DE69735746T2

DE69735746T2 - Akustische Oberflächenwellenanordnung

Info

Publication number: DE69735746T2
Application number: DE69735746T
Authority: DE
Inventors: Masanori Nakahara-ku Kawasaki-shi Ueda; Osamu Nakahara-ku Kawasaki-shi Kawachi; Gou Nakahara-ku Kawasaki-shi Endoh; Yoshiro Nakahara-ku Kawasaki-shi Fujiwara
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1996-11-28
Filing date: 1997-09-04
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2017-09-05
Also published as: EP0845858B1; CN1103511C; CN1184378A; JPH10163803A; EP0845858A2; DE69735746D1; TW345749B; EP0845858A3; JP3224202B2; US5874869A; KR19980041881A; KR100291281B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(1) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung, und im besonderen eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung, die dafür geeignet ist, gute Durchlaßbandcharakteristiken in einem breiten Bereich von Frequenzen bis hin zu einigen Gigahertz vorzusehen.
(2) Beschreibung der verwandten Technik
Oberflächenakustikwellenvorrichtungen (surface acoustic wave devices, die als SAW-Vorrichtungen bezeichnet werden) finden breite Verwendung als Filter oder Resonatoren in Hochfrequenzschaltungen von drahtlosen Kommunikationssystemen. Im besonderen werden in drahtlosen Kommunikationssystemen wie beispielsweise Handys, die leicht, tragbar und in einem gewünschten Hochfrequenzbereich betriebsfähig sind, die SAW-Vorrichtungen als Filter oder Resonatoren genutzt.
Im allgemeinen werden piezoelektrische Einkristall- oder Polykristallsubstrate als Materialien der Substrate der SAW-Vorrichtungen verwendet. Im besonderen sind ein 64°Y-X-LiNbO₃-Einkristallsubstrat (K. Yamanouchi und K. Shibayama, J. Appl. Phys., Bd. 43, Nr. 3, März 1972, S. 856) und ein 36°Y-X-LiTaO₃-Einkristallsubstrat bekannt. In diesen Substraten hat der Kristall X-, Y- und Z-Achsen, wobei die X-Achse in einer Ausbreitungsrichtung von akustischen Oberflächenwellen orientiert ist, die Y-Achse zu einer senkrechten Linie schräg ist, die zu einer Schnittebene des Kristalls normal ist, welche Schnittebene um die X-Achse mit einem Rotationswinkel von der Y-Achse zu der Z-Achse rotiert ist. Bei dem LiNbO₃-Substrat ist der Rotationswinkel auf 64° festgelegt. Bei dem LiTaO₃-Substrat ist der Rotationswinkel auf 36° festgelegt.
Bei den obenerwähnten piezoelektrischen Substraten ist der elektromechanische Kopplungskoeffizient groß, ist die Erregungseffektivität der akustischen Oberflächenwellen hoch und ist der Ausbreitungsverlust im Hochfrequenzbereich klein. Es wird eingeschätzt, daß die Operationscharakteristiken der SAW-Vorrichtung, in der Elektroden, wie beispielsweise interdigitale Transducer (IDT) auf der Schnittebene des piezoelektrischen Substrates gebildet sind, optimiert werden können (wobei der Ausbreitungsverlust minimiert wird), wenn der Rotationswinkel des Kristalls des Substrates auf den obengenannten Winkel festgelegt wird (oder auf 64° beim LiNbO₃-Substrat und 36° beim LiTaO₃-Substrat).
Jedoch weist das SAW-Filter unter Verwendung des herkömmlichen piezoelektrischen Substrates keine guten Operationscharakteristiken auf, es sei denn, daß der Effekt der Masse der Elektroden (IDT), die auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet sind, unbedeutend ist. Der Effekt der Masse der Elektroden (IDT) auf dem Substrat, der für die Operationscharakteristik des SAW-Filters nachteilig ist, ist unbedeutend klein, wenn das Durchlaßband des SAW-Filters relativ niedrig ist und in der Größenordnung von einigen hundert Megahertz (MHz) liegt. Wenn das Durchlaßband des SAW-Filters höher als in der Größenordnung von einigen hundert Megahertz liegt und auf die Größe von einigen Gigahertz (GHz) ansteigt, wie es für moderne Handys erforderlich ist, wird der Effekt der Masse der Elektroden beachtlich und ist somit nicht unbedeutend. Die Wellenlänge der erregten akustischen Oberflächenwellen ist in solch einem Fall extrem klein, und die Dicke der Elektroden bezüglich der Wellenlänge der erregten akustischen Oberflächenwellen kann nicht ignoriert werden. Die Operationscharakteristiken des SAW-Filters dieses Typs sind nicht unbedingt optimal, wenn das Durchlaßband des SAW-Filters in der Größenordnung von einigen Gigahertz liegt.
Wenn das Durchlaßband des SAW-Filters in der Größenordnung von einigen Gigahertz liegt, können die Durchlaßbandfrequenzen der SAW-Vorrichtung durch die Zunahme der Dicke der Elektroden auf dem Substrat verringert werden, so daß der elektromechanische Kopplungskoeffizient scheinbar größer wird. Durch solch eine Abwandlung werden jedoch Volumenwellen vergrößert, die von den Elektroden in das Substrat ausgestrahlt werden, und der Ausbreitungsverlust der akustischen Oberflächenwellen nimmt zu. Solche Volumenwellen werden oberflächennahe Volumenwellen (surface skimming bulk waves: SSBW) genannt, und die akustischen Oberflächenwellen werden dann, wenn die Volumenwellen erzeugt werden, als verlustbehaftete akustische Oberflächenwellen oder auch Pseudo-SAW (leaky surface acoustic waves: LSAW) wegen der SSBW bezeichnet. Einige Analysen über den Ausbreitungsverlust der LSAW in den Oberflächenakustikwellenfiltern unter Verwendung der verdickten Elektroden auf dem 64°Y-X-LiNbO₃-Substrat und dem 36°Y-X-LiTaO₃-Substrat sind bekannt (zum Beispiel V. S. Plessky und C. S. Hartmann, Proc. 1993 IEEE Ultrasonic Symp., S. 1239–1242; P. J. Edmonson und C. K. Campbell, Proc. 1994 IEEE Ultrasonic Symp., S. 75–79).
Ferner wird in der Literatur von M. Ueda et al (Proc. 1994 IEEE Ultrasonic Symp., S. 143–146) dargelegt, daß sich dann, wenn das SAW-Filter mit den auf der Oberfläche gebildeten verdickten Elektroden verwendet wird, die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen (oder der LSAW) und die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Volumenwellen (oder der SSBW) einander annähern, falls die Dicke der Elektroden auf dem Substrat klein ist, und Störspitzen in dem Durchlaßband des SAW-Filters auf Grund der Volumenwellen erzeugt werden. Die Störspitzen sind ein Nachteil für die Steilheit der Bandpaßcharakteristiken des SAW-Filters.
Unter Bezugnahme auf 20 folgt die Beschreibung von Bandpaßcharakteristiken eines herkömmlichen SAW-Filters in der oben angegebenen Literatur von M. Ueda et al.
Das herkömmliche SAW-Filter hat ein piezoelektrisches Substrat, worauf Aluminium-1%-Kupfer-Elektroden mit einer gegebenen Dicke gebildet sind. Genauer gesagt, das piezoelektrische Substrat ist das obenerwähnte 36°Y-X-LiTaO₃-Einkristallsubstrat. Der Kristall dieses Substrates hat X-, Y- und Z-Achsen und eine Schnittebene, wobei die X-Achse in einer Ausbreitungsrichtung von akustischen Oberflächenwellen orientiert ist, die Y-Achse zu einer senkrechten Linie schräg ist, die zu der Schnittebene des Kristalls normal ist, und die Schnittebene um die X-Achse mit dem Rotationswinkel von 36° von der Y-Achse zu der Z-Achse rotiert ist.
Die Elektroden aus einer Aluminium-1%-Kupfer-Legierung, die auf dem Substrat gebildet sind, sind die interdigitalen Transducer (IDT). Die Dicke der Elektroden beträgt 0,49 μm. Diese Dicke ist 3% der Wellenlänge der erregten akustischen Oberflächenwellen äquivalent.
In den Bandpaßcharakteristiken des herkömmlichen SAW-Filters werden, wie in 20 gezeigt, eine Störspitze "A" nahe dem Durchlaßband des SAW-Filters und eine Störspitze "B" außerhalb des Durchlaßbandes des SAW-Filters erzeugt. Die Steilheit der Bandpaßcharakteristiken des herkömmlichen SAW-Filters wird gemindert.
In dem obigen herkömmlichen SAW-Filter hängt die Ausbreitungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen (der LSAW) von der Dicke der Elektroden auf dem Substrat (oder der Masse der Elektroden) ab, aber die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Volumenwellen (der SSBW) ist von der Dicke der Elektroden auf dem Substrat unabhängig. Wenn das Frequenzband über dem Frequenzbereich von einigen Gigahertz liegt, wird das Verhältnis der Dicke der Elektroden zu der Wellenlänge der erregten akustischen Oberflächenwellen vergrößert, und die Ausbreitungsgeschwindigkeit der LSAW bezüglich der Ausbreitungsgeschwindigkeit der SSBW wird verringert. Das Durchlaßband des herkömmlichen SAW-Filters wird in solch einem Fall von den Störspitzen verschoben, und die Bandpaßcharakteristiken des herkömmlichen SAW-Filters werden abgeflacht.
Falls das Verhältnis der Dicke der Elektroden auf dem Substrat zu der Wellenlänge der erregten akustischen Oberflächenwellen vergrößert wird, nimmt der Ausbreitungsverlust der LSAW auf Grund der SSBW zu. Dies ist der Grund dafür, daß die Steilheit der Bandpaßcharakteristiken des herkömmlichen SAW-Filters gemindert wird.
Deshalb muß in einem SAW-Filter, das bei gewünschten Frequenzen in der Größenordnung von einigen Gigahertz betriebsfähig ist, ein gewisser Betrag der Dicke der Elektroden auf dem Substrat gewährleistet sein und der Widerstand der IDT verringert werden. Wenn das herkömmliche SAW-Filter verwendet wird, ist es andererseits schwierig, die Zunahme des Ausbreitungsverlustes der akustischen Oberflächenwellen zu vermeiden, wodurch die Minderung der Steilheit der Bandpaßcharakteristiken verursacht wird.
Die japanische Patentanmeldung Nr. 7-265466, die an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung abgetreten wurde, offenbart eine verbesserte SAW-Vorrichtung, durch die eine Vergrößerung des Ausbreitungsverlustes der akustischen Oberflächenwellen verhindert werden soll. Nun folgt eine Beschreibung der in der obigen Patentanmeldung offenbarten verbesserten SAW-Vorrichtung.
In der obengenannten Patentanmeldung ist dargelegt worden, daß die Operationscharakteristiken der verbesserten SAW-Vorrichtung dann, wenn sie bei Frequenzen in der Größenordnung von einigen Gigahertz betrieben wird, optimiert werden können (oder der Ausbreitungsverlust minimiert werden kann), wenn der Rotationswinkel der Schnittebene des Kristalls des Substrates auf einen vergrößerten Winkel umgestellt wird, der größer als der obenerwähnte Winkel von 36° ist.
Der Effekt der Masse der Elektroden wird, wie oben beschrieben, bei Betrieb bei Frequenzen in der Größenordnung von einigen Gigahertz beachtlich und ist nicht unbedeutend. Die Wellenlänge der erregten akustischen Oberflächenwellen ist in solch einem Fall extrem klein, und die Dicke der Elektroden bezüglich der Wellenlänge der erregten akustischen Oberflächenwellen kann nicht ignoriert werden. Es wird jedoch dargelegt, daß in der verbesserten SAW-Vorrichtung durch das Umstellen des Rotationswinkels der Schnittebene des Kristalls des Substrates auf den vergrößerten Winkel, der größer als der obenerwähnte Winkel von 36° ist, der Effekt der Masse der Elektroden, der für die Operationscharakteristiken der SAW-Vorrichtung nachteilig ist, eliminiert werden kann.
