CN116388719A - 滤波器中谐振器的倾角确定方法、滤波器、射频芯片 - Google Patents

滤波器中谐振器的倾角确定方法、滤波器、射频芯片 Download PDF

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CN116388719A CN202310428984.2A CN202310428984A CN116388719A CN 116388719 A CN116388719 A CN 116388719A CN 202310428984 A CN202310428984 A CN 202310428984A CN 116388719 A CN116388719 A CN 116388719A
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路晓明
姜伟
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Abstract

本申请实施例公开了一种射频芯片、滤波器及其所包括的表声波谐振器的倾角确定方法，该方法基于表声波谐振器所包括的叉指电极的电极指条数目确定其设置倾角，从而可以在充分抑制滤波器中各表声波谐振器的横向模式的前提下，保证各表声波谐振器的品质因数Q值较高，减小各表声波谐振器的插损，提高各表声波谐振器的性能，从而减小滤波器的插损和通带波纹，提高滤波器的整体性能。

Description

滤波器中谐振器的倾角确定方法、滤波器、射频芯片
技术领域
本申请涉及射频技术领域，尤其涉及谐振器的横向抑制模式和品质因数领域。
背景技术
射频(RF，Radio Frequency)，又称无线电频率、无线射频、高周波等，具体指300kHz-300GHz范围内的频率，其技术与当代无线通信技术息息相关，在无线通信领域具有广泛的、不可替代的作用。而射频芯片是射频技术在半导体领域应用的一条重要分支，为利用半导体工艺加工制造射频集成电路的相关领域，区别于分立器件的技术领域。
射频芯片上典型的射频器件包括滤波器(Filter)、双工/多工器(Diplexer/Duplexer/Multiplexer)、功率放大器(PA，Power Amplifier)、低噪声放大器(LNA，LowNoise Amplifier)、射频开关(Switch)、单片微波集成芯片(MICC，Microwave IntegratedCircuit Chip)和具有集成化功能的射频模组(Model)等等。
随着无线通信技术的发展，通信信号的传输频率越来越高，相关应用对滤波器的性能要求也越来越高。因此，如何提高滤波器的性能，成为本领域的研究热点之一。
发明内容
本申请提供了一种滤波器中谐振器的倾角确定方法、一种滤波器以及一种包括该滤波器的射频芯片，目的在于兼顾滤波器中表声波谐振器的抑制横向模式和品质因数，在滤波器中表声波谐振器的抑制横向模式和保持高品质因数Q值之间取得平衡，提高滤波器的性能。
为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
本申请第一方面提供了一种滤波器中谐振器的倾角确定方法，该滤波器包括多个谐振器，所述多个谐振器包括至少一个表声波谐振器，该方法包括：获取滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目；基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角，从而通过基于表声波谐振器所包括的叉指电极的电极指条数目确定其设置倾角，以便于在充分抑制表声波谐振器的横向模式的前提下，保证表声波谐振器的品质因数Q值较高，减小表声波谐振器的插损，提高表声波谐振器的性能，从而减小滤波器的插损和通带波纹，提高滤波器的整体性能。
在一些实现方式中，所述多个谐振器包括至少两个表声波谐振器，如果滤波器中不同表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目不同，则不同表声波谐振器的设置倾角不同，以使得滤波器中各表声波谐振器具有不同的设置倾角，从而在充分抑制滤波器中各表声波谐振器的横向模式的前提下，保证各表声波谐振器的品质因数Q值较高，减小各表声波谐振器的插损，提高各表声波谐振器的性能，从而减小滤波器的插损和通带波纹，提高滤波器的整体性能。
在一些实现方式中，基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角具体为：基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角，以使得表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系清晰明了，从而使得所述表声波谐振器的设置倾角的确定过程简便快捷。
在一些实现方式中，表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾斜角之间的函数关系可以为线性函数关系，以使得表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目及表声波谐振器的设置倾角之间的关系简单、直接，也可以为多项式函数关系，以使得所述表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系更紧密，还可以为指数函数关系等模型函数关系，以进一步提高表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关联度。以表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾斜角之间的函数关系为指数函数关系为例，具体的，所述表声波谐振器的叉指电极所包括的指条数目和所述表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系可以为：Theta＝a*(Nt)^b；其中，Theta为所述表声波谐振器的设置倾角；Nt为所述表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目；a和b为拟合系数。
