(57)【要約】表面付近音響波によって作動する構成素子、とりわけ新しい構造を有するフィルタが提案され、このフィルタでは直列及び並列分岐路に設けられたすだれ変換子が異なるコンフィギュレーションにおいて互いに音響的に結合されている。本発明はフィルタ素子の同時に占有面積を節減する配置を有する損失の少ないフィルタを提示する。
2005521319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面付近音響波によって作動する構成素子において、
圧電基板の表面上に少なくとも３つのすだれ変換子が設けられており、該少なくとも３つのすだれ変換子にはそれぞれ第１及び第２の電気的端子が設けられており、前記少なくとも３つのすだれ変換子はこれらの端子を介して電気的に互いに接続されており、前記すだれ変換子は直列及び並列すだれ変換子（ＩＳ、ＩＰ）から選択され、
信号路として使用される少なくとも１つの直列分岐路において少なくとも１つの直列すだれ変換子（ＩＳ１、ＩＳ２）が設けられ、前記少なくとも１つの直列分岐路は構成素子の入力側と出力側とを接続し、前記少なくとも１つの直列分岐路において全てのそこに含まれる素子が電気的に直列に接続されており、
並列すだれ変換子（ＩＰ）が設けられている少なくとも１つの並列分岐路はこれに対して並列に基準電位へと接続されており、
直列又は並列すだれ変換子（ＩＳ、ＩＰ）のうちの少なくとも１つはさらに別のすだれ変換子と共に音響波の伝播方向において相前後して設けられており、これら２つのすだれ変換子は音響的に互いに結合されており、互いに結合するこれらのすだれ変換子は次の構成のうちの少なくとも１つによって互いに異なっている：
ａ）これらのすだれ変換子は異なるアパーチャを有する、
ｂ）これらのすだれ変換子は異なるピッチを有する、
ｃ）これらのすだれ変換子は構成素子の異なる分岐路に所属する、
ｄ）これらのすだれ変換子のうち少なくとも１つは直列分岐路に設けられており、これらのすだれ変換子は電気的にダイレクトには互いに接続されていない、
ｅ）これらのすだれ変換子は異なる数のすだれ状電極指を有する、
ｆ）これらのすだれ変換子は異なる金属被覆厚を有する、
ｇ）これらのすだれ変換子は重み付けられ、異なる重み付けを有する、表面付近音響波によって作動する構成素子。
【請求項２】
前記２つの結合されたすだれ変換子は１つの直列分岐路に設けられている、請求項１記載の構成素子。
【請求項３】
前記２つのすだれ変換子の間には金属被覆された区間又はリフレクタ構造が設けられている、請求項１又は２記載の構成素子。
【請求項４】
前記２つの結合されたすだれ変換子は同一の直列分岐路に設けられており、これらの結合されたすだれ変換子の２つの互いに隣接する末端の電極指はそれぞれ最小の電位差を有するこれらのすだれ変換子の電流バスバーに接続されている、請求項２記載の構成素子。
【請求項５】
回路の直列分岐路において相前後する少なくとも２つの直列すだれ変換子は音響表面波の伝播方向に対して横方向に互いに隣接して設けられており、それゆえカスケードを形成し、
これらのすだれ変換子のうちの１つは音響的に更に別のすだれ変換子に結合されている、請求項１〜４のうちの１項記載の構成素子。
【請求項６】
２つの互いに結合されたすだれ変換子は同一のカスケードに設けられている、請求項５記載の構成素子。
【請求項７】
１つのカスケードの複数のすだれ変換子は別のカスケードに設けられた相応する個数の更に別のすだれ変換子に音響的に結合されている、請求項６記載の構成素子。
【請求項８】
少なくとも３つの互いに隣接して設けられた直列すだれ変換子はカスケードの部分であり、
これらの３つのすだれ変換子は音響的に結合されており、
２つの外側のすだれ変換子は互いに並列に及びそれぞれ真ん中のすだれ変換子に対して直列に接続されている、請求項１〜７のうちの１項記載の構成素子。
【請求項９】
２つの直列すだれ変換子は互いに結合されており、前記２つの直列すだれ変換子は直列回路において直接的にではなく相前後してもうけられており、前記２つの直列すだれ変換子の間にこの回路にて直列分岐路において少なくとも１つの更に別の音響的には結合されていないすだれ変換子が設けられている、請求項１〜８のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１０】
２つの音響的に結合されたすだれ変換子（ＩＳ１、ＩＳ２；ＩＰ１、ＩＰ２）は音響的には透過的な中間リフレクタ（ＺＲ）によって互いに分離されており、該中間リフレクタ（ＺＲ）はｎ個のリフレクタストリップを有し、ｎは正の自然数１≦ｎ≦１００である、請求項１〜９のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１１】
少なくとも２つの直列すだれ変換子（ＩＳ１、ＩＳ２）が設けられており、音響的に互いに結合されており、
それぞれ１つの並列すだれ変換子（ＩＰ１、ＩＰ２）を有する少なくとも２つの並列分岐路が設けられており、これら２つの並列すだれ変換子は音響的に結合されている、請求項１〜１０のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１２】
２つの並列すだれ変換子（ＩＰ）が設けられており、該２つの並列すだれ変換子（ＩＰ）はＤＭＳフィルタの部分である、請求項１〜１１のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１３】
直列分岐路においてＤＭＳ構造が設けられており、該ＤＭＳ構造は少なくとも１つの直列すだれ変換子（ＩＳ）と音響的に結合されている、請求項１〜１２のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１４】
全ての直列すだれ変換子（ＩＳ）は共通の直列トラック（Ｓ）に配置されており、全ての並列すだれ変換子（ＩＰ）は共通の並列トラック（Ｐ）に配置されている、請求項１〜１３のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１５】
並列トラック（Ｐ）のアパーチャは直列トラック（Ｓ）のアパーチャよりも大きい、請求項１〜１４のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１６】
直列トラック（Ｓ）のアパーチャは少なくとも１５λの大きさであり、λは構成素子の中心周波数における音響波長である、請求項１５記載の構成素子。
【請求項１７】
２つの音響的に互いに結合されたすだれ変換子は同じ指周期を有するが、互いに絶対値Δｘだけずらされており、−０．２５＜Δｘ／λ＜０．２５であり、λは構成素子の中心周波数における音響波長である、請求項１〜１６のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１８】
並列すだれ変換子（ＩＰ）の指周期は直列すだれ変換子（ＩＳ）の指周期よりも大きい、請求項１〜１７のうちの１項記載の構成素子。
【請求項１９】
直列すだれ変換子（ＩＳ）に対して直列に、１ポート型共振器及びＤＭＳトラックから選択される更に別の素子が接続されている、請求項１〜１８のうちの１項記載の構成素子。
【請求項２０】
並列すだれ変換子（ＩＰ）に対して直列に、１ポート型共振器及びＤＭＳトラックから選択される更に別の素子が接続されている、請求項１〜１９のうちの１項記載の構成素子。
【請求項２１】
電気的接続路の少なくとも一部分はすだれ変換子（ＩＳ、ＩＰ）の間に、又は、すだれ変換子と入力側又は出力側との間に、又は、すだれ変換子（ＩＳ、ＩＰ）とアースとの間にディスクリート素子として実現されており、このディスクリート素子はコンデンサ、遅延線路、抵抗、インダクタンス、ボンディングワイヤ、バンプ又は他の適当な素子から選択される、請求項１〜２０のうちの１項記載の構成素子。
