CN100490322C

CN100490322C - 平衡型声波滤波器装置

Info

Publication number: CN100490322C
Application number: CNB2005800007885A
Authority: CN
Inventors: 柴原辉久; 高原诚一
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2005-07-01
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2025-07-01
Also published as: CN1860680A

Abstract

一种声波滤波器装置具有高比率阻抗变换功能以及平衡-不平衡变换功能。声表面波滤波器装置1包括不平衡接线端3、第一和第二平衡接线端4、5以及IDT14、16。IDT14和16一端都与不平衡接线端3相连。中间的IDT15包含沿表面波传播方向把IDT15分为两个得到的第一和第二分割的IDT部分15a、15b。第一和第二分割的IDT部分15a、15b分别包含沿交叉宽度方向分割所述第一和第二分割的IDT部分15a、15b得到的第一和第二再分割的IDT部分15a1、15a2和15b1、15b2。第一和第二分割的IDT部分15a、15b串联地电连接。第一和第二再分割的IDT部分15a1、15a2串联地电连接。第一和第二再分割的IDT部分15a1、15a2串联地电连接。第二再分割的IDT部分15a2与第一平衡接线端4连接，而第二再分割的IDT部分15b2与第二平衡接线端5连接。

Description

平衡型声波滤波器装置

技术领域

本发明涉及一种具有平衡-不平衡变换功能的平衡型声波滤波器装置。

背景技术

一般地说，在移动通信设备的前端处，于天线与差分放大器之间连接有声表面波滤波器，用作带通滤波器。天线输入和输出不平衡信号，而差分放大器输入和输出平衡信号。相应地，需要一种具有平衡-不平衡变换功能的组件连在天线与差分放大器之间。如果声表面波滤波器有所述平衡-不平衡变换的功能，就可以省去对另一种具有平衡-不平衡变换功能组件的需求。

一般地说，天线的特性阻抗是50Ω，而差分放大器的特性阻抗大于或等于100Ω，有的时候还可达到约1000Ω。因此，在天线与差分放大器之间，除平衡-不平衡变换外还需要阻抗变换。由此，就希望具有平衡-不平衡变换功能的声表面波滤波器还具有阻抗变换的功能。

下面所述的专利文献1公开了有如图16所示的一种声表面波滤波器装置。声表面波滤波器装置201的结构中具有多个电极，它们形成于压电基板202上，并具有图中所示的结构。声表面波滤波器装置201包括不平衡接线端203和第一及第二平衡接线端204、205。沿着表面波传播的方向设置有第一至第三IDT211-213。在设置有IDT211-213的区域的任一侧上，沿表面波传播方向布置着反射器214和215。

中央的第二IDT212沿着表面波传播方向被分成两部分，使之包含第一和第二分割的IDT部分212a和212b。不平衡接线端203与第一IDT211的一端及第三IDT213的一端相连，而IDT211的另一端以及IDT213的另一端都接地。另外，所述第一和第二分割的IDT部分212a和212b分别连接到第一和第二平衡接线端204和205。

上述声表面波滤波器装置201具有平衡-不平衡变换功能，还有阻抗变换功能。这就是说，第二IDT212被分成串联地电连接的第一和第二分割的IDT部分212a和212b。因此，第二IDT212的阻抗是被分割成所述第一和第二分割的IDT部分212a和212b之前的IDT阻抗的四倍。于是，在声表面波滤波器装置201中，不平衡接线端203与平衡接线端204和205的阻抗比约为1：4。

专利文献1：日本未审专利申请公开JP2003-69383。

发明内容

如上所述，强烈需求连接于天线和差分放大器之间的声表面波滤波器除了平衡-不平衡变换的功能外还要有阻抗变换的功能。有如上述那样，专利文献1所讨论的声表面波滤波器装置201，在不平衡接线端203与平衡接线端204和205之间具有约为1：4的阻抗比。因此，声表面波滤波器装置201具有约为四倍的阻抗变换功能。

然而，近年来，上述差分放大器的特性阻抗超过1000Ω并非稀奇。相应地，比如在天线的输入及输出阻抗是50Ω而差分放大器的特性阻抗是1000Ω的情况下，就需要1：20的阻抗变换。虽然专利文献1所讨论的声表面波滤波器装置201能够把阻抗增大到原来阻抗的大约四倍，但声表面波滤波器装置201不能实现把阻抗增大到超过原来阻抗四倍的阻抗变换功能。

因此，如果需要有把阻抗增大到超过原来阻抗四倍的阻抗变换功能，在所述声表面波滤波器装置201之外，还需要另外的阻抗变换部件。

近年来，已将使用边界声波(boundary acoustic wave)的边界声波滤波器装置用作除声表面波滤波器装置以外的声波装置。对于其它类型的声表面波滤波器装置而言，比如边界声波滤波器装置，除了平衡-不平衡变换功能之外，还需要高比率的阻抗变换功能。

于是本发明的目的在于提供一种声波滤波器装置，不仅具有平衡-不平衡变换功能，还具有高比率的阻抗变换功能。

按照本发明的第一方面，一种平衡型声波滤波器装置具有不平衡接线端和第一、第二平衡接线端，并具有平衡-不平衡变换功能，该平衡型声波滤波器装置包括压电基板和沿声波传播方向安装在压电基板上的第一至第三IDT。第二IDT包括第一和第二分割的IDT部分，它们是通过将该第二IDT沿声波传播方向分成两部分而得到的。第一分割的IDT部分的一端与第二分割的IDT部分的一端相连，从而使第一分割的IDT部分与第二分割的IDT部分串联连接；第一分割的IDT部分的另一端与第一平衡接线端相连，而第二分割的IDT部分的另一端与第二平衡接线端相连。将第一至第三IDT设置成使得从不平衡接线端流到第一平衡接线端的电信号与从不平衡接线端流到第二平衡接线端的电信号具有180°的相位差。所述第一和第二分割的IDT部分至少包括第一和第二再分割的IDT部分，它们是通过把所述第一和第二分割的IDT部分中的每一部分沿着与表面波传播方向正交的交叉宽度方向进一步被分成两部分而得到的，并且，至少所述第一和第二再分割的IDT部分串联地电连接。

按照本发明第一方面的特定方面，使与所述第二IDT相邻的第一和第三IDT的最外电极指与地相接。

按照本发明的第二方面，一种平衡型声波滤波器装置具有不平衡接线端和第一、第二平衡接线端，并具有平衡-不平衡变换功能，该平衡型声波滤波器装置包括压电基板和形成于所述压电基板上的第一和第二纵向连接谐振器型声波滤波器部分。所述第一声波滤波器部分包括沿声波传播方向设置的第一至第三IDT，并且，所述第二声波滤波器部分包括沿表面波传播方向设置的第四至第六IDT。第一声波滤波器部分的第二IDT与不平衡接线端相连，第二声波滤波器部分的第四IDT经第一内连接线与第一IDT相连，而第三IDT经第二内连接线与第二声波滤波器部分的第六IDT相连。第五IDT包括第一和第二分割的IDT部分，它们是通过将该第五IDT沿声波传播方向分成两部分而得到的。第一分割的IDT部分的一端与第二分割的IDT部分的一端串联连接；第一分割的IDT部分的另一端与第一平衡接线端电连接，而第二分割的IDT部分的另一端与第二平衡接线端电连接。将第二IDT以及第一和第三IDT设置成使得沿第一内连接线流过的电信号与沿第二内连接线流过的电信号具有180°的相位差。所述第二声波滤波器部分的第一和第二分割的IDT部分中的每一个至少包括第一和第二再分割的IDT部分，它们是通过把所述第一和第二分割的IDT部分中的每一部分沿着与声波传播方向正交的交叉宽度方向进一步被分成两部分而得到的，并且，至少所述第一和第二再分割的IDT部分串联地电连接。

按照本发明第二方面的特定方面，使与所述第五IDT相邻的第四和第六IDT的最外电极指与地相接。

按照本发明的第三方面，一种平衡型声波滤波器装置具有第一和第二平衡接线端以及第三和第四平衡接线端，该平衡型声波滤波器装置包括压电基板和沿表面波传播方向设置在所述压电基板上的第一至第三IDT。所述第二IDT包括第一和第二分割的IDT部分，它们是通过将该第二IDT沿表面波传播方向分成两部分而得到的。第一分割的IDT部分的一端与第二分割的IDT部分的一端串联相连，从而使第一分割的IDT部分与第二分割的IDT部分串联连接，第一分割的IDT部分的另一端与第一平衡接线端连接，并且，第二分割的IDT部分的另一端与第二平衡接线端连接。第三平衡接线端与第一IDT相连，第四平衡接线端与第三IDT相连。所述第一和第二分割的IDT部分中的每一个至少包括第一和第二再分割的IDT部分，它们是通过把所述第一和第二分割的IDT部分中的每一部分沿着与表面波传播方向正交的交叉宽度方向进一步被分成两部分而得到的，并且，至少所述第一和第二再分割的IDT部分串联地电连接。

