KR100896897B1 - 탄성 표면파 장치 및 그를 이용한 통신 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 평형-불평형 변환 기능을 갖도록 둘 이상의 빗살형 전극부들(11, 12, 13, 21, 22 및 23)이 압전 기판(60) 위에 제공된다. 인접한 빗살형 전극부들(11, 12, 13,21, 22 및 23)의 경계에서 인접한 전극지들 중 적어도 하나는 불평형 단자(5) 및 평형 단자들(6 및 7) 중 하나에 접속된다.
평형 단자, 불평형 단자, 전극지, 빗살형 전극, 필터, 평형-불평형 변환, 진폭, 위상
Description
본 발명은 평형-불평형 변환 기능 및 필터링 기능을 갖는 탄성 표면파 장치, 및 그러한 탄성 표면파 장치를 이용한 통신 장치에 관한 것이다.
최근 몇 년 동안, 휴대용 전화기들과 같은 통신 장치들의 크기 및 무게가 실질적으로 감소되어 왔다. 따라서, 부품들의 개수 및 크기 등이 감소되었을 뿐만 아니라 다중 기능의 부품들이 개발되어 왔다.
그러한 조건에서, 평형-불평형 기능 또는 소위 발룬(balun) 기능을 갖는 휴대용 전화기들의 RF 단에 이용되는 탄성 표면파 장치들은 최근 몇 년 동안 엄격하게 연구되어 오고 GSM에 공통으로 이용되어 왔으며, 이들 장치들이 PCS, DCS 등에 이용될 수 있는 가능성이 미래에는 매우 높다.
평형-불평형 변환 기능을 갖는 그러한 탄성 표면파 장치들이 일본 무심사 특허출원공보 제6-204781호 및 일본 무심사 특허출원공보 제11-145772호에 기술되어 있다. 상술한 탄성 표면파 장치들에서, 예를 들면, 도 4에 도시된 구조가 널리 이용된다. 도 4에 도시된 탄성 표면파 장치는 압전 기판(압전 기판은 생략되어 있음) 위의 도 5에 도시된 탄성 표면파 필터(3) 및 도 6에 도시되고 위 탄성 표면파 필터(3)의 경우로부터 위상이 180° 오프셋된 탄성 표면파 필터(4)를 포함한다.
탄성 표면파 필터(3)는 세 개의 빗살형 전극부(Interdigital transducer; 이하 "IDT"라 한다)들을 갖는 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터이고, 탄성 표면파의 전파 방향을 따라 중앙의 IDT(32)의 좌우 측에 IDT(31) 및 IDT(33)가 배열되고, 반사기들(14 및 15)이 IDT들(31, 32 및 33)을 개재하도록 배열된다.
탄성 표면파 필터(4)는 세 개의 IDT들을 갖는 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터이고, 탄성 표면파의 전파 방향을 다라 중앙의 IDT(42)의 좌우 측에 IDT(41) 및 IDT(43)가 배열되고, 반사기들(24 및 25)이 IDT들(41, 42 및 43)을 개재하도록 배열된다.
탄성 표면파 필터(3) 및 탄성 표면파 필터(4)에서, 중앙 IDT들(32 및 42)의 위상은 서로 180° 오프셋되고, 즉 IDT(32)의 전극지 부분들(32a 및 32b)의 극성이 IDT(42)의 전극지 부분들(42a 및 42b)의 극성과 반대이다.
IDT(31)의 전극지 부분(31b) 및 IDT(33)의 전극지 부분(33b)에 접속된 단자는 하나의 평형 단자(6)를 구성한다. IDT(41)의 전극지 부분(41b) 및 IDT(43)의 전극지 부분(43b)에 접속된 단자는 다른 하나의 평형 단자(7)를 구성한다. IDT(32)의 전극지 부분(32b) 및 IDT(42)의 전극지 부분(42b)에 접속된 단자는 나아가 하나의 불평형 단자(5)를 구성한다.
평형-불평형 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치에서, 불평형 신호 단자 및 개개의 평형 신호 단자들 사이의 통과대역 내측의 전송 특성을 고려한다면, 진폭 특성은 동일해야 하고 위상 특성은 그들 사이에서 180° 오프셋되어야 하며, 그리 고 통과대역 외측에서는, 진폭 특성 및 위상 특성이 그들 사이에서 동일해야 한다.
진폭 평형 및 위상 평형에 관하여, 상술한 평형-불평형 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치가 3-포트 장치로서 참조되고, 예를 들면 불평형 입력 단자는 제 1 포트로서 참조되고 평형 출력 단자들이 각각 제 2 포트 및 제 3 포트로서 참조되는 경우, 진폭 평형 및 위상 평형은 다음과 같이 정의된다. 진폭 평형 = ｜A｜, A = ｜20log(S21)｜-｜20log(S31)｜이고, 그리고 위상 평형 = ｜B-180｜, B = ｜∠S21-∠S31｜이다. 더욱이, S21은 제 1 포트로부터 제 2 포트로의 전송 팩터이고, S31은 제 1 포트로부터 제 3 포트로의 전송 팩터이다. 평형 신호 단자들 사이의 그러한 평형에 관하여, 이상적으로는 탄성 표면파 장치의 통과대역 내측에서 진폭 평형은 0 ㏈이고 이상 평형은 0°이다.
그러나, 도 4에 도시된 탄성 표면파 장치에서는, 이상적 평형과 차이가 있으며, 그리고 실제로 이용되는 경우에 차이의 정도는 문제점들을 야기한다. 즉, 관련된 탄성 표면파 장치인 탄성 표면파 필터(3)에서, 세 개의 IDT들(IDT(31), IDT(32) 및 IDT(33)) 사이의 경계들에서 최외곽 핑거 전극들에 속하는 전극지 부분들(31a, 32a 및 33a) 각각은 접지된다.
다른 한편, 관련된 탄성 표면파 장치인 탄성 표면파 필터(4)에서, 세 개의 IDT들(IDT(41), IDT(42) 및 IDT(43)) 사이의 경계들에서 최외곽 핑거 전극들에 속하는 전극지 부분들(31a, 32a 및 33a)에 관하여, IDT(42)의 전극지 부분(42a)은 불평형 단자(5)에 접속되고 그리고 IDT(41) 및 IDT(43)의 전극지 부분들(41a 및 43a) 각각은 접지된다.
그러므로, 탄성 표면파 필터(3)의 IDT들(31, 32 및 33) 사이의 경계에서, 접지된 전극지 부분들(31a, 32a 및 33a)이 서로 인접하기 때문에, 아무런 탄성 표면파가 여기되지 않는다. 그러나, 탄성 표면파 필터(4)의 IDT들(41, 42 및 43) 사이의 경계에서, 불평형 단자(5)에 접속된 전극지 부분(42a)은 접지된 전극지 부분들(41a 및 43a)에 대하여 전위차를 형성하기 때문에, 탄성 표면파가 여기된다.
