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Patent Searching and Data


Title:
SURFACE-WAVE REFLECTOR-FILTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/007818
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a surface-wave filter in which the acoustic wavepath is reflected in order to reduce the substrate size necessary. The reflections are chosen so that interference due to temperature effects is excluded. The use of filters of this kind as partial filters in a combined filter enables cross-talk to be further reduced.

Inventors:
Machui, Jürgen (Strassbergerstrasse 103, München 40, D-8000, DE)
Ruile, Werner (Klarastrasse 5, München 19, D-8000, DE)
Application Number:
PCT/DE1990/000876
Publication Date:
May 30, 1991
Filing Date:
November 14, 1990
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Wittelsbacherplatz 2, München, D-80333, DE)
Machui, Jürgen (Strassbergerstrasse 103, München 40, D-8000, DE)
Ruile, Werner (Klarastrasse 5, München 19, D-8000, DE)
International Classes:
H03H9/25; H03H9/02; H03H9/145; H03H9/64; H04B11/00; (IPC1-7): H03H9/02; H03H9/64
Foreign References:
EP0032313A2
US3559115A
EP0054723A1
Other References:
The IEEE 15th Conference of Electrical & Electronics Engineers in Isreal, Proceedings, 7.-9. April 1987, Tel Aviv Fair Grounds, Z. Ovnat: "A low-loss narrowband surface acoustic wave filter at UHF is realized with two-track group-type unidirectional transducers" Seiten 1-4
Patent Abstracts of Japan, Band 8, Nr. 268 (E-283)(1705), 7. Dezember 1984; & JP-A-59139714 (Sony K.K.) 10. August 1984
See also references of EP 0571365A1
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34, München 22, D-8000, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Reflektor¬ filter mit (mindestens) einem Eingangswandler (3) mit (jeweils) einer HauptWellenausbreitungsrichtung (E).
2. (mindestens) einem Ausgangswandler (4) mit (jeweils) einer HauptWellenausbreitungsrichtung (A) , einem Substrat (2), auf dessen Oberfläche diese Eingangs und Ausgangswandler derart angeordnet sind, daß kein Zusammenfallen von EingangswandlerHauptWellenaus¬ breitungsrichtung (E) und AusgangswandlerHauptWellenaus¬ breitungsrichtung (A) vorliegt, mit mindestens zwei hinsichtlich des akustischen Weges (6;7;8; 5,1;7,1) zwischen Eingangswandler (3) und Ausgangswandler (4) hintereinandergeschalteten Reflektoren (6,1;6,2;6,3.. ), die zu den Wandlern (3;4) und zueinander derart angeordnet sind, daß die akustische Welle zwischen den Wandlern (3;4) der Anzahl der Reflektoren entsprechend häufige hintereinandergeschaltete Richtungsänderungen hat und die Richtungsänderung der akustischen Welle in einem jeweiligen solchen Reflektor größer als 155° und kleiner als 180° ist.
3. Reflektorfilter nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h , daß Eingangswandler und Ausgangswandler in Richtung ihrer je¬ weiligen HauptWellenausbreitungsrichtung lateral mindestens so weit gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß Übersprechen durch Querwellen vermieden ist (Fig. 2).
4. Reflektorfilter nach Anspruch 1 oder 2, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h , daß Eingangswandler und/oder Ausgangswandler unidirektionale Wandler sind.
5. Reflektorfilter nach Anspruch 3, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h , daß für die unidirektionale Wirkung des Wandlers (3,4) für einen jeweiligen Wandler ein zusätzlicher 180°Reflektor (13,14) vorgesehen ist, der bezogen auf den jeweiligen Wandler in Richtung der HauptWellenausbreituπgsrichtung entgegenge¬ setzt einem der hintereinandergeschalteten Reflektoren (6, 1; 6, 2) angeordnet ist.
6. Reflektorfilter nach Anspruch 3, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h , daß der jeweilige UnidirektionalWandler ein Mehrphasen Wandler (84 P 8076) ist.
7. Reflektorfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h , daß Zusatzmetallisierungsflächen (50) auf der Oberfläche des Substrats (2) außerhalb der Wandler (3,4) und Reflektoren (6,1;6,2 ...) zur Egalisiεrung der WellenAusbreituπgsbedin gungen vorgesehen sind.
8. Reflektorfilter nach einem vorangehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h , daß auf der Oberfläche des Substrats einander gegenüber¬ liegende Kanten der Sammelschiene (33,34) von Wandlern (3,4) und/oder Reflektoren geriffelte Struktur derart haben, daß Totalreflexion einer akustischen Welle an einer derartigen geriffelten Kante ausgeschlossen ist.
9. OberflächenwellenReflektorfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h , daß für weiter verbesserten Nutzsignal/Störsignalabstand zwei derartige Filterstrukturen mit gleichem Aufbau als Teil Filter (100, 100 , 200, 200 ) elektrisch parallel geschaltet sind derart, daß die jeweiligen Ausgangs (bzw. Eingangs) Wandler (4, 4 ) I bzw. (3, 3 ) phasenentgegengesetzt elektrisch miteinander ver I bunden sind und die Eingangs (bzw. Ausgangs) Wandler (3, 3 ) I bzw. (4, 4 ) phasengleich elektrisch miteinander verbunden I I I sind, daß der akustische Weg (5 , 7 , 8 ) des Nutzsignals I I zwischen Eingangswandler und Ausgangswandler (3 , 4 ) in dem 1 I einen TeilFilter (100 , 200 ) durch Position der Reflektoren (62, 612) um das (2n l)fache der halben Wellenlänge der akustischen Welle im Material des Substrats bei der Mitten¬ frequenz des Filters unterschiedlich ist gegenüber dem aku¬ stischen Weg (5, 7, 8) des Nutzsignals im anderen TeilFilter (100, 200) und daß die Anordnung und Position von Eingangswandler und Aus gangswandler (3, 4) zueinander im einen TeilFilter (100, 200) identisch ist mit der Zueinanderanordnung und position von 1 I Eingangswandler und Ausgangswandler (3 , 4 ) im anderen Teil Filter (1001 ' 200*).
10. 9 Reflektorfilter nach Anspruch 8, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h , daß (13, 14,...) unidirektional wirksame Eingangs/Ausgangs wandler vorgesehen sind.
11. Reflektorfilter nach Anspruch 8, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h , daß zwei TeilFilter (200, 200 ) mit jeweils doppeltem aku¬ stischen Weg (5, 7, 8) und (5,, 7, und 8,) vorgesehen sind (Figur 3).
12. Reflektorfilter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h , I daß die Strukturen beider TeilFilter (100, 100 ) auf einem einstückigen Substrat (2 mit 2 ) vorgesehen sind.
13. Reflektorfilter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h , daß jedes der TeilFilter (200, 200 ) auf je einem eigenen Substrat (2 und 2 ) realisiert ist und diese TeilFilter nur elektrisch zusammengeschaltet verbunden sind.
Description:
O erflächenwellen-Reflektorfilter