在一些实现方式中，所述表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系的获取方法包括：获取预设参数满足第一条件时，多个表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾斜角，得到多个坐标点，其中，所述预设参数包括品质因数；对所述多个坐标点进行数据处理，得到表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，以使得所述表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系兼顾所述表声波谐振器的品质因数，从而在确定表声波谐振器的设置倾角时，兼顾表声波谐振器的抑制横向模式和品质因数，在表声波谐振器的抑制横向模式和保持高品质因数Q值之间取得平衡。
在一些实现方式中，所述坐标点的数量取值范围为3～20，包括端点值，以在保证表声波谐振器的设置倾角的拟合结果的准确度的基础上，兼顾数据处理设备的处理能力。
在一些实现方式中，基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角包括：基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角范围；基于表声波谐振器的设置倾角范围内各设置倾角时，所述表声波谐振器的品质因数，确定所述表声波谐振器的设置倾角，以在充分抑制表声波谐振器的横向模式的前提下，使得表征波谐振器在其设置倾角下的品质因数更高。
本申请第二方面提供了一种滤波器，所述滤波器包括多个谐振器，所述多个谐振器包括至少两个表声波滤波器，所述至少两个表声波滤波器中不同表声波滤波器的设置倾角不完全相同，即所述多个谐振器中各表声波谐振器的设置倾角可以完全不同，也可以部分相同，部分不同，以兼顾滤波器中各表声波谐振器的抑制横向模式和品质因数，在各表声波谐振器的抑制横向模式和保持高品质因数Q值之间取得平衡，提高滤波器的整体性能。
在一些实现方式中，所述表声波谐振器包括：沿第一方向延伸的多个交叉电极；在所述第一方向上位于所述多个交叉电极第一侧，且与所述多个交叉电极电连接的第一汇流条；以及，在所述第一方向上位于所述多个交叉电极第二侧，且与所述多个交叉电极电连接的第二汇流条，所述第一侧和所述第二侧相对；所述表声波谐振器的设置倾角为其所包括的第一汇流条或第二汇流条的至少部分的设置倾角。
在一些实现方式中，所述第一汇流条和所述第二汇流条的形状可以相同，以降低表声波谐振器的叉指电极的工艺复杂度，也可以不同，以充分考虑表声波谐振器的工作性能；具体的，所述第一汇流条和所述第二汇流条形状相同时，在第一方向上，所述第一汇流条上不同位置到所述第二汇流条的距离可以为固定值，以进一步降低表声波谐振器的叉指电极的工艺复杂度。需要说明的时，所述第一汇流条和所述第二汇流条形状不同时，所述第一汇流条和所述第二汇流条中至少一个汇流条的至少部分与所述第二方向之间的夹角大于0°，以使得表声波谐振器的设置倾角大于0°。
在一些实现方式中，所述第一汇流条和所述第二汇流条均为直线形汇流条，且在第一方向上，所述第一汇流条各位置到所述第二汇流条的距离为固定值，即所述第一汇流条和所述第二汇流条平行，所述第一汇流条和所述第二汇流条的设置倾角相同，以降低表声波谐振器中叉指电极的工艺复杂度。
在一些实现方式中，所述第一汇流条和所述第二汇流条均为折线形汇流条，或，所述第一汇流条和所述第二汇流条为弧线形汇流条，以在设置表声波谐振器的汇流条形状时，进一步兼顾表声波谐振器的横向抑制模式。需要说明的是，折线形汇流条的设置倾角为其折线部分与第二方向之间的夹角；弧线形汇流条的设置倾角为该弧线起点切线与第二方向之间的夹角，所述第二方向与所述第一方向垂直。
在一些实现方式中，所述第一汇流条为折线形汇流条，所述第二汇流条为直线形汇流条，或，所述第一汇流条为弧线形汇流条，所述第二汇流条为直线形汇流条，以兼顾表声波谐振器中叉指电极的工艺复杂度以及表声波谐振器的横向抑制模式。
本申请第三方面提供了一种射频芯片，该射频芯片包括上述任一实现方式中提供的滤波器，以提高包括滤波器的射频芯片的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为表声波谐振器的结构示意图；
图2为表声波谐振器的工作原理示意图；
图3为本申请一个实施例所提供的滤波器中表声波谐振器的倾角确定方法的流程图；
图4为本申请一个实施例所提供的滤波器中表声波谐振器的结构示意图；
图5为本申请又一个实施例所提供的滤波器中表声波谐振器的结构示意图；
图6为本申请再一个实施例所提供的滤波器中表声波谐振器的结构示意图；
图7为本申请又一个实施例所提供的滤波器中表声波谐振器的结构示意图；
图8为本申请再一个实施例所提供的滤波器中表声波谐振器的结构示意图；
图9为本申请又一个实施例所提供的滤波器中表声波谐振器的结构示意图；
图10为本申请一个实施例所提供的滤波器中谐振器的倾角确定方法中，表声波谐振器所包括的电极指条数目和其设置倾角之间的函数关系曲线示意图；
图11本申请一个实施例所提供的滤波器的结构示意图；
图12本申请一个实施例所提供的滤波器中，叉指电极具有不同电极指条数目的滤波器的设置倾角不同的示意图；
