JP5939696B2 - マイクロ波音響波フィルタの改良された設計 - Google Patents
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Description
Claims (29)
- 周波数応答要求に従って音響マイクロ波フィルタを設計する方法(ステップ52)であって:
周波数応答要求に基づくフィルタセクション(100)を選択する工程であって、フィルタセクション(100)が、入力(106)、出力(108)、および、入力(106)と出力(108)との間の複数の回路要素(102、104)を含み、複数の回路要素(102、104)が、少なくとも2つのインライン音響共振器(102a、104a)または少なくとも2つのインシャント音響共振器(102b、104b)を有する工程(ステップ56)と;
周波数応答要求に基づいた、回路要素(102、104)の各々に対する値を選択する工程(ステップ60、62)と;
周波数応答要求に基づいた、フィルタセクション(100)の数を選択する工程(ステップ64)と;
直近で隣接するフィルタセクション(102)の少なくとも1つのペアが、それらの入力(106)またはそれらの出力(108)を介して互いに接続されるように、カスケードされたフィルタ回路設計(150)を生成するために、選択された数のフィルタセクション(100)をカスケードする工程(ステップ66)と;
事前に最適化されたフィルタ回路設計を生成するために、カスケードしたフィルタ回路設計(150)に対し寄生効果を加える工程(ステップ72)と;
最終フィルタ回路設計を生成するために、事前に最適化されたフィルタ回路設計をフィルタ最適化装置に入力する工程(ステップ74)と;
最終フィルタ回路設計に基づいて、音響マイクロ波フィルタを構成する工程(ステップ76)と;
を備えることを特徴とする方法。 - さらに、回路要素(102、104)の構成タイプを選択する工程(ステップ54)を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 少なくとも2つのインライン共振器(102a、104a)または少なくとも2つのインシャント共振器(102b、104b)の各々の構成タイプが、表面弾性波(SAW)共振器、バルク弾性波(BAW)共振器、薄膜バルク弾性波共振器(FBAR)、および、微小電気機械システム(MEMS)共振器の1つから選択されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- さらに、周波数応答要求を無単位スケールの正規化された周波数応答要求に変換する工程であって、回路要素の値が、正規化された周波数応答要求に基づいて決定される無単位の正規化された値である工程と;
カスケードされたフィルタ回路設計の正規化された回路要素の値を、単位を有する実際の回路要素の値に変換する工程と;
を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 複数の回路要素(102、104)が一対のインライン共振器(102a)およびインシャント共振器(102b)を有し、パスバンドを形成するために2のファクタだけ、インシャント共振器(102b)の正規化された共振周波数が、インライン共振器(102a)の正規化された非共振周波数より低いことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 複数の回路要素(102、104)が一対のインライン共振器(102a)およびインシャント共振器(102b)を有し、ストップバンドを形成するために約1のファクタだけ、インライン共振器(102a)の正規化された非共振周波数が、インシャント共振器(102b)の正規化された共振周波数より低いことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- さらに、カスケードされたフィルタ設計(150)に寄生効果を加える工程の前に、 カスケードされたフィルタ設計(150)中で互い電気的に隣接する類似の回路要素(102、104)を組み合わせる工程(ステップ68)を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- さらに、最終フィルタ回路設計を生成するために、不必要な回路要素をより単純な回路要素へ除去または減少させることによって、事前に最適化された回路設計の要素除去最適化を行う工程を備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 周波数応答要求が信号廃棄を規定する排除要求を備えており、フィルタセクションの数が排除要求に基づき選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 少なくとも2つのインライン共振器(102a、104a)またはインシャント共振器(102b、104b)が圧電基盤を使用して構成されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 周波数応答要求が少なくとも2つのパスバンドおよびストップバンドを備えており、フィルタセクション(100)が、少なくとも2つのパスバンドおよびストップバンドに基づき選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 複数の回路要素(102、104)の各々が一対のインライン共振器(102a)およびインシャント共振器(102b)を有しており、一対のインライン共振器(102a)およびインシャント共振器(102b)の値が、パスバンドおよびストップバンドのいずれかを形成するために選択されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 