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Reflektorfilter mit einem Ein- gangswandler, einem Ausgangswandler und mit Reflektorstrukturen, die für den Weg akustischer Oberflächenwellen zwischen Ein¬ gangswandler und Ausgangswandler in Reihe hintereinanderge- schaltet wirksam sind und die diese akustischen Wellen zwischen Eingangswandler und Ausgangswandler in ihrer Richtung mehrmals umlenken.

Aus den Druckschriften US-A-4 484 160 und 4 520 330 ist ein als RAC-Filter bezeichnetes Reflektor-Oberflächenwellenfilter mit einem Eingangswandler, einem Ausgangswandler und zwei Reflektor- Strukturen bekannt, die mit schräggestellten Reflektorfingern sich (nebeneinander liegend) derart gegenüberstehen, daß eine in den einen Reflektor hineinlaufende akustische Welle um etwa 90° umgelenkt in den anderen Reflektor gelangt und von letzterem wiederum mit etwa 90° Richtungsänderung dem Ausgangswandler zu- geführt wird. Ein solches Filter eignet sich für die Verwendung als Zeitfenster. Die Fingerstrukturen der erwähnten Reflektoren können der gewünschten Übertragungsfunktion entsprechend ge- wichtet und/oder dispersiv sein. Als Fingerwichtung kann insbesondere Fingerverschiebungswichtung, Fingerweglaßwichtung und Fingerdrehung vorgesehen sein. Ein solches bekanntes Re¬ flektorfilter hat zwei akustische Spuren, nämlich die eine Spur mit dem Eingangswandler und dem einen Reflektor und die parallel dazu laufende zweite Spur mit dem anderen Reflektor und dem Ausgangswandler. Die Spuren fallen zusammen mit der jeweiligen Haupt-Wellenausbreitungsrichtung des zur betreffen¬ den Spur gehörigen Wandlers.

Nachteile eines solchen Reflektorfilters sind eine gewisse Temperaturabhängigkeit der Winkelgenauigkeit der Reflexion, und zwar auch bei einem Substrat aus Quarz, und ein gewisses Maß an Ubertragungsverlusten. Ein solches Reflektorfilter be-

nötigt aber nur ein Minimum an Größe des Substrats, nachdem die Breite eines dort in Frage kommenden länglichen Substrat- plättchens aus Stabilitätsgründen ohnehin nicht so klein gemacht werden könnte, wie sie z.B. für eine in-line-Anordnung, lediglich den Platzbedarf für die Struktur betrachtet, gemacht werden könnte. Die Selektivität eines solchen Filters ist im ' wesentlichen durch die akustisch wirksame Länge der Reflektoren gegeben.

In IEEE Trans. Ultrasonics, Bd. 35 (1988) S. 61 ff. sind Aus¬ führungsformen mehrspuriger Reflektorfilter mit Multistrip- Kopplern angegeben. Eine weitere, andere dort angegebene Ausführungsform sieht ein Filter mit Eingangswandler, Aus¬ gangswandler und zwei Reflektorstrukturen vor, die in-line zueinander angeordnet sind. Es liegen zwei voneinander unab¬ hängige Wege der akustischen Welle zwischen dem Eingangs¬ wandler und dem Ausgangswandler vor. In jedem dieser Wege ist nur ein Reflektor für spitzwinklige Reflexion der jeweils einen Welle eingefügt. Temperaturkompensation der Reflexionswinkel liegt nicht vor.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Reflektorfilter anzugeben, das bei, bezogen auf die vorgegebenen Anforderungen bezüglich Selektivität, möglichst geringer Größe des notwendigen Sub¬ stratkörpers ein Optimum an Temperaturunabhängigkeit seiner Eigenschaften, eingeschlossen die Reflexion, aufweist und ggf. dabei auch ein Minimum an Verlust an Signalenergie (low loss) hat. Insbesondere soll das Filter auch geringes akustisches Ubersprechen haben.

