CN117559953A - 滤波器设计方法、装置及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种滤波器设计方法、装置及相关设备，滤波器包括输入端和输出端，以及位于两者之间的多个谐振单元，方法包括：获取滤波器的预设结构中各谐振单元对应的用于指示谐振单元自输入端开始排序至输出端的电连接顺序的级别数；基于预设规则，选取一个或多个谐振单元作为待拆分谐振单元；预设规则至少包括，基于优先级选取待拆分谐振单元，谐振单元的级别数越高，对应的优先级越高；拆分待拆分谐振单元为多个谐振器的组合，在待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，拆分为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器组合。本发明改善了滤波器的非线性特性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及滤波器制造领域，具体涉及一种滤波器设计方法、装置及相关设备。
背景技术
随着移动通信设备的不断发展，频谱资源的高利用率和频谱复杂化的趋势日益加快，目前移动通信中所使用的频段数量已经从4个频段大幅增加至50多个频段(5G)，并且通信协议的复杂化也使得对射频系统性能的要求越来越严苛。其中，滤波器作为射频系统的重要组成部分，其良好的性能对提高射频系统的传输速率、寿命和可靠性具有重要意义。
因此，如何提升滤波器性能，一直是本领域技术人员研究的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种滤波器设计方法、装置及相关设备，以改善滤波器的非线性特性，实现提升滤波器性能。
为解决上述问题，本发明实施例提供如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种滤波器设计方法，所述滤波器包括输入端和输出端，以及位于所述输入端和所述输出端之间的多个谐振单元，所述方法包括：
获取滤波器的预设结构中各谐振单元对应的级别数，所述级别数用于指示谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，其中，所述电连接顺序自输入端开始排序；
基于预设规则，自多个谐振单元中选取一个或多个谐振单元作为待拆分谐振单元；其中，所述预设规则至少包括：基于所述谐振单元的优先级，选取待拆分谐振单元，所述谐振单元的级别数越高，对应的优先级越高；
拆分所述待拆分谐振单元为多个谐振器的组合，其中，在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合；在所述待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合。
可选的，所述预设规则还包括：基于非线性拆分级数，选取对应数量的待拆分谐振单元，所述非线性拆分级数指示按照优先级由高到低连续拆分的谐振单元个数；
所述基于预设规则，自多个谐振单元中选取一个或多个谐振单元作为待拆分谐振单元，具体为：
根据所述非线性拆分级数，自多个谐振单元中，基于所述谐振单元的优先级，选取与所述非线性拆分级数相对应的数量的谐振单元作为待拆分谐振单元。
可选的，所述非线性拆分级数大于或等于滤波器的预设结构中谐振单元总数量的1/2。
可选的，所述拆分所述待拆分谐振单元为多个谐振器的组合，具体为，将所述待拆分谐振单元拆分为第一谐振器和第二谐振器。
可选的，所述在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合，包括：
在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，所述第一谐振器与所述第二谐振器串联连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极分别对应于信号的输入端和输出端，或者，所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极电连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的上电极分别对应于信号的输入端和输出端；或者，
在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，所述第一谐振器与所述第二谐振器并联连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器与所述第二谐振器的上电极或者下电极分别对应于信号的输入端和输出端。
可选的，所述在所述待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合，包括：
在所述待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，所述第一谐振器与所述第二谐振器并联连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器与所述第二谐振器的上电极或下电极分别对应于信号的输入端和输出端。
可选的，所述滤波器的预设结构中，任一谐振单元为串联级谐振单元或并联级谐振单元，所述级别数包括串联级别数和并联级别数，所述获取滤波器中各谐振单元对应的级别数包括：
获取各串联级谐振单元的串联级别数，所述串联级别数用于指示串联级谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，越靠近所述输出端的串联级谐振单元的级别数越高；
获取各并联级谐振单元的并联级别数，所述并联级别数用于指示并联级谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，越靠近所述输出端的并联级谐振单元的级别数越高；
基于所述滤波器的预设结构，获取各谐振单元的级别数，所述级别数用于指示谐振单元在所述输入端和所述输出端的排列顺序，越靠近所述输出端的谐振单元的级别数越高。
第二方面，本发明实施例还提供一种滤波器，包括：输入端和输出端，以及位于所述输入端和所述输出端之间的的多个谐振单元；
其中，所述谐振单元在滤波器的预设结构中对应有级别数，所述级别数用于指示谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，其中，所述电连接顺序自输入端开始排序；
以至少一个谐振单元作为拆分单元组中的拆分谐振单元，所述拆分谐振单元基于所述谐振单元的优先级选取，所述谐振单元的级别数越高，对应的优先级越高；
所述拆分单元组中的拆分谐振单元为多个谐振器的组合，在所述拆分谐振单元为串联级谐振单元时，所述拆分谐振单元为基于串联或并联连接方式的多个谐振器的组合；在所述拆分谐振单元为并联级谐振单元时，所述拆分谐振单元为基于并联连接方式的多个谐振器的组合。
可选的，所述拆分谐振单元具体为第一谐振器和第二谐振器的组合；
其中，所述第一谐振器和所述第二谐振器包括衬底、位于所述衬底上的下电极、覆盖所述下电极的压电层，以及，位于所述压电层上的上电极。
可选的，所述在所述拆分谐振单元为串联级谐振单元时，所述拆分谐振单元为基于串联或并联连接方式的多个谐振器的组合，包括：
所述第一谐振器与所述第二谐振器串联连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的上电极电连接，则所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极分别对应于信号的输入端和输出端，或者，所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极电连接，则所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的上电极分别对应于信号的输入端和输出端；或者，
