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KR0175522B1 - 표면파 공진기 및 이중 모드 표면파 공진기 - Google Patents

표면파 공진기 및 이중 모드 표면파 공진기 Download PDF

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KR0175522B1
KR0175522B1 KR1019960702889A KR19960702889A KR0175522B1 KR 0175522 B1 KR0175522 B1 KR 0175522B1 KR 1019960702889 A KR1019960702889 A KR 1019960702889A KR 19960702889 A KR19960702889 A KR 19960702889A KR 0175522 B1 KR0175522 B1 KR 0175522B1
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KR
South Korea
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surface wave
idts
wave resonator
electrodes
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KR1019960702889A
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존 주 벵 소
토마스 필립 카메론
마크 스펜서 수더스
존 잭슨 니스베트
사무엘 알프레드 틸러
Original Assignee
에프. 피. 터핀
노오던 텔레콤 리미티드
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Abstract

이중 모드 표면파 공진기는 2개의 IDT(인터-디지털 트랜스듀서)를 포함하며, 이들 IDT는 이들 사이에 표면파 결합(coupling)을 제공하기 위해서 압전 기판(10)의 표면 상에, 반사 격자(22,24)들간에 나란히 배열되고, 각각의 IDT는 2개의 IDT들간의 공통 레일(26) 및 IDT의 각각의 바깥 레일로부터 확장하는 린터리브된 전극들을 갖는다. 각각의 IDT 및 이의 바깥 레일 중 하나는 공진기에 차동 신호 접속부(42: 52)를 제공하기 위해 2개의 반(34, 44:36, 46:38, 48:40, 50)으로 분할된다. IDT의 전극들은 의사(spurious) 길이 방향 모드를 감축시키기 위해서 반사격자들의 인접한 핑거들과 공간적으로 동기하여 배열될 수 있다.

Description

[발명의 명칭]
표면파 공진기 및 이중 모드 표면파 공진기
[발명의 상세한 설명]
[기술 분야 및 산업 응용성]
본 발명은 이중 모드 표면파 공진기에 관한 것이다. 표면파 용어는 표면어코스틱파(SAW: Surface Acoustic Waves) 및 표면 스키밍 벌크파를 포괄하는 것으로 여기 사용된다. 이중 모드 표면파 공진기는 도파관 경합 공진기 및 횡결합 SWA 공진기라고도 하는 것이다.
[발명의 배경]
1985년 9월 17일자 발행된, 구조파 협대역 다중 모드 필터명칭의 나까자와 등에 의한 미합중국 특허 제4,542,356호와, 1984년 38회 애뉴얼 주파수 제어 심포지움의 286-294 페이지에 있는 석영 위의 이중 모드 공진기를 사용한 협 대역 통과 필터명칭의 엠. 다나까 등에 의한 문헌으로부터, 두 개의 인터-디지탈 트랜스듀서(IDT: Inter-Digital Transducer)간에 표면파 결합을 제공하기 위해서 상기 2개의 IDT가 압전 기판 상에 서로에 근접하여 나란히 배열되어 있으며, 각각의 IDT는 상기 2개의 IDT의 공통 버스 바 또는 레일에 접지 접속되는 2개의 접지된 반사격자(reflection grating) 사이에 길이로 배치된 이중 모드 표면파 공진기를 제공하는 것이 알려져 있다. 한 IDT의 바깥 레일은 공진기의 접지에 대한 입력을 제공하며, 다른 IDT의 바깥 레일은 공진기의 접지에 대한 출력을 제공한다.
이러한 공진기는 예를 들면 셀룰라 무선 장비 내의 IF(중간 주파수) 필터같이 높은 주파수의 필터로서 유용하다. 그러나, 더 낳은 선형성 및 더 큰 대역폭을 제공하기 위해서는 무선 회로는 차 또는 평형 신호를 취급하는 것이 일반적으로 바람직하나, 공진기는 싱글-엔드 또는 불평형 신호를 제공한다. 이러한 평형 회로에서 공지의 공진기를 사용하기 위해서는 평형 불평형 신호 트랜스포머(baluns: balance-to-unbalanced signal transformer)가 필요하다. 그러나, 대규모 제조에서 평형 불평형 신호 트랜스포머의 사용은 신뢰성 및 전자기 방사 문제 측면에서 바람직하지 못하다. 더구나, 비교적 큰 크기의 평형 불평형 신호 트랜스포머는 다중 칩 모듈을 사용하는 제품에 사용되지 못한다. 작은 크기가 셀룰라 장비에서 중요한 인자이다.