Diese Aufgabe wird mit einem mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Reflektorfilter gelöst, das die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale hat. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen eines solchen Filters gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Unter "Oberflächenwellen" sind im Sinne der Erfindung in bzw. nahe der Oberfläche eines Festkörpers verlaufende akustische Wellen zu verstehen, die genauer spezifiziert als Rayleigh- wellen, Bleusteinwellen, SSBW-Wellen (surface skimming bulk waves) und dgl. bezeichnet werden und deren jeweiliges Auf¬ treten eine Frage der Orientierung der Kristallrichtung des Substrats zur Anordnung der Oberflächenwellen-Strukturen ist.

Wichtige Merkmale der Erfindung sind die in bezug auf den Lauf der akustischen Wellen zwischen Eingangswandler und Ausgangs¬ wandler hintereinandergeschalteten mindestens zwei Reflektoren. Als eine weitere Ausgestaltung kann z.B. ein erstes Paar, be¬ stehend aus zwei hintereinandergeschalteten Reflektoren, und ein zweites Paar ebenfalls hintereinandergeschalteter Reflek- toren vorgesehen sein, wobei und diese beiden Reflektorpaare in bezug auf den Lauf der akustischen Welle zwischen Eingangswand¬ ler und Ausgangswandler parallel geschaltet wirksam sind, d.h. zu zwei voneinander unabhängigen akustischen Wegen gehören. Jeder der zwei Reflektoren bzw. zwei Reflektoren des jeweiligen Paares bewirkt eine nahezu, aber auch nur nahezu, 180° Rich¬ tungsänderung der in den jeweiligen Reflektor hineinlaufenden akustischen Welle. Die von einem jeweiligen bei der Erfindung vorgesehenen Reflektor bewirkte Richtungsänderung liegt in einem Winkelbereich größer etwa 155° und kleiner 180°. Ein- trittsrichtung und Austrittsrichtung der akustischen Welle eines * jeweiligen Reflektors bilden also miteinander einen sehr spitzen Winkel.

Da es sich um Filter handelt, ist mindestens einer der in einem akustischen Weg zwischen Eingangs- und Ausgangswandler liegen¬ den wenigstens zwei Reflektoren gewichtet und/oder dispersiv ausgebildet.

Wie noch besser aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung ersichtlich ist, ist für eine Ausführung mit zwei Reflektoren oder mit Paaren, bestehend aus je zwei Reflektoren, der aku¬ stische Weg zwischen Eingangswandler und Ausgangswandler des

Filters ein Zick-Zack-bzw. "Z"-Weg. Solch ein Z-Weg besteht aus zwei zueinander parallelen Weganteilen, in denen die akustische Welle (lediglich parallel versetzt) in gleicher Richtung ver¬ läuft. Die im Z-Weg enthaltenen zwei (spitzwinkligen) Rich- tungsänderungen (bewirkt durch die Reflektoren) ergeben eine Temperaturkompensation hinsichtlich temperaturabhängiger Re¬ flexionswinkel.

Dieser Zick-Zack-Weg garantiert ein relativ geringes Maß an erforderlicher Größe des Substrats, nämlich etwa so wie bei einem eingangs beschriebenen Reflektorfilter der genannten US-PS.

Die spitzwinklige Reflexion der akustischen Welle in den Re- flektoren gewährleistet, daß der jeweilige Weg der akustischen Welle weitestgehend parallel einer einzigen ausgewählten Kri¬ stallrichtung des Substrats verläuft, nämlich weitestgehend parallel zur Haupt-Wellenausbreitungsrichtung des Eingangs¬ wandlers und des Ausgangswandlers. Beim Filter der obenge- nannten US-PS ist ein Teil des Weges quer zur Richtung der Haupt-Wellenausbreitung der Wandler gerichtet.

Bei einem erfindungsgemäßen Reflektorfilter ist zu beachten, daß die mehrfach sehr spitzwinklig reflektierte akustische Welle auf ihrem Weg zwischen Eingangswandler und Ausgangswand¬ ler auch durch den Bereich des Substrats hindurchläuft, in dem der Eingangs- und der Ausgangswandler auf der Substratober¬ fläche angeordnet ist.

Ein erfindungsgemäßes Filter kann so ausgestaltet werden, daß es nur optimal geringen Verlust der Signalenergie hat. Die wenigstens zwei hintereinandergeschalteten Reflektoren (auch die zwei Reflektoren eines jeweiligen Reflektorpaares einer nachfolgend noch näher zu beschreibenden Ausführungsform) sind schon wegen der etwa 155 * - bis nur angenähert 180 -Rückrefle¬ xion in ihrem Reflexionsverhalten äußerst verlustarm, da bei der Erfindung im wesentlichen jeder Reflektorfinger des einen

der beiden Reflektoren mit allen Reflektorfingern des anderen Reflektors (des betreffenden Paares) in Wechselwirkung tritt und umgekehrt.