【請求項２２】
すだれ変換子（ＩＳ、ＩＰ）又はリフレクタ（ＲＳ、ＲＰ）の内部において、指周期はすだれ変換子又はリフレクタの長さに亘って変化する、請求項１〜２１のうちの１項記載の構成素子。
【請求項２３】
すだれ変換子（ＩＳ、ＩＰ）又はリフレクタ（ＲＳ、ＲＰ）の内部において、金属被覆率はすだれ変換子又はリフレクタの長さに亘って変化する、請求項１〜２１のうちの１項記載の構成素子。
【請求項２４】
金属被覆率又は指周期の具体的な値は平均値を中心にして最大で＋／−３％変動する、請求項２２又は２３記載の構成素子。
【請求項２５】
金属被覆率又は指周期の具体的な値は、すだれ変換子（ＩＳ、ＩＰ）又はリフレクタ（ＲＳ、ＲＰ）の長さに亘って、周期的にサンプリングされる連続関数の具体的な値に相応する、請求項２２〜２４のうちの１項記載の構成素子。
【請求項２６】
すだれ変換子及びリフレクタから選択される音響トラック内部で隣接する２つの素子の間には位相シフトが存在するか又は異なる指周期がセットされており、これら２つの素子の間の中間部は準周期的である、請求項１〜２５のうちの１項記載の構成素子。
【請求項２７】
すだれ変換子（ＩＳ、ＩＰ）における電極指の端子列は規則的には交互せず、このすだれ変換子は省略重み付けを有する、請求項１〜２６のうちの１項記載の構成素子。
【請求項２８】
１つのタイプのすだれ変換子（ＩＳ、ＩＰ）におけるトランスバーサルギャップの位置はこのすだれ変換子の長さに亘って変化する、請求項１〜２７のうちの１項記載の構成素子。
【請求項２９】
１つのタイプのすだれ変換子（ＩＳ、ＩＰ）におけるトランスバーサルギャップの大きさはこのすだれ変換子の長さに亘って変化する、請求項１〜２８のうちの１項記載の構成素子。
【請求項３０】
トランスバーサルギャップの大きさｇには、ｇ≦λ／４が成り立つ、請求項２８又は２９記載の構成素子。
【請求項３１】
すだれ変換子（ＩＳ、ＩＰ）はそれぞれ共振器に所属し、該共振器はそれぞれ共振周波数及び反共振周波数を有し、直列すだれ変換子（ＩＳ）の共振周波数は並列すだれ変換子（ＩＰ）の反共振周波数の領域にあるか又はこの領域の少し上にある、請求項１〜３０のうちの１項記載の構成素子。
【請求項３２】
直列すだれ変換子（ＩＳ）は互いに離調されている、請求項１〜３１のうちの１項記載の構成素子。
【請求項３３】
音響トラック内部では電極指の全てのアパーチャ又はオーバーラップが等しい、請求項１〜３２のうちの１項記載の構成素子。
【請求項３４】
並列すだれ変換子（ＩＰ）は互いに離調されている、請求項１〜３３のうちの１項記載の構成素子。
【請求項３５】
圧電基板を有し、該圧電基板は結晶軸における適当な切断角によって配向された表面を有し、該表面は表面波、レイリー波、ずれ波（Scherwelle）、漏れ波（Leckwelle）、ＢＧＳ波又はＨＶＰＳＡＷにおける低損失のために周知である、請求項１〜３４のうちの１項記載の構成素子。
【請求項３６】
圧電基板は材料LiTaO３、LiNbO３、石英、ランガサイト、ランガタート、GaBO４、Li２B４O７、ランガナイト、KNbO３又はGaAsのうちの一つを含む、請求項１〜３５のうちの１項記載の構成素子。
【請求項３７】
圧電基板は圧電フィルムを含み、該圧電フィルムは担体基板上に載置されている、請求項１〜３６のうちの１項記載の構成素子。
【請求項３８】
圧電フィルムは、LiTaO３、LiNbO３、AlN、ZnO、GaAsを含む、請求項３７記載の構成素子。
【請求項３９】
すだれ変換子（ＩＰ、ＩＳ）、リフレクタ（ＲＳ、ＲＰ）及びこれらを回路において接続する導電性構造は金属構造として構成されており、アルミニウム、アルミニウム合金又は多層構造から成り、多層構造の個別層はアルミニウム、アルミニウム合金又はCu、Zr、Mg、Ti又はScのような他の金属から成る１つ又は複数の層を含む、請求項１〜３８のうちの１項記載の構成素子。
【請求項４０】
金属構造の層厚ｈは１％＜ｈ／λ＜１５％の領域において選択される、請求項３９記載の構成素子。
【請求項４１】
金属構造の上にはパッシベーション層が設けられる、請求項３９又は４０記載の構成素子。
【請求項４２】
少なくとも１つの並列分岐路に接続されている基準電位は自由浮遊内部基準電位である、請求項１〜４１のうちの１項記載の構成素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面付近音響波によって作動する構成素子、とりわけ回路網構造を有するフィルタに関し、この回路網構造には共振器が埋め込まれている。
【０００２】
移動通信の端末のフロントエンドには、例えば移動電話には、高周波領域のバンドパスフィルタとして今日おもにＳＡＷフィルタが使用される。これらは実質的にリアクタンスフィルタ又はＤＭＳフィルタとして構成されている。
【０００３】
リアクタンス素子、とりわけＳＡＷ技術において構成される１ポート型共振器を有するＤＭＳフィルタの回路も公知である。例えば、ＤＥ１９８１８０８３ＡからＤＭＳフィルタが公知であり、このＤＭＳフィルタでは２つの直列又は並列に接続されたＤＭＳフィルタがリアクタンス素子と入力側又は出力側で直列に接続されている。さらに、そこでは２つのＤＭＳフィルタを１つの音響トラック内部に設け、２つの隣接するＤＭＳフィルタをその間にあるリフレクタによって分離することが提案される。
【０００４】
更に別の公知のフィルタは２ポート型共振器であり、この２ポート型共振器はその狭帯域の伝達特性のためにまれにしか高周波領域では使用されない。
【０００５】
所望の特性プロフィールに応じて、複数の技術のうちの１つが優先的に使用される。例えば、ごく近くに隣接する周波数帯域において選択のためにそれぞれ隣接する周波数バンドを制限するパスバンドエッジのエッジ急峻度への比較的高い要求が出される。異なるエッジは異なる技術を優先し得る。リアクタンスフィルタは付加的に比較的高いパフォーマンス安定性によって際立っている。とりわけ新しい伝送技術のための高周波フィルタに対して所望された要求の多い特性プロフィールは、しばしば公知の「純粋な」技術によってもはや実現できないことがある。例えば、リアクタンスフィルタでは通過領域において望ましくない「リップル」が発生し、このリップルは直列共振器の最終的な長さに起因する。同様にリアクタンスフィルタで使用される共振器の最終的な長さに基づいて挿入損が増大する。
【０００６】
ＵＳ５４８６８００Ｃ１から、複数の同一のすだれ変換子（Interdigitalwandler）を互いにダイレクトに隣接してただ１つの音響トラック内に相前後して配置し、これらのすだれ変換子の音響的結合が行われることが公知である。これらのすだれ変換子は電気的に直列に接続されており、それぞれ２つのすだれ変換子の間からアースに接続された並列分岐路が分岐している。ラダータイプ構造では、各並列分岐路において更に別の並列すだれ変換子が配置されている。複数の並列すだれ変換子を音響トラック内に配置し、同様に音響的に結合することもできる。音響的に結合されたすだれ変換子を有する各トラックは両側面においてそれぞれ１つの音響リフレクタによって限定される。
【０００７】
本発明の課題は、したがって、表面付近音響波によって作動する構成素子のための新しい構造を提供し、これらの構造によってさらに改良された特性を有するフィルタを得ることである。
【０００８】
上記課題は、本発明によれば、請求項１記載の構成素子によって解決される。本発明の有利な実施形態は従属請求項から得られる。
【０００９】
本発明は次のような構成を有する構成素子を提案する：
圧電基板の表面上に少なくとも３つのすだれ変換子が設けられており、これらの少なくとも３つのすだれ変換子にはそれぞれ第１及び第２の電気端子が設けられており、これらの端子を介して電気的に互いに接続されており、これらのすだれ変換子は直列及び並列すだれ変換子から選択され、