In der SAW-Vorrichtung der obengenannten Patentanmeldung wird das piezoelektrische Substrat aus einem LiTaO₃-Einkristall hergestellt, welcher Kristall X-, Y- und Z-Achsen und eine Schnittebene hat, wobei die X-Achse in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen orientiert ist, die Schnittebene um die X-Achse mit einem vergrößerten Rotationswinkel von der Y-Achse zu der Z-Achse rotiert ist und der vergrößerte Rotationswinkel in einem Bereich zwischen 38° und 46° liegt. Es zeigt sich, daß das SAW-Filter der obengenannten Patentanmeldung ein hohes Niveau des Qualitätsfaktors Q erreicht und die gewünschten hohen Frequenzen in der Größenordnung von einigen Gigahertz bei der Steilheit der Bandpaßcharakteristiken durchläßt.
Falls der Rotationswinkel der Schnittebene des Kristalls des Substrates jedoch auf den vergrößerten Winkel wie bei der verbesserten SAW-Vorrichtung der obengenannten Patentanmeldung umgestellt wird, müssen Basisparameter, die Operationscharakteristiken der SAW-Vorrichtung bestimmen, wie beispielsweise der Kopplungskoeffizient, der Reflexionskoeffizient und andere diesbezügliche Koeffizienten, entsprechend der Änderung des Rotationswinkels geändert werden. In der obengenannten Patentanmeldung ist nicht angegeben, welche Werte der Basisparameter geeignet sind, um optimale Operationscharakteristiken der verbesserten SAW-Vorrichtung zu erhalten. Die Werte der Basisparameter, die optimale Operationscharakteristiken der herkömmlichen SAW-Vorrichtungen vorgesehen, die das 36°Y-X-LiTaO₃-Substrat haben, unterscheiden sich von jenen, die die optimalen Operationscharakteristiken der verbesserten SAW-Vorrichtung vorsehen. Es ist wünschenswert, geeignete Werte der Basisparameter der verbesserten SAW-Vorrichtung zu bestimmen, mit denen die optimalen Bandpaßcharakteristiken erreicht werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen einer Oberflächenakustikwellenvorrichtung, bei der der Rotationswinkel der Schnittebene des Kristalls des piezoelektrischen Substrates auf einen vergrößerten Winkel umgestellt ist und die Basisparameter, die Operationscharakteristiken der Oberflächenakustikwellenvorrichtung bestimmen, auf geeignete Werte gesetzt sind, wodurch die optimalen Operationscharakteristiken der Oberflächenakustikwellenvorrichtung erreicht werden.
Die obengenannte Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung erfüllt, die umfaßt: ein piezoelektrisches Substrat aus einem LiTaO₃- Einkristall, welcher Kristall X-, Y- und Z-Achsen und eine Schnittebene hat, wobei die X-Achse in einer Ausbreitungsrichtung von akustischen Oberflächenwellen orientiert ist, die Schnittebene um die X-Achse mit einem Rotationswinkel von der Y-Achse zu der Z-Achse rotiert ist und der Rotationswinkel in einem Bereich zwischen 40° und 42° liegt; ein Paar von Reflektoren, die auf der Schnittebene des Substrates gebildet sind und in einer Reihe in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind; und interdigitale Transducer, die auf der Schnittebene des Substrates gebildet sind und in derselben Reihe in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind, wobei die interdigitalen Transducer zwischen den Reflektoren angeordnet sind, jeder interdigitale Transducer Paare von einander gegenüberliegenden Primärelektrodenfingern und Sekundärelektrodenfingern hat und die interdigitalen Transducer wenigstens einen vorderen Transducer, einen mittleren Transducer und einen hinteren Transducer enthalten, die in dieser Ordnung in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind, bei der ein Verhältnis der Anzahl von Paaren der Primär- und der Sekundärelektrodenfinger in einem von dem vorderen Transducer und dem hinteren Transducer zu der Anzahl von Paaren der Primär- und der Sekundärelektrodenfinger in dem mittleren Transducer in einem prozentualen Bereich zwischen 55% und 80% liegt.
In der Oberflächenakustikwellenvorrichtung der vorliegenden Erfindung werden die Basisparameter, die die Operationscharakteristiken der Oberflächenakustikwellenvorrichtung bestimmen, auf geeignete Werte gesetzt, die die optimalen Operationscharakteristiken der Oberflächenakustikwellenvorrichtung vorsehen. Bei der Oberflächenakustikwellenvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen breiten Bereich der Bandbreite und eine gewünschte Impedanzcharakteristik für ein praktisches SAW-Bandpaßfilter bereitzu stellen, während ein verringerter Ausbreitungsverlust vorgesehen wird.
Ferner können in der Oberflächenakustikwellenvorrichtung der vorliegenden Erfindung das Multimodenfilter mit einem unteren Durchlaßband sowie das Abzweigfilter mit einem hohen Durchlaßband auf ein und demselben Substrat gebildet werden, das den Kristall mit dem vergrößerten Rotationswinkel der Schnittebene hat. Die Dicke der Elektroden bei dem Multimodenfilter und die Dicke der Elektroden bei dem Abzweigfilter kann dieselbe sein. Deshalb gestattet die vorliegende Erfindung eine effektive Produktion der Oberflächenakustikwellenvorrichtung und werden die Kosten beträchtlich verringert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden eingehenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher hervor, in denen:
1A und 1B Diagramme sind, die eine erste Ausführungsform der Oberflächenakustikwellen-(SAW)-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigen;
2 ein Graph zum Erläutern einer Beziehung zwischen der Impedanz und dem Fingerpaaranzahlverhältnis der SAW-Vorrichtung von 1A ist;
3 ein Graph zum Erläutern einer Beziehung zwischen der Bandbreite und dem Fingerpaaranzahlverhältnis der SAW-Vorrichtung von 1A ist;
4 ein Graph zum Erläutern einer Beziehung zwischen der Bandbreite und der Teilung von Elektrode zu Elektrode der SAW-Vorrichtung von 1A ist;
5 ein Graph zum Erläutern einer Beziehung zwischen einer Durchlaßbandwelligkeit und der Teilung von Elektrode zu Elektrode der SAW-Vorrichtung von 1A ist;
6 ein Graph zum Erläutern einer Beziehung zwischen der Bandbreite und dem Intervallverhältnis der SAW-Vorrichtung von 1A ist;
7 ein Graph zum Erläutern einer Beziehung zwischen der Impedanz und der Aperturlänge der SAW-Vorrichtung von 1A ist;
8 ein Graph zum Erläutern einer Beziehung zwischen der Bandbreite und der Aperturlänge der SAW-Vorrichtung von 1A ist;
9 ein Diagramm ist, das eine zweite Ausführungsform der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 und 11 Diagramme sind, die Vergleichsbeispiele zeigen, die verwendet werden, um eine dritte Ausführungsform der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
12 ein Diagramm ist, das die dritte Ausführungsform der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
13 ein Graph zum Erläutern von Bandpaßcharakteristiken der SAW-Vorrichtung von 12 ist;
14 ein Diagramm ist, das eine vierte Ausführungsform der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 ein Graph zum Erläutern von Bandpaßcharakteristiken der SAW-Vorrichtung von 14 ist;
16 ein Diagramm ist, das eine fünfte Ausführungsform der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
17 ein Diagramm zum Erläutern einer Beziehung zwischen dem Verlust und der Frequenz eines Multimodenfilters der SAW-Vorrichtung von 16 ist;
18 ein Diagramm zum Erläutern einer Beziehung zwischen dem Verlust und der Frequenz eines Abzweigfilters der SAW-Vorrichtung von 16 ist;
19 ein Diagramm zum Erläutern einer Beziehung zwischen der Bandbreite und der Impedanz der SAW-Vorrichtung von 9 ist; und
20 ein Graph zum Erläutern von Bandpaßcharakteristiken einer herkömmlichen Oberflächenakustikwellenvorrichtung ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun folgt eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.
1A zeigt eine erste Ausführungsform der Oberflächenakustikwellen-(SAW)-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Die SAW-Vorrichtung dieser Ausführungsform ist ein SAW-Bandpaßfilter mit zwei Eingängen, worauf die vorliegende Erfindung angewendet ist. Diese SAW-Vorrichtung umfaßt ein Paar von Reflektoren 10A und 10B und drei interdigitale Transducer (IDT) 11A, 11B und 11C, die auf einem piezoelektrischen Substrat (nicht gezeigt) gebildet sind.
In der vorliegenden Ausführungsform von 1A werden die interdigitalen Transducer (IDT) der Einfachheit halber als Elektroden bezeichnet. Der Einfachheit halber wird ferner der Reflektor 10A als vorderer Reflektor bezeichnet, wird der Reflektor 10B als hinterer Reflektor bezeichnet, wird die Elektrode 11A als vordere Elektrode bezeichnet, wird die Elektrode 11B als mittlere Elektrode bezeichnet und wird die Elektrode 11C als hintere Elektrode bezeichnet.
Das piezoelektrische Substrat dieser Ausführungsform ist aus einem LiTaO₃-Einkristall, welcher Kristall X-, Y- und Z-Achsen hat, wobei die X-Achse in einer Ausbreitungsrichtung von akustischen Oberflächenwellen orientiert ist, die Y-Achse zu einer senkrechten Linie schräg ist, die zu einer Schnittebene des Kristalls normal ist, die Schnitt ebene um die X-Achse mit einem Rotationswinkel von der Y-Achse zu der Z-Achse rotiert ist und der Rotationswinkel in einem Bereich zwischen 40° und 42° liegt. Durch das Anordnen der Reflektoren 10A und 10B und der Elektroden 11A, 11B und 11C auf der Schnittebene dieses Substrates erreicht die SAW-Vorrichtung dieser Ausführungsform ein hohes Niveau des Qualitätsfaktors Q und läßt sie die gewünschten Frequenzen in der Größenordnung von einigen Gigahertz bei einer kleinen Abschwächung der akustischen Oberflächenwellen durch.
In 1A kennzeichnet der Pfeil "X" die Richtung (oder die X-Achse des Kristalls) der Ausbreitung der akustischen Oberflächenwellen in der SAW-Vorrichtung. Der Reflektor 10A, die Elektroden 11A, 11B und 11C und der Reflektor 10B sind, wie in 1A gezeigt, in dieser Reihenfolge in einer Reihe in der Richtung X ausgerichtet.
Der Reflektor 10A und der Reflektor 10B sind jeweilig am vorderen Ende und am hinteren Ende der Elektroden 11A–11C angeordnet. Die Reflektoren 10A und 10B dienen dazu, den Weg der akustischen Oberflächenwellen zu definieren, die sich in dem piezoelektrischen Substrat in der Richtung "X" ausbreiten.
Jede der Elektroden 11A, 11B und 11C enthält, wie in 1A gezeigt, Paare von Primärelektrodenfingern und Sekundärelektrodenfingern, die einander gegenüberliegen. Das heißt, die vordere Elektrode 11A enthält Paare von Primärelektrodenfingern (11A)₁ und Sekundärelektrodenfingern (11A)₂ , die mittlere Elektrode 11B enthält Paare von Primärelektrodenfingern (11B)₁ und Sekundärelektrodenfingern (11B)₂ , die hintere Elektrode 11C enthält Paare von Primärelektrodenfingern (11C)₁ und Sekundärelektrodenfingern (11C)₂ . Ähnlich wie bei den bekannten interdigitalen Transducern sind die Primärelektrodenfinger und die Sekundärelektrodenfinger der Elektroden 11A, 11B und 11C in der Richtung X alternierend angeordnet und kreuzen den Ausbreitungsweg der akustischen Oberflächenwellen in dem piezoelektrischen Substrat in der Richtung X.