所述第一谐振器与所述第二谐振器并联连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，则所述第一谐振器与所述第二谐振器的上电极或者下电极分别对应于信号的输入端和输出端。
可选的，所述在所述拆分谐振单元为并联级谐振单元时，所述拆分谐振单元为基于并联连接方式的多个谐振器的组合，包括：
所述第一谐振器与所述第二谐振器并联连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，则所述第一谐振器与所述第二谐振器的上电极或下电极分别对应于信号的输入端和输出端。
可选的，在滤波器的预设结构中，任一谐振单元为串联级谐振单元或并联级谐振单元，所述级别数包括串联级别数和并联级别数；
当各谐振单元在所述输入端和所述输出端为串联连接的电连接顺序时，所述谐振单元具有串联级别数，越靠近所述输出端的谐振单元的串联级别数越高；
当各谐振单元在所述输入端和所述输出端为并联连接的电连接顺序时，所述谐振单元具有并联级别数，越靠近所述输出端的谐振单元的并联级别数越高；
当各谐振单元在所述输入端和所述输出端具有排列顺序时，基于所述滤波器的预设结构，越靠近所述输出端的谐振单元的级别数越高。
可选的，所述拆分单元组中拆分谐振单元的数量对应于非线性拆分级数，所述非线性拆分级数指示按照优先级由高到低连续拆分的谐振单元个数，其中，所述非线性拆分级数大于或等于滤波器的预设结构中谐振单元总数量的1/2。
第三方面，本发明实施例还提供一种终端，所述终端包括上述第二方面所述的滤波器。
第四方面，本发明实施例还提供一种基站，所述基站包括上述第二方面所述的滤波器。
第五方面，本发明实施例还提供一种双工器，所述双工器包括上述第二方面所述的滤波器。
第六方面，本发明实施例还提供一种滤波器设计装置，包括：
获取模块，用于获取滤波器的预设结构中各谐振单元对应的级别数，所述级别数用于指示谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，其中，所述电连接顺序自输入端开始排序；
选取模块，用于基于预设规则，自多个谐振单元中选取一个或多个谐振单元作为待拆分谐振单元；其中，所述预设规则至少包括：基于所述谐振单元的优先级，选取待拆分谐振单元，所述谐振单元的级别数越高，对应的优先级越高；
拆分模块，用于拆分所述待拆分谐振单元为多个谐振器的组合，其中，在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合；在所述待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合。
第七方面，本发明实施例还提供一种存储介质，所述存储介质存储一条或多条计算机可执行指令，所述一条或多条计算机可执行指令用于执行上述第一方面所述的滤波器设计方法。
本发明实施例提供一种滤波器设计方法、装置及相关设备，所述滤波器包括输入端和输出端，以及位于所述输入端和所述输出端之间的多个谐振单元，所述方法包括：获取滤波器的预设结构中各谐振单元对应的级别数，所述级别数用于指示谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，其中，所述电连接顺序自输入端开始排序；基于预设规则，自多个谐振单元中选取一个或多个谐振单元作为待拆分谐振单元；其中，所述预设规则至少包括，基于优先级选取待拆分谐振单元，所述谐振单元的级别数越高，对应的优先级越高；拆分所述待拆分谐振单元为多个谐振器的组合，其中，在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合；在所述待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合。
其中，本发明实施例的滤波器设计方法，通过基于获取在滤波器的预设结构中各谐振单元对应的级别数和预设规则，确定待拆分谐振单元，考虑不同级别数的谐振单元产生的二阶非线性谐波分量对滤波器的非线性特性影响，进而根据待拆分谐振单元对应的电路连接方式，将待拆分谐振单元拆分为多个谐振器的组合，实现抑制二阶非线性谐波的产生，从而改善滤波器的非线性特性，提升滤波器性能。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是滤波器一可选结构示意图；
图2是谐振器一可选结构示意图；
图3是谐振器的电学符号示意图；
图4是滤波器的另一可选结构示意图；
图5是本发明实施例提供的滤波器设计方法的可选流程示意图；
图6是本发明实施例提供的滤波器的非线性特性与非线性拆分级数的关系曲线示意图；
图7和图8是本发明实施例提供的谐振单元的串联拆分结构示意图；
图9和图10是本发明实施例提供的谐振单元的并联拆分结构示意图；
图11是本发明实施例提供的上电极互连的串联非线性拆分的谐振单元一可选结构示意图；
图12是本发明实施例提供的下电极互连的串联非线性拆分的谐振单元一可选结构示意图；
图13是本发明实施例提供的图11和图12所示结构的谐振单元的等效电路示意图；
图14是本发明实施例提供的串联拆分的谐振单元的二阶非线性谐波频率特性曲线示意图；
图15是本发明实施例提供的双工器的可选结构示意图；
图16是本发明实施例提供的滤波器设计装置的可选框图。
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，都属于本发明保护的范围。
滤波器可以对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的信号，或消除一个特定频率后的信号，其中，构成滤波器的基础元件为谐振器。对于滤波器而言，一般是由谐振器，加上一定数量的对地电感和匹配电感组成，而且，在滤波器中，并联连接的谐振器可以被称为并联谐振器，串联连接的谐振器可以被称为串联谐振器。一个滤波器中，可以至少包含一个串联谐振器和至少一个并联谐振器，且每个并联谐振器上至少连接一个对地电感。以图1示出的滤波器一可选结构为例，图中S1～S4为多级串联谐振器，P1～P4为多级并联谐振器，L1～L2为串联电感，L3～L6为并联电感，IN为滤波器信号输入端，OUT为滤波器信号输出端。需要说明的是，为了更好的实现滤波器的稳定性，在滤波器的信号输入端和/或信号输出端还可能包含LC匹配电路。
对应图1所示的滤波器结构，图2示出了谐振器一可选结构示意图。如图2所示，谐振器可以包括衬底201，位于衬底上的下电极202、覆盖下电极202的压电层203，以及，位于压电层203上的上电极204。
其中，所述衬底201用于为器件提供支撑平台，为器件形成相应结构的工艺基础。所述衬底的材料可以为半导体材料，例如硅、锗、砷化镓等，也可以为绝缘材料，例如石英、蓝宝石等。所述下电极202与所述上电极204对应，用于与上电极204一起为谐振器提供对应的电学环境。所述压电层203用于基于上电极与下电极提供的电学环境，进行电学信号的处理。以体声波谐振器为例，所述压电层用于对声波信号进行相应的处理。所述上电极和所述下电极的材料可以为金属材料，例如钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬等，也可以为以上金属的复合材料或其合金材料等，所述压电层的材料可以为单晶氮化铝，多晶氮化铝、氧化锌，PZT材料等中的一种或多种，也可以为在上述材料中掺杂一定原子比的稀土元素的材料。
