이중 모드 결합에 의한 이동 통신 기기용 SAW 필터

Double-Mode SAW Filter for Mobile Communication System

본 논문에서는 2개의 동일한 1-Port 형 공진기를 병렬로 근접배치시킨 이중모드 SAW 공진기의 설계를 위하여, 우선, 결합 모드이론에 의한 1-Port 형 공진기의 특성을 기초로 하여, 도파로 모델을 적용한 이중모드 SAW 공진기의 특성을 분석하였으며, 이를 이용해서 중심 주파수가 150.15MHz이고 대역폭이 80KHz인 2-Pole 및 4-Pole 협대역 필터를 설계.제작 하였다. 이중모드 SAW 필터를 설계변수를 달리하여 여러 번 제작.실험하여 실험치와 이론치를 비교함으로써, 제품 설계에 사용 가능한 실험적 설계 특성을 얻었으며, 이동통신기기에서 사용될 수 있는 헙대역 통과 필터를 구현하였다. DMS 공진기를 구성한 압전 기판으로는 높은 주파수에서도 온도변화에 의한 주파수 이동 및 물성의 변화가 적은 ST-cut quartz(수정)를 선택하였으며, 필터의 제작은 정확한 전극구조를 얻기 위하여 고해상도 사진 식각법과 전극의 수직식각특성이 우수한 이온반응 식각법(Reactive Ion Etching)을 적용하였다.

In this paper, at first, the characteristics of double mode SAW (DMS) resonator are analysed by applying the wave guide model and coupled mode theory to 1-port resonator. The DMS resonators (2-pole), which are arranged in a close, parallel configuration of two identical 1-port resonators on a single plate, and 4-pole DMS filters are designed and fabricated at the center frequency of 150.15 MHz with 3-dB bandwidth of 80 KHz. The empirical design characteristics are obtained from the comparison of experimental and theoretical values resulted from several fabrications, and the narrow bandpass filters are implemented on the basis of the above empirical results, which can be used to mobile communication systems. A ST-cut quartz substrate is selected for the stable temperature-frequence characteristics, and high resolution photolithography is applied to the fabrication of filter to get the fine electrode patterns.