1979년 초음파 심포지움, 824-829페이지에 있는 10,000 이상의 Q를 가진 동기식 IDT SAW 공진기명칭의 피. 에스. 크로스 등에 의한 문헌으로부터 IDT 전극들이 반사 격자의 핑거들과 공간적으로 동기되어 배치되게 하여 의사(spurious)길이의 모드를 본시 억제하는 짧은 공진 공동을 생성하도록 한 SAW 공진기를 제공하는 것 또한 알려져 있다.
본 발명의 목적은 평형 불평형 신호 트랜스포머를 필요로 하지 않고 평형 회로에 사용될 수 있는 개선된 표면파 공진기를 제공하는 것이다.
[발명의 개시]
본 발명의 한 특징에 따른 표면파 공진기는 압전 기판; 및 2개의 IDT(인터-디지탈 트랜스듀서)를 포함하며, 이 IDT는 이들 사이에 있는 공통 레일을 가진 상기 기판의 표면 상에 나란히 배열되며, 각각의 IDT는 상기 공통 레일 및 각각의 바깥쪽 레일로부터 확장하는 인터리브된 전극을 가지며, 상기 바깥쪽 레일은 상기 공진기에 다른 신호 접속을 제공하기 위해 반으로 분할되어 있다.
각각의 IDT 및 이의 바깥 레일은 공진기에 다른 신호 접속을 제공하기 위해 반으로 분할되는 것이 바람직하며, 공통 레일 역시 반으로 분할될 수 있는 것이 좋다. 따라서 본 발명은 입력 신호 및 출력 신호 중 적어도 하나가 평형된 이러한 입력 신호 및 출력 신호를 갖는 표면파 공진기를 제공한다.
또 다르게는, 단지 하나의 IDT와 이의 바깥 레일이 공진기에 다른 신호 접속을 제공하기 위해 반으로 분할되면, 다른 IDT의 바깥 레일 및 공통 레일은 공진기에 불평형 신호 접속을 제공할 수 있으며, 이에 의해서 평형 신호와 불평형 신호간의 변환 작용을 행한다.
공진기는 각각의 IDT에 대한 공진을 정하도록 배열된 두 개의 IDT 사이에 반사 격자를 포함하는 것이 좋다. 2개의 IDT들은 바람직하기로는 분리 각각이 약 0.625λ + nλ/2인 상이한 분리들로 반사 격자로부터 분리될 수 있으며, 여기서 λ는 전파될 표면파의 파장이며 n은 제로 또는 양의 정수이다. 이에 의해서 IDT 전극들은 기판에 최적의 결합을 위해서, 정재파 전위의 최대값에 관하여 중심에 위치한다.
또 다르게는, 한 IDT 또는 각각의 IDT의 전극들은 반사 격자의 이웃한 핑거들과 공간적으로 동기되어 배열될 수 있어, 결과적인 공진 공동은 약 0.4375λ + nλ/2의 길이를 가지며, 여기서 λ는 전파될 표면파의 파장이며 n은 제로 또는 양의 정수이다.
또 다른 특징에 따라서, 본 발명의 이중 모드 표면파 공진기는 2개의 IDT를 포함하며, 이 IDT는 이들 사이에 표면파들의 결합을 제공하기 위해서 압전 기판의 표면 상에, 반사 격자들 사이에 나란히 배열되며, 각각의 IDT는 2개의 IDT 사이에 공통 레일 및 IDT들 중 적어도 하나의 전극들을 2개의 그룹으로 분할되어 이들 사이에 공진 공동을 가지며, 각 그룹의 전극들은 인접한 반사 격자의 인접 핑거들과 공간적으로 동기되어 배열된다.
[도면의 간단한 설명]
본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 다음의 설명으로부터 더 이해될 것이다.
제1도는 공지의 이중 모드 SAW 공진기를 도시한 도면이다.
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 이동 모드 SAW 공진기를 도시한 도면이다.
