Title:
Mehrkanal-AOW- (Akustische Oberflächenwellen-) Filtervorrichtung mit spannungsgesteuertem, abstimmbarem Frequenzverlauf
Kind Code:
B4


Abstract:

Mehrkanal-AOW-(akustische Oberflächenwellen)-Filter, gekennzeichnet durch
ein spannungsgesteuertes, geschwindigkeitsabstimmbares, piezoelektrisches Substrat;
einen Eingangswandler, der auf dem Substrat hergestellt ist und mehrere Unter-Eingangswandler aufweist, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, um einen von einer Eingangswandlerspannung gesteuerten, abstimmbaren kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder Unter-Eingangswandler eine eindeutig zugeordnete, spannungsgesteuerte, abstimmbare Mittenfrequenz aufweist;
einen Ausgangswandler, der auf dem Substrat hergestellt ist und mehrere Unter-Ausgangswandler aufweist, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, um einen von einer Ausgangswandlerspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder Unter-Ausgangswandler eine eindeutig zugeordnete, spannungsgesteuerte, abstimmbare Mittenfrequenz aufweist; und
mehrere parallele Kanäle, die durch einander zugeordnete Paare der Unter-Eingangswandler und der Unter-Ausgangswandler ausgebildet werden, wobei der von der Eingangswandlerspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf und der von der Ausgangswandlerspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf kombiniert werden, um einen zugehörigen, von einer AOW-Filterspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf zu erzeugen.




Inventors:
Yip, David, Calif. (La Mirada, US)
Kong, Alvin, Calif. (Manhattan Beach, US)
Jung, Thomas, Calif. (Rolling Hills Estates, US)
Application Number:
DE102009038105A
Publication Date:
03/04/2010
Filing Date:
08/19/2009
Assignee:
Northrop Grumman Systems Corporation (n.d.Ges.d. Staates Delaware) (Kalif., Los Angeles, US)
International Classes:



Foreign References:
200800425172008-02-21
60231222000-02-08
Attorney, Agent or Firm:
Daub, Thomas, Dipl.-Ing., 88662, Überlingen, DE
Claims:
1. Mehrkanal-AOW-(akustische Oberflächenwellen)-Filter, gekennzeichnet durch
ein spannungsgesteuertes, geschwindigkeitsabstimmbares, piezoelektrisches Substrat;
einen Eingangswandler, der auf dem Substrat hergestellt ist und mehrere Unter-Eingangswandler aufweist, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, um einen von einer Eingangswandlerspannung gesteuerten, abstimmbaren kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder Unter-Eingangswandler eine eindeutig zugeordnete, spannungsgesteuerte, abstimmbare Mittenfrequenz aufweist;
einen Ausgangswandler, der auf dem Substrat hergestellt ist und mehrere Unter-Ausgangswandler aufweist, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, um einen von einer Ausgangswandlerspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder Unter-Ausgangswandler eine eindeutig zugeordnete, spannungsgesteuerte, abstimmbare Mittenfrequenz aufweist; und
mehrere parallele Kanäle, die durch einander zugeordnete Paare der Unter-Eingangswandler und der Unter-Ausgangswandler ausgebildet werden, wobei der von der Eingangswandlerspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf und der von der Ausgangswandlerspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf kombiniert werden, um einen zugehörigen, von einer AOW-Filterspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf zu erzeugen.

2. Mehrkanal-AOW-Filter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Eingangswandler eine erste Eingangselektrode und eine erste Ausgangselektrode aufweist, wobei die erste Eingangselektrode und die erste Ausgangselektrode so angeordnet sind, dass sie jeden der Unter-Eingangswandler elektrisch und physikalisch parallel schalten, und
der Ausgangswandler eine zweite Eingangselektrode und eine zweite Ausgangselektrode aufweist, die so angeordnet sind, dass sie jeden der Unter-Ausgangswandler elektrisch und physikalisch parallel schalten.

3. Mehrkanal-AOW-Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Eingangselektrode, die erste Ausgangselektrode, die zweite Eingangselektrode und die zweite Ausgangselektrode so ausgelegt sind, dass sie eine sich verjüngende Konfiguration bereitstellen, die eine AOW-Reflexion zurück zu den parallelen Kanälen minimiert.

4. Mehrkanal-AOW-Filter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine erste Gleichstrom-(DC – Direct Current-)Spannungsquelle zum Anlegen einer ersten Gleichvorspannung an die erste Eingangselektrode und die erste Ausgangselektrode und eine zweite DC-Spannungsquelle zum Anlegen einer zweiten Gleichvorspannung an die zweite Eingangselektrode und die zweite Ausgangselektrode.

5. AOW-Filter-Anordnung mit einem Mehrkanal-AOW-Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrkanal-AOW-Filter eines von mehreren gleichen Mehrkanal-AOW-Filtern ist, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, um eine Eingangsteilanordnung (input sub-array) auszubilden, wobei die Teilanordnung elektrisch in Reihe mit einer Ausgangsteilanordnung (output sub-array) geschaltet ist, die eine Konfiguration entsprechend der Eingangsteilanordnung und einen spannungsgesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf, der mit einem spannungsgesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf der Eingangsteilanordnung kombiniert ist, aufweist.

6. Mehrkanal-AOW-Resonator,
gekennzeichnet durch
mindestens ein spannungsgesteuertes, geschwindigkeitsabstimmbares, piezoelekrisches Substrat;
einen Eingangsresonator, der auf dem mindestens einen spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat hergestellt ist, mit mehreren Unter-Eingangsresonatoren (input sub-resonators), die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, um einen von einer Eingangsresonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder der Unter-Eingangsresonatoren einen Eingangswandler, einen Ausgangswandler und eine Reflexionsgitterstruktur umfasst und mit einem Frequenzverlauf mit einer eindeutig zugeordneten, spannungsgesteuerten, abstimmbaren Mittenfrequenz;
einen Ausgangsresonator, der auf dem mindestens einen spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat hergestellt ist, mit mehreren Unter-Ausgangsresonatoren (output sub-resonators), die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, um einen von einer Ausgangsresonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder der Unter-Ausgangsresonatoren einen Eingangswandler, einen Ausgangswandler und eine Reflexionsgitterstruktur aufweist und mit einem Frequenzverlauf mit einer eindeutig zugeordneten, spannungsgesteuerten, abstimmbaren Mittenfrequenz, wobei der Eingangsresonator und der Ausgangsresonator elektrisch in Reihe geschaltet sind und der von der Eingangsresonatorspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf und der von der Ausgangsresonatorspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf kombiniert werden, um einen zugehörigen, von einer AOW-Resonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf zu erzeugen.

7. Mehrkanal-AOW-Resonator nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Eingangsresonator weiterhin eine erste Reflexions-Gitterelektrode, eine erste Eingangselektrode und eine erste Ausgangselektrode umfasst, die jeweils so angeordnet sind, dass sie die Unter-Eingangsresonatoren elektrisch und physikalisch parallel schalten, und
der Ausgangsresonator weiterhin eine zweite Reflexions-Gitterelektrode, eine zweite Eingangselektrode und eine zweite Ausgangselektrode umfasst, die jeweils so angeordnet sind, dass sie die Unter-Ausgangsresonatoren elektrisch und physikalisch parallel schalten.

8. Mehrkanal-AOW-Resonator nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch
eine erste Gleichstrom-(DC – Direct Current-)Spannungsquelle zum Anlegen einer ersten Gleichvorspannung an die erste Eingangselektrode, die erste Ausgangselektrode und die erste Reflexions-Gitterelektrode, und
eine zweite DC-Spannungsquelle zum Anlegen einer zweiten Gleichvorspannung an die zweite Eingangselektrode, die zweite Ausgangselektrode und die zweite Reflexions-Gitterelektrode.

9. AOW-Resonator-Anordnung mit einem Mehrkanal-AOW-Resonator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrkanal-AOW-Resonator einer von mehreren gleichen Mehrkanal-AOW-Resonatoren ist, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, um eine Eingangsteilanordnung auszubilden, wobei die Eingangsteilanordnung elektrisch in Reihe mit einer Ausgangsteilanordnung geschaltet ist, die eine Konfiguration entsprechend der Eingangsteilanordnung aufweist und einen spannungsgesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf, der mit einem spannungsgesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf der Eingangsteilanordnung kombiniert ist.

10. AOW-Filtervorrichtung, gekennzei
chnet durch
ein spannungsgesteuertes, geschwindigkeitsabstimmbares, piezoelektrisches Substrat;
einen ersten Mehrkanal-AOW-Filter nach Anspruch 1, der auf dem Substrat hergestellt ist und
einen zweiten elektrisch mit dem ersten Mehrkanal-AOW-Filter elektrisch in Reihe geschalteten Mehrkanal-AOW-Filter nach Anspruch 1, der auf dem Substrat hergestellt ist wobei ein von einer ersten AOW-Filterspannung des ersten Mehrkanal-AOW-Filters gesteuerter, abstimmbarer Frequenzverlauf und ein von einer zweiten AOW-Filterspannung des zweiten Mehrkanal-AOW-Filters gesteuerter, abstimmbarer Frequenzverlauf kaskadiert werden, um einen von einer gesamten AOW-Filterspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf zu erzeugen.

11. AOW-Filtervorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Eingangswandler des ersten Mehrkanal-AOW-Filters eine Eingangselektrode und eine Ausgangselektrode aufweist, die jeweils so angeordnet sind, dass sie jeden ersten Unter-Eingangswandler elektrisch und physikalisch parallel schalten,
ein erster Ausgangswandler des ersten Mehrkanal-AOW-Filters eine Eingangselektrode und eine Ausgangselektrode aufweist, die jeweils so angeordnet sind, dass sie jeden ersten Unter-Ausgangswandler elektrisch und physikalisch parallel schalten;
ein zweiter Eingangswandler des zweiten Mehrkanal-AOW-Filters eine Eingangselektrode und eine Ausgangselektrode aufweist, die jeweils so angeordnet sind, dass sie jeden zweiten Unter-Eingangswandler elektrisch und physikalisch parallel schalten; und
ein zweiter Ausgangswandler des zweiten Mehrkanal-AOW-Filters eine Eingangselektrode und eine Ausgangselektrode aufweist, die jeweils so angeordnet sind, dass sie jeden zweiten Unter-Ausgangswandler elektrisch und physikalisch parallel schalten.

12. AOW-Filtervorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Eingangselektrode und die Ausgangselektrode des ersten Eingangswandlers des ersten Mehrkanal-AOW-Filters und die Eingangselektrode und die Ausgangselektrode des ersten Ausgangswandlers des ersten Mehrkanal-AOW-Filters so angeordnet sind, dass sie eine sich verjüngende Konfiguration bereitstellen, die eine AOW-Reflexion in den ersten parallelen Kanälen minimiert; und
die Eingangselektrode und die Ausgangselektrode des zweiten Eingangswandlers des zweiten Mehrkanal-AOW-Filters und die Eingangselektrode und die Ausgangselektrode des zweiten Ausgangswandlers des zweiten Mehrkanal-AOW-Filters so angeordnet sind, dass sie eine sich verjüngende Konfiguration bereitstellen, die eine AOW-Reflexion zurück zu den zweiten parallelen Kanälen minimiert.

