电学器件与声学器件混合的滤波器及射频前端制造技术

本发明专利技术公开了一种电学器件与声学器件混合的滤波器及射频前端，所述滤波器包括第一混合模块、电学模块和第二混合模块，第一混合模块的输入端为滤波器的输入端，第一混合模块的输出端与电学模块的输入端连接，电学模块的输出端与第二混合模块的输入端连接，第二混合模块的输出端为滤波器的输出端；电学模块用于实现所需的通带范围，第一混合模块和第二混合模块均用于在通带外形成一个或多个靠近通带的传输零点，以增强选择性和滚降。本发明专利技术将电学器件和声学器件进行电路协同设计，可以综合电学器件的宽带优势和声学器件的高选择性优势，在较宽的通带外引入靠近通带的传输零点，同时实现宽带、高选择性和低插入损耗的滤波效果。高选择性和低插入损耗的滤波效果。高选择性和低插入损耗的滤波效果。

【技术实现步骤摘要】
电学器件与声学器件混合的滤波器及射频前端


[0001]本专利技术涉及一种滤波器，尤其是一种电学器件与声学器件混合的滤波器及射频前端，属于射频前端


技术介绍

[0002]对高数据速率和低延迟的需求正在推动5G的发展，使得射频前端面临新的更高频段和更大带宽的设计需求，也对设计滤波器以满足性能、尺寸和成本方面的多样化要求提出了巨大的挑战。一方面，采用LTCC、IPD和贴片电容电感等的纯电学滤波器适用于宽带应用，但难以实现高选择性；另一方面，SAW和BAW等声学滤波器是高选择性滤波的主要技术，但由于滤波器的机电耦合系数有限，很难实现宽带。因此，需要在保证小尺寸的情况下，设计出同时满足宽带、高选择性、低插入损耗等高性能的滤波器。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服上述现有技术的缺点与不足，提供了一种电学器件与声学器件混合的滤波器，该滤波器结合电学滤波器和声学滤波器的优点，在保证尺寸够小的情况下，具有低插入损耗、高带外抑制和高选择性的特点，从而来应对5G时代的发展。
[0004]本专利技术的另一目的在于提供一种射频前端。
[0005]本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种电学器件与声学器件混合的滤波器，包括第一混合模块、电学模块和第二混合模块，所述第一混合模块的输入端为滤波器的输入端，第一混合模块的输出端与电学模块的输入端连接，所述电学模块的输出端与第二混合模块的输入端连接，所述第二混合模块的输出端为滤波器的输出端；所述电学模块用于实现所需的通带范围，所述第一混合模块和第二混合模块均用于在通带外形成一个或多个靠近通带的传输零点，以增强选择性和滚降。
[0006]进一步的，所述电学模块包括一条串联电路和若干条并联电路；所述串联电路的一端与第一混合模块的输出端连接，串联电路的另一端与第二混合模块的输入端连接；所述并联电路的一端为串联电路中的某一节点，并联电路另一端为地。
[0007]进一步的，所述电学模块包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第二电感、第三电感、第四电感和第五电感；所述第一电容、第二电感、第五电感和第六电容依次串联连接，所述第二电容的一端并联在第一电容和第二电感之间，第二电容的另一端接地，所述第三电感的一端并联在第二电感和第五电感之间，第三电感的另一端与第三电容的一端串联连接，所述第三电容的另一端接地，所述第四电感的一端并联在第二电感和第五电感之间，第四电感的另一端与第四电容的一端串联连接，所述第四电容的另一端接地。
[0008]进一步的，所述第一混合模块包括至少一个谐振器单元，所述谐振器单元为串联
主路和/或并联支路的形式，所述串联主路由单个声学谐振器和单个电感串联构成，所述并联支路由单个声学谐振器和单个电感并联构成。
[0009]进一步的，所述声学谐振器为薄膜体声波谐振器，所述薄膜体声波谐振器采用空气腔结构、体硅刻蚀型或者固态装配型结构。
[0010]进一步的，所述第一混合模块包括一个谐振器单元，所述谐振器单元并联在支路中，谐振器单元包括第一声学谐振器和第一电感，所述第一声学谐振器和第一电感并联，谐振器单元的一端同时作为第一混合模块的输入端和输出端，谐振器单元的另一端接地。
[0011]进一步的，所述第二混合模块包括至少一个谐振器单元，所述谐振器单元为串联主路和/或并联支路的形式，所述串联主路由单个声学谐振器和单个电感串联构成，所述并联支路由单个声学谐振器和单个电感并联构成。
[0012]进一步的，所述声学谐振器为薄膜体声波谐振器，所述薄膜体声波谐振器采用空气腔结构、体硅刻蚀型或者固态装配型结构。
[0013]进一步的，所述第二混合模块包括第一谐振器单元和第二谐振器单元；所述第一谐振器单元并联在支路中，第一谐振器单元包括第二声学谐振器和第六电感，所述第二声学谐振器和第六电感并联，第一谐振器单元的一端与电学模块的输出端连接，第一谐振器单元的另一端接地；所述第二谐振器单元串联在主路中，第二谐振器单元包括第三声学谐振器和第七电感，所述第三声学谐振器和第七电感串联，第二谐振器单元的一端与电学模块的输出端连接，第二谐振器单元的另一端为第二混合模块的输出端。
[0014]本专利技术的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：一种射频前端，包括上述的滤波器。
