FR 2491697 A1 19820409 FR 8118875 A 19811007 nFiltres d'ondes acoustiques de surface* La présente invention concerne des filtres transversaux passe-bande d'ondes acoustiques de sur- face comprenant un substrat en niobate de lithium à taille Y, tourné d'un angle (endegrés) et empoetant un trans- ducteur d'entrée et un transducteur de sortie disposés sur le substrat pour émettre et recevoir, respecti- vement, des ondes acoustiques de surface qui se pro- pagent dans le sens des X. On connaît des filtres de fréquence inter- médiaire pour récepteurs de télévision conformes à la description qui précède dans lesquels Q est en sub- stance de 127,86 , selon les recommandations de l'article de K. Shibayama et Collaborateurs dans Proceedings of the IEBE, volume 64, n0 5, mai 1976, aux pages 595 à 597, précisant qu'il s'agit là de la taille optimum pour des filtres d'ondes acoustiques de surface. Dans ces filtres, la production d'ondes de masse pour le transducteur d'entrée est suffisamment faible pour qu'ils ne comprennent habituellement pas de cou- pleur multibande, comme c'était le cas précédemment avec les filtres de fréquence intermédiaire d'ondes acoustiques de surface classiques pour récepteurs de télévision utilisant un substrat en niobate de lithium à propagation Z et à taille Y. L'invention a pour but de procurer des fil- tres transversaux passe-bande d'ondes acoustiques de surface tels que décrits dans le premier paragraphe de la présente description qui, pour une gamme particulière de largeurs de bande et une gamme de fréquences de plage de blocage supérieure particulière, accusent éga- lement une faible production d'ondes de masse par le transducteur d'entrée, mais utilisent des substrats autres que ceux recommandés dans l'article précité de Shibayama et Collaborateurs. Suivant l'invention, il est prévu un filtre transversal passe-bande d'ondes acoustiques de.sur- face tel que décrit dans le premier paragraphe 249169?7 présente description, caractérisé en ce que la réponse en ondes acoustiques de surface du filtre a une bande passante à largeur de bande fractionnelle à de 35 db comprise entre 0,05 et 0,5 et présente une plage de blocage supérieure d'au moins 35 db à partir de ladite bande passante jusqu'à une fréquence approximativement égale à o VL et Vs sont les vitesses dans le sens X du sub- strat, respectivement des ondes acoustiques de masse longitudinales et des ondes acoustiques de surface et F0 est la fréquence médiane par rapport à la largeur de bande fractionnelle A de 35 db et ence que l'anglp est compris entre 121 et 1270. La valeur de Q est choi- sie dans la gamme spécifiée assurant une production ré- duite de puissance totale d'ondes de masse par le transducteur d'entrée et, par conséquent, une dégra- dation réduite de la plage de blocage du filtre dans la gamme de fréquences supérieures qpécifiée tout en donnant un coefficient de couplage électromécanique satisfaisant et, par conséquent, une perte par inser- tion du filtre également satisfaisante. La réponse en ondes acoustiques de surface du filtre peut être conformée de manière à produire un filtre de fré- quence intermédiaire pour récepteur de télévision pour lequel â'soit compris entre 0,1 et 0,3, auquel cas l'angle 4 est avantageusement compris entre 122 et 1270. La valeur optimum pour Q se situe habituellement entre 123 et 125'. L'article précité de Shibayama et Collabo- rateurs décrit les résultats d'expériences effectuées au moyen de substrats taillés à des intervalles d'en- viron 10 pour G allant de 123,60 à 131,88 . Cependant, comme dans chaque cas on utilise deux transducteurs non pondérés, la réponse en ondes acoustiques de sur- face de tous les dispositifs doit être de la forme (sin x/x)4 et, par conséquent, la hauteur du lobe latéral est telle qu'aucun de ces dispositifs ne pré- sente une plage de blocage des ondes acoustiques de surface conforme à l'invention. Le brevet anglais nO 1.491.250 dont les inventeurs sont K. Shibayama et Collaborateurs recommande le même niobate de lithium à propagation X, à taille Y, tourné d'un an- gle 0 qui est égal à 127,86% à titre de substrat optimum pour des dispositifs à ondes de surface acoustiques. La revendication 1 de ce brevet spécifie que G est compris entre 125,60 et 130,10. Cependant, puisque aucun détail n'est décrit au sujet des lar- geurs de bande de filtrage ou des niveaux ou inter- valles de Japlage de blocage, le brevet anglais n0 1.491.250 ne décrit pas de filtres conformes à la présente invention. L'introduction de l'article précité de Shibayama-et Collaborateurs exprime une préoccupation concernant un signal parasite inconnu qui gêne l'atté- nuation dans laplage blocage de filtres utilisant des substrats en niobate de lithium à propagation X et à taille Y, tournx de 1310, recommandés précédemment. Quoique l'atténuation dans la plage de blocage d'un filtre ne soit pas à nouveau mentionnée de manière explicite, l'article montre clairement que ce signal parasite inconnu est dû à l'onde de rotation lente qui se déplace au voisinage de la surface du substrat entre deux transducteurs d'ondes acoustiques de sur- face et indique que l'amplitude de cette onde para- site diminue rapidement à mesure que 0 passe de 1310 à 127,860 et augmente lorsque 0 tombe en dessous de 127,860. Le brevet anglais n0 1. 