CN110729980A - 具有反谐振频率校正的滤波器 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种具有反谐振频率校正的滤波器，所述滤波器包括：串联单元，包括多个串联谐振器；分路单元，包括多个分路谐振器，所述分路单元连接在所述多个串联谐振器与地之间；以及校正单元，包括电感器单元和阻抗单元，所述电感器单元连接在所述多个串联谐振器中的一组串联谐振器与所述多个分路谐振器中的一组分路谐振器中的至少一者的两端之间，所述阻抗单元连接在所述电感器单元与地之间。
Description
本申请要求于2018年7月17日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0082715号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
本公开涉及一种滤波器。
背景技术
随着移动通信装置、化学和生物测试装置和类似装置的快速发展，对在这样的装置中使用的小而轻的滤波器、振荡器、谐振元件、声波谐振质量传感器和类似组件的需求也已经增加。
薄膜体声波谐振器(FBAR)通常用于实现这种小而轻的滤波器、振荡器、谐振元件和声波谐振质量传感器和类似组件。FBAR可以以最小成本批量生产，并且可实现为具有超小型的尺寸。此外，FBAR可具有高品质因数(Q)值(Q值为滤波器的主要特征)，甚至可在微波频带中使用，尤其是可以实现个人通信系统(PCS)的频带和数字无线系统(DCS)的频带。
通常，这样的FBAR具有包括通过在基板上依次层叠第一电极、压电层和第二电极实现的谐振单元的结构。将在下面描述FBAR的操作原理。首先，通过施加到第一电极和第二电极的电能在压电层中引发电场，并且通过引发的电场可在压电层中产生压电现象，从而使谐振单元在预定方向上振动。结果，在与谐振单元振动的方向相同的方向上产生体声波，从而产生谐振。
发明内容
提供本发明内容是为了以按照简化的形式介绍所选择的构思，并在下面的具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容无意明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也无意帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种滤波器包括：串联单元，包括多个串联谐振器；分路单元，包括多个分路谐振器，所述分路单元设置在所述多个串联谐振器与地之间；以及校正单元，所述校正单元包括电感器单元和阻抗单元，所述电感器单元设置在所述多个串联谐振器中的一组串联谐振器与所述多个分路谐振器中的一组分路谐振器中的至少一者的两端之间，所述阻抗单元设置在所述电感器单元与地之间。
所述一组串联谐振器可串联连接，并且所述一组分路谐振器并联连接。
所述电感器单元包括至少一个电感器，所述至少一个电感器按照以Y形连接形式连接的三个节点的构造设置在所述一组串联谐振器中的至少一个串联谐振器的两端与所述地之间，或设置在所述一组分路谐振器中的至少一个分路谐振器的两端与所述地之间。
所述电感器单元包括设置在所述三个节点中的不同节点处的三个电感器。
所述电感器单元包括设置在所述三个节点中的不同节点处的两个电感器。
所述两个电感器可彼此耦合，并且所述两个电感器的互电感可形成在所述三个节点的剩余的节点中。
所述两个电感器的耦合系数可具有正号。
所述电感器单元可包括至少两个电感器，所述至少两个电感器串联连接在所述一组串联谐振器和所述一组分路谐振器中的一者的第一端与所述阻抗单元之间，并且所述至少两个电感器的连接节点可连接到所述一组串联谐振器的第二端或所述一组分路谐振器的第二端。
所述至少两个电感器可彼此耦合，并且所述至少两个电感器的互电感可形成在所述至少两个电感器的所述连接节点与所述一组串联谐振器的所述第二端之间。
所述至少两个电感器的耦合系数可具有负号。
所述阻抗单元可包括设置在所述电感器单元与所述地之间的第一电容器。
所述阻抗单元还可包括与所述第一电容器并联连接的第一电感器。
所述阻抗单元还可包括彼此串联连接的第二电容器和第二电感器，并且所述第二电容器和所述第二电感器可与并联连接的所述第一电容器和所述第一电感器并联连接。