[0015]本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：本专利技术在原有的滤波基础上，通过采取声学器件和电学器件结合的拓扑方式，可以综合电学器件的宽带优势和声学器件的高选择性优势，在较宽的通带外引入靠近通带的传输零点，同时实现宽带、高选择性和低插入损耗的滤波器。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例的电学器件与声学器件混合的滤波器结构框图。
[0018]图2为本专利技术实施例的电学器件与声学器件混合的滤波器电路示意图。
[0019]图3为本专利技术实施例的电学模块的电路示意图。
[0020]图4为本专利技术实施例的电学器件与声学器件混合的滤波器S参数电磁仿真曲线图。
[0021]图5为本专利技术实施例的电学器件与声学器件混合的滤波器通带S参数曲线细节图。
[0022]图6为本专利技术实施例的电学器件与声学器件混合的滤波器在1GHz
‑
3GHz频段部分的S参数曲线细节图。
[0023]图7为本专利技术实施例的电学器件与声学器件混合的滤波器在4.4GHz
‑
5.95GHz频段
部分的S参数曲线细节图。
[0024]图8为本专利技术实施例的电学器件与声学器件混合的滤波器在通带二次谐波频段的S参数曲线细节图。
[0025]图9为本专利技术实施例的电学器件与声学器件混合的滤波器在通带三次谐波频段的S参数曲线细节图。
[0026]其中，10
‑
第一混合模块，20
‑
电学模块，30
‑
第二混合模块，C1
‑
第一电容，C2
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第二电容，C3
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第三电容，C4
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第四电容，C5
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第五电容，C6
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第六电容，L1
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第一电感，L2
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第二电感，L3
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第三电感，L4
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第四电感，L5
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第五电感，L6
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第六电感，L7
‑
第七电感，R1
‑
第一声学谐振器，R2
‑
第二声学谐振器，R3
‑
第三声学谐振器。
具体实施方式
[0027]下面将结合本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电学器件与声学器件混合的滤波器，其特征在于，包括第一混合模块、电学模块和第二混合模块，所述第一混合模块的输入端为滤波器的输入端，第一混合模块的输出端与电学模块的输入端连接，所述电学模块的输出端与第二混合模块的输入端连接，所述第二混合模块的输出端为滤波器的输出端；所述电学模块用于实现所需的通带范围，所述第一混合模块和第二混合模块均用于在通带外形成一个或多个靠近通带的传输零点，以增强选择性和滚降。2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述电学模块包括一条串联电路和若干条并联电路；所述串联电路的一端与第一混合模块的输出端连接，串联电路的另一端与第二混合模块的输入端连接；所述并联电路的一端为串联电路中的某一节点，并联电路另一端为地。3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述电学模块包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第二电感、第三电感、第四电感和第五电感；所述第一电容、第二电感、第五电感和第六电容依次串联连接，所述第二电容的一端并联在第一电容和第二电感之间，第二电容的另一端接地，所述第三电感的一端并联在第二电感和第五电感之间，第三电感的另一端与第三电容的一端串联连接，所述第三电容的另一端接地，所述第四电感的一端并联在第二电感和第五电感之间，第四电感的另一端与第四电容的一端串联连接，所述第四电容的另一端接地。4.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述第一混合模块包括至少一个谐振器单元，所述谐振器单元为串联主路和/或并联支路的形式，所述串联主路由单个声学谐振器和单个电感串联构成，所述并联支路由单个声学谐振器和单个电感并联构成。5.根据权利要求4所述的滤波器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐金旭，章秀银，姚兴晨，李慧阳，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：