专利摘要:
Die Erfindung betrifft ein mit Oberflächenwellen arbeitendes Filter, mit einem Ein- und einem Ausgangswandler, die als rekursive Interdigitalwandler ausgebildet und in einer akustischen Spur angeordnet sind. Dabei weicht die Impedanz des Ausgangswandlers bedingt durch seine geringe Länge von der vorgesehenen Lastimpedanz ab. Der Ausgangswandler weist eine bezüglich seiner Mittenfrequenz unsymmetrische Übertragungsfunktion auf. Die Asymmetrie der Übertragungsfunktion des zweiten Wandlers ist so gewählt, dass die Übertragungsfunktion des Filters zumindest im Durchlaßbereich bezüglich der Mittenfrequenz des Filters kompensiert und daher symmetrisch ist.The invention relates to a working with surface acoustic waves filter, with an input and an output transducer, which are designed as recursive interdigital transducers and arranged in an acoustic track. Due to its short length, the impedance of the output transducer deviates from the intended load impedance. The output transducer has an unbalanced transfer function with respect to its center frequency. The asymmetry of the transfer function of the second transducer is chosen so that the transfer function of the filter is compensated at least in the passband with respect to the center frequency of the filter and is therefore symmetrical.
公开号:DE102004028341A1
申请号:DE200410028341
申请日:2004-06-11
公开日:2005-12-29
发明作者:Andreas Dr. Bergmann
申请人:Epcos AG;
IPC主号:H03H9-145
专利说明:
[0001] DieErfindung betrifft ein mit Oberflächenwellen arbeitendes Filtermit mindestens zwei akustisch miteinander gekoppelten Interdigitalwandlern,von denen mindestens einer ein rekursiver Interdigitalwandler ist.Ein solches Filter ist insbesondere für Multimedia-Anwendungen vorgesehen.TheThe invention relates to a filter operating with surface waveswith at least two acoustically coupled interdigital transducers,at least one of which is a recursive interdigital transducer.Such a filter is intended especially for multimedia applications.
[0002] RekursiveInterdigitalwandler enthalten oder bestehen ganz aus SPUDT-Zellen,deren Länge üblicherweiseeine Wellenlängebeträgt,und die z. B. unterschiedlich breite Elektrodenfinger in einer solchen Verteilungaufweisen, dass sich eine gerichtete Abstrahlung des Wandlers ergibt(SPUDT = Single Phase Unidirectional Transducer). In einer SPUDT-Zelle bzw.in einem rekursiven Wandler ist vorgesehen, dass elektrische Anregungszentrenund akustische Reflexionszentren bei der Mittenfrequenz des Filters einePhasenverschiebung von (2n+1)π/4aufweisen, wobei n = 0, 1, 2, ... Dabei überlagern sich die direkt ineine Vorzugsrichtung abgestrahlten und die an den Reflexionszentrenreflektierten Wellenkomponenten bei der Mittenfrequenz des Filtersexakt konstruktiv. Dies resultiert in einer bezüglich der Mittenfrequenz symmetrischenelektroakustischen Konversion des SPUDT-Wandlers.recursiveInterdigital transducers contain or consist entirely of SPUDT cells,their length usuallya wavelengthis,and the z. B. different width electrode fingers in such a distributionhave that results in a directional radiation of the transducer(SPUDT = Single Phase Unidirectional Transducer). In a SPUDT cell orin a recursive converter it is provided that electrical excitation centersand acoustic reflection centers at the center frequency of the filterPhase shift of (2n + 1) π / 4have, where n = 0, 1, 2, ... This is superimposed directly ina preferential direction radiated and those at the reflection centersreflected wave components at the center frequency of the filterexactly constructive. This results in a symmetric with respect to the center frequencyelectroacoustic conversion of the SPUDT converter.
[0003] Beispielsweisesind aus der Druckschrift H. Nakamura et al, „A New Design Concept for Low-LossSAW Filters Based on Different-Width Split-Finger SPUDT", IEEE Transactionson Microwave Theory and Techniques, Vol. 49 No. 4, 2001, p. 761-768Hanma-Hunsinger Zellen mit vier Fingern pro Wellenlänge bekannt,wobei nebeneinander angeordnete Finger unterschiedlich breit sind(λ/16 und 3λ/16). Breiteund schmale Finger sind abwechselnd angeordnet. Eine Hanma-HunsingerZelle entspricht einer (unidirektional abstrahlender) Splitfinger-Anordnung.For exampleare from the document H. Nakamura et al, "A New Design Concept for Low-LossSAW Filters Based on Different-Width Split-Finger SPUDT ", IEEE Transactionson Microwave Theory and Techniques, Vol. 4, 2001, p. 761-768Hanma-Hunsinger cells with four fingers per wavelength knownwhere juxtaposed fingers have different widths(λ / 16 and 3λ / 16). widthand narrow fingers are arranged alternately. A Hanma HunsingerCell corresponds to a (unidirectionally radiating) split-finger arrangement.
[0004] Fernersind EWC-Zellen (EWC = Electrode Width Control) mit drei Fingernpro Wellenlängebekannt. Dabei weisen zwei schmale Finger eine Breite von λ/8 und einbreiter Finger eine Breite von 2λ/8 auf.Furtherare EWC cells (EWC = Electrode Width Control) with three fingersper wavelengthknown. In this case, two narrow fingers have a width of λ / 8 and awide finger has a width of 2λ / 8.
[0005] Fernersind DART-Zellen (DART = Distributed Acoustical Reflection Transducer)mit zwei schmalen Fingern der Breite von λ/8 und einem breiten Fingerder Breite von 3λ/8bekannt.Furtherare DART cells (DART = Distributed Acoustic Reflection Transducer)with two narrow fingers of the width of λ / 8 and a wide fingerthe width of 3λ / 8known.
[0006] Bekanntsind auch SPUDT-Zellen nach Fliegel, bei denen alle drei Elektrodenfingerdie gleiche Breite aufweisen. SPUDT-Zellen nach Fliegel werden insbesonderebei hochkoppelnden Materialien verwendet, weil in diesem Fall schmaleFinger eine höhereReflexion als breite Finger aufweisen.Knownare also SPUDT cells by Fliegel, in which all three electrode fingershave the same width. In particular, SPUDT cells after fliegel becomeused in hochkoppelnden materials, because in this case narrowFingers a higher oneHave reflection as wide fingers.
[0007] Dieelektrischen Anregungszentren sind solche Stellen im Wandler, anwelchen lokal angeregte elektrische Komponenten einer in Vorwärtsrichtung undeiner in Rückwärtsrichtunglaufenden elektroakustischen Welle miteinander in Phase sind.Theelectrical excitation centers are such places in the converter, towhich locally excited electrical components in a forward direction andone in the backward directionongoing electro-acoustic wave are in phase with each other.
[0008] Durchelektrische und mechanische Unstetigkeiten wird an jedem Elektrodenfingerein Teil der einfallenden akustischen Welle in Rückwärtsrichtung reflektiert. Eswird angenommen, dass die Reflexion an einem Punkt (Reflexionszentrum)lokalisiert ist, an dem die Reflexionskoeffizienten von in entgegengesetztenRichtungen laufenden Wellen gleich bzw. rein imaginär sind.Auf den meisten piezoelektrischen Substraten, die im Hinblick aufReflexion symmetrische richtungsunabhängige Eigenschaften aufweisen,ist dies die Mitte des Fingers.Byelectrical and mechanical discontinuities occur at each electrode fingerreflected part of the incident acoustic wave in the reverse direction. Itit is assumed that the reflection at one point (reflection center)is located where the reflection coefficients of in oppositeDirections of current waves are equal or purely imaginary.On most piezoelectric substrates, with regard toHave symmetrical non-directional properties,this is the middle of your finger.