按照本发明第三方面的特定方面，使与所述第二IDT相邻的第一和第三IDT的最外电极指与地相接。

按照本发明第一至第三方面的另一特定方面，所述第一和第二分割的IDT部分中的每一个包括第一和第二再分割的IDT部分，第一分割的IDT部分的第二再分割的IDT部分与第一平衡接线端相连，而第二分割的IDT部分的第二再分割的IDT部分与第二平衡接线端相连。所述平衡型声波滤波器装置还包括：使声波能够在第一再分割的IDT部分中传播的第一声迹、使声波能够在第二再分割的IDT部分中传播的第二声迹，以及促使在第一声迹上传送的声波的激励强度接近在第二声迹上传送的声波的激励强度的装置。

按照本发明的第四方面，一种平衡型声波滤波器装置具有不平衡接线端和第一、第二平衡接线端，并具有平衡-不平衡变换功能，该平衡型声波滤波器装置包括压电基板和沿表面波传播方向设置在所述压电基板上的第一至第三IDT。所述第二IDT与不平衡接线端相连，第一IDT的一端与第三IDT的一端相连，使第一IDT与第三IDT串联连接，第一IDT的另一端与第一平衡接线端连接，而第三IDT的另一端与第二平衡接线端连接。将第一IDT至第三IDT设置成使得从不平衡接线端流到第一平衡接线端的电信号与从不平衡接线端流到第二平衡接线端的电信号具有180°的相位差。所述第一和第三IDT中的每一个至少包括第一和第二再分割的IDT部分，它们是通过把所述第一和第三分割的IDT部分中的每一部分沿着与表面波传播方向正交的交叉宽度方向分成两部分而得到的，并且，至少所述第一和第二再分割的IDT部分串联地电连接。

按照本发明第四方面的特定方面，使所述第一IDT的一端与第三IDT的一端连接的部分与地相接。

按照本发明第四方面的另一特定方面，所述平衡型声波滤波器装置还包括：第四IDT，它设置在第一IDT的外面，并与不平衡接线端连接；第五IDT，它设置在第三IDT的外面，并与不平衡接线端连接

按照本发明第四方面的又一特定方面，与所述第一和第三IDT相邻的第二IDT的最外面电极指与地相连接。

按照本发明第四方面的再一特定方面，与所述第一和第三IDT相邻的第四和第五IDT的最外面电极指与地相连接。

按照本发明第四方面的再一特定方面，第一IDT的第二再分割的IDT部分与第一平衡接线端连接，第三IDT的第二再分割的IDT部分与第二平衡接线端连接。所述平衡型声波滤波器装置还包括：使声波能够在第一再分割的IDT部分中传播的第一声迹、使声波能够在第二再分割的IDT部分中传播的第二声迹，以及促使在第一声迹上传送的声波的激励强度接近在第二声迹上传送的声波的激励强度的装置。

按照本发明的另一特定方面，所述促使在第一声迹上传送的声波的激励强度接近在第二声迹上传送的声波的激励强度的装置包含：改变在第一声迹上传送的声波的激励强度的装置和/或改变在第二声迹上传送的声波的激励强度的装置。

按照本发明的进一步限定的方面，所述改变在第一声迹上传送的声波的激励强度的装置包括改变第一再分割的IDT部分之间的缝隙中的激励强度的装置和/或改变沿表面波传播方向的第一再分割的IDT部分外缘与相邻IDT之间缝隙中的激励强度的装置。

按照本发明的又一特定方面，所述改变在第二声迹上的激励强度的装置包括改变第二再分割的IDT部分之间的缝隙中的激励强度的装置和/或改变沿表面波传播方向的第二再分割的IDT部分外缘与相邻IDT之间缝隙中的激励强度的装置。

按照本发明的进一步限定的方面，所述促使在第一声迹上传送的声波的激励强度接近在第二声迹上传送的声波的激励强度的装置包括加权(weighting)IDT的装置。在这种情况下，所述加权可以包括序列加权(series weighting)、间引加权(thinning-out weighting)和交叉宽度加权(crossing width weighting)当中之一。

按照本发明的再一特定方面，所述第一和第二再分割的IDT部分当中的每一部分包括窄节距电极指部分。所述窄节距电极指部分包括从相邻另一IDT的电极指开始的一定数目的电极指，而且所述窄节距电极指部分中的各电极指的周期小于其余部分各电极指的周期。当把除所述窄节距电极指部分以外的IDT部分称为主部分时，改变第一声迹上激励强度的装置包括改变在所述窄节距电极指部分中激励强度的装置和/或改变所述主部分中激励强度的装置。

按照本发明的再一特定方面，所述第一和第二再分割的IDT部分当中的每一部分包括窄节距电极指部分。所述窄节距电极指部分包括从相邻另一IDT的电极指开始的一定数目的电极指，并且，所述窄节距电极指部分中各电极指的周期小于其余部分各电极指的周期。当把除所述窄节距电极指部分以外的IDT部分称为主部分时，改变第二声迹上激励强度的装置包括改变在第二再分割的IDT部分的窄节距电极指部分中激励强度的装置和/或改变所述主部分中激励强度的装置。

在本发明的平衡型声波滤波器装置中，所述改变激励强度的装置包括改变各电极指金属化比率的装置。

按照本发明的进一步限定的方面，第一声迹上的各电极指金属化比率小于第二声迹上的各电极指金属化比率。

按照本发明第一方面的平衡型声波滤波器装置，由于设置第一至第三IDT，使得从不平衡接线端流到第一平衡接线端的电信号与从不平衡接线端流到第二平衡接线端的电信号具有180°的相位差，所以，这种平衡型声波滤波器装置具有平衡-不平衡变换功能。另外，所述第一和第二分割的IDT部分当中每一部分包含第一和第二再分割的IDT部分，它们是通过把所述第一和第二分割的IDT部分中的每一部分沿着与表面波传播方向正交的交叉宽度方向分成两部分而得到的，并且，所述第一和第二再分割的IDT部分串联地电连接。因此，不平衡接线端的阻抗与平衡接线端的阻抗之比可以约为1：16。这就是说，除了公知的平衡型声表面波滤波器装置外，可以给出一种具有高比率阻抗变换功能的平衡型声波滤波器装置。

当与第二IDT相邻的第一和第三IDT的最外电极指与地相接时，可以改善通频带外频率的衰减量。也就是说，当设置第一和第二分割的IDT部分时，使第一和第二平衡接线端之间的阻抗得以增大。相应地，比起公知的结构来，即使在与平衡接线端相连的IDT和与不平衡接线端相连的IDT之间的寄生电容与已知结构的相等时，也使到达平衡接线端的直达波的电平提高。因此，通过使第一和第三IDT的最外电极指接地，可以抑制直达波的影响，从而改善通频带外频率下的衰减量。

按照本发明的第一方面，如果使与第二IDT相邻的第一和第三IDT的最外电极指与地相接，则可进一步改善通频带外频率下的衰减量。

在本发明的平衡型声波滤波器装置中，在压电基板上形成第一和第二声波滤波器部分，第一声波滤波器部分的第二IDT与不平衡接线端相连，第二声波滤波器部分的第四IDT经第一内连接线与第一IDT相连，并且，第三IDT经第二内连接线与第二声波滤波器部分的第六IDT相连。另外，以与本发明第一方面的平衡型声波滤波器装置同样的方式构成第二声波滤波器部分。

因此，可以给出一种平衡型声波滤波器装置，具有平衡-不平衡变换功能和高比率阻抗变换功能，从而使不平衡接线端阻抗对平衡接线端阻抗之比约为1：16。按照本发明的第二方面，由于第二声波滤波器部分经第一声波滤波器部分与不平衡接线端相连，所以，能够改善通频带外频率下的衰减量。

特别是，当与第五IDT相邻的第四和第六IDT的最外电极指接地时，可进一步改善通频带外频率下的衰减量。

在本发明第三方面的声波滤波器装置中，沿表面波传播方向设置的第一至第三IDT中的第二IDT包含第一和第二分割的IDT部分，第一分割的IDT部分的一端与第二分割的IDT部分的一端相连，从而使第一分割的IDT部分与第二分割的IDT部分串联连接；第一分割的IDT部分的另一端与第一平衡接线端相连，而第二分割的IDT部分的另一端与第二平衡接线端相连。第三平衡接线端与第一IDT相连，第四平衡接线端与第三IDT相连。第一和第二分割的IDT部分当中的每一部分至少包括第一和第二再分割的IDT部分，它们是通过沿与表面波传播方向正交的交叉宽度方向将所述第一和第二分割的IDT部分中的每一个进一步再分成两部分而得到的，并且，至少所述第一和第二再分割的IDT部分串联地电连接。