在具体的示例中，所述上电极204和/或下电极202可以包含质量负载层(图中未示出)，使得并联谐振器和串联谐振器形成一定频率差，从而实现具有一定带宽的通带。所述下电极202与所述衬底201之间还具有空腔205，用于形成反射声波的声学镜，从而提高谐振器的品质因数，另外，本发明对所述空腔205的形成方式不做具体限定，例如其可以是在衬底201之上由其他材料支撑形成，从而，声学镜也可以基于其他形式形成，例如基于布拉格反射层形成声学镜，本发明对此也不做具体限定。在谐振器的厚度方向上，即图2中所示直角坐标系的Y轴所示方向，上电极和下电极的一侧可以均设置有空腔，以使声波被限制在压电层内部。并且，上电极、压电层、下电极和空腔，在谐振器的层叠方向上存在相互重叠的区域，该区域可以称为谐振器的有效谐振区。
对应图2，图3示出了谐振器的电学符号示意图。如图3所示，节点N1可以与谐振器的上电极204相连，节点N2可以与谐振器的下电极202相连。谐振器的基波谐振频率的半波长近似等于谐振器压电层的厚度(即半波长谐振)，其中，当上电极204为正极性时，下电极202为负极性，或者，当上电极204为负极性时，下电极202为正极性，则定义谐振器的极化方向c为在谐振器厚度方向上由节点N2指向节点N1。
谐振器产生的二阶非线性谐波分量的波长近似等于压电层的厚度，即上、下电极为正极性时，压电层中心为负极性，或者，上、下电极为负极性时，压电层中心为正极性；当压电层在谐振器的厚度方向具有对称轴，即压电层在谐振器的厚度方向对称时，则上、下电极具有相同的电势，此时，谐振器不会产生二阶非线性谐波。但是，在实际应用过程中，为了得到良好的谐振器性能，通常压电层在谐振器的厚度方向上是不对称的，压电层的不对称性使得其中电场的分布不均匀，电场的不均匀分布使得在上、下电极产生二阶非线性谐波电势差，从而谐振器产生二阶非线性谐波，而产生的二阶非线性谐波会影响滤波器的非线性特性，降低滤波器性能。
因此，需要对滤波器的非线性特性进行有效改善，以提升滤波器性能。
在一个可选示例中，由于谐振器的面积会存在不同，在进行滤波器设计时，可以基于对应连接的谐振器的面积，将谐振器拆分为多个谐振器的组合，从而改善滤波器的非线性特性。如图4所示滤波器的另一可选结构示意图，其中，串联谐振器S13的面积小于靠近信号输入端的串联谐振器S11、并联谐振器P11和靠近信号输出端的串联谐振器S15、并联谐振器P14中至少一个谐振器的面积，则可以对串联谐振器S13进行串联非线性拆分，将串联谐振器S13拆分为两个串联谐振器的组合，或者，并联谐振器P12的面积小于靠近信号输入端的串联谐振器S11、并联谐振器P11和靠近信号输出端的串联谐振器S15、并联谐振器P14中至少一个谐振器的面积，则可以对并联谐振器P12进行串联非线性拆分，将并联谐振器P12拆分为两个谐振器串联的组合。其中，串联谐振器S11、并联谐振器P11可以是靠近信号输入端的第一级谐振器，串联谐振器S15、并联谐振器P14可以是靠近信号输出端的第一级谐振器。
但是，发明人研究发现：在基于对应连接的谐振器面积，对谐振器进行拆分为多个串联谐振器的组合的滤波器设计方法中，对滤波器的非线性特性的改善效果并不明显。其原因是：当信号由信号输入口IN输入时，靠近信号输入端的谐振器产生的二阶非线性谐波分量会被随后的谐振器抑制而衰减，以图1所示结构为例，S1和P1产生的二阶非线性谐波分量，会被S2和P2抑制，从而衰减，则越靠近信号输入端的谐振器产生的二阶非线性谐波分量对滤波器的非线性特性影响越小。但是，靠近信号输出端的谐振器S4和P4产生的二阶非线性谐波分量后续并没有谐振器对其产生抑制作用，则在信号输出端OUT会产生二阶非线性谐波分量。也就是说，滤波器中靠近信号输出端的谐振器对滤波器非线性影响较大。从而，基于对应连接的谐振器面积，对谐振器行拆分为多个串联谐振器的组合对滤波器的非线性特性的改善效果并不明显。
有鉴于此，本发明实施例提供一种改进的滤波器设计方案，通过基于获取在滤波器的预设结构中各谐振单元对应的级别数和预设规则，确定待拆分谐振单元，考虑不同级别数的谐振单元产生的二阶非线性谐波分量对滤波器的非线性特性影响，进而根据待拆分谐振单元在滤波器中对应的电路连接方式，将待拆分谐振单元拆分为多个谐振器的组合，以实现抑制二阶非线性谐波分量的产生，改善滤波器的非线性特性，提升滤波器性能。
其中，图5示例性的示出了本发明实施例提供的滤波器设计方法的可选流程示意图。所述滤波器可以包括输入端和输出端，以及位于所述输入端和所述输出端之间的多个谐振单元，所述谐振单元可以理解为是滤波器中不同的谐振器或者由多个谐振器组合的谐振器的整体，其中，在串联支路上的谐振单元可以称为串联谐振单元，在并联支路上的谐振单元可以称为并联谐振单元，例如图1所示的S1、P1，或者图2所示的S13、P12。如图5所示，滤波器设计方法可以包括以下步骤：
步骤S51：获取滤波器的预设结构中各谐振单元对应的级别数。
滤波器的预设结构可以理解为是预先设计的包含有多个谐振单元的滤波器的结构。其中，所述预设结构中包含有多个谐振单元，以及各谐振单元对应的电连接关系。所述预设结构可以理解为滤波器的初始架构，也可以为具体的待调整/设计的基础结构。所述级别数可以用于指示谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，其中，所述电连接顺序自输入端开始排序。
在一个可选示例中，当各谐振单元为串联连接时，对各谐振单元自输入端开始排序至输出端，能够得到串联连接的各谐振单元的级别数；以图1所示滤波器的结构为例，S1是一级串联谐振单元，S2是二级串联谐振单元，S3是三级串联谐振单元，S4是四级串联谐振单元。在另一可选示例中，当各谐振单元为并联连接时，对各谐振单元自输入端开始排序至输出端，能够得到并联连接的各谐振单元的级别数；以图1所示滤波器的结构为例，P1是一级并联谐振单元，P2是二级并联谐振单元，P3是三级并联谐振单元，P4是四级并联谐振单元。在又一可选示例中，当各谐振单元包括串联连接和并联连接时，可以基于滤波器的预设结构，根据一定规则对各谐振单元自输入端开始排序至输出端，所述规则可以例如是自输入端开始，对串联连接的一个谐振单元和并联连接的一个谐振单元交替排序，从而得到各谐振单元的级别数；以图1所示滤波器的结构为例，S1是一级谐振单元，P1是二级谐振单元，S2是三级谐振单元，P2是四级谐振单元，......，以此类推。
步骤S52：基于预设规则，自多个谐振单元中选取一个或多个谐振单元作为待拆分谐振单元。
所述待拆分谐振单元可以理解为是可以拆分为多个谐振器组合的谐振单元。
由于滤波器中靠近信号输出端的谐振器对滤波器的非线性特性影响较大，本发明实施例中，所述预设规则可以是基于各谐振单元对应的优先级预先设置的，可以至少包括，基于所述谐振单元的优先级，选取待拆分谐振单元，所述谐振单元的级别数越高，对应的优先级越高。以图1所示滤波器结构为例，S1是一级串联谐振单元，P1是一级并联谐振单元，S2是二级串联谐振单元，P2是二级并联谐振单元，S3是三级串联谐振单元，P3是三级并联谐振单元，S4是四级串联谐振单元，P4是四级并联谐振单元，则S4和P4的级别数最高，对应的优先级最高，S1和P1的级别数最低，对应的优先级最低。
步骤S53：拆分所述待拆分谐振单元为多个谐振器的组合。
本发明实施例中，对待拆分谐振单元进行拆分时，可以是基于所述待拆分谐振单元对应的电连接方式实现的，其中，在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，可以将所述待拆分谐振单元拆分为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合；在所述待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，可以将所述待拆分谐振单元拆分为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合。