信号路として使用される少なくとも１つの直列分岐路において少なくとも１つの直列すだれ変換子が設けられ、この少なくとも１つの直列分岐路は構成素子の入力側と出力側とを接続し、この少なくとも１つの直列分岐路において全てのそこに含まれる素子が電気的に直列に接続されており、
並列すだれ変換子が設けられている少なくとも１つの並列分岐路はこれに対して並列に基準電位へと接続されており、
直列又は並列すだれ変換子のうちの少なくとも１つはさらに別のすだれ変換子と共に音響波の伝播方向において相前後して設けられており、これら２つのすだれ変換子は音響的に互いに結合されており、互いに結合するこれらのすだれ変換子は次の構成のうちの少なくとも１つによって互いに異なっている：
ａ）これらのすだれ変換子は異なるアパーチャを有する、
ｂ）これらのすだれ変換子は異なるピッチを有する、
ｃ）これらのすだれ変換子は構成素子の異なる分岐路に所属する、
ｄ）これらのすだれ変換子のうち少なくとも１つは直列分岐路に設けられており、これらのすだれ変換子は電気的にダイレクトには互いに接続されていない、
ｅ）これらのすだれ変換子は異なる数のすだれ状電極指を有する、
ｆ）これらのすだれ変換子は異なる金属被覆厚を有する、
ｇ）これらのすだれ変換子は重み付けられ、異なる重み付けを有する。
【００１０】
本発明によってＵＳ５４８６８００から公知の厳密に規則的なラダータイプ構造から離れて、更に別の有利な効果を得るために対称性が故意に乱される。公知のラダータイプ構造が波パラメータデザインに従っているのに対して、本発明の構成素子は動作パラメータデザインに基づいている。これは完全に新型のフィルタ構造を可能にし、この新型のフィルタ構造は多くの新しい特性の他にとりわけ比較的小さい占有面積（チップ面積）によっても際立っている。あらゆる実施例において少なくとも並列分岐路の規則的な分岐及びそれぞれ直列又は並列分岐路において同一に構成されたすだれ変換子の必要が無くなる。これによって、任意に多数の極位置を自由に使用でき、よって任意の周波数において阻止特性を示し、全体としてはしかし改善された挿入損を有するフィルタ特性が構成される。最後の改善された挿入損はすだれ変換子の音響的結合によって信号路においてごくわずかなエネルギしか失われないことに起因する。というのも、個々のすだれ変換子から生じる音響エネルギは他の箇所において再びこの系の中に入力結合されうるからである。
【００１１】
音響的に結合されたすだれ変換子の間のリフレクタの少なくとも部分的な省略によって、リフレクタとすだれ変換子との間の中間部におけるしばしば過度に高い電力密度が低減される。
【００１２】
音響的結合によって、すだれ変換子の音響的長さが増大し、この場合、端部効果（Randeffekte）が低減され、同様にこれに結びついたリップルも低減される。
【００１３】
音響的に結合されたすだれ変換子では、隣接する（結合された）すだれ変換子がリフレクタとして作用する。これによってリフレクタ損失が無くなり、同時に構成素子のために必要な面積が低減される。
【００１４】
同一の分岐路には設けられない様々なすだれ変換子の音響的結合によって、フィルタにおける必要なカスケード接続の段数が低減され、同時に電極指の最小個数及びできるだけ小さいアパーチャが維持される。
【００１５】
音響的結合によって、すだれ変換子への逆相信号の入力結合が成功する。これによってストップバンド抑圧及び/又は分離（Isolation）がクリティカルな周波数領域において高められる。
【００１６】
本発明によって、すだれ変換子の電極構造内部の電力密度を低減し、望ましくない変調をもたらす付加的な非線形効果を抑圧することに成功する。
【００１７】
本発明は、圧電基板の表面上に設けられた、電気的に互いに接続されたすだれ変換子を音響的にも結合することを提案する。このために、構成素子の入力側と出力側とを互いに接続する直列分岐路において少なくとも２つの直列すだれ変換子が電気的に直列に接続されかつ音響的に結合されるか、又は、少なくとも２つの並列分岐路のすだれ変換子が音響的に結合されるかのいずれかである。この少なくとも２つの並列分岐路の間には直列分岐路があり、この直列分岐路には１つ又は複数のすだれ変換子が設けられている。すだれ変換子の音響的結合は音響トラック内部のインライン配置によって行われる。トラックの内部に直列及び並列すだれ変換子を配置して音響的に互いに結合することも可能である。
【００１８】
この結合を介して構成素子の新しい特性が実現され、すだれ変換子の間の結合の度合いは変化されかつ最適化される。
【００１９】
２つの音響的に互いに結合されたすだれ変換子は、直ぐ隣に並び合って１つの音響トラックに配置されうる。この音響トラックはこの場合有利には両側面においてそれぞれリフレクタによって限定されており、このリフレクタはそれぞれリフレクタストリップの規則的なストリップパターンを含む。リフレクタの反射作用はこの場合選択された基板材料のほかに、高さ、幅及びとりわけリフレクタストリップの個数に依存する。リフレクタの周波数依存性反射はリフレクタストリップの間隔、いわゆる指周期によって決定され、この指周期は１つ又は複数のすだれ変換子の指周期に相応して選択される。リフレクタにおけるリフレクタストリップの個数は有利には多く、とりわけフィルタとして構成された構成素子の通過領域において音響波のほぼ完全な反射がリフレクタにおいて行われる。両側面においてリフレクタにより限定されるすだれ変換子はこの場合共振器である。２つのすだれ変換子が互いに並んで配置され、両側面においてリフレクタによって限定される場合、２つの電気的なポートを有する２ポート型共振器が得られる。トラックには任意の個数のすだれ変換子が配置され結合されうる。
【００２０】
しかしまた１つのタイプ（直列又は並列）のすだれ変換子を異なるトラックに配置することも可能である。この場合、結合は異なるトラックにおいて並列に行われる。このようにして直接的には電気的に互いに接続されていないすだれ変換子、例えば２つの直列すだれ変換子が互いに結合し、これら２つの直列すだれ変換子の間には回路において少なくとも１つの更に別の直列すだれ変換子が配置されている。また直接的には隣接していない並列分岐路に配置されている並列すだれ変換子も結合されうる。並列及び直列すだれ変換子の結合も可能である。
【００２１】
しかしまた１つのタイプ（直列又は並列）のすだれ変換子全部を音響的に互いに結合することも可能である。さらに１つのタイプのすだれ変換子の中には結合されたすだれ変換子及び結合されていないすだれ変換子が互いに並んで存在しうる。
【００２２】
２つのすだれ変換子の間の結合の様式及び強さは様々な方法を用いて制御されうる：
ａ）結合するすだれ変換子の間には部分透過性リフレクタが設けられるか又は
ｂ）金属被覆された区間が設けられる。
ｃ）結合するすだれ変換子のアパーチャは異なるように選択される。
ｄ）互いに結合するすだれ変換子において異なる電圧が降下する。
ｅ）互いに結合するすだれ変換子の間には位相差がセットされる。
【００２３】
実施形態ａ）では、隣接するすだれ変換子の音響的な結合は音響的に部分的に透過的な中間リフレクタによって低減される。このような中間リフレクタはｎ個のリフレクタストリップから成り、ｎは完全な反射が行われずかつこの中間リフレクタによって分離されたすだれ変換子の音響的結合が可能であるように選択される。通常は、ｎに対しては０≦ｎ≦１００が成り立つ。ｎが大きくなるにつれて中間リフレクタによって分離されたすだれ変換子の音響的結合は低減される。これによって、数値ｎの適切な選定を介して結合されたすだれ変換子の特性及び全構成素子の特性が制御乃至は調節され、ｎ＝０の極端な場合には中間リフレクタは設けられず、結合されたすだれ変換子は互いにダイレクトに隣接しており、最大結合が得られる。ｎが偶数から奇数に変わると、さらに結合の位相が１８０°だけ変化する。
