CN115412053A - 可切换声波滤波器和相关多路复用器 - Google Patents

Abstract

本公开的方面涉及可切换声波滤波器。可切换声波滤波器可以包括开关，该开关被配置为在第一状态将声波谐振器电连接到节点并且在第二状态将声波谐振器与节点电隔离。可切换声波滤波器可以在第一状态中用至少所述声波谐振器和第二声波谐振器对射频信号进行滤波。可切换声波滤波器可以在第二状态中用至少第二声波谐振器对射频信号进行滤波。还公开了相关的多路复用器、射频系统、无线通信设备、和方法。

Description

可切换声波滤波器和相关多路复用器

优先权申请的交叉引用

在本申请的申请数据表中指认为外国或本国优先权的任何和全部申请都根据37C.F.R.§1.57而引入本文作为参考。本申请要求2021年5月28日提交的题为“SWITCHABLEACOUSTIC WAVE FILTER AND RELATED MULTIPLEXERS”的美国临时申请号63/194,760、2021年6月9日提交的题为“SWITCHABLE ACOUSTIC WAVE FILTER”的美国临时申请号63/208,600、和2021年6月9日提交的题为“MULTIPLEXER WITH SWITCHABLE ACOUSTIC WAVEFILTER”的美国临时申请号63/208,620的优先权，它们每个的公开内容均通过引用整体并入本文并用于所有目的。

技术领域

本公开的实施例涉及滤波器，包括声波谐振器。

相关技术说明

声波滤波器可以包括布置成对射频信号进行滤波的多个声波谐振器。示例声波滤波器包括表面声波(SAW)滤波器和体声波(BAW)滤波器。BAW滤波器包括BAW谐振器。示例BAW谐振器包括薄膜体声波谐振器(FBAR)和BAW固态安装谐振器(SMR)。SAW滤波器包括SAW谐振器。示例SAW谐振器包括温度补偿SAW谐振器、非温度补偿SAW谐振器和多层压电基板(MPS)SAW谐振器。

声波滤波器可以在射频电子系统中实现。例如，移动电话射频前端中的滤波器可以包括声波滤波器。声波滤波器可以是带通滤波器或带阻滤波器。可以将多个声波滤波器布置为多路复用器。例如，可以将两个声波滤波器布置为双工器。存在与使用多路复用器的不同滤波器对具有相对接近频率的信号滤波相关联的技术挑战。此外，有多种工程权衡折衷与在不同条件下滤波信号的滤波器关联。

发明内容

权利要求中描述的每一项创新都有几个方面，没有一个方面单独负责其所需的属性。在不限制权利要求的范围的情况下，现在将简要描述本公开的一些突出特征。

本公开的一个方面是可切换声波滤波器，其包括第一声波谐振器、第二声波谐振器和开关，所述开关被配置为在第一状态将第一声波谐振器电连接到可切换声波滤波器的节点，并在第二状态将第一声波谐振器与可切换声波滤波器的节点电隔离。可切换声波滤波器被配置为接收射频信号，在第一状态中用至少第一声波谐振器和第二声波谐振器对射频信号进行滤波，并在第二状态中用至少第二声波谐振器对射频信号进行滤波。

可切换声波滤波器在第一状态中可以具有与在第二状态中不同的带宽。在第二状态，开关可以将第一声波谐振器的电极电连接到终端阻抗。

可切换声波滤波器可以包括第三声波谐振器。开关可以在第一状态将第三声波谐振器与节点电隔离，并在第二状态将第三声波谐振器电连接到节点。第一声波谐振器和第三声波谐振器可以具有不同的谐振频率。

第一声波谐振器可以是串联谐振器。或者，第一声波谐振器可以是并联谐振器。在一些应用中，第一声波谐振器可以是体声波谐振器。

可切换声波滤波器可以是带通滤波器。可切换声波滤波器可以是带阻滤波器。可切换声波滤波器可以被配置为对无线局域网信号进行滤波。可切换声波滤波器可以被配置为滤波蜂窝信号。可切换声波滤波器可以具有单个开关损耗。

可切换声波滤波器可以包括第二开关和第四声波谐振器。第二开关可在不同状态中将第四声波谐振器与可切换声波滤波器的第二节点电连接和电隔离。

本公开的另一方面是一种多路复用器，其包括可切换声波滤波器和在公共节点处耦接到可切换声波滤波器的第二滤波器。可切换声波滤波器包括第一声波谐振器、第二声波谐振器和开关。开关被配置为在第一状态中将第一声波谐振器电连接到可切换声波滤波器的节点并且在第二状态中将第一声波谐振器与可切换声波滤波器的节点电隔离。可切换声波滤波器被配置为接收射频信号，在第一状态中用至少第一声波谐振器和第二声波谐振器对射频信号进行滤波，并在第二状态中用至少第二声波谐振器对射频信号进行滤波。

第二滤波器可以是第二可切换声波滤波器，其被配置为将声波谐振器选择性电耦接到第二滤波器的节点。多路复用器可以包括耦接到公共节点的第三滤波器。

可切换声波滤波器可以具有单个开关损耗。该第二状态可以与共存相关联。

本公开的另一方面是一种射频滤波方法。该方法包括在第一状态用可切换声波滤波器的至少第一声波谐振器和第二声波谐振器对射频信号进行滤波，将可切换声波滤波器的状态从第一状态切换到第二状态，以及在第二状态用可切换声波滤波器的至少第二声波谐振器而不用第一声波谐振器来滤波射频信号。

切换可以改变可切换声波滤波器的带宽。可切换声波滤波器可以具有单个开关损耗。

本公开的另一方面是具有可切换声波滤波器的多路复用器。多路复用器包括被配置为接收射频信号的第一滤波器和在公共节点处连接到第一滤波器的第二滤波器。第一滤波器包括一个或多个声波谐振器、可切换声波谐振器和可配置成至少第一状态和第二状态的开关。开关被配置为选择可切换声波谐振器的不同子集以在第一状态而不是在第二状态与至少一个或多个声波谐振器一起对射频信号进行滤波。

第二状态可以与共存相关联。第一滤波器可以具有相对于第一状态更低的关联于第二状态的工作频带。第一滤波器可以是具有通带的带通滤波器，其中通带覆盖相对于第一状态更小的第二状态的频率范围。第一滤波器可以是具有阻带的带阻滤波器，其中阻带覆盖相对于第一状态更小的第二状态的频率范围。

可切换声波谐振器可以包括串联谐振器。可切换声波谐振器可以包括并联谐振器。

第一滤波器的频带边缘和第二滤波器的频带边缘可以在开关的第一状态中比在开关的第二状态中频率更接近。第一状态可以与第二滤波器不工作相关联，第二状态可以与共存相关联。

第二滤波器可以包括第二开关和第二可切换声波谐振器。第一滤波器可以被配置为通过在第一状态和第二状态之间切换开关来移动第一滤波器的频率响应的频带边缘。第二滤波器可以被配置为利用第二开关移动第二滤波器的频率响应的频带边缘。多路复用器可以包括耦接在第一滤波器和第二滤波器两者与多路复用器的天线节点之间的电感-电容电路。电感电容滤波器可以衰减开关产生的谐波。

第一滤波器可以是带通滤波器并且第二滤波器可以是带阻滤波器。第一滤波器可以是带阻滤波器并且第二滤波器可以是带通滤波器。第一滤波器和第二滤波器可以是带通滤波器。

第一滤波器可以具有单个开关损耗。第一滤波器可以包括第二开关和第二可切换声波谐振器。

第一滤波器和第二滤波器可以被配置为对与不同频带相关联的射频信号进行滤波。不同的频带可以包括无线局域网频带和蜂窝频带。

第一滤波器和第二滤波器可以具有彼此相距在5兆赫兹以内的相应频带边缘。

不同的子集可以包括第一子集和第二子集，其中第一子集包括第一可切换声波谐振器并且第二子集包括第二可切换声波谐振器。

本公开的另一方面是一种无线通信，其包括天线开关、天线和天线复用器。天线复用器包括第一滤波器和在公共节点处耦接到第一滤波器的第二滤波器。第一滤波器处在天线开关和天线之间的信号路径中，第一滤波器被配置为接收射频信号，第一滤波器包括一个或多个声波谐振器、可切换声波谐振器和可配置为至少第一状态和第二状态的开关，所述开关被配置为选择可切换声波谐振器的不同子集以在第一状态而不是在第二状态与至少一个或多个声波谐振器一起对射频信号进行滤波。

本公开的另一方面是一种可切换滤波器，其包括一个或多个声波谐振器、可切换声波谐振器和可配置为至少第一状态和第二状态的开关。所述开关被配置为选择可切换声波谐振器的不同子集以在第一状态而不是在第二状态与至少一个或多个声波谐振器一起对射频信号进行滤波。

为了概括本公开的目的，本文已经描述了创新的一些方面、优点和新特征。应当理解，不一定所有这些优点都可以根据任何具体实施例来实现。因此，这些创新可以以实现或优化本文所教导的一个优点或一组优点、而不必实现本文所教导或建议的其他优点的方式来体现或执行。