需要说明的是，滤波器中串联谐振单元的并联谐振频率位于滤波器通带外高频端，串联谐振单元的串联谐振频率位于滤波器通带中心附近；并联谐振单元的串联谐振频率位于滤波器通带外低频端，并联谐振单元的并联谐振频率位于滤波器通带中心附近，并且，滤波器中并联谐振单元在串联非线性拆分后对滤波器的非线性特性影响较大，而串联谐振单元的串联非线性拆分对滤波器的非线性特性几乎没有影响，另外，对串联谐振单元或并联谐振单元进行并联非线性拆分后，输入端和输出端能够直接与两个拆分的谐振器相连，串联谐振单元或并联谐振单元的并联非线性拆分对滤波器的非线性特性几乎无影响。因此，在待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，可以将所述待拆分谐振单元拆分为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合；在待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，可以将所述待拆分谐振单元拆分为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合，从而有效改善滤波器的非线性特性，提升滤波器性能。
需要进一步说明的是，本发明实施例中的待拆分谐振单元可以是出于对影响滤波器的非线性特性考虑得到的，从而对该待拆分谐振单元进行拆分，设计得到滤波器，对于基于其他考虑，对谐振单元进行的拆分本发明实施例中并不进行限定，例如为了提高滤波器产品的功率容量，对靠近信号输入端的第一级串联谐振器进行串联拆分。
可以看出，本发明实施例中的滤波器设计方法，通过基于获取在滤波器的预设结构中各谐振单元对应的级别数和预设规则，确定待拆分谐振单元，考虑不同级别数的谐振单元产生的二阶非线性谐波对滤波器的非线性特性影响，进而根据待拆分谐振单元在滤波器中对应的电路连接方式，将待拆分谐振单元拆分为多个谐振器的组合，实现抑制二阶非线性谐波分量的产生，从而改善滤波器的非线性特性，提升滤波器性能。
在一些实施例中，可以根据非线性拆分级数对应选取待拆分谐振单元，在一个具体示例中，所述非线性拆分级数可以是基于改善滤波器的非线性特性考虑得到的拆分级数，则所述预设规则还可以包括基于非线性拆分级数，选取对应数量的待拆分谐振单元，所述非线性拆分级数指示按照优先级由高到低连续拆分的谐振单元个数。从而，在基于预设规则，自多个谐振单元中选取一个或多个谐振单元作为待拆分谐振单元的步骤，可以具体为根据所述非线性拆分级数，自多个谐振单元中，基于所述谐振单元的优先级选取与所述非线性拆分级数相对应的数量的谐振单元作为待拆分谐振单元。
其中，以图1所示滤波器结构为例，谐振单元的优先级由高到低可以对应于P4、S4、P3、S3、P2、S2、P1、S1的级别数，当非线性拆分级数为1时，可以基于优先级，选取P4作为待拆分谐振单元进行非线性拆分；当非线性拆分级数为2时，可以基于优先级，选取两个连续的谐振单元P4和S4作为待拆分谐振单元进行非线性拆分，以此类推。
在一些实施例中，以图1所示滤波器结构作为滤波器的预设结构为例，图6示例性的示出了滤波器的非线性特性与非线性拆分级数的关系曲线示意图。如图6所示，横轴为拆分谐振单元的非线性拆分级数，纵轴为对应的滤波器的非线性最差点。
参照图6，当非线性拆分级数大于等于5时，若继续对滤波器的谐振单元进行非线性拆分，对改善滤波器的非线性特性的贡献较小。可以确定，对滤波器进行拆分时，所述非线性拆分级数要大于或等于滤波器的预设结构中谐振单元总数量的1/2，即在进行滤波器设计时，非线性拆分级数要大于或等于滤波器的预设结构中谐振单元总数量的50％，例如可以为谐振单元总数量的60％，从而对非线性拆分级数对应数量的谐振单元进行拆分后，得到的滤波器可以具有较优的非线性特性。
需要说明的是，本发明实施例中的非线性拆分级数可以是出于考虑影响滤波器的非线性特性得到的拆分级数，对于出于其他考虑，确定的拆分级数本发明实施例中并不进行限定，例如为了提高滤波器产品的功率容量，确定的对靠近信号输入端的第一级串联谐振器进行串联拆分的拆分级数。
在一些实施例中，拆分所述待拆分谐振单元为多个谐振器的组合，可以具体为，将所述待拆分谐振单元拆分为第一谐振器和第二谐振器。
进一步的在一些实施例中，在待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将待拆分谐振单元拆分为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合中，作为一种可选实现，可以是将所述待拆分谐振单元拆分为串联连接的第一谐振器和第二谐振器，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极分别对应于信号的输入端和输出端，或者，所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极电连接，则所述第一谐振器的上电极和第二谐振器的上电极分别对应于信号的输入端和输出端；作为另一种可选实现，可以是将所述待拆分谐振单元拆分为并联连接的第一谐振器和第二谐振器，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器和所述第二谐振器的上电极或下电极分别对应于信号输入端和输出端。
进一步的在一些实施例中，在待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，将待拆分谐振单元拆分为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合中，可以是将所述待拆分谐振单元拆分为并联连接的第一谐振器和第二谐振器，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器和所述第二谐振器的上电极或下电极分别对应于信号的输入端和输出端。
为验证本发明实施例的滤波器设计方法中，基于对待拆分谐振单元拆分后得到的滤波器结构，对非线性特性的改善效果，在一可选示例中，图7和图8分别示出了谐振单元的串联拆分结构示意图。如图7所示，谐振单元为R被等效拆分为两个串联的第一谐振器R1和第二谐振器R2，其中，第一谐振器R1和第二谐振器R2的面积和形状近似相等，且面积均近似等于谐振单元R面积的2倍，第一谐振器R1和第二谐振器R2的平均谐振频率与谐振单元R的谐振频率近似相等。而且，信号端T1、T2可以分别对应于信号的输入端、输出端，从信号端T1或T2出发，第一谐振器R1和第二谐振器R2的极化方向c相同(如图7中箭头所示极化方向)，即称为第一谐振器R1的极化方向c与第二谐振器R2的极化方向相同，则可以是第一谐振器R1的上电极与第二谐振器R2的下电极相连，或者，第一谐振器R1的下电极与第二谐振器R2的上电极相连。在第一谐振器R1和第二谐振器R2谐振器产生二阶非线性电压后，两者的二阶非线性电压会相互叠加，若谐振单元按照此方式进行拆分，则设计得到的滤波器的非线性特性并不会有所提升。
