專利名稱：具有改善下降特性的橫向濾波器的制作方法
技術領域：
本發明的主題是表面波橫向濾波器，尤其在娛樂電子設備中用作中頻濾波器或頻率準確的傳輸濾波器。
表面波橫向濾波器，也就是SAW橫向濾波器或在下面簡稱為橫向濾波器、例如公開于Siemens Matsushita Components的“SAWComponents，Data Book 1996”，并且在該書的“General technicalinformation”章節中在27及隨后幾頁描述。該橫向濾波器建立在水晶壓電基片上，并具有二個叉指式換能器，其也用作輸入或輸出換能器。輸入換能器，在其上面施加一個有待濾波的信號、具有一個權重，借助于該權重形成傳遞函數。與此相反，輸出換能器相對于輸入換能器是短的并且未加權的，也具有在叉指式換能器上所有電極指的相同重疊長度。一個如此未加權的叉指式換能器具有傳遞函數sin(x)/x。
輸入換能器的準確權重是以公知的適當軟件工具實施優化的結果。已經公知有不同的測量校正方法，用于上述優化的結果，也就是借助于軟件優化的實測特性曲線與所希望的特性曲線不一致的濾波器。為此大致改變輸入換能器中的電極指的重疊長度。可是在許多情況下，這種按照軟件優化的測量校正并沒有達到所希望的效果。尤其這種非優化濾波器可能有其對確定的頻率顯示出不足夠的衰減特性的傳輸特性。這種頻率響應曲線例如與相鄰信道相比或與干擾頻率、例如鏡像頻率相比可能有非常低的選擇性。如果上述常規的測量校正不足以實現所希望的傳輸特性，則必需采用一個新設計，也就是以改變的邊界條件重新優化，復雜地實施該優化，但是該優化并不必然導致改善的傳輸特性，尤其不必然導致改善的下降特性(＝濾除確定頻率)。
因此本發明的任務是，給出一個具有改善的下降特性的橫向濾波器，該橫向濾波器可以快速并高效地針對下降特性的改善軟件優化設計。
根據本發明通過具有權利要求1的特征的橫向濾波器完成該任務。在從屬權利要求中給出本發明的有益擴展。
本發明建議，對于這種已知的橫向濾波器除了輸入換能器的初級權重外也設置具有權重的輸出換能器，該權重表示次級權重并且具有顯著低于在輸入換能器上初級權重的權重。本發明能夠顯著改善根據本發明的橫向濾波器的下降特性，分配較小的次級權重獲得了意想不到的結果。可以在短時間內、例如在1秒內實現測量校正，并且因此比不是本發明要求的整個橫向濾波器的重新設計的花費要少得多。
同在輸入換能器上的初級權重一樣設定重疊權重作為次級權重的加權方法。通常以相對于輸出換能器的孔徑的百分率給出權重范圍，也就是權重的強度，根據本發明該權重最大為0.5至10％。這個作為長度定義的最大權重相當于二個相鄰電極指的最小和最大重疊長度之差，該電極指連接在不同的匯流母線(Busbar)上，因此具有不同的極性。
根據本發明改善的下降特性的新方法在于，主要在聲音軌跡之外進行輸出換能器的次級加權。根據本發明至少高達95％的輸出換能器權重位于聲音軌跡之外。對此將二個平行于波傳播方向的直線之間的平面定義為聲音軌跡，在輸入換能器一側通過輸入換能器的孔徑限制該平面。因此輸出換能器具有比輸入換能器大的孔徑。對此二個孔徑之差至少為1％并且通常設定到不大于10％。
根據本發明的橫向濾波器具有一個輸入換能器，其在波傳播軸上測量的長度至少三倍于輸出換能器的長度。也就是盡管相對低的次級權重和相對低的輸出換能器長度，還是獲得改善的下降特性。所述輸出換能器長度與相應少量的重疊相關聯。
下面根據實施例四個附圖詳細闡述本發明。
圖1示出了公知知的橫向濾波器圖2示出了根據本發明的橫向濾波器的輸出換能器圖3示出了與根據本發明的橫向濾波器的計算傳輸特性相比較的公知橫向濾波器的傳輸特性圖4示出了與根據本發明的橫向濾波器的實測傳輸特性相比較的公知橫向濾波器的傳輸特性圖1大致地沒有按比例示出了具有輸入換能器B和輸出換能器A的已知橫向濾波器，二者布置在一個壓電基片的表面上。在所指出的圖中輸入換能器形成為重疊權重的分指換能器，輸出換能器A形成為未加權的普通叉指換能器。對于示范描述的加權的圖解以W1表述相鄰的、以不同匯流母線為出發點的電極指的疊加長度的包絡線。輸出換能器A此外具有比輸入換能器B短的長度。
在濾波器工作時輸入信號施加于連接端TB1和TB2上，同時在連接端TA1和TA2上可以截取輸出信號。
圖2以接近實際情況的圖示出了根據本發明的輸出換能器Aw，其具備根據本發明的次級權重。如此的換能器可以代替圖1所示的普通叉指換能器A在一個例如在圖1中描述的橫向換能器中使用。從圖2中可以清楚看出，在根據本發明的輸出換能器Aw中采用的重疊權重具有一個較低的權重，相鄰的、以不同匯流母線S1、S2為出發點的電極指F1、F2、F3的最小和最大重疊之差很低。最大權重位于輸出換能器的孔徑的0.5和10％之間，在一個特殊情況下為輸出換能器Aw的整個孔徑的5.43％。
在圖3中把未加權的輸出換能器A的已知橫向濾波器的測量的傳輸特性(測量曲線1、虛線)與根據本發明的濾波器的計算的傳輸特性(測量曲線、實線)對比。利用軟件優化設計示出了通過模型計算在給定給定41.5MHz的下降頻率處改善了選擇性，該選擇性在上述頻率處改善了衰減。
在圖4中再度把具有未加權的輸出換能器A的已知橫向濾波器的實際測量的傳輸特性(測量曲線1、虛線)與根據本發明的橫向濾波器的實際測量的傳輸特性(測量曲線2、實線)對比。指出，根據本發明的濾波器的測量曲線2雖然不完全具有所期望的突出的下降特性，可是根據本發明的濾波器在41.5MHz處改善了大約11dB的選擇性。此外在通帶內未改變傳輸特性，這對于濾波器的傳輸特性和頻率準確度是重要的，通過上述改善的下降特性整體改善了根據本發明的濾波器。
除了在41.5MHz的示范選擇性的情況外，本發明顯然同時還能夠優化其它單個下降或多個下降。
因此指出，以在根據本發明的橫向濾波器的輸出換能器中根據本發明的次級權重可以獲得整體改善的傳輸特性，以該橫向濾波器通過適當并且快速的可能優化尤其對下降頻率能夠實現改善的選擇性。
權利要求
1.SAW橫向濾波器，包含一個壓電基片，該基片各具有一個構成為輸入換能器(B)和輸出換能器(A)的叉指式換能器，在該濾波器中，輸入換能器具有一個初級權重(W1、W2)以形成傳輸函數，在該濾波器中，輸入換能器的孔徑ApB小于輸出換能器的孔徑ApA，在該濾波器中，輸出換能器(AW)具有次級權重，其顯著小于初級權重以改善下降特性。
2.按照權利要求1的橫向濾波器，在該濾波器中，作為初級權重(W1、W2)和次級權重的加權方法被設定為重疊權重。
3.按照權利要求1或2的方法，在該濾波器中，輸出換能器(Aw)的最大次級權重定義為不同極性的二個相鄰電極指的最小和最大重疊長度之差，該最大次級權重位于輸出換能器(A)孔徑的0.5至10％之間。
4.按照權利要求1-3之一的橫向濾波器，在該濾波器中，至少95％的輸出換能器(Aw)的重疊權重位于由輸入換能器孔徑所定義的濾波器軌跡之外。
5.按照權利要求1-4之一的橫向濾波器，在該濾波器中，在表面波的波傳播軸(X)上測量的輸入換能器(B)的長度至少三倍于輸出換能器(Aw)的長度。
6.按照權利要求1-5之一的橫向濾波器，在該濾波器中，在給定的下降頻率處，針對濾波器次級權重優化了最大衰減。
7.按照上述權利要求之一的橫向濾波器的應用，所述橫橫向濾波器用作娛樂電子設備中的中頻濾波器或用于頻率準確性。
全文摘要
提出了一個具有輸入換能器和一個輸出換能器(A
文檔編號H03H9/00GK1505865SQ02809182
公開日2004年6月16日 申請日期2002年4月10日 優先權日2001年4月30日
發明者M·舍米斯, M 舍米斯 申請人:埃普科斯股份有限公司