13. AOW-Filtervorrichtung nach Anspruch 11,
gekennzeichnet durch
eine erste Gleichstrom-(DC-)Spannungsquelle zum Anlegen einer ersten Gleichvorspannung an die Eingangselektrode des ersten Eingangswandler und die Ausgangselektrode des ersten Eingangswandlers des ersten Mehrkanal-AOW-Filters,
eine zweite DC-Spannungsquelle zum Anlegen einer zweiten Gleichvorspannung an die Eingangselektrode des ersten Ausgangswandlers und die Ausgangselektrode des ersten Ausgangswandlers des ersten Mehrkanal-AOW-Filters,
eine dritte DC-Spannungsquelle zum Anlegen einer dritten Gleichvorspannung an die Eingangselektrode des zweiten Ausgangswandlers und die Ausgangselektrode des zweiten Ausgangswandlers des zweiten Mehrkanal-AOW-Filters, und
eine vierte DC-Spannungsquelle zum Anlegen einer vierten Gleichvorspannung an die Eingangselektrode des zweiten Ausgangswandlers und die Ausgangselektrode des zweiten Ausgangswandlers des zweiten Mehrkanal-AOW-Filters.

14. AOW-Filtervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein von einer Gesamt-AOW-Filterspannung gesteuerter, abstimmbare Frequenzverlauf eine größere Unterdrückung aufweist als die Unterdrückung, die entweder der von der ersten AOW-Filterspannung des ersten Mehrkanal-AOW-Filters gesteuerte, abstimmbare Frequenzverlauf oder der von der zweiten AOW-Filterspannung des zweiten Mehrkanal-AOW-Filters gesteuerte, abstimmbare Frequenzverlauf einzeln aufweisen.

15. AOW-Filtervorrichtung,
gekennzeichnet durch
mindestens ein spannungsgesteuertes, geschwindigkeitsabstimmbares, piezoelektrisches Substrat;
einen ersten Mehrkanal-AOW-Resonator nach Anspruch 6, der auf dem mindestens einen spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat hergestellt ist
und einen zweiten mit dem ersten AOW-Resonator elektrisch in Reihe geschaltet Mehrkanal-AOW-Resonator nach Anspruch 6, der auf dem mindestens einen spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat hergestellt ist,
wobei ein von einer ersten AOW-Resonatorspannung des ersten Mehrkanal-AOW-Resonators gesteuerter abstimmbarer Frequenzverlauf und ein von einer zweiten AOW-Resonatorspannung des zweiten Mehrkanal-AOW-Resonators gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf kaskadiert werden, um einen von einer Gesamt-AOW-Resonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf zu erzeugen.

16. AOW-Filtervorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Eingangsresonator des ersten Mehrkanal-AOW-Resonators eine Eingangselektrode, eine Ausgangselektrode und eine erste Eingangsresonator-Reflexions-Gitterelektrode umfasst, die jeweils so angeordnet sind, dass sie jeden ersten Unter-Eingangsresonatoren des ersten Mehrkanal-AOW-Resonators elektrisch und physikalisch parallel verbinden, ein erster Ausgangsresonator des ersten Mehrkanal-AOW-Resonators eine Eingangselektrode, eine Ausgangselektrode und eine erste Ausgangsresonator-Reflexions-Gitterelektrode aufweist, die jeweils so angeordnet sind, dass sie jeden ersten Unter-Ausgangsresonatoren des ersten Mehrkanal-AOW-Resonators elektrisch und physikalisch parallel verbinden, ein zweiter Eingangsresonator des zweiten Mehrkanal-AOW-Resonators eine Eingangselektrode, eine Ausgangselektrode und eine zweite Eingangsresonator-Reflexions-Gitterelektrode aufweist, die jeweils so angeordnet sind, dass sie jede zweiten Unter-Eingangsresonatoren des zweiten Mehrkanal-AOW-Resonators elektrisch und physikalisch parallel verbinden,
ein zweiter Ausgangsresonator des zweiten Mehrkanal-AOW-Resonators eine Eingangselektrode, eine Ausgangselektrode und eine zweite Ausgangsresonator-Reflexions-Gitterelektrode aufweist, die jeweils so angeordnet sind, dass sie jeden zweiten Unter-Ausgangsresonatoren des zweiten Mehrkanal-AOW-Resonators elektrisch und physikalisch parallel verbinden.

17. AOW-Filtervorrichtung nach Anspruch 16,
gekennzeichnet durch
eine erste Gleichstrom-(DC-)Spannungsquelle zum Anlegen einer ersten Gleichvorspannung an die Eingangselektrode des ersten Eingangsresonators, die Ausgangselektrode des ersten Eingangsresonators und die erste Eingangsresonator-Reflexions-Gitterelektrode des ersten Mehrkanal-AOW-Resonators,
eine zweite Gleichstrom-(DC-)Spannungsquelle zum Anlegen einer zweiten Gleichvorspannung an die Eingangselektrode eines ersten Ausgangsresonators, die Ausgangselektrode des ersten Ausgangsresonators und die erste Ausgangsresonator-Reflexions-Gitterelektrode des ersten Mehrkanal-AOW-Resonators,
eine dritte Gleichstrom-(DC-)Spannungsquelle zum Anlegen einer dritten Gleichvorspannung an die Eingangselektrode des zweiten Eingangsresonators, die Ausgangselektrode des zweiten Eingangsresonators und die zweite Eingangsresonator-Reflexions-Gitterelektrode des zweiten Mehrkanal-AOW-Resonators, und
eine vierte Gleichstrom-(DC-)Spannungsquelle zum Anlegen einer vierten Gleichvorspannung an die Eingangselektrode des zweiten Ausgangsresonators, die Ausgangselektrode des zweiten Ausgangsresonators und die zweite Ausgangsresonator-Reflexions-Gitterelektrode des zweiten Mehrkanal-AOW-Resonators.

18. AOW-Filtervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Gesamt-AOW-Resonatorspannung gesteuerte, abstimmbare Frequenzverlauf eine größere Unterdrückung aufweist als die Unterdrückung, die entweder der von der ersten AOW-Resonatorspannung gesteuerte, abstimmbare Frequenzverlauf des ersten Mehrkanal-AOW-Resonators oder der von der zweiten AOW-Resonatorspannung gesteuerte, abstimmbare Frequenzverlauf des zweiten Mehrkanal-AOW-Resonators einzeln aufweisen.

Description:
ERFINDUNGSGEBIET

Hierin beschriebene Ausführungsbeispiele betreffen allgemein AOW(akustische Oberflächenwellen)-Filtervorrichtungen und insbesondere Mehrkanal-AOW-Filtervorrichtungen mit spannungsgesteuertem, abstimmbarem Frequenzverlauf.

STAND DER TECHNIK

Herkömmliche AOW-Filter verwenden einen einzigen Eingangsinterdigitalwandler und einen einzigen Ausgangsinterdigitalwandler, die auf der Oberfläche eines piezoelektrischen Substrats ausgebildet sind. Der Eingangswandler wandelt ein elektrisches Eingangssignal in eine AOW um, und die AOW breitet sich entlang der Oberfläche des Substrats in Richtung des Ausgangswandlers aus. Der Ausgangswandler wandelt sodann die AOW in ein elektrisches Ausgangssignal um. Der Eingangswandler und der Ausgangswandler bilden somit ein AOW-Filter, das durch einen einzelnen Kanal gekennzeichnet ist, über den sich die AOW von dem Eingangswandler zu dem Ausgangswandler ausbreitet. Ein derartiges AOW-Filter besitzt jedoch einen sehr begrenzten Frequenzabstimmbereich, und die Form des Frequenzverlaufs ist relativ festgelegt.

Eine Verbesserung gegenüber herkömmlichen AOW-Filtern besteht darin, ein AOW-Filter, das einen kammförmigen Frequenzverlauf aufweist, auf einem spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat herzustellen. Die Eingangs- und Ausgangswandlerfinger des AOW-Filters werden periodisch zurückgezogen, um jeweils einen kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen. Ein Variieren des elektrischen Felds an jedem Wandler variiert die AOW-Ausbreitungsgeschwindigkeit in jedem Wandler, wodurch relative Verschiebungen der Frequenzspitzen in jedem der kammförmigen Frequenzverläufe erzeugt werden. Ein Hintereinanderschalten der kammförmigen Frequenzverläufe des Eingangs- und des Ausgangswandlers führt zur Auslöschung der Eingangs- und Ausgangssignalspitzen bei versetzten Frequenzen und zur Verstärkung der Eingangs- und Ausgangssignalspitzen bei der gleichen Frequenz. Eine einzelne Frequenzspitze kann über den Arbeitsfrequenzbereich gescannt werden, indem die Eingangs- und Ausgangswandler in planmäßiger Weise vorgespannt werden.

Ein AOW-Filter, das einen kammförmigen Frequenzverlauf erzeugt und auf einem spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren Substrat hergestellt ist, kann den Abstimmbereich vervielfachen. Dieser Ansatz führt jedoch zu ungenügenden Filtereigenschaften hinsichtlich Filterunterdrückung, Eingangsdämpfung und einer festgelegten Form eines Durchlassbereichs.

Ferner ist aus der US 2008/0042517 A1 ein mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Filter bekannt, das ein spannungsgesteuertes, geschwindigkeitsabstimmbares piezoelektrisches Substrat aufweist, das einen Eingangs- und einen Ausgangswandler aufweist und bei dem ein spannungsgesteuerter, abstimmbarer Frequenzverlauf erzeugt wird. Zudem sind in der US 6,023,122 A Eingangs- und Ausgangswandler offenbart, welche jeweils in Unter-Eingangswandler und Unter-Ausgangswandler unterteilt sind und die parallel geschaltet werden können.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Angesichts der obigen Beschränkungen herkömmlicher und sogar neuerer Filterdesigns werden an dieser Stelle beispielhaft abstimmbare Mehrkanalfilter, die unter Verwendung von neuartigen AOW-Filtervorrichtungen viel breitere Frequenzbereiche abdecken, beschrieben. Zusätzlich wird eine abstimmbare Filterungsform, einschließlich Durchlassbändern mit ebenen Charakteristiken, steilen Unterdrückungsflanken und guter Nebenkeulenunterdrückung, erreicht.

Ein hierin beschriebenes erstes Ausführungsbeispiel ist ein Mehrkanal-AOW-(akustisches Oberflächenwellen)-Filter, das folgende Komponenten umfasst: ein spannungsgesteuertes, geschwindigkeitsabstimmbares, piezoelektrisches Substrat; einen Eingangswandler, der auf dem Substrat hergestellt ist und mehrere Unter-Eingangswandler umfasst, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, um einen von einer Eingangswandlerspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder Unter-Eingangswandler eine eindeutig zugeordnete, spannungsgesteuerte, abstimmbare Mittenfrequenz aufweist; einen Ausgangswandler, der auf dem Substrat hergestellt ist und mehrere Unter-Ausgangswandler aufweist, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, um einen von einer Ausgangswandlerspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder Unter-Ausgangswandler eine eindeutig zugeordnete, spannungsgesteuerte, abstimmbare Mittenfrequenz aufweist; und mehrere parallele Kanäle, die durch mehrere einander zugeordnete Paare von Unter-Eingangswandlern und Unter-Ausgangswandlern gebildet werden, wobei der von der Eingangswandlerspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf und der von der Ausgangswandlerspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf kombiniert werden, um einen zugehörigen, von einer AOW-Filterspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf zu erzeugen.

