CN1099769C - 滤波器装置和在其中使用该滤波器装置的双频段无线系统 - Google Patents

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Abstract

一种滤波器装置包括设置在一个封装组件中的至少两个滤波器元件(21，22)，每个滤波器元件仅通过预定频段内的信号，每个滤波器元件的预定频段具有不同的中心频率(f1，f2)。一个输入端(T1)连接到滤波器元件的各自的输入端并由它们共用，以及一个输出端连接到滤波器元件的各自输出端并由它们共用。

Description

滤波器装置和在其中使用该滤波器装置的双频段无线系统
一般来说，本发明涉及一种滤波器装置，更具体地来讲，是涉及适合用于在双频段中发送和接收信号的双频段无线系统的滤波器装置。
小型、重量轻的移动终端系统，诸如自动电话机或便携电话机已经变为广泛地使用了。在近年来这样系统的用户数量已经增加了，和要求可移动终端系统利用的信道数量也要增加。为了满足这种需求，使用了比之前更宽的无线电频率范围的移动终端系统已开发供实际使用。特别是，早期的移动终端系统仅利用800MHz附近的频段，而利用1.5GHz附近频段的新的移动终端系统已在实际中使用。
更具体地讲，早期的移动终端系统使用940～960MHz的发送频率范围和810～830MHz的接收频率范围。新的1.5GHz系统使用1.429～1.453GHz的发送频率范围和1.477～1.501GHz的接收频率范围。
图1表示一种现有技术的无线系统的无线信号部分。这个系统在800MHz或1.5GHz的单一频段内发送或接收信号。在下文中，这样一种移动终端系统将称为单频段系统。
参照图1，该无线系统的无线信号部分包括天线11、天线双工器2、无线信号发送机(TX)单元3和无线信号接收机(RX)单元4。在单频段系统中，如图1所示，一个调制器(未示出)单元连接到TX单元3的输入端，和RX单元4的输出端连接到解调器单元(未示出)。
无线信号发送机(TX)单元3在滤波器5从调制器单元接收发送的号。滤波器5仅通过在中心频段内的信号。功率放大器(PA)6放大来自滤波器5的发送信号。滤波器7仅通过中心频段内的信号。TX单元3从滤波器7输出发送的信号到天线双工器2，以便将该信号经过天线11发送。
无线信号接收机(RX)单元4在滤波器8从天线双工器接收一个接收的信号。滤波器8仅通过在中心频段内的信号。低噪声放大器(LNA)9放大来自滤波器8的接收信号。滤波器10仅通过中心频段内的信号。RX单元4将来自滤波器10的接收信号输出到解调器单元。
滤波器5、7、8和10通常是带通滤波器，该滤波器阻止所有的信号通过，除了包括一个预定的中心频率“fo”的中心频段以外。滤波器5、7、8和10抑制噪声，但仅通过在中心频段内的信号。
具有类似于上面描述的移动终端系统结构、用于800MHz频段的单频段系统和用于1.5GHz的单频段系统两者已经被分别开发了并投入实际使用。800MHz的系统不能使用1.5GHz频段中的信号，和1.5GHz系统不能使用800MHz频段中的信号。
一种可以利用800MHz和1.5GHz两个频段的双频段的无线系统对用户是有益的。这种双频段无线系统可以使用800MHz和1.5GHz频段之一中的信号，而该两个频段之一是人工地选择的。为了构成上述的双频段无线系统，一些元件对于800MHz频段和1.5GHz频段是可以公用的。但是另外一些元件不能公用和对于双频段无线系统必须单独准备。
例如，在图1的无线系统的情况下，对于上述双频段无线系统而言，功率放大器6和低噪声放大器9可以公用。然而，对于滤波器5、7、8和10，用于800MHz频段的一组滤波器和用于1.5GHz频段的一组滤波器必须分别准备，以构成上述的双频段无线系统。
滤波器5、7、8和10是单独制备的封装部件。因此，为了构成双频段无线系统，必须包括用于两个频段之一的一组滤波器和用于另一频段的一组滤波器。这使构成具有小型的、重量轻的信号部分的双频段无线系统是困难的。此外，两组滤波器必须组装起来构成该无线系统的无线信号部分，和在组装以后，该无线信号部分的可靠性变低及成本变高了。再有，通过简单地组合两组滤波器，得到所期望的带通滤波特性是困难的。
本发明的一个目的是提供一种新颖和有益的滤波器装置，用于双频段无线系统的无线信号部分，其中上面描述的各种问题都被消除了。
本发明的另外一种目的是提供一个高性能带通滤波的滤波器装置，该装置能够构成可靠的、小型的、重量轻的双频段无线系统的无线信号部分。
本发明的再一个目的是提供一种双频段无线系统，其中可靠的、小型的、重量轻的无线信号部分是通过在其中加入该滤波器装置构成的。
本发明的上述目的是通过一个滤波器装置实现的，该装置包括一个封装组件，在封装组件中设置至少两个滤波器元件，每个元件仅通过在预定频段内的信号，各滤波器元件的预定频段具有彼此不同的中心频率，一个输入端连接到各滤波器元件的各自的输入端和由其共用，和一个输出端，连接到各滤波器元件的各自的输出端和由它们共用。
本发明的上述目的是通过一个无线系统实现的，该系统包括：一个无线信号发送机单元，该单元处理在该无线信号发送机单元的输入端的已调信号，在其输出端产生发送的无线信号，该发送的无线信号被发送到一个外部站；一个无线信号接收机单元，该单元处理在该无线信号接收机单元的输入端的信号，在其输出端产生接收的无线信号；一个解调器单元，在该解调器单元的输出端从该解调的单元的输入端的无线信号接收机单元的接收无线信号进行解调产生解调的信号；一个基带信号处理器单元，在该基带信号处理器单元的输出端从该基带信号处理的输入端的音频信号经过基带信号处理产生已处理的信号，该基带信号处理器单元的输出端连接到调制器单元的输入端，该信号处理器单元具有另外的输出端，在该输出端上从在该基带信号处理器单元的其它输入端经基量信号处理产生音频信号，该基带信号处理器单元的其它输入端连接到解调器单元的输出端，每个发送机单元和接收机单元包括至少一个滤波器装置，每个发送机单元和接收机单元的滤波器装置包括：一个封装组件；设置在该封装组件中的至少两个滤波器元件，每个元件仅通过一个预定频带内的信号，滤波器元件的预定频段具有彼此不同的中心频率；输入端连接到滤波器元件的各自输入端和为其所共用；和输出端连接到滤波器元件的各自的输出端和为其所共用。
在本发明的一个方面的滤波器装置包括：一个封装组件，设置在该封装组件中、具有不同的预定频段的中心频率的至少两个滤波器元件，连接到和为各滤波器元件的输入端所共用的输入端，和连接到和为各滤波器元件的输出端其共用的输出端。因此，可能提供一种高性能的带通滤波的滤波器装置，它允许构成一个可靠的、小型的、重量轻的双频段无线系统的无线信号部分。此外，可能提供一种双频段无线系统，其中一种可靠的、小型的、重量轻的无线信号部分是通过在其中加入该滤滤器装置构成的。
本发明的另外一个方面的滤波器装置，包括设置在该输入端与各滤波器元件的输入端之间的一个相位匹配单元，和设置在该输出端与各滤波器元件的输出端之间的一个相位匹配单元。因此，可能通过利用这些相位匹配单元得到各滤波器元件的期望的带通滤波特性。
本发明的另一个方面的滤波器装置，包括一个单一的封装组件，在该封装组件中，其中至少提供了两个滤波器元件，每个只通过预定频段内的信号，滤波器元件的频段具有互不相同的中心频率。本发明的滤波器装置具有一个无引线芯片承载结构。因此，可能提供一种高性能的带通滤波的滤波器装置，它允许构成一个可靠的、小型的、重量轻的双频段无线系统的无线信号部分。此外，可能提供一种双频段无线系统，其中一种可靠的、小型的、重量轻的无线信号部分是通过在其中加入该滤滤器装置构成的。
从结合各个附图阅读下面的详细描述以后，本发明的上述和其他的目的、特点和优点将会变得更清楚了。其中：
图1是现有技术的无线系统的无线信号部分的方框图；
图2是一种无线系统的无线信号部分的方框图，在该系统中包括本发明的一个实施例的滤波器装置；
图3是在图2中的无线信号部分的滤波器装置的一个实施例的方框图；
图4A是和4B是图3中的滤波器装置的滤波器元件的电路图；
图5A和5B是图4A和4B中的滤波器元件的透视图；
图6是图5A和5B中的滤波器元件之一的串联谐振器的电移图形的放大图；
图7A和7B是用于说明图4A和4B中的滤波器元件和反射特性的史密斯圆图；
图8是滤波器装置的另一个实施例的方框图，其中一个相位匹配单元包括在图2的无线信号部分中；
