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KR100198160B1 - 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터 - Google Patents

종결합형 탄성 표면파 공진자 필터 Download PDF

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KR100198160B1
KR100198160B1 KR1019960075327A KR19960075327A KR100198160B1 KR 100198160 B1 KR100198160 B1 KR 100198160B1 KR 1019960075327 A KR1019960075327 A KR 1019960075327A KR 19960075327 A KR19960075327 A KR 19960075327A KR 100198160 B1 KR100198160 B1 KR 100198160B1
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KR
South Korea
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electrode
center
interdigital
substrate
equation
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KR1019960075327A
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가쯔노부 스히모에
Original Assignee
가부시끼가이샤 무라따 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명의 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터는 삽입 손실을 증가시키지 않고도 향상된 선택도를 이루고 보다 용이하게 대량 생산할 수 있도록 구성된다. 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터는 압전 기판, 및 한쌍의 빗형상의 전극을 각각 포함하며 압전 기판 상에 배치되는 제 1, 제 2 및 제 3인터디지탈 전극 세트를 지닌다. 한쌍의 반사기는 제 1, 제 2 및 제 3인터디지탈 전극 세트가 배치되는 영역의 표면파의 전파 방향으로 대향하는 측상에 배치된다. 제 1 및 제 2인터디지탈 전극 세트의 인접 전극지의 중심 사이의 거리, 및 제 1 및 제 3인터디지탈 전극 세트의 인접 전극지의 중심 사이의 거리는 서로 다르다.

Description

종결합형 탄성 표면파 공진자 필터
본 발명은 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터에 관한 것으로, 보다 상세히하면 전극 구조가 개선되어 선택도가 높아진 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터에 관한 것이다.
최근에는, 탄성 표면파(surface acoustic wave: SAW) 필터가 각종 통신 장치의 대역 통과형 필터로 사용되고 있다. 대역 통과형 필터는 적당한 통과 대역폭이 확보되고 높은 선택도를 필요로 한다. 또한, 고주파(radio-frequency: RF)단에 사용되는 SAW 필터에도 통과 대역폭이 원하는 범위 내에 있고 높은 선택도를 이루는 것이 필요하다.
특히, CT-1, CT-1+및 CT-2 규격에 대해 코드리스(cordless) 전화기에서 RF단에 사용되는 SAW 필터의 경우에, 필요한 감쇠량이 전화기에 사용되는 중간 주파수(intermediate frequency: IF) 필터에 따라 변하더라도, 중심 주파수로부터 ±20㎒ 및 ±40㎒의 점에서 상당한 대감쇠량을 이루는 것이 중요하다. 따라서, 높은 선택도를 지닌 필터가 필요하게 된다. 또한, IF 필터에 대해, 인접 채널 사이의 선택 특성이 중요하다.
다시 말해, SAW 필터 중에서 SAW 공진자를 사용한 필터가 손실을 저하, 대역외 감쇠량 증가, 및 소형화에 특히 효과적이라고 알려져 있다. 예를 들어, 다단 배열에 접속되는 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터들을 포함하는 필터가 제안되고 있다. SAW 공진자 필터 각각은 36°Y-컷(cut) X-전파 LiTaO3단결정 등으로 형성되는 압전 단결정 기판 상에 표면파의 전파 방향으로 동일한 간격을 두고 세 개의 인터디지탈(interdigital: ID) 전극 세트를 배열시키고, 표면파의 전파 방향으로 연장되는 ID 전극이 배치되는 영역의 대향하는 측에 반사기 전극을 설치함으로써 형성된다. 따라서, 배열된 필터는 보다 적은 삽입 손실로 작동될 수 있고 보다 소형이 될 수 있다.
상술한 종래의 종결합형 SAW 공진자 필터에서, 그러나 통과 대역보다 높은 정지 대역에서는 감쇠량을 충분히 증가시킬 수 없다.
도 7은 2단 배열로 접속된 상술한 종래의 종결합형 SAW 공진자 필터를 포함하는 필터의 삽입 손실 대 주파수 특성의 한 예를 도시한다. 도 7에서, 실선(A)로 표현되는 특성의 주요부는 실선(B)로 표현된 주요부의 삽입 손실의 스케일(scale)을 크게 하고, 즉 세로 좌표의 우측 상의 스케일을 사용함으로써 표현된다.
864∼868㎒로 설정된 통과 대역을 지닌 다단 접속에서의 종래의 종결합형 SAW 공진자 필터를 구성하는 구조의 특성을 나타내는 도 7에 도시된 특성 곡선은 ID 전극의 응답에 의해 통과 대역보다 높은 주파수에서 증가를 보이며, 약 886∼906㎒의 범위에서의 감쇠량이 충분히 크지 않다는 것을 보여준다.
ID 전극의 상술한 웅답은 ID 전극에서의 내부 반사에 의해 발생한다. 그러므로, 응답의 레벨은 ID 전극 각각의 막두께 및 선폭에 의존한다. 상기 이유에 의해, 전극지의 막두께를 증가시키거나 상술한 범위 내에서 원하는 감쇠량이 설정되도록 제조 과정에서의 선폭을 감소시키는 방법은 ID 전극의 원하지 않는 응답의 레벨을 저하시키는 방법으로 사용하고 있다.
그러나, 전극지의 막두께가 증가되면, ID 전극에서 전파되는 표면파의 감쇠량이 증가되어 그 결과 삽입 손실도 증가하게 된다. 전극지의 선폭이 증가되면, 각각의 전극지를 통한 전기 저항이 증가되어 그 결과 삽입 손실이 또한 증가된다.
SAW 필터의 선택도를 증가시키는 종래의 설계법으로, 신위상 웨이팅(weighting)법(신가쿠 기호(Shingaku Giho) US81-22) 및 ID 전극 내의 내부 반사를 억제하도록 ID 전극의 일부를 분할시키는 구조법이 알려져 있다.
그러나, 이들 방법 중에서, 전자는 가중된 ID 전극을 설계하는 작업이 귀찮고 솎아 내야할 전극지의 수가 또한 증가된다. 그러므로, 이 방법은 임피던스가 증가되거나 ID 전극의 길이가 증가되는 문제점을 수반한다.
후자 방법은 전극지의 폭이 일반적인 전극지, 예를 들어 고체 전극지의 폭의 반인 분할 전극을 사용한다. 그러므로, 이 방법은 800㎒ 이상의 대역을 지닌 필터를 사용하면 드라이 에칭같은 고도의 공정 기술을 필요로 한다. 또한, 고체 전극 및 분할 전극의 혼합 배열에서 ID 전극 각각의 전극지의 폭을 조절하는 것이 어려우므로 주로 보유가 저하되는 문제점을 수반한다.
본 발명의 바람직한 양태는 삽입 손실을 증가시키지 않고도 높은 선택도를 이루며 종래의 장치와 비교하여 보다 용이하게 생산성을 증가시킬 수 있는 종결합형 SAW 공진자 필터를 제공함으로써 상술한 문제점을 극복한다.