Durch Anordnung von Eingangswandler und Ausgangswandler in zwei benachbarten, zueinander parallelen Spuren ist das direkte akustische Ubersprechen minimiert. Wenn man darüber hinaus auch noch diese Wandler in ihren Spuren lateral zueinander versetzt, wie z.B. gemäß der Fig. 2, so wird bei der vorliegenden Er- findung auch ein mögliches Übersprechen durch eine Querwelle zusätzlich ausgeschlossen.

Bei einem erfindungsgemäßen Reflektorfilter sind Eingangswand¬ ler und Ausgangswandler so zueinander angeordnet, daß sich hin- sichtlich der akustischen Welle Eingangswandler und Ausgangs¬ wandler nicht direkt "sehen".- Jeglicher auftretender akusti¬ scher Weg zwischen diesen Wandlern verläuft über wenigstens zwei (spitzwinklige) Reflexionen in den Reflektoren, d.h. geht zwangsläufig über die gewichteten Reflektoren, deren Wichtung die vorgegebene Ubertragungsfunktion des Reflektorfilters gewährleistet.

Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der Beschreibung der nachfolgenden Ausführungsbeispiele hervor.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen schematisch prinzipielle Zuordnungen von Eingangswandler, Ausgangswandler und den zugehörigen Re¬ flektoren zueinander. Das Filter der Fig. 1 hat auf einem mit seinem Umriß dargestellten Substrat 2 zwei Wandler 3, 4, von denen z.B. der Wandler 3 als Eingangswandler und der Wandler 4 als Ausgangswandler geschaltet sein können. Mit 5 ist der akustische Weg der vom Eingangswandler 3 ausgesandten Welle bezeichnet. Der Weg 5 ist parallel zur Haupt-Wellenausbrei¬ tungsrichtung E des Wandlers 3. Der Weg 5 führt in einen ersten Reflektor 6,1, an dessen entsprechend dem spitzen Reflexions¬ winkel etwas schräggestellten Reflektorfingern die Welle des Weges 5 in Richtung des Weges 7 zurückreflektiert wird. Die

reflektierte Welle läuft also in Richtung des Weges 7 zu einem - zweiten Reflektor 6,2, der hinsichtlich seiner Reflektorrich¬ tung die Reflektionswirkung des Reflektors 6,1 so ausgleicht, daß eine im Reflektor 6,2 reflektierte Welle entsteht, die entlang dem Weg 8 in den Ausganswandler 4 gelangt. Die Wege 5 und 8 der akustischen Welle sind parallel zueinander und die Richtung des Weges 7 verläuft spitzwinklig zu den Wegen 5 und 8, nämlich so bemessen, daß die Richtungsänderung größer als 155 * und kleiner als 180 * ist. Eingangswandler und Ausgangs- wandler 3, 4 liegen auf benachbarten Haupt-Wellenausbreitungs¬ richtungen E,A wie dies die Fig. 1 zeigt. Mit S ist ein übli¬ cher Sumpf zur Wellendämpfung bezeichnet.

Die Fig. 1 zeigt außerdem eine solche Anordnung der Wandler 3 und 4 zueinander, mit der diese beiden Wandler senkrecht zu . ihren Haupt-Wellenausbreitungsrichtungen E, A gesehen, zu¬ einander versetzt sind. Damit können orthogonal vom Eingangs¬ wandler 3 ausgesandte akustische (Quer-)Wellen nicht in den Ausgangswandler 4 gelangen, sondern laufen an diesem (senkrecht zu dessen Haupt-Wellenausbreitungsrichtung A gesehen) vorbei.

Fig. 2 zeigt eine andere Konfiguration mit wieder eine ;mr Eingangswandler und einem Ausgangswandler 3, 4 und in diese .mi Falle 3 Reflektoren 6,1 und 6,2 sowie 6,3 auf einem Substrat 2. Mit 5 ist wieder der akustische Weg der vom Eingangswandler 3 ausgehenden akustischen Welle bezeichnet. Diese akustische Welle wird im Reflektor 6,1, wie beim Beispiel der Fig. 1, in spitzem Winkel in Richtung des Weges 7 zurückreflektiert. Diese zurückreflektierte Welle gelangt in den Reflektor 6,3, der (ab- weichend von den Reflektoren 6,1 und 6,2) orthogonal, d.h. nicht schräg, gerichtete Reflektorfinger hat. Mit 17 ist der akustische Weg der dem Reflektor 6,3 spitzwinklig zurückreflek¬ tierten akustischen Welle bezeichnet, die in den Reflektor 6,2 gelangt, und von diesem entsprechend dem Weg 8 in den Ausgangs- wandler 4 reflektiert wird. Auch beim Beispiel der Fig. 2 können Eingangswandler und Ausgangswandler funktionell mit¬ einander vertauscht sein.

Fig. 3 zeigt eine ergänzte Ausführungsform der Fig. 1, nämlich mit je einem zusätzlichen Reflektor 13 und 14. Der Reflektor 13 hat (wie der Reflektor 6,3) zur Hauptwellenausbreitungsrichtung E des Eingangswandlers 3 senkrecht angeordnete Reflektorfinger.