图13为滤波器的信号衰减量随其传输信号频率的变化曲线示意图，其中，虚线为滤波器中各表声波谐振器的设置倾角相同时，滤波器的信号衰减量随其传输信号频率的变化曲线示意图，实线为本申请实施例所提供的滤波器的信号衰减量随其传输信号频率的变化曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本申请结合示意图进行详细描述，在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
需要说明的是，在射频芯片中，滤波器用于滤除异频信号的干扰，衰减部分频率成分，只让指定频率成分通过。而通过信号的频率越高，波长越小，在相同尺寸的滤波器中，相同幅度的信号波动，对滤波器的性能影响越严重。
以第五代(5G)移动通信为例，5G移动通信网络传输速度快，传输信号稳定，应用在高频传输领域，相关的技术应用对于成本(需要多块芯片或分立器件)、体积(要求极高的集成度和更小的空间占用)、工艺(量产性能和设计性能，良率等)、模块化(降低调试成本等)、带宽、性能等等都提出了更高要求。
目前，5G移动通信使用的频带包括FR1(450MHz-6GHz，即常说的Sub-6GHz)和FR2(24.25GHz-52.6GHz，即常说的毫米波频段)，其中一些典型的细分频段的示例为n77(3300-4200MHz)、n78(3300-3800MHz)以及n79(4400-5000MHz)。
对于5G移动通信而言，属于上述频带范围内的信号为有用信号，而在上述频带范围之外的信号为异频信号。在接收到通信信号后，滤波器滤除异频信号，而让有用信号通过，即实现5G移动通信信号的传输和放大。
目前按照工艺分类，滤波器主要分为SAW(Surface Acoustics Wave，表声波滤波器)和BAW(Bulk Acoustics Wave，体声波滤波器)。其中，SAW成本低，插损低，抑制性好且温度敏感，主要应用于射频中的低频段，也有TC-SAW(温度补偿表声波滤波器)等进行温度补偿的设计。
具体的，滤波器往往使用谐振器作为基本组成单元，通过多个谐振器串并联构成拓扑结构并放大指定频率成分信号。但目前应用中，滤波器中谐振器的损耗较大，导致滤波器的插损较大，使得滤波器的性能有待提高。
需要说明的是，不同滤波器中谐振器的类型也不同，如表声波滤波器中的谐振器为表声波谐振器，体声波滤波器中的谐振器为体声波谐振器。下面以利用表声波谐振器作为组成单元，组成的表声波滤波器为例进行描述。
SAW滤波器(即表声波滤波器)中谐振器(即表声波谐振器)的关键器件部分称为叉指电极(又称叉指换能器，IDT，interdigitaltransducer)，如图1所示，叉指电极01是指状或梳状的面内有周期性图案的电极，其通过压电效应进行电声信号的转换。
SAW滤波器中谐振器(即表声波谐振器)通常包括压电基片，位于压电基片上由多个交叉电极形成的叉指电极，继续如图1所示，该叉指电极01两侧往往还设有反射栅03以形成谐振模式，从而完成电声信号的相互转换。具体的，如图2所示，SAW滤波器的工作原理是：当在压电基片上的一叉指电极的输入端input施以交变电信号激励时，就会产生周期分布的电场，由于逆压电效应，在压电介质表面附近会激发相应的弹性形变，从而引起固体质点的振动，形成沿基体表面传播的表声波SAW；当该表声波SAW传到压电介质的另一端时，又因为正压电效应会在金属电极两端产生电荷，从而可以利用另一叉指电极输出端output输出交变电信号，从而完成电信号-声信号-电信号的传递过程，并且根据特定的频响特性形成滤波功能。
需要说明的是，继续如图1所示，表声波谐振器还包括与多个交叉电极01电连接的汇流条02，目前表声波谐振器在工作时，会在汇流条02之间形成横向驻波，即横向模式，该横向模式表现在谐振器的电响应方面，会在主谐振点和反谐振点之间出现杂散，该杂散模式会影响通带内谐振曲线的平坦性，增大谐振器的损耗，影响滤波器的性能。而且，在传输高频信号时，谐振器中的横向模式等杂散模式的干扰也更严重。
发明人研究发现，在SAW滤波器设计，尤其是TC-SAW(温度补偿SAW)/TF-SAW(薄膜SAW)的设计中，可以将谐振器倾斜以抑制横向模式，即可以通过调整滤波器中谐振器的设置倾角来抑制谐振器的横向模式，从而调整谐振器的品质因数Q值。但是，对于单个谐振器来说，由于拓扑结构的不同，每个谐振器实现抑制横向模式所需要的倾斜角度是不同的，而过大的倾斜角度会引起谐振器品质因数Q值的严重降低，从而导致滤波器性能降低。因此，在实际应用时，如何兼顾滤波器中各谐振器的抑制横向模式和品质因数，在滤波器中各谐振器的抑制横向模式和保持高品质因数Q值之间取得平衡，成为本领域的技术难题。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种滤波器及其所包括的谐振器的倾角确定方法，其中，所述滤波器包括多个谐振器，所述多个谐振器包括至少一个表声波谐振器，以在抑制横向模式的前提下，提高该滤波器中表声波谐振器的品质因数，提高滤波器的性能。下面结合具体实施例对本申请提供的滤波器及其谐振器的倾角确定方法进行描述。
实施例一：
本申请实施例提供了一种滤波器中谐振器的倾角确定方法，该滤波器包括多个谐振器，所述多个谐振器包括至少一个表声波谐振器，如图3所示，该方法包括：
S101：获取滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目。
S102：基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角。
可选的，在本申请的一个实施例中，所述多个谐振器包括至少两个表声波谐振器，在本实施例中，如果滤波器中不同表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目不同，则不同表声波谐振器的设置倾角不同，以使得滤波器中各表声波谐振器具有不同的设置倾角，从而在充分抑制滤波器中各表声波谐振器的横向模式的前提下，保证各表声波谐振器的品质因数Q值较高，减小各表声波谐振器的插损，提高各表声波谐振器的性能，从而减小滤波器的插损和通带波纹，提高滤波器的整体性能。