본 발명의 한 바람직한 양태에 따르면, 본 발명은 압전 재료로 만들어진 기판이나 기판 상에 형성된 압전 박막을 지닌 기판, 및 압전 기판 상에 배치되거나 압전 박막과 접촉하는 제 1, 제 2 및 제 3의 ID 전극 세트를 포함하는 종결합형 SAW 공진자 필터를 제공한다. 제 2 및 제 3의 ID 전극 세트는 제 1의 ID 전극 세트에 의해 여기되고 수신되는 표면파의 전파 방향으로 연장되어 제 1의 ID 전극 세트의 대향하는 측상에 바람직하게 위치된다. 이 필터는 또한 제 1∼제 3의 ID 전극 세트가 설치되는 영역의 표면파의 전파 방향으로 대향하는 측에 위치되는 제 1 및 제 2반사기를 포함한다. 제 1∼제 3의 ID 전극 세트 각각은 적어도 하나의 전극지를 각각 지닌 한쌍의 빗형상의 전극을 바람직하게 포함한다. 제 1의 ID 전극 세트의 전극지의 중심과 서로 인접하게 위치된 제 2의 ID 전극 세트의 전극지의 중심 사이의 중심 거리(L1), 및 제 1의 ID 전극 세트의 전극지의 중심과 서로 인접하게 위치된 제 3의 ID 전극 세트의 전극지의 중심 사이의 중심 거리(L2)는 서로 다른 값으로 바람직하게 설정된다.
압전 재료로 만들어진 기판이나 기판 상에 형성된 압전 박막을 지닌 기판 상에 형성되는 제 1∼제 3의 ID 전극 세트, 및 상기 제 1∼제 3의 ID 전극 세트가 위치되는 영역의 대향하는 측상에 위치되는 제 1 및 제 2반사기를 지닌 본 발명의 바람직한 양태의 종결합형 SAW 공진자 필터에서, 중심 거리(L1) 및 (L2)가 서로 다른 값으로 바람직하게 설정된다. 선택도가 향상되는 특성은 중심 거리(L1) 및 (L2)에 의해 결정되는 두 개의 공진 모드를 사용함으로써 달성될 수 있다. 상기 효과에 대한 이유는 본 발명의 바람직한 양태의 보다 상세한 후술에 의해 명확해질 것이다.
본 발명의 바람직한 양태에 따르면, LiTaO3, LiNbO3, 수정 등의 압전 단결정이나 납 티타네이트-지르코네이트 압전 세라믹을 상술한 압전 기판을 형성하는 재료로 사용할 수 있다. 다시 말해, 기판 상에 형성된 압전 박막을 지닌 상술한 기판으로 ZnO, Ta2O5등의 압전 박막을 알루미나와 같은 절연 세라믹이나 또 다른 절연재로 만들어진 절연 부재의 표면 상이나, 상술한 압전 기판의 상면 상에 형성시킴으로써 기판을 제공할 수 있다.
제 1∼제 3의 ID 전극 세트는 압전 기판 상에 형성되거나 압전 박막과 접촉할 수 있다. 압전 박막과 접촉되는 ID 전극을 형성하는 방법은 압전 박막 상에 제 1∼제 3의 ID 전극 세트를 형성시키는 방법이나 기판과 압전 박막 사이에 제 1∼제 3의 ID 전극 세트를 형성시키는 방법을 포함한다.
제 1∼제 3의 ID 전극 세트는 적당한 전기 전도성 재료, 예를 들어 은이나 은합금으로 형성될 수 있다. 제 1∼제 3의 ID 전극 세트 각각은 적어도 하나의 전극지를 각각 지닌 한쌍의 빗형상의 전극을 포함한다. 빗형상 전극의 전극지는 서로 맞물리는 방식으로 배열된다.
제 1 및 제 2반사기는 제 1 및 제 2반사기 사이의 영역에서 탄성 표면파를 한정 하도록 제공된다. 일반적으로, 제 1 및 제 2반사기 각각은 표면파 방향에 실질적으로 수직으로 배열된 다수개의 전극지를 지닌다. 제 1 및 제 2반사기는 또한 적당한 전기 전도성 재료로 형성될 수 있다. 바람직하게, 제 1 및 제 2반사기는 제 1∼제 3의 ID 전극 세트와 동일한 재료, 예를 들어 은이나 은합금으로 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 양태의 종결합형 SAW 공진자 필터는 상술한 것처럼 배열된 제 1∼제 3의 ID 전극 세트와 제 1 및 제 2반사기를 지닌 세 개의 전극 세트형 SAW 공진자 필터에서 중심 거리(L1) 및 (L2)가 서로 다른 값으로 설정되는 특징이 있다. 필터의 선택도는 두 개의 중심 거리에 의해 결정되는 두 개의 공진 모드를 사용하여 향상될 수 있다는 것을 본 발명의 바람직한 양태에서 보다 상세한 하술로 확실해 질 것이다.
바람직하게, 본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 제 1 및 제 2반사기 각각이 표면파의 방향에 실질적으로 수직으로 배열된 다수개의 전극지를 지니고 반사기의 전극 피치에 의해 결정되는 표면파의 파장이 λ이면, 중심 거리(L1)은 하기 수학식 (1)을 만족하고, 중심 거리(L2)는 하기 수학식 (2)를 만족하며, 중심 거리(L1) 및 (L2)는 하기 수학식 (3)을 만족하도록 중심 거리(L1) 및 (L2)의 값이 설정된다:
[수학식1]
0 + nλ ≤ L1≤ 1/2λ + nλ
여기에서, n은 정수이다;
[수학식2]
1/2λ + mλ ≤ L2≤ (m + 1)λ
여기에서, m은 정수이다;
[수학식3]
L1≠ L2- 1/2λ + kλ
여기에서, k는 정수이다.
따라서, 원하는 대역폭이 설정되고 향상된 선택도를 지닌 신뢰성 있는 종결합형 SAW 공진자 필터가 제공될 수 있다는 것을 본 발명의 바람직한 양태의 하술로부터 확실히 알 수 있을 것이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 양태에 따르면, 본 발명은 압전 재료로 만들어진 압전 기판이나 기판 상에 형성된 압전 박막을 지닌 기판, 및 압전 기판 상에 형성되거나 압전 박막과 접촉하는 제 1∼제 X인터디지탈 전극 세트(X: 4이상의 정수)를 포함하는 다수의 전극 세트 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터를 제공한다. 제 2∼제 X의 ID 전극 세트는 제 1의 ID 전극 세트에 의해 여기되고 수신되는 표면파의 전파 방향을 따라 연장되도록 배열된다. 이 필터는 또한 제 1∼제 X의 ID 전극 세트가 위치되는 영역의 표면파의 전파 방향에 대향하는 측상에 배치되는 제 1 및 제 2반사기를 포함한다. ID 전극 세트 각각은 적어도 하나의 전극지를 각각 지닌 한쌍의 빗형상의 전극을 바람직하게 포함한다. 인접한 ID 전극의 인접쌍의 인접단 전극지 사이의 중심 거리를 L1, L2, … LX-1이라고 하면, 중심 거리는 하기 수학식 (4) 및 (5)를 만족한다.
[수학식4]
LS= L1= L3= L5…
[수학식5]
LA= L2= L4= L6…
반사기의 전극지 피치에 의해 결정되는 표면파의 파장이 λ이면, 중심 거리(LS) 및 (LA)는 하기 수학식 (6) 및 (7)이나 하기 수학식 (8) 및 (9)를 만족하고, 중심 거리(LS) 및 (LA)는 하기 수학식 (10)을 만족한다:
[수학식6]
0 + nλ ≤ LS≤ 1/2λ + nλ
여기에서, n은 정수이다;
[수학식7]
1/2λ + mλ ≤ LA≤ (m + 1)λ
여기에서, m은 정수이다;
[수학식8]
1/2λ + nλ ≤ LS≤ (n + 1)λ
여기에서, n은 정수이다;
[수학식9]
0 + mλ ≤ LA≤ 1/2λ + mλ
여기에서, m은 정수이다;
[수학식10]
LS≠ LA- 1/2λ + kλ
여기에서, k는 정수이다.
