專利名稱：聲表面波濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于帶通濾波器的聲表面波濾波器(SAW)以及具有這類SAW濾波器的通訊裝置。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及由SAW濾波器部分所提供的SAW濾波器和與在壓電基片上SAW濾波器部分電性能連接的SAW諧振器。
背景技術(shù)：
最新的蜂窩網(wǎng)電話系統(tǒng)，隨著用戶的數(shù)量增加和多種服務(wù)的增加，而要使用增加的頻率范圍。因此，強(qiáng)烈要求能提高SAW濾波器中的通帶帶寬，SAW濾波器作為帶通濾波器廣泛地應(yīng)用于蜂窩網(wǎng)電話的RF級(jí)。
另一方面，要求在整個(gè)頻率頻道中蜂窩網(wǎng)電話的靈敏度是均勻的。因此，在通帶中的插入損耗的變化必須小。
迄今，縱向耦合諧振器模式的SAW濾波器作為帶通濾波器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于蜂窩網(wǎng)電話的RF級(jí)。日本未審查專利申請(qǐng)出版物No.05-183380披露了縱向耦合諧振器模式的SAW濾波器的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠提高通帶的帶寬而減小插入損耗。在這類SAW濾波器中，三個(gè)叉指式換能器(IDTs)設(shè)置在具有大的機(jī)電耦合系數(shù)的64°Y切割X傳播的鈮酸鋰(LiNbO3)基片上，以及IDTs的相鄰指電極的中心到中心的距離(間距)設(shè)定為λ/4，從而提高了通帶的帶寬。
然而，在縱向耦合諧振器模式的SAW濾波器中，當(dāng)增加帶寬時(shí)，在通帶中的插入損耗的均勻性就會(huì)下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是針對(duì)上述討論的問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明，所提供的聲表面波濾波器(1)包括壓電基片(2)，設(shè)置在所述壓電基片(2)上的聲表面波濾波器部分(101)，以及具有到少一個(gè)以聲表面波傳播方向設(shè)置的叉指式換能器(105-101)，和到少一個(gè)與聲表面波部分(101)以并聯(lián)方式電性能連接的聲表面波諧振器(104，204)，使得聲表面波濾波器設(shè)置在輸入端(121)或輸出端(122)和所述的聲表面波濾波器部分(101)之間，其中所述的聲表面波諧振器(104，204)的諧振點(diǎn)或亞諧振點(diǎn)設(shè)置在所述的聲表面波濾波器部分(101)的通帶內(nèi)。
本發(fā)明的實(shí)施例有利于提供具有平衡轉(zhuǎn)換功能SAW濾波器，該濾波器能提高通帶內(nèi)插入損耗的均勻性。同樣，即使由于溫度變化而引起濾波器性能的變化，在通帶內(nèi)的插入損耗的變化也變化得很小。
采用本發(fā)明的SAW濾波器有利于利用SAW諧振器得諧振點(diǎn)和亞諧振點(diǎn)的響應(yīng)來(lái)減小在通帶內(nèi)插入損耗的偏差。
在上述的SAW濾波器中，SAW諧振器的諧振點(diǎn)或亞諧振點(diǎn)與減小SAW濾波器通帶內(nèi)插入損耗的頻率一致。采用這種結(jié)構(gòu)，利用諧振點(diǎn)或亞諧振點(diǎn)可以明顯地減小通帶內(nèi)插入損耗的偏差。
在上述的SAW濾波器中，在將SAW濾波器的諧振點(diǎn)設(shè)置在SAW濾波器部分通帶內(nèi)的情況下，SAW諧振器的Q值可以等于或小于190。采用這種結(jié)構(gòu)，在沒(méi)有SAW諧振器所引起紋波的影響下，可以明顯地減小通帶內(nèi)插入損耗的偏差。
在上述的SAW濾波器中，在將SAW濾波器的亞諧振點(diǎn)設(shè)置在SAW濾波器部分通帶內(nèi)的情況下，SAW諧振器可以包括一個(gè)IDT和反射器，這種反射器以SAW傳播方向設(shè)置在IDT兩邊，以及在IDT和各個(gè)反射器之間的叉指電極的中心到中心的距離為[(0.50～0.80)+0.50n]乘以波長(zhǎng)(n為-1，0，1，2等)，且該波長(zhǎng)由上述IDT的指電極間距所確定。采用這種結(jié)構(gòu)，可以更有效地減小通帶內(nèi)插入損耗的偏差。
