CN115811299A - 一种声波滤波器及提升其性能的方法、多工器和通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种声波滤波器，包括多个谐振器和环绕于多个谐振器外围的密封环，包括至少两个串联谐振器和至少两个并联谐振器，至少两个并联支路包括靠近滤波器其中一端的第一并联支路和靠近滤波器另一端的第二并联支路，第一并联支路接地节点与密封环相连，第二寄生电容被配置为大于第一寄生电容，第一寄生电容为第一并联支路接地节点到滤波器另一端的连接节点之间的寄生电容，第二寄生电容为第一并联支路接地节点到第二并联支路接地节点之间的寄生电容。本发明实施例还公开了一种提升声波滤波器性能的方法、多工器和通信设备。本发明可以提升滤波器特定频段的带外抑制特性。

Description

一种声波滤波器及提升其性能的方法、多工器和通信设备

技术领域

本发明涉及滤波器技术领域，具体而言，涉及一种声波滤波器及提升其性能的方法、多工器和通信设备。

背景技术

滤波器比较重要的两个性能指标包括带内插损和带外抑制，其中带内插损指标衡量目标频率信号通过滤波器的能量损耗，且损耗越低越好；带外抑制指标衡量对非目标频率的抑制特性，且抑制越高越好。一般情况下同样的滤波器拓扑结构，带内插损越好，带外抑制就会越差，相反带外抑制越好，带内插损就会越差。

现有的滤波器，为了实现良好的静电屏蔽的作用，通常将滤波器的其中一个接地管脚和密封环连接，但此时谐振器之间通过密封环会产生较强的耦合通路，会严重恶化滤波器带外抑制性能。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种声波滤波器及提升其性能的方法、多工器和通信设备，在不影响带内插损且不增加额外器件的情况下，提升滤波器特定频段的带外抑制特性。

本发明实施例提供了一种声波滤波器，所述滤波器包括多个谐振器和环绕于所述多个谐振器外围的密封环，

所述多个谐振器包括所述滤波器两端之间串联支路上的至少两个串联谐振器和至少两个并联支路上的并联谐振器，所述至少两个并联支路包括靠近所述滤波器其中一端的第一并联支路和靠近所述滤波器另一端的第二并联支路，所述第一并联支路的接地节点与所述密封环相连，

第二寄生电容被配置为大于第一寄生电容，其中，所述第一寄生电容为所述第一并联支路的接地节点到所述滤波器另一端的连接节点之间的寄生电容，所述第二寄生电容为所述第一并联支路的接地节点到所述第二并联支路的接地节点之间的寄生电容。

作为本发明进一步的改进，所述第一寄生电容在与相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极和所述密封环之间产生，所述第二寄生电容在与相连于所述第二并联支路的接地节点的电极和所述密封环之间产生，

所述第二寄生电容被配置为大于第一寄生电容，包括：

相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数大于相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数。

作为本发明进一步的改进，相连于各个节点的电极为多边形电极，所述多边形电极有多个正对所述密封环的正对边，

对于其中任意一个多边形电极，该多边形电极的任意一个正对边与所述密封环之间的有效电容系数为ECC_A_i＝(c_i+d_i)/(a_i+b_i)，其中，i表示正对边的序号，a_i、b_i分别表示正对边的两个端点与所述密封环之间的垂直距离，d_i表示正对边的长度，c_i表示正对边在所述密封环上投影的长度，该多边形电极与所述密封环之间的有效电容系数为该多边形电极所有正对边与所述密封环之间的有效电容系数的总和，即

其中，n表示正对边的总数。

作为本发明进一步的改进，相连于第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的最小距离为10um～100um。

作为本发明进一步的改进，所述第一并联支路的接地节点到所述滤波器另一端的连接节点之间的信号路径与所述第一并联支路的接地节点到所述第二并联支路的接地节点之间的信号路径的相位差为150度～210度。

作为本发明进一步的改进，所述串联谐振器和所述并联谐振器的形状为任意凸多边形。

本发明实施例还提供了一种提升声波滤波器性能的方法，所述滤波器包括多个谐振器和环绕于所述多个谐振器外围的密封环，

所述多个谐振器包括所述滤波器两端之间串联支路上的至少两个串联谐振器和至少两个并联支路上的并联谐振器，所述至少两个并联支路包括靠近所述滤波器其中一端的第一并联支路和靠近所述滤波器另一端的第二并联支路，所述第一并联支路的接地节点与所述密封环相连，所述方法包括：