따라서, 원하는 대역폭이 설정되고 향상된 선택도를 지닌 신뢰성 있는 종결합형 SAW 공진자 필터가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 양태에 따르면, 본 발명은 기판을 포함하는 종결합형 SAW 공진자 필터 장치, 및 본 발명의 바람직한 양태에 따른 다수의 종결합형 SAW 공진자 필터들을 제공한다. 다수의 종결합형 SAW 공진자 필터들은 서로 직렬로 접속되어 기판 상에 형성된다. 즉, 본 발명의 바람직한 양태의 다수의 종결합형 SAW 공진자 필터가 기판 상에 형성될 수 있고 직렬로 접속될 수 있다. 이 방법에서, 보다 향상된 선택도를 지닌 필터가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명의 바람직한 제 1양태에 따른 종결합형 SAW 공진자 필터, 및 본 발명의 바람직한 제 1양태의 종결합형 SAW 공진자 필터의 기판 상에 형성되고 본 발명의 바람직한 제 1양태의 종결합형 SAW 공진자 필터에 전기적으로 접속되는 SAW 공진자를 사용하여 또 다른 종결합형 SAW 공진자 필터, 횡결합형 SAW 공진자 필터 및 트랩 필터 중에 적어도 하나를 포함하는 SAW 공진자 필터 장치를 제공한다.
상술한 것처럼, 본 발명의 바람직한 양태의 SAW 공진자 필터 장치는 또 다른 SAW 공진자 필터, 트랩 필터 등에 전기적으로 접속될 수 있다. 바람직하게, 이런 경우에, 또 다른 장치는 SAW 공진자 필터 장치를 구성하는 압전 기판 상에 구성된다. 이 방법에서, 소형의 집적 SAW 공진자 필터 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1양태에 따른 탄성 표면파(surface acoustic wave: SAW) 공진자 필터를 구성하는 구조의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 구조를 지니지만 중심 거리(L1) 및 (L2)가 서로 동일하며 반사기의 전극지수가 영으로 설정되는 종래의 SAW 공진자 필터의 주파수 특성을 도시하는 다이어그램이다.
도 3은 도 1에 도시된 구조를 지닌 SAW 공진자 필터에서 중심 거리(L1) 및 (L2)가 (L)로 동일한, 즉 L = L1= L2인 중심 거리와 상대 공진 주파수를 도시하는 다이어그램이다.
도 4는 도 1에 도시된 전극 구조를 지니며 본 발명의 바람직한 제 1양태에 따라 배열된 SAW 공진자 필터의 작동 원리를 설명하는 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 2양태로 도 11a에 도시된 SAW 공진자 필터 장치의 삽입 손실 대 주파수 특성을 도시하는 다이어그램이다.
도 6은 티닝-아웃(tinning-out)법 및 웨이팅(weighting)법이 사용된 도 11a에 도시된 SAW 공진자 필터의 삽입 손실 대 주파수 특성을 도시하는 다이어그램이다.
도 7은 종래의 SAW 공진자 필터의 삽입 손실 대 주파수 특성의 한 예를 도시하는 다이어그램이다.
도 8a 및 8b은 전극지가 부가되어 중심 거리가 명확히 변하는 경우의 인터디지탈(interdigital: ID) 전극이 형성되는 부분의 개략적인 평면도이다.
도 9a 및 9b은 전극지 중에 하나를 제거할 때의 중심 거리가 명확히 변하는 경우가 도시된 ID 전극이 형성되는 부분의 개략적인 평면도이다.
도 10은 ID 전극 세트의 인접쌍의 인접단 전극지가 전극 재료에 의해 접속되는 경우의 개략적인 평면도이다.
도 11a 및 11b은 본 발명의 바람직한 제 2 및 제 3양태에 따른 SAW 공진자 장치의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 제 4양태에 따른 SAW 공진자 장치의 평면도이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 ----- 종결합형 SAW 공진자 필터
11 --------------- 압전 기판
12a, 12b --------- 제 2의 ID 전극을 구성하는 빗형상의 전극
13a, 13b --------- 제 3의 ID 전극을 구성하는 빗형상의 전극
14a, 14b --------- 제 1의 ID 전극을 구성하는 빗형상의 전극
15a, 15b --------- 반사기 31 --------- SAW 공진자 장치
32, 33 ----------- 종결합형 SAW 공진자 필터
34 --------------- 압전 기판
42a, 42b --------- 제 2의 ID 전극을 구성하는 빗형상의 전극
43a, 43b --------- 제 3의 ID 전극을 구성하는 빗형상의 전극
44a, 44b --------- 제 1의 ID 전극을 구성하는 빗형상의 전극
45a, 45b --------- 반사기 51 --------- SAW 공진자 필터
52 --------------- 압전 기판 53∼58 ----- ID 전극
59. 60 ----------- 반사기
본 발명의 바람직한 양태의 또 다른 소자, 특징 및 잇점은 첨가된 도면에 대한 설명을 통해 본 발명의 바람직한 양태의 보다 상세한 하술로부터 명확해질 것이다.
본 발명은 본 발명의 바람직한 양태에 대해 보다 상세히 후술한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 양태를 기술하는 SAW 공진자 필터(10)가 실질적으로 직사각형인 평면 형상을 지닌 압전 기판(11) 상에 바람직하게 구성된다. 이 바람직한 양태에서, 압전 기판(11)은 36°Y-컷 X-전파 LiTaO3로 바람직하게 형성된다.
제 1의 ID 전극 세트를 형성하는 한쌍의 빗형상의 전극(14a) 및 (14b)는 압전 기판(11)의 중앙부 상에 형성된다. 빗형상의 전극(14a)는 접지되고, 빗형상의 전극(14b)는 입출력 단자(22)에 접속된다. 빗형상의 전극(14a) 및 (14b)는 서로 맞물리는 방법으로 배열된 전극지를 지닌다.
제 2 및 제 3의 ID 전극 세트는 빗형상의 전극(14a) 및 (14b)로 형성되는 제 1의 ID 전극 세트의 표면파의 전파 방향으로 대향하는 측상에 형성된다. 제 2의 ID 전극 세트는 빗형상의 전극(12a) 및 (12b)로 형성되고, 제 3의 ID 전극 세트는 빗형상의 전극(13a) 및 (13b)로 형성된다.
빗형상의 전극쌍(12a) 및 (12b)와 빗형상의 전극쌍(13a) 및 (13b) 각각은 서로 맞물리는 방법으로 배열되는 전극지를 지니고, 빗형상의 전극(14a) 및 (14b)도 동일하다. 그러나, 보다 적은수의 전극지를 지닌 빗형상의 전극(12b) 및 (13b)는 보다 많은 전극지를 지닌 제 1의 ID 전극 세트의 빗형상의 전극(14a)와 동일한 측상에 배치된다.
빗형상의 전극(12b) 및 (13b)는 입출력 단자(21)에 공통으로 접속되고, 빗형상의 전극(12a) 및 (13a)는 접지된다.
반사기(15a) 및 (15b)는 제 1∼제 3의 ID 전극 세트가 형성되는 영역의 표면파의 전파 방향으로 대향하는 측상에 형성된다. 반사기(15a) 및 (15b) 각각은 동일한 피치로 배열되고 표면파의 전파 방향에 실질적으로 수직인 방향으로 연장되는 전극지를 바람직하게 지닌다.
