CN117614412A - 一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及混合声学滤波器技术领域，具体提供了一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器及其制备方法，该滤波器包括：声学滤波器模块；匹配模块，与滤波器输入端连接；检测模块，与滤波器输出端连接，用于检测声学滤波器模块的声学滤波器信号；偏置模块，其包括电流源、可变电阻、第一二极管和晶体管，用于根据声学滤波器信号为匹配模块供应对应的偏置电流或偏置电压，以使匹配模块获得与声学滤波器模块匹配的阻抗；该滤波器能够有效地解决由于声学滤波器无法自适应优化声学滤波器的电性能而导致声学滤波器无法在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下保持其电性能稳定性的问题。

Description

一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器及其制备方法
技术领域
本申请涉及混合声学滤波器技术领域，具体而言，涉及一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器及其制备方法。
背景技术
由于声学滤波器能够允许声波的某些波长成分通过和阻止其他波长成分通过，且声学滤波器具有小型化、高性能、兼容IC工艺和适于批量生成的特性，因此声学滤波器被广泛应用在无线通讯设备中。
声学滤波器可以按照连接结构分为梯形声学滤波器和格型声学滤波器，具体地，梯形声学滤波器的结构如图1所示，该梯形声学滤波器由多个串联声学谐振器和多个并联声学谐振器组成。由于声学滤波器在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下会出现阻抗发生改变（阻抗不匹配，即阻抗无法稳定在预设电阻值附近）的情况，该阻抗不匹配会导致声学滤波器的宽带、滚降特性和插入损耗发生改变，即在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下，声学滤波器的电性能会发生改变，而现有的声学滤波器无法在使用过程中根据声学滤波器自身情况和周围环境状况自适应优化其电性能，因此现有的声学滤波器存在由于无法自适应优化声学滤波器的电性能而导致声学滤波器无法在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下保持其电性能稳定性的问题。
针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。
发明内容
本申请的目的在于提供一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器及其制备方法，能够有效地解决由于声学滤波器无法自适应优化声学滤波器的电性能而导致声学滤波器无法在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下保持其电性能稳定性的问题。
第一方面，本申请提供了一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器，其包括：
声学滤波器模块，其包括滤波器输入端和滤波器输出端；
匹配模块，与滤波器输入端连接；
检测模块，与滤波器输出端连接，用于检测声学滤波器模块的声学滤波器信号；
偏置模块，其包括电流源、可变电阻、第一二极管和晶体管；
电流源的输入端与偏置电压端连接，电流源的输出端与第一二极管的正极连接；
可变电阻包括第一固定端、第二固定端和调节端，第一二极管的负极与第一固定端连接，第二固定端与公共接地端连接，调节端与检测模块连接；
检测模块还用于根据声学滤波器信号调节可变电阻的阻值，以使偏置模块为匹配模块供应对应的偏置电流或偏置电压；
晶体管的发射极与匹配模块连接，晶体管的集电极与偏置电压端连接，晶体管的基极分别与电流源的输出端和第一固定端连接。