Dieser Reflektor 13 dient dazu, vom Eingangswandler 3 (in der Fig. 3 nach links) ausgesandte akustische Wellen in und durch den Wandler 3 hindurch in den Reflektor 6,1 zurückzureflektie- ren. Die Kombination des Eingangswandlers 3 mit dem Reflektor 13 machen so den Eingangswandler 3 zu einem unidirektional wirkenden Wandler, der im Ergebnis seine gesamte Wellenenergie in den Reflektor 6,1 und weiter zu dem Ausgangswaπdler aussendet. Entsprechendes gilt für den zum Ausgangswandler 4 zusätzlichen Reflektor 14, der in diesem Reflektor 14 (in der Fig. 3 von links) gelangende akustische Wellen wieder nach links in den Ausgangswandler 4 zurückreflektiert. Bezüglich der Anordnung des Wandlers 3 und des Reflektors 13 zueinander bzw. des Wandlers 4 und des Reflektors 14 zueinander sind die bekannten Phasenbedingungen einzuhalten, damit der Wandler 3 eine verstärkte Welle aussendet bzw. der Wandler 4 die akustische Welle verstärkt empfängt.

Anstelle einer wie vorangehend beschriebenen Kombination kann jeweils auch ein Unidirektionalwandler nach der US-A-4 736 172 vorgesehen sein.

Fig. 4 zeigt schematisch eine weitere Ausgestaltung mit wiederum Eingangswandler 3 und Ausgangswandler 4 und vier Reflektoren auf dem Substrat 2. Die Wandler 3 und 4 wirken zusammen mit den Reflektoren 6,1 und 6,2 so wie dies " zur Fig. 1 beschrieben ist. Die Reflektoren 6,11 und 6,12 sind weitere Reflektoren, die dazu dienen, vom Eingangswandler 3 entlang dem Weg 5,1 ausgehende akustische Wellen entlang dem Weg 7,1 in den Reflektor 6,12 und von diesem entlang dem Weg 8,1 in den Wandler 4 zu reflektieren. Zu einem gewissen Maße entspricht das Filter der Fig. 4 in seiner Effektivität dem Filter 3, da Eingangswandler und Ausgangswandler keine einseitigen Abstrah- lungsverluste akustischer Welle haben.

Solche Filter der Fig. 3 und 4 bedürfen auch nicht zwingend irgendwelcher Dämpfungsmittel (Sumpf) wie dies z.B. für ein Filter der Fig. 1 linksseitig des Wandlers 3 (und rechtsseitig -des Wandlers 4) der Fall ist.

In detaillierterer Darstellung zeigt die Fig. 5 das Design eines Filters der Fig. 4. Die zur Fig. 4 bereits mit Bezugs¬ zeichen genannten Einzelheiten haben in Fig. 5 dieselbe Be¬ deutung. Mit 3 ist also wieder ein angenommenerweise als Eingangswandler betriebener Interdigitalwandler bezeichnet. Mit 23 ist die eine gleichzeitig als Anschlußpad dienende Sammel¬ schiene der Interdigitalfinger des Wandlers 3 bezeichnet. Die andere Sammelschiene des Wandlers 3 ist mit 33 bezeichnet. Die Ränder dieser Sammelschiene 33 haben reflexionsmindernde geriffelte Struktur entsprechend dem Anspruch 7. Mit 43 sind Metallisierungsflächen entsprechend bezeichnet. Zu dem Inter¬ digitalwandler 4 gehören die Sammelschienen 24 und 34, letztere wieder mit geriffelter Randstruktur und die Metallisie¬ rungsflächen 44. Die Reflektoren 6,1, 6,11, 6,2 und 6,12 haben jeweils in geringem Winkel zur Haupt-Wellenausbreitungsrichtung E bzw. A schräg ausgerichteter Reflektorfinger und seitlich angeordnete Metallisierungsflächen nach Art einer Sammel¬ schiene.

Fig. 6 zeigt ein Design entsprechend dem Schema der Fig. 1. Bezüglich der Wandler 3 und 4 ist das Design übereinstimmend mit demjenigen der Fig. 5. Die Reflektoren 6,1 und 6,2 haben wiederum schräg gestellte Reflektorfinger. Mit 50 sind Zusatz¬ metallisierungsflächen auf der Oberfläche des Substrats be- zeichnet, die außerhalb der Wandler und Reflektoren zur Ega¬ lisierung der Wellen-Ausbreitungsbedingungen vorgesehen sind.

Aufgabe einer Weiterbildung der Erfindung ist es, bei einem erfindungsgemäßen Filter zu erreichen, daß der Nutzsignal-/ Störsignal-Abstand noch weiter verbessert ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den An¬ sprüchen 9 bis 12 hervor.

