TWI282662B

TWI282662B - Surface acoustic wave filter device

Info

Publication number: TWI282662B
Application number: TW090133171A
Authority: TW
Inventors: Masaru Yata; Kazunobu Shimoe; Yoichi Sawada; Hiroki Watanabe; Yuichi Takamine
Original assignee: Murata Manufacturing Co
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2001-12-31
Publication date: 2007-06-11
Also published as: US20020109431A1; KR20020063135A; EP1227584B1; US6710676B2; DE60218552D1; CN1288931C; KR100434424B1; JP3780408B2; JP2002300005A; EP1227584A1; DE60218552T2; CN1367634A

Description

1282662 A7 ______ B7____ 五、發明說明（I’）發明背景 1. 發明之領域本發明涉及一種用做移動電話及其他電子設備中帶通濾波器的表面聲波濾波器裝置。具體地說，本發明涉及具有平衡-不平衡轉換功能及基本上相等輸入及輸出阻抗的表面聲波濾波器裝置。 2. 相關先前技術之說明最近，隨著移動電話的微型化及重量減輕，除了減少所包括元件的數量及使其微型化以外，還正在開發具有複合多功能的複合元件。在這種環境之下，進行了越來越多的硏究以便生產具有通常被稱之爲對稱-不對稱功能的平衡 -不平衡轉換功能的表面聲波濾波器裝置，以便作爲在移動電話RF級中使用的表面聲波濾波器。這種表面聲波濾波器裝置已經被倂入到在GSM及其他蜂窩電話系統中使用的移動電話中。例如，在日本未審查專利申請公開第9-205342號中說明了一種具有平衡-不平衡轉換功能的表面聲波濾波器。圖18是一個示意性的平面圖，它示出了作爲一個例子的具有平衡-不平衡轉換功能的縱向藕合諧振器型表面聲波濾波器裝置的電極結構。在表面聲波濾波器裝置100中，輸入阻抗及輸出阻抗基本上相等且提供了平衡-不平衡轉換功能。在一個壓電式基板上，沿著表面聲波傳播方向配置了三個叉指式換能器（IDT) 102-104。在配置了 Π3Τ102-104的區域外側，沿著表面聲波傳播方向配置了反射器ι〇1 ____ 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) "" --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 1282662 ___ B7_____ 五、發明說明（/ ) 及105。IDT102及104彼此相互連接且連接到不平衡信號端106。IDT103的每個邊緣被連接到第一平衡信號端107 及第二平衡信號端108。在具有該平衡-不平衡轉換功能的濾波器裝置中，考慮到在不平衡信號端及第一平衡信號端之間的相同帶通的傳輸特性以及在不平衡信號端及第二平衡信號端之間相同帶通傳輸特性，其幅値特性必須相等且該濾波器中的一個必須相對另一個濾波器異相180度。此外，在該通帶以外，幅値特性及相位特性必須相等。以下解釋當具有該平衡-不平衡轉換功能的濾波器裝置被認爲是具有三個埠，例如不平衡輸入端被認爲是埠1、第一及第二平衡輸出端被認爲是埠2及3時的幅値平衡及相位平衡。幅値平衡=I A |。在這種情況下， A= | 201ogS21 | - | 201ogS31 |。相位平衡=I B - 180 I。B = I ZS21 - Z31 丨。 S21表示從第一埠到第二埠的傳輸係數。S31表示從第一璋到第三埠的傳輸係數。符號A表示S21的分貝値與 S31的分貝値之間的差。