以所述第一并联支路的接地节点为第一节点，所述串联支路上的连接节点和其他并联支路上的接地节点中的任意一个节点为第二节点，所述第一节点和各个所述第二节点之间具有多个信号路径，确定所述多个信号路径之间的相位关系和各个信号路径所在节点之间的寄生电容，以确定不同信号路径所在节点之间的寄生电容对所述滤波器性能的影响；

确定对所述滤波器性能影响最大的两个信号路径，所述两个信号路径所在节点之间的寄生电容分别为第一寄生电容和第二寄生电容，其中，所述第一寄生电容为所述第一并联支路的接地节点到所述滤波器另一端的连接节点之间的寄生电容，所述第二寄生电容为所述第一并联支路的接地节点到所述第二并联支路的接地节点之间的寄生电容；

调整所述第二寄生电容，使所述第二寄生电容大于所述第一寄生电容，以提升所述滤波器的性能。

作为本发明进一步的改进，所述第一寄生电容在与相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极和所述密封环之间产生，所述第二寄生电容在与相连于所述第二并联支路的接地节点的电极和所述密封环之间产生，

所述调整所述第二寄生电容，使所述第二寄生电容大于所述第一寄生电容，包括：

使相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数大于相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数。

作为本发明进一步的改进，所述使相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数大于相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数，包括：

增加相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环的正对面积，以增大相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数，以使相连于第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数大于相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数。

作为本发明进一步的改进，相连于各个节点的电极为多边形电极，所述多边形电极有多个正对所述密封环的正对边，

对于其中任意一个多边形电极，该多边形电极的任意一个正对边与所述密封环之间的有效电容系数为ECC_A_i＝(c_i+d_i)/(a_i+b_i)，其中，i表示正对边的序号，a_i、b_i分别表示正对边的两个端点与所述密封环之间的垂直距离，d_i表示正对边的长度，c_i表示正对边在所述密封环上投影的长度，该多边形电极与所述密封环之间的有效电容系数为该多边形电极所有正对边与所述密封环之间的有效电容系数的总和，即

其中，n表示正对边的总数。

作为本发明进一步的改进，相连于第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的最小距离为10um～100um。

作为本发明进一步的改进，所述第一并联支路的接地节点到所述滤波器另一端的连接节点之间的信号路径与所述第一并联支路的接地节点到所述第二并联支路的接地节点之间的信号路径的相位差为150度～210度。

本发明实施例还提供了一种多工器，所述多工器包括所述的滤波器。

本发明实施例还提供了一种通信设备，所述通信设备包括所述的滤波器。

本发明的有益效果为：

通过分析所述多个信号路径的相位关系，确定出多个信号路径所在节点之间的寄生电容中对滤波器性能影响最大的两个寄生电容，对滤波器版图结构进行合理设计，增加使滤波器性能提升的寄生电容，以相对减少使滤波器性能恶化的寄生电容，在不影响带内插损且不增加额外器件的情况下，可以提升滤波器的性能，尤其是特定频段的带外抑制特性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1(a)和图1(b)分别是声波谐振器的电学符号和等效电学模型的示意图；

