CN101277098B - 声表面波器件以及使用该声表面波器件的双工机和通信器件 - Google Patents

声表面波器件以及使用该声表面波器件的双工机和通信器件 Download PDF

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Abstract

一种声表面波器件以及使用该声表面波器件的双工机和通信器件，该声表面波器件包括：形成梯形滤波器电路的第一声表面波滤波器；以及通带所在的频率比所述第一声表面波滤波器的通带高的第二声表面波滤波器。这里，所述第一声表面波滤波器包括：至少一个具有IDT电极的串联臂声表面波谐振器，其连接到所述梯形滤波器电路的串联臂；具有IDT电极的并联臂声表面波谐振器，其连接到所述梯形滤波器电路的并联臂；以及具有IDT电极的附加的声表面波谐振器，其与所述串联臂声表面波谐振器并联连接并且谐振频率比所述第二声表面波滤波器的通带的频率高。

Description

声表面波器件以及使用该声表面波器件的双工机和通信器件
技术领域
本发明涉及声表面波器件以及使用该声表面波器件的双工机和通信器件；并且，更具体地，涉及声表面波器件以及使用该声表面波器件的双工机和通信器件，该声表面波器件在通带中具有较陡的侧翼特性(shouldercharacteristics)，其在比通带的频率高的那些频率具有衰减极。
背景技术
最近，随着具有高功率耐用性的电极材料和电极结构的发展，声表面波滤波器已经成为用于在移动通信器件中将发送信号从接收信号中分开的双工机所必须的。
在双工机中，需要将发送带的信号与靠近发送带的信号的接收带的信号充分分开。例如，如果发送带在比接收带低的频率，则在发送带的高频区需要陡的侧翼特性。具有具备极好额定功率的梯形滤波器的电路结构通常用于发送滤波器中，发送滤波器传递由功率放大器放大的信号。此外，提出了一种技术，用于增加与梯形滤波器的谐振器并联的电容以获得梯形滤波器的陡的侧翼特性。
对移动电话的通信标准和全球漫游的修改的最近趋势已经促使了对用作双工机的通带附近的另一标准的频带的严格衰减的需求。发明内容
已经设计了本发明来满足上述需求，并且提供声表面波器件、及使用该声表面波器件的双工机和通信器件，该声表面波器件具有通带的较陡的侧翼特性并在比通带的频率高的频率具有衰减极。
根据本发明的一个方面，提供了一种声表面波器件，包括：形成梯形滤波器电路的第一声表面波滤波器；以及通带所在的频率比所述第一声表面波滤波器的通带高的第二声表面波滤波器。这里，所述第一声表面波滤波器包括：至少一个具有IDT电极的串联臂声表面波谐振器，其连接到所述梯形滤波器电路的串联臂；具有IDT电极的并联臂声表面波谐振器，其连接到所述梯形滤波器电路的并联臂；以及具有IDT电极的附加的声表面波谐振器，其与所述串联臂声表面波谐振器并联连接并且谐振频率比所述第二声表面波滤波器的通带的频率高。此外，“通带处于比所述第一声表面波滤波器的通带高的频率的第二声表面波滤波器”是其谐振频率比所述第二声表面波滤波器的通带中的最高频率高的声表面波滤波器。
根据本发明的另一方面，提供了一种包括以上所述声表面波器件的双工机。
根据本发明的另一方面，提供了一种通信设备，包括：双工机，包括以上所述声表面波器件；混频器，用于通过将发送信号与载波信号混频来生成天线发送信号；以及功率放大器，用于放大天线发送信号并经由所述双工机将所述放大的天线发送信号发送到天线。
根据本发明的另一方面，提供了一种通信设备，包括：双工机，包括以上所述声表面波器件；天线；低噪声放大器，用于放大由所述天线接收并通过所述双工机的天线接收信号；以及混频器，用于将接收信号与从通过该低噪声放大器的所述天线接收信号的载波信号分开。
附图说明
本发明的以上特征将从以下结合附图给出的实施例的描述变得明显，其中：
图1是根据本发明的第一实施例的声表面波器件的电路图；
图2是声表面波谐振器的平面视图；
图3示出了图1的声表面波器件的通过特性；
图4是根据本发明的第二实施例的声表面波器件的电路图；
图5是示出图4的声表面波器件的通过特性的图表；
图6示出了根据本发明的第三实施例的声表面波器件的通过特性；
图7是示例用于在本发明的声表面波器件中增加电容组件的附加的声表面波谐振器的电极指间距的优选范围的图表；
图8是使用本发明的声表面波器件的通信设备的框图；
图9是本发明的声表面波器件的压电基底的平面视图；
图10示出了本发明的示例声表面波器件的横截面视图；
图11是示出本发明的示例声表面波器件的通过特性的图表；
图12是传统声表面波器件的电路图；
图13A和13B是示出传统声表面波器件的通过特性的图表；以及
图14是用于示出包括在用于根据实施例的声表面波器件中的接收滤波器的双工机中的DMS滤波器D的平面视图。
具体实施方式
以下，将参照附图描述实施例的声表面波器件。这里，附图中相同的部分由相同的参考数字表示。此外，每个声表面波谐振器的电极指的大小、电极指之间的距离或电极指的数量的选择仅是为示例目的。
在实施例的声表面波器件中，具有IDT电极的附加的声表面波谐振器(以下，也称作“用于增加电容组件的附加的声表面波谐振器”)并联连接到构成梯形滤波器电路的第一声表面波滤波器的串联臂声表面波谐振器。具有IDT电极的附加的声表面波谐振器起不同于谐振频率的频率处的电容的作用，使得能够获得在通带的高频区的陡的侧翼特性。为进一步提高侧翼特性，能够将较大的电容并联施加于串联臂声表面波谐振器。然而，在这种情况下，带外衰减特性恶化了。将参照图12、13A和13B描述此情形。
图12是根据现有技术的梯形滤波器60的电路图。图13A和13B是示出图12的梯形滤波器60的通过特性的图表；图13A是示出通带的通过特性的图表，以及图13B是示出在包括高频的宽频范围上的通过特性的图表。