附图说明

现在将参考附图以非限制性示例的方式描述本公开的实施例。

图1A、1B和1C是根据实施例的多路复用器的示意框图。

图2是根据实施例的具有可切换带阻滤波器的多路复用器的示意图。

图3是根据实施例的具有可切换带通滤波器的多路复用器的示意图。

图4是根据实施例的具有可切换带阻滤波器和可切换带通滤波器的多路复用器的示意图。

图5A是可切换带通滤波器的插入损耗曲线图，比较了全通带和用于适应共存的通带。

图5B是可切换带阻滤波器的阻带的频率响应曲线图，比较了全阻带和用于适应共存的阻带。

图6A是可切换带通滤波器的频率响应曲线图，比较了全通带和用于适应共存的通带。

图6B是用于阻带的可切换带通滤波器的放大频率响应曲线图，比较了全阻带和用于适应共存的阻带。

图7是根据实施例的可切换带通滤波器的示意图。

图8是根据另一实施例的可切换带通滤波器的示意图。

图9是根据实施例的可切换带阻滤波器的示意图。

图10是根据另一实施例的可切换带阻滤波器的示意图。

图11是图示了根据实施例被配置为将并联谐振器选择性地电连接到声波滤波器的节点的开关的示意图。

图12是图示了根据实施例被配置为将串联谐振器选择性地电连接到声波滤波器的节点的开关的示意图。

图13是根据实施例的多路复用器的示意框图。

图14A是根据实施例的具有可切换滤波器的多路复用器的示意图。

图14B是根据实施例的具有可切换滤波器的多路复用器的示意图。

图15是根据另一实施例的具有可切换滤波器的多路复用器的示意图。

图16是根据另一实施例的具有可切换滤波器的多路复用器的示意图。

图17是根据实施例的具有可切换滤波器的多路复用器的示意图。

图18是根据另一实施例的具有可切换滤波器的多路复用器的示意图。

图19是根据另一实施例的具有可切换滤波器的多路复用器的示意图。

图20是根据实施例的具有可切换滤波器的多路复用器的示意图。

图21是根据实施例的具有可切换滤波器的多路复用器的示意图，所述可切换滤波器具有终端阻抗。

图22是根据另一实施例的具有可切换滤波器的多路复用器的示意图，该可切换滤波器具有终端阻抗。

图23是根据实施例的具有多路复用器的射频系统的示意图。

图24是根据实施例的包括滤波器的无线通信设备的示意框图。

具体实施方式

以下对一些实施例的描述呈现了对具体实施例的各种描述。然而，本文描述的创新可以以多种不同的方式来体现，例如，如权利要求所定义和涵盖的。在本说明书中，参考了附图，其中同样的附图标记可以表示相同或功能相似的元件。应当理解，图中所示的元件不一定按比例绘制。此外，应当理解，一些实施例可以包括比图中所示更多的元件和/或图中所示元件的子集。此外，一些实施例可以结合来自两个或更多个附图的特征的任何合适组合。

天线复用器是耦接在天线和多个射频信号路径之间的多路复用器。在一些应用中，天线复用器可以频域复用具有相对接近频率的信号。示例天线复用器可以在中高频带(MHB)信号和2.4吉赫兹(GHz)Wi-Fi信号之间进行双信(diplex)。例如，MHB信号可以是频带40信号。由于2.4GHz Wi-Fi频带在2.4GHz处具有较低频带边缘，而频带40信号在2.4GHz处具有较高频带边缘，因此示例天线复用器的性能可能会在2.4GHz处和/或附近显著降低，原因是零频率过渡。在本例中，天线复用器负载损耗在2.4GHz附近可能很大。

为了避免这种性能下降，天线复用器可以包括一个频带具有更好性能并牺牲另一频带的性能的设计。例如，在第一种设计中，天线复用器可以包括一个频带边缘在2.36GHz附近的滤波器，以覆盖高达2.36GHz的MHB，并包括另一个滤波器，以覆盖从2.4GHz到2.48GHz的整个2.4GHz Wi-Fi频带。第二种设计可以覆盖高达2.4GHz的整个MHB范围，并牺牲2.4GHz Wi-Fi的低频段边缘。由于这两种设计具有不同的MHB路径带宽，因此可以实施两种不同的滤波器。为了支持MHB带宽覆盖的两种场景，开关可以根据需要在两个分开的滤波器之间切换。一些可切换设计涉及两个开关，一个开关位于滤波器输入端，一个位于滤波器输出端。因此，在此类设计中，会将两个开关损耗添加到总滤波器损耗中。

本公开的方面涉及切换一个或多个具体声波谐振器以调整滤波器的带宽。这种滤波器可以利用声波谐振器特性并切换单个声波谐振器或声波谐振器子集以调整带宽。相应地，这样的滤波器可以在滤波器总损耗中仅包含一个开关损耗的情况下实现。这种滤波器可以具有单个开关损耗。此外，由于仅切换单个声波谐振器或声波谐振器子集，因此物理布局和实施明显小于具有两个完整滤波器的解决方案。这种物理面积的减少在空间受限的用户设备设计(例如蜂窝电话)中可以是显著的。

可切换声波滤波器可以包括第一声波谐振器、第二声波谐振器、和开关，该开关被配置为在第一状态中将第一声波谐振器电连接到可切换声波滤波器的节点，并在第二状态中将第一声波谐振器与所述可切换声波滤波器的节点电隔离。可切换滤波器可以接收射频信号，在第一状态中用至少第一声波谐振器和第二声波谐振器对射频信号进行滤波，在第二状态中用至少第二声波谐振器对射频信号进行滤波。该开关还可以在第一状态将第三声波谐振器与节点电隔离，并在第二状态将第三声波谐振器电连接到节点。相应地，开关可以在不同状态选择第一声波谐振器或第三声波谐振器来对射频信号进行滤波。

本文公开的可切换滤波器可以在多路复用器(例如天线复用器)中实现。可以切换多路复用器的一个或多个滤波器以调整带宽。可以通过切换到一个或多个声波谐振器来调整带宽。

当多路复用器的两个滤波器具有在频域中彼此相对接近的频带边缘时，将两个滤波器中的至少一个实现为可切换滤波器可以在两个滤波器的频带边缘之间产生用于共存的分隔、并为两个滤波器中的至少一个保持全带宽而不共存。这会为共存而牺牲性能，或实现高滤波器性能。在本文公开的可切换滤波器无共存的情况下比有共存的情况下，两个滤波器的频带边缘在频率上可以彼此更接近。本文公开的可切换声波滤波器可以选择性地电耦接滤波器中的声波谐振器以调整共存时和不共存时的性能。

多路复用器可以包括可切换声波滤波器。多路复用器可以包括第一滤波器和在公共节点处连接到第一滤波器的第二滤波器。第一滤波器可以包括一个或多个声波谐振器、可切换的声波谐振器以及可配置成至少第一状态和第二状态的开关。开关可以选择可切换声波谐振器的不同子集以在第一状态而不是在第二状态与至少一个或多个声波谐振器一起对射频信号进行滤波。选择可切换声波谐振器的不同子集可以在频域中移动第一滤波器的频带边缘。作为示例，不同子集可以包括第一子集和第二子集，其中第一子集仅包括第一可切换声波谐振器并且第二子集仅包括第二可切换声波谐振器。第二滤波器在一些应用中也可以是可切换的。在一些应用中，可切换声波滤波器可以是带通滤波器。在一些其他应用中，可切换声波滤波器可以是带阻滤波器。

本文公开的实施例可以实现优于其他滤波器和多路复用器的技术优势。本文公开的实施例可以实现降低的滤波器切换损耗。本文公开的一些可切换滤波器可具有单个开关损耗。与针对不同条件使用单独的滤波器相比，本文公开的实施例可以用更简单的架构和更少的声波谐振器来实现。这可以有利地导致更小的物理布局和更低的成本。

图1A、1B和1C是根据实施例的多路复用器的示意框图。这些多路复用器可以包括两个声波滤波器。这些声波滤波器中的一个是带通滤波器，而另一个声波滤波器是带阻滤波器。这些声波滤波器之一或两者可以是可切换的。图1A、1B和1C中所示的示例多路复用器是双信器(diplexer)。

图1A图示了多路复用器10，其包括带通滤波器12和可切换带阻滤波器14。带通滤波器12和可切换带阻滤波器14都可以是声波滤波器。带通滤波器12可以对第一RF节点RF1和天线节点ANT之间传播的第一射频(RF)信号进行滤波。天线节点ANT是多路复用器10的公共节点，在此处，带通滤波器12和可切换带阻滤波器相互连接。第一RF信号可以是Wi-Fi信号，例如2.4GHz Wi-Fi信号。Wi-Fi信号是无线局域网(WLAN)信号的一个示例。

可切换带阻滤波器14可以对第二RF节点RF2和天线节点ANT之间传播的第二RF进行滤波。第二RF信号可以在蜂窝工作频带内。可切换带阻滤波器14可以阻挡通常对应于带通滤波器12的通带的频率分量。在第二RF节点RF2和天线节点ANT之间传播的信号可以是中高频带(MHB)信号。可切换带阻滤波器14可提供带通滤波器的通带中的阻带，例如MHB带通滤波器内的2.4GHz Wi-Fi阻带。

可切换带阻滤波器14可在第一状态和第二状态中工作。在第一状态，可切换带阻滤波器14可以具有对应于带通滤波器12的全通带的阻带。在第二状态，可切换带阻滤波器14可以具有阻带，其中该阻带的下频带边缘低于带通滤波器12的通带的下边缘。可切换带阻滤波器14可以移动阻带的下边缘，使之在第二状态相对于在第一状态更远离带通滤波器12的通带的下边缘。在第一状态，带通滤波器12可以是不工作的并且不对射频信号进行滤波。第二种状态可以是用于共存的。

