专利名称：具有并联连接的多个表面声波滤波器的滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及滤波器，更具体地说，涉及一种具有并联连接的多个表 面声波滤波器的滤波器。
背景技术：
近来，由于移动通信系统的发展，己广泛地使用便携式电话和便携式信息终端。例如，便携式电话终端使用800MHz至1.0 GHz或者1.5 GHz 至2.0 GHz的高频范围。要求移动通信系统中采用的滤波器在通带中具 有低的插入损耗，并在通带外的频率中具有大的衰减。要求便携式电话 终端中使用的发送滤波器在接收频带中具有高的衰减，并且要求便携式 电话终端中使用的接收滤波器在发送频带中具有高的衰减。可以由表面 声波滤波器来形成这些滤波器。日本特开2003-249842号公报公开了一种 具有并联连接的双模滤波器的表面声波滤波器，以改进通带中的插入损 耗。表面声波滤波器的并联连接降低了通带中的插入损耗，但是在增加 通带外的频率中的衰减方面存在困难。可以考虑对并联连接以形成滤波 器的表面声波器件的电极的膜厚度进行优化以改进衰减。但是，滤波器 的阻抗可能偏离目标值，并且劣化了在通带中的插入损耗。如上所述， 难以实现既具有低插入损耗又具有高衰减的滤波器。发明内容鉴于上述情况做出了本发明，本发明提供了一种滤波器，该滤波器 具有并联连接的表面声波滤波器，在通带中具有降低的插入损耗并且在 通带外具有增加的衰减。根据本发明的一方面，提供了一种滤波器，该滤波器包括第一滤
波器，其连接在输入节点与输出节点之间并且是表面声波滤波器；以及第二滤波器，其设置在所述输入节点与所述输出节点之间并且与所述第 一滤波器并联连接，所述第一滤波器的叉指型换能器的电极指的对的总数为Nl，所述第二滤波器的叉指型换能器的电极指的对的总数为N2， Nl大于N2。根据本发明的另一方面，提供了一种滤波器，该滤波器包括第一 滤波器，其连接在输入节点与输出节点之间并且是表面声波滤波器；以 及第二滤波器，其设置在所述输入节点与所述输出节点之间并且与所述 第一滤波器并联连接，所述第一滤波器的叉指型换能器的电极指的对的 总数N1与孔径长度(aperture length)的乘积为NApl，所述第二滤波器 的叉指型换能器的电极指的对的总数N2与孔径长度的乘积为NAp2， NAp2〈NApl。
当结合附图阅读时，根据下面的详细描述，本发明的其他目的、特征和优点将变得更明显，在附图中图1示意性地示出根据本发明第一实施方式的滤波器；图2示意性地示出比较例的滤波器；图3是第一实施方式和比较例的带通特性的曲线图；图4是第一实施方式和比较例的通带的高频侧的衰减的计算结果作为N2/N1的函数的曲线图；以及图5是第一实施方式和比较例的通带的高频侧的衰减的计算结果作为NAp2/NApl的函数的曲线图。
具体实施方式
图1示意性地示出根据本发明第一实施方式的滤波器，图2示意性 地示出滤波器的比较例。图1所示的滤波器100具有例如由LiNb03或 LiTa03制成的压电基板50，在压电基板50上形成有叉指型换能器(ITD) 和反射器。IDT和反射器例如可以是铝的金属膜。滤波器100包括第一
滤波器10、第二滤波器20以及谐振器30和40。第一滤波器10连接在 输入节点Nin和输出节点Nout之间。第二滤波器20连接在输入节点Nin 和输出节点Nout之间并与第一滤波器10并联连接。谐振器30串联连接 在输入节点Nin和输入端子Tin之间。谐振器40串联连接在输出端子Tout 和输出节点Nout之间。滤波器100具有输入端子Tin和输出端子Tout, 输入端子Tin和输出端子Tout分别是不均衡的输入和输出端子。这样构 成的第一实施方式与比较例的不同之处在于第一滤波器IO和第二滤波器 20，如稍后将详细描述的。第一滤波器10是双模滤波器，其中在两个反射器R1之间设置有三 个IDT 11、 12和13。IDT 11和13充当连接到输出节点Nout的输出IDT， 而IDT 12充当连接到输入节点Nin的输入IDT。第二滤波器20包括设置 在两个反射器R2之间的IDT 21、 22和23。 IDT 21和23连接到输出节 点Nout， IDT 22连接到输入节点Nin。即，在滤波器10和20的每一个 中，三个IDT中的可以作为输入IDT或输出IDT的一个IDT设置在可以 作为输出IDT或输入IDT的其他两个IDT之间。谐振器30在两个反射 器R3之间设置有叉指型换能器IDT 30，而谐振器40在两个反射器R4 之间设置有叉指型换能器IDT 40。