In der SAW-Vorrichtung von 1A sind die Primärelektrodenfinger (11A)₁ der vorderen Elektrode 11A und die Primärelektrodenfinger (11C)₁ der hinteren Elektrode 11C mit einem Eingangsanschluß "in" elektrisch verbunden, und die Sekundärelektrodenfinger (11A)₂ und die Sekundärelektrodenfinger (11C)₂ sind geerdet. Die Sekundärelektrodenfinger (11B)₂ der mittleren Elektrode 11B sind mit einem Ausgangsanschluß "out" elektrisch verbunden, und die Primärelektrodenfinger (11B)₁ sind geerdet. Das heißt, die SAW-Vorrichtung hat zwei Eingänge und einen Ausgang, um ein SAW-Bandpaßfilter mit zwei Eingängen zu bilden.
1B zeigt eine Energieverteilung der akustischen Oberflächenwellen in der SAW-Vorrichtung von 1A jeweils in einer ersten Mode und einer dritten Mode. Das SAW-Bandpaßfilter dieser Ausführungsform nutzt die erste Mode und die dritte Mode, um eine Bandpaßcharakteristik vorzusehen, die Durchlaßbandfrequenzen zwischen einer Frequenz "f1" der ersten Mode und einer Frequenz "f3" der dritten Mode enthält, wie in 1B gezeigt.
2 zeigt eine Beziehung zwischen der Impedanz und dem Fingerpaaranzahlverhältnis der SAW-Vorrichtung von 1A. Das Fingerpaaranzahlverhältnis verkörpert ein Verhältnis der Anzahl (N2) von Paaren der Elektrodenfinger in einer der vorderen Elektrode 11A und der hinteren Elektrode 11C zu der Anzahl (N1) von Paaren der Elektrodenfinger in der mittleren Elektrode 11B.
In der Ausführungsform von 1A ist die Anzahl von Paaren der Elektrodenfinger in der vorderen Elektrode 11A dieselbe wie die Anzahl von Paaren der Elektrodenfinger in der hinteren Elektrode 11C, und die beiden Anzahlen der Paare der Elektrodenfinger sind in 1A mit "N2" angegeben. Das heißt, die Konfiguration der SAW-Vorrichtung von 1A ist zu der Mitte der SAW-Vorrichtung symmetrisch.
In 2 kennzeichnet die durchgehende Linie eine Veränderung der Eingangsabschlußimpedanz der SAW-Vorrichtung, wenn das Fingerpaaranzahlverhältnis "N2/N1" bezüglich der SAW-Vorrichtung verändert wird, und die gestrichelte Linie kennzeichnet eine Veränderung der Ausgangsabschlußimpedanz der SAW-Vorrichtung, wenn das Fingerpaaranzahlverhältnis "N2/N1" bezüglich der SAW-Vorrichtung verändert wird. Damit die SAW-Vorrichtung als praktische Hochfrequenzvorrichtung fungieren kann, ist es wünschenswert, wenn die Eingangsabschlußimpedanz und die Ausgangsabschlußimpedanz auf etwa 50 Ω festgelegt werden. Eine Forderung hinsichtlich der Impedanz bei der praktischen Hochfrequenzvorrichtung ist die, daß sowohl die Eingangsabschlußimpedanz als auch die Ausgangsabschlußimpedanz unter 59 Ω liegt.
Bei den in 2 gezeigten Charakteristiken tendiert die Eingangsabschlußimpedanz zur Zunahme, wenn das Fingerpaaranzahlverhältnis "N2/N1" zunimmt. Es wird festgestellt, daß dann, wenn das Fingerpaaranzahlverhältnis "N2/N1" weniger als 80% beträgt, die Eingangsabschlußimpedanz unter 59 Ω liegt. Die Ausgangsabschlußimpedanz tendiert zur Abnahme, wie in 2 gezeigt, wenn das Fingerpaaranzahlverhältnis "N2/N1" zunimmt. Es wird festgestellt, daß dann, wenn das Fingerpaaranzahlverhältnis "N2/N1" mehr als 55% beträgt, die Ausgangsabschlußimpedanz unter 59 Ω liegt. Deshalb wird die Forderung hinsichtlich der Impedanz bei der praktischen Hochfrequenzvorrichtung erfüllt, wenn das Fingerpaaranzahlverhältnis "N2/N1" der SAW-Vorrichtung in einem prozentualen Bereich zwischen 55% und 80% liegt.
3 zeigt eine Beziehung zwischen der Bandbreite und dem Fingerpaaranzahlverhältnis der SAW-Vorrichtung von 1A.
Es wird festgestellt, wie in 3 gezeigt, daß die Bandbreite der SAW-Vorrichtung auf dem maximalen Niveau liegt, wenn das Fingerpaaranzahlverhältnis "N2/N1" ungefähr 70% beträgt. Die Bandbreite tendiert dazu, auf das maximale Niveau anzusteigen, wenn sich das Fingerpaaranzahlverhältnis "N2/N1" auf etwa 70% vergrößert. Die Bandbreite tendiert dazu, von dem maximalen Niveau abzusinken, wenn das Fingerpaaranzahlverhältnis "N2/N1" von etwa 70% weiter zunimmt. Eine Forderung hinsichtlich der Bandbreite bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter ist die, daß die Bandbreite der SAW-Vorrichtung von 1A höher als 33 MHz ist. Die Forderung hinsichtlich der Bandbreite bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter wird erfüllt, wenn das Fingerpaaranzahlverhältnis "N2/N1" in einem prozentualen Bereich zwischen 55% und 80% liegt.
Gemäß den Resultaten von 2 und 3 wird das Fingerpaaranzahlverhältnis "N2/N1" in der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform (welches das Verhältnis der Anzahl (N2) von Paaren der Elektrodenfinger in einer von der vorderen Elektrode 11A und der hinteren Elektrode 11C zu der Anzahl (N1) von Paaren der Elektrodenfinger in der mittleren Elektrode 11B ist) festgesetzt, um in einem prozentualen Bereich zwischen 55% und 80% zu liegen. Deshalb ist es möglich, daß die SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform einen breiten Bereich der Bandbreite für das praktische SAW-Bandpaßfilter vorsieht und die Forderung hinsichtlich der Impedanz bei der praktischen Hochfrequenzvorrichtung erfüllt. Ferner ist es möglich, daß sich die Leistung der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungs form der gewünschten Forderung (etwa 50 Ω) hinsichtlich der Impedanz bei der praktischen Hochfrequenzvorrichtung nähert.
Insbesondere ist es durch Festlegen des Fingerpaaranzahlverhältnisses "N2/N1" in der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform in einem prozentualen Bereich zwischen 65% und 75% möglich, einen breiteren Bereich der Bandbreite über 34 MHz vorzusehen. Dadurch wird es möglich, eine bessere Charakteristik der Bandbreite bei dem SAW-Bandpaßfilter zu liefern.
4 zeigt eine Beziehung zwischen der Bandbreite und der Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" der SAW-Vorrichtung von 1A. Die Resultate der Charakteristiken der SAW-Vorrichtung werden durch Simulation erhalten. Die Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" verkörpert, wie in 4 gezeigt, eine Distanz zwischen dem Elektrodenfinger am hinteren Ende der vorderen Elektrode 11A und dem Elektrodenfinger am vorderen Ende der mittleren Elektrode 11B längs der Richtung X. Genauer gesagt, die Teilung "HD" gibt eine Distanz zwischen der Mittellinie des Elektrodenfingers am hinteren Ende der vorderen Elektrode 11A und der Mittellinie des Elektrodenfingers am vorderen Ende der mittleren Elektrode 11B längs der Richtung X an.
Da die Konfiguration der SAW-Vorrichtung von 1A zu der Mitte der SAW-Vorrichtung symmetrisch ist, verkörpert die Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" auch eine Distanz zwischen dem Elektrodenfinger am hinteren Ende der mittleren Elektrode 11B und dem Elektrodenfinger am vorderen Ende der hinteren Elektrode 11C längs der Richtung X.
In 4 ist die Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" als gebrochenes Vielfaches der Wellenlänge ("Lambda") der akustischen Oberflächenwellen angegeben, die sich in der SAW-Vorrichtung ausbreiten.
Die Forderung hinsichtlich der Bandbreite bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter ist die, wie oben beschrieben, daß die Bandbreite der SAW-Vorrichtung höher als 33 MHz ist. Bei den Charakteristiken von 4 wird festgestellt, daß die Forderung hinsichtlich der Bandbreite bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter erfüllt wird, wenn die Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" in der SAW-Vorrichtung von 1A in einem Bereich zwischen 0,75 × "Lambda" und 0,90 × "Lambda" liegt.
Gemäß den Resultaten von 4 wird die Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" als gebrochenes Vielfaches der Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen in der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform in einem Bereich zwischen 0,75 und 0,90 festgelegt. Deshalb ist es bei der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform möglich, einen breiten Bereich der Bandbreite bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter vorzusehen.
Bei den Charakteristiken von 4 wird festgestellt, daß die Forderung hinsichtlich der Bandbreite bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter erfüllt wird, wenn die Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" in einem Bereich zwischen 0,17 × "Lambda" und 0,38 × "Lambda" liegt. Wenn jedoch die Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" unter 0,50 × "Lambda" liegt, können die akustischen Oberflächenwellen, die sich in dem piezoelektrischen Substrat unter den Elektrodenfingern der Elektroden 11A, 11B und 11C ausbreiten, interferieren. Es ist unmöglich, die Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" des praktischen SAW-Bandpaßfilters in einem Bereich unter 0,50 × "Lambda" festzulegen.
5 zeigt eine Beziehung zwischen der Durchlaßbandwelligkeit und der Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" der SAW-Vorrichtung von 1A. Die Durchlaßbandwelligkeit stellt eine Größe von pulsierenden Komponenten in den akustischen Oberflächenwellen bei einer gegebenen Durchlaßbandfrequenz dar.
In 5 ist die Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" als gebrochenes Vielfaches der Wellenlänge ("Lambda") der akustischen Oberflächenwellen angegeben, die sich in der SAW-Vorrichtung ausbreiten.
Es ist wünschenswert, daß in der SAW-Vorrichtung keine Durchlaßbandwelligkeit auftritt. In der Praxis ist es jedoch sehr schwierig, die Durchlaßbandwelligkeit in der SAW-Vorrichtung zu vermeiden. Eine Forderung hinsichtlich der Durchlaßbandwelligkeit bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter ist die, daß die Durchlaßbandwelligkeit der SAW-Vorrichtung unter 2,0 dB liegt.
Bei den Charakteristiken von 5 wird festgestellt, daß die Durchlaßbandwelligkeit auf dem minimalen Niveau ist, wenn die Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" etwa 0,80 × "Lambda" beträgt. Die Durchlaßbandwelligkeit tendiert dazu, auf das minimale Niveau zu sinken, wenn die Teilung "HD" auf etwa 0,80 × "Lambda" zunimmt. Die Durchlaßbandwelligkeit tendiert dazu, von dem minimalen Niveau zuzunehmen, wenn die Teilung "HD" von etwa 0,80 × "Lambda" weiter zunimmt. Wenn die Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" in der SAW-Vorrichtung von 1A in einem Bereich zwischen 0,78 × "Lambda" und 0,85 × "Lambda" liegt, wie in 5 gezeigt, wird die Forderung hinsichtlich der Durchlaßbandwelligkeit bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter erfüllt.
Gemäß den Resultaten von 5 wird die Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" als gebrochenes Vielfaches der Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen in der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform in einem Bereich zwischen 0,78 und 0,85 festgelegt. Deshalb ist es bei der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Durchlaßbandwelligkeit effektiv zu reduzieren, die für die Durchlaßbandcharakteristik des praktischen SAW-Bandpaßfilters nachteilig ist.