[0009] Einbreitbandiger Wandler in einem Transversalfilter ist i. d. R. relativkurz und weist meist keine Überlappungswichtung auf.Dieser Wandler hat aufgrund seiner geringen Länge eine entsprechend kleinestatische Kapazitätund wird daher üblicherweise durchexterne Anpassungselemente an eine Lastimpedanz elektrisch so angepasst,dass sich in diesem Wandler eine bezüglich der Mittenfrequenz desFilters symmetrische elektroakustische Konversion bzw. Übertragungscharakteristikergibt. Das zusätzlicheVorsehen von Anpassungselementen hat den Nachteil eines höheren Platzbedarfs.Onebroadband transducer in a transversal filter is i. d. R. relativeshort and usually has no overlap weighting.Due to its small length, this converter has a correspondingly small sizestatic capacityand is therefore usually byexternal matching elements electrically adapted to a load impedancethat in this converter with respect to the center frequency ofFilter symmetric electroacoustic conversion or transmission characteristicresults. The extraProvision of adjustment elements has the disadvantage of a larger footprint.
[0010] DieAufgabe der Erfindung ist es, ein mit Oberflächenwellen arbeitendes Filteranzugeben, das eine verringerte Länge aufweist.TheThe object of the invention is a filter working with surface wavesindicate that has a reduced length.
[0011] DieseAufgabe wird erfindungsgemäß durch einFilter mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungender Erfindung sind aus weiteren Ansprüchen zu entnehmen.TheseThe object is achieved by aFilter solved with the features of claim 1. Advantageous embodimentsThe invention can be taken from further claims.
[0012] DerErfindung liegt die Idee zugrunde, eine Fehlanpassung in der Impedanzzwischen einer Last und einem Wandler durch eine entsprechend gewählte Asymmetrieder elektroakustischen Konversion des Wandlers auszugleichen.Of theInvention is based on the idea of a mismatch in impedancebetween a load and a transducer by a correspondingly selected asymmetrycompensate for the electroacoustic conversion of the transducer.
[0013] Eswird ein mit Oberflächenwellenarbeitendes Filter mit einem ersten und einem zweiten Wandler angegeben,die in einer akustischen Spur vorzugsweise direkt nebeneinanderangeordnet sind. Der zweite Wandler ist als ein breitbandiger rekursiverInterdigitalwandler ausgebildet. Die Phasendifferenz Δϕ zwischeneinem Anregungs- und einem Reflexionszentrum im zweiten Wandlerweicht bei der Mittenfrequenz fF des Filtersvon (2n+1)π/4 – in Wellenlängen (2n+1)λ/8 – ab. λ ist dieWellenlängeder akustischen Welle bei der Mittenfrequenz des Filters. n isteine ganze Zahl n = 0, 1, 2, ...Vorzugsweise trifft diese abweichendePhasendifferenz Δϕ aufalle Paare von Anregungs- und Reflexionszentren im zweiten Wandlerzu.It is a working surface wave filter with a first and a second transducer specified, which are preferably arranged directly adjacent to each other in an acoustic track. The second converter is designed as a wideband recursive interdigital transducer. The phase difference Δφ between an excitation center and a reflection center in the second transducer deviates from (2n + 1) π / 4 - at wavelengths (2n + 1) λ / 8 - at the center frequency f F of the filter. λ is the wavelength of the acoustic wave at the center frequency of the filter. n is an integer n = 0, 1, 2, ... Preferably this different phase difference Δφ to all pairs of excitation and reflection centers in the second converter.
[0014] AlsMittenfrequenz des Filters wird im Folgenden eine Frequenz (f1 + f2)/2 bezeichnet,wobei f1 und f2 dieGrenzfrequenzen des Durchlassbereichs des Filters sind, die ausder Übertragungsfunktion desFilters bei einem vorgegebenen Pegel – z. B. 3 dB oder 10 dB bezogenauf die maximale Amplitude der Übertragungsfunktion – ermitteltwerden. Als Mittenfrequenz des Wandlers wird im Folgenden eine Frequenz(f'1 +f'2)/2bezeichnet, wobei f'1 und f'2 die Grenzfrequenzen des Durchlassbereichsdes Wandlers sind, die aus der Übertragungsfunktiondes Wandlers beim vorgegebenen Pegel ermittelt werden.As the center frequency of the filter a frequency below is (f 1 + f 2) / 2 denotes where f 1 and f 2, the cutoff frequencies of the pass band are the filter, the at a predetermined level from the transfer function of the filter - z. B. 3 dB or 10 dB based on the maximum amplitude of the transfer function - to be determined. In the following, a frequency (f ' 1 + f' 2 ) / 2 is designated as the center frequency of the converter, f ' 1 and f' 2 being the cutoff frequencies of the converter which are determined from the transfer function of the converter at the predetermined level.
[0015] Wennder Abstand a2 zwischen einem Anregungs-und einem Reflexionszentrum z. B. geringfügig größer als (2n+1)λ/8 ist, überlagernsich die in eine Vorzugsrichtung abgestrahlten Wellenkomponentenmit den an den Reflexionszentren reflektierten Wellen konstruktivbei einer Wellenlänge λ' > λ. Diesbedeutet, dass die elektroakustische Konversion ihren Maximalwertunterhalb der Mittenfrequenz fF erreicht.Der Abstand a2 wird dann größer als (2n+1)λ/8 gewählt, wenndie Übertragungscharakteristikdes Filters bei a2 = (2n+1)λ/8 mit einemMaximum oberhalb der Mittenfrequenz fF erreichenund daher eine Asymmetrie aufweisen würde. Dies ist der Fall, wennder kapazitive Blindwiderstand des Wandlers kleiner als seine Lastimpedanzist.If the distance a 2 between an excitation and a reflection center z. B. slightly larger than (2n + 1) λ / 8, superimposed in a preferred direction wave components with the reflected waves at the reflection centers constructively at a wavelength λ '> λ. This means that the electro-acoustic conversion reaches its maximum value below the center frequency F f. The distance a 2 is then chosen to be greater than (2n + 1) λ / 8 if the transmission characteristic of the filter at a 2 = (2n + 1) λ / 8 reaches a maximum above the center frequency f F and therefore would have an asymmetry , This is the case when the capacitive reactance of the transducer is less than its load impedance.