参照图12，梯形滤波器60由串联臂声表面波谐振器61a、61b、61c以及61d和并联臂声表面波谐振器62a、62b以及62c构成。并联臂声表面波谐振器62a至62c在信号电位和地电位之间连接，而谐振由并联臂声表面波谐振器62a至62c的电容和将它们连接到地电位的导线的电感引起。能够通过使用谐振将衰减极设置在比通带的频率高的频率是公知的。在图12中示出的示例的情况下，通过并联臂声表面波谐振器62a和62b、导线64a、并联臂声表面波谐振器62c和导线64a将衰减极设置在约1.5GHz处。
此外，如上所述，通过将电容63并联连接到串联臂声表面波谐振器61b(参照图13A对其进行了描述)，通带的侧翼特性能够较陡。在图13A中，实线示出在没有安装电容63时的通过特性，而点线示出连接2pF的电容63时的通过特性。通过安装电容63，在843MHz处的衰减量提高了约14dB。然而，如图13B中所示，通带外的衰减量由电容63恶化了。因此，为了获得通带外的期望的衰减量，为陡的侧翼特性而连接那里的电容受到限制。因此，在本实施例中，为了通过使用较高的电容来获得所需频带中的衰减量以及滤波器的陡的侧翼特性，具有IDT电极的附加的声表面波谐振器用作电容。
如果新将附加的声表面波谐振器与串联臂声表面波谐振器并联连接，则在附加的声表面波谐振器的抗谐振频率处设置局部衰减极是可能的。传统地，提出了通过使用IDT电极或具有IDT电极的声表面波谐振器的电容来改善侧翼特性的方法。然而，那些研究的实施都是为了防止新连接的IDT电极的谐振特性对滤波器特性的影响，并且它们都没有公开用于使用新连接的IDT电极或具有IDT电极的附加的声表面波谐振器的谐振特性的技术。
在本实施例中，新连接到形成第一声表面波滤波器的通带的串联臂声表面波谐振器的附加的声表面波谐振器的谐振频率比第二声表面波滤波器的通带的频率高，第二声表面波滤波器的通带的频率比第一声表面波滤波器的通带的频率高。此时，当第一和第二声表面波滤波器彼此连接时，新连接的附加的声表面波谐振器的谐振特性不恶化第二声表面波滤波器的通过特性。
因此，根据本实施例的声表面波器件，能够获得设置在通带的高频侧附近的衰减极和陡的侧翼特性。
为了获得通带的高频侧附近的衰减极，优选地，附加的声表面波谐振器的IDT电极的电极指间距小于与附加的声表面波谐振器并联连接的串联臂声表面波谐振器的IDT电极的电极指间距。
更优选地，附加的声表面波谐振器的IDT电极的电极指间距设置成是与附加的声表面波谐振器并联连接的串联臂声表面波谐振器的IDT电极的电极指间距的0.5到0.95倍。在此范围内，新连接的附加的声表面波谐振器的声波的激励效率恶化，抗谐振电阻中的减小受到抑制，并且能够获得有效的衰减极。此外，第一声表面波滤波器的通带中的插入损耗变得较小。这是因为，随着新并联连接的附加的声表面波谐振器的谐振频率接近通带的频率，新并联连接的附加的声表面波谐振器的阻抗中的减小在通带的频率范围中受到抑制。
此外，如果第二声表面波滤波器也是梯形类型，则并联连接到第一声表面波滤波器的串联臂声表面波谐振器的附加的声表面波谐振器的IDT电极的电极指间距优选地设置得比第二声表面波滤波器的的串联臂声表面波谐振器的IDT电极的电极指间距小。
更优选地，附加的声表面波谐振器的IDT电极的电极指间距设置成是第二声表面波滤波器的串联臂声表面波谐振器的IDT电极的电极指间距的0.5到0.98倍。在此范围内，新连接的附加的声表面波谐振器的声波的激励效率减小，抗谐振电阻中的减小受到抑制，并且能够获得有效的衰减极。此外，第二声表面波滤波器的通带中的恶化受到抑制。
如果用于增加电容的组件的不同于形成通带的声表面波谐振器的附加的声表面波谐振器是新增加的，则声表面波器件的面积增加。因此，新连接的附加的声表面波谐振器应该尽可能的小。此外，根据本发明的实施例，如果新连接的附加的声表面波谐振器的IDT电极的(电极指宽度)/(电极指间距)大于与附加的声表面波谐振器并联连接的串联臂声表面波谐振器的IDT电极的(电极指宽度)/(电极指间距)，则能够以较小数量的电极指和较小的横向宽度实现期望的电容。
相反，如果新连接的附加的声表面波谐振器的IDT电极的(电极指宽度)/(电极指间距)小于与附加的声表面波谐振器并联连接的串联臂声表面波谐振器的IDT电极的(电极指宽度)/(电极指间距)，则谐振电阻和抗谐振电阻变得较大，使得能够增加新形成的衰减极的衰减量。
根据实施例的使用本发明的声表面波器件的双工机，能够获得滤波器特性的较陡的侧翼特性和通带附近的极优的带外衰减特性，导致优选的电特性。
根据实施例的通信设备，可能获得这样的通行性能，其中，当前使用的通信标准较少干扰其它类似通信标准。
(第一实施例)
图1示例了根据本发明第一实施例的声表面波器件。
图1示出了由用作发送滤波器的第一声表面波滤波器1和用作接收滤波器的第二声表面波滤波器2构成的双工机20。来自发送电路的发送信号通过终端3输入到第一声表面波滤波器1并且然后发送到耦合到天线(未示出)的终端4。由天线接收的信号通过终端4输入到声表面波滤波器2并且然后通过终端5发送到接收电路。在这种情况下，因为发送滤波器的输出终端和接收滤波器的输入终端相同，所以双工机20设置有匹配电路6，使得每个滤波器起类似其它滤波器的通带的高阻抗的作用。匹配电路6可以包括在双工机20中或被独立提供。
在图1中，第一声表面波滤波器1通过增加附加的声表面波谐振器15a到包括以梯形形状连接的三个并联臂声表面波谐振器8a、8b及8c和四个串联臂声表面波谐振器7a、7b、7c及7d的电路而构成。第二声表面波滤波器2由包括以梯形形状连接的四个并联臂声表面波谐振器10a、10b、10c及10d和四个串联臂声表面波谐振器9a、9b、9c及9d的电路构成。
