der Sperregion offen ist.
In diesem Fall ist es jedoch sehr wünschenswert, um die Sendeseitenverluste zu unterdrücken, daß der Reflexionskoeffizient des Empfangsseitenfilters in dem Sendeseitendurchlaßbereich groß ist. Wenn jedoch das oben beschriebene akustische Oberflächenwellenbauelement als das Empfangsseitenfilter verwendet wird, ist der Reflexionskoeffizient desselben in dem Sendeseitendurchlaßbereich nicht immer ausreichend.
Die EP-A-0 633 660 bezieht sich auf ein akustisches Oberflächenwellenfilter, das ein piezoelektrisches Substrat aufweist, auf dem ein SAW-Filterbauteil mit drei IDTs vorgesehen ist. An der Seite der IDTs sind Reflektoren angeordnet. Ein Ein-Tor-SAW-Resonator ist parallel zu dem SAW-Filterbauteil auf einer Eingangsseite geschaltet, und ein weiterer Ein-Tor-SAW-Resonator ist parallel zu dem SAW-Filterbauteil auf der Ausgangsseite geschaltet.
Die IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 36 No. 6, Juni 1988, New York, U. S., Seiten 1047 bis 1056, Mitsutaka Hikita u. a.: "Miniature SAW Antenna Duplexer for 800-MHz Portable Telephone used in Cellular Radio Systems" offenbaren ein Hochleistungs-SAW-Filter, das aus seriengeschalteten IDTs mit vermaschten bzw. ineinander greifenden Elektroden besteht, die gemeinsame Busbalken bzw. Sammelschienen aufweisen. Es ist offenbart, daß solche kaskadengeschalteten SAW-Resonatoren einen niedrigen Einfügeverlust, scharfe Grenzfrequenzreaktionen und Hochleistungscharakteristika mit sich bringen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein akustisches Oberflächenwellenbauelement zu schaffen, das nicht nur einen niedrigen Verlust in dem Durchlaßbereich und eine hohe Dämpfung in der Dämpfungsregion aufweist, sondern ferner eine überlegene Leistungsfestigkeit und einen großen Reflexionskoeffizienten in der Sperregion aufweist.
Diese Aufgabe wird durch ein akustisches Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1 und ein akustisches Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 3 gelöst.
Wenn in der folgenden Beschreibung auf ein vertikal verbundenes Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter Bezug genommen wird, ist damit ein Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter mit einer Mehrzahl von Interdigitalwandlern gemeint, die entlang einer Oberflächenwellenausbreitungsrichtung angeordnet sind. Der Ausdruck "vertikal verbundenes Drei-Elektroden-Doppelmodus- SAW-Resonatorfilter" wird verwendet, um auf ein Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter mit drei Interdigitalwandlern Bezug zu nehmen, die entlang einer Oberflächenwellenausbreitungsrichtung angeordnet sind.
Da die Resonanzfrequenz des ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters auf der Niederfrequenzseite des Durchlaßbereichs, d. h. in der Niederfrequenzseitensperregion, des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters positioniert ist, und dasselbe, wie im vorhergehenden beschrieben verbunden ist, ist es bei der Erfindung möglich, den Dämpfungsbetrag außerhalb des Durchlaßbereichs, d. h. in der Niederfrequenzseitensperregion, zu erhöhen. Wenn ferner die Erfindung als ein Filter einer Antennespitze eines tragbaren Telephons oder dergleichen verwendet wird, ist es möglich, den Reflexionskoeffizienten in der Sperregion zu erhöhen. Da ferner das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter auf der Eingangsseite des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters verbunden bzw. angeschlossen ist, wird die eingeprägte Leistung zwischen dem vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW- Resonatorfilter und dem ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter verteilt. Als ein Resultat kann die Leistungsfestigkeit bzw. Leistungbelastbarkeit erhöht werden.
Bei einem akustischen Oberflächenwellenbauelement der Erfindung ist das vertikal verbundene Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter ein vertikal verbundenes Drei-Elektroden-Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter, das drei IDTs aufweist, die entlang einer Oberflächenwellenausbreitungsrichtung angeordnet sind, wobei die Summe der Zahl der Elektrodenfinger der äußeren IDTs größer als die Zahl der Elektrodenfinger des zentralen IDT ist, und das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter mit dem Paar der äußeren IDTs des vertikal verbundenen Doppelmodus- SAW-Resonatorfilters verbunden ist.
Mit diesem Aufbau ist es möglich, weiter die Leistungsfestigkeit in der Sperregion auf der Ausgangsseite zu erhöhen. Das heißt der Grund, warum ein akustisches Oberflächenwellenbauelement in einem SAW-Filter ausfällt, wenn eine große Leistung eingespeist wird, besteht darin, daß eine Wanderung zwischen den Elektroden, die die IDTs bilden, aufgrund einer mechanischen Spannung auftritt, die auftritt, wenn die Oberflächenwellen erregt werden. Bei dem oben erwähnten bevorzugten Aufbau der Erfindung wird bei dem vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter, da [1] Leistung in dem Paar der äußeren IDTs eingeprägt ist, und die Summe der Zahl der Elektrodenfinger der äußeren IDTs größer als die Zahl der Elektrodenfinger des zentralen IDT ist, und da [2] das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter, das eine Mehrzahl von Paaren von IDTs aufweist, als ein paralleler Arm auf der Eingangsseite angeordnet ist, der Gesamtbereich der Elektroden, in die die Leistung eingeprägt wird, vergrößert, und die Leistungsfestigkeit auf der Eingangsseite wird noch stärker erhöht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter unter Verwendung eines piezoelektrischen 36º-Y-Schnitt-, X-Ausbreitung-Substrat hergestellt, und wird durch serielles Verbinden von vier oder zwei SAW-Resonatoren hergestellt, und das Verhältnis der Breite w der Elektrodenfinger der IDTs, die die SAW-Resonatoren bilden, zu der Wellenlänge λ&sub1; der SAW-Resonatoren erfüllt den folgenden Ausdruck:
s/λ&sub1; < 1/4 Ausdruck (1)
Da das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter einen Zwei-Stufen- oder Vier-Stufen-Aufbau aufweist, ist es mit diesem Aufbau möglich, den Elektrodenbereich groß herzustellen, und die Leistungsfestigkeit kann dadurch erhöht werden. Wenn ferner dem ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter ein Mehrstufenaufbau verliehen wird, kann, obwohl eine unerwünschte Reaktion bzw. eine Störreaktion zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz des ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters größer wird, was aus den bevorzugten Praktizierweisen der Erfindung klar ist, die im folgenden beschrieben sind, da die SAW-Resonatoren, die das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter bilden, so aufgebaut sind, daß dieselben den obigen Ausdruck (1) erfüllen, die oben erwähnte Störreaktion unterdrückt werden. Zusätzlich ist es weniger wahrscheinlich, daß ein Kurzschließen über die IDTs auftritt, das durch eine Wanderung zwischen den Elektrodenfingern der IDTs verursacht wird, wenn Leistung eingeprägt ist, wenn die Resonatoren des Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters so aufgebaut werden, daß dieselben den obigen Ausdruck (1) erfüllen. Da ferner das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter parallel zu dem Doppelmodus- SAW-Resonatorfilter geschaltet ist, ist, selbst wenn die Breite w der Elektrodenfinger klein gemacht wird, der Einfluß davon auf den Durchlaßbereich klein. Daher ist es möglich, die Leistungsfestigkeit zu erhöhen, ohne eine Verlustverschlechterung in der Resonanzcharakteristik des Durchlaßbereichs mit sich zu bringen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das erste Ein-Tor- SAW-Resonatorfilter unter Verwendung eines piezoelektrischen 36º-Y-Schnitt-, X-Ausbreitung-Substrat hergestellt und wird durch serielles Verbinden bzw. Schalten von vier oder zwei Resonatoren hergestellt, und das Verhältnis der Beabstandung t zwischen den Elektrodenfingern der IDTs der Resonatoren zu der Wellenlänge λ&sub1; der Resonatoren wird auf t/λ&sub1; > 3 eingestellt.