图2声波谐振器的阻抗频率特性的示意图；

图3为本发明一示例性实施例所述的一种声波滤波器的拓扑结构的示意图；

图4为本发明一示例性实施例所述的一种声波滤波器的各个信号路径的相位频率特性的示意图；

图5为对比例所述的声波滤波器的版图结构示意图，其中未增加相连于第二并联支路的接地节点的电极的面积；

图6为图5所示的声波滤波器的等效电路示意图；

图7为计算电极与密封环之间的有效电容系数的示意图；

图8为本发明一示例性实施例所述的一种声波滤波器的版图结构示意图，其中增加了相连于第二并联支路的接地节点的电极的面积；

图9为对比例和本发明实施例所述的声波滤波器的带外抑制频率特性对比示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明的描述中，所用术语仅用于说明目的，并非旨在限制本发明的范围。术语“包括”和/或“包含”用于指定所述元件、步骤、操作和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他元件、步骤、操作和/或组件的情况。术语“第一”、“第二”等可能用于描述各种元件，不代表顺序，且不对这些元件起限定作用。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个及两个以上。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。结合以下附图，这些和/或其他方面变得显而易见，并且，本领域普通技术人员更容易理解关于本发明所述实施例的说明。附图仅出于说明的目的用来描绘本发明所述实施例。本领域技术人员将很容易地从以下说明中认识到，在不背离本发明所述原理的情况下，可以采用本发明所示结构和方法的替代实施例。

本发明实施例所述的一种声波滤波器，所述滤波器包括多个谐振器和环绕于所述多个谐振器外围的密封环，

所述多个谐振器包括所述滤波器两端之间串联支路上的至少两个串联谐振器和至少两个并联支路上的并联谐振器，所述至少两个并联支路包括靠近所述滤波器其中一端的第一并联支路和靠近所述滤波器另一端的第二并联支路，所述第一并联支路的接地节点与所述密封环相连，

第二寄生电容被配置为大于第一寄生电容，其中，所述第一寄生电容为所述第一并联支路的接地节点到所述滤波器另一端的连接节点之间的寄生电容，所述第二寄生电容为所述第一并联支路的接地节点到所述第二并联支路的接地节点之间的寄生电容。

其中，串联谐振器和并联谐振器为声波谐振器，可以是薄膜体声波谐振FABR、表面声波谐振器SAW及固态装配性谐振器SMR。图1(a)和图1(b)分别是声波谐振器的电学符号和等效电学模型，图2为声波谐振器的阻抗频率特性。在不考虑损耗的情况下，声波谐振器的电学模型可以简化为Lm、Cm和Co组成的谐振电路。根据谐振条件可知，如图2所示，该谐振电路存在两个谐振点：一个是谐振电路阻抗值达到极小值时的fs，fs定义为该声波谐振器的串联谐振频点，fs处声波谐振器的Q值定义为Qs；另一个是当谐振电路阻抗值达到极大值时的fp，fp定义为该声波谐振器的并联谐振频点，fp处声波谐振器的Q值定义为Qp。

所述滤波器两端为滤波器的信号输入端和信号输出端，所述滤波器其中一端可以是信号输入端，也可以是信号输出端，所述滤波器另一端可以是信号输出端，也可以是信号输入端。可以理解的是，所述滤波器包括至少两个串联谐振器和至少两个并联谐振器，其中一个并联谐振器位于第一并联支路上，另一个并联谐振器位于第二并联支路上。

所述滤波器中，以第一并联支路的接地节点为第一节点，以串联支路上的连接节点和其他并联支路的接地节点中的任意一个节点为第二节点，第一节点和多个第二节点之间具有多个信号路径。本发明通过分析所述多个信号路径的相位关系，确定出多个信号路径所在节点之间的寄生电容中对滤波器性能影响最大的两个寄生电容(即所述第一并联支路的接地节点到所述串联支路上所述滤波器另一端的连接节点之间的第一寄生电容，以及所述第一并联支路的接地节点到所述第二并联支路的接地节点之间的第二寄生电容)，通过对滤波器版图结构进行合理设计，增加使滤波器性能提升的寄生电容，以相对减少使滤波器性能恶化的寄生电容(即增加第一寄生电容，使第二寄生电容大于第一寄生电容)，可以提升滤波器性能尤其是特定频段的带外抑制特性。

一种可选的实施方式，所述第一寄生电容在与相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极和所述密封环之间产生，所述第二寄生电容在与相连于所述第二并联支路的接地节点的电极和所述密封环之间产生，

所述第二寄生电容被配置为大于第一寄生电容，包括：

相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数大于相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数。

信号路径所在节点的寄生电容的大小是由与节点相连的电极与密封环(Sealring)之间的有效电容系数决定的，两者成正比关系，因此通过增加相连于第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数，使相连于第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数大于相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数，可以提升滤波器的带外抑制特性，使得滤波器的带外抑制特性达到最优。而有效电容系数与电极的面积成正比，因此通过增加相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与密封环的正对面积，可以增大相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数。

