具体实施方式
将参照附图描述本发明的各实施方式。
[第一实施方式]
图2示意性地示出了根据第一实施方式的平衡滤波器。参照图2,平衡滤波器30具有由例如LiNbO3或LiTaO3制成的压电基板32,在该压电基板32上形成有IDT(叉指式换能器)和反射电极。IDT和反射电极可通过例如由铝(Al)制成的金属膜形成。平衡滤波器30包括:第一滤波器40,其为第一多模SAW滤波器;和第二多模滤波器60,其为第二多模SAW滤波器。第一滤波器40由并联的滤波器40a和40b构成。第一滤波器40a具有输入IDT8、输出IDT7、输出IDT9和两个反射电极R2。输出IDT7和输出IDT9在SAW传播方向上位于输入IDT8两侧。反射电极R2在SAW传播方向上位于输出IDT7和IDT9的外侧。相似地,滤波器40b具有输入IDT10、输出IDT7、输出IDT9和两个反射电极R2。输出IDT7和IDT9在SAW传播方向上位于输入IDT10的两侧。反射电极R2在SAW传播方向上位于输出IDT7和IDT9的外侧。
第二滤波器60包括滤波器60a,该滤波器60a包括输出IDT12、输入IDT11和IDT13、以及两个反射电极R3。输入IDT11和输入IDT13在SAW传播方向上位于输出IDT12的两侧。反射电极R3在SAW传播方向上位于输入IDT11和输入IDT13的外侧。单个的第一端子42与输入IDT8的一对电极中的一个以及输入IDT10的一对电极中的一个相连。在第一到第三种实施方式和第六种实施方式中,第一端子42可为输入焊盘。输入IDT8的另一个电极和输入IDT10的另一个电极接地。第二端子44与输出IDT12的一对电极中的一个相连,并且另外一个第二端子44与输出IDT12的另一个电极相连。在第一到第六实施方式中,第二端子44可为输出焊盘。第一滤波器40和第二滤波器60通过连接线46和48串联连接。连接线46将滤波器40a的输出IDT7和输出IDT9连接到滤波器60a的输入IDT11。连接线48将滤波器40b的输出IDT7和输出IDT9连接到滤波器60a的输入IDT13。
将输入IDT8、输入IDT10、输出IDT7和输出IDT9设计成,使得传播通过连接线46和48发送的电信号为反相,也就是相位差为180°。
将输入IDT11,输入IDT13和输出IDT12设计成,使得通过连接到输出IDT12的两个电极的第二端子44获得到反相电信号。
根据第一实施方式,将形成第一滤波器40的滤波器40a和40b并联连接。当对第一端子42施加功率时,施加的功率被分布到滤波器40a和40b处。因此,滤波器40a和40b中的每一个可以接收到减小的功率,与第一现有技术相比,第一滤波器40能够具有提高的功率持久性。另一方面,由于向输入IDT11和输入IDT13提供反相的电信号,所以可以实现改善的振幅和相位平衡特性。
提供给滤波器60a的电信号源于两个独立的滤波器40a和40b。通过单独地调节滤波器40a或40b,可以调节施加在滤波器60a上的电信号的相位,从而调节经由第二端子44得到的电信号的相位。因此,当第一实施方式的平衡滤波器装在封装中的情况下,即使从封装中输出的电信号偏离反相关系,通过调节滤波器40a或40b也可以将电信号调节成反相。因此,与第一现有技术相比,能够在封装之后容易地进行平衡调节。与第一现有技术相比,可以细微地调节电信号的相位,从而实现改善的相位平衡。
[第二实施方式]
图3示意性地示出了根据第二实施方式的平衡滤波器。参照图3,图3中示出的平衡滤波器30包括形成在压电基板32上的第一滤波器40和第二滤波器60。在第二实施方式中,第一滤波器40、第一滤波器40与第一端子42之间的连接与第一实施方式中相同,这里将省略对其的描述。第二滤波器60包括由一对反射电极R3以及输入IDT11、输入IDT13和输出IDT14构成的滤波器60b。输出IDT14的一对电极中的一个在SAW传播方向上分为两个。两个第二端子44分别与所述分出的两个电极相连。这两个第二端子44在垂直于SAW传播方向的方向上延伸。第一滤波器40和第二滤波器60以与第一实施方式相同的方式相连,这里将省略对其的描述。
将输入IDT11、IDT13和输出IDT14设计成,使得经由第二端子44输出的电信号为反相。