于是，可以给出一种平衡型声波滤波器装置，其中，第一和第二平衡接线端的阻抗与第三和第四平衡接线端的阻抗之比是1：16。

在这种结构中，第一和第二分割的IDT部分当中的每一部分包括第一和第二再分割的IDT部分，第一分割的IDT部分的第二再分割的IDT部分与第一平衡接线端相连，而第二分割的IDT部分的第二再分割的IDT部分与第二平衡接线端相连，形成使声波能够在第一再分割的IDT部分中传播的第一声迹，以及使声波能够在第二再分割的IDT部分中传播的第二声迹。在这种情况下，在第一声迹上传播的声波的激励强度不同于在第二声迹上传播的声波的激励强度。当进一步提供一个装置，用以使第一声迹上传播的声波的激励强度接近在第二声迹上传播的声波的激励强度时，可以有效地消除通频带内要出现脉动的趋势，从而能够得到更为上好的滤波特性。

按照本发明的第四方面，在压电基板上设置第一至第三IDT。第二IDT连接到不平衡接线端，第一IDT的一端与第三IDT的一端相连，从而使第一IDT与第三IDT串联连接。第一IDT的另一端与第一平衡接线端相连，而第三IDT的另一端与第二平衡接线端相连。将第一至第三IDT设置成使得从不平衡接线端流到第一平衡接线端的电信号与从不平衡接线端流到第二平衡接线端的电信号具有180°的相位差。于是，能够给出一种具有平衡-不平衡变换功能的声波滤波器装置。

另外，由于第一和第三IDT中的每一个都包含第一和第二再分割的IDT部分，并且至少所述第一和第二再分割的IDT部分串联地电连接，所以，不平衡接线端的阻抗与平衡接线端的阻抗之比可以约为1：16。这就是说，可以给出一种具有高比率阻抗变换功能的平衡型声波滤波器装置。

按照本发明的第四方面，当第一IDT的一端与第三IDT的一端相连的部分接地时，可以改善通频带外频率的衰减量。

按照本发明的第四方面，当所述平衡型声波滤波器装置进一步还包括位于第一IDT的外面并与不平衡接线端相连的第四IDT和位于第三IDT的外面并与不平衡接线端相连的第五IDT时，可以得到一种5-IDT型的平衡型声波滤波器装置。

当与第一和第三IDT相邻的第二IDT的最外电极指接地时，可使通频带外频率的衰减量增大。

类似地，当与第一和第三IDT相邻的第四和第五IDT的最外电极指接地时，可使通频带外频率的衰减量增大。

按照本发明的第四方面，当进一步包括使在第一声迹上传送的声波的激励强度接近在第二声迹上传送的声波的激励强度的装置时，可以有效地抑制通频带内要出现脉动的趋势，从而能够得到更为良好的滤波特性。

可由多种结构实现所述使在第一声迹上传送的声波的激励强度接近在第二声迹上传送的声波的激励强度的装置。当该种装置包含改变第一声迹上传送的声波的激励强度的机构和/或改变第二声迹上传送的声波的激励强度的机构时，通过适当组合这些机构，可以有效地抑制通频带内要出现脉动的趋势。

当所述改变第一声迹上传送的声波的激励强度的机构包括改变第一再分割的IDT部分之间的缝隙中的激励强度的部分和/或改变沿表面波传播方向的第一再分割的IDT部分外缘与相邻IDT之间缝隙中的激励强度的部分时，按照本发明，能够有效地改变第一声迹上的声波的激励强度。于是，可以促使第一声迹上传播的声波的激励强度接近第二声迹上传播的声波的激励强度。

当所述改变第二声迹上的激励强度的机构包括改变第二再分割的IDT部分之间的缝隙中的激励强度的部分和/或改变沿表面波传播方向的第二再分割的IDT部分外缘与相邻IDT之间缝隙中的激励强度的部分时，能够有效地改变第二声迹上的声波的激励强度。于是，能够可靠地促使第一声迹上传播的声波的激励强度接近第二声迹上传播的声波的激励强度。

可以通过各种结构实现用来增大或减小在第一声迹上传送的声波的激励强度和在第二声迹上传送的声波的激励强度的装置。在一种将加权应用于至少一个电极指的结构中，用一种简单的方法可以实现这样的装置，按照所述方法，通过序列加权、间引加权和交叉宽度加权使一个以上的电极指被加权。

另外，在用来改变第一声迹上传送的声波的激励强度的装置包括改变第一再分割的IDT部分的窄节距电极指部分中激励强度的机构和/或改变主部分中激励强度的机构的情况下，只要简单地提供窄节距电极指部分和/或主部分的机构，使第一再分割的IDT部分的窄节距电极指部分和/或主部分中的激励强度变化，就能有效地抑制通频带内要出现脉动的趋势。

此外，在用来改变第二声迹上传送的声波的激励强度的装置包括改变第二再分割的IDT部分的窄节距电极指部分中激励强度的机构和/或改变主部分中激励强度的机构的情况下，只要简单地提供窄节距电极指部分和/或主部分的机构，使窄节距电极指部分和/或主部分中的激励强度变化，就能有效地抑制通频带内要出现脉动的趋势。改变激励强度的装置包括改变各电极指金属化比率的机构。这就是说，通过调整再分割的IDT部分电极指的金属化比率，可以改变第一再分割的IDT部分的窄节距电极指部分和/或主部分中的激励强度，或者第二再分割的IDT部分的窄节距电极指部分中和/或主部分的激励强度。特别是通过使第一声迹上的金属化比率减小到比第二声迹上的金属化比率小的值，能够有效地抑制通频带内要出现脉动的趋势。

附图说明

图1是本发明第一实施例声表面波滤波器装置的平面示意图；

图2是图1所示声表面波滤波器装置改型例的平面示意图；

图3是本发明声表面波滤波器装置改型例的平面示意图；

图4是本发明第二实施例声表面波滤波器装置的平面示意图；

图5是第一实施例声表面波滤波器装置电极结构的平面示意图；

图6是第一和第二实施例声表面波滤波器装置衰减-频率特性的示意图；

图7(a)和7(b)是第二实施例声表面波滤波器装置几种改型例电极结构的平面示意图；

图8(a)和8(b)是第二实施例声表面波滤波器装置几种改型例电极结构的平面示意图；

图9(a)和9(b)是第二实施例声表面波滤波器装置几种改型例电极结构的平面示意图；

图10是本发明第三实施例平衡型声表面波滤波器装置电极结构的平面示意图；

图11是表明第三实施例声表面波滤波器装置的滤波特性及用作比较目的之声表面波滤波器装置参考例的滤波特性示意图；

图12是本发明第四实施例声表面波滤波器装置电极结构的平面示意图；

图13是本发明第五实施例声表面波滤波器装置电极结构的平面示意图；

图14是本发明第六实施例声表面波滤波器装置电极结构的平面示意图；

图15是应用本发明平衡型声表面波滤波器装置电极结构的正剖面图；

图16是公知的具有平衡-不平衡变换功能之声表面波滤波器装置示例的平面示意图。

参考标号

1 声表面波滤波器装置

2 压电基板

3 不平衡接线端

4，5 第一和第二平衡接线端

6 声表面波滤波器部分

7 声表面波滤波器部分

11-16 第一至第六IDT

14a，16a 电极指

15a，15b 分割的IDT部分

15a1，15a2 第一和第二再分割的IDT部分

15b1，15b2 第一和第二再分割的IDT部分

17a，17b 反射器

18a，18b 反射器

21，22 内连接线

31 声表面波滤波器装置

71 边界声波滤波器装置

72 压电基板

73 介电材料

74 电极

101 声表面波滤波器装置

115a，115b 分割的IDT部分

115a1，115a2 第一和第二再分割的IDT部分

115b1，115b2 第一和第二再分割的IDT部分

115c 母线

115d 连接母线

115e 分割的母线

115f 连接母线

115g 分割的母线

115h，115i 浮置电极指

115j，115k 浮置电极指

121 声表面波滤波器装置

125 IDT

125a1，125b1 第一再分割的IDT部分

125a2，125b2 第二再分割的IDT部分

131 声表面波滤波器装置

135 IDT

135a1，135b1 第一再分割的IDT部分

135a2，135b2 第二再分割的IDT部分

141 声表面波滤波器装置

145 IDT

145a1，145b1 第一再分割的IDT部分

145a2，145b2 第二再分割的IDT部分

151 声表面波滤波器装置

155 IDT

155a1，155b1 第一再分割的IDT部分

155a2，155b2 第二再分割的IDT部分

161 声表面波滤波器装置

165 IDT

165a1，165b1 第一再分割的IDT部分

165a2，165b2 第二再分割的IDT部分

171 声表面波滤波器装置

175 IDT

175a1，175b1 第一再分割的IDT部分

175a2，175b2 第二再分割的IDT部分

201 声表面波滤波器装置

202 压电基板

203 不平衡接线端

204 第一平衡接线端

205 第二平衡接线端

211-213 第一至第三IDT

212a 第一分割的IDT部分

212b 第二分割的IDT部分

214，215 反射器

301 声波滤波器装置

302 不平衡接线端

303，304 平衡接线端

311-313 IDT

314，315 反射器

321-323 IDT

324，325 反射器

322a，322b 分割的IDT部分

322a1，322a2 再分割的IDT部分

322b1，322b2 再分割的IDT部分

351 声波滤波器装置

352 压电基板

353，354 平衡接线端

355，356 平衡接线端

361-363 IDT

362a，362b 分割的IDT部分

362a1，362a2 再分割的IDT部分

362b1，362b2 再分割的IDT部分

364，365 反射器

401 声波滤波器装置

411-413 第一至第三IDT

411a，411b 再分割的IDT部分

413a，413b 再分割的IDT部分

403 不平衡接线端

404，405 平衡接线端

414，415 反射器

451 声波滤波器装置

453 不平衡接线端

454，455 平衡接线端

461-463 IDT

464，465 IDT

466，467 反射器

具体实施方式

以下将参照附图以本发明的具体实施例进一步说明本发明。

第一实施例

图1是本发明第一实施例声表面波滤波器装置的平面示意图。

本实施例的声表面波滤波器装置1包括压电基板2。本实施例的压电基板2由LiTaO₃基板组成。不过，也可以由包含比如LiTaO₃之压电单晶基板的其它压电单晶基板，或者可以由压电陶瓷基板组成所述压电基板2。另外，压电基板2的结构系于由压电材料形成的基板或由绝缘材料形成的基板上叠层一压电薄膜。