本申请提供的一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器，包括声学滤波器模块、匹配模块、检测模块和偏置模块，由于本申请可以通过检测模块和偏置模块的配合使匹配模块获得与声学滤波器信号对应的阻抗，并通过利用匹配模块的阻抗对声学滤波器模块的阻抗进行补偿的方式实现混合声学滤波器的匹配阻抗，因此即使声学滤波器模块在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下出现阻抗发生改变的情况，本申请的混合声学滤波器仍能够实现阻抗匹配，以使混合声学滤波器的带宽、滚降特性和插入损耗保持稳定，即本申请相当于通过偏置模块、检测模块和匹配模块的配合对声学滤波器模块进行阻抗补偿的方式来优化混合声学滤波器的电性能，从而有效地解决由于声学滤波器无法自适应优化声学滤波器的电性能而导致声学滤波器无法在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下保持其电性能稳定性的问题。
可选地，晶体管为异质结双极型晶体管。
由于该技术方案的异质结双极型晶体管具有优良的高频性能和高速性能，因此该技术方案能够有效地提高偏置模块根据声学滤波器信号为匹配模块供应对应的偏置电流或偏置电压的效率，从而有效地提高混合声学滤波器的电性能优化效率。
可选地，第一二极管的数量为多个，多个第一二极管依次串联，第一个第一二极管的正极与电流源的输出端连接，最后一个第一二极管的负极与第一固定端连接。
该技术方案相当于在电流源和可变电阻之间串联多个第一二极管，因此该技术方案可以有效地提高偏置模块的工作电压、稳定性和单向导通可靠性。
可选地，声学滤波器模块包括第一声学谐振器、第二声学谐振器、第三声学谐振器、第四声学谐振器、第五声学谐振器、第六声学谐振器和第七声学谐振器，第一声学谐振器的一端与匹配模块连接，第一声学谐振器的另一端分别与第二声学谐振器的一端和第三声学谐振器的一端连接，第二声学谐振器的另一端与公共接地端连接，第三声学谐振器的另一端分别与第四声学谐振器的一端和第五声学谐振器的一端连接，第四声学谐振器的另一端与公共接地端连接，第五声学谐振器的另一端分别与第六声学谐振器的一端和第七声学谐振器的一端连接，第六声学谐振器的另一端与公共接地端连接，第七声学谐振器的另一端与检测模块连接。
可选地，匹配模块还与第二声学谐振器远离公共接地端的一端连接，检测模块还与第一声学谐振器靠近匹配模块的一端连接。
可选地，匹配模块包括π型网络、T型网络、L型网络、LC滤波器、电容、电感或电阻。
可选地，检测模块包括功率检测模块和电参数调节模块，功率检测模块分别与电参数调节模块和滤波器输出端连接，电参数调节模块还与调节端连接。
第二方面，本申请还提供了一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器制备方法，用于制备上述第一方面提供的一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器，具有优化电性能功能的混合声学滤波器制备方法包括以下步骤：
在第一衬底上依次形成声反射镜、底电极、压电层和顶电极，以形成多个声学谐振器；
将多个声学谐振器级联成声学滤波器模块；
在第二衬底上依次形成匹配模块和互联线路层；
将第一衬底与第二衬底键合，以形成混合声学滤波器；
将检测模块、偏置模块与混合声学滤波器连接，以形成具有优化电性能功能的混合声学滤波器。
本申请提供的一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器制备方法，用于制备具有优化电性能功能的混合声学滤波器，该混合声学滤波器包括声学滤波器模块、匹配模块、检测模块和偏置模块，由于本申请可以通过检测模块和偏置模块的配合使匹配模块获得与声学滤波器信号对应的阻抗，并通过利用匹配模块的阻抗对声学滤波器模块的阻抗进行补偿的方式实现混合声学滤波器的匹配阻抗，因此即使声学滤波器模块在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下出现阻抗发生改变的情况，本申请的混合声学滤波器仍能够实现阻抗匹配，以使混合声学滤波器的带宽、滚降特性和插入损耗保持稳定，即本申请相当于通过偏置模块、检测模块和匹配模块的配合对声学滤波器模块进行阻抗补偿的方式来优化混合声学滤波器的电性能，从而有效地解决由于声学滤波器无法自适应优化声学滤波器的电性能而导致声学滤波器无法在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下保持其电性能稳定性的问题。