图1B图示了多路复用器15，其包括可切换带通滤波器16和带阻滤波器18。可切换带通滤波器16和带阻滤波器18都可以是声波滤波器。可切换带通滤波器16可在第一状态和第二状态中工作。在第一状态，可切换带通滤波器16可以具有对应于全工作频带的通带。在第二状态，可切换带通滤波器16可以具有通带，该通带的下频带边缘高于工作频带的下端。可切换带通滤波器16可以移动通带的下边缘，使之在第二状态相对于在第一状态更远离带阻滤波器18的阻带的下边缘。在第一状态，带阻滤波器18可以是不工作的并且不过滤射频信号。第二种状态可以是用于共存的。带阻滤波器18可以具有通常与可切换带通滤波器16相关联的工作频带的通带对应的阻带。

图1C图示了多路复用器19，其包括可切换带通滤波器16和可切换带阻滤波器14。在多路复用器19中，带通滤波器和带阻滤波器都是可切换的。为了共存，可切换带通滤波器16可以移动其通带的边缘并且可切换带阻滤波器14可以移动其阻带的边缘。在共存情况下，多路复用器19中的可切换带通滤波器16可以减小其通带、可切换带阻滤波器14可以减小其阻带。无共存时，可切换带通滤波器16可以具有全通带、可切换带阻滤波器14可以具有全阻带。

图1A、1B和1C的带阻滤波器可以在带通滤波器、低通滤波器、或高通滤波器的较大通带中提供阻带。作为一个示例，图1A、1B和1C的带阻滤波器可以在通过MHB信号的带通滤波器中提供2.4GHz Wi-Fi阻带。

虽然图1A、1B和1C的多路复用器每个都包括带通滤波器和带阻滤波器，但是这些实施例的任何合适的原理和优点都可以应用于具有多个带通滤波器的多路复用器和/或具有多个带阻滤波器的多路复用器。

尽管参考图1A至图1C讨论了移动滤波器的一些频带边缘，但是这里公开的任何合适的原理和优点可以应用于声波滤波器的任何频带边缘或者应用于声波的两个或更多个频带边缘。

图1A、1B和1C的多路复用器的示例将分别参考图2、3和4进行讨论。

图2是根据实施例的多路复用器20的示意图，多路复用器20具有带通滤波器22和可切换带阻滤波器24。多路复用器20是图1A的多路复用器10的示例。图示的多路复用器20是双信器。多路复用器20包括带通滤波器22、可切换带阻滤波器24和无源阻抗网络26。

带通滤波器22包括声波谐振器R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7。这些声波谐振器可以包括一个或多个表面声波(SAW)谐振器、一个或多个体声波(BAW)谐振器、一个或多个其他声波谐振器、或其任何合适的组合。作为一个示例，声波谐振器R1至R7可以是BAW谐振器。例如，带通滤波器22可以具有用于通过2.4GHz Wi-Fi信号的通带。2.4GHz Wi-Fi的工作频带可以从2.40GHz到2.48GHz。

如图所示，可切换带阻滤波器24包括电容器C1、电感器L1、声波谐振器R8、R9A、R9B和开关28。声波谐振器R8、R9A、R9B可以包括一个或多个SAW谐振器、一个或多个BAW谐振器、一个或多个其他声波谐振器、或其任何合适的组合。作为一个示例，声波谐振器R8、R9A、R9B可以是BAW谐振器。声波谐振器R9A、R9B是多路复用器20中的可切换声波谐振器。

开关28在串联声波谐振器R9A和R9B之间进行选择，以包括在对RF信号进行滤波的可切换带阻滤波器24的声波谐振器的组中。在第一状态，开关28可以将第一串联声波谐振器R9A电连接到可切换带阻滤波器24的节点N1。开关28还可以在第一状态将第二串联声波谐振器R9B与节点N1电隔离。声波谐振器R8和R9A在第一状态对RF信号进行滤波。声波谐振器R9B在第一状态不对RF信号进行滤波。

在第二状态，开关28可以将第二串联声波谐振器R9B电连接到节点N1。开关28还可以在第二状态将第一串联声波谐振器R9A与节点N1电隔离。声波谐振器R8和R9B在第二状态对RF信号进行滤波。声波谐振器R9A在第二状态不对RF信号进行滤波。如图所示，可切换带阻滤波器24处于第二状态。

在一些应用中，开关28可以在第三状态将串联声波谐振器R9A和R9B两者电连接到节点N1。

串联声波谐振器R9A和R9B可以具有一个或多个彼此不同的特性。串联声波谐振器R9A和R9B的一个或多个不同特性可包括下列一个或多个：谐振频率、反谐振频率、品质因数(Q)、谐波失真、线性度、频率温度系数(TCF)、功率处理，等等。

串联声波谐振器R9A和R9B可以具有彼此不同的谐振频率。因此，通过在第一状态和第二状态之间切换，开关28可以调整可切换带阻滤波器24的带宽。在第一状态，可切换带阻滤波器24可以具有与关联于带通滤波器22的全工作频带对应的阻带。在第二状态，可切换带阻滤波器24的阻带的下频带边缘可以移动到比第一状态更高的频率。这会牺牲一些对应于与被带通滤波器滤波的射频信号相关联的工作频带的阻带。在第二状态，可切换带阻滤波器24可以具有减小的阻带。第二状态可以用于共存。

无源阻抗网络26包括电容器C2、C3、C4和电感器L2、L3和L4。无源阻抗网络耦接在滤波器22和24中的每一个与天线节点ANT之间。天线节点ANT是多路复用器20的公共节点，在此节点，带通滤波器22和可切换带阻滤波器24相互连接。无源阻抗网络26可以提供滤波和/或阻抗变换。

无源阻抗网络26可以实现电感电容(LC)滤波器。LC滤波器可以衰减由可切换滤波器的开关产生的一个或多个谐波。因此，可以在天线节点ANT处抑制一个或多个谐波。在一些情况下，LC滤波器可以衰减多路复用器的多个开关的谐波。LC滤波器可以提供低通滤波以保护多路复用器的开关和/或声波谐振器免受一个或多个相对高功率阻塞信号的影响。无源阻抗网络26可以有助于满足互调规范。无源阻抗网络26可以滤除互调失真和/或一个或多个杂散信号。无源阻抗网络26可以由任何适合特定应用的电感-电容电路拓扑来实现。

根据本文公开的任何合适原理和优点的多路复用器可以在各种应用中在没有无源阻抗网络26的情况下实施。因此，根据本文公开的任何合适原理和优点的具有至少一个可切换滤波器的多路复用器可以在没有耦接在可切换滤波器和多路复用器的公共节点或天线节点之间的LC滤波器的情况下实施。

图3是根据实施例的具有可切换带通滤波器32和带阻滤波器34的多路复用器30的示意图。多路复用器30是图1A的多路复用器15的示例。图示的多路复用器30是双信器。多路复用器30包括可切换带通滤波器32、带阻滤波器34和无源阻抗网络26。

可切换带通滤波器32包括声波谐振器R1、R2、R3、R4、R5、R6A、R6B和R7以及开关38。可切换带通滤波器32类似于图2的带通滤波器22，不同在于可切换带通滤波器32包括可以将并联谐振器R6A和/或R6B选择性地电连接到节点N2的开关38。并联声波谐振器R6A和R6B是多路复用器30中的可切换声波谐振器。

并联声波谐振器R6A和R6B可以具有彼此不同的一个或多个特性。并联声波谐振器R6A和R6B的一个或多个不同特性可以包括反谐振频率、谐振频率、品质因数、谐波失真、线性度、TCF、功率处理等中的一个或多个。例如，并联谐振器R6A和R6B可以具有不同的谐振频率。改变开关38的状态可以调整可切换带通滤波器32的通带的下边缘。

开关38选择将哪一个(多个)并联声波谐振器R6A和/或R6B包括在对RF信号进行滤波的可切换带通滤波器32的声波谐振器的组中。在第一状态，开关38可以将第一并联声波谐振器R6A电连接到可切换带通滤波器32的节点N2。开关38还可以在第一状态将第二并联声波谐振器R6B与节点N2电隔离。声波谐振器R1至R5、R6A和R7在第一状态中对RF信号进行滤波。声波谐振器R6B在第一状态中不对RF信号进行滤波。

在第二状态，开关38可以将第二并联声波谐振器R6B电连接到节点N2。开关38还可以在第二状态将第一并联声波谐振器R6A与节点N2电隔离。声波谐振器R1至R5、R6B和R7在第二状态对RF信号进行滤波。声波谐振器R6A在第二状态不对RF信号进行滤波。在第二状态，可切换带通滤波器32的下频带边缘可以处于比在第一状态更高的频率。这会使第二状态相对于第一状态牺牲通带较低部分的性能。相反，在第一状态，可切换带通滤波器32的通带可以对应于全工作频带。第二种状态可以是用于共存的。如图所示，可切换带通滤波器32处于第二状态。

在一些应用中，开关38可以在第三状态将并联声波谐振器R6A和R6B两者电连接到节点N2。

带阻滤波器34类似于图2的可切换带阻滤波器24，不同在于带阻滤波器34不可切换。因此，能够大致固定带阻滤波器34的阻带。在带阻滤波器34中，包括了串联声波谐振器R9，以代替串联声波谐振器R9A和R9B以及可切换带阻滤波器24的开关28。