[0016] DasFilter gemäß Erfindunghat den Vorteil, dass durch die geeignete Optimierung der Phasendifferenz Δϕ ineinem Wandler trotz der bestehenden Fehlanpassung zwischen dem Wandlerund einer Lastimpedanz die Asymmetrie der Übertragungsfunktion des Filtersausgeglichen werden kann. Da die Impedanz des Wandlers nicht angepasstwerden muss, wird der Platz fürsonst notwendige Anpassungselemente eingespart. Daher zeichnet sichdas Filter gemäß Erfindungdurch einen geringen Platzbedarf aus. Die Ausbildung des zweitenWandlers als rekursiver Wandler hat den Vorteil, dass die Länge seiner Impulsantwort – im Gegensatzzu einem Splitfingerwandler – nichtunmittelbar von der Wandlerlängeabhängigist, so dass die Wandlerlängezur Anpassung der Filtercharakteristik nicht notwendigerweise vergrößert werdenmuss.TheFilter according to the inventionhas the advantage that by the appropriate optimization of the phase difference Δφ ina transducer despite the existing mismatch between the transducerand a load impedance, the asymmetry of the transfer function of the filtercan be compensated. Because the impedance of the converter is not adjustedmust be the place forotherwise necessary adjustment elements saved. That's why it stands outthe filter according to the inventionthrough a small footprint. The training of the secondConverter as a recursive converter has the advantage that the length of its impulse response - in contrastto a split finger transducer - notdirectly from the transducer lengthdependentis, so the transducer lengthto adapt the filter characteristics are not necessarily increasedgot to.
[0017] Derzweite Wandler weist mehrere Elementarzellen mindestens eines Zelltypsauf, wobei die Elementarzellen eines gegebenen Zelltyps durch einevorgegebene Fingeranschlussfolge charakterisiert werden. Die Elementarzelleist eine Mindesteinheit, in der durch eine entsprechende Verschiebung zwischenAnregungs- und Reflexionszentren eine gerichtete Abstrahlung derakustischen Welle von der gegebenen Wellenlänge erzielt wird. Vorzugsweise habenalle Elementarzellen eines Zelltyps – bezogen auf die Mittenfrequenzdes Filters – diegleiche Länge,die je nach Zelltyp λ oderein ganzzahliges Vielfaches davon beträgt. Dies trifft insbesondereauf einen kurzen ungewichteten Wandler zu. Ein längerer Wandler ist in der Regelgewichtet. Füreinen Vorzeichenwechsel der Anregungsfunktion ist beispielsweiseeine Verschiebung im Wandler von λ/2notwendig. Dies wird dadurch erreicht, dass zwischen zwei Elementarzelleneine „Zwischenzelle" eingebaut wird, dieaus einem Splitfingerpaar besteht und λ/2 lang ist. Eine solche Zwischenzelleträgt wederder Reflexion noch der Anregung der akustischen Welle bei und hat nurdie Aufgabe, einen Vorzeichenwechsel in der Anregungsfunktion zurealisieren.Of thesecond transducer has a plurality of unit cells of at least one cell typeon, wherein the unit cells of a given cell type by apredetermined finger connection sequence are characterized. The unit cellis a minimum unit in which by a corresponding shift betweenStimulation and Reflection Centers Directed radiation of theacoustic wave of the given wavelength is achieved. Preferably haveall unit cells of a cell type - based on the center frequencythe filter - thesame length,depending on the cell type λ oris an integer multiple of it. This is especially trueto a short unweighted converter too. A longer converter is usuallyweighted. Fora sign change of the excitation function is for examplea shift in the converter of λ / 2necessary. This is achieved by having between two unit cellsan "intermediate cell" is installed, theconsists of a split finger pair and is λ / 2 long. Such an intermediate celldoes not carryReflection still with excitation of an acoustic wave and only hasthe task of changing the sign in the excitation functionrealize.
[0018] EineElementarzelle kann z. B. schmale Finger und eine Anzahl N ≥ 1 breiterFinger aufweisen, wobei die Breite des breiten Fingers die Breitedes schmalen Fingers um mindestens Faktor 2 übersteigt. Der Abstand zwischenden Fingermitten eines breiten und eines schmalen Fingers weichtvorzugsweise vom λ/8Raster ab.AUnit cell can z. Narrow fingers and a number N ≥ 1 widerFinger have, wherein the width of the broad finger the widthof the narrow finger exceeds by at least a factor of 2. The distance betweengives way to the finger centers of a broad and a narrow fingerpreferably from λ / 8Grid off.
[0019] Derrekursive (zweite und ggf. erste) Wandler kann beispielsweise durchverschiedene SPUDT-Zellen realisiert werden: EWC-SPUDT (Electrode Width Controlled),DART (Distributed Acoustical Reflection Transducer), Hanma-Hunsinger-SPUDT,DSPUDT (Dithered SPUDT), SPUDT nach Fliegel, Different Width SplitFinger SPUDT, Floating Electrode UniDirectional Transducer (beidenen in der Zelle neben den an die Stromschienen angeschlossenenFingern auch floatende Finger vorgesehen sind).Of therecursive (second and possibly first) converter, for example, bydifferent SPUDT cells are realized: EWC-SPUDT (Electrode Width Controlled),DART (Distributed Acoustic Reflection Transducer), Hanma-Hunsinger-SPUDT,DSPUDT (Dithered SPUDT), SPUDT by Fliegel, Different Width SplitFinger SPUDT, Floating Electrode UniDirectional Transducer (atthose in the cell next to those connected to the busbarsFingers and floating fingers are provided).
[0020] EinWandler kann in einer Variante die Elementarzellen eines einzigenZelltyps aufweisen. In einer anderen Variante ist es möglich, innerhalbeines Wandlers verschiedene Zelltypen zu verwenden. Neben „unidirektionalen" Elementarzellen,die zur bevorzugten Abstrahlung der akustischen Welle beitragen,könnenauch weitere Zellen vorgesehen sein, die entweder nur anregen odernur reflektieren und die z. B. zwischen den „unidirektionalen" Elementarzellenangeordnet sein können.OneTransducer can in a variant, the unit cells of a singleHave cell type. In another variant, it is possible withina transducer to use different cell types. In addition to "unidirectional" unit cells,which contribute to the preferred radiation of the acoustic wave,canAlso, other cells may be provided which either stimulate only orjust reflect and the z. B. between the "unidirectional" unit cellscan be arranged.
[0021] Derzweite Wandler ist – beidem vorgegebenen Pegel zur Bestimmung der Breite eines Durchlassbereichs – vorzugsweisebreitbandiger als das Filter, d. h. die Bandbreite des zweiten Wandlersist größer alsdie des Filters.Of thesecond converter is - atthe predetermined level for determining the width of a passband - preferablybroadband than the filter, d. H. the bandwidth of the second converteris bigger thanthat of the filter.
[0022] JedemWandler kann ein entsprechendes (erstes bzw. zweites) elektrischesTor zugeordnet werden. Der zweite Wandler kann z. B. als Ausgangswandlerund der erste Wandler als Eingangswandler vorgesehen sein.EachTransducer can be a corresponding (first or second) electricalBe assigned to Tor. The second converter can, for. B. as output transducerand the first converter may be provided as an input converter.
[0023] Dererste Wandler ist vorzugsweise schmalbandig und weist eine größere Länge alsder zweite Wandler auf. Der erste Wandler ist vorzugsweise ein Splitfinger-Wandlerund kann gleichzeitig auch ein reflexionsfreier, d. h. bidirektionalerWandler sein. Der erste Wandler kann auch ein rekursiver Interdigitalwandlersein. Der erste Wandler weist vorzugsweise eine symmetrische Übertragungscharakteristikauf.Of thefirst transducer is preferably narrow band and has a greater length thanthe second converter. The first converter is preferably a split-finger converterand at the same time also a reflection-free, d. H. bidirectionalBe a converter. The first converter may also be a recursive interdigital transducerbe. The first converter preferably has a symmetrical transmission characteristicon.
