CN115833778A - 超宽带带通声表面波滤波电路 - Google Patents

超宽带带通声表面波滤波电路 Download PDF

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杨斐
弗兰克·李
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Suzhou Shengxin Electronic Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种超宽带带通声表面波滤波电路，包括串联在输入端和输出端之间的第一谐振电路和第二谐振电路，所述第一谐振电路与所述输入端之间串联有第一匹配电路，所述第二谐振电路与所述输出端之间串联有第二匹配电路；所述第一谐振电路包括多个并联的声表面波谐振器，相邻的两个所述声表面波谐振器之间串联有一个电感；所述第二谐振电路包括多个串联的声表面波谐振器，相邻的两个所述声表面波谐振器之间并联有一个电容；通过第一谐振电路和第二谐振电路的配合工作，相较于现有技术，能够大幅度提高带宽。

Description

超宽带带通声表面波滤波电路
技术领域
本发明涉及带通滤波器技术领域，尤其涉及一种超宽带带通声表面波滤波电路。
背景技术
近年来，随着移动通信技术的快速发展，电子产品中，如手机、基站等需要的声表面波滤波器(Surface Acoustic Wave,SAW)数量也快速增加，这对SAW的性能提出了新的需求与挑战。目前，SAW滤波器由于材料的限制，使得机电耦合系数无法做到很高，这导致了SAW的相对带宽无法做的很大。一般情况下，SAW的相对带宽做到10％以上已经相当的困难，随着带宽的进一步扩大，成本急剧上升。
发明内容
本发明提供一种超宽带带通声表面波滤波电路，能够实现低成本的宽带宽滤波。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：超宽带带通声表面波滤波电路，包括串联在输入端和输出端之间的第一谐振电路和第二谐振电路，所述第一谐振电路与所述输入端之间串联有第一匹配电路，所述第二谐振电路与所述输出端之间串联有第二匹配电路；
所述第一谐振电路包括多个并联的声表面波谐振器，相邻的两个所述声表面波谐振器之间串联有一个电感；
所述第二谐振电路包括多个串联的声表面波谐振器，相邻的两个所述声表面波谐振器之间并联有一个电容。
作为一种优选的技术方案，所述第一谐振电路的所述声表面波谐振器为低频声表面波谐振器。
作为一种优选的技术方案，所述第一谐振电路包括四个并联的声表面波谐振器，分别为第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器和第四谐振器，所述第一谐振器和所述第二谐振器之间串联有第一电感，所述第二谐振器和所述第三谐振器之间串联有第二电感，所述第三谐振器和所述第四谐振器之间串联有第三电感。
作为一种优选的技术方案，所述第二谐振电路的所述声表面波谐振器为高频声表面波谐振器。
作为一种优选的技术方案，所述第二谐振电路包括四个串联的声表面波谐振器，分别为第五谐振器、第六谐振器、第七谐振器和第八谐振器，所述第五谐振器和所述第六谐振器之间并联有第一电容，所述第六谐振器和所述第七谐振器之间串联有第二电容，所述第七谐振器和所述第八谐振器之间并联有第三电容。
由于采用了上述技术方案，超宽带带通声表面波滤波电路，包括串联在输入端和输出端之间的第一谐振电路和第二谐振电路，所述第一谐振电路与所述输入端之间串联有第一匹配电路，所述第二谐振电路与所述输出端之间串联有第二匹配电路；所述第一谐振电路包括多个并联的声表面波谐振器，相邻的两个所述声表面波谐振器之间串联有一个电感；所述第二谐振电路包括多个串联的声表面波谐振器，相邻的两个所述声表面波谐振器之间并联有一个电容；通过第一谐振电路和第二谐振电路的配合工作，相较于现有技术，能够大幅度提高带宽。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的电路结构图一；
图2是本发明实施例的电路结构图二；
图3是本发明实施例的频响曲线图；
图中：11-第一谐振电路；12-第二谐振电路；21-第一谐振器；22-第二谐振器；23-第三谐振器；24-第四谐振器；25-第一电感；26-第二电感；27-第三电感；31-第五谐振器；32-第六谐振器；33-第七谐振器；34-第八谐振器；35-第一电容；36-第二电容；37-第三电容。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，超宽带带通声表面波滤波电路，包括串联在输入端和输出端之间的第一谐振电路11和第二谐振电路12，所述第一谐振电路11与所述输入端之间串联有第一匹配电路，所述第二谐振电路12与所述输出端之间串联有第二匹配电路；所述第一谐振电路11包括多个并联的声表面波谐振器，相邻的两个所述声表面波谐振器之间串联有一个电感；所述第二谐振电路12包括多个串联的声表面波谐振器，相邻的两个所述声表面波谐振器之间并联有一个电容。