图4是根据实施例的具有可切换带阻滤波器24和可切换带通滤波器32的多路复用器40的示意图。在多路复用器40中，带通滤波器32和带阻滤波器24都是可切换的。使用多路复用器40，可以降低共存的可切换带阻滤波器24和/或可切换带通滤波器32的性能。

在示例应用中，可切换带通滤波器32是2.4GHz Wi-Fi滤波器、可切换带阻滤波器24是阻断用于MHB滤波器的2.4GHz Wi-Fi的带阻滤波器。在示例应用中，在可切换带通滤波器32中，并联声波谐振器R6A可以具有支持2.4GHz Wi-Fi通带下边缘2.36GHz的谐振频率，并且并联声波谐振器R6B可以具有支持2.4GHz Wi-Fi通带下边缘2.40GHz的谐振频率。在该示例中，当选择并联声波谐振器R6A时，可切换带通滤波器32的通带可以是从2.36GHz到2.48GHz。当选择并联声波谐振器R6B时，可切换带通滤波器32的通带可以是从2.43GHz到2.48GHz或从2.40GHz到2.48GHz。因此，选择并联声波谐振器R6B而不是并联声波谐振器R6A可以使通带的下边缘向上移动频率、并牺牲可切换带通滤波器32的通带下部的性能。可以为共存做出这种性能牺牲，或者可以使用更大的通带。

在示例应用中，在可切换带阻滤波器24中，串联声波谐振器R9A可以具有支持2.4GHz Wi-Fi 2.4阻带边缘2.36GHz的反谐振频率，并且串联声波谐振器R9B可以具有支持2.40GHz Wi-Fi阻带边缘2.4GHz的反谐振频率。在该示例中，开关28切换状态并将可切换带阻滤波器24的阻带从2.36GHz到2.48GHz调整到2.40GHz到2.48GHz。滤波器(包括所述可切换带阻滤波器24)的通带可以从1.71GHz到2.36GHz调整到1.71GHz到2.40GHz。

在一些情况下，仅可切换带阻滤波器24或可切换带通滤波器32之一可以通过相应的开关28或38调整状态来移动其频带边缘。在一些情况下，可切换带阻滤波器24和可切换带通滤波器32可以通过开关28和38调整状态来使频带边缘远离彼此。在一些情况下，可切换带阻滤波器24和可切换带通滤波器32可以通过开关28和38调节状态在相同的频率方向上移动频带边缘以保持彼此相同或相似的频率分离。

多路复用器40在两种不同状态中被模拟。在第一状态，为带通滤波器提供完整的2.4GHz Wi-Fi通带、并为另一滤波器提供对应的阻带。在第二状态，通带和阻带被调整为共存。图5A是第一状态和第二状态的可切换带通滤波器32的插入损耗图。图5B是示出与第一状态和第二状态的可切换带阻滤波器24相关联的阻带的曲线图。

图5A是可切换带通滤波器32的插入损耗曲线图，其比较了全通带和适应共存的通带。图5A绘制了2.4GHz Wi-Fi频带的插入损耗的模拟结果。第一曲线52对应于第一状态下2.4GHz Wi-Fi全频带的插入损耗。第二曲线54对应于在第二状态中共存的2.4GHz Wi-Fi频带的插入损耗。图5A表明为在第二状态共存在2.4GHz Wi-Fi频段的下端牺牲了插入损耗。为在第二状态中共存，可切换带通滤波器32的通带可以在2.4GHz Wi-Fi频带的下端被减小。

图5B是可切换带阻滤波器24的阻带的频率响应曲线图，比较了全阻带和适应共存的阻带。第一曲线56对应于第一状态下2.4GHz Wi Fi全频带的阻带的频率响应。第二曲线58对应于在第二状态中共存时2.4GHz Wi-Fi频带的较小阻带的频率响应。图5B表明为了在第二状态中共存而牺牲了2.4GHz Wi-Fi阻带的下端。

图6A是可切换带通滤波器32的频率响应曲线图，比较了全通带和适应共存的通带。第一曲线62是针对第一状态的2.4GHz Wi-Fi全通带。第二曲线64是针对第二状态中共存时减少的2.4GHz Wi-Fi频带。选择不同的并联声波谐振器R6A或R6B的开关38可以使可切换带通滤波器32的状态在第一状态和第二状态之间切换。模拟结果表明，第二状态下，通带的下频带边缘在频率上向上移动。模拟结果表明，与第一状态相比，第二状态下2.4GHz Wi-Fi通带的下频带边缘和下部的性能被牺牲了。在图6A中，通带在第一状态从大约2.4GHz到2.48GHz，在第二状态从大约2.43GHz到2.48GHz。

图6B是可切换带通滤波器24的阻带的放大频率响应曲线图，比较了全阻带和适应共存的阻带。第一曲线66是第一状态的2.4GHz Wi-Fi全阻带。第二曲线68是在第二状态中共存时减少的2.4GHz Wi-Fi阻带。选择不同的并联声波谐振器R9A或R9B的开关28可以使可切换带阻滤波器28的状态在第一状态和第二状态之间切换。模拟结果表明，与第一状态相比，第二状态的阻带的下频带边缘移动到较高频率。模拟结果表明，与第一状态相比，第二状态下阻带的一部分的性能被牺牲了。

本文公开的可切换滤波器的任何合适的原理和优点可以在独立的滤波器和/或任何其他合适的多路复用器中实现。图7和图8示出了可切换带通滤波器的示例。图9和10示出了可切换带阻滤波器的示例。在这些滤波器中，可以实现任何合适的声波谐振器。作为示例，BAW谐振器可以被包括在图7至10的任何滤波器中。图7至10的示例滤波器被布置为调整频域中的一个频带边缘。可以实施本文公开的任何合适的原理和优点以调整频域中的两个或多个频带边缘。例如，带通滤波器可以包括图7和8的特征以调整通带的两个边缘。作为另一个示例，带阻滤波器可以包括图9和10的特征以调整阻带的两个边缘。滤波器可以包括图7至10的实施例的特征的任何合适组合。

根据本文公开的任何合适原理和优点的一个或多个可切换滤波器可以被配置为对频率范围1(FRl)内的第五代(5G)新空口(NR)工作频带中的射频信号进行滤波。例如，按照当前5G NR规范中的规定，FR1可以从410兆赫兹(MHz)到7.125吉赫兹(GHz)。根据本文公开的任何合适原理和优点的一个或多个滤波器可以被包括在被配置为对第四代(4G)长期演进(LTE)工作频带中的射频信号进行滤波的滤波器中。根据本文公开的任何合适原理和优点的一个或多个滤波器可以被包括在具有包括4G LTE工作频带和5G NR工作频带的通带的滤波器中。根据本文公开的任何合适原理和优点的一个或多个可切换滤波器可以被配置为对无线局域网频带(如Wi-Fi频带)中的射频信号进行滤波。根据本文公开的任何合适原理和优点的一个或多个可切换滤波器可以具有对应于5G NR工作频带、4G LTE工作频带、4GLTE工作频带和5G工作频带、或无线局域网络工作频带的通带。根据本文公开的任何合适原理和优点的一个或多个可切换滤波器可以具有对应于5G NR工作频带、4G LTE工作频带、4GLTE工作频带和5G工作频带、或无线局域网工作频带的阻带。

可以参考切换声波谐振器以调整滤波器的带宽和/或滤波器的频带边缘在频域中的位置来讨论一些实施例。本文公开的任何合适的原理和优点可以应用于切换声波谐振器以调整滤波器的一个或多个其他合适的特性，例如线性度、谐波失真、功率处理等中的一个或多个。例如，可以将具有不同线性度特性的声波谐振器切换进和/或切换出滤波器，以在不同的状态中实现不同的线性度性能。作为另一个示例，可以将具有不同特性的声波谐振器切换进和/或切换出滤波器，以在不同的状态中实现不同的功率处理性能。

图7是根据实施例的可切换带通滤波器32的示意图。可切换带通滤波器32具有可切换并联声波谐振器R6A和R6B。在带通滤波器中，并联声波谐振器通常会影响通带的下边缘。开关38可以在第一状态中选择并联声波谐振器R6A并且在第二状态中选择并联声波谐振器R6B。这可以针对可切换带通滤波器32的不同状态调整通带的下边缘。串联声波谐振器R7可以是来自多路复用器的公共节点的可切换带通滤波器32的第一声波谐振器，例如，如图3和4所示。或者，在一些其他应用中，串联声波谐振器R1可以是来自多路复用器的公共节点的可切换带通滤波器32的第一声波谐振器。利用串联声波谐振器R1作为来自多路复用器的公共节点的第一声波谐振器，来自开关38的任何噪声和/或失真可以进一步来自公共节点。在一些情况下，开关38可以在第三状态选择并联声波谐振器R6A和R6B两者。在可切换带通滤波器32中，只有单个开关损耗。

图8是根据另一实施例的可切换带通滤波器80的示意图。可切换带通滤波器80具有可切换串联声波谐振器R7A和R7B。在带通滤波器中，串联声波谐振器通常会影响通带的上边缘。开关88可以在一种状态中选择串联声波谐振器R7A并在另一种状态中选择串联声波谐振器R7B。这可以针对可切换带通滤波器80的不同状态调整通带的上边缘。例如，可切换带通滤波器80可以降低通带的上频带边缘以与通带之上的另一个频带共存。串联声波谐振器R7A和/或R7B可以是来自多路复用器的公共节点的可切换带通滤波器80的第一声波谐振器。或者，在一些其他应用中，串联声波谐振器R1可以是来自多路复用器的公共节点的可切换带通滤波器80的第一声波谐振器。在一些情况下，开关88可以在第三状态选择串联声波谐振器R7A和R7B两者。在可切换带通滤波器80中，只有单个开关损耗。