需要说明的是，在本实施例中，所述表声波谐振器的设置倾角为所述表声波谐振器中至少一个汇流条的至少部分的设置倾角。具体的，在本申请的一个实施例中，如图4所示，所述表声波谐振器包括：沿第一方向X延伸的多个交叉电极10；在第一方向X上位于所述多个交叉电极10第一侧，且与所述多个交叉电极10电连接的第一汇流条20；以及，在第一方向X上位于所述多个交叉电极10第二侧，且与所述多个交叉电极10电连接的第二汇流条30，所述第一侧和所述第二侧相对。在本实施例中，所述表声波谐振器的设置倾角为所述第一汇流条或所述第二汇流条的至少部分的设置倾角。
可选的，在本申请的一个实施例中，继续如图4所示，所述第一汇流条20和所述第二汇流条30均为直线形汇流条，且在第一方向X上，所述第一汇流条20各位置到所述第二汇流条30的距离为固定值，即所述第一汇流条20和所述第二汇流条30平行，所述第一汇流条20和所述第二汇流条30的设置倾角相同，在本实施例中，所述表声波谐振器的设置倾角为所述第一汇流条和所述第二汇流条的设置倾角α。
在本申请的又一个实施例中，如图5所示，所述第一汇流条20为折线形汇流条，所述第二汇流条30为直线形汇流条，所述第一汇流条20包括对称的第一子汇流条和第二子汇流条，所述第二汇流条30的设置倾角为0°，所述第一子汇流条与所述第二方向Y之间具有第一夹角α，所述第二子汇流条与所述第二方向之间具有第二夹角(图中未示出)。在本实施例中，如果所述第一夹角和所述第二夹角相同，则所述表声波谐振器的设置倾角为第一夹角；如果所述第一夹角和所述第二夹角不同，则所述表声波谐振器的设置倾角为所述第一夹角或所述第二夹角。
在本申请的再一个实施例中，如图6所示，所述第一汇流条20和所述第二汇流条30均为折线形汇流条，且在第一方向X上，所述第一汇流条20各位置到所述第二汇流条30的距离为固定值，如所述第一汇流条20包括对称的第一子汇流条和第二子汇流条，所述第二汇流条30包括对称的第三子汇流条和第四子汇流条，所述第一子汇流条和所述第三子汇流条平行，所述第二子汇流条和所述第四子汇流条平行，所述第一子汇流条与所述第二方向Y之间具有第一夹角α，所述第二子汇流条与所述第二方向之间具有第二夹角(图中未示出)。在本实施例中，如果所述第一夹角和所述第二夹角相同，则所述表声波谐振器的设置倾角为第一夹角；如果所述第一夹角和所述第二夹角不同，则所述表声波谐振器的设置倾角为所述第一夹角或所述第二夹角。
在本申请的再一个实施例中，如图7-图9所示，所述第一汇流条20和所述第二汇流条30中至少一个汇流条为弧线形汇流条。需要说明的是，弧线形汇流条的设置倾角是指该弧线的起点切线与第二方向Y之间的夹角。
具体的，在本申请的一个实施例中，如图7所示，所述第一汇流条20为弧线形汇流条，所述第二汇流条30为直线形汇流条，且所述第二汇流条30的设置倾角为0°，则所述表声波谐振器的设置倾角为所述第一汇流条20的起点切线与第二方向Y之间的夹角α。
在本申请的另一个实施例中，如图8所示，所述第一汇流条20为弧线形汇流条，所述第二汇流条30也为弧线形汇流条，且在第一方向X上，所述第一汇流条20各位置到所述第二汇流条30的距离为固定值，则所述表声波谐振器的设置倾角为所述第一汇流条20的起点切线与第二方向之间的夹角α或所述第二汇流条30的起点切线与第二方向之间的夹角。
在本申请的又一个实施例中，如图9所示，所述第一汇流条20为弧线形汇流条，所述第二汇流条30也为弧线形汇流条，且所述第一汇流条20和所述第二汇流条30关于所述第二方向Y对称，则所述表声波谐振器的设置倾角为所述第一汇流条20的起点切线与第二方向Y之间的夹角α或所述第二汇流条30的起点切线与第二方向Y之间的夹角。
在本申请的其他实施例中，所述第一汇流条和所述第二汇流条还可以为其他形状的汇流条，需要说明的是，所述第一汇流条和/或所述第二汇流条的形状越复杂，所述表声波谐振器的工艺难度越大，因此，在本申请的一个可选实施例中，所述第一汇流条和所述第二汇流条为规则形状的汇流条组合，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角包括：
基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角，以使得表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系清晰明了，从而使得所述表声波谐振器的设置倾角的确定过程简便快捷。
可选的，在本申请的一个实施例中，表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾斜角之间的函数关系可以为线性函数关系，以使得表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目及表声波谐振器的设置倾角之间的关系简单、直接，也可以为多项式函数关系，以使得所述表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系更紧密，还可以为指数函数关系等模型函数关系，以进一步提高表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关联度，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
具体的，在本申请的一个实施例中，表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系的获取方法包括：
获取预设参数足第一条件时，多个表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾斜角，得到多个坐标点；
对所述多个坐标点进行数据处理，得到表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，以使得所述表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系兼顾所述表声波谐振器的品质因数，从而在确定表声波谐振器的设置倾角时，兼顾表声波谐振器的抑制横向模式和品质因数，在表声波谐振器的抑制横向模式和保持高品质因数Q值之间取得平衡。
