CN115833784A - 一种声波滤波器、提高性能的方法、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，串联支路上有多个串联谐振器，相邻两个串联谐振器之间连并联支路，并联支路包括至少一个并联谐振器和至少一个对地电感，滤波器还包括：至少一个并联支路组，连接在两个指定串联谐振器之间，由第一路并联支路和第二路并联支路组成，至少一个无源耦合元件，一端连在并联支路组其中一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上，另一端连在并联支路组另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上或串联支路除并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点上。本发明实施例还公开了一种提高声波滤波器性能的方法、多工器和通信设备。本发明在不恶化带内插损的情况下，提升带外抑制且改善滚降。

Description

一种声波滤波器、提高性能的方法、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、提高性能的方法、多工器和通信设备。

背景技术

随着通信技术的发展，在一些应用中滤波器在要求低插损和高抑制的同时，需要急速的滚降。传统的带通声学滤波器通过增加滤波器的级数来实现更高的带外抑制和急速的滚降，但同时会增加滤波器的带内插损和滤波器的尺寸。目前很多滤波器在并联支路上增加对地电感，或是将滤波器不同并联支路上的对地电感之间通过合并接地或者在布局上靠近来增加耦合，以此提升滤波器带外抑制性能，这些方式虽然会拓宽滤波器的带外抑制的频带宽度，但是抑制度整体会降低，且对滤波器的滚降指标并没有改善。

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、提高性能的方法、多工器和通信设备，可以在不恶化带内插损的情况下，大幅度提升带外抑制且能明显改善滚降。

本发明实施例提供了一种声波滤波器，所述滤波器输入端和输出端之间的串联支路上串联有多个串联谐振器，相邻两个串联谐振器之间连接有并联支路，所述并联支路包括至少一个并联谐振器和至少一个对地电感，所述滤波器还包括：

至少一个并联支路组，所述并联支路组连接在两个指定串联谐振器之间，并由第一路并联支路和第二路并联支路组成，

至少一个无源耦合元件，所述无源耦合元件的一端连接在所述并联支路组其中一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上，所述无源耦合元件的另一端连接在所述并联支路组另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上或连接在所述串联支路除所述并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点上。

作为本发明进一步的改进，所述无源耦合元件为电容、电感和谐振器中的一种或多种的组合。

作为本发明进一步的改进，所述无源耦合元件的另一端连接在所述并联支路组另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上时，所述无源耦合元件为电感或在所需频段呈现感性，

所述无源耦合元件的另一端连接在所述串联支路除所述并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点上时，所述无源耦合元件为电容或谐振器或在所需频段呈现容性。

作为本发明进一步的改进，述第一路并联支路和所述第二路并联支路由所述两个指定串联谐振器之间连接的指定并联支路拆分成两路并联支路得到。

作为本发明进一步的改进，所述第一路并联支路上并联谐振器的面积为第一面积，所述第二路并联支路上并联谐振器的面积为第二面积，所述指定并联支路上并联谐振器的面积为第三面积，

所述第一面积小于所述第三面积，所述第二面积小于所述第三面积，所述第一面积与所述第二面积之和等于所述第三面积。

作为本发明进一步的改进，所述第一面积与所述第二面积相等或不等。

作为本发明进一步的改进，所述指定并联支路为所述滤波器中对地电感最小的并联支路。

本发明实施例还提供了一种提高声波滤波器性能的方法，所述滤波器输入端和输出端之间的串联支路上串联有多个串联谐振器，相邻两个串联谐振器之间连接有并联支路，所述并联支路包括至少一个并联谐振器和至少一个对地电感，

所述滤波器还包括：至少一个并联支路组，所述并联支路组连接在两个指定串联谐振器之间，并由第一路并联支路和第二路并联支路组成，所述方法包括：

将至少一个无源耦合元件的一端连接在所述并联支路组其中一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上，并将所述无源耦合元件的另一端连接在所述并联支路组另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上或连接在所述串联支路除所述并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点上，以提升所述滤波器的性能。