图9是根据实施例的可切换带阻滤波器24的示意图。可切换带阻滤波器24具有可切换串联声波谐振器R9A和R9B。在带阻滤波器中，串联声波谐振器通常会影响阻带的下边缘。开关28可以在第一状态中选择串联声波谐振器R9A并在第二状态中选择串联声波谐振器R9B。这可以针对可切换带阻滤波器24的不同状态调整阻带的下边缘。在一些情况下，开关28可以在第三状态选择串联声波谐振器R9A和R9B两者。在可切换带阻滤波器24中，只有单个开关损耗。

图10是根据另一实施例的可切换带阻滤波器100的示意图。可切换带阻滤波器100具有可切换的并联声波谐振器R8A和R8B。在带阻滤波器中，并联声波谐振器通常会影响阻带的上边缘。开关108可以在一种状态中选择并联声波谐振器R8A，在另一种状态中选择并联声波谐振器R8B，以针对可切换带阻滤波器100的不同状态调整阻带的上边缘。例如，可切换带阻滤波器100可以降低阻带的上频带边缘以与阻带之上的另一个频带共存。在一些情况下，开关108可以在第三状态选择并联声波谐振器R8A和R8B两者。在可切换带阻滤波器100中，只有单个开关损耗。

尽管本文公开的实施例可以涉及具有开关的滤波器，该开关被配置为将不同的声波谐振器选择性地耦接到滤波器的节点，但是本文公开的任何合适原理和优点可以在具有与滤波器节点固定连接的声波谐振器、以及一个或多个根据需要通过开关与所述声波谐振器并联的其他声波谐振器的应用中实现。例如，在一些这样的应用中，可以存在一种状态，其中仅仅是具有所述固定连接的并联声波谐振器连接到节点，并且存在一种或多种其他状态，其中至少一个另外的并联声波谐振器与所述并联声波谐振器经开关并联。作为另一示例，在一些应用中，可以存在一种状态，其中仅仅是具有固定连接的串联声波谐振器连接到节点，并且存在一种或多种其他状态，其中至少一个另外的串联声波谐振器与所述串联声波谐振器经开关并联。

尽管本文公开的实施例可以涉及具有开关的滤波器，该开关被配置为将两个不同的声波谐振器选择性地耦接到滤波器的节点，但是本文公开的任何合适原理和优点可以用被配置为将三个或更多个声波谐振器选择性地耦接到滤波器节点的开关来实现。图11和12示出了被配置为将至少三个开关中的一个或多个开关选择性地耦接到滤波器节点的开关的示例。这些实施例的任何合适原理和优点可以彼此一起和/或与本文公开的一个或多个其他实施例的任何合适特征一起实现。

图11是示出了根据实施例的开关118的示意图，该开关118被配置为将可切换并联声波谐振器RSHA、RSHB、RSHN选择性地电连接到声波滤波器级110的节点NSH。开关118可以选择可切换声波谐振器RSHA到RSHN的不同子集以在第一状态而不是第二状态与至少串联声波谐振器RSE一起对射频信号进行滤波。选择可切换声波谐振器RSHA到RSHN的不同子集可以在频域中移动包括滤波器级110的滤波器的频带边缘。开关118可以一次将并联声波谐振器RSHA、RSHB、RSHN中的单个谐振器选择性地电连接到节点NSH。可替代地或附加地，开关118可以一次将并联声波谐振器RSHA、RSHB、RSHN中的两个或更多个谐振器选择性电连接到节点NSH。图示的滤波器级110还包括串联声波谐振器RSE。滤波器级110可以包括在具有一个或多个其他声波谐振器滤波器级的滤波器中。可替代地或附加地，滤波器级110可以被包括在具有电感-电容电路的滤波器中。

图12是示出了根据实施例的开关128的示意图，该开关128被配置为将可切换串联声波谐振器RSEA、RSEB、RSEN选择性地电连接到声波滤波器级120的节点NSE。开关128可以选择可切换声波谐振器RSEA到RSEN的不同子集，以在第一状态而不是第二状态与至少并联声波谐振器RSH一起对射频信号进行滤波。选择可切换声波谐振器RSEA到RSEN的不同子集可以在频域中移动包括滤波器级120的滤波器的频带边缘。开关128可以一次将串联声波谐振器RSEA、RSEB、RSEN中的单个谐振器选择性地电连接到节点NSE。可替代地或附加地，开关128可以一次将串联声波谐振器RSEA、RSEB、RSEN中的两个或更多个选择性地电连接到节点NSE。图示的滤波器级120还包括并联声波谐振器RSH。滤波器级120可以包括在具有一个或多个其他声波谐振器滤波器级的滤波器中。可替代地或附加地，滤波器级120可以被包括在具有电感-电容电路的滤波器中。

如上所述，本文公开的任何合适的原理和优点可以在任何合适的多路复用器中实现。这种多路复用器的任何滤波器子集或这种多路复用器的所有滤波器都是可切换的。将参考图13至22讨论具有一个或多个可切换声波滤波器的三工器的实施例。在这些实施例中，可切换声波滤波器的带宽可以通过选择性地将一个或多个声波谐振器耦接到该滤波器的节点的开关来调整。这些三工器的任何合适的特征组合可以与彼此和/或与本文公开的任何其他合适的特征组合一起实施。

图13是根据实施例的多路复用器130的示意框图。多路复用器130是三工器。如图所示，多路复用器130包括第一可切换声波滤波器132、第二可切换声波滤波器134和第三滤波器136。所示滤波器132、134和136在天线节点ANT处相互耦接。多路复用器130可以是天线复用器。

第一可切换声波滤波器132可以是带通滤波器。第一可切换声波滤波器132可以是被配置为通过2.4GHz Wi-Fi信号的带通滤波器。第一可切换声波滤波器132的带宽可以根据本文公开的任何合适的原理和优点进行调整。第一可切换声波滤波器132以方框形式显示，图示符号表示第一可切换声波滤波器132可以在不同状态中改变带宽。第一可切换声波滤波器132的相同输出节点可以在不同状态中耦接到天线节点ANT。

第二可切换声波滤波器134可以是MHB滤波器。第二可切换声波滤波器134可以在其通带中针对对应于第一可切换声波滤波器132的频带包括陷波(notch)。例如，第二可切换声波滤波器134可以具有针对2.4GHz Wi-Fi频带的陷波。第二可切换声波滤波器134的陷波带宽可以根据本文公开的任何合适的原理和优点进行调整。第二可切换声波滤波器134以方框形式显示，图示符号表示第二可切换声波滤波器134可以在不同状态中改变陷波带宽。第二可切换声波滤波器134的相同输出节点可以在不同状态中耦接到天线节点ANT。

第三滤波器136可以是高通滤波器。第三滤波器136可以是超高频带(UHB)滤波器。第三滤波器可以是电感-电容滤波器，包括电感和电容，或者电感和电容加上一个或多个声波谐振器。

参考图14A-16、19和20讨论多路复用器130的示例。参考图17和18讨论具有一个可切换声波滤波器的类似多路复用器的示例。图13至20的实施例的任何合适的特征组合可以彼此一起实施。

图14A是根据实施例的具有可切换滤波器的多路复用器140的示意图。多路复用器140是图13的多路复用器130的示例。如图所示，多路复用器140包括第一可切换声波滤波器142、第二可切换声波滤波器145、第三滤波器148和无源阻抗网络26。

第一可切换声波滤波器142包括开关143和144，每个开关被配置为选择性地将声波谐振器电连接到第一可切换声波滤波器142的相应节点。第一可切换声波滤波器142还包括声波谐振器R0、R1A、R1B、R2、R3、R4、R5、R6、R7A和R7B以及串联电感L5。声波谐振器R1A、R1B、R7A和R7B是可切换的声波谐振器。

开关143和144可以将不同的声波谐振器连接到滤波器的节点，以针对不同状态调整第一可切换滤波器的带宽。例如，在第一状态，开关143可以将声波谐振器R1A连接到声波谐振器R0、并将声波谐振器R1B与声波谐振器R0电隔离。开关144可以在第一状态将声波谐振器R7A连接到无源阻抗网络26、并将声波谐振器R7B与无源阻抗网络26电隔离。在该示例中，开关143可以在第二状态将声波谐振器R1B连接到声波谐振器R0、并将声波谐振器R1A与声波谐振器R0电隔离。开关144可以在第二状态将声波谐振器R7B连接到无源阻抗网络26、并将声波谐振器R7A与无源阻抗网络26电隔离。

在多路复用器140中，第一可切换声波滤波器142和第二可切换声波滤波器145通过无源阻抗网络26耦接到天线节点ANT。无源阻抗网络可以实现LC滤波器。LC滤波器可以衰减由可切换声波滤波器142和/或145的一个或多个开关(例如，开关144和/或146)产生的一个或多个谐波。这可以抑制天线节点ANT处的一个或多个谐波。LC滤波器可以抑制互调失真和/或杂散响应。LC滤波器可提供低通滤波以保护多路复用器140的一个或多个开关和/或声波谐振器免受一个或多个相对高功率阻塞(blocker)信号的影响。