491.250procure en substance le même enseignement que l'article de Shibayama et Collaborateurs. L'introduction de ce brevet mentionne également du niobate de lithium à propagation X et taille Y, tourné de 131 , mentionne son coefficient de couplage électromécanique élevé et cite que "Avec la plaque à taille Y tournée cependantdans laquelle l'onde de Rayleigh et la com- posante d'onde de rotationd'une onde de masse sont propagées à des vitesses très proches l'une de l'au- tre, l'onde de rotation se comporte comme une compo- sante parasite" qui "empêche un filtre d'atteindre une atténuation garantie suffisante dans la plage de blocage". Le corps de la description mentionne le fait que les.composantes parasites peuvent être sup- primées dans une mesure supérieure à 40 db par rap- port à l'onde de Rayleigh lorsque l'angle de rotation G est compris entre 125,6 et 150,10 et de plus dans une mesure supérieure à.65 db lorsque Q est de 127,86 . La prserie invatioestbaMe ar la combinaison de trois facteurs. Le premier facteur oxeeste à réaliser sation que, pour un filtre transversal passebande d'ondes acoustiques de surface utilisant un substrat en n'importe quel endroit de l'intervalle examiné dans l'article de Shibayama et Collaborateurs, la ré- ponse en ondes de surface de rotation a écumage identi- fiée dans cet article en tant que composante parasite est à un niveau suffisamment bas et à une fréquence suffisamment proche de celle de la réponse en. ondes acoustiques de surface pour que, si le filtre a une largeur de bande fractionnelle suffisamment élevée, contrairement au principe décrit dans l'article de Shibayama et autres et dans le brevet anglais n0 1.491.250, cette "composante parasite" ne dégrade pas sensiblement le rendement du filtre dans la pla- ge de blocage. Le deuxième facteur est le fait que si aucune mesure n'est prise pour supprimer la ré- ponse du filtre aux ondes de masse réfléchies par la face inférieure du substrat, dans ce cas, pour un filtre ayant une réponse aux ondes acoustiques de surface présentant une largeur de bande fractionnelle dans un intervalle particulier et une plage de blo- cage supérieure à un niveau particulier pour une gamme de fréquences particulière et lorsqu'on uti- lise un substrat approximativement dans l'inter- valle examiné par Shibayama et Collaborateurs avec un espacement classique des transducteurs et une épais- seur classique du substrat, ce sont ces ondes de mas- se réfléchies qui constituent la composante parasite significative pouvant dégrader le rendement du fil- tre pour la plage de blocage dans cette gamme de fréquences supérieures. Le troisième facteur est un examen théorique de la puissance totale des ondes de masse produite par un transducteur d'ondes acousti- ques de surface et un examen expérimental de filtres spécifiés dans le second facteur que l'on vient de mentionner qui mène à l'identification d'une nouvel- le gamme de substrats en niobate de lithium à propa- gation X et taille Y,tournés de gQ qui comprend des tailles optima pour ces filtres sous des angles dif- férents de l'angle de 127,860 recommandé par Shibayama et Collaborateurs. L'article de R.S. Wagers dans IEEE Trans- actions on Sonics and Ultrasonics', volume SU-23, n0 2, mars 1976, pages 113 à 127 concerne également la recherche de substrats à utiliser dans des fil- tres d'ondes acoustiques de surface et présentant des réponses parasites faibles. Des tailles pour du niobate de lithium comprises entre 300 ZYW et 600 ZYW sont recommandées. Ceci équivaut à une gamme de substrats en niobate de lithium à taille Y, tournés d'un angle de +0 o O est compris entre et 150 , mais il ressort de la référence dans l'article précité au plan sagittal ZY associé que ces tailles sont recommandées pour une propagation perpendiculaire au sens X. Cet article traite, en outre, du nombre et de l'espacement des modes de pla- que et, en particulier, de la différenceentre les vitesses de l'onde de masse la plus lente et de l'on- de de Rayleigh, de sorte qu'il ne mène en aucune manière à la présente invention. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4.016.440 correspond, quant à son contenu, à l'arti- cle de Wagers et les mêmes commentaires peuvent s'y appliquer. L'invention sera décrite ci-après plus en détail, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: les Fig. 1A, lB et 1G illustrent les orien- tations cristallines de trois plaques de niobate de lithium différentes comportant des transducteurs sur une de leurs surfaces principales pour la propaga- tion d'ondes acoustiques de surface; la Fig. 2 illustre la variation théorique avec la fréquence de la puissance totale d'ondes acous- tiques de masse produite dans cinq substrats en nio- bate de lithium à taille Y,tournés d'un angle +9 par un transducteur dont les premiers zéros de la réponse en ondes acoustiques de surface (sin x/c) 2 sont obtenus à 51,5 MHz et 41,5 MHz; la Fig. 3 illustre les mêmes résultats théoriques que ceux représentés sur la Fig. 2, mais pour un transducteur dont les premiers zéros de la réponse (sin x/x)2 sont obtenus à 52,75 MHz et à ,25 MHz; la Fig. 4 illustre la variation théorique avec la fréquence de la puissance totale d'ondes acoustiques et de la puissance d'ondes acoustiques de masse à écumage de surface transmises dans le plan X dans- un substrat en niobate de lithium à taille Y, tourné de 123 entre deux transducteurs qui sont chacun semblables au transducteur mentionné avec référence à la Fig. 2; la Fig. 5 illustre la variation expérimen- tale avec la fréquence de la réponse de deux trans- ducteurs en rapport avec la Fig. 2, disposés sur une surface principale d'un substrat en niobate de li- thium à taille Y,tourné de 122 pour la propagation des ondes acoustiques de surface dans le sens X; les Fig. 6A et 6B illustrent la réponse amplitude-fréquence expérimentale de 30 MHz à 46 MHz d'un filtre A ondes acoustiques de surface pour fréquence intermédiaire de télévision dans le sys- tème britannique comprenant un substrat en niobate de lithium à propagation X et taille Y, tourné d'un angle +9 pour cinq valeurs différentes de 6; la Fig. 7 illustre la réponse amplitude- fréquence expérimentale pour deux des filtres décrits avec référence à la Fig. 6A dans un intervalle de fréquence s'eétendantde 30 MHz à 100 MHz; la Fig. 8 illustre la réponse amplitude- fréquence expérimentale de 30 MHz à 70 MHz d'autres filtres du type décrit avec référence aux Fig. 6A et 6B pour deux autres valeurs de g, et la Fig. 9 illustre la variation expérimen- tale en fonction de G du niveau moyen de plage de bloca- ge supérieure entre 41,5 MHz et 55 MHz pour plusieurs fil- tres du type décrit avec référence aux Fig. 6A et 6b. Les Fig. 1A, lB et 1C illustrent les axes Z, Y et X classiques perpendiculaires les uns aux autres appropriés à du niobate de lithium mono- cristallin. La Fig. lA illustre un substrat à tail- le Y qui est défini par le fait que la perpendicu- laire