제3도 및 제4도는 반사 계수가 핑거들의 상승 엣지에서 포지티브라 할 때, 제2도의 공진기의 핑거들 또는 전극들에 관계한 정재파 패턴을 도시한 도면이다.
제5도는 제2도의 공진기의 등가 회로를 도시한 도면이다.
제6 내지 제13도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 모드 SAW 공진기를 도시한 것이다.
[양호한 실시예의 설명]
제1도에서, 상기 언급된 미합중국 특허 제4,542,356호로부터 알려진 이중 모드 SAW 공진기는 압전 물질로 된 기판(10)을 포함하며, 이 위에서는 2개의 IDT(12 및 14)가 서로에 근접하여 나란히 배열되어 있다. IDT(12)의 바깥 레일(16)은 공진기의 싱글-엔드 또는 불평형 입력(또는 출력) 접속부(18)를 제공하며, IDT(14)의 바깥 레일(19)은 싱글 엔드 또는 불평형 출력(또는 입력)을 제공한다. IDT(12 및 14)는 두 개의 접지된 반사 격자(22 및 24)사이에 길이로 배치되며, 상기 격자를 통해서 IDT(12 및 14)의 공통 또는 안쪽 레일(26)에 접지 접속이 된다.
각각의 반사 격자(22 또는 24)는 두 개의 바깥 레일(28 및 30) 중 하나와 IDT(12 및 14)의 안쪽 레일 연결부(26)에 및 이로부터 접속된 안쪽 레일(32)사이에서 확장하는 핑거들을 포함한다.
IDT(12 및 14) 폭이 λ/4이며 피치가 λ/2인 인터-디지탈 전극 또는 핑거들을 포함하며, 여기서 λ는 전파될 SAW의 파장이며, 전극들을 IDT의 애퍼튜어라고 하는 길이(W)에 걸쳐 서로 중첩하는 대향 레일들로부터 확장한다. 2개의 IDT(12 및 14)의 애퍼튜어들은 IDT들간에 표면파들에 대한 소망하는 결합을 제공하기 위해서 비교적 작은 거리(G)만큼 서로로부터 측방향으로 이격되어 있다. 반사 격자(22 및 24)는 동일한 폭 λ/4 및 피치 λ2를 갖는 핑거들을 또한 포함할 수 있으며, 이 피치는 공진기에서 의사 모드들의 레벨을 감축하기 위해서 증가 또는 감소될 수 있다.
예로서, 기판(10)은 λ가 86MHz의 중심 주파수에 대응할 때, 36도 회전된 Y-컷석영을 포함할 수 있다. 도전성 전극 및 핑거들은 W=10λ이며 G=1.75λ이며, 0.02λ의 두께를 갖는 알루미늄일 수 있다. 각각의 IDT(12 또는 14)는 약 360개의 전극을 가질 수 있으며, 각각의 반사 격자(22 또는 24)는 약 230개의 핑거들을 가질 수 있다. 이들 피라미터들은 단지 예로서 주어진 것이며, 이들 또는 다른 피라미터들은 이하 기술된 본 발명의 모든 실시예에 똑같이 적용된다. 이와 같은 많은 전극 및 핑거들에 있어서, 제1도 및 제6도 내지 제13도의 전극 및 핑거들의 예시는 여러 가지 구성에 대한 완전한 설명을 쉽게 하기 위해 완전히 개략적인 것임을 알아야 한다.
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 이중 모드 SAW 공진기를 예시한 것이다.
공진기는 이 경우에 반사 격자(22 및 24)가 접지될 필요가 없다는 점을 제외하고, 상기 기술된 바와 같이 일반적으로 기판(10) 상에 반사 격자(22 및 24)를 포함한다. 제1도의 IDT(12)는 제2도에서 두 개의 차동 반(differential halves)(34 및 36)으로 분할되며, 제1도의 IDT(14)는 제2도에서 두 개의 차동 반(38 및 40)으로 분할된다.
