宽带滤波器和多工器以及电子设备制造技术

本实用新型专利技术提出一种宽带滤波器和多工器以及电子设备，该宽带滤波器为梯型结构并且包含多个谐振器，包含至少一个第一调节电路和至少一个第二调节电路，其中：第一调节电路是由第一谐振器和第一电感并联而成的并联体，该并联体串联在所述滤波器的串联支路上；第二调节电路是由第二谐振器和第二电感串联而成的串联体，该串联体第一端连接于所述串联支路，第二端接地；所述第一调节电路和所述第二调节电路之间至少存在一个串联谐振器。采用本实用新型专利技术技术方案，有助于在实现宽带滤波器的同时实现滤波器带外抑制的提升。现滤波器带外抑制的提升。现滤波器带外抑制的提升。

【技术实现步骤摘要】
宽带滤波器和多工器以及电子设备


[0001]本技术涉及滤波器
，特别地涉及一种宽带滤波器和多工器以及电子设备。

技术介绍

[0002]近年来的通信设备小型化和高性能趋势的加快，给射频前端提出了更高的挑战。声波谐振器其谐振由机械波产生，而非电磁波作为谐振来源，机械波的波长比电磁波波长短很多，因此，体声波谐振器及其组成的滤波器体积相对传统的电磁滤波器尺寸大幅度减小，在射频通信前端中得到了广泛的应用。
[0003]图1是现有技术中的一种薄膜体声波谐振器结构的切面示意图。如图1所示，在厚度方向(按图中视角即为上下方向)上依次为35空气腔、34顶电极、33底电极和32压电层，它们的重叠区域(如图中虚线之间的区域)为谐振器有效谐振区。图1中其他组成部分如下：
[0004]31：衬底，可选材料为单晶硅、砷化镓、蓝宝石、石英等。
[0005]35：声学镜，此图示意为一空腔。声学镜也可采用布拉格反射层及其他等效形式。
[0006]33：底电极，材料可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等。
[0007]32：压电薄膜层，可选单晶氮化铝，多晶氮化铝、氧化锌，PZT等材料并包含上述材料的一定原子比的稀土元素掺杂材料。压电薄膜的厚度一般小于10微米。
[0008]34：顶电极，材料可选钼、钌、金、铝、镁、钨、铜，钛、铱、锇、铬或以上金属的复合或其合金等，顶电极包含质量负载层。
[0009]图2A为声波谐振器的电路符号，图2B为声波谐振器的等效电学模型，图3为声波谐振器的阻抗频率特性。如图2A至图3所示，在不考虑损耗项的情况下，电学模型简化为Lm、Cm和C0组成的谐振电路；根据谐振条件可知，该谐振电路存在两个谐振频点：一个是谐振电路阻抗值达到极小值时的Fs，将Fs定义为该谐振器的串联谐振频点，另一个是当谐振电路阻抗值达到极大值时的Fp，将Fp定义为该谐振器的并联谐振频点。确定频率条件下，Fp与Fs频率相差越大，谐振器的有效机电耦合系数Kt2越大。
[0010]图4是根据现有技术中的一种宽带滤波器的电路拓扑结构的示意图。在以下的描述中，将该宽带滤波器称作对比例。如图4所示，现有技术中的这种宽带滤波器40在滤波器基本结构(即滤波器输入端T1和输出端T2之间的电感L1、L2和电感L3、L4、L5，以及串联谐振器Se_1、Se_2，并联谐振器Sh_1、Sh_3、Sh_4)的基础上增加了第一调节电路41(由谐振器Se_3和电感L_p1并联组成)和第二调节电路42(由谐振器Sh_2和电感L_p2并联组成)。
[0011]图4所示的结构为滤波器常见的梯形结构，其包含一个串联支路和多个并联支路，串联支路是串联在输入端和输出端之间的部分，图中依次为电感L1、谐振器Se_1至Se_3、电感L2；并联支路是多个并列的支路，它们一端连接于串联支路中，另一端接地，例如图中的谐振器Sh_1和电感L3即为一条并联支路。并联支路也可以具有多端，例如谐振器Sh_3、Sh_4和电感L5组成一个并联支路。
[0012]上述对比例中采用的第一调节电路和第二调节电路具有类似的拓扑结构，如图5所示，图5是图4所示宽带滤波器中的调节电路的拓扑结构的示意图，其中谐振器Res_u与电感L_p并联。图6为图5所示的电路的阻抗频率特性曲线。其中实线为谐振器Res_u的阻抗频率特性曲线，圆圈标记的曲线为图5所示电路中电感L_p等于1.2nH时的阻抗频率特性曲线，矩形标记的曲线为图5所示电路中电感L_p等于0.7nH时的阻抗频率特性曲线。谐振器Res_u并联电感L_p后串联谐振器频点Fs频率不变，并联谐振器频点Fp向高频端移动至Fp_m，同时在低于串联谐振频点Fs处产生一个并联谐振器点Fp_c，并联电感L_p感值越小谐振器Res_u的并联谐振频点Fp向高频端移动的越远，同时新产生的并联谐振器频点Fp_c的频率越高。
[0013]图7所示为图4所示宽带滤波器中的插损频率特性曲线和第一调节电路、第二调节电路的阻抗频率特性曲线。其中实线为对比例插损频率特性曲线，圆圈标记的曲线为对比例中第一调节电路的阻抗频率特性曲线，矩形标记的曲线为对比例中第二调节电路的阻抗频率特性曲线。第二调节电路在通带低频端的高阻抗特性(Fp_c_Unit2附近)使得滤波器在低频端带外抑制较差，第一调节电路的并联谐振频点(Fp_m_Unit1附近)频率较高使得滤波器通带高频端近阻带抑制较差。

技术实现思路

[0014]有鉴于此，本技术提出一种宽带滤波器和多工器以及电子设备，本技术技术方案有助于在实现宽带滤波器的同时实现滤波器带外抑制的提升。
[0015]本技术的技术方案如下：
[0016]一种宽带滤波器，该滤波器为梯型结构并且包含多个谐振器，包含至少一个第一调节电路和至少一个第二调节电路，其中：第一调节电路是由第一谐振器和第一电感并联而成的并联体，该并联体串联在所述滤波器的串联支路上；第二调节电路是由第二谐振器和第二电感串联而成的串联体，该串联体第一端连接于所述串联支路，第二端接地；所述第一调节电路和所述第二调节电路之间至少存在一个串联谐振器。
[0017]可选地，至少一个所述第一电感和至少一个所述第二电感之间存在电磁耦合。
[0018]可选地，所述电磁耦合为互感耦合或电容耦合。
[0019]可选地，第一电感大于第一指定值。
[0020]可选地，所述第一指定值为0.2nH。
[0021]可选地，第一调节电路的串联谐振频点设置在滤波器通带内部。
[0022]可选地，第一调节电路中的谐振器的串联谐振频点低于所述宽带滤波器中其他串联谐振器的串联谐振频点。
[0023]可选地，第一调节电路的第一并联谐振频点设置在滤波器通带外的高频端，第二并联谐振频点设置在滤波器通带外的低频端。
[0024]可选地，第二电感小于第二指定值。
[0025]可选地，所述第二指定值为8nH。
[0026]可选地，第二调节电路中的谐振器的串联谐振频点高于其他并联谐振器的串联谐振频点。
[0027]可选地，第二调节电路的第二串联谐振频点设置在滤波器通带外的高频端，第一串联谐振频点设置在滤波器通带外的低频端。
[0028]可选地，所述谐振器为声波谐振器。
[0029]一种多工器，包含本技术所述的宽带滤波器。
[0030]一种电子设备，包含本技术所述的宽带滤波器，或者包含本技术所述的多工器。
[0031]根据本技术的技术方案，在滤波器的串联支路中加入第一调节电路，并且将串联结构的第二调节电路作为滤波器的一个并联支路，结合合适的参数设计，有助于在实现宽带滤波器的同时实现滤波器带外抑制的提升。
附图说明
[0032]为了说明而非限制的目的，现在将根据本技术的优选实施例、特别是参考附图来描述本技术，其中：
[0033]图1是现有技术中的一种薄膜体声波谐振器结构的切面示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带滤波器，该滤波器为梯型结构并且包含多个谐振器，其特征在于，包含至少一个第一调节电路和至少一个第二调节电路，其中：第一调节电路是由第一谐振器和第一电感并联而成的并联体，该并联体串联在所述滤波器的串联支路上；第二调节电路是由第二谐振器和第二电感串联而成的串联体，该串联体第一端连接于所述串联支路，第二端接地；所述第一调节电路和所述第二调节电路之间至少存在一个串联谐振器。2.根据权利要求1所述的宽带滤波器，其特征在于，至少一个所述第一电感和至少一个所述第二电感之间存在电磁耦合。3.根据权利要求2所述的宽带滤波器，其特征在于，所述电磁耦合为互感耦合或电容耦合。4.根据权利要求1所述的宽带滤波器，其特征在于，第一电感大于第一指定值。5.根据权利要求4所述的宽带滤波器，其特征在于，所述第一指定值为0.2nH。6.根据权利要求5所述的宽带滤波器，其特征在于，第一调节电路的串联谐振频点设置在滤波器通带内部。7.根据权利要求6所述的宽带滤波器，其特征在于，第一调节电路中的谐振器的串联谐振频点低于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：边子鹏，庞慰，
申请(专利权)人：诺思天津微系统有限责任公司，
类型：新型
国别省市：