CN209201034U - 一种声表滤波器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种声表滤波器，包括在压电基片表面的金属薄膜上形成第一谐振器和第二谐振器；所述第一谐振器和第二谐振器耦合级联连接；所述第一谐振器和第二谐振器均包括两个外围反射栅和位于两个所述外围反射栅之间的三个并排设置的叉指换能器；所述叉指换能器和反射栅均采用单指换能器结构；三个所述叉指换能器所采用的单指换能器的周期一致；所述单指换能器的孔径尺寸范围为所述单指换能器周期的7‑9倍。本申请所设计的滤波器通过减小单指换能器孔径尺寸，并在换能器之间使用短路指条接地，使得芯片体积减小，能够成功地应用在便携式接收机里，并起到中频滤波、抑制干扰作用，使系统在复杂电磁环境下也能正常工作。
Description
技术领域
本公开一般涉及滤波器领域，具体涉及一种声表滤波器。
背景技术
随着移动通信系统的快速发展，无线电频谱变得越来越拥挤，同时对滤波器提出了更高的要求。在实际工程中，如果接收机的灵敏度要求非常高的话，就必须大大提高信道的信噪比。对于接收机前端低噪放前一级滤波器来说，其插损不能太大，尤其要求更小的插入损耗和封装尺寸。一般情况下，中心频率50MHz左右的中频用声表滤波器封装尺寸都比较大，而大封装尺寸不利于整机小型化的实施。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种声表滤波器。
第一方面本申请提供一种声表滤波器，包括采用半导体平面工艺在压电单晶基片表面的金属薄膜上形成的第一谐振器和第二谐振器；所述第一谐振器和第二谐振器耦合级联连接；所述第一谐振器和第二谐振器均包括两个外围反射栅和位于两个所述外围反射栅之间的三个并排设置的叉指换能器；所述叉指换能器和反射栅均采用单指换能器结构；三个所述叉指换能器所采用的单指换能器的周期一致；所述单指换能器的孔径尺寸范围为所述单指换能器周期的7-9倍。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述滤波器外部设置有匹配电路，配置用于：将滤波器的端口阻抗匹配为设定阻抗。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述设定阻抗为45-55欧姆。
根据本申请实施例提供的技术方案，衔接相邻叉指换能器的指条接地。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一谐振器和第二谐振器之间采用首尾相连串联方式级联而成。
根据本申请实施例提供的技术方案，所述滤波器采用SMD方式封装。
本申请技术方案的有益效果是：通过将单指换能器的孔径尺寸设计为所述单指换能器周期的7-9倍，也即设计为常规孔径尺寸的1/4，可以达到将常规滤波器宽度尺寸减小75％的效果；通过在三个所述叉指换能器的输入/输出通道间相邻的单指上设置接地的短路指条，减小了滤波器芯片上接地焊盘的尺寸，进一步较小了滤波器的尺寸；进而使得本申请所设计的较小体积滤波器能够成功地应用在便携式接收机里，并起到中频滤波、抑制干扰作用，使芯片在复杂电磁环境下也能正常工作。通过采用SMD封装方式进行滤波器封装，使得所设计的滤波器具有较小的体积。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为单指结构换能器的一平面示意图；
图2为本申请的一种声表滤波器的一平面示意图；
图3为本申请换能器短路接地指条及改进接地焊盘结构平面示意图；
图4为本申请阻抗匹配网络的电路示意图；
图5为换能器常规接地焊盘的局部平面图；
图6为本申请所设计的滤波器的频响图；
1、单指指条；2、指条间隙；3、下一周期单指指条；4、第一谐振器；5、第二谐振器；10、外围反射栅；11、单指换能器孔径；12、短路指条；16、接地焊盘；61、第一输入叉指换能器；62、第一输出叉指换能器；71、第二输入叉指换能器；72、第二输出叉指换能器；81、第三输入叉指换能器；82、第三输出叉指换能器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图2所示为本申请设计的一种声表滤波器的第一种实施例的一平面示意图，
包括采用半导体平面工艺在压电单晶基片表面的金属薄膜上形成级联耦合的第一谐振器4和第二谐振器5；
所述第一谐振器4和第二谐振器5均包括两个外围反射栅10和位于两个所述外围反射栅10之间的三个并排设置的三个叉指换能器。所述叉指换能器由级联耦合的输出叉指换能器和输出叉指换能器组成；由图2所示可知，所述第一谐振器4包括第一输入叉指换能器61、第二输入叉指换能器71及第三输入叉指换能器81，所述第二谐振器5包括第一输出叉指换能器62、第二输出叉指换能器72及第三输出叉指换能器82。
所述叉指换能器和外围反射栅10均采用单指换能器结构；所述单指结构换能器如图1所示，图1中的1、3是指条，2是间隙，从指条1到间隙2是一个周期，指条3开始是下一个周期，一个周期内只有两根像1一样的指条，即单指结构，两个指条1的宽度加两个间隙2的宽度即为一个单指换能器的周期，也可以理解为，单指换能器的周期是指组成一个单指换能器的两根指条与两个间隙的宽度总和。本实施例中，单指换能器周期为80um，指条宽度为20um，在其他实施例中，所述单指换能器周期为80um-95um范围内的任意值，指条宽度为20um-24um范围内的任意值。