参照图2，比较例的滤波器102包括第一滤波器12、第二滤波器22、 谐振器30和另一谐振器40。滤波器102与滤波器100的不同在于，第一 滤波器12和第二滤波器22具有相同的结构。更具体地说，在两个反射 器R10之间设置有三个IDT 1、 2禾n 3。 IDT 1禾Q 3连接到输出节点Nout， 而IDT 2连接到输入节点Nin。下面，将给出对第一实施方式中采用的第一滤波器10和第二滤波器 20的结构的描述。现在参照图2进行如下限定。对的数量限定如下由 IDT的输入/输出电极(其连接到输入或输出节点)的单个输入/输出电极 指和IDT的接地电极(其连接到地)的单个接地电极指组成一对。电极 波长A是等于电极节距和2的乘积的长度。梳状电极的孔径长度Ap是由 按照交错形式排列的输入/输出电极指和相邻的接地电极指所限定的交叉 部分的长度。
再回到图1，第一实施方式中的滤波器10的孔径长度Apl为93 iim。 IDT 11、 12和13的对的数量分别等于11.5、 35.5和32.5，其电极波长分 别大约等于2.3 "m、 2.33 um和2.33 Um。第二滤波器20的孔径长度 Ap2为71 um。 IDT21、 22和23的对的数量分别等于6.5、 11.5禾tl 5.5， 其电极波长分别大约等于2.32 Um、 2.3 um和2.34 um。谐振器30的 孔径长度为67 Pm，对的数量为83，电极波长大约为2.28 n m。谐振器 40的孔径长度为59 um，对的数量为118，电极波长大约为2.28 um。参照图2，比较例的第一滤波器12和第二滤波器22中的每一个的 孔径长度Ap都是80 wm。 IDT 1、 2和3的对的数量分别是14、 44和 14，其电极波长分别大约是2.3 um、 2.33 P m和2.3 u m。谐振器30 和40中的每一个分别具有80 "m的孔径长度、200的对数量、以及大 约2.29 um的电极波长。在第一实施方式中采用的第一滤波器10的IDT 11、 12和13的对的 总数N1等于79.5，其孔径长度Apl等于93 y m。第二滤波器20的对 的总数N2等于23.5，其孔径长度Ap2等于71 um。因此，N2/N1 = 0.3并且Ap2/Apl = 0.76。假设NApl是第一滤波器10中的对的总数N1与孔径长度Apl的乘 积，NAp2是第二滤波器20中的对的总数N2与孔径长度Ap2的乘积， 获得下式NAp2/NApl = 0.26。将第一实施方式的滤波器100和比较例的滤波器102的对的数量和 孔径长度设计为在输入节点Nin与输出节点Nout之间具有相同的阻抗， 以实现相同的插入损耗。第一实施方式的第一滤波器10具有大约60 Q 的阻抗，第二滤波器20具有大约300 Q的阻抗。比较例的第一滤波器 12和第二滤波器22具有大约100Q的相同阻抗。因此，第一实施方式和 比较例二者在输入节点Nin与输出节点Ncmt之间都具有大约50Q的阻 抗。图3是第一实施方式和比较例的带通特性的曲线图，其中按通带的中心频率对频率进行了归一化。在图3中，实线和虚线分别表示第一实施方式和比较例。第一实施方式和比较例在通带中具有几乎相同的插入损耗。这是因为第一实施方式中的并联连接的第一滤波器IO和第二滤波 器20所形成的阻抗被设置为大致等于比较例中的并联连接的第一滤波器 12和第二滤波器22所形成的阻抗。相反，在通带的高频侧的1.04至1.08 的范围中，第一实施方式的衰减大于比较例的衰减。假设第一实施方式 和比较例的通带是用于发送的，则上述范围可以对应于接收频带。由于 表面声波滤波器的并联连接，第一实施方式能够实现降低的插入损耗， 并且在通带外的频率能够实现增加的衰减。发明人通过改变滤波器10和滤波器20的对的数量和孔径长度而计 算了在通带的高频侧的1.04至1.08的范围中的衰减量，并试图找到上述 范围中的最差衰减量。图4和图5示出了在以下条件下执行的计算的结 果。在48至80的范围内改变第一滤波器10的对的总数N1，在18至73 的范围内改变第二滤波器20的对的总数N2。在27入至52 A的范围内改 变第一滤波器10的孔径长度Apl，在17入至36入的范围内改变第二滤 波器20的孔径长度Ap2。在2 um至2.5 um的范围内改变第一滤波 器10和第二滤波器20的电极波长A 。图4的横轴表示N2/N1，纵轴表 示衰减(dB)。图5的横轴表示NAp2/NApl，纵轴表示衰减(dB)。在图 4和图5中，点是计算的结果，曲线是近似线。