理想上，在該濾波器裝置的通帶中，幅値平衡是0 dB 及相位平衡是0度。在其通帶以外，幅値平衡是0 dB及相 -------------- 〜.…‘.一;' 一位平衡是180度。但是，在圖18所示的表面聲波濾波器裝置中，平衡是不理想及不充分的。其原因在於由於在每側IDT103及 ___5 _ ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) "" ^^ ---------------------訂·-------- · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 1282662 五、發明說明（>)) IDT102以及IDT104之間的跨接電容都被加到平衡信號端 —___________________________-— - 107上及在平衡信號端1〇8及地電位之間插入了一個電容，所以，平衡信號端107及108具有不同的寄生電容。~由V 此，由於在寄生電容方面存在差別，平衡、特別是通帶以外的平衡受到損害，由此減少了通帶以外的衰減。發明槪要爲了克服上述的問題，本發明的較佳實施例提供了一種具有平衡-不平衡轉換功能的表面聲波濾波器，其配置方式可使遷„9以外的平衡被極大地改善且能夠避免通帶以外卜 .'一.一一一一.一否衰減之降低。本發明的另一些較佳實施例提供了一種1：括這種新穎表面聲波濾波器裝置的通信設備。根據本發明的一個較佳實施例，表面聲波濾波器具有相等的輸入阻抗及輸出阻抗，且包括一個不平衡信號端、第一及第二平衡信號端、連接在該不平衡信號端及該第一平衡信號端之間的21"1個'^一表面聲波濾波器及連接在該 ... ,. ·、 · 不平衡信號端及該第二平衡信號端之間的21"1個第二表面聲波濾波器，其中，η是一個等於或大於1的整數。在這個濾波器裝置中，該第一及第二濾波器每一個的輸入及輸出阻抗中的一個近似是該其他阻抗的4倍及該第二表面聲波濾波器相對於該第一表面聲波濾波器異相180度。< 另外，該第一及第二表面聲波濾波器中的每一個都可以具有一個或多個在表面聲波傳播方向上配置的叉指式換能器且該叉指式換能器中的至少一個在電極指叉指橫向上被分成兩個相等的部分，以界定彼此串聯的第一及第二 _6 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------^--------1 ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 1282662 五、發明說明（Ψ ) IDT部分。另外，該第一及第二表面聲波濾波器中的每一個都可以具有一種結構，在這種結構中，預先構成具有基本相等輸入及輸出阻抗的表面聲波濾波器，以致至少一個叉指式換能器被在電極指叉指橫向上被分成相等的兩部分，以便界定該第一及第二叉指式換能器。另外，該預先構成的表面聲波濾波器可以是縱向藕合的諧振器型表面聲波濾波器。另外，該縱向藕合的諧振器型表面聲波濾波器可以具有三個在表面聲波傳播方向上配置的叉指式換能器，且位於中心的叉指式換能器或位於兩側的叉指式換能器可以在電極指叉指橫向μ 等的部分，以便界定該第一及第二叉指式換能器部分° 另外，該第一及第二表面聲波濾波器中的每一個都可以具有一個或多個叉指式換能器，且至少有一個叉指式換能器可以在表面聲波傳播方向上被分成兩個相等的部分’ 以便界定第一及第二叉指式換能器部分。另外，該第一及第二表面聲波濾波器中的每一個都可以是一種結構，在這種結構中，預先構成具有基本相等輸入阻抗及輸出阻抗的表面聲波濾波器’以致至少有一個叉指式換能器被在表面聲波的傳播方向上分成兩個相等的部分。雖然該預先構成的表面聲波濾波器沒有被特殊指定’ 然而最好它是一個縱向藕合的諧振器型表面聲波爐波器。該預先構成的縱向藕合的諧振器型表面聲波爐波器可以具有三個叉指式換能器，中心的叉指式換能器可以在該 _7________ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------¾ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 A7 1282662 _B7______ 五、發明說明（< ) 表面聲波傳播方向上被分成兩個相等的部分。另外，該第一叉指式換能器部份或該第二叉指式換能器部份中的一個最好能夠被連接到地電位。利用這種配置，在該平衡端及不平衡端之間SAW濾波器的輸入阻抗或輸出阻抗中的一個最好約等於其他阻抗的4倍。另外，該第一及第二表面聲波濾波器中的每一個都可以具有一種結構，在這種結構中’預先構成具有複數個叉指式換能器的表面聲波濾波器’以致於該等叉指式換能器中，至少有兩個是彼此相互串聯的。另外，該第一及第二表面聲波濾波器中的每一個都可以具有一種結構，在這種結構中，預先構成具有基本相等輸入阻抗及輸出阻抗的一個表面聲波濾波器，以致在該等叉指式換能器中，至少有兩個是彼此相互串聯的。另外，該預先構成的表面聲波濾波器最好是一個縱向藕合的諧振器型表面聲波濾波器。在這種情況下，該縱向藕合的諧振器型表面聲波濾波器可以具有三個叉指式換能器，且該配置在表面聲波傳播方向兩側處的叉指式換能器可以彼此串聯。根據本發明的另一個較佳實施例，一個通信設備包括一個用於界定一個帶通濾波器的本發明另一個較佳實施例的表面聲波濾波器裝置。本發明其他的特性、要素、特徵及優點將在下面結合圖式的詳細描述中變得更加易於了解。圖式簡單說明 8 本纸張尺度適^中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) " ----〆-----------------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1282662 A7 ____B7____ 五、發明說明（b ) 圖1不意性地不出了根據本發明第一較佳實施例的一個表面聲波濾波器裝置的平面圖。圖2示意性地示出了用於與本發明進行比較之相關先前技術之一個表面聲波濾波器裝置的平面圖。圖3示出了在本發明第一較佳實施例及該相關先前技術之間的幅値平衡的比較。圖4示出了在本發明第一較佳實施例及該相關先前技術之間的相位平衡比較。圖5示出了本發明第一較佳實施例及該相關先前技術的表面聲波濾波器裝置的頻率衰減特性。圖6係一平面圖，示意性地示出了本發明第一較佳實施例表面聲波濾波器裝置的修改。圖7係一平面圖，示意性地示出了本發明第一較佳實施例表面聲波濾波器裝置的另一種修改。圖8係一平面圖，示意性地示出了本發明第一較佳實施例表面聲波濾波器裝置的又一種修改。