所述声表面波滤波器装置1包括不平衡接线端3和第一及第二平衡接线端4和5。

另外，在压电基板2上，形成第一纵向耦合谐振型声表面波滤波部分6和第二纵向耦合谐振型声表面波滤波部分7。

在纵向耦合谐振型声表面波滤波部分6中，沿着表面波传播的方向布置着第一至第三IDT11-13。在布置有第一至第三IDT11-13的区域的声波传播方向两侧设置反射器17a和17b。因此，所述声表面波滤波部分6用作3-IDT的纵向耦合谐振型声表面波滤波器。

位于声表面波滤波部分6中央的第二IDT12的一端与不平衡接线端3相连，而该IDT12的另一端与地相接。所述第一IDT11的一端和第三IDT13的一端都接地，而所述第一IDT11的另一端和第三IDT13的另一端都与第二纵向耦合谐振型声表面波滤波部分7相连。第一IDT11的相位与第三IDT13的相位差180°。

第二纵向耦合谐振型声表面波滤波部分7包括沿表面波传播方向布置的第四至第六IDT14-16。在布置有第四至第六IDT14-16的区域的声波传播方向两侧设置反射器18a和18b。

第四IDT14的一端与第六IDT16的一端分别经第一和第二内连接线21和22与声表面波滤波部分6的第一IDT11和第三IDT13相连。第四IDT14的另一端和第六IDT16的另一端接地。

位于纵向耦合谐振型声表面波滤波部分7中央的第五IDT15包括第一和第二分割的IDT部分15a和15b，它们是通过将第五IDT15分割成沿声波传播方向布置的两个部分而得到的。第一和第二分割的IDT部分15a和15b通过母线15c串联地电连接。所述母线15c可以接地，或者可以是电气浮置的。

所述第一和第二分割的IDT部分15a和15b分别包含第一和第二再分割的IDT部分15a1和15a2以及第一第二再分割的IDT部分15b1和15b2，它们是沿交叉宽度方向，即与声波传播方向正交的方向被分割的部分。

这就是说，在第一分割的IDT部分15a内，沿所述交叉宽度方向布置有所述第一和第二再分割的IDT部分15a1和15a2。第一和第二再分割的IDT部分15a1和15a2通过母线15d串联连接，该母线15d对两个再分割的IDT部分是共用的。在第一分割的IDT部分15a中，第一再分割的IDT部分15a1形成于上述母线15c和连接母线15d之间。另外，第二再分割的IDT部分15a2形成于连接母线15d和分割母线15e之间，其中的分割母线15e面对母线15c与连接母线15d交叉。分割母线15e连到第一平衡接线端4。

同样地，在第二分割的IDT部分15b内，在母线15c与连接母线15f之间形成第一再分割的IDT部分15b1。除此之外，在连接母线15f与分割母线15g之间形成第二再分割的IDT部分15b2，其中的分割母线15g面对母线15c与连接母线15f交叉。分割母线15g连到第二平衡接线端5。

按照本实施例，有如上述那样，所述声表面波滤波器装置1的结构在于，其中第一纵向耦合谐振型声表面波滤波部分6与第二纵向耦合谐振型声表面波滤波部分7阶式连接。由第二纵向耦合谐振型声表面波滤波部分7提供平衡-不平衡变换功能和阻抗变换功能。下面本文将对照声表面波滤波器装置1的工作情况详细描述如何提供这些功能的方案。

当从不平衡接线端3输入电信号时，这些电信号被提供给第二IDT12。然后从第一和第三IDT11和13输出具有180°相位差的电信号。继而，把第一纵向耦合谐振型声表面波滤波部分6的输出经第一和第二内连接线21，22输入到第四和第六IDT14和16，这样就使第一和第三IDT11和13与第二纵向耦合谐振型声表面波滤波部分7的第四和第六IDT14和16相连。从第一分割的IDT部分15a的第二再分割的IDT部分15a2将一个平衡信号提供给第一平衡接线端4。从第二分割的IDT部分15b的第二再分割的IDT部分15b2将其它平衡信号提供给第二平衡接线端5。所述声表面波滤波器装置1具有平衡-不平衡变换功能。

在与第一平衡接线端4相连的第五IDT15的第一分割的IDT部分15a中，第一再分割的IDT部分15a1与第二再分割的IDT部分15a2串联地电连接，而在第二分割的IDT部分15b中，第一再分割的IDT部分15b1与第二再分割的IDT部分15a2串联地电连接。

当沿所述交叉宽度方向把一个IDT分为两个分割的IDT部分并且所述两个分割的IDT部分串联连接时，阻抗变为分割前阻抗的四倍。

因此，通过把第五IDT15沿声表面波传播方向分为第一和第二分割的IDT部分15a和15b，阻抗成为分割前第五IDT15阻抗的四倍。另外，通过沿所述交叉宽度方向把各分割的IDT部分再进行分割，阻抗就成为所述已分割的IDT部分进一步被分割前阻抗的四倍。因而，在本实施例中，不平衡接线端3的阻抗对平衡接线端4或5的阻抗之比可为1：16。于是，与专利文献1所讨论的公知声表面波滤波器装置201相比，所述声表面波滤波器装置1具有高比率阻抗变换功能。

因此，即使在与所述声表面波滤波器装置1相连的差分放大器的特性阻抗非常大的情况下，由于所述声表面波滤波器装置1本身具有高比率的阻抗变换功能，所以可以省掉对另一个阻抗变换元件的需求，或者可以降低所需阻抗变换元件的阻抗变换功能的等级。

此外，在所述声表面波滤波器装置1中，与第五IDT15相邻的第四和第六IDT14和16的最外电极指14a和16a都与地相接。

在具有平衡-不平衡变换功能的声表面波滤波器装置中，一旦加给平衡信号的电极指与加给不平衡信号的电极指相邻，则可以降低通频带外频率的衰减量，或者可能平衡信号的平衡度受到损害。这是因为在加给平衡信号的电极指与加给不平衡信号的电极指相邻的位置处产生直达波。

不过，在本实施例中，与输出平衡信号的第五IDT15相邻的第四和第六IDT14和16的最外电极指14a和16a都与地相接。因此，电极指14b和16b都不与第五IDT15的最外电极指直接相邻，每一个电极指14b和16a作为第四和第六IDT14和16的一个电极指，所述第四和第六IDT14和16都被加给不平衡信号，并且它们中的每一个都最接近第五IDT15。从而，可以提供具有足够通频带外衰减量和优良平衡性的声表面波滤波器装置1。

但是，按照本发明，并非必须使最外电极指14a和16a接地，所述最外电极指14a和16a分别是IDT14和16的最外电极指，它们与第五IDT15相邻。即使在这种情况下，也可以给出一种具有高比率阻抗变换功能和平衡-不平衡变换功能的声表面波滤波器装置。

如上所述，在所述声表面波滤波器装置1中，第二纵向耦合谐振型声表面波滤波部分7提供平衡-不平衡变换功能和阻抗变换功能。因此，并非必须需要声表面波滤波器装置1的第一纵向耦合谐振型声表面波滤波部分6。图2示意地表示出声表面波滤波器装置1的一种改型，除了没有第一纵向耦合谐振型声表面波滤波部分6之外，它具有与所述声表面波滤波器装置1同样的结构。

有如从图2所能清楚看到的那样，这种改型的声表面波滤波器装置31中，图1所示的声表面波滤波部分7的第四和第六IDT14和16是共同连接的，并与不平衡接线端3相连。由于这种改型的声表面波滤波器装置31也具有如同声表面波滤波部分7中那样的第四和第六IDT14和16，所以声表面波滤波器装置31具有平衡-不平衡变换功能和阻抗变换功能。

但是，由于图1所示的声表面波滤波器装置1中，将第一纵向耦合谐振型声表面波滤波部分6设置在不平衡接线端3附近，声表面波滤波器装置1能有利于给出比这种改型的声表面波滤波器装置31更大的通频带外频率的衰减量。