可选地，声反射镜为空气腔或布拉格反射镜。
可选地，将检测模块、偏置模块与混合声学滤波器连接，以形成具有优化电性能功能的混合声学滤波器的步骤包括：
将检测模块、偏置模块与混合声学滤波器集成在SIP模块中，以使检测模块、偏置模块和混合声学滤波器连接和形成具有优化电性能功能的混合声学滤波器。
由上可知，本申请提供的一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器及其制备方法，包括声学滤波器模块、匹配模块、检测模块和偏置模块，由于本申请可以通过检测模块和偏置模块的配合使匹配模块获得与声学滤波器信号对应的阻抗，并通过利用匹配模块的阻抗对声学滤波器模块的阻抗进行补偿的方式实现混合声学滤波器的匹配阻抗，因此即使声学滤波器模块在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下出现阻抗发生改变的情况，本申请的混合声学滤波器仍能够实现阻抗匹配，以使混合声学滤波器的带宽、滚降特性和插入损耗保持稳定，即本申请相当于通过偏置模块、检测模块和匹配模块的配合对声学滤波器模块进行阻抗补偿的方式来优化混合声学滤波器的电性能，从而有效地解决由于声学滤波器无法自适应优化声学滤波器的电性能而导致声学滤波器无法在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下保持其电性能稳定性的问题。
附图说明
图1为现有的梯形声学滤波器的结构示意图。
图2为本申请第一种实施例提供的一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器的结构示意图。
图3为本申请第二种实施例提供的一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器制备方法的流程图。
图5为本申请实施例提供的第一衬底、声反射镜和功能层的结构示意图。
图6为本申请实施例提供的第二衬底、匹配模块和互联线路层的结构示意图。
图7为本申请实施例提供的混合声学滤波器的结构示意图。
图8为本申请实施例提供的两个匹配模块的连接结构示意图。
附图标记：1、声学滤波器模块；2、偏置模块；3、检测模块；4、匹配模块；5、第一衬底；6、声反射镜；7、底电极；8、压电层；9、顶电极；10、第二衬底；11、互联线路层；12、密封腔；Vbat、偏置电压端；I1、电流源；RP、可变电阻；GND、公共接地端；IN、滤波器输入端；Out、滤波器输出端；R1、第一声学谐振器；R2、第二声学谐振器；R3、第三声学谐振器；R4、第四声学谐振器；R5、第五声学谐振器；R6、第六声学谐振器；R7、第七声学谐振器；D1、第一二极管；HBT、异质结双极型晶体管。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
第一方面，如图2-图3所示，本申请提供了一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器，其包括：
声学滤波器模块1，其包括滤波器输入端IN和滤波器输出端Out；
匹配模块4，与滤波器输入端IN连接；
检测模块3，与滤波器输出端Out连接，用于检测声学滤波器模块1的声学滤波器信号；
偏置模块2，其包括电流源I1、可变电阻RP、第一二极管D1和晶体管；
电流源I1的输入端与偏置电压端Vbat连接，电流源I1的输出端与第一二极管D1的正极连接；
可变电阻RP包括第一固定端、第二固定端和调节端，第一二极管D1的负极与第一固定端连接，第二固定端与公共接地端GND连接，调节端与检测模块3连接；
检测模块3还用于根据声学滤波器信号调节可变电阻RP的阻值，以使偏置模块2为匹配模块4供应对应的偏置电流或偏置电压；
