CN104467735B - 一种具有强抗静电能力的阻抗元型声表面波滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明为一种具有强抗静电能力的阻抗元型声表面波滤波器，涉及通信技术领域。所述具有强抗静电能力的阻抗元型声表面波滤波器包括一个叉指换能栅阵和两个反射栅阵，这两个反射栅阵分别位于叉指换能栅阵的两侧，为了提高阻抗元型声表面波滤波器的抗静电烧毁能力，本发明将等效电阻并联与叉指换能栅阵并联，以达到给叉指换能栅阵分流的作用，从而起到保护叉指换能栅阵的作用。

Description

一种具有强抗静电能力的阻抗元型声表面波滤波器

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种具有十分强的抗静电烧毁能力的阻抗元型声表面波滤波器。

背景技术

声表面波滤波器（SAWF: Surface Acoustic Wave Filter）广泛的应用在射频移动通信中，随着第四代移动通信（4G）时代的来临，移动基站中使用的声表面波滤波器的频率也提升到了2595MHZ。高频化是移动通信发展的趋势要求，然而SAWF本身是静电易损器件，且随着频率的升高，声表面波滤波器越容易在生产和使用的过程中因静电而导致其关键部件叉指换能栅阵（IDT）的烧毁，进而导致器件声表面波滤波器失效。因此，如何在高频化的趋势下，尽可能的改善和提高声表面波滤波器的抗静电烧毁的能力，成为了行业内迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题而提出一种具有强抗静电能力的阻抗元型声表面波滤波器；该种具有强抗静电能力的阻抗元型声表面波滤波器采用的技术方案中，将由反射栅阵构成的等效电阻以并联的方式电性能连接于叉指换能栅阵，起到分流的作用，从而极大地提高了声表面波滤波器的抗静电能力。

本发明的技术方案如下：

本发明为一种具有强抗静电能力的阻抗元型声表面波滤波器，包括一个叉指换能栅阵和两个反射栅阵，这两个反射栅阵分别位于叉指换能栅阵的两侧。

在将等效电阻以并联的方式电性能连接于叉指换能栅阵时，有三种较优的方式：

第一种较优的方式，将上述的两个反射栅阵各自的指电极之间首尾相连以构成等效电阻，由这两个反射栅阵各自构成的两个等效电阻，其都与所述的叉指换能栅阵以并联的方式电性能连接。

第二种较优的方式，再增加额外的两个反射栅阵，这两个反射栅阵各自的指电极之间首尾相连以构成等效电阻；由这两个反射栅阵各自构成的两个等效电阻，其分别位于叉指换能栅阵的两侧，且都与叉指换能栅阵以并联的方式电性能连接。

第三种较优的方式，也同第二种较优的方式一样，再增加额外的两个反射栅阵，这两个额外的反射栅阵分别位于上述的叉指换能栅阵的两侧；这样，一共具有四个反射栅阵，这四个反射栅阵各自的指电极之间首尾相连以构成等效电阻；由这四个反射栅阵各自构成的四个等效电阻中，位于叉指换能栅阵同侧的两个等效电阻互相以串联的方式电性能连接后，此互相串联的两个等效电阻形成的电气结构再与叉指换能栅阵以并联的方式电性能连接。

本发明的有益效果：

在充分考虑到原来阻抗元型声表面波滤波器的设计下，将阻抗元型声表面波滤波器中的反射栅阵的指电极之间首尾相连以构成等效电阻，再将此等效电阻并联于阻抗元型声表面波滤波器中的叉指换能栅阵，在不增加阻抗元型声表面波滤波器尺寸的情况下，对高频下可能产生的高静电导致的电流，起到分流的作用，减少了高静电导致的电流对叉指换能栅阵的破坏，极大地提高了声表面波滤波器的抗静电能力，尤其是在高频的情况下。