所述校正单元还可包括与所述阻抗单元并联连接的校正谐振器，并且所述校正谐振器具有与所述串联谐振器和所述分路谐振器中的一者的频率特性相同的频率特性。
在一个总体方面，一种滤波器包括：串联谐振器，设置在信号输入端子与信号输出端子之间；分路谐振器，设置在所述串联谐振器的一端与地之间；以及校正单元，包括串联校正单元和分路校正单元，所述串联校正单元包括串联连接并且相互耦合在所述串联谐振器的两端之间的至少两个电感器以及连接在所述至少两个电感器的连接节点与地之间电容器，所述分路校正单元包括串联连接并且相互耦合在所述分路谐振器的两端之间的至少两个电感器以及连接在所述至少两个电感器的连接节点与所述地之间的电容器。
在另一总体方面，一种滤波器包括：串联谐振器，连接在信号输入端子与信号输出端子之间；分路谐振器，连接在所述串联谐振器的一端与地之间；以及校正单元，包括串联校正单元和分路校正单元，所述串联校正单元包括连接到地的电容器以及相互耦合在所述串联谐振器的一端与所述电容器之间的至少两个串联连接的电感器，所述分路校正单元包括相互耦合在所述分路谐振器的两端之间的至少两个串联连接的电感器以及连接在所述至少两个电感器的连接节点与所述地之间的电容器。
所述一组串联谐振器可与一个或多于一个的串联谐振器对应，所述一组分路谐振器可与一个或多于一个的分路谐振器对应。
通过下面的具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是示出滤波器的示例的截面图；
图2是滤波器的框图的示例；
图3示出了滤波器的电路图的示例；
图4示出了图3的滤波器的频率响应的示例；
图5A是滤波器的电路图的示例；
图5B是滤波器的电路图的另一示例；
图6是校正单元的电路图的示例；
图7是图6的校正单元的变型电路图的示例；
图8A、图8B和图8C是阻抗单元的电路图的示例；
图9是校正单元的电路图的另一示例；
图10是校正单元的电路图的另一示例；
图11示出了应用了图10的校正单元的滤波器的频率响应的示例；以及
图12是校正单元的另一示例的电路图。
在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于这里阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的改变。此外，为了更加清楚和简洁，可省略本领域中已知的特征的描述。
在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅仅为了示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”所述另一元件“上”、直接“连接到”所述另一元件或直接“结合到”所述另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其它元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其它元件。
如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。
尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”、“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中提及的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包括附图中描绘的方位之外还包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为相对于另一元件在“上方”或“上面”的元件将相对于所述另一元件在“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式被定位(例如，旋转90度或者处于其他方位)，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。
在此使用的术语仅是为了描述各种示例，并且将不用于限制本公开。除非上下文另外清楚指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差，附图中所示的形状可能会改变。因此，在此描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括制造期间发生的形状的改变。