상술한 빗형상의 전극(12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b) 및 반사기(15a, 15b)는 압전 기판(11) 상에 은이나 은합금의 막을 형성시키고 사진 평판 및 에칭에 의해 상기 막을 공정 처리함으로써 바람직하게 형성된다.
이 바람직한 양태의 새로운 특징 중에 하나는 제 1 및 제 2의 ID 전극 세트의 인접단에서의 전극지의 중심 사이의 거리(L1)의 값은 상기 수학식 (1)로 한정된 범위 내에 있고, 제 1 및 제 3의 ID 전극 세트의 인접단에서의 전극지의 중심 사이의 거리(L2)의 값은 상기 수학식 (2)를 만족하도록 설정되며, 중심 거리(L1) 및 (L2)는 상기 수학식 (3)을 만족하도록 설정되는 특징이 있다. 상기 수학식 (3)에서 표시(λ)는 반사기(15a) 및 (15b)의 전극지 피치로 결정된 파장을 의미한다(도 1참조).
이 바람직한 양태의 SAW 공진자 필터에서, 중심 거리(L1) 및 (L2)가 상술한 조건을 만족하도록 설정되므로, 선택도는 종래의 SAW 공진자 필터와 비교하여 보다 향상될 수 있다. 이 바람직한 양태의 SAW 공진자 필터의 작동 원리 및 설계 조건을 후술한다.
먼저, 통상적으로 사용된 종결합형 SAW 공진자 필터의 작동 원리를 설명한다.
종래의 세 개의 전극 세트 종결합형 SAW 공진자 필터는 중심 거리(L1)과 (L2) 사이의 관계가 상술한 조건에 부합되지 않는다는 것을 제외하고는 본 발명의 바람직한 양태를 기술하는 도 1에 도시된 SAW 공진자 필터의 구조와 일반적으로 동일하다. 그러므로, 종래의 종결합형 SAW 공진자 필터의 작동 원리는 도 1을 참조하여 설명한다. 종래의 세 개의 전극 세트 종결합형 SAW 공진자 필터에서, 제 1의 ID 전극 세트(빗형상의 전극(14a) 및 (14b))와 제 2의 ID 전극 세트(빗형상의 전극(12a) 및 (12b))의 인접단에서의 전극지의 중심 사이의 거리(L1), 및 제 1의 ID 전극 세트(빗형상의 전극(14a) 및 (14b))와 제 3의 ID 전극 세트(빗형상의 전극(13a) 및 (13b))의 인접단에서의 전극지의 중심 사이의 거리(L2)는 서로 동일하다. 즉, L1= L2= L 이다.
도 2는 동일한 중심 거리(L1) 및 (L2)를 지닌 종래의 세 개의 전극 세트 종결합형 SAW 공진자 필터에서 반사기 전극의 전극지수가 영인 경우의 주파수 특성을 도시한다. 도 2에서 화살표(D)로 나타난 피크는 제 1 및 제 2의 ID 전극 세트 사이의 다중 반사나 제 1 및 제 3의 ID 전극 세트 사이의 다중 반사에 의한 공진 모드에 해당되는 것을 고려하고, 화살표(E)로 나타난 피크는 ID 전극의 내부 공진 모드에 해당되는 것을 고려한다.
종래의 종결합형 공진자 필터에서, 종결합형 이중 모드 필터는 화살표(D) 및 (E)로 나타나는 두 개의 공진 모드를 사용하여 구성된다. 종결합형 삼중 모드 필터도 또한 상기 공진 모드 및 반사기(15a) 및 (15b)가 부가된 경우에 화살표(E)로 나타난 공진 모드의 주파수보다 낮은 주파수에서 반사기(15a) 및 (15b) 사이의 다중 반사에 의한 또 다른 공진 모드를 사용하여 실현되게 된다.
도 7은 상술한 원리를 기초로하여 설계된 2단 직렬 접속에서의 종래의 종결합형 공진자 필터의 전형적인 특성을 도시한다. 상술한 바와같이, 이 구조를 지닌 필터는 손실은 적지만 통과 대역보다 높은 주파수에서 선택도가 만족할만하지 못하다. 즉, 약 +20∼30㎒의 중심 주파수보다 높은 주파수의 범위에서의 최대 감쇠량이 25㏈이다. 상술한 공진 모드(D) 및 (E)의 공진 주파수는 중심 거리(L = L1= L2)의 값에 의해 결정된다. 도 3은 매개 변수로서 중심 거리(L)을 사용한 공진 모드(D) 및 (E)의 상대 위치를 도시한다. 도 3에 도시된 특성도는 제 1의 ID 전극 세트의 전극지수, 즉 빗형상의 전극(14a) 및 (14b)의 전극지의 총수를 57로 설정하고, 제 2의 ID 전극 세트(빗형상의 전극(12a) 및 (12b))의 전극지수를 31로 설정하며, 제 3의 ID 전극 세트(빗형상의 전극(13a) 및 (13b))의 전극지수는 31로 설정하고, 반사기(15a) 및 (15b) 각각의 전극지수를 영으로 설정하며, 압전 기판(11)으로 36°Y-컷 X-전파 LiTaO3기판을 사용함으로써 배열된 약 866㎒의 중심 주파수를 지닌 SAW 필터의 특성을 도시한다.
도 3으로부터 확실히 알 수 있는 것처럼, 공진 모드(E)의 공진 주파수는 중심 거리(L)의 값에 의존하지 않지만, 공진 모드(D)의 공진 주파수는 중심 거리(L)이 증가한만큼 감소한다. 중심 거리(L)가 약 0.45λ이면, 공진 모드(D)로부터 공진 모드(E)로의 모드 전환이 시작된다. 중심 거리(L)의 값이 증가함에 따라, 또한 공진 모드(D)는 공진 모드(E)로 완전히 전환되어 고주파측에 새로운 공진 모드(D)가 나타난다.
반대로, 본 발명의 상술한 양태에서, 공진은 중심 거리(L1) 및 (L2)를 서로 다른 값으로 설정함에 따라 두 개의 공진 모드로 여기된다는 것을 도 4를 참조하여 후술한다.
도 4는 제 1의 ID 전극 세트의 전극지수, 즉 빗형상의 전극(14a) 및 (14b)의 전극지의 총수를 57로 설정하고, 제 2의 ID 전극 세트의 전극지수, 즉 빗형상의 전극(12a) 및 (12b)의 전극지의 총수를 31로 설정하며, 제 3의 ID 전극 세트의 전극지수, 즉 빗형상의 전극(13a) 및 (13b)의 전극지의 총수도 31로 설정하고, 반사기(15a) 및 (15b) 각각의 전극지수를 150으로 설정함으로써 구성된 한 바람직한 양태의 결과를 도시한다.
도 4에 도시된 특성(F) 및 (G)는 본 발명의 바람직한 양태와 비교하여 도시된다. 특성(F)는 L1= L2= 0.25λ로 설정하여 얻어졌고, 특성(G)는 L1= L2= 0.62λ로 설정하여 얻어졌다. 다시 말해, 도 4에 도시된 특성(H)는 거리(L1) 및 (L2)를 서로 다른 값(L1= 0.25λ, L2= 0.62λ)으로 설정함에 따라 얻어졌다.
두 개의 공진 모드는 도 4에 도시된 특성(F) 및 (G) 각각에 대해 발생되었다. 보다 높은 주파수에서의 피크는 상술한 공진 모드(D)에 해당되고, 보다 낮은 주파수에서의 피크는 상술한 공진 모드(E)에 해당된다. 도 4에 도시된 특성(F) 및 (G)에서, 공진 모드(E)는 반사기의 정지 대역의 끝에서 발생하여 피크가 고르지 않다.