제2도에 명백하게 도시된 바와 같이, IDT 반(34)의 전극들은 안쪽 레일(26)과 바깥 레일(44) 사이에서 확장하며, IDT 반(36)의 전극들은 안쪽 레일(26)과 바깥 레일(44) 사이에서 확장한다. 안쪽 레일(26)이 2개의 반 내의 중심에서 분할되는 것으로서 제2도에 도시되었으나, 이것은 이 경우일 필요없이 대신에 이 안쪽 레일(26)은 공진기의 길이 전체에 걸쳐 연속할 수도 있다. 제2도에 또한 도시한 바와 같이, IDT 반(34 및 36)의 전극은 2개의 IDT 반 이내에서 그리고 공진기 중심에 2개의 IDT 반간에 λ/2의 일정 피치를 가진다. 그러나, 상기 2개의 반들간에 위상 반전이 존재한다. 이것은 2개의 IDT 반(34 및 36)의 인접한 단(end) 전극들 모두 안쪽 레일(26)로부터 확장하고, 그래서 IDT 반(34 및 36)은 사이한 신호들로 동작하도록 구성된 것이 제2도에 나타나 있다. 따라서, 차, 또는 평형된, 신호 접속부(42)가 레일(44 및 46)에 제공된다.
마찬가지로, IDT 반(38)의 전극들은 안쪽 레일(26)과 바깥 레일(48) 사이에서 확장하며, IDT 반(40)의 전극들은 안쪽 레일(26)과 바깥 레일(50) 사이에서 확장한다. IDT 반(38 및 40)의 전극은 2개의 IDT 반 이내에서 그 사이에서 λ/2의 일정피치를 가지며, 상기 기술된 바와 동일한 방식으로 제2도에 나타낸 2개의 반(38 및 40)간에 위상 반전이 있다. 따라서 IDT 반(38 및 40)은 차신호들로 동작하도록 구성되며, 차, 또는 평형된, 신호 접속부(52)가 레일(48 및 50)에 제공된다.
제2도에 도시한 바와 같이, 반사 격자(22 및 24)의 핑거들은 분리부(Is1)에 의해서 IDT 반(34 및 36)의 전극들로부터 이격되며, 반사 격자(22 및 24)의 핑거들은 분리부(Is2)에 의해서 IDT 반(38 및 40)의 전극들로부터 이격되어 있다. 분리부(Is1 및 Is2)는 제2도에서 이 도면이 개략도이기 때문에 동일한 것으로 도시되어 있으나, 바람직하기로는 이들은 공진기에서 의사 및 고차 모드 SAW의 레벨을 상쇄 또는 감소시키기 위해서 다르게 한 것이 좋다. 이들 분리부들에 대해서 제3도 및 제4도를 참조하여 이하 보다 상세히 설명한다.
반사 격자(22 및 24)는 이들 상이에 갭 또는 공동을 생성하며, 이 공동 내에서는 IDT 전극들에 의해 결정된 SAW가 공진하여 이에 의해 정재파 패턴이 생성됨을 알아야 한다. 제3도 및 제4도는 참조 부호 54로 나타낸 정재파 패턴, IDT 반의 전극들의 위치 및 이 패턴에 관계하여 반사 격자들의 핑거를 도시한 것이다. 제3도는 IDT 반(34)의 전극들을 도시한 것으로, 통상의 방식대로 + 및 -부호로 이들의 상대 극성, 및 반사 격자(22)의 인접 핑거들을 도시하고 있으며, 또한 간격 Is1을 도시하고 있다. 이것에 대칭으로 반사 격자(24)의 핑거들에 대한 IDT 반(36)의 전극들이 배열된다. 마찬가지로, 제4도는 IDT 반(38)의 전극 및 반사 격자(22)의 인접 핑거들을 도시하고 있으며, 또한 간격 Is2를 도시하고 있으며, 대칭 배열이 반사 격자(24)의 핑거들에 관계없이 IDT 반(40)의 전극들에 적용된다.
제3도에서, IDT 반(34)의 전극들은 SAW 전위의 정재파 최대값의 중심에 있다. 반사 격자(22)의 핑거들은 이것으로부터 오프셋되어, 정재파의 최대값은 각 핑거의 엣지에 배치되며, 제3도에 도시된 것은 파괴적인 반사보다는 건설적인 반사를 생성하도록 SAW 반사 계수가 이 엣지에서 포지티브인 것으로 가정한 것이다. 결국, 분리부(Is1)는 0.625λ이다. 제4도는 분리부(Is2)는 λ/2 내지 1.125λ만큼 증가된 것을 제외하고 동일한 것이다. 일반적으로, 분리부(Is1 및 Is2) 각각은 0.625λ + nλ/2 형태를 가지며, 여기서 n은 제로 또는 양의 정수이다.