Ein hierin beschriebenes zweites Ausführungsbeispiel ist ein Mehrkanal-AOW-Resonator, der folgende Komponenten umfasst: mindestens ein spannungsgesteuertes, geschwindigkeitsabstimmbares, piezoelektrisches Substrat; einen Eingangsresonator, der auf dem mindestens einen spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat hergestellt ist, mit mehreren Unter-Eingangsreso-natoren, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, um einen von einer Eingangsresonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder der Unter-Eingangsresonatoren einen Eingangswandler, einen Ausgangswandler und eine Reflexionsgitterstruktur umfasst, und mit einem Frequenzverlauf mit einer eindeutig zugeordneten, spannungsgesteuerten, abstimmbaren Mittenfrequenz; einen Ausgangsresonator, der auf dem mindestens einen spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat hergestellt ist, mit mehreren Unter-Ausgangsresonatoren, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, um einen von einer Ausgangsresonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder der Unter-Ausgangsresonatoren einen Eingangswandler, einen Ausgangswandler und eine Reflexionsgitterstruktur umfasst und einen Frequenzverlauf mit einer eindeutig zugeordneten, spannungsgesteuerten, abstimmbaren Mittenfrequenz aufweist, wobei der Eingangsresonator und der Ausgangsresonator elektrisch in Reihe geschaltet sind und der von der Eingangsresonatorspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf und der von der Ausgangsresonatorspannung gesteuerte, abstimmbare kammförmige Frequenzverlauf kombiniert werden, um einen zugehörigen, von einer AOW-Resona-torspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf zu erzeugen.

Ein hierin beschriebenes drittes Ausführungsbeispiel ist eine AOW-Filtervorrichtung, die folgende Komponenten umfasst: ein spannungsgesteuertes, geschwindigkeitsabstimmbares, piezoelektrisches Substrat; ein erstes AOW-Filter, umfassend: einen ersten Eingangswandler, der auf dem Substrat hergestellt ist und mehrere erste Unter-Eingangs-wandler aufweist, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind, um einen von einer ersten Eingangswandlerspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder erste Unter-Eingangswan-dler eine eindeutig zugeordnete, spannungsgesteuerte, abstimmbare Mittenfrequenz aufweist; einen ersten Ausgangswandler, der auf dem Substrat hergestellt ist und mehrere erste Unter-Ausgangswandler aufweist, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind, um einen von einer ersten Ausgangswandlerspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder erste Unter-Ausgangswandler eine eindeutig zugeordnete, spannungsgesteuerte, abstimmbare Mittenfrequenz aufweist; und mehrere erste parallele Kanäle, die durch einander zugeordnete Paare der ersten Unter-Eingangswandler und der ersten Unter-Ausgangswandler ausgebildet werden, wobei der von der ersten Eingangswandlerspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf und der von der ersten Ausgangswandlerspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf kombiniert werden, um einen zugehörigen, von einer AOW-Filterspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf zu erzeugen; und ein zweites AOW-Filter, elektrisch mit dem ersten AOW-Filter in Reihe geschaltet und umfassend: einen zweiten Eingangswandler, der auf dem Substrat hergestellt ist und mehrere zweite Unter-Eingangswandler aufweist, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind, um einen von einer zweiten Eingangswandlerspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder zweite Unter-Eingangswandler eine eindeutig zugeordnete, spannungsgesteuerte, abstimmbare Mittenfrequenz aufweist; einen zweiten Ausgangswandler, der auf dem Substrat hergestellt ist und mehrere zweite Unter-Ausgangswandler aufweist, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind, um einen von einer zweiten Ausgangswandlerspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder zweite Unter-Ausgangswandler eine eindeutig zugeordnete, spannungsgesteuerte, abstimmbare Mittenfrequenz aufweist; und mehrere zweite, parallele Kanäle, die durch einander zugeordnete Paare der zweiten Unter-Eingangswandler und der zweiten Unter-Ausgangswandler ausgebildet werden, wobei der von der zweiten Eingangswandlerspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf und der von der zweiten Ausgangswandlerspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf kombiniert werden, um einen zugehörigen, von einer zweiten AOW-Filterspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf zu erzeugen; und der von der ersten AOW-Filterspannung gesteuerte, abstimmbare Frequenzverlauf und der von der zweiten AOW-Filterspannung gesteuerte, abstimmbare Frequenzverlauf hintereinander geschaltet werden, um einen von einer Gesamt-AOW-Filterspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf zu erzeugen.

Ein hierin beschriebenes viertes Ausführungsbeispiel ist eine AOW-Filtervorrichtung, umfassend: mindestens ein spannungsgesteuertes, geschwindigkeitsabstimmbares, piezoelektrisches Substrat; einen ersten AOW-Resonator, umfassend: einen ersten Eingangsresonator, der auf dem mindestens einen spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat hergestellt ist und mehrere erste Unter-Eingangsresonatoren aufweist, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind, um einen von einer ersten Eingangsresonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder erste Unter-Eingangsresonator einen Eingangswandler, einen Ausgangswandler und eine Reflexionsgitterstruktur aufweist und einen Frequenzverlauf mit einer eindeutig zugeordneten, spannungsgesteuerten abstimmbaren Mittenfrequenz aufweist; einen ersten Ausgangsresonator, der auf dem mindestens einen spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat hergestellt ist und mehrere erste Unter-Ausgangsresonatoren aufweist, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind, um einen von einer ersten Ausgangsresonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder der ersten Unter-Ausgangsresonatoren einen Eingangswandler, einen Ausgangswandler und eine Reflexionsgitterstruktur aufweist und einen Frequenzverlauf mit einer eindeutig zugeordneten, spannungsgesteuerten, abstimmbaren Mittenfrequenz aufweist; wobei der erste Eingangsresonator und der erste Ausgangsresonator elektrisch in Reihe geschaltet sind und der von der ersten Eingangsresonatorspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf und der von der ersten Ausgangsresonatorspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf kombiniert werden, um einen von einer ersten AOW-Resonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf zu erzeugen; einen zweiten AOW-Resonator, der elektrisch mit dem ersten AOW-Resonator in Reihe geschaltet ist und folgende Komponenten umfasst: einen zweiten Eingangsresonator, der auf dem mindestens einen spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat hergestellt ist und mehrere zweite Unter-Eingangsresonatoren aufweist, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind, um einen von einer zweiten Eingangsresonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder der zweiten Unter-Eingangsresonatoren einen Eingangswandler, einen Ausgangswandler und eine Reflexionsgitterstruktur aufweist und einen Frequenzverlauf mit einer eindeutig zugeordneten, spannungsgesteuerten, abstimmbaren Mittenfrequenz aufweist; einen zweiten Ausgangsresonator, der auf dem mindestens einen spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat hergestellt ist und mehrere zweite Unter-Ausgangs-resonatoren aufweist, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind, um einen von einer zweiten Ausgangsresonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, wobei jeder der zweiten Unter-Ausgangsresonatoren einen Eingangswandler, einen Ausgangswandler und eine Reflexionsgitterstruktur aufweist und einen Frequenzverlauf mit einer eindeutig zugeordneten, spannungsgesteuerten, abstimmbaren Mittenfrequenz aufweist; wobei der zweite Eingangsresonator und der zweite Ausgangsresonator elektrisch in Reihe geschaltet sind, der von der zweiten Eingangsresonatorspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf und der von der zweiten Ausgangsresonatorspannung gesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf kombiniert werden, um einen von einer zweiten AOW-Resonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf zu erzeugen, und der von der ersten AOW-Resonatorspannung gesteuerte, abstimmbare Frequenzverlauf und der von der zweiten AOW-Resonatorspannung gesteuerte, abstimmbare Frequenzverlauf hintereinander geschaltet werden, um einen von einer Gesamt-AOW-Resonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf zu erzeugen.

KURZE FIGURENBESCHREIBUNG

Weitere Zielsetzungen und Vorteile der Ausführungsbeispiele werden aus der nun folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausgestaltungen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen klarer ersichtlich.

1 ist eine Draufsicht auf ein Mehrkanal-AOW-Filter nach einem Ausführungsbeispiel.

2 ist eine Seitenansicht des Mehrkanal-AOW-Filters gemäß der 1 mit einer Spannungsquelle zum Vorspannen des Mehrkanal-AOW-Filters.

3A ist eine Draufsicht auf ein erstes Mehrkanal-AOW-Filter gemäß der 1. 3B ist eine Draufsicht auf ein zweites Mehrkanal-AOW-Filter gemäß der 1. 3C ist ein Schaltplan, der eine AOW-Filtervor-richtung darstellt, die das erste Mehrkanal-AOW-Filter der 3A und das zweite Mehrkanal-AOW-Filter der 3B, elektrisch in Reihe geschaltet, umfasst.

4A ist eine graphische Darstellung der individuellen Frequenzverläufe sowohl eines Eingangs- als auch eines Ausgangswandlers eines ersten Mehrkanal-AOW-Filters gemäß der 3A. 4B ist eine graphische Darstellung der kombinierten Frequenzverläufe der in 4A gezeigten Eingangs- und Ausgangswandler. 4C ist eine graphische Darstellung der individuellen Frequenzverläufe sowohl eines Eingangs- als auch eines Ausgangswandlers eines zweiten Mehrkanal-AOW-Filters gemäß der 3B. 4D ist eine graphische Darstellung der kombinierten Frequenzverläufe der in 4C gezeigten Eingangs- und Ausgangswandler.

5 ist eine graphische Darstellung der kombinierten Frequenzverläufe der in den 4B und 4D gezeigten Frequenzverläufe und ist beispielhaft für einen Frequenzverlauf einer AOW-Filtervorrichtung wie etwa der in 3C gezeigten, bei der keine Vorspannung vorliegt.

6A ist eine graphische Darstellung der individuellen Frequenzverläufe sowohl eines Eingangs- als auch Ausgangswandlers eines ersten Mehrkanal-AOW-Filters gemäß der 3A. 6B ist eine graphische Darstellung der kombinierten Frequenzverläufe der in 6A gezeigten Eingangs- und Ausgangswandler. 6C ist eine graphische Darstellung der individuellen Frequenzverläufe sowohl eines Eingangs- als auch eines Ausgangswandlers eines zweiten Mehrkanal-AOW-Filters gemäß der 3B. 6D ist eine graphische Darstellung der kombinierten Frequenzverläufe der in 6C gezeigten Eingangs- und Ausgangswandler.