Dieser Weiterbildung liegt der Gedanke zugrunde, vorzugsweise zwei, jedoch gegebenenfalls auch mehr als zwei erfinduπgsge- ' mäße Oberflächenwellen-Reflektorfilter als Teilfilter des gesamten Filters der Weiterbildung miteinander elektrisch parallel geschaltet zu koppeln. Diese z. B. zwei parallel geschalteten Reflektorfilter dieses gesamten Filters können auf der Oberfläche ein und desselben Substrats realisiert sein-. Es kann jedoch auch von Vorteil sein, zwei aufgetrennten Substraten angeordnete einzelne erfindungsgemäße Reflektorfil¬ ter miteinander parallel zu schalten. In beiden Fällen müssen sich jedoch diese beiden Filter in (einer) Einzelheit(en) unterscheiden, die aus den Patentansprüchen 8 bis.12 hervor¬ gehen und die noch nachfolgend näher erläutert werden. Anson¬ sten sind diese beiden Filter, insbesondere hinsichtlich der Anordnung, Positionierung und Ausführung der Ein- und Ausfüh- rung der Ein- und Ausgangswandler jedes der Teilfilter, zu¬ einander gleich.

Die vorliegende Weiterbildung beruht auf einer derartigen elektrischen Parallelschaltung (und den weiteren Maßnahmen), bei der durch phasenentgegengesetzte Addition der Störsignale jedes einzelnen der beiden Teil-Filter, diese im Ausgang des erfindungsgemäß weitergebildeten gesamten Filters kompensiert werden, jedoch das Nutzsignal der beiden miteinander parallel geschalteten Reflektorfilter sich addiert. Dabei spielt eine wesentliche Rolle, daß die beiden Filter prinzipiell gleich, d. h. bis auf einen jeweiligen Unterschied miteinander iden¬ tisch sind, so daß bzw. damit die im jeweiligen Filter durch Übersprechen vom Eingang zum Ausgang übertragenen Störsignale (bis auf ihre jeweilige Phase, mit der sie am Ausgang des Filters auftreten) identisch sind. So können z. B. die Ein¬ gangswandler der beiden miteinander parallel geschalteten Teil-Filter vom Eingang des gesamten erfindungsgemäß weiter-

gebildeten Filters her gesehen phasengleich parallel geschal¬ tet sein und man sieht eine solche elektrische Verbindung der jeweiligen Ausgangswandler dieser beiden Teil-Filter vor, die, bezogen auf den Ausgang des gesamten Filters phasenentgegen- gesetzt ist. Dann heben sich die unvermeidlich übertragenen Störsignale im Ergebnis gegeneinander auf. Damit sich jedoch nicht auch das Nutzsignal aufhebt, unterscheiden sich diese beiden Teil-Filter darin, daß zwischen Eingangswandler und Ausgangswandler des einen Teil-Filters im Vergleich mit dem anderen Teil-Filter für das jeweilige Nutzsignal ein aku¬ stischer Wegunterschied des (2 n -l)-fachen der halben Wel¬ lenlänge der akustischen Welle (des Nutzsignals) im Substrat¬ material der Filters vorliegt, wobei n eine natürliche Zahl, vorzugsweise 1, ist. Eine Alternative zu dieser Variante. der Erfindung ist diejenige, bei der die elektrische Verbin¬ dung der Ausgänge der Ausgangswandler der beiden Teil-Filter phasengleich ist und die Eingangswandler, bezogen auf den Eingang des gesamten Filters, zueinander phasenentgegengesetzt verbunden sind.

Figur 7 zeigt ein Filter gemäß Figur 3. Die in Figur 3 be¬ schriebene Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Oberflä- chenwellenfilters ist bei der vorliegenden Weiterbildung als Teil-Filter vorteilhaft zu verwenden ist. Für diese Weiter- bildung als Teil-Filter zu verwenden, kommen aber auch die übrigen Ausführungsformen der Figuren 1, 2 und 4 ohne weiteres in Betracht. Dabei ist zu beachten, daß ein Filter gemäß Figur 4 (enthalten in Figur 7) "Zwillingsausbildungen" (5, 7, 8 und 5,, 7, und 8,) der akustischen Wege des Nutzsignals hat, so daß die oben für die vorliegende Weiterbildung angegebene

Bemessungsregel für den Wegunterschied (2n - 1) mal der halben Wellenlänge für das eine Teil-Filter gegenüber dem anderen Teil-Filter im gesamten Filter dieser Weiterbildung für diese beiden obengenannten "Zwillingswege" eingehalten sein muß.

Auch als Teil-Filter für die vorliegende Weiterbildung wenig¬ stens der eine der zwei Reflektoren 6, und/oder 6 2 gewich- tet und/oder dispersiv ausgebildet sein.

Figur 7 zeigt ein gesamtes Filter der Weiterbildung, und zwar

I mit zwei Teil-Filtern 100, 100 gemäß Figur 3, und zwar in einer ersten Variante mit elektrisch phasenentgegengesetzter

Parallelschaltung der Ausgangswandler bei phasengleicher Parallelschaltung der Eingangswandler.