제5도는 제2도의 SAW 공진기에 대한 등가 회로를 도시한 것이다. 이 등가 회로에서 저항기(R1 및 R2), 인덕터(L1 및 L2), 및 캐패시터(C1 및 C2)는 R1 = Ra/4, R2=RS/4, L1=La/4, L2=Ls/4, C1=4Ca, 및 C2=4Cs로 주어진 크기를 가지며, 여기서 Rs, Ls, 및 Cs는 공진기의 대칭 진동 모드 공진 주파수 Fs의 저항, 인덕티브, 및 용량운동(motional)(즉, 정적이 아닌) 성분을 나타내며, Ra, La, 및 Ca는 각각 1:1 턴 비 및 제5도에 점으로 도시한 권선 방향을 갖는 4개의 트랜스포머(T)로 나타낸 커플링으로, 반대칭 진동 모드 진공 주파수 Fa의 대응하는 성분들을 나타낸다. 캐패시터(Ct)는 IDT의 정적(static) 용량을 나타내며, 간단히 하기 위해서 다른 정적 용량, 예를 들면 입력과 출력 각각에서의 평형 신호 라인(42)과 (52)간 정적 용량은 제5도에 도시하지 않았다.
상기 기술된 SAW 공진기는 예를 들면 광대역 무선 수신기 내의 IF(중간 주파수) 대역 통과 필터로서 사용될 수 있으며, 이 공진기의 평형 입력(42)은 매칭 회로를 통해서 저잡음 증폭기 단의 평형 입력에 결합된다. 각각의 매칭 회로는 직렬 용량 및 션트(shunt) 인덕턴스, 또는 직렬 인덕턴스 및 션트 용량의 평형 구성을 포함하며, 적절하게 SAW 공진기의 단부를 이루며, 정적 용량(Ct)을 보상하는 작용을 한다. 이러한 구성에서, Fs 및 Fa는 필터의 통과 대역의 상측 엣지와 하측 엣지에 대응한다. 고차 의사 모드들은 통과 대역에 대하여 30dB 이상 감쇄될 수 있고, SAW 공진기 자체의 매치된 삽입 손실은 약 1.5dB일 수 있다.
정재파 패턴(54)에 대한 제3도 및 제4도에 도시한 전극 핑거들의 위치는 공진 공동에 가장 강력한 전자 기계 결합을 제공하나, 석영과 같은 약한 결합 기판상에 강한 결합(즉, 저 손실)을 얻기 위해서는 IDT들이 길어야 한다. 이것은 공동 길이를 증가시킨다고 하는 바람직하지 못한 효과를 가지며, 이것은 길이 방향의 의사 모드 간격들이 줄어, 이에 따라 반사 격자 통과 저지 대역(stopband) 내에 의사 모듈들이 나타날 수 있게 된다. 이 효과는 제6도에 나타낸 본 발명의 다른 실시예에 의해서 회피되며, 이 예는 길이 방향 의사 공동 모드들에 대한 본질적인 억제를 제공한다.
제6도에서, IDT 반(34 및 36)의 전극들, 및 IDT 반(38 및 40)의 전극들은 SAW 공진기의 중심으로부터 변위되어 반사 격자(22 및 24)의 핑거들과 공간적으로 동기되게 배치된다. 따라서, 핑거들의 피치 및 반사 격자(22)와 IDT 반(34 및 38)간 및 이 내의 전극들, 및 반사 격자(24)와 IDT 반(36 및 40)간 및 이 내의 전극들의 피치는 λ/2로 일정하며, 그러므로 IDT 전극은 격자 어레이들의 일부를 구성한다. 그래서, 공진 공동은 IDT 반간 길이 Is로 감소되며, 이것은 평형 신호 라인들(42 및 52)을 통해서 상기 기술된 바와 같이 차동으로 여기된다. 공동의 길이를 더 짧게 하면 공진기는 제2도 내지 제4도의 구성보다 제조 편차에 덜 민감하게 된다.