N à la surface principale du substrat est parallèle à l'axe +Y. Un transducteur d'entrée Tl et un transducteur de sortie T2 sont disposés sur la surface principale pour émettre et recevoir, respectivement, des ondes acoustiques de surface qui se propagent dans le sens de la flèche P parallèle à l'axe Z. Comme les propriétés du substrat, en ce qui concerne la propagation d'ondes acoustiques, dépendent de la direction de cette propagation, le substrat avec les transducteurs ainsi disposés est qualifié de niobate de lithium à propagation Z et à taille Y. La Fig. lB illustre un substrat à taille Y, tourné d'un angle de +g qui est défini par le fait que la perpendiculaire N à la surface principale du substrat est tournée d'un angle g autour de l'axeX dans un sens allant de l'axe +Y vers l'axe +Z, les transducteurs Tl et T2 étant disposés en vue de la propagation des ondes acoustiques de surface suivant la flèche P dans le sens X. Le substrat avec les transducteurs ainsi disposés est qualifié de niobate de lithium à propagation X et à taille Y,tourné d'un angle +@ et est le type de substrat et de montage de transducteurs auquel se rapporte l'invention. La Fig. 10 illustre également un substrat à taille Y, tourné d'un angle + g, mais dont les transducteurs Tl et T2 sont disposés en vue de la propagation des ondes acoustiques de surface le long de la flèche P perpendiculairement au sens X. Il s'agit de substrat et du montage de transducteurs recommandé par R.S. Wagers, comme mentionné plus haut. Les substrats représentés sur les Fig. 1A, lB et 1C sont des pla- ques de longueurs et de largeurs inégales et peuvent être appelés, respectivement, plaque YZ, plaque ZXL +(g-90)o et plaque ZYW +(G-90) , selon les normes IRE de 1949 se rapportant aux cristaux piézoélectriquesdans lesquelles la première lettre désigne l'axe du cristal dans le sens de l'épaisseur de la plaque avant rotation, la deuxième lettre dési- gne l'axe du cristal dans le sens de la longueur de la plaque avant rotation et la troisième lettre (L = longueur et W = largeur) désigne l'axe de pre- mière rotation, le signe positif indiquant une rota- tion dans le sens contraire à celui des aiguilles de la montre. L'invention concerne des substrats qui peuvent être qualifiés de plaques ZXL ou de plaques ZYW, mais dont les transducteurs sont disposés de telle façon que dans chaque cas, il s'agisse de sub- strats à propagation X et à taille Y, tournés. La Fig. 2 illustre les résultats d'un cal- cul théorique de la variation avec la fréquence de la puissance totale d'ondes acoustiques de masse pro- duite dans un substrat en niobate de lithium à taille Y, tourné d'un angle +@ par un transducteur d'on- des acoustiques de surface disposé sur une surface principale de ce substrat et aligné en vue d'une propagation des ondes acoustiques de surface dans le sens X pour cinq valeurs différentes de 9. Le trans- ducteur est un transducteur non pondéré présentant une réponse -en ondes acoustiques de surface de (sin x/x)2 dont les zéros du lobe principal se situ- ent à 31,5 MHz et à 41,5 MHz qui sont les fréquences pour le piège à image adjacent et le piège à son ad- jacent d'un filtre de fréquence intermédiaire de récepteur de télévision pour le système anglais. Un tel transducteur non pondéré est normalement un des deux transducteurs d'un tel filtre, l'autre transduc- teur étant pondéré. Il est possible de considérer toujours le transducteur non pondéré comme transduc- teur d'entrée, car la réponse du filtre est indépen- dante du choix du transducteur réellement utilisé, comme transducteur d'entrée. Les calculs utilisent le procédé décrit dans l'article de R.F. Milson et Collaborateurs dans IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics" volume SU-24, n0 3, mai 1977, aux pages 147 à 166 et les constantes de matière données dans l'article de R.T. Smith et Collaborateurs dans Journal of Applied Physics, volume 42, 1971, aux pages 2.219 à 2.230. Les calculs supposent une épaisseur infinie du substrat et sont effectués pour toute la gamme de valeurs de Q. Les calculs mon- trent que le coefficient de couplage éléctromécani- que maximum k pour des ondes acoustiques de surface est de 0,055 pour Q = 1300 et diminue à mesure que décroissent les valeurs de G, par exemple jusqu'à k = 0,052 pour 0 = 128 , k = 0,047 pour = 124 (qui est la même valeur que pour le niobate de li- thium à propagation Z et à taille Y classique), k = 0,045 pour 0 = 122 et k2 = 0,041 pour 0 = 120 . Les cinq valeurs de 0 choisies à titre d'illustra- tion sur la Fig. 2 sont 9 = 120 (qui est l'angle en dessous duquel on estime que k2 a une valeur exces- sivement basse), 0 = 121 , G = 123 , 0 = 126 et G = 127 (qui est un angle juste inférieur à la va- leur de 127,86 recommandée comme valeur optimum par Shibayama et Collaborateurs, comme mentionné dans l'introduction de la prsentedescr#tim). Les courbes in- diquent que dans la gamme de fréquences de lobe prin- cipal des ondes acoustiques de surface de 31,5 MHz à 41,5 MHz, la puissance totale d'ondes de masse produite diminue à mesure que l'angle 0 passe de 120 à 127 et les calculs montrent en plus que, dans cette gamme de fréquence, la puissance totale d'ondes de masse aug- mente avec la croissance de l'angle 9 av-dessus de 127 . Pour le zéro de fréquence supérieure de la bande passan- te des ondes acoustiques de surface de 41,5 MHz, la p.uis- sance totale d'ondes de masse produite diminue à mesure que l'angle 9 passe de 120 à 1230, reste approxi- mativement inchangée à mesure que l'angle G passe de 123 à 126 , puis augmente. lorsque l'angle G excède 126 . Dans la région de la plage de blo- cage de la fréquence supérieure des ondes acoustiques de surface comprise entre 41,5 MHz et approximative- ment 55 MHz, la puissance totale d'ondes de masse produite diminue pour un angle G croissant à partir de 120 pour aboutir à un minimum à environ 122 à 123 , puis augmente avec la croissance de l'angle 0 au-dessus de 123 . Au-dessus de 55 MHz, la puissance totale d'ondes de masse produite augmente avec la fréquence sur toute la gamme des angles O comprise entre 120 et 130 et se stabilise