天线共用器的制造方法
【专利说明】天线共用器
[0001]本申请是申请日为2011年2月17日、题为“天线共用器”的发明专利申请201180004846.7的分案申请，该母案申请对应于2011年2月17日提交的具有相同发明名称的国际申请PCT/JP2011/000869。
技术领域
[0002]本发明涉及具有多个滤波器的天线共用器。
【背景技术】
[0003]近年，W-CDMA(WidebandCode Divis1n Multiple Access:宽带码分多址接入)等进行收发同时通信的通信方式的便携式电话急速普及。随之，双工器等天线共用器的需要也不断增加。另外，作为构成天线共用器的构成的元件，小型化、低背化以及批量生产性方面优良的、SAW (Surface Acoustic Wave:表面弹性波)元件、边界波(Boundary ElasticWave)元件、或者BAW(Bulk Acoustic Wave:体弹性波)元件等成为主流。
[0004]一般而言，天线共用器为了对发送频带的信号和与其高频侧邻接的接收频带的信号进行分频，具有2个滤波器(发送滤波器和接收滤波器)。特别地，作为发送滤波器，采用了将串联共振器与并联共振器梯子状地连接的梯型滤波器。
[0005]例如，3GPP(第三代合作伙伴计划)所规定的频段(band)2中的、发送频带与接收频带的间隔(交叉频带)是20MHz (若以相对频带宽度来表现，则是1.06%)。该间隔与现有的天线共用器所经常使用的、作为频段5的交叉频带的20MHz (相对频带宽度:2.36% )
比较则非常窄。
[0006]为此，为了与该窄的交叉频带对应来确保陡峭性，提出了对发送滤波器的共振器的IDT(Inter Digital Transducer:叉指式换能器)实施加权的技术(例如，参照专利文献I)。
[0007]另外，在梯型滤波器中，还提出了各种使共振器的主要弹性波的传播角不同的技术(例如，参照专利文献2以及专利文献3)。
[0008]然而，专利文献I是以窄带化为目的，并没有公开对像频段2那样，频带宽度为60MHz的宽带的天线共用器进行实现的手段。即，在专利文献I中所记载的天线共用器的发送滤波器中，存在如下课题:若为了充分确保接收频带中的衰减而提高陡峭性，则发送频带宽度反而变窄，宽的发送通过频带中的损失会变大。特别地，频段2中的发送接收通过频带在相对频带宽度上宽3.2%，要以这么宽的发送通过频带来保证小的损失则非常困难。
[0009]认为今后除了频段2，还在频段3以及频段8等中，需要能兼顾宽带的低损耗特性和陡峭的衰减特性的天线共用器。
[0010]然而，在现有公知的技术中，存在若想要以宽带来实现低损耗特性，则不能得到充分的陡峭性这样的课题。
[0011]先行技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特表2001-500697号公报
[0014]专利文献2:日本特开平7-283688号公报
[0015]专利文献3:日本国际公开第2005/060094号
【发明内容】
[0016]本发明鉴于这样的课题而提出，其目的在于，在天线共用器中，兼顾交叉频带中的陡峭性和通过频带中的低损耗特性。
[0017]本发明的天线共用器构成为具有:使第I频带的信号通过的第I滤波器、以及使比第I频带高的第2频带的信号通过的第2滤波器，其中，第I滤波器具有:压电体、形成于压电体之上的保护膜、以及形成于压电体和保护膜之间且使主要弹性波激发的电极，并具备使包含所述电极的多个共振器串联以及并联连接而形成的梯型滤波器，梯型滤波器具有多个串联共振器，多个串联共振器包含:反共振频率最低的串联共振器、以及反共振频率最低的串联共振器以外的其他的共振器，使反共振频率最低的串联共振器的主要弹性波的传播角与其他的共振器的主要弹性波的传播角不同，以使得反共振频率最低的串联共振器的机电耦合系数比其他的共振器的机电耦合系数小。
[0018]另外，本发明的天线共用器是具有使第I频带的信号通过的第I滤波器、以及使比第I频带高的第2频带的信号通过的第2滤波器的天线共用器。第2滤波器具有:压电体、形成于压电体之上的保护膜、以及形成于压电体和保护膜之间且使主要弹性波激发的电极，并具备使包含电极的共振器串联以及并联连接而形成的梯型滤波器。梯型滤波器具有多个并联共振器，多个并联共振器包含:共振频率最高的并联共振器、以及共振频率最高的并联共振器以外的其他的共振器，构成为使共振频率最高的并联共振器的主要弹性波的传播角与其他的共振器的主要弹性波的传播角不同，以使得共振频率最高的并联共振器的机电耦合系数比其他的共振器的机电耦合系数小。
[0019]进而，本发明的天线共用器是具有使第I频带的信号通过的第I滤波器、以及使比所述第I频带高的第2频带的信号通过的第2滤波器的天线共用器。第I滤波器具有:压电体、形成于压电体之上的保护膜、以及形成于压电体和保护膜之间且使主要弹性波激发的电极，并具备使包含电极的多个共振器串联以及并联连接而形成的梯型滤波器。梯型滤波器具有多个串联共振器，多个串联共振器包含:一个串联共振器、以及反共振频率比一个串联共振器高的其他的串联共振器，构成为使一个串联共振器的主要弹性波的传播角与其他的串联共振器的主要弹性波的传播角不同，以使得一个串联共振器的机电耦合系数比其他的串联共振器的机电耦合系数小。
【附图说明】
[0020]图1是本发明的第I实施方式中的、天线共用器的电路示意图。
[0021]图2是本发明的第I实施方式所涉及的、天线共用器中的第I滤波器的示意截面图。
[0022]图3是表示本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器中的第I滤波器的、机电耦合系数的图。
[0023]图4是表示构成本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器中的第I滤波器的、各串联共振器的反共振频率、静电电容、传播角Φ以及机电耦合系数的图。
