Wandler mit natürlicher Unidirektionalität für akustische Oberflächenwellen

摘要

Wandler mit natürlicher Unidirektionalität für akustische Oberflächenwellen, bei dem eine interdigitale Elektrodenstruktur auf einem piezoelektrischen Kristallsubstrat (1) angeordnet ist, die mit interdigitalen Wandlern (2) aufgebaut ist, welche aus Sammelelektroden (3; 4) und Zinken (21; 22; 23; 24) bestehen, wobei mindestens zwei der Zinken (21; 23) (22; 24) eine Wandlerzelle bilden, die mindestens ein Anregungszentrum zur Anregung einer elektrischen Potentialwelle und mindestens ein Reflexionszentrum zur Reflexion elektrischer Potentialwellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Zinken (21; 22; 23; 24) senkrecht zu einer Richtung R ausgerichtet sind, wobei die Richtung R parallel zu einer 1- oder 3-zähligen Drehachse des Substratkristalls gerichtet ist, und dass b) für die Richtung R die Ableitung dv/dθ= 0 gilt, worin v die Phasengeschwindigkeit der Oberflächenwelle undθeine Winkelabweichung der Senkrechten zur Zinkenrichtung von dieser Richtung R ist, wobei jedoch die Richtungen senkrecht zu einer Spiegelebene des Substratkristalls ausgenommen sind, und wobei für die Anordnung der interdigitalen Elektrodenstruktur die Kristallsubstrat-Oberflächen parallel zu einer Spiegelebene des Substratkristalls oder senkrecht zu einer 2-, 4- oder 6-zähligen Drehachse des Substratkristalls ausgenommen sind, und dass c) die Elektrodenmaterialien und deren Schichtdicken so gewählt sind, dass die PhasenverschiebungΦs zwischen dem Anregungszentrum und einem Reflexionszentrum in jeder Wandlerzelle, gegeben durch die Gleichungzwischen 41,4° und 48,6° oder zwischen–48,6° und–41,4° oder zwischen 131,4° und 138,6° oder zwischen–138,6° und–131,4° liegt, wobeiωs1 undωs2 die Resonanzfrequenzen eines kurzgeschlossenen undωo1 undωo2 eines offenen interdigitalen Wandlers mit unendlich vielen Zinken sind, bei denen in jeder Wandlerzelle der Abstand des Anregungszentrums von einem Reflexionszentrum zwischen 0,115 und 0,135 oder zwischen–0,135 und–0,115 oder zwischen 0,365 und 0,385 oder zwischen–0,385 und–0,365 des Quotienten aus der Phasengeschwindigkeit der Oberflächenwelle und der Frequenz ist, bei der der Wandler die maximale Oberflächenwellenamplitude abstrahlt.