반대로, 도 4에 도시된 특성(H)에서, 공진 모드(E)는 실질적으로 발생하지 않지만 두 개의 공진 모드(D)가 나타난다. 보다 높은 주파수의 공진 모드(D)는 중심 거리(L2)에 의해 결정된 제 1의 ID 전극 세트(빗형상의 전극(14a) 및 (14b))와 제 3의 ID 전극 세트(빗형상의 전극(13a) 및 (13b)) 사이의 다중 반사에 의해 발생되고, 보다 낮은 주파수의 공진 모드(D)는 중심 거리(L1)에 의해 결정된 제 1의 ID 전극 세트(빗형상의 전극(14a) 및 (14b))와 제 2의 ID 전극 세트(빗형상의 전극(12a) 및 (12b)) 사이의 다중 반사에 의해 발생된다.
또한, 도 4에서 (I)로 나타낸 것과같은 유리한 특성을 지닌 이중 모드 필터는 제 1∼제 3의 ID 전극 세트의 서로 맞물리는 전극의 폭을 조절하고/또는 내부 정합 회로를 부가함으로써 제공될 수 있다.
도 4에서 (H) 및 (I)로 나타낸 것과 같은 특성을 지닌 SAW 공진자 필터의 대역폭은 중심 거리(L1)과 (L2)가 서로 다른 값으로 결정되어, 대역폭이 이 거리를 조절함으로써 자유롭게 선택될 수 있다는 것을 도 3을 참조하여 후술한다.
예를 들어, (L1)이 0.25λ인 중심 거리는 빗형상의 전극(12a, 12b)와 빗형상의 전극(14a, 14b) 사이에서 공진 모드(D)가 발생되는 기준 공진 주파수(도 3에서 화살표(J)로 나타낸 상대값으로 환산하여 0㎒)를 설정하도록 선택된다. 이 주파수에 관하여, 0.62λ인 중심 거리(L2)가 선택되면, 공진 모드(D)는 도 3에서화살표(K)로 나타낸 것과 같은 10㎒보다 높은 주파수에서 빗형상의 전극(13a, 13b)와 빗형상의 전극(14a, 14b) 사이에서 발생된다. 이 두 개의 공진 모드(D)를 사용하여, 800∼900㎒의 대역에서 10㎒의 대역폭을 지닌 대역 필터를 얻을 수 있다.
대역폭을 증가시키기 위해서, 중심 거리(L1)을 상술한 값보다 큰값으로 설정하거나, 중심 거리(L2)를 상술한 값보다 작은값으로 설정할 수 있다. 반대로, 대역폭을 줄이기 위해서, 중심 거리(L1)을 줄이거나, 중심 거리(L2)를 늘릴 수 있다. 도 3에 도시된 특성 조건하에서, 최대로 40㎒의 대역폭을 지닌 필터를 제공한다는 것이 이론상으로는 가능하다.
도 3에 도시된 조건에 대해, 유사한 필터가 중심 거리(L1)을 0.12λ로 중심 거리(L2)를 0.25λ로 선택함에 따라 배열될 수 있다. 그러나, 이 필터에서, 0.12λ의 중심거리에 해당하는 공진 모드(D) 및 0.25λ의 중심거리에 해당하는 공진 모드(D)는 그들 사이의 위상 관계 때문에 서로 결합될 수 없다. 이 필터는 0.25λ의 중심거리에 해당하는 공진 모드(D)와 공진 모드(E)가 서로 결합되는 이중 모드 필터로서 얻게 된다.
따라서, 파장(λ)에 대해서, 상기 (1) 및 (2)를 만족하도록 중심 거리(L1) 및 (L2)를 선택하는 것이 필요하다.
하기 수학식 (11)을 만족하면, 두 개의 공진 모드(D) 사이의 차이가 없어지고 그들 사이의 위상 차이는 180°가 되어, 이중 모드 필터가 형성될 수 없다. 그러므로, 상기 수학식 (1)∼(3)을 만족하도록 중심 거리(L1) 및 (L2)의 값을 결정하는 것이 필요하다:
L1= L2- 1/2λ + kλ
여기에서, k는 정수이다.
중심 거리(L1)과 (L2) 사이의 관계는 어떤 위상으로 결정된다. 그러므로, 표면파 전파 방향으로 외부단에서 빗형상 전극의 전극지 중에 하나를 제거하거나 하나의 전극지를 부가하면, 중심 거리(L1) 및 (L2) 사이의 관계에 의해 결정되는 위상을 고려하여 중심 거리(L1) 및 (L2) 사이의 관계를 결정할 필요가 있다.
도 1에 도시된 구조가 빗형상의 전극(12b)의 전극지수를 도 8a에 도시된 것처럼 하나씩 증가시키거나 빗형상의 전극(14b)의 전극지수를 도 8b에 도시된 것처럼 하나씩 증가시킴으로써 변화되면, 중심 거리는 L'1(= L1- 1/2λ)로 확실히 변하게 된다. 그러나, 이 경우에 표면파의 위상 관계가 변하지 않으므로, 그 결과 얻어진 필터 특성도 변하지 않게 된다.
도 9a는 도 1에 도시된 구조에서의 빗형상의 전극(12a)의 전극지 중에 하나를 제거한 배열을 도시하고, 도 9b는 동일한 구조에서의 빗형상의 전극(14a)의 전극지 중에 하나를 제거한 배열을 도시한다. 이 배열에서, 중심 거리는 L1= (L1+ 1/2λ) 이다. 그러나, 얻어진 필터 특성은 변하지 않는다.
중심 거리(L1)이 확실히 변하는 경우는 도 8 및 9를 참조하여 기술한다. 그러나, 중심 거리(L2)에 대해서 동일한 기술이 적용될 수 있다. 즉, 중심 거리(L1) 및 (L2) 각각은 양측이 모두 접지되거나, 하나는 입력단에 다른 하나는 출력단에 접속되는 인접단 전극지의 중심 사이의 거리로 설정된다.
중심 거리가 상기 수학식 (1)∼(3)으로 나타나는 조건을 만족하면, 빗형상 전극의 재료로 동일한 전기 전도성 재료를 사용하는 전극들의 인접단에서 빗형상의 전극(12a)와 빗형상의 전극(14a) 사이 및/또는 빗형상의 전극(13a)와 빗형상의 전극(14a)의 인접단 전극지 사이에서 전기적 접속이 발생될 수 있다. 도 10은 빗형상의 전극(12a) 및 (14a)의 인접 전극지가 서로 접속되는 구조의 한 예를 도시한다.
도 10에 도시된 구조에서, 이 전극들의 인접단에서 빗형상의 전극(12a)와 (14a) 사이의 갭은 빗형상 전극의 재료로 전기 전도성 재료와 동일한 전극 재료(17)로 채워진다.
도 8a, 8b, 9a, 9b 및 10으로 확실히 알 수 있는 것처럼, 제 1의 ID 전극 세트에서의 표면파의 위상과 제 2 및 제 3의 ID 전극 세트에서의 표면파의 위상 사이가 동일한 관계를 유지하도록, 본 발명의 바람직한 양태의 중심 거리(L1) 및 (L2)를 결정하는 것이 필요하다.
본 발명의 바람직한 양태의 SAW 공진자 필터는 본 발명의 실험예에 대해 기술할 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 양태에 따른 CT-2 시스템의 코드리스 전화기에서 사용되도록 배열되고 약 866㎒의 중심 주파수를 지닌 RF 필터 특성의 한 예를 도시한다.