圖9係一平面圖，示意性地示出了根據本發明第二較佳實施例的表面聲波濾波器裝置。圖10係一平面圖，示意性地示出了本發明第二較佳實施例的表面聲波濾波器裝置的修改。圖11示出了在本發明第二較佳實施例及該相關先前技術之間的幅値平衡比較。圖12示出了在該第二較佳實施例及該相關先前技術之間的相位平衡比較。 ___9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------------訂------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 A7 1282662 五、發明說明（q ) 圖13示出了本發明第二較佳實施例及該相關先前技術的表面聲波濾波器裝置的頻率衰減特性。圖14係一平面圖，示意性地示出了根據本發明第三較佳實施例的表面聲波濾波器裝置。圖15係一平面圖，示意性地示出了本發明第三較佳實施例表面聲波濾波器裝置的修改。圖16係一平面圖，示意性地示出了本發明第三較佳實施例表面聲波濾波器裝置的另一種修改。圖17係一方塊圖，示意性地示出了包括本發明其他較佳實施例表面聲波濾波器裝置的通信設備。圖18係一平面圖，示意性地示出了用於與本發明進行比較的相關先前技術的具有平衡-不平衡轉換功能的表面聲波濾波器裝置。較佳實施例詳細說明現在’配合圖式，參照根據本發明第一較佳實施例的表面聲波濾波器裝置詳細說明本發明的較佳實施例。圖1是一個示意性平面圖，它示出了例如被用做具有大約1GHz到大約3GHz通帶的DCS接收濾波器的表面聲波濾波器裝置。在這個較佳實施例中，該表面聲波濾波器裝置最好在最好由40土5度、傳播平面與γ軸垂直、傳播方向爲X軸的LiTa03製成的基板（未示出）上形成一個圖1所示的電極結構。表面聲波濾波器裝置200最好包括第一表面聲波濾波 _____10 _ I紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------% (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線， 1282662 a7 _____B7___ 五、發明說明（g ) 器201及第二表面聲波濾波器216，該第二表面聲波濾波器216相對該第一表面聲波濾波器2〇1相位差180度。第一表面聲波濾波器201具有在該表面聲波傳播方向上配置的叉指式換能器（IDT) 203到205 L反射器202及 2〇6赛配置在該表面聲波傳播方向上該IDT202到205的配置區域的每一側。在基本上垂直於該表面聲波傳播的方向上’ IDT203被分割成IDT部分203A及203B。類似地，在基本上垂直於該表面聲波傳播的方向上’ IDT205被分割成1DT部分 205A及205B。IDT部分203A及203B係彼此相互串聯及 IDT部分205A及205B亦爲彼此相互串聯。 IDT203的IDT部分203A與將被連接到端215的 IDT205的IDT部分205A相連接。端215被連接到不平衡信號端231。IDT部分203B及205B被連接到IDT部分 203A及205A的邊緣上，其係與連接到不平衡信號端231 的邊緣相對。IDT203B及205B的剩餘邊緣被連接到地電位。中心IDT204的一個邊緣被連接到地電位及它的其他邊緣被連接到第一平衡信號端212。在表面聲波濾波器201 中，端215的阻抗最好近似該平衡信號端212阻抗的4倍〇表面聲波濾波器201與圖2所示預先構成的縱向藕合諧振器型表面聲波濾波器300之修改等效。具體地說，表面聲波濾波器300係設計成，輸入阻抗及輸出阻抗基本上 ___π_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------------^---------線. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 1282662 _______B7_____ 五、發明說明（1 ) 相等及濃波器300具有三個沿表面聲波傳播方向配置的 IDT302到304。元件符號301及305表示反射器。在表面聲波濾波器300中，如上述被配置在每一側的IDT302及 304在基本上垂直該表面聲波傳播方向上被分成第一 idt 部分及第二IDT部分。由此，該第一及第二IDT部分彼此相互串聯，以界定表面聲波濾波器201。利用這種配置，端215處的阻抗最好約爲平衡信號端212處阻抗的4倍。除了中心IDT220的極性相反以外，第二表面聲波濾波器216最好與第一表面聲波濾波器201結構類似。換言之，反射器217及222的結構類似於反射器202及206。被分成IDT部分219A及219B的IDT219及被分成IDT部分221A及221B的IDT221的結構類似於IDT203及205。如上所述，IDT220的極性與IDT204的極性相反。因此，表面聲波濾波器216與表面聲波濾波器201相位相差 180 度。第二表面聲波濾波器216的IDT219A及221A彼此相互連接且連接到端230上。端230被連接到不平衡信號端 231上。IDT219及221的IDT部分219B及221B被連接到地電位。另外，IDT220的一個邊緣被連接到地電位’它的另一個邊緣被連接到第二平衡信號端227上α 在這個較佳實施例中，第一表面聲波濾波器201的中心IDT204被連接到第一平衡信號端212及第二表面聲波濾波器216的中心IDT220被連接到第二平衡信號端227 上。端215及230被連接到不平衡信號端231上。這種配 12 __ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 1282662 ______B7__ 五、發明說明（（σ ) 置使具有基本上相等輸入及輸出阻抗及平衡-不平衡轉換功能的表面聲波濾波器裝置200能夠形成。在圖1中，爲便於表示，示意性地示出了該IDT及該反射器。由此，電極指的數量不同於包括在實際濾波器裝置中電極指的數ΐ。將根據實驗結果詳細說明表面聲波濾波器裝置 200的特性。爲了進行比較，圖2所示預先構成的縱向藕合的諧振器型表面聲波濾波器300被用做相關先前技術。所提供的詳細說明涉及該縱向諧振器型表面聲波濾波器300的設計〇電極指的叉指寬度W : 74·8λΙ ( λΐ : IDT的波長） IDT302、303及304的電極指的數量：23、33及23 ID丁波長 λ I : 2.14/z m 反射器波長AR : 反射器電極指的數量：150