每一个声表面波谐振器由如图2中所示的IDT电极11和反射镜12构成。IDE 11电极由彼此面对并啮合的两个梳状电极形成，每个电极由电极指13和总线条(公共电极)14构成。在此实施例中，IDT电极11的电极指间距规定为如图2中所示的从厚度方向上电极指的中间到厚度方向上相邻电极指的中间的距离。此外，横向宽度w规定为梳状电极的电极指交叠的区域的宽度。
此外，用于增加电容组件的附加的声表面波谐振器15a与串联臂声表面波谐振器7b并联连接。
串联臂声表面波谐振器7a至7d和附加的声表面波谐振器15a之间的最佳连接通过形成通带的串联臂声表面波谐振器7a至7d的频率设计来确定。因此，附加的声表面波谐振器15a到串联臂声表面波谐振器7a至7d的连接不必指定。然而，如果相对地小的附加的声表面波谐振器15a增加到被施加有最大功率的串联臂声表面波谐振器7a，则它可以受到来自串联臂声表面波谐振器7a的热的影响。这样，优选地，增加附加的声表面波谐振器15a到串联臂声表面波谐振器7b、7c或7d。
图3示出了双工机20的通过特性。在图3中，横轴表示频率，而纵轴表示衰减量。由实线表示的特性曲线16a示出第一声表面波滤波器1的通带特性，而实线表示的特性曲线16b示出第二声表面波滤波器2的通带特性。
由虚线表示的特性曲线17a示出比较示例A的双工机的发送滤波器的通过特性，而虚线表示的特性曲线17b示出比较示例A的接收滤波器的通带特性。这里，除了使用具有与附加的声表面波谐振器15a的静电电容相同的静电电容的电容器来代替附加的声表面波谐振器15a外，比较示例A的双工机与本发明的双工机具有相同的配置。
此外，由点线表示的特性曲线18a示出比较示例B的双工机的发送滤波器的通过特性，而由点线表示的特性曲线18b示出比较示例B的接收滤波器的通过特性。这里，除没有附加的声表面波谐振器15a外，比较示例B的双工机与本发明的双工机具有相同的配置。
如图3中所示，本发明的第一声表面波滤波器1和比较示例A的发送滤波器的侧翼特性比比较示例B的发送滤波器的侧翼特性陡得多。另一方面，在高于第二声表面波滤波器2的通带的频率，比较示例A的衰减量比比较示例B的衰减量差。
这里，本实施例的附加的声表面波谐振器15a用作电容。由于其谐振特性，例如，与比较示例A相比，在从898MHz到901MHz的频率的衰减量能够提高7.3dB。此外，在925MHz的衰减量能够增加1.7dB。
此外，在图3中，局部最大点19a对应于附加的声表面波谐振器15a的谐振频率，而局部最小点19b对应于其抗谐振频率。由局部最小点19b局部形成衰减极。通常，谐振频率和抗谐振频率之间的频率差异主要由使用的压电基底的材料常数确定。然而，通过如本实施例中并联连接的电容，谐振频率不变，而抗谐振频率降低了。相同的效果适用于本实施例中使用的附加的声表面波谐振器15a。具体地，串联臂声表面波谐振器7b的抗谐振频率由并联连接的附加的声表面波谐振器15a的电容降低了，使得能够获得滤波器的陡的侧翼特性。然而，同时，附加的声表面波谐振器15a的抗谐振频率由并联连接的串联臂声表面波谐振器7b的电容降低了。因此，应当考虑这个，以在期望的频率设置衰减极。
(第二实施例)
图4是根据本发明的第二实施例的声表面波器件。
具有较高电容的附加的声表面波谐振器15a优选地进一步使得通带的侧翼特性较陡，但是如果电容太高，在通带附近出现大量纹波。为了避免这个，如图4中所示，附加的声表面波谐振器(图4中示出的示例中的15a和15b)优选地并联连接到多个串联臂声表面波谐振器的每一个，例如7b和7d。
图5是示出了图4的双工机20的通过特性的图表。在图5中，虚线表示图1的附加的声表面波谐振器15a具有约3.4pF的电容时的特性曲线16c。虽然通带的侧翼特性陡，但是纹波19c出现在通带附近。相反，在图4中，当具有相同配置的声表面波谐振器和约1.7pF的电容用作附加的声表面波谐振器15a和15b时，不出现如由实线表示的特性曲线16d所示的纹波，由此保持了陡的侧翼特性。
此外，用于防止通带附近的纹波19c的图1的附加的声表面波谐振器15a的电容优选地不高于图4的串联臂声表面波谐振器7b和7d的电容的约20％，附加的声表面波谐振器15a和15b分别增加到串联臂声表面波谐振器7b和7d。
附图中示出的谐振器称作声表面波谐振器。
(第三实施例)
在本实施例的声表面波器件的第三实施例中，除附加的声表面波谐振器15a和15b具有不同的电极指间距而具有基本相同的电容外，整个配置与图4中所示的相同。图6示出了其通过特性。
在图6中，由虚线表示的特性曲线16e示出附加的声表面波谐振器15a和15b具有相同配置时的通过特性。实线表示修改附加的声表面波谐振器15b的IDT电极的电极指间距使得其谐振频率提高7MHz而其电容保持与附加的声表面波谐振器15a的电容相同时的特性曲线16f。以这种方式，与具有严格相同的配置的附加的声表面波谐振器15a和15b的情况相比，能够获得在较高频率的较高衰减量。
(第四实施例)
除附加的声表面波谐振器15a和15b的谐振特性受到限制外，第四实施例的声表面波器件与图4中所示的声表面波器件具有相同的配置。
在图7中，由实线表示的特性曲线16h表示下述情况时的通过特性：虽然整个配置与图4中所示的相同，但是附加的声表面波谐振器15b具有与附加的声表面波谐振器15a的电容基本相同的电容并且其谐振频率比附加的声表面波谐振器15a的谐振频率低7MHz且设置于第二声表面波滤波器2的通带内。相反，由虚线表示的特性曲线16g示出当附加的声表面波谐振器15a和15b具有相同配置且它们的谐振频率设置在第二声表面波滤波器2的通带外时的通过特性。