附图说明

图1为阻抗元型声表面波滤波器的基本结构示意图；

图2为叉指换能栅阵的结构示意图；

图3为并联电路中小大电阻电流分流示意图；

图4为等效电阻示意图；

图5为实施例一；

图6为实施例二；

图7为实施例三。

具体实施方式

为了更好地说明本发明，现结合实施例与附图作进一步说明。

本发明为一种具有强抗静电能力的阻抗元型声表面波滤波器。

如图1所示，为阻抗元型声表面波滤波器的基本结构，其包括一个叉指换能栅阵1和两个反射栅阵2、3。这两个反射栅阵2、3位于叉指换能栅阵1的两侧，即这两个反射栅阵2、3将叉指换能栅阵1夹在中间。

如上所述，本发明为一种具有强抗静电能力的阻抗元型声表面波滤波器，故其也具备如图1所示的阻抗元型声表面波滤波器的基本结构。本发明采用阻抗元型声表面波滤波器的原因是，相比纵向耦合模式等声表面波滤波器，阻抗元型声表面波滤波器具有更强的抗静电能力。

另外，为了进一步提高阻抗元型声表面波滤波器的抗静电能力，保护其关键部件叉指换能栅阵1，本发明采用了将等效电阻以并联的方式电性能连接于叉指换能栅阵1，其原理是并联电路中的小电阻对大电阻的强力分流作用，使高静电产生的电流大部分被等效电阻分流，减少静电对叉指换能栅阵1的破坏。具体地，如图2所示为叉指换能栅阵1的结构，其输入端指条4和输出端指条5并不接触，只是在耦合场中交换能量，因此叉指换能栅阵1可以等效为一个阻值接近无限大的电阻。另一方面，给叉指换能栅阵1并联上一个等效电阻后，如图3所示，在进行电路中电流流向分析时，叉指换能栅阵1因为其阻值接近无限大故相当于一个大电阻，相应地，与叉指换能栅阵1并联的等效电阻就相当于一个小电阻，从而实现了等效电阻这个小电阻对叉指换能栅阵1这个大电阻的强力分流作用，在高静电的情况下，对叉指换能栅阵1起到了保护作用。

本发明采用的与叉指换能栅阵1并联的等效电阻是由诸如反射栅阵1、2这样的反射栅阵来构成的。

具体地，如图4所示，反射栅阵是由若干根指电极构成。指电极之间首尾相连——即任意一根指电极与其前一根指电极的首端相连，与其后一根的指电极的尾端相连——即构成了一个等效电阻。因指电极的长宽比值非常大，因此可以等效成电阻。此等效电阻的阻值R=KL/W，其中K为近似常数，L为反射栅阵指电极的总长度——即指电极的长度与指电极的数量的乘积，W为指电极的宽度。由公式R=KL/W可以看出，此等效电阻的大小可以根据实际需要通过增减指电极的数量和指电极的宽度来调节。

在将上述由若干指电极构成的等效电阻与叉指换能栅阵并联时，有三种较优的方式。

实施例一为第一种较优的方式。

如图5所示，本发明包括包括第一叉指换能栅阵11、第一反射栅阵12和第二反射栅阵13，其中第一反射栅阵12和第二反射栅阵13分别位于第一叉指换能栅阵11的两侧。第一反射栅阵12和第二反射栅阵13各自的指电极之间首尾相连以构成等效电阻，由第一反射栅阵12和第二反射栅阵13各自构成的这两个等效电阻，其都与第一叉指换能栅阵11以并联的方式电性能连接。

实施例一中的第一反射栅阵12和第二反射栅阵13不仅起到反射器的作用，还相当于等效电阻用于分流以提高本发明的抗静电灯烧毁能力。

实施例二为第二种较优的方式。

如图6所示，本发明包括第二叉指换能栅阵21、第三反射栅阵22和第四反射栅阵23，其中第三反射栅阵22和第四反射栅阵23分别别位于第二叉指换能栅阵21的两侧。

该具有强抗静电能力的阻抗元型声表面波滤波器还包括第五反射栅阵24和第六反射栅阵25，第五反射栅阵24和第六反射栅阵25各自的指电极之间首尾相连以构成等效电阻；由第五反射栅阵24和第六反射栅阵25各自构成的这两个等效电阻，其分别位于第二叉指换能栅阵21的两侧，且都与第二叉指换能栅阵21以并联的方式电性能连接。