Da das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter einen Vier-Stufen- oder Zwei-Stufen-Aufbau aufweist, ist es mit diesem Aufbau möglich, die Leistungsfestigkeit durch Erhöhen des Elektrodenbereichs zu erhöhen. Wie im vorhergehenden erwähnt besteht, wenn dem ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter ein Mehrstufenaufbau gegeben wird, eine Gefahr, daß eine Störreaktion zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz des ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters groß wird. Bei diesem Aufbau ist es jedoch, da t/λ&sub1; > 3, wie aus den bevorzugten Praktizierarten der Erfindung, die im folgenden beschrieben sind, klar ist, möglich, die Störreaktion in dem Durchlaßbereich effektiv zu unterdrücken. Daher ist es möglich, weiter die Leistungsfestigkeit ohne einen Einfluß auf die Charakteristika in dem Durchlaßbereich zu erhöhen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird das vertikal verbundene Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter unter Verwendung eines piezoelektrischen 36º-Y-Schnitt-, X-Ausbreitung-Substrat hergestellt, und wenn die Beabstandung zwischen den Mitten der Außenend-Elektrodenfinger der äußeren IDTs und den Mitten der Innenend-Elektroden der Reflektoren mit I bezeichnet wird, erfüllt das Verhältnis von I zu der Wellenlänge λ&sub2; der Reflektoren den folgenden Ausdruck:
0,53 ≤ I/λ&sub2; ≤ 0,59
Mit diesem Aufbau ist es, wie es aus den bevorzugten Praktizierweisen der Erfindung klar ist, die im folgenden beschrieben sind, da die Beabstandung I zwischen den äußeren IDTs des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters und den Reflektoren größer als 0,53 λ&sub2; ist, möglich, den Reflexionskoeffizienten in der Sperregion zu erhöhen. Da ferner die oben erwähnte Beabstandung I kleiner als 0,59 λ&sub2; ist, kann das VSWR in dem Durchlaßbereich groß ausgelegt werden. Daher ist es möglich, den Reflexionskoeffizienten in der Sperregion ohne Verschlechtern der Charakteristika in dem Durchlaßbereich zu erhöhen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein zweites Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter seriell zu dem zentralen IDT des oben erwähnten vertikal verbundenen Drei-Elektroden- Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters geschaltet. Dieses zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter weist die Antiresonanzfrequenz desselben auf der Außenseite des Durchlaßbereichs des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters auf der Niederfrequenzseite desselben auf und besitzt keine Reflektoren. Da das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter seriell zu dem zentralen IDT, d. h. der Ausgangsseite, des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters geschaltet ist, ist es mit diesem Aufbau möglich, weiter den Dämpfungsbetrag in der Sperregion zu erhöhen, ohne die Leistungsfestigkeit oder den Reflexionskoeffizienten des Eingangsseitenanschlusses in der Sperregion zu verlieren.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, sowie bei dem oben erwähnten zweiten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter, ist ein drittes Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter ferner mit dem vertikal verbundenen Drei-Elektroden-Doppelmodus- SAW-Resonatorfilter verbunden. Das dritte Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter ist jedoch parallel zu dem Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter geschaltet. Bei einem spezifischen Beispiel ist das dritte Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter mit dem Doppelmodus- SAW-Resonatorfilter durch das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter verbunden. Dieses dritte Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter weist eine Resonanzfrequenz auf der Niederfrequenzseite des Durchlaßbereichs des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW- Resonatorfilters auf und besitzt keine Reflektoren.
Da zusätzlich zu dem zweiten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter, das seriell zu der Ausgangsseite des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters geschaltet ist, ein drittes Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter parallel zu dem Doppel-Modus- SAW-Resonatorfilter geschaltet ist, ist es mit diesem Aufbau möglich, weiter den Dämpfungsbetrag in der Sperregion zu erhöhen, ohne die Leistungsfestigkeit oder den Reflexionskoeffizienten des Eingangsseitenanschlusses in der Sperrregion zu verlieren.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlicher.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht, die eine Elektrodenstruktur eines herkömmlichen akustischen Oberflächenwellenbauelements darstellt;
Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht eines akustischen Oberflächenwellenbauelements gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3(a) bis Fig. 3(c) sind graphische Darstellungen, die Charakteristika eines vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters zeigen, wobei Fig. 3(a) eine Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik zeigt, Fig. 3(b) ein Smith-Impedanzdiagramm für einen Seitenanschluß eines zentralen IDT ist, und Fig. 3(c) ein Smith-Impedanzdiagramm für einen Seitenanschluß eines äußeren IDT ist;
Fig. 4(a) bis Fig. 4(c) sind graphische Darstellungen, die Charakteristika eines akustischen Oberflächenwellenbauelements des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels als Ganzes zeigen, wobei Fig. 4(a) eine Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik zeigt, Fig. 4(b) ein Smith-Impedanzdiagramm für einen zentralen IDT-Seitenanschluß ist, und Fig. 4(c) ein Smith-Impedanzdiagramm für einen Seitenanschluß eines äußeren IDT ist;
Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die eine Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik eines ersten Ein- Tor-SAW-Resonatorfilters eines Vier-Stufen-Aufbaus zeigt;
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die eine Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik eines ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters eines Drei-Stufen-Aufbaus zeigt;
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die eine Dämpfungspegel-Frequenz-Charakteristik eines ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters eines Zwei-Stufen-Aufbaus zeigt;
Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen w/λ&sub1; und dem Unterschied zwischen einer Resonanzfrequenz und der Frequenz, bei der eine Störreaktion auftritt, zeigt;
Fig. 9 ist eine graphische Darstellung, die eine Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik eines ersten Ein- Tor-SAW-Resonatorfilters eines Vier-Stufen-Aufbaus zeigt, wobei h/λ&sub1; gleich etwa 6,5% ist und w/λ&sub1; - 1/5;
Fig. 10 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Beabstandung I zwischen den IDTs und den Reflektoren eines vertikal verbundenen Drei- Elektroden-Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters und dem minimalen Wert eines Reflexionskoeffizienten in einer Sperregion zeigt;
Fig. 11 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Beabstandung I zwischen den IDTs und den Reflektoren eines vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters und dem maximalen Wert von VSWR in einem Durchlaßbereich zeigt;
Fig. 12 ist eine schematische Draufsicht, die eine Elektrodenstruktur eines akustischen Oberflächenwellenbauelements gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 13 ist eine graphische Darstellung, die eine Dämpfungspegel-Frequenz-Charakteristik eines akustischen Oberflächenwellenbauelements gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 14 ist eine graphische Darstellung, die eine Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik eines akustischen Oberflächenwellenbauelements des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt, bevor ein zweites Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter angeschlossen wird;
Fig. 15 ist eine schematische Draufsicht, die eine Elektrodenstruktur eines akustischen Oberflächenwellenbauelements gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
Fig. 16 ist eine graphische Darstellung, die eine Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik eines akustischen Oberflächenwellenbauelements gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 17 ist eine graphische Darstellung, die eine Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik einer modifizierten Version des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt, wenn t/λ&sub1; = 3,2 ist;
Fig. 18 ist eine vergrößerte Draufsicht, die IDTs in einem akustischen Oberflächenwellenbauelement des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt; und