晶体管的发射极与匹配模块4连接，晶体管的集电极与偏置电压端Vbat连接，晶体管的基极分别与电流源I1的输出端和第一固定端连接。
其中，该实施例的声学滤波器模块1可以为现有的声表面滤波器或体声波滤波器，该实施例的声学滤波器模块1按照连接结构可以被划分为梯形声学滤波器或格型声学滤波器，该实施例的声学滤波器模块1由多个声学谐振器串并联组成，该声学滤波器模块1包括滤波器输入端IN和滤波器输出端Out。该实施例的匹配模块4可以由电容、电感和电阻中的任意一种或多种组成，该实施例的匹配模块4与滤波器输入端IN连接，具体地，在匹配模块4的输入电压或输入电流发生改变时，该实施例的匹配模块4的阻抗会发生改变（可以表现为匹配模块4的电阻、容抗或感抗发生改变）。该实施例的检测模块3与滤波器输出端Out连接，该检测模块3能够检测声学滤波器模块1的声学滤波器信号，并根据该声学滤波器信号调节可变电阻RP的阻值，该声学滤波器信号可以为滤波器功率、滤波器散射参数、滤波器阻抗等参数，该声学滤波器信号优选为滤波器功率。该实施例的偏置模块2包括电流源I1、可变电阻RP、第一二极管D1和晶体管，由于在可变电阻RP的阻值发生改变时，第一二极管D1会在可变电阻RP的阻值变化下动态开启，因此在可变电阻RP的阻值发生改变时，偏置模块2为匹配模块4供应的偏置电压和偏置电流也会发生改变，而由于在偏置模块2为匹配模块4供应的偏置电压和偏置电流发生改变时，匹配模块4的阻抗也会发生改变，而检测模块3根据声学滤波器信号调节可变电阻RP的阻值，因此该实施例的检测模块3相当于通过偏置模块将匹配模块4的阻抗调节至与声学滤波器信号对应。该实施例的可变电阻RP可以为多个电连接的MOS管，该实施例的可变电阻RP也可以为膜式可变电阻或线绕式可变电阻，该可变电阻RP包括第一固定端、第二固定端和调节端，具体地，第一固定端到第二固定端的阻值为固定值，第一固定端到调节端的阻值为可调节值，可变电阻RP的阻值可以在第一预设范围内发生变化，该第一预设范围的最小值为0，该第一预设范围的最大值为第一固定端到第二固定端的阻值，由于该实施例的检测模块3与调节端连接，因此该实施例的检测模块3可以通过根据声学滤波器信号调节可调电阻RP的电参数的方式调节可调电阻RP的阻值，以改变偏置模块2输出的偏置电压或偏置电流，优选地，可变电阻RP为多个电连接的MOS管，该实施例的调节端为MOS管的栅极，该实施例的检测模块3可以通过调节MOS管的栅极电压的方式调节可调电阻RP的阻值。
本申请的具有优化电性能功能的混合声学滤波器的工作原理为：声学滤波器模块1在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下会发生阻抗改变的情况，此时声学滤波器模块1的阻抗以及滤波器功率、滤波器散射参数、滤波器阻抗等参数会发生改变，即检测模块3检测到的声学滤波器信号会发生变化，由于在声学滤波器信号发生变化时，可调电阻RP的阻值以及偏置模块2为匹配模块4供应的偏置电流或偏置电压均会发生变化，而匹配模块4的阻抗与其输入电压或输入电流相关联，因此本申请能够通过检测模块3和偏置模块2的配合使匹配模块4获得与声学滤波器信号对应的阻抗，以使声学滤波器模块与匹配模块4的总阻抗稳定在预设电阻值（优选为50Ω）附近，即本申请相当于利用匹配模块4的阻抗对声学滤波器模块1的阻抗进行补偿，以使混合声学滤波器实现阻抗匹配和自适应优化电性能。
本申请提供的一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器，包括声学滤波器模块1、匹配模块4、检测模块3和偏置模块2，由于本申请可以通过检测模块3和偏置模块2的配合使匹配模块4获得与声学滤波器信号对应的阻抗，并通过利用匹配模块4的阻抗对声学滤波器模块1的阻抗进行补偿的方式实现混合声学滤波器的匹配阻抗，因此即使声学滤波器模块1在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下出现阻抗发生改变的情况，本申请的混合声学滤波器仍能够实现阻抗匹配，以使混合声学滤波器的带宽、滚降特性和插入损耗保持稳定，即本申请相当于通过偏置模块2、检测模块3和匹配模块4的配合对声学滤波器模块1进行阻抗补偿的方式来优化混合声学滤波器的电性能，从而有效地解决由于声学滤波器无法自适应优化声学滤波器的电性能而导致声学滤波器无法在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下保持其电性能稳定性的问题。