이러한 방식으로, 탄성 표면파 필터(3) 및 탄성 표면파 필터(4) 사이에서, 인접한 IDT들 사이의 경계에서 탄성 표면파가 여기되는지 여부에 따라 차이가 존재하기 때문에, 필터링 특성이 실질적으로 다르다. 이러한 점은 상술한 관련된 탄성 표면파 장치에서 평형, 구체적으로는 통과대역 내측의 평형이 크게 억제된다는 문제점을 야기한다.
상술한 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시형태들은 평형-불평형 변환 기능을 가지며 IDT들의 경계에서 전극지들의 극성 배열을 변경함으로써 두 개의 탄성 표면파 필터들의 필터링 특성이 실질적으로 동일하고 그리고 평형 구체적으로 통과대역 내측의 평형이 크게 향상되는 탄성 표면파 장치를 제공하고, 그리고 또한 그러한 신규의 탄성 표면파 장치를 포함하는 통신 장치를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 탄성 표면파 장치는 압전 기판, 압전 기판 위로 전파되는 탄성 표면파의 전파 방향을 따라 제공되는 적어도 두 개의 빗살형 전극부들을 포함하는 적어도 하나의 탄성 표면파 필터를 포함하며, 적어도 하 나의 탄성 표면파 필터는 평형-불평형 변환 기능을 갖도록 압전 기판 위에 배열된다. 인접한 빗살형 전극부들 각각에서 최외곽 전극지들 중 적어도 하나의 전극지는 신호 단자에 접속된다.
상술한 탄성 표면파 장치에 따르면, 적어도 두 개의 빗살형 전극부들이 압전 기판 위에 탄성 표면파의 전파 방향을 따라 배열되어 있기 때문에, 압전 기판에 의해 정의되는 통과대역 및 정지대역 그리고 빗살형 전극부들이 설정되며, 그리고 현저한 필터링 기능이 달성된다. 덧붙여, 평형-불평형 변환 기능을 갖도록 하나 이상의 탄성 표면파 필터들이 제동되기 때문에, 평형 단자들 및 불평형 단자들의 신호 단자들이 제공된다.
이에 더하여, 상술한 탄성 표면파 장치에서, 인접한 빗살형 전극부들 내 최외곽 전극지들 중 적어도 하나의 전극지가 신호 단자에 접속되기 때문에, 인접한 최외곽 전극지들 양쪽을 접지하는 것이 방지된다. 그러므로, 상술한 탄성 표면파 장치에서, 인접한 최외곽 전극지들을 모두 접지시킴으로써 야기되는 빗살형 전극부들 사이의 특성의 차이는 크게 감소하고, 그리고 평형 단자들 사이의 평형이 크게 향상된다.
본 발명의 바람직한 다른 실시형태에 따른 탄성 표면파 장치는 압전 기판, 및 압전 표면파의 전파 방향을 따라 배치된 적어도 두 개의 빗살형 전극부들을 포함하는 적어도 하나의 탄성 표면파 필터를 포함하며, 적어도 하나의 탄성 표면파 필터는 평형-불평형 변환 기능을 갖도록 압전 기판 위에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상술한 탄성 표면파 장치에 따르면, 전극지들 사이에서 탄성 표면파가 여기하도록 인접한 빗살형 전극부들 내 마주보는 전극지들이 배열되기 때문에, 위 전극지들 사이에서 탄성 표면파가 여기하지 않는 경우에 야기되는 빗살형 전극부들 사이의 특성의 차이가 방지되고, 그리고 평형 단자들 사이의 평형이 크게 향상된다.
상술한 탄성 표면파 장치에서, 탄성 표면파 필터는 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터인 것이 바람직하다. 덧붙여, 위 탄성 표면파 장치에서, 탄성 표면파 필터는 세 개의 빗살형 전극부들을 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 탄성 표면파 장치에 따르면, 탄성 표면파 필터는 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터이거나 또는 세 개의 빗살형 전극부들을 포함하고 있기 때문에, 평형-불평형 변환 기능이 용이하게 달성될 수 있다.
상술한 탄성 표면파 장치에서, 서로 위상이 180° 오프셋되는 두 개의 탄성 표면파 필터들이 포함되는 것이 바람직하다. 상술한 구성에 따르면, 두 개의 탄성 표면파 필터들의 위상이 서로 180° 오프셋되기 때문에, 평형-불평형 변환 기능이 보다 효과적으로 달성되며, 정지대역 내의 감쇠가 다수의 탄성 표면파 필터들을 이용함으로써 증가하고, 그리고 필터링 특성이 크게 향상된다.
상술한 탄성 표면파 장치에서, 탄성 표면파 필터는 탄성 표면파의 전파 방향을 따라 제공되는 세 개의 빗살형 전극부들을 포함하며, 중앙의 빗살형 전극부는 불평형 단자에 접속되고 그리고 좌측 및 우측 빗살형 전극부들은 평형 단자들에 접속되며, 그리고 좌측 및 우측 빗살형 전극부들의 위상은 서로 180° 오프셋된다.
상술한 구성에 따르면, 좌측 및 우측 빗살형 전극부들의 위상이 서로 180° 오프셋되기 때문에, 평형-불평형 변환 기능이 하나의 탄성 표면파 필터를 이용함으로써 달성된다. 그러므로, 상술한 탄성 표면파 장치의 구성은 단순하다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태에 따른 통신 장치는 상술한 본 발명의 바람직한 실시형태들에 따른 탄성 표면파 장치들을 포함한다. 통신 장치가 필터링 기능 및 평형-불평형 변환 기능을 갖도록 복합 구조를 갖기 때문에, 통신 장치의 크기가 크게 감소되고, 그리고 이에 더하여, 평형이 크게 향상되고, 통신 특성이 두드러지며, 그리고 통신 성능이 크게 향상된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태들에 따른 탄성 표면파 장치는 평형 및 불평형 신호들 사이의 변환 기능을 갖고, 그리고 평형, 구체적으로는 통과대역 내의 진폭 평형을 크게 향상시키며, 따라서 최외곽 전극지들 중 적어도 하나가 신호 단자에 접속되고 그리고 나란히 배치된 접지된 전극지들이 방지된다.
덧붙여, 상술한 구성에서, 관련된 실시예들과 비교하여 증가된 대역폭이 생성된다.
본 발명의 다른 특징들, 요소들, 특성들 및 이점들이 첨부된 도면들을 참조하여 뒤따르는 본 발명의 바람직한 실시형태들의 상세한 기술로부터 보다 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 탄성 표면파 장치를 보여준다.
도 2는 도 1에 도시된 탄성 표면파 장치의 하나의 탄성 표면파 필터를 보여준다.
도 3은 도 1에 도시된 탄성 표면파 장치의 다른 탄성 표면파 필터를 보여준다.
도 4는 관련된 실시예의 탄성 표면파 장치를 보여준다.
도 5는 관련된 실시예의 탄성 표면파 장치의 하나의 탄성 표면파 필터를 보여준다.
도 6은 관련된 실시예의 탄성 표면파 장치의 다른 탄성 표면파 필터를 보여준다.