在此描述的示例的特征可按照如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式进行组合。此外，虽然在此描述的示例具有多种配置，但如在理解本申请的公开内容后将是显而易见的其它配置是可行的。
图1是示出根据示例的滤波器的截面图。
参照图1，根据示例的滤波器10可包括至少一个体声波谐振器100和盖200。在图1中，滤波器10被示出为包括两个体声波谐振器100。然而，滤波器10可包括一个体声波谐振器100、两个体声波谐振器100或者三个或更多个体声波谐振器100。体声波谐振器100可以是薄膜体声波谐振器(FBAR)。
体声波谐振器100可由利用多个膜组成的层叠结构构成。构成体声波谐振器100的层叠结构可包括基板110、绝缘层115、气腔133、支撑单元134、辅助支撑单元135以及谐振单元155，并且还可包括保护层170和金属层180，其中，谐振单元155包括第一电极140、压电层150和第二电极160。
根据示例的体声波谐振器100的制造工艺，可在绝缘层115上形成牺牲层，然后可去除牺牲层的一部分以形成设置有支撑单元134的图案。这里，辅助支撑单元135可由剩余的牺牲层形成。形成在牺牲层上的图案的上表面的宽度可比下表面的宽度宽，并且连接上表面和下表面的侧表面可以是倾斜的。在牺牲层上形成图案之后，可在通过牺牲层和图案暴露到外部的绝缘层115上形成膜130。
在形成膜130之后，可形成构成支撑单元134的形成的基础的蚀刻停止材料以覆盖膜130。在形成蚀刻停止材料之后，可使蚀刻停止材料的一个表面平坦化，使得形成在牺牲层的上表面上的膜130可暴露到外部。在使蚀刻停止材料的一个表面平坦化的工艺中，可去除蚀刻停止材料的一部分，并且可通过在去除蚀刻停止材料的一部分之后剩余在图案中的蚀刻停止材料而形成支撑单元134。作为使蚀刻停止材料平坦化的工艺的结果，支撑单元134的一个表面和牺牲层可以是大致平坦的。这里，膜130可用作蚀刻停止材料的平坦化工艺的停止层。
此后，气腔130可通过在层叠第一电极140、压电层150、第二电极160等之后蚀刻并去除牺牲层的蚀刻工艺而形成。例如，牺牲层可包括多晶硅(Poly-Si)。气腔133可位于谐振单元155的下部，使得由第一电极140，压电层150和第二电极160组成的谐振单元155可在预定方向上振动。
基板110可利用硅基板组成，并且绝缘层115可被设置为使谐振单元155与基板110电隔离。绝缘层115可利用二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的至少一种形成，但不限于此，并且绝缘层115可通过化学气相沉积、RF磁控溅射或蒸镀形成在基板110上。
可另外在绝缘层115上形成蚀刻停止层。蚀刻停止层可保护基板110和绝缘层115免受蚀刻工艺的影响，并且可充当用于在蚀刻停止层上沉积其它层的底基。
气腔133和支撑单元135可形成在绝缘层115上。如上所述，在形成图案(其中，牺牲层形成在绝缘层上并且支撑单元134设置在牺牲层上)之后，可通过蚀刻并去除牺牲层的蚀刻工艺而形成气腔133，于是第一电极140、压电层150、第二电极160被形成并被层叠。
气腔133可位于谐振单元155的下部，使得由第一电极140、压电层150和第二电极160组成的谐振单元155可在预定方向上振动。支撑单元134可设置在气腔133的一侧上。
支撑单元134的厚度可以与气腔133的厚度相同，但不限于此。因此，由气腔133和支撑单元134设置的上表面可以是大致平坦的。根据示例，谐振单元155可设置在去除了台阶的平坦化表面上，使得体声波谐振器的衰减特性可被改善。
支撑单元134的截面可具有大致梯形的形状。具体地，支撑单元134的上表面的宽度可比下表面的宽度宽，连接上表面和下表面的侧表面可以是倾斜的。支撑单元134可利用在用于去除牺牲层的蚀刻工艺中不被蚀刻的材料形成。例如，支撑单元134可利用与绝缘层115的材料相同的材料形成，并且具体地，支撑单元134可利用二氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)中的一种或它们的组合形成。