【００２４】
音響的結合の位相の微妙な同調はすだれ変換子の互いの間隔又はすだれ変換子とリフレクタとの間の間隔を変化することによって行われ、ＤＭＳフィルタに類似の構造が得られる。すだれ変換子は互いにずらされて、２つのすだれ変換子の間の音響的結合の位相は差Δφを有し、−９０°≦Δφ≦９０°である。とりわけ、間隔の変化によって付加的な共振器も作られ、この付加的な共振器はＤＭＳフィルタの場合のようにフィルタ伝達関数及びエッジの形成に使用される。
【００２５】
２つのすだれ変換子の間の自由な間隔は完全に又は部分的に金属被覆された区間によっても設けられうる。この区間によって結合のほかに表面波の速度が制御され、又は、表面波の伝播が表面付近に保持される。
【００２６】
すだれ変換子に印加される電圧の変化はカスケード接続によって成功する。この場合、すだれ変換子は２つ又は一般的にｍ個の共振器（ｍは２以上）の直列回路によって置換される。電流バスバーの間隔が同じである場合には、こうして電圧Ｕの値Ｕ／ｍへの低減が得られる。カスケード接続の内部の個々のすだれ変換子の電流バスバーの間隔を変化させると、中間値が得られる。これによってすだれ変換子内部の電力密度は低減され、音響的に有効な面積が増大する。電力密度の低減は材料疲労及びエラーの出現を低減し、これによって構成素子の信頼性及び寿命を高める。
【００２７】
カスケード接続は表面波の伝播方向に対して横方向に行われ、カスケード接続されたすだれ変換子は異なる音響トラックに配置されうる。
【００２８】
カスケード接続はインラインに次々に配置されたすだれ変換子の直列回路によっても行われる。
【００２９】
カスケードは一重にも又は多重にも折り畳まれ、よって同時に異なる音響トラックにおいて並んで配置されたすだれ変換子も１つの音響トラック内に次々に配置されたすだれ変換子も含みうる。同一のカスケード又は異なるが隣接するカスケードの内部にインラインに順番に配置されたすだれ変換子は音響的に互いに結合される。折り畳みによってすだれ変換子のＵ字型の又はメアンダ状の配置が生じる。
【００３０】
とりわけ折り畳まれた乃至は互いに結合されたカスケードにおいて、それぞれ末端にありそれゆえ直に又は近くに隣接した結合された異なるすだれ変換子の電極指の間に大きな電圧差が生じうる。すぐ隣接する末端の電極指がそれぞれ最小の電位差を有する電流バスバーに固定されている場合、構成素子の動作時の電気的なフラッシュオーバは有利には回避される。音響トラックに対して横方向のカスケードにおいて、これらの電極指が隣接するトラックにおいてそこに配置された結合されたより極端な電位にあるすだれ変換子の末端の電極指の間に遮蔽を形成し乃至はより僅少な電位差を有する中間部を作るように、平均電位にある電極指を延長することも可能である。
【００３１】
カスケードはインラインに並んで配置されたすだれ変換子を含み、これらのすだれ変換子において真ん中のすだれ変換子は両側面に隣接する外側のすだれ変換子と直列に接続されており、これらのすだれ変換子と音響的に結合されている。外側のすだれ変換子は更に別のインラインに配置されたすだれ変換子とカスケード接続され、結合されうる。
【００３２】
カスケードにおいてカスケード接続されていないすだれ変換子と同じインピーダンスを得るためには、フィルタとして構成される構成素子のためにカスケード接続されたすだれ変換子の面積の拡大が必要である。ｍ個のカスケード接続されたすだれ変換子においては、ｍ２Ａ０のカスケードの総面積Ａｍが必要であり、ここでＡ０はカスケード接続されていない１つのすだれ変換子の面積に相応する。
【００３３】
本発明の改良実施形態では、本発明の上記の簡単な実施形態が任意の更に別の素子により、とりわけ付加的なすだれ変換子により拡張される。例えば直列アームにおいて完全な１ポート型共振器を、すなわち両側面がリフレクタによって限定されたすだれ変換子を接続することが可能である。直列アームにおける音響的には結合されていない付加的なすだれ変換子を既存の直列すだれ変換子にインラインに配置することができるが、そうしなければならないわけではない。
【００３４】
各並列分岐路は直列分岐路を基準電位に接続する。この場合、基準電位（アース）との最終的な接続の前に中間段階において複数の並列分岐路を一緒にすることが可能である。各並列分岐路は複数のすだれ変換子を有し、これらの複数のすだれ変換子は例えば互いに直列に接続されている。並列分岐路においてすだれ変換子を互いに並列に接続することもできる。また並列すだれ変換子の任意のカスケード接続も可能である。
【００３５】
本発明の更に別の実施形態では、並列アームに配置された並列すだれ変換子がＤＭＳフィルタの部分である。このようなＤＭＳフィルタは例えば３つのすだれ変換子から構成され、これらの３つのすだれ変換子は２つのリフレクタの間に配置される。適切に選択されたすだれ変換子の間隔によってこのようなＤＭＳフィルタは２つの共振極を有する。並列アームは例えばＤＭＳフィルタの真ん中のすだれ変換子に接続されており、この真ん中のすだれ変換子は２つの隣接する外側のすだれ変換子と直列に接続されている。これら２つの隣接する外側のすだれ変換子は次いで正反対の電流バスバーを介して基準電位乃至はアースに接続される。
【００３６】
ＤＭＳ構造を直列分岐路に設けることも可能であり、２つ又はより多くのすだれ変換子が直列に互いに接続されうる。通常はアース接続のために設けられる電流バスバーがこの場合並列すだれ変換子を有する及び並列すだれ変換子なしの並列アームを介して基準電位に接続される。
【００３７】
すだれ変換子は同じ指周期で絶対値Δｘだけ互いにずらされ、−０．２５＜Δｘ／λ＜０．２５が成り立ち、λは構成素子とりわけフィルタの中心周波数における音響波長である。
【００３８】
本発明の構成素子は電気回路から見てリアクタンスフィルタに似た構造を有するが、すだれ変換子の音響的結合に基づいて違う仕方で作動する。それにもかかわらず、指周期に依存する直列及び並列すだれ変換子の共振周波数を互いにシフトさせると有利である。各すだれ変換子は最小インピーダンス（ゼロ位置）を有する共振周波数及び最大インピーダンス（極位置）を有する反共振周波数を有する。反共振周波数はこの場合共振周波数より上にある。直列すだれ変換子の共振周波数はほぼ並列すだれ変換子の反共振周波数にあるように選択される。通過領域（パスバンド）の下部エッジはこの場合並列すだれ変換子の共振周波数の位置によって決定され、通過領域の上部エッジは直列すだれ変換子の反共振周波数によって決定される。通過領域を広げるために直列すだれ変換子の共振周波数を並列すだれ変換子の反共振周波数より上に選択することが可能である。間隔は、最大でも通過領域における容認可能なリップルにおける最適な透過性がまだ保証されるような大きさに選択される。
【００３９】
分岐路（直列又は並列）においてすだれ変換子が僅かな絶対値だけ互いに離調されうる。この離調はこの場合有利には最大で１％であるべきである。
【００４０】
すだれ変換子を両方のタイプの分岐路において互いに離調させることも可能である。
【００４１】
すだれ変換子の間の電気的接続は通常の導体線路として圧電基板上に形成されうる。しかし、すだれ変換子との間、すだれ変換子と入力側又は出力側との間、又は、すだれ変換子と基準電位との間の電気的接続の少なくとも一部分をディスクリート素子として実現することも可能である。このようなディスクリート素子は例えばコンデンサ、遅延線路、抵抗、インダクタンス、ボンディングワイヤ、パンプ又は他の適当な接続素子でありうる。
【００４２】