采用本發(fā)明的SAW濾波器可以還包括一對(duì)平衡信號(hào)端口和一個(gè)非平衡信號(hào)斷點(diǎn)，從而提供了平衡到非平衡的轉(zhuǎn)換功能。在這種情況下，有可能提供具有平衡到非平衡的轉(zhuǎn)換功能的SAW濾波器，該濾波器可以減小通帶內(nèi)插入損耗的偏差。
本發(fā)明也提供了包括作為帶通濾波器的上述SAW濾波器的通訊裝置。
因此，也有可能獲得具有帶通濾波器所提供的平衡到非平衡的轉(zhuǎn)換功能的通訊裝置，在該裝置中，通帶內(nèi)插入損耗高以及由溫度變化而引起濾波器特性的變化小。因此，這類通訊裝置具有良好的傳輸和接收特性。


圖1表示說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的SAW濾波器的平面圖。
圖2示出了圖1所示SAW濾波器的頻率與振幅的特性。
圖3示出了圖1所示SAW濾波器的頻率與電壓駐波率(VSWR)的特性。
圖4表示用于與第一實(shí)施例比較而準(zhǔn)備的熟悉的SAW濾波器電極結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖5示出了圖4所示的熟悉的SAW濾波器的頻率與振幅的特性。
圖6示出了圖4所示的熟悉的SAW濾波器的頻率與電壓駐波率的特性。
圖7示出了當(dāng)SAW諧振器的一個(gè)IDT指電極的數(shù)目變化時(shí)阻抗特性的變化。
圖8表示通過(guò)變換SAW諧振器的Q值來(lái)變化通帶內(nèi)紋波的出現(xiàn)。
圖9表示第一實(shí)施例的SAW濾波器改進(jìn)例的平面圖。
圖10表示第一實(shí)施例的SAW濾波器另一個(gè)改進(jìn)例的平面圖。
圖11表示說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的SAW濾波器的電極結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖12示出了應(yīng)用于第二實(shí)施例的SAW諧振器的阻抗特性。
圖13示出了通過(guò)改變IDT-反射器的間距來(lái)改變阻抗特性的例子。
圖14示出了通過(guò)改變IDT-反射器的間距來(lái)改變阻抗特性的另一個(gè)例子。
圖15表示說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的SAW濾波器的電極結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖16表示第三實(shí)施例的SAW濾波器改進(jìn)例的平面圖。
圖17表示第三實(shí)施例的SAW濾波器另一個(gè)改進(jìn)例的平面圖。
圖18表示第三實(shí)施例的SAW濾波器又另一個(gè)改進(jìn)例的平面圖。
圖19表示說(shuō)明采用根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)成的SAW濾波器的通訊裝置的方框圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖通過(guò)推薦實(shí)施例來(lái)詳細(xì)討論本發(fā)明。
(第一實(shí)施例)圖1是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的SAW濾波器1的平面圖。在以下實(shí)施例中，在個(gè)人蜂窩網(wǎng)(PCS)傳輸濾波器的范圍內(nèi)來(lái)討論SAW濾波器。
在本實(shí)施例中，采用由40±5°Y切割X傳播鈮酸鋰(LiTaO3)基片制成的壓電基片2。在壓電基片2上，由鋁(Al)電極制成縱向耦合諧振器模式SAW濾波器部分101，和SAW諧振器102，103，和104。SAW諧振器102和103以相互串聯(lián)的方式連接在SAW濾波器部分101和輸入信號(hào)端口121之間。SAW諧振器104與SAW濾波器部分101相并聯(lián)。即，SAW