Fig. 19 ist eine Ansicht, die den Schaltungsaufbau eines akustischen Oberflächenwellenbauelements des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht, die ein akustisches Oberflächenwellenbauelement gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Ein akustisches Oberflächenwellenbauelement 21 dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels wird unter Verwendung eines piezoelektrischen Substrats 22 hergestellt, das aus einem 36º- Y-Schnitt-, X-Ausbreitung-LiTaO&sub3; besteht. Das piezoelektrische Substrat 22 wird nicht auf das oben erwähnte Material begrenzt, es können beispielsweise ein 64º-Y-Schnitt-, X- Ausbreitung-LiNbO&sub3; oder ein 41º-Y-Schnitt-, X-Ausbreitung-- LiNbO&sub3; alternativ verwendet werden.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Elektrodenstruktur, die auf dem piezoelektrischen Substrat 22 gebildet ist. Auf dem piezoelektrischen Substrat 22 sind ein vertikal verbundendes Drei-Elektroden-Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 23 und ein erstes Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 gebildet.
Das vertikal verbundene Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 23 und das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 können auf getrennten piezoelektrischen Substraten gebildet sein oder können auf einem einzigen piezoelektrischen Substrat 22, wie in Fig. 2 gezeigt, gebildet sein.
Das vertikal verbundene Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 23 weist drei IDTs 25, 26 und 27 auf, die entlang einer Oberflächenwellenausbreitungsrichtung aufgereiht sind. Die IDTs 25 bis 27 weisen Kammelektroden 25a, 25b, 26a, 26b, 27a und 27b auf, die jeweils eine Mehrzahl von Elektrodenfingern aufweisen. Das heißt die IDTS 25 bis 27 weisen jeweils eine Mehrzahl von Paaren von gegenseitig vermaschten bzw. gegenseitig ineinander greifenden Elektrodenfingern auf.
Gitterreflektoren 28 und 29 sind an den Oberflächenwellenausbreitungsrichtungsenden der Region gebildet, in der die IDTs 25 bis 27 gebildet sind.
Eine Kammelektrode 25a, 27a von jedem der IDTs 25 und 27 ist mit einem Eingangsanschluß 30 elektrisch verbunden. Eine Kammelektrode 26a des IDT 26, der in der Mitte positioniert ist, ist elektrisch mit einem Ausgangsanschluß 31 verbunden. Die anderen Kammelektroden 25b, 26b und 27b der IDTs 25 bis 27 sind mit einem Massepotential verbunden.
Ferner ist ein Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 zwischen das Massepotential und einen Verbindungspunkt 32 zwischen dem Eingangsanschluß 30 und den IDTs 25 und 27 geschaltet. Mit anderen Worten wird der Eingangsanschluß 30 von einem Verbindungspunkt 32 zwischen dem vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 23 und dem ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 hinausgeführt.
Das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 weist vier Stufen von IDTS 24a bis 24d auf, die miteinander seriell verbunden sind. Das heißt benachbarte IDTs unter den IDTs 24a bis 24d weisen gemeinsame Busbalken bzw Sammelschienen auf. Das heißt die Busbalken 33a bis 33c sind gemeinsame Busbalken, und der Busbalken 33a dient beispielsweise sowohl als ein Busbalken, der eine Mehrzahl von Elektrodenfingern von einer Kammelektrode des IDT 24a verbindet, als auch als ein Busbalken, der eine Mehrzahl von Elektrodenfingern von einer Kammelektrode des IDT 24b verbindet.
In Fig. 2 ist ferner gezeigt, daß das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 keine Reflektoren aufweist.
Die IDTs 24a bis 24d und 25 bis 27 und die Reflektoren 28 und 29 können unter Verwendung von geeigneten Elektrodenmaterialien gebildet sein, und bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen dieselben aus Aluminium. Die IDTs 24a bis 24d und 25 bis 27 und die Reflektoren 28 und 29 können alternativ unter Verwendung einer Aluminiumlegierung mit bis zu 5 Gewichtsprozent von hinzugefügtem Kupfer bestehen.
Eine Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik des SAW-Resonatorfilters 23 in dem akustischen Oberflächenwellenbauelement dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels ist in Fig. 3(a) gezeigt. In Fig. 3(a) ist die Linie B eine charakteristische Kurve, die mit der zehnfach vergrößerten vertikalen Achse einen Hauptteil einer charakteristischen Kurve zeigt, die durch die Linie A gezeigt ist.
Smith-Impedanzdiagramme für das vertikal verbundene Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 23 sind lediglich in Fig. 3(b) und Fig. 3(c) gezeigt. Fig. 3(b) zeigt eine Charakteristik in dem zentralen IDT 26 und Fig. 3(c) zeigt eine Charakteristik in den äußeren IDTs 26 und 27.
Das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 ist mit den äußeren IDTs 25 und 27 des SAW-Resonatorfilters 23 verbunden, so daß die Resonanzfrequenz desselben auf der Niederfrequenzseite des Durchlaßbereichs des vertikal verbundenen Doppelmodus- SAW-Resonatorfilters 23 positioniert ist, d. h. in der Niederfrequenzseitensperregion des SAW-Resonatorfilters 23, und die Antiresonanzfrequenz desselben innerhalb des Durchlaßbereichs des SAW-Resonatorfilters 23 positioniert ist.
Die Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik über die Eingangs- und Ausgangs-Anschlüsse 30, 31 des akustischen Oberflächenwellenbauelements des bevorzugten Ausführungsbeispiels, das wie oben beschrieben aufgebaut ist, ist in Fig. 4(a) gezeigt. Ferner sind Smith-Impedanzdiagramme des akustischen Oberflächenwellenbauelements dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels in Fig. 4(b) und Fig. 4(c) gezeigt. Fig. 4(b) zeigt eine Charakteristik in der Seite des zentralen IDT, und Fig. 4(c) zeigt eine Charakteristik in der Seite der äußeren IDTs 25 und 27.
In Fig. 4(a), wie in Fig. 3(a), ist die Charakteristik, die durch die Linie B gezeigt ist, ein Hauptteil der Charakteristik, die durch die Linie A gezeigt ist, wobei die Einfügeverlustskala bzw. der Einfügeverlustmaßstab zehnmal vergrößert ist.
Wenn die Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik des SAW-Resonatorfilters 23, die lediglich in Fig. 3(a) gezeigt ist, und die Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels, die in Fig. 4(a) gezeigt ist, verglichen werden, ist zu sehen, daß in der Sperregion auf der Niederfrequenzseite des Durchlaßbereichs der Dämpfungsbetrag in der Nähe des Durchlaßbereichs stark für den Fall des bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 4(a) gezeigt ist, vergrößert ist.
Wenn ferner die Charakteristika, die in Fig. 3 (c) und Fig. 4(c) gezeigt sind, verglichen werden, ist zu sehen, daß bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Reflexionskoeffizient in der Sperregion als ein Resultat dessen, daß das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 parallel geschaltet ist, erhöht ist. Wenn daher beispielsweise das akustische Oberflächenwellenbauelement dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels in einer Antennenspitze einer Empfangsseite eines tragbaren Telephons oder dergleichen verwendet wird, kann der Reflexionskoeffizient in dem Durchlaßbereich auf der Seite des anderen Anrufers, d. h. der Sendeseite, effektiv angehoben werden.
Der Durchlaßbereich des SAW-Resonatorfilters 23 ist 935 bis 960 MHz, und die Niederfrequenzseitensperregion liegt zwischen 890 bis 915 MHz.
Da das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24, dessen Resonanzfrequenz auf der Niederfrequenzseite des Durchlaßbereichs positioniert ist, parallel zu dem vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 23 geschaltet ist, ist es bei dem akustischen Oberflächenwellenbauelement dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels folglich möglich, den Dämpfungsbetrag in der Sperregion auf der Niederfrequenzseite des Durchlaßbereichs zu erhöhen. Da es ferner möglich ist, den Reflexionskoeffizienten in dieser Sperregion groß auszulegen, beispielsweise wenn das akustische Oberflächenwellenbauelement in einer Antennespitze eines tragbaren Telephons oder dergleichen verwendet wird, ist es möglich, Verluste in dem Durchlaßbereich des Filters auf der Seite des anderen Anrufers, d. h. der Sendeseite, zu unterdrücken.
Da ferner das Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 parallel geschaltet ist, wird die eingeprägte Leistung zwischen dem vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 22 und dem ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 geteilt.