[0024] Derzweite Wandler weist eine geringe Länge auf, die i. d. R. einenBruchteil der Längedes ersten Wandlers beträgt.Bedingt durch seine geringe Längekann die Impedanz des zweiten Wandlers von der am zweiten elektrischenTor vorgesehenen Lastimpedanz abweichen, was – bei einer symmetrischen elektroakustischenKonversion bzw. Übertragungsfunktiondes zweiten Wandlers – zurentsprechenden Asymmetrie in der Übertragungsfunktion des Filtersführenkann. Daher ist der zweite Wandler gemäß Erfindung so ausgebildet,dass er eine bezüglichseiner Mittenfrequenz unsymmetrische Übertragungsfunktion aufweist.Die Asymmetrie der Übertragungsfunktiondes zweiten Wandlers ist – u.U. auch in Abhängigkeitvon der Ausgestaltung des ersten Wandlers – so gewählt, dass die Übertragungsfunktiondes Filters zumindest im Durchlassbereich bezüglich der Mittenfrequenz desFilters kompensiert und daher symmetrisch ist.Of thesecond transducer has a small length, the i. d. R. oneFraction of the lengthof the first converter is.Due to its small lengthcan the impedance of the second transducer of the second electricalTor provided load impedance deviate, which - at a balanced electroacousticConversion or transfer functionof the second converter - tocorresponding asymmetry in the transfer function of the filterto leadcan. Therefore, the second converter according to the invention is designedthat he has a respectits center frequency asymmetric transfer function has.The asymmetry of the transfer functionof the second converter is - u.U. also dependingof the configuration of the first converter - chosen so that the transfer functionof the filter at least in the passband with respect to the center frequency ofFilters compensated and therefore is symmetrical.
[0025] DieAsymmetrie der Übertragungsfunktion desrekursiven (zweiten) Wandlers wird dadurch erreicht, dass zwischenAnregungs- und Reflexionszentreneine vom Wert (2n+1)π/4abweichende Phasendifferenz eingestellt wird. Der Phasenunterschied zwischeneinem Anregungs- und einem Reflexionszentrum im zweiten Wandlerweicht vorzugsweise geringfügigvom Wert (2n+1)π/4ab, z. B. maximal bis 20%, vorzugsweise maximal bis 10%.TheAsymmetry of the transfer function of therecursive (second) converter is achieved by that betweenExcitation and reflection centersone of the value (2n + 1) π / 4deviating phase difference is set. The phase difference betweenan excitation and a reflection center in the second transducerpreferably deviates slightlyof the value (2n + 1) π / 4off, z. B. up to 20%, preferably at most 10%.
[0026] Inbekannten Elementarzellen, die in rekursiven Wandlern verwendetwerden, betragen die Fingerbreiten und -mindestabstände i. d.R. λ/8 oder λ/16 oderein ganzzahliges Vielfaches davon. Dadurch wird ein λ/8-Rasterdefiniert, auf dem Anregungs- und Reflexionszentren angeordnet sind.Die Elementarzelle weist i. d. R. mindestens einen breiteren bzw.reflektierend wirkenden Finger auf, damit die gewünschte Phasendifferenzz. B. von im Wesentlichen (2n+1)π/4erreicht werden kann.Inknown unit cells used in recursive convertersare the finger widths and minimum distances i. d.R. λ / 8 or λ / 16 oran integer multiple of it. This will create a λ / 8 griddefined, are arranged on the excitation and reflection centers.The unit cell has i. d. R. at least one wider orreflective acting on the finger so that the desired phase differencez. Of substantially (2n + 1) π / 4can be achieved.
[0027] Dievom Wert (2n+1)π/4z. B. um max. 20% abweichende Phasendifferenz kann in den an sich bekanntenElementarzellen, z. B. EWC-Zellen oder DART-Zellen (EWC = ElectrodeWidth Control, DART = Distributed Acoustical Reflection Transducer), durchdie Verschiebung eines Fingers, beispielsweise des breiteren Fingers,erzielt werden. Die Breite des verschobenen Fingers kann wie inden herkömmlichenElementarzellen beibehalten werden. Die Breite des verschobenenFingers kann auch von λ/8bzw. λ/16oder einem ganzzahligen Vielfachen davon abweichen.Theof the value (2n + 1) π / 4z. B. by max. 20% different phase difference can be in the knownUnit cells, e.g. As EWC cells or DART cells (EWC = ElectrodeWidth Control, DART = Distributed Acoustic Reflection Transducer)the displacement of a finger, for example the wider finger,be achieved. The width of the moved finger can be as inthe conventional oneElementary cells are maintained. The width of the shiftedFingers can also be from λ / 8or λ / 16or an integer multiple thereof.
[0028] Dievom Wert (2n+1)π/4z. B. um max. 20% abweichende Phasendifferenz kann in den an sich bekanntenElementarzellen, z. B. Hanma-Hunsinger Zellen, durch die Breitenänderungmindestens eines Fingers oder aller Finger erreicht werden.Theof the value (2n + 1) π / 4z. B. by max. 20% different phase difference can be in the knownUnit cells, e.g. B. Hanma-Hunsinger cells, by the width changeat least one finger or all fingers are reached.
[0029] DieVerschiebung der Lage oder die Änderungder Breite eines Fingers vom üblichen λ/8-Rasterbewirkt vor allem die Verschiebung des entsprechenden Reflexionszentrums,wobei sich das damit verbundene Anregungszentrum nur unwesentlich verschiebt.TheShifting the situation or the changethe width of a finger from the usual λ / 8 gridmainly causes the displacement of the corresponding reflection center,whereby the associated excitation center shifts only insignificantly.
[0030] DiePhasendifferenz kann im Wandler einheitlich, d. h. in allen Elementarzellengleich gewählt werden.Möglichist aber auch, dass die Phasendifferenz von Anregungs- und Reflexionszentrenvon Zelle zu Zelle unterschiedlich ist.ThePhase difference can be uniform in the converter, i. H. in all unit cellsbe chosen equal.PossibleBut it is also that the phase difference of excitation and reflection centersis different from cell to cell.
[0031] Dererste Wandler ist vorzugsweise an die entsprechende Lastimpedanzangepasst. Möglichist aber auch, dass die Impedanz des ersten Wandlers von der Lastimpedanzabweicht. Im letzteren Fall kann die Übertragungsfunktion des Filterszusätzlich durcheine asymmetrisch gewählteelektroakustische Konversion im ersten Wandler kompensiert werden.Of thefirst converter is preferably connected to the corresponding load impedancecustomized. Possiblebut is also that the impedance of the first converter of the load impedancediffers. In the latter case, the transfer function of the filteradditionally throughan asymmetrically chosen oneelectroacoustic conversion in the first converter can be compensated.
[0032] Dererste und der zweite Wandler sind vorzugsweise nur akustisch miteinandergekoppelt.Of thefirst and second transducers are preferably only acoustically with each othercoupled.
[0033] Derzweite Wandler ist vorzugsweise nicht überlappungsgewichtet. Der ersteWandler ist vorzugsweise überlappungsgewichtet,wobei die Fourier-Transformierte der Impulsantwort des ersten Wandlersz. B. einer rechteckigen Übertragungsfunktionentspricht. Der erste Wandler kann ein Splitfinger-Wandler sein.Unter einem überlappungsgewichtetenWandler versteht man einen Wandler, bei dem die Überlappungslänge zweiermit unterschiedlichen elektrischen Potentialen verbundener Elektrodenfinger über dieLänge desWandlers nicht einheitlich ist.Of thesecond transducer is preferably not overlap weighted. The firstTransducer is preferably overlap-weighted,wherein the Fourier transform of the impulse response of the first transducerz. B. a rectangular transfer functionequivalent. The first transducer may be a split finger transducer.Under an overlap weightedTransducer is understood to mean a transducer in which the overlap length of twowith different electrical potentials connected electrode fingers on theLength of theConverter is not uniform.