6 zeigt eine Beziehung zwischen der Bandbreite und dem Intervallverhältnis der SAW-Vorrichtung von 1A. Das Intervallverhältnis verkörpert ein Verhältnis einer Distanz ("Lambda(IDT)") zwischen zweien der Elektrodenfinger in den Elektroden 11A, 11B und 11C in der Richtung X zu einer Distanz ("Lambda(ref)") zwischen zweien der Gitter in den Reflektoren 10A und 10B in der Richtung X, wie in 1A gezeigt. In 6 ist das Intervallverhältnis "Lambda(IDT)/Lambda(ref)" der SAW-Vorrichtung von 1A als Bruchzahl angegeben.
Bei den Charakteristiken von 6 wird festgestellt, daß die Bandbreite der SAW-Vorrichtung auf dem maximalen Niveau ist, wenn das Intervallverhältnis "Lambda(IDT)/Lambda(ref)" der SAW-Vorrichtung von 1A etwa 0,982 beträgt. Die Bandbreite tendiert dazu, allmählich auf das maximale Niveau zuzunehmen, wenn das Verhältnis "Lambda (IDT)/Lambda(ref)" auf etwa 0,982 zunimmt. Die Bandbreite tendiert dazu, von dem maximalen Niveau allmählich abzunehmen, wenn das Verhältnis "Lambda(IDT)/Lambda(ref)" von etwa 0,982 weiter zunimmt. Die Forderung hinsichtlich der Bandbreite bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter ist die, wie oben beschrieben, daß die Bandbreite der SAW-Vorrichtung höher als 33 MHz ist.
Gemäß den Resultaten von 6 wird das Intervallverhältnis "Lambda(IDT)/Lambda(ref)" in der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform festgelegt, um in einem Bereich zwischen 0,977 und 0,992 zu liegen, wodurch die Forderung hinsichtlich der Bandbreite bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter erfüllt wird. Deshalb ist es bei der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform möglich, einen breiten Bereich der Bandbreite bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter vorzusehen.
7 zeigt eine Beziehung zwischen der Impedanz und der Aperturlänge "W" der SAW-Vorrichtung von 1A. 8 zeigt eine Beziehung zwischen der Bandbreite und der Aperturlänge "W" der SAW-Vorrichtung von 1A. Die Aperturlänge "W" verkörpert eine Länge zwischen dem Rand des Primärelektrodenfingers und dem Rand des Sekundärelektrodenfingers in den Elektroden 11A, 11B und 11C in seitlicher Richtung, die zu der Richtung X senkrecht ist, wie in 1A gezeigt.
In 7 und 8 wird die Aperturlänge "W" als Vielfaches der Wellenlänge ("Lambda") der akustischen Oberflächenwellen angegeben, die sich in der SAW-Vorrichtung ausbreiten.
Bei den Charakteristiken von 7 wird festgestellt, daß dann, wenn die Aperturlänge "W" zunimmt, die Impedanz der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform dazu tendiert, allmählich abzunehmen. Die gewünschte Forderung hinsichtlich der Impedanz bei der praktischen Hochfrequenzvorrichtung ist die, wie oben beschrieben, daß sowohl die Eingangsabschlußimpedanz als auch die Ausgangsabschlußimpedanz der SAW-Vorrichtung ungefähr 50 Ω beträgt. Deshalb ist eine zulässige Forderung hinsichtlich der Impedanz bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter die, daß die Impedanz der SAW-Vorrichtung von 1A in einem Bereich zwischen 40 Ω und 60 Ω liegt.
Gemäß den Resultaten von 7 wird die Aperturlänge "W" in der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, die als Vielfaches der Wellenlänge ("Lambda") der akustischen Oberflächenwellen angegeben wird, festgelegt, um in einem Bereich zwischen 40 und 80 zu liegen, wodurch die zulässige Forderung hinsichtlich der Impedanz bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter erfüllt wird. Deshalb ist es möglich, daß die SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform eine gewünschte Impedanzcharakteristik des praktischen SAW-Bandpaßfilters vorsieht.
Bei den Charakteristiken von 8 wird festgestellt, daß dann, wenn die Aperturlänge "W" der SAW-Vorrichtung von 1A 60 × "Lambda" beträgt, die Bandbreite der SAW-Vorrichtung auf dem maximalen Niveau ist. Die Bandbreite tendiert dazu, auf das maximale Niveau anzusteigen, wenn die Aperturlänge "W" von 30 × "Lambda" auf 60 × "Lambda" zunimmt. Die Bandbreite tendiert dazu, von dem maximalen Niveau rapide abzunehmen, wenn die Aperturlänge "W" von 60 × "Lambda" weiter zunimmt. Die Forderung hinsichtlich der Bandbreite bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter ist die, wie oben beschrieben, daß die Bandbreite der SAW-Vorrichtung höher als 33 MHz ist.
Gemäß den Resultaten von 8 wird die Aperturlänge "W" in der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, die als Vielfaches der Wellenlänge ("Lambda") der akustischen Oberflächenwellen angegeben wird, festgelegt, um in einem Bereich zwischen 40 und 70 zu liegen, wodurch die Forderung hinsichtlich der Bandbreite bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter erfüllt wird. Deshalb ist es bei der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform möglich, einen breiten Bereich der Bandbreite bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter vorzusehen. Ferner ist es gemäß den Resultaten der Charakteristiken von 7 möglich, bei der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform eine gewünschte Impedanzcharakteristik des praktischen SAW-Bandpaßfilters vorzusehen.
9 zeigt eine zweite Ausführungsform der Oberflächenakustikwellen-(SAW)-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. In 9 sind die Elemente, die dieselben wie die entsprechenden Elemente in 1A sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine Beschreibung derselben wird weggelassen.
Die SAW-Vorrichtung von 9 umfaßt ein erstes SAW-Filter 12 und ein zweites SAW-Filter 22, die kaskadiert sind.
In der SAW-Vorrichtung von 9 sind Reflektoren und interdigitale Transducer (IDT) in jedem des ersten SAW-Filters 12 und des zweiten SAW-Filters 22 auf einem piezoelektrischen Substrat (nicht gezeigt) gebildet, welches dasselbe wie das piezoelektrische Substrat der SAW-Vorrichtung von 1A ist. Das heißt, das piezoelektrische Substrat dieser Ausführungsform ist aus einem LiTaO₃-Einkristall, welcher Kristall X-, Y- und Z-Achsen hat, wobei die X-Achse in einer Ausbreitungsrichtung von akustischen Oberflächenwellen orientiert ist, die Y-Achse zu einer senkrechten Linie schräg ist, die zu einer Schnittebene des Kristalls normal ist, die Schnittebene um die X-Achse mit einem Rotationswinkel von der Y-Achse zu der Z-Achse rotiert ist und der Rotationswinkel in einem Bereich zwischen 40° und 42° liegt. Durch das Anordnen der Reflektoren und der Elektroden auf der Schnittebene dieses Substrates erreicht die SAW-Vorrichtung dieser Ausführungsform ein hohes Niveau des Qualitätsfaktors Q und läßt sie die gewünschten Frequenzen in der Größenordnung von einigen Gigahertz bei kleiner Abschwächung der akustischen Oberflächenwellen durch.
Ähnlich wie die SAW-Vorrichtung von 1A umfaßt das erste SAW-Filter 12 den vorderen Reflektor 10A, die vordere Elektrode 11A, die mittlere Elektrode 11B, die hintere Elektrode 11C und den hinteren Reflektor 10B, die in dieser Reihenfolge in einer Reihe in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen ausgerichtet sind. Ferner umfaßt das zweite SAW-Filter 22 ein Paar von Reflektoren 20A und 20B und drei interdigitale Transducer (IDT) 21A, 21B und 21C. Das heißt, das zweite SAW-Filter 22 umfaßt einen vorderen Reflektor 20A, eine vordere Elektrode 21A, eine mittlere Elektrode 21B, eine hintere Elektrode 21C und einen hinteren Reflektor 20B, die in dieser Reihenfolge in einer anderen Reihe in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen ausgerichtet sind.
In der SAW-Vorrichtung von 9 sind die Sekundärelektrodenfinger (11A)₂ in dem ersten SAW-Filter 12 mit den Primärelektrodenfingern (21A)₁ in dem zweiten SAW-Filter 22 elektrisch verbunden, und die Sekundärelektrodenfinger (11C)₂ in dem ersten SAW-Filter 12 sind mit den Primärelektrodenfingern (21C)₁ in dem zweiten SAW-Filter 22 elektrisch verbunden. Das heißt, das erste SAW-Filter 12 und das zweite SAW-Filter 22 sind kaskadiert.
In der SAW-Vorrichtung von 9 sind die Primärelektrodenfinger (11A)₁ der vorderen Elektrode 11A und die Primärelektrodenfinger (11C)₁ der hinteren Elektrode 11C gemeinsam geerdet. Die Sekundärelektrodenfinger (21A)₂ der vorderen Elektrode 21A und die Sekundärelektrodenfinger (21C)₂ der hinteren Elektrode 21C sind gemeinsam geerdet. Die Primärelektrodenfinger (11B)₁ der mittleren Elektrode 11B sind mit einem Eingangskissen der SAW-Vorrichtung elektrisch verbunden, und die Sekundärelektrodenfinger (21B)₂ der mittleren Elektrode 21B sind mit einem Ausgangskissen der SAW-Vorrichtung elektrisch verbunden. Die Sekundärelektrodenfinger (11B)₂ der mittleren Elektrode 11B sind geerdet, und die Primärelektrodenfinger (21B)₁ der mittleren Elektrode 21B sind geerdet.
In der SAW-Vorrichtung von 9 unterscheidet sich die Aperturlänge "W1" bezüglich des ersten SAW-Filters 12 von der Aperturlänge "W2" bezüglich des zweiten SAW-Filters 22. Demzufolge unterscheidet sich die Eingangsabschlußimpedanz der SAW-Vorrichtung von der Ausgangsabschlußimpedanz der SAW-Vorrichtung. Die Eingangsabschlußimpedanz der gesamten SAW-Vorrichtung hängt von der Eingangsabschlußimpedanz des ersten SAW-Filters 12 mit der Aperturlänge "W1" ab, und die Ausgangsabschlußimpedanz der gesamten SAW-Vorrichtung hängt von der Ausgangsabschlußimpedanz des zweiten SAW-Filters 22 mit der Aperturlänge "W2" ab.
Im allgemeinen ist bekannt, daß die Eingangs- und Ausgangsabschlußimpedanzen eines SAW-Filters zu der Fingerpaaranzahl und der Aperturlänge umgekehrt proportional sind. Da die Fingerpaaranzahl ein Parameter ist, der eine Durchlaßbandcharakteristik des SAW-Filters bestimmt, ist es unmöglich, die Fingerpaaranzahl auf einen beliebigen Wert zu setzen, der von der Durchlaßbandcharakteristik des SAW-Filters unabhängig ist. Andererseits kann die Aperturlänge auf einen beliebigen Wert gesetzt werden, der von der Durchlaßbandcharakteristik des SAW-Filters unabhängig ist. Die SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ist für ein praktisches SAW-Bandpaßfilter nützlich, worin sich die Eingangsabschlußimpedanz und die Ausgangsabschlußimpedanz voneinander unterscheiden.
Indem in der SAW-Vorrichtung von 9 die Aperturlänge "W1" und die Aperturlänge "W2" unabhängig voneinander festgelegt werden, ist es möglich, die Eingangsabschlußimpedanz des ersten SAW-Filters 12 und die Ausgangsabschlußimpedanz des zweiten SAW-Filters 22 gemäß den gewünschten Eingangs- und Ausgangsabschlußimpedanzen der gesamten SAW-Vorrichtung frei einzustellen.