图9A和9B是图8的实施例中的滤波器装置的剖视图和透视图；
图10A和10B是与图8的实施例不同的滤波器装置的另一个实施例的剖视图和透视图；
图11A和11B是不同于图8的实施例的滤波器装置的又一个实施例的剖视图和透视图；
图12是图2中的滤波器装置的另一个实施例的方框图；
图13是本发明的滤波器装置的滤波器元件的另一个实施例的图；
图14是具有无线信号部分的双频段无线系统的方框图，其中包括本发明第一实施例的滤波器装置；
图15是本发明的第二实施例的滤波器装置的方框图；
图16A和16B为图15中的滤波器装置的相位匹配单元的电路图；
图17A和17B为图15中的滤波器装置中的元件的结构的示意图；
图18是本发明的第三实施例的滤波器装置的方框图；
图19A，19B和19C为图18中的滤波器装置中的元件的结构的示意图；
图20A-20E为为显示图18中的滤波器装置的多层，无引线芯片承载结构的示意图；
图21是本发明的第四实施例的滤波器装置的方框图；
图22A和22B为图21中的滤波器装置中的元件的结构的示意图；
图23是本发明的第五实施例的滤波器装置的方框图；
图24A，24B和24C为图23中的滤波器装置中的元件的结构的示意图；
图25A-25D为为显示图23中的滤波器装置的多层，无引线芯片承载结构的示意图；
图26是本发明的第六实施例的滤波器装置的方框图；
图27A，27B和27C为图26中的滤波器装置中的元件的结构的示意图；
图28A和28B为图26中的滤波器装置中的元件的顶视图和剖视图；
图29A-29D为为显示图26中的滤波器装置的结构的示意图；
图30是本发明的第七实施例的滤波器装置的方框图；
图31A，31B和31C为图30中的滤波器装置中的元件的结构的示意图；
图32A和32B为图30中的滤波器装置中的元件的顶视图和剖视图；
下面将参照各附图对本发明的优选实施例做出描述。
图2表示一个双频段无线系统的无线信号部分，其中包括本发明的一个实施例的至少两个滤波器装置。在图2中，与图1对应部件一样的的部件由相同的标号表示，对这些部件的叙述将略去。
参照图2，无线信号部分包括：天线11、天线双工器2、无线信号发送器(TX)单元13和无线信号接收机(RX)单元14。在图2所示的双频段无线系统中，一个调制单元(末示出)连接到TX单元13的输入端，和RX单元14的输出端连接到一个解调器单元(未示出)。
上述的双频段无线系统发送和接收在800MHz频段内或1.5GHz频段内的任何信号。在本实施例中，选择用于800MHz频段和1.5GHz频段的两个不同的天线中所希望的一个天线和安装到图2的无线信号部分。另外一种方案，上述两个天线和一个转换单元(未示出)可以安装到无线信号部分，和通过利用该转换单元两个天线的所希望的一个天线选择地连接到双频段无线系统。
无线信号发送机(TX)单元13包括具有一个输出端连接到功率放大器(PA)6的输入端的滤波器装置15，和具有其输入端连接到PA 6的输出端的滤波器装置17。
无线信号接收机(RX)单元14包括输出端连接到低噪声放大器(LNA)9的输入端的滤波器装置18，和输入端连接到LNA 9的输出端的滤波器装置20。
上述的滤波器装置15、17、18和20是阻止所有信号除了在一个预定频段内的信号外的带通滤波器。这些单元是分开地生产的封装的部分。因此，在图2的无线信号部分中的元件数量是与在图1中表示的无线信号部分中的元件数量相同的。
每个上述滤波器装置15、17、18和20包括两个滤波器元件，和该滤波器元件具有彼此不同的中心频率“f1”和“ f2”的两个预定频段。
例如，“f1”是800MHz频段的中心频率，和“f2”是1.5GHz频段的中心频率。在本实施例中，该滤波器元件之一阻止除了包括中心频率“f1”的800GHz频段内的信号外的所有信号，和其他滤波器元件阻止除了包括中心频率“f2”的1.5GHz频段内的信号外的所有信号。
图3表示在本实施例中图2的无线信号部分的滤波器装置15、17、18和20之一。表示在图2中的滤波器装置15、17、18和20与表示在图3中的滤波器装置具有相同的结构。
参照图3，该滤波器装置包括第一滤波器元件21和第二滤波器元件22。第一滤波器元件21有一个中心频率“f1”的预定频段，和第二滤波器元件22有一个中心频率“f2”的预定频段。
在本实施例中的滤波器装置(或图2中的滤波器装置15、17、18和20之一)是单独生产的一个封装的单元，和这个封装的单元是由图3中的虚线表示的。
图3中的滤波器装置具有四个端子T1、T2、T3和T4。因此，这个滤波器装置称为四端子、双频段滤波器装置。端子T1和T2是该滤波器装置的输入端子，被连接到第一和第二滤波器元件21和22的输入端和被其所共用。端子T3和T4是该滤波器装置的输出端子，被连接到第一和第二滤波器元件21和22的输出端和被其所共用。另外，在该滤波器装置中，端子T2和T4是接地的。
当在800MHz频段内的信号输入到图3中的滤波器装置的输入端子T1时，仅滤波器元件21传送这个信号和输出该信号到输出端子T3。当在1.5GHz频段内的信号输入到图3中的滤波器装置的输入端子T1时，仅滤波器元件22传送这个信号和输出该信号到输出端T3。因此，图3中的滤波器装置起到双频段滤波器装置的作用。
在本实施例中的滤波器元件21和22是利用表面声波(SAW)滤波器构成的。例如，图4A表示具有低中心频率“f1”的预定频段的一种梯形SAW滤波器，和图4B表示具有高中心频率”f2”的另一个预定频段的一种梯形SAW滤波器元件。在图4A和4B的两种滤波器元件中，多个SAW谐振器被排列在一种梯形的格式中。
图4A中的SAW滤波器元件具有并联连接到SAW滤波器元件的输入端t1和t2上的一个并联的SAW谐振器Rp(在图4A中由(a)表示)，和具有并联连接到SAW滤波器元件的输出端子t3和t4的一个并联的SAW谐振器Rp(在图4A中由(e)表示)。
图4B中的SAW滤波器元件具有串联连接到SAW滤波器元件的输入端子t11的一个串联SAW谐振器Rs，和具有串联连接到SAW的输出端子t13的一个串联SAW谐振器Rs(在图4B中由(g)表示)。
在图4A和4B的SAW滤波器元件中，一组并联的SAW谐振器Rp和一组串联的谐振器Rs以叉指的方式呈梳状电柱图形排列在压电晶体板上。该压电晶体板例如是由钽酸锂材料制造的。梳状形电柱例如是由2％铝、铜金属材料制造的。
第一滤波器元件21具有低中心频率“f1”的预定频段，如图4A所示的，和第二滤波器元件具有高中心频率“f2”的预定频段，如图4B所示的。这些滤波器元件是考虑到滤波器元件的相位匹配而构成的，关于相位匹配将在下面描述。
图5A是图4A的第一滤波器元件21的透视图，和图5B是图4B的第二滤波器元件22的透视图。
参照图5A，滤波器元件21是利用排列在压电晶体板24上的并联的SAW谐振器Rp和串联的SAW谐振器Rs构成的。这些谙振器是在压电晶体板24上以叉指方式排列的梳状电极图形提供的。电极是由2％的铝、铜金属材料制造的。压电晶体板24厚度为0.35mm和由钽酸锂材料制造的。在图5A中由(a)到(e)表示的谐振器是与在图4A中表示的相应谐振器(a)到(e)相同。另外，在图5A中的端子(t1)到(t4)是与在图4A中表示的相应端子(t1)到(t4)相同的。
图6表示图5A和5B中的滤波器元件的串联SAW谐振器RS之一的电极图形。参照图6串联SAW谐振器包括一个中心电极25和在中心电极两侧的两个反射电极26。类似地，并联SAW谐振器RP具一个中心电极和在中心电极两侧的两个反射电极。且不说串联SAW谐振器，并联SAW谙振器RP的一个反射电极是接地的。并联SAW谐振器RP的反射电极的图形不同于串联SAW谐振器RS的反射电极图形。
参照图5B，滤波器元件22是利用排列在压电晶体板24上的并联SAW谐振器RP和串联SAW谐振器RS构成的。这些谐振器是以叉指方式排列在压电晶体板24上的梳图形的电极提供的。电极是由2％铝和铜金属材料制造的。压电晶体板24是由钽酸锂材料制造的。由图5B的(f)到(j)表示的谐振器是与表示图4B的对应的谙振器(f)到(j)相同的。另外，图5B中的端子(T11)到(T14)是与表示在图4B中的对应的端子相同的。
已经公知的存在若干涉及谐振器的反射特性的电极参数。对于涉及滤波器元件的设计问题的电极参数的详细情况，其描述将省略去。
图7A是表示在图4A和5A中的滤波器元件21的反射特性的史密斯圆图。图7B是表示在图4B和5B中的滤波器元件的反射特性的史密斯圆图。