在一些实施例中，晶体管为异质结双极型晶体管HBT。该实施例的异质结双极型晶体管HBT为发射极、基极和集电极由禁带宽度不同的材料制成的晶体管，由于该实施例的异质结双极型晶体管HBT具有优良的高频性能和高速性能，因此该实施例能够有效地提高偏置模块2根据声学滤波器信号为匹配模块4供应对应的偏置电流或偏置电压的效率，从而有效地提高混合声学滤波器的电性能优化效率。
在一些实施例中，第一二极管D1的数量为多个，多个第一二极管D1依次串联，第一个第一二极管D1的正极与电流源I1的输出端连接，最后一个第一二极管D1的负极与第一固定端连接。该实施例相当于在电流源I1和可变电阻RP之间串联多个第一二极管D1，因此该实施例可以有效地提高偏置模块2的工作电压、稳定性和单向导通可靠性。
在一些实施例中，声学滤波器模块1包括第一声学谐振器R1、第二声学谐振器R2、第三声学谐振器R3、第四声学谐振器R4、第五声学谐振器R5、第六声学谐振器R6和第七声学谐振器R7，第一声学谐振器R1的一端与匹配模块4连接，第一声学谐振器R1的另一端分别与第二声学谐振器R2的一端和第三声学谐振器R3的一端连接，第二声学谐振器R2的另一端与公共接地端GND连接，第三声学谐振器R3的另一端分别与第四声学谐振器R4的一端和第五声学谐振器R5的一端连接，第四声学谐振器R4的另一端与公共接地端GND连接，第五声学谐振器R5的另一端分别与第六声学谐振器R6的一端和第七声学谐振器R7的一端连接，第六声学谐振器R6的另一端与公共接地端GND连接，第七声学谐振器R7的另一端与检测模块3连接。该实施例的声学滤波器模块1为梯形声学滤波器，该实施例相当于将第一声学谐振器R1与匹配模块4连接的一端作为滤波器输入端IN和将第七声学谐振器R7与检测模块3连接的一端作为滤波器输出端Out，该实施例的第一声学谐振器R1、第三声学谐振器R3、第五声学谐振器R5和第七声学谐振器R7相当于串联声学谐振器，该实施例的第二声学谐振器R2、第四声学谐振器R4和第六声学谐振器R6相当于并联声学谐振器。
在一些实施例中，匹配模块4还与第二声学谐振器R2远离公共接地端GND的一端连接，检测模块3还与第一声学谐振器R1靠近匹配模块4的一端连接。该实施例的检测模块3相当于与滤波器输入端IN和滤波器输出端Out连接，该检测模块3优选用于检测声学滤波器模块1的输入功率和输出功率，即声学滤波器信号包括输入功率和输出功率。应当理解的是，该实施例的匹配模块4除了能与第一声学谐振器R1和第二声学谐振器R2连接，还能够与其他声学谐振器连接。
在一些实施例中，匹配模块4包括π型网络、T型网络、L型网络、LC滤波器、电容、电感或电阻。该实施例的匹配模块4优选为π型网络，该π型网络具有误差率低和损耗小的优点，该匹配模块包括三个无源器件，该无源器件可以为电阻、电容或电感。
在一些实施例中，检测模块3包括功率检测模块和电参数调节模块，功率检测模块分别与电参数调节模块和滤波器输出端Out连接，电参数调节模块还与调节端连接。该实施例的功率检测模块可以为现有的功率检测装置，该实施例的功率检测模块和电参数调节模块均优选由第二二极管和无源器件组成，该实施例相当于将声学滤波器模块的输出功率作为声学滤波器信号，该实施例的电参数调节模块可以先根据输出功率从预先构建的电参数数据库或输出功率与电参数映射表中获取对应的电参数，再根据获取到的电参数对可变电阻RP进行调节。