根据示例，支撑单元134的侧表面可形成为是倾斜的，以防止在支撑单元134与牺牲层之间的边界处出现陡坡台(abrupt step)，并且支撑单元134的下表面的宽度可形成为是窄的，以防止凹陷现象的发生。例如，支撑单元134的下表面与侧表面之间的角度可以是110°至160°，并且支撑单元134的下表面的宽度可以是2μm至30μm。
辅助支撑单元135可设置在支撑单元134的外部。辅助支撑单元135可利用与支撑单元134的材料相同的材料形成，并且可利用与支撑单元134的材料不同的材料形成。例如，当辅助支撑单元135利用与支撑单元134的材料不同的材料形成时，辅助支撑单元135可以与形成在绝缘层115上的牺牲层在蚀刻工艺之后剩余的一部分相对应。
谐振单元155可包括第一电极140、压电层150和第二电极160。第一电极140、压电层150和第二电极160在竖直方向上叠置的公共区域可位于气腔133的上部。第一电极140和第二电极160可利用金(Au)、钛(Ti)、钽(Ta)、钼(Mo)、钌(Ru)、铂(Pt)、钨(W)、铝(Al)、铱(Ir)和镍(Ni)中的一种或它们的合金形成。压电层150是使电能转换为弹性波形式的机械能的压电效应的层。在压电层150中，可选择性地使用氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)、掺杂的氮化铝、锆钛酸铅、石英和类似化合物。在掺杂的氮化铝的情况下，其还可包括稀土金属、过渡金属或碱土金属。例如，稀土金属可包括钪(Sc)、铒(Er)、钇(Y)和镧(La)中的至少一种，并且以掺杂的氮化铝的总含量为基准，稀土金属的含量可以是1至20at％。过渡金属可包括铪(Hf)、钛(Ti)、锆(Zr)、钽(Ta)和铌(Nb)中的至少一种。此外，碱土金属可包括镁(Mg)。
膜130可利用在形成气腔133的工艺中不能易于被去除的材料形成。例如，当使用卤化物基蚀刻气体(诸如，氟(F)、氯(Cl)或类似气体)去除牺牲层的一部分以形成腔133时，可利用与蚀刻气体反应性低的材料形成膜130。在此示例中，膜130可包括二氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)中的至少一种。此外，膜130可利用包含氧化镁(MgO)、氧化锆(ZrO2)、氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、砷化镓(GaAs)、氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)中的至少一种材料的介电层形成，或者可利用包含铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、铂(Pt)、镓(Ga)和铪(Hf)中的至少一种材料的金属层形成。
根据示例，利用氮化铝(AlN)制成的种子层可形成在膜130上。具体地，种子层可设置在膜130与第一电极140之间。除了氮化铝(AlN)之外，种子层还可使用具有HCP结构的金属或介电质形成。在使用金属形成种子层的示例中，种子层可利用钛(Ti)形成。
保护层170可设置在第二电极160上，以防止第二电极160暴露到外部条件。保护层170可利用氧化硅系列、氮化硅系列、氮化铝系列和氧化铝系列中的一种绝缘材料形成。金属层180可形成在暴露到外部条件的第一电极140和第二电极160上。
谐振单元155可划分为有效区和无效区。谐振单元155的有效区是当在第一电极140和第二电极160上施加电能(诸如，射频信号)时通过压电层150中产生的压电现象而在预定方向上振动和谐振的区域，并且与气腔133的上部处的第一电极140、压电层150和第二电极160在竖直方向上叠置的区域对应。谐振单元155的无效区是即使向第一电极140和第二电极160施加电能也不会由于压电现象而谐振的区域，并且与有效区的外部的区域对应。
谐振单元155基于压电现象而输出具有特定频率的射频信号。具体地，谐振单元155可输出具有与根据压电层150的压电现象的振动对应的谐振频率的射频信号。
盖200可结合到形成多个体声波谐振器100的层叠结构。盖200可形成为具有覆盖件形状，覆盖件形状具有容纳多个体声波谐振器100的内部空间。盖200可以以具有敞开的底表面的六面体形状形成，并且可包括上部以及与上部连接的多个侧部。然而，盖的形状不限于此。