结合图7，参照8所示，谐振单元R，被等效拆分为两个相互串联的第一谐振器R1和第二谐振器R2，其中，第一谐振器R1和第二谐振器R2的面积和形状近似相等，且面积均近似等于谐振单元R面积的2倍，第一谐振器R1和第二谐振器R2的平均谐振频率与谐振单元R的谐振频率近似相等。而且，信号端T1、T2可以分别对应于信号的输入端、输出端，从信号端T1或T2出发，第一谐振器R1和第二谐振器R2的极化方向c相反(如图8中实线箭头所示极化方向或者虚线箭头所示极化方向)，即称为第一谐振器R1的极化方向c与第二谐振器R2的极化方向相反，也就是说，第一谐振器R1的上电极与第二谐振器R2的上电极相连，或者，第一谐振器R1的下电极与第二谐振器R2的下电极相连。在第一谐振器R1和第二谐振器R2谐振器产生二阶非线性电压后，两者的二阶非线性电压会相互抵消，则谐振单元按照此方式进行拆分，能够有效提升设计得到的滤波器的非线性特性。其中，图8所示的谐振单元的拆分方式可以被称为串联非线性拆分。
在另一可选示例中，图9和图10示出了本发明实施例中谐振单元的并联拆分结构示意图。如图9所示，谐振单元R被等效拆分为两个并联的第一谐振器R1和第二谐振器R2，第一谐振器R1和第二谐振器R2的面积和形状近似相等，且面积均近似等于谐振单元R面积的1/2，第一谐振器R1和第二谐振器R2的平均谐振频率与谐振单元R的谐振频率近似相等。而且，信号端T1、T2可以分别对应于信号的输入端、输出端，从信号端T1或T2出发，第一谐振器R1的极化方向c与第二谐振器R2的极化方向相同(如图9中箭头所示极化方向)，也就是说，第一谐振器R1的上电极与第二谐振器R2的上电极相连，第一谐振器R1的下电极与第二谐振器R2的下电极相连。在第一谐振器R1和第二谐振器R2谐振器产生二阶非线性电压后，两者的二阶非线性电压会相互叠加，若谐振器按照此方式进行拆分，设计得到的滤波器的非线性特性并不会有所提升。
结合图9，参照10所示，谐振单元R被等效拆分为两个相互并联的第一谐振器R1和第二谐振器R2，第一谐振器R1与第二谐振器R2的面积和形状近似相等，且面积近似等于谐振单元R面积的1/2，第一谐振器R1和第二谐振器R2的平均谐振频率与谐振单元R的谐振频率近似相等。而且，信号端T1、T2可以分别对应于信号的输入端、输出端，从信号端T1或T2出发，第一谐振器R1的极化方向c和第二谐振器R2的极化方向c相反(如图10中箭头所示极化方向)，也就是说，第一谐振器R1的上电极与第二谐振器R2的下电极相连，第一谐振器R1的下电极与第二谐振器R2的上电极相连。在第一谐振器R1和第二谐振器R2谐振器产生二阶非线性电压后，两者的二阶非线性电压会相互抵消，则谐振单元按照此方式进行拆分，能够有效提升设计得到的滤波器的非线性特性。其中，图10所示的谐振单元的拆分方式可以被称为并联非线性拆分。
对应图8中实线箭头所示的极化方向，图11示例性的示出了上电极互连的串联非线性拆分的谐振单元一可选结构示意图。如图11所示，110和120所示区域分别为谐振单元在进行串联非线性拆分后，得到的两个谐振器的有效谐振区，130所示区域为两个谐振器之间进行电连接的互连金属区，所示结构的互连金属由上电极构成。其中，有效谐振区110、120和互连金属区130所构成的区域100对应的上电极与其周围的地结构会产生寄生电容Cp，该寄生电容的存在，会影响对应拆分后的谐振单元的滤波器的非线性特性改善效果。
对应图8中虚线箭头所示的极化方向，图12示例性的示出了下电极互连的串联非线性拆分的谐振单元一可选结构示意图。如图12所示，210和220所示区域分别为谐振单元进行串联非线性拆分后，得到的两个谐振器的有效谐振区，230所示区域为两个谐振器之间进行电连接的互连金属区，所示结构的互连金属区由下电极构成，其中，有效谐振区210、220和互连金属区230所构成的区域200对应的下电极与其周围的地结构会产生寄生电容Cp，该寄生电容的存在，会影响对应拆分后的谐振单元的滤波器的非线性特性改善效果。
对应图11和图12所示结构，图13示出了谐振单元的等效电路示意图。参照图13所示，在T1端输入功率为22dBm的射频信号，在T2端会有二阶非线性谐波输出，通过仿真实验得到：第一谐振器R1和第二谐振器R2的平均串联谐振频率为2460MHz，平均并联谐振频率Fp为2580MHz，平均有效机电耦合系数为11.0％，面积为10K平方微米，仿真寄生电容Cp值为0.02pF。
结合图13所示，图14示出了串联拆分的谐振单元的二阶非线性谐波频率特性曲线示意图。如图14所示，三角形标记的曲线为图13所示电路寄生电容Cp等于0时的仿真结果，即无寄生电容时的仿真结果；圆形标记的曲线为图13所示电路寄生电容等于0.02pF时的仿真结果。基于图14所示，可以看出，寄生电容Cp的存在，使得谐振单元产生的二阶非线性谐波会在基频Fp附近处产生一个较高的尖峰，若二阶非线性谐波的对应频率为2*Fp附近，则该二阶非线性谐波在此频率范围发生了明显的恶化，也就是说，由于寄生电容的存在，使得2*Fp频率附近产生一个幅度为15dB的尖峰。
可以理解的是，滤波器中串联谐振单元的并联谐振频率位于滤波器通带外高频端，串联谐振单元的串联谐振频率位于滤波器通带中心附近；并联谐振单元的串联谐振频率位于滤波器通带外低频端，并联谐振单元的并联谐振频率位于滤波器通带中心附近，由图14所示的仿真结果可知，并联谐振单元在串联非线性拆分后产生的寄生电容对滤波器非线性特性的影响较大，而串联谐振单元的串联非线性拆分对滤波器的非线性特性几乎没有影响。而且，对并联谐振单元或串联谐振单元进行并联非线性拆分后，输入、输出端直接与拆分后的两个谐振器相连，所以并联谐振单元或串联谐振单元的并联非线性拆分中，寄生电容对滤波器的非线性特性的影响很小，可以忽略不计。
为进一步理解不同并联支路串联非线性拆分时寄生电容Cp对滤波器非线性特性的影响内容，以图1所示滤波器结构为例，在信号输入端输入功率为22dBm的高频信号，对并联谐振单元P1～P4进行串联非线性拆分得到的滤波器进行仿真实验，其中，寄生电容Cp等于0.02pF，不同并联支路串联非线性拆分时，寄生电容Cp对滤波器非线性的影响如表1所示：
| 并联支路 | P4 | P3 | P2 | P1 |
| Peak幅度(dB) | 11 | 6 | 3 | 1.2 |
表1
当靠近信号输出端的第一个并联谐振器P4进行串联非线性拆分时，有寄生电容Cp相对于无寄生电容Cp，输出的二阶非线性谐波曲线在2倍的并联谐振频率附近会产生幅度为11dB的尖峰；当靠近信号输出端的第二个并联谐振器P3进行串联非线性拆分时，有寄生电容Cp相对于无寄生电容Cp，输出二阶非线性谐波曲线在2倍的并联谐振频率附近会产生幅度为6dB的尖峰；当靠近信号输出端的第三个并联谐振器P2进行串联非线性拆分时，有寄生电容Cp相对于无寄生电容Cp，输出二阶非线性谐波曲线在2倍的并联谐振频率附近会产生幅度为3dB的尖峰；当靠近信号输出端的第四个并联谐振器P1进行串联非线性拆分时，有寄生电容Cp相对于无寄生电容Cp，输出二阶非线性谐波曲线在2倍的并联谐振频率附近会产生幅度为1.2dB的尖峰。
由上述内容可以确定，越靠近信号输出端的并联谐振单元，即级别数越高的并联谐振单元进行串联非线性拆分时，其寄生电容对滤波器非线性特性影响越大，从而对级别数越高的并联支路中谐振单元进行非线性拆分时应该采取并联非线性拆分形式，对靠近信号输入端的并联支路中的谐振单元，即级别数越低的并联谐振单元进行非线性拆分时，可采用串联非线性拆分也可采用并联非线性拆分。然而，在滤波器所有并联支路中，级别数越低的并联支路中的谐振单元进行串联非线性拆分时其寄生电容对滤波器非线性的影响可忽略不计，则可以不对该部分谐振单元进行拆分。
可见，基于本发明实施例中的滤波器设计方法设计得到的滤波器的非线性特性可以得到明显改善，从而提升滤波器性能。
需要说明的是，在滤波器结构中，待拆分谐振单元可以被拆分为多个谐振器串联、多个谐振器并联，以及，多个谐振器串联加并联组合的结构，其中，在将待拆分谐振单元拆分为多个谐振器组合的电路中，无论谐振器组合内部如何电性连接，处于并联支路上的谐振单元对应拆分的多个谐振器，均看作并联谐振器；处于串联支路上的谐振单元对应拆分的多个谐振器，均看作串联谐振器。