由上可知，本申请提供的一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器，包括声学滤波器模块1、匹配模块4、检测模块3和偏置模块2，由于本申请可以通过检测模块3和偏置模块2的配合使匹配模块4获得与声学滤波器信号对应的阻抗，并通过利用匹配模块4的阻抗对声学滤波器模块1的阻抗进行补偿的方式实现混合声学滤波器的匹配阻抗，因此即使声学滤波器模块1在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下出现阻抗发生改变的情况，本申请的混合声学滤波器仍能够实现阻抗匹配，以使混合声学滤波器的带宽、滚降特性和插入损耗保持稳定，即本申请相当于通过偏置模块2、检测模块3和匹配模块4的配合对声学滤波器模块1进行阻抗补偿的方式来优化混合声学滤波器的电性能，从而有效地解决由于声学滤波器无法自适应优化声学滤波器的电性能而导致声学滤波器无法在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下保持其电性能稳定性的问题。
第二方面，如图4-图8所示，本申请还提供了一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器制备方法，用于制备上述第一方面提供的一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器，具有优化电性能功能的混合声学滤波器制备方法包括以下步骤：
S1、在第一衬底5上依次形成声反射镜6、底电极7、压电层8和顶电极9，以形成多个声学谐振器；
S2、将多个声学谐振器级联成声学滤波器模块1；
S3、在第二衬底10上依次形成匹配模块4和互联线路层11；
S4、将第一衬底5与第二衬底10键合，以形成混合声学滤波器；
S5、将检测模块3、偏置模块2与混合声学滤波器连接，以形成具有优化电性能功能的混合声学滤波器。
步骤S1的第一衬底5的材质可以为硅、碳化硅或蓝宝石，步骤S1的底电极7和顶电极9的材质优选为金属，步骤S1的压电层8的材质优选为氮化铝，底电极7、顶电极9和压电层8组成功能层，每一个声学谐振器均由功能层和一个声反射镜6组成。步骤S1可以利用现有的声学谐振器生成方法在第一衬底5上形成多个声学谐振器，该实施例的声学谐振器的数量优选为两个。由于声学滤波器模块1由多个声学谐振器组成，因此步骤S2需要通过将多个声学谐振器级联的方式形成声学滤波器模块1。
步骤S3的第二衬底10的材质可以为硅、碳化硅或蓝宝石，步骤S3可以先通过表面封装工艺或集成无源器件工艺在第二衬底10上形成匹配模块4，再通过金属沉积工艺在第二衬底10上形成互联线路层11，该互联线路层11的材质为金属，具体地，匹配模块4的数量为多个，多个匹配模块4通过互联线路层11互连。步骤S4可以利用金属键合工艺将第一衬底5与第二衬底10键合，以形成混合声学滤波器。应当理解的是，在将第一衬底5与第二衬底10键合后，第一衬底5和第二衬底10围合构成密封腔12，由于功能层和匹配模块4均位于密封腔12内，即本申请相当于将匹配模块4集成在混合声学滤波器中，因此该实施例能够有效地避免出现功能层和匹配模块4受到外部环境和封装工艺等因素干扰的情况。
在一些实施例中，声反射镜6为空气腔或布拉格反射镜。若该实施例的声反射镜6为空气腔，则该实施例可以通过在第一衬底5上刻蚀出空腔的方式在第一衬底5上形成声反射镜6。该实施例的声反射镜6可以包括若干层布拉格反射镜，每层布拉格反射镜均由一层低声阻抗层和一层高声阻抗层组成。
在一些实施例中，步骤S5包括：
S51、将检测模块3、偏置模块2与混合声学滤波器集成在SIP（射频前端模组）模块中，以使检测模块3、偏置模块2和混合声学滤波器连接和形成具有优化电性能功能的混合声学滤波器。
具体地，步骤S51可以基于表面贴装工艺将检测模块3、偏置模块2与混合声学滤波器集成在SIP模块中。
由上可知，本申请提供的一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器制备方法，用于制备具有优化电性能功能的混合声学滤波器，该混合声学滤波器包括声学滤波器模块1、匹配模块4、检测模块3和偏置模块2，由于本申请可以通过检测模块3和偏置模块2的配合使匹配模块4获得与声学滤波器信号对应的阻抗，并通过利用匹配模块4的阻抗对声学滤波器模块1的阻抗进行补偿的方式实现混合声学滤波器的匹配阻抗，因此即使声学滤波器模块1在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下出现阻抗发生改变的情况，本申请的混合声学滤波器仍能够实现阻抗匹配，以使混合声学滤波器的带宽、滚降特性和插入损耗保持稳定，即本申请相当于通过偏置模块2、检测模块3和匹配模块4的配合对声学滤波器模块1进行阻抗补偿的方式来优化混合声学滤波器的电性能，从而有效地解决由于声学滤波器无法自适应优化声学滤波器的电性能而导致声学滤波器无法在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下保持其电性能稳定性的问题。