[0024]图5是表示本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器中的第I滤波器的通过特性的图。
[0025]图6是在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器中的第I滤波器的压电体为欧拉角(0°，-87.5°，0° )的铌酸锂系的情况下的其他的共振器群的频率特性图。
[0026]图7是在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器中的第I滤波器的压电体为欧拉角(0°，-90°，0° )的铌酸锂系的情况下的其他的共振器群的频率特性图。
[0027]图8A是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，使保护膜的膜厚变化时的、快速横波的机电耦合系数(k2)的图。
[0028]图SB是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，使保护膜的膜厚变化时的、快速横波的共振的Q值(Qs)的图。
[0029]图SC是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，使保护膜的膜厚变化时的、快速横波的反共振的Q值(Qa)的图。
[0030]图9A是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，使保护膜的膜厚变化时的、快速横波的机电耦合系数(k2)的图。
[0031]图9B是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，使保护膜的膜厚变化时的、快速横波的共振的Q值(Qs)的图。
[0032]图9C是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，使保护膜的膜厚变化时的、快速横波的反共振的Q值(Qa)的图。
[0033]图1OA是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = -9°的情况下的导纳特性的图。
[0034]图1OB是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = -6°的情况下的导纳特性的图。
[0035]图1OC是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = -3°的情况下的导纳特性的图。
[0036]图1OD是表示本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = 0°的情况下的导纳特性的图。
[0037]图1OE是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = +3°的情况下的导纳特性的图。
[0038]图1OF是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = +6°的情况下的导纳特性的图。
[0039]图1OG是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = +9°的情况下的导纳特性的图。
[0040]图1lA是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = -9°的情况下的导纳特性的图。
[0041]图1lB是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = -6°的情况下的导纳特性的图。
[0042]图1lC是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = -3°的情况下的导纳特性的图。
[0043]图1lD是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = 0°的情况下的导纳特性的图。
[0044]图1lE是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = +3°的情况下的导纳特性的图。
[0045]图1lF是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = +6°的情况下的导纳特性的图。
[0046]图1lG是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，设为Φ = +9°的情况下的导纳特性的图。
[0047]图12A是在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，将压电体设为欧拉角(7°，-87.5° ,8.4° )的铌酸锂、将电极设为膜厚0.03 λ的铜、将保护膜设为其上表面为平坦的膜厚0.35 λ的氧化硅的情况下的其他的共振器群的导纳特性图。
[0048]图12Β是在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，将压电体设为欧拉角(9°，-87.5° , 10.7° )的铌酸锂时的导纳特性图。
[0049]图13是表示本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器的欧拉角(Φ, θ , Φ)中的Φ和Φ的优选范围的图。
[0050]图14是表示在本发明的第I实施方式所涉及的天线共用器的第I滤波器中，使压电体的欧拉角(Φ，θ , Φ)中的Φ从Φ = 1.193 Φ而上下进行变化的情况下的其他的共振器群的瑞利波(Rayleigh wave)的Q