本発明ではすだれ変換子、リフレクタ及びこれらを回路において接続する導電性構造が金属構造として形成され、アルミニウム、アルミニウム合金又は多層構造から成り、多層構造の個別層はアルミニウム、アルミニウム合金又はCu、Zr、Mg、Ti又はScのような更に別の金属から成る１つ又は複数の層を含む。金属構造の上には、酸化物、窒化物、炭化物及び類似の金属合物のような化学的に不活性なとりわけ堅い材料から成るパッシベーション層が設けられうる。
【００４３】
金属構造の層厚ｈは有利には１％＜ｈ／λ＜１５％の領域において選択される。
【００４４】
本発明の構成素子の更に別の変形実施形態は、個別のすだれ変換子の指周期をこのすだれ変換子の長さに亘って変化させることにある。同様にすだれ変換子内部において金属被覆率、すなわちすだれ変換子の長さに亘る指周期に対する指幅の比率が変化されうる。金属被覆率の変化も指周期の変化も有利には連続関数に従って行われ、この結果、金属被覆率又は指周期の具体的な値は周期的にサンプリングされる連続関数の具体的な値に相応する。このような関数は線形であり、この結果、相応の値はすだれ変換子の長さに亘って上昇する。しかし、任意の別の関数に従って変化を実施することも可能である。有利には、この変化はすだれ変換子の内部において最大値又は最小値を有する関数に従って行われる。指周期及び/又は金属被覆率の変化において、すだれ変換子又はリフレクタの内部の各パラメータはそれぞれの平均値を中心として最大でほぼ３％だけ変動する。
【００４５】
直列及び並列すだれ変換子から選択されたすだれ変換子の１つのタイプにおいてトランスバーサルギャップの位置がすだれ変換子の長さに亘って変化するような構成素子も有利である。この場合、トランスバーサルギャップとはすだれ変換子における電極指の端部と対向する電流バスバーとの間隔であると解釈される。トランスバーサルギャップの大きさｇに対して、この場合、ｇ≦λ／４が成り立つ。
【００４６】
ギャップの大きさも複数のすだれ変換子のうちの少なくとも１つにおいてこのすだれ変換子の長さに亘って変化されうる。
【００４７】
すだれ変換子及びリフレクタにおける指周期、指間隔、指幅及び金属被覆率には依存せずに、有利には、すだれ変換子及びリフレクタから選択された音響トラック内部のそれぞれ２つの隣接する素子の間の中間部は、例えば国際出願ＷＯ００２５４２３に記述されているように準周期的に（quasiperiodisch）構成され、この国際出願ＷＯ００２５４２３を本発明では内容的に完全に参考とする。
【００４８】
一定の金属被覆率でも可変的な金属被覆率でも、金属被覆率は有利には０．５より大きく、とりわけ有利には０．６よりも大きい。
【００４９】
基板上の素子間の、とりわけすだれ変換子間の電気的接続においては、これらの電気的接続は有利には少なくとも素子と同一の層厚を有する。有利には、これらの接続は金属面として、とりわけすだれ変換子よりも大きな層厚を有する金属面として形成される。
【００５０】
本発明の構成素子では、直列分岐路においてＤＭＳ構造が設けられ、このＤＭＳ構造は少なくとも１つの直列すだれ変換子と音響的に結合されている。
【００５１】
本発明の構成素子では、全ての直列すだれ変換子が共通の直列トラックに設けられ、全ての並列すだれ変換子が共通の並列トラックに設けられうる。この場合、簡単に、並列トラックのアパーチャを直列トラックのアパーチャよりも大きく選択することができる。有利には直列トラックのアパーチャは少なくとも１５λであり、ここでλは構成素子の中心周波数における音響波長である。
【００５２】
本発明のすだれ変換子は電極指の交互する端子列を有するノーマルフィンガー変換子として形成されうる。しかし、電極指の端子列、すなわち相応に極性づけられた電流バスバーに電極指を接続するための列を違ったふうに構成することも可能である。変換子で電極指が端子において交換される、すなわち対向する電流バスバーに接続される場合、省略重み付け（Weglasswichtung）と呼ぶ。交互しない端子列は再帰変換子によっても実現されうる。このような例えばＳＰＵＤＴ変換子として形成される変換子では、有利には励振の位相と共働する反射率をセットするために指幅が異なることもありうる。
【００５３】
本発明によれば、すだれ変換子の電極指も異なる長さに選択されうる。このような場合、異なって極性付けられた電極指の可変的なオーバーラップ、オーバーラップ重み付けが得られる。正反対に極性付けられた電極指のそれぞれのオーバーラップは２つの指の間に印加される電界による音響波の励振に対する尺度であるので、このようなオーバーラップ重み付けによって励振はこのすだれ変換子に亘って分配される。これは省略重み付けによっても可能である。すだれ変換子の更に別の変形実施形態は位置重み付け、すなわち電極指又は電極指グループのシフトによっても得られる。これらの電極指又は電極指グループはこの場合もはや厳密に指周期によって予め設定されるパターンにおいて配向されてはおらず、これによって反射作用においても励振強度においても変化する。
【００５４】
リアクタンスフィルタ構造を有する本発明の構成素子は、あらゆる表面付近音響波によって作動しうる。どのようなタイプの音響波が有利に励振されるかは、とりわけ選択された圧電基板の材料及び切断角に依存し、この圧電基板は適当な担体基板の上に載置されている圧電フィルムも含みうる。
【００５５】
圧電基板は材料LiTaO３、LiNbO３、石英、ランガサイト（LGS）、ランガタート（LGT）、GaBO４、Li２B４O７、ランガナイト（LGN）、KNbO３又はGaAsのうちの一つを含む。
【００５６】
基板が担体上の圧電フィルムである場合には、圧電フィルムは有利には材料LiTaO３、LiNbO３、AlN、ZnO又はGaAsのうちの１つから形成される。
【００５７】
波のタイプは構成素子の動作周波数にも依存する。表面付近音響波としては、とりわけいわゆる表面弾性波（ＳＡＷ）、レイリー波、ずれ波（Scherwelle）、漏れ波（Leckwelle）、ＢＧＳ波（Bleusein Gulyaev Shimizu 波）又はＨＶＰ−ＳＡＷ（high velocity pseudo surface acoustic waves）が適している。あらゆるこれらの波タイプに対して、原理的には同一の電極構造乃至は励振すだれ変換子が適している。
【００５８】
以下において本発明を実施例及びこの実施例に所属する１９個の図面に基づいて詳しく説明する。これらの図面は単に概略的に示されており、それゆえスケールは精確ではない。同一の又は同じ作用をする部分は同一の参照符号が付けられている。
【００５９】
図１は２つの直列結合すだれ変換子を有する装置を示し、
図２は３つの音響的に結合された直列すだれ変換子を有する装置を示し、
図３は２つの音響的に結合された並列すだれ変換子を有する装置を示し、
図４はすだれ変換子の２つの音響的に結合されたカスケードを示し、
図５はすだれ変換子の３つの音響的に結合されたカスケードを示し、
図６は個別のすだれ変換子とのカスケードの結合を示し、
図７は直列すだれ変換子の２つのカスケードの並列すだれ変換子のカスケードとの音響的結合を示し、
図８は構成素子の異なる回路に設けられたすだれ変換子の結合を示し、
図９は２つの異なる回路のすだれ変換子が音響的に結合される、実施例を示し、
図１０は異なるアパーチャを有する２つのすだれ変換子の音響的結合を示し、
図１１は類似の結合を示し、すだれ変換子が構成素子の異なる分岐路に設けられており、
図１２は異なる分岐路における異なるアパーチャを有する２つのカスケードが音響的に互いに結合される、更に別の変形実施例を示し、
図１３は音響的に互いに結合されたすだれ変換子の様々な中間部を示し、
図１４はすだれ変換子の間の非励振電極指を有する２つの結合されたすだれ変換子を示し、
図１５はフローティングリフレクタを間に有する２つの音響的に結合されたすだれ変換子を示し、