由上可知，本申请提供的一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器及其制备方法，包括声学滤波器模块1、匹配模块4、检测模块3和偏置模块2，由于本申请可以通过检测模块3和偏置模块2的配合使匹配模块4获得与声学滤波器信号对应的阻抗，并通过利用匹配模块4的阻抗对声学滤波器模块1的阻抗进行补偿的方式实现混合声学滤波器的匹配阻抗，因此即使声学滤波器模块1在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下出现阻抗发生改变的情况，本申请的混合声学滤波器仍能够实现阻抗匹配，以使混合声学滤波器的带宽、滚降特性和插入损耗保持稳定，即本申请相当于通过偏置模块2、检测模块3和匹配模块4的配合对声学滤波器模块1进行阻抗补偿的方式来优化混合声学滤波器的电性能，从而有效地解决由于声学滤波器无法自适应优化声学滤波器的电性能而导致声学滤波器无法在长时间使用、高温、高湿等苛刻条件下保持其电性能稳定性的问题。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器，其特征在于，所述具有优化电性能功能的混合声学滤波器包括：
声学滤波器模块，其包括滤波器输入端和滤波器输出端；
匹配模块，与所述滤波器输入端连接；
检测模块，与所述滤波器输出端连接，用于检测所述声学滤波器模块的声学滤波器信号；
偏置模块，其包括电流源、可变电阻、第一二极管和晶体管；
所述电流源的输入端与偏置电压端连接，所述电流源的输出端与所述第一二极管的正极连接；
所述可变电阻包括第一固定端、第二固定端和调节端，所述第一二极管的负极与所述第一固定端连接，所述第二固定端与公共接地端连接，所述调节端与所述检测模块连接；
所述检测模块还用于根据所述声学滤波器信号调节所述可变电阻的阻值，以使所述偏置模块为所述匹配模块供应对应的偏置电流或偏置电压；
所述晶体管的发射极与所述匹配模块连接，所述晶体管的集电极与所述偏置电压端连接，所述晶体管的基极分别与所述电流源的输出端和所述第一固定端连接。
2.根据权利要求1所述的具有优化电性能功能的混合声学滤波器，其特征在于，所述晶体管为异质结双极型晶体管。
3.根据权利要求1所述的具有优化电性能功能的混合声学滤波器，其特征在于，所述第一二极管的数量为多个，多个所述第一二极管依次串联，第一个所述第一二极管的正极与所述电流源的输出端连接，最后一个所述第一二极管的负极与所述第一固定端连接。
4.根据权利要求1所述的具有优化电性能功能的混合声学滤波器，其特征在于，所述声学滤波器模块包括第一声学谐振器、第二声学谐振器、第三声学谐振器、第四声学谐振器、第五声学谐振器、第六声学谐振器和第七声学谐振器，所述第一声学谐振器的一端与所述匹配模块连接，所述第一声学谐振器的另一端分别与所述第二声学谐振器的一端和所述第三声学谐振器的一端连接，所述第二声学谐振器的另一端与所述公共接地端连接，所述第三声学谐振器的另一端分别与所述第四声学谐振器的一端和所述第五声学谐振器的一端连接，所述第四声学谐振器的另一端与所述公共接地端连接，所述第五声学谐振器的另一端分别与所述第六声学谐振器的一端和所述第七声学谐振器的一端连接，所述第六声学谐振器的另一端与所述公共接地端连接，所述第七声学谐振器的另一端与所述检测模块连接。
5.根据权利要求4所述的具有优化电性能功能的混合声学滤波器，其特征在于，所述匹配模块还与所述第二声学谐振器远离所述公共接地端的一端连接，所述检测模块还与所述第一声学谐振器靠近所述匹配模块的一端连接。
6.根据权利要求1所述的具有优化电性能功能的混合声学滤波器，其特征在于，所述匹配模块包括π型网络、T型网络、L型网络、LC滤波器、电容、电感或电阻。