à environ 100 MHz à une valeur en sub- là stance constante (indiquée par 0 db) qui est en sub- stance la même sur toute la gamme de valeurs des angles 0 comprise entre 120 et 1500. La Fig. 5 illustre les résultats d'un cal- cul qui est le même sous tous rapports que celui re- présenté sur la Fig. 2, sauf que la réponse (sinx/x)2 en ondes acoustiques de surface des transducteurs présente les zéros du lobe principal à 52X 75 MHz et à 60, 25 MHz qui sont les fréquences pour le piège d'image adjacent et le piège de son adjacent d'un filtre de fréquence intermédiaire de récepteur de télévision dans le système japonais. Les cinq valeurs de 0 choisies pour illustrer la Fig. 3 sont les mêmes que celles choisies pour illustrer la Fig. 2, pour les mêmes raisons. Les courbes montrent que, dans la gamme de fréquences du lobe principal des ondes acoustiques de surface de 52,75 MHz à 60,25 MHz, la puissance totale d'ondes de masse produite dimi- nue à mesure que l'angle G passe de 1200 à 1270 et les calculs montrent, en outre, que, dans cette gamme de fréquences, la puissance totale d'ondes de masse aug- mente avec la croissance de l'angle G au-dessus de 1270. Au zéro de 60,25 MHz de la fréquence supérieure de la bande passante des ondes acoustiques de surface, la puissance totale d'ondes de masse produite diminue à me- sure que l'angle 0 passe de 120 à 1260 et augmente avec la croissance de l'angle 0 au-dessus de 1260. Dans la région de la plage de blocage des fréquences supe- rieures des ondes acoustiques de surface allant de 60,25 MHz à environ 90 MHz, la puissance totale d'ondes de masse produite diminue à mesure que l'angle G augmen- te à partir de 1200, pour atteindre un minimum à en- viron 123 à 124 , puis augmente avec la croissance -de l'angle G au-dessus de 1240. Au-dessus de 90 MHz, la puis- sance totale d'ondes de masse produite augmente pour une fréquence croissante dans toute la gammre des angles G com- prise entre 1200 et 130 . La différence significative entre les Fig. 2 et 3 réside dans le fait que pour le transducteur à largeur de bande fractionnelle plus petite correspondant à la Fig. 3, les valeurs de crê- te de la puissance d'ondes de masse dans la région du lobe principal des ondes acoustiques de surface se situent à une fréquence plus élevée par rapport à ce lobe principalavec pour résultat que la puissance d'ondes de masse minimum produite au zéro de la bande passante des fréquences supérieures se présente pour un angle 9 plus grand. La Fig. 4 illustre le résultat d'un calcul théorique de la variation avec la fréquence de deux réponses différentes en ondes acoustiques de deux transducteurs d'ondes acoustiques de surface disposés sur une surface principale d'un substrat en niobate de lithium à taille Y, tourné de 123 , d'une épaisseur infinie en vue d'une propagation des ondes acousti- ques de surface dans le sens X. Les deux transduc- teurs sont chacun identiques au transducteur décrit avec référence à la Fig. 2 présentant une réponse en ondes acoustiques de surface en (sin x/x) pour la- quelle les zéros du lobe principal se situent à 51,5 MHz et à 41,5 MHz. Le procédé de calcul et les constantes de la matière piézo-électrique sont les mêmes que celles spécifiées plus haut pour la Fig. 2. La réponse représentée par la courbe en trait plein est celle qui concerne- toutes les ondes acoustiques, c'est-à-dire les ondes acous- tiques de surface et les ondes acoustiques de masse de tout type. La réponse représentée par la courbe en traits pointillés est celle qui ne concerne que les ondes acoustiques de masse à écumage de sur- face et montre deux réponses ayant chacune approxi- mativement une forme en (sin x/x)4 qui présente environ la même largeur de bande que la- réponse en ondes acoustiques de surface des transducteurs, mais à un niveau moins élevé. La réponse en traits pointillés la plus proche en fréquence du lobe principal de la réponse en trait plein peut être identifiée aux ondes acoustiques de masse de ro- tation à écumage de surface et présente une valeur de crête dont la fréquence présente un rapport de 1,025:1 avec la fréquence de crête de la réponse en trait plein qui est le rapport de la vitesse des ondes acoustiques de masse de rotation d'écumage de surface à celle des ondes acoustiques de surface dans le sub- strat choisi et dans le sens X. La réponse en traits pointillés à la fréquence supérieure peut être iden- tifiée aux ondes acoustiques de masse longitudi- nales à écumage de surface et a une valeur de crête dont la fréquence présente un rapport de 1,67:1 avec la fréquence de la valeur de crête de la réponse en trait plein qui est le rapport de la vitesse des ondes acoustiques de masse longitudinales à écumage de surface à celle des ondes acoustiques de surface dans le substrat choisi et dans le sens X. Une comparaison de la Fig. 4 avec la courbe représentée sur la Fig. 2 pour un substrat en nio- bate de lithium à taille Y, tourné de 123 , illustre les conclusions théoriques suivantes. Dans la gamme de fréquences partant d'une valeur légèrement supé- rieure à 31,5 MHz et allant jusqu'à une valeur légèrement supérieure à 41, 5 MHz, la puissance d'ondes de masse produite est en substance entièrement due aux ondes acoustiques de masse de rotation à écu- mage de surface. Dans cette gamme de fréquences, le signal d'ondes de masse est à un niveau élevé, c'est- à-dire que sa valeur de crête n'est que d'environ db inférieure à celle de la réponse en ondes acoustiques de surface, mais néanmoins la forme (sin x/x) de la réponse en ondes acoustiques de sur- face n'est pas déformée et le zéro de la réponse en: ondes acoustiques de surface à 41,5 MIz n'est dégradé que d'environ 10 db et est encore inférieur de 60 de à la valeur de crête du lobe principal. Ce manque de déformation de la réponse en ondes acoustiques de surface et la faible dégradation du premier zéro de la fréquence supérieure sont principalement dus à la largeur de bande importante du lobe principal de la réponse en ondes acoustiques de surface par rapport à la faible différence de vitesse entre les ondes acoustiques de surface et les ondes acoustiques