在图7A所示，当信号在“f1”频率通带内时，在输入端和输出端具有并联谐振器RP的滤波器元件21用作阻抗元件(例如约50Ω)。当信号在“f2”频率通带(f1＜f2)内时，滤波器元件21具有高阻抗。
相反，如图7B所示，当信号在“f2”频率通带内时，在输入端和输出端具有串联谐振器RS的滤波器元件22用作阻抗元件(例如，约50Ω)。当信号在“f1”频率通带内时，滤波器元件22具有高阻抗。
在图3的实施例的滤波器装置(滤波器装置15、17、18和20的任何一个)中，滤波器元件21和滤波器元件22是并联连接的。在这滤波器装置中，滤波器元件21具有低的通带频率(f1)，和滤波器元件22具有高的通带频率(f2)。因此，在图4A和5A中的滤波器元件21和在图4B和5B中的滤波器元件22具有良好的通带特性。
正如上文所述，图3中的滤波器装置是其中滤波器元件21和22并联连接的一个封装的单元。通过将本实施例的滤波器装置加入到双频段无线系统的无线信号部分，可能构成一个小型的、重量轻的、高可靠的双频段无线系统的无线信号部分。
但是，为了得到更好的滤波器元件21和22的通带特性，对于图3的滤波器装置需要使用一个相位匹配单元。该相位匹配单元的作用是在使阻抗更高的方向上匹配在图4A和5A中的滤波器单元21的(f2)频率通带的相位(右相位旋转)。该相位匹配单元的作用是在使阻抗更高的方向上匹配在图4B和5B中的波波器单元22“f1”的频率通带的相位(左相位旋转)。
从图7A和7B的史密斯圆图中很容易知道，如果构成一个滤波器装置，其中具有图4B结构的滤波器元件21和具有图4A结构的滤波器元件22是并联连接的，则执行上述相位匹配是非常困难的。
图8表示滤波的装置的另一个实施例，其中一个相位匹配单元包括在图2的无线信号部分的滤波器装置中。
参照图8，滤波器装置30除在图3中的滤波器装置的滤波器元件21和22外还包括在其封装之内的相位匹配单元。
本实施例的滤波器装置30包括在滤波器元件21和22的输入端上的传输线31、电容C1和电感L1，和包括在滤波器元件21和22的输出端上的传输线32、电容C2和电感L2。滤波器装置30的这些元件起着上面描述的相位匹配单元的作用。传输线31的一端连接到输入端子T1和其另一端连接到滤波器元件21的输入端。传输线32的一端连接到滤波器元件21的输出端和其另一端连接到输出端子T3。电感L1和电容C1设置在输入端子T1和滤波器元件22的输入端之间。电感L2和电容C2设置在滤波器元件22的输出端与输出端子T3之间。
图8中的滤波器装置30具有上述的相位匹配单元。这个相位匹配单元的作用是在使阻抗更高的方向上匹配滤波器元件21的“f2”频率通带的相位，和在使阻抗更高的方向上匹配滤波器元件22的“f1”频率通带的相位。因此，在图8的滤波器装置30的情况下，可能得到的滤波器元件21和22的更好的通带特性。
图9A和9B表示在图8的实施例中的滤波器装置。参照图9A和9B，该滤波器装置具有包括一个叠层件40和在该叠层件40的顶部的一个盖42的组件。盖42是由金属材料制造的。在另外一种情况下，该叠层件40可以称为组件。
在本实施例中的叠层件40是以诸如陶瓷材料(例如，氧化铝)的绝缘层和具有线路图形的导电条交替叠层形成的。在叠层件40中，导电条的图形可以通过各缘绝层的导电孔在电气上互相连接。
在图9A和9B的滤波器装置中，传输线31和32是利用在叠层件40中的导电条的图形形成的，和传输线31和32用作相位匹配单元。传输线31和32是利用绝缘层的导电孔按照图8所示的那样连接的。
如图9A所示，叠层件40具有凹入部分，其中包括滤波器元件21和22。在凹入部分的中间台阶上设置多个连接区，和滤波器元件21的端子T1到T4以及滤波器元件22的端子T11到T14利用铝制的连接线43连接到各连接区上。各连接区利用端子T1到T4和绝缘层的导电孔电气地连接到叠层件40中的各导电条的图形上。
电容C1与C2和电感L1与L2没有表示在图9A和9B中，但它们安排在叠层件40的凹入部分的适当位置。因此，图8中的滤波器装置30是利用绝缘层的导电孔、叠层件40中的连接区、电容和电感构成的。
叠层件40的凹入部分利用盖42气密地密封起来。在图9A和9B中的滤波器装置的端子T1到T4被安排在滤波器装置的封装组件的底部到侧面。
图10A和10B表示不同于图8的实施例的滤波器装置的另一个实施例。参照图10A和10B，滤波器装置具有包括叠层件50和在叠层件50的底部的盖42的一个组件。
本实施例中的叠层件50是这样形成的，以致陶瓷材料(例如氧化铝)的绝缘层和具有导线图形的导电条交替成叠层。在叠层件50中，各导电条的图形可以通过绝缘层的导电孔互相在电气上连接起来。
在图10A的的滤波器装置中，叠层件50包括顶部绝缘层51和如同10B所示的，在顶部绝缘层51的顶部表面形成传输线31和32。如图10A所示的，在顶部绝缘层51的底部表面形成滤波器元件21和22。
如图10A所示，叠层件50具有凹入部分，在其中包括滤波器元件21和22。该叠层件50的凹入部分利用盖42气密性地密封。多个连接区设置在凹部分的中间台阶上，和滤波器元件21的端子T1到T4和滤波器元件22的端子T11到T14利用导线43连接到连接区上。各连接区利用端子T1到T4和绝缘层上的导电孔连接到叠层件40的导电条的图形上。
在图10A中，滤波器装置具有互联输入端子T1、输出端子T3和一个内部导电条的导电孔52。电容C1和C2及电感L1和L2没有表示在图10A或10B中，但它们可被安排在叠层件50的凹入部分20适当位置上。
图11A和11B表示不同于图8的实施例的滤波器装置的另一个实施例。
参照图11A和11B，滤波器装置具有一个叠层件55，包括位于该叠层件55层的最上部的顶部绝缘层56。如图11B所示，传输线31和32、电容器C1和C2、以及电感L1和L2都安排在该顶部绝缘层56的顶部表面。电容器C1和C2以及电感L1和L2被安排在顶部绝缘层56的顶部表面，但不同于图10A和10B所示的滤波器装置的那些元件的安排。
在图11A和11B的实施例的滤波器装置的其他结构是和图10A和10B的滤波器装置的结构一样的。
因为在图11A和11B的实施例的滤波器装置中，电感L1和L2以及电容C1和C2安排在叠层件55的顶部，在该滤波器装置封装以后，这些元件仍可以被安装或改变。
图12表示不同于表示在图8的以前的实施例的滤波器装置的另一实施例。参照图12，这个实施例的滤波器装置60包括滤波器元件21和22以及传输线31和32。在这个实施例中，用作相位匹配单元的电容C1和C2以及电感L1和L2，与图8的实施例的滤波器装置不同的是从外部与滤波器装置60相连的。
为了使电感L1和L2以及电容C1和C2能从外部连接，该滤波器装置60的组件除了端子T1、T2、T3和T4外，还包括输入端子T5和输出端子T6。电容C1的一端连接到输入端子T5，和输入端子T5连接到滤波器元件22的一个输入端。电容C1的另一端连接到输入端子T1上。另外，电容C2的一端连接到输出端子T6，和输出端子T6连接到滤波器元件22和一个输出端。电容C2的另一端连接到输出端子T3。因此，可能通过修改与滤波器装置60外部连接的电感C1和C2以及电容L1和L2执行滤波器元件22的相位匹配。
上述的实施例的滤波器装置利用梯型表面声波(SAW)滤波器元件。另外，本发明的滤波器装置可以利用被称为横向型SAW滤波器元件的多电极SAW滤波器元件。
图13表示在本发明的滤波器装置的另外一个实施例中的多电极SAW滤波器元件。参照图13，该多电极SAW滤波器元件是在由钽酸锂材料制造的压电晶体板65上形成的。如图13所示，这个滤波器元件的许多电极形成在压电晶体板65上。
使用上述多电极SAW滤波器元件的双频段滤波器装置的尺寸可以比使用介电滤波器元件的滤波器装置的尺寸小得多。此外，利用梯型SAW滤波器元件的双频段滤波器装置的尺寸比利用介电滤波器元件的滤波器装置的尺寸小得多。
图14表示包括一个无线信号部分的双频段无线系统，在该部分中包括本发明的一个实施例中的滤波器装置。在图14中，上文已经描述过的相同元件用相同的标号来表示，和对照其的描述将略去。
参照图14，该双频段无线系统包括基带信号处理器71、一个调制器单元72、一个加法器单元73、无线信号发送机(TX)单元13、天线双工器2、天线11、无线信号接收机(RX)单元14、一个混频器单元74、一个解调器单元75、具有本机振荡器77的锁相环(PLL)电路76、麦克风单元M和扬声器单元SP。该双频段无线系统的供电部分，诸如上述双频段无线系统供电的电池单元没有表示在图14中。