在相鄰IDT之間的間隙（在相鄰電極指中心之間的距離）：0.32 λ I 在IDT及反射器之間的間隙（在相鄰電極指中心之間的距離）：〇·53λΙ

IDT的占空比：0.63 反射器的占空比：0.57 電極指的厚度：〇·〇88 λ I 在上述的表面聲波濾波器300中，IDT302及304彼此相互連接並連接到不平衡信號端313。IDT303的兩個邊緣 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) --------------------^ --------I ^ IAW. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 1282662 __ B7___ 五、發明說明（（1 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 被連接到第一及第二平衡信號端308及309上。在這種配置中，可以測量濾波器裝置300的特性。此外，在與上述相關先前技術的縱向藕合的諧振器型表面聲波濾波器300的相同條件下’設計了該表面聲波濾波器裝置200。但是’如上所述’在表面聲波濾波器201 及216中，IDT203、205、219及221在基本上垂直於表面 ___.—-~ —一 —-· 〜—〜… —〜·............ ............. .......... 聲波傳播的方向上被分成兩個相等的部分。IDT220的極性 ^— —__.一. —.. -- -..…—.,卜...〜厂—.. ^ - 與IDT204的極性相反。在第一較佳實施例的表面聲波濾 _________________________一-----------------.....…..................... 波器裝置200中，電極指的叉指寬度是37 λ I，用於使該第一較佳實施例及該相1«先前技術的的輸入及輸出阻抗相等。在其他的結構及元件的配置方面，該較佳實施例的表面聲波濾波器裝置200與該表面聲波濾波器裝置300類似〇圖3示出了在表面聲波濾波器裝置200及300中的幅値平衡。圖4示出了它們的相位平衡及圖5示出了他們的頻率衰減特性。在圖3到圖5中，相關先前技術的特性是由虛線所指出的，而第一較佳實施例的特性是由實線所指出的。很明顯，考慮到圖3所示的幅値平衡，在從近似 3GHz到近似6GHz的範圍中，相關先前技術的幅値平衡發生極大的變化，它在接近5GHz時大於約10dB。相反，在從近似3GHz到近似6GHz的區域中，該第一較佳實施例的幅値平衡被限制在ldB或更少。另外，還發現第一較佳實施例的幅値平衡即使在頻率低於約1GHz的區域中也得 14 才、紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） " "~ 1282662 A7 _____._B7 ____ 五、發明說明（、> ) 到了改善。在圖4所示的相位平衡中可以看到類似的結果。在該相關先前技術中，在從3GHz到6GHz的範圍中，相位平衡在從〇到180度的範圍內發生了極大的變化。對照之下，在相同的頻率範圍內，本較佳實施例的相位平衡位於近似170到180度的範圍內。很明顯，即使在頻率低於 1GHz的範圍內，本較佳實施例的相位平衡也能夠得到有效地改善。如上所述，在（從約1GHz到3GHz的）通帶以外的頻率區域內，第一較佳實施例的幅値平衡接近於約OdB及它的相位平衡接近於約180度。因此，如圖5所示，可以發現該通帶以外的衰減被有效地增加了。當與該相關先前技術比較時，它表示在這個較佳實施例中，在頻率低於 1GHz的情況下，該衰減被增加了大約10dB。在頻率低於 3GHz的情況下，該衰減被增加了近似15dB，特別是，在接近4.5GHz的情況下，它被增加了約40dB以上。在上述第一較佳實施例的表面聲波濾波器裝置200中幅値及相位平衡被改善及藉此使該通帶以外的衰減被增加的原因如下。在圖2所示的相關先前技術中，在平^信號鹽308承、平衡信號端309處產生不苘的寄生電容。換言之，加到平衡信號端309上的寄生電容主要係用每側處中心IDT303 及IDT302以及304之間的跨接電容。對照之下，加到平衡信號端308上的寄生電容主要是一個插入到該平衡信號 15 ---1--------· I------^ · I I-----I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1282662 Α7 __ _ Β7 五、發明說明（。）端308及地電位之間的電容。因此，由於該寄生電容的不 j影響，平衡、特別是該通帶以外的幅値平衡及相位似 1被喪失了，從而導致該衰減減少。但是，在本較佳實施例中，在該第一及第二平衡信號端212及227周圍存在地電位。因此，加到這兩個平衡信號端上的寄生電容主要被用做該端及該地電位之間的電容。因此，相等的寄生電容被加到第一及第二平衡信號端 212及227上。因此，由於在加到平衡信號端212及227 上的寄生電容之間只存在很小的差別，所以，在該通帶以外的幅値平衡變得接近於大約OdB及該相位平衡變得接近於180度，從而導致該通帶以外的衰減被有效增加。