盖220可在中心形成有容纳单元，以容纳多个体声波谐振器100的谐振单元155。层叠结构可在结合区域中结合到多个侧部，并且层叠结构的结合区域可以与层叠结构的边对应。盖220可结合到基板110。此外，盖200可结合到保护层170、膜130、绝缘层115、第一电极140、压电层150、第二电极160和金属层180中的至少一者。
图2是滤波器的框图的示例。参照图2，滤波器10可包括至少一个串联单元11和至少一个分路单元12，至少一个分路单元12设置在至少一个串联单元11与地之间。如图2所示的滤波器10可利用梯型的滤波器结构形成，或者可利用格型的滤波器结构形成。
至少一个串联单元11可设置在输入输入信号的信号输入端子(RFin)与输出输出信号的信号输出端子(RFout)之间，并且分路单元12可设置在串联单元11与地之间。至少一个串联单元11和至少一个分路单元12中的每者可具有图1中示出的体声波谐振器中的至少一个。
例如，当串联单元11包括多个体声波谐振器并且分路单元12包括多个体声波谐振器时，设置在串联单元11中的多个体声波谐振器可串联连接，并且体声波谐振器中的一部分可根据示例而并联连接。此外，设置在分路单元12中的多个体声波谐振器可设置在设置在串联单元11中的多个体声波谐振器的一个节点与地之间。
图3示出了滤波器的示例性电路图，并且图4示出了图3的滤波器的频率响应。
参照图3，滤波器可包括设置在信号输入端子(RFin)与信号输出端子(RFout)之间的串联谐振器(SE)以及设置在串联谐振器(SE)与地之间的分路谐振器(Sh)。
参照图4，第一曲线(曲线1)表示串联谐振器(SE)的频率响应，第二曲线(曲线2)表示分路谐振器(Sh)的频率响应，第三曲线(曲线3)表示包括串联谐振器(SE)和分路谐振器(Sh)的滤波器的频率响应。
串联谐振器(SE)的频率响应具有谐振频率(fr_SE)和反谐振频率(fa_SE)，并且分路谐振器(Sh)的频率响应具有谐振频率(fr_Sh)和反谐振频率(fa_Sh)。
参照滤波器的频率响应，滤波器的带宽可以与谐振器的谐振频率(fr)和反谐振频率(fa)之间的间隔成比例地确定。
为了将滤波器实现为带通滤波器，串联谐振器(SE)的谐振频率(fr_SE)应该高于分路谐振器(Sh)的谐振频率(fr_Sh)，并且串联谐振器(SE)的反谐振频率(fa_SE)应该高于分路谐振器(Sh)的反谐振频率(fa_Sh)。例如，分路谐振器(Sh)的压电层可实现为比串联谐振器(SE)的压电层厚，从而可设置如上所述的谐振频率与反谐振频率之间的关系。
另一方面，可根据下面的式1和式2来限定带宽和有效的机电耦合系数Kt2。
式1：
式2：
另一方面，可通过将无源元件连接到串联谐振器(SE)和分路谐振器(Sh)来调整滤波器的带宽。具体地，为了在谐振器的谐振频率(fr)固定的状态下通过仅改变反谐振频率(fa)来调整带宽，可将无源元件并联连接到串联谐振器。例如，当电容器与串联谐振器(SE)并联连接时，反谐振频率(fa_SE)可被调整为低。然而，当参照式1，滤波器的带宽变得较窄时，它可能不用于增加带宽的目的。作为另一示例，当电感器与串联谐振器(SE)并联连接时，串联谐振器(SE)的反谐振频率(fa_SE)可被调整为高，从而可增加带宽。
然而，当电感器与串联谐振器(SE)并联连接时，可产生反谐振频率的谐波，使得衰减特性劣化，并且可能需要具有足够高的电感的电感器来增加带宽，使得品质因数Q和插入损耗特性可能劣化。
图5A是滤波器的示例的电路图。
参照图5A，根据示例的滤波器10可包括设置在信号输入端子(RFin)与信号输出端子(RFout)之间的串联谐振器(SE)、设置在串联谐振器(SE)与地之间的分路谐振器(Sh)以及校正单元1000。串联谐振器(SE)与包括在图2的串联单元11中的配置对应，分路谐振器(Sh)与包括在图2的分路单元12中的配置对应。
校正单元1000可包括设置在串联谐振器(SE)的两端处的串联校正单元1000a和设置在分路谐振器(Sh)的两端处的分路校正单元1000b中的至少一者。例如，串联校正单元1000a可设置在串联谐振器(SE)的两端与地之间，分路校正单元1000b可设置在分路谐振器(Sh)的两端与地之间。