在第一滤波器40、第一滤波器40与第一端子42之间的连接以及第一滤波器40和第二滤波器60之间的连接方面,第二实施方式具有与第一实施方式中相同的结构。因此,与第一现有技术相比,第二实施方式具有提高的功率持久性、改善的振幅和相位平衡特性。此外,与第一实施方式相似,可以单独地调节滤波器40a和40b,从而调节经由第二端子44输出的电信号的相位。因此,如在第一实施方式中的情况,可以进行封装后的平衡调节。
与第一实施方式相比,分别与第二端子44连接的输出IDT14的电极具有小的邻近区域。因此,与第一实施方式相比,第二实施方式可以实现更高的第二端子44之间的输出阻抗。这一优点使得易于设计具有100到200Ω的输出阻抗的平衡滤波器,该阻抗范围符合最近的通常的要求。
第二实施方式中的第二端子44在垂直于SAW传播方向的方向上延伸。这使得封装布局的灵活性比第一实施方式的更高。特别是,可以容易的实现对称的布局,因此带通性能得到提高。
[第三实施方式]
图4示意性地示出了根据第三实施方式的平衡滤波器。参照图4,平衡滤波器30具有形成在压电基板32上的第一滤波器40和第二滤波器60。对于第一滤波器40以及第一滤波器40与第一端子42之间的连接,第三实施方式具有与第一实施方式中相同的结构,因此这里将省略对其的描述。第二滤波器60具有两个滤波器60c。滤波器60c的每一个具有相同的结构,并且均包括一对反射电极R3、输入IDT11、输入IDT13和输出IDT15。输出IDT15的两个电极中的一个与第二端子44连接,另一个接地。滤波器40a与两个滤波器60c中的一个通过连接线50a和50b串联连接。连接线50a连接输出IDT7和输入IDT11,连接线50b连接输出IDT9和输入IDT13。相似地,滤波器40b通过连接线52a和52b与另一个滤波器60c串联。连接线50a和50b通过连接其中间部分的连接线相连。相似地,连接线52a和52b通过连接其中间部分的连接线相连。
通过连接线50a和50b发送的电信号是同相的,通过连接线52a和52b发送的电信号是同相的。另外,通过连接线50a和50b发送的电信号的相位与通过连接线52a和52b发送的电信号的相位之间相差180°。因此,通过第二端子44得到反相电信号。
在第一滤波器40以及第一滤波器40与第一端子42间的连接方面,第三实施方式具有与第一实施方式相同的结构。因此,与第一实施方式相同,与第一现有技术相比第三实施方式提高了功率持久性。
另外,可以通过单独地调节滤波器40a与相关滤波器60c的组合以及滤波器40b与相关滤波器60c的另一组合来调节经由第二端子44输出的电信号的相位。因此能够像第一实施方式一样进行封装后的平衡调节。
另外,两个第二端子44与单独的滤波器60c连接。因此,与第一实施方式相比,第三实施方式可以实现更高的第二端子44之间的输出阻抗。这一优点易于设计具有100到200Ω的输出阻抗的平衡滤波器,该阻抗范围符合最近的通常的要求。
第三实施方式中的第二端子44在垂直于SAW传播方向的方向上延伸。这使得封装布局的灵活性比第一实施方式的更高。特别是,可易于实现对称布局,因此带通性能得到提高。
可以省略连接线50a和50b的中间部分之间的连接线,并省略连接线52a和52b的中间部分之间的连接线。这些变型与第三实施方式具有相同效果。
[第四实施方式]
图5示意性地示出了根据第四实施方式的平衡滤波器。参照图5,平衡滤波器30具有形成在压电基板32上的第一滤波器40和第二滤波器60。形成第一滤波器40的滤波器40a和40b与第一实施方式中的平衡滤波器相同,这里将省略对其的描述。第一端子42作为输入端子,也可作为输入引线或输入管脚。第一端子42设置在平衡滤波器30的外侧。通过连接线54经由通过导线41与第一端子42连接的焊盘43,第一端子42与输入IDT8和输入IDT10连接。连接线54在与连接线46和48延伸的方向相同的方向上延伸。连接线46和48以与第一实施方式中的平衡滤波器的连接方式相同的方式连接第一滤波器40与第二滤波器60。另外,在第二滤波器60以及第二滤波器60和第二端子44间的连接方面,第四实施方式具有与第二实施方式平衡滤波器的结构相同的结构,这里将省略对其的描述。