在一些应用中，第一可切换声波滤波器142可以是用于2.4GHz Wi-Fi频带的带通滤波器。作为示例，开关143和144可以将第一可切换声波滤波器142的通带从第一状态中的2.40GHz到2.48GHz调整到第二状态中的2.40GHz到2.46GHz。在此示例中，第一状态可以对应于通过2.4GHz Wi-Fi全频段。在本示例中，在第二状态，可以为频带53(2.4835GHz到2.495GHz)提供高隔离度，同时可以牺牲2.4GHz Wi Fi频带的上端处的性能。

第二可切换声波滤波器145包括开关146，其被配置为选择性地将不同的声波谐振器电连接到第二可切换声波滤波器145的节点。可切换声波滤波器145包括电容器C1和C7、电感器L1、L6和L7，以及声波谐振器R8A、R8B、R9和R10。声波谐振器R8A和R8B是可切换的声波谐振器。开关146可以将不同的声波谐振器连接到所述节点，并针对不同状态调整第二可切换滤波器145的阻带带宽。在一些应用中，可切换声波滤波器145可以是带阻滤波器，其被配置为提供与MHB滤波器的2.4GHz Wi-Fi频带对应的阻带。作为示例，开关146可以将第二可切换声波滤波器145的阻带从第一状态中的2.40GHz到2.48GHz调整到第二状态中的2.40GHz到2.46GHz。开关146可以在第一状态中将声波谐振器R8A电连接到声波谐振器R9和R10之间的节点，并且在第一状态中将声波谐振器R8B与第一状态中的声波谐振器R9和R10之间的节点电隔离。开关146可以在第二状态中将声波谐振器R8B电连接到声波谐振器R9和R10之间的节点，并且在第二状态中将声波谐振器R8A与第二状态中的声波谐振器R9和R10之间的节点电隔离。在此示例中，第一状态可以对应于通过2.4GHz Wi-Fi全频带。在此示例中，在第二状态，可以为频带53提供高隔离度，同时可以牺牲2.4GHz Wi Fi频带上端处的阻带性能。

第三滤波器148可以是高通滤波器。第三滤波器可以通过UHB信号。如图所示，第三滤波器148是电感电容滤波器。图示的第三滤波器148包括电容器C8和C9以及电感器L8、L9和L10。第三滤波器148可以包括任何合适类型的电感器和任何合适类型的电容器。第三滤波器148可以用任何合适的电感-电容滤波器拓扑、任何合适的声波谐振器滤波器拓扑、或包括电感-电容电路和一个或多个声波谐振器的任何合适的滤波器拓扑来实现。第三滤波器148在多路复用器140的公共节点处连接到第一可切换声波滤波器142和第二可切换声波滤波器145。公共节点可以是如图所示的天线节点ANT。

图14B是根据另一实施例的具有可切换滤波器的多路复用器149的示意图。多路复用器149类似于图14A的多路复用器140，除了以声波谐振器R7代替图14B中的开关144和可切换声波滤波器147中的对应可切换声波谐振器R7A和R7B。在可切换声波滤波器147中，开关143位于远离天线节点ANT的位置。因此，与开关143相关联的互调失真和/或谐波失真在远离天线节点ANT处引入。这种互调失真和/或谐波失真可以在天线节点ANT处衰减。

图15是根据另一实施例的具有可切换滤波器的多路复用器150的示意图。多路复用器150类似于图14A的多路复用器140，除了开关154和对应的可切换声波谐振器R5A和R5B与图14A中开关143和对应的第一可切换滤波器142中可切换声波谐振器R1A和R1B相比，位于第一可切换滤波器152的滤波器拓扑中的不同位置。配置为选择性地将声波谐振器电连接到滤波器的节点的开关可以位于具体应用的滤波器拓扑中的任何合适位置。被配置为选择性地将声波谐振器电连接到滤波器的相应节点的两个或更多个开关可以位于具体应用的滤波器拓扑中的任何合适位置。

图16是根据另一实施例的具有可切换滤波器的多路复用器160的示意图。在多路复用器160中，第一可切换滤波器162包括一个开关144以选择性地将可切换声波谐振器R7A和R7B电连接到第一可切换滤波器162的节点。开关144可以调整第一可切换滤波器162的带宽。多路复用器160还包括第二可切换滤波器。第二可切换滤波器包括开关163和164，它们一起选择第一子滤波器165或第二子滤波器166。子滤波器165和166每一个都包括至少一个滤波器级和多个声波谐振器。如图所示，第一子滤波器165包括声波谐振器R11和R12。图示的第二子滤波器166包括声波谐振器R8、R9和R10以及电感-电容电路。第二子滤波器的电感-电容电路可以包括电感L6和L7以及电容器C7。

图17是根据实施例的具有可切换滤波器的多路复用器170的示意图。多路复用器170包括单个可切换滤波器。在多路复用器170中，第一可切换滤波器162是可切换带通滤波器。在多路复用器170中，第二滤波器175是固定的而不是可切换的。第二滤波器175可以与图16的第二子滤波器166相同或相似。切换第一可切换滤波器162以一起调整第一可切换滤波器162的带宽以及由第二滤波器175产生的阻带可足以满足一些应用中的性能规格。

图18是根据另一实施例的具有可切换滤波器的多路复用器180的示意图。多路复用器180类似于图17的多路复用器170，除了多路复用器180的第一可切换声波滤波器142包括两个开关和对应的可切换声波谐振器。多路复用器180类似于图14A的多路复用器140，除了多路复用器180的第二滤波器175是固定的而不是可切换的。

图19是根据另一实施例的具有可切换滤波器的多路复用器190的示意图。该多路复用器包括具有开关193和144的第一可切换滤波器192以及可切换声波谐振器R3A、R3B、R7A和R7B。多路复用器190类似于图14A和15的多路复用器140和150，除了多路复用器190的第一可切换声波滤波器192包括在滤波器拓扑中不同位置处的开关193和对应可切换声波谐振器R3A和R3B。多路复用器190类似于图14A的多路复用器140，除了开关193和对应的可切换声波谐振器R3A和R3B与多路复用器140中开关143和对应的可切换声波谐振器R1A和R1B相比，在滤波器拓扑中的位置不同。多路复用器190类似于图15的多路复用器150，除了开关193和对应的可切换声波谐振器R3A和R3B与多路复用器150中开关154和对应的可切换声波谐振器R5A和R5A相比，在滤波器拓扑中的位置不同。

图20是根据实施例的具有可切换滤波器的多路复用器200的示意图。多路复用器200类似于多路复用器140、150和190，除了多路复用器200包括具有单个开关144的第一可切换声波滤波器162。

在本文公开的可切换滤波器中，在一些状态中可切换声波谐振器的一端可以电连接到滤波器，而另一端与该滤波器电隔离。当一个或多个声波谐振器未被选择时，终端阻抗可以通过开关与一个或多个可切换声波谐振器并联电连接。这样的终端阻抗可以改善杂散性能。参考图21和22讨论示例终端阻抗和相关开关。参考图21和/或22讨论的任何合适原理和优点可以根据上述任何实施例的任何合适原理和优点来实施。

图21是根据实施例的具有可切换滤波器及终端阻抗的多路复用器210的示意图。在多路复用器210中，第一可切换滤波器212包括可切换电路213。可切换电路213的开关214可以选择性地将可切换声波谐振器R7A、R7B连接到第一可切换滤波器212的节点。开关214还可以将未选择的可切换声波谐振器电连接到终端阻抗215。终端阻抗215可以是任何合适的终端阻抗，例如一个或多个电阻器、一个或多个电容器、一个或多个电感器、与一个或多个电感器连接的一个或多个电阻器等或其任何合适的组合。终端阻抗215可以包括任何合适的无源阻抗元件以在通带和/或阻带中提供期望的杂散性能。例如，终端阻抗215可以是50欧姆。开关214可以将终端阻抗215与未选择的可切换串联声波谐振器并联连接。

在可切换电路213中，终端阻抗215可与单个可切换声波谐振器R7A并联连接。开关214可以选择性地将可切换声波谐振器R7A的电极电连接到终端阻抗215。开关214可以在未被选择时将终端阻抗215与可切换声波谐振器R7A并联、并在被选择时将终端阻抗215的一端与可切换声波谐振器R7A电隔离。如图20所示，可切换声波谐振器R7A被选择并且终端阻抗215的一端与可切换声波谐振器R7A电隔离。终端阻抗215可以与被选择用于减小滤波器212的通带的模式的可切换声波谐振器R7A并联连接。终端阻抗215可以与被选择用于共存模式的可切换声波谐振器R7A并联连接。终端阻抗215可以选择性地与可切换声波谐振器R7A并联连接。

多路复用器210还包括具有可切换电路217的第二可切换滤波器216。可切换电路217的开关218可以选择性地将可切换声波谐振器R8A、R8B连接到第二可切换滤波器216的节点。开关218也可以将未选择的声波谐振器电连接到终端阻抗219。终端阻抗219可以是任何合适的终端阻抗，例如一个或多个电阻器、一个或多个电容器、一个或多个电感器、与一个或多个电感器连接的一个或多个电阻器等或其任何合适的组合。终端阻抗219可以包括任何合适的无源阻抗元件以在通带和/或阻带中提供期望的杂散性能。例如，终端阻抗219可以是10欧姆。开关218可以将终端阻抗219与未选择的并联声波谐振器并联连接。