实施例二中第三反射栅阵22和第四反射栅阵23起到反射器的作用，第五反射栅阵24和第六反射栅阵25相当于等效电阻用于分流以提高本发明的抗静电灯烧毁能力。

实施例三为第三种较优的方式。

如图7所示，本发明包括第三叉指换能栅阵31、第七反射栅阵32和第八反射栅阵33，其中第七反射栅阵32和第八反射栅阵33分别位于第三叉指换能栅阵31的两侧。

该具有强抗静电能力的阻抗元型声表面波滤波器还包括第九反射栅阵34和第十反射栅阵35，第九反射栅阵34和第十反射栅阵35也分别位于第三叉指换能栅阵31的两侧。

第七反射栅阵32、第八反射栅阵33、第九反射栅阵34和第十反射栅阵35各自的指电极之间首尾相连以构成等效电阻；由第七反射栅阵32、第八反射栅阵33、第九反射栅阵34和第十反射栅阵35各自构成的四个等效电阻中，位于第三叉指换能栅阵31同侧的两个等效电阻互相以串联的方式电性能连接后，此互相串联的两个等效电阻形成的电气结构再与第三叉指换能栅阵31以并联的方式电性能连接。

实施例三中第七反射栅阵32、第八反射栅阵33、第九反射栅阵34和第十反射栅阵35相当于等效电阻用于分流以提高本发明的抗静电灯烧毁能力，其中第七反射栅阵32和第八反射栅阵33还起到反射器的作用。

上述三种较优的方式中，如图5所示的第一种方式，是以反射栅阵变形的形式嵌入等效电阻，其优点是可以节省芯片面积——反射栅阵有其自身作为反射栅阵的作用，同时又能起到等效电阻的作用，缺点是反射栅阵的指电极数目是特定的，所以由反射栅阵构成的等效电阻的阻值大小有限；如图6所示的第二种方式，是在原来阻抗元型声表面波滤波器的基本结构上再独立地嵌入由若干指电极构成的等效电阻，其缺点是需要额外的区域，增加了芯片的面积，优点是灵活，即可以随意调节等效电阻阻值的大小；第三种方式是参考了前二种方式，能有效的在芯片尺寸和电阻可调范围内变化取舍，达到抗静电能力、成本和芯片封闭尺寸的最佳结合。

本发明中等效电阻与叉指换能栅阵并联时，都是以对称的方式并联，实际上还可以以非对称的方式并联，即等效电阻数量可以为奇数个。

综上所述，本发明在传统的阻抗元型声表面波滤波器的芯片设计层面上加以改进，在芯片结构单元的信号传输部分与地之间等效电阻，以分流高静电产生的电流，减少静电对声表面波滤波器中的叉指换能栅阵的破坏。同时在生产工艺过程中在镀膜工序掺杂重金属，比如在镀层材料中掺入金属铜通过蒸发或者溅射的方法进行镀膜，进一步提高了声表面波滤波器的抗静电烧毁的能力。

Claims (1)

1.一种具有抗静电能力的阻抗元型声表面波滤波器，包括第三叉指换能栅阵(31)、第七反射栅阵(32)和第八反射栅阵(33)，第七反射栅阵(32)和第八反射栅阵(33)分别位于第三叉指换能栅阵(31)的两侧，其特征在于：该具有抗静电能力的阻抗元型声表面波滤波器还包括第九反射栅阵(34)和第十反射栅阵(35)，第九反射栅阵(34)和第十反射栅阵(35)也分别位于第三叉指换能栅阵(31)的两侧；所述的第七反射栅阵(32)、第八反射栅阵(33)、第九反射栅阵(34)和第十反射栅阵(35)各自的指电极之间首尾相连以构成等效电阻；由第七反射栅阵(32)、第八反射栅阵(33)、第九反射栅阵(34)和第十反射栅阵(35)各自构成的四个等效电阻中，位于第三叉指换能栅阵(31)同侧的两个等效电阻互相以串联的方式电性能连接后，此互相串联的两个等效电阻形成的电气结构再与第三叉指换能栅阵(31)以并联的方式电性能连接。