제6도의 구성은 분리부(Is)에 의존하여 최대 정재파와 의사 모드 억압간의 타협이 행해진 평형 SAW 공진기를 제공한다. 예를 들면, n을 제로 또는 양의 정수라 할 때 Is = 0.4375λ + nλ/2 값으로 소망하는 동작 수행이 제공되었으며, 단지 SAW의 공진기 자체의 매치된 삽입 손실이 약 2dB로 증가되었다. 제2의 공진기의 경우와 같이, 제6도의 SAW 공진기에서 IDT 반(38)과 (40)간의 Is 값은 IDT 반(34)과 (36)간의 경우와는 다르게 될 수 있다.
제2도 및 제6도의 구성은 예를 들면 제7도의 도시한 바와 같이 결합될 수 있다. 제7도에 도시한 SAW 공진기에서, IDT 반(34 및 36)은 제6도를 참조하여 상기 기술한 바와 같이 구성되며, IDT 반(38 및 40)은 제2도 및 제4도를 참조하여 상기 기술한 바와 같이 구성된다.
제2도, 제6도 및 제7도 각각의 경우에, 안쪽 레일(26)은 2개의 반으로 분할되어 있는 것으로 도시되었으나, 이미 표명한 바와 같이 이것은 그 경우일 필요없이 안쪽 레일(26)을 SAW 공진기의 전체 길이를 통해 연속되게 할 수 있다. 후자의 경우, SAW 공진기는 예를 들면 제8도 내지 제11도를 참조하여 이하 기술되는 바와 같이 평형 대 불평형 결합 또한 제공할 수 있다.
제8도의 SAW 공진기에서, 결합은 제2도 및 제3도를 참조하여 상기 기술된 바와 같이 평형 신호 라인(42)이 배열된 2개의 IDT 반(34) 및 (36)과, 제1도를 참조하여 상기 기술된 바와 같이 불평형 신호 접속부(20)가 배열된 IDT(14)간에 제공된다.
제9도의 SAW 공진기에서, 결합은 제6도를 참조하여 상기 기술된 바와 같이 평형 신호 라인(42)이 배열된 2개의 IDT 반(34) 및 (36)과, IDT 반(38 및 40)간에 제공된다. 이 경우에 IDT 반(38 및 40)은 제6도에 도시한 것과 유사한 방법으로 구성되나, 이들은 제1도의 공진기에서 불평형 신호 접속부(20)를 제공하기 위해서 동일한 바깥 레일(19)에 결합된다. 따라서, 제9도의 공진기에서, 2개의 IDT 반(38 및 40)의 전극들간 위상 반전은 없다. 이와 같이하여, 제9도에서 공진 공동, 또는 공진기의 중심에 가장 가까운 IDT 반(38)의 전극은 안쪽 레일(26)로부터 확장하는 것으로 도시된 반면, IDT 반(40)의 인접한 전극은 바깥 레일(19)으로부터 확장하는 것으로 도시되어 있다.
제10도의 SAW 공진기에서, 결합은 제6도를 참조하여 상기 기술된 바와 같이 평형 신호 라인(42)이 배열된 2개의 IDT 반(34) 및 (36)과, 제1도를 참조하여 상기 기술된 바와 같이 불평형 신호 접속부(20)가 배열된 IDT(14)간에 제공된다.
제11도의 SAW 공진기에서, 제2도 및 제3도를 참조하여 상기 기술된 바와 같이 평형 신호 라인(42)이 배열된 2개의 IDT 반(34) 및 (36)과, 불평형 신호 접속부(20)를 제공하기 위해서 제9도를 참조하여 상기 기술된 바와 같은 동일한 방식으로 배열된 IDT 반(38 및 40)간에 제공된다.
제6도를 참조하여 상기 기술된 바와 같은 SAW 공진기 내에 제공된 짧은 공진공동의 이점은 불평형 입력 및 출력 신호 접속부를 갖는 SAW 공진기에도 제공될 수 있다. 이러한 SAW 공진기는 특히 평형 접속이 필요 없는 발진기 회로와 같은 회로에 유용할 수 있다. 이러한 SAW 공진기의 예를 제12 및 13도에 도시하였다.