도 5에 도시된 특성을 지닌 필터는 도 11a에 도시된 2단 종결합형 SAW 공진자 필터 장치(31)로 설계된다. 도 11a에 도시된 것처럼, SAW 공진자 필터(32) 및 (33)은 실질적으로 직사각형인 압전 기판(34) 상에 구성된다. SAW 공진자 필터(32)는 도 1에 도시된 SAW 공진자 필터(10)와 동일한 전극 구조를 바람직하게 지닌다. 그러므로, 도 1에 도시된 전극 및 반사기에 해당하는 ID 전극 및 반사기는 동일한 참조 특성이 나타나므로, 상세한 설명은 생략한다.
SAW 공진자 필터(33)는 또한 SAW 공진자 필터(32)로 동일한 전극 구조를 바람직하게 지닌다. 그러므로, SAW 공진자 필터(33)의 전극은 SAW 공진자 필터(32)의 전극을 설계한 개수 각각에 30을 부가하여 나타내고, 보다 상세한 설명은 생략한다.
도 11a에 도시된 것처럼, SAW 공진자 필터(32)의 빗형상의 전극(14b)이 SAW 공진자 필터(33)의 빗형상의 전극(44b)에 접속되므로, SAW 공진자 필터(32) 및 (33)은 직렬로 접속된다.
보다 상세히하면, SAW 공진자 필터(32) 및 (33) 각각은 Al로 만들어진 전극 부재의 막두께를 설정하고 빗형상의 전극 및 반사기의 파장을 표면파의 파장인 λ의 3.6％로 형성시키고, 제 1∼제 3의 ID 전극 세트의 전극지수를 각각 65, 37 및 37로 설정하며, 반사기(15a, 15b, 45a, 45b)의 전극지수를 150으로 설정하고, 중심 거리(L1)은 0.30λ로 중심 거리(L2)는 0.64λ로 설정하며, 압전 기판(34)으로 36°Y-컷 X-전파 LiTaO3를 사용함으로써 구성되었다.
2단 종결합형 SAW 공진자 필터 장치(31)에서, 도 5로부터 확실히 알 수 있는 것처럼, 약 13㎒의 a-4㏈ 대역 즉, 상대적인 대역폭으로 환산한 1.5％를 얻었고, 향상된 선택도는 통과 대역의 근방에서의 주파수의 범위에서 달성되었다. 또한, 상당히 큰 감쇠량의 강한 요구는 886㎒ + 20㎒의 점에서 만족되었고, 30㏈의 대감쇠량이 달성되었다.
도 5에 도시된 특성 곡선(M)은 세로 좌표 상에 삽입 손실을 증가시키는, 즉 삽입 손실을 표현하는 세로 좌표의 우측에 스케일을 사용하여 (L)로 표현된 특성의 주요부를 나타낸다.
도 6은 상술한 SAW 공진자 필터 장치(31)의 배열을 위한 장 알려진 티닝-아웃(tinning-out)법 및 웨이팅(weighting)법을 결합함으로써 향상된 특성을 도시한다. 특성 곡선(O)은 세로 좌표 상의 증가된 삽입 손실과 특성 곡선(N)의 주요부를 나타낸다. 도 6으로부터 알수 있는 것처럼, 통과 대역의 근방의 정지 대역에서의 감쇠량은 티닝-아웃법 및 웨이팅법의 결합에 의해 보다 향상될 수 있고, 45㏈ 이상의 대감쇠량은 866㎒ + 20㎒의 점에서 달성되었다.
도 5 및 6에 도시된 곡선으로부터 확실히 알 수 있는 것처럼, 본 발명의 바람직한 양태는 전극지가 고체 전극으로 형성되는 통과 대역보다 높은 정지 대역에서 감쇠량을 향상시키도록 이용되어, 고주파에 대한 고도의 공정 기술을 요구하는 분할 전극 구조를 제조할 필요가 없게 된다.
도 11a에 도시된 배열에서의 SAW 공진자 필터(32) 및 (33)는 상술한 방법으로 접속되고, SAW 공진자 필터(32)의 빗형상의 전극(12b) 및 (13b)는 도 11b에 도시된 것처럼 SAW 공진자 필터(33)의 빗형상의 전극(42b) 및 (43b)에 접속될 수 있다.
도 12는 본 발명의 바람직한 제 4양태를 나타내는 종결합형 SAW 공진자 필터의 개략적인 평면도이다. 본 발명의 바람직한 제 1∼제 3양태처럼, 세 개의 ID 전극 세트를 지닌 종결합형 SAW 공진자 필터에 대한 본 발명의 적용예가 기술되고 있다. 그러나, 본 발명의 바람직한 양태는 도 12에 도시된 것처럼 네 개 이상의 ID 전극 세트를 지닌 다전극 세트형 SAW 공진자 필터에도 또한 적용될 수 있다.
즉, 도 12에 도시된 SAW 공진자 필터(51)에서, 다수의 ID 전극 세트(53)∼(58)는 표면파의 전파 방향으로 배열되고, 반사기(59) 및 (60)은 상기 ID 전극 세트(53)∼(58)이 형성되는 영역의 표면파의 전파 방향에 대향하는 측상에 배치된다. 압전 기판(52), ID 전극(53)∼(58) 및 반사기(59, 60)를 형성하는 재료로, 제 1∼제 3양태의 SAW 공진자 필터에서 사용된 재료와 동일한 재료가 사용될 수 있다.
상기 방법으로 형성된 네 개 이상의 ID 전극 세트(53)∼(58)를 지닌 종결합형 SAW 공진자 필터(51)에서, ID 전극 및 반사기는 하기 수학식 (4)∼(10)을 만족하도록 형성되므로, 본 발명의 바람직한 제 1∼제 3양태의 종결합형 SAW 공진자 필터와 동일한 잇점을 이룰 수 있다.
즉, ID 전극 세트(53)∼(58)은 ID 전극 세트의 인접쌍 각각의 인접단 전극지의 중심 사이의 거리가 하기 수학식을 만족하도록 선택되어 형성된다.
[수학식4]
LS= L1= L3= L5
[수학식5]
LA= L2= L4= L6
또한, 반사기(59) 및 (60)의 전극지 피치에 의해 결정되는 표면파의 파장이 λ이면, 중심 거리(LS) 및 (LA)는 하기 수학식 (6) 및 (7)을 만족하거나 하기 수학식 (8) 및 (9)를 만족하도록 선택된다:
[수학식6]
0 + nλ ≤ LS≤ 1/2λ + nλ
여기에서, n은 정수이다;
[수학식7]
1/2λ + mλ ≤ LA≤ (m + 1)λ
여기에서, m은 정수이다;
[수학식8]
1/2λ + nλ ≤ LS≤ (n + 1)λ
여기에서, n은 정수이다;
[수학식9]
0 + mλ ≤ LA≤ 1/2λ + mλ
여기에서, m은 정수이다.
또한, 중심 거리(LS) 및 (LA)는 하기 수학식 (10)을 만족하도록 선택된다:
[수학식10]
LS≠ LA- 1/2λ + kλ
여기에서, k는 정수이다.
본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 제 1∼제 3의 ID 전극 세트를 사용한 종결합형 SAW 공진자 필터에서, 중심 거리(L1) 및 (L2)는 서로 다른 값으로 설정된다. 이것은 중심 거리(L1) 및 (L2)에 의해 결정된 두 개의 공진 모드를 사용하고 향상된 선택도를 지닌 이중 모드의 종결합형 SAW 공진자 필터를 제공할 수 있게 한다.