I

In Figur 7 ist das Substrat mit 2, 2 bezeichnet. Für das eine Teilfilter 100 ist für den Eingangswandler das Bezugszei¬ chen 3 und für den Ausgangswandler das Bezugszeichen 4 ge- wählt. Mit 6, und 6 2 sind die zugehörigen Reflektoren und mit 5, 7 und 8 die angegebenen akustischen Teilwege des Nutzsig¬ nals im Teil-Filter 100 bezeichnet. Das andere Teil-Filter

I I I

100 hat den Eingangswandler 3 , den Ausgangswandler 4 , und

I I I die Reflektorstrukturen 6, und 6 2 * Mit 103 und mit 103 sind die nicht auf Masse liegenden elektrischen Verbindungsleitun¬ gen zwischen dem Filtereingang IN und der "heißen" Sammelschie-

I ne der Eingangswandler 3, 3 bezeichnet. Die jeweils andere

1

Sammelschiene der Wandler 3, 3 liegt (wie angedeutet) auf

I

Masse. Ersichtlich sind die Eingangswandler 3, 3 elektrisch

I phasengleich parallelgeschaltet. Mit 104 und 104 sind die entsprechenden Verbindungsleitungen zwischen dem Filter-Aus¬ gang OUT und den "heißen" Sammelschienen der Ausgangswandler 4

I und 4 bezeichnet. Die jeweils anderen Sammelschienen der Aus-

I gangswandler 4, 4 liegen (wie angedeutet) auf Masse. In der Figur 7 ist die elektrisch phasenentgegengesetzte Parallel¬ schaltung der Ausgangswandler 4 und 4 ersichtlich. Mit 201 und 201 ist elektrisches und/oder akustisches Ubersprechen innerhalb des Teil-Filters 100 bzw. innerhalb des Teil-Filters

I

100 angedeutet.

Die bei diesem Ausführungsbeispiel der Figur 7 vorgesehene phasenentgegengesetzte Parallelschaltung der Ausgaπgswandler 4, 4 (bei phasengleicher Parallelschaltung der Eingangswand¬ ler 3, 3 ) ergibt eine gegenseitige Aufhebung der Störsignale der Wege 201 und 201 am Ausgang OUT des Filters, wobei jedoch für die Weiterbildung vorausgesetzt ist, daß die Anordnung und Positionierung einerseits der Wandler 3 und 4 zueinander

und andererseits der Wandler 3 1 und 4' zueinander so identisch ist, daß Phasenunterschiede zwischen den Wegen 201 und 201' praktisch nicht auftreten.

Damit dieses gegenseitige Aufheben jedoch für die Nutzsignale

I I I der Wege 5, 7, 8 einerseits gegenüber den Wegen 5 , 7 , 8 andererseits nicht auftritt, ist der eine dieser akustischen Wege um das (2n - l)-fache der halben Wellenlänge der akusti¬ schen Welle unterschiedlich groß gewählt, wobei n = 1 bevor- zugt ist. In der Figur 2 ist dieser Längenunterschied durch den Versatz der Reflektorstruktur 6 2 im Teilfilter 100 ge¬ genüber der Positionierung der Reflektorstruktur 6 2 im Teil- Filter 100 kenntlich gemacht. Wegen des doppelten Weges der reflektierten Strahlung ist dort ein Versatz von einem Viertel der Wellenlänge vorzusehen. Um dieses Maß ist die Reflektor¬ struktur 2 in Figur 2 (gegenüber der Reflektorstruktur 6 2 ) nach links verschoben. Es ist dies ein wenig auffallender Un¬ terschied der Teil-Filter 100 und 100 voneinander, der aber zusammen mit der schon erwähnten identischen Anordnung und

1 I Positionierung der Wandler 3 , 4 bzw. 3 , 4 für die Weiterbil¬ dung wichtig ist .

Der Wegunterschied für das Nutzsignal kann auch durch Ver-

I kürzung des Weges im Teil-Filter 100 bewirkt ' sein. Es kann auch vorgesehen sein, daß die Reflektorstruktur 6, entspre¬ chend verschoben positioniert ist. Im übrigen können diesbe-

I züglich das Teil-Filter 100 und das Teil-Filter 100 miteinan¬ der vertauscht sein.

Eine Variation der Weiterbildung besteht darin, die Eingangs- wandler 3, 3 der beiden Teilfilter bezogen auf den Eingang IN phasenentgegengesetzt parallel zu schalten und die Ausgangs-

I filter 4, 4 phasengleich parallel zu schalten in bezug auf den Ausgang OUT. Auch in diesem Falle ist die Einhaltung der oben erörterten Bedingungen bezüglich der Anordnung und Po-

I I sitionierung der Wandler 3 und 4 bzw. 3 und 4 zueinander wichtig, damit dort keine gegenseitigen Phasenunterschiede auftreten.

Ansich kann die Weiterbildung auch dadurch realisiert werden, daß gerade diese Ubertragungswege 201 und 201 des Störsignals einen 180 β -Phasenunterschied aufweisen und die Wandler 3 und

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3 bzw. 4 und 4 sind bezogen auf den Eingang und den Ausgang des Filters in identischer Weise jeweils parallel geschaltet. Diese mögliche weitere Ausführungsform der Weiterbildung ist - aber auf jeden Fall nicht in allen Fällen so günstig, wie die Ausführungen mit phasengleicher/phasenentgegengesetzter Parallelschaltung der Eingangswandler/Ausgangswandler (wie in Figur 7 dargestellt).