제12도의 SAW 공진기에서, 제1도를 참조하여 상기 기술된 바와 같이 2개의 IDT 반(34) 및 (36)간에 제공된다. 2개의 IDT 반(34 및 36)에는 제9도의 공진기에서 IDT 반(38 및 40)에 대해 상기 기술한 바와 같이, 공통 바깥 레일(16), 불평형 신호 접속부(18), 2개의 IDT 반간 중앙 공진 공동, 및 이 공동에 인접한 전극들의 위상 반전이 없는 것이 제공된다.
제13도의 SAW 공진기에서, 결합은 제12도를 참조하여 상기 기술된 바와 같이 배열된 2개의 IDT 반(34) 및 (36)과, 제9도를 참조하여 상기 기술된 바와 같은 배열된 2개의 IDT 반(38 및 40)간에 제공된다.
본 발명의 특정 실시예에 대해 상세히 설명하였으나, 많은 수정, 변경 및 채택이 행해질 수 있음을 알아야 한다.
예를 들면, IDT 반(38 및 40)이 위에 언급 및 제9도, 제11도 및 제13도에 예시되었으며, IDT 반(34 및 36)이 위에 언급 및 제12도와 제13도에 예시되었지만, 불평형 신호 접속부를 제공하는 IDT들의 전극들은 크기가 다른 2개의 그룹으로 일반적으로 분할되고, 이들 2개의 그룹간에 공진 공동을 갖도록 할 수 있다.
더욱이, 이중 모드 SAW 공진기에 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 표면 어코스틱 파보다는 표면 스키밍 벌크 파를 사용할 수도 있는 다른 표면파에 똑같이 적용될 수 있다. 2개 이상의 SAW 공진기들은 소망하는 응답 특성을 제공하기 위해서, 이 분야에 알려진 바와 같이 탠덤(tandum) 형으로 접속될 수 있으며, 이러한 공진기들은 개별 기판상에 또는 이들간에 소망하는 분리부가 갖추어진 단일의 기판 상에 설치될 수 있다. 이미 나타낸 바와 같이, 반사 격자(22 및 24)의 핑거들은 IDT 전극의 피치와는 다른 피치를 가질 수 있으며, 이 분야에 알려진 바와 같이, 반사 격자들은 기판 상에 핑거 대신으로 기판 내에 홈들로 구성될 수 있으며, 또는 IDT들이 충분히 길어 이들간에 적당한 결합을 제공한다면 전혀 없어도 된다.
더욱이, 공진 공동들의 상이한 크기들이 제공될 수 있으며, 공진기들에 대한 다른 파라미터들이 특정의 필요 조건에 맞도록 마찬가지로 변결될 수 있다.

Claims (16)

  1. 표면파 공진기로서, 압전 기판(10); 및 2개의 IDT(인터-디지탈 트랜스듀서)(34, 36:38, 40)을 포함하며, 상기 IDT들은 이들 사이에 공통 레일(26)을 갖는 상기 기판의 표면 상에 나란히 배열되어, 표면파들이 상기 IDT들간에 결합되고, 상기 각각의 IDT는 상기 공통 레일 및 각각의 바깥 레일(44, 46:48, 50)로부터 확장하는 인터리브된 전극들을 가지며, 상기 바깥 레일들은 상기 공진기에 신호 접속부들을 제공하는 표면파 공진기에 있어서, 상기 IDT 및 이의 바깥 레일 중 적어도 하나는 2개의 반대 위상의 반(34, 44:36, 46)으로 분할된 것을 특지으로 하는 표면파 공진기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 IDT 및 이의 바깥 레일 각각은 2개의 반대 위상의 반(34, 44:36, 46:38, 48:40, 50)으로 분할된 것을 특징으로하는 표면파 공진기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 공통 레일(26)은 2개의 반으로 분할된 것을 특징으로 하는 표면파 공진기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 IDT 및 이의 바깥 레일 중 단지 하나만이 2개의 반대 위상의 반으로 분할되고, 상기와 다른 IDT(14)의 바깥 레일(19) 및 상기 공통 레일(26)은 상기 공진기에 불평형 신호 접속부(20)를 제공하는 것을 특징으로 하는 표면파 공진기.