7 ist eine graphische Darstellung der kombinierten Frequenzverläufe der in 6B und 6D gezeigten Frequenzverläufe und ist beispielhaft für einen Frequenzverlauf einer AOW-Filtervorrichtung gemäß der 3C, bei der eine Vorspannung an die Eingangs- und Ausgangswandler beider Mehrkanal-AOW-Filter angelegt wird.

8A ist eine graphische Darstellung der individuellen Frequenzverläufe sowohl eines Eingangs- als auch eines Ausgangswandlers eines ersten Mehrkanal-AOW-Filters gemäß der 3A. 8B ist eine graphische Darstellung der kombinierten Frequenzverläufe der in 8A gezeigten Eingangs- und Ausgangswandler. 8C ist eine graphische Darstellung der individuellen Frequenzverläufe sowohl eines Eingangs- als auch eines Ausgangswandlers eines zweiten Mehrkanal-AOW-Filters gemäß der 3B. 8D ist eine graphische Darstellung der kombinierten Frequenzverläufe der in 8C gezeigten Eingangs- und Ausgangswandler.

9 ist eine graphische Darstellung der kombinierten Frequenzverläufe der in den 8B und 8D gezeigten Frequenzverläufe und ist beispielhaft für einen Frequenzverlauf einer AOW-Filtervorrichtung gemäß der 3C, bei der eine Vorspannung der Eingangs- und Ausgangswandler beider Mehrkanal-AOW-Filter auf einen „Aus“-Zustand eingestellt ist.

10 ist eine Draufsicht auf einen Mehrkanal-AOW-Resonator gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

11A ist eine Draufsicht auf einen ersten Mehrkanal-AOW-Resonator gemäß der 10. 11B ist eine Draufsicht auf einen zweiten Mehrkanal-AOW-Resonator gemäß der 10. 11C ist ein Schaltplan, der eine AOW-Filtervorrichtung darstellt, die den ersten Mehrkanal-AOW-Resonator der 11A und den zweiten Mehrkanal-AOW-Resonator der 11B, elektrisch in Reihe geschaltet, umfasst.

12A ist eine graphische Darstellung der individuellen Frequenzverläufe sowohl eines Eingangs- als auch eines Ausgangsresonators eines ersten Mehrkanal-AOW-Resonatorfilters gemäß der 11A. 12B ist eine graphische Darstellung der kombinierten Frequenzverläufe der in 12A gezeigten Eingangs- und Ausgangsresonatoren. 12C ist eine graphische Darstellung der individuellen Frequenzverläufe sowohl eines Eingangs- als auch eines Ausgangsresonators eines zweiten Mehrkanal-AOW-Resonators gemäß der 11B. 12D ist eine graphische Darstellung der kombinierten Frequenzverläufe des in 12C gezeigten Eingangs- und Ausgangswandlers.

13 ist eine graphische Darstellung der kombinierten Frequenzverläufe der in 12B und 12D gezeigten Frequenzverläufe und ist beispielhaft für einen Frequenzverlauf einer AOW-Filtervorrichtung gemäß der 11C, bei der eine Vorspannung an den Eingangs- und Ausgangsresonator beider Mehrkanal-AOW-Resonatoren angelegt ist.

14 ist eine Darstellung zweier Teilanordnungen von AOW-Filtervorrichtungen (AOW-Filter oder AOW-Resonatoren), die elektrisch in Reihe geschaltet sind, um eine Anordnung von AOW-Filtervorrichtungen auszubilden, wobei jede Teilanordnung mehrere Mehrkanal-AOW-Filtervorrich-tungen umfasst, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind.

15 ist eine graphische Darstellung des Frequenzverlaufs mit Arbeitsbereich und Spitzenfrequenz von einander zugeordneten Paaren von Mehrkanal-AOW-Filtervor-richtungen, die von zwei Teilanordnungen von Mehrkanal-AOW-Filtervorrichtungen abgeleitet sind, wobei die beiden Teilanordnungen elektrisch in Reihe geschaltet sind, um eine Gesamtanordnung auszubilden.

16 ist eine graphische Darstellung des Frequenzverlaufs mit Arbeitsbereich und Spitzenfrequenz von einander zugeordneten Paaren von Mehrkanal-AOW-Filtervor-richtungen, die von zwei Teilanordnungen von Mehrkanal-AOW-Filtervorrichtungen einer zur 15 alternativen Konfigurationsausführung abgeleitet sind. Die beiden Teilanordnungen sind elektrisch in Reihe geschaltet, um eine Gesamtanordnung auszubilden.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

Ausführungsbeispiele von neuartigen AOW-Filtern, AOW-Resonatoren und AOW-Filtervorrichtungen werden im Folgenden detailliert beschrieben. Zur übersichtlicheren Erläuterung werden Bezugszeichen zu gleichen, in mehreren Figuren dargestellten Komponenten nicht notwendigerweise gezeigt oder beschrieben. Außerdem soll die Verwendung von Bezug nehmenden Ausdrücken, wie etwa erster und zweiter, Eingang und Ausgang und dergleichen, lediglich so verstanden werden, dass eine Entität, ein Element oder eine Aktion von der oder dem anderen unterschieden wird, ohne dass notwendigerweise irgendeine tatsächliche Beziehung oder Reihenfolge zwischen solchen Entitäten, Elementen oder Aktionen erforderlich ist oder impliziert wird. Es sei außerdem angemerkt, dass, sollte eine Ausführungsform mehrere Prozesse oder Schritte beinhalten, diese Prozesse oder Schritte in einer beliebigen Reihenfolge ausgeführt werden können, sofern sie nicht ausdrücklich und notwendigerweise auf eine bestimmte Reihenfolge eingeschränkt werden.

1 stellt eine Draufsicht auf ein beispielhaftes Mehrkanal-AOW-Filter 100 bereit. Das Filter 100 ist auf einem spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat 101 hergestellt, das in der Regel aus elektrisch isoliertem Lithiumniobat oder GaN auf einem unterstützten Substrat ausgebildet ist, das in der Regel aus Silizium oder Siliziumcarbid hergestellt ist. Das Filter 100 umfasst einen Eingangswandler 102 und einen Ausgangswandler 111, die auf der Oberfläche des Substrats 101 mit Abstand voneinander angeordnet sind.

Der Eingangswandler 102 weist eine erste Eingangselektrode 104 und eine erste Ausgangselektrode 105 auf, die beide als Seitenelemente des Eingangswandlers 102 ausgebildet sind. Mehrere Unter-Eingangswandler 103 erstrecken sich jeweils von einem Abschnitt der ersten Eingangselektrode 104 oder einem Abschnitt der ersten Ausgangselektrode 105 auf einer oberen Seite und von einem Abschnitt der entsprechenden gegenüberliegenden Elektrode auf einer unteren Seite. Die Unter-Eingangswandler 103 können in einer Vielzahl von dem Fachmann bekannten Weisen implementiert sein, einschließlich als DARTs (Distributed Acoustic Reflection Transducers – Wandler mit verteilter akustischer Reflexion) oder als einfache TIDTs (Tapered Interdigital Transducers – sich verjüngende Interdigitalwandler). Jeder Unter-Eingangswandler 103 erzeugt einen Frequenzverlauf mit einer eindeutig zugeordneten, spannungsgesteuerten, abstimmbaren Mittenfrequenz, die entsprechend der Vorspannung der ersten Eingangselektrode 104 und der ersten Ausgangselektrode 105 eingestellt ist.

Der Ausgangswandler 111 ist ähnlich aufgebaut wie der Eingangswandler 102 und umfasst eine zweite Eingangselektrode 106 und eine zweite Ausgangselektrode 107, die beide als Seitenelemente des Ausgangswandlers 111 ausgebildet sind. Mehrere Unter-Ausgangswandler 108 erstrecken sich jeweils von einem Abschnitt der zweiten Eingangselektrode 106 oder einem Abschnitt der zweiten Ausgangselektrode 107 auf einer oberen Seite und von einem Abschnitt der entsprechenden gegenüberliegenden Elektrode auf einer unteren Seite. Die Unter-Ausgangswan-dler 108 können in einer Vielzahl von dem Fachmann bekannten Weisen implementiert sein, einschließlich als DARTs oder als TIDTs. Jeder Unter-Ausgangswandler 108 erzeugt einen Frequenzverlauf mit einer eindeutig zugeordneten, spannungsgesteuerten, abstimmbaren Mittenfrequenz, die entsprechend der Vorspannung der zweiten Eingangselektrode 106 und der zweiten Ausgangselektroden 107 eingestellt ist.

Jeder Satz von Eingangs- und Ausgangselektroden 104, 105 und 106, 107 in den Wandlern 102 bzw. 111 ist wie oben beschrieben angeordnet, so dass die Unter-Eingangswandler 103 elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind und die Unter-Ausgangswandler 108 elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind. Es sei jedoch angemerkt, dass die Verwendung von Neigungselektroden 104, 105, 106, 107 (und Elektroden 1004, 1005, 1012 und 1013 für den in 10 dargestellten AOW-Resonator) nur eine Weise ist, um alle parallelen Kanäle 115 elektrisch zu verbinden. Ein Luftbrücken- oder Drahtbondansatz kann verwendet werden, wenn die AOW-Reflexion der Neigungselektroden zu hoch ist, sofern das Wandlerdesign dies gestattet.

In dem Eingangswandler 102 arbeiten die Unter-Eingangswandler 103, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind, dahingehend, einen spannungsgesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, der gemäß der Vorspannung der Eingangs- und Ausgangselektroden 104, 105 justiert ist. In ähnlicher Weise arbeiten in dem Ausgangswandler 111 die Unter-Ausgangswandler 108, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind, dahingehend, einen spannungsgesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, der gemäß der Vorspannung der Eingangs- und Ausgangselektroden 106, 107 abgestimmt ist. Der spannungsgesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf jedes Wandlers 102, 111 ist der Frequenzverlauf, der sich aus den überlagerten Frequenzverläufen, die von jedem der Unter-Eingangswandler 103 erzeugt werden, und von den überlagerten Frequenzverläufen, die von jedem der Unter-Ausgangswandler 108 erzeugt werden, ergibt. Die spannungsgesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverläufe der Wandler 102, 111 werden kombiniert, um einen spannungsgesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf des AOW-Filters 100 zu erzeugen.

Wie in 1 gezeigt, sind λ1–λ9 die Wellenlängen jedes der Unter-Eingangswandler 103 gemäß der Gleichung (λ = V/fi), wobei V die AOW-Geschwindigkeit durch einen Unter-Eingangswandler 103 bei einer Vorspannung von null Volt ist und fi (i = 1, 2, 3, ... 9) die Mittenfrequenz jedes Unter-Eingangswandlers 103 darstellt. Analog sind λ1’–λ9’ die Wellenlängen jedes der Unter-Ausgangswandler 108 gemäß der Gleichung (λ’ = V’/fi’), wobei V’ die AOW-Geschwindig-keit durch einen Unter-Ausgangswandler 108 bei einer Vorspannung von null Volt ist und fi’ (i = 1, 2, 3, ... 9) die Mittenfrequenz jedes Unter-Ausgangswandlers 108 darstellt.