Beispiel des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels

Der Grund, warum das Sperren ausfällt, wenn eine große Leistung in ein akustisches Oberflächenwellenfilter eingespeist wird, besteht darin, daß eine Wanderung zwischen den Elektrodenfingern der IDTs aufgrund einer mechanischen Spannung auftritt, wenn die Oberflächenwellen erregt werden. Daher ist vorzugsweise bei dem akustischen Oberflächenwellenbauelement des bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 2 gezeigt ist, die Summe der Zahl der Elektrodenfinger der IDTS 25 und 27 des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters 23 größer als die Zahl der Elektrodenfinger des zentralen IDT 26. Wenn dieser Aufbau übernommen wird, da die Leistung in den äußeren IDTs 25 und 27 eingeprägt ist, was die Seite mit mehr Elektrodenfingern ist, und das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24, das eine Mehrzahl von IDTs aufweist, die jeweils mehrere Paare von Elektrodenfingern aufweisen und die miteinander seriell in eine Mehrzahl von Stufen, wie im vorhergehenden beschrieben, geschaltet sind, mit den IDTS 25 und 27 verbunden wird, kann der Gesamtbereich der Elektrodenfinger der IDTs, in denen die Leistung eingeprägt ist, vergrößert werden, und dadurch ist es möglich, weiter die Leistungsfestigkeit des Eingangsseitenanschlusses in der Sperregion zu verbessern.
Wenn ein akustisches Oberflächenwellenbauelement dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Verwendung von Al hergestellt wird, das 1,5 Gewichtsprozent von Cu als einen Zusatzstoff für die IDT-Elektroden enthält, bestätigt sich mit dem akustischen Oberflächenwellenbauelement dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels, wenn eine Leistung von 2 W in der Sperregion bei einer Umgebungstemperatur von 85º eingeprägt wird, selbst bei einer Frequenzposition in der Sperregion, in der die Leistungsfestigkeit am niedrigsten ist, daß das Bauelement eine Lebensdauer von über 70 Stunden besitzt, während bei dem herkömmlichen akustischen Oberflächenbauelement, das in Fig. 1 gezeigt ist, wenn eine Leistung von 2 W in der Sperregion eingeprägt wird, unmittelbar ein Ausfall des akustischen Oberflächenwellenbauelements auftritt. Daher ist es mit dem akustischen Oberflächenwellenbauelement dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels möglich, ein akustisches Oberflächenwellenbauelement vorzusehen, das nicht nur einen niedrigen Verlust in dem Durchlaßbereich und einen großen Dämpfungsbetrag aufweist, sondern ferner eine überlegene Leistungsfestigkeit besitzt.

Anderes Beispiel des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels

Bei dem akustischen Oberflächenwellenbauelement des bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 2 gezeigt ist, wird das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter durch serielles Verbinden von vier IDTs miteinander hergestellt, die jeweils mehrere Paare von Elektrodenfingern aufweisen. In diesem Fall ist die Öffnungslänge und die Zahl der Paare der Elektrodenfinger von allen IDTs 24a bis 24d gleich.
Das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 muß nicht notwendigerweise einen Vier-Stufen-Aufbau besitzen, bei dem vier IDTs, wie im vorhergehenden beschrieben, seriell verbunden sind, und kann alternativ einen 3-Stufen- oder 2-Stufen-Aufbau aufweisen. Dadurch, daß jedoch das erste Ein-Tor-SAW- Resonatorfilter 24 derart aufgebaut ist, daß dasselbe zahlreiche Stufen aufweist, ist es möglich, den Elektrodenbereich zu erhöhen, und dadurch ist es möglich, die Leistungsfestigkeit des Bauelements zu verbessern.
Die Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristika, wenn das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 vier Stufen, drei Stufen und zwei Stufen aufweist, sind in Fig. 5 bis Fig. 7 jeweils gezeigt. Die Kurve D in Fig. 5 bis Fig. 7 ist eine gezeigte charakteristische Kurve, wobei die Größe des Einfügeverlusts der vertikalen Achse zehnmal bezüglich der Charakteristik, die durch die Kurve E gezeigt ist, vergrößert ist.
Wie aus den Fig. 5 bis Fig. 7 offensichtlich ist, ist es mit dem 4-Stufen-Aufbau und dem 2-Stufen-Aufbau im Vergleich zu dem 3-Stufen-Aufbau möglich, Verluste in der Niederfrequenzseitenregion des Inneren des Durchlaßbereichs zu reduzieren. Das Bauelement kann daher effektiv in tragbaren Telephonen und dergleichen verwendet werden, bei denen der Unterschied zwischen der Sendefrequenz und der Empfangsfrequenz schmal bzw. eng ist.
Die Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristika, die in den Fig. 5 bis Fig. 7 gezeigt sind, sind Charakteristika von Fällen, bei denen der Durchlaßbereich 869 bis 894 MHz ist.
Wie im vorhergehenden erwähnt, ist es möglich, die Leistungsfestigkeit des Bauelements anzuheben, indem dem ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter ein Mehrstufenaufbau verliehen wird, es besteht jedoch das Problem, daß eine Störreaktion, die zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz des Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters existiert, groß wird. Das heißt es besteht ein Problem, daß die Störreaktion, die durch den Pfeil C in Fig. 5 gezeigt ist, groß wird.
Bei einem bevorzugten Aspekt des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels wird das Verhältnis der Leitungsbreite w der Elektrodenfinger des ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters, das in Fig. 2 und in Fig. 18 gezeigt ist, und der Wellenlanglänge λ&sub1; der erregten Oberflächenwellen kleiner als 1/4 eingestellt, um die oben erwähnte Störreaktion zu reduzieren. Der Grund, warum es möglich ist, die oben erwähnte Störreaktion zu reduzieren, indem w/λ&sub1; kleiner als 1/4 auf diese Art und Weise eingestellt wird, ist im folgenden erklärt.
Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem Verhältnis bezüglich der Wellenlänge λ&sub1; der Leitungsbreite w der Elektrodenfinger der IDTs 24a bis 24d eines ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters 24, das so aufgebaut ist, daß die Resonanzfrequenz desselben 850 MHz beträgt, d. h. daß dasselbe eine Dicke der Elektroden der IDTs aufweist, die auf etwa 6,5% der Wellenlänge 1 eingestellt ist, und des Frequenzunterschieds zwischen dieser Resonanzfrequenz und der Frequenz, bei der die Störantwort auftritt, zeigt. Wie es aus Fig. 8 klar ist, ist der oben erwähnte Frequenzunterschied 12,5 MHz, wenn w/λ&sub1; = 0,25 (1/4) ist. Wenn daher eine Frequenzstreuung während der Herstellung und Effekte von Fluktuationen bzw. Schwankungen der Betriebstemperatur berücksichtigt werden, tritt die Störreaktion innerhalb des Durchlaßbereichs auf, und Verluste innerhalb des Durchlaßbereichs werden groß.
Fig. 9 zeigt auf der anderen Seite die Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik eines ersten Vier-Stufen-Ein-Tor-SAW- Resonatorfilters 24, bei dem w/λ&sub1; = 1/5 und die Elektrodendicke h derart ist, daß h/λ&sub1; gleich etwa 6,5% ist.
Die Kurve F ist eine gezeigte Charakteristik, wobei der Einfügeverlustmaßstab der vertikalen Achse 10 mal bezüglich der Charakteristik, die durch die Kurve G gezeigt ist, vergrößert ist.
Wie aus Fig. 9 klar ist, ist hier der Unterschied zwischen der Resonanzfrequenz und der Frequenzposition, bei der die Störreaktion auftritt, kleiner als 8,5 MHz. Daher ist zu sehen, daß die Störreaktion keinen Einfluß auf das Innere des Durchlaßbereichs besitzt.
Es ist ferner zu sehen, daß durch Wählen der Leitungsbreite w der Elektrodenfinger der IDTs 24a bis 24d des ersten Ein- Tor-SAW-Resonatorfilters 24, derart, daß w/λ&sub1; < 1/4, es möglich ist, das Ausfallen zu unterdrücken, das durch das Kurzschließen zwischen den heißen Seiten bzw. den unter Spannung stehenden Seiten und den Masseseiten der IDTs 24a bis 24d aufgrund einer Wanderung zwischen den Elektrodenfingern verursacht wird, wenn Leistung in denselben eingeprägt ist. Das heißt, es ist möglich, die Lebensdauer des Bauelements, bis diese Art des Ausfallens auftritt, lang zu machen.
Selbst wenn ferner ein erstes Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 der Art, die oben beschrieben ist, parallel zu dem Doppel- Modus-SAW-Resonatorfilter 23 geschaltet ist, ist der Effekt auf den Durchlaßbereich des Verkleinerns der Leitungsbreite w auf den Durchlaßbereich klein, und daher ist es möglich, die Leistungsfestigkeit zu verbessern, ohne eine Verschlechterung des Einfügeverlusts in dem Durchlaßbereich des akustischen Oberflächenbauelements als Ganzes mit sich zu bringen.