図１６は結合するすだれ変換子の間にフローティングリフレクタを有する２つの結合されたカスケードを示し、
図１７は結合するリフレクタ構造を間に有する結合されたすだれ変換子の２つのカスケードを示し、
図１８は２つの非励振電極指を間に有する音響的に互いに結合されたすだれ変換子の２つのカスケードを示し、
図１９は全部同じ励振におけるカスケード接続の様々な方法を示し、
図２０はそれぞれ直列及び/又は並列すだれ変換子が音響的に結合されている、装置を示し、
図２１はカスケード接続されたすだれ変換子を有する同じ装置を示す。
【００６０】
図１は表面付近音響波によって作動する第１の本発明の構成素子を示し、この構成素子では第１の端子Ｔ１と第２の電気端子Ｔ２との間に第１の直列すだれ変換子ＩＳ１及び第２の直列すだれ変換子ＩＳ２が直列に接続されている。これら２つのすだれ変換子は伝播方向においてインラインに互いに前後に配置されており、よって近くに並んでおり、これらのすだれ変換子は音響的に互いに結合しうる。直列すだれ変換子ＩＳ１、ＩＳ２を有する音響トラックは両側面においてそれぞれリフレクタＲＳ１、ＲＳ２によって限定されている。回路においてこれら２つの直列すだれ変換子の間に置かれている分岐地点Ｖ１と基準電位ＢＰとの間には、両側面がそれぞれリフレクタＲＰによって限定された並列すだれ変換子ＩＰが配置されている。これによって並列分岐路において１ポート型共振器が形成され、他方で２つの直列すだれ変換子はそのリフレクタとともに２ポート型共振器を形成する。音響的に結合されたすだれ変換子を有する公知の装置とは違って、ここでは２つの音響的に互いに結合するすだれ変換子ＩＳは同一ではない。これらのすだれ変換子ＩＳは異なるアパーチャ、異なるピッチ（指周期）、異なる個数の電極指、異なる金属被覆厚又は異なる重み付けのうちのいずれかを有する。
【００６１】
図２は本発明の更に別の実施形態を示し、この実施形態は図１の変形として第３の直列すだれ変換子ＩＳ３を有し、この第３の直列すだれ変換子ＩＳ３は２つの別の直列すだれ変換子ＩＳ１及びＩＳ２とインラインに配置され、これらと音響的に結合されている。ここでも分岐地点Ｖ１と基準電位との間にはすだれ変換子ＩＰを有する並列分岐路が接続されている。公知の装置とは異なってここでは分岐回路の対称性が壊れており、すだれ変換子ＩＳ２及びＩＳ３は直列にカスケード接続されており、しかもこれら２つのすだれ変換子の間には並列分岐路の分岐のための分岐地点が設けられてはいない。
【００６２】
図３は更に別の実施形態を示し、この実施形態では第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間の直列分岐路において２つの直列すだれ変換子ＩＳ１及びＩＳ２が設けられている。これらのすだれ変換子の各々はそれぞれ２つのリフレクタによって限定されており、この結果、これら２つのすだれ変換子ＩＳの間には結合が生じ得ない。直列分岐路の第１及び第２の分岐地点Ｖ１、Ｖ２からそれぞれ並列分岐路が基準電位へと接続されている。第１の並列分岐路には並列すだれ変換子ＩＰ１が設けられ、第２の並列分岐路には第２の並列すだれ変換子ＩＰ２が設けられている。両方の並列すだれ変換子は音響的に結合されており、これは図面において二重矢印Ｋによって示されている。これら両方の並列すだれ変換子ＩＰが少なくとも部分的に同一の音響トラックに配置されているならば、結合が行われうる。
【００６３】
図４は本発明の装置を示し、この装置では４つのすだれ変換子ＩＳ１〜ＩＳ４が第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間に直列に接続されている。これらのすだれ変換子のそれぞれ２つはカスケード接続されており、この結果全体として直列すだれ変換子ＩＳの折り畳まれた四段カスケードが得られる。すだれ変換子ＩＳ１及びＩＳ２乃至はＩＳ３及びＩＳ４を含んでいる２つの（部分）カスケードは直列分岐路乃至は一般的に回路の分岐路のＵ字状折り畳みによって空間的には隣接し、それぞれ異なるカスケードに設けられた２つの直列すだれ変換子間の音響的結合が生じ、とりわけＩＳ１とＩＳ４との間の乃至はＩＳ２とＩＳ３との間の結合が生じる。直列分岐路は接続地点Ｐ１において折り畳まれ、この地点において並列分岐路が分岐されうる。両側面においてこの装置はリフレクタによって限定され、この結果、各トラック内の２つのリフレクタの間には共振空間が開かれる。
【００６４】
図５はカスケード接続されたすだれ変換子の更に別の装置を示す。第１の端子Ｔ１と分岐地点Ｖ１との間には２つの直列すだれ変換子ＩＳ１、ＩＳ２が直列に接続され、音響波の伝播方向に対して横方向に並んで配置されている。分岐地点Ｖ１と第２の外部端子Ｔ２との間にはそれぞれ２つのすだれ変換子から成る２つのカスケードが並列に接続されている。第１のカスケードはすだれ変換子ＩＳ３、ＩＳ４を含み、これに並列に接続された第２のカスケードはＩＳ３’、ＩＳ４’を含む。これらのカスケードは相対的に互いに配置されており、全体としてはこれら２つのカスケードから成る２つの音響トラックにおいてそれぞれ１つのすだれ変換子が配置され、１つのトラック内部において３つのそこに配置されたすだれ変換子の間で音響的結合が生じる。
【００６５】
図６は本発明の更に別の実施形態を示し、この実施形態では直列分岐路における第１の直列すだれ変換子ＩＳ１が第２及び第３の直列すだれ変換子ＩＳ２、ＩＳ３から成るカスケードと直列に接続されている。この回路は地点Ｐ１において折り畳まれており、この結果、カスケードは第１のすだれ変換子ＩＳ１とインラインに配置されており、この第１のすだれ変換子ＩＳ１のアパーチャは第２及び第３のすだれ変換子ＩＳ２、ＩＳ３のアパーチャの和に相応する。これによって、第１のすだれ変換子ＩＳ１は第２のすだれ変換子とも第３のすだれ変換子とも音響的に結合されている。両側面においてこの装置はリフレクタによって限定されている。
【００６６】
図７は更に別の装置を示し、この装置では第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間に４つの直列すだれ変換子ＩＳ１〜ＩＳ４が一回折り畳まれたカスケードにおいて設けられており、これらのすだれ変換子のうちのそれぞれ２つが互いに音響的に結合されている。第２の端子Ｔ２の近くに置かれた分岐地点Ｖ１から並列分岐路が基準電位に接続されており、この並列分岐路には２つの並列すだれ変換子ＩＰ１、ＩＰ２から成る更に別のカスケードが設けられている。並列分岐路の空間的配置は、それぞれ１つの並列すだれ変換子が隣接する直列カスケードのそれぞれの１つの直列すだれ変換子と音響的に結合されているようになっている。
【００６７】
図８は本発明の更に別の実施形態を示し、この実施形態では互いに分離された回路に設けられているすだれ変換子間の音響的結合が行われる。構成素子内部に設けられているこのような分離された回路は例えばすだれ変換子乃至はすだれ変換子を含む共振器であり、これらの共振器はフィルタ回路の部分であり、ワイヤレス通信機器のＲＸ分岐路又はＴＸ分岐路に配置されている。図面では、第１の分岐路の直列すだれ変換子ＩＳ１と第２の回路の並列分岐路に設けられた並列すだれ変換子との間に音響的結合がある。例えば図９に図示されているように、２つの別個の回路を構成素子に設け、２つの直列すだれ変換子ＩＳ１、ＩＳ１’の間に音響結合が生じるようにすることも可能であり、これら２つのすだれ変換子は別個の回路においてそれぞれ直列分岐路に配置されている。また別個の回路に配置された並列分岐路乃至はそこに設けられた並列すだれ変換子が互いに結合される装置も可能である（図面には図示されていない）。それぞれ他の分岐路のすだれ変換子は結合されていない。
【００６８】