在該第一較佳實施例中，表面聲波濾波器裝置200最 ϋ括兩個3IDT型的縱向藕合諧振器型表面聲波濾波器。另外，如圖6所示，第一及第二表面聲波濾遮器_703 R/^ 704可里蓋麗1里墨二及第二表面聲波濾波器7W - **. 、·.··.，-------- ----------—..................、抑。第一及第二表面聲波濾波器701及702的結構與上述較佳實施例的表面聲波濾波器201及216類似。另外，表面聲波濾波器703及704的結構也類似於表面聲波濾波器 201 及 216。表面聲波濾波器701的一個邊緣及表面聲波濾波器 702的一個邊緣彼此連接到一起，類似的，表面聲波濾波器703的一個邊緣及表面聲波濾波器704的一個邊緣彼此連接到一起。然後，它們被連接到不平衡信號端705上。該第一及第二平衡信號端706及707被連接到表面聲波濾 16 --------------------訂·-------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 1282662 五、發明說明（4) 波器701及703的中心IDT及表面聲波濾波器702及704 的中心IDT上。如此處所示的，即使是在利用使用4個表面聲波濾波器的情況下，當該濾波器的結構與第一較佳實施例的濾波器的結構類似時，該通帶以外的衰減能夠被類似地增加。此外，在本發明中，第一及第二表面聲波濾波器中每 ................ ..................—------------------- 一個的IDT的數量沒有被限定爲三個。例如，在圖7所示少， .......—…. ________________________- … .............................................— 的修改中，存在有具有兩個IDT之濾波器，包括第一表面聲波濾波器201A及第二表面聲波濾波器216A。第一表面聲波濾波器201A具有一種結構，在這種結構中，從表面聲波濾波器201中去除了 IDT203。第二表面聲波瀘波器 216A具有一種結構，在這種結構中，從表面聲波濾波器 216中去除了 IDT221。在該反射器及該IDT之間的間隙類似於在第一較佳實施例中設置的間隙。該IDT204的一個邊緣被連接到第一平衡信號端212 及IDT220的一個邊緣被連接到第二平衡信號端227。 IDT205及219中每一個的一個邊緣被連接到不平衡丨§號端 231 〇如圖8所示，5-IDT型的表面聲波濾波器可被用做第 .... ^—… 一及第二表面聲波^波器201B及216B。此處，IDT251及 252沿著表面聲波傳播方向配置在1DT203及205的每—側。除了這種配置以外，表面聲波濾波器201B的結構與表面聲波濾波器201的結構類似。類似的，除了 IDT253及 254在表面聲波傳播方向上配置⑴T219及221的外側以外 17 本紙張尺度適用中國國家標準（cns)a4規格（21〇x 297 a (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂-丨 ϋ I n n an n I 丨，_______________________ A7 1282662 五、發明說明（6 ) ’第二表面聲波濾波器216B的結構與表面聲波濾波器216 的結構類似。考慮圖7及8每一圖中所示的經過修改的表面聲波濾波器裝置，在第一表面聲波濾波器中，輸入阻抗及輸出阻抗中的一個最好大約是另一個阻抗的約4倍。類似的，.在第二表面聲波濾波器中，輸入阻抗及輸出阻抗中的一個最好是另一個阻抗的約4倍，及第二濾波器與第一濾波器相位差爲180度。另外，2n“個第一及第二濾波器彼此相互連接，以及第一及第二表面聲波濾波器的總數是2n，其中，該η是1或1以上之整數。這些表面聲波濾波器以與第一較佳實施例相同的方式連接及藉此類似地增加該通帶以外的衰減。爲了獲得所希望的頻率特性，電極指的叉指寬度及IDT的數量可根據需要進行調節。此外，當需要時，可以增加陷波器。圖9示意性地示出了根據本發明第二較佳實施例表面聲波濾波器裝置電極結構的平面圖。在這個較佳實施例中，與第一較佳實施例類似，該表面聲波濾波器裝置是一個具有大約1GHz到約3GHz通帶的DCS接收濾波器。圖9所示的電極結構最好被設置在由40±5度、傳播平面與Y軸垂直、傳播方向爲X軸的UTa03製成的的基板上(未示出）。表面聲波濾波器裝置800包括第一及第二聲波濾波器 801及802，以及第一及第二表面聲波濾波器803及804。即，濾波器裝置800是一個具有4個元件結構的表面聲波 __ ____18_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------------I----訂·-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 1282662 五、發明說明（v U ) 濾波器裝置。表面聲波濾波器裝置800是藉由將兩個與圖1〇所示的修改等效的表面聲波濾波器裝置1100彼此並聯構成的。便於理解，首先說明圖10所示表面聲波濾波器裝置 1100的結構。表面聲波濾波器裝置11〇〇最好包括第一表面聲波濾波器1101及第二表面聲波濾波器1115，兩者相位彼此相差180度。第一表面聲波濾波器1101與預先構成的具有基本上相等的輸入阻抗及輸出阻抗及包括三個IDT的縱向藕合的諧振器型表面聲波濾波器等效，其中心IDT在表面聲波傳播方向上被分成兩個相等部分。特別是，中心IDT1104被分成IDT部分1104A及1104B。IDT1103及1105係配置在表面聲波傳播方向上IDT1104的每側。反射器1102及 1106係配置在表面聲波傳播方向上放置IDT1103、1104及 1105的區域的外側。

在IDT部份1104A及1104B當中，該IDT部分1104A 的一個邊緣連接到一個地電位，以及在該IDT部分1104B 的另一個邊緣連接到不平衡信號端Π29的同時，該IDT 部分1104A的另一個邊緣及該IDT部分1104B的另一個邊緣係連續配置。IDT1103及1105中每一個的一個邊緣連接到一個地電位及IDT1103及1105的剩餘邊緣彼此相互連接並連接到第一平衡信號端11H上。類似的，在第二表面聲波濾波器1115中，在該表面聲波傳播的方向上，中心IDT1118被分成兩個相等的部分， ___ _19_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕教訂---------$* A7 1282662 ^___B7__ 五、發明說明（。） -------------,¾ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以界定第一 IDT部分1118A及第二IDT部分1118B。IDT 部分1118B的一個邊緣連接到地電位。IDT部分1118A的一個邊緣連接到不平衡信號端1129上。IDT1117及1119 中每一個的一個邊緣連接到地電位上。它們剩餘的邊緣彼此相互連接，並連接到第二平衡信號端1128上。元件符號 1116及1120表示反射器。 IDT部分1104A的一個邊緣連接到地電位，以及idT 部分1104B的一個邊緣連接到該不平衡信號端1129上。因此，在表面聲波濾波器1101中，端1129的阻抗最好約爲表面聲波濾波器1114的阻抗的4倍。類似的，在表面聲波濾波器1115中，端1129的阻抗最好與端1128的阻抗不同。線在不平衡信號端1129及第一及第二平衡信號端Π14 及1128之間，第一及第二表面聲波濾波器1101及1115如上所述而連接。因此，如在第一較佳實施例的情況，可以增加通帶以外的衰減。下面將說明圖9所示第二較佳實施例的表面聲波濾波器裝置800。在表面聲波濾波器裝置8〇〇中，兩個表面聲波濾波器裝置1100係串聯連接，其中的每一個都具有第一及第二表面聲波濾波器1101及1115。換言之，表面聲波濾波器801及803的結構類似於表面聲波濾波器1101及表面聲波濾波器802及804的結構類似於表面聲波濾波器 1115 〇根據圖9所示第二較佳實施例的表面聲波濾波器裝置 ________________ 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 1282662 ____ B7____