도 7은 다른 관련 실시예의 탄성 표면파 장치를 보여준다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시형태에 따른 탄성 표면파 장치를 보여준다.
도 9는 도 2, 3, 5 및 6에 도시된 네 개의 탄성 표면파 필터들의 감쇠를 비교하기 위한 그래프이다.
도 10은 도 5 및 6에 도시된 탄성 표면파 필터들의 통과대역 내 진폭 차이를 보여주는 그래프이다.
도 11은 도 3 및 5에 도시된 탄성 표면파 필터들의 통과대역 내 진폭 차이를 보여주는 그래프이다.
도 12는 도 2 및 6에 도시된 탄성 표면파 필터들의 통과대역 내 진폭 차이를 보여주는 그래프이다.
도 13은 도 2 및 3에 도시된 탄성 표면파 필터들의 통과대역 내 진폭 차이를 보여주는 그래프이다.
도 14는 다른 관련 실시예의 탄성 표면파 장치를 보여준다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예의 탄성 표면파 장치의 외관 구성을 보여준다.
도 16은 다른 관련 실시예 및 다른 실시예의 감쇠를 비교하기 위한 그래프이다.
도 17은 다른 관련 실시예 및 도 8에 도시된 바람직한 실시형태의 감쇠를 비교하기 위한 그래프이다.
도 18은 본 발명의 바람직한 다른 실시형태에 따른 탄성 표면파 장치를 보여준다.
도 19는 본 발명의 바람직한 다른 실시형태에 따른 탄성 표면파 장치를 보여준다.
도 20은 본 발명의 바람직한 다른 실시형태에 따른 탄성 표면파 장치를 보여준다.
도 21은 본 발명의 바람직한 다른 실시형태에 따른 탄성 표면파 장치를 보여준다.
도 22는 본 발명의 바람직한 실시형태들에 따른 탄성 표면파 장치를 이용한 통신 장치의 핵심 부분의 블록도이다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시형태들이 도 1 내지 22를 참조하여 기술된다.
본 발명의 실시예 1에 따른 탄성 표면파 장치(A)가 도 1에 도시되어 있다. 더욱이, 뒤따르는 실시예들 각각에서, 디지털 통신 시스템(DCS; Digital Communication System) 수신 회로가 실시예로서 도시되고 기술된다. 도 1 내지 3에 도시된 것처럼, 실시예 1에 따른 탄성 표면파 장치(A)에서, 두 개의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터들(1 및 2)이 예를 들면, 40±5° Y-절단 X 전파 LiTaO3 물질로 제작된 압전 기판(60) 위에 포토리소그래피 또는 다른 적절한 방법에 의해 형성된 알루미늄 전극들(박편들)을 이용함으로써 제공된다. 탄성 표면파 필터들(1 및 2) 각각은 탄성 표면파의 전파 방향을 따라 배열된다. 따라서, 소형화가 이루어진다.
탄성 표면파 필터(1)는 탄성 표면파의 전파 방향을 따라 이 순서로 배열된 적어도 두 개, 바람직하게는 세 개의 빗살형 전극부들(IDT들; Interdigital transducers; 11, 12 및 13), 및 IDT들(11, 12 및 13)을 개재하도록 배열된 반사기들(14 및 15)을 포함한다. 탄성 표면파 필터(2)는 탄성 표면파의 전파 방향을 따라 이 순서로 배열된 적어도 두 개, 바람직하게는 세 개의 IDT들(21, 22 및 23), 및 IDT들(21, 22 및 23)을 개재하도록 배열된 반사기들(14 및 15)을 포함한다.
IDT들(11, 12, 13, 21, 22 및 23)은 벨트 형상의 베이스 단부들(버스바들) 및 베이스 단부에 실질적으로 수직한 방향으로 베이스 단부의 한 측면 부분으로부터 뻗고 실질적으로 서로 평행하게 배열된 다수의 전극지들을 갖는 두 개의 전극지 부분들이 제공되며, 위 전극지 부분들 각각은 전극지들이 다른 전극지들 사이에 삽 입되고, 위 전극지 부분들 각각의 전극지들의 측면 부분들이 서로 마주보며, 그리고 각각 전체적으로 홀수개의 전극지들로 제공되도록 배열된다.
IDT(11)에서, 신호 변환 특성 및 통과대역은 각 전극지들의 폭과 길이, 인접한 전극지들 사이의 간격, 그리고 전극지들이 서로 마주보는 다른 전극지들 사이에 삽입되는 길이를 보여주는 교차폭을 설정함으로써 정의된다. 덧붙여, 이후에 기술되는 다른 IDT들이 동일한 방식으로 구성되고 기능한다.
반사기들은 반사기로 전파되는 탄성 표면파를 반사하고 파가 전파되는 방향에서 파를 회귀시킨다. 즉, 반사기들은 한 쌍의 벨트형 베이스 단부들(버스바들) 및 베이스 단부의 긴 측면에 실질적으로 수직한 방향으로 각 베이스 단부의 한 측면 부분으로부터 뻗고 실질적으로 서로 평행하게 배열되며 위 단부들의 각각에 링크되는 다수의 전극지들이 제공된다.
이러한 방식으로, 반사기들은 전파되는 탄성 표면파에 의해 여기되며, 따라서 여기되는 전기적 신호에 의해 생성된 탄성 표면파가 이동하는 탄성 표면파를 오프셋하며, 그리고 위 탄성 표면파의 전파 방향에 대향하는 방향에서 새로운 탄성 표면파가 생성된다. 그러므로, 반사기들은 전파되는 탄성 표면파의 모조 반사기들로서 기능한다.
탄성 표면파 필터(1)는 IDT들(11 및 13)이 IDT(12)를 탄성 표면파의 전파 방향을 따라 그 좌측 및 우측 방향에서 개재하여 배열되고 그리고 반사기들(14 및 15)이 IDT들(11 및 13)을 개재하여 배열되도록 구성된다. 그러므로, IDT들(11, 12 및 13) 각각 및 반사기들(14 및 15) 각각의 전극지들의 길이 방향은 탄성 표면파의 전파 방향에 실질적으로 수직으로 배열된다.
덧붙여, 위의 탄성 표면파 장치(A)에서, 일부 전극지들(좁은 피치의 전극지들)의 피치는 IDT(12) 및 IDT들(11 및 13)이 서로 인접하고 그리고 IDT(22) 및 IDT들(21 및 23)이 서로 인접하는 경우의 위치들(도 1 내지 3에서, 11c, 12c, 12d, 13c, 21c, 22c, 22d 및 23c의 위치들)에서의 다른 전극지들의 피치보다 좁은 것이 바람직하다. 이러한 방식으로 삽입 손실이 크게 감소한다.
더욱이, IDT들(11 및 12)이 서로 더 멀어지는 이웃한 위치들(도 1 내지 3에서, 11c 및 12c 사이 그리고 22d 및 23c 사이의 위치들)에서의 IDT들 사이의 간격은 다른 이웃한 위치들(도 1 내지 3에서, 12d 및 13c 사이 그리고 21c 및 22c 사이의 위치들)에서의 IDT들 사이의 간격보다 더 크다.