[0034] Beigleichen Mittenfrequenzen des zweiten Wandlers und des Filters kanndie Übertragungsfunktiondes Filters, bedingt durch die Fehlanpassung eines zweiten Wandlers,im Durchlassbereich trotz der oben beschriebenen Optimierung derPhasen differenz zwischen Anregungs- und Reflexionszentren ggf. immernoch asymmetrisch sein. Diese Restasymmetrie kann dadurch kompensiertwerden, dass die Mittenfrequenz f2 des zweitenWandlers gegenüberder vorgegebenen Mittenfrequenz fF des Filters verschobenwird.At the same center frequencies of the second transducer and the filter, the transfer function of the filter, due to the mismatch of a second transducer in the passband despite the above-described optimization of the phase difference between excitation and reflection centers may still be asymmetric. This residual asymmetry can be compensated for by shifting the center frequency f 2 of the second transducer relative to the predetermined center frequency f F of the filter.
[0035] DieMittenfrequenzen des ersten und des zweiten Wandlers können dahervoneinander unterschiedlich sein. Z. B. kann die Mittenfrequenzdes ersten Wandlers gleich der Mittenfrequenz des Filters sein,währenddie Mittenfrequenz des zweiten Wandlers davon abweicht, oder umgekehrt.Die Mittenfrequenz des längeren(ersten) Wandlers stimmt im Wesentlichen mit der Mittenfrequenzdes Filters überein. DieMittenfrequenz des kürzeren(zweiten) Wandlers kann von der Mittenfrequenz des Filters – vorzugsweisemaximal um 1% – abweichen.Die Mittenfrequenz eines entsprechend breitbandigen Wandlers kanngegenüberder Mittenfrequenz ggf. auch um einen größeren Betrag abweichen.The center frequencies of the first and second transducers may therefore be different from each other. For example, the center frequency of the first converter equal to the center frequency of the filter, while the center frequency of the second transducer deviates from it, or vice versa. The center frequency of the longer (first) transducer is substantially equal to the center frequency of the filter. The center frequency of the shorter (second) transducer may deviate from the center frequency of the filter, preferably by a maximum of 1%. The center frequency of a corresponding broadband converter may also differ from the center frequency by a larger amount.
[0036] DasMaximum der Übertragungsfunktiondes Filters kann z. B. (bei gleich gewählten Frequenzen f2 =fF) bei einer Frequenz fF,max oberhalbder Mittenfrequenz fF des Filters liegen.Ist die Mittenfrequenz f2 des zweiten Wandlersin diesem Fall geringfügigkleiner als die vorgegebene Mittenfrequenz des Filters fF gewählt,erreicht die Übertragungsfunktiondes zweiten Wandlers ihre maximale Amplitude bei einer Frequenzf < fF.The maximum of the transfer function of the filter can, for. B. (at the same chosen frequencies f 2 = f F ) at a frequency f F, max are above the center frequency f F of the filter. If the center frequency f 2 of the second converter is chosen to be slightly smaller than the predetermined center frequency of the filter f F in this case, the transfer function of the second converter reaches its maximum amplitude at a frequency f <f F.
[0037] Fallsdas Maximum der Übertragungsfunktiondes Filters (bei gleich gewähltenFrequenzen f2 = fF)bei einer Frequenz fF,max < fF liegt,kann die Mittenfrequenz f2 des zweiten Wandlersgeringfügiggrößer alsdie vorgegebene Mittenfrequenz des Filters fF gewählt werden.Die Übertragungsfunktiondes zwei ten Wandlers erreicht ihre maximale Amplitude bei einer Frequenzf > fF.If the maximum of the transfer function of the filter (at the same selected frequency f 2 = f F) at a frequency f F, max <f F is, can the center frequency f 2 of the second transducer slightly greater than the predetermined center frequency of the filter f F be selected , The transfer function of the two-th converter reaches its maximum amplitude at a frequency f> f F.
[0038] Durcheinen – entsprechendder Asymmetrie der Übertragungsfunktiondes Filters gewählten – Frequenzversatzzwischen f2 und fF gelingtes, die durch die Fehlanpassung des zweiten Wandlers bedingte Asymmetrieder Übertragungsfunktiondes Filters zu beheben.By means of a frequency offset between f 2 and f F selected in accordance with the asymmetry of the transfer function of the filter, it is possible to eliminate the asymmetry of the transfer function of the filter caused by the mismatching of the second converter.
[0039] Imfolgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Figurennäher erläutert. DieFiguren zeigen anhand schematischer und nicht maßstabsgetreuer Darstellungen verschiedeneAusführungsbeispieleder Erfindung. Gleiche oder gleich wirkende Teile sind mit gleichen Bezugszeichenbezeichnet. Es zeigen schematischin theThe following is the invention with reference to embodiments and the associated figuresexplained in more detail. TheFigures show diagrammatic and not true to scale representations differentembodimentsthe invention. The same or equal parts are denoted by the same reference numeralsdesignated. It show schematically
[0040] 1 einFilter mit zwei Wandlern 1 a filter with two transducers
[0041] 2A ausschnittsweiseeinen beispielhaften zweiten Wandler mit EWC-Zellen 2A a fragmentary example of a second converter with EWC cells
[0042] 2B ausschnittsweiseeinen beispielhaften zweiten Wandler mit Hanma-Hunsinger-Zellen 2 B a fragmentary example of a second converter with Hanma Hunsinger cells
[0043] 3 die Übertragungsfunktionendes ersten, des zweiten Wandlers und des Filters 3 the transfer functions of the first, the second converter and the filter
[0044] Inder 1 ist ein Filter mit einem ersten Wandler W1 (Eingangswandler)und einem zweiten Wandler W2 (Ausgangswandler) gezeigt. Die WandlerW1, W2 sind in einer akustischen Spur angeordnet und akustisch miteinandergekoppelt. Der erste Wandler W1 ist zwischen den Anschlüssen IN1,IN2 des Eingangstors des Filters geschaltet. Der zweite WandlerW2 ist zwischen den AnschlüssenOUT1, OUT2 des Ausgangstors des Filters geschaltet.In the 1 a filter is shown with a first transducer W1 (input transducer) and a second transducer W2 (output transducer). The transducers W1, W2 are arranged in an acoustic track and acoustically coupled to each other. The first converter W1 is connected between the terminals IN1, IN2 of the input port of the filter. The second converter W2 is connected between the terminals OUT1, OUT2 of the output port of the filter.
[0045] DieLänge unddie Überlappungswichtung desersten Wandlers W1 bestimmt die Impulsantwort des Wandlers im Zeitbereich.Der erste Wandler W1 weist eine Überlappungswichtungauf, die der Form einer Fourier-Transformierten einer Rechteckfunktionentspricht.TheLength andthe overlap weighting of thefirst converter W1 determines the impulse response of the converter in the time domain.The first transducer W1 has an overlap weightingin the form of a Fourier transform of a rectangular functionequivalent.