在图5A中，滤波器10被示出为包括一个串联谐振器(SE)和一个分路谐振器(Sh)。然而，可设置多个串联谐振器(SE)和多个分路谐振器(Sh)。在此示例中，串联校正单元1000a可设置在串联连接或并联连接的多个串联谐振器(SE)中的一部分的串联谐振器(SE)的两端之间，分路校正单元1000b可设置在串联连接或并联连接的多个分路谐振器(Sh)中的一部分的分路谐振器(Sh)的两端之间。更具体地，当校正单元应用到并联连接的谐振器时，校正单元可以与并联连接的谐振器并联地设置，并且当校正单元应用到串联连接的谐振器时，校正单元可以与由串联连接的谐振器构成的整个电路的两端处的节点并联地设置。
串联校正单元1000a可调整串联谐振器(SE)的反谐振频率(fa_SE)，并且分路校正单元1000b可调整分路谐振器(Sh)的反谐振频率(fa_Sh)。
在图5A中，校正单元1000被示出为包括串联校正单元1000a和分路校正单元1000b两者。然而，根据示例，校正单元1000可包括串联校正单元1000a和分路校正单元1000b中的至少一者或者包括串联校正单元1000a和分路校正单元1000b两者。
在下文中，为了便于解释，假设校正单元1000仅包括串联校正单元1000a，并且将详细地描述示例。然而，下面的描述可应用于分路校正单元1000b。
图5B是根据示例的滤波器的电路图。
参照图5B，滤波器10可包括多个串联谐振器(S1至S5)和多个分路谐振器(Sh1至Sh5)。多个串联谐振器(S1至S5)可串联连接在信号输入端子(RFin)与信号输出端子(RFout)之间。例如，第一串联谐振器S1、第二串联谐振器S2、第三串联谐振器S3、第四串联谐振器S4和第五串联谐振器S5可串联连接。
多个分路谐振器(Sh1至Sh5)可单独地设置或连接在多个串联谐振器S1至S5与地之间。例如，多个分路谐振器(Sh1至Sh5)中的每个分路谐振器可设置在不同的串联谐振器(S1至S5)与地之间。
第一分路谐振器Sh1可设置在第一串联谐振器S1和第二串联谐振器S2之间的节点与地之间，第二分路谐振器Sh2可设置在第二串联谐振器S2和第三串联谐振器S3之间的节点与地之间，第三分路谐振器Sh3可设置在第三串联谐振器S3和第四串联谐振器S4之间的节点与地之间，第四分路谐振器Sh4可设置在第四串联谐振器S4和第五串联谐振器S5之间的节点与地之间，第五分路谐振器Sh5可设置在第五串联谐振器S5和信号输出端子(RFout)之间的节点与地之间。
图6是根据示例的校正单元的电路图。
参照图6，校正单元1000可包括电感器单元1100和阻抗单元1200，电感器单元1100包括多个电感器，阻抗单元1200包括至少一个电容器。
电感器单元1100可包括至少一个电感器。至少一个电感器可设置在串联谐振器(SE)的两端与地之间的以Y形连接形式连接的三个节点的单元中。
参照图6，电感器单元1100可包括：电感器(La)和电感器(Lc)，串联地设置在串联谐振器(SE)的两端处；以及电感器(Lb)，设置在电感器(La)与电感器(Lc)之间的节点处。在图6中，电感器单元1100被示出为包括三个电感器La、Lb和Lc。然而，这仅是示例，并且电感器单元1100可包括三个电感器La、Lb和Lc中的至少一个或包括多于三个的电感器。
在示例中，电感器单元可连接在多个串联谐振器中的一组串联谐振器和多个分路谐振器中的一组分路谐振器中的至少一者的两端之间。在示例中，一组串联谐振器可等同于一个串联谐振器或多于一个串联谐振器。类似地，一组分路谐振器可等同于一个分路谐振器或多于一个分路谐振器。
此外，在图6中，电感器单元1100被示出为包括三个电感器La、Lb和Lc。然而，这仅是示例。电感器单元1100可包括三个电感器La、Lb和Lc中的两个电感器，并且剩余的电感器可通过两个电感器的互阻抗形成。阻抗单元1200可包括设置在电感器(Lb)与地之间的阻抗Z。
图7是图6的校正单元的变型的电路图的示例。
参照图7，根据Y到D的转换，图6的阻抗单元1200的阻抗Z可转换为与电感器(La)串联连接的阻抗A×Z、与电感器(Lb)串联连接的阻抗C×(-1/Z)以及与电感器(Lc)串联连接的阻抗B×Z。
电感器La和阻抗A×Z的总阻抗ZA通过在滤波器的频率响应中的带宽之外形成另外的极点来改善滚降特性，并且电感器Lb和阻抗C×(-1/Z)的总阻抗ZB并联连接到串联谐振器SE，以改变串联谐振器SE的反谐振频率fa_SE，电感器Lc和阻抗B×Z的总阻抗ZC并联连接到分路谐振器(Sh)，可改变分路谐振器(Sh)的反谐振频率(fa_Sh)。
这里，阻抗ZA、阻抗ZB和阻抗ZC可根据下面的式3被确定。式3：