Genauer gesagt, in der SAW-Vorrichtung von 9 wird die Aperturlänge "W1" bei dem ersten SAW-Filter 12, die als Vielfaches der Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen angegeben ist, festgelegt, um in einem Bereich zwischen 40 und 60 zu liegen, wobei die obere Grenze 60 ausgeschlossen ist, und wird die Aperturlänge "W2" bei dem zweiten SAW-Filter 22, die als Vielfaches der Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen angegeben ist, festgelegt, um in einem Bereich zwischen 20 und 60 zu liegen, wobei die obere Grenze 60 ausgeschlossen ist. Der Wert der Aperturlänge "W1" unterscheidet sich von dem Wert der Aperturlänge "W2".
Andere Parameter jeweils von den ersten und zweiten SAW-Filtern 12 und 22, die verschiedene Charakteristiken der SAW-Vorrichtung von 9 bestimmen, werden auf entsprechende Werte gesetzt, ähnlich wie entsprechende Parameter der SAW-Vorrichtung von 1A. Das heißt, das Fingerpaarverhältnis "N2/N1" sowohl für das erste SAW-Filter 12 als auch für das zweite SAW-Filter 22 wird in einem prozentualen Bereich zwischen 55% und 80% festgelegt. Die Teilung von Elektrode zu Elektrode "HD" als gebrochenes Vielfaches der Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen sowohl bei dem ersten SAW-Filter 12 als auch bei dem zweiten SAW-Filter 22 wird festgelegt, um in einem Bereich zwischen 0,75 und 0,90 zu liegen. Das Intervallverhältnis "Lambda(IDT)/Lambda(ref)" sowohl bei dem ersten SAW-Filter 12 als auch bei dem zweiten SAW-Filter 22 wird festgelegt, um in einem Bereich zwischen 0,977 und 0,992 zu liegen. Im besonderen kann dann, wenn das Fingerpaarverhältnis "N2/N1" sowohl bei dem ersten SAW-Filter 12 als auch bei dem zweiten SAW-Filter 22 in einem prozentualen Bereich zwischen 65% und 75% liegt, bei der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform eine bessere Charakteristik der Bandbreite bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter vorgesehen werden.
19 zeigt eine Beziehung zwischen der Bandbreite und der Ausgangsabschlußimpedanz der SAW-Vorrichtung von 9. In 19 wird die Eingangsabschlußimpedanz der SAW-Vorrichtung auf 50 Ω festgelegt, und eine Veränderung der Bandbreite der SAW-Vorrichtung, wenn die Ausgangsabschlußimpedanz (RL) der SAW-Vorrichtung verändert wird, ist für jeden der drei Fälle dargestellt: W2/W1 = 1, W2/W1 = 0,4 und W2/W1 = 0,6.
Gemäß den Charakteristiken von 19 wird bei W2/W1 = 1 (oder wenn die Aperturlängen W1 und W2 dieselben sind) festgestellt, daß die Bandbreite von dem Niveau von etwa 30 MHz abnimmt, wenn die Ausgangsabschlußimpedanz (RL) der SAW-Vorrichtung von etwa 100 Ω zunimmt. Gemäß den Charakteristiken von 19 wird in den Fällen von W2/W1 = 0,4 und 0,6 (oder wenn die Aperturlängen W1 und W2 verschieden sind) festgestellt, daß die Bandbreite der SAW-Vorrichtung nicht abnimmt und eine gute Frequenzcharakteristik aufweist, wenn die Ausgangsabschlußimpedanz (RL) der SAW-Vorrichtung in einem Bereich zwischen 75 Ω und 200 Ω liegt.
10 und 11 zeigen Vergleichsbeispiele zum Erläutern einer dritten Ausführungsform der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, und 12 zeigt die dritte Ausführungsform der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
In 10, 11 und 12 ist jeweils eine Oberflächenakustikwellen-(SAW)-Vorrichtung gezeigt, die einen Chip umfaßt, der das piezoelektrische Substrat hat (welches dasselbe wie das piezoelektrische Substrat der SAW-Vorrichtung von 9 ist), und die SAW-Vorrichtung (die dieselbe wie die SAW-Vorrichtung von 9 ist), die auf dem Substrat gebildet ist, eine Packung, die Signalkissen und Erdkissen hat und den Chip enthält, und eine Vielzahl von Verbindungsdrähten.
Bei dem Vergleichsbeispiel von 10 sind ein Chip 1, eine Packung 100 und eine Vielzahl von Verbindungsdrähten vorgesehen. In 10 sind die Elemente, die dieselben wie die entsprechenden Elemente der SAW-Vorrichtung von 9 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine Beschreibung derselben wird weggelassen.
Der Chip 1 enthält das piezoelektrische Substrat und die Reflektoren und die interdigitalen Transducer (IDT), die auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet sind. Dieses piezoelektrische Substrat ist dasselbe wie das piezoelektrische Substrat der SAW-Vorrichtung von 9. Das heißt, das piezoelektrische Substrat dieser Ausführungsform ist aus einem LiTaO₃-Einkristall, welcher Kristall X-, Y- und Z-Achsen hat, wobei die X-Achse in einer Ausbreitungsrichtung von akustischen Oberflächenwellen orientiert ist, die Y-Achse zu einer senkrechten Linie schräg ist, die zu einer Schnittebene des Kristalls normal ist, die Schnittebene um die X-Achse mit einem Rotationswinkel von der Y-Achse zu der Z-Achse rotiert ist und der Rotationswinkel in einem Bereich zwischen 40° und 42° liegt. Durch das Anordnen der Reflektoren und der Elektroden auf der Schnittebene dieses Substrates erreicht die SAW-Vorrichtung dieser Ausführungsform ein hohes Niveau des Qualitätsfaktors Q und läßt sie die gewünschten Frequenzen in der Größenordnung von einigen Gigahertz bei einer kleinen Abschwächung der akustischen Oberflächenwellen durch.
Die Reflektoren und die interdigitalen Transducer (IDT), die auf dem Substrat des Chips 1 gebildet sind, sind dieselben wie die Reflektoren und die interdigitalen Transducer (IDT) der SAW-Vorrichtung von 9. Das heißt, der Chip 1 enthält das erste SAW-Filter 12 und das zweite SAW-Filter 22, die kaskadiert sind. In dem ersten SAW-Filter 12 sind der Reflektor 10A, die interdigitalen Transducer 11A, 11B und 11C (die als vordere Elektrode 11A, mittlere Elektrode 11B und hintere Elektrode 11C bezeichnet sind) und der Reflektor 10B auf der Schnittebene des Substrates gebildet und in dieser Reihenfolge in einer Reihe in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen ausgerichtet. In dem zweiten SAW-Filter 22 sind der Reflektor 20A, die interdigitalen Transducer 21A, 21B und 21C (die als vordere Elektrode 21A, mittlere Elektrode 21B und hintere Elektrode 21C bezeichnet sind) und der Reflektor 20B auf der Schnittebene des Substrates gebildet und in dieser Reihenfolge in einer anderen Reihe in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen ausgerichtet.
Die Packung 100 ist aus einem keramischen Material hergestellt. Die Packung 100 enthält einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß, die einander gegenüberliegen. Die Packung 100 enthält, wie in 10 gezeigt, den Chip 1, der zwischen dem Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß angeordnet ist. Bei dem Eingangsanschluß sind ein Paar von Erdkissen 101 und 103 und ein Eingangssignalkissen 102 gebildet, wobei das Eingangssignalkissen 102 zwischen den Erdkissen 101 und 103 angeordnet ist. Bei dem Ausgangsanschluß sind ein Paar von Erdkissen 104 und 106 und ein Ausgangssignalkissen 105 gebildet, wobei das Ausgangssignalkissen 105 zwischen den Erdkissen 104 und 106 angeordnet ist. Die Vielzahl von Verbindungsdrähten ist aus Aluminium hergestellt.
Bei dem Vergleichsbeispiel von 10 sind das Erdkissen 103 des Eingangsanschlusses und die Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11A)₁ in 9) der vorderen Elektrode 11A durch einen Verbindungsdraht 107 verbunden. Das Erdkissen 106 des Ausgangsanschlusses und die Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11C)₁ in 9) der hinteren Elektrode 11C sind durch einen Verbindungsdraht 108 verbunden.
Ferner sind das Eingangssignalkissen 102 des Eingangsanschlusses und die Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11B)₁ in 9) der mittleren Elektrode 11B durch einen Verbindungsdraht 109 verbunden. Das Erdkissen 101 des Ausgangsanschlusses und die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11B)₂ in 9) der mittleren Elektrode 11B sind durch einen Verbindungsdraht 110 verbunden.
Zusätzlich sind das Erdkissen 101 des Eingangsanschlusses und die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21A)₂ in 9) der vorderen Elektrode 21A durch einen Verbindungsdraht 111 verbunden. Das Erdkissen 104 des Ausgangsanschlusses und die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21C)₂ in 9) der hinteren Elektrode 21C sind durch einen Verbindungsdraht 112 verbunden.
Ferner sind das Ausgangssignalkissen 105 des Ausgangsanschlusses und die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21B)₂ in 9) der mittleren Elektrode 21B durch einen Verbindungsdraht 114 verbunden. Das Erdkissen 106 des Ausgangsanschlusses und die Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21B)₁ in 9) der mittleren Elektrode 21B sind durch einen Verbindungsdraht 113 verbunden.
Zusätzlich ist die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11A)₂ in 9) der vorderen Elektrode 11A in dem ersten SAW-Filter 12 mit der Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21A)₁ in 9) der vorderen Elektrode 21A in dem zweiten SAW-Filter 22 elektrisch verbunden, und die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11C)₂ in 9) der hinteren Elektrode 11C in dem ersten SAW-Filter 12 ist mit der Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21C)₁ in 9) der hinteren Elektrode 21C in dem zweiten SAW-Filter 22 elektrisch verbunden. Das heißt, das erste SAW-Filter 12 und das zweite SAW-Filter 22 sind kaskadiert.
In 11 sind die Elemente, die dieselben wie die entsprechenden Elemente bei dem Vergleichsbeispiel von 10 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine Beschreibung derselben wird weggelassen.
Bei dem Vergleichsbeispiel von 11 sind noch ein Verbindungsdraht 115 und ein Verbindungsdraht 116 zusätzlich zu den Verbindungsdrähten 107 bis 114 von 10 vorgesehen. Das Erdkissen 106 des Ausgangsanschlusses und die Sekundärelektrodenseite der vorderen Elektrode 21A sind durch den Verbindungsdraht 115 verbunden. Das Erdkissen 101 des Eingangsanschlusses und die Primärelektrodenseite der hinteren Elektrode 11C sind durch den Verbindungsdraht 116 verbunden.
Die SAW-Vorrichtung von 12 umfaßt den Chip 1, der das erste SAW-Filter 12 und das zweite SAW-Filter 22 auf dem piezoelektrischen Substrat hat, und die Packung 100, die den Eingangsanschluß und den Ausgangsanschluß hat, die dieselben wie die entsprechenden Elemente der Vergleichsbeispiele von 10 und 11 sind.
In der SAW-Vorrichtung von 12 sind das Erdkissen 103 des Eingangsanschlusses und die Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11A)₁ in 9) der vorderen Elektrode 11A durch den Verbindungsdraht 107 verbunden. Das Eingangssignalkissen 102 des Eingangsanschlusses und die Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11B)₁ in 9) der mittleren Elektrode 11B sind durch den Verbindungsdraht 109 verbunden. Das Erdkissen 101 des Eingangsanschlusses und die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11B)₂ in 9) der mittleren Elektrode 11B sind durch den Verbindungsdraht 110 verbunden.
Ferner sind das Erdkissen 104 des Ausgangsanschlusses und die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21C)₂ in 9) der hinteren Elektrode 21C durch den Verbindungsdraht 112 verbunden. Das Ausgangssignalkissen 105 des Ausgangsanschlusses und die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21B)₂ in 9) der mittleren Elektrode 21B sind durch den Verbindungsdraht 114 verbunden. Das Erdkissen 106 des Ausgangsanschlusses und die Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21B)₁ in 9) der mittleren Elektrode 21B sind durch den Verbindungsdraht 113 verbunden.
