JP2007267405A - 圧電共振子を含むフィルタ構造および構成 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧電共振子のチェーンを備え、該チェーンは第1の圧電共振子に直列接続された少なくとも2個の圧電共振子からなりかつ第1の圧電共振子と共に直列接続された圧電共振子の群(1020、1110)を形成し、圧電共振子のチェーンに属する各圧電共振子は、第1の共振周波数に実質的に等しい共振周波数を有し、圧電共振子の群(1020、1110)は、フィルタ構造の残りの圧電共振子に、圧電共振子の群の一端において直列接続された第1の圧電共振子(1021a)および圧電共振子の群の他端において直列接続された第2の圧電共振子(1021b)を介してのみ接続され、直列接続された圧電共振子の群のインピーダンスをフィルタ構造のインピーダンスと整合させ、フィルタ構造を梯子型フィルタ構造(1090、1100)とする。
【選択図】図10
Description
− 圧電共振子の前記群に属する各圧電共振子は、前記第1の共振周波数に実質的に等しい共振周波数を有し、
− 圧電共振子の前記群は、前記フィルタ構造の残りの圧電共振子に、前記第1の表面音響波共振子の第2の電極および前記第2の表面音響波共振子の第2の電極を介してのみ接続されており、さらに
− 直列接続された圧電共振子の前記群のインピーダンスが前記フィルタ構造のインピーダンスレベルと整合するようにしてあること、を特徴とするフィルタ構造にも関する。
− 圧電共振子の前記群に属する各圧電共振子は、前記第1の共振周波数に実質的に等しい共振周波数を有し、
− 圧電共振子の前記群は、前記フィルタ構造の残りの圧電共振子に、前記第1のバルク音響波共振子の第2の電極および前記第2のバルク音響波共振子の第2の電極を介してのみ接続されており、
− 前記第1のバルク音響波共振子および前記第2のバルク音響波共振子は、パターン形成されていない単一の圧電層を用いて形成されておらず、さらに
− 直列接続された圧電共振子の前記群のインピーダンスが前記フィルタ構造のインピーダンスレベルと整合するようにしてあること、を特徴とするフィルタ構造にさらに関する。
− 圧電共振子の前記群に属する各圧電共振子は、実質的に同じ共振周波数を有し、
− 圧電共振子の前記群は、第1フィルタブランチの残りの圧電共振子に、圧電共振子の前記群の一端において直列接続され、前記第1の入力導線と接続された前記第1の圧電共振子および圧電共振子の前記群の他端において直列接続された第2の圧電共振子を介してのみ接続されており、さらに
− 直列接続された圧電共振子の前記群のインピーダンスが第1フィルタブランチのインピーダンスレベルと整合するようにしてあること
を特徴とするフィルタ構造にさらに関する。
− 第1の信号を増幅するための第1の増幅手段と、
− 第2の信号を増幅するための第2の増幅手段と、
− 前記第1の信号を濾波するための第1のフィルタブランチおよび前記第2の信号を濾波するための第2のフィルタブランチとからなり、前記第1のフィルタブランチは第1の入力導線と第1の出力導線とを有し、前記第2のフィルタブランチは第2の入力導線と第2の出力導線とを有し、前記第1出力導線は前記第2入力導線に接続されており、前記第1の入力導線は前記第1の増幅手段の出力に連結されかつ前記第2の出力導線は前記第2の増幅手段の入力に連結されるフィルタ構造と
からなり、さらに、
前記第1のフィルタブランチは直列接続された圧電共振子の群からなり、該群は少なくとも2つの圧電共振子を有すること、および
− 圧電共振子の前記群に属する各圧電共振子は、実質的に同じ共振周波数を有し、
− 圧電共振子の前記群は、前記第1のフィルタブランチの残りの圧電共振子に、圧電共振子の前記群の一端において直列接続され、前記第1の入力導線に接続された第1の圧電共振子および圧電共振子の前記群の他端において直列接続された第2の圧電共振子を介してのみ接続されており、さらに
− 直列接続された圧電共振子の前記群のインピーダンスが前記第1のフィルタブランチのインピーダンスレベルと整合するようにしてあること
を特徴とする配置にも関する。