Weiteres bevorzugtes Beispiel des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels

In einem akustischen Oberflächenwellenbauelement des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist das SAW-Resonatorfilter 23 vorzugsweise derart aufgebaut, daß die Beziehung
0,53 ≤ I/λ&sub2; ≤ 0,59
erfüllt ist, wenn die Beabstandung zwischen den Mitten der Außenendelektrodenfinger der äußeren IDTs 25 bis 27 des vertikal verbundenen Doppel-Modus-SAW-Resonatorfilters 23 und den Mitten der Innenendelektroden der Reflektoren als I bezeichnet wird, und die Wiederholungswellenlänge der Elektroden der Reflektoren als λ&sub2; (siehe Fig. 2) bezeichnet wird. Das oben erwähnte 'I' ist insbesondere, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, beispielsweise der Abstand zwischen der Mitte des äußersten Elektrodenfingers des äußeren IDT 27 und der Mitte der innersten Elektrode des Reflektors 29, der auf der äußeren Seite positioniert ist.
Fig. 10 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem oben erwähnten I/λ&sub2; und dem Minimalwert des Reflexionskoeffizienten in der Sperregion in dem vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters 23 ist, und Fig. 11 zeigt die Beziehung zwischen I/λ&sub2; und dem Maximalwert von VSWR in dem Durchlaßbereich desselben.
Die oben erwähnten Charakteristika sind Charakteristika eines Falls, bei dem der Durchlaßbereich des SAW-Resonatorfilters 23 auf 849 bis 869 MHz gewählt wird, die Sperregion zu 824 bis 849 MHz gewählt wird, und ferner unter der Berücksichtigung, daß die Frequenzstreuung des Durchlaßbereichs zu ± 2 MHz breiter bei 29 MHz gewählt wird.
Wie es aus Fig. 10 und Fig. 11 klar ist, wird, wenn die Beabstandung I zwischen den äußeren IDTs und den Reflektoren des SAW-Resonatorfilters 23 0,53 λ&sub2; oder kleiner ist, der Reflexionskoeffizient in der Sperregion kleiner als 0,7, und praktische Probleme treten auf. Auf der anderen Seite, wie es aus Fig. 11 klar ist, wird, wenn die Beabstandung I größer als 0,59 λ&sub2; ist, das VSWR größer als 2,5. Wie es aus den Resultaten von Fig. 10 und Fig. 11 klar ist, ist daher die Beabstandung I vorzugsweise größer als 0,53 λ&sub2; und kleiner als 0,59 λ&sub2;
Wenn dementsprechend ein akustisches Oberflächenwellenbauelement gemäß diesem Modifikationsbeispiel beispielsweise als ein Empfangsseitenfilter einer Antennespitze eines tragbaren Telephons verwendet wird und mit einem Sendeseitenfilter verbunden ist, kann der Reflexionskoeffizient des Empfangsseitenfilters in dem Sendeseitendurchlaßbereich vergrößert werden, die Impedanz kommt näher an einen Leerlauf und es ist folglich möglich, die Verschlechterung der Charakteristika des Sendeseitenfilters zu unterdrücken.

Weiteres bevorzugtes Beispiel eines akustischen Oberflächenwellenbauelements des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels

Bei dem akustischen Oberflächenwellenbauelement, das in Fig. 2 gezeigt ist, erfüllt vorzugsweise das Verhältnis der Beabstandung t zwischen den IDTs 24a bis 24d des ersten Ein- Tor-SAW-Resonatorfilters 24 zu der Wellenlänge λ&sub1; des Resonators, der durch die IDTs gebildet ist, t/λ&sub1; > 3. Indem t/λ&sub1; > 3 auf diese Art und Weise gewählt wird, ist es möghich, Welligkeiten in dem Durchlaßbereich zu reduzieren, die durch die Störreaktion verursacht werden, die zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz existiert. Dies ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und Fig. 17 erklärt.
Wie im vorhergehenden beschrieben ist es, indem dem ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 ein Mehrstufenaufbau verliehen wird, möglich, den Elektrodenbereich zu vergrößern, und dadurch die Leistungsfestigkeit zu erhöhen. Wenn jedoch das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 mehrstufig ausgelegt wird, wird die Störreaktion, die zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz desselben existiert, groß. Das heißt die Störreaktion, die mit dem Pfeil C in Fig. 5 gezeigt ist, wird groß.
Auf der anderen Seite ist die Charakteristik, die in Fig. 9 gezeigt ist, dieselbe eines Falls, bei dem das erste Ein- Tor-SAW-Resonatorfilter 24 vierstufig ausgelegt ist, und das Verhältnis der Beabstandung t zwischen den IDTs 24a bis 24d zu der Wellenlänge λ&sub1; ist ferner t/λ&sub1; = 2,1. Es ist hier sichtbar, daß die Welligkeit in dem Durchlaßbereich etwa 2 dB ist.
Bezüglich dessen zeigt Fig. 17 eine Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik eines Falls, bei dem das oben erwähnte t/λ&sub1; 3,2 ist. Der Rest des Aufbaus ist gleich dem Fall, der in Fig. 9 gezeigt ist.
Wenn man die Charakteristika, die in Fig. 9 und Fig. 17 gezeigt sind, vergleicht, ist es klar, daß in der Charakteristik, die in Fig. 17 gezeigt ist, die Welligkeit in dem Durchlaßbereich auf etwa 1/4tel der Größe derselben in der Charakteristik, die in Fig. 9 gezeigt ist, reduziert ist. Das heißt es ist möglich, die Welligkeit in dem Durchlaßbereich zu reduzieren, wie es oben beschrieben ist, indem die Beabstandung t derart gewählt wird, daß t/λ&sub1; = 3,2 ist. Experimente, die durch die vorliegenden Erfinder ausgeführt wurden, haben bestätigt, daß wenn das oben erwähnte t/λ&sub1; größer als 3 gewählt ist, es möglich ist, die Welligkeit in dem Durchlaßbereich, wie bei dem Fall der Charakteristik, die in Fig. 17 gezeigt ist, klein zu machen.
Wenn daher das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 24 mehrstufig ausgelegt wird, indem t/λ&sub1; größer als 3 gewählt wird, ist es möglich, die Leistungsfestigkeit zu erhöhen, ohne die Charakteristik innerhalb des Durchlaßbereichs zu verschlechtern.

Zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Fig. 12 ist eine schematische Draufsicht, die eine Elektrodenstruktur eines akustischen Oberflächenwellenbauelements gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
In Fig. 12 besteht ein piezoelektrisches Substrat, obwohl ein piezoelektrisches Substrat nicht gezeigt ist, aus einem 35º-Y-Schnitt-, X-Ausbreitung-LiTaO&sub3;, und die Elektrodenstruktur, die in Fig. 12 gezeigt ist, ist auf diesem piezoelektrischen Substrat gebildet. Als das piezoelektrische Substrat kann alternativ ein 64º-Y-Schnitt-, X-Ausbreitung- LiNbO&sub3; oder 41º-Y-Schnitt-, X-Ausbreitung-LiNbO&sub3; oder dergleichen verwendet werden.
Ein vertikal verbundenes Drei-Elektroden-Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 41, ein erstes Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 42 und ein zweites Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 43 sind auf diesem piezoelektrischen Substrat gebildet.
Das vertikal verbundene Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 41 ist auf die gleiche Art und Weise aufgebaut, wie das vertikal verbundene Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 23, das bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Das heißt dasselbe weist drei IDTs 44 bis 46 auf. Reflektoren 47 und 48 sind an den Enden der Region gebildet, in der die IDTs 44 bis 46 gebildet sind.
Eine Kammelektrode 44a, 46a von jedem der IDTs 44 und 46 ist mit einem Eingangsanschluß 49 verbunden. Die anderen Kammelektroden 44b, 46b sind mit einem Massepotential verbunden. Eine Kammelektrode 45a des IDT 45 ist mit einem Ausgangsanschluß 50 durch den zweiten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 43 verbunden. Die andere Kammelektrode 45b ist mit dem Massepotential verbunden.
Das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 42 ist zwischen den Eingangsanschluß 49 und das Massepotential geschaltet. Das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 42 ist auf die gleiche Art und Weise aufgebaut, wie das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 42, das bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Das heißt das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 42 weist IDTs 42a bis 42d auf, die seriell miteinander verbunden sind. Das heißt das erste Ein-Tor-SAW- Resonatorfilter 42 besteht aus vier Stufen von IDTs, die seriell verbunden bzw. geschaltet sind.
Wie im vorhergehenden erwähnt, ist das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 42 zwischen das Massepotential und einen Punkt zwischen dem Eingang und dem Ausgang geschaltet.
Bei einem akustischen Oberflächenwellenbauelement dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels ist der Aufbau der Eingangsseite des ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters 42 gleich demselben bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Was sich unterscheidet, ist die Ausgangsseite des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters 41, und nämlich, daß das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 43 mit der Ausgangsseite des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters 41 verbunden ist. Mit anderen Worten ist das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 43 seriell mit dem vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 41 verbunden.
Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 42 ferner ein Resonator eines Vier-Stufen-Aufbaus und ist derart aufgebaut, daß die Resonanzfrequenz desselben zu der Niederfrequenzseite des Durchlaßbereichs des SAW-Resonatorfilters 41 positioniert ist, d. h. auf der Hochfrequenzsseite der Niederfrequenzseitensperregion, und sich die Antiresonanzfrequenz desselben in dem Durchlaßbereich des SAW-Resonatorfilters 41 befindet.
Wie bei dem Fall des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist es daher möglich, den Dämpfungsbetrag auf der Hochfrequenzseite der Sperregion auf der Eingangsseite zu erhöhen, und die Leistungsfestigkeit wird dadurch erhöht, daß der Elektrodenbereich erhöht wird.
Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ferner bei dem SAW-Resonatorfilter 41 die Summe der Zahlen der Elektrodenfinger der äußeren IDTs größer als die Zahl der Elektrodenfinger des zentralen IDT, und daher wird zusammen mit der Verbindung des oben erwähnten ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters 42 als ein Mehrstufenresonator der Gesamtbereich der IDT-Elektroden, in die Leistung eingeprägt ist, erhöht, und die Leistungsfestigkeit des Bauelements wird verbessert.
Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ferner, anders als bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 43 seriell zu dem zentralen IDT 45 des SAW-Resonatorfilters 41 geschaltet. Dieses zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 43 ist derart aufgebaut, daß sich die Antiresonanzfrequenz desselben auf der Niederfrequenzseite der Sperregion des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters 41 befindet, und dasselbe keine Reflektoren aufweist. Wie es aus den Experimentbeispielen klar ist, die im folgenden erörtert sind, ist es daher möglich, den Dämpfungsbetrag auf der Niederfrequenzseite der Sperregion ebenfalls zu erhöhen. Dies ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 13 und Fig. 14 erklärt. Die Charakteristik J in Fig. 13 und Fig. 14 zeigt eine Charakteristik, wobei der Maßstab der vertikalen Achse, die für die Charakteristik K gezeigt ist, 10 mal vergrößert ist.
Fig. 13 zeigt eine Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik innerhalb des Durchlaßbereichs dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels. Fig. 14 zeigt eine Einfügeverlust-Frequenz- Charakteristik eines akustischen Oberflächenwellenbauelements bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel, bevor das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 43 angeschlossen ist. Vergleichend mit Fig. 13 und Fig. 14, ist zu sehen, daß bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel nicht nur der Dämpfungsbetrag auf der Hochfrequenzseite der Sperregion erhöht ist, sondern ferner der Dämpfungsbetrag auf der Niederfrequenzseite der Sperregion ebenfalls erhöht ist.
Die Charakteristika des akustischen Oberflächenwellenbauelements, die in Fig. 13 und 14 gezeigt sind, sind dieselben eines Falls, bei dem der Durchlaßbereich des SAW-Resonatorfilters 41 869 bis 894 MHz ist, und die Sperregion 824 bis 849 MHz ist.

Drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Fig. 15 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur eines akustischen Oberflächenwellenbauelements gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Bei einem akustischen Oberflächenwellenbauelement dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels wird ein piezoelektrisches 36º-Y-Schnitt-, X-Ausbreitung-Substrat verwendet. Das heißt die Elektrodenstruktur, die in Fig. 15 gezeigt ist, ist auf diesem piezoelektrischen Substrat gebildet. Als das piezoelektrische Substrat können jedoch daneben ein 36º-Y-Schnitt-, X-Ausbreitung-LiTaO&sub3;-Substrat, ein 64º-Y-Schnitt-, X-Ausbreitung-LiNbO&sub3; oder 41º-Y- Schnitt-, X-Ausbreitung-LiNbO&sub3; oder dergleichen alternativ verwendet werden.
Bezugnehmend auf Fig. 15 besteht ein akustisches Oberflächenwellenbauelement des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels aus einem vertikal verbundenen Drei-Elektroden-Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 61, einem ersten Ein-Tor-SAW- Resonatorfilter 62, einem zweiten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 63 und einem dritten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 64. Davon sind das vertikal verbundene Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 61, das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 62 und das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 63 auf die gleiche Art und Weise aufgebaut, wie das vertikal verbundene Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 41, das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 42 und das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 43 des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 12 gezeigt ist. Dementsprechend sind identischen Teilen entsprechende Bezugszahlen zugeordnet, und die Beschreibung derselben, die bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels vorgenommen wurde, wird übernommen und es wird keine weitere detaillierte Beschreibung dieser Teile hierin vorgenommen.
Das vertikal verbundene Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 61 und das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 63 sind seriell zwischen einen Eingangsanschluß 69 und einen Ausgangsanschluß 70 geschaltet. Das vertikal verbundene Doppelmodus- SAW-Resonatorfilter 61 weist drei IDTs 65 bis 67 in der. Mitte desselben auf. Reflektoren 68a und 68b sind an den Enden der Leitung der IDTs 65 bis 67 gebildet. Eine Kammelektrode 65a, 67a von jedem der äußeren IDTs 65 und 67 ist mit dem Eingangsanschluß 69 verbunden. Das erste Ein-Tor- SAW-Resonatorfilter 62 ist ebenfalls mit diesen Kammelektroden 65a und 67a der IDTs 65 und 67 verbunden.
Die anderen Kammelektroden 65b und 67b der IDTS 65 und 67 sind mit einem Massepotential verbunden, und eine Kammelektrode 66a des zentralen IDT 66 ist mit dem Ausgangsanschluß 70 durch das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 63 verbunden. Die Kammelektrode 66b ist ferner mit dem Massepotential verbunden.
Die Resonanzfrequenzen und die Antiresonanzfrequenzen des ersten und des zweiten SAW-Resonatorfilters 62 und 63 sind auf die gleiche Art und Weise wie bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel eingestellt. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel können daher ferner die Effekte, die bei dem akustischen Oberflächenwellenbauelement des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels erhalten werden, erhalten werden. Das heißt auf der Eingangsseite ist es möglich, die Leistungsfestigkeit des Bauelements anzuheben, indem der Elektrodenbereich vergrößert wird, da das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 62 des Vierstufen-Aufbaus parallel mit dem Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter 61 verbunden ist, und bei dem SAW-Resonatorfilter 61 die Summe der Zahlen der Elektrodenfinger der äußeren IDTs 65 und 67 größer als die Zahl der Elektrodenfinger des zentralen IDT 66 ist. Da zusätzlich das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 63 auf der Ausgangsseite als ein Serienresonator verbunden ist, ist es möglich, der Dämpfungsbetrag auf den Hochfrequenzseite der Sperregion ebenfalls anzuheben.
Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist auf der oben erwähnten Ausgangsseite ferner das dritte Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 64 zwischen das Massepotential und einen Verbindungspunkt 71 zwischen dem Ausgangsanschluß 70 und dem zweiten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 63 geschaltet. Das dritte Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 64 weist eine Struktur auf, bei der zwei IDTs 64a und 64b, die jeweils mehrere Elektrodenfinger aufweisen, seriell verbunden bzw. geschaltet sind, und ist derart aufgebaut, daß sich die Antiresonanzfrequenz desselben auf der Niederfrequenzseite der Sperregion des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters 61 befindet und dasselbe keine Reflektoren aufweist. Obwohl bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel das dritte Ein-Tor- SAW-Resonatorfilter 64 aufgebaut ist, indem zwei Stufen des IDT 64a und 64b seriell verbunden sind, ist die Zahl der Stufen nicht speziell begrenzt.
Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 62 mit den äußeren IDTs 65 und 67 des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters 61 verbunden, das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 63 ist seriell mit dem zentralen IDT 66 verbunden, und dann ist danach das dritte Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 64 parallel mit dem Doppelmodus SAW-Resonatorfilter 61 als ein paralleler Resonator verbunden. Die Einfügeverlust-Frequenz-Charakteristik dieses akustischen Oberflächenwellenbauelements als Ganzes ist in Fig. 16 gezeigt.
Vergleich man die Charakteristik, die in Fig. 16 gezeigt ist, mit der Charakteristik, die in Fig. 14 gezeigt ist, ist zu sehen, daß bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel zusätzlich zu der Zunahme des Dämpfungsbetrags auf der Niederfrequenzseite der Sperregion der Dämpfungsbetrag in der mittleren Umgebung der Sperregion ebenfalls zunimmt.
Das heißt bei dem akustischen Oberflächenwellenbauelement dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels ist es möglich, die Dämpfungsmenge außerhalb des Durchlaßbereichs auf der Niederfrequenzseite desselben zu erhöhen, da das erste Ein- Tor-SAW-Resonatorfilter 62 parallel mit dem SAW-Resonatorfilter 61 verbunden ist. Da ferner das zweite Ein- Tor-SAW- Resonatorfilter 63 seriell verbunden bzw. geschaltet ist, und das dritte Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter 64 ferner parallel zu der Ausgangsseite geschaltet ist, ist es möglich, weiter den Dämpfungsbetrag in der Sperregion zu erhöhen, ohne eine Leistungsfestigkeit oder einen Reflexionskoeffizienten des Eingangsseitenanschlusses in der Sperregion zu verlieren.
Mittels der Impedanz-Frequenz-Charakteristik des dritten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters 64, das mit dem Ausgangsanschluß 70 verbunden ist, ist es ferner möglich, das VSWR an dem Ausgangsseitenanschluß des akustischen Oberflächenwellenbauelements dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels klein zu machen.
Bei den akustischen Oberflächenwellenbauelementen des zweiten und des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist es ferner möglich, die bevorzugten Modifikationen der akustischen Oberflächenwellenbauelemente des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels zu verwenden, und dadurch die gleichen Effekte wie mit diesen bevorzugten oben beschriebenen Modifikationen zu erhalten.
Bei einem akustischen Oberflächenwellenbauelement gemäß einem breiten Aspekt der Erfindung ist es möglich, die Leistungsfestigkeit des Bauelements anzuheben, indem der Elektrodenbereich auf der Ausgangsseite erhöht wird, da das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter parallel zu dem vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter geschaltet ist, und der Verbindungspunkt zwischen denselben der Eingangsanschluß wird. Da zusätzlich die Resonanzfrequenz des ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters eingestellt ist, wie es oben beschrieben ist, ist es möglich, den Dämpfungsbetrag außerhalb des Durchlaßbereichs auf der Niederfrequenzseite desselben, d. h. auf der Hochfrequenzseite der Sperregion, zu erhöhen. Wenn daher ein akustisches Oberflächenwellenbauelement der Erfindung beispielsweise als ein Empfangsfilter einer Antennespitze eines tragbaren Telephons oder dergleichen verwendet wird, ist es möglich, den Reflexionskoeffizienten in der Sperregion zu erhöhen, und es ist dadurch möglich, Verluste in dem Durchlaßbereich der eintreffenden Seite, d. h. dem Sendeseitenfilter, zu unterdrücken.
Bei dieser Erfindung ist es durch Wählen der Summe der Zahlen der Elektrodenfinger der äußeren IDTs größer als die Zahl der Elektrodenfinger des zentralen IDT des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters und durch Verbinden des ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilters mit dem äußeren Paar der IDTs des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW- Resonatorfilters möglich, weiter den Elektrodenbereich der Eingangsseite zu erhöhen, und dadurch ist es möglich, stärker die Leistungsfestigkeit des Bauelements zu verbessern.
Indem dem ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter ferner ein Aufbau verliehen wird, bei dem vier oder zwei SAW-Resonatoren seriell verbunden sind, und indem das Verhältnis w/λ&sub1; der Breite w der Elektrodenfinger zu der Wellenlänge λ&sub1; der SAW-Resonatoren w/λ&sub1; < 1/4 gewählt wird, ist es möglich, die Störreaktion in dem Durchlaßbereich zu reduzieren, und es ist möglich, stärker die Leistungsfestigkeit ohne einen Einfluß auf die Charakteristika in dem Durchlaßbereich zu verbessern.
Wenn ferner das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter aus einem Aufbau besteht, bei dem vier oder zwei Resonatoren seriell verbunden sind, und ferner das Verhältnis der Beabstandung t zwischen den Elektrodenfingern der Resonatoren zu der Wellenlänge λ&sub1; der Resonatoren zu t/λ&sub1; > 3 gewählt wird, können bei diesem Fall, da t/λ&sub1; größer als 3 gewählt wurde, In-Band-Welligkeiten in dem Durchlaßbereich verkleinert werden, obwohl eine Störreaktion, die zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz des ersten Ein-Tor- SAW-Resonatorfilters besteht, das die IDTs aufweist, die seriell in mehrere Stufen geschaltet sind, auftritt.
Wenn ferner die Beabstandung zwischen den Mitten der Außenendelektrodenfinger der äußeren IDTs und den Innenendelektroden des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters mit I bezeichnet wird, ist es, wenn das Verhältnis zwischen I und der Wellenlänge λ&sub2; der Reflektoren größer als 0,53 und kleiner als 0,59 gewählt wird, möglich, den Reflexionskoeffizienten in der Sperregion groß zu machen. Wenn beispielsweise daher ein akustisches Oberflächenwellenbauelement der Erfindung als ein Empfangsfilter einer Antennespitze eines tragbaren Telephons verwendet wird, ist es möglich, die Verschlechterung der Verluste in dem Durchlaßbereich des Filters der eintreffenden Seite, d. h. der Sendeseite, zu unterdrücken.
Mit einem Aufbau, bei dem das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter seriell mit dem Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter verbunden ist, ist es ferner möglich, die Dämpfungsmenge in der Sperregion weiter zu erhöhen, ohne eine Leistungsfestigkeit und den Reflexionskoeffizienten des Eingangsseitenanschlusses in der Sperregion zu verlieren.
Wenn außerdem ein drittes Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter parallel mit den zentralen IDTS des vertikal verbundenen Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters verbunden ist, ist es möglich, stärker die Dämpfungsmenge in der Sperregion zu erhöhen, ohne eine Leistungsfestigkeit und den Reflexionskoeffizienten des Eingangsseitenanschlusses in der Sperregion zu verlieren, und ferner möglich, das VSWR in dem Durchlaßbereich an dem Ausgangsseitenanschluß zu reduzieren.
Obwohl Reflektoren nicht in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung gezeigt sind, können die Reflektoren bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf die speziellen Ausführungsbeispiele derselben beschrieben ist, sind viele andere Variationen und Modifikationen und andere Anwendungen Fachleuten offensichtlich. Es wird daher bevorzugt, daß die vorliegende Erfindung nicht durch die spezifische Offenbarung hierin sondern lediglich durch die beigefügten Ansprüche begrenzt ist.