Jeder Unter-Eingangswandler 103 mit einer Wellenlänge λi (i = 1, 2, 3, ... 9) bildet mit jedem Unter-Ausgangswandler 108 mit einer Wellenlänge λi’ (i = 1, 2, 3, ... 9) einen Kanal. Mehrere Kanäle werden zwischen einander zugeordneten Paaren von Unter-Eingangswandlern 103 und Unter-Ausgangswandlern 108 gebildet. Die Zahl von Unter-Wandlern sowohl in dem Eingangswandler als auch in dem Ausgangswandler 102, 111 ist gleich; die Anzahl kann jedoch variieren. Die Mittenfrequenzen fi (i = 1, 2, 3, ... 9) jedes Unter-Eingangswandlers 103 und die Mittenfrequenz fi’ (i = 1, 2, 3, ... 9) jedes Unter-Ausgangswandlers 108 können in absteigender Reihenfolge angeordnet sein, wie in 1 gezeigt; sie können jedoch auch in einer beliebigen Reihenfolge, einschließlich einer ansteigender Reihenfolge oder mehreren Kombinationen aus ansteigenden und absteigenden Reihenfolgen, angeordnet werden. In 1 ist λ1 < λ2 < λ3 ... < λ9 und λ1’ < λ2’ < λ3’... < λ9’.

Bei einem Mehrkanalwandler, wie er hierin beschrieben ist, gibt es viele vorteilhafte Eigenschaften. Die Apertur jedes Kanals 115 kann genau ausgelegt werden, um die relative Eingangsdämpfung jeder Frequenzspitze des Unter-Wandlers zu steuern. Weiterhin kann jeder Unter-Eingangswandler 103 und jeder Unter-Ausgangswandler 108 so ausgelegt sein, dass er sein individuelles Wandler-Fingermuster aufweist, was zu seiner ihm eigenen, eindeutig zugeordneten Form eines Frequenzverlaufs führt.

Wie in 1 zu sehen ist, ist das AOW-Filter 100 in sich verjüngender Form (tapered) ausgeführt. D.h., dass die über dem Substrat zwischen der ersten Ausgangselektrode 105 und der zweiten Eingangselektrode 106 ausgebildeten Kanäle 115 in der Richtung von CH 1 bis CH 9 kürzer werden. Der Grund dafür, dass das Filter 100 in sich verjüngender Form ausgeführt ist, liegt darin, dass die verschiedenen Wellenlängen des Kanals in ansteigender Wellenlängen-reihenfolge angeordnet sind.

Jedem Kanal 115 ist ein kaskadierter Frequenzverlauf zugeordnet, der erzeugt wird durch Überlagerung der Frequenzverläufe jedes Unter-Eingangswandlers 103 mit Mittenfrequenz fi und der Frequenzverläufe des entsprechenden Unter-Ausgangswandlers 108 mit Mittenfrequenz fi’. Im Allgemeinen gilt mit Ausnahme für einen Kanal λi ≠ λi’ und fi ≠ fi’. Die Mittenfrequenzen fi und fi’ sind absichtlich versetzt, um einen überlagerten Frequenzverlauf zu erzeugen, der durch die Eingangs- und Ausgangswandler 102, 111 gebildet wird, mit mehreren Spitzenfrequenzen bei unterschiedlichen, vorbestimmten Höhen der Eingangsdämpfung durch Vorspannen mit unterschiedlich hohen Gleichspannungen, wie nachfolgend beschrieben wird.

2 ist eine Seitenansicht eines beispielhaften Mehrkanal-AOW-Filters 200 mit einer Konfiguration, die allgemein der des in 1 gezeigten AOW-Filters 100 entspricht. Ein Eingangswandler 210 und ein Ausgangswandler 211 sind auf einer spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Schicht 201 gebildet, die in der Regel über eine Halbleiterschicht 202 aus Silizium oder Siliziumcarbid gelegt ist. Eine erste Spannungsquelle V1 liefert eine Gleichstrom-Vorspannung (DC) an die erste Eingangselektrode und die erste Ausgangselektrode des Eingangswandlers 202, während eine zweite Spannungsquelle V2 eine zweite DC-Vorspannung an die zweite Eingangselektrode und die zweite Ausgangselektrode des Ausgangswandlers 211 liefert. Die metallisierte Rückseite 203 liefert eine Masseleitung für die Spannungsquellen durch die Halbleiterschicht 202, so dass ein elektrisches Feld in der piezoelektrischen Schicht 201 sowohl beim Eingangswandler 210 als auch beim Ausgangswandler 211 erzeugt wird. Infolge der oben beschriebenen elektrischen Vorspannung werden die mechanischen, piezoelektrischen und dielektrischen Eigenschaften der piezoelektrischen Schicht 201 derart geändert, dass die Geschwindigkeit der AOW sowohl in dem Eingangs- als auch in dem Ausgangswandler 210, 211 beeinflusst wird, wodurch der Frequenzverlauf sowohl des Eingangswandlers 210 als auch des Ausgangswandlers 211 und die Mittenfrequenzen jedes der Unter-Eingangswandler und der Unter-Ausgangswandler geändert wird.

In 3A ist eine Draufsicht auf ein erstes AOW-Filter 300a dargestellt, das generell die gleiche Art von Filter wie das in 1 dargestellte, oben beschriebene AOW-Filter 100 ist. Das erste AOW-Filter 300a umfasst einen ersten Eingangswandler 302a und einen ersten Ausgangswandler 311a, die auf einem spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat ausgebildet sind. Eine erste DC-Spannungsquelle 303a liefert eine erste DC-Vorspannung an eine Eingangselektrode 305a und eine Ausgangselektrode 306a des ersten Eingangswandlers 302a. Eine zweite DC-Spannungsquelle 304a liefert eine zweite DC-Vorspannung an eine Eingangselektrode 307a und eine Ausgangselektrode 308a des ersten Ausgangswandlers 311a. Der erste Eingangswandler 302a weist mehrere Unter-Wandler auf, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind, und der erste Ausgangswandler 311a weist mehrere Unter-Wandler auf, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind. Mehrere parallele Kanäle sind zwischen dem ersten Eingangswandler 302a und dem ersten Ausgangswandler 311a ausgebildet.

Der beispielhafte Mehrkanal-AOW-Filter 300a weist neun Unter-Wandler sowohl im ersten Eingangswandler 302a als auch im ersten Ausgangswandler 311a auf, und neun parallele Kanäle sind zwischen dem ersten Eingangswandler 302a und dem ersten Ausgangswandler 311a ausgebildet. Die Eigenschaften der Unter-Wandler sowohl des ersten Eingangswandlers 302a als auch des ersten Ausgangswandlers 311a sowie die Eigenschaften der zwischen dem ersten Eingangswandler 302a und dem ersten Ausgangswandler 311a ausgebildeten parallelen Kanäle stimmen generell mit jenen, im Zusammenhang mit dem AOW-Filter 100, dargestellt in 1, beschriebenen überein und werden deshalb hier nicht erneut erörtert.

In 3B ist eine Draufsicht auf ein zweites AOW-Filter 300b dargestellt, das generell die gleiche Art von Filter ist, wie oben bezüglich des AOW-Filters 100 beschrieben und in 1 dargestellt ist. Das zweite AOW-Filter 300b umfasst einen zweiten Eingangswandler 302b und einen zweiten Ausgangswandler 311b, die auf einem spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat ausgebildet sind. Eine dritte DC-Span-nungsquelle 303b liefert eine dritte DC-Vorspannung an eine Eingangselektrode 305b und eine Ausgangselektrode 306b des zweiten Eingangswandlers 302b. Eine vierte DC-Spannungs-quelle 304b liefert eine vierte DC-Vorspannung an eine Eingangselektrode 307b und eine Ausgangselektrode 308b des zweiten Ausgangswandlers 311b. Der zweite Eingangswandler 302b weist mehrere Unter-Wandler auf, die elektrisch und physikalisch parallel geschaltet sind, und der zweite Ausgangswandler 311b weist mehrere Unter-Wandler auf, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind.

Mehrere parallele Kanäle sind zwischen dem zweiten Eingangswandler 302b und dem zweiten Ausgangswandler 311b ausgebildet. Der beispielhafte Mehrkanal-AOW-Filter 300b weist sieben Unter-Wandler sowohl im zweiten Eingangswandler 302b als auch im zweiten Ausgangswandler 311b auf, und sieben parallele Kanäle sind zwischen dem zweiten Eingangswandler 302b und dem zweiten Ausgangswandler 311b ausgebildet. Die Eigenschaften der Unter-Wandler sowohl des zweiten Eingangswandlers 302b als auch des zweiten Ausgangswandlers 311b sowie die Eigenschaften der zwischen dem ersten Eingangswandler 302b und dem ersten Ausgangswandler 311b ausgebildeten parallelen Kanäle stimmen generell mit jenen, im Zusammenhang mit dem AOW-Filters 100, dargestellt in 1, beschriebenen überein und werden deshalb hier nicht erneut erörtert.

Die obige Erörterung stellt indirekt klar, aber es sollte ausdrücklich angemerkt werden, dass die Anzahl von in jedem der Mehrkanal-AOW-Filter 300a, 300b parallel geschalteten Kanälen unterschiedlich sein kann. Die Anzahl der in jedem der Mehrkanal-AOW-Filter 300a, 300b parallel geschalteten Kanäle kann jedoch auch die gleiche sein.

In 3C ist ein Schaltplan dargestellt, der eine beispielhafte AOW-Filtervorrichtung 300c veranschaulicht, die AOW-Filter 300a und 300b umfasst, die über Verbindungsleitungen 312 und 313 elektrisch in Reihe geschaltet sind. Obwohl die AOW-Filter 300a, 300b als auf einem einzigen Substrat ausgebildet dargestellt sind, ist es auch möglich, dass jedes der AOW-Filter 300a, 300b auf einem separaten Substrat der gleichen Art ausgebildet sein könnte. Es soll auch angemerkt werden, dass allgemein für Eingangs- und Ausgangswandler jedes der AOW-Filter 300a, 300b eine Impedanzanpassungsschaltung benötigt wird, die aus einer Kombination von Kondensatoren, Induktivitäten und/oder Widerständen besteht; diese Schaltungen sind jedoch der Einfachheit halber hier nicht gezeigt. Die erste DC-Spannungs-quelle 303a spannt den ersten Eingangswandler 302a vor, und die zweite DC-Spannungsquelle 304a spannt den ersten Ausgangswandler 311a vor. Die dritte DC-Spannungsquelle 303b spannt den zweiten Eingangswandler 302b vor, und die vierte DC-Spannungsquelle 304b spannt den zweiten Ausgangswandler 311b vor. Die AOW-Filter 300a und 300b erzeugen wie oben beschrieben jeweils einen spannungsgesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf, wie oben bezüglich des beispielhaften AOW-Filters 100 erörtert. Jedoch wird bei elektrischer Reihenschaltung wie in der AOW-Filtervorrichtung 300c eine Gesamt-AOW erzeugt, die durch eine Spitzenfrequenz von größerer Unterdrückung gekennzeichnet ist, als eine Unterdrückung, die durch eines der AOW-Filter alleine erzeugt würde. Außerdem kann der Ort der Spitzenfrequenz des von der Gesamt-AOW-Spannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlaufs je nach der Größe der Vorspannung justiert werden, die von jeder der ersten bis vierten Spannungsquelle 303a, 304a, 303b bzw. 304b bereitgestellt wird.