Ferner sind das Erdkissen 106 des Ausgangsanschlusses und die Sekundärelektrodenseite der vorderen Elektrode 21A durch den Verbindungsdraht 115 verbunden. Das Erdkissen 101 des Eingangsanschlusses und die Primärelektrodenseite der hinteren Elektrode 11C sind durch den Verbindungsdraht 116 verbunden.
Deshalb wurden in der SAW-Vorrichtung von 12 der Verbindungsdraht 108 und der Verbindungsdraht 111, die bei dem Vergleichsbeispiel von 11 enthalten sind, eliminiert, und die anderen Elemente sind dieselben wie die entsprechenden Elemente bei dem Vergleichsbeispiel von 11.
In der SAW-Vorrichtung von 12 sind alle Verbindungsdrähte 107, 109, 110 und 116, die mit dem ersten SAW-Filter 12 verbunden sind, nur mit den Kissen des Eingangsanschlusses verbunden, und alle Verbindungsdrähte 112, 113, 114 und 115, die mit dem zweiten SAW-Filter 22 verbunden sind, sind nur mit den Kissen des Ausgangsanschlusses verbunden. In der SAW-Vorrichtung von 12 sind das erste SAW-Filter 12 und das zweite SAW-Filter 22 auf dieselbe Weise wie bei den Vergleichsbeispielen von 10 und 11 kaskadiert.
13 ist ein Graph zum Erläutern von Bandpaßcharakteristiken der SAW-Vorrichtung von 12 durch den Vergleich mit jenen der Vergleichsbeispiele von 10 und 11. In 13 kennzeichnet "A" eine Beziehung zwischen der Abschwächung und der Frequenz des Vergleichsbeispiels von 10, kennzeichnet "B" eine Beziehung zwischen der Abschwächung und der Frequenz des Vergleichsbeispiels von 11 und kennzeichnet "C" die Beziehung zwischen der Abschwächung und der Frequenz der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform.
Die Bandpaßcharakteristiken der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, die durch "C" gekennzeichnet sind, sind steiler als die Bandpaßcharakteristiken der Vergleichsbeispiele, die durch "A" und "B" gekennzeichnet sind, wie in 13 gezeigt. Deshalb wird festgestellt, daß die Drahtverbindungen der SAW-Vorrichtung von 12 für das Vorsehen der Steilheit der Bandpaßcharakteristiken bei dem praktischen SAW-Bandpaßfilter besser geeignet sind als die Drahtverbindungen der Vergleichsbeispiele von 10 und 11.
Es ist zu begreifen, daß die Eingangsseite und die Ausgangsseite in der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform gut ausbalanciert sind und das Eingangssignal und das Ausgangssignal nicht miteinander interferieren. Dies kann der Grund dafür sein, daß die SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform die Steilheit der Bandpaßcharakteristiken vorsieht.
14 zeigt eine vierte Ausführungsform der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. In 14 sind die Elemente, die dieselben wie die entsprechenden Elemente in 12 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine Beschreibung derselben wird weggelassen.
Die SAW-Vorrichtung von 14 umfaßt einen Chip 1, eine Packung 100 und eine Vielzahl von Verbindungsdrähten.
Der Chip 1 enthält das piezoelektrische Substrat und die Reflektoren und die interdigitalen Transducer (IDT), die auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet sind. Dieses piezoelektrische Substrat ist dasselbe wie das piezoelektrische Substrat der SAW-Vorrichtung von 9.
Der Chip 1 enthält ein unsymmetrisches SAW-Filter 12 und ein symmetrisches SAW-Filter 22, die so verbunden sind, wie in 14 gezeigt. In dem unsymmetrischen SAW-Filter 12 sind der Reflektor 10A, die interdigitalen Transducer 11A, 11B und 11C (die als vordere Elektrode 11A, mittlere Elektrode 11B und hintere Elektrode 11C bezeichnet werden) und der Reflektor 10B auf der Schnittebene des Substrates gebildet und in dieser Reihenfolge in einer Reihe in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen ausgerichtet. In dem symmetrischen SAW-Filter 22 sind der Reflektor 20A, die interdigitalen Transducer 21A, 21B und 21C (die als vordere Elektrode 21A, mittlere Elektrode 21B und hintere Elektrode 21C bezeichnet werden) und der Reflektor 20B auf der Schnittebene des Substrates gebildet und in dieser Reihenfolge in einer anderen Reihe in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen ausgerichtet. Deshalb sind die Reflektoren und die interdigitalen Transducer (IDT), die auf dem Substrat des Chips 1 gebildet sind, im wesentlich dieselben wie die Reflektoren und die interdigitalen Transducer (IDT) der SAW-Vorrichtung von 9.
Die Packung 100 ist aus einem keramischen Material hergestellt. Die Packung 100 der vorliegenden Ausführungsform enthält einen unsymmetrischen Anschluß und einen symmetrischen Anschluß, die einander gegenüberliegen. Die Packung 100 enthält den Chip 1, wie in 14 gezeigt, der zwischen dem unsymmetrischen Anschluß und dem symmetrischen Anschluß angeordnet ist. Bei dem unsymmetrischen Anschluß sind ein Paar von Erdkissen 201 und 203 und ein Signalkissen 202 gebildet, welches Signalkissen 202 zwischen den Erdkissen 201 und 203 angeordnet ist. Bei dem symmetrischen Anschluß sind ein Paar von Signalkissen 204 und 206 und ein Erdkissen 205 gebildet, welches Erdkissen 205 zwischen den Signalkissen 204 und 206 angeordnet ist. Die Vielzahl von Verbindungsdrähten ist aus Aluminium.
In der SAW-Vorrichtung von 14 sind das Erdkissen 203 des unsymmetrischen Anschlusses und die Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11A)₁ in 9) der vorderen Elektrode 11A durch einen Verbindungsdraht 207 verbunden. Das Erdkissen 205 des symmetrischen Anschlusses und die Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11C)₁ in 9) der hinteren Elektrode 11C sind durch einen Verbindungsdraht 208 verbunden.
Ferner sind das Signalkissen 202 des unsymmetrischen Anschlusses und die Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11B)₁ in 9) der mittleren Elektrode 11B durch einen Verbindungsdraht 212 verbunden. Das Erdkissen 205 des symmetrischen Anschlusses und die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11B)₂ in 9) der mittleren Elektrode 11B sind durch einen Verbindungsdraht 209 verbunden.
Zusätzlich sind das Erdkissen 201 des unsymmetrischen Anschlusses und die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21A)₂ in 9) der vorderen Elektrode 21A durch einen Verbindungsdraht 210 verbunden. Das Erdkissen 205 des symmetrischen Anschlusses und die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21C)₂ in 9) der hinteren Elektrode 21C sind durch einen Verbindungsdraht 211 verbunden.
Ferner sind das Signalkissen 206 des symmetrischen Anschlusses und die Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21B)₁ in 9) der mittleren Elektrode 21B durch einen Verbindungsdraht 222 verbunden. Das Signalkissen 204 des symmetrischen Anschlusses und die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21B)₂ in 9) der mittleren Elektrode 21B sind durch einen Verbindungsdraht 223 verbunden.
Zusätzlich ist die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11A)₂ in 9) der vorderen Elektrode 11A mit der Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21A)₁ in 9) der vorderen Elektrode 21A elektrisch verbunden, und die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (11C)₂ in 9) der hinteren Elektrode 11C ist mit der Primärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21C)₁ in 9) der hinteren Elektrode 21C elektrisch verbunden. Das heißt, das unsymmetrische SAW-Filter 12 und das symmetrische SAW-Filter 22 sind kaskadiert.
Ein wichtiges Merkmal der SAW-Vorrichtung von 14 liegt darin, daß der Verbindungsdraht 211 die Sekundärelektrodenseite (entsprechend dem Element (21C)₂ in 9) der hinteren Elektrode 21C und das Erdkissen 205 des symmetrischen Anschlusses verbindet.
15 ist ein Graph zum Erläutern von Bandpaßcharakteristiken der SAW-Vorrichtung von 14 durch den Vergleich mit jenen eines Vergleichsbeispiels, bei dem der Verbindungsdraht 211 nicht vorgesehen ist und die anderen Elemente dieselben wie die entsprechenden Elemente in der SAW-Vorrichtung von 14 sind. In 15 kennzeichnet "E" eine Beziehung zwischen der Abschwächung und der Frequenz des Vergleichsbeispiels, und "D" kennzeichnet die Beziehung zwischen der Abschwächung und der Frequenz der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, bei der der Verbindungsdraht 211 vorgesehen ist.
Die Bandpaßcharakteristiken der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, die durch "D" gekennzeichnet sind, sind steiler als die Bandpaßcharakteristiken des Vergleichsbeispiels, die durch "E" gekennzeichnet sind, wie in 15 gezeigt. Deshalb ist es denkbar, daß die Drahtverbindungen der SAW-Vorrichtung von 14 besser geeignet sind als die Drahtverbindungen des Vergleichsbeispiels, um die Steilheit der Bandpaßcharakteristiken des praktischen SAW-Bandpaßfilters vorzusehen.
16 zeigt eine fünfte Ausführungsform der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
In der SAW-Vorrichtung von 16 sind ein Multimoden-SAW-Bandpaßfilter (das als Multimodenfilter bezeichnet wird) und ein Abzweig-SAW-Bandpaßfilter (das als Abzweigfilter bezeichnet wird) auf dem piezoelektrischen Substrat (nicht gezeigt) des Chips 1 gemeinsam gebildet. Das Multimodenfilter und das Abzweigfilter in der SAW-Vorrichtung dieser Ausführungsform haben verschiedene Durchlaßbandfrequenzen. Das heißt, die SAW-Vorrichtung von 16 ist als Dualband-SAW-Filter auf dem Chip 1 gebildet.
Das Multimodenfilter von 16 ist dasselbe wie die SAW-Vorrichtung von 9, die das erste SAW-Filter 12 und das zweite SAW-Filter 22 umfaßt, die kaskadiert sind. Das Multimodenfilter dient dazu, die gewünschten Frequenzen in dem unteren Durchlaßband von 800 MHz bis 900 MHz durchzulassen. In 16 sind die Elemente, die dieselben wie die entsprechenden Elemente in der SAW-Vorrichtung von 9 sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine Beschreibung derselben wird weggelassen.
Das Abzweigfilter von 16 umfaßt eine Vielzahl von SAW-Resonatoren, die kettenleiter- oder abzweigartig verbun den sind und später beschrieben sind. Das Abzweigfilter dient dazu, die gewünschten Frequenzen in dem höheren Frequenzband von 1,7 GHz bis 1,9 GHz durchzulassen.
Ähnlich wie bei der Ausführungsform von 9 sind in der SAW-Vorrichtung von 16 Reflektoren und interdigitale Transducer (IDT) auf dem piezoelektrischen Substrat (nicht gezeigt) gebildet, welches dasselbe wie das piezoelektrische Substrat der SAW-Vorrichtung von 1A ist. Das piezoelektrische Substrat dieser Ausführungsform ist aus einem LiTaO₃-Einkristall, welcher Kristall X-, Y- und Z-Achsen hat, wobei die X-Achse in einer Ausbreitungsrichtung von akustischen Oberflächenwellen orientiert ist, die Y-Achse zu einer senkrechten Linie schräg ist, die zu einer Schnittebene des Kristalls normal ist, die Schnittebene um die X-Achse mit einem Rotationswinkel von der Y-Achse zu der Z-Achse rotiert ist und der Rotationswinkel in einem Bereich zwischen 40° und 42° liegt. Durch Anordnen der Reflektoren und der Elektroden auf der Schnittebene dieses Substrates erreicht die SAW-Vorrichtung dieser Ausführungsform ein hohes Niveau des Qualitätsfaktors Q und läßt die gewünschten Frequenzen in der Größenordnung von einigen Gigahertz bei kleiner Abschwächung der akustischen Oberflächenwellen durch.