声表面波滤波器装置31的其它部分都与声表面波滤波器装置1的相同，因此不再重复描述。

除此之外，图1所示的声表面波滤波器装置1和图2所示的声表面波滤波器装置31的结构都是使沿表面波传播方向布置的第一和第二分割的IDT部分都进一步有沿交叉宽度方向布置的第一和第二再分割的IDT部分。但所述声表面波滤波器装置1和声表面波滤波器装置31都可以有沿交叉宽度方向布置的第一、第二和第三再分割的IDT部分。作为另一种选择，所述声表面波滤波器装置1和声表面波滤波器装置31还可以有沿交叉宽度方向布置的四个或更多个再分割的IDT部分。

此外，在图2所示的声表面波滤波器装置31中，所述第一再分割的IDT部分15a1的电极指数目等于第一再分割的IDT部分15b1的电极指数目。还有，所述第二再分割的IDT部分15a2的电极指数目等于第二再分割的IDT部分15b2的电极指数目。不过，有如图3中的改型所示那样，第一再分割的IDT部分19a1的电极指数目可能不等于第一再分割的IDT部分19b1的电极指数目，以及第二再分割的IDT部分19a2的电极指数目可能不等于第二再分割的IDT部分19b2的电极指数目。也就是说，沿声波传播方向布置的第一和第二再分割的IDT部分19a1和19a2的电极指数目可能不同，并且，第一和第二分割的IDT部分19a和19b各自还可以沿声波传播方向被分开成为第一和第二再分割的IDT部分19a1、19a2和19b1、19b2。

第二实施例

图4示意地说明是本发明第二实施例声表面波滤波器装置的电极结构。按照第二实施例的声表面波滤波器装置101，它具有图中所示形成于压电基板102上的电极结构。不过，除包含图4所示的IDT115以代替图1所示声表面波滤波器装置1的IDT15之外，第二实施例的声表面波滤波器装置101的结构与第一实施例的声表面波滤波器装置1的结构相同。因此，以同样的参考标号标记同样的部分，并且不再重复描述。

第二实施例的声表面波滤波器装置101的特点在于，沿表面波传播方向在第二纵向耦合谐振型声表面波滤波部分7的中央布置的IDT115包含沿表面波传播方向布置的第一和第二分割的IDT部分115a和115b。所述第一和第二分割的IDT部分115a和115b经母线115c串联地电连接。该母线115c可以接地，或者可以是电气浮置的。

另外，所述第一和第二分割的IDT部分115a和115b分别包括第一和第二再分割的IDT部分115a1和115a2以及第一和第二再分割的IDT部分115b1和115b2，这些是沿交叉宽度方向，即与声波传播方向正交的方向布置的被分开的部分。

这就是说，第一和第二再分割的IDT部分115a1和115a2沿交叉宽度方向布置在第一分割的IDT部分115a中。第一和第二再分割的IDT部分115a1和115a2经连接母线115d串联连接，所述连接母线对于两个再分割的部分是共用的。在第一分割的IDT部分115a中，第一再分割的IDT部分115a1形成于上述母线115c和连接母线115d之间。此外，第二再分割的IDT部分115a2形成于连接母线115d与分割的母线115e之间，其中所述分割的母线115e跨过连接母线115d与母线115c面对。所述分割的母线115e与第一平衡接线端4相连。

同样地，在第二分割的IDT部分115b中，第一再分割的IDT部分115b1形成于母线115c和连接母线115f之间。此外，第二再分割的IDT部分115b2形成于连接母线115f与分割的母线115g之间，其中所述分割的母线115g跨过连接母线115f与母线115c面对。所述分割的母线115g与第二平衡接线端5相连。

因此，有如第一实施例的声表面波滤波器装置1那样，第二实施例的声表面波滤波器装置101的结构是，第一纵向耦合谐振型声表面波滤波部分6与第二纵向耦合谐振型声表面波滤波部分7阶式相连。第二纵向耦合谐振型声表面波滤波部分7提供平衡-不平衡变换功能和阻抗变换功能。此外，由于第五IDT115的构造如上，所以不平衡接线端3的阻抗与平衡接线端4和5的阻抗之比可以约为1∶16。

另外，第二实施例的声表面波滤波器装置101的特点在于，通过沿表面波传播方向给上述第一再分割的IDT部分115a1和115b1的最外电极指设置浮置电极指115h和115i，实现序列加权。再有，通过对与第二再分割的IDT部分115a2和115b2相邻的各电极指设置浮置电极指115j和115k，实现序列加权。

按照本实施例，通过实行序列加权，可以有效地抑制通频带内要出现脉动的趋势，从而能够得到更为上好的滤波特性。以下将参照图4与图5一起描述这种设计，图5示意地说明第一实施例声表面波滤波器装置1的电极结构。

图5是第一实施例声表面波滤波器装置1的电极结构的示意平面图。如上所述，在第一实施例的声表面波滤波器装置1中，IDT15包括沿表面波传播方向布置的第一和第二分割的IDT部分15a和15b，并且，第一和第二分割的IDT部分15a和15b分别进一步包含第一和第二再分割的IDT部分15a1、15a2和第一和第二再分割的IDT部分15b1、15b2。因此，有如图5中的虚线A和B所表示的那样，形成在第一再分割的IDT部分15a1和15b1中声波传播所沿的第一声迹A，和在第二再分割的IDT部分15a2和15b2中传播所沿着的第二声迹B。

另一方面，有如图6中的虚线所示那样，第一实施例的声表面波滤波器装置1可能出现通频带内的脉动R。因此，本发明人不懈地研究减小这种脉动R，并认为这种脉动R是因为在提供有第一再分割的IDT部分15a1和15b1的区域内所形成的声迹上声表面波激励强度与在提供有第二再分割的IDT部分15a2和15b2的区域内所形成的声迹上声表面波激励强度之间的不同所引起的。

也就是说，按照图5所示的电极结构，第二再分割的IDT部分15a2和15b2之间沿着第二声迹B的缝隙内的声表面波激励强度大于第一再分割的IDT部分15a1和15b1之间的缝隙内的声表面波激励强度。同样地，沿着声波传播的方向第二再分割的IDT部分15a2的外缘和相邻的IDT14之间的缝隙内的声表面波激励强度与第二再分割的IDT部分15b2和相邻的IDT16之间的缝隙内的声表面波激励强度分别大于沿着声波传播的方向第一再分割的IDT部分15a1的外缘和相邻的IDT14之间的缝隙内的声表面波激励强度与第二再分割的IDT部分15b1和相邻的IDT16之间的缝隙内的声表面波激励强度。

相反，第二实施例的声表面波滤波器装置101具有第一和第二声迹A和B。在第一声迹A上实行序列加权，从而沿声波方向为第一和第二再分割的IDT部分115a1和115a2的外缘提供浮置电极指115h和115I。于是，就使第一再分割的IDT部分115a1和相邻的IDT14之间以及第一再分割的IDT部分115b1和相邻的IDT16之间的声波激励强度都得到加强。

在第二声迹B中，通过对面对第二再分割的IDT部分115a2和115a2之间缝隙的电极指提供浮置电极指115j、115k，实行序列加权。于是，使第二再分割的IDT部分115a2和115a2之间缝隙中的声表面波的激励强度得以减小。

于是，在第二实施例的声表面波滤波器装置101中，使得沿第一声迹A的声表面波激励强度接近沿第二声迹B的声表面波激励强度。结果，有如图6中的实线所示，可以有效地抑制通频带内要出现脉动的趋势。

此外，如上所述，在第二实施例的声表面波滤波器装置101中，在第一声迹A上，沿表面波传播方向给IDT115任一侧上的缝隙加以序列加权，以改变声表面波的激励强度，使之增强。相反，在第二声迹B上，给第二再分割的IDT部分115a2和115b2之间的缝隙加以序列加权，以改变声表面波的激励强度，使之减弱。然而，按照本发明，对于使沿第一声迹A的声表面波激励强度接近于沿第二声迹B的声表面波激励强度的装置而言，可以按各种方式改型。图7(a)-9(b)说明这些改型的一些举例。

在图7(a)所示改型的声表面波滤波器装置121中，IDT125具有与第一和第二平衡接线端连接的分割的IDT部分，所述IDT125包括第一和第二分割的IDT部分125a和125b。所述分割的IDT部分125a包含再分割的IDT部分125a1和125a2，而分割的IDT部分125b包含再分割的IDT部分125b1和125b2。这些再分割的IDT部分中间的第一再分割的IDT部分125a1和125b1与第二实施例的第一再分割的IDT部分115a1和115b1相同。

区别在于，在第二再分割的IDT部分125a2和125b2中，代替加给序列加权，对与再分割的IDT部分125a2和125b2之间缝隙面对的部分加以交叉宽度加权，从而减小至少一个电极指的长度。也就是说，加以交叉宽度加权，使与所述缝隙面对的电极指125c和125d的长度减小到短于连接到相同电位之其它电极的长度，为的是减弱声表面波的激励强度。