在可切换电路217中，终端阻抗219可与单个可切换声波谐振器R8A并联连接。开关218可以选择性地将可切换声波谐振器R8A的电极电连接到终端阻抗219。开关218可以在未选择可切换声波谐振器R8A时将终端阻抗219与可切换声波谐振器R8A并联连接、并在选择了可切换声波谐振器R8A时将将终端阻抗219的一端与可切换声波谐振器R8A电隔离。如图20所示，可切换声波谐振器R8A被选择、且终端阻抗219的一端与可切换声波谐振器R8A电隔离。终端阻抗219可以与被选择用于减少阻带的模式、共存模式、相对较小的时间百分比等或其任何合适组合的可切换声波谐振器R8A并联连接。

在可切换电路213和217中，声波谐振器R7A、R7B、R8A和R8B被示为彼此串联/并联的两个声波谐振器。单个声波谐振器可以分为串联谐振器或并联谐振器。附图中所示的任何声波谐振器都可以通过彼此串联的声波谐振器来实现。附图中所示的任何声波谐振器都可以通过彼此并联的声波谐振器来实现。

图22是根据另一实施例的具有带终端阻抗的可切换滤波器的多路复用器220的示意图。多路复用器220类似于图21的多路复用器210，除了终端阻抗可与每个可切换声波谐振器并联连接。多路复用器220的终端阻抗可以包括多路复用器210的特征的任何合适组合。

在多路复用器220中，每个未选择的可切换声波谐振器可以与终端阻抗并联连接。多路复用器220包括具有可切换电路223的第一可切换滤波器222。可切换电路223的开关224可以将终端阻抗225A或225B与未选择的串联声波谐振器R7A或R7B分别并联连接。多路复用器220还包括具有可切换电路227的第二可切换滤波器226。可切换电路227的开关228可以将终端阻抗229A或229B与未选择的并联声波谐振器R8A或R8B分别并联连接。

本文公开的可切换声波滤波器可以在射频系统中实现。图23是根据实施例的具有多路复用器的示例射频系统230的示意图。如图所示，射频系统包括天线231、天线开关232、连接在天线231和天线开关232之间的天线复用器233、至少一个双工器234、接收开关235、发射开关236、低噪声放大器237、和功率放大器238。天线复用器233可以包括根据本文公开的任何合适原理和优点的一个或多个可切换声波滤波器。天线复用器231可以在天线端口处电连接到天线231。双工器234可以包括一个或多个根据本文公开的任何合适原理和优点的可切换声波滤波器。

在射频系统230中，天线231可以发送和接收RF信号。天线复用器233可以为在天线231和射频信号路径之间传播的信号提供频域复用。一个这样的射频信号路径包括天线开关232。天线开关232可以选择性地将多路复用器或独立滤波器电连接到天线-复用器233。如图所示，天线开关232可以选择性地将双工器234电连接到天线-复用器233。双工器234包括接收滤波器，该接收滤波器被配置为对天线231接收的射频信号进行滤波，并通过接收开关236将滤波后的射频信号提供给低噪声放大器237。低噪声放大器237可以放大滤波后的射频信号。双工器234还包括发射滤波器，该发射滤波器被配置为对由功率放大器238产生的射频信号进行滤波以供天线231发射。功率放大器238可以放大射频信号。发射开关236可以将功率放大器238连接到双工器234的发射滤波器。

本文公开的可切换声波滤波器可以在无线通信设备中实现。图24是根据一个实施例的包括可切换声波滤波器的无线通信设备240的示意框图。无线通信设备240可以是移动设备。无线通信设备240可以是任何合适的无线通信设备。例如，无线通信设备240可以是移动电话，例如智能电话。如图所示，无线通信设备240包括基带系统241、收发器242、前端系统243、一个或多个天线244、功率管理系统245、存储器246、用户接口247、和电池248。

无线通信设备240可用于通信，所述使用广泛多种通信技术，包括但不限于2G、3G、4G(包括LTE、高级LTE和/或高级LTE Pro)、5G NR、WLAN(例如，Wi-Fi)、WPAN(例如，蓝牙和/或ZigBee)、WMAN(例如，WiMax)和/或GPS技术。

收发器242生成用于发射的RF信号并处理从天线244接收的传入RF信号。与RF信号的发射和接收相关联的各种功能可以通过一个或多个部件来实现，这些部件在图24中统示为收发器242。在一个示例中，可以提供单独的部件(例如，单独的电路或芯片(die))来处理一些类型的RF信号。

前端系统243帮助调节提供给天线244和/或从天线244接收的信号。在图示的实施例中，前端系统243包括天线调谐电路250、功率放大器(PA)251、低噪声放大器(LNA)252、滤波器253、开关254和信号拆分/组合电路255。然而，其他实现方式也是可能的。滤波器253可以包括根据本文公开的任何合适原理和优点的一个或多个可切换声波滤波器。

前端系统243可以提供多种功能，包括但不限于，放大用于发射的信号、放大接收的信号、滤波信号、在不同频带之间切换、在不同功率模式之间切换、在发射和接收之间切换模式、信号的双工、信号的多路复用、或其任何合适的组合。

在一些实施方式中，无线通信设备240支持载波聚合，从而提供增加峰值数据速率的灵活性。载波聚合可用于频分双工(FDD)和/或时分双工(TDD)，并可用于聚合多个载波和/或信道。载波聚合包括连续聚合，其中聚合相同工作频带内的连续载波。载波聚合也可以是非连续的，并且可以包括在公共频带内或在不同频带中频率分离的载波。

天线244可以包括用于广泛多种通信类型的天线。例如，天线244可以包括用于发射和/或接收与广泛多种频率和通信标准相关联的信号的天线。

在一些实现中，天线244支持MIMO通信和/或切换分集通信。例如，MIMO通信使用多个天线在单个射频信道上传输多个数据流。由于无线电环境的空间复用差异，MIMO通信受益于更高的信噪比、改进的编码、和/或减少的信号干扰。切换分集是指在特定时间选择特定天线进行工作的通信。例如，开关可用于根据多种因素(例如观察到的误码率和/或信号强度指示符)从一组天线中选择特定天线。

在一些实施方式中，无线通信设备240可以使用波束成形来工作。例如，前端系统243可以包括具有可控增益的放大器和具有可控相位的移相器，以便为使用天线244的信号的发射和/或接收提供波束成形和方向性。例如，在信号发射的情况下，控制提供给天线244的发射信号的幅度和相位，使得来自天线244的辐射信号使用相长干扰和相消干扰进行组合，以生成具有在给定方向上传播的更多信号强度的波束状质量的聚合发射信号。在信号接收的情况下，控制幅度和相位，使得当信号从特定方向到达天线244时接收到更多的信号能量。在一些实施方式中，天线244包括天线元件的一个或多个阵列以增强波束成形。

基带系统241耦接到用户接口247以促进各种用户输入和输出(I/O)，例如语音和数据的处理。基带系统241向收发器242提供发射信号的数字表示，收发器242对其进行处理以生成用于发射的RF信号。基带系统241还处理由收发器242提供的接收信号的数字表示。如图24所示，基带系统241耦接到存储器246以促进无线通信设备240的工作。

存储器246可以用于广泛多种目的，例如存储数据和/或指令以促进无线通信设备240的操作和/或提供用户信息的存储。

功率管理系统245提供无线通信设备240的多个功率管理功能。在一些实施方式中，功率管理系统245包括控制功率放大器251的电源电压的PA电源控制电路。例如，功率管理系统245可以被配置为改变提供给一个或多个功率放大器251的电源电压以提高效率，例如功率附加效率(PAE)。

如图24所示，功率管理系统245从电池248接收电池电压。电池248可以是用于无线通信设备240的任何合适的电池，包括例如锂离子电池。

上述任何实施例都可以与诸如蜂窝手机等移动设备相关联地实施。所述各实施例的原理和优点可用于任何可受益于本文所述任何实施例的任何系统或装置，例如任何上行链路无线通信设备。本文的教导适用于广泛多种系统。尽管本公开包括示例实施例，但本文描述的教导可以应用于广泛多种结构。本文讨论的任何原理和优点都可以与被配置为处理具有约30kHz～300GHz频率(例如约400MHz～8.5GHz或约400MHz～5GHz)的信号的RF电路相关联来实现。

本文所述的方面可以在各种电子设备中实施。所述电子设备的示例可以包括但不限于，消费电子产品、消费电子产品的部件如封装射频模块、上行无线通信设备、无线通信基础设施、电子测试设备等。所述电子设备的示例可以包括但不限于，移动电话(例如智能手机)、可穿戴计算设备(例如智能手表或耳机)、电话、电视、计算机显示器、计算机、调制解调器、手持计算机、膝上型计算机、平板电脑、微波炉、冰箱、车载电子系统如汽车电子系统、机器人如工业机器人、物联网设备、音响系统、数字音乐播放器、收音机、照相机如数码相机、便携式存储芯片、家用电器如洗衣机或烘干机等、外围设备、腕表、时钟等。此外，所述电子设备可以包括未完成的产品。