一种可选的实施方式中，相连于各个节点的电极为多边形电极，所述多边形电极有多个正对所述密封环的正对边，

对于其中任意一个多边形电极，该多边形电极的任意一个正对边与所述密封环之间的有效电容系数为ECC_A_i＝(c_i+d_i)/(a_i+b_i)，其中，i表示正对边的序号，a_i、b_i分别表示正对边的两个端点与所述密封环之间的垂直距离，d_i表示正对边的长度，c_i表示正对边在所述密封环上投影的长度，该多边形电极与所述密封环之间的有效电容系数为该多边形电极所有正对边与所述密封环之间的有效电容系数的总和，即

其中，n表示正对边的总数。

可以理解的是，上述相连于各个节点的电极中，各个节点可以是串联支路上的连接节点，可以是并联支路上的接地节点。电极为多边形，例如为五边形、六边形等，本发明对电极的形状不做具体限定，多边形电极与密封环之间的有效电容系数根据电极的具体形状采用上述方法进行计算。另外，与各个节点相连的电极，形状可以相同，可以不同。

还可以理解的是，对于多边形电极的任意一个正对边，该正对边与密封环的正对面积A_i为a_i、b_i、c_i和d_i构成的四边形的面积，对于一个多边形电极，该电极与密封环的正对面积A_total为该电极所有正对边与密封环的正对面积的总和，即

其中，i表示正对边的序号，n表示正对边的总数。

对于任意一个正对边与密封环的正对面积A_i，当增大c_i和/或d_i的值，同时减小a_i和/或b_i的值时，或者当增大c_i和/或d_i的值，同时保持a_i和/或b_i的值时，可以增加正对面积A_i的值。此时，根据上述有效电容系数的计算方法，该正对边与密封环之间的有效电容系数得到增加。相应的，对于相连于第二并联支路的接地点的电极中的多个正对边做同样的处理，可以增大相连于第二并联支路的接地节点的电极与密封环的正对面积，相应可以增大相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数。

一种可选的实施方式，相连于第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的最小距离为10um～100um。

如上述，相连于第二并联支路的接地节点的电极与密封环之间产生的第二寄生电容相对于第一寄生电容越大越好，优选10um～100um的最小距离范围，在该距离范围内选取例如10um、20um、30um、40um、50um、60um、70um、80um、90um、100um的最小距离值时，可以得到相对更大的第二寄生电容。

一种可选的实施方式，所述第一并联支路的接地节点到所述滤波器另一端的连接节点之间的信号路径与所述第一并联支路的接地节点到所述第二并联支路的接地节点之间的信号路径的相位差为150度～210度。

两个信号路径具备一定的相位差，例如150度、160度、170度、180度、190度、200度、210度的相位差时，两个信号路径的信号可以实现抵消，有利于滤波器的带外抑制特性的提升。优选的，当相位差为180度，且两个信号路径的信号幅度相等时，两个信号路径的信号可以实现完全抵消，此时滤波器的带外抑制特性提升效果最佳。

一种可选的实施方式，所述串联谐振器和所述并联谐振器的形状为多边形，例如，可以是矩形，可以是任意凸多边形等，本发明对各个谐振器的形状不做具体限定。另外，各个谐振器(包括串联谐振器和并联谐振器)的形状可以相同，可以不同。

本发明实施例所述的一种提升声波滤波器性能的方法，所述滤波器包括多个谐振器和环绕于所述多个谐振器外围的密封环，

所述多个谐振器包括所述滤波器两端之间串联支路上的至少两个串联谐振器和至少两个并联支路上的并联谐振器，所述至少两个并联支路包括靠近所述滤波器其中一端的第一并联支路和靠近所述滤波器另一端的第二并联支路，所述第一并联支路的接地节点与所述密封环相连，所述方法包括：

以所述第一并联支路的接地节点为第一节点，所述串联支路上的连接节点和其他并联支路上的接地节点中的任意一个节点为第二节点，所述第一节点和各个所述第二节点之间具有多个信号路径，确定所述多个信号路径之间的相位关系和各个信号路径所在节点之间的寄生电容，以确定不同信号路径所在节点之间的寄生电容对所述滤波器性能的影响；