作为本发明进一步的改进，所述无源耦合元件为电容、电感和谐振器中的一种或多种的组合，所述方法还包括：

根据所述无源耦合元件的另一端的连接节点，确定所述无源耦合元件的类型，

当所述无源耦合元件的另一端连接在所述并联支路组另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上时，所述无源耦合元件为电感或在所需频段呈现感性，

当所述无源耦合元件的另一端连接在所述串联支路除所述并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点上时，所述无源耦合元件为电容或谐振器或在所需频段呈现容性。

作为本发明进一步的改进，所述两个指定串联谐振器之间连接指定并联支路，所述方法还包括：

将所述指定并联支路拆分成两路并联支路，得到所述第一路并联支路和所述第二路并联支路。

作为本发明进一步的改进，所述第一路并联支路上并联谐振器的面积为第一面积，所述第二路并联支路上并联谐振器的面积为第二面积，所述指定并联支路上并联谐振器的面积为第三面积，

所述第一面积小于所述第三面积，所述第二面积小于所述第三面积，所述第一面积与所述第二面积之和等于所述第三面积。

作为本发明进一步的改进，所述第一面积与所述第二面积相等或不等。

作为本发明进一步的改进，所述滤波器中有多个并联支路，所述方法还包括：

确定所述多个并联支路中对地电感最小的并联支路，并将所述对地电感最小的并联支路作为所述指定并联支路。

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：

本发明所述滤波器，在传统滤波器结构基础上，不增加滤波器阶数，不会影响滤波器的带内插损，通过在滤波器结构的不同节点之间增加无源耦合元件，可以提升对带外抑制，且可以有效改善滤波器的滚降。

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为第一示例性实施例所述的一种传统梯形声学滤波器的拓扑结构30的示意图；

图2为第二示例性实施例所述的一种传统梯形声学滤波器的拓扑结构31的示意图；

图3为图1和图2所示的拓扑结构带外抑制的对比曲线，其中图3(a)和图3(b)分别为1.75GHz-2.05GHz和0GHz-6GHz区域的示意图；

图4为第三示例性实施例所述的一种传统梯形声学滤波器的拓扑结构32的示意图；

图5为图1和图3所示的拓扑结构带外抑制的对比曲线，其中图5(a)和图5(b)分别为1.75GHz-2.05GHz和0GHz-6.5GHz区域的示意图；

图6为本发明一示例性实施例所述的一种声学滤波器的拓扑结构10的示意图，其中图6(a)和6(b)分别为无源耦合元件跨接在并联支路组的两路并联支路上和无源耦合元件跨接在并联支路组其中一路并联支路和串联支路上的示意图；

图7为本发明具体实施例1所述的一种声学滤波器的拓扑结构50的示意图；

图8为图1和图7所示的拓扑结构带外抑制的对比曲线，其中图8(a)、8(b)和图8(c)分别为1.75GHz-2.05GHz、0GHz-6.5GHz和1.82GHz-1.88GHz区域的示意图；

图9为本发明具体实施例2所述的一种声学滤波器的拓扑结构60的示意图；

图10为图1和图9所示的拓扑结构带外抑制的对比曲线，其中图10(a)、10(b)和图10(c)分别为1.75GHz-2.05GHz、0GHz-6.5GHz和1.82GHz-1.88GHz区域的示意图；

图11为本发明具体实施例3所述的一种声学滤波器的拓扑结构70的示意图；

图12为图1和图11所示的拓扑结构带外抑制的对比曲线，其中图12(a)、12(b)和图12(c)分别为1.75GHz-2.05GHz、0GHz-6.5GHz和1.82GHz-1.88GHz区域的示意图；

图13为本发明具体实施例4所述的一种声学滤波器的拓扑结构80的示意图。

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，所述滤波器输入端和输出端之间的串联支路上串联有多个串联谐振器，相邻两个串联谐振器之间连接有并联支路，所述并联支路包括至少一个并联谐振器和至少一个对地电感，所述滤波器还包括：