所述第一谐振电路11的声表面波谐振器采用低频声表面波谐振器；所述第一谐振电路11包括四个并联的声表面波谐振器，分别为第一谐振器21、第二谐振器22、第三谐振器23和第四谐振器24，所述第一谐振器21和所述第二谐振器22之间串联有第一电感25，所述第二谐振器22和所述第三谐振器23之间串联有第二电感26，所述第三谐振器23和所述第四谐振器24之间串联有第三电感27。所述第一电感25的大小为(0～15]nH；所述第二电感26的大小为(0～15]nH；所述第三电感27的大小为(0～15]nH。
所述第二谐振电路12的声表面波谐振器采用高频声表面波谐振器，所述第二谐振电路12包括四个串联的声表面波谐振器，分别为第五谐振器31、第六谐振器32、第七谐振器33和第八谐振器34，所述第五谐振器31和所述第六谐振器32之间并联有第一电容35，所述第六谐振器32和所述第七谐振器33之间并联有第二电容36，所述第七谐振器33和所述第八谐振器34之间并联有第三电容37。其中第一电容35、第二电容36和第三电容37的大小为(0～15]pF。
所述第一匹配电路和所述第二匹配电路是现有技术中比较成熟的技术，可以是并联电感或者电容，也可以是串联电感或者电容，如图2所示，第一匹配电路和第二匹配电路选用并联电感的模式。
第一匹配电路和第二匹配电路使得输入和输出的阻抗调整为50欧姆，第一匹配电路和第二匹配电路之间的第一谐振电路11和第二谐振电路12起到了频率选择的作用。如图3所示，图中由点划线组成的曲线是由第一谐振电路11提供的曲线，而虚线组成的曲线为第二谐振电路12提供的曲线，而图中的实现为整个电路的仿真图，其中，第一谐振电路11提供的曲线其目的是使得滤波器的通带左边缘实现较高的陡度，从该曲线中可以发现，该曲线影响了通道左侧的传输零点，并且具有较高的陡度。第一谐振电路11里面的并联声表面波谐振器均是低频谐振器，其正谐振峰频率位于通带的左侧，这些谐振频率点会引起通带左侧的传输零点。图3中第二谐振电路12提供的波形，其目的是使得滤波器的通带右边边缘实现较高的陡度。第二谐振电路12里面的并联声表面波谐振器均是高频谐振器，其反谐振峰频率位于通带的右侧，这些谐振频率点会引起通带右侧的传输零点。
从整个滤波电路的频响曲线可以看出，相较于现有技术中4％到7％的相对带宽，获得了大幅度的提升。
通过改变第一谐振电路11中谐振器中金属叉指条线宽和指条间间隙可以调整通带的左侧截止频率，即图3中通带左侧的截止频率；通过改变第二谐振电路12中谐振器中的金属叉指条线宽和指条间间隙可以调整通带的右侧截止频率，即图3中通带右侧的截止频率。
本实施例中的声表面波滤波电路，尤其适合薄膜类型的滤波器，由于薄膜类的滤波器的压电材料厚度比较薄，声波会尽可能的沿着压电材料的表面进行传播，并且薄膜类型的滤波器的压电材料和衬底之间存在布拉格全反射，因此，薄膜类型的滤波器具有更低的插损，这样使用薄膜类的滤波器用于本发明的滤波电路中，在通带内的曲线的插损更小。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.超宽带带通声表面波滤波电路，其特征在于：包括串联在输入端和输出端之间的第一谐振电路和第二谐振电路，所述第一谐振电路与所述输入端之间串联有第一匹配电路，所述第二谐振电路与所述输出端之间串联有第二匹配电路；
所述第一谐振电路包括多个并联的声表面波谐振器，相邻的两个所述声表面波谐振器之间串联有一个电感；
所述第二谐振电路包括多个串联的声表面波谐振器，相邻的两个所述声表面波谐振器之间并联有一个电容。
2.如权利要求1所述的超宽带带通声表面波滤波电路，其特征在于：所述第一谐振电路的所述声表面波谐振器为低频声表面波谐振器。
3.如权利要求1或2所述的超宽带带通声表面波滤波电路，其特征在于：所述第一谐振电路包括四个并联的声表面波谐振器，分别为第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器和第四谐振器，所述第一谐振器和所述第二谐振器之间串联有第一电感，所述第二谐振器和所述第三谐振器之间串联有第二电感，所述第三谐振器和所述第四谐振器之间串联有第三电感。
4.如权利要求1所述的超宽带带通声表面波滤波电路，其特征在于：所述第二谐振电路的所述声表面波谐振器为高频声表面波谐振器。
5.如权利要求1或4所述的超宽带带通声表面波滤波电路，其特征在于：所述第二谐振电路包括四个串联的声表面波谐振器，分别为第五谐振器、第六谐振器、第七谐振器和第八谐振器，所述第五谐振器和所述第六谐振器之间并联有第一电容，所述第六谐振器和所述第七谐振器之间串联有第二电容，所述第七谐振器和所述第八谐振器之间并联有第三电容。
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