4A ist eine graphische Darstellung von simulierten, kammförmigen Frequenzverläufen eines Eingangswandlers und eines Ausgangswandlers eines ersten AOW-Filters wie etwa des AOW-Filters 100 gemäß der 1 und/oder gemäß dem ersten AOW-Filter 300a aus 3A. 4B zeigt einen beispielhaften, von einer AOW-Filterspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf, der von einem AOW-Filter ähnlich dem AOW-Filter 100 und/oder dem ersten AOW-Filter 300a erzeugt wird, wenn die Eingangs- und Ausgangswandler einbezogen werden, die die in 4A dargestellten Frequenzverläufe erzeugen.

4C ist eine graphische Darstellung von simulierten, kammförmigen Frequenzverläufen eines Eingangswandlers und eines Ausgangswandlers eines zweiten AOW-Filters ähnlich dem AOW-Filter 100 gemäß der 1 und/oder eines zweiten AOW-Filters 300b gemäß der 3B. 4D veranschaulicht einen beispielhaften, von einer AOW-Filter-spannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf, der von einem AOW-Filter ähnlich dem AOW-Filter 100 und/oder dem zweiten AOW-Filter 300b erzeugt wird, wenn die Eingangs- und Ausgangswandler einbezogen werden, die die in 4C dargestellten Frequenzverläufe erzeugen.

5 veranschaulicht die überlagerten Frequenzverläufe, einschließlich einer Spitzenfrequenz, des ersten AOW-Filters, das den Frequenzverlauf von 4B erzeugt, und des zweiten AOW-Filters, das den Frequenzverlauf von 4D erzeugt, wenn das erste und zweite AOW-Filter elektrisch in Reihe geschaltet sind, ähnlich der AOW-Filtervorrichtung 300c gemäß der 3C. Die Unterdrückung der unerwünschten Frequenzspitzen ist in diesem Beispiel viel größer als die Unterdrückung der individuellen AOW-Filter, die die Frequenzverläufe der 4B, 4D erzeugen, wenn sie nicht hintereinander geschaltet sind. Der Ort der Spitzenfrequenz bei etwa 1100–1120 MHz in dem Frequenzband ist ein Resultat der Vorspannung, die in jeder der ersten bis vierten Spannungsquelle im Wesentlichen gleich ist. Die Wirkung ist so, als wenn es überhaupt keine Vorspannung gäbe.

6A ist eine graphische Darstellung von simulierten, kammförmigen Frequenzverläufen eines Eingangswandlers und eines Ausgangswandlers eines ersten AOW-Filters ähnlich dem AOW-Filter 100 gemäß der 1 und/oder eines ersten AOW-Filters 300a gemäß der 3A. 6B veranschaulicht einen beispielhaften, von einer AOW-Filter-spannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf, der von einem AOW-Filter ähnlich dem AOW-Filter 100 und/oder dem ersten AOW-Filter 300a erzeugt wird, wenn die Eingangs- und Ausgangswandler einbezogen werden, die die in 6A dargestellten Frequenzverläufe erzeugen.

6C ist eine graphische Darstellung von simulierten, kammförmigen Frequenzverläufen eines Eingangswandlers und eines Ausgangswandlers eines zweiten AOW-Filters ähnlich dem AOW-Filter 100 gemäß der 1 und/oder eines zweiten AOW-Filters 300b gemäß der 3B. 6D veranschaulicht einen beispielhaften, von einer AOW-Filter-spannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf, der von einem AOW-Filter ähnlich dem AOW-Filter 100 und/oder dem zweiten AOW-Filter 300b erzeugt wird, wenn die Eingangs- und Ausgangswandler einbezogen werden, die die in 6C dargestellten Frequenzverläufe erzeugen.

7 veranschaulicht die überlagerten Frequenzverläufe, einschließlich einer Spitzenfrequenz, des ersten AOW-Filters, das den Frequenzverlauf von 6B erzeugt, und des zweiten AOW-Filters, das den Frequenzverlauf von 6D erzeugt, die elektrisch in Reihe geschaltet sind, ähnlich der AOW-Filtervorrichtung 300c gemäß der 3C. Die Unterdrückung der Spitzenfrequenz bei etwa 1005–1015 MHz ist bei diesem Beispiel viel größer als die Unterdrückung der individuellen AOW-Filter, die die Frequenzverläufe der 6B, 6D erzeugen, wenn sie nicht hintereinander geschaltet sind. Der Ort der Spitzenfrequenz bei etwa 1005–1015 MHz in dem Frequenzband ist ein Resultat der Vorspannung, die durch die erste bis vierte Spannungsquelle, bei vier unterschiedlichen Spannungen, bereitgestellt wird.

8A ist eine graphische Darstellung von simulierten, kammförmigen Frequenzverläufen eines Eingangswandlers und eines Ausgangswandlers eines ersten AOW-Filters ähnlich dem AOW-Filter 100 gemäß der 1 und/oder eines ersten AOW-Filters 300a gemäß der 3A. 8B stellt einen beispielhaften, von einer AOW-Filterspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf dar, der von einem AOW-Filter ähnlich dem AOW-Filter 100 und/oder dem ersten AOW-Filter 300a erzeugt wird, wenn die Eingangs- und Ausgangswandler einbezogen werden, die die in 8A dargestellten Frequenzverläufe erzeugen.

8C ist eine graphische Darstellung von simulierten, kammförmigen Frequenzverläufen eines Eingangswandlers und eines Ausgangswandlers eines zweiten AOW-Filters ähnlich dem AOW-Filter 100 gemäß der 1 und/oder eines zweiten AOW-Filters 300b gemäß der 3B. 8D stellt einen beispielhaften, von einer AOW-Filterspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf dar, der von einem AOW-Filter ähnlich dem AOW-Filter 100 und/oder dem zweiten AOW-Filter 300b erzeugt wird, wenn die Eingangs- und Ausgangswandler einbezogen werden, die die in 8C dargestellten Frequenzverläufe erzeugen.

9 stellt den überlagerten Frequenzverlauf des ersten AOW-Filters, das den Frequenzverlauf von 8B erzeugt, und des zweiten AOW-Filters, das den Frequenzverlauf von 8D erzeugt, die elektrisch in Reihe geschaltet sind, dar, ähnlich der AOW-Filtervorrichtung 300c gemäß der 3C. In 9 gibt es keine feststellbare Spitzenfrequenz, die eine große Unterdrückung besitzt. Dies ist ein Ergebnis der Tatsache, dass die erste bis vierte Spannungsquelle auf einen „Aus“-Zustand eingestellt sind. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere für Filter, die in einer festen Anordnung angeordnet sind, wie weiter unten erläutert wird, in der bestimmte Paare von Filtern ausgeschaltet sind, während entweder ein einzelnes oder mehrere Paare eingeschaltet sind.

Es sei angemerkt, dass die Frequenzverläufe gemäß den 4A4D und 5, 6A6D und 7 sowie gemäß den 8A8D und 9 von der gleichen AOW-Filter-vorrichtung 300c gemäß der 3C erzeugt werden. Das heißt, die 5, 7 und 9 zeigen, dass durch Ändern der Vorspannungen bei dem ersten AOW-Filter (z.B. dem ersten AOW-Filter 300a) und dem zweiten AOW-Filter (z.B. dem zweiten AOW-Filter 300b) der AOW-Filtervorrichtung 300c die Spitzenfrequenz der hintereinander geschalteten Frequenzverläufe sich von einem Ende des Frequenzfensters zum anderen bewegen kann.

Die 10 zeigt eine Draufsicht auf einen beispielhaften Mehrkanal-AOW-Resonator 1000. Der Mehrkanal-AOW-Resonator 1000 wird auf mindestens einem spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat hergestellt, das typischerweise aus elektrisch isoliertem Lithiumniobat oder GaN auf einem unterstützten Substrat ausgebildet ist, das in der Regel aus Silizium oder Siliziumcarbid besteht. Der Resonator 1000 weist einen Eingangsresonator 1002 und einen Ausgangsresonator 1011 auf, die durch Leitungen 1022 und 1023 elektrisch in Reihe geschaltet sind. Der Eingangs- und Ausgangsresonator 1002, 1011 kann auf einem einzelnen spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat hergestellt werden oder alternativ auf getrennten Substraten von der gleichen Art hergestellt werden. Der Eingangsresonator 1002 weist weiterhin eine erste Eingangselektrode 1004 und eine erste Ausgangselektrode 1005 auf, die als Seitenelemente des Eingangsresonators 1002 ausgebildet sind, und eine erste Gitterelektrode 1009. Jeder von mehreren Unter-Eingangsresonatoren 1003 ist so ausgebildet, dass er einen Eingangswandler 1006, der an die erste Eingangselektrode 1004 angeschlossen ist, einen Ausgangswandler 1007, der an die erste Ausgangselektrode 1005 angeschlossen ist, und eine Reflexionsgitterstruktur 1008, die an die erste Gitterelektrode 1009 angeschlossen ist, umfasst.

Die Unter-Eingangsresonatoren 1003 sind somit elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet, um mehrere Kanäle 1015 zu bilden. Es sei angemerkt, dass die Kanäle 1015 zur klareren Darstellung links von der ersten Eingangselektrode 1004 gezeigt sind. Der in jedem der Unter-Eingangsresonatoren 1003 ausgebildete Kanal 1015 erstreckt sich tatsächlich von jedem Eingangswandler 1006 zu jedem Ausgangswandler 1007 und über die Reflexionsgitter-struktur 1008. Die Wellenlängen in den Kanälen 1015 des Eingangsresonators 1002 stehen untereinander in einer ähnlichen Beziehung wie die des oben beschriebenen Mehrkanal-AOW-Filters 100 und werden hier nicht weiter detailliert. Jeder Unter-Eingangsresonator 1003 erzeugt einen Frequenzverlauf mit einer eindeutig zugeordneten, spannungsgesteuerten, abstimmbaren Mittenfrequenz. Der physikalische Effekt der Mittenfrequenzen besteht darin, dass bei jedem gegebenen Unter-Eingangsresonator 1003 eine von dem Eingangswandler 1006 angeregte AOW bei der Mittenfrequenz durch die Reflexionsgitterstruktur 1008 in sich konstruktiv überlagernder Weise reflektiert wird und innerhalb des zwischen dem Eingangs- und Ausgangswandler 1006, 1007 ausgebildeten Hohlraumresonators eine stehende akustische Oberflächenwelle bildet.