즉, 종래의 종결합형 공진자 필터에서, 통과 대역보다 높은 정지 대역에서의 감쇠량은 정지 대역에서의 ID 전극의 응답으로 인해 충분히 증가하지 못하였다. 반대로, 상술한 새로운 이중 모드의 종결합형 SAW 공진자 필터에서, 중심 거리(L1) 및 (L2)는 서로 다른 값으로 설정되고 이 중심 거리에 의해 결정된 두 개의 공진 모드가 여기되므로, 통과 대역보다 높은 정지 대역에서도 감쇠량이 효과적으로 향상된다.
본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 것처럼 전극지 사이의 중심 거리(L1) 및 (L2)가 서로 다른 값으로 설정되는 것을 만족하여, 고도의 공정 기술을 사용할 필요가 없게 된다. 그러므로, 종래의 SAW 공진자 필터와 동일한 생산성을 유지할 수 있게 된다. 잘 알려진 전극의 티닝-아웃법 및 웨이팅법을 또한 사용하면, 보다 향상된 선택도를 이룰 수 있게 된다.
또한, 세 개의 ID 전극 세트를 지닌 종결합형 SAW 공진자 필터뿐만 아니라 도 12에 도시된 것처럼 네 개 이상의 ID 전극 세트를 지닌 종결합형 SAW 공진자 필터도 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 양태 중에 적어도 하나를 따른 다수의 SAW 공진자 필터는 압전 기판 상에 직렬로 접속되거나, 본 발명의 바람직한 양태의 SAW 공진자 필터는 한 기판 상에 SAW 공진자 필터나 트랩 필터와 같은 또 다른 SAW 소자에 접속될 수 있다. 이 방법에서, 본 발명은 이용 범위가 다양한 종류에 사용되는 종결합형 SAW 공진자 필터에도 집적 장치로 제공될 수 있다. 또한, 이런 경우에, 본 발명의 바람직한 양태 중에 적어도 하나의 종결합형 SAW 공진자 필터는 접속 배열에 상관없이 상당히 높은 선택도로 작동될 수 있다.
상술한 바와같이, 본 발명을 본 발명의 바람직한 양태에 대해서 도시하고 기술하였지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서의 다양한 변화 및 변형은 본 기술 분야의 전문가에게는 자명할 것이다. 그러므로, 첨부된 청구범위는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 상술한 다른 다양한 변화 및 변형을 포함하는 것으로 인지되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 기판;
    상기 기판의 표면 상에 배치되는 제 1, 제 2 및 제 3인터디지탈 전극 세트에 있어서, 상기 제 2 및 제 3인터디지탈 전극 세트는 상기 제 1인터디지탈 전극 세트에 의해 여기되고 수신되는 표면파의 전파 방향으로 제 1인터디지탈 전극 세트의 대향하는 측상에 배치되고, 적어도 하나의 전극지를 각각 지닌 한쌍의 빗형상의 전극을 포함하는 상기 제 1, 제 2 및 제 3인터디지탈 전극 세트; 및
    상기 제 1, 제 2 및 제 3인터디지탈 전극 세트가 위치되는 영역의 대향하는 단측에서 상기 기판 상에 배치되며 표면파의 전파 방향에 실질적으로 수직으로 배열된 다수개의 전극지를 지니는 제 1 및 제 2반사기를 포함하며;
    상기 제 1인터디지탈 전극 세트의 전극지의 중심과 서로 인접하게 위치된 제 2인터디지탈 전극 세트의 전극지의 중심 사이의 중심 거리(L1), 및 상기 제 1인터디지탈 전극 세트의 전극지의 중심과 서로 인접하게 위치된 제 3인터디지탈 전극 세트의 전극지의 중심 사이의 중심 거리(L2)가 서로 다른 값으로 설정되며,
    반사기의 전극 피치에 의해 결정되는 표면파의 파장을 λ라 할때, 중심 거리(L1)은 하기 수학식 (1)을 만족하고, 중심 거리(L2)는 하기 수학식 (2)를 만족하며, 중심 거리(L1) 및 (L2)는 하기 수학식 (3)을 만족하도록 설정됨을 특징으로 하는 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터:
    [수학식1]
    0 + nλ ≤ L1≤ 1/2λ + nλ
    여기에서, n은 정수이다;
    [수학식2]
    1/2λ + mλ ≤ L2≤ (m + 1)λ
    여기에서, m은 정수이다;
    [수학식3]
    L1≠ L2- 1/2λ + kλ
    여기에서, k는 정수이다.
  2. 제 1항에 있어서, 기판이 압전 기판 및 기판 상에 배치된 압전 박막을 포함하는 기판 중에 하나를 포함함을 특징으로 하는 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터.
  3. 기판;
    상기 기판의 표면 상에 배치되는 제 1∼제 X(X: 4 이상의 정수)인터디지탈 전극 세트에 있어서, 상기 제 2∼제 X인터디지탈 전극 세트는 상기 제 1인터디지탈 전극 세트에 의해 여기되고 수신되는 표면파의 전파 방향을 따라 연장되도록 배열되고, 적어도 하나의 전극지를 각각 지닌 한쌍의 빗형상의 전극을 포함하는 상기 제 1∼제 X인터디지탈 전극 세트; 및
    상기 제 1∼제 X인터디지탈 전극 세트가 위치되는 영역의 대향하는 측방향에서 상기 기판 상에 위치되는 제 1 및 제 2반사기를 포함하며;
    상기 인터디지탈 전극의 인접쌍의 인접단 전극지 사이의 중심 거리를 L1, L2, … LX-1라고 할 때, 중심 거리는 하기 수학식 (4) 및 (5)를 만족하며,
    [수학식4]
    LS= L1= L3= L5
    [수학식5]
    LA= L2= L4= L6
    상기 반사기의 전극지 피치에 의해 결정된 표면파의 파장을 λ라 할때, 중심 거리(LS) 및 (LA)는 하기 수학식 (6) 및 (7)이나 하기 수학식 (8) 및 (9)를 만족하고, 중심 거리(LS) 및 (LA)는 하기 수학식 (10)을 만족함을 특징으로 하는 다전극 세트 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터:
    [수학식6]
    0 + nλ ≤ LS≤ 1/2λ + nλ
    여기에서, n은 정수이다;
    [수학식7]
    1/2λ + mλ ≤ LA≤ (m + 1)λ
    여기에서, m은 정수이다;
    [수학식8]
    1/2λ + nλ ≤ LS≤ (n + 1)λ
    여기에서, n은 정수이다;
    [수학식9]
    0 + mλ ≤ LA≤ 1/2λ + mλ
    여기에서, m은 정수이다;
    [수학식10]
    LS≠ LA- 1/2λ + kλ
    여기에서, k는 정수이다.
  4. 기판; 및
    상기 기판 상에 배치되며 서로 직렬로 접속되는 다수의 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터를 포함하는 전자 소자로서,
    상기 다수의 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터는 상기 기판의 표면 상에 배치되는 제 1, 제 2 및 제 3인터디지탈 전극 세트에 있어서, 상기 제 2 및 제 3인터디지탈 전극 세트는 상기 제 1인터디지탈 전극 세트에 의해 여기되고 수신되는 표면파의 전파 방향으로 제 1인터디지탈 전극 세트의 대향하는 측상에 배치되고, 적어도 하나의 전극지를 각각 지닌 한쌍의 빗 형상의 전극을 포함하는 상기 제 1, 제 2 및 제 3인터디지탈 전극 세트; 및
    상기 제 1, 제 2 및 제 3인터디지탈 전극 세트가 위치되는 영역의 대향하는 단측에서 상기 기판 상에 배치되는 제 1 및 제 2반사기를 포함하며;
    상기 제 1인터디지탈 전극 세트의 전극지의 중심과 서로 인접하게 위치된 제 2인터디지탈 전극 세트의 전극지의 중심 사이의 중심 거리(L1), 및 상기 제 1인터 디지탈 전극 세트의 전극지의 중심과 서로 인접하게 위치된 제 3인터디지탈 전극 세트의 전극지의 중심 사이의 중심 거리(L2)가 서로 다른 값으로 설정됨을 특징으로 하는 전자 소자.