确定对所述滤波器性能影响最大的两个信号路径，所述两个信号路径所在节点之间的寄生电容分别为第一寄生电容和第二寄生电容，其中，所述第一寄生电容为所述第一并联支路的接地节点到所述滤波器另一端的连接节点之间的寄生电容，所述第二寄生电容为所述第一并联支路的接地节点到所述第二并联支路的接地节点之间的寄生电容；

调整所述第二寄生电容，使所述第二寄生电容大于所述第一寄生电容，以提升所述滤波器的性能。

可以理解的是，串联支路上的连接节点包括：靠近滤波器一端的连接节点、相邻两个串联谐振器之间的连接节点和靠近滤波器另一端的连接节点，其他并联支路上的接地节点包括：第二并联支路上的接地节点，以及除第一并联支路和第二并联支路以外的并联支路上的接地节点(当滤波器包括两个以上并联支路时)。

一种可选的实施方式，所述第一寄生电容在与相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极和所述密封环之间产生，所述第二寄生电容在与相连于所述第二并联支路的接地节点的电极和所述密封环之间产生，

所述调整所述第二寄生电容，使所述第二寄生电容大于所述第一寄生电容，包括：

使相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数大于相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数。

一种可选的实施方式，所述使相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数大于相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数，包括：

增加相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环的正对面积，以增大相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数，以使相连于第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数大于相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数。

一种可选的实施方式，相连于各个节点的电极为多边形电极，所述多边形电极有多个正对所述密封环的正对边，

对于其中任意一个多边形电极，该多边形电极的任意一个正对边与所述密封环之间的有效电容系数为ECC_A_i＝(c_i+d_i)/(a_i+b_i)，其中，i表示正对边的序号，a_i、b_i分别表示正对边的两个端点与所述密封环之间的垂直距离，d_i表示正对边的长度，c_i表示正对边在所述密封环上投影的长度，该多边形电极与所述密封环之间的有效电容系数为该多边形电极所有正对边与所述密封环之间的有效电容系数的总和，即

其中，n表示正对边的总数。

一种可选的实施方式，相连于第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的最小距离为10um～100um。

一种可选的实施方式，所述第一并联支路的接地节点到所述滤波器另一端的连接节点之间的信号路径与所述第一并联支路的接地节点到所述第二并联支路的接地节点之间的信号路径的相位差为150度～210度。

本发明实施例所述的一种多工器，所述多工器包括前述实施方式所述的滤波器。

本发明实施例所述的一种通信设备，所述通信设备包括前述实施方式所述的滤波器。

下面结合附图对本发明实施例所述的一种声波滤波器及对提升其性能的方法进行具体说明。

如图3所示，示例了本发明实施例所述的一种声波滤波器的拓扑结构，滤波器两端T1和T2之间有一个串联支路和四个并联支路，该滤波器包括4个串联谐振器S11～S14和4个并联谐振器P11～P14，滤波器T1端串联有串联电感L1，滤波器T2端串联有串联电感L2，其中一个并联支路上设有接地电感L3(该并联支路即为第一并联支路)，另一个并联支路上设有接地电感L4(该并联支路即为第二并联支路)，该滤波器具有固定的工作频率和带宽，例如通带2515MHz-2675MHz、带宽160MHz。图3为示意性举例，串联谐振器和并联谐振器数量不受限制，串联电感、接地电感的数量和连接关系不受限制。

串联电感L1和串联谐振器S11之间有连接节点N11，串联谐振器S11和串联谐振器S12之间有连接节点N12，串联谐振器S12和串联谐振器S13之间有连接节点N13，串联谐振器S13和串联谐振器S14之间有连接节点N14，串联谐振器S14和串联电感L2之间有连接节点N15，第一并联支路连接在连接节点N12和接地端之间，第一并联支路上的并联谐振器P11和接地电感L3之间有接地节点N0，第二并联支路连接在连接节点N15和接地端之间，第二并联支路上的并联谐振器P14和接地电感L4之间有接地节点N2，并联谐振器P12并联在连接节点N13和接地节点N0之间，并联谐振器P13并联在连接节点N14和接地节点N2之间。