在一些实施例中，基于各谐振单元的串联连接方式或并联连接方式，所述滤波器的预设结构中，任一谐振单元可以为串联级谐振单元或并联级谐振单元，则所述级别数可以包括串联级别数和并联级别数。从而，获取滤波器中各谐振单元对应的级别数，作为一种可选实现，可以是获取各串联级谐振单元的串联级别数，所述串联级别数用于指示串联级谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，例如图1中的S1、S2、S3、S4，且靠近输出端的S4的级别数最高；作为另一种可选实现，可以是获取各并联级谐振单元的并联级别数，所述并联级别数用于指示并联级谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，例如图1中的P1、P2、P3、P4，且靠近输出端的P4的级别数最高；作为又一种可选实现，可以是基于滤波器的预设结构，获取各谐振单元的级别数，所述级别数用于指示谐振单元在所述输入端和所述输出端的排列顺序，越靠近所述输出端的谐振单元的级别数越高，例如图1中的S1是一级，P1是二级，S2是三级，P2是四级，......，以此类推，且靠近输出端的P4的级别数最高。
需要说明的是，当基于滤波器的预设结构获取各谐振单元的级别数时，靠近滤波器的信号输入端的第一级谐振单元或靠近滤波器的信号输出端的第一级谐振单元可以为串联谐振单元，也可以为并联谐振单元。
可以看出，本发明实施例中的滤波器设计方法，通过基于获取在滤波器的预设结构中各谐振单元对应的级别数和预设规则，确定待拆分谐振单元，考虑不同级别数的谐振单元产生的二阶非线性谐波对滤波器的非线性特性影响，进而根据待拆分谐振单元在滤波器中对应的电路连接方式，将待拆分谐振单元拆分为多个谐振器的组合，实现抑制二阶非线性谐波分量的产生，从而改善滤波器的非线性特性，提升滤波器性能。
在本发明进一步的实施例中，还进一步提供了一种滤波器，下面对本发明实施例提供的滤波器进行介绍，所述滤波器可以认为是基于本发明实施例的滤波器设计方法设计得到的，下文描述的内容可与上文描述内容相互对应参照。
所述滤波器可以包括输入端和输出端，以及，位于所述输入端和所述输出端之间的的多个谐振单元；
其中，所述谐振单元在滤波器的预设结构中对应有级别数，所述级别数用于指示谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，其中，所述电连接顺序自输入端开始排序；
以至少一个谐振单元作为拆分单元组中的拆分谐振单元，所述拆分谐振单元基于所述谐振单元的优先级选取，所述谐振单元的级别数越高，对应的优先级越高；
所述拆分单元组中的拆分谐振单元为多个谐振器的组合，在所述拆分谐振单元为串联级谐振单元时，所述拆分谐振单元为基于串联或并联连接方式的多个谐振器的组合；在拆分谐振单元为并联级谐振单元时，所述拆分谐振单元为基于并联连接方式的多个谐振器的组合。
需要说明的是，本发明实施例的滤波器是基于本发明实施例的滤波器设计方法设计得到，则拆分单元组可以理解为是滤波器设计方法中的待拆分谐振单元的集合，拆分谐振单元可以理解为是滤波器设计方法中的待拆分谐振单元。
可选的，所述拆分谐振单元可以具体为第一谐振器和第二谐振器的组合；
其中，所述第一谐振器和所述第二谐振器包括衬底、位于所述衬底上的下电极、覆盖所述下电极的压电层，以及，位于所述压电层上的上电极。
可选的，所述在所述拆分谐振单元为串联级谐振单元时，所述拆分谐振单元为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合，包括：
所述第一谐振器与所述第二谐振器串联连接，参照图8所示电路，对应图11所示结构，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极分别对应于信号的输入端和输出端，或者，对应图12所示结构，所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极电连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的上电极分别对应于信号的输入端和输出端；或者，
所述第一谐振器与所述第二谐振器并联连接，参照图10所示电路，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器与所述第二谐振器的上电极或者下电极分别对应于信号的输入端和输出端。
可选的，所述在所述拆分谐振单元为并联级谐振单元时，所述拆分谐振单元为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合，包括：
所述第一谐振器与所述第二谐振器并联连接，参照图10所示电路，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，则所述第一谐振器与所述第二谐振器的上电极或下电极分别对应于信号的输入端和输出端。
可选的，在滤波器的预设结构中，任一谐振单元为串联级谐振单元或并联级谐振单元，所述级别数包括串联级别数和并联级别数；
当各谐振单元在所述输入端和所述输出端为串联连接的电连接顺序时，所述谐振单元具有串联级别数，越靠近所述输出端的谐振单元的串联级别数越高；
当各谐振单元在所述输入端和所述输出端为并联连接的电连接顺序时，所述谐振单元具有并联级别数，越靠近所述输出端的谐振单元的并联级别数越高；
当各谐振单元在所述输入端和所述输出端具有排列顺序时，基于所述滤波器的预设结构，越靠近所述输出端的谐振单元的级别数越高。
可选的，本发明实施例的滤波器中，所述拆分单元组中拆分谐振单元的数量可以对应于非线性拆分级数，所述非线性拆分级数指示按照优先级由高到低连续拆分的谐振单元个数，其中，所述非线性拆分级数大于或等于滤波器的预设结构中谐振单元总数量的1/2。
可以理解的是，靠近信号输出端的谐振单元对滤波器的非线性影响较大，而且，将小于滤波器的预设结构中谐振单元总数量的1/2的谐振单元进行非线性拆分，对改善滤波器的非线性特性的贡献较小，因此，在本发明实施例的滤波器的拆分单元组中，若包含的拆分谐振单元的数量对应于大于或等于滤波器的预设结构中谐振单元总数量的1/2的非线性拆分级数，而且，非线性拆分级数指示按照优先级由高到低连续拆分的谐振单元个数的情况下，滤波器的非线性特性能够被有效改善，滤波器性能能够得到有效提升。
在本发明进一步的实施例中，还提供了一种终端，所述终端包括上述实施例所述的滤波器。
在本发明进一步的实施例中，还提供了一种基站，所述基站包括上述实施例所述的滤波器。
在本发明进一步的实施例中，还提供了一种双工器，所述双工器包括上述实施例所述的滤波器。图15示例性的示出了本发明实施例中双工器的可选结构示意图。如图15所示，该双工器可以包括：第一滤波器(图中示为Filter1)、第二滤波器(图中示为Filter2)，其中，第一滤波器和第二滤波器为基于本发明实施例的滤波器设计方法确定得到。
在图15所示的双工器中，第一滤波器连接在天线端口Ant和第一端口T1之间，第二滤波器连接在天线端口Ant和第二端口T2之间，并且，第一滤波器和第二滤波器的通带没有交叠，第一滤波器可以通过其对应通带频率的信号，抑制其他频率的信号，第二滤波器可以通过其对应通带频率的信号，抑制其他频率的信号。
需要说明的是，基于本发明实施例的滤波器设计方法确定得到的滤波器也可以应用于三工器、四工器等多工器中，或者包含上述实施例所述的滤波器或多工器的电子设备，本发明实施例仅以双工器为例进行说明，其并不对包含上述实施例所述的滤波器的设备进行限制。