이에 더하여, IDT(12) 및 IDT(22) 각각이 탄성 표면파의 전파 방향의 선을 기준으로 대칭이 되도록 배열된다. 이러한 이유는, IDT(12) 및 IDT(22)의 위상들이 서로 180° 오프셋되기 때문이다. 그러므로, IDT(12) 및 IDT(22)는 평형 및 불평형 사이의 변환 기능을 수행한다. 도 1 내지 3에서, 전극지들의 개수는 도면을 단순화하기 위하여 감소되어 있다.
전극들의 전체 개수가 홀수이기 때문에, IDT(11)는 전극지 부분(11a) 및 전극지 부분(11a)의 경우보다 적은 전극지들의 개수를 갖는 전극지 부분(11b)을 갖는다. IDT(11)에서, 탄성 표면파의 전파 방향으로 양쪽 단부의 전극지들(최외곽 전극지들)은 전극지 부분(11a)에 의해 정의된다. 덧붙여, 동일한 방식으로, 전극지들의 전체 개수가 홀수이기 때문에, IDT(13)는 전극지 부분(13a) 및 전극지 부분(13a)의 경우보다 적은 전극지들의 개수를 갖는 전극지 부분(13b)을 갖는다. 그러므로, IDT(13)에서, 탄성 표면파의 전파 방향으로 양쪽 단부의 전극지들(최외곽 전극지들)은 전극지 부분(13a)에 의해 정의된다.
상술한 탄성 표면파 장치(A)에서, 서로 인접한 IDT들의 인접한 최외곽 전극지들 중 적어도 하나의 전극지는 신호 단자에 접속된다. 즉, 서로 인접한 IDT들의 서로 마주보는 전극지들은 탄성 표면파가 전극지들 사이에서 여기되도록 배열된다.
그러한 구성의 특정한 기술이 이제 주어질 것이다. 탄성 표면파 필터(1)에서, 전극지 부분(11a) 및 전극지 부분(13a)이 평형 단자(6)에 접속되고, 전극지 부분(11b) 및 전극지 부분(13b) 각각이 접지된다.
탄성 표면파 필터(2)에서, IDT들(21 및 23)의 전극지들을 갖는 전극지 부분들(21a 및 23a)이 또한 다른 평형 단자(7)에 접속되고, 그리고 탄성 표면파 필터(2)는 이하에 기술되는 바와 같이 IDT(22)가 IDT(12)와 다르다는 점을 제외하고는 탄성 표면파 필터(1)와 동일한 것이 바람직하다.
전극들의 전체 개수가 홀수이기 때문에, IDT(12)는 전극지 부분(12a) 및 전극지들의 개수가 전극지 부분(12a)보다 적은 전극지 부분(12b)을 갖는다. 그러므로, IDT(12)에서, 탄성 표면파의 전파 방향으로 양 단부의 전극지들(최외곽 전극지들)은 전극지 부분(12a)으로 정의된다. 전극지 부분(12a)은 불평형 단자(5)에 접속된다. 전극지 부분(12b)은 접지된다. 덧붙여, 전극들의 전체 개수가 홀수이기 때문에, IDT(22)는 전극지 부분(22a) 및 전극지들의 개수가 전극지 부분(22a)보다 적은 전극지 부분(22b)을 갖는다. 그러므로, IDT(22)에서, 탄성 표면파의 전파 방 향으로 양 단부의 전극지들(최외곽 전극지들)은 전극지 부분(22a)으로 정의된다. 전극지 부분(12a)은 접지된다. 전극지 부분(22b)은 불평형 단자(5)에 접속된다.
그러므로, 위의 탄성 표면파 장치(A)에서, 서로 인접한 IDT들의 최외곽 전극지들 중 적어도 하나는 신호 단자로서 불평형 단자(5) 또는 평형 단자들(6 및 7)에 접속된다.
다음으로, 비교를 위하여, 관련 탄성 표면파 장치(관련 실시예 1)를 보여주는 도 4의 탄성 표면파 장치(B)에 이용되는 탄성 표면파 필터(3; 도 5에 도시된 탄성 표면파 필터), 및 탄성 표면파 필터(3) 내 전극 극성들을 반전시킴으로써 구성되는 세 개의 다른 탄성 표면파 필터들이 기술된다.
탄성 표면파 필터(3)는 상술한 바와 같이 탄성 표면파의 전파 방향을 따라 IDT(31) 및 IDT(33)가 중앙의 IDT(32)의 좌측 및 우측에 배열된 세 개의 IDT들, 및 좌측 및 우측 IDT들(31 및 33)의 양측에 배열되는 반사기들(14 및 15)을 갖는 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터이다.
도 6에 도시된 탄성 표면파 필터(4)는 IDT(32)가 IDT(32)의 극성이 반전된 IDT(42)로 교체된다는 점을 제외하고는 도 5의 탄성 표면파 필터(3)와 동일한 구조를 갖고, 그리고 탄성 표면파 필터(4)는 도 5의 탄성 표면파 필터(3)로부터 위상이 180° 오프셋된다. 도 2의 탄성 표면파 필터(1)는 도 5와 같이 동일한 위상을 갖고 반전된 도 5 내의 세 개의 IDT들(IDT(31), IDT(32) 및 IDT(33)) 모두의 극성을 갖는 세 개의 IDT들(11, 12 및 13)을 포함한다.
앞서 기술된 도 3의 탄성 표면파 필터(2)는 세 개의 IDT들(IDT(41), IDT(42) 및 IDT(43)) 모두의 극성이 반전되고 도 6에서와 같은 동일한 위상을 갖도록 구성된다. 다른 관점에서, 도 3 및 도 5에서, 좌측 및 우측 IDT들의 극성이 반전되기 때문에, 필터들은 서로 그 위상이 180° 차이나고, 동일한 방식으로, 도 2 및 6에서, 좌측 및 우측 IDT들의 극성이 반전되기 때문에, 필터들은 서로 위상이 180° 차이난다.
그러므로, 도 2 및 5에 도시된 탄성 표면파 필터들은 도 3 및 6에 도시된 탄성 표면파 필터들로부터 위상이 180° 오프셋된다. 이러한 관계가 표 1과 같이 요약된다.
그러므로, 평형 및 불평형 사이의 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치들은 여기서 도시된 네 개의 탄성 표면파 필터들 중에서 서로 그 위상이 180° 오프셋된 탄성 표면파 필터들을 조합함으로써 구성된다.
예를 들면, 도 5에 도시된 탄성 표면파 필터(3) 및 도 6에 도시된 탄성 표면파 필터(4)가 조합되는 경우, 도 4의 관련 실시예(이하 기술되는 다른 관련 실시예들과 구별하기 위하여, 관련 실시예 1이라 칭한다)의 탄성 표면파 장치(B)가 얻어 진다.