基带信号处理器71从麦克风M输入一个音频信号，和通过基带信号处理在其输出端产生已处理的信号“I”和“Q”。调制器单元72输入来自基带信号处理器71的已处理的信号“I”和“Q”，和通过在来自PLL电路76的振荡频率输出的速率下的正交幅度相位调制，在其输出端产生已调制的信号。
加法器单元73输入来自调制器单元72的两个已调信号，和通过已处理信号的相加，在其输出端产生一个组合信号。无线信号发送机(TX)单元13输入来自加法器单元73的组合信号，和在其输出端产生一个发送信号。TX单元73包括本发明的上述滤波器装置。
无线信号接收机(RX)单元14接收来自天线双工器2的无线信号。混频器单元74输入来自RX单元14的接收的无线信号，和在其输出端产生一个下变频信号。解调器单元75输入来自混频器单元74的下变频信号和通过以从本机振荡器77输出的振荡频率的速率的解调，在其输出端产生已调解的信号“I”和“Q”。
基带信号处理器71输入来自解调器单元75的已解调信号“I”和“Q”，和通过基带信号处理在其输出端产生一个音频信号。扬声器SP按照由基带信号处理器71输出的音频信号工作。
在上述的双频段无线系统中，一个开关SW连接在基带信号处理器71。通过人工地设置开关SW，可以选择用于双频段无线系统的操作的800MHz频段和1.5GHz频段的所希望的一个频段。开关SW的人工设置的结果从基带信号处理器71传送到PLL电路76和本机振荡器77，和用于双频段无线系统的操作的振荡频率的转换按照800MHz频段和1.5GHz频段之一的选择执行。
本发明的上述滤波器装置被应用到具有如图14所示的结构的双频段无线系统中。然而，本发明的滤波器装置不但可以应用到本实施例的无线系统中，而且还可以应用到具有另一结构的无线系统中。此外，本发明所应用的无线系统的通频带不限于800MHz和1.5GHz。还可能提供具有包括三个或更多滤波器元件的组件的本发明的滤波器装置。
下面，参照图15-17描述本发明的第二实施例的滤波器装置。
图15显示了第二实施例的滤波器装置。本实施例的滤波器装置具有一个无引线芯片承载结构。图16A和16B为图15中的滤波器装置的多个相位匹配单元之中的一个的电路图。图17A和17B示出了图15中的滤波器装置的元件的结构。
在图15-17B中，与前述的实施例中的部件相对应的部件用相同的标号表示，并略去其说明。
如图15所示，该滤波器装置包括滤波器元件21和22，输入相位匹配单元301A和301B，和输出相位匹配单元302A和302B。这些元件被封装在组件30的单面上。
在本实施例的滤波器装置中，滤波器元件21和22分别只通过具有互不相同的中心频率f1和f2的预定频段内的信号。输入相位匹配单元301A被连接到滤波器元件21的一个输入端(连接端)。输入相位匹配单元301B被连接到滤波器元件22的输入端(连接端)。输出相位匹配单元302A被连接到滤波器元件21的输出端(连接端)。输出相位匹配单元302B被连接到滤波器元件22的输出端(连接端)。
在本实施例的滤波器装置中，滤波器元件21和22可以利用两个具有不同的频段中心频率f1和f2的滤波器元件而被并联，另外，滤波器元件21和22可以被设置在与图13中的压电晶体板65相似的公共压电晶体板上。
更具体地说，滤波器元件21和22是利用与参照图4A和4B描述的第一实施例中的那些元件相似的表面声波(SAW)滤波器元件提供的。图4A和4B中的SAW滤波器元件为梯形滤波器元件，其中，多个SAW谐振器以梯形结构排列。
如上所述，滤波器元件21和22具有与输入相位匹配单元301A和301B连接的连接端，以及与输出相位匹配单元302A和302B连接的连接端。至少输入相位匹配单元301A和301B中的一个和至少输出相位匹配单元302A和302B中的一个包括电感器和电容器。
输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的作用是当信号处于“f2”频率通带时以进一步使阻抗变高的方向旋转(匹配)滤波器元件21的频率通带的相位。因此，滤波器元件21能可靠地仅通过f1频率通带内的信号。在滤波器元件22的情况下，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的作用是当信号处于“f1”频率通带时以进一步使阻抗变高的方向旋转(匹配)该频带的相位。因此，滤波器元件22可以可靠地只通过f2频率通带内的信号。因此，本实施例的滤波器装置可以获得良好的滤波器元件21和22的通带特性。
输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B可以利用电感器和电容器以图16A中的π型和图16B中的L型结构设置。如图16A所示，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的每个相位匹配单元可以以使用一个电感器L和两个电容器C的π型结构设置。另外，如图16B所示，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的每个相位匹配单元可以以使用一个电感器L和一个电容器C的L型结构设置。
图17A示出了本实施例的滤波器装置的元件。输入相位匹配单元301A和301B的电感器”L”和电容器”C”，输出相位匹配单元302A和302B的电感器”L”和电容器”C”，信号端“Sgn”，接地端“GND”，电气连接这些元件的导线被封装在组件30中的陶瓷基板的同一表面上。
输入相位匹配单元301A和301B和滤波器元件21和22通过接线端以铝制的连接线43连接。类似地，输出相位匹配单元302A和302B和滤波器元件21和22通过接线端由连接线43连接。该接合过程的进行是为了在这些元件之间取得电连接。
此外，在滤波器元件21和22上和陶瓷基板303的周围部分303A上提供了铝涂层，以便在组件30和陶瓷盖304之间取得好的密封。如图17B所示，铝涂层被提供于陶瓷盖304的密封表面。一个具有低熔点的玻璃料的密封物311被提供于具有铝涂层的密封表面304A。盖304的密封表面304A和陶瓷基板303的周围部分303A被加热到一个给定的温度，使得它们互相结合。因此，本发明的实施例可以在组件30和陶瓷盖304之间提供良好的密封。
本发明的实施例的滤波器装置，包括一个单一的封装组件，在该封装组件中，其中至少提供了两个滤波器元件，每个只通过预定频段内的信号，滤波器元件的频段具有互不相同的中心频率。因此，本发明可能提供一种高性能的带通滤波的滤波器装置，它允许构成一个高可靠性的、小型的、重量轻的双频段无线系统的无线信号部分。本实施例的滤波器装置具有一个无引线芯片承载结构。因此，可能提供一种高性能的带通滤波的滤波器装置，它允许构成一个高可靠性的、小型的、重量轻的双频段无线系统的无线信号部分。此外，可能提供一种双频段无线系统，其中一种可靠的、小型的、重量轻的无线信号部分是通过在其中加入该滤滤器装置构成的。
下面参照图18-20E描述本发明的第三实施例的滤波器装置。
图18示出了第三实施例的滤波器装置。
图19A，19B和19C为图18中的滤波器装置中的元件的结构的示意图。图19A为本实施例的滤波器装置的顶视图，图19B为本实施例的滤波器装置的底视图。图19C为沿图19A中的A-A线的滤波器的剖视图。图20A-20E示出了图18中的滤波器装置的多层，无引线芯片承载结构。
在图18-20E中，与前述实施例中相同的部件用相同的标号表示，并略去其说明。
如图18所示，本实施例的滤波器装置具有与前述的实施例基本相同的元件。该滤波器具有一个无引线芯片承载结构，包括，滤波器元件21和22，输入相位匹配单元301A和301B，输出相位匹配单元302A和302B。
如图19A-19C所示，本实施例的滤波器装置具有多层，无引线芯片承载结构，包括，第一层307A，第二层307B，第三层307C，第四层307D。滤波器元件21和22被封装在陶瓷基板303(第四层307D)上的顶表面上，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B被封装在陶瓷基板303(第四层307D)的底表面上，如图19C所示。