de * masse de rotation à écumage de surface pour ce sub- strat et pour cette direction de propagation et sont également dus à la pente relativement abrupte du lobe principal delarzpons en (sin x/x) pour les ondes acoustiques de surface et les ondes acoustiques de masse de rotation à écumage de surface. Dans la gamme de fréquences allant de 41,5 MHz à environ MHz, la puissance totale d'ondes de masse produite est en substance entièrement formée d'ondes acousti- ques de masse de rotation qui se propagent sos-ucertain angle par rapport à la surface sur laquelle les transducteurs sont disposés et son niveau est si bas qu'elle n'altère pas la réponse en ondes acoustiques de surfaceen(sin x/x)4 avec un substrat fini. Dans la gamme de fréquences supérieure à environ 55 MHz et allant jusqu'à environ 68!MHz, la puissance totale d'ondes de masse produite comprend des ondes acoustiques de masse de' rotation se propageant sous un certain angle prapport à la surface et des ondes acoustiques de masse longitudi- nales à écudage de surface et son niveau est augmenté et est tel qu'il dégrade la réponse en ondes acous- tiques desurfaceen (sin x/x) avec un substrat fini. Dans la gamme de fréquences supérieure à environ 68 MEz (non représentée) la puissance totale d'onde-s de masse produite est formée à la fois d'ondes acoustiques de masse de rotation et d'ondes acou- tiques de masse longitudinales qui se propagent sousun certain ar4perrapport à la surface et est à un niveau encore accru, de telle sorte que la réponse en ondes acoustiques de surface soit davantage dégra- dée avec un substrat fini. La Fig. 5 illustre la variation expérimen- tale avec la fréquence de deux réponses en ondes acoustiques différentes de deux transducteurs d'ondes acoustiques de surface disposés sur une surface prin- cipale d'un substrat en niobate de lithium à taille Y, tourné de 122 , en vue d'une propagation des ondes acoustiques de surface dans le sens X. Chacun des deux transducteurs est identique à celui décrit avec référence aux Fig. 2 et 4 et présente une réponse en ondes acoustiques de surfeen(sin x/x) avec les zéros du lobe principal situés à 31,5 MHz et à 41,5 MHz. Le substrat a une épaisseur classique de 1/2 mm et les deux transducteurs sont en ligne et présentent une séparation d'environ 2 mm. Un cou- pleur multibande n'est pas présent sur la surface principale du substrat entre les deux transducteurs et aucune mesure n'est prise pour supprimer la ré- flexion des ondes de masse par la surface inférieure du substrat. La réponse représentée par la courbe en trait plein est celle qui est destinée à toutes les ondes acoustiques, c'est-à-dire aux ondes acous- tiques de surface et aux ondes acoustiques de masse de tout type. On obtient la réponse représentée par la courbe en traits pointillés en plaçant de la cire sur la surface principale du substrat pour ab- sorber les ondes acoustiques de surface et cette réponse est, par conséquent, celle destinée à des ondes acoustiques de masse comprenant des ondes acoustiques de masse à écumage de surface qui se propagent directement entre les deux transducteurs et des ondes acoustiques de masse qui se propagent indirectement entre les deux transducteurs par ré- flexion sur la surface inférieure du substrat. Les deux courbes représentées sur la Fig. 5 correspondent aux résultats théoriques décrits plus haut avec référence aux Fig. 2 et 4. Dans la gamme de fréquen- ces allant de 31,5 MHz à 41,5 MHz, la courbe en trait plein a une forme en(sin x/x)4 qui est la réponse en ondes acoustiques de surface des deux transducteurs non déformés par la réponse en ondes acoustiques de masse de rotation à écumage de surface qui se situe dans une gamme de fréquences un peu plus élevée. Le zéro à 41,5 MHz n'est dégradé que dans une faible mesure et est inférieur d'environ 45 db à la réponse de crête. Dans la gamme de fréquences allant de 41,5 MHz à environ 55 MHz, la forme de la réponse en ondes acoustiques de scafat en(sin x/x) de la courbe en trait plein est maintenue et est en substance non dégradée par le bas niveau de la réponse en ondes acoustiques de masse de rotation indirectes. Dans la gamme de fréquences partant d'une valeur supé- rieure à environ 55 MHz et allant jusqu'à environ 68 MHz, les courbes montrent que la réponse en ondes acoustiques de surface est dégradée par des ondes acoustiques de masse de rotation indirecteset par des ondes acoustiques de- masse longitudinales directes et, dans la gamme de fréquences supérieure à environ 68 MHz, les courbes montrent que la réponse en ondes acoustiques de surface est de plus en plus dégradée par le niveau croissant de la réponse aux ondes acoustiques de masse longitudinale et aux ondes acoustiques de masse de rotation indirectes. Les Fig. 6A et 6B montrent la réponse expé- rimentale amplitude-fréquence d'un filtre pour fréquence intermédiaire de télévision dans le système britannique comprenant un substrat en nio- bate'de lithium à taille Y et à rotation de +0 pour cinq valeurs différentes de Q. Le filtre comprend, dans chaque cas, la même paire de transducteurs et ces transducteurs sont disposés sur une surface prin- cipale du substrat en vue de propager des ondes acoustiques de surface dans le sens X. Le substrat a, dans chaque cas, une épaisseur courantade 1/2 mm et les deux transducteurs ont, respectivement, envi- ron 4 mm et 1 mm de longueur dans le sens X avec une séparation d'environ 2 mm. Les deux transducteurs sont en ligne, un coupleur multibande n'est pas pré- sent et aucune mesure n'est prise pour supprimer la réflexion des ondes de masse par la surface inférieure du substrat. Les cinq valeurs de Q sont 129,06 ; 126,72 , 124,05 , 122,60 et 121,240. Comme mentionné plus haut dans la description de la Fig. 2, le coef- ficient de couplage électromécanique k pour des on- des acoustiques de surface diminue pour des valeurs décroissantes de Q dans cette gamme, de telle sorte que la perte par insertion des filtres augmente en fait d'environ 6 db dans cette gamme de valeurs de S. Cependant, pour la comparaison, les réponses repré- sentées sur les Fig. 6A et 6B ont été ajustées