− 無線周波数信号を増幅するための増幅手段と、
− 増幅された前記無線周波数信号を濾波するためのフィルタ構造とを含む配置において、
前記フィルタ構造は直列接続された圧電共振子の群からなり、該群は少なくとも2つの圧電共振子を有すること、および
− 圧電共振子の前記群に属する各圧電共振子は、前記第1の共振周波数に実質的に等しい共振周波数を有し、
− 圧電共振子の前記群は、前記フィルタ構造の残りの圧電共振子に、圧電共振子の前記群の一端において直列接続され、前記第1のフィルタ構造の入力導線に接続された第1の圧電共振子および圧電共振子の前記群の他端において直列接続された第2の圧電共振子を介してのみ接続されており、さらに
− 直列接続された圧電共振子の前記群のインピーダンスが前記フィルタ構造のインピーダンスレベルと整合するようにしてあること
を特徴とする配置にさらに関する。
− 圧電共振子からなり目標周波数応答を達成するフィルタ構成を特定する段階であってその方法は、
− 前記フィルタ構成において、第1の共振周波数を有する本来の1つの圧電共振子を圧電共振子の群で代替する段階であって、前記群の各々は前記第1の共振周波数と実質的に等しい共振周波数を有し、かつ直列接続された共振子の前記群のインピーダンスが前記本来の圧電共振子のインピーダンスと等しい段階と
−圧電共振子の前記群における圧電共振子の数を選択する段階と
からさらになることを特徴とする方法である。
(付記1) 一定のインピーダンスレベルを有しかつ第1の圧電共振子(1021a)からなるフィルタ構造(1090、1100、1200)であって、前記圧電共振子の共振周波数が第1の共振周波数であり、前記圧電共振子が前記フィルタ構造の入力導線(1030a、1030b)に接続されてなるフィルタ構造において、フィルタ構造のパワーハンドリングキャパシティを増大するため、圧電共振子のチェーンからさらになり、該チェーンは前記第1の圧電共振子に直列接続された少なくとも2個の圧電共振子からなりかつ前記第1の圧電共振子と共に直列接続された圧電共振子の群(1020、1110、1220)を形成すること、
圧電共振子の前記チェーンに属する各圧電共振子は、前記第1の共振周波数に実質的に等しい共振周波数を有し、
圧電共振子の前記群(1020、1110、1220)は、前記フィルタ構造の残りの圧電共振子に、圧電共振子の前記群の一端において直列接続された前記第1の圧電共振子(1021a)および圧電共振子の前記群の他端において直列接続された第2の圧電共振子(1021b)を介してのみ接続されており、さらに
直列接続された圧電共振子の前記群のインピーダンスが前記フィルタ構造のインピーダンスレベルと整合するようにしてあること
を特徴とするフィルタ構造。
(付記2) 直列接続された圧電共振子の第2の群(1010、1210)からさらになり、該群は少なくとも2つの圧電共振子からなり、
圧電共振子の前記第2の群に属する各圧電共振子は、第2の共振周波数に等しい共振周波数を有し、
圧電共振子の前記第2の群は、前記フィルタ構造の残りの圧電共振子に、圧電共振子の前記第2の群の一端において直列接続された第3の圧電共振子(1011a)および圧電共振子の前記第2の群の他端において直列接続された第4の圧電共振子(1011b)を介してのみ接続されており、さらに
直列接続された圧電共振子の前記第2の群のインピーダンスが前記フィルタ構造のインピーダンスレベルと整合するようにしてあること
を特徴とする付記1に記載のフィルタ構造(1090、1200)。
(付記3) 前記第1の共振周波数は前記第2の共振周波数と実質的に等しいことを特徴とする付記2に記載のフィルタ構造。
(付記4) 前記第1の共振周波数は前記第2の共振周波数と異なることを特徴とする付記2に記載のフィルタ構造。
(付記5) 前記第3の圧電共振子(1011a)は前記フィルタ構造の第2の入力導線(1030a)に接続されていることを特徴とする付記2に記載のフィルタ構造(1090、1200)。
(付記6) 前記フィルタ構造は梯子型フィルタ構造(1100)であることを特徴とする付記1に記載のフィルタ構造。
(付記7) 前記フィルタ構造は格子型フィルタ構造(1200)であることを特徴とする付記1に記載のフィルタ構造。