Der Ausgangsresonator 1011 ist ähnlich konstruiert wie der Eingangsresonator 1002 und weist eine zweite Eingangselektrode 1012 und eine zweite Ausgangselektrode 1013 auf, die als Seitenelemente des Ausgangsresonators 1011 ausgebildet sind, und eine zweite Gitterelektrode 1020. Jeder von mehreren Unter-Ausgangsresonatoren 1014 ist so ausgebildet, dass er einen Eingangswandler 1016, der an eine zweite Eingangselektrode 1012 angeschlossen ist, einen Ausgangswandler 1017, der an eine zweite Ausgangselektrode 1013 angeschlossen ist, und eine Reflexionsgitterstruktur 1021, die an die zweite Gitterelektrode 1020 angeschlossen ist, umfasst.

Die Unter-Ausgangsresonatoren 1014 sind somit elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet, um mehrere Kanäle 1024 zu bilden. Es sei angemerkt, dass die Kanäle 1024 zur klareren Darstellung rechts von der zweiten Eingangselektrode 1013 gezeigt sind. Der in jedem der Unter-Ausgangsresonatoren 1014 ausgebildete Kanal 1024 erstreckt sich tatsächlich von jedem Eingangswandler 1016 zu jedem Ausgangswandler 1017 und über die Reflexionsgitter-struktur 1021. Die Wellenlängen in den Kanälen 1024 des Ausgangsresonators 1011 stehen untereinander in einer ähnlichen Beziehung wie die des oben beschriebenen Mehrkanal-AOW-Filters 100 und werden hier nicht weiter detailliert. Jeder Unter-Ausgangsresonator 1014 erzeugt einen Frequenzverlauf mit einer eindeutig zugeordneten, spannungsgesteuerten, abstimmbaren Mittenfrequenz. Der physikalische Effekt der Mittenfrequenzen besteht darin, dass bei jedem gegebenen Unter-Ausgangsresonator 1014 eine von dem Eingangswandler 1016 erregte AOW bei der Mittenfrequenz durch die Reflexionsgitterstruktur 1021 in sich konstruktiv überlagernder Weise reflektiert wird und innerhalb des zwischen dem Eingangs- und Ausgangswandler 1016, 1017 ausgebildeten Hohlraumresonators eine stehende akustische Oberflächenwelle bildet.

In dem Eingangsresonator 1002 sind die Unter-Eingangsresonatoren 1003 elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet und arbeiten dahingehend, einen kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, der gemäß den Vorspannungen der Eingangs- und Ausgangselektrode 1004 und 1005 und der ersten Reflexions-Gitterelektrode 1009 eingestellt wird. In analoger Weise arbeitet bei dem Ausgangsresonator 1011 jeder der Unter-Ausgangsresonatoren 1014, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, dahingehend, einen kammförmigen Frequenzverlauf zu erzeugen, der gemäß den Vorspannungen der Eingangs- und Ausgangselektrode 1016, 1017 und der zweiten Reflexions-Gitterelektrode 1020 eingestellt wird. Der spannungsgesteuerte, abstimmbare, kammförmige Frequenzverlauf jedes Resonators 1002, 1011 ist der Frequenzverlauf, der sich aus einer Überlagerung der Frequenzverläufe, die von jedem der Unter-Eingangsresonatoren 1003 erzeugt werden, und der Frequenzverläufe, die von jedem der Unter-Ausgangsresonatoren 1014 erzeugt werden, ergibt.

Die Resonatoren 1002, 1011 sind durch Verbindungsleitungen 1022 und 1023 elektrisch in Reihe geschaltet. Im Allgemeinen gibt es eine Impedanzanpassungsschaltung, die aus einer Kombination von Kondensatoren, Induktivitäten und/oder Widerständen an den Eingangs- und Ausgangswandlern 1006, 1007 und 1016, 1017 des Eingangs- und Ausgangsresonators 1002, 1011 besteht; aus Gründen der Einfachheit sind sie jedoch nicht dargestellt. Die spannungsgesteuerten, abstimmbaren, kammförmigen Frequenzverläufe der Resonatoren 1102, 1011 werden überlagert, um einen spannungsgesteuerten, abstimmbaren AOW-Resonator Frequenzverlauf für den AOW-Resonator 1000 zu erzeugen.

Wie aus 10 ersichtlich ist, sind die erste Eingangselektrode 1004, die erste Ausgangselektrode 1005, die zweite Eingangselektrode 1012 und die zweite Ausgangselektrode 1013 derart angeordnet, dass der Eingangs- und Ausgangsresonator 1002 und 1011 in sich verjüngender Form ausgeführt sind, das heißt, die Mehrfachkanäle 1015 und 1024 sind in der Richtung von CH 4 bis CH 1 kürzer. Dies ist auf Differenzen der Wellenlängen λ der verschiedenen Kanäle zurückzuführen. Es sei auch angemerkt, dass die Anzahl an Unter-Eingangsresonatoren 1003 des den Mehrfachkanal 1015 bildenden Eingangsresonators 1002 und die Anzahl von Unter-Ausgangsresonatoren 1014 des den Mehrfachkanal 1024 bildenden Ausgangsresonators 1011 verschieden sein kann.

11A zeigt eine Draufsicht auf einen ersten AOW-Resonator 1100a, der generell von der gleichen Art von Resonator ist wie der AOW-Resonator 1000 gemäß der 10. Der AOW-Resonator 1100a umfasst einen ersten Eingangsresonator 1102a und einen ersten Ausgangsresonator 1111a, die durch Verbindungsleitungen 1107a und 1108a elektrisch in Reihe geschaltet sind, und auf mindestens einem spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat ausgebildet sind. Der Eingangsresonator 1102a und der Ausgangsresonator 1111a können alternativ auf separaten Substraten ausgebildet sein. Eine erste DC-Spannungsquelle 1103a liefert eine erste DC-Vorspannung an die Komponenten des ersten Eingangsresonators 1102a, einschließlich einer Eingangselektrode 1104a, einer Ausgangselektrode 1105a und einer ersten Eingangsresonator-Reflexions-Gitterelektrode 1106a. Eine zweite DC-Spannungsquelle 1123a liefert eine zweite DC-Vorspannung an die Komponenten des ersten Eingangsresonators 1111a, einschließlich einer Eingangselektrode 1112a, einer Ausgangselektrode 1113a und einer ersten Ausgangsresonator-Reflexions-Gitterelektrode 1116a. Es sei angemerkt, dass beide Reflexions-Gitterelektroden 1106a, 1116a alternativ zum Zweck einer größeren Abstimmungsflexibilität separat vorgespannt werden können.

Der erste Eingangsresonator 1102a umfasst mehrere Unter-Eingangsresonatoren, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, und der erste Ausgangsresonator 1111a weist mehrere Unter-Ausgangsresonatoren auf, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind. Der beispielhafte erste AOW-Resonator 1100a weist jeweils vier Unter-Resonatoren in dem ersten Eingangsresonator 1102a und in dem ersten Ausgangsresonator 1111a auf. Es sei angemerkt, dass die Anzahl von Unter-Resonatoren in dem ersten Eingangsresonator 1102a und die Anzahl von Unter-Resonatoren im ersten Ausgangsresonator 1111a verschieden sein können. Sie müssen nicht gleich sein, wie in 11A gezeigt ist. Die Eigenschaften der Unter-Resonatoren sowohl des ersten Eingangsresonators 1102a als auch des ersten Ausgangsresonators 1111a stimmen generell mit denen weiter oben bezüglich des AOW-Resonators 1000 gemäß der 10 beschriebenen überein und werden hier nicht erneut erörtert.

11B zeigt eine Draufsicht auf einen zweiten AOW-Resonator 1100b, der generell von einer gleichen Art von Resonator ist wie der weiter oben bezüglich des AOW-Resonators 1000 gemäß der 10 beschriebene. Der zweite AOW-Resonator 1100b umfasst einen zweiten Eingangsresonator 1102b und einen zweiten Ausgangsresonator 1111b, die durch Leitungen 1107b und 1108b elektrisch in Reihe geschaltet sind und auf mindestens einem spannungsgesteuerten, geschwindigkeitsabstimmbaren, piezoelektrischen Substrat ausgebildet sind. Der Eingangsresonator 1102b und der Ausgangsresonator 1111b können alternativ auf separaten Substraten ausgebildet sein. Eine dritte DC-Spannungsquelle 1103b liefert eine dritte DC-Vorspannung an die Komponenten des zweiten Eingangsresonators 1102b, einschließlich einer Eingangselektrode 1104b, einer Ausgangselektrode 1105b und einer zweiten Eingangsresonator-Reflexions-Gitterelektrode 1106b. Eine vierte DC-Spannungsquelle 1123b liefert eine vierte DC-Vorspannung an die Komponenten des zweiten Ausgangsresonators 1111b, einschließlich einer Eingangselektrode 1112b, einer Ausgangselektrode 1113b und einer zweiten Ausgangsresonator-Reflexions-Gitterelektrode 1116b. Es sei angemerkt, dass beide Gitterelektroden 1106b, 1116b zum Zweck einer größeren Abstimmungsflexibilität separat vorgespannt werden können.

Der zweite Eingangsresonator 1102b weist mehrere Unter-Eingangsresonatoren auf, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind, und der zweite Ausgangsresonator 1111b weist mehrere Unter-Ausgangsresona-toren auf, die elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet sind. Der beispielhafte zweite AOW-Resonator 1100b weist vier Unter-Resonatoren in dem zweiten Eingangsresonator 1102b und vier Unter-Resonatoren in dem zweiten Ausgangsresonator 1111b auf. Es sei angemerkt, dass die Anzahl von Unter-Resonatoren in dem zweiten Eingangsresonator 1102b und die Anzahl von Unter-Resonatoren im zweiten Ausgangsresonator 1111b verschieden sein kann. Sie brauchen nicht gleich zu sein wie in 11B. Die Eigenschaften der Unter-Resonatoren sowohl des zweiten Eingangsresonators 1102b als auch des zweiten Ausgangsresonators 1111b stimmen generell mit denen weiter oben bezüglich des AOW-Resonators 1000 gemäß der 10 beschriebenen überein und werden hier nicht erneut erörtert.

11C ist ein Schaltplan, der eine beispielhafte AOW-Resonatorvorrichtung 1100c darstellt, die einen ersten und einen zweiten AOW-Resonator 1100a, 1100b umfasst, die über Verbindungsleitungen 1125, 1126 elektrisch in Reihe geschaltet sind. Es sei angemerkt, dass im Allgemeinen eine Impedanzanpassungsschaltung, die aus einer Kombination aus Kondensatoren, Induktivitäten und/oder Widerständen besteht, an den Eingangs- und Ausgangswandlern jedes der AOW-Resonatoren 1100a, 1100b erforderlich ist; diese Schaltungen sind jedoch der Einfachheit halber hier nicht gezeigt. Die erste DC-Spannungsquelle 1103a spannt die Komponenten des ersten Eingangsresonators 1102a vor, und die zweite DC-Spannungsquelle 1123a spannt die Komponenten des ersten Ausgangsresonators 1111a vor. Die dritte DC-Spannungsquelle 1103b spannt die Komponenten des zweiten Eingangsresonators 1102b vor, und die vierte DC-Spannungsquelle 1123b spannt die Komponenten des zweiten Ausgangsresonators 1111b vor. Der erste und zweite AOW-Resonator 1100a und 1100b, wie oben beschrieben, erzeugen jeweils einen spannungsgesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf, wie weiter oben bezüglich des beispielhaften AOW-Resonators 1000 gemäß der 10 erörtert. Bei einer elektrischen Reihenschaltung wie beim AOW-Resonator 1100c wird jedoch ein von einer Gesamt-AOW-Spannung gesteuerter, abstimmbarer Frequenzverlauf erzeugt, der durch eine Spitzenfrequenz mit einer größeren Unterdrückung gekennzeichnet ist, als individuell von einem der ersten und zweiten AOW-Resonatoren 1100a, 1100b alleine erzeugt würde. Außerdem kann der Ort der Spitzenfrequenz des von der Gesamt-AOW-Spannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlaufs je nach der Größe der Vorspannung eingestellt werden, die von jeder der ersten bis vierten Spannungsquelle 1103a, 1123a, 1103b bzw. 1123b bereitgestellt wird.