至少一个并联支路组，所述并联支路组连接在两个指定串联谐振器之间，并由第一路并联支路和第二路并联支路组成，

至少一个无源耦合元件，所述无源耦合元件的一端连接在所述并联支路组其中一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上，所述无源耦合元件的另一端连接在所述并联支路组另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上或连接在所述串联支路除所述并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点上。

本发明所述滤波器中串联支路上设置至少两个串联谐振器和两个并联谐振器，上述串联谐振器和并联谐振器是声波谐振器。声波谐振器可以包括衬底、声学镜空腔和底电极、压电层、顶电极等多个膜层，但不限于上述膜层，还可以具有温补层、质量负载层、保护层(钝化层)和牺牲层中的一种或几种膜层。还可以理解的是，串联谐振器可以是多个声学谐振器串联和/或并联构成的谐振器，并联谐振器可以是多个声学谐振器串联和/或并联构成的谐振器，本发明对各个串联谐振器和并联谐振器的膜层结构不做具体限定。

可以理解的是，所述滤波器可以具有多个并联支路组，每一个并联支路组由第一路并联支路和第二路并联支路组成，本发明对并联支路组的数量不做具体限制。对于一个并联支路组，可以跨接一个无源耦合元件，所述无源耦合元件的一端可以连接在并联支路组中第一并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上，也可以连接在并联支路组中第二并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上，相应的，所述无源耦合元件的另一端可以连接并联支路组中在第二并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上，可以连接在并联支路组中第一并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上，还可以连接在串联支路除并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点(例如两个串联谐振器之间的连接节点，串联谐振器与滤波器输入端之间的连接节点，串联谐振器与滤波器输出端之间的连接节点)上，可以根据滤波器的具体应用指标对滤波器结构进行设计。需要指出的是，串联支路上的任意一个连接节点不包含并联支路组所连接的连接节点，例如图6(a)、图6(b)、图9、图11和图13中不包含串联谐振器Rse2和串联谐振器Rse3之间的连接节点。还可以理解的是，对于多个无源耦合元件，每个无源耦合元件的跨接方式可相同或不同。例如，第一无源耦合元件的两端分别跨接在并联支路组的两个并联支路上，第二无源耦合元件的两端分别跨界在并联支路组的一个并联支路上和串联支路的连接节点上。

如图1所示，为第一示例性实施例所述的一种传统梯形声学滤波器的拓扑结构30，作为对比例1，包括串联支路上的三个串联谐振器Rse1、Rse2、Rse3，串联谐振器Rse1和串联谐振器Rse2之间有并联谐振器Rsh1和对地电感L1组成的并联支路，串联谐振器Rse2和串联谐振器Rse3之间有并联谐振器Rsh2和对地电感L2组成的并联支路，为了达到较好的带外抑制效果，两个并联谐振器Rsh1和Rsh2与地之间分别连接了对地电感L1和L2。

如图2所示，为第二示例性实施例所述的一种传统梯形声学滤波器的拓扑结构31，作为对比例2，在对比例1的基础上，对比例2增加了对地电感L1和对地电感L2之间的感性耦合，该感性耦合可以通过将对地电感L1和对地电感L2合并接地或者将对地电感L1和对地电感L2近距离放置来形成。这种结构的滤波器，可以扩宽带外抑制，但不可避免的是，会将带外抑制的深度整体降低。

如图3所示，是对比例1和对比例2所示的两种滤波器带外抑制的对比曲线，其中，虚线表示对比例1所示的拓扑结构30的抑制曲线，实线表示对比例2所示的拓扑结构31的抑制曲线，可以看到，在3.5GHz-4.6GHz区域内，拓扑结构30的抑制可以达到-50dB以下，而增加了感性耦合之后，拓扑结构31的抑制频带明显拓宽，但在3.5GHz-4.6GHz区域的抑制却只能达到-40dB。

如图4所示，为第三示例性实施例所述的一种传统梯形声学滤波器的拓扑结构32，作为对比例3，在对比例1的基础上，串联谐振器Rse1和串联谐振器Rse2之间连接有两个并联支路，分别是并联谐振器Rsh21与对地电感L21组成的第一路，并联谐振器Rsh22与对地电感L22组成的第二路。相较于对比例1，对比例3的带外额外增加了一个谐振零点。