図１０は、ここで第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間に乃至はＴ１’とＴ２’との間に接続されている互いに分離された２つの回路を互いに空間的に近傍に配置し、これらの回路に設けられたすだれ変換子Ｉ１及びＩ１’（直列又は並列）が音響的に互いに結合する、更に別の方法を示す。これら２つの結合するすだれ変換子の異なるアパーチャによって部分的な結合しか行われず、トラック乃至は部分トラックは両側面において少なくとも１つのリフレクタによって限定されている。異なる回路のすだれ変換子の間の結合は、異なる分岐路、例えば直列分岐路及び並列分岐路において配置されているすだれ変換子間でも行われうる。
【００６９】
図１１は第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間の直列分岐路において２つのすだれ変換子ＩＳ１、ＩＳ２のカスケードが接続されている装置を示す。分岐地点Ｖ１と基準電位との間には２倍のアパーチャを有する並列すだれ変換子が接続されており、この並列すだれ変換子は音響的に第１のすだれ変換子ＩＳ１とも第２のすだれ変換子ＩＳ２とも結合する。
【００７０】
図１２は類似の実施形態を示し、この実施形態では、並列分岐路における二段カスケード内に設けられた並列すだれ変換子ＩＰ１及びＩＰ２のアパーチャが直列分岐路に三段カスケードとして設けられている直列すだれ変換子のアパーチャの非整数倍を有する。直列及び並列カスケードは互いに並んで配置されており、第１の並列すだれ変換子と第１及び第２の直列すだれ変換子との間で音響的結合が行われ、ならびに第２の並列すだれ変換子ＩＰ２と第２及び第３の直列すだれ変換子との間の音響的結合が行われる。
【００７１】
これまでの図面ではすだれ変換子は概略的に小箱によって示されてきたが、実際には２つの側面から櫛状に相互に入り込んでいる電極櫛であり、これらの電極櫛は異なる電流バスバーに接続されている。このようなすだれ変換子内の電極指の配置は規則的に交互しており、この結果、交互に各々の電流バスバーから指が出ており、全ての電極指は均一に互いにオーバーラップする。しかし、不規則な指列を有する又は異なるオーバーラップ長を有するすだれ変換子も可能である。異なる電流バスバーから出ている電極指のオーバーラップ長が変化する場合、重み付けと呼ぶ。
【００７２】
２つの音響的に結合されたすだれ変換子の空間的配置に関しては、これらは音響的結合が生じ得るようでなくてはならない。第２のすだれ変換子Ｉ２が第１のすだれ変換子Ｉ１の音響トラック内にあるか又は少なくとも部分的にこの音響トラック内に設けられている場合には常にそうである。空間的な距離は、第１のすだれ変換子Ｉ１において発生される音響波が第２のすだれ変換子へと到達し、そこで入力結合し、しかもそれ以前にこの音響波のエネルギが失われることがない程度に小さくなければならない。
【００７３】
図１３は２つの音響的に結合されたすだれ変換子Ｉ１、Ｉ２を相互に配置する様々な方法を示す。図１３ａでは、２つのすだれ変換子Ｉ１、Ｉ２は互いにごく接近して配置され、隣接するそれぞれの末端の電極指がこれら２つのすだれ変換子Ｉ１、Ｉ２の各々の内部における電極指の間隔に相応する間隔を有する。これら２つのすだれ変換子Ｉ１、Ｉ２内の電流バスバーの極性に依存して、このようにして０°又は１８０°のいずれかの位相差が生じる。
【００７４】
図１３ｂは音響的に結合されたすだれ変換子Ｉ１、Ｉ２を示し、これらのすだれ変換子Ｉ１、Ｉ２の末端の互いに向かい合った電極指はこれらのすだれ変換子の各々の内部の電極指の間隔を上回る距離だけ互いに離れている。これらの２つのすだれ変換子の間において、基板表面をこの場合図１３ｂの下側に図示されているように露出させることもできる。しかし、これら２つの音響的に結合されたすだれ変換子の間の基板表面を、例えば図１３ｂの上側に図示されているように金属被覆によって覆うことも可能である。これら２つのすだれ変換子間の間隔は任意でよく、これら２つのすだれ変換子の間の所望されたあらゆる位相差をセットできる。
【００７５】
更に別の方法は、図１３ｃに図示されているように、２つの音響的に互いに結合されたすだれ変換子Ｉ１、Ｉ２の間の間隔を反射構造Ｒ又はＲ’で充填することである。これらの反射構造は、図１３ｃの上側に示されているように、予め設定された間隔で配置されたリフレクタストリップであってもよい。しかしまた、短絡されたリフレクタグリッドＲ’をこれら２つの互いに結合されたすだれ変換子の間に設けることも可能である。いずれにせよ、反射作用、従ってとりわけリフレクタストリップの個数は、完全な反射が生じないように選定され、この結果、音響波に対するリフレクタＲ、Ｒ’は部分透過的である。反射作用を介してこれら２つのすだれ変換子の間の音響的結合の程度が調整される。リフレクタストリップの個数は１と１００との間で選択されうる。
【００７６】
図１４は本発明の更に別の局面を示し、この局面は２つの音響的に互いに結合されたすだれ変換子の間の中間部の精確な構成に関する。すだれ変換子の回路及び配置に応じて、異なるすだれ変換子の隣接する電極指の間には電位差が生じうる。この電位差はすだれ変換子内部の異なる電極指の間で通常生じる電位差よりもはるかに大きい。しかし、あまりにも大きな電位差は、外部端子のうちの１つ又は両方に高周波信号が印加されるようなすだれ変換子の動作の際に、電気的なフラッシュオーバを引き起こしうる。この電気的フラッシュオーバは少なくともすだれ変換子の動作を妨げ、しばしば構成素子の損傷又はそれ以上に破壊を引き起こしうる。本発明の改良実施形態では、音響的に結合されたすだれ変換子の間の中間部が、隣接する電極構造の間の電位差を最小化するように構成される。図１４は２つのインラインに配置され直列に互いに接続されかつ音響的に互いに結合されたすだれ変換子Ｉ１、Ｉ２の装置を示し、この装置では両方のすだれ変換子の末端の指が同一の電流バスバーに、しかも平均電位を有する電流バスバーに固定されている。これによって、これら２つの末端の電極指の間には電位差が生じることはなく、すだれ変換子の内部の末端の電極指とこれに隣接する電極指の間には通常の電位差が存在する。すだれ変換子の下にはこの図面及び他の図面においてすだれ変換子の動作の際の電位経過が相応のサインカーブによって示されている。これら２つのすだれ変換子の間では矢印で示された位置において電位差が生じないことが明瞭である。
【００７７】
図１５では、２つの音響的に互いに結合されかつ電気的に直列に接続されたすだれ変換子Ｉ１、Ｉ２の間にフローティングリフレクタＲが配置されている。こうすれば末端の電極指の間の電位差は２つのすだれ変換子Ｉ１、Ｉ２及びリフレクタＲにおいて最大でも異なるすだれ変換子のこれら両方の末端の電極指の間で生じうる値の半分の大きさとなる。こうして異なる電位の電極構造の間の電気的フラッシュオーバの確率は低減される。
【００７８】
図１６はそれぞれ２つのすだれ変換子から成る２つの直列に接続されたカスケードを示し、これらのすだれ変換子はＵ字状に配置されており、異なるカスケードのそれぞれ２つのすだれ変換子が音響的に互いに結合する。カスケード接続によって電気的には互いに接続されていない電極構造において全部で５つの異なる電位が生じ、これらの５つの異なる電位は極端な電位の間で隣接する構造の大きな電位差を引き起こしうる。本発明では、これが、両方のカスケードの間でトラックごとにフローティングリフレクタ構造Ｒを配置することによって、本発明の図１６の実施形態において阻止される。さらにこのリフレクタ構造に隣接する電極構造は最大電位にはなく、この結果、このようにしても電位差が低減される。
【００７９】
図１７は図１６と類似のカスケードを示しているが、次のような相違点を有する。すなわち、反射構造が音響的に互いに結合しかつ異なるトラックに配置されたすだれ変換子の間で導電的に互いに接続されているという相違点である。このようにして異なるすだれ変換子の間の容量性結合が、例えば第１のカスケードの下側のすだれ変換子と第２のカスケードの別のトラックに設けられた上側のすだれ変換子ＩＳ４との間の電気的な接続を介して得られる。