与前述的实施例类似，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B可以利用电感器和电容器以图16A中的π型和图16B中的L型结构设置。如图16A所示，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的每个相位匹配单元可以以使用一个电感器L和两个电容器C的π型结构设置。另外，如图16B所示，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的每个相位匹配单元可以以使用一个电感器L和一个电容器C的L型结构设置。
如图19A所示，在本实施例中，滤波器元件21和22，信号端“S1”，“S2”，“S3”和“S4”，接地端“G”，电气连接这些元件的布线被封装在组件30中的陶瓷基板303的同一表面上。
本实施例中的滤波器元件21和22是利用与参照图4A和4B描述的第一实施例中的那些元件相似的表面声波(SAW)滤波器元件提供的。图4A和4B中的SAW滤波器元件为梯形滤波器元件，其中，多个SAW谐振器以梯形结构排列。
如图19A所示，信号端S1和S2，接地端G，和滤波器元件21(f1)通过其接线端以铝制的连接线43连接。类似地，信号端S3和S4，接地端G，和滤波器元件22(f2)通过接线端由连接线43连接。该接合过程的进行是为了在滤波器装置的这些元件之间取得电连接。
如上所述，本实施例的滤波器装置具有无引线芯片承载结构，图19A和19B所示的信号端“Sgn”，接地端“ GND”通过其侧表面，如图19C所示，被公共地提供在陶瓷基板303的顶和底部表面上。
如图19B所示，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的电感器L和电容器C，电气地互联这些元件的导线和电极图形，被封装在陶瓷基板303.的底部表面上。
此外，本实施例的滤波器装置具有一个导电孔305，它分别在在陶瓷基板303的底表面上电气地互联信号端S1，S2，S3和S4和陶瓷基板303的顶表面上的信号端S1，S2，S3和S4。因此，通过利用导电孔305，陶瓷基板303的底表面上的输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B通过连接端可以被容易地连接到滤波器元件21(f1)。
类似地，陶瓷基板303的顶表面上的滤波器元件21和22和陶瓷基板303的底表面上的接线端也通过导电孔305电气地互相连接。于是，通过使用导电孔305，在陶瓷基板303的底表面上的输入相位匹配单元301B和输出相位匹配单元302B经过连接端可以电气地连接到滤波器元件22(f2)。
因此，本发明可能提供一种高性能的带通滤波的滤波器装置，它允许构成一个高可靠性的、小型的、重量轻的双频段无线系统。此外，可能提供一种双频段无线系统，其中一种可靠的、小型的、重量轻的无线信号部分是通过在其中加入该滤滤器装置构成的。
此外，如图19C所示，本实施例的滤波器装置包括一个盖42。盖42被固定到第二层307B的盖结合部分306(图20B所示)使得陶瓷基板303和盖42之间取得好的结合。
如图19C和20E所示，在本实施例的滤波器装置中，第一层307A，第二层307B，第三层307C和第四层307D被叠加在一起，使得滤波器装置构成多层，无引线芯片承载结构。
图20A示出了第一层307A。如图所示，信号端“S”(对应于图19A中的“Sgn”)和接地端“G”(对应于图19A中的“GND”被形成于第一层307A之上。在本实施例中的第一层307A是由与陶瓷基板303的材料相同的材料制成的。
图20B示出了第二层307B。如图所示，信号端“S”(对应于图19A中的“Sgn”)和接地端“G”(对应于图19A中的“GND”)被形成于第二层307B上。该实施例中的第二层307B是由与第一层307A中的材料相同的材料制成的。
图20C示出了第三层307C。如图所示，信号端S1，S2，S3和S4和接地端“G”被形成于第三层307C上。导电孔305被形成于信号端S1，S2，S3和S4之中。该实施例中的第三层307C是由与第二层307B中的材料相同的材料制成的。
图20D示出了如前所述为陶瓷基板303的第四层307D。如图所示，电气互联第三层307C的信号端S1-S4的多个导电孔305和陶瓷基板303的底表面上的接线端被形成于第四层307D。在其上封装滤波器元件21和22芯片的芯片安装部分309被形成于第四层307D。此外，一个在陶瓷基板303的底表面上电气互联芯片安装部分309和接地端的导电孔305也形成于第四层307D上。该实施例中的第四层307D是用与前述的材料相同的材料制成的。
本发明的实施例的滤波器装置，包括一个单一的封装组件，在该封装组件中，其中至少提供了两个滤波器元件，每个只通过预定频段内的信号，滤波器元件的频段具有互不相同的中心频率。因此，本发明可能提供一种高性能的带通滤波的滤波器装置，它允许构成一个高可靠性的、小型的、重量轻的双频段无线系统的无线信号部分。本实施例的滤波器装置具有一个无引线芯片承载结构。因此，可能提供一种高性能的带通滤波的滤波器装置，它允许构成一个高可靠性的、小型的、重量轻的双频段无线系统的无线信号部分。
图21示出了本发明的第四实施例的滤波器装置。图22A和图22B示出了图21中的滤波器装置的元件。
图21-22B中，与前述实施例中相同的部件由相同的标号表示并略去其说明。
如图21所示，本实施例的滤波器装置包括滤波器元件21和22，输入相位匹配单元301A和301B，和组件30。滤波器元件21和22和输入相位匹配单元301A和301B被封装在组件30的同一表面上。该滤波器装置具有一个封装这些元件的无引线芯片承载结构。
在本实施例的滤波器装置中，滤波器元件21和22每个只通过具有互不相同的中心频率f1和f2的预定频段内的信号。如图21所示，输入相位匹配单元301A被连接到滤波器元件21的输入端(连接端)。输入相位匹配单元301B被连接到滤波器元件22的输入端(连接端)。
在本实施例的滤波器装置中，滤波器元件21和22可以利用两个具有不同的频段中心频率f1和f2的滤波器元件而被并联，另外，滤波器元件21和22可以被设置在与图13中的压电晶体板65相似的公共压电晶体板上。
更具体地说，本实施例中的滤波器元件21和22是利用与参照图4A和4B描述的第一实施例中的那些元件相似的表面声波(SAW)滤波器元件提供的。图4A和4B中的SAW滤波器元件为梯形滤波器元件，其中，多个SAW谐振器以梯形结构排列。
如上所述，滤波器元件21和22具有与输入相位匹配单元301A和301B连接的连接端。至少输入相位匹配单元301A和301B中的一个包括电感器和电容器。
本实施例中的每个输入相位匹配单元301A和301B可以使用一个电感器L和两个电容器C以图16A中的π型结构设置。另外，如图16B所示，每个输入相位匹配单元301A和301B可以使用一个电感器L和一个电容器以L型结构设置。
输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的作用是当信号处于“f2”频率通带时以进一步使阻抗变高的方向旋转(匹配)滤波器元件21的频率通带的相位。因此，滤波器元件21能可靠地仅通过f1频率通带内的信号。在滤波器元件22的情况下，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的作用是当信号处于“f1”频率通带时以进一步使阻抗变高的方向旋转(匹配)该频带的相位。因此，滤波器元件22可以可靠地只通过f2频率通带内的信号。因此，本实施例的滤波器装置可以获得良好的滤波器元件21和22的通带特性。
图22A示出了本实施例的滤波器装置的元件。输入相位匹配单元301A和301B的电感器”L”和电容器”C”，滤波器元件21和22，信号端“Sgn”，接地端“GND”，电气连接这些元件的导线和电极图形被封装在组件30中的陶瓷基板303的同一表面上。该滤波器装置的无引线芯片承载结构是利用信号端Sgn和接地端GND形成的。
输入相位匹配单元301A和滤波器元件21以及输入相位匹配单元301B和滤波器元件22通过滤波器元件21和22的连接端由铝材料的连接线43电气连接。该布线连接过程是为了在这些元件之间取得电气连接。