如图5所示，是对比例1和对比例3所示的两种滤波器带外抑制的对比曲线，其中，虚线表示对比例1所示的拓扑结构30的抑制曲线，实线表示对比例3所示的拓扑结构32的抑制曲线，可以看到，对比例3相较于对比例1，在5.8GHz处增加了一个谐振零点，但在4.5GHz-5.2GHz区域内的带外抑制明显恶化。因此，对比例3的拓扑结构并不能直接对滤波器整体的带外抑制有明显提升，相反还会造成一定程度一定频段的抑制恶化。

如图6所示，是本发明一示例性实施例所述的一种声学滤波器的拓扑结构10，串联支路上串联有三个串联谐振器Rse1、Rse2、Rse3，串联谐振器Rse2和串联谐振器Rse3之间有并联谐振器Rsh21和对地电感L21组成的第一路并联支路，以及并联谐振器Rsh22和对地电感L22组成的第二路并联支路，串联谐振器Rse1和串联谐振器Rse2之间有并联谐振器Rsh1和对地电感L1组成的第三并联支路。第一路并联支路的并联谐振器Rsh21和对地电感L21之间有连接节点A，第二路并联支路的并联谐振器Rsh22和对地电感L22之间有连接节点B，串联支路上串联谐振器Rse1和串联谐振器Rse2之间有连接节点C，第三并联支路连接在连接节点C上。从第一路并联支路的连接节点A引出一个无源耦合元件M1，无源耦合元件M1的另一端连接在第二路并联支路的连接节点B上(如图6(a)所示)，或者无源耦合元件M1的另一端连接在串联支路的连接节点C上(如图6(b)所示)。

本发明所述滤波器，在传统滤波器结构基础上，不增加滤波器阶数，不会影响滤波器的带内插损，通过在滤波器结构的不同节点之间增加无源耦合元件，可以提升对带外抑制，且可以有效增加滤波器的滚降。

一种可选的实施方式中，所述无源耦合元件为电容、电感和谐振器中的一种或多种的组合。即所述无源耦合元件例如是电容、电感、谐振器、电容和电感的组合结构、电容和谐振器的组合结构、电容和电感的组合结构或是电容、电感和谐振器的组合结构，可以根据滤波器所需频段的指标对无源耦合元件的结构进行设计。

可以理解的是，无源耦合元件采用谐振器时，该谐振器可以理解为声学谐振器，声学谐振器如前述，这里不再赘述。该谐振器也可以是多个声学谐振器串联和/或并联构成的谐振器，本发明对所述无源耦合元件采用的谐振器结构不做具体限定。

另一种可选的实施方式中，所述无源耦合元件的另一端连接在所述并联支路组另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上时，所述无源耦合元件为电感或在所需频段上呈感性，

所述无源耦合元件的另一端连接在所述串联支路除所述并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点上时，所述无源耦合元件为电容或谐振器或在所需频段上呈容性。

本发明所述滤波器中，可以针对不同滤波器结构设定不同的无源耦合元件，以进一步提升滤波器的带外抑制性能。在其中一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点引出无源耦合元件M1，若无源耦合元件M1另一端接至另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点时，无源耦合元件M1可以是电感，也可以是电容、电感和谐振器中的多种的组合结构，该组合结构需要在所需频段(所需频段可以理解为滤波器需要改善的频段)上整体呈现出感性，为一种感性耦合结构，此时带外抑制的效果较好，若无源耦合元件M1另一端接至串联支路上除所述并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点时，无源耦合元件M1可以是电容，可以是谐振器，也可以是电容、电感和谐振器中的多种的组合结构，该组合结构需要在所需频段上整体呈现出容性，为一种容性耦合结构，此时带外抑制的效果较好。例如图6(a)中，无源耦合元件M1优选为电感，图6(b)中，无源耦合元件M1优选为电容或是谐振器。