周波数応答要求がパスバンドおよびストップバンドを備えることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 一対のインライン共振器(102a)およびインシャント共振器(102b)の値がパスバンドを形成するために選択され、複数の回路要素(102、104)が他の一対のインライン共振器(104a)およびインシャント共振器(104b)を有しており、他の一対のインライン共振器(104a)およびインシャント共振器(104b)の値がストップバンドを形成するために選択されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 最終フィルタ回路設計での複数の共振器(Res1−Res7)の最も低い共振周波数と最も高い共振周波数との間の差が、複数の共振器(Res1−Res7)中のいかなる共振器の周波数分離の少なくとも1.25倍であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 最終フィルタ回路設計での複数の共振器(Res1−Res7)の最も低い共振周波数と最も高い共振周波数との間の差が、複数の共振器(Res1−Res7)中の最も高い共振周波数を有する共振器の周波数分離の少なくとも2倍であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 周波数応答要求がパスバンドを備えており、パスバンドのエッジと、最終フィルタ回路設計のリターン損失の大きさの局所的な最小及び挿入損失の大きさの局所的な最大が、最も高い共振周波数を有する共振器の周波数分離の5パーセント未満である、周波数との間の相違が、最終フィルタ回路設計における最も高い共振周波数を有する共振器の周波数分離の少なくとも1倍であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 周波数応答要求がパスバンドを備えており、パスバンドのエッジと、最終フィルタ回路設計のリターン損失の大きさの局所的な最小及び挿入損失の大きさの局所的な最大が、最も高い共振周波数を有する共振器の周波数分離の5パーセント未満である、周波数との間の相違が、最終フィルタ回路設計における最も高い共振周波数を有する共振器の周波数分離の少なくとも1.25倍であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 周波数応答要求がパスバンドを備えており、パスバンドのエッジと、最終フィルタ回路設計のリターン損失の大きさの局所的な最小及び挿入損失の大きさの局所的な最大が、最も高い共振周波数を有する共振器の周波数分離の5パーセント未満である、周波数との間の相違が、最終フィルタ回路設計における最も高い共振周波数を有する共振器の周波数分離の少なくとも2倍であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 周波数要求が3dB未満の挿入損失要求を含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
- フィルタセクション(100)が互いに同じであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 直近に隣接するフィルタセクション(100)の隣接対のすべてが、それらの入力(106)またはそれらの出力(108)を介して互いに接続されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 入力および出力と;
パスバンドを形成するため入力と出力との間が結合された複数の音響共振器(Res1−Res7)と;を備え、パスバンドのエッジと、音響マイクロ波フィルタのリターン損失の大きさの局所的な最小及び挿入損失の大きさの局所的な最大が、最も高い共振周波数を有する共振器の周波数分離の5パーセント未満である、周波数との間の相違が、最も高い共振周波数を有する共振器の周波数分離の少なくとも1倍であることを特徴とする音響マイクロ波フィルタ。 - パスバンドのエッジと、音響マイクロ波フィルタのリターン損失の大きさの局所的な最小及び挿入損失の大きさの局所的な最大が、最も高い共振周波数を有する共振器の周波数分離の5パーセント未満である、周波数との間の相違が、最も高い共振周波数を有する共振器の周波数分離の少なくとも1.25倍であることを特徴とする請求項23に記載の音響マイクロ波フィルタ。
- パスバンドのエッジと、音響マイクロ波フィルタのリターン損失の大きさの局所的な最小及び挿入損失の大きさの局所的な最大が、最も高い共振周波数を有する共振器の周波数分離の5パーセント未満である、周波数との間の相違が、最も高い共振周波数を有する共振器の周波数分離の少なくとも2倍であることを特徴とする請求項23に記載の音響マイクロ波フィルタ。
- フィルタが3dB未満の挿入損失を有することを特徴とする請求項23に記載の音響マイクロ波フィルタ。
- 複数の共振器(Res1−Res7)が少なくとも2つのインライン共振器(Res2、Res5、Res7)および/または少なくとも2つのインシャント共振器(Res1、Res3、Res4、Res6)を備えることを特徴とする請求項23に記載の音響マイクロ波フィルタ。
- 複数の共振器(Res1−Res7)が少なくとも一対のインライン共振器(Res2)およびインシャント共振器(Res1)を備えることを特徴とする請求項23に記載の音響マイクロ波フィルタ。
- 複数の共振器(Res1−Res7)の各々が、表面弾性波(SAW)共振器、バルク弾性波(BAW)共振器、薄膜バルク弾性波共振器(FBAR))、および、微小電気機械システム(MEMS)共振器の1つであることを特徴とする請求項23に記載の音響マイクロ波フィルタ。
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