(付記8) 前記第1の圧電共振子および前記第2の圧電共振子はバルク音響波共振子であることを特徴とする付記1に記載のフィルタ構造。
(付記9) 圧電共振子の前記群を形成する前記圧電共振子はバルク音響波共振子であることを特徴とする付記8に記載のフィルタ構造。
(付記10) 前記バルク音響波共振子はパターン形成されていない圧電材料層上に形成されていることを特徴とする付記9に記載のフィルタ構造。
(付記11) 前記バルク音響波共振子はパターン形成された圧電材料層上に形成されていることを特徴とする付記9に記載のフィルタ構造。
(付記12) 前記バルク音響波共振子は圧電材料の個別のブロック上に形成されていることを特徴とする付記11に記載のフィルタ構造。
(付記13) 前記第1の圧電共振子および前記第2の圧電共振子は表面音響波共振子であることを特徴とする付記1に記載のフィルタ構造。
(付記14) 一定のインピーダンスレベルを有しかつ第1の表面音響波共振子(1021a)からなるフィルタ構造(1090、1100、1200)であって、前記共振子の共振周波数が第1の共振周波数であり前記共振子が前記フィルタ構造の入力導線に接続されてなるフィルタ構造において、フィルタ構造のパワーハンドリングキャパシティを増大するため、第2の表面音響波共振子(1021b)からさらになり、前記第1の表面音響波共振子の第1の電極は前記第2の表面音響波共振子の第1の電極に接続され、かつ前記第2の表面音響波共振子は前記第1の表面音響波共振子と共に直列接続された圧電共振子の群(1020)を形成すること、および
圧電共振子の前記群に属する各圧電共振子は、前記第1の共振周波数と実質的に等しい共振周波数を有し、
圧電共振子の前記群は、前記フィルタ構造の残りの圧電共振子に、前記第1の表面弾性波共振子の第2の電極および前記第2の表面音響波共振子の第2の電極を介してのみ接続されており、さらに
直列接続された圧電共振子の前記群のインピーダンスが前記フィルタ構造のインピーダンスレベルと整合するようにしてあること
を特徴とするフィルタ構造。
(付記15) 直列接続された圧電共振子の第2の群(1010、1210)からさらになり、該群は少なくとも2つの圧電共振子からなり、
圧電共振子の前記第2の群に属する各圧電共振子は、第2の共振周波数と等しい共振周波数を有し、
圧電共振子の前記第2の群は、前記フィルタ構造の残りの圧電共振子に、圧電共振子の前記第2の群の一端において直列接続された第3の圧電共振子(1011a)および圧電共振子の前記第2の群の他端において直列接続された第4の圧電共振子(1011b)を介してのみ接続されており、さらに
直列接続された圧電共振子の前記第2の群のインピーダンスが前記フィルタ構造のインピーダンスレベルと整合するようにしてあること
を特徴とする付記14に記載のフィルタ構造(1090、1200)。
(付記16) 前記第1の共振周波数は前記第2の共振周波数と実質的に等しいことを特徴とする付記15に記載のフィルタ構造。
(付記17) 前記第1の共振周波数は前記第2の共振周波数と異なることを特徴とする付記15に記載のフィルタ構造。
(付記18) 前記第3の圧電共振子(1011a)は、前記フィルタ構造の第2の入力導線(1030a)と接続されていることを特徴とする付記15に記載のフィルタ構造(1090、1200)。
(付記19) 前記フィルタ構造は梯子型フィルタ構造(1100)であることを特徴とする付記14に記載のフィルタ構造。
(付記20) 前記フィルタ構造は格子型フィルタ構造(1200)であることを特徴とする付記14に記載のフィルタ構造。
(付記21) 一定のインピーダンスレベルを有しかつ第1のバルク音響波共振子(1021a)を備えるフィルタ構造(1090、1100、1200)であって、前記共振子の共振周波数が第1の共振周波数であり、前記共振子が前記フィルタ構造の入力導線に接続されてなるフィルタ構造において、フィルタ構造のパワーハンドリングキャパシティを増大するため、第2のバルク音響波共振子(1021b)からさらになり、前記第1のバルク音響波共振子の第1の電極は前記第2のバルク音響波共振子の第1の電極に接続され、かつ前記第2のバルク音響波共振子は前記第1のバルク音響波共振子と共に直列接続された圧電共振子の群(1020)を形成すること、および