一种可选的实施方式中，所述第一路并联支路和所述第二路并联支路由所述两个指定串联谐振器之间连接的指定并联支路拆分成两路并联支路得到。

需要指出的是，本发明所述滤波器中，对于两个指定串联谐振器(例如图6所示的串联谐振器Rse2和串联谐振器Rse3)，两者之间连接有第一路并联支路和第二路并联支路构成的并联支路组，第一路并联支路和第二路并联支路可以通过对对比例1的传统滤波器的拓扑结构进行改进设计，将位于对比例1中串联谐振器Rse2和串联谐振器Rse3之间原有的一个并联支路，作为指定并联支路进行拆分，得到两路并联支路(即得到第一路并联支路和第二路并联支路)，再在该基础上跨接无源耦合元件。然而如果直接将传统结构中的指定并联支路直接拆分成两路并联支路，很难实现带外抑制改善的均衡性，例如对比例3中部分频段抑制的恶化。还可以理解的是，对于多个并联支路组中的每一个并联支路组，可以分别根据滤波器结构确定相应的指定并联支路进行拆分得到。

本发明所述滤波器相当于将传统滤波器结构中的指定并联支路拆分成两路并联支路，并在该结构基础上在增加相应的耦合结构，这种结构没有明显增加滤波器的级数，对滤波器带内的影响几乎没有，但可以明显改善带外的滚降和抑制。

一种可选的实施方式中，所述第一路并联支路上并联谐振器的面积为第一面积，所述第二路并联支路上并联谐振器的面积为第二面积，所述指定并联支路上并联谐振器的面积为第三面积，

所述第一面积小于所述第三面积，所述第二面积小于所述第三面积，所述第一面积与所述第二面积之和等于所述第三面积。

需要指出的是，本发明所述滤波器相较于对比例1，虽然增加了一个并联谐振器和对地电感构成的对地结构，但是在第一路并联支路和第二路并联支路的对地结构中，两个并联谐振器(例如图6中的Rsh21和Rsh22)的面积之和相当于传统结构中指定并联支路上的并联谐振器(例如图1中Rsh2)的面积。相较于对比例1，拆分之后的单个并联支路上的并联谐振器的面积是大幅低于传统结构中指定并联支路上的并联谐振器的面积，第一路并联支路和第二路并联支路上的两个并联谐振器基本都是传统结构中指定并联支路上的并联谐振器的面积的1/2左右。单个串联谐振器面积的大幅降低，直接对应到该并联谐振器机电耦合系数的降低，另外多出一路并联支路意味着多了一个并联谐振器与接地电感的组合，且增加了该多出的并联支路与其他并联支路或串联支路上连接节点之间的耦合，增加了滤波器设计的灵活度，在对滤波器的结构参数进行合理优化后，并联支路的等效机电耦合系数种类变多，不同并联支路的等效机电耦合系数的差异会使滤波器通带左侧(低频)滚降得到提升。

一种可选的实施方式中，所述第一面积与所述第二面积相等或不等。

本发明所述滤波器中第一路并联支路和第二路并联支路上的两个并联谐振器，可以根据具体的滤波器指标，将两个并联谐振器的面积调整成相同的大小，或者是不同的大小，增加了设计的灵活度。例如，对比例1中Rsh2面积是25000um²，但是本发明所述滤波器拆分后的两个并联谐振器Rsh21的面积只有13000um²，Rsh22的面积只有12000um²。可以理解的是，对于每个滤波器因结构的些许差异，面积也会有小幅的不同，可以根据滤波器具体结构和应用指标进行设计。