如由实线表示的特性曲线16h中所示，谐振频率设置在第二声表面波滤波器2的通带内的附加的声表面波谐振器15b在第二声表面波滤波器2的通带内生成显著的纹波19d。为了防止第二声表面波滤波器2的通过特性恶化，需要附加的声表面波谐振器15b的谐振频率比第二声表面波滤波器2的通带的频率高。
为了获得比第二声表面波滤波器2的通带的频率高的附加的声表面波谐振器的谐振频率，附加的声表面波谐振器15b的IDT电极的电极指间距优选地设置得比第二声表面波滤波器2的串联臂声表面波谐振器9b、9c及9d中的具有最高谐振频率的声表面波谐振器的IDT电极的电极指间距小。另一方面，第二声表面波滤波器2的串联臂声表面波谐振器9a不包括于此。这是因为，为了获得匹配第一声表面波滤波器1的期望的阻抗，可以有意地使得串联臂声表面波谐振器9a具有比其它串联臂声表面波谐振器的谐振频率高得多的谐振频率，并且在这种情况下，串联臂声表面波谐振器9a对第二声表面波滤波器2的通带的形成不起作用。
更优选地，附加的声表面波谐振器15b的IDT电极的电极指间距设置成是第二声表面波滤波器2的串联臂声表面波谐振器9b、9c及9d的IDT电极的电极指间距的0.5至0.98倍。如果小于0.5倍，IDT电极的激励效率变差并且因此不能获得针对有效衰减极的抗谐振电阻。如果大于0.98倍，第二声表面波滤波器2的通带恶化。
(第五实施例)
除附加的声表面波谐振器15a的IDT电极的(电极指宽度)/(电极指间距)比与附加的声表面波谐振器15a并联连接的串联臂声表面波谐振器7b的IDT电极的(电极指宽度)/(电极指间距)大外，第五实施例的声表面波器件的配置与图1中所示的声表面波器件的配置相同。通过这样做，减小了附加的声表面波谐振器15a的电极指之间的距离，由此提高了电容。因此，能够通过较小的面积获得针对期望的侧翼特性的电容。因此，第一声表面波滤波器1的占有面积较小，由此，能够小型化声表面波器件并且能够提高产生多个第一声表面波滤波器1的压电基底的产率。
(第六实施例)
除附加的声表面波谐振器15a的IDT电极的(电极指宽度)/(电极指间距)设置得比与附加的声表面波谐振器15a并联连接的串联臂声表面波谐振器7b的IDT电极的(电极指宽度)/(电极指)小外，第六实施例的声表面波器件的配置与图1中所示的声表面波器件的配置相同。通过这样做，提高了附加的声表面波谐振器15a的谐振和抗谐振电阻。因此，能够进一步提高局部最大点(谐振点)和局部最小点(抗谐振点)的衰减量。
(第七实施例)
如上所述，实施例的双工机具有滤波器特性的陡的侧翼特性和通带附近极优的带外衰减特性。此外，实施例的双工机能够应用于通信设备。
包括具有实施例的声表面波器件的双工机的本实施例的通信设备设置有用于通过将发送信号与载波信号混频来生成天线发送信号的混频器、具有声表面波器件用于衰减来自天线发送信号的不需要的信号的带通滤波器和用于放大天线发送信号并经由双工机将放大的天线发送信号发送到天线的功率放大器。此外，包括具有实施例的声表面波器件的双工机的本实施例的通信设备还设置有天线、用于放大由天线通过双工机接收的天线接收信号的低噪声放大器、具有声表面波器件用于衰减来自由低噪声放大器放大的天线接收信号的不需要的信号的带通滤波器以及用于将接收信号与从带通滤波器发送的天线接收信号的载波信号分开的混频器。
图8是示意性示出了示例性通信设备100的配置的框图。通信设备100主要包括发送/接收单元300、天线400、控制器200、操作单元600、麦克风MP和扬声器SP。
控制器200共同控制通信设备100的多个操作。控制器200设置有CPU、RAM、ROM等，并且其读取并执行存储在ROM中的程序，使得能够实现通信设备100的多个控制和功能。
通过控制器200从麦克风MP收入到发送/接收单元300的模拟声音信号由DSP(数字信号处理器)301从模拟信号转换为数字信号、由调制器302调制并且然后由混频器303使用由本地振荡器320产生的振荡信号来进行频率转换。混频器303的输出基本上通过发送带通滤波器304、功率放大器305以及双工机306，并且然后作为发送信号从天线400输出。
另一方面，接收的信号通过双工机306、低噪声放大器307和接收带通滤波器308从天线400馈入混频器309。在混频器使用由本地振荡器320产生的振荡信号对接收的信号进行频率转换后，转换的信号通过低通滤波器310并且然后由解调器311解调。此外，解调的信号由DSP 301从数字信号转换成模拟信号，并且转换的信号，即模拟声音信号，在通过控制器200后从扬声器SP输出。
操作单元600从用户接收用于通信设备100的多个输入并且由例如多个按钮构成。
实施例的双工机用作通信设备100的双工机306。
虽然在上述实施例中，针对第二声表面波滤波器2示例了梯形滤波器，但是应当注意，第二声表面波滤波器2不必是梯形的并且能够使用DMS类型或桥式类型的滤波器。
图14是用于示意性地示出包括在双工机中的DMS(双模锯齿)滤波器D的典型结构的平面视图。为多模滤波器的DMS滤波器D包括以两级结构彼此连接的滤波器Da和另一滤波器Db。滤波器Da包括彼此相邻的三个IDT电极41a、41b及41c；和分别在具有三个IDT电极41a、41b及41c的IDT电极组的两端设置的两个反射镜42。然而，DMS滤波器D的结构不限于两级机构。IDT 41a、41b、及41c的每一个包括一对梳状电极，其彼此面对地设置，使得其长处方向垂直于压电基底中的声表面波的传播方向。反射镜42也包括格状的电极，其设置使得其长度方向垂直于压电基底中的声表面波的传播方向。
同样地，DMS滤波器Db包括彼此相邻的三个IDT电极41d、41e及41f；和分别在具有三个IDT电极41a、41b及41c的IDT阵列的两端设置的两个反射镜42。IDT 41d、41e、及41f的每一个包括一对梳状电极，其彼此面对地设置，使得其长处方向垂直于压电基底中的声表面波的传播方向。反射镜42也包括格状的电极，其设置使得其长度方向垂直于压电基底中的声表面波的传播方向。
然而，DMS滤波器D不限于上述的情况(其中DMS滤波器D中的每级的滤波器包括三个IDT)，而是可以采用任何配置(只要其包括两个或更多的IDT)。在使用如上述第二声表面波滤波器2的多模滤波器的情况下，存在的优点在于在接收接收信号时，能够在比接收通带低的频率中获得较陡的特性。此外，能够根据设计合适地选择电极对的数量、横向宽度，反射镜的数量等。
(示例)
以下，将描述使用本发明的声表面波滤波器的双工机的示例。
首先，压电基底由钽酸锂(LiTaO3)形成，并且6nm厚的Ti薄膜形成在基底的主表面上。然后，厚度为125nm的Al-Cu薄膜形成在其上。Ti和Al-Cu薄膜被交替地三次分层，由此形成总共具有六个薄膜层的Ti/Al-Cu层压薄膜。Al-Cu薄膜称作合金薄膜，其中将非常小的Cu量加到铝中。
接下来，通过使用抗蚀剂涂机将厚度为约0.5μm的光刻胶涂覆在压电基底的主表面上。其后，通过减小投影对准器(分档器)将光刻胶图案曝光，使得声表面波谐振器、导线和电极如图9中所示的设置。此后，通过使用碱性显影液的显影装置将不需要的光刻胶溶解。
然后，通过RIE(反应离子刻蚀)装置形成图9中示出的电极图案。图9中，参考数字1’表示发送滤波器单元而参考数字2’表示接收滤波器单元。确定通带的声表面波谐振器的电路配置与图1的电路配置相同，并且用作电容元件的附加的声表面波谐振器15a、15b及15c分别与串联臂声表面波谐振器7b、7d及9d并联连接。
保护膜(未示出)然后形成在电路图案的预定区域上。也就是，通过使用CVD(化学气相沉积)装置将约15nm厚的SiO2膜形成在电极图案和压电基底的主表面上。然后，通过照相平版术将光刻胶形成图案并且通过RIE装置等刻蚀倒装芯片的电极(例如，输入/输出电极、地电极和焊盘电极(pad electrode))的SiO2膜。
接下来，通过使用溅射装置将Cr、Ni和Au层以该顺序形成的层压电极形成在SiO2膜被移除的区域。这里，电极具有0.01μm的Cr、1μm的Ni和0.2μm的Au。
通过剥离方法将光刻胶和不需要的层压电极部分同时移除，并且层压电极已经在其形成的部分，即发送滤波器的输入电极21、发送滤波器的输出电极22、接收滤波器的输入电极23、接收滤波器的输出电极24、发送滤波器的地电极25和环形电极26成为连接倒装芯片的凸起的倒装芯片的电极单元。此外，环形电极26是为如后面所述气密地密封滤波器单元，并且如果需要，能够安装它。这里，环形电极26还用作接收滤波器单元2’的地电极。
接下来，将压电基底沿切割线切成小块并且然后将其分开成滤波器芯片50。
随后，将导电部件32印刷在由银制成并形成在层压结构的陶瓷电路板28上的导体上，该层压结构对应于发送滤波器的输入电极21、发送滤波器的输出电极22、接收滤波器的输入电极23、接收滤波器的输出电极24、发送滤波器的地电极25和环形电极26。焊料用作导电部件32。此外，电路板28是用于多次制模的板。
然后，每个芯片50由倒装芯片装配工临时连接到陶瓷电路板28，使得形成有电极的表面朝下，这在N2气氛中执行。此外，在N2气氛中执行烘烤以熔化导电部件32的焊料，由此将芯片50和电路板28连接到一起。此外，由将信号电位连接到电路板28内的地电位的线(未示出)形成的导体实现匹配电路6。
接下来，通过向已经连接有芯片50的电路板28施加树脂并在N2气氛中烘烤它，芯片50被树脂密封了。
然后，沿切割线切割电路板28并将其分成块，以便制造实施例的双工机20(双工机A)。图10示出双工机20的横截面视图。具体地，图9示出图10中面向陶瓷电路板28的压电基底27的平面视图而图10是沿图9的线A-A截取的压电基底27的横截面视图。此外，电路板28的每块具有2.5×2.0mm2的面积和0.375mm的厚度。
作为比较示例1，制造了与以上示例的双工机A具有相同配置的双工机B，除没有附加的声表面波谐振器15a、15b及15c以外。
图11是示出了双工机A和B的通带特性的图表。横轴表示频率(单位：MHz)而纵轴表示衰减量(单位：dB)。由实线表示的特性曲线16i示出本示例的双工机A的通带特性，而由虚线表示的特性曲线18c示出比较示例1的双工机B的通带特性。
另一方面，通过模拟推导出由点线表示的示出作为比较示例2的双工机C的通带特性的特性曲线17c，其中附加的声表面波谐振器15a、15b及15c由具有相同电容的电容器代替。
在双工机A的特性曲线16i中，局部最大点19e和局部最小点19f分别与附加的声表面波谐振器15a和15b的谐振频率和抗谐振频率一致。在此示例中，调整附加的声表面波谐振器15a和15b的每个IDT电极的电极指间距，以便附加的声表面波谐振器15a和15b的谐振和抗谐振频率能够基本上彼此一致。
至于与附加的声表面波谐振器15a耦合的串联臂声表面波谐振器7d，其电极指间距为约2.39μm，电极指的数量为100并且电极指的横向宽度为约76μm。
至于与附加的声表面波谐振器15a耦合的串联臂声表面波谐振器7b，其电极指间距为约2.39μm，电极指的数量为80并且电极指的横向宽度为约86μm。
附加的声表面波谐振器15a和15b具有约2.14μm的电极指间距、20个电极指和约86μm的电极指横向宽度。
此外，声表面波谐振器15c的谐振频率和抗谐振频率分别对应于局部最大点19g和局部最小点19h。
至于与声表面波谐振器15c耦合的串联臂声表面波谐振器9d，其电极指间距为约2.23μm，电极指的数量为80并且电极指的横向宽度为约22μm。
声表面波谐振器15c具有约2.02μm的电极指间距、10个电极指和约80μm的电极指横向宽度。
确定通带的声表面波谐振器的IDT电极的(电极指宽度)/(电极指间距)为约0.43，而用作电容组件的附加的声表面波谐振器15a、15b及15c的IDT电极的(电极指宽度)/(电极指间距)为约0.63。
因此，附加的声表面波谐振器15a和15b具有1.7pF的电容且声表面波谐振器15c具有0.5pF的电容。
如图11中所示，本示例的双工机A的发送和接收滤波器1和2的通带的侧翼特性比比较示例1的侧翼特性陡。
此外，与比较示例2的双工机C相比较，在从898MHz到901MHz的频率，双工机A的衰减量提高了约19.9dB。在925MHz的衰减量也提高了约4.9dB。
此外，与比较示例1的双工机B相比较，在从843MHz到846MHz的频率，双工机A的衰减量提高了约24.9dB。
本发明不限于上述实施例和示例并且可以不脱离本发明的范围作出多个修改。例如，可以使用用作电容组件的附加的声表面波谐振器15a、15b及15c的至少一个并且也可以使用更多声表面波谐振器。
用作电容组件的附加的声表面波谐振器15a、15b及15c可以具有不同的电极指间距或(电极指宽度)/(电极指间距)值。如果是这样，衰减极可以设置在不同的许多位置。特别是，在相同的滤波器中，通过将用作电容组件的附加的声表面波谐振器15a、15b及15c的抗谐振频率彼此靠近地设置，可以在宽带中提高衰减量。如果抗谐振频率相同，衰减量还可以提高。
此外，可以在用作电容组件的附加的声表面波谐振器15a、15b及15c的结构上执行部分省略或切趾(apodization)，并且可以调整其电容或谐振频率。对形成通带的声表面波谐振器，这是相同的。
虽然已经针对其中使用两个不同的滤波器来执行发送和接收的双工机描述了实施例，但是本发明也适用于具有根据不同标准的发送滤波器的声表面波器件。
虽然已经针对实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，可以不脱离下述权利要求中所规定的本发明的范围作出多个改变和修改。

Claims (15)

1.一种声表面波器件，包括：
第一声表面波滤波器，其形成梯形滤波器电路；以及
第二声表面波滤波器，其通带所在的频率比所述第一声表面波滤波器的通带高，
其中，所述第一声表面波滤波器包括：
至少一个具有IDT电极的串联臂声表面波谐振器，其连接到所述梯形滤波器电路的串联臂；
具有IDT电极的并联臂声表面波谐振器，其连接到所述梯形滤波器电路的并联臂；以及
具有IDT电极的附加的声表面波谐振器，其与所述串联臂声表面波谐振器之一并联连接，并且它的谐振频率比所述第二声表面波滤波器的通带的频率高。
2.如权利要求1所述的声表面波器件，其中，所述附加的声表面波谐振器的所述IDT电极的电极指间距小于与所述附加的声表面波谐振器并联连接的所述串联臂声表面波谐振器的所述IDT电极的电极指间距。
3.如权利要求2所述的声表面波器件，其中，将所述附加的声表面波谐振器的所述IDT电极的电极指间距设置成是与所述附加的声表面波谐振器并联连接的所述串联臂声表面波谐振器的所述IDT电极的电极指间距的0.5至0.95倍。
4.如权利要求1所述的声表面波器件，其中，所述第二声表面波滤波器形成梯形滤波器电路，其包括：具有IDT电极的串联臂声表面波谐振器，其连接到所述梯形滤波器电路的串联臂；以及具有IDT电极的并联臂声表面波滤波器，其连接到所述梯形滤波器电路的并联臂，并且
其中，所述附加的声表面波谐振器的所述IDT电极的电极指间距小于所述第二声表面波滤波器的所述串联臂声表面波谐振器的所述IDT电极的 
5.如权利要求4所述的声表面波器件，其中，将所述附加的声表面波谐振器的所述IDT电极的电极指间距设置成是所述第二声表面波滤波器的所述串联臂声表面波谐振器的所述IDT电极的电极指间距的0.5至0.98倍。 
6.如权利要求1所述的声表面波器件，其中，所述附加的声表面波谐振器的所述IDT电极的(电极指宽度)/(电极指间距)比与所述附加的声表面波谐振器并联连接的所述串联臂声表面波谐振器的所述IDT电极的(电极指宽度)/(电极指间距)大。 
7.如权利要求1所述的声表面波器件，其中，所述附加的声表面波谐振器的所述IDT电极的(电极指宽度)/(电极指间距)比与所述附加的声表面波谐振器并联连接的所述串联臂声表面波谐振器的所述IDT电极的(电极指宽度)/(电极指间距)小。 
8.如权利要求1所述的声表面波器件，其中，所述第一声表面波滤波器包括多个串联臂声表面波滤波器，并且 
其中，所述附加的声表面波谐振器与除最靠近所述第一声表面波滤波器的输入端子的串联臂声表面波滤波器之外的每个串联臂声表面波滤波器并联连接。 
9.如权利要求1所述的声表面波器件，其中，所述第一声表面波滤波器包括多个串联臂声表面波滤波器，并且所述附加的声表面波谐振器与所述串联臂声表面波滤波器中的至少两个中的每一个并联连接。 
10.如权利要求9所述的声表面波器件，其中，所述附加的声表面波谐振器的电容为与所述附加的声表面波谐振器并联连接的所述串联臂声表面波谐振器的电容的20％以下。 
11.如权利要求9所述的声表面波器件，其中，所述附加的声表面波谐振器中的至少两个具有相同的电容和不同的电极指间距。 
12.如权利要求1所述的声表面波器件，其中，所述第二声表面波滤波器形成DMS滤波器电路。 
13.一种双工机，包括： 
如权利要求1所述的声表面波器件。 
14.一种通信设备，包括： 
双工机，其包括如权利要求1所述的声表面波器件； 
混频器，其用于通过将发送信号与载波信号混频来生成天线发送信号；以及 
功率放大器，其用于放大所述天线发送信号并经由所述双工机将所述放大的天线发送信号发送到天线。 
15.一种通信设备，包括： 
双工机，包括如权利要求1所述的声表面波器件； 
天线； 
低噪声放大器，其用于放大由所述天线接收并通过所述双工机的天线接收信号；以及 
混频器，其用于将接收信号与从通过该低噪声放大器的所述天线接收信号的载波信号分开。 
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4809448B2 (ja) * 2009-02-02 2011-11-09 日本電波工業株式会社 デュプレクサ
CN102334291B (zh) * 2009-03-10 2014-03-12 株式会社村田制作所 梯型弹性波滤波器
DE102010046794B4 (de) * 2010-09-28 2015-07-16 Epcos Ag Mit akustischen Wellen arbeitendes Filter mit verringerten Nichtlinearitäten
US9325294B2 (en) * 2013-03-15 2016-04-26 Resonant Inc. Microwave acoustic wave filters
JP6170349B2 (ja) * 2013-06-18 2017-07-26 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
US9793877B2 (en) * 2013-12-17 2017-10-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Encapsulated bulk acoustic wave (BAW) resonator device
JP6330912B2 (ja) * 2014-07-28 2018-05-30 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2016088680A1 (ja) * 2014-12-04 2016-06-09 株式会社村田製作所 ラダー型フィルタ、弾性波フィルタモジュール及びデュプレクサ
US10367473B2 (en) * 2015-01-27 2019-07-30 Kyocera Corporation Filter, multiplexer, and communication apparatus
JP6411288B2 (ja) 2015-06-09 2018-10-24 太陽誘電株式会社 ラダー型フィルタ、分波器およびモジュール
CN108028635B (zh) * 2015-09-09 2021-04-20 株式会社村田制作所 频率可变lc滤波器、高频前端电路
WO2017043154A1 (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 株式会社村田製作所 周波数可変フィルタ、高周波フロントエンド回路
DE102015116223B4 (de) * 2015-09-25 2019-05-09 Snaptrack, Inc. SAW-Filter mit unterdrückter Scher-Mode
DE102015116224B4 (de) * 2015-09-25 2019-10-24 Snaptrack, Inc. SAW-Filter mit zusätzlichem Pol
US10135422B2 (en) * 2015-10-01 2018-11-20 Skyworks Filter Solutions Japan Co., Ltd. Filter devices having improved attenuation characteristics
WO2017149878A1 (ja) * 2016-02-29 2017-09-08 株式会社村田製作所 帯域阻止フィルタおよび複合フィルタ
US10965273B2 (en) * 2016-06-21 2021-03-30 Rofs Microsystem (Tianjin) Co., Ltd Wideband piezoelectric filter with ladder-structure
US10404234B2 (en) 2016-09-02 2019-09-03 Skyworks Filter Solutions Japan Co., Ltd. Filter device with phase compensation, and electronic devices including same
US10911024B2 (en) 2016-10-28 2021-02-02 Kyocera Corporation Acoustic wave filter, acoustic wave device, multiplexer, and communication apparatus
US10476482B2 (en) 2016-11-29 2019-11-12 Skyworks Solutions, Inc. Filters including loop circuits for phase cancellation
CN110431744B (zh) * 2017-03-15 2023-07-21 株式会社村田制作所 多工器、高频前端电路以及通信装置
US10541665B2 (en) * 2017-04-05 2020-01-21 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. BAW resonator and BAW filter for reducing harmonic distortion
KR102358740B1 (ko) * 2017-09-28 2022-02-08 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 필터 장치, 멀티플렉서, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치
WO2019078157A1 (ja) * 2017-10-16 2019-04-25 株式会社村田製作所 弾性波フィルタ、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置
CN111684719B (zh) * 2018-02-05 2023-07-25 株式会社村田制作所 滤波器装置、高频前端电路、以及通信装置
WO2019226683A1 (en) * 2018-05-25 2019-11-28 Skyworks Solutions, Inc. Filter including acoustic wave resonator in parallel with circuit element
CN110601677A (zh) * 2018-06-13 2019-12-20 天工方案公司 铌酸锂滤波器中添加高速层的杂散剪切水平模式频率控制
KR20200010104A (ko) 2018-07-18 2020-01-30 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 통합된 소거 회로를 가진 fbar 필터
JP7377450B2 (ja) * 2019-07-29 2023-11-10 株式会社村田製作所 フィルタ回路及び複合フィルタ装置
US20220200645A1 (en) * 2020-12-18 2022-06-23 Skyworks Solutions, Inc. Stacked resonator based antennaplexer
CN112511131B (zh) * 2021-02-05 2021-05-25 成都频岢微电子有限公司 一种具有高隔离度和高通频带低频侧高陡峭度的双工器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1284787A (zh) * 1999-08-11 2001-02-21 株式会社村田制作所 声表面波滤波器、双工器和通信设备
CN1290112A (zh) * 1999-09-21 2001-04-04 株式会社村田制作所 双工器和通信设备
CN1319950A (zh) * 2000-03-10 2001-10-31 株式会社村田制作所 声表面波装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09167937A (ja) * 1995-12-18 1997-06-24 Oki Electric Ind Co Ltd 弾性表面波フィルタ
JP4377525B2 (ja) * 2000-05-31 2009-12-02 京セラ株式会社 弾性表面波フィルタ
US6710677B2 (en) * 2002-02-12 2004-03-23 Nortel Networks Limited Band reject filters
JP4030795B2 (ja) * 2002-05-09 2008-01-09 日本電波工業株式会社 弾性表面波デバイス
JP3855842B2 (ja) * 2002-05-16 2006-12-13 株式会社村田製作所 弾性表面波分波器およびそれを有する通信装置
JP3963824B2 (ja) * 2002-11-22 2007-08-22 富士通メディアデバイス株式会社 フィルタ素子、それを有するフィルタ装置、分波器及び高周波回路
JP2007074698A (ja) * 2005-08-08 2007-03-22 Fujitsu Media Device Kk 分波器及びラダー型フィルタ
JP4680727B2 (ja) * 2005-09-08 2011-05-11 株式会社日立メディアエレクトロニクス 共振器型フィルタ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1284787A (zh) * 1999-08-11 2001-02-21 株式会社村田制作所 声表面波滤波器、双工器和通信设备
CN1290112A (zh) * 1999-09-21 2001-04-04 株式会社村田制作所 双工器和通信设备
CN1319950A (zh) * 2000-03-10 2001-10-31 株式会社村田制作所 声表面波装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7659796B2 (en) 2010-02-09
US20080238572A1 (en) 2008-10-02
KR101347452B1 (ko) 2014-01-02
JP2008271511A (ja) 2008-11-06
KR20080088478A (ko) 2008-10-02
EP1976117A3 (en) 2014-03-26
EP1976117A2 (en) 2008-10-01
CN101277098A (zh) 2008-10-01
JP5072642B2 (ja) 2012-11-14

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