位于N2/N1和NAp2/NApl 等于1.00的位置处的圆包围的点与比较例相关，位于N2/N1和 NAp2/NApl接近0.2至0.3的位置处的圆包围的点与第一实施方式相关。 从图4可以看出，衰减在N2/NK1时增加，在N2/N1《0.8时剧烈增 力口。从图5可以看出，衰减在NAp2/NApl < 1时增加，在NAp2/NApl《 0.8时剧烈增加。如图4和5所示，可以通过N2 <Nl或NAp2 <NApl来使得通带的 高频侧的通带外衰减增加。优选的是N2/N1《0.8或NAp2/NApl《 0.8。更优选的是，N2/N1《0.5或NAp2/NApl《0.5。优选的是，谐 振器串联或并联地连接到输入节点Nin和输出节点Nout中的至少一个。 因此可以在通带的高频侧具有衰减极点(attenuation pole)。当谐振器串
联地连接到输入节点Nin时，该谐振器设置在输入节点Nin和输入端子 Tin之间。当谐振器并联地连接到输入节点Nin时，该谐振器设置在输入 节点Nin和地之间。当谐振器串联地连接到输出节点Nout时，该谐振器 设置在输出节点Nout和输出端子Tout之间。当谐振器并联地连接到输出 节点Nout时，该谐振器设置在输出节点Nout和地之间。本发明不限于具体描述的实施方式，而是可以在不脱离本发明的范 围的情况下包括其他的实施方式和改变。例如，通过将第一实施方式中 采用的双模滤波器改变为另一类型的表面声波滤波器，可以得到第二实 施方式。本发明基于2006年7月27日提交的日本专利申请No. 2006-204139，在此通过引用并入其全部内容。
权利要求
1、一种滤波器，该滤波器包括第一滤波器，其连接在输入节点与输出节点之间，并且是表面声波滤波器；以及第二滤波器，其设置在所述输入节点与所述输出节点之间，并且与所述第一滤波器并联连接，所述第一滤波器的叉指型换能器的电极指的对的总数为N1，所述第二滤波器的叉指型换能器的电极指的对的总数为N2，N1大于N2。
2、 根据权利要求1所述的滤波器，其中，N2/N1小于或等于0.8。
3、 根据权利要求1所述的滤波器，该滤波器还包括串联或并联地连 接到所述输入节点和所述输出节点中的至少一个的谐振器。
4、 根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述第一滤波器和所述第 二滤波器是双模滤波器。
5、 根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述第一滤波器和所述第 二滤波器中的每一个都具有充当输入叉指型换能器或输出叉指型换能 器的两个叉指型换能器；以及充当输出叉指型换能器或输入叉指型换能 器的另一换能器，所述另一换能器插在所述两个叉指型换能器之间。
6、 一种滤波器，该滤波器包括第一滤波器，其连接在输入节点与输出节点之间，并且是表面声波 滤波器；以及第二滤波器，其设置在所述输入节点与所述输出节点之间，并且与 所述第一滤波器并联连接，所述第一滤波器的叉指型换能器的电极指的对的总数Nl与孔径长 度的乘积为NApl，所述第二滤波器的叉指型换能器的电极指的对的总数N2与孔径长 度的乘积为NAp2，NAp2〈NApl。
7、 根据权利要求6所述的滤波器，其中，NAp2/NApl小于或等于0.8。
8、 根据权利要求6所述的滤波器，该滤波器还包括串联或并联地连接到所述输入节点和所述输出节点中的至少一个的谐振器。
9、 根据权利要求6所述的滤波器，其中，所述第一滤波器和所述第二滤波器是双模滤波器。
10、 根据权利要求6所述的滤波器，其中，所述第一滤波器和所述第二滤波器中的每一个都具有充当输入叉指型换能器或输出叉指型换 能器的两个叉指型换能器；以及充当输出叉指型换能器或输入叉指型换 能器的另一换能器，所述另一换能器插在所述两个叉指型换能器之间。
全文摘要
本发明提供具有并联连接的多个表面声波滤波器的滤波器。该滤波器包括第一滤波器，其连接在输入节点与输出节点之间，并且是表面声波滤波器；以及第二滤波器，其设置在所述输入节点与所述输出节点之间，并且与所述第一滤波器并联连接。所述第一滤波器的叉指型换能器的电极指的对的总数为N1，所述第二滤波器的叉指型换能器的电极指的对的总数为N2，其中N1大于N2。
文档编号H03H9/64GK101114823SQ20071013908
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月25日 优先权日2006年7月27日
发明者兼田泰文, 大久保功太, 川内治, 水户部整一 申请人:富士通媒体部品株式会社