相反，在图7(b)所示改型的声表面波滤波器装置131的第五IDT135中，第五IDT135包括第一和第二分割的IDT部分135a和135b，它们是通过把第五IDT135沿表面波传播方向分为两部分而得到的。第一和第二分割的IDT部分135a和135b分别包含第一和第二再分割的IDT部分135a1和135a2以及第一和第二再分割的IDT部分135b1和135b2，它们是通过把第一和第二分割的IDT部分135a和135b沿与表面波传播方向正交的方向分为两部分而得到的。这里，对所述第一再分割的IDT部分135a1和135b1加以间引加权，以增强第一声迹上的第五IDT135沿表面波传播方向任一侧上缝隙中的声表面波的激励强度。另一方面，同样加以间引加权，以减弱第二再分割的IDT部分135a2和135b2之间缝隙中的声表面波的激励强度。

在图8(a)所示改型的声表面波滤波器装置141的第五IDT145中，通过沿表面波传播方向设置第一再分割的IDT部分145a1和145b1的外电极指，作为浮置电极，而加以间引加权。这种设计增强第一声迹上沿表面波传播方向的第一再分割的IDT部分145a1和145b1任一侧上缝隙中的声表面波的激励强度。另一方面，在第二再分割的IDT部分145a2和145b2之间的缝隙中加以间引加权，以将面对所述缝隙的电极指提供作为浮置电极指。于是，使第二声迹上的声表面波激励强度被减弱。

在图8(b)所示的声表面波滤波器装置151中，加以序列加权，使与第一再分割的IDT部分155a1和155b1之间的缝隙面对的各电极指包含浮置电极。于是，使第一声迹上的缝隙中的声表面波激励强度被减弱。

不过，在这种改型中，加给序列加权，使得沿表面波传播方向对第二再分割的IDT部分155a2和155b2的最外电极指提供浮置电极指。因此，使第二再分割的IDT部分155a2和155b2之间缝隙中的激励强度被减弱。此外，使面对第二再分割的IDT部分155a2和155b2之间缝隙的各电极指间的电位差减小，因此，也使所述缝隙中表面波的激励强度被减弱。相应地，与第一声迹上相比，使第二声迹上声表面波的激励强度进一步被减弱。结果，使第一声迹上声表面波的激励强度接近于第二声迹上声表面波的激励强度。

于是，按照本发明，在使第一声迹上声表面波激励强度接近于第二声迹上声表面波激励强度的装置中，可以使第一和第二声迹二者上的激励强度都被减弱，同时，由第二声迹上的减弱比率改变第一声迹上的减弱比率。相反，可以使第一和第二声迹二者上的激励强度都被增强，同时，由第二声迹上的增强比率改变第一声迹上的增强比率，以使第一声迹上的声表面波激励强度接近于第二声迹上的声表面波激励强度。

在图9(a)所示改型的声表面波滤波器装置161中，对第五IDT165加以间引加权，使第一声迹上的声表面波激励强度接近于第二声迹上的声表面波激励强度。也就是说，在邻近第一再分割的IDT部分165a1和165b1的各缝隙中加给间引加权，以使激励强度减弱。与此相对地，对第二再分割的IDT部分165a2和165b2加给间引加权，使沿表面波传播方向的第二再分割的IDT部分165a2的最外缘与IDT14之间和沿表面波传播方向的第二再分割的IDT部分165b2的最外缘与IDT16之间各缝隙中的激励强度被减弱。所述激励强度的这种减弱比率被确定为是大于第一声迹上激励强度的减弱比率。结果，使第一声迹上声表面波的激励强度接近于第二声迹上声表面波的激励强度。

在图9(b)所示改型的声表面波滤波器装置171中，对第五IDT175加以间引加权，使第一声迹上的声表面波激励强度接近于第二声迹上的声表面波激励强度。具体地说，通过对与第一再分割的IDT部分175a1和175b1二者之间缝隙面对的第一再分割的IDT部分175a1和175b1部分提供浮置电极指，而对第一再分割的IDT部分175a1和175b1施以间引加权，使第一声迹A上的声表面波激励强度得以被增强。另外，对第二声迹B上施以间引加权。具体地说，将沿表面波传播方向的第二再分割的IDT部分175a2和175b2的最外电极指作为浮置电极指，以便减弱IDT14和16之间缝隙中的激励强度。于是，第二声迹上的声表面波的激励强度被减弱，并因此而使第一声迹A上的声表面波激励强度接近于第二声迹B上的声表面波激励强度。

有如从图7(a)-9(b)所能看出的那样，按照本发明，通过各种类型的加权，如间引加权、交叉宽度加权以及序列加权，很容易实现用来改变声表面波的激励强度，以使第一声迹A上的激励强度接近于第二声迹B上的激励强度的装置。在通过加权来调整激励强度时，只需改变电极的形状。于是，很容易并且是确实地调整激励强度，因此，能够有效地抑制通频带内要出现脉动的趋势。

即使是对第一声迹A和第二声迹B中任意一个施以加权的情况下，都可以使第一声迹A上的激励强度接近于第二声迹B上的激励强度。

图10是说明本发明第三实施例平衡型声表面波滤波器装置的电极结构的示意平面图。这种电极形成于压电基板上，包括LiTaO₃单晶基板。按照本发明，LiTaO₃单晶基板给出沿结晶X轴方向的声表面波传播方向，并且基板的交角(cut-angle)绕Y轴转±45°。但也可由其它适宜的压电基板单晶材料制成所述压电基板。

图中所示的压电基板是由叠层的金属膜制成的，其中将厚度为10nm的Ti膜及厚度为328nm的A1膜层叠于上述LiTaO₃基板上。

如图10所示，第一纵向耦合谐振型声表面波滤波器305与不平衡接线端302相连。所述声表面波滤波器305包括沿表面波传播方向布置的第一到第三IDT311-313以及反射器314和315。IDT312的一端与不平衡接线端302相连。

此外，第二纵向耦合谐振型声表面波滤波器306与所述声表面波滤波器305的后半段相连。所述声表面波滤波器306包括第一到第三IDT321-323。第一IDT321的一端和第三IDT323的一端分别与所述声表面波滤波器305的第一IDT311的一端和第三IDT313的一端电连接。

另外，第二IDT322包括第一和第二分割的IDT部分322a和322b，它们是通过沿声表面波传播方向把第二IDT322分成两部分所得到的。第一和第二分割的IDT部分322a和322b分别包括沿与声表面波传播方向正交的方向布置的第一和第二再分割的IDT部分322a1、322a2和第一和第二再分割的IDT部分322b1、322b2。

第一平衡接线端303连接到第一分割的IDT部分322a的第二再分割的IDT部分322a2，而第二平衡接线端304连接到第二分割的IDT部分322b的第二再分割的IDT部分322b2。另外，反射器324和325被布置在沿声表面波传播方向布置有IDT321和323的区域的任一侧。

IDT311-313和321-323中的每一个都具有窄节距电极指部分，其中相邻的电极指具有沿声表面波传播方向相对较小的电极指节距。

按照本实施例，在声表面波滤波器装置301中，声表面波滤波器305和306具有上述电极结构。IDT311的相位与IDT313的相位反转，从而使从不平衡接线端302流到第一平衡接线端303的电信号和从不平衡接线端302流到第二平衡接线端304的电信号具有180°的相位差。应予说明的是，IDT321和323的相位被设定为相同的值。

由此而实现平衡-不平衡变换功能。

相反，按照本实施例，上述IDT322包括第一和第二分割的IDT部分322a和322b。第一分割的IDT部分322a与第二分割的IDT部分322b串联连接。所述一和第二分割的IDT部分322a和322b分别进一步包含再分割的IDT部分322a1、322a2和再分割的IDT部分322b1、322b2。因此，不平衡接线端302一侧的阻抗与平衡接线端303h304一侧的阻抗之比可增加到1：16。

除此之外，按照本实施例，穿过第一再分割的IDT部分322a1和322b1的第一声迹上的IDT322的窄节距电极指部分中的金属化比率小于穿过所述分割的IDT部分322a和322b的第二声迹上的窄节距电极指部分中的金属化比率。另外，穿过第一再分割的IDT部分的第一声迹主部分的金属化比率小于第二声迹主部分的金属化比率。再有，第一声迹上的激励强度对第二声迹上声表面波的激励强度之比较小。因此，使得第一声迹的谐振频率接近第二声迹的谐振频率，从而有效地减小了通频带内要出现脉动的趋势。

有如这里所采用的术语“金属化比率”，它的意思是沿声表面波传播方向电极指的宽度对电极指的宽度与沿同一方向该电极指和相邻电极指之间间隔总和之比。

以下参照特定的实验示例描述本实施例。

在上述实施例的声表面波滤波器装置301中，将IDT311或313的电极指对数设定为11.5对。将IDT312的电极指对数设定为18.5对。在IDT311的多个电极指中间，靠近IDT312的五个电极指形成窄节距电极指部分。同样地，在IDT313的多个电极指中间，靠近IDT312的各电极指形成窄节距电极指部分。窄节距电极指部分中电极指的节距是2.0μm。在除窄节距电极指部分区域内的各电极指的节距，也就是所述主部分内各电极指的节距是2.113μm。