除非上下文另外清楚地要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包含(comprise,comprising)”、“包括(include,including)”等将被解释为包含性的意义，而不是排他性的或穷举的意义；也就是说，是指“包括但不限于”。本文中有条件的语言，诸如，“可以(can,could,might,may)”，“例如(e.g.,for example,suchas)”等等，除非特别声明，或者根据所用的上下文有另外的理解，否则通常旨在表示，一些实施例包括一些特征、元件和/或状态，而其他实施例不包括一些特征、元件和/或状态。词语“耦接”，如本文中通常使用的，是指两个或更多个元件可以直接连接或通过一个或多个中间元件来连接。同样地，词语“连接”，如本文中通常使用的，是指两个或更多元件可以直接连接或通过一个或多个中间元件来连接。此外，词语“本文”、“上文”、“下文”，以及具有类似重要性的词语，当在本申请中使用时，应该指整个的本申请，而不是本申请的任何特定部分。在上下文允许的情况下，在上文具体实施方式章节中使用单数或复数形式的词语也可以分别包括复数或单数。

尽管已经描述了一些实施例，但这些实施例仅作为示例呈现，并不旨在限制本公开的范围。实际上，本文描述的新颖谐振器、滤波器、多路复用器、设备、模块、无线通信设备、装置、方法、和系统可以以多种其他形式体现。此外，可以对本文描述的谐振器、滤波器、多路复用器、设备、模块、无线通信设备、装置、方法、和系统的形式进行各种省略、替换和改变，而不背离本公开的精神。例如，虽然块以给定的布置呈现，替代实施例可以使用不同的部件和/或电路拓扑来执行类似的功能，并且可以删除、移动、添加、细分、组合和/或修改一些块。这些块中的每一个可以以各种不同的方式实现。可以组合上述各种实施例的元件和/或动作的任何合适的组合以提供进一步的实施例。所附权利要求及其等价物旨在覆盖落入本公开的范围和精神内的此类形式或修改。

Claims (40)

1.一种可切换声波滤波器，包括：

第一声波谐振器；

第二声波谐振器；和

开关，被配置为在第一状态中将第一声波谐振器电连接到可切换声波滤波器的节点，并且在第二状态中将第一声波谐振器与可切换声波滤波器的节点电隔离；可切换声波滤波器被配置为接收射频信号，在第一状态中用至少第一声波谐振器和第二声波谐振器对射频信号进行滤波，并在第二状态中用至少第二声波谐振器对射频信号进行滤波。

2.根据权利要求1所述的可切换声波滤波器，其中可切换声波滤波器在第一状态中具有与在第二状态中不同的带宽。

3.根据权利要求1所述的可切换声波滤波器，还包括第三声波谐振器，所述开关被配置为在第一状态中将第三声波谐振器与所述节点电隔离并且在第二状态中将第三声波谐振器与所述节点电连接。

4.根据权利要求3所述的可切换声波滤波器，其中第一声波谐振器和第三声波谐振器具有不同的谐振频率。

5.根据权利要求1所述的可切换声波滤波器，其中第一声波谐振器是串联谐振器。

6.根据权利要求1所述的可切换声波滤波器，其中第一声波谐振器是并联谐振器。

7.根据权利要求1所述的可切换声波滤波器，其中第一声波谐振器是体声波谐振器。

8.根据权利要求1所述的可切换声波滤波器，其中可切换声波滤波器是带通滤波器。

9.根据权利要求1所述的可切换声波滤波器，其中可切换声波滤波器是带阻滤波器。

10.根据权利要求1所述的可切换声波滤波器，其中可切换声波滤波器具有单个开关损耗。

11.根据权利要求1所述的可切换声波滤波器，还包括第二开关和第四声波谐振器，第二开关被配置为在不同状态中将第四声波谐振器与可切换声波滤波器的第二节点电连接和电隔离。

12.根据权利要求1所述的可切换声波滤波器，其中所述开关被配置为在第二状态中将第一声波谐振器的电极电连接到终端阻抗。

13.根据权利要求1所述的可切换声波滤波器，其中可切换声波滤波器被配置为对无线局域网信号进行滤波。

14.根据权利要求1所述的可切换声波滤波器，其中可切换声波滤波器被配置为对蜂窝信号进行滤波。

15.一种多路复用器，包括：

可切换声波滤波器，包括第一声波谐振器、第二声波谐振器和开关，该开关被配置为在第一状态中将第一声波谐振器与可切换声波滤波器的节点电连接并且在第二状态中将第一声波谐振器与可切换声波滤波器的所述节点电隔离；可切换声波滤波器被配置为接收射频信号，在第一状态中用至少第一声波谐振器和第二声波谐振器对射频信号进行滤波，并在第二状态中用至少第二声波谐振器对射频信号进行滤波；和

第二滤波器，耦接到可切换声波滤波器。

16.根据权利要求15所述的多路复用器，其中第二滤波器是第二可切换声波滤波器，被配置为选择性地将声波谐振器电耦接到第二滤波器的节点。

17.根据权利要求15所述的多路复用器，其中可切换声波滤波器具有单个开关损耗。

18.根据权利要求15所述的多路复用器，其中第二状态与共存相关联。

19.一种射频滤波方法，该方法包括：

在第一状态中用可切换声波滤波器的至少第一声波谐振器和第二声波谐振器对射频信号进行滤波；

将可切换声波滤波器的状态从第一状态切换到第二状态；和

在第二状态中用至少可切换声波滤波器的第二声波谐振器而不用第一声波谐振器对射频信号进行滤波。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述切换改变可切换声波滤波器的带宽，并且可切换声波滤波器具有单个开关损耗。

21.一种具有可切换声波滤波器的多路复用器，该多路复用器包括：

第一滤波器，被配置为接收射频信号，第一滤波器包括一个或多个声波谐振器、可切换声波谐振器、以及被配置为至少第一状态和第二状态的开关，所述开关被配置为选择可切换声波谐振器的一个不同的子集，以便在第一状态而不是在第二状态用至少一个或多个声波谐振器对射频信号进行滤波；和

第二滤波器，连接到第一滤波器。

22.根据权利要求21所述的多路复用器，其中第二状态与共存相关联，并且第一滤波器具有相对于第一状态更低的与第二状态的工作频带相关联的性能。

23.根据权利要求22所述的多路复用器，其中第一滤波器是具有通带的带通滤波器，并且所述通带覆盖相对于第一状态更小的第二状态的频率范围。

24.根据权利要求22所述的多路复用器，其中第一滤波器是具有阻带的带阻滤波器，并且所述阻带覆盖相对于第一状态更小的第二状态的频率范围。

25.根据权利要求21所述的多路复用器，其中可切换声波谐振器包括串联谐振器。

26.根据权利要求21所述的多路复用器，其中可切换声波谐振器包括并联谐振器。

27.根据权利要求21所述的多路复用器，其中第一滤波器的频带边缘和第二滤波器的频带边缘在开关的第一状态中比在开关的第二状态中频率更接近，第一状态与第二滤波器器不工作相关联，第二状态与共存相关联。

28.根据权利要求21所述的多路复用器，其中第二滤波器包括第二开关和第二可切换声波谐振器。

29.根据权利要求28所述的多路复用器，其中第一滤波器被配置为通过在第一状态和第二状态之间切换所述开关来移动第一滤波器的频率响应的频带边缘，并且第二滤波器被配置为用第二开关移动第二滤波器的频率响应的频带边缘。

30.根据权利要求28所述的多路复用器，还包括耦接在第一滤波器和第二滤波器两者与所述多路复用器的天线节点之间的电感-电容电路，电感-电容滤波器被配置为衰减由所述开关产生的谐波。

31.根据权利要求21所述的多路复用器，其中第一滤波器是带通滤波器并且第二滤波器是带阻滤波器。

32.根据权利要求21所述的多路复用器，其中第一滤波器是带阻滤波器并且第二滤波器是带通滤波器。

33.根据权利要求21所述的多路复用器，其中第一滤波器和第二滤波器是带通滤波器。

34.根据权利要求21所述的多路复用器，其中第一滤波器包括第二开关和第二可切换声波谐振器。

35.根据权利要求21所述的多路复用器，其中第一滤波器和第二滤波器被配置为对关联于不同频带的射频信号进行滤波，并且所述不同频带包括无线局域网频带和蜂窝频带。

36.根据权利要求21所述的多路复用器，其中第一滤波器和第二滤波器具有各自在彼此5兆赫兹以内的频带边缘。

37.根据权利要求21所述的多路复用器，其中所述不同子集包括第一子集和第二子集，第一子集包括第一可切换声波谐振器，第二子集包括第二可切换声波谐振器。

38.根据权利要求21所述的多路复用器，其中第一滤波器具有单个开关损耗。

39.一种无线通信设备，包括：

天线开关；

天线；和

天线复用器，包括第一滤波器和耦接到第一滤波器的第二滤波器，第一滤波器位于天线开关和天线之间的信号路径中，第一滤波器被配置为接收射频信号，第一滤波器包括一个或多个声波谐振器、可切换声波谐振器、以及可配置成至少第一状态和第二状态的开关，该开关被配置为选择可切换声波谐振器的不同子集以在第一状态而不是在第二状态与至少一个或多个声波谐振器一起对射频信号进行滤波。

40.一种可切换滤波器，包括：

一个或多个声波谐振器；

可切换声波谐振器；和

可配置成至少第一状态和第二状态的开关，所述开关配置成选择所述可切换声波谐振器的不同子集以在第一状态而不是在第二状态与至少一个或多个声波谐振器一起对射频信号进行滤波。

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