동일한 방식으로, 도 5에 도시된 탄성 표면파 필터(3) 및 도 3에 도시된 탄성 표면파 필터(2)가 조합되는 경우, 도 7에 도시된 관련 실시예 2의 탄성 표면파 장치(C)가 얻어지고, 도 2에 도시된 탄성 표면파 필터(1) 및 도 6에 도시된 탄성 표면파 필터(4)가 조합되는 경우, 도 8에 도시된 실시예 2의 탄성 표면파 장치(D)가 얻어지고, 그리고 도 2에 도시된 탄성 표면파 필터(1) 및 도 3에 도시된 탄성 표면파 필터(2)가 조합되는 경우, 도 1에 도시된 실시예 1의 탄성 표면파 장치(A)가 얻어진다.
여기서, 네 개의 탄성 표면파 필터들(도 2에 도시된 탄성 표면파 필터(1), 도 3에 도시된 탄성 표면파 필터(2), 도 5에 도시된 탄성 표면파 필터(3) 및 도 6에 도시된 탄성 표면파 필터(6))의 필터링 특성이 비교된다. 네 개의 탄성 표면파 필터들은 다음과 같이 설계된다.
여기서, 전극지들의 극성이 서로 다른 점을 제외하고는 네 개의 탄성 표면파 필터들(1 내지 4)이 동일한 방식으로 설계되기 때문에, 탄성 표면파 필터(1)가 실시예로서 주어지고 상세하게 기술된다. 덧붙여, IDT들 사이의 경계 부근에 위치한 전극지들(파장: λ2)은 다른 부분들의 IDT들의 전극지들(파장: λ1)보다 짧은 파장을 갖는다(λ1 ＞ λ2).
이하에서, 실시예로서 DCS 수신 필터가 제공되며, 본 발명의 작동 및 효과가 기술된다.
교차폭(W): 44.2 λ1
IDT들의 개수(11, 12 및 13의 순서로): 22 (3)/(3) 33 (3)/(3) 22, 괄호 안의 숫자는 짧은 파장(λ2)의 전극지들의 개수를 의미한다.
IDT들의 파장(λ1): 2.15 ㎛
IDT들의 파장(λ2): 1.93 ㎛
반사기들의 파장(λR): 2.18 ㎛
반사기들의 개수: 150
IDT들(λ1) 및 IDT들(λ2) 사이의 간격: 0.25 λ1 + 0.25 λ2
IDT들(λ2) 및 IDT들(λ2) 사이의 간격: 0.50 λ2
IDT들(λ1) 및 반사기들 사이의 간격: 0.49 λ1
듀티, IDT들(λ1): 0.63
듀티, IDT들(λ2): 0.60
듀티, 반사기들: 0.57
전극들의 막 두께: 0.093 λ1
도 9에서, 네 개의 탄성 표면파 필터들(1 내지 4)의 통과대역 부근의 감쇠가 도시된다. 도 9에서 파선으로 표시된 탄성 표면파 필터(3)만이 좁은 대역폭을 가지며 그리고 특성이 다른 탄성 표면파 필터들(1, 2 및 4)의 경우로부터 통과대역의 고주파 측면에서 특성이 크게 차이남이 이해된다. 통과대역의 고주파 측면이 IDT들 사이의 경계에서 생성된 탄성 표면파의 여기에 의해 결정되기 때문에, IDT들 사이의 경계에서 생성된 여기 탄성 표면파를 갖지 않는 탄성 표면파 필터(3)는 통과대역의 고주파 측면이 악화되는 특성을 갖는다.
네 개의 탄성 표면파 필터들 중에서 서로 위상이 180° 오프셋된 탄성 표면파 필터들을 조합함으로써 구성될 수 있는 평형 및 불평형 사이의 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치로서, 초기에 도시된 도 1의 탄성 표면파(A), 도 4의 탄성 표면파 장치(B), 도 7의 탄성 표면파 장치(C) 및 도 8의 탄성 표면파 장치(D)의 네 개의 종류들이 고려된다.
이러한 네 개의 구성들을 고려하면, 각각 탄성 표면파 장치들을 구성하는 두 개의 탄성 표면파 필터들의 통과대역 부근에서의 진폭 차이(절대값)는 도 10 내지 13에 도시된다. 도면들 내 점선들은 DCS 수신 시스템에 필요한 대역폭(1805 ㎒ 내지 1880 ㎒)을 보여준다. 덧붙여, 도 10은 관련 실시예 1의 진폭 차이를 보여준다.
표 2에서, 도 10 내지 13에 도시된 DCS 수신 시스템에 필요한 대역폭 내 최대 진폭 차이가 도시된다. 이러한 최대 진폭 차이들을 이용함에 의해 평가되는 경우, 비록 관련 실시예 1(도 4에 도시된 탄성 표면파 장치(B)) 내 최대 진폭 차이가 도 10에 도시된 것처럼 통과대역 내에서 대략 1.2 ㏈일지라도, 본 발명(실시예 1: 도 1에 도시된 탄성 표면파 장치(A)) 내 최대 진폭 차이가 도 13에 도시된 것처럼 0.6 ㏈로 감소되고, 따라서, 평형이 향상된다.
덧붙여, 관련 실시예 1과 유사한 좁은 대역폭을 갖는 탄성 표면파 필터(3)를 포함하는 도 7의 탄성 표면파 장치(C)(관련 실시예 2)에서, 초대 진폭 차이는 대략 1.5 ㏈이다(도 1). 다른 한편, 탄성 표면파 필터(3)를 포함하지 않고 탄성 표면파 필터(1)를 포함하는 도 8의 탄성 표면파 장치(D)(실시예 2)에서, 최대 진폭 차이는 대략 0.8 ㏈(도 12)이고, 따라서 평형이 향상된다.
덧붙여, 이들 향상들은 IDT들의 개수 또는 기판의 파라미터들에 의해 반비례하지 않는다.
| 탄성 표면파 장치 | B (도 4) 관련 실시예 1 | C (도 7) 관련 실시예 2 | D (도 8) 실시예 2 | A (도 1) 실시예 1 | |
| 탄성 표면파 필터들의 조합 | 3 및 4 | 2 및 3 | 1 및 4 | 1 및 2 | |
| 진폭 차이(㏈) | 1.2 (도 10) | 1.5 (도 11) | 0.8 (도 12) | 0.6 (도 13) | |
위 결과에 따르면, 탄성 표면파 필터(1), 탄성 표면파 필터(2), 탄성 표면파 필터(3) 및 탄성 표면파 필터(4) 중에서 서로 위상이 180° 오프셋된 두 개의 탄성 표면파 필터들을 조합함으로써 평형 및 불평형 사이의 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치를 구성하는 네 개의 조합들이 두 개의 그룹들로 분류된다.
하나의 그룹(도 4에 도시된 탄성 표면파 장치(B) 및 도 7에 도시된 탄성 표면파 장치(C))는 관련 실시예 1 및 관련 실시예 2와 같이 IDT들 사이의 경계에서 접지된 전극지들이 배열되는 탄성 표면파 필터(3)를 포함한다.
다른 그룹(탄성 표면파 장치(A) 및 탄성 표면파 장치(C))은 IDT들 사이의 경계에서 접지된 전극지들이 배열되는 탄성 표면파 필터(3)를 포함하지 않고, 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2와 같은 탄성 표면파 필터(1)를 포함한다.