Claims

1. Ein akustisches Oberflächenwellenbauelement mit folgenden Merkmalen:

einem ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter (24; 42; 62), das mindestens einen Zwei-Stufen-Aufbau aufweist, und das Interdigitalwandler (24a-24d; 42a-42d) aufweist, die jeweils eine Mehrzahl von paaren von gegenseitig ineinander greifenden Elektrodenfingern aufweisen; und

einem Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter (23; 41; 61), das drei Interdigitalwandler (25, 26, 27; 44, 45, 46; 65, 66, 67), Gitterreflektoren (28, 29; 47, 48; 68a, 68b) und einen Durchlaßbereich aufweist, wobei die Interdigitalwandler entlang einer Oberflächenwellenausbreitungsrichtung angeordnet sind, wobei einer der drei Interdigitalwandler als ein zentraler Wandler zwischen den zwei anderen Wandlern positioniert ist, wobei die zwei anderen Wandler daher äußere Wandler sind;

wobei ein Eingangsanschluß (30; 49; 69) des akustischen Oberflächenwellenbauelements mit einem Verbindungspunkt (32) zwischen dem ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter (24; 42; 62) und den äußeren Wandlern verbunden ist, und ein Ausgangsanschluß (31; 50; 70) des akustischen Oberflächenwellenbauelements mit dem zenralen Wandler verbunden ist;

wobei das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter (24, 42; 62) so aufgebaut ist, daß die Resonanzfrequenz desselben außerhalb des Durchlaßbereichs des Doppelmodus- SAW-Resonatorfilters (23; 41; 61) auf der Niederfrequenzseite des Durchlaßbereichs liegt;

wobei das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter (24; 42; 62) aus vier oder zwei SAW-Resonatoren gebildet ist, die seriell geschaltet sind, und

wobei ein Verhältnis einer Beabstandung t zwischen den Elektrodenfingern der Interdigitalwandler der SAW-Resonatoren zu der Wellenlänge λ&sub1; der SAW-Resonatoren t/λ&sub1; > 3 ist.

2. Ein akustisches Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem

das Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter (23; 41; 61) unter Verwendung eines piezoelektrischen 36º-Y-Schnitt-, X- Ausbreitung-Substrats (22) hergestellt ist, und ein Verhältnis zwischen I und einer Wellenlänge λ&sub2; der Reflektoren 0,53 ≤ I/λ&sub2; ≤ 0,59 ist, wobei I die Beabstandung zwischen den Mitten der Außenend-Elektrodenfinger der äußeren Wandler und der Mitte der Innen-Endelektrodenfinger der Reflektoren ist.

3. Ein akustisches Oberflächenwellenbauelement mit folgenden Merkmalen:

einem Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter (23; 41; 61), das drei Interdigitalwandler (25, 26, 27; 44, 45, 46; 65, 66, 67), Gitterreflektoren (28, 29; 47, 48; 68a, 68b) und einen Durchlaßbereich aufweist, wobei die Interdigitalwandler entlang einer Oberflächenwellenausbreitungsrichtung angeordnet sind, wobei einer der drei Interdigitalwandler als ein zentraler Wandler zwischen den anderen zwei Wandlern positioniert ist, wobei die anderen zwei wandler daher äußere Wandler sind;

wobei ein Eingangsanschluß (30; 49; 69) des akustischen Oberflächenwellenbauelements mit einem Verbindungspunkt (32) zwischen dem ersten Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter (24; 42; 62) und den äußeren Wandlern verbunden ist, und ein Ausgangsanschluß (31; 50; 70) des akustischen Oberflächenwellenbauelements mit dem zentralen Wandler verbunden ist,

wobei das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter (24; 42; 62) so aufgebaut ist, daß die Resonanzfrequenz desselben außerhalb des Durchlaßbereichs des Doppelmodus- SAW-Resonatorfilters (23; 41; 61) auf der Niederfrequenzseite des Durchlaßbereichs liegt, und

wobei bei dem Doppelmodus-SAW-Resonatorfilter (23; 41; 61) ein Verhältnis zwischen I und einer Wellenlänge (λ&sub2;) der Gitterreflektoren von 0,53 ≤ I/λ&sub2; ≤ 0,59 ist, wobei I die Beabstandung zwischen den Mitten der Außenend-Elektrodenfinger der äußeren Wandler und der Mitten der Innenend-Elektrodenfinger der Reflektoren ist.

4. Ein akustisches Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 3, bei dem

das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter (24; 42; 62) unter Verwendung eines piezoelektrischen 36º-Y-Schnitt-, X-Ausbreitung-Substrats (22) hergestellt ist, und aus vier oder zwei SAW-Resonatoren, die seriell geschaltet sind, besteht, und

ein Verhältnis einer Beabstandung t zwischen den Elektrodenfingern der Interdigitalwandler der SAW-Resonatoren zu der Wellenlänge λ&sub1; der SAW-Resonatoren t/λ&sub1; > 3 ist.

5. Ein akustisches Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem

die Summe der Zahlen der Elektrodenfinger der äußeren Interdigitalwandler (25, 27; 44, 46; 65, 67) größer als die Zahl der Elektrodenfinger der zentralen Interdigitalwandler (26; 45; 66) ist.

6. Ein akustisches Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem

das erste Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter (24; 42; 62) unter Verwendung eines piezoelektrischen 36º-Y-Schnitt-, X-Ausbreitung-Substrats (2) hergestellt ist, und aus vier oder zwei SAW-Resonatoren besteht, die seriell geschaltet sind, und ein Verhältnis einer Breite w der Elektrodenfinger der Interdigitalwandler, die die SAW- Resonatoren bilden, zu der Wellenlänge λ&sub1; der SAW-Resonatoren w/λ&sub1; < 1/4 ist.

7. Ein akustisches Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem

ein zweites Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter (43; 63) eine Antiresonanzfrequenz außerhalb des Durchlaßbereichs des Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters (41; 61) auf der Niederfrequenzseite des Durchlaßbereichs aufweist, und keine Reflektoren aufweist, die zwischen den Ausgangsanschluß (50; 71) und den zentralen Interdigitalwandler (45; 66) des Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters (41; 61) geschaltet sind.

8. Ein akustisches Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 7, bei dem

ein drittes Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter (64) eine Resonanzfrequenz außerhalb des Durchlaßbereichs des Doppelmodus-SAW-Resonatorfilters (61) auf der Niederfrequenzseite des Durchlaßbereichs aufweist, und keine Reflektoren aufweist, die zwischen den Ausgangsanschluß (71) und das zweite Ein-Tor-SAW-Resonatorfilter (63) geschaltet sind.

9. Ein akustisches Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das erste Ein-Tor-SAW- Resonatorfilter keine Reflektoren aufweist.