图6为第四实施方式的平衡滤波器与第一现有技术的带通特性曲线图。粗线代表第四实施方式,细线代表第一现有技术。第四实施方式与第一现有技术都具有通带上基本相同的插入损耗。相反,与第一现有技术相比,第四实施方式在通带的低侧处的一范围内(大约910 MHz)衰减快速增加。第四实施方式能够与插入损耗无关地低于通带的频率处快速增加衰减。因此,可以抑制串扰并提高带通特性。
在第一滤波器40以及第一滤波器40与第二滤波器60之间的连接方面,第四实施方式具有与第一实施方式相同的结构。因此,像第一实施方式一样,第四实施方式具有提高的功率持久性以及改善的振幅和相位平衡特性。此外,可以单独地调节滤波器40a和40b,从而可以调节经由第二端子44输出的电信号的相位。因此,能够容易地进行封装后的平衡调节。
在第二滤波器60与第二端子44之间的连接的方面,第四实施方式具有与第二实施方式相同的结构。因此,第二端子44之间的阻抗与第二实施方式中的阻抗一样高。此外,可以实现对称封装布局设计,从而实现提高的带通特性。
上述第四实施方式基于第二实施方式。第四实施体的构思可以应用于第一和第三实施方式,并获得类似的优点。
[第五实施方式]
图7示意性地示出了根据第五实施方式的平衡滤波器。参照图7,平衡滤波器30具有形成在压电基板32上的第一滤波器40和第二滤波器60。第一滤波器40由滤波器40c和40d构成。滤波器40c具有一对反射电极R2,在该对反射电极R2之间布置有输入IDT17、输出IDT16和输出IDT18。滤波器40d具有一对反射电极R2,在该对反射电极R2之间布置有输入IDT19、输出IDT16和输出IDT18。输入IDT17和输入IDT19中的每一个具有浮动导体45,两个电极中的与连线54相连的一个电极和接地的另一个电极经由浮动导体45在孔径长度方向上串联连接。相似地,输出IDT16和输出IDT18中的每一个具有浮动导体45,两个电极中的与连接线56或58连接的一个电极和接地的另一个电极经由浮动导体45在孔径长度方向上串联连接。孔径长度方向被定义为垂直于SAW传播方向的方向。在第二滤波器60以及第二滤波60与第二端子44的连接方面,第五实施方式与第二实施方式具有相同的结构,这里将省略对其的描述。第一滤波器40和第二滤波器60通过连接线56和58而串联连接。连接线56将滤波器40c的输出IDT16和输出IDT18与滤波器60b的输入IDT11相连。连接线58将滤波器40d的输出IDT16和输入IDT18及滤波器60b的输入IDT13相连。与如图5所示的第四实施方式相似,第一端子42和第一滤波器40相连。
将输入IDT17、输入IDT19、输出IDT16、输出IDT18设计成,使得通过连接线56和58发送的电信号是反相的。
根据第五实施方式,在形成第一滤波器40的输入和输出IDT的每一个中的两个电极经由浮动导体45在孔径长度方向上串联连接,使得施加在IDT上的电压是可分配的。此外,由于浮动导体45的存在,IDT具有增大的面积。因此,每IDT单位面积的SAW激发强度会减小,使得与第一至第四实施方式相比,可实现降低的互调水平。
此外,与第一至第四实施方式相比,IDT接收分散的电压,可以提高静电电阻并还可以提高功率持久性。
从第一滤波器40发送到第二滤波器60的电信号是反相的,并可以获得改善的振幅和相位特性。此外,可单独调节滤波器40c和40d,使得能够调节经由第二端子44输出的电信号的相位。因此,能够容易地进行封装后的平衡调节。
在第二滤波器60与第二端子44之间的连接方面,第五实施方式与第二实施方式具有相同的结构。因此,第二端子44之间的阻抗与第二实施方式中第二端子44之间的阻抗一样高。此外,可以实现对称封装布局,从而可以实现提高的带通特性。
上述第五实施方式基于第四实施方式。第五实施方式的构思可以用在第一至第三实施方式上,并且具有相似地优点。
[第六实施方式]