도 10 내지 13에 도시된 것처럼, 후자의 구성을 갖는 탄성 표면파 장치들(A 및 D)의 통과대역 내 진폭 차이는 전자의 구성을 갖는 탄성 표면파 장치들(B 및 C)의 경우보다 적다.
따라서, 도 1의 실시예 1 및 도 8의 실시예 2와 같이 구성되는 경우에, 탄성 표면파 장치들을 구성하는 두 개의 탄성 표면파 필터들 사이의 진폭 차이는 도 4의 관련 실시예 1의 경우보다 적다.
이러한 효과의 이유가 아래에 기술된다. 도 4에서, 평형 및 불평형 사이의 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치(B)는 탄성 표면파 필터(3) 및 탄성 표면파 필터(3)로부터 위상이 180° 오프셋되는 탄성 표면파 필터(4)를 포함한다.
다른 한편, 도 1에서, 평형 및 불평형 사이의 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치(A)는 탄성 표면파 필터(1) 및 탄성 표면파 필터(1)로부터 위상이 180° 오프셋되는 탄성 표면파 필터(2)를 포함한다.
덧붙여, 모든 전극지들의 극성이 탄성 표면파 필터(3) 및 탄성 표면파 필터(1) 사이에서 반전되며, 그리고 유사하게, 탄성 표면파 필터(2) 및 탄성 표면파 필터(4) 사이에서 모든 전극지들의 극성이 반전된다.
여기서 주목되는 것은 IDT들 사이의 경계에서 전극지들의 극성이 반전된다는 점이다. 관련 실시예 1의 탄성 표면파 필터(3)에서, 최외곽 전극지 부분들(31a, 32a 및 33a) 모두가 접지되기 때문에, IDT들 사이의 경계에서 접지된 전극지들이 배열되고, 따라서 탄성 표면파가 여기되지 않는다.
다른 한편, 탄성 표면파 필터(4)에서, 비록 좌측 IDT(41)의 최외곽 전극지 부분(41a) 및 우측 IDT(43)의 최외곽 전극지 부분(43a)이 접지되어 있을지라도, 중앙 IDT(42)의 최외곽 전극지 부분(42a)이 불평형 신호 단자(5)에 접속되어 있기 때문에, 접지된 전극지 및 신호 단자에 접속된 전극지가 나란히 배열되고, 따라서 탄성 표면파가 여기된다.
그러므로, 탄성 표면파 필터(3) 및 탄성 표면파 필터(4)에서, 필터링 특성은 실질적으로 다르며 그리고 진폭 차이는 증가한다.
다른 한편, 도 1의 탄성 표면파 장치를 구성하는 탄성 표면파 필터(1)에서, 최외곽 전극지 부분들(11a, 12a 및 13a)이 신호 단자로서 불평형 신호 단자(5) 또는 평형 신호 단자(6)에 접속되기 때문에, 탄성 표면파가 여기된다.
탄성 표면파 필터(2)에서, IDT들 사이의 경계에서 인접한 전극지들이 속하는 중앙 IDT(22)의 전극지 부분(22a)이 접지되고, 좌측 IDT(21)의 전극지 부분(21a) 및 우측 IDT(23)의 전극지 부분(23a)이 신호 단자에 접속되고, 그리고 접지된 전극지 및 신호 단자에 접속된 전극지가 IDT들 사이의 경계에서 나란히 배열되며, 그리고 따라서 탄성 표면파가 여기된다.
그러므로, 탄성 표면파가 탄성 표면파 필터(1) 및 탄성 표면파 필터(2) 양측의 IDT들 사이의 경계에서 여기된다. 이 때문에, 관련 실시예 1과 비교하는 경우에, 두 개의 탄성 표면파 필터들의 특성은 관련 실시예 1과 비교하여 서로 매우 유사하고 그리고 진폭 차이는 크게 감소된다.
실시예 2를 보여주는 도 8에서 동일한 것이 얘기될 수 있으며, 실시예 2를 구성하는 두 개의 탄성 표면파 필터들(탄성 표면파 필터(1) 및 탄성 표면파 필터(4)) 양측에서, IDT들 사이의 경계에서 어떠한 접지된 전극지들도 나란히 배열되지 않기 때문에, 두 개의 탄성 표면파 필터들(1 및 4)의 특성은 관련 실시예 1과 비교하여 서로 매우 유사하고 그리고 진폭 차이가 크게 감소된다.
본 발명의 바람직한 실시형태들에 따르면, 관련 실시예 1 및 관련 실시예 2와 비교하는 경우, 두 개의 탄성 표면파 필터들 사이의 진폭 차이는 크게 감소하고, 따라서 평형 및 불평형 사이의 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치를 구성하는 탄성 표면파 필터들은 IDT들 사이의 경계에서 접지된 전극지들이 나란히 배열되지 않도록 구성되고, 그리고 크게 향상된 평형, 특히 통과대역 내 진폭 평형을 갖는 탄성 표면파 장치가 얻어진다.
덧붙여, 관련 실시예 1 및 관련 실시예 2와 비교하여, 크게 증가된 대역폭을 갖고, 평형 및 불평형 사이의 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 필터(3)가 얻어진다.
다음으로, 평형 및 불평형 사이의 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치들의 진폭 평형 특성, 감쇠 특성, 및 대역폭이 비교된다. 도 4의 탄성 표면파 장치(B)를 포함하는 도 14에 도시된 탄성 표면파 장치(E)가 관련 실시예 3으로서 표기된다. 다른 한편, 도 1에 도시된 탄성 표면파 장치(A)를 포함하는 도 15에 도시된 탄성 표면파 장치(F)가 실시예 3으로서 표기된다. 탄성 표면파 장치(E) 및 탄성 표면파 장치(F)가 비교된다.
도 14의 관련 실시예 3 및 도 15의 실시예 3에서, 도 4에 도시된 탄성 표면파 장치(B) 내에 그리고 도 1에 도시된 탄성 표면파 장치(A) 내에 각각 제 1 트랩(51) 및 제 2 트랩(52)이 제공된다.
이들 트랩들(51 및 52)은 IDT 및 IDT를 개재하는 반사기들을 포함하고, 트랩들이 통과대역 외측의 감쇠를 확보하기 위해 제공된다. 관련 실시예 3 및 실시예 3에 제공된 트랩들은 동일한 방식으로 설계되고 접속된다. 제 1 트랩(51)의 상세한 설계는 다음과 같다.
교차폭(W): 19.4 λ1
IDT들의 쌍의 개수: 120
IDT들의 파장(λ1): 2.08 ㎛
반사기들의 파장(λR): 2.08 ㎛
반사기들의 개수: 30
IDT들 및 반사기들 사이의 간격: 0.50 λ1
IDT들의 듀티 요소: 0.60
반사기들의 듀티 요소: 0.60
전극들의 막 두께: 0.096 λ1
제 2 트랩의 상세한 설계는 다음과 같다.