  5. 기판의 표면 상에 배치되는 제 1, 제 2 및 제 3인터디지탈 전극에 있어서, 상기 제 2 및 제 3인터디지탈 전극 세트가 상기 제 1인터디지탈 전극 세트에 의해 여기되고 수신되는 표면파의 전파 방향으로 제 1인터디지탈 전극의 대향하는 측상에 배치되고, 적어도 하나의 전극지를 각각 지닌 한쌍의 빗형상의 전극을 포함하는 상기 제 1, 제 2 및 제 3인터디지탈 전극; 상기 제 1, 제 2 및 제 3인터디지탈 전극이 설치되는 영역의 대향하는 단측에서 상기 기판 상에 위치되는 제 1 및 제 2반사기를 포함하며; 상기 제 1인터디지탈 전극 세트의 전극지의 중심과 서로 인접하게 위치된 제 2 인터디지탈 전극 세트의 전극지의 중심 사이의 중심 거리(L1), 및 상기 제 1인터디지탈 전극 세트의 전극지의 중심과 서로 인접하게 위치된 제 3인터디지탈 전극 세트의 전극지의 중심 사이의 중심 거리(L2)가 서로 다른 값으로 설정되는 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터; 및
    기판 상에 배치되며 상기 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터에 전기적으로 접속되는 탄성 표면파 공진자를 포함하는 종결합형 탄성 표면파 공진자 필터, 횡결합형 탄성 표면파 공진자 필터 및 트랩 필터 중에 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 탄성 표면파 공진자 필터 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180008330A (ko) * 2016-07-15 2018-01-24 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 멀티플렉서, 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치
WO2023128416A1 (ko) * 2021-12-29 2023-07-06 주식회사 와이팜 Saw 공진기의 설계방법 및 이를 기록한 컴퓨팅 장치에 의해 판독 가능한 기록매체

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7805500B2 (en) * 1995-05-08 2010-09-28 Digimarc Corporation Network linking methods and apparatus
JP3239064B2 (ja) * 1996-05-28 2001-12-17 富士通株式会社 弾性表面波装置
US6160339A (en) * 1997-07-17 2000-12-12 Seiko Epson Corporation Two-port saw resonator
CN1108661C (zh) * 1997-07-18 2003-05-14 东芝株式会社 弹性表面波滤波器
JP3587354B2 (ja) 1999-03-08 2004-11-10 株式会社村田製作所 横結合共振子型表面波フィルタ及び縦結合共振子型表面波フィルタ
US6629341B2 (en) * 1999-10-29 2003-10-07 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method of fabricating a piezoelectric composite apparatus
JP3419402B2 (ja) 2001-04-16 2003-06-23 株式会社村田製作所 弾性表面波装置、通信装置
JP3402311B2 (ja) * 2000-05-19 2003-05-06 株式会社村田製作所 弾性表面波装置
JP3435640B2 (ja) * 2000-05-22 2003-08-11 株式会社村田製作所 縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
JP3391347B2 (ja) * 2000-06-26 2003-03-31 株式会社村田製作所 縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
JP2002185284A (ja) * 2000-12-15 2002-06-28 Sanyo Electric Co Ltd 弾性表面波フィルタ
US6828879B2 (en) * 2001-02-16 2004-12-07 Sanyo Electric Co., Ltd. Longitudinal coupled multiple mode surface acoustic wave filter
JP3534080B2 (ja) * 2001-03-23 2004-06-07 株式会社村田製作所 弾性表面波フィルタ装置
EP1276235A1 (en) 2001-07-13 2003-01-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Surface acoustic wave filter and communication device using the filter
JP2003133889A (ja) * 2001-10-25 2003-05-09 Murata Mfg Co Ltd 縦結合型弾性表面波共振子フィルタ
DE10339865B4 (de) * 2003-08-25 2010-08-19 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. Temperaturstabiler Oszillator auf der Basis akustischer Oberflächenwellen
JP4303178B2 (ja) * 2004-08-31 2009-07-29 富士通メディアデバイス株式会社 弾性表面波装置
JP2006295434A (ja) * 2005-04-08 2006-10-26 Epson Toyocom Corp 弾性表面波フィルタ
CN101145810B (zh) * 2006-09-11 2011-06-15 索尼株式会社 通信系统以及通信装置
US9099982B2 (en) 2012-01-25 2015-08-04 International Business Machines Corporation Method of manufacturing switching filters and design structures
US9741922B2 (en) 2013-12-16 2017-08-22 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Self-latching piezocomposite actuator
CN205992889U (zh) * 2014-03-31 2017-03-01 株式会社村田制作所 声表面波滤波器
CN104092446B (zh) * 2014-07-28 2016-09-28 常州智梭传感科技有限公司 一种声表面波谐振器及其制作方法
JP6632481B2 (ja) * 2016-06-22 2020-01-22 太陽誘電株式会社 弾性波共振器、フィルタおよびマルチプレクサ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55115712A (en) * 1979-02-28 1980-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Elastic surface wave filter
JPS62115A (ja) * 1985-02-25 1987-01-06 Oki Electric Ind Co Ltd 弾性表面波フイルタ
JPH036913A (ja) * 1989-06-05 1991-01-14 Hitachi Ltd 弾性表面波フィルタ及びそれを用いた移動無線装置
JPH03112210A (ja) * 1989-09-27 1991-05-13 Toshiba Corp 弾性表面波装置
US5309126A (en) * 1991-11-18 1994-05-03 Motorola, Inc. Spatially varying multiple electrode acoustic wave filter and method therefor
JPH05315886A (ja) * 1992-05-14 1993-11-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 弾性表面波フィルタ
JPH05335881A (ja) * 1992-06-04 1993-12-17 Murata Mfg Co Ltd 縦型２重モード弾性表面波フィルタ
US5392013A (en) * 1992-07-17 1995-02-21 Nec Corporation Surface acoustic wave filter capable of widening a bandwidth
US5426339A (en) * 1994-04-01 1995-06-20 Rf Monolithics, Inc. Surface acoustic wave devices with mode changing characteristics
JP3393945B2 (ja) * 1995-01-10 2003-04-07 東洋通信機株式会社 縦結合２重モードｓａｗフィルタ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180008330A (ko) * 2016-07-15 2018-01-24 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 멀티플렉서, 고주파 프론트엔드 회로 및 통신 장치
WO2023128416A1 (ko) * 2021-12-29 2023-07-06 주식회사 와이팜 Saw 공진기의 설계방법 및 이를 기록한 컴퓨팅 장치에 의해 판독 가능한 기록매체
KR20230101025A (ko) * 2021-12-29 2023-07-06 (주) 와이팜 Saw 공진기의 설계방법 및 이를 기록한 컴퓨팅 장치에 의해 판독 가능한 기록매체
KR102687998B1 (ko) 2021-12-29 2024-07-24 (주)와이팜 Saw 공진기의 설계방법 및 이를 기록한 컴퓨팅 장치에 의해 판독 가능한 기록매체

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