五、發明說明（iU 800最好根據與上述第一較佳實施例的相同條件進行設計，以便測量其特性。所獲得的結果係由圖11到13中的實線所指出。爲了進行比較，圖2所示相關先前技術的特性係由圖11到13中的虛線所指出。從圖11到13可以很淸楚地看出，即使是在第二較佳實施例中，附加到該第一及第二平衡信號端上的寄生電容也基本上是相等的。因此，當與相關先前技術比較時，可以改善通帶以外的幅値平衡及相位平衡。特別是，如圖11 所示，在這個較佳實施例中，在該通帶以外（在低於 1GHz及高於3GHz的頻率區域內），幅値平衡變得接近 OdB，且如圖12所淸楚地表示者，相位平衡變得接近於 180度。因此，如圖13所示，通帶以外的衰減可以有效地增加。在圖10所示具有兩個元件結構的表面聲波濾波器裝置 1100中，能夠獲得與該第二較佳實施例相同的優點。另夕t ，本發明並不侷限於第二較佳實施例示之具有4個元件結構的表面聲波濾波器裝置800及具有2個元件結構的表面聲波濾波器裝置1100。藉由連接2nd個第一及第二表面聲波濾波器，其中每一個當中的輸入及輸出阻抗中的一個最好是該輸出及輸入阻抗中一個的4倍、且該濾波器中的一個相對於另一個的相位差爲18〇度，如此可以獲得與上述較佳實施例相同的優點。圖14示意性地示出了根據本發明第三實施例的表面聲波濾波器裝置的電極結構。在這個較佳實施例中’該表面 ___21___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂·-------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 1282662 ___B7____ 五、發明說明（Ί ) 聲波濾波器裝置最好也被作爲具有大約1GHZ到大約3GHZ 通帶的DCS接收濾波器。圖14所示的電極結構最好被設置在一個由土5度、傳播平面與γ軸垂直、傳播方向爲X軸的LiTa〇3製成的一個基板上(未示出），以便提供表面聲波濾波器裝置1500 〇表面聲波濾波器裝置1500包括第一及第二表面聲波濾波器1501及1513，在它們的每一個當中’在一個邊緣處的阻抗大約是在另一個邊緣處阻抗的4倍。第一表面聲波濾波器1501與第二表面聲波濾波器1513之間相位差180 度。第一表面聲波濾波器1501具有一種結構，在這種結構中，設計了具有三個IDT的預先準備之縱向藕合諧振器型表面聲波濾波器，從而使得輸入阻抗及輸出阻抗基本上相等，且配置在中心Π)Τ兩側的IDT彼此串聯。換言之， IDT1503到1505配置在沿表面聲波傳播的方向上。在表面聲波傳播方向上每一側處的IDT1503及1505中每一個的一個邊緣彼此相互連接。然後，IDT1503的另一個邊緣連接到地電位及IDT1505的另一個邊緣連接到不平衡信號端 1512上。因此，IDT1503及1505彼此相互串聯。中心IDT1504的一個邊緣連接到地電位，它的另一個邊緣連接到第一平衡信號端.1510。元件符號1502及1506 表示反射器。第二表面聲波濾波器1513的結構與第一表面聲波濾波器1501類似。具體地說，中心IDT1516的一個邊緣被連 ____22_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·% 1282662 A7 ___B7 ___ 五、發明說明（〆）接到地電位’它的另一個邊緣被連接到第一平衡柄號端 1522。位於每側處的IDT1515及1517中每一個的一個邊緣彼此相互連接，且IDT1517的剩餘邊緣被連接到地電位。IDT1515的剩餘邊緣連接到不平衡信號端1512。由此， IDT1515及IDT1517被串聯連接在該地電位及該不平衡fg 號端1512之間。元件符號1514及1518表示反射器。