[0046] Dererste Wandler ist wesentlich längerund daher schmalbandiger als der breitbandige zweite Wandler. DieLänge deszweiten Wandlers ist vorzugsweise so gewählt, dass seine Bandbreitegrößer alsdie Bandbreite des gesamten Filters ist.Of thefirst converter is much longerand therefore narrowband than the broadband second transducer. TheLength of thesecond converter is preferably chosen so that its bandwidthgreater thanthe bandwidth of the entire filter is.
[0047] Einbeispielhafter zweiter Wandler W2, in dem sich eine akustische WelleAW der Wellenlänge λ ausbreitet,ist in 2A ausschnittsweise gezeigt. DieElektrodenfinger 1, 2, 3 bilden eineerste Elementarzelle Z1. Die Elektrodenfinger 1', 2', 3' bilden eine zweiteElementarzelle Z2. Die Elementarzellen Z1, Z2 sind in diesem FallEWC-Zellen. Die Finger 1, 3, 1', 3' sind an einehier nicht dargestellte erste Stromschiene angeschlossen. Die Finger 2, 2' sind an eine hiernicht dargestellte zweite Stromschiene angeschlossen.An exemplary second transducer W2 in which an acoustic wave AW of the wavelength λ propagates is shown in FIG 2A shown in detail. The electrode fingers 1 . 2 . 3 form a first unit cell Z1. The electrode fingers 1' . 2 ' . 3 ' form a second unit cell Z2. The unit cells Z1, Z2 are in this case EWC cells. The finger 1 . 3 . 1' . 3 ' are connected to a first bus bar, not shown here. The finger 2 . 2 ' are connected to a second bus bar, not shown here.
[0048] Dieschmalen Finger 1, 2, 1', 2' haben eine Breite von λ/8. Die breitenFinger 3, 3' habeneine Breite von 3λ/8.Das λ/8-Raster ist in derFigur unten gezeigt. Bei den breiten Fingern 3, 3' ist mit durchgezogenenLinien die Lage der breiten Finger in einem bekannten EWC-Wandlergezeigt. Mit strichpunktierten Linien ist die Lage der breiten Finger 3, 3' im zweitenWandler W2 gemäß Erfindungangedeutet. Gegenüberdem bekannten Wandler sind die breiten Finger 3, 3' hier um einenBetrag Δ1nach links verschoben, wobei 0 < Δ1 << λ/8.The narrow fingers 1 . 2 . 1' . 2 ' have a width of λ / 8. The broad fingers 3 . 3 ' have a width of 3λ / 8. The λ / 8 grid is shown in the figure below. By the broad fingers 3 . 3 ' is shown by solid lines the position of the broad fingers in a known EWC converter. With dotted lines is the location of the broad fingers 3 . 3 ' indicated in the second converter W2 according to the invention. Opposite the known transducer are the broad fingers 3 . 3 ' here shifted by an amount Δ1 to the left, where 0 <Δ1 << λ / 8.
[0049] DieLage von elektrischen Teilanregungen A1, A2, A1'',A2'' ist mit entsprechendenPfeilen dargestellt. Die elektrischen Teilanregungen sind zwischenzwei Fingern mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen angeordnet.Die Lage der elektrischen Teilanregungen in einem EWC-Wandler stimmtmit der Lage der auch mit Pfeilen gekennzeichneten elektrischenAnregungszentren E1, E2, E3 nicht überein.TheLocation of partial electrical excitations A1, A2, A1 '',A2 '' is with correspondingArrows shown. The electrical partial excitations are betweentwo fingers with different electrical potentials arranged.The position of the electrical partial excitations in an EWC converter is correctwith the location of the also marked with arrows electricalExcitation centers E1, E2, E3 do not match.
[0050] AkustischesReflexionszentrum R2 in einem bekannten Wandler ist durch einenStrich mit einem Punkt an seinem Ende dargestellt. Das elektrische AnregungszentrumE2 ist vom akustischen Reflexionszentrum R2 um genau λ/8 beabstandet.Das Reflexionszentrum R2' imzweiten Wandler W2 gemäß Erfindungist gegenüberdem Reflexionszentrum R2 in einem bekannten Wandler um einen Betrag ≅Δ1 nach linksverschoben. Daher ist der Abstand zwischen E2 und R2' kleiner als λ/8.Acoustic Reflection Center R2 in a known transducer is represented by a dash with a dot at its end. The electrical excitation center E2 is of the acoustic Reflexi onszentrum R2 spaced by exactly λ / 8. The reflection center R2 'in the second transducer W2 according to the invention is displaced to the reflection center R2 in a known transducer by an amount ≅Δ1 to the left. Therefore, the distance between E2 and R2 'is smaller than λ / 8.
[0051] Inder 2B ist ausschnittsweise eine weitere Varianteder Erfindung gezeigt. Der zweite Wandler W2 weist hier Zellen Z1,Z2 auf, die als Hanma-Hunsinger Zellen gewählt sind. Hier stimmt die Lageder elektrischen Teilanregungen A1, A2, A1' mit der Lage der elektrischen Anregungszentren überein.In the 2 B is a detail of a further variant of the invention shown. The second transducer W2 here has cells Z1, Z2, which are selected as Hanma-Hunsinger cells. Here, the position of the partial electrical excitations A1, A2, A1 'coincides with the position of the electrical excitation centers.
[0052] Mitdurchgezogenen Linien sind die Elektrodenfinger eines bekanntenWandlers mit Hanma-Hunsinger Zellen gezeigt. Der bekannte Wandler weistschmale Finger 1, 3, 1' der Breite l2 = λ/16 und breiteFinger 2, 4, 2' der Breite l1 = 3λ/16 auf.Solid lines show the electrode fingers of a known transducer with Hanma-Hunsinger cells. The known converter has narrow fingers 1 . 3 . 1' the width l2 = λ / 16 and wide fingers 2 . 4 . 2 ' width l1 = 3λ / 16.
[0053] Mitstrichpunktierten Linien sind die Elektrodenfinger des zweiten Wandlersgemäß dieserVariante der Erfindung gezeigt. In diesem Beispiel wird die gewünschte Phasendifferenz Δϕ ≠ (2n+1)π/4 durchdie Änderungder Fingerbreiten erzielt. Die Änderungder Fingerbreiten bewirkt insbesondere eine Verschiebung von akustischenReflexionszentren. Die Breite l2' derschmalen Finger 1, 3, 1' im zweiten Wandler gemäß Erfindungist größer alsl2 gewählt. DieBreite l1' der breitenFinger 2, 4, 2' ist im zweiten Wandler gemäß Erfindunggrößer alsl1 gewählt.With dotted lines the electrode fingers of the second transducer according to this variant of the invention are shown. In this example, the desired phase difference Δφ ≠ (2n + 1) π / 4 is obtained by changing the finger widths. The change of the finger width causes in particular a shift of acoustic reflection centers. The width l2 'of the narrow fingers 1 . 3 . 1' in the second converter according to the invention greater than l2 is selected. The width l1 'of the wide fingers 2 . 4 . 2 ' is chosen greater than l1 in the second converter according to the invention.