一种可选的实施方式中，所述指定并联支路为所述滤波器中对地电感最小的并联支路。

本发明可以直接将传统结构中的其中一个并联支路作为指定并联支路进行拆分，得到两路并联支路并增加无源耦合元件，以对滤波器性能进行提升。然而电感合并接地会实质减小电感的感值，如果要达到一定的带外抑制效果，将传统结构的其中一个并联支路拆分成两路并联支路后，电感势必会相应的增大，会影响滤波器的其他指标，也会使滤波器尺寸变大。优选的，需要选择传统结构中对地电感最小的并联支路作为指定并联支路，将其拆分成两路并联支路，得到第一路并联支路和第二路并联支路，可以使滤波器的滚降效果更好，有效控制拆分之后的第一路并联支路和第二路并联支路上的感值，使两个感值不至于过大，避免恶化滤波器其他指标(例如带内插损)，还可以避免滤波器尺寸过大，使得滤波器相对更容易制造。例如，对比例1中的对地电感L1和对地电感L2的取值分别是0.53nH和0.3nH，此时优选将对地电感L2所在的并联支路作为指定并联支路进行拆分，拆分后得到图6所示的对地电感L21和对地电感L22的取值都没有超过0.8nH，最终得到的滤波器在带内插损不恶化的情况下，滚降和带外抑制都得到明显改善，使得滤器的性能得到有效提升。

本发明实施例所述的一种所述滤波器输入端和输出端之间的串联支路上串联有多个串联谐振器，相邻两个串联谐振器之间连接有并联支路，所述并联支路包括至少一个并联谐振器和至少一个对地电感，

所述滤波器还包括：至少一个并联支路组，所述并联支路组连接在两个指定串联谐振器之间，并由第一路并联支路和第二路并联支路组成，所述方法包括：

将至少一个无源耦合元件的一端连接在所述并联支路组其中一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上，并将所述无源耦合元件的另一端连接在所述并联支路组另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上或连接在所述串联支路除所述并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点上，以提升所述滤波器的性能。

一种可选的实施方式中，所述无源耦合元件为电容、电感和谐振器中的一种或多种的组合，所述方法还包括：

根据所述无源耦合元件的另一端的连接节点，确定所述无源耦合元件的类型，

当所述无源耦合元件的另一端连接在所述并联支路组另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上时，所述无源耦合元件为电感或在所需频段呈现感性，

当所述无源耦合元件的另一端连接在所述串联支路除所述并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点上时，所述无源耦合元件为电容或谐振器或在所需频段呈现容性。

一种可选的实施方式中，所述两个指定串联谐振器之间连接指定并联支路，所述方法还包括：

将所述指定并联支路拆分成两路并联支路，得到所述第一路并联支路和所述第二路并联支路。

一种可选的实施方式中，所述第一路并联支路上并联谐振器的面积为第一面积，所述第二路并联支路上并联谐振器的面积为第二面积，所述指定并联支路上并联谐振器的面积为第三面积，

所述第一面积小于所述第三面积，所述第二面积小于所述第三面积，所述第一面积与所述第二面积之和等于所述第三面积。

一种可选的实施方式中，所述第一面积与所述第二面积相等或不等。

一种可选的实施方式中，所述滤波器中有多个并联支路，所述方法还包括：

确定所述多个并联支路中对地电感最小的并联支路，并将所述对地电感最小的并联支路作为所述指定并联支路。

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。

下面将以几个具体实施例来说明本发明的内容。

实施例1

如图7所示，为具体实施例1所述的一种声学滤波器的拓扑结构50，串联支路上串联有三个串联谐振器Rse1、Rse2、Rse3，在串联谐振器Rse2和串联谐振器Rse3之间的节点到地节点之间，有并联谐振器Rsh21和对地电感L21组成的第一路并联支路，以及并联谐振器Rsh22和对地电感L22组成的第二路并联支路，串联谐振器Rse1和串联谐振器Rse2之间有并联谐振器Rsh1和对地电感L1组成的第三并联支路，第三并联支路连接串联谐振器Rse1和串联谐振器Rse2之间的连接节点C上，在并联谐振器Rsh21和对地电感L21之间的连接节点A引出一个电感ML1作为无源耦合元件，并与并联谐振器Rsh22和对地电感L22之间的连接节点B连接。该电感ML1的取值为0.14nH。

如图8所示，是实施例1与对比例1所示的两种滤波器带外抑制的对比曲线，其中，虚线表示对比例1所示的拓扑结构30的抑制曲线，实线表示实施例1所示的拓扑结构50的抑制曲线，可以看到，实施例1的滤波器相较于对比例1，左侧滚降有约6M的改善，带外抑制在5GHz-6.2GHz区域内有5dB-10dB的提高，且带内插损和驻波都没有恶化。