通过分析，图3所示的滤波器中，多个信号路径包括P-11、P-12、P-13、P-14、P-15、P-2，其中，P-11为接地节点N0到连接节点N11的信号路径，P12为接地节点N0到连接节点N12的信号路径，P-13为接地节点N0到连接节点N13的信号路径，P-14为接地节点N0到连接节点N14的信号路径，P-15为接地节点N0到连接节点N15的信号路径，P-2为接地节点N0到接地节点N2的信号路径。

多个信号路径(P-11、P-12、P-13、P-14、P-15、P-2)的相位频率特性如图4所示，可知在3.2GHz以上频段内信号路径P-2的相位与信号路径P-11、P-12、P-13、P-14、P-15的相位差近似等于180度，因此信号路径P-2所在节点(接地节点N0和接地节点N2)之间的寄生电容与信号路径P-11所在节点(接地节点N0和连接节点N11)、信号路径P-12所在节点(接地节点N0和连接节点N12)、信号路径P-13所在节点(接地节点N0和连接节点N13)、信号路径P-14所在节点(接地节点N0和连接节点N14)、信号路径P-15所在节点(接地节点N0和连接节点N15)之间的寄生电容对滤波器性能的影响是相反的。

图5为图3所示的滤波器的版图结构，该版图结构是未对相连于第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数(即未对相连于第二并联支路的接地节点N2的电极的面积)进行改进设计的版图，作为本发明的对比例。在所有谐振器的外围设置一个密封环(Sealring)，即图5中四周的区域，防止水汽、尘埃等物质进入到器件内部谐振器所在区域影响滤波器的性能。Sealring结构不仅起到了密封的作用，通过将Sealring接地还能起到静电屏蔽的作用。通常是将靠近信号输入端或信号输出端的并联支路与Sealring相连，例如图5中将靠近T1端的并联支路与Sealring相连(即第一并联支路的接地节点与密封环相连)。然而由于Sealring的存在，会使靠近Sealring的谐振器电极与Sealring之间形成寄生电容。

图6为图5所示滤波器等效电路，其中，第一并联支路的接地节点N0与Sealring相连。接地节点N0与连接节点N11之间的寄生电容为C-11，该寄生电容C-11在与连接节点N11相连的金属电极和Sealring之间产生，接地节点N0与连接节点N12之间的寄生电容为C-12，该寄生电容C-12在与连接节点N12相连的金属电极和Sealring之间产生，接地节点N0与连接节点N13之间的寄生电容为C-13，该寄生电容C-13在与连接节点N13相连的金属电极和Sealring之间产生，接地节点N0与连接节点N14之间的寄生电容为C-14，该寄生电容C-14在与连接节点N14相连的金属电极和Sealring之间产生，接地节点N0与连接节点N15之间的寄生电容为C-15，该寄生电容C-15在与连接节点N15相连的金属电极和Sealring之间产生，接地节点N0和接地节点N2之间的寄生电容为C-2，该寄生电容C-2在与接地节点N2相连的金属电极和Sealring之间产生。

寄生电容会影响滤波器的带外抑制特性，通过前述对多个信号路径的相位频率的分析，在接地节点N0与Sealring相连时，寄生电容C-2与寄生电容C-11、寄生电容C-12、寄生电容C-13、寄生电容C-14、寄生电容C-15对滤波器带外抑制特性的影响是相反的。寄生耦合路径越长，信号路径节点之间的寄生电容对滤波器性能的影响越大，因此寄生电容C-15和寄生电容C-2对滤波器带外抑制特性的影响较大，作为确定出的对所述滤波器性能影响最大的两个寄生电容，分别作为第一寄生电容和第二寄生电容，寄生电容C-11、寄生电容C-12、寄生电容C-13、寄生电容C-14对滤波器带外抑制特性的影响可忽略不计。由此可见，接地节点N0与Sealring相连时，对与连接节点N15相连的金属电极和与接地节点N2相连的金属电极进行合理的设置即可提升滤波器的带外抑制特性。