【００８０】
図１８は、折り畳まれたカスケード内の電位差を末端の電極構造の間で低減する、更に別の方法を示す。２つの二段カスケードは最も下の電流バスバーを介して電気的に直列に接続されている。これによって最も下の電流バスバーは平均電位、例えば電気的にニュートラルな電位にある。電位差のより良好な切り下げのためには、２つの末端の電極指が下側の平均電位にある電流バスバーに接続され、これらの２つの末端の電極指が下側のトラックにおいて励振電極指として作用し、これに対して上側のトラックにおいて逆相に励振するものとして作用しするように延長される。
【００８１】
図１９は、いかにして個別のすだれ変換子が複数のすだれ変換子のカスケードによって置換されるかに関する様々な方法を示す。カスケード接続によって端子Ｔ１、Ｔ２の間に印加される電圧は個々のカスケード接続されたすだれ変換子に分配されるので、個々のすだれ変換子において励振強度が低下される。図１９ａに図示されたカスケード接続されていない所与の底面積の単一すだれ変換子を図１９ｂのような三段カスケードによって置き換えるためには、全てのすだれ変換子の加算された底面積（共振器面積）をファクタｎ２だけ増大させることが必要であり、ここでｎはカスケード段の個数（図面ではｎ＝３）である。図１９ｂの三段カスケードは図１９ａの単一すだれ変換子と同じインピーダンスを有し、この図１９ａの個別すだれ変換子は９分の１の底面積しか必要としない。
【００８２】
図１９ｃは、同様に図１９ａの単一すだれ変換子とほぼ同じインピーダンスを有する複数のすだれ変換子の三重カスケード接続の可能な実施形態を示す。カスケード接続されたすだれ変換子全体はインラインに音響トラック内に配置されている。第１のすだれ変換子Ｉ１（直列又は並列）は第２のすだれ変換子Ｉ２、Ｉ２’及び第３のすだれ変換子Ｉ３、Ｉ３’と直列に接続されている。この場合、第１のすだれ変換子Ｉ１は中心すだれ変換子であり、この結果、２つの隣接する外側すだれ変換子Ｉ２、Ｉ２’は互いに並列に、しかし第１のすだれ変換子Ｉ１には直列に接続されている。同様に第３のすだれ変換子Ｉ３、Ｉ３’も互いに並列に、しかしＩ１には直列に接続されている。このカスケード接続された装置の９倍に増大された必要な底面積はここでは変わらないアパーチャで１つの音響トラックに分配されている。しかし、カスケード内のアパーチャを変えて水平及び垂直方向にカスケードの幾何学的な広がりの拡大又は縮小を行うことも可能である。
【００８３】
図１９ｄは回路から見て図１９ｃの装置に相応するが、図１９ｃの装置の方が音響波の伝播方向内にははるかに小さな広がりを有する。
【００８４】
図２０はインラインに第１の端子と第２の端子との間の直列分岐路において接続された４つの直列すだれ変換子ＩＳ１〜ＩＳ４を示す。これらに対して並列にそれぞれ並列すだれ変換子ＩＰ１、ＩＰ２、ＩＰ３、ＩＰ４を有する４つの並列分岐路が接続されている。直列及び並列すだれ変換子はそれぞれ共通のトラックにおいてこのトラックを限定する２つのリフレクタＲＳ、ＲＰの間に配置されており、互いに音響的に結合されている。
【００８５】
図２１はこれに相応する装置を示し、しかしこの装置では直列及び並列すだれ変換子ＩＳ、ＩＰの各々が音響波の伝播方向に対して横方向に隣り合って配置されたそれぞれ２倍のすだれ変換子面積を有するすだれ変換子の二重カスケードによって置き換えられている。これらのすだれ変換子はここでは図２０のアパーチャと同じアパーチャを有する。装置全体は４つの音響トラックを有し、全てのすだれ変換子は音響トラック内で音響的に結合されている。この装置は図２０に図示された装置と同じフィルタ特性を有し、それゆえこの装置は１つのフィルタにおいて置き換えられるが、これに対して４倍のすだれ変換子面積のために４倍のパフォーマンス安定性を有する。
【００８６】
変形実施形態においてはトラック毎にそれぞれ１つのタイプ（直列ＩＳ又は並列ＩＰ）のすだれ変換子だけが互いに結合される。
【００８７】
本発明は理解しやすくするために小数の実施例に基づいてのみ説明及び図示されたが、本発明はここに図示された実施例に限定されるものではない。変形可能性はとりわけ図示された実施形態の組み合わせ及び音響的に結合されたすだれ変換子の間の異なる中間部と回路装置の組み合わせによって生じる。とりわけ異なる指周期、異なる金属被覆率を有する音響的に結合されたすだれ変換子、重み付けされたすだれ変換子、可変的な指周期を有するすだれ変換子、及び、異なる個数の電極指を有する結合されたすだれ変換子ならびに音響的に結合されたすだれ変換子の間のリフレクタの様々な変形例はここでは図示されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】２つの直列結合すだれ変換子を有する装置を示す。
【００８９】
【図２】３つの音響的に結合された直列すだれ変換子を有する装置を示す。
【００９０】
【図３】２つの音響的に結合された並列すだれ変換子を有する装置を示す。
【００９１】
【図４】すだれ変換子の２つの音響的に結合されたカスケードを示す。
【００９２】
【図５】すだれ変換子の３つの音響的に結合されたカスケードを示す。
【００９３】
【図６】個別のすだれ変換子とのカスケードの結合を示す。
【００９４】
【図７】直列すだれ変換子の２つのカスケードの並列すだれ変換子のカスケードとの音響的結合を示す。
【００９５】
【図８】構成素子の異なる回路に設けられたすだれ変換子の結合を示す。
【００９６】
【図９】２つの異なる回路のすだれ変換子が音響的に結合される、実施例を示す。
【００９７】
【図１０】異なるアパーチャを有する２つのすだれ変換子の音響的結合を示す。
【００９８】
【図１１】類似の結合を示し、すだれ変換子が構成素子の異なる分岐路に設けられている。
【００９９】
【図１２】異なる分岐路における異なるアパーチャを有する２つのカスケードが音響的に互いに結合される、更に別の変形実施例を示す。
【０１００】
【図１３】音響的に互いに結合されたすだれ変換子の様々な中間部を示す。
【０１０１】
【図１４】すだれ変換子の間の非励振電極指を有する２つの結合されたすだれ変換子を示す。
【０１０２】
【図１５】フローティングリフレクタを間に有する２つの音響的に結合されたすだれ変換子を示す。
【０１０３】
【図１６】結合するすだれ変換子の間にフローティングリフレクタを有する２つの結合されたカスケードを示す。
【０１０４】
【図１７】結合するリフレクタ構造を間に有する結合されたすだれ変換子の２つのカスケードを示す。
【０１０５】
【図１８】２つの非励振電極指を間に有する音響的に互いに結合されたすだれ変換子の２つのカスケードを示す。
【０１０６】
【図１９】全部同じ励振におけるカスケード接続の様々な方法を示す。
【０１０７】
【図２０】それぞれ直列及び/又は並列すだれ変換子が音響的に結合されている、装置を示す。
【０１０８】
【図２１】カスケード接続されたすだれ変換子を有する同じ装置を示す。
【符号の説明】
【０１０９】
Ｔ１  第１の端子
Ｔ２  第２の端子
Ｉ１、Ｉ２  すだれ変換子
ＩＳ  直列すだれ変換子
ＩＰ  並列すだれ変換子
Ｖ１  分岐地点
ＢＰ  基準電位
Ｒ、Ｒ’  反射構造、リフレクタ
ＲＳ  （直列すだれ変換子の）リフレクタ
ＲＰ  （並列すだれ変換子の）リフレクタ
Ｋ  二重矢印
Ｐ１  接続地点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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