12A ist eine graphische Darstellung von simulierten Frequenzverläufen eines Eingangsresonators und eines Ausgangsresonators eines ersten AOW-Resonators ähnlich dem AOW-Resonator 1000 gemäß der 10 und/oder dem ersten AOW-Resonator 1100a gemäß der 11A (mit der Ausnahme, dass der Frequenzverlauf elf Unter-Resonatoren anstatt vier Unter-Resonatoren widerspiegelt). 12B zeigt einen beispielhaften, von einer AOW-Resonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf, der von einem AOW-Resonator ähnlich dem AOW-Resonator 1000 und/oder AOW-Resonator 1100a erzeugt wird, einschließlich der Eingangs- und Ausgangsresonatoren, die die in 12A dargestellten Frequenzverläufe erzeugen.

12C ist eine graphische Darstellung simulierter Frequenzverläufe eines Eingangsresonators und eines Ausgangsresonators eines zweiten AOW-Resonators ähnlich dem AOW-Resonator 1000 gemäß der 10 und/oder dem AOW-Resonator 1100b gemäß der 11B (mit der Ausnahme, dass die Frequenzverläufe elf Unter-Resonatoren anstatt vier Unter-Resonatoren widerspiegeln). 12D veranschaulicht einen beispielhaften, von einer AOW-Resonatorspannung gesteuerten, abstimmbaren Frequenzverlauf, der von einem AOW-Resonator ähnlich dem AOW-Resonator 1000 und/oder dem AOW-Resonator 1100b erzeugt wird, einschließlich der Eingangs- und Ausgangsresonatoren, die die in 12C dargestellten Frequenzverläufe erzeugen.

13 veranschaulicht den überlagerten Frequenzverlauf, einschließlich der Spitzenfrequenz, des ersten AOW-Resonators, der durch die Kurve gemäß der 12B dargestellt wird, und des zweiten AOW-Resonators, der durch die Kurve gemäß der 12D dargestellt wird, elektrisch in Reihe geschaltet, ähnlich der AOW-Resonatoreinrichtung 1100c gemäß der 11. Die Unterdrückung der Spitzenfrequenz bei etwa 1000 MHz ist in diesem Beispiel viel größer als die Unterdrückung der individuellen AOW-Resonatoren, die die Frequenzverläufe gemäß der 12B, 12D erzeugen, wenn sie nicht in Reihe geschaltet sind.

14 veranschaulicht eine Anordnung (array) 1400. Die Anordnung 1400 umfasst zwei Teilanordnungen (sub-arrays) 1401, 1402. Weiterhin umfasst jede der Teilanordnungen 1401, 1402 jeweils mehrere AOW-Filtervorrichtungen 1410 bzw. 1420. Die AOW-Filtervorrichtungen 1410, 1420 sind entweder ausschließlich AOW-Filter ähnlich dem AOW-Filter 100 gemäß der 1 oder AOW-Resonatoren ähnlich dem AOW-Resonator 1000 gemäß der 10. Bei der Teilanordnung 1401 sind die AOW-Filtervorrichtungen 1410 elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet, und in der Teilanordnung 1402 sind die AOW-Filtervorrichtungen 1420 gleichermaßen elektrisch parallel geschaltet und parallel angeordnet. Die Teilanordnungen 1401, 1402 sind ferner durch Verbindungsleitungen 1403, 1404 elektrisch in Reihe geschaltet. Im Allgemeinen wird bei den Eingangs- und Ausgangswandlern jeder AOW-Filtervorrichtung eine Impendanzanpassungsschaltung benötigt, die aus einer Kombination aus Kondensatoren, Induktivitäten und/oder Widerständen besteht; diese Schaltungen sind der Einfachheit halber jedoch hier nicht gezeigt.

Eine DC-Vorspannung wird an jede Teilanordnung 1401, 1402 durch DC-Vorspannungsleitungen 1405 bzw. 1406 angelegt. Die DC-Vorspannungsleitung 1405 ist tatsächlich eine Leitungsanordnung, die aus 2N Vorspannungsleitungen besteht, wobei N die ganze Zahl ist, die die höchste Anzahl von entsprechenden AOW-Filtervorrichtungen darstellt. Die die Leitungsanordnung in der DC-Vorspannungsleitung 1405 umfassenden Vorspannungsleitungen spannen die Eingangswandlerelektroden und Ausgangswandlerelektroden in jeder AOW-Filtervorrichtung 11, 12, ... 1N vor. Analog ist die DC-Vorspannungsleitung 1406 eine Leitungsanordnung, die 2N Vorspannungsleitungen umfasst, die die Eingangswandlerelektroden und Ausgangswandlerelektroden in jeder AOW-Filtervorrichtung 21, 22, ... 2N vorspannen.

Jeder AOW-Filtervorrichtung 1410 in der Teilanordnung 1401 ist eine AOW-Filtervorrichtung 1420 in der Teilanordnung 1402 zugeordnet. Somit ist, wie in 14 zu sehen ist, der AOW-Filtervorrichtung 11 in der Teilanordnung 1401 die AOW-Filtervorrichtung 21 in der Teilanordnung 1402 zugeordnet. Der AOW-Filtervorrichtung 12 in der Teilanordnung 1401 ist die AOW-Filtervorrichtung 22 in der Teilanordnung 1402 zugeordnet. Der AOW-Filtervorrichtung 13 in der Teilanordnung 1401 ist die AOW-Filtervorrichtung 23 in der Teilanordnung 1402 zugeordnet. Dies geht so weiter, so dass der AOW-Filtervorrichtung 1N in der Teilanordnung 1401 die AOW-Filtervorrichtung 2N in der Teilanordnung 1402 zugeordnet ist, wobei N die ganze Zahl ist, die die höchste Zahl von zugeordneten AOW-Filtervorrichtungen darstellt.

15 stellt den Arbeitsbereich und die Mitten- oder Spitzenfrequenz von einander zugeordneten Paaren von AOW-Filtervorrichtungen 1410, 1420 gemäß der 14 dar, die durch eine bestimmte DC-Vorspannung eingeschaltet werden. Der hintereinander geschaltete Frequenzverlauf des Paares aus AOW-Filtervorrichtung 11 und AOW-Filtervorrichtung 21 gemäß der 14 wird durch den Arbeitsbereich 1501 und die Spitzenfrequenz 1505 in 15 dargestellt. Der hintereinander geschaltete Frequenzverlauf des Paares aus AOW-Filtervorrichtung 12 und AOW-Filtervor-richtung 22 gemäß der 14 wird durch den Arbeitsbereich 1502 und die Spitzenfrequenz 1506 in 15 dargestellt. Der hintereinander geschaltete Frequenzverlauf des Paares aus AOW-Filtervorrichtung 1N und AOW-Filtervorrichtung 2N gemäß der 14 wird durch den Arbeitsbereich 1503 und die Spitzenfrequenz 1507 in 15 dargestellt.

Der hintereinander geschaltete Frequenzverlauf der Teilanordnungen 1401 und 1402 wird durch den Gesamtarbeitsbereich 1504 dargestellt, der die Summe aller Arbeitsbereiche der hintereinander geschalteten Frequenzverläufe jedes Paares aus AOW-Filtervorrichtungen 1410 und 1420 in den Teilanordnungen ist. Die Positionen der Spitzenfrequenzen 1505, 1506 ... 1507 der ganzen Anordnung können justiert werden, indem verschiedene Vorspannungen durch DC-Vor-spannungsleitungen 1405 und 1406 gemäß der 14 angelegt werden. Der abstimmbare Bereich der Anordnung ist viel größer als der irgendeines einzelnen Paares aus AOW-Filtervorrichtungen, die lediglich elektrisch in Reihe geschaltet sind. Es ist jedoch möglich, dass nur ein oder mehrere Paare von einander zugeordneten AOW-Filter-vorrichtungen 1410, 1420 zu einer gegebenen Zeit in Betrieb sind.

16 zeigt den Frequenzverlauf einer weiteren Anordnung 1400, aber unter Verwendung von AOW-Filtervorrichtungen 1410, 1420 mit Designkonfigurationen, die sich von den in 15 graphisch dargestellten unterscheiden. Die Arbeitsbereiche der Frequenzverläufe von zugeordneten Paaren von AOW-Filtervorrichtungen 1410 und 1420 werden in 16 durch die Arbeitsbereiche 1601, 1602 ... 1603 dargestellt. Der Gesamtarbeitsbereich wird durch den Bereich 1604 dargestellt. Wie klar zu erkennen ist, überlappen die Arbeitsbereiche 1601, 1602 ... 1603 einander und entsprechen überlappen sich die Spitzenfrequenzen 1605, 1606 ... 1607. Es ist anzumerken, dass die 14 aus Gründen der Vereinfachung der Zeichnungen so dargestellt ist, dass nur drei einander zugeordnete Paare von AOW-Filtervorrichtungen 1410, 1420 in der Anordnung 1400 vorliegen. Die Anzahl von überlappenden Arbeitsbereichen und Spitzenfrequenzen kann jedoch auf Anordnungen mit weitaus mehr Paaren von AOW-Filtervorrichtungen 1410, 1420 erweitert werden.

Unter Verwendung der durch die DC-Vorspannungsleitungen 1405 und 1406 gemäß der 14 angelegten DC-Vorspannung kann durch Überlappen der Arbeitsbereiche und entsprechende Spitzenfrequenzen ein größerer Spitzenfrequenzbereich erreicht werden. Zusammengefasst ist es möglich, weitere Anordnungen 1400 herzustellen, wobei AOW-Filtervorrichtungen 1410, 1420 verwendet werden, die noch andere Designkonfigurationen aufweisen und ähnliche Ergebnisse erzielen können, wie in den 15 und 16 dargestellt. Obwohl hierin einzelne Ausführungsbeispiele ausführlich gezeigt und beschrieben worden sind, versteht der Fachmann auf dem entsprechenden Gebiet, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen, Substitutionen und dergleichen vorgenommen werden können, die als innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegend betrachtet werden, wie sie in den unten vorgelegten Ansprüchen definiert ist.