此外，在滤波器元件21和22上和陶瓷基板303的周围部分303A上提供了铝涂层，以便在组件30和陶瓷盖304之间取得好的密封。如图22B所示，铝涂层被提供于陶瓷盖304的密封表面。一个具有低熔点的玻璃料的密封物311被提供于具有铝涂层的密封表面304A。盖304的密封表面304A和陶瓷基板303的周围部分303A被加热到一个给定的温度，使得它们互相结合。因此，本发明的实施例可以在组件30和陶瓷盖304之间提供良好的密封。
本发明的实施例的滤波器装置，包括一个单一的封装组件，在该封装组件中，其中至少提供了两个滤波器元件，每个只通过预定频段内的信号，滤波器元件的频段具有互不相同的中心频率。因此，本发明可能提供一种高性能的带通滤波的滤波器装置，它允许构成一个高可靠性的、小型的、重量轻的双频段无线系统的无线信号部分。本实施例的滤波器装置具有一个无引线芯片承载结构，并允许构成一个具有高可靠性的、小型的、重量轻的无线信号部分的双频段无线系统。
图23示出本发明的第五实施例中的滤波器装置。图24A，24B和24C示出了图23中的滤波器的元件。图25A-25D示出了图23中的滤波器装置的多层，无引线芯片承载结构。
在图23-25D中，与前述实施例中相同的元件用相同的标号表示并略去其说明。
如图23所示，本实施例的滤波器装置包括滤波器元件21和22，输入相位匹配单元301A和301B，和组件30。滤波器元件21和22和输入相位匹配单元301A和301B。被封装在组件30的同一表面上。该滤波器装置具有其中封装这些元件的无引线芯片承载结构。
在本实施例的滤波器装置中，滤波器元件21和22分别只通过具有互不相同的中心频率f1和f2的预定频段内的信号。如图23所示，输入相位匹配单元301A被连接到滤波器元件21的一个输入端(连接端)。输入相位匹配单元301B被连接到滤波器元件22的输入端(连接端)。
在本实施例的滤波器装置中，滤波器元件21和22可以利用两个具有不同的频段中心频率f1和f2的滤波器元件而被并联，另外，滤波器元件21和22可以被设置在与图13中的压电晶体板65相似的公共压电晶体板上。
更具体地说，本实施例中的滤波器元件21和22是利用与参照图4A和4B描述的第一实施例中的那些元件相似的表面声波(SAW)滤波器元件提供的。图4A和4B中的SAW滤波器元件为梯形滤波器元件，其中，多个SAW谙振器以梯形结构排列。
如上所述，滤波器元件21和22具有与输入相位匹配单元301A和301B连接的连接端。至少输入相位匹配单元301A和301B中的一个包括电感器和电容器。
本实施例中的每个输入相位匹配单元301A和301B可以使用一个电感器L和两个电容器C以图16A中的π型结构设置。另外，如图16B所示，每个输入相位匹配单元301A和301B可以使用一个电感器L和一个电容器以L型结构设置。
输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的作用是当信号处于“f2”频率通带时以进一步使阻抗变高的方向旋转(匹配)滤波器元件21的频率通带的相位。因此，滤波器元件21能可靠地仅通过f1频率通带内的信号。在滤波器元件22的情况下，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的作用是当信号处于“f1”频率通带时以进一步使阻抗变高的方向旋转(匹配)该频带的相位。因此，滤波器元件22可以可靠地只通过f2频率通带内的信号。因此，本实施例的滤波器装置可以获得良好的滤波器元件21和22的通带特性。
图24A示出了本实施例的滤波器装置的元件。在该实施例中，滤波器元件21和22，信号端“S1”，“S2”，“S3”和“S4”，接地端“G”，电气连接这些元件的布线和电极图形被封装在组件30中的陶瓷基板303的顶表面上。
信号端S1和S2和接地端G通过滤波器元件21的接线端以铝制的连接线43连接。类似地，信号端S3和S4和接地端G通过滤波器元件22的接线端由连接线43连接。该接合过程的进行是为了在滤波器装置的这些元件之间取得电连接。
如上所述，本实施例的滤波器装置具有无引线芯片承载结构，图24A和24B所示的信号端“Sgn”和接地端“GND”通过其侧表面，如图24C所示，被提供在陶瓷基板303的顶和底部表面上。
图24B示出了陶瓷基板303的底表面上的电极图形。输入相位匹配单元301A和301B的电感器“L”和电容器“C”，电气地互联这些元件的导线和电极图形，被封装在陶瓷基板303.的底部表面上。
如图24B和24C所示，本实施例的滤波器装置具有一个导电孔305，它分别在在陶瓷基板303的底表面上电气地互联信号端S1，S2，S3和S4和陶瓷基板303的顶表面上的信号端S1，S2，S3和S4。因此，通过利用导电孔305，陶瓷基板303的顶表面上的滤波器元件21和22和陶瓷基板303的底表面上的输入相位匹配单元301A和301B被电气地互联。
此外，如图24C所示，本实施例的滤波器装置包括一个盖42。利用主要包括金和锡的密封剂311，盖42被固定到第二层312B的盖结合部分316(图25B所示)使得陶瓷基板303和盖42之间取得好的结合。
在本实施例的滤波器装置中，第一层307A，第二层307B，第三层307C和第四层307D被叠加在一起以便构成具有多层，无引线芯片承载结构的滤波器装置。
具有多层，无引线芯片承载结构的本实施例的滤波器装置的有益之处在于它可以直接封装在印刷电路板的表面上。本发明可以提供一种具有高可靠性的、小型的、重量轻的无线信号部分的双频段无线系统。
图25A示出了第一层312A。如图所示，信号端“S”(对应于图23A中的“Sgn”)和接地端“G”(对应于图23A中的“GND”被形成于第一层312A之上。在本实施例中的第一层312A是由与陶瓷基板303的材料相同的材料制成的。
图25B示出了第二层312B。如图所示，信号端“S”(对应于图23A中的“Sgn”)和接地端“G”(对应于图23A中的“GND”)被形成于第二层312B上。该实施例中的第二层312B是由与第一层312A中的材料相同的材料制成的。
图25C示出了第三层312C。如图所示，信号端S1，S2，S3和S4和接地端“G”被形成于第三层312C上。导电孔305被形成于信号端S1，S2，S3和S4之中。该实施例中的第三层312C是由与第二层312B中的材料相同的材料制成的。
图25D示出了如前所述为陶瓷基板303的第四层312D。如图所示，电气互联第三层312C的信号端S1-S4的多个导电孔305和陶瓷基板303的底表面上的接线端被形成于第四层312D。在其上封装滤波器元件21和22芯片的芯片安装部分309被形成于第四层312D。此外，一个在陶瓷基板303的底表面上电气互联芯片安装部分309和接地端的多个导电孔305也形成于第四层312D上。该实施例中的第四层312D是用与前述的材料相同的材料制成的。
本实施例的滤波器装置，包括一个单一的封装组件，在该封装组件中，其中至少提供了两个滤波器元件，每个只通过预定频段内的信号，滤波器元件的频段具有互不相同的中心频率。因此，本发明可能提供一种高性能的带通滤波的滤波器装置，它允许构成一个高可靠性的、小型的、重量轻的双频段无线系统的无线信号部分。本实施例的滤波器装置具有一个无引线芯片承载结构。因此，可能提供一种具有高可靠性的、小型的、重量轻的无线信号部分的双频段无线系统。
图26示出了本发明的第六实施例的滤波器装置。图27A和图27B和图27C示出了图26中的滤波器装置的元件。图28A和28B示出了图26中的滤波器装置的元件的结构。图29A-29D示出了图26中的滤波器装置的多层，无引线芯片承载结构。
在图26-29D中，与前述实施例中相同的部件由相同的标号表示并略去其说明。
如图26所示，本实施例的滤波器装置包括与前述基本相同的元件。该滤波器装置具有无引线芯片承载结构，并包括滤波器元件21和22，输入相位匹配单元301A和301B，和输出相位匹配单元302A和302B。
如图27A-28B所示，本实施例的滤波器装置具有一个包括第一层313A，第二层313B，第三层313C的多层结构。滤波器元件21和22被封装在陶瓷基板303上(第三层313C)，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B被封装在陶瓷基板303上(第三层313C)。
与前述的实施例类似，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的每个相位匹配单元可以以使用一个电感器L和两个电容器C以图16A中的π型结构设置。另外，如图16B所示，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的每个相位匹配单元可以使用一个电感器L和一个电容器C以L型结构设置。