在本实施例中，六个所述叉指换能器采用的单指换能器的周期一致，其中所述第一输入叉指换能器61与第一输出叉指换能器62均由9个单指换能器组成，所述第二输入叉指换能器71与第二输出叉指换能器72均由13个单指换能器组成，所述第三输入叉指换能器81与第三输出叉指换能器82均由9个单指换能器组成；也即所述第一输入叉指换能器61与第一输出叉指换能器62宽度均为720um，所述第二输入叉指换能器71与第二输出叉指换能器72宽度均为1040um，所述第三输入叉指换能器81与第三输出叉指换能器82宽度均为720um。在其他实施例中，所述第一输入叉指换能器61与第一输出叉指换能器62宽度为720um-855um范围内的任意值，所述第二输入叉指换能器71与第二输出叉指换能器72宽度为1040um-1235um范围内的任意值，所述第三输入叉指换能器81与第三输出叉指换能器82宽度为720um-855um范围内的任意值。
所述单指换能器孔径11示意图如图3所示，在本实施例中，所述单指换能器孔径11尺寸设计为常规孔径尺寸的1/4，为所述单指换能器周期的7倍，实际尺寸为560um；在其他实施例中，孔径11尺寸设计范围为单指换能器周期的7倍-9倍，也即设计尺寸范围为560um-855um。在本实施例中，通过将所述单指换能器尺寸设计为常规尺寸的1/4，使得芯片宽度方向的尺寸比芯片常规宽度减小了75％，达到了减小芯片体积、小型化的目的。
所述滤波器外部设置有匹配电路，配置用于：将所述滤波器的端口阻抗匹配为设定阻抗，所述匹配电路如图4所示。在本实施例中，单指换能器孔径11尺寸较常规尺寸发生了变化，设计为常规孔径尺寸的1/4，使得所述滤波器的端口阻抗由孔径尺寸未变化时的50欧姆升高为200欧姆，通过如图4所示的阻抗匹配电路将200欧姆高阻抗匹配到50欧姆设定阻抗值，满足了滤波器后续衔接电路的输入阻抗与滤波器端口阻抗一致的要求。在本实施例中所述设定阻抗为50欧姆，在其他实施例中，所述设定阻抗为45-55欧姆范围内的任意值，所述设定阻抗值与所述后续电路的输入阻抗值一致。
在滤波器常规接地设计中一般采用如图5所示接地焊盘16实施接地，但常规的接地焊盘受压焊工艺的约束，所述接地焊盘宽度尺寸至少要做到150um，这样使得整个滤波器的尺寸难以小型化，不方便应用在便携式小型设备中。本实施例中，如图3所示，将相邻的输入/输出叉指换能器上的衔接指条设为短路接地，具体设置方法为：所述第一输入叉指换能器61与第二输入叉指换能器71衔接处的指条设为短路指条12，所述第二输入叉指换能器71与第三输入叉指换能器81衔接处的指条设为短路指条12，所述第一输出叉指换能器62与第二输出叉指换能器72衔接处的指条设为短路指条12，所述第二输出叉指换能器72与第三输出叉指换能器82衔接处的指条设为短路指条12。采用以上方法，可以将三个输入换能器的接地相连通，三个输出换能器的接地相连通；也即所述第一输入叉指换能器61接地端与第二输入叉指换能器71接地端及第三输入叉指换能器81接地端相连，第一输出叉指换能器62接地端与第二输出叉指换能器72接地端及第三输出叉指换能器82接地端相连。
由图3中可以明显看出，采用短路指条后的接地焊盘16的宽度尺寸大幅减小，减小后的接地焊盘宽度尺寸可以减小到到50um。在其他实施例中，改进后的接地焊盘16的宽度尺寸为60-40um范围内的任意值。
在本实施例中，所述第一谐振器4和第二谐振器5之间采用串联方式进行级联。
在优选实施例中，将同类产品常用的DIP2212封装方式优化为SMD封装方式，采用SMD贴片封装方式可将同类产品的芯片尺寸由22.1mm*12.6mm*5.0mm缩小到本实施例中13.3mm*6.5mm*1.8mm的芯片尺寸，进一步减小了芯片尺寸，易于实现芯片小型化、便携式。
本实施例中所设计的滤波器的频响图如图6所述，由图中可以看出本实施例中所设计的滤波器还具有损耗低、带外抑制高等频响优点。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (6)
1.一种声表滤波器，其特征在于：
包括采用半导体平面工艺在压电单晶基片表面的金属薄膜上形成的第一谐振器和第二谐振器；所述第一谐振器和第二谐振器耦合级联连接；所述第一谐振器和第二谐振器均包括两个外围反射栅和位于两个所述外围反射栅之间的三个并排设置的叉指换能器；所述叉指换能器和反射栅均采用单指换能器结构；三个所述叉指换能器所采用的单指换能器的周期一致；所述单指换能器的孔径尺寸范围为所述单指换能器周期的7-9倍。
2.根据权利要求1所述的一种声表滤波器，其特征在于：所述滤波器外部设置有匹配电路，配置用于：将滤波器的端口阻抗匹配为设定阻抗。
3.根据权利要求2所述的一种声表滤波器，其特征在于：所述设定阻抗范围为45-55欧姆。
4.根据权利要求1所述的一种声表滤波器，其特征在于：衔接相邻叉指换能器的指条接地。
5.根据权利要求1所述的一种声表滤波器，其特征在于：所述第一谐振器和第二谐振器之间采用首尾相连串联方式级联而成。
6.根据权利要求1所述的一种声表滤波器，其特征在于：所述滤波器采用SMD方式封装。
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| CN113839645A (zh) * | 2021-11-26 | 2021-12-24 | 深圳新声半导体有限公司 | 一种体声波滤波器的提升带外抑制的方法及滤波器结构 |
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| CN113839645B (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 深圳新声半导体有限公司 | 一种体声波滤波器的提升带外抑制的方法及滤波器结构 |
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