实施例2

如图9所示，为具体实施例2所述的一种声学滤波器的拓扑结构60，串联支路上串联有三个串联谐振器Rse1、Rse2、Rse3，在串联谐振器Rse2和串联谐振器Rse3之间的节点到地节点之间，有并联谐振器Rsh21和对地电感L21组成的第一路并联支路，以及并联谐振器Rsh22和对地电感L22组成的第二路并联支路，串联谐振器Rse1和串联谐振器Rse2之间有并联谐振器Rsh1和对地电感L1组成的第三并联支路，第三并联支路连接串联谐振器Rse1和串联谐振器Rse2之间的连接节点C上，在并联谐振器Rsh21和对地电感L21之间的连接节点A引出一个电容MC1作为无源耦合元件，并与串联支路上串联谐振器Rse1和串联谐振器Rse2之间的连接节点C连接。电容MC1的取值为0.18pF。

如图10所示，是实施例2与对比例1所示的两种滤波器改善带外抑制的对比曲线，其中，虚线表示对比例1所示的拓扑结构30的抑制曲线，实线表示实施例2所示的拓扑结构60的抑制曲线，可以看到，左侧滚降有约7M的改善，带外抑制在5GHz-6.2GHz区域内有5dB-10dB的提高，且带内插损和驻波都没有恶化。

实施例3

如图11所示，为具体实施例3所述的一种声学滤波器的拓扑结构70，串联支路上串联有三个串联谐振器Rse1、Rse2、Rse3，在串联谐振器Rse2和串联谐振器Rse3之间的节点到地节点之间，有并联谐振器Rsh21和对地电感L21组成的第一路并联支路，以及并联谐振器Rsh22和对地电感L22组成的第二路并联支路，串联谐振器Rse1和串联谐振器Rse2之间有并联谐振器Rsh1和对地电感L1组成的第三并联支路，第三并联支路连接串联谐振器Rse1和串联谐振器Rse2之间的连接节点C上，在第二路并联支路的并联谐振器Rsh22和对地电感L22之间的连接节点B引出一个谐振器MR1作为无源耦合元件，并与串联支路上串联谐振器Rse3和滤波器输出端之间的连接节点D连接。谐振器MR1的面积为6500um²。

如图12所示，是实施例3与对比例1所示的两种滤波器改善带外抑制的对比曲线，其中，虚线表示对比例1所示的拓扑结构30的抑制曲线，实线表示实施例3所示的拓扑结构70的抑制曲线，可以看到，通带近端左侧滚降有约10M的改善，带外抑制在5GHz-6.2GHz区域内有10dB-15dB的提高，且带内插损和驻波都没有恶化。通过谐振器来进行耦合，对滚降和带外抑制的改善进一步得到提升。

实施例4

如图13所示，为具体实施例4所述的一种声学滤波器的拓扑结构80，串联支路上串联有三个串联谐振器Rse1、Rse2、Rse3，在串联谐振器Rse1和串联谐振器Rse2之间的节点到地节点之间，有第一并联支路组，包括并联谐振器Rsh11和对地电感L11组成的第一路并联支路以及并联谐振器Rsh12和对地电感L12组成的二路并联支路，并联谐振器Rsh11和对地电感L11之间有连接节点E，并联谐振器Rsh12和对地电感L12之间有连接节点F，电感ML2跨接在连接节点E和连接节点F上。

串联谐振器Rse2和串联谐振器Rse3之间有第二并联支路组，包括并联谐振器Rsh21和对地电感L21组成的第一路并联支路以及并联谐振器Rsh22和对地电感L22组成的第二路并联支路，并联谐振器Rsh21和对地电感L21之间有连接节点A，并联谐振器Rsh22和对地电感L22之间有连接节点B，串联谐振器Rse3和滤波器输出端之间有连接节点D，谐振器MR2跨接在连接节点B和连接节点D上。

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 (15)