圧電共振子の前記群に属する各圧電共振子は、前記第1の共振周波数と実質的に等しい共振周波数を有し、
圧電共振子の前記群は、前記フィルタ構造の残りの圧電共振子に、前記第1のバルク音響波共振子の第2の電極および前記第2のバルク音響波共振子の第2の電極を介してのみ接続されており、
前記第1のバルク音響波共振子および前記第2のバルク音響波共振子は、パターン形成されていない単一の圧電層を用いて形成されておらず、さらに
直列接続された圧電共振子の前記群のインピーダンスが前記フィルタ構造のインピーダンスレベルと整合するようにしてあること
を特徴とするフィルタ構造。
(付記22) 直列接続された圧電共振子の第2の群(1010、1210)からさらになり、該群は少なくとも2つの圧電共振子からなり、
圧電共振子の前記第2の群に属する各圧電共振子は、第2の共振周波数と等しい共振周波数を有し、
圧電共振子の前記第2の群は、前記フィルタ構造の残りの圧電共振子に、圧電共振子の前記第2の群の一端において直列接続された第3の圧電共振子(1011a)および圧電共振子の前記第2の群の他端において直列接続された第4の圧電共振子(1011b)を介してのみ接続されており、さらに
直列接続された圧電共振子の前記第2の群のインピーダンスが前記フィルタ構造のインピーダンスレベルと整合するようにしてあること
を特徴とする付記21に記載のフィルタ構造(1090、1200)。
(付記23) 前記第1の共振周波数は前記第2の共振周波数と実質的に等しいことを特徴とする付記22に記載のフィルタ構造。
(付記24) 前記第1の共振周波数は前記第2の共振周波数と異なることを特徴とする付記22に記載のフィルタ構造。
(付記25) 前記第3の圧電共振子(1011a)は、前記フィルタ構造の第2の入力導線(1030a)と接続されていることを特徴とする付記22に記載のフィルタ構造(1090、1200)。
(付記26) 前記フィルタ構造が梯子型フィルタ構造(1100)であることを特徴とする付記21に記載のフィルタ構造。
(付記27) 前記フィルタ構造が格子型フィルタ構造(1200)であることを特徴とする付記21に記載のフィルタ構造。
(付記28) 前記第1および第2のバルク音響波共振子は、パターン形成された圧電材料層上に形成されかつバイアを用いて共に接続されていることを特徴とする付記21に記載のフィルタ構造。
(付記29) 前記第1および第2のバルク音響波共振子は、圧電材料の別個のブロック上に形成されていることを特徴とする付記21に記載のフィルタ構造。
(付記30) 第1の信号を濾波するための第1のフィルタブランチ(1401)と第2の信号を濾波するための第2のフィルタブランチ(1402)とからなるフィルタ構造(1400)であって、前記第1のフィルタブランチは第1の入力導線と第1の出力導線とを有し、前記第2のフィルタブランチは第2の入力導線と第2の出力導線とを有し、前記第1の出力導線は前記第2の入力導線に接続しているフィルタ構造において、前記第1のフィルタブランチは直列接続された圧電共振子の群からなり、該群は少なくとも2つの圧電共振子を有すること、および
圧電共振子の前記群に属する各圧電共振子は、実質的に同じ共振周波数を有し、
圧電共振子の前記群は、前記フィルタブランチの残りの圧電共振子に、圧電共振子の前記群の一端において直列接続され前記第1の入力導体に接続された第1の圧電共振子を介しておよび圧電共振子の前記群の他端において直列接続された第2の圧電共振子を介してのみ接続されており、さらに
直列接続された圧電共振子の前記群のインピーダンスが前記フィルタ構造のインピーダンスレベルと整合するようにしてあること
を特徴とするフィルタ構造。
(付記31) 前記第1のフィルタブランチの通過域は前記第2のフィルタブランチの通過域と異なることを特徴とする付記30に記載のフィルタ構造。
(付記32) 前記第1および第2の圧電共振子はバルク音響波共振子であることを特徴とする付記30に記載のフィルタ構造。
(付記33) 前記第1および第2の圧電共振子は表面音響波共振子であることを特徴とする付記30に記載のフィルタ構造。