de manière à accuser la même perte par insertion à une valeur de 0 db. La variation de la vitesse des ondes acoustiques de surface dans la gamme de valeurs de Q est d'environ - 1 partie pour 1.000 et la vitesse des ondes acoustiques de masse de rotation et longitudi- nale ne varie pas sur cette gamme de valeurs de Q. La courbe en trait plein représentée sur les Fig. 6A et 6B indique la réponse du filtre dans la gamme de fréquences de 30 MHz à 46 MHz pour O = 124,05 et, par conséquent, indique aussi la réponse du filtre pour les quatre autres valeurs de G allant de 30 MHz à une valeur légèrement inférieure à la fréquence du piège sonore adjacent qui est de 41,5 MHz. Les courbes représentées pour les quatre autres valeurs de G dans la gamme de fréquences allant d'une valeur légèrement inférieure à 41,5 MHz jusqu'à 46 MHz, qui dans chaque cas sont des courbes destinées seulement à des exemples uniques, montrent clairement l'améliora- tion dans cette région adjacente de la plage de blocage de fréquence supérieure pour des valeurs décroissan- tes de g à partir de 129,06 (courbe en traits inter- rompus de la Fig. 6A) jusqu'à 126,72 (courbe en traits'pointillés sur la Fig. 6 A) et finalement jus- qu'à 124,05 en concordance avec ce que l'on attend des résultats théoriques décrits plus haut et repré- sentés sur la Fig. 2. Les exemples uniques représen- tés ne font pas apparaître de grandes différences dans ce comportement de la bande de blocage entre g = 124,05 et Q = 122,6 (courbe en traits interrom- pus sur la Fig. 6B), mais le niveau nettement plus mauvais de la plage de blocage pour g = 121,240 (courbe pointillée sur la Fig. 6B) à la fréquence du piège sonore adjacent de 41,5 MHz concorde avec ce que l'on attend des résultats théoriques décrits plus haut et représentés sur la Fig. 2. La Fig. 7 illustre la réponse amplitude- fréquence expérimentale pour les mêmes filtres décrits plus haut avec référence à la Fig. 6A pour les valeurs de g = 124,05 (courbe en trait plein) et = 126,72 (courbe pointillée) sur une gamme de fréquences étendue de 30 à 100 MHz. L'amélioration du comportement de la plage de blocage de fréquence supérieure jusqu'à environ 55 MHz pour 0 = 124,05 comparée à 0 = 126,72 ressort clairement. Les réponses amplitude - fréquence expérimentales ont été mesurées pour une autre série de filtres de fréquence intermédiaire de télévision pour le système britannique et pour des ondes acous- tiques de surface comprenant un substrat en niobate de lithium à taille Y, tourné de +Q. -Des mesures ont été effectuées pour 16 filtres à 0 = 122, 01 , 17 filtres à 0 = 123,65 , 18 filtres à Q = 124,82 ,- 18 filtres à 0 = 126,36 , 19 filtres à 0 = 128 et 19 filtres à Q = 130, 19 . Sauf pour les diverses valeurs de g, les filtres sont les mêmes dans chaque cas que le filtre décrit plus haut avec référence aux Fig. 6A, 6B et 7. La Fig. 8 illustre une comparaison entre la réponse amplitude-fréquence des filtres dé- crits plus haut à 0 = 123,65 et à Q = 128 . Les réponses ont à nouveau été ajustées pour montrer la même perte par insertion à une valeur de 0 db et de cette façon, la courbe en trait plein allant de MHz jusqu'à une valeur juste inférieure à 41,5 MHz indique les réponses des filtres pour les deux valeurs de Q. A partir d'une valeur juste inférieure à 41,5 MHz jusqu'à 70 MHz, la courbe en trait plein montre l'enveloppe supérieure (c'est-à-dire la réponse globale la plus mauvaise) de la réponse de cinq fil- tres pour 0 = 123,65 et la courbe en traits pointil- lés montre la même enveloppe supérieure de la réponse de cinq filtres pour Q = 1280. L'amélioration du comportement de la plage de blocage de fréquence supe- rieure jusqu'à environ 55 MHz pour les filtres à Q = 123,65 comparés aux filtres à = 1280 apparaît clairement. La valeur moyenne du niveau de la plage de blocage supérieurec'est-à-dire le niveau de la ré- ponse amplitude-fréquence en dessous du niveau de bande passante maximum, entre 41,5 MHz et 55 MHz, a été mesurée pour tous les filtres mentionnés dans l'avant dernier paragraphe. La courbe en trait plein de la Fig. 9 passe par la valeur moyenne de ce niveau moyen de bande de blocage supérieure pour tous les filtres à chaque valeur de G. -Les barres verticales à chaque valeur de Q indiquent l'étalement de 2 6 des niveaux moyens de plage de blocage supérieure pour le nombre de filtres mesurés à cette valeur de Q o d est la déviation standard. La gamme de fré- quences de 41,5 MHz à 55 MHz a été choisie comme gamme dans laquelle la dégradation de la réponse de plage de blocage des ondes acoustiques de surface des filtres n'est en substance due qu'à des ondes acous- tiques de masse de rotation indirectes et dans laquelle il se produit une variation significative avec l'an- gle de rotation 6 du substrat, ce qui ressort clai- rement de la description donnée plus haut avec réfé- rence aux Fig. 2 et 4 à 7. Cette gamme de fréquences est aussi la gamme de la plage de blocage supérieure qui est la plus intéressante pour ces filtres parce qu'il est courant de prévoir, dans les circuits d'un récepteur de télévision dans lesquels ces filtres sont incorporés, des réseaux d'accord qui suppriment la réponse aux fréquences supérieures à cette gamme. Le niveau moyen de la plage de blocage dans cette gamme de fréquences a été,choisi pour effectuer les mesures parce que, comme le montrent les Fig. 6A, 6B, 7 et 8, le niveau réel de la plage de blocage dans cette gamme de fréquences varie considérablement pour cha- que filtre, en particulier avec des filtres qui sont conçus de manière à présenter un piège profond à la fréquence de 41,5 MHz immédiatement adjacente à la bande passante. On constate cependant qu'il existe une relation suffisamment compatible entre le niveau moyen de la plage de blocage et le niveau maximum de la plage de blocage dans cette gamme de fréquences, c'est-à-dire une différence d'environ 8 db qui est telle que l'aptitude de filtres élaborés sur un sub- strat pour une valeur particulière de G à respecter des spécifications données pour les filtres, peut être utilement prédite. La courbe en trait plein de la Fig. 9 indi- que