图8A、图8B和图8C是根据示例的阻抗单元的电路图。
参照图8A，阻抗单元1200可包括电容器C1，并且参照图8B，阻抗单元1200还可包括与图8A的电容器C1并联连接的电感器L1。此外，参照图8C，阻抗单元1200还可包括与电容器C1和电感器L1并联连接的电容器C2和电感器L2的电路。
根据示例的阻抗单元1200可包括一个电容器、或者至少一个电容器和至少一个电感器，以改变滤波器的频率响应。
图9是根据另一示例的校正单元的电路图。
由于根据图9的示例的校正单元与根据图6的示例的校正单元类似，因此，将省略重复的描述并且将主要描述差异。
参照图9，校正单元1000可包括电感器单元1100、阻抗单元1200和校正谐振器1300。校正谐振器1300可并联连接到阻抗单元1200。校正谐振器1300可具有与滤波器10的串联谐振器(SE)和分路谐振器(Sh)中的一者的频率特性相同的频率特性。例如，校正谐振器1300可具有与串联谐振器(SE)的谐振频率相同的谐振频率和与串联谐振器(SE)的反谐振频率相同的反谐振频率，或者可具有与分路谐振器(Sh)的谐振频率相同的谐振频率和与分路谐振器(Sh)的反谐振频率相同的反谐振频率。
图10是根据另一示例的校正单元的电路图。
参照图10，电感器单元1100可包括串联地设置在串联谐振器(SE)的两端的电感器Lx和电感器Ly。阻抗单元1200可包括设置在电感器Lx和电感器Ly的连接节点与地之间的电容器C。电感器单元1100的电感器Lx和电感器Ly可彼此连接，并且电感器Lx和电感器Ly的耦合系数可具有正号。换句话说，电感器Lx和电感器Ly可通过直接耦合方式连接。
图11是示出应用了根据图10的示例的校正单元的滤波器的频率响应的示图。
在图11中，第一曲线(曲线1)表示将根据图10的示例的校正单元应用到串联谐振器(SE)的滤波器的频率响应，并且第二曲线(曲线2)表示与未应用校正单元的比较示例对应的滤波器的频率响应。
参照图11的第一曲线(曲线1)和第二曲线(曲线2)，可看出，与根据比较示例的滤波器相比，根据图10的示例的滤波器具有更宽的带宽和显著改善的插入损耗特性。
图12是根据另一示例的校正单元的电路图。
参照图12，电感器单元1100可包括串联地设置在串联谐振器(SE)的一端处的电感器Lx和电感器Ly。具体地，电感器单元1100可包括与串联谐振器(SE)的一端连接的电感器Ly以及与电感器Ly连接的电感器Lx。电感器Lx与电感器Ly的连接节点可连接到串联谐振器(SE)的另一端。阻抗单元1200可包括设置在电感器Lx与地之间的电容器C。电感器单元1100的电感器Lx和电感器Ly可彼此连接，并且电感器Lx和电感器Ly的耦合系数可具有负号。换句话说，电感器Lx和电感器Ly可以以反向耦合方式耦合。
以上描述的校正单元的各个示例可以以相同的形式或不同的形式应用于串联校正单元和分路校正单元。例如，图10的示例的校正单元可应用于串联校正单元和分路校正单元，并且作为另一示例，图12的示例的校正单元可应用于串联校正单元，并且图10的示例的校正单元可应用于分路校正单元。
如以上所阐述的，在根据示例的滤波器中，可防止根据当具有足够高的电感的电感器连接到串联谐振器以增加带宽时产生的反谐振频率的衰减特性、品质因数Q和插入损耗的劣化。
尽管本公开包括具体示例，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在形式和细节方面对这些示例做出各种改变。这里描述的示例仅被视为描述性意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将应该被认为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的方式来组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，和/或由其他组件或其等同物来替换或增添所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的全部变型将被理解为被包括在本公开中。
Claims (17)
1.一种滤波器，所述滤波器包括：
串联单元，包括多个串联谐振器；
分路单元，包括多个分路谐振器，所述分路单元设置在所述多个串联谐振器与地之间；以及