Die voranstellend beschriebenen Variationen der Weiterbildung können noch in weiter zweierlei Weise realisiert sein, nämlich

I man ordnet die Strukturen der beiden Teil-Filter 100, 100 auf

I ein und demselben Substrat 2, 2 an, wie dies die Figur 7 zeigt. Die gestrichelte Linie 105 deutet jedoch darauf hin,

I daß auch zwei einzelne Substrate 2 und 2 vorgesehen sein kön¬ nen. Diese bezüglich ihres Substrats voneinander getrennten

I

Teilfilter 100, 100 können in einer entsprechenden Schaltungs- anordnung auch räumlich voneinander getrennt angeordnet sein, nämlich solange, wie die für die Weiterbildung oben beschrie¬ benen Bedingungen, insbesondere auch hinsichtich der Wege 201

I und 201 , eingehalten sind. Bei räumlicher Trennung ist zu beachten, daß auch weitere Fremdeinflüsse, z. B. Magnetfelder, die Einhaltung der oben angegebenen Bedingungen bezüglich der

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Wege 201 und 201 beeinträchtigen können.

Die Figur 8 zeigt eine Ausführungsform mit zwei Teil-Filtern

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200, 200 , die jedes für sich einem Filter der erfindungsge- mäßen Ausführungsform der Figur 4 gleich sind. Das Teil-Filter 200 hat die mit der Figur 1 übereinstimmenden Einzelheiten, die die schon zur Figur 1 beschriebenen Bezeichnungen haben. Mit 6,, und 6, 2 sind zwei weitere Reflektorstrukturen bezeich¬ net, die statt der Reflektorstrukturen 13 und 14 vorgesehen sind. Die Reflektorstrukturen 6-, -, und 6, 2 reflektieren in genau der gleichen Weise wie die Reflektorstrukturen 6^ und 6 2 die vom Eingangswandler 3 in der Haupt-Wellenausbreitungs-

richtung E verlaufende akustische Strahlung mit dem zusätzli¬ chen Nutzsignalweg 5-,, 7-, und 8-,. Gemäß der Erfindung super- ponieren sich die Nutzsignale der Wege 5, 7 und 8 einerseits und 5,, 7,, und 8, andererseits in dem Ausgangswandler 4 zum Ausgangs-Nutzsignal.

Das zweite Teil-Filter 200 der Ausführungsform der Figur 8 ist bis auf den erfindungsgemäß vorgesehenen Weglängenunter¬ schied für das Nutzsignal identisch mit dem Teil-Filter 200. Die mit " ' " versehenen Bezugszeichen der Einzelheiten des

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Teil-Filters 200 haben die Bedeutung der entsprechenden Einzelheiten des Teil-Filters 200. Auch für die Teil-Filter

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200 und 200 gilt, daß die Anordnung und Positionierung der

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Eingangswandler und Ausgangswandler (3 und 4 bzw . 3 und 4 ) zueinander identisch ist und daß der Nutzsignalweg im Teil-

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Filter 200 sich um das (2n - l)-fache der halben Wellenlänge der akustischen Welle unterscheidet, wobei im vorliegenden Falle dieser Unterschied für die beiden Nutzsignalwege der Teilfilter 200 und 200 erfüllt sein muß, d. h., daß die Nutz-

I I I I I I signalwege 5 , 7 und 8 einerseits und 5,, 7, und 8, einander gleich sind (oder sich nur um ganze Vielfache der Wellenlänge unterscheiden) sich aber von den Nutzsignalwegen 5, 7 und 8 bzw. 5-,, 7-, und 8, (die vorzugsweise wiederum gleich lang sind oder sich um nur ganze Vielfache der Wellenlänge unterschei- den) um jeweils aas (2n - l)-fache der halben Wellenlänge der akustischen Welle im Material des Substrats unterscheiden.

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Konstruktive Aufbauten der Teil-Filter 100, 100 bzw. 200, 200 können vorzugsweise wie den Ausführungen der Figuren 5 und 6 entsprechend realisiert sein.

Auch bei der vorliegenden Weiterbildung können in dem gesamten weitergebildeten Filter (Figuren 7 und 8) in den Teil-Filtern die Eingangswandler und Ausgangswandler in Richtung ihrer jeweiligen Haupt-Wellenausbreitungsrichtung lateral gegenein¬ ander versetzt angeordnet sein, um auch auf diese Weise über¬ sprechen durch Querwellen zu minderen. Die Eingangswandler

und/oder Ausgangswandler können unidirektional wirkende Wand¬ ler sein, wie in Figur 7. Auch bei der vorliegenden Weiterbil¬ dung können Zusatzmetallisierungsflächen auf der Oberfläche des Substrats außerhalb der Wandler und Reflektorstrukturen zur Egalisierung der Wellen-Ausbreitungsbedingungen vorgesehen sein. Mit der Maßnahme, auf der Oberfläche des Substrats ein¬ ander gegenüberliegende Kanten der Sammelschienen von Wandlern und/oder Reflektoren mit geriffelter Struktur zu versehen, so daß Totalreflexion einer akustischen Welle an einer derartigen geriffelten Kante ausgeschlossen ist, kann auch für die vor¬ liegende Weiterbildung von Vorteil sein.

Die Parallelschaltungen sind jeweils unsymmetrisch. Die Ein¬ gangs- bzw. Ausgangswandler können auch für symmetrischen Ein- gang IN bzw. Ausgang OUT verbunden und geschaltet sein.