que la valeur de G pour des filtres de fréquence intermédiaire de récepteurs de télévision britanniques pour des ondes acoustiques de surface, qui donne le meilleur rendement dans la plaM de blocage de fré- quence supérieure est de 1240. Il est à noter que cette valeur expérimentale est supérieure à la valeur optimum voisine de 122 à 123 prédite par les résul- tats théoriques décrits avec référence à la Fig. 2. Pour des valeurs de Q croissant au-delà de 1240, le comportement de la plage de blocage supérieure se détériore, mais il est -clair que pour Q = 127 , le comportement de la plage de blocage supérieure est encore meilleur d'environ 1 db que pour Q = 127,86 qui est recommandé comme valeur optimum pour les filtres d'ondes acoustiques de surface par Shibayama et Collaborateurs, comme décrit dans l'introduction de la présente desciptin.Il est clair que le comportement de la plage de blocage supérieure se détériore égale- ment pour des valeurs de Q décroissant en-dessous de 124 . Des considérations théoriques indiquent que la variation du comportement de la plage de blocage supérieure avec la valeur de Q doit être approximati- vement symétrique par rapport à la valeur optimum de Q et la courbe en traits pointillés de la Fig. 9 indique une extrapolation symétrique en dessous de O = 1240 de la courbe en trait plein au-dessus de Q = 1240. La courbe en traits pointillés ne corres- pond pas exactement au résultat expérimental pour Q = 122,010, mais on considère qu'il s'agit d'un guide fiable pour le comportement aux valeurs inférieures de Q. Selon cette extrapolation, le ni- veau moyen de la plage de blocage supérieure pour Q = 1210 doit être le même que pour 6 = 127 . Comme mentionné plus haut avec référence aux Fig. 2, 6A et 6B, le coefficient de couplage électromécanique k2 pour des ondes acoustiques de surface et, par consé- quent, la perte par insertion des filtres diminue avec les valeurs décroissantes de Q dans la gamme considérée. Si l'on tient compte de cette variation de k, on peut considérer que Q = 1210 est une limite inférieure pour obtenir un bon comportement de la plage de blocage sur toute la gamme de fréquences supérieu- res qui va de 41,5 MHz à 55 MHz. Cependant, compte tenu de l'exigence particulière de la présence d'un piège profond à la fréquence sonore adjacente de 41,5 MHz, on peut considérer que 9 = 1220 est une meilleure limite inférieure pour un filtre de fré- quence intermédiaire de récepteur de télévision dans le système britannique. Il ressort de la longueur des barres de 2d représentées sur la Fig. 9 que l'é- talement du niveau moyen de la plage de blocage supé- rieure pour des filtres élaborés sur un substrat, pour chaque valeur de 9, est relativement faible pour des valeurs de O proches de la valeur optimum de Q = 1240 et relativement important pour des valeurs de Q éloignées de cette valeur optimum, en particu- lier pour les valeurs supérieures de Q. Ceci amé- liore encore davantage la possibilité d'obtenir un bon rendement de filtres respectant des spécifica- tions données si O est choisi proche de la valeur optimum de 124 . Un filtre de fréquence intermédiaire de récepteur de télévision pour le système britannique a une largeur de bande fractionnelle de 0,274 lors- qu'elle est calculée comme étant le rapport de la différence de 10 MHz entre la fréquence du piège sonore adjacente de 41,5 MHz et la fréquence dupiège- d'image adjacente de 31,5 MHz à la valeur moyenne de 36,5 MHz de ces deux fréquences. La même méthode de calcul montre qu'un filtre de fréquence intermé- diaire de récepteur de télévision pour le système japonais ayant une fréquence de piège sonore adja- cente de 60,25 MHz et une fréquence de piège d'image adjacente de 52,75 MHz présente une largeur de bande fractionnelle de 0,133. On comprendra à présent que la fréquence de 90 MHz considérée avec référence à la Fig. 3 a la même signification en ce qui concer- ne les ondes de masse pour un filtre de fréquence - intermédiaire de récepteur de télévision pour le système japonais destiné à des ondes acoustiques de surface que la fréquence de 55 MHz considérée plus haut pour un filtre du système britannique. Le rap- port de la vitesse des ondes acoustiques de masse longitudinales à écumage de surface à celle des ondes acoustiques de surface dans le substrat choisi dans le sens X, a la même valeur de 1,67:1. Par consé- quent, la réponse en ondes acoustiques de masse longitudinales à écumage de surface pour le filtre du système japonais présente une crête à 94 MHz avec approximativement la même largeur de bande que la réponse en ondes acoustiques de surface et la gamme de fréquences de 60,25 MHz à 90 MHz considérée plus haut avec référence à la Fig. 3 est donc la gamme de fréquences dans laquelle la dégradation de la ré- ponse dans la plage de blocage aux ondes acoustiques de surface du filtre japonais n'est due en substance qu'aux ondes acoustiques de masse de rotation indi- rectes et dans laquelle se produit une variation significative avec l'angle de rotation Q du substrat. Compte tenu de la différence de 1 constatée entre les valeurs optima théorique et expérimentale de Q pour un filtre du système britannique, il est pré- visible que la valeur optimum expérimentale (qui est la valeur optimum vraie) de Q pour le comportement d'en- semble de la plage de blocage de fréquence supérieure d'un filtre du système japonais puisse se situer en- tre 124 et 1250. En raison de la largeur de bande fractionnelle moindre du filtre du système japonais, cette valeur optimum éventuellement légèrement plus élevée de 0 serait avantageuse pour le piège qui est requis à la fréquence sonore adjacente, comme cela ressort de la description donnée ci-dessus avec référence à la Fig. 3. Les largeurs de bande fractionnelle pour les filtres de fréquence inter- médiaire de récepteurs.de télévision des autres systè- mes principaux calculées sur la même base sont si- tuées entre les valeurs du système britannique et du système japonais; c'est-à-dire 0,168 pour le système des Etats-Unis d'Amérique, 0,227 pour le système français, 0,236 pour le système allemand et 0,25 pour