如图27A和28A所示，在本实施例中，滤波器元件21和22，信号端“S1”，“S2”，“S3”和“S4”，接地端“G”，电气连接这些元件的布线被封装在组件30中的陶瓷基板303的同一表面上。
在本实施例的滤波器装置中，滤波器元件21和22分别只通过具有互不相同的中心频率f1和f2的预定频段内的信号。输入相位匹配单元301A被连接到滤波器元件21的一个输入端(连接端)。输入相位匹配单元301B被连接到滤波器元件22的输入端(连接端)。输出相位匹配单元302A被连接到滤波器元件21的一个输出端(连接端)。输出相位匹配单元302B被连接到滤波器元件22的输出端(连接端)。这些元件被封装在陶瓷基板303的同一表面上。
如上所述，滤波器元件21和22可以利用两个具有不同的频段中心频率f1和f2的滤波器元件而被并联，另外，滤波器元件21和22可以被设置在与图13中的压电晶体板65相似的公共压电晶体板上。
本实施例中的滤波器元件21和22是利用与参照图4A和4B描述的第一实施例中的那些元件相似的表面声波(SAW)滤波器元件提供的。图4A和4B中的SAW滤波器元件为梯形滤波器元件，其中，多个SAW谐振器以梯形结构排列。
本实施例的输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B可以利用电感器L和电容器C以图16A中的π型结构和图16B中的L型结构中的一种设置。
如图27A所示，输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B的电感器L和电容器C，滤波器元件21和22，信号端“Sgn”(和图28A中的信号端S1，S2，S3和S4)，接地端“GND”(和图28A中的接地端G)，电气连接这些元件的导线和电极图形被封装在组件30中的陶瓷基板303的同一表面上。
如图28A和28B所示，信号端S1和S2，接地端G，和滤波器元件21(f1)通过其接线端以铝制的连接线43连接。类似地，信号端S3和S4，接地端G，和滤波器元件22(f2)通过滤波器元件22的接线端由连接线43连接。该接合过程的进行是为了在滤波器装置的这些元件之间取得电连接。
如上所述，本实施例的滤波器装置具有无引线芯片承载结构，图28A和28B所示的信号端“Sgn”和接地端“GND”通过其侧表面，如图28B所示，被提供在陶瓷基板303的顶和底部表面上。
图27B示出了陶瓷基板303的顶表面电极图形，图27C示出了陶瓷基板303的底表面上的电极图形。
本实施例的滤波器装置具有一个导电孔305，它分别电气地互联在陶瓷基板303的底表面上的电极图形(GND)和陶瓷基板303的顶表面上的电极图形(GND)。因此，通过利用导电孔305，陶瓷基板303的顶表面上的电极图形和陶瓷基板303的底表面上的电极图形被电气地互联。
此外，如图28B所示，本实施例的滤波器装置包括一个盖42。利用主要包括金和锡的密封剂311，盖42被固定到第一层313A的盖结合部分316(图29A所示)使得陶瓷基板303和盖42之间取得好的结合。
在本实施例的滤波器装置中，第一层313A，第二层313B，第三层313C被叠加在一起以便构成具有多层，无引线芯片承载结构的滤波器装置。
图29A示出了第一层313A。如图所示，在第一层313A的边角处的电极315和第一层313A的顶表面上的盖结合部分316被形成于第一层312A之上。电极315在第一层313A的边角处的侧表面上具有预定的厚度。在本实施例中的第一层313A是由与陶瓷基板303的材料相同的材料制成的。
图29B示出了第二层313B。如图所示，信号端S1，S2，S3，S4和接地端G被形成于第二层313B的顶表面上。第二层313B是由与第一层313A中的材料相同的材料制成的。
如图28A和28B所示，信号端S1和S2，接地端G通过铝制的连接线43连接到滤波器元件21的连接端，信号端S3和S4，接地端G通过连接线43连接到滤波器元件22的连接端。该接合过程的进行是为了形成上述的连接布线。
图29C示出了第三层313C顶表面。本实施例的第三层313C为如前所述的陶瓷基板303。如图所示，芯片安装部分309，信号端“S”，和接地端G被形成于第三层313C的顶和侧表面上。滤波器元件21和22被设置在芯片安装部分309上。通过利用在第三层313C上的信号端S和接地端G形成滤波器装置的无引线芯片承载结构。
图29D示出了第三层313C的底表面。如图所示，信号端S和接地端G被形成于第三层313C的底表面上。通过利用在第三层313C上的信号端S和接地端G形成滤波器装置的无引线芯片承载结构。
本实施例的滤波器装置，包括一个单一的封装组件，在该封装组件中，其中至少提供了两个滤波器元件，每个只通过预定频段内的信号，滤波器元件的频段具有互不相同的中心频率。因此，本发明可能提供一种高性能的带通滤波的滤波器装置，它允许构成一个高可靠性的、小型的、重量轻的双频段无线系统的无线信号部分。本实施例的滤波器装置具有一个无引线芯片承载结构。因此，可能提供一种具有高可靠性的、小型的、重量轻的无线信号部分的双频段无线系统。
图30示出了本发明的第七实施例的滤波器装置。图31A，31B和31C示出了图30中的滤波器装置的元件。图32A和32B示出了图30中的滤波器装置的元件的结构。
在图30-32B中，与前述实施例中相同的元件用相同的标号表示并略去其说明。
如图30所示，本实施例的滤波器装置包括滤波器元件21和22，输入相位匹配单元301A和301B，和组件30。滤波器元件21和22和输入相位匹配单元301A和301B。被封装在组件30的单一表面上。
在本实施例的滤波器装置中，滤波器元件21和22分别只通过具有互不相同的中心频率f1和f2的预定频段内的信号。输入相位匹配单元301A被连接到滤波器元件21的一个输入端(连接端)。输入相位匹配单元301B被连接到滤波器元件22的输入端(连接端)。本实施例的滤波器装置具有连接到滤波器元件21和22的输出端的两个输出端。
在本实施例的滤波器装置中，滤波器元件21和22可以利用两个具有不同的频段中心频率f1和f2的滤波器元件而被并联，另外，滤波器元件21和22可以被设置在与图13中的压电晶体板65相似的公共压电晶体板上。
更具体地说，本实施例中的滤波器元件21和22是利用与参照图4A和4B描述的第一实施例中的那些元件相似的表面声波(SAW)滤波器元件提供的。图4A和4B中的SAW滤波器元件为梯形滤波器元件，其中，多个SAW谐振器以梯形结构排列。
如上所述，滤波器元件21和22具有与输入相位匹配单元301A和301B连接的连接端。至少输入相位匹配单元301A和301B中的一个包括电感器和电容器。
本实施例的输入相位匹配单元301A和301B和输出相位匹配单元302A和302B可以利用电感器L和电容器C以图16A中的π型结构和图16B中的L型结构中的一种设置。
图31A，31B和31C示出了本实施例的滤波器装置的元件的结构。输入相位匹配单元301A和301B和滤波器元件21和22的电感器“L”和电容器“C”，滤波器元件21和22，信号端“Sgn”(和图32A中的信号端S1，S2，S3和S4)，接地端“GND”(和图32A中的接地端G)，电气连接这些元件的导线和电极图形被封装在组件30中的陶瓷基板303的同一表面上。
如图32A和32B所示，输入相位匹配单元301A和301B和滤波器元件21和22通过连接端以铝制的连接线43连接。该布线接合过程的进行是为了在输入相位匹配单元301A和301B合滤波器元件21和22之间取得电连接。
如图32A和32B所示，本实施例的滤波器装置具有与第六实施例中的滤波器装置相同的多层，无引线芯片承载结构。该多层，无引线芯片承载结构包括第一层313A，第二层313B和第三层313C。滤波器元件21和22和输入相位匹配单元301A和301B被封装在陶瓷基板303(第三层313C)的顶表面上。
如图32A所示，信号端S1和S2，接地端G，和滤波器元件21(f1)通过其接线端以铝制的连接线43连接。类似地，信号端S3和S4，接地端G，和滤波器元件22(f2)通过滤波器元件22的接线端由连接线43连接。该接合过程的进行是为了在这些元件之间取得电连接。