7.根据权利要求1所述的具有优化电性能功能的混合声学滤波器，其特征在于，所述检测模块包括功率检测模块和电参数调节模块，所述功率检测模块分别与所述电参数调节模块和所述滤波器输出端连接，所述电参数调节模块还与所述调节端连接。
8.一种具有优化电性能功能的混合声学滤波器制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-7任一项所述的具有优化电性能功能的混合声学滤波器，所述具有优化电性能功能的混合声学滤波器制备方法包括以下步骤：
在第一衬底上依次形成声反射镜、底电极、压电层和顶电极，以形成多个声学谐振器；
将多个所述声学谐振器级联成声学滤波器模块；
在第二衬底上依次形成匹配模块和互联线路层；
将所述第一衬底与所述第二衬底键合，以形成混合声学滤波器；
将检测模块、偏置模块与所述混合声学滤波器连接，以形成具有优化电性能功能的混合声学滤波器。
9.根据权利要求8所述的具有优化电性能功能的混合声学滤波器制备方法，其特征在于，所述声反射镜为空气腔或布拉格反射镜。
10.根据权利要求8所述的具有优化电性能功能的混合声学滤波器制备方法，其特征在于，所述将检测模块、偏置模块与所述混合声学滤波器连接，以形成具有优化电性能功能的混合声学滤波器的步骤包括：
将检测模块、偏置模块与所述混合声学滤波器集成在SIP模块中，以使所述检测模块、所述偏置模块和所述混合声学滤波器连接和形成具有优化电性能功能的混合声学滤波器。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102340294A (zh) * 2010-07-21 2012-02-01 中国科学院微电子研究所 一种四阶有源lc射频带通滤波器
CN106026964A (zh) * 2015-07-22 2016-10-12 邱星星 可调薄膜体声波谐振器和滤波器
CN109167582A (zh) * 2018-07-23 2019-01-08 华南理工大学 基于频率选择性耦合的宽带带通滤波功率放大器
CN218772031U (zh) * 2022-11-11 2023-03-28 浙江星曜半导体有限公司 混合声学滤波器及滤波器
CN116527009A (zh) * 2023-06-20 2023-08-01 华南理工大学 电学器件与声学器件混合的滤波器及射频前端
CN117121381A (zh) * 2021-04-02 2023-11-24 株式会社村田制作所 平铺的横向激发的薄膜体声学谐振器高功率滤波器
CN117424577A (zh) * 2022-07-18 2024-01-19 株式会社村田制作所 具有平衡啁啾的声学谐振器和滤波器设备

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102340294A (zh) * 2010-07-21 2012-02-01 中国科学院微电子研究所 一种四阶有源lc射频带通滤波器
CN106026964A (zh) * 2015-07-22 2016-10-12 邱星星 可调薄膜体声波谐振器和滤波器
CN109167582A (zh) * 2018-07-23 2019-01-08 华南理工大学 基于频率选择性耦合的宽带带通滤波功率放大器
CN117121381A (zh) * 2021-04-02 2023-11-24 株式会社村田制作所 平铺的横向激发的薄膜体声学谐振器高功率滤波器
CN117424577A (zh) * 2022-07-18 2024-01-19 株式会社村田制作所 具有平衡啁啾的声学谐振器和滤波器设备
CN218772031U (zh) * 2022-11-11 2023-03-28 浙江星曜半导体有限公司 混合声学滤波器及滤波器
CN116527009A (zh) * 2023-06-20 2023-08-01 华南理工大学 电学器件与声学器件混合的滤波器及射频前端

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