le système australien. La valeur optimum de O pour les filtres de ces autres systèmes doit, par conséquent, normalement être proche de 1240. Si on taille une boule de cristal de nio- bate de lithium pour produire un substrat à taille Y, tourné à une valeur nominale 9 de l'angle de rotation il peut Y avoir une erreur de taille pratique de ± 7.Compte tenu de cette erreur-de taille, de la planéité relative de la courbe représentée sur la Fig. 9 près de O = 1240 et de la faible variation de l'angle optimum qui peut se produire avec la largeur de bande, il est prévu que les filtres de moyenne fréquence de récepteurs de télévision d'ondes acousti- ques de surface fabriqués en vue d'un comportement optimum de la plage de blocage de fréquence supérieure conformément à l'invention soient présents sur des sub- strats en niobate de lithium à propagation X, à tail- le Y,tournés de +0, O étant compris entre 123 et 125 . En dehors de cette gamme optimum, ces filtres ont un comportement de la plage de blocage de fréquence supérieure, compte tenu du piège de fréquence sonore adjacente, Q étant compris entre 122 et 1270 suivant l'invention, qui est meilleur que pour la valeur op- timum de G = 127,860 qui a été recommandée pré- cédemment. On considère que le comportement de la plage de blocage de fréquence supérieure amélioré que l'on a obtenu à l'aide de substrats en niobate de lithium à propagation X,à taille Y, tournés de +0 ou Q est compris entre 123 et 1250 et entre 121 et 1270, est également avantageux dans des filtres transversaux passe-bande d'ondes acoustiques de sur- face autres que des filtres de moyenne fréquence de télévision. Ces autres filtres peuvent être conve- nablement définis, suivant l'invention, comme étant les filtres dans lesquels la réponse en ondes acous- tiques de surface a une bande passante présen- tant une largeur de bande fractionnelle de db dans la gamme de 0,05 à 0,5 et présente une plage de blocage supérieure d'au moins 35 db à partir de la bande passante jusqu'à une fréquence approxima- tivement égale à ( V 2) C o VL et Vs sont les vitesses dans le sens X du sub- strat des ondes acoustiques de masse longitudinale et des ondes acoustiques de surface, respectivement, et FC est la fréquence médiane par rapport à la largeur de bande fractionnelle A de 35 db. Dans cette défi- nition, le niveau de plage de blocage d'au moins 35 db est choisi comme étant celui qui est approprié à des filtres pratiques. La formule utilisée pour définir la limite de fréquence supérieure de la plage de blocage supérieure ressort de la description et de la discussion données ci-dessus avec référence aux Fig. 2 à 9. Les filtres de moyenne fréquence de récepteursde télévision décrits plus haut ont des largeurs de bande fractionnelle, selon cette défini- tion de A, comprises entre 0,1 et 0,3. La gamme plus large de largeurs de bande fractionnelle est choisie pour les raisons suivantes. Pour des valeurs de A inférieures à 0,05, la crête de la réponse en ondes acoustiques de masse à écumage de surface pénètre dans la plage de blocage de la réponse en ondes acoustiques de surface dans une mesure telle qu'il n'est pas avantageux de disposer d'un substrat dans la gamme spécifiée. Pour des valeurs de A supérieures à 0,5, la gamme de fréquences au-dessus de la bande passante des ondes acoustiques de surface et en dessous de la réponse en ondes acoustiques de masse à écumage de surface longitudinales d'environ la même largeur de bande est si étroite qu'il n'est pas avantageux d'utiliser un substrat dans la gamme spécifiée. Il ressort de la description et de la discussion qui précèdent que le perfectionnement réa- lisé conformément à l'invention résulte de la nou- velle gamme de substrats en niobate de lithium à pro- pagation X à taille Y, tournés de +9 pour les- quels le transducteur d'entrée placé sur une surface principale produit moins d'ondes de masse de rotation sous un certain angleprrapport à cette surface. Cela étant, les filtres fabriqués aux moyen de ces substrats ont davantage la possibilité de respecter des spécifications données sans que des mesures soient prises pour supprimer la réflexion d'ondes de masse par la surface inférieure du sub- strat. Cependant, ces mesures peuvent etre prises dans le cadre de l'invention pour améliorer davan- tage le comportement d'un filtre. De plus, des filtres fabriqués au moyen de ces substrats ont davantage la possibilité de respecter des spécifications données sans l'incorporation d'un coupleur multibande. Cependant, un coupleur multibande peut être utilisé dans le cadre de l'invention pour réduire davantage la dégradation par des ondes de masse du rendement d'un filtre et ainsi pour contribuer à la réponse d'un filtre en ondes acoustiques de surface REVENDICATIONS 1.- Filtre transversal passe-bande d'ondes acoustiques de surface comprenant un substrat en niobate de lithium à taille Y, tourné de +0 ndegrs)etom- portant un transducteur d'entrée et un transducteur de sortie disposés sur le substrat pour émettre et recevoir, respectivement, des ondes acoustiques de surface se propageant dans le sens X, caractérisé en ce que la réponse du filtre en ondes acoustiques de surface présente une bande passante ayant une lar- geur de bande fractionnelle A de 35 db dans la gamme de 0,05 à 0,5 et une plage de blocage supérieuied'au moins 35 db à partir-de laditebandepassante jusqu'à une fréquence approximativement égale à ( VL -A F- o VL et VS sont les vitesses dans le sens X du sub- strat des ondes acoustiques de masse longitudinales et des ondes acoustiques de surface, respectivement, et FC est la fréquence médiane par rapport à la lar- geur de bande fractionnelle A de 35 db, et en ce que est compris entre 121 et 127 . 2.- Filtre suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que a est compris entre 0,1 et 0,3, la réponse du filtre en ondes acoustiques de sur- face étant, en outre, conformée de manière à fournir un filtre de moyenne fréquence de récepteur de télé- vision et G étant compris entre 122 et 127 . 3.- Filtre suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que g est compris entre 123 et .