1.一种声波滤波器，所述滤波器输入端和输出端之间的串联支路上串联有多个串联谐振器，相邻两个串联谐振器之间连接有并联支路，所述并联支路包括至少一个并联谐振器和至少一个对地电感，其特征在于，所述滤波器还包括：

至少一个并联支路组，所述并联支路组连接在两个指定串联谐振器之间，并由第一路并联支路和第二路并联支路组成，

至少一个无源耦合元件，所述无源耦合元件的一端连接在所述并联支路组其中一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上，所述无源耦合元件的另一端连接在所述并联支路组另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上或连接在所述串联支路除所述并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点上。

2.如权利要求1所述的滤波器，其中，所述无源耦合元件为电容、电感和谐振器中的一种或多种的组合。

3.如权利要求2所述的滤波器，其中，所述无源耦合元件的另一端连接在所述并联支路组另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上时，所述无源耦合元件为电感或在所需频段呈现感性，

所述无源耦合元件的另一端连接在所述串联支路除所述并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点上时，所述无源耦合元件为电容或谐振器或在所需频段呈现容性。

4.如权利要求1所述的滤波器，其中，所述第一路并联支路和所述第二路并联支路由所述两个指定串联谐振器之间连接的指定并联支路拆分成两路并联支路得到。

5.如权利要求4所述的滤波器，其中，所述第一路并联支路上并联谐振器的面积为第一面积，所述第二路并联支路上并联谐振器的面积为第二面积，所述指定并联支路上并联谐振器的面积为第三面积，

所述第一面积小于所述第三面积，所述第二面积小于所述第三面积，所述第一面积与所述第二面积之和等于所述第三面积。

6.如权利要求5所述的滤波器，其中，所述第一面积与所述第二面积相等或不等。

7.如权利要求4所述的滤波器，其中，所述指定并联支路为所述滤波器中对地电感最小的并联支路。

8.一种提高声波滤波器性能的方法，所述滤波器输入端和输出端之间的串联支路上串联有多个串联谐振器，相邻两个串联谐振器之间连接有并联支路，所述并联支路包括至少一个并联谐振器和至少一个对地电感，其特征在于，

所述滤波器还包括：至少一个并联支路组，所述并联支路组连接在两个指定串联谐振器之间，并由第一路并联支路和第二路并联支路组成，所述方法包括：

将至少一个无源耦合元件的一端连接在所述并联支路组其中一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上，并将所述无源耦合元件的另一端连接在所述并联支路组另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上或连接在所述串联支路除所述并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点上，以提升所述滤波器的性能。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述无源耦合元件为电容、电感和谐振器中的一种或多种的组合，所述方法还包括：

根据所述无源耦合元件的另一端的连接节点，确定所述无源耦合元件的类型，

当所述无源耦合元件的另一端连接在所述并联支路组另一路并联支路的并联谐振器和对地电感之间的连接节点上时，所述无源耦合元件为电感或在所需频段呈现感性，

当所述无源耦合元件的另一端连接在所述串联支路除所述并联支路组所在连接节点以外的任意一个连接节点上时，所述无源耦合元件为电容或谐振器或在所需频段呈现容性。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述两个指定串联谐振器之间连接指定并联支路，所述方法还包括：

将所述指定并联支路拆分成两路并联支路，得到所述第一路并联支路和所述第二路并联支路。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一路并联支路上并联谐振器的面积为第一面积，所述第二路并联支路上并联谐振器的面积为第二面积，所述指定并联支路上并联谐振器的面积为第三面积，

所述第一面积小于所述第三面积，所述第二面积小于所述第三面积，所述第一面积与所述第二面积之和等于所述第三面积。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述第一面积与所述第二面积相等或不等。

13.如权利要求10所述的方法，其中，所述滤波器中有多个并联支路，所述方法还包括：

确定所述多个并联支路中对地电感最小的并联支路，并将所述对地电感最小的并联支路作为所述指定并联支路。

14.一种多工器，其特征在于，所述多工器包括权利要求1-7中任一项所述的滤波器。

15.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括权利要求1-7中任一项所述的滤波器。

Images