如上所述，當該表面聲波被設定爲沿圖14中箭頭X 所示方向傳播時，在第一表面聲波濾波器1501中，在該表 ..... .；；面聲波傳播方向上前面出現的IDT1505係連接到不平衡信號端1512。於第二表面聲波濾波器1513中，配置在表面聲波方向起點處的IDT1515係連接到不平衡信號端1512。利用這種配置，第一表面聲波濾波器1501相對於第二表面聲波濾波器1513具有180度的相位差。因此，在該較佳實施例中，第一表面聲波濾波器1501 的一個邊緣及第二表面聲波濾波器1513的一個邊緣彼此相互連接到一起，並連接到不平衡信號端1512上。第一及第二表面聲波濾波器1501及1513的中心IDT1504及1516 中每一個的一個邊緣係連接到該第一及第二平衡信號端。結果是，在該表面聲波濾波器裝置中，輸入阻抗及輸出阻抗係相等且提供平衡-不平衡轉換功能。在該第三較佳實施例中，與第一及第二較佳實施例類似，增加到該第一及第二平衡訊號端1510及1522上的寄生電容基本上相等。因此，與第一及第二較佳實施例一樣，由於該幅値平衡及相位平衡得到了改善，所以，通帶以 23 本紙張尺度適用中關家標準(CNS)A4規格（210 X 297公爱) ~ --------|丨！亀--------tr---------04 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 1282662 ____B7______ 五、發明說明（4 ) 外的衰減被有效地增加了。圖14所示的表面聲波濾波器裝置1500使用3-IDT型的表面聲波濾波器1501及1513。但是，如圖15所示，也可以使用5-IDT型的表面聲波濾波器1501A及1513A。在圖15所示的表面聲波濾波器裝置1500A中’在沿該表面聲波傳播的方向上，如圖14所示，在IDT1503及 1505以及IDT1515及1517之外側額外配置了 IDT1531、 1532、1533及1534。除了這種配置以外，表面聲波濾波器裝置1500A最好與圖14所示的較佳實施例相同。在第三較佳實施例中，每個縱向藕合諧振器型表面聲波濾波器的 IDT的數量沒有被限制在指定的一個。另外，如圖16所示，兩個第一及第二表面聲波濾波器可用於提供具有4個元件結構的表面聲波濾波器裝置。在圖16所示的表面聲波濾波器裝置1500B中，連接了兩個第一表面聲波濾波器1501及1501A以及兩個第二表面聲波濾波器1513及1513A，用於產生具有4個元件結構的表面聲波濾波器裝置。與上述第一及第二較佳實施例類似，在該第三實施例中及該第一及第二表面聲波濾波器中，輸入及輸出阻抗中的一個最好約爲輸出及輸入阻抗中一個的4倍。第二表面聲波濾波器相對於第一表面聲波濾波器的相位差爲180度。另外，21"1個第一及第二表面聲波濾波器彼此相互連接 ’其中，η是一個等於或大於1的整數。總之，2n個表面聲波濾波器被用於構成本發明的表面聲波濾波器裝置。類 ________24_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------m (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

« — — — — — — II — 11111— — — — — — — 丨 — III —--I I 1282662 A7 ____B7____ 五、發明說明（V>/) 似的，增加到該第一及第二平衡信號端上的寄生電容之間的差異可以被減少，藉此增加通帶以外的衰減。第一到第三較佳實施例中的每一個最好係使用由40± 5度、傳播平面與Y軸垂直、傳播方向爲X軸的LiTao3製成的基板（未示出）。但是’本發明所使用的基板並不侷限於這種壓電基板。例如，本發明可以使用由64到72度、傳播平面與Y軸垂直、傳播方向爲X軸的LiNbo3形成的基板或由41度、傳播平面與Y軸垂直、傳播方向爲X軸的LiNb〇3形成的基板，或由其他適當材料形成的基板。利用這種配置，也可以獲得上述相同的優點。圖Π示意性地示，出了一個方塊圖，用於表示一通信設備160，其至少包括根據上述本發明較佳實施例的表面聲波濾波器裝置其中之一。在圖17中，收發雙工器162被連接到天線ι61上。在收發雙工器162及接收側混頻器163及163a之間，連接有開關SW、RF級的表面聲波濾波器164及放大器165及 165a。另外，IF級的表面聲波濾波器169及169a連接到混頻器163及163a上。在收發雙工器ία及發射側混頻器 166之間’連接有放大器167及RF級的表面聲波濾波器 168 ° 當表面聲波濾波器164被倂入到通信設備160中時，可以適當地使用根據上述本發明較佳實施例任何一個的表面聲波濾波器裝置。如上所述，在根據本發明較佳實施例的表面聲波濾波 25 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 x 297公釐) -- — — — IIIIIIII1— — — — — — — I— — 111 — !! — — — — — — — — — — — — — — — — — — Γ请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1282662 A7 ------B7_____ 五、發明說明（4 ) 器裝置中，在每一第一及第二表面聲波濾波器中，輸入及輸出阻抗中的一個最好是另一個阻抗的約4倍。另外，該第二表面聲波濾波器相對於該第一表面聲波濾波器的相位差係爲180度。另外，2η“個第一及第二表面聲波濾波器係連接在不平衡信號端及第一平衡信號端之間以及不平衡信號端及第二平衡信號端之間。因此，增加到第一及第二平衡信號端上的寄生電容之間的差異係大大地減小，藉此 ’可以有效地改善該幅値平衡及相位平衡。結果是，在具有平衡-不平衡轉換功能及相等輸入及輸出阻抗的表面聲波濾波器裝置中，通帶以外的衰減可以有效地增加。以上說明了本發明較佳實施例的同時，應當理解，於不背離本發明範疇及精神之前提下，熟悉本項技術者將會了解所做之修改及變化。因此，本發明的範圍將僅由申請專利範圍加以界定。本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I 訂·---------線 --