如上所述，本实施例的滤波器装置具有无引线芯片承载结构，信号端“Sgn”和接地端“GND”通过其侧表面，如图32B所示，被提供在陶瓷基板303上。
图31B示出了陶瓷基板303的顶表面电极图形，图31C示出了陶瓷基板303的底表面上的电极图形。此外，本实施例的滤波器装置具有一个导电孔305，它分别电气地互联在陶瓷基板303的底表面上的电极图形和陶瓷基板303的顶表面上的电极图形。
类似地，在陶瓷基板303的顶表面上的滤波器元件21和22和陶瓷基板303的底表面上的电极图形通过导电孔被电气地互连。
如上面参照本发明的各种实施例所述，本发明的滤波器装置具有一个单一的封装组件，在该封装组件中，其中至少提供了两个滤波器元件，每个只通过预定频段内的信号，滤波器元件的频段具有互不相同的中心频率。因此，本发明可能提供一种高性能的带通滤波的滤波器装置，它允许构成一个高可靠性的、小型的、重量轻的双频段无线系统的无线信号部分。本实施例的滤波器装置具有一个无引线芯片承载结构。因此，可能提供一种具有高可靠性的、小型的、重量轻的无线信号部分的双频段无线系统。

Claims (16)

1.一种滤波器装置，包括：
一个封装组件(30)；
在封装组件中设置的至少两个滤波器元件，每个元件仅通过在预定频段内的信号，所述的至少两个滤波器元件的预定频段具有彼此不同的中心频率(f1，f2)；
一个输入端(T1)，连接到所述至少两个滤波器元件的各自的输入端，并由其共用；
一个输出端(T3)，连接到所述至少两个滤波器元件的各自的输出端，并由它们共用；
设置在所述输入端和所述至少两个滤波器元件的输入端之间的第一相位匹配单元(31、C1、L1)；以及
设置在所述输出端和所述至少两个滤波器元件的输出端之间的第二相位匹配单元(32、C2、L2)。
2.根据权利要求1所述的滤波器装置，其特征在于所述的第一相位匹配单元包括连接到输入端(T1)和连接到所述至少两个滤波器元件之一(21)的第一传输线(31)，第一电感(L1)和第一电容(C1)，所述第一电感和所述第一电容连接到输入端(T1)和连接到所述至少两个滤波器元件的另一个滤波器元件(22)，和所述第二相位匹配单元包括连接到输出端(T3)和连接到所述至少两个滤波器元件的所述滤波器元件之一(21)的第二传输线(32)，第二电感(L2)和第二电容(C2)，所述第二电感和所述第二电容(C2)，所述第二电感和所述第二电容连接到输出端(T3)和连接到所述至少两个滤波器元件的另一个滤波器(22)。
3.根据权利要求1所述的滤波器装置，其特征在于所述至少两个滤波器元件(21，22)包括表面声波滤波器元件。
4.根据权利要求1所述的滤波器装置，其特征在于所述至少两个滤波器远见(21，22)是由表面声波滤波器元件构成的，每个表面声波滤波器元件包括以梯形结构安排的的多个表面声波谐振器，所述表面声波滤波器元件包括：
构成所述至少两个滤波器元件之一的第一表面声波滤波器元件(21)，具有安排在所述第一表面声波滤波器元件的输入端(T1，T2)和安排在所述第一表面声波滤波器元件的输出端(T3，T4)的并联的谐振器(a)、(e)；和
构成所述至少两个滤波器元件之一的另一个滤波器滤波器元件的第二表面声波滤波器元件(22)，具有安排在所述第二表面声波滤波器元件的输入端(T11)和安排在所述第二表面声波滤波器元件的输出端(T13)的串联的谐振器(f)、(i)。
5.根据权利要求4所述的滤波器装置，其特征在于所述第一表面声波滤波器元件(21)，具有一个中心频率(f1)，它低于所述第二表面声波滤波器元件(22)的中心频率(f2)。
6.根据权利要求1所述的滤波器装置，其特征在于所述组件包括：
具有交替叠层的导电层和绝缘层的叠层件(40，50，55)，所述叠层件包括凹入部分；和
一个盖(42)，它密封所述至少两个滤波器元件(21，22)在所述叠层件的凹入部分。
7.根据权利要求2所述的滤波器装置，其特征在于所述组件包括一个叠层件(40，50，55)，所述的叠层件具有交替叠层的导电层和绝缘层，和所述第一传输线(31)和所述第二传输线(32)是在所述叠层件的导电层之一上构成的。
8.根据权利要求2所述的滤波器装置，其特征在于所述第一传输线(31)和所述第二传输线(32)配置在所述组件的一个外表面上。
9.根据权利要求2所述的滤波器装置，其特征在于所述第一传输线(31)和所述第二传输线(32)配置在所述组件的一个外表面上，和所述至少两个滤波器元件(21，22)被配置在所述组件所述外表面上。
10.根据权利要求1所述的滤波器装置，其特征在于所述的滤波器装置还包括：
设置在所述输入端(T1)和所述至少两个滤波器元件之一(21)之间的至少第一相位匹配单元(31、C1、L1)和第二相位匹配单元(32、C2、L2)之一，和设置在所述至少两个滤波器元件之一(21)和所述输出端(T3)之间的第二相位匹配单元；以及
连接到第一相位匹配单元和第二相位匹配单元中至少一个的连接端(T2，T4，T5，T6)，
所述至少一个第一相位匹配单元和第二相位匹配单元包括一个电感器(L1，L2)和一个电容器(C1，C2)。
11.根据权利要求1所述的滤波器装置，其特征在于所述的滤波器装置还包括：
设置在所述输入端(T1)和所述至少两个滤波器元件(21，22)之间的第一相位匹配单元(31、C1、L1)；以及
设置在所述输入端(T3)和所述至少两个滤波器元件(21，22)之间的第二相位匹配单元(32、C2、L2)；
其中所述的至少两个滤波器元件，所述的第一相位匹配单元，和所述的第二相位匹配单元被封装在所述组件(30)的表面。
12.根据权利要求11所述的滤波器装置，其特征在于所述的组件(30)包括一个盖(42，304)，在所述的组件中气密地密封所述至少两个滤波器元件。
13.根据权利要求12所述的滤波器装置，其特征在于所述的组件(30)具有一个无引线芯片承载结构，所述的至少两个滤波器元件被封装在所述的组件(303)的第一表面，第一相位匹配单元(301A，301B)和第二相位匹配单元(302A，302B)的至少一个被封装在所述组件(303)的第二，相对的表面，
其中所述的第一相位匹配单元包括连接到输入端并连接到所述至少两个滤波器元件之一的第一传输线，所述的第二相位匹配单元包括连接到输出端并连接到所述至少两个滤波器元件之一的第二传输线，以及
其中所述至少两个滤波器元件和所述第一相位匹配单元和第二相位匹配单元中的一个通过所述第一和所述第二传输线被电气地互相连接。
14.根据权利要求11所述的滤波器装置，其特征在于所述的组件(30)由陶瓷材料制成。
15.根据权利要求10所述的滤波器装置，其特征在于所述的连接端(T5，T6)外部地连接所述第一相位匹配单元(C1，L1)和第二相位匹配单元(C2，L2)中的至少一个到所述的滤波器装置。
16.一种无线系统，包括：
无线信号发送机单元(13)，在输出端处理在该无线信号发送机单元的输入端的已调信号，产生发送的无线信号，所述发送的无线信号被发送到一个外部的站；
一个无线信号接收机单元(14)，在输出端处理在该无线信号接收机单元的输入端的信号，产生接收的无线信号；
一个调制器单元(72)，在该调制器单元的输出端通过调制从该调制器单元的输入端的已处理信号产生已调信号；
一个解调器单元(75)，在该解调器单元的输出端通过解调从该解调器单元的输入端来的无线信号接收机单元的接收的无线信号产生调节信号；
一个基带信号处理器单元(71)，在该基带信号处理器单元的输出端从该基带信号处理的输入端的音频信号经过基带信号处理产生已处理的信号，该基带信号处理器单元的输出端连接到调制器单元的输入端，所述的基带信号处理器单元具有另外的输出端，在该输出端音频信号是从在该基带信号处理器单元的其它输入端来的解调信号经基带信号处理产生的，所述基带信号处理器单元的所述其它输入端连接到解调器单元的输出端；
其特征是每个发送机单元和接收机单元包括至少一个滤波器装置(15，17，18，20)，所述至少一个滤波器装置包括：
一个封装组件；
设置在所述封装组件中的至少两个滤波器元件(21，22)，每个元件仅通过一个预定频带内的信号，所述至少两个滤波器元件的预定频段具有彼此不同的中心频率；
连接到所述至少两个滤波器元件的各自输入端和由它们共用的一个输入端(T1)；和
连接到所述至少两个滤波器元件的各自的输出端和由它们共用的一个输出端(T3)。
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