另外，将反射器314或315的数目设定为80。各反射器中电极指的节距被设定为2.3μm。

相反，将第二纵向耦合谐振型声表面波滤波器306的第一IDT321或第三IDT323的电极指对数设定为11.5对。将所述主部分内各电极指的节距设定为2.115μm。在每个IDT321和323中，靠近IDT322的四个电极指形成窄节距电极指部分。窄节距电极指部分中的电极指节距是1.988μm。

此外，在每个IDT321和323中，将窄节距电极指部分中的金属化比率设定为0.63。将主部分中的金属化比率设定为0.65。

将IDT322的电极指对数目设定为9.5对。将主部分中的电极指节距设定为2.12μm。在IDT322中，靠近IDT321的六个电极指和靠近IDT323的六个电极指形成窄节距电极指部分。这些窄节距电极指部分的电极指节距是1.968μm。

在IDT322中，将第一声迹上的主部分中和窄节距电极指部分中的金属化比率分别设定为0.63和0.47。将第二声迹上的主部分中和窄节距电极指部分中的金属化比率分别设定为0.65和0.65。

另外，将反射器324或325的数目设定为80。各反射器中电极指的节距被设定为2.136μm，并将金属化比率设定为0.66。

图11示出本实施例声表面波滤波器的滤波器特性。为比较计，除了第一声迹上的金属化比率与第二声迹上的金属化比率相等外，具有与本实施例相同结构之声表面波滤波器的滤波器特性由虚线表示。有如从图11中的实线和虚线间的比较所能看到的那样，通过像上述实施例中那样由第二声迹上的金属化比率改变第一声迹上的金属化比率，使第一声迹上的激励强度接近第二声迹上的激励强度，能够有效地减小通频带内要出现脉动的趋势。

图12是本发明第四实施例声表面波滤波器装置电极结构的示意平面图。

在本实施例的声表面波滤波器装置351中，在压电基板352上形成图中所示的电极结构。这里，沿声表面波传播的方向布置第一至第三IDT361-363。在其中布置有IDT361-363的区域的任何一侧上设置反射器364和365。IDT361的一端和IDT363的一端分别与第一平衡接线端353和第二平衡接线端354连接。IDT361和363的另一端接地。

IDT362包括第一和第二分割的IDT部分362a和362b，它们是沿表面波传播方向把IDT362分成两部分而得到的。所述第一和第二分割的IDT部分362a和362b分别包含沿与表面波传播方向的正交方向布置的第一和第二再分割的IDT部分362a1、362a2以及第一和第二再分割的IDT部分362b1、362b2。第三和第四平衡接线端355和356分别与第二再分割的IDT部分362a2和362b2电连接。

当把平衡信号加给第一和第二平衡接线端353和354时，在第三和第四接线端355和356处产生平衡信号。相反，当把平衡信号加给第三和第四接线端355和356时，在第一和第二平衡接线端353和354处产生平衡信号。这就是说，可以得到声表面波滤波器装置351，用作具有平衡-平衡信号变换功能的带通滤波器。

这里，在IDT362中，为了使第一声迹上的激励强度接近第二声迹上的激励强度，其中所述第一声迹传播布置有第一再分割的IDT部分362a1和362b1的区域内的声表面波，而所述第二声迹传播布置有第二再分割的IDT部分362a2和362b2的区域内的声表面波，则可对位于第一声迹上的再分割IDT部分362a1和362b1提供窄节距电极指部分。另外，可使这个窄节距电极指部分中的金属化比率小于相应于位于第二声迹上的再分割IDT部分362a2和362b2的窄节距电极指部分中的金属化比率。除此之外，在IDT362中，可使不与平衡接线端相连的第一声迹上主部分中的金属化比率小于与平衡接线端353和354相连的第二声迹上主部分中的金属化比率。于是，正如上述声表面波滤波器装置301中那样，能够有效地抑制通频带内要出现脉动的趋势。

图13是本发明第五实施例声表面波滤波器装置电极结构的示意平面图。

在声表面波滤波器装置401中，沿声表面波传播的方向布置有第一至第三IDT411-413。在其中布置有第一至第三IDT411-413区域的任何一侧上设置反射器414和415。

不平衡接线端403与第二IDT412的一端相连。IDT412的另一端接到地。

IDT411的一端和IDT413的一端接地。IDT411的另一端与第一平衡接线端404电连接，IDT413的另一端与第二平衡接线端405电连接。

将IDT411和413布置成使得从不平衡接线端403流到第一平衡接线端404的电信号和从不平衡接线端403流到第二平衡接线端405的电信号有180°的相位差。

相反，按照本实施例，第一和第三IDT411和413分别包含第一再分割的IDT411a、411b和第二再分割的IDT413a、413b，它们是将第一和第三IDT411和413沿与表面波传播方向正交的方向分成两部分而得到的。这里由于是沿与声表面波传播方向正交的方向实行分割的，所以，使用术语“再分割的IDT部分”。

如上所述，存在穿过第一再分割的IDT411a和413a的第一声迹以及穿过第二再分割的IDT411b和413b的第二声迹。在本实施例中，为了使第一声迹上的激励强度接近第二声迹上的激励强度，使第一声迹上的金属化比率小于第二声迹上的金属化比率。具体地说，在与其它IDT相邻的IDT411和413当中每一个的区域内，提供窄节距电极指部分，使第一声迹上的窄节距电极指部分中的金属化比率小于第二声迹上相应的窄节距电极指部分中的金属化比率。另外，第一声迹的主部分中的金属化比率小于第二声迹的主部分中的金属化比率。于是，正如上述声表面波滤波器装置301中那样，能够有效地抑制通频带内要出现脉动的趋势。

图14是本发明第六实施例声表面波滤波器装置电极结构的示意平面图。

在声表面波滤波器装置451中，沿表面波传播的方向布置有第一至第三IDT461-463。除电极指的数目不同之外，以与图13中所示IDT411-413同样的方式构成IDT461-463。

另外，在本实施例中，在其中沿表面波方向布置有第一至第三IDT461-463的区域的任一侧布置有第四和第五IDT464和465。另外，在布置有第一至第五IDT461-465的区域的任一侧布置反射器466和467。第四IDT464的一端和第五IDT465的一端共同连接到不平衡接线端453。所述另一种声表面波滤波器装置451的结构实际上与声表面波滤波器装置401的相同。本实施例中，通过使第一声迹上的激励强度接近第二声迹上的激励强度，与声表面波滤波器装置401相同，也就是通过相对地减小第一声迹上金属化的比率，能够有效地抑制通频带内要出现脉动的趋势。

上述各实施例和改型例的声表面波滤波器装置采用声表面波作为声波。不过，按照本发明，所述声波并不限于声表面波。作为另一种选择，可以采用其它类型的声波，比如边界声波。在采用其它类型声波的声波滤波器装置中，利用本发明的IDT结构，能够提供平衡-不平衡变换功能和高比率阻抗变换功能。有如上述，上述各实施例和改型例的声表面波滤波器装置采用声表面波作为声波。但按照本发明，声波滤波器装置可以采用其它类型的声波，如边界声波，以代替所述声表面波。图15是边界声波滤波器装置之电极结构的示意正剖面图。在边界声波滤波器装置71中，叠置有用作第一介质层的压电基板72和用作第二介质层的介电材料73。在压电基板72和介电材料73之间的边界上形成包含多个IDT的电极74。采用沿边界传播的边界声波，可以得到滤波器特性。在这种情况下，通过形成包含电极74的边界声波滤波器装置71，能够实现本发明的声波滤波器装置，其中，所述电极74具有与上述各实施例声表面波滤波器同样的电极结构。

本发明的声波滤波器装置能够有效地用于设置在上述便携式通信设备的天线与差分放大器之间的带通滤波器。但本发明的声波滤波器装置并不限于这种应用。这就是说，可将本发明的声波滤波器装置广泛地用于既需要提供平衡-不平衡变换功能又需要提供阻抗变换功能的滤波器装置。

Claims

1.一种平衡型声波滤波器装置，具有不平衡接线端和第一、第二平衡接线端，并具有平衡-不平衡变换功能，所述平衡型声波滤波器装置包括：

压电基板；和

沿表面波传播方向安装在压电基板上的第一至第三IDT；

其中，第二IDT包括第一和第二分割的IDT部分，它们是通过将该第二IDT沿表面波传播方向分成两部分而得到的；第一分割的IDT部分的一端与第二分割的IDT部分的一端相连，使第一分割的IDT部分与第二分割的IDT部分串联连接；第一分割的IDT部分的另一端与第一平衡接线端相连，而第二分割的IDT部分的另一端与第二平衡接线端相连；将第一至第三IDT设置成使得从不平衡接线端流到第一平衡接线端的电信号与从不平衡接线端流到第二平衡接线端的电信号具有180°的相位差；所述第一和第二分割的IDT部分至少包括第一和第二再分割的IDT部分，它们是通过把所述第一和第二分割的IDT部分中的每一部分沿着与表面波传播方向正交的交叉宽度方向分成两部分而得到的，并且，至少所述第一和第二再分割的IDT部分串联地电连接；并且