寄生电容的大小是由电极和Sealring之间的相对位置关系来决定的。如图7所示，为计算电极与和Sealring之间的有效电容系数(ECC-effective capacitancecoefficient)的示意图，示出了与接地节点N2相连的电极，未示出其他电极。与接地节点N2相连的电极为一个多边形电极，例如图7所示的五边形电极。多边形电极有多个正对Sealring的边，每个正对边的两个端点处画与Sealring垂直的线段可以构成一个四边形，例如图7中三个正对边的两个端点处与Sealring垂直的线段构成的三个四边形A1、A2、A3。以正对边d₁为例，四边形A1的四个边中a₁、b₁分别为正对边d₁的两个端点到Sealring的两个垂直距离，c₁为正对边d₁在Sealring上的投影长度，计算得到正对边d₁与Sealring之间的有效电容系数ECC_A₁＝(c₁+d₁)/(a₁+b₁)，相应的可以计算得到正对边d₂与Sealring之间的有效电容系数ECC_A₂，以及正对边d₃与Sealring之间的有效电容系数ECC_A₃，最终得到该五边形电极与Sealring之间的有效电容系数ECC_total等于所有正对边与Sealring之间的有效电容系数总和，即ECC_total＝ECC_A1+ECC_A2+ECC_A3，且五边形电极与Sealring之间的有效电容系数与寄生电容的大小成正比。

通过前述对各个信号路径和信号路径所在节点之间的寄生电容的分析，确定出信号路径P-2所在节点之间的寄生电容C-2以及信号路径P-15所在节点之间的寄生电容C-15对滤波器性能的影响是最大的，如图5所示，信号路径P-2小于信号路径P-15，因此寄生电容C-2小于寄生电容C-15，而寄生电容和电极与Sealring之间的有效电容系数是成正比的，所以相连于接地节点N2的电极与Sealring之间的有效电容系数小于相连于连接节点N15的电极与Sealring之间的有效电容系数。由此可见，需要调整相连于接地节点N2的电极与Sealring之间的有效电容系数以及相连于连接节点N15的电极与Sealring之间的有效电容系数，使相连于接地节点N2的电极与Sealring之间的有效电容系数大于相连于连接节点N15的电极与Sealring之间的有效电容系数，即寄生电容C-2大于寄生电容C-15。由前述电极与Sealring之间的有效电容系数的分析，电极的面积越大，有效电容系数越大，因此需要增加相连于接地节点N2的电极的面积，如图8所示。

图9为图5所示的滤波器(对比例)和图8所示的滤波器(本发明实施例)的带外抑制频率特性对比图，其中圆形标记的曲线为图8实施例的带外抑制频率特性曲线，矩形标记的曲线为图3对比例的带外抑制频率特性曲线，实线为图3的滤波器在5G频段(5.11GHz-5.88GHz)的抑制指标要求。由图9可知，对比例的带外抑制不满足抑制指标要求，而本发明实施例在5G频段的抑制度相对于对比例提升了10dB左右。由此可见本发明所述实施例在不增加额外器件且不牺牲带内插损的情况下，在特定频段具有更高的带外抑制特性，提升了滤波器带外抑制特性。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域普通技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本领域技术人员应理解，尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变并可用等同物替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (14)

1.一种声波滤波器，所述滤波器包括多个谐振器和环绕于所述多个谐振器外围的密封环，其特征在于，

所述多个谐振器包括所述滤波器两端之间串联支路上的至少两个串联谐振器和至少两个并联支路上的并联谐振器，所述至少两个并联支路包括靠近所述滤波器其中一端的第一并联支路和靠近所述滤波器另一端的第二并联支路，所述第一并联支路的接地节点与所述密封环相连，

第二寄生电容被配置为大于第一寄生电容，其中，所述第一寄生电容为所述第一并联支路的接地节点到所述滤波器另一端的连接节点之间的寄生电容，所述第二寄生电容为所述第一并联支路的接地节点到所述第二并联支路的接地节点之间的寄生电容。

2.如权利要求1所述的滤波器，其中，所述第一寄生电容在与相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极和所述密封环之间产生，所述第二寄生电容在与相连于所述第二并联支路的接地节点的电极和所述密封环之间产生，

所述第二寄生电容被配置为大于第一寄生电容，包括：

相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数大于相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数。