校正单元，所述校正单元包括：
电感器单元，设置在所述多个串联谐振器中的一组串联谐振器与所述多个分路谐振器中的一组分路谐振器中的至少一者的两端之间；以及
阻抗单元，设置在所述电感器单元与地之间。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述一组串联谐振器串联连接，并且所述一组分路谐振器并联连接。
3.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述电感器单元包括至少一个电感器，所述至少一个电感器按照以Y形连接形式连接的三个节点的构造设置在所述一组串联谐振器中的至少一个串联谐振器的两端与所述地之间，或设置在所述一组分路谐振器中的至少一个分路谐振器的两端与所述地之间。
4.根据权利要求3所述的滤波器，其中，所述电感器单元包括设置在所述三个节点中的不同节点处的三个电感器。
5.根据权利要求3所述的滤波器，其中，所述电感器单元包括设置在所述三个节点中的不同节点处的两个电感器。
6.根据权利要求5所述的滤波器，其中，所述两个电感器彼此耦合，并且所述两个电感器的互电感形成在所述三个节点的剩余的节点中。
7.根据权利要求6所述的滤波器，其中，所述两个电感器的耦合系数具有正号。
8.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述电感器单元包括至少两个电感器，所述至少两个电感器串联连接在所述一组串联谐振器和所述一组分路谐振器中的一者的第一端与所述阻抗单元之间，并且所述至少两个电感器的连接节点连接到所述一组串联谐振器的第二端或所述一组分路谐振器的第二端。
9.根据权利要求8所述的滤波器，其中，所述至少两个电感器彼此耦合，并且所述至少两个电感器的互电感形成在所述至少两个电感器的所述连接节点与所述一组串联谐振器的所述第二端之间。
10.根据权利要求8所述的滤波器，其中，所述至少两个电感器的耦合系数具有负号。
11.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述阻抗单元包括设置在所述电感器单元与所述地之间的第一电容器。
12.根据权利要求11所述的滤波器，其中，所述阻抗单元还包括与所述第一电容器并联连接的第一电感器。
13.根据权利要求12所述的滤波器，其中，所述阻抗单元还包括彼此串联连接的第二电容器和第二电感器，并且所述第二电容器和所述第二电感器与并联连接的所述第一电容器和所述第一电感器并联连接。
14.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述校正单元还包括与所述阻抗单元并联连接的校正谐振器，并且所述校正谐振器具有与所述串联谐振器和所述分路谐振器中的一者的频率特性相同的频率特性。
15.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述一组串联谐振器与一个或多于一个的串联谐振器对应，所述一组分路谐振器与一个或多于一个的分路谐振器对应。
16.一种滤波器，所述滤波器包括：
串联谐振器，设置在信号输入端子与信号输出端子之间；
分路谐振器，设置在所述串联谐振器的一端与地之间；以及
校正单元，所述校正单元包括：
串联校正单元，包括至少两个电感器和电容器，所述至少两个电感器串联连接并且相互耦合在所述串联谐振器的两端之间，所述电容器设置在所述至少两个电感器的连接节点与地之间；以及
分路校正单元，包括至少两个电感器和电容器，所述至少两个电感器串联连接并且相互耦合在所述分路谐振器的两端之间，所述电容器设置在所述至少两个电感器的连接节点与所述地之间。
17.一种滤波器，所述滤波器包括：
串联谐振器，设置在信号输入端子与信号输出端子之间；
分路谐振器，设置在所述串联谐振器的一端与地之间；以及
校正单元，所述校正单元包括：
串联校正单元，包括连接到地的电容器以及至少两个串联连接的电感器，所述至少两个串联连接的电感器相互耦合在所述串联谐振器的一端与所述电容器之间；以及
分路校正单元，包括至少两个串联连接的电感器和电容器，所述至少两个串联连接的电感器相互耦合在所述分路谐振器的两端之间，所述电容器设置在所述至少两个电感器的连接节点与所述地之间。
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