在本发明进一步的实施例中，还提供了一种滤波器设计装置，下面对本发明实施例提供的滤波器设计装置进行介绍，下文描述的装置内容可以认为是为实现本发明实施例提供的滤波器设计方法，所需设置的功能模块。下文描述的内容可与上文描述内容相互对应参照。
作为可选实现，图16示例性的示出了本发明实施例提供的滤波器设计装置的可选框图，所述滤波器设计装置可以理解为，对应上述实施例所述的滤波器设计方法的虚拟装置，所述滤波器设计装置包括：
获取模块161，用于获取滤波器的预设结构中各谐振单元对应的级别数，所述级别数用于指示谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，其中，所述电连接顺序自输入端开始排序；
选取模块162，用于基于预设规则，自多个谐振单元中选取一个或多个谐振单元作为待拆分谐振单元；其中，所述预设规则至少包括：基于所述谐振单元的优先级，选取待拆分谐振单元，所述谐振单元的级别数越高，对应的优先级越高；
拆分模块163，用于拆分所述待拆分谐振单元为多个谐振器的组合，其中，在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合；在所述待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合。
可选的，所述预设规则还包括：基于非线性拆分级数，选取对应数量的待拆分谐振单元，所述非线性拆分级数指示按照优先级由高到低连续拆分的谐振单元个数；
所述选取模块162，用于基于预设规则，自多个谐振单元中选取一个或多个谐振单元作为待拆分谐振单元的步骤，具体为：
根据所述非线性拆分级数，自多个谐振单元中，基于所述谐振单元的优先级，选取与所述非线性拆分级数相对应的数量的谐振单元作为待拆分谐振单元。
可选的，所述非线性拆分级数大于或等于滤波器的预设结构中谐振单元总数量的1/2。
可选的，所述拆分模块163，用于拆分所述待拆分谐振单元为多个谐振器的组合的步骤，具体为，将所述待拆分谐振单元拆分为第一谐振器和第二谐振器。
可选的，所述在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合，包括：
在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为串联连接的第一谐振器和第二谐振器，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极分别对应于信号的输入端和输出端，或者，所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极电连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的上电极分别对应于信号的输入端和输出端；或者，
在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为并联连接的第一谐振器和第二谐振器，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器与所述第二谐振器的上电极或者下电极分别对应于信号的输入端和输出端。
可选的，所述在所述待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合，包括：
在所述待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为并联连接的第一谐振器和第二谐振器，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器与所述第二谐振器的上电极或下电极分别对应于信号的输入端和输出端。
可选的，所述滤波器的预设结构中，任一谐振单元为串联级谐振单元或并联级谐振单元，所述级别数包括串联级别数和并联级别数，所述获取模块161，用于获取滤波器的预设结构中各谐振单元对应的级别数的步骤包括：
获取各串联级谐振单元的串联级别数，所述串联级别数用于指示串联级谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，越靠近所述输出端的串联级谐振单元的级别数越高；
获取各并联级谐振单元的并联级别数，所述并联级别数用于指示并联级谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，越靠近所述输出端的并联级谐振单元的级别数越高；
基于所述滤波器的预设结构，获取各谐振单元的级别数，所述级别数用于指示谐振单元在所述输入端和所述输出端的排列顺序，越靠近所述输出端的谐振单元的级别数越高。
在本发明进一步提供的实施例中，还提供了一种存储介质，所述存储介质存储一条或多条计算机可执行指令，所述一条或多条计算机可执行指令用于执行如上述实施例所述的滤波器设计方法。
上文描述了本发明实施例提供的多个实施例方案，各实施例方案介绍的各可选方式可在不冲突的情况下相互结合、交叉引用，从而延伸出多种可能的实施例方案，这些均可认为是本发明实施例披露、公开的实施例方案。
虽然本发明实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (18)
1.一种滤波器设计方法，其特征在于，所述滤波器包括输入端和输出端，以及位于所述输入端和所述输出端之间的多个谐振单元，所述方法包括：
获取滤波器的预设结构中各谐振单元对应的级别数，所述级别数用于指示谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，其中，所述电连接顺序自输入端开始排序；
基于预设规则，自多个谐振单元中选取一个或多个谐振单元作为待拆分谐振单元；其中，所述预设规则至少包括：基于所述谐振单元的优先级，选取待拆分谐振单元，所述谐振单元的级别数越高，对应的优先级越高；
拆分所述待拆分谐振单元为多个谐振器的组合，其中，在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合；在所述待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合。
2.根据权利要求1所述的滤波器设计方法，其特征在于，所述预设规则还包括：基于非线性拆分级数，选取对应数量的待拆分谐振单元，所述非线性拆分级数指示按照优先级由高到低连续拆分的谐振单元个数；
所述基于预设规则，自多个谐振单元中选取一个或多个谐振单元作为待拆分谐振单元，具体为：
根据所述非线性拆分级数，自多个谐振单元中，基于所述谐振单元的优先级，选取与所述非线性拆分级数相对应的数量的谐振单元作为待拆分谐振单元。
3.根据权利要求2所述的滤波器设计方法，其特征在于，所述非线性拆分级数大于或等于滤波器的预设结构中谐振单元总数量的1/2。
4.根据权利要求1所述的滤波器设计方法，其特征在于，所述拆分所述待拆分谐振单元为多个谐振器的组合，具体为，将所述待拆分谐振单元拆分为第一谐振器和第二谐振器。
5.根据权利要求4所述的滤波器设计方法，其特征在于，所述在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合，包括：
在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为串联连接的第一谐振器和第二谐振器，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极分别对应于信号的输入端和输出端，或者，所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极电连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的上电极分别对应于信号的输入端和输出端；
