CN101888221A - 多汇流条声表面波滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多汇流条声表面波滤波器，包括集成于压电晶体片上的输入端叉指换能器、输出端叉指换能器以及两者之间的屏蔽条，所述输入端叉指换能器的各叉指指条的梳柄部分通过粗汇流条连接，所述输入端叉指换能器的切指包络线与所述每个粗汇流条之间分别设置有细汇流条。所述细汇流条至少为一根，其宽度是叉指指条宽度的0.5～1.5倍。本发明所采用的多汇流条结构可以防止吸声材料向切指加权换能器上的切指包络线内扩散，提高成品合格率，还可以抑制声表面波的横向模式。既能够提高器件的性能，又能够提高产品的合格率，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及带通滤波器，具体涉及集成于压电晶体材料上的声表面波带通滤波器。
背景技术
当电压加载在具有压电特性的基片材料的电极上，会在压电体材料的晶格中形成机械形变。当加载在压电晶体材料电极上的电压为输入的电信号，会在压电晶体材料表面的晶格中形成声表面波，该声表面波是一种在压电晶体材料表面传播，振幅随深入基片材料深度的增加而迅速减少的弹性机械波。
声表面波滤波器的基本结构是在具有压电特性的基片材料的抛光面上制作金属薄膜，通过光刻工艺形成交叉成对的梳状电极结构(称之为叉指换能器)，在叉指换能器电极结构上施加传输的电信号，压电材料的表面就会产生机械振动并同时激发出与外加电信号频率相同的声表面波，这种表面波会沿基片材料表面传播。两梳状电极的连接各叉指指条的梳柄部分称之为汇流条，信号电压施加于两汇流条上。叉指换能器包括输入端叉指换能器和输出端叉指换能器。电信号通过输入端叉指换能器转换成声表面波信号，沿晶体表面传播一定距离后到达输出端叉指换能器，输出端叉指换能器将接收到的声表面波信号转换成电信号输出。所述输入端叉指换能器和输出端叉指换能器根据不同的切指加权结构，对声表面波具有不同的传输特性。
由于声表面波滤波器件的叉指换能器固有的双向性以及压电基片的有限长度，必然会在基片端面产生声反射波，它与主信号叠加时，会使声表面波器件的通带内产生波纹，影响器件的性能；声表面波在声通道内传播时会有衍射效应，衍射波会在基片的侧面反射回来，叠加到信号上面，也会恶化器件的性能；声表面波在一个有限的通道内传播时，由于两侧的边界条件，还会有横向模式存在，这也会使器件的性能变坏。通常采用在器件的表面涂敷吸声材料的方法来减轻这些不利效应的影响。将吸声材料涂敷在声表面波器件两端面压电单晶基片上，可以消除端面反射波。在叉指换能器的两边以及在汇流条与切指加权包络线之间涂敷吸声材料，可以消除衍射声波在基片侧面的反射波，同时破坏声波导的边界条件，抑制波导效应。
在工艺过程中，吸声材料通常是半流体的油墨，当涂敷在输入端叉指换能器的汇流条与切指加权包络线之间时，在油墨凝固之前的一段时间内，会有一定程度的流动，特别是叉指之间的微小空隙会存在毛细效应，加剧油墨的流动。如果吸声材料扩散到切指加权包络线区域内，则会吸收有用的声波，使得器件的性能恶化，降低器件成品率。在声表面波器件的生产中，这是影响合格率的最重要的一个因素。
发明内容
针对现有声表面波滤波器上涂敷的吸声材料易向切指加权包络线内扩散，降低器件成品率的缺点，申请人经过研究改进，提供一种多汇流条声表面波滤波器，既能够提高器件的性能，又能够提高产品的合格率，降低成本。
本发明的技术方案如下：
一种多汇流条声表面波滤波器，包括集成于压电晶体片上的输入端叉指换能器、输出端叉指换能器以及两者之间的屏蔽条，所述输入端叉指换能器的各叉指指条的梳柄部分通过粗汇流条连接，所述输入端叉指换能器的切指包络线与所述每个粗汇流条之间分别设置有细汇流条。
其进一步的技术方案为：所述细汇流条至少为一根。所述细汇流条的宽度是叉指指条宽度的0.5～1.5倍。
一个可选的技术方案为：所述声表面波滤波器为单通道声表面波滤波器，有一个输入端叉指换能器和一个输出端叉指换能器，所述输入端叉指换能器是切指加权的叉指换能器，所述输出端叉指换能器是等指叉指换能器。
另一个可选的技术方案为：所述声表面波滤波器为双通道声表面波滤波器，有两个输入端叉指换能器和一个输出端叉指换能器，两个输入端叉指换能器共用一个输出端叉指换能器；所述两个输入端叉指换能器共用一个梳状电极；所述两个输入端叉指换能器为两个并列的切指加权的叉指换能器，切指包络线的主瓣区域错开排列，处于相互交叉叠放的位置；所述输出端叉指换能器为等指叉指换能器；所述共用的梳状电极上的汇流条分段构成，分别连接所述两个切指加权的叉指换能器上的叉指指条。
再一个可选的技术方案为：所述声表面波滤波器为双通道声表面波滤波器，有两个输入端叉指换能器和两个输出端叉指换能器；所述输入端叉指换能器为切指加权的叉指换能器；所述输出端叉指换能器为等指叉指换能器。
本发明的有益技术效果是：
本发明在输入端叉指换能器上采用多汇流条结构。多汇流条可以为一粗一细或一粗多细。一粗一细的多汇流条结构包括一个粗汇流条以及一个细汇流条；一粗多细的多汇流结构包括一个粗汇流条以及二或三个细汇流条结构。细汇流条的存在，破坏了电极间隙的毛细效应，同时其本身也起到阻挡油墨扩散的作用，使油墨向叉指换能器内的扩散得到很大程度的抑制；另一方面，细汇流条和油墨一起又起到了破坏横向波的边界条件的作用，从而加强了横向模式的抑制。因此本发明既能够提高器件的性能，又能够提高产品的合格率，降低成本。
附图说明
图1是多汇流条的单通道声表面波滤波器的结构示意图。
图2是多汇流条的共用梳状电极的双通道声表面波滤波器的结构示意图。
图3是多汇流条的独立双通道声表面波滤波器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
实施例一：
如图1所示，多汇流条的单通道声表面波滤波器，包括集成在压电基片上的输入端叉指换能器101、屏蔽条102和输出端叉指换能器103。其中输入端叉指换能器101是切指加权的叉指换能器，输出端叉指换能器103是等指叉指换能器。在输入端叉指换能器101上采用一粗一细的多汇流条结构，包括连接各叉指的粗汇流条104、105，在粗汇流条104与切指加权包络线106之间的细汇流条107，以及在粗汇流条105与切指加权包络线106之间的细汇流条108。输入端切指加权换能器101的叉指指条宽度是14um，细汇流条107、108的宽度是11um。吸声材料涂敷在粗汇流条104与细汇流条107之间区域，以及粗汇流条105与细汇流条108之间的区域。
实施例二：
如图2所示，多汇流条的共用梳状电极的双通道声表面波滤波器，包括集成在压电基片上的输入端叉指换能器201、屏蔽条202和输出端叉指换能器203。输入端叉指换能器201为两个并列的切指加权的叉指换能器，切指加权包络线204、205的主瓣区域错开排列，包含两个传输通道206、207，共用一个梳状电极208。输入端叉指换能器201共用一个输出端等指叉指换能器203。输入端叉指换能器201采用一粗一细及一粗多细的多汇流条结构，包括连接各叉指的粗汇流条209、210，在粗汇流条209与切指加权包络线204之间的细汇流条211、212，以及在粗汇流条210与切指加权包络线205之间的细汇流条213。输入端叉指换能器201的叉指指条宽度是13um，细汇流条211、212的宽度是6.5um、细汇流条213的宽度是10um。吸声材料涂敷在粗汇流条209与细汇流条212之间区域，以及粗汇流条210与细汇流条213之间的区域。
实施例三：
如图3所示，多汇流条的独立双通道声表面波滤波器，包括集成在压电基片上的输入端叉指换能器301、302，屏蔽条303、304和输出端叉指换能器305、306，传输通道307和308是相互独立的。输入端叉指换能器301、302为切指加权的叉指换能器，输出端叉指换能器305、306为等指叉指换能器。在输入端叉指换能器301上采用一粗一细及一粗多细的多汇流条结构，包括连接各叉指的粗汇流条309、310，在粗汇流条309与切指加权包络线311之间的细汇流条312，以及在粗汇流条310与切指加权包络线311之间的细汇流条313、314。输入端叉指换能器301的叉指指条宽度是10um，细汇流条312、313的宽度是15um，细汇流条314的宽度是11um。在输入端叉指换能器302上也采用一粗一细及一粗多细的多汇流条结构，包括连接各叉指的粗汇流条315、316，在粗汇流条315与切指加权包络线317之间的细汇流条318，以及在粗汇流条316与切指加权包络线317之间的细汇流条319、320、321。输入端叉指换能器302的叉指指条宽度是11um，细汇流条318、321的宽度是15um，细汇流条319的宽度是10um，细汇流条320的宽度是7um。吸声材料涂敷在粗汇流条309与细汇流条312之间区域、细汇流条313与细汇流条318之间区域，以及粗汇流条316与细汇流条319之间的区域。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种多汇流条声表面波滤波器，包括集成于压电晶体片上的输入端叉指换能器、输出端叉指换能器以及两者之间的屏蔽条，所述输入端叉指换能器的各叉指指条的梳柄部分通过粗汇流条连接，其特征在于：所述输入端叉指换能器的切指包络线与所述每个粗汇流条之间分别设置有细汇流条。
2.根据权利要求1所述多汇流条声表面波滤波器，其特征在于：所述细汇流条至少为一根。
3.根据权利要求1所述多汇流条声表面波滤波器，其特征在于：所述细汇流条的宽度是叉指指条宽度的0.5～1.5倍。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述多汇流条声表面波滤波器，其特征在于：所述声表面波滤波器为单通道声表面波滤波器，有一个输入端叉指换能器和一个输出端叉指换能器，所述输入端叉指换能器是切指加权的叉指换能器，所述输出端叉指换能器是等指叉指换能器。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述多汇流条声表面波滤波器，其特征在于：所述声表面波滤波器为双通道声表面波滤波器，有两个输入端叉指换能器和一个输出端叉指换能器，两个输入端叉指换能器共用一个输出端叉指换能器；所述两个输入端叉指换能器共用一个梳状电极；所述两个输入端叉指换能器为两个并列的切指加权的叉指换能器，切指包络线的主瓣区域错开排列，处于相互交叉叠放的位置；所述输出端叉指换能器为等指叉指换能器；所述共用的梳状电极上的汇流条分段构成，分别连接所述两个切指加权的叉指换能器上的叉指指条。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述多汇流条声表面波滤波器，其特征在于：所述声表面波滤波器为双通道声表面波滤波器，有两个输入端叉指换能器和两个输出端叉指换能器；所述输入端叉指换能器为切指加权的叉指换能器；所述输出端叉指换能器为等指叉指换能器。
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