[0054] Alternativist es möglich,auch in Hanma-Hunsinger-Zellen die o. g. Phasendifferenz durch dieVerschiebung mindestens eines Fingers, z. B. des Fingers 2 gegenüber demFinger 1 (und/oder des Fingers 4 gegenüber demFinger 3) zu erzielen.Alternatively, it is possible in Hanma-Hunsinger cells, the above-mentioned phase difference by the displacement of at least one finger, z. B. the finger 2 opposite the finger 1 (and / or the finger 4 opposite the finger 3 ) to achieve.
[0055] Esist möglich,die gewünschtePhasendifferenz Δϕ ≠ (2n+1)π/4 durchdie Änderungder Fingerbreiten und eine gleichzeitige Verschiebung mindestenseines vorzugsweise breiteren, „reflektierenden" Fingers zu erzielen.Breite Finger werden als reflektierend bezeichnet, da ihr Beitragzur Reflexion der akustischen Welle insgesamt i. d. R. größer alsder Beitrag der schmalen Finger ist.Itis possible,the desiredPhase difference Δφ ≠ (2n + 1) π / 4the changethe finger widths and a simultaneous shift at leasta preferably wider, "reflective" finger to achieve.Wide fingers are referred to as reflective because their contributionfor reflection of the acoustic wave in total i. d. R. greater thanthe contribution of the narrow fingers is.
[0056] In 3 istdie Übertragungsfunktiondes ersten Wandlers (Kurve 11), des zweiten Wandlers (Kurve 12)und des Filters (Kurve 13) gezeigt. In diesem Beispielist der erste Wandler an die Lastimpedanz angepasst. Der zweiteWandler ist fehlangepasst.In 3 is the transfer function of the first converter (curve 11 ), the second transducer (curve 12 ) and the filter (curve 13 ). In this example, the first converter is matched to the load impedance. The second transducer is mismatched.
[0057] Indiesem Fall beträgtdie Phasendifferenz Δϕ zwischenAnregung und Reflexion im zweiten Wandler annähernd 42°. Durch die so gewählte Phasendifferenz Δϕ wirdim zweiten Wandler eine bezogen auf seine Mittenfrequenz asymmetrischeelektroakustische Konversion bzw. Übertragungsfunktion erreicht.Die ersten Nullstellen P1 bzw. P1' der Übertragungsfunktion 12 liegengegenüberder Mittenfrequenz des zweiten Wandlers unsymmetrisch.In this case, the phase difference Δφ between excitation and reflection in the second converter is approximately 42 °. As a result of the thus selected phase difference Δφ, an asymmetric electroacoustic conversion or transfer function is achieved in the second converter in relation to its center frequency. The first zeros P1 and P1 'of the transfer function 12 are asymmetrical with respect to the center frequency of the second transducer.
[0058] DieMittenfrequenz f2 des zweiten Wandlers liegtim Wesentlichen in der Mitte zwischen den Nullstellen P1 und P1' bei ca. 467 MHz.The center frequency f 2 of the second transducer is substantially in the middle between the zeroes P1 and P1 'at about 467 MHz.
[0059] DieSymmetrie der Übertragungsfunktion 13 desFilters ist hier neben der Optimierung der Phasendifferenz Δϕ dadurcherreicht, dass die Mittenfrequenz des zweiten Wandlers unterhalbder Mittenfrequenz des Filters gewählt ist. Die von der Mittenfrequenzdes Filters abweichende Mittenfrequenz des zweiten Wandlers istdaran zu erkennen, dass die Polstellen P1, P1' der Übertragungsfunktion 12 des zweitenWandlers nicht symmetrisch bezogen auf die Mittenfrequenz fF des Filters liegen. Die Polstellen P1,P1' liegen bei FrequenzenfP1, fP1', wobei gilt|fF – fP1| > |fF – fP'|.The symmetry of the transfer function 13 the filter is here in addition to the optimization of the phase difference Δφ achieved in that the center frequency of the second transducer is selected below the center frequency of the filter. The deviating from the center frequency of the filter center frequency of the second transducer can be seen from the fact that the poles P1, P1 'of the transfer function 12 of the second transducer are not symmetrical with respect to the center frequency f F of the filter. The poles P1, P1 'are at frequencies f P1 , f P1' , where | f F - f P1 | > | f F - f P ' |.
[0060] Dievon einem Wert (2n+1)π/4abweichende Phasendifferenz zwischen Anregung und Reflexion istdaran erkennbar, dass die Polstellen der Übertragungsfunktion 12 deszweiten Wandlers nicht symmetrisch bezogen auf das Maximum M1 dieserFunktion liegen.The phase difference between excitation and reflection deviating from a value (2n + 1) π / 4 can be recognized from the fact that the poles of the transfer function 12 of the second transducer are not symmetrical with respect to the maximum M1 of this function.
[0061] DieErfindung ist nicht auf die hier vorgestellten Ausführungsbeispielebegrenzt. Auch weitere, hier nicht genannte SPUDT-Zelltypen können imFilter gemäß Erfindungverwendet werden. Die Optimierung der Phasendifferenz gegenüber dem Wert (2n+1)π/4 kann mitverschiedenen Wichtungen, z. B. Überlappungswichtung,Weglasswichtung, Skalierung einzelner Elementarzellen im entsprechenden rekursivenWandler kombiniert werden. Das Filter kann ein Transversalfiltersein.TheInvention is not limited to the embodiments presented herelimited. Also, other, not mentioned here SPUDT cell types can inFilter according to the inventionbe used. The optimization of the phase difference from the value (2n + 1) π / 4 can withdifferent weights, z. B. overlap weighting,Removal weighting, scaling of individual unit cells in the corresponding recursiveConverters are combined. The filter can be a transversal filterbe.
W1W1 ersterWandlerfirstconverter W2W2 zweiterWandlersecondconverter IN1,IN2 IN1,IN 2 Anschlüsse einesEingangstoresConnections of aentrance gate OUT1,OUT2OUT1,OUT2 Anschlüsse einesAusgangstoresConnections of aoutput port 1111 Übertragungsfunktiondes ersten Wandlerstransfer functionof the first converter 1212 Übertragungsfunktiondes zweiten Wandlerstransfer functionof the second converter 1313 Übertragungsfunktiondes Filterstransfer functionof the filter 1bis 41to 4 Elektrodenfinger,die der ersten Zelle Z1Electrode fingers,that of the first cell Z1zugeordnetsindassociatedare 1' bis 3'1 to 3' Elektrodenfinger,die der zweiten Zelle Z2Electrode fingers,that of the second cell Z2zugeordnetsindassociatedare Δ1Δ1 Verschiebungder Lage des breiten Fingersshiftthe position of the broad finger P1,P1'P1,P1 ' Polstellender Übertragungsfunktion2polethe transfer function2 A1,A2, A1', A2'A1,A2, A1 ', A2' elektrischeTeilanregungenelectricalpart suggestions E1,E2, E3E1,E2, E3 elektrischeAnregungszentrenelectricalexcitation centers R1,R2, R3R1,R2, R3 akustischeReflexionszentren in einemacousticReflection centers in onebekanntenWandlerknownconverter R2'R2 ' akustischesReflexionszentrum im zweiten Wandler W2acousticReflection center in the second transducer W2Gemäß ErfindungAccording to the invention Z1,Z2Z1,Z2 Elementarzellenunit cell M1M1 Maximumder Übertragungsfunktion12 des zweitenmaximumthe transfer function12 of the secondWandlersconverter AWAW akustischeWelleacousticwave
权利要求:
Claims (17)
[1]
Mit Oberflächenwellenarbeitendes Filter mit einer Mittenfrequenz, – mit einemersten und einem zweiten Wandler (W1, W2), die in einer akustischenSpur angeordnet sind, – wobeider zweite Wandler (W2) als ein breitbandiger rekursiver Interdigitalwandlerausgebildet ist, – wobeider zweite Wandler (W2) Elementarzellen eines Zelltyps aufweist,die durch eine vorgegebene Fingeranschlussfolge charakterisiertwerden und je ein Anregungs- und/oderein Reflexionszentrum aufweisen, – wobei bei der Mittenfrequenzdes Filters der Phasenunterschied zwischen mindestens einem Anregungs-und einem Reflexionszentrum im zweiten Wandler von (2n+1)π/4 abweicht,und – wobeidie Längeder Elementarzellen eines Zelltyps bezogen auf die Mittenfrequenzdes Filters konstant ist.With surface wavesworking filter with a center frequency,- with afirst and a second transducer (W1, W2), which in an acousticLane are arranged,- in whichthe second converter (W2) as a wideband recursive interdigital transduceris trained,- in whichthe second transducer (W2) comprises unit cells of a cell type,which is characterized by a predetermined finger connection sequenceand one each an excitation and / orhave a reflection center,- where at the center frequencyof the filter, the phase difference between at least one excitationand a reflection center in the second transducer deviates from (2n + 1) π / 4,and- in whichthe lengththe unit cell of a cell type based on the center frequencyof the filter is constant.