具体的，在本申请的一个实施例中，所述预设参数包括品质因数，但本申请对称并不做限定，在本申请的其他实施例中，所述预设参数还可以包括通带增益、带宽、插入损耗和陡峭度等参数中的至少一个，具体视情况而定。需要说明的是，本申请对第一条件并不做限定，具体视所述滤波器的应用场景对谐振器的性能要求而定。
可选的，在本申请的一个实施例中，对所述多个坐标点进行数据处理，得到表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系包括：利用线性最小二乘法对所述多个坐标点进行数据处理，得到表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系，其中，表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系为线性函数关系，横坐标为表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，纵坐标为表声波谐振器的设置倾角。
在本申请的另一个实施例中，对所述多个坐标点进行数据处理，得到表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系包括：利用多项式拟合法对所述多个坐标点进行数据处理，得到表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系。其中，表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系为多项式函数关系，横坐标为表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，纵坐标为表声波谐振器的设置倾角。
具体的，在本申请的一个实施例中，利用matlab中的polyfit方法，对所述多个坐标点进行多项式拟合，得到表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，所述表声波振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系为多项式函数关系。需要说明的是，在利用matlab中的polyfit方法，对所述多个坐标点进行多项式拟合时，可以利用matlab中的polyfit方法，对所述多个坐标点进行多次多项式拟合，以提高拟合结果的准确度。其中，拟合次数越多，拟合结果的准确度越高。
可选的，在本申请的一个实施例中，向数据处理设备中输入所述多个坐标点和拟合次数三组参数，利用matlab中的polyfit方法对多个坐标点进行多项式拟合，得到表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系。其中，所述数据处理设备可以为计算机，也可以为其他具有数据能力的电子设备，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
在本申请的又一个实施例中，对所述多个坐标点，基于目标拟合模型，利用matlab中的fit方法对多个坐标点进行多项式拟合，得到表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系；确定得到的表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系的准确度是否满足预设准确度，如果满足，则确定当前的函数关系为表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，否则，更换目标拟合模型，再次利用matlab中的fit方法对多个坐标点进行多项式拟合，得到表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系，直至获得的表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系满足预设准确度。可选的，在本申请的一个实施例中，所述目标拟合模型的初始模型为指数函数模型，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
可选的，在本申请的一个实施例中，在确定得到的表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系的准确度是否满足预设准确度，如果满足，则确定当前的函数关系为表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，否则，更换目标拟合模型，再次利用matlab中的fit方法对多个坐标点进行多项式拟合，得到表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系，直至获得表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系满足预设准确度的过程中，如果得到的表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系的准确度不满足预设准确度，则在同一位阶的拟合方法中进一步增加次数或者换用模型，此时，如果得到的拟合结果仍不能明显增加准确度，使得表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系满足预设准确度，则换用下一位阶的拟合方法。
需要说明的是，虽然更高位阶的拟合函数会使得表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系更精确，但在设计和工程实践中，过于复杂的函数在数据点较多时运算缓慢，也不利于对设计工作进行反馈和指导。