所述第一和第二分割的IDT部分中的每一个包含第一和第二再分割的IDT部分；第一分割的IDT部分的第二再分割的IDT部分与第一平衡接线端相连，而第二分割的IDT部分的第二再分割的IDT部分与第二平衡接线端相连；所述平衡型声波滤波器装置还包括：使声波能够在第一再分割的IDT部分中传播的第一声迹、使声波能够在第二再分割的IDT部分中传播的第二声迹，以及促使在第一声迹上传送的声波的激励强度接近在第二声迹上传送的声波的激励强度的装置。

2.如权利要求1所述的平衡型声波滤波器装置，其中，使与第二IDT相邻的第一和第三IDT的最外电极指与地相接。

3.一种平衡型声波滤波器装置，它具有不平衡接线端和第一、第二平衡接线端，并具有平衡-不平衡变换功能，所述平衡型声波滤波器装置包括：

压电基板；和

形成于所述压电基板上的第一和第二纵向连接谐振器型声波滤波器部分；

其中，所述第一声波滤波器部分包括沿声波传播方向设置的第一至第三IDT，并且，所述第二声波滤波器部分包括沿表面波传播方向设置的第四至第六IDT；第一声波滤波器部分的第二IDT与不平衡接线端相连，第二声波滤波器部分的第四IDT经第一内连接线与第一IDT相连，而第三IDT经第二内连接线与第二声波滤波器部分的第六IDT相连；第五IDT包括第一和第二分割的IDT部分，它们是通过将该第五IDT沿声波传播方向分成两部分而得到的；第一分割的IDT部分的一端与第二分割的IDT部分的一端串联连接；第一分割的IDT部分的另一端与第一平衡接线端电连接，而第二分割的IDT部分的另一端与第二平衡接线端电连接；将第二IDT以及第一和第三IDT设置成使得沿第一内连接线流过的电信号与沿第二内连接线流过的电信号具有180°的相位差；所述第二声波滤波器部分的第一和第二分割的IDT部分中的每一个至少包括第一和第二再分割的IDT部分，它们是通过把所述第一和第二分割的IDT部分中的每一部分沿着与声波传播方向正交的交叉宽度方向进一步分成两部分而得到的；并且，至少所述第一和第二再分割的IDT部分串联地电连接；并且

4.如权利要求3所述的平衡型声波滤波器装置，其中，使与所述第五IDT相邻的第四和第六IDT的最外电极指与地相接。

5.一种平衡型声波滤波器装置，它具有第一和第二平衡接线端以及第三和第四平衡接线端，所述平衡型声波滤波器装置包括：

压电基板；和

沿表面波传播方向设置在所述压电基板上的第一至第三IDT；

其中，所述第二IDT包括第一和第二分割的IDT部分，它们是通过将该第二IDT沿表面波传播方向分成两部分而得到的；第一分割的IDT部分的一端与第二分割的IDT部分的一端串联相连，使第一分割的IDT部分与第二分割的IDT部分串联连接；第一分割的IDT部分的另一端与第一平衡接线端连接，第二分割的IDT部分的另一端与第二平衡接线端连接；第三平衡接线端与第一IDT相连，第四平衡接线端与第三IDT相连；所述第一和第二分割的IDT部分中的每一个至少包括第一和第二再分割的IDT部分，它们是通过把所述第一和第二分割的IDT部分中的每一部分沿着与表面波传播方向正交的交叉宽度方向进一步分成两部分而得到的；并且，至少所述第一和第二再分割的IDT部分串联地电连接；并且

6.如权利要求5所述的平衡型声波滤波器装置，其中，使与所述第二IDT相邻的第一和第三IDT的最外电极指与地相接。

7.一种平衡型声波滤波器装置，它具有不平衡接线端和第一、第二平衡接线端，并具有平衡-不平衡变换功能，所述平衡型声波滤波器装置包括：

压电基板；和

沿表面波传播方向设置在所述压电基板上的第一至第三IDT；

其中，所述第二IDT与不平衡接线端相连，第一IDT的一端与第三IDT的一端相连，使第一IDT与第三IDT串联连接，第一IDT的另一端与第一平衡接线端连接，而第三IDT的另一端与第二平衡接线端连接；将第一IDT至第三IDT设置成使得从不平衡接线端流到第一平衡接线端的电信号与从不平衡接线端流到第二平衡接线端的电信号具有180°的相位差；所述第一和第三IDT中的每一个至少包括第一和第二再分割的IDT部分，它们是通过把所述第一和第三分割的IDT部分中的每一部分沿着与表面波传播方向正交的交叉宽度方向分成两部分而得到的；并且，至少所述第一和第二再分割的IDT部分串联地电连接；并且

第一IDT的第二再分割的IDT部分与第一平衡接线端连接，第三IDT的第二再分割的IDT部分与第二平衡接线端连接；并且，所述平衡型声波滤波器装置还包括：使声波能够在第一再分割的IDT部分中传播的第一声迹、使声波能够在第二再分割的IDT部分中传播的第二声迹，以及促使在第一声迹上传送的声波的激励强度接近在第二声迹上传送的声波的激励强度的装置。

8.如权利要求7所述的平衡型声波滤波器装置，其中，使所述第一IDT的一端与第三IDT的一端连接的部分与地相接。

9.如权利要求7所述的平衡型声波滤波器装置，其中，还包括：

第四IDT，它设置在第一IDT的外面，并与不平衡接线端连接；以及

第五IDT，它设置在第三IDT的外面，并与不平衡接线端连接。

10.如权利要求7-9任一项所述的平衡型声波滤波器装置，其中，与所述第一和第三IDT相邻的第二IDT的最外面电极指与地相连接。

11.如权利要求9所述的平衡型声波滤波器装置，其中，与所述第一和第三IDT相邻的第四和第五IDT的最外面电极指与地相连接。

12.如权利要求1、3、5或7所述的平衡型声波滤波器装置，其中，所述促使在第一声迹上传送的声波的激励强度接近在第二声迹上传送的声波的激励强度的装置包含：改变在第一声迹上传送的声波的激励强度的装置和/或改变在第二声迹上传送的声波的激励强度的装置。

13.如权利要求12所述的平衡型声波滤波器装置，其中，所述改变在第一声迹上传送的声波的激励强度的装置包括：改变第一再分割的IDT部分之间的缝隙中的激励强度的装置和/或改变沿表面波传播方向的第一再分割的IDT部分外缘与相邻IDT之间缝隙中的激励强度的装置。

14.如权利要求12所述的平衡型声波滤波器装置，其中，所述改变在第二声迹上的激励强度的装置包括：改变第二再分割的IDT部分之间的缝隙中的激励强度的装置和/或改变沿表面波传播方向的第二再分割的IDT部分外缘与相邻IDT之间缝隙中的激励强度的装置。

15.如权利要求1-9和11任一项所述的平衡型声波滤波器装置，其中，所述促使第一声迹上的激励强度接近第二声迹上的激励强度的装置包括加权IDT的装置。

16.如权利要求14所述的平衡型声波滤波器装置，其中，所述加权可以包括序列加权、间引加权和交叉宽度加权当中之一。

17.如权利要求1、3、5或7所述的平衡型声波滤波器装置，其中，所述第一和第二再分割的IDT部分当中的每一部分包含窄节距电极指部分；所述窄节距电极指部分包括：从相邻另一IDT的电极指开始的一定数目的电极指，并且所述窄节距电极指部分中的这些电极指的周期小于其余部分各电极指的周期；当把除所述窄节距电极指部分以外的IDT部分称为主部分时，改变第一声迹上激励强度的装置包括改变在所述窄节距电极指部分中激励强度的装置和/或改变所述主部分中激励强度的装置。

18.如权利要求1、3、5或7所述的平衡型声波滤波器装置，其中，所述第一和第二再分割的IDT部分当中的每一部分包含窄节距电极指部分；所述窄节距电极指部分包括：从相邻另一IDT的电极指开始的一定数目的电极指，并且，所述窄节距电极指部分中各电极指的周期小于其余部分中各电极指的周期；当把除所述窄节距电极指部分以外的IDT部分称为主部分时，改变第二声迹上激励强度的装置包括改变在第二再分割的IDT部分的窄节距电极指滤波器中激励强度的装置和/或改变所述主部分中激励强度的装置。

19.如权利要求17所述的平衡型声波滤波器装置，其中，所述改变激励强度的装置包括改变各电极指金属化比率的装置。

20.如权利要求18所述的平衡型声波滤波器装置，其中，所述改变激励强度的装置包括改变各电极指金属化比率的装置。

21.如权利要求19所述的平衡型声波滤波器装置，其中，第一声迹上的各电极指金属化比率小于第二声迹上的各电极指金属化比率。