图8示意性地示出了根据第六实施方式的平衡滤波器。图9示意性地示出了第六实施方式的第一变型,图10示意性地示出了第六实施方式的第二变型。参照图8,平衡滤波器30具有压电基板32,在该压电基板32上形成有第一滤波器40、第二滤波器60和SAW谐振器80。在第一滤波器40、第二滤波器60、第一滤波器40与第二滤波器60之间的连接、以及第二滤波器60与第二端子44之间的连接方面,第六实施方式与第二实施方式的平衡滤波器具有相同的结构,因此这里将省略对其的描述。SAW谐振器80由一对其间插入有IDT20的反射电极R4构成。SAW谐振器80串联连接在第一端子42与第一滤波器40之间。
图9示出了第一变型,该变型为如下一种平衡滤波器,在该平衡滤波器中,SAW谐振器80串联连接在第一滤波器40与第二滤波器60之间。图10示出了第二变型,该变型为如下一种平衡滤波器,在该平衡滤波器中,SAW谐振器串联连接在第二滤波器60与第二端子44之间。第一和第二变型的其他结构与图8所示的第六实施方式的结构类似。
图11是第六和第二实施方式的平衡滤波器的带通特征的曲线图。粗线代表第六实施方式,细线代表第二实施方式。第六和第二实施方式具有通带上的几乎相同的插入损耗。不同的是,与第二实施方式相比,第六实施方式在通带的高侧处的一范围内(大约900MHz))衰减迅速增加。第六实施方式可以与插入损耗无关地在高于通带的频率处快速增加衰减。可以防止串扰,并实现提高的带通特性。
如图11所示,第六实施方式的第一和第二变型具有几乎相同的特征。
在第一滤波器40、第一滤波器40与第二滤波器60之间的连接、第二滤波器60与第二端子44之间的连接方面,第六实施方式与第二实施方式具有相同的结构。因此,与第二实施方式一样,可提高功率持久性、振幅和相位平衡特性、由于第二端子44之间的高阻抗而导致的带通特性、封装后的平衡调节以及封装布局的设计。
第六实施方式及其第一和第二变型基于第二实施方式。第六实施方式的构思可应用于第一、第三、第四和第五实施方式,并且可以得到相似地优点。
在第六实施方式及第一和第二变型的平衡滤波器中,在第一端子42与第二端子44的每一个之间设置有一个SAW谐振器。作为另外一种选择,在第一端子42与第二端子44的每一个之间设置有多个SAW谐振器。通过这样的布置,可获得与第六实施方式及其第一第二变型一样的衰减或更多的衰减。
如上所述,第一至第三实施方式以及第六实施方式中的第一端子42为形成在芯片上的输入焊盘。然而,当平衡滤波器安装在基片或封装上时,第一端子42可为输入导线或输入管脚。
如上所述,由于这些实施方式为安装在基片或封装上的平衡滤波器,所以在第四和第五实施方式中的第一端子42为输入导线或输入管脚。当第四或第五实施方式形成在芯片上时,第一端子42可以是输入焊盘。
如上所述,第四和第五实施方式采用导线41使第一端子42和焊盘43连接。这些连接可通过诸如凸点的其它连接方方式实现。
如上所述,第一到第六实施方式具有作为输入端的第一端子42以及作为输出端的第二端子44。作为另外一种选择,第一端子42可以用作输出端子,第二端子44可以用作输入端子。
[第七实施方式]
图12示意性地示出了根据第七实施方式的双工器。参见图12,双工器包括梯形SAW滤波器90和平衡滤波器30。梯形SAW滤波器90是该双工器的发送滤波器,而平衡滤波器30为该双工器的接收滤波器。梯形SAW滤波器90的一端与天线端子94相连,另一端与发射端子96相连。平衡滤波器30的一端经由匹配电路99与天线端子94相连,另一端与接收端子98相连。
梯形SAW滤波器90由排列成梯形的单端口SAW谐振器92构成。平衡滤波器30可为第一到第六实施方式中的任意一个。
由于将高功率施加到发射滤波器,所以发射滤波器由具备功率持久性的梯形SAW滤波器形成。由于要求接收滤波器在通带外侧的频率处具有大的衰减以及急剧的截止性能,所以接收滤波器由多模SAW滤波器的平衡滤波器30形成。
当第一到第六实施方式中的平衡滤波器用作接收滤波器时,能够提供具备好的功率持久性、好的振幅以及相位平衡特性,容易的平衡调节以及优良的带通特性的双工器。
具体地讲,当平衡滤波器为第四实施方式、第六实施方式以及第六实施方式的第一和第二变型中的任意一种时,在通带外侧可以实现更大的频率衰减并且使该衰减急剧增大。因此所构造的双工器具有减少的串扰和提高的带通特性。
本发明不限于具体公开的实施方式,并且在不脱离本发明的范围的情况下,可以得到其它实施方式及各种变型。