具体的，在本申请的一个实施例中，确定得到的谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和谐振器的设置倾角之间的函数关系的准确度是否满足预设准确度的具体方法包括：
利用公式
Figure BDA0004189757130000151
确定得到的谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和谐振器的设置倾角之间的函数关系的准确度是否满足预设准确度。其中，
Figure BDA0004189757130000152
为误差平方和；/>
Figure BDA0004189757130000153
为回归平方和；
Figure BDA0004189757130000154
为拟合优度；yi为实际值，/>
Figure BDA0004189757130000155
为拟合值，/>
Figure BDA0004189757130000156
为平均值；R2为可决系数，0≤R2≤1。
需要说明的是，拟合优度是指回归直线对观测值的拟合程度；R2为可决系数，亦称确定系数，为度量拟合优度的统计量，具体的，R2的值越接近1，说明回归直线对观测值的拟合程度越好，即拟合结果准确度越高；反之，R2的值越小，说明回归直线对观测值的拟合程度越差，即拟合结果准确度越低。还需要说明的是，上述实施例中是利用预设函数拟合对多个坐标点进行数据处理，在本申请的其他实施例中，还可以利用自定义拟合对多个坐标点进行数据处理，如利用Curve Fitting Toolbox等软件直接进行多个坐标点的数据输入和拟合，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
具体的，在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述多个坐标点的数量不小于3个，以保证表声波谐振器的设置倾角的拟合结果的准确度，所述多个坐标点的数量不大于20个，以兼顾数据处理设备的数据处理能力，即所述坐标点的数量取值范围为3～20，包括端点值，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
可选的，在本申请的一个实施例中，表声波谐振器的叉指电极所包括的指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系为：Theta＝a*(Nt)^b；其中，Theta为表声波谐振器的设置倾角；Nt为表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目；a和b为拟合系数。如图10所示，图10为本申请实施例中所述滤波器的表声波谐振器采用图4所示结构时，对多个坐标点进行数据处理，得到的函数曲线示意图，其中，横坐标Nt为表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，纵坐标Theta为表声波谐振器的设置倾角。
需要说明的是，在实际应用中，在相同品质因数下，除了表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目会影响其设置倾角外，所述表声波谐振器的传输信号不同时，所述表声波谐振器的最佳设置倾角也会不同，因此，在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角包括：
基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角范围；
基于表声波谐振器的设置倾角范围内各设置倾角时，所述表声波谐振器的品质因数，确定所述表声波谐振器的设置倾角，以得到最优的设置倾角和品质因数，以在充分抑制表声波谐振器的横向模式的前提下，使得表征波谐振器在其设置倾角下的品质因数更高。
需要说明的是，在本实施例中，如果所述滤波器包括多个表声波谐振器，所述多个表声波谐振器中各表声波谐振器的倾角设置不完全相同，即所述多个谐振器中各表声波谐振器的倾斜角设置可以完全不同，也可以部分相同，部分不同，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
实施例二
本申请实施例提供了一种滤波器，所述滤波器包括多个谐振器，所述多个谐振器包括至少两个表声波滤波器，如图11所示，所述至少两个表声波滤波器中不同表声波滤波器的设置倾角不完全相同，即所述多个谐振器中各表声波谐振器的设置倾角可以完全不同，也可以部分相同，部分不同，以兼顾滤波器中各表声波谐振器的抑制横向模式和品质因数，在各表声波谐振器的抑制横向模式和保持高品质因数Q值之间取得平衡，提高滤波器的整体性能。如图12所示，图12为滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目不同时，表声波谐振器的设置倾角不同的示意图，具体为：所述滤波器包括七个表声波谐振器时，各表声波谐振器的设置倾角完全不同的示意图，但本申请对此并不做限定，在本申请的其他实施例中，所述多个谐振器还可以包括其他数量的表声波谐振器，具体视情况而定。
继续如图4-图9所示，本申请实施例所提供的表声波谐振器包括：沿第一方向X延伸的多个交叉电极10；在第一方向X上位于所述多个交叉电极10第一侧，且与所述多个交叉电极10电连接的第一汇流条20；以及，在第一方向X上位于所述多个交叉电极10第二侧，且与所述多个交叉电极10电连接的第二汇流条30，所述第一侧和所述第二侧相对。在本实施例中，所述表声波谐振器的设置倾角为其所包括的第一汇流条或第二汇流条的至少部分的设置倾角。