교차폭(W): 36.5 λ1
IDT들의 쌍의 개수: 120
IDT들의 파장(λ1): 2.05 ㎛
반사기들의 파장(λR): 2.05 ㎛
반사기들의 개수: 30
IDT들 및 반사기들 사이의 간격: 0.50 λ1
IDT들의 듀티 요소: 0.60
반사기들의 듀티 요소: 0.60
전극들의 막 두께: 0.098 λ1
실시예 3으로서 도 15에 도시된 탄성 표면파 장치(F)에서, 제 1 트랩(51)은 탄성 표면파 필터(1) 및 평형 단자(6) 사이에 그리고 탄성 표면파 필터(2) 및 평형 단자(7) 사이에 각각 직렬로 접속되며, 그리고 제 2 트랩(52)은 탄성 표면파 필터(1) 및 불평형 단자(5) 사이에 그리고 탄성 표면파 필터(2) 및 불평형 단자(5) 사이에 각각 직렬로 접속된다. 즉, 제 2 트랩(52)은 불평형 단자(5)의 측으로부터 병렬로 접속된다.
이러한 방식으로, 평형 및 불평형 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치(F)가 구성된다. 덧붙여, 관련 실시예 3으로서 도 14에 도시된 탄성 표면파 장치(E)는 트랩들(51 및 52)을 포함하도록 동일한 방식으로 구성되고, 평형 및 불평형 사이의 변환 기능을 갖는다.
도 15에 도시된 실시예 3의 통과대역(1805 ㎒ 내지 1880 ㎒) 부근의 진폭 평형이 도 16에 도시되고, 그리고 감쇠가 도 17에 도시된다. 덧붙여, 도 14에 도시된 관련 실시예 3의 특성이 비교를 위하여 함께 도시된다.
도 16에서 진폭 평형이 비교되는 경우에, 비록 관련 실시예 3의 진폭 평형이 통과대역의 고주파 측면에서 대략 3.5 ㏈일지라도, 실시예 3의 진폭 평형은 통과대역의 고주파 측면에서 대략 1 ㏈로 향상된다. 만일 진폭 평형이 통과대역 내 전체의 주파수 영역에서 비교되는 경우에도, 비록 관련 실시예 3의 진폭 평형이 대략 3.5 ㏈일지라도, 실시예 3의 진폭 평형은 대략 2.5 ㏈로 향상된다. 이러한 방식으로, 진폭 평형, 특히 통과대역의 고주파 측면에서의 진폭 평형은 크게 향상된다.
덧붙여, 감쇠가 비교되는 도 17에서 명백하게 보여지듯이, 다른 효과로서, 실시예 3의 통과대역의 폭이 관련 실시예 3에 비교하여 확장된다(4 ㏈ 대역폭의 조건 하에서, 관련 실시예 3은 94 ㎒이고, 실시예 3은 100 ㎒이다).
더욱이, 비록 실시예 3에서 40±5° Y 절단 X 전파 LiTaO3 기판이 이용되는 것이 바람직할지라도, 본 발명에서, 재료는 이러한 기판으로 한정되지 않으며, 만일 64° 내지 72° Y 절단 X 전파 LiNbO3 기판, 41° Y 절단 X 전파 LiNbO3 기판, 또는 다른 적당한 기판이 이용되는 경우일지라도, 동일한 효과가 얻어진다.
덧붙여, 도 1의 탄성 표면파 장치(A)가 실시예 3에 제공된다. 그러나, 만일 도 8의 탄성 표면파 장치(D)가 제공된다면, 동일한 효과가 얻어진다. 실시예 3에서, 두 개의 3-IDT형 종결합 공진자 탄성 표면파 필터들을 포함하는 탄성 표면파 장치가 실시예 3의 실시예로서 제공된다. 그러나, 도 18과 같이, 탄성 표면파 필터들의 개수를 두 개로 제한하지 않고, 네 개의 탄성 표면파 필터들을 이용한 탄성 표면파 장치(G; 실시예 4의 다른 실시예), 도 19와 같이 탄성 표면파 필터들 내에 세 개의 IDT들 대신에 다섯 개의 IDT들을 갖는 탄성 표면파 장치(H; 실시예 5의 다 른 실시예), 및 둘 이상의 IDT들을 갖는 탄성 표면파 필터들로 제작된 다른 탄성 표면파 장치들이 또한 동일한 효과를 생성하며, 따라서 인접한 최외곽 전극지들의 양쪽을 접지하는 것이 피해진다.
탄성 표면파 필터를 설계함에 있어서, 동일한 효과가 얻어지며, 따라서 필요한 만큼 교차폭 및 IDT들의 개수가 임의로 변경되고 그리고 트랩들이 변경되어 소망의 주파수 특성을 얻는다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시형태들의 실시예 6의 다른 실시예가 기술된다. 도 20은 실시예 6에 따라 평형 및 불평형 사이의 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치(J)를 보여준다. 도 20은 세 개의 IDT들을 갖는 하나의 종결합 공진자형 탄성 표면파 필터를 보여주며, IDT들(11 및 13)이 탄성 표면파의 전파 방향으로 중앙의 IDT(71)의 좌측 및 우측에 배열되고, 그리고 반사기(14) 및 반사기(15)가 좌측 및 우측 IDT들(11 및 13)의 양측에 배열된다.
불평형 단자(5)는 IDT(71)의 전극지 부분(71a)에 접속된다. 하나의 평형 단자(6)는 IDT(11)의 전극지 부분(11a)에 접속된다. 다른 평형 단자(7)는 IDT(11)의 전극지 부분(13a)에 접속된다. 실시예 6에 따르면, 중앙 IDT(71)의 좌측 및 우측 양쪽에 대칭으로 배열된 IDT들(11 및 13)에서의 위상들이 서로 180° 오프셋되고 따라서 불평형 단자(5)에 접속된 중앙 IDT들의 전극지들의 전체 개수가 바람직하게는 홀수이고 그리고 인접한 최외곽 전극지들 양쪽이 접지되는 것이 회피된다. 따라서, 평형 및 불평형 사이의 변환 기능 및 크게 향상된 평형을 갖는 본 발명의 바람직한 실시형태들에 따른 탄성 표면파 장치가 얻어진다.
다음으로, 도 21에 도시된 다른 실시예(실시예 7)에 따른 평형 불평형 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치(K)가 기술된다. 도 21 및 도 20의 차이는 중앙 IDT(81)의 전극지들의 개수를 홀수로 하고 그리고 좌측 및 우측 IDT들 대신에, 예컨대 IDT(11) 대신에 위 IDT(31)를 이용함으로써 전극지 부분들의 극성을 반전시킨 점이다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시형태들에 따라 평형 및 불평형 사이의 변환 기능을 갖는 탄성 표면파 장치(K)가 얻어진다.
도 20의 탄성 표면파 장치(J)의 IDT들 사이의 경계에서 인접한 최외곽 전극지들의 극성에 관하여, 전극지 부분(11a) 및 전극지 부분(71a)이 신호 단자들에 접속된다.