  5. 제1항 내지 제4항에 있어서, 각각의 IDT에 대한 공진 공동을 정하도록 배열된 상기 2개의 IDT들 사이에 반사 격자(reflection grating)(22,24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면파 공진기.
  6. 제5항에 있어서, 각각의 IDT는 약 0.625λ + nλ/2의 분리부로 인접 반사 격자로부터 분리되며, 상기 λ는 전파될 표면파의 파장이며 n은 제로 또는 양의 정수인 것을 특징으로하는 표면파 공진기.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 2개의 IDT들은 상이한 분리부들로 상기 반사 격자로부터 분리된 것을 특징으로 하는 표면파 공진기.
  8. 제5항에 있어서, 상기 IDT들 중 적어도 하나의 전극들은 상기 반사 격자들의 인접한 핑거들과 공간적으로 동기되어 배열된 것을 특징으로 하는 표면파 공진기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 IDT 각각의 전극들은 상기 반사 격자의 인접한 핑거들과 공간적으로 동기되어 배열된 것을 특징으로 하는 표면파 공진기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 2개의 IDT의 공진 공동들은 상이한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 표면파 공진기.
  11. 제8,9 또는 10항에 있어서, 상기 반사 격자의 인접한 핑거들과 공간적으로 동기되어 배열된 전극들을 갖는 각각의 IDT에 대한 상기 공진 공동은 약 0.4375λ + nλ2의 길이를 가지며, 상기 λ는 전파될 표면파의 파장이며 n은 제로 또는 양의 정수인 것을 특징으로하는 표면파 공진기.
  12. 이중 모드 표면파 공진기에 있어서, 2개의 IDT(인터-디지탈 트랜스듀서)(34, 36:14)을 포함하며, 상기 IDT들은 이들 사이에 표면파 결합(coupling)을 제공하기 위해서 압전 기판(10)의 표면 상에, 반사 격자(22,24)들간에 나란히 배열되고, 상기 각각의 IDT는 상기 2개의 IDT들간의 공통 레일 및 상기 IDT의 각각의 바깥 레일(16,19)로부터 확장하는 인터리브된 전극들을 가지며, 상기 IDT 중 적어도 하나의 상기 전극들은 2개의 그룹(34,36)으로 분할되고, 이들 그룹간에는 공진 공동이 구비되며, 각각의 그룹(34,36)의 상기 전극들은 상기 인접한 반사 격자들(22,24)의 인접한 핑거들과 공간적으로 동기되어 배열된 것을 특징으로 하는 이중 모드 표면파 공진기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 IDT 각각의 전극들은 2개의 반대 위상의 그룹(34, 36:38, 40)으로 분할되고, 이들 그룹간에는 공진 공동이 구비되며, 각 그룹의 상기 전극들은 상기 인접한 반사 격자들의 인접한 핑거들과 공간적으로 동기되어 배열된 것을 특징으로 하는 이중 모드 표면파 공진기.
  14. 제13항에 있어서, 상기 2개의 IDT의 상기 공진 공동들은 상이한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 이중 모드 표면파 공진기.
  15. 제12, 13 또는 14항에 있어서, 상기 반사 격자의 인접한 핑거들과 공간적으로 동기되어 배열된 전극들을 갖는 각각의 ID에 대한 상기 공진 공동은 약 0.4375λ + nλ/2의 길이를 가지며, 상기 λ는 전파될 표면파의 파장이며 n은 제로 또는 양의 정수인 것을 특징으로 하는 표면파 공진기.
  16. 이중 모드 표면파 공진기로서, 압전 기판(10); 및 2개의 IDT(인터-디지탈 트랜스듀서)(34, 36:14)을 포함하며, 상기 IDT들은 표면파들이 상기 IDT들간에 결합되도록 상기 기판의 표면 상에 배열되고, 상기 각각의 IDT는 상기 IDT의 각각의 측에 하나씩의 2개의 레일(26, 44, 46:26, 50)로부터 확장하는 인터리브된 전극들을 갖는 이중 모드 표면파 공진기에 있어서, 상기 IDT들 중 적어도 하나의 상기 전극들 적어도 한 레일은 두 개의 반대 위상의 반(34, 44:36, 46)으로 분할된 것을 특징으로 하는 이중 모드 표면파 공진기.
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