(付記34) 無線周波数信号を送信および受信するための構成(1500)であって、
第1の信号を増幅するための第1の増幅手段(1503)と、
第2の信号を増幅するための第2の増幅手段(1505)と、
前記第1の信号を濾波するための第1のフィルタブランチ(1401)および前記第2の信号を濾波するための第2のフィルタブランチ(1402)とからなり、前記第1のフィルタブランチは第1の入力導線と第1の出力導線とを有し、前記第2のフィルタブランチは第2の入力導線と第2の出力導線とを有し、第1の出力導線は第2の入力導線に接続され、前記第1の入力導線は前記第1の増幅手段の出力に連結されかつ前記第2の出力導線は前記第2の増幅手段の入力に連結されるフィルタ構造と(1400)からなるフィルタ構成において、
前記第1のフィルタブランチは直列接続された圧電共振子の群からなり、該群は少なくとも2つの圧電共振子を有すること、および
圧電共振子の前記群に属する各圧電共振子は、実質的に同じ共振周波数を有し、
圧電共振子の前記群は、前記第1のフィルタブランチの残りの圧電共振子に、圧電共振子の前記群の一端において直列接続され前記第1の入力導線に接続された第1の圧電共振子を介しておよび圧電共振子の前記群の他端において直列接続された第2の圧電共振子を介してのみ接続されており、さらに
直列接続された圧電共振子の前記群のインピーダンスが前記第1のフィルタ構造のインピーダンスレベルと整合するようにしてあること
を特徴とする構成。
(付記35) 前記第1のフィルタブランチの通過域は前記第2のフィルタブランチの通過域と異なることを特徴とする付記34に記載の構成。
(付記36) 前記第1および第2の圧電共振子はバルク音響波共振子であることを特徴とする付記34に記載の構成。
(付記37) 前記第1および第2の圧電共振子は表面音響波共振子であることを特徴とする付記34に記載の構成。
(付記38) 無線周波数信号を送信するための構成(1600)であって、
無線周波数信号を増幅するための増幅手段(1503)と、
増幅された前記無線周波数信号を濾波するためのフィルタ構造(1090、1100、1200、1601)からなる構成において、
前記フィルタ構造は直列接続された圧電共振子の群からなり、該群は少なくとも2つの圧電共振子を有すること、および
圧電共振子の前記群に属する各圧電共振子は、実質的に同じ共振周波数を有し、
圧電共振子の前記群は、前記フィルタ構造の残りの圧電共振子に、圧電共振子の前記群の一端において直列接続され前記第1のフィルタ構造の入力導線に接続された第1の圧電共振子を介しておよび圧電共振子の前記群の他端において直列接続された第2の圧電共振子を介してのみ接続されており、さらに
直列接続された圧電共振子の前記群のインピーダンスが前記フィルタ構造のインピーダンスレベルと整合するようにしてあること
を特徴とする構成。
(付記39) 前記第1のフィルタブランチの通過域は前記第2のフィルタブランチの通過域と異なることを特徴とする付記38に記載の構成。
(付記40) 前記第1および第2の圧電共振子はバルク音響波共振子であることを特徴とする付記38に記載の構成。
(付記41) 前記第1および第2の圧電共振子は表面音響波共振子であることを特徴とする付記38に記載の構成。
(付記42) フィルタを設計するための方法であって、
圧電共振子からなり、目標周波数応答を達成するフィルタ構成を特定する段階からなる方法において、
前記フィルタ構成において、第1の共振周波数を有する本来の1つの圧電共振子を圧電共振子の群で代替する段階であって、前記群の各々は前記第1の共振周波数と実質的に等しい共振周波数を有し、かつ直列接続された共振子の前記群のインピーダンスが前記本来の圧電共振子のインピーダンスと等しい段階と
前記複数の圧電共振子における圧電共振子の数を選択する段階とからなることを特徴とする方法。
(付記43) 目標パワーハンドリングキャパシティを定義する段階と、
圧電共振子の群を有する前記フィルタ構成のパワーハンドリングキャパシティを決定する段階と、
圧電共振子の前記群を有する前記フィルタ構成の周波数応答を決定する段階とからなり、