或者，
在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为并联连接的第一谐振器和第二谐振器，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器与所述第二谐振器的上电极或者下电极分别对应于信号的输入端和输出端。
6.根据权利要求4所述的滤波器设计方法，其特征在于，所述在所述待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合，包括：
在所述待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为并联连接的第一谐振器和第二谐振器，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器与所述第二谐振器的上电极或下电极分别对应于信号的输入端和输出端。
7.根据权利要求1所述的滤波器设计方法，其特征在于，所述滤波器的预设结构中，任一谐振单元为串联级谐振单元或并联级谐振单元，所述级别数包括串联级别数和并联级别数，所述获取滤波器的预设结构中各谐振单元对应的级别数包括：
获取各串联级谐振单元的串联级别数，所述串联级别数用于指示串联级谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，越靠近所述输出端的串联级谐振单元的级别数越高；
获取各并联级谐振单元的并联级别数，所述并联级别数用于指示并联级谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，越靠近所述输出端的并联级谐振单元的级别数越高；
基于所述滤波器的预设结构，获取各谐振单元的级别数，所述级别数用于指示谐振单元在所述输入端和所述输出端的排列顺序，越靠近所述输出端的谐振单元的级别数越高。
8.一种滤波器，其特征在于，包括：输入端和输出端，以及位于所述输入端和所述输出端之间的多个谐振单元；
其中，所述谐振单元在滤波器的预设结构中对应有级别数，所述级别数用于指示所述谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，所述电连接顺序自输入端开始排序；
以至少一个谐振单元作为拆分单元组中的拆分谐振单元，所述拆分谐振单元基于所述谐振单元的优先级选取，所述谐振单元的级别数越高，对应的优先级越高；
所述拆分单元组中的拆分谐振单元为多个谐振器的组合，在所述拆分谐振单元为串联级谐振单元时，所述拆分谐振单元为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合；在所述拆分谐振单元为并联级谐振单元时，所述拆分谐振单元为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合。
9.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，所述拆分谐振单元具体为第一谐振器和第二谐振器的组合；
其中，所述第一谐振器和所述第二谐振器包括衬底、位于所述衬底上的下电极、覆盖所述下电极的压电层，以及，位于所述压电层上的上电极。
10.根据权利要求9所述的滤波器，其特征在于，所述在所述拆分谐振单元为串联级谐振单元时，所述拆分谐振单元为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合，包括：
所述第一谐振器与所述第二谐振器串联连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极分别对应于信号的输入端和输出端，或者，所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的下电极电连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的上电极分别对应于信号的输入端和输出端；或者，
所述第一谐振器与所述第二谐振器并联连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，所述第一谐振器与所述第二谐振器的上电极或者下电极分别对应于信号的输入端和输出端。
11.根据权利要求9所述的滤波器，其特征在于，所述在所述拆分谐振单元为并联级谐振单元时，所述拆分谐振单元为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合，包括：
所述第一谐振器与所述第二谐振器并联连接，所述第一谐振器的上电极与所述第二谐振器的下电极电连接，且所述第一谐振器的下电极与所述第二谐振器的上电极电连接，则所述第一谐振器与所述第二谐振器的上电极或下电极分别对应于信号的输入端和输出端。
12.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，在滤波器的预设结构中，任一谐振单元为串联级谐振单元或并联级谐振单元，所述级别数包括串联级别数和并联级别数；所述谐振单元在滤波器的预设结构中对应有级别数包括：
当各谐振单元在所述输入端和所述输出端为串联连接的电连接顺序时，所述谐振单元具有串联级别数，越靠近所述输出端的谐振单元的串联级别数越高；
当各谐振单元在所述输入端和所述输出端为并联连接的电连接顺序时，所述谐振单元具有并联级别数，越靠近所述输出端的谐振单元的并联级别数越高；
当各谐振单元在所述输入端和所述输出端具有排列顺序时，基于所述滤波器的预设结构，越靠近所述输出端的谐振单元的级别数越高。
13.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，所述拆分单元组中拆分谐振单元的数量对应于非线性拆分级数，所述非线性拆分级数指示按照优先级由高到低连续拆分的谐振单元个数，其中，所述非线性拆分级数大于或等于滤波器的预设结构中谐振单元总数量的1/2。
14.一种终端，其特征在于，所述终端包括权利要求8-13任一项所述的滤波器。
15.一种基站，其特征在于，所述基站包括权利要求8-13任一项所述的滤波器。
16.一种双工器，其特征在于，所述双工器包括权利要求8-13任一项所述的滤波器。
17.一种滤波器设计装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取滤波器的预设结构中各谐振单元对应的级别数，所述级别数用于指示谐振单元在所述输入端和所述输出端的电连接顺序，其中，所述电连接顺序自输入端开始排序；
选取模块，用于基于预设规则，自多个谐振单元中选取一个或多个谐振单元作为待拆分谐振单元；其中，所述预设规则至少包括：基于所述谐振单元的优先级，选取待拆分谐振单元，所述谐振单元的级别数越高，对应的优先级越高；
拆分模块，用于拆分所述待拆分谐振单元为多个谐振器的组合，其中，在所述待拆分谐振单元为串联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于串联或并联连接方式连接的多个谐振器的组合；在所述待拆分谐振单元为并联级谐振单元时，将所述待拆分谐振单元拆分为基于并联连接方式连接的多个谐振器的组合。
18.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储一条或多条计算机可执行指令，所述一条或多条计算机可执行指令用于执行如权利要求1-7任一项所述的滤波器设计方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |