一种滤波器、双工器、多工器以及通信设备的制作方法

本发明涉及半导体器件，具体涉及一种滤波器、多工器以及通信设备。

背景技术：

1、随着移动通信技术的不断发展，频谱复杂化趋势日益加快，目前移动通信中所使用的频段数量已经从2000年初的4个频段大幅增加到今天的50多个频段。

2、频谱的复杂化使得对射频系统性能的要求越来越严苛，良好的射频滤波器性能可以提高射频系统的传输速率、寿命和可靠性，因此对滤波器性能的持续改善有着非常迫切的需求，对滤波器性能的持续改善主要体现在更低的插入损耗、更宽的带宽、更高的带外抑制、更高的滚降、更低的群时延波动、更高的功率容量以及更好的非线性特性。

3、特别地，当宽带信号经过滤波器时，其各个频谱分量的相速不同，滤波器对各频谱分量的响应也不一样，这会引起到达接收端的信号因各频率分量的相移或时延不同而产生相位关系的紊乱，即相位失真。衡量上述相位失真大小的指标是群时延波动，滤波器的群时延波动越小对信号的畸变越小，而滤波器的群时延波动越大对信号的畸变越严重，甚至会出现明显的超调和震荡现象。

4、因此，为了获得更好的滤波器性能，有必要改善滤波器的群时延波动。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供一种滤波器、多工器以及通信设备，至少部分解决现有技术中存在的问题。

2、第一方面，提供了一种滤波器，所述滤波器包括：输入端、输出端、第一谐振器组和第二谐振器组；其中

3、所述第一谐振器组为一个或多个串联谐振器，所述第二谐振器组为一个或多个并联谐振器，其中

4、所述一个或多个串联谐振器中的至少一个谐振器设置有环形凹陷结构，并且所述环形凹陷结构的cgc参数被设置于第一范围内，其中

5、所述环形凹陷结构为设置于谐振器的第一电极上的环形凹陷并且由第一电极上的台阶层形成，并且cgc＝cgw/(2*ts)，其中cgw为所述环形凹陷的宽度，ts为谐振器的第二电极的厚度、压电薄膜层的厚度、第一电极的厚度以及用于形成所述环形凹陷结构的台阶层的厚度之和。

6、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述一个或多个并联谐振器中的至少一个谐振器设置有环形凹陷结构，并且所述环形凹陷结构的cgc参数被设置于第二范围内。

7、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述滤波器还包括带宽拓展单元，所述带宽拓展单元包括第三谐振器组以及与第三谐振器组相互串联的接地电感，所述第三谐振器组中至少有一个谐振器设置有环形凹陷结构，并且所述环形凹陷结构的cgc参数被设置于所述第一范围内。

8、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第三谐振器组中谐振器的谐振频率与第一谐振器组中的谐振器的谐振频率的频率差小于等于滤波器带宽的30％。

9、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述带宽拓展单元中的串联接地电感的感值大于等于2.0nh。

10、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述环形凹陷结构被设置于谐振器的有效谐振区内部。

11、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第一范围为0.25至2.25。

12、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第一范围为0.5至2.0。

13、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第二范围为0至1.25。

14、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第二范围为0至1.0。

15、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述环形凹陷结构的深度在30埃米到150埃米之间。

16、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述滤波器在所述输入端和/或所述输出端还包含lc匹配电路。

17、根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第一谐振器组中的谐振器的环形凹陷结构的cgc大于等于所述第二谐振器组中谐振器的环形凹陷结构的cgc；

18、所述第三谐振器组中的谐振器的环形凹陷结构的cgc大于等于所述第二谐振器组中谐振器的环形凹陷结构的cgc。

19、第二方面，提供了一种多工器，所述多工器包括根据本公开第一方面及其任一实现方式的滤波器。

20、第三方面，提供了一种通信设备，所述通信设备包括根据本公开第一方面及其任一实现方式的滤波器或者根据本公开第二方面所述的多工器。

21、本公开实施例中的滤波器包括输入端、输出端、第一谐振器组和第二谐振器组；其中所述第一谐振器组为一个或多个串联谐振器，所述第二谐振器组为一个或多个并联谐振器，其中所述一个或多个串联谐振器中的至少一个谐振器设置有环形凹陷结构，并且所述环形凹陷结构的cgc参数被设置于第一范围内，其中所述环形凹陷结构为设置于谐振器的第一电极上的环形凹陷并且由第一电极上的台阶层形成，并且cgc＝cgw/(2*ts)，其中cgw为所述环形凹陷的宽度，ts为谐振器的第二电极的厚度、压电薄膜层的厚度、第一电极的厚度以及用于形成所述环形凹陷结构的台阶层的厚度之和。通过本公开的处理方案，改善了滤波器的群时延波动特性。

技术特征：

1.一种滤波器，其特征在于，所述滤波器包括：输入端、输出端、第一谐振器组和第二谐振器组；其中

2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述一个或多个并联谐振器中的至少一个谐振器设置有环形凹陷结构，并且所述环形凹陷结构的cgc参数被设置于第二范围内。

3.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括带宽拓展单元，所述带宽拓展单元包括第三谐振器组以及与第三谐振器组相互串联的接地电感，所述第三谐振器组中至少有一个谐振器设置有环形凹陷结构，并且所述环形凹陷结构的cgc参数被设置于所述第一范围内。

4.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，所述第三谐振器组中谐振器的谐振频率与第一谐振器组中的谐振器的谐振频率的频率差小于等于滤波器带宽的30％。

5.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，所述带宽拓展单元中的串联接地电感的感值大于等于2.0nh。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述环形凹陷结构被设置于谐振器的有效谐振区内部。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述第一范围为0.25至2.25。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述第一范围为0.5至2.0。

9.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述第二范围为0至1.25。

10.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述第二范围为0至1.0。

11.根据权利要求1-5中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述环形凹陷结构的深度在30埃米到150埃米之间。

12.根据权利要求1-5中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器在所述输入端和/或所述输出端还包含lc匹配电路。

13.根据权利要求4所述的滤波器，其特征在于，所述第一谐振器组中的谐振器的环形凹陷结构的cgc大于等于所述第二谐振器组中谐振器的环形凹陷结构的cgc；

14.一种多工器，其特征在于，包括根据权利要求1-13中任一项所述的滤波器。

15.一种通信设备，其特征在于，包括根据权利要求1-13中任一项所述的滤波器或者根据权利要求14所述的多工器。

技术总结
本公开实施例中提供了一种滤波器、多工器以及通信设备，该滤波器包括输入端、输出端、第一谐振器组和第二谐振器组；其中所述第一谐振器组为一个或多个串联谐振器，所述第二谐振器组为一个或多个并联谐振器，其中所述一个或多个串联谐振器中的至少一个谐振器设置有环形凹陷结构，并且所述环形凹陷结构的CGC参数被设置于第一范围内，其中所述环形凹陷结构为设置于谐振器的第一电极上的环形凹陷并且由第一电极上的台阶层形成，并且CGC＝CGW/(2*TS)，其中CGW为所述环形凹陷的宽度，TS为谐振器的第二电极的厚度、压电薄膜层的厚度、第一电极的厚度以及用于形成所述环形凹陷结构的台阶层的厚度之和。通过本公开的处理方案，改善了滤波器的群时延波动特性。

技术研发人员：万晨庚
受保护的技术使用者：北京芯溪半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16