圧電共振子の前記群中の圧電共振子の数を選択する前記段階において、前記フィルタ構造の前記パワーハンドリングキャパシティと前記フィルタ構成の前記周波数応答との間のバランスが達成されるように前記選択が実行されること
を特徴とする付記42に記載の方法。
110 底部電極
120 頂部電極
122、124 電極
130 膜
135 犠牲層
150 音響ミラー
200 基板
210 空隙
211 バイアホール
700 梯子型フィルタブロック
701、702 共振子
1090 梯子型フィルタブロック
1010、1020、1110、1180、1190、1210、1220 圧電共振子の群
1011、1021、1181、1182、1191 圧電共振子
1030 入力導線
1040 出力導線
1400 フィルタ構造
1401 第1フィルタブランチ
1402 第2フィルタブランチ
1501 変調器
1502 局部発振器
1503 パワー増幅器
1504 インピーダンス整合要素
1505 低ノイズ増幅器
Claims (11)
- 一定のインピーダンスを有しかつ第1の圧電共振子を備えるフィルタ構造であって、前記圧電共振子の共振周波数が第1の共振周波数であり、前記圧電共振子が前記フィルタ構造の入力導線に接続されてなるフィルタ構造において、フィルタ構造のパワーハンドリングキャパシティを増大するため、圧電共振子のチェーンをさらに備え、該チェーンは前記第1の圧電共振子に直列接続された少なくとも2個の圧電共振子からなりかつ前記第1の圧電共振子と共に直列接続された圧電共振子の群を形成すること、
圧電共振子の前記チェーンに属する各圧電共振子は、前記第1の共振周波数に実質的に等しい共振周波数を有し、
圧電共振子の前記群は、前記フィルタ構造の残りの圧電共振子に、圧電共振子の前記群の一端において直列接続された前記第1の圧電共振子および圧電共振子の前記群の他端において直列接続された第2の圧電共振子を介してのみ接続されており、
直列接続された圧電共振子の前記群のインピーダンスが前記フィルタ構造のインピーダンスと整合するようにしてあり、さらに、
前記フィルタ構造が梯子型フィルタ構造であることを特徴とするフィルタ構造。 - 直列接続された圧電共振子の第2の群をさらに備え、該群は少なくとも2つの圧電共振子からなり、
圧電共振子の前記第2の群に属する各圧電共振子は、第2の共振周波数に等しい共振周波数を有し、
圧電共振子の前記第2の群は、前記フィルタ構造の残りの圧電共振子に、圧電共振子の前記第2の群の一端において直列接続された第3の圧電共振子および圧電共振子の前記第2の群の他端において直列接続された第4の圧電共振子を介してのみ接続されており、さらに
直列接続された圧電共振子の前記第2の群のインピーダンスが前記フィルタ構造のインピーダンスと整合するようにしてあること
を特徴とする請求項1に記載のフィルタ構造。 - 前記第1の共振周波数は前記第2の共振周波数と実質的に等しいことを特徴とする請求項2に記載のフィルタ構造。
- 前記第1の共振周波数は前記第2の共振周波数と異なることを特徴とする請求項2に記載のフィルタ構造。
- 前記第3の圧電共振子は前記フィルタ構造の第2の入力導線に接続されていることを特徴とする請求項2に記載のフィルタ構造。
- 前記第1の圧電共振子および前記第2の圧電共振子はバルク音響波共振子であることを特徴とする請求項1に記載のフィルタ構造。
- 圧電共振子の前記群を形成する前記圧電共振子はバルク音響波共振子であることを特徴とする請求項6に記載のフィルタ構造。
- 前記バルク音響波共振子はパターン形成されていない圧電材料層上に形成されていることを特徴とする請求項7に記載のフィルタ構造。
- 前記バルク音響波共振子はパターン形成された圧電材料層上に形成されていることを特徴とする請求項7に記載のフィルタ構造。
- 前記バルク音響波共振子は圧電材料の個別のブロック上に形成されていることを特徴とする請求項9に記載のフィルタ構造。
- 前記第1の圧電共振子および前記第2の圧電共振子は表面音響波共振子であることを特徴とする請求項1に記載のフィルタ構造。
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