In dem Multimodenfilter der SAW-Vorrichtung von 16 umfaßt das erste SAW-Filter 12 den vorderen Reflektor 10A, die vordere Elektrode 11A, die mittlere Elektrode 11B, die hintere Elektrode 11C und den hinteren Reflektor 10B, die auf dem Substrat des Chips 1 gebildet sind und in dieser Reihenfolge in einer Reihe in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen ausgerichtet sind. Das zweite SW-Filter 22 umfaßt den vorderen Reflektor 20A, die vordere Elektrode 21A, die mittlere Elektrode 21B, die hintere Elektrode 21C und den hinteren Reflektor 20B, die auf dem Substrat des Chips 1 gebildet sind und in dieser Reihenfolge in einer anderen Reihe in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen ausgerichtet sind. Andere Elemente sind im wesentlichen dieselben wie die entsprechenden Elemente in 9.
Das Abzweigfilter der SAW-Vorrichtung von 16 umfaßt interdigitale Transducer (IDT) 31A, 31B, 31C, 31D und 31E (die als Elektroden bezeichnet werden) und Paare von Reflektoren 32A, 32B, 33A, 33B, 34A, 34B, 35A, 35B, 36A und 36B. Diese Elektroden und Reflektoren sind auf dem Substrat des Chips 1 gebildet. In dem Abzweigfilter sind die SAW-Resonatoren, von denen jeder mit einer Elektrode zwischen zwei Reflektoren gebildet ist und in einer Reihe in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen ausgerichtet ist, abzweigartig verbunden, wie in 16 gezeigt.
In dem Abzweigfilter von 16 ist ein Eingangsanschluß "in" mit einer Primärelektrodenseite (31A)1 der Elektrode 31A und einer Primärelektrodenseite (31B)₁ der Elektrode 31B gemeinsam verbunden. Eine Sekundärelektrodenseite (31A)₂ der Elektrode 31A ist geerdet. Eine Sekundärelektrodenseite (31B)₂ der Elektrode 31B ist mit einer Primärelektrodenseite (31C)₁ der Elektrode 31C und einer Primärelektrodenseite (31D)₁ der Elektrode 31D gemeinsam verbunden.
Eine Sekundärelektrodenseite (31C)₂ der Elektrode 31C ist geerdet. Eine Sekundärelektrodenseite (31D)₂ der Elektrode 31D ist mit einer Primärelektrodenseite (31E)₁ der Elektrode 31E und einem Ausgangsanschluß "out" verbunden. Eine Sekundärelektrodenseite (31E)₂ der Elektrode 31E ist geerdet.
In dem Abzweigfilter von 16 ist die Elektrode 31A zwischen den Reflektoren 32A und 32B angeordnet, ist die Elektrode 31B zwischen den Reflektoren 33A und 33B angeordnet, ist die Elektrode 31C zwischen den Reflektoren 34A und 34B angeordnet, ist die Elektrode 31D zwischen den Reflektoren 35A und 35B angeordnet und ist die Elektrode 31E zwischen den Reflektoren 36A und 36B angeordnet. Das heißt, jeder der fünf SAW-Resonatoren ist in einer Reihe in der Ausbreitungsrichtung der akustischen Oberflächenwellen ausgerichtet, wie in 16 gezeigt.
Die Elektroden in dem Multimodenfilter können auf dem piezoelektrischen Substrat ohne weiteres mit geringer Dicke gebildet werden. Selbst wenn die Dicke der Elektroden in dem Multimodenfilter bis zu einem gewissen Grade verringert wird, ist die Durchlaßbandwelligkeit in der Durchlaßbandcharakteristik des Multimodenfilters nicht vorhanden. Jedoch lassen sich die Elektroden in dem Abzweigfilter auf dem piezoelektrischen Substrat nicht ohne weiteres mit geringer Dicke bilden. Falls die Dicke der Elektroden in dem Abzweigfilter auf eine Dicke reduziert wird, die kleiner als 10% der Wellenlänge ("Lambda") der akustischen Oberflächenwellen ist, erscheint die Durchlaßbandwelligkeit in der Durchlaßbandcharakteristik des Abzweigfilters und wird die Durchlaßbandcharakteristik gemindert. Deshalb ist ein Verringern der Dicke der Elektroden in dem Abzweigfilter schwierig, während das Abzweigfilter eine gute Durchlaßbandcharakteristik vorsieht.
In modernen drahtlosen Kommunikationssystemen wie beispielsweise in Handys gibt es eine Forderung hinsichtlich eines Dualband-SAW-Filters, das gemeinsam verwendet werden kann, um die gewünschten Frequenzen in dem unteren Durchlaßband von 800 MHz–900 MHz durchzulassen und die gewünschten Frequenzen in dem höheren Frequenzband von 1,7 GHz–1,9 GHz durchzulassen.
Gemäß der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, ein Dualband-SAW-Filter mit niedrigen Kosten vorzusehen. In der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform können die Dicke der Elektroden in dem Multimodenfilter und die Dicke der Elektroden in dem Abzweigfilter dieselben sein und gering sein. Die Herstellung der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform kann effektiv ausgeführt werden, und die Kosten werden beträchtlich reduziert.
Die Produktion eines Dualband-SAW-Filters, bei dem sich die Dicke der Elektroden in dem Multimodenfilter und die Dicke der Elektroden in dem Abzweigfilter voneinander unterscheiden, ist sehr schwierig. Die Effektivität der Produktion ist niedrig, und die Kosten sind hoch.
18 zeigt eine Beziehung zwischen dem Verlust und der Frequenz des Abzweigfilters der SAW-Vorrichtung von 16. Das Abzweigfilter hat eine Mittenfrequenz von 1,9 GHz in den Durchlaßbandfrequenzen. Die Dicke der Elektroden (Aluminium) in dem Abzweigfilter ist auf 200 nm (Nanometer) festgelegt.
Es wird festgestellt, wie in 18 gezeigt, daß das Abzweigfilter eine gute Durchlaßbandcharakteristik aufweist und die Durchlaßbandwelligkeit nicht auftritt.
17 zeigt eine Beziehung zwischen dem Verlust und der Frequenz des Multimodenfilters der SAW-Vorrichtung von 16. In 17 ist eine Veränderung des Verlustes des Multimodenfilters, wenn die Frequenz variiert wird, in jedem der drei Fälle gezeigt, bei denen die Dicke der Elektroden auf 200 nm, 240 nm und 280 nm festgelegt ist.
Es wird festgestellt, wie in 17 gezeigt, daß die Durchlaßbandcharakteristik des Multimodenfilters leicht verändert wird, falls die Dicke der Elektroden variiert, aber das Multimodenfilter weist eine gute Durchlaßbandcha rakteristik auch dann auf, wenn die Dicke der Elektroden in dem Multimodenfilter auf 200 nm festgelegt wird, die dieselbe wie die Dicke der Elektroden im Falle des in 18 gezeigten Abzweigfilters ist.
Gemäß den Resultaten von 17 und 18 ist es möglich, die SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform als Dualband-SAW-Filter zu verwenden, welches die gewünschten Frequenzen in dem unteren Durchlaßband von 800 MHz–900 MHz durchläßt und die gewünschten Frequenzen in dem höheren Durchlaßband von 1,7 GHz–2,0 GHz durchläßt. In der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform können die Dicke der Elektroden in dem Multimodenfilter und die Dicke der Elektroden in dem Abzweigfilter dieselben sein, und die Durchlaßbandcharakteristik sowohl in dem unteren Durchlaßband als auch in dem höheren Durchlaßband wird nicht gemindert. Deshalb kann die Produktion der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform effektiv ausgeführt werden, und die Kosten werden beträchtlich reduziert.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, und Veränderungen und Abwandlungen können vorgenommen werden, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen, die durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

Multimoden-Oberflächenakustikwellenvorrichtung mit: einem piezoelektrischen Substrat aus einem LiTaO₃-Einkristall, welcher Kristall X-, Y- und Z-Achsen und eine Schnittebene hat, wobei die X-Achse in einer Ausbreitungsrichtung von akustischen Oberflächenwellen orientiert ist, die Schnittebene um die X-Achse mit einem Rotationswinkel von der Y-Achse zu der Z-Achse rotiert ist und der Rotationswinkel in einem Bereich zwischen 40° und 42° liegt; einem Paar von Reflektoren (10A, 10B), die auf der Schnittebene des Substrates gebildet sind und in einer Reihe in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind; und interdigitalen Transducern (11A, 11B, 11C), die auf der Schnittebene des Substrates gebildet sind und in der Reihe in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind, wobei die interdigitalen Transducer zwischen den Reflektoren angeordnet sind, jeder interdigitale Transducer Paare von einander gegenüberliegenden Primärelektrodenfingern und Sekundärelektrodenfingern hat und die interdigitalen Transducer wenigstens einen vorderen Transducer, einen mittleren Transducer und einen hinteren Transducer enthalten, die in der Reihe in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind, bei der ein Verhältnis der Anzahl von Paaren der Primär- und der Sekundärelektrodenfinger in einem von dem vorderen Transducer und dem hinteren Transducer zu der Anzahl von Paaren der Primär- und der Sekundärelektrodenfinger in dem mittleren Transducer in einem Bereich zwischen 55% und 80% liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilung von Elektrode zu Elektrode zwischen einer Mittellinie eines Elektrodenfingers am hinteren Ende des vorderen Transducers und einer Mittellinie eines Elektrodenfingers am vorderen Ende des mittleren Transducers in der Ausbreitungsrichtung in einem Bereich zwischen 0,75 und 0,90 liegt, wenn die Teilung von Elektrode zu Elektrode durch ein gebrochenes Vielfaches einer Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilung von Elektrode zu Elektrode zwischen einer Mittellinie eines Elektrodenfingers am hinteren Ende des vorderen Transducers und einer Mittellinie eines Elektrodenfingers am vorderen Ende des mittleren Transducers in der Ausbreitungsrichtung in einem Bereich zwischen 0,78 und 0,85 liegt, wenn die Teilung von Elektrode zu Elektrode durch ein gebrochenes Vielfaches einer Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Intervallverhältnis einer Distanz zwischen zwei Elektrodenfingern von einem der Primärelektrodenfinger und der Sekundärelektrodenfinger in den interdigitalen Transducern (11A–11C) in der Ausbreitungsrichtung zu einer Distanz zwischen zwei der Gitter in den Reflektoren in der Ausbreitungsrichtung in einem Bereich zwischen 0,977 und 0,992 liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aperturlänge zwischen einem Rand von einem der Primärelektrodenfinger und einem Rand von einem der Sekundärelektrodenfinger in jedem der interdigitalen Transducer (11A–11C) in einer seitlichen Richtung, die zu der Ausbreitungsrichtung senkrecht ist, in einem Bereich zwischen 40 und 70 liegt, wenn die Aperturlänge durch ein Vielfaches einer Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen dargestellt wird.
Multimoden-Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein Verhältnis der Anzahl von Paaren der Primär- und der Sekundärelektrodenfinger in einem von dem vorderen Transducer und dem hinteren Transducer zu der Anzahl von Paaren der Primär- und der Sekundärelektrodenfinger in dem mittleren Transducer in einem Bereich zwischen 65% und 75% liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilung von Elektrode zu Elektrode zwischen einer Mittellinie eines Elektrodenfingers am hinteren Ende des vorderen Transducers und einer Mittellinie eines Elektrodenfingers am vorderen Ende des mittleren Transducers in der Ausbreitungsrichtung in einem Bereich zwischen 0,75 und 0,90 liegt, wenn die Teilung von Elektrode zu Elektrode durch ein gebrochenes Vielfaches einer Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilung von Elektrode zu Elektrode zwischen einer Mittellinie eines Elektrodenfingers am hinteren Ende des vorderen Transducers und einer Mittellinie eines Elektrodenfingers am vorderen Ende des mittleren Transducers in der Ausbreitungsrichtung in einem Bereich zwischen 0,78 und 0,85 liegt, wenn die Teilung von Elektrode zu Elektrode durch ein gebrochenes Vielfaches einer Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Intervallverhältnis einer Distanz zwischen zwei Elektrodenfingern von einem der Primärelektrodenfinger und der Sekundärelektrodenfinger in den interdigitalen Transducern (11A–11C) in der Ausbreitungsrichtung zu einer Distanz zwischen zwei der Gitter in den Reflektoren in der Ausbreitungsrichtung in einem Bereich zwischen 0,977 und 0,992 liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aperturlänge zwischen einem Rand von einem der Primärelektrodenfinger und einem Rand von einem der Sekundärelektrodenfinger in jedem der interdigitalen Transducer (11A–11C) in einer seitlichen Richtung, die zu der Ausbreitungsrichtung senkrecht ist, in einem Bereich zwischen 40 und 70 liegt, wenn die Aperturlänge durch ein Vielfaches einer Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen dargestellt wird.