Claims

Α8 Β8 C8 D8 六、申請專禾〗鈴[fl 第090133171號專利申請案 ^LU 申請專利範圍替換本 1·一種具有基本上相等輸入及輸出阻抗的表面聲波濾波器裝置，該濾波器裝置包括：一個不平衡信號端；第一及第二平衡信號端；連接在該不平衡信號端及該第一平衡信號端之間的2"1 個第一表面聲波濾波器，其中，η是一個等於或大於1的整數；以及連接在該不平衡信號端及該第二平衡信號端之間的21^1 假第二表面聲波瀘波器；其中，該第一及第二濾波器中每一個的輸入及輸出阻抗中的一個近似等於另一個阻抗的4倍；該第二表面聲波瀘波器相對於該第一表面聲波濾波器的相位差180度；第一表面聲波濾波器與第二表面聲波濾波器以並聯之方式連接於不平衡信號端；且不平衡信號端之阻抗大致等於第一、二平衡信號端之阻抗的總和。 2. 根據申請專利範圍第L項之表面聲波濾波器裝置，其中，該第一及第二表面聲波濾波器中的每一個都具有複數個在表面聲波傳播方向上配置的叉指式換能器，且該叉指式換能器中的至少一個被在電極指叉指寬度方向上分成兩個相等的部分，以便界定彼此相互串聯的第一及第二叉指式換能器部分。 3. 根據申請專利範圍第1項之表面聲波濾波器裝置， .....................!等..............1Τ.....................t (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1282662 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍其中，該第一及第二表面聲波濾波器中的每一個都具有一種結構，在這種結構中，具有基本上相等輸入及輸出阻抗1 的預先構成的表面聲波濾波器係配置成，在電極指叉指寬度方向上至少有一個叉指式換能器被分成兩個相等的部分 ’以便界定第一及第二叉指式換能器部分。 4·根據申請專利範圍第3項之表面聲波濾波器裝置’ 其中，該預先構成的表面聲波濾波器是一個縱向藕合的諧振器型表面聲波濾波器。 _ 5·根據申請專利範圍第4項之表面聲波濾波器裝置’ 其中，該縱向藕合的諧振器型表面聲波濾波器具有三個在該表面聲波傳播方向上配置的叉指式換能器，以及一中心叉指式換能器或在兩側處的叉指式換能器在該電極指叉指寬度方向上被分成兩個相等的部分，以便界定該第一及第二叉指式換能器部分。 6·根據申請專利範圍第1項之表面聲波濾波器裝置，其中，該第一及第二表面聲波濾波器中的每一個都具有複數個叉指式換能器及該複數個叉指式換能器中的至少一個在表面聲波傳播方向上被分成兩個相等的部分，以便界定第一及第二叉指式換能器部分。 7·根據申請專利範圍第6項之表面聲波濾波器裝置，其中，該第一及第二表面聲波濾波器中的每一個都具有一種結構，在這種結構中，配置了一個具有基本上相等輸入及輸出阻抗的預先構成之表面聲波濾波器，從而至少一個叉指式換能器被在表面聲波傳播方向上被分成兩個相等的 (請先閲讀背面之注意事項存塡寫本頁) 装 *1τί 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐) 1282662 综 C8 D8 ---------- —.....—---------- ---- -- —-… … — 六、申請專利範圍部分。 8·根據申請專利範圍第7項之表面聲波濾波器裝置，其中’該預先構成的表面聲波瀘波器是縱向藕合的諧振器型表面聲波濾波器。 9·根據申請專利範圍第8項之表面聲波濾波器裝置，其中’該縱向藕合的諧振器型表面聲波濾波器具有三個叉指式換能器，以及位於中心處的一個叉指式換能器在該表面聲波傳播方向上被分成兩個相等的部分。 .1〇·根據申請專利範圍第2項之表面聲波濾波器裝置，其中，該第一叉指式換能器部分及第二叉指式換能器部分的其中之一係連接到地電位。 11. 根據申請專利範圍第1項之表面聲波濾波器裝置’ 其中，該第一及第二表面聲波濾波器中的每一個都包括叉指式換能器，並具有一種結構，在這種結構中，構造具有複數個叉指式換能器的表面聲波濾波器，使得至少有兩個叉指式換能器彼此串聯。 12. 根據申請專利範圍第11項之表面聲波濾波器裝置，其中，該第一及第二表面聲波瀘波器中的每一個都具有一種結構，在這種結構中，配置了一個具有基本上相等輸入阻抗及輸出阻抗的預先構成之表面聲波瀘波器，以使得該等叉指式換能器中的至少兩個彼此相互串聯連接。 13. 根據申請專利範圍第12項之表面聲波濾波器裝置，其中，該預先構成的表面聲波濾波器是一個縱向藕合的諧振器型表面聲波濾波器。 ‘ 3 t紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 線 1282662 C8 D8 六、申請專利範圍 14. 根據申請專利範圍第13項之表面聲波濾波器裝置，其中，該縱向藕合的諧振器型表面聲波瀘波器具有三個叉指式換能器，且配置在表面聲波傳播方向兩側處的叉指式換能器彼此相互串聯。 15. —種通信設備至少包括一根據申請專利範圍第1項之表面聲波濾波器裝置。 16. 根據申請專利範圍第15項之通信設備，其中，至少一個表面聲波濾波器係一帶通濾波器。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝訂·· 線本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)