[2]
Filter nach Anspruch 1, bei dem an den zweiten Wandlerohne ein dazwischen geschaltetes Anpassungsnetzwerk eine Lastimpedanzangeschlossen ist, die von der Impedanz des zweiten Wandlers (W2)abweicht.The filter of claim 1, wherein the second transducerwithout a matching network connected therebetween, a load impedanceconnected by the impedance of the second transducer (W2)differs.
[3]
Filter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Wandlereine, innerhalb des Durchlassbereichs des Filters bezüglich derMittenfrequenz des zweiten Wandlers, unsymmetrische Übertragungsfunktion aufweist,wobei die Übertragungsfunktiondes Filters zumindest im Durchlassbereich bezüglich der Mittenfrequenz desFilters symmetrisch ist.A filter according to claim 1 or 2, wherein the second transducerone, within the passband of the filter with respect toCenter frequency of the second transducer, has asymmetrical transfer function,where the transfer functionof the filter at least in the passband with respect to the center frequency ofFilters is symmetrical.
[4]
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der ersteWandler (W1) als ein schmalbandiger Interdigitalwandler ausgebildetist.Filter according to one of claims 1 to 3, wherein the firstConverter (W1) designed as a narrow-band interdigital transduceris.
[5]
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der ersteWandler (W1) als ein rekursiver Interdigitalwandler ausgebildetist.Filter according to one of claims 1 to 5, wherein the firstConverter (W1) designed as a recursive interdigital transduceris.
[6]
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der ersteWandler (W1) zumindest in seinem Durchlassbereich eine bezogen aufseine Mittenfrequenz symmetrische Übertragungsfunktion aufweist.Filter according to one of claims 1 to 5, wherein the firstConverter (W1) at least in its passband one based onits center frequency has symmetrical transfer function.
[7]
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der kapazitiveBlindwiderstand des zweiten Wandlers (W2) kleiner als die vorgeseheneLastimpedanz ist, bei dem im zweiten Wandler (W2) der Abstand a2 zwischen einem Reflexions- und einem Anregungszentrumgrößer als(2n+1)λ/8ist, wobei λ die Wellenlänge derakustischen Welle bei der Mittenfrequenz des Filters ist.Filter according to one of claims 1 to 6, wherein the capacitive reactance of the second transducer (W2) is smaller than the intended load impedance, wherein in the second transducer (W2) the distance a 2 between a reflection and an excitation center greater than (2n +1) λ / 8, where λ is the wavelength of the acoustic wave at the center frequency of the filter.
[8]
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der kapazitiveBlindwiderstand des zweiten Wandlers (W2) größer als die vorgesehene Lastimpedanzist, bei dem im zweiten Wandler (W2) der Abstand a2 zwischeneinem Reflexions- und einem Anregungszentrum kleiner als (2n+1)λ/8 ist, wobei λ die Wellenlänge derakustischen Welle bei der Mittenfrequenz des Filters ist.Filter according to one of claims 1 to 6, wherein the capacitive reactance of the second transducer (W2) is greater than the intended load impedance, wherein in the second transducer (W2) the distance a 2 between a reflection and an excitation center is less than (2n +1) λ / 8, where λ is the wavelength of the acoustic wave at the center frequency of the filter.
[9]
Filter nach Anspruch 7 oder 8, bei dem der Unterschiedzwischen a2 und (2n+1)λ/8 nicht mehr als 20% beträgt.A filter according to claim 7 or 8, wherein the difference between a 2 and (2n + 1) λ / 8 is not more than 20%.
[10]
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Mittenfrequenzdes zweiten Wandlers mit der Mittenfrequenz des Filters übereinstimmt.Filter according to one of claims 1 to 9, wherein the center frequencyof the second transducer coincides with the center frequency of the filter.
[11]
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Mittenfrequenzdes zweiten Wandlers (W2) von der Mittenfrequenz des Filters abweicht,wobei bei Übertragungsfunktiondes Filters im Durchlassbereich symmetrisch ist.Filter according to one of claims 1 to 9, wherein the center frequencyof the second transducer (W2) deviates from the center frequency of the filter,being at transfer functionof the filter in the passband is symmetrical.
[12]
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem im zweitenWandler (W2) in einer Elementarzelle (Z1, Z2) die Breite mindestenseines Fingers vom Wert m1λ/16 abweicht,wobei ml eine ganze Zahl ist, ml ≥ 1.Filter according to one of claims 1 to 11, wherein in the second transducer (W2) in an elementary cell (Z1, Z2) the width of at least one finger deviates from the value m 1 λ / 16, where ml is an integer, m l ≥ 1 ,
[13]
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem im zweitenWandler (W2) in einer Elementarzelle (Z1, Z2) der Abstand zwischenden Fingermitten eines breiten und eines nächstliegenden schmalen Fingersvom Wert m2λ/8 abweicht, wobei m2 eine ganze Zahl ist, m2 ≥ 1.Filter according to one of claims 1 to 12, wherein in the second transducer (W2) in an elementary cell (Z1, Z2) the distance between the finger centers of a broad and a nearest narrow finger deviates from the value m 2 λ / 8, where m 2 is a integer is, m2 ≥ 1.
[14]
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der ersteWandler eine Überlappungswichtung aufweist.Filter according to one of claims 1 to 13, wherein the firstConverter has an overlap weighting.
[15]
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6 bis 14, beidem der erste Wandler ein Splitfingerwandler ist.Filter according to one of claims 1 to 4 and 6 to 14, atthe first converter is a split finger transducer.
[16]
Filter nach Anspruch 15, bei dem der erste Wandlerreflexionsfrei ist.The filter of claim 15, wherein the first transduceris reflection-free.
[17]
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem der zweiteWandler (W2) mehrere Elementarzellen mindestens eines gegebenenZelltyps aufweist.Filter according to one of claims 1 to 16, wherein the secondTransducer (W2) multiple elementary cells of at least one givenCell type has.
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同族专利:
公开号 | 公开日
DE102004028341B4|2014-07-17|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
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