3.如权利要求2所述的滤波器，其中，相连于各个节点的电极为多边形电极，所述多边形电极有多个正对所述密封环的正对边，

对于其中任意一个多边形电极，该多边形电极的任意一个正对边与所述密封环之间的有效电容系数为ECC_A_i＝(c_i+d_i)/(a_i+b_i)，其中，i表示正对边的序号，a_i、b_i分别表示正对边的两个端点与所述密封环之间的垂直距离，d_i表示正对边的长度，c_i表示正对边在所述密封环上投影的长度，该多边形电极与所述密封环之间的有效电容系数为该多边形电极所有正对边与所述密封环之间的有效电容系数的总和，即

其中，n表示正对边的总数。

4.如权利要求1所述的滤波器，其中，相连于第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的最小距离为10um～100um。

5.如权利要求1所述的滤波器，其中，所述第一并联支路的接地节点到所述滤波器另一端的连接节点之间的信号路径与所述第一并联支路的接地节点到所述第二并联支路的接地节点之间的信号路径的相位差为150度～210度。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的滤波器，其中，所述串联谐振器和所述并联谐振器的形状为任意凸多边形。

7.一种提升声波滤波器性能的方法，所述滤波器包括多个谐振器和环绕于所述多个谐振器外围的密封环，其特征在于，

所述多个谐振器包括所述滤波器两端之间串联支路上的至少两个串联谐振器和至少两个并联支路上的并联谐振器，所述至少两个并联支路包括靠近所述滤波器其中一端的第一并联支路和靠近所述滤波器另一端的第二并联支路，所述第一并联支路的接地节点与所述密封环相连，所述方法包括：

以所述第一并联支路的接地节点为第一节点，所述串联支路上的连接节点和其他并联支路上的接地节点中的任意一个节点为第二节点，所述第一节点和各个所述第二节点之间具有多个信号路径，确定所述多个信号路径之间的相位关系和各个信号路径所在节点之间的寄生电容，以确定不同信号路径所在节点之间的寄生电容对所述滤波器性能的影响；

确定对所述滤波器性能影响最大的两个信号路径，所述两个信号路径所在节点之间的寄生电容分别为第一寄生电容和第二寄生电容，其中，所述第一寄生电容为所述第一并联支路的接地节点到所述滤波器另一端的连接节点之间的寄生电容，所述第二寄生电容为所述第一并联支路的接地节点到所述第二并联支路的接地节点之间的寄生电容；

调整所述第二寄生电容，使所述第二寄生电容大于所述第一寄生电容，以提升所述滤波器的性能。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一寄生电容在与相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极和所述密封环之间产生，所述第二寄生电容在与相连于所述第二并联支路的接地节点的电极和所述密封环之间产生，

所述调整所述第二寄生电容，使所述第二寄生电容大于所述第一寄生电容，包括：

使相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数大于相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述使相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数大于相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数，包括：

增加相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环的正对面积，以增大相连于所述第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数，以使相连于第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数大于相连于所述滤波器另一端的连接节点的电极与所述密封环之间的有效电容系数。

10.如权利要求8所述的方法，其中，相连于各个节点的电极为多边形电极，所述多边形电极有多个正对所述密封环的正对边，

对于其中任意一个多边形电极，该多边形电极的任意一个正对边与所述密封环之间的有效电容系数为ECC_A_i＝(c_i+d_i)/(a_i+b_i)，其中，i表示正对边的序号，a_i、b_i分别表示正对边的两个端点与所述密封环之间的垂直距离，d_i表示正对边的长度，c_i表示正对边在所述密封环上投影的长度，该多边形电极与所述密封环之间的有效电容系数为该多边形电极所有正对边与所述密封环之间的有效电容系数的总和，即

其中，n表示正对边的总数。

11.如权利要求7所述的方法，其中，相连于第二并联支路的接地节点的电极与所述密封环之间的最小距离为10um～100um。

12.如权利要求7所述的方法，其中，所述第一并联支路的接地节点到所述滤波器另一端的连接节点之间的信号路径与所述第一并联支路的接地节点到所述第二并联支路的接地节点之间的信号路径的相位差为150度～210度。

13.一种多工器，其特征在于，所述多工器包括权利要求1-6中任一项所述的滤波器。

14.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括权利要求1-6中任一项所述的滤波器。

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