Multimoden-Oberflächenakustikwellenvorrichtung mit. einem piezoelektrischen Substrat aus einem LiTaO₃-Einkristall, welcher Kristall X-, Y- und Z-Achsen und eine Schnittebene hat, wobei die X-Achse in einer Ausbreitungsrichtung von akustischen Oberflächenwellen orientiert ist, die Schnittebene um die X-Achse mit einem Rotationswinkel von der Y-Achse zu der Z-Achse rotiert ist und der Rotationswinkel in einem Bereich zwischen 40° und 42° liegt; und ersten und zweiten Oberflächenakustikwellenfiltern (12, 22), die kaskadiert verbunden sind und auf der Schnittebene des Substrates gebildet sind, wobei jedes von den ersten und zweiten Oberflächenakustikwellenfiltern umfaßt: ein Paar von Reflektoren (10A, 10B; 20A, 20B), die in einer Reihe in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind; und interdigitale Transducer (11A–11C; 21A–21C), die in der Reihe in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind, wobei die interdigitalen Transducer zwischen den Reflektoren angeordnet sind, jeder interdigitale Transducer Paare von einander gegenüberliegenden Primärelektrodenfingern und Sekundärelektrodenfingern hat und die interdigitalen Transducer wenigstens einen vorderen Transducer, einen mittleren Transducer und einen hinteren Transducer enthalten, die in der Reihe in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind, bei der ein Verhältnis der Anzahl von Paaren der Primär- und der Sekundärelektrodenfinger in einem von dem vorderen Transducer und dem hinteren Transducer zu der Anzahl von Paaren der Primär- und der Sekundärelektrodenfinger in dem mittleren Transducer bei jedem der ersten und zweiten Oberflächenakustikwellenfilter in einem Bereich zwischen 55% und 80% liegt, bei der eine Teilung von Elektrode zu Elektrode zwischen einer Mittellinie eines Elektrodenfingers am hinteren Ende des vorderen Transducers und einer Mittellinie eines Elektrodenfingers am vorderen Ende des mittleren Transducers in der Ausbreitungsrichtung bei jedem der ersten und zweiten Oberflächenakustikwellenfilter in einem Bereich zwischen 0,75 und 0,90 liegt, wenn die Teilung von Elektrode zu Elektrode durch ein gebrochenes Vielfaches einer Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen dargestellt wird, bei der ein Intervallverhältnis einer Distanz zwischen zwei Elektrodenfingern von einem der Primärelektrodenfinger und der Sekundärelektrodenfinger in der Ausbreitungsrichtung zu einer Distanz zwischen zwei der Gitter in den Reflektoren in der Ausbreitungsrichtung bei jedem von den ersten und zweiten Oberflächenakustikwellenfiltern in einem Bereich zwischen 0,977 und 0,992 liegt, bei der sich eine Aperturlänge zwischen einem Rand von einem der Primärelektrodenfinger und einem Rand von einem der Sekundärelektrodenfinger in jedem der interdigitalen Transducer in einer seitlichen Richtung, die zu der Ausbreitungsrichtung senkrecht ist, bei dem ersten Oberflächenakustikwellenfilter von einer Aperturlänge bei dem zweiten Oberflächenakustikwellenfilter unterscheidet.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Oberflächenakustikwellenfilter (12) und das zweite Oberflächenakustikwellenfilter (22) eine Eingangsabschlußimpedanz und eine Ausgangsabschlußimpedanz haben, die sich voneinander unterscheiden, und daß die Aperturlänge bei dem ersten Oberflächenakustikwellenfilter als Vielfaches der Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen in einem Bereich zwischen 40 und 60 liegt, wobei 60 ausgeschlossen ist, und die Aperturlänge bei dem zweiten Oberflächenakustikwellenfilter als Vielfaches der Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen in einem Bereich zwischen 20 und 60 liegt, wobei 60 ausgeschlossen ist.
Multimoden-Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 11, bei der ein Verhältnis der Anzahl von Paaren der Primär- und der Sekundärelektrodenfinger in einem von dem vorderen Transducer und dem hinteren Transducer zu der Anzahl von Paaren der Primär- und der Sekundärelektrodenfinger in dem mittleren Transducer sowohl bei dem ersten als auch bei dem zweiten Oberflächenakustikwellenfilter in einem Bereich zwischen 65% und 75% liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Oberflächenakustikwellenfilter (12) und das zweite Oberflächenakustikwellenfilter (22) eine Eingangsabschlußimpedanz und eine Ausgangsabschlußimpedanz haben, die sich voneinander unterscheiden, und daß die Aperturlänge bei dem ersten Oberflächenakustikwellenfilter als Vielfaches der Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen in einem Bereich zwischen 40 und 60 liegt, wobei 60 ausgeschlossen ist, und die Aperturlänge bei dem zweiten Oberflächenakustikwellenfilter als Vielfaches der Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen in einem Bereich zwischen 20 und 60 liegt, wobei 60 ausgeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, ferner mit: einem Chip (1), in dem das erste und das zweite Oberflächenakustikwellenfilter auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet sind; einer Packung (100) aus einem keramischen Material, welche Packung einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß hat, die einander gegenüberliegen, wobei die Packung den Chip enthält, der zwischen dem Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß angeordnet ist, der Eingangsanschluß ein Signalkissen und Erdkissen hat und der Ausgangsanschluß ein Signalkissen und Erdkissen hat; und Verbindungsdrähten (107, 109, 110, 112–116) zum Verbinden zwischen dem Chip und der Packung, welche Verbindungsdrähte Eingangsverbindungsdrähte und Ausgangsverbindungsdrähte haben, bei der die interdigitalen Transducer des ersten Akustikwellenfilters und das Signalkissen und die Erdkissen des Eingangsanschlusses durch die Eingangsverbindungsdrähte verbunden sind und die interdigitalen Transducer des zweiten Akustikwellenfilters und das Signalkissen und die Erdkissen des Ausgangsanschlusses durch die Ausgangsverbindungsdrähte verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, ferner mit: einem Chip (1), in dem das erste und das zweite Oberflächenakustikwellenfilter auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet sind; einer Packung (100) aus einem keramischen Material, welche Packung einen nichtsymmetrischen Anschluß und einen symmetrischen Anschluß hat, die einander gegenüberliegen, wobei die Packung den Chip enthält, der zwischen dem nichtsymmetrischen Anschluß und dem symmetrischen Anschluß angeordnet ist, der nichtsymmetrische Anschluß ein Signalkissen und Erdkissen hat und der symmetrische Anschluß Signalkissen und ein Erdkissen hat; und Verbindungsdrähten (207–211, 222, 223) zum Verbinden zwischen dem Chip und der Packung, bei der der mittlere Transducer des ersten Akustikwellenfilters und das Signalkissen des nichtsymmetrischen Anschlusses durch die Verbindungsdrähte verbunden sind, bei der der mittlere Transducer des ersten Akustikwellenfilters und das Erdkissen des symmetrischen Anschlusses durch die Verbindungsdrähte verbunden sind, bei der die vorderen und die hinteren Transducer des ersten Akustikwellenfilters und eines der Erdkissen des nichtsymmetrischen Anschlusses durch die Verbindungsdrähte verbunden sind und die vorderen und die hinteren Transducer des zweiten Akustikwellenfilters und das andere der Erdkissen des nichtsymmetrischen Anschlusses durch die Verbindungsdrähte verbunden sind, bei der der mittlere Transducer des zweiten Akustikwellenfilters und die Signalkissen des symmetrischen Anschlusses durch die Verbindungsdrähte verbunden sind, bei der die vorderen und die hinteren Transducer des ersten Akustikwellenfilters und das Erdkissen des symmetrischen Anschlusses durch die Verbindungsdrähte verbunden sind und die vorderen und die hinteren Transducer des zweiten Akustikwellenfilters und das Erdkissen des symmetrischen Anschlusses durch die Verbindungsdrähte verbunden sind.
Multimoden-Oberflächenakustikwellenvorrichtung mit: einem piezoelektrischen Substrat aus einem LiTaO₃-Einkristall, welcher Kristall X-, Y- und Z-Achsen und eine Schnittebene hat, wobei die X-Achse in einer Ausbreitungsrichtung von akustischen Oberflächenwellen orientiert ist, die Schnittebene um die X-Achse mit einem Rotationswinkel von der Y-Achse zu der Z-Achse rotiert ist und der Rotationswinkel in einem Bereich zwischen 40° und 42° liegt; ersten und zweiten Oberflächenakustikwellenfiltern (12, 22), die miteinander verbunden sind und auf der Schnittebene des Substrates gebildet sind; und einem Abzweigfilter (31A–31E, 32A–36B), das auf der Schnittebene des Substrates gebildet ist und parallel zu den ersten und zweiten Oberflächenakustikwellenfiltern vorgesehen ist, welches Abzweigfilter Oberflächenakustikwellenresonatoren hat, die in einer Abzweigverbindung verbunden sind, wobei jeder Resonator ein Paar von Reflektoren und einen interdigitalen Transducer hat, die in einer Reihe in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind, welcher Transducer zwischen den Reflektoren angeordnet ist, wobei jedes der ersten und zweiten Oberflächenakustikwellenfilter umfaßt: ein Paar von Reflektoren (10A, 10B; 20A, 20B), die in einer Reihe in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind; und interdigitale Transducer (11A–11C; 21A–21C), die in der Reihe in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind, wobei die interdigitalen Transducer zwischen den Reflektoren angeordnet sind, jeder interdigitale Transducer Paare von einander gegenüberliegenden Primärelektrodenfingern und Sekundärelektrodenfingern hat und die interdigitalen Transducer wenigstens einen vorderen Transducer, einen mittleren Transducer und einen hinteren Transducer enthalten, die in der Reihe in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet sind, bei der ein Verhältnis der Anzahl von Paaren der Primär- und der Sekundärelektrodenfinger in einem von dem vorderen Transducer und dem hinteren Transducer zu der Anzahl von Paaren der Primär- und der Sekundärelektrodenfinger in dem mittleren Transducer bei jedem der ersten und zweiten Oberflächenakustikwellenfilter in einem Bereich zwischen 55% und 80% liegt, bei der die ersten und zweiten Oberflächenakustikwellenfilter Durchlaßbandfrequenzen haben und das Abzweigfilter Durchlaßbandfrequenzen hat, die höher als die Durchlaßbandfrequenzen der ersten und zweiten Oberflächenakustikwellenfilter sind.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Oberflächenakustikwellenfilter (12) und das zweite Oberflächenakustikwellenfilter (22) kaskadiert verbunden sind und eine Eingangsabschlußimpedanz und eine Ausgangsabschlußimpedanz haben, die sich voneinander unterscheiden.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßbandfrequenzen der ersten und zweiten Oberflächenakustikwellenfilter (12, 22) in einem Bereich zwischen 800 MHz und 900 MHz liegen und die Durchlaßbandfre quenzen des Abzweigfilters (31A–31E, 32A–36B) in einem Bereich zwischen 1,7 GHz und 2,0 GHz liegen.