需要说明的是，在本申请实施例中，所述第一汇流条和所述第二汇流条的形状可以相同，以降低表声波谐振器的叉指电极的工艺难度，也可以不同，以充分考虑表声波谐振器的工作性能；所述第一汇流条和所述第二汇流条形状相同时，在第一方向上，所述第一汇流条上不同位置到所述第二汇流条的距离可以为固定值，以进一步降低表声波谐振器的叉指电极的工艺复杂度，也可以为非固定值；同理，所述第一汇流条和所述第二汇流条形状相同时，所述第一汇流条和所述第二汇流条可以关于第二方向对称，也可以关于第二方向不对称，其中，所述第二方向垂直于所述第一方向，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。具体的，所述第一汇流条和所述第二汇流条形状不同时，所述第一汇流条和所述第二汇流条中至少一个汇流条的至少部分与所述第二方向之间的夹角大于0°，以使得表声波谐振器的设置倾角大于0°。
还需要说明的是，在本申请实施例中，所述第一汇流条沿其延伸方向的各部分可以在一条直线上，也可以不在一条直线上；同理，所述第二汇流条沿其延伸方向的各部分可以在一条直线上，也可以不在一条直线上，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
下面结合具体视情况对本申请实施例所提供的滤波器中的表声波谐振器的汇流条形状进行描述。
可选的，在本申请的一个实施例中，如图4所示，所述第一汇流条20和所述第二汇流条30均为直线形汇流条，且在第一方向X上，所述第一汇流条20各位置到所述第二汇流条30的距离为固定值，即所述第一汇流条20和所述第二汇流条30平行，所述第一汇流条20和所述第二汇流条30的设置倾角相同，在本实施例中，所述表声波谐振器的设置倾角为所述第一汇流条20和所述第二汇流条30的设置倾角。
在本申请的又一个实施例中，如图5所示，所述第一汇流条20为折线形汇流条，所述第二汇流条30为直线形汇流条，，以兼顾表声波谐振器中叉指电极的工艺复杂度以及表声波谐振器的横向抑制模式。具体的，所述第一汇流条20包括对称的第一子汇流条和第二子汇流条，所述第二汇流条30的设置倾角为0°，所述第一子汇流条与所述第二方向Y之间具有第一夹角α，所述第二子汇流条与所述第二方向之间具有第二夹角(图中未示出)。在本实施例中，如果所述第一夹角和所述第二夹角相同，则所述表声波谐振器的设置倾角为第一夹角；如果所述第一夹角和所述第二夹角不同，则所述表声波谐振器的设置倾角为所述第一夹角或所述第二夹角。
在本申请的再一个实施例中，如图6所示，所述第一汇流条20和所述第二汇流条30均为折线形汇流条，且在第一方向X上，第一汇流条20各位置到第二汇流条30的距离为固定值，如所述第一汇流条20包括对称的第一子汇流条和第二子汇流条，所述第二汇流条30包括对称的第三子汇流条和第四子汇流条，所述第一子汇流条和所述第三子汇流条平行，所述第二子汇流条和所述第四子汇流条平行，所述第一子汇流条与所述第二方向Y之间具有第一夹角α，所述第二子汇流条与所述第二方向Y之间具有第二夹角(图中未示出)。在本实施例中，如果所述第一夹角和所述第二夹角相同，则所述表声波谐振器的设置倾角为第一夹角；如果所述第一夹角和所述第二夹角不同，则所述表声波谐振器为所述第一夹角或所述第二夹角。
在本申请的再一个实施例中，如图7-图9所示，所述第一汇流条20和所述第二汇流条30中至少一个汇流条为弧线形汇流条。需要说明的是，弧线形汇流条的设置倾角是指该弧线的起点切线与第二方向之间的夹角。
具体的，在本申请的一个实施例中，如图7所示，所述第一汇流条20为弧线形汇流条，所述第二汇流条30为直线形汇流条，且所述第二汇流条30的设置倾角为0°，则所述表声波谐振器的设置倾角为所述第一汇流条20的起点切线与第二方向Y之间的夹角α。
在本申请的另一个实施例中，如图8所示，所述第一汇流条20为弧线形汇流条，所述第二汇流条30也为弧线形汇流条，且在第一方向X上，所述第一汇流条20各位置到所述第二汇流条30的距离为固定值，则所述表声波谐振器的设置倾角为所述第一汇流条20的起点切线与第二方向Y之间的夹角或所述第二汇流条30的起点切线与第二方向Y之间的夹角α。
在本申请的又一个实施例中，如图9所示，所述第一汇流条20为弧线形汇流条，所述第二汇流条30也为弧线形汇流条，且所述第一汇流条20和所述第二汇流条30关于所述第二方向Y对称，则所述表声波谐振器的设置倾角为所述第一汇流条20的起点切线与第二方向Y之间的夹角或所述第二汇流条30的起点切线与第二方向Y之间的夹角。
在本申请的其他实施例中，所述第一汇流条和所述第二汇流条还可以为其他形状的汇流条，需要说明的是，所述第一汇流条和/或所述第二汇流条的形状越复杂，所述表声波谐振器的工艺难度越大，因此，在本申请的一个可选实施例中，所述第一汇流条和所述第二汇流条为规则形状的汇流条组合，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。
需要说明的是，在本申请实施例中，所述滤波器中各表声波谐振器在其设置倾角下可以保持一个较高的品质因数，从而使得各表声波谐振器的插损较小，进而使得所述滤波器的插损较小。
如图13所示，图中虚线为滤波器中各表声波谐振器的设置倾角相同时，滤波器的信号衰减量随其传输信号频率的变化曲线示意图，图中实线为本申请实施例所提供的滤波器的信号衰减量随其传输信号频率的变化曲线示意图，其中，横坐标为滤波器的传输信号频率，纵坐标为滤波器的信号衰减量。从该图可以看出，相较于包括的各表声波谐振器的设置倾角相同的滤波器，本申请实施例所提供的滤波器在其可通过的信号频率范围(约695MHz～740MHz)内，通带波纹更小，信号衰减量也更小，从而使得本申请实施例所提供的滤波器的信号质量的波动更小，整体插损更小，性能更好。
需要说明的是，随着滤波器传输信号的频率范围的逐渐提高，所述滤波器的各表声波谐振器中汇流条的倾斜角度(即表声波谐振器的倾斜角度)对表声波谐振器影响的灵敏度也逐渐增大，而本申请实施例所提供的滤波器及其所包括的表声波谐振器的倾角确定方法，可以在充分抑制各表声波谐振器的横向模式的前提下，基于各表声波谐振器的品质因数确定其设置其汇流条的倾角，从而使得各表声波谐振器的品质因数具有一个较高的水平，提高滤波器中各表声波谐振器的性能，进而提高滤波器的性能。