덧붙여, 전극지 부분(71b) 및 전극지 부분(13a)에 관하여, 전극지 부분(71a)은 접지되지만, 전극지 부분(13a)은 신호 단자에 접속된다. 그러므로, 접지된 전극지들이 IDT들 사이의 경계에서 나란히 배열되지 않기 때문에, 실시예 1과 동일한 방식으로 우수한 평형 및 향상된 대역폭 필터링 특성이 얻어진다.
덧붙여, 도 21의 실시예 7에서, 전극지 부분(31a) 및 전극지 부분(81a)에 관하여, 비록 전극지 부분(31a)이 접지되지만, 전극지 부분(81a)은 신호 단자에 접속되고, 그리고 전극지 부분(31a) 및 전극지 부분(81a)이 모두 신호 단자들에 접속된다.
그러므로, 도 20의 실시예 6과 동일한 방식으로, 접지된 전극들은 IDT들의 경계에서 나란히 배열되지 않으며, 그리고 실시예 1과 동일한 방식으로 우수한 평형 및 향상된 대역폭 필터링 특성이 얻어진다.
실시예 1과 동일한 방식에서, 40±5° Y 절단 X 전파 LiTaO3 기판 뿐만 아니라 64° 내지 72°Y 절단 X 전파 LiNbO3 기판, 41°Y 절단 X 전파 LiNbO3 기판 등이 동일한 효과를 생성한다.
IDT들의 개수는 세 개로 한정되지 않으며, 소망의 주파수 특성을 얻기 위하여 교차폭 및 IDT들의 개수가 변경되고 트랩들이 포함되는 경우에도 동일한 효과가 생성된다.
다음으로, 본 발명의 바람직한 다른 실시형태에 따른 통신 장치가 도 22를 참조하여 기술된다. 도 22에 도시된 바와 같이, 통신 장치(100)에서, 수신을 위한 수신 측(Rx 측)은 안테나(101), 안테나 공유부/RF 탑 필터(102), 증폭기(103), Rx 인터스테이지 필터(104), 혼합기(105), 제 1 IF 필터(106), 혼합기(107), 제 2 IF 필터(108), 제 1 및 제 2 신시사이저들(111), 온도 보상 결정 회로(TCXO; temperature compensated crystal oscillator; 112), 드라이버(113) 및 지역 필터(114)를 포함한다.
도 22에서 이중선에 의해 도시된 것처럼, 평형을 확보하기 위하여 Rx 인터스테이지 필터(104)로부터 혼합기(105)로 평형 신호를 전송하는 것이 바람직하다.
덧붙여, 통신 장치에서, 송신을 위한 송신 측(Tx 측)은 안테나(101), 안테나 공유부/RF 탑 필터(102), Tx IF 필터(121), 혼합기(122), Tx 인터스테이지 필터(123), 증폭기(124), 커플러(125), 절연기(126) 및 자동 전원 제어기(APC; automatic power control; 127)를 포함한다.
그 후에, 위 Rx 인터스테이지 필터(104), 제 1 IF 필터(106), Tx IF 필터(121), Tx 인터스테이지 필터(123)에 본 발명의 바람직한 실시형태들에 따른 탄성 표면파 장치들(실시예 1 내지 실시예 7)이 이용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시형태들에 따른 탄성 표면파 장치는 필터링 특성과 함께 평형 및 불평형 사이의 변환 기능을 갖고, 이에 더하여 크게 향상된 진폭 특성 및 평형 신호들 사이의 위상 특성을 갖는다.
그러므로, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 탄성 표면파 장치를 이용한 통신 장치에서, 탄성 표면파 장치들이 이용되기 때문에, 목적용 주파수 대역이 증가하는 경우에, 통신 장치의 크기가 크게 감소하며, 그리고 평형 및 불평형 사이의 우수한 변환 기능에 기인하여 전송 특성이 크게 향상된다.
본 발명의 바람직한 실시형태들이 위에 기술되어 있지만, 본 발명의 범위 및 개념에서 벗어남 없이 관련 기술에 숙련된 자들에게 변형 및 수정이 명확함은 이해될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 범위는 뒤따르는 특허청구범위에 의해서만 결정된다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 바람직한 실시형태들은 평형-불평형 변환 기능을 가지며 IDT들의 경계에서 전극지들의 극성 배열을 변경함으로써 두 개의 탄성 표면파 필터들의 필터링 특성이 실질적으로 동일하고 그리고 평형 구체적으로 통과대역 내측의 평형이 크게 향상되는 탄성 표면파 장치를 제공하고, 그리고 또한 그러한 신규의 탄성 표면파 장치를 포함하는 통신 장치를 제공한다.
Claims (7)
- 압전 기판; 및상기 압전 기판 위에 탄성 표면파의 전파 방향을 따라 배열된 두 개의 빗살형(comb-shape) 전극부들을 갖는 제1 탄성 표면파 필터 및 제2 탄성 표면파 필터를 포함하며,상기 제1 탄성 표면파 필터 및 제2탄성 표면파 필터는 상기 압전 기판 위에 배열되어 평형-불평형 변환 기능을 가지며,상기 제1탄성 표면파 필터 및 제2탄성 표면파 필터가 극성이 서로 반대되는 빗살형 전극부를 각각 포함함으로써 상기 제1 탄성 표면파 필터 및 제2탄성 표면파 필터의 위상은 서로 180°오프셋 되며,상기 제1 탄성 표면파 필터의 인접한 빗살형 전극부들 각각의 최외곽 전극지들 중 한 전극지는 신호 단자에 접속되며, 상기 한 전극지 외의 다른 전극지(상기 한 전극지와 마주보는 전극지)는 접지 단자에 접속되며,상기 제2 탄성 표면파 필터의 인접한 빗살형 전극부들 각각의 최외곽 전극지들은 모두 신호 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
- 압전 기판; 및상기 압전 기판 위에 탄성 표면파의 전파 방향을 따라 배열된 세 개의 빗살형(comb-shape) 전극부들을 갖는 제1 탄성 표면파 필터 및 제2 탄성 표면파 필터를 포함하며,상기 제1 탄성 표면파 필터 및 제2탄성 표면파 필터는 상기 압전 기판 위에 배열되어 평형-불평형 변환 기능을 가지며,상기 제1탄성 표면파 필터 및 제2탄성 표면파 필터가 극성이 서로 반대되는 빗살형 전극부를 각각 포함함으로써 상기 제1 탄성 표면파 필터 및 제2탄성 표면파 필터의 위상은 서로 180°오프셋 되며,상기 제1 탄성 표면파 필터의 인접한 빗살형 전극부들 각각의 최외곽 전극지들 중 한 전극지는 신호 단자에 접속되며, 상기 한 전극지 외의 다른 전극지(상기 한 전극지와 마주보는 전극지)는 접지 단자에 접속되며,상기 제2 탄성 표면파 필터의 인접한 빗살형 전극부들 각각의 최외곽 전극지들은 모두 신호 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 탄성 표면파 장치를 포함하는 통신 장치.
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