此外，本申请实施例还提供了一种包括上述任一实施例所提供的滤波器的射频芯片，由于滤波器在射频芯片中的工作原理已为本领域所熟知，本申请对此不再赘述。
综上可知，本申请实施例所提供的射频芯片、滤波器及其所包括的表声波谐振器的倾角确定方法，可以在充分抑制各表声波谐振器的横向模式的前提下，保证各表声波谐振器的品质因数Q值较高，减小各表声波谐振器的插损，提高各表声波谐振器的性能，从而减小滤波器的插损和通带波纹，提高滤波器的整体性能。
本说明书中各个部分采用并列和递进相结合的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或组合，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (18)

1.一种滤波器中谐振器的倾角确定方法，其特征在于，所述滤波器包括多个谐振器，所述多个谐振器包括至少一个表声波谐振器，该方法包括：
获取滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目；
基于所述滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角。
2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述多个谐振器包括至少两个表声波谐振器；
如果滤波器中不同表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目不同，则不同表声波谐振器的设置倾角不同。
3.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角包括：
基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角。
4.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于，所述表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系为线性函数关系或多项式函数关系或指数函数关系。
5.根据权利要求4所述的确定方法，其特征在于，所述表声波谐振器的叉指电极所包括的指条数目和所述表声波谐振器的设置倾角之间的函数关系为：
Theta＝a*(Nt)^b；
其中，Theta为所述表声波谐振器的设置倾角；Nt为所述表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目；a和b为拟合系数。
6.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系的获取方法包括：
获取预设参数满足第一条件时，多个表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾斜角，得到多个坐标点，其中，所述预设参数包括品质因数；
对所述多个坐标点进行数据处理，得到表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系。
7.根据权利要求6所述的确定方法，其特征在于，所述坐标点的数量取值范围为3～20，包括端点值。
8.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角包括：
基于滤波器中表声波谐振器的叉指电极所包括的电极指条数目，利用表声波谐振器所包括的电极指条数目和表声波谐振器的设置倾角之间的关系，确定滤波器中表声波谐振器的设置倾角范围；
基于表声波谐振器的设置倾角范围内各设置倾角时，所述表声波谐振器的品质因数，确定所述表声波谐振器的设置倾角。
9.一种滤波器，其特征在于，包括多个谐振器，所述多个谐振器包括至少两个表声波谐振器，所述至少两个表声波谐振器中不同表声波谐振器的设置倾角不完全相同。
10.根据权利要求9所述的滤波器，其特征在于，所述表声波谐振器包括：沿第一方向延伸的多个交叉电极；在所述第一方向上位于所述多个交叉电极第一侧，且与所述多个交叉电极电连接的第一汇流条；以及，在所述第一方向上位于所述多个交叉电极第二侧，且与所述多个交叉电极电连接的第二汇流条，所述第一侧和所述第二侧相对；
所述表声波谐振器的设置倾角为其所包括的第一汇流条或第二汇流条的至少部分的设置倾角。
11.根据权利要求10所述的滤波器，其特征在于，所述第一汇流条和所述第二汇流条形状相同。
12.根据权利要求11所述的滤波器，其特征在于，在所述第一方向上，所述第一汇流条上不同位置到所述第二汇流条的距离是固定值。
13.根据权利要求12所述的滤波器，其特征在于，所述第一汇流条和所述第二汇流条为直线形汇流条；或，所述第一汇流条和所述第二汇流条为折线形汇流条；或，所述第一汇流条和所述第二汇流条为弧线形汇流条。
14.根据权利要求10所述的滤波器，其特征在于，所述第一汇流条和所述第二汇流条形状不同。
15.根据权利要求14所述的滤波器，其特征在于，所述第一汇流条和所述第二汇流条中至少一个汇流条的至少部分与所述第二方向之间的夹角大于0°。
16.根据权利要求15所述的滤波器，其特征在于，所述第一汇流条为折线形汇流条，所述第二汇流条为直线形汇流条；或，所述第一汇流条为弧线形汇流条，所述第二汇流条为直线形汇流条。
17.根据权利要求13或16所述的滤波器，其特征在于，折线形汇流条的设置倾角为其折线部分与第二方向之间的夹角；弧线形汇流条的设置倾角为该弧线起点切线与第二方向之间的夹角，所述第二方向与所述第一方向垂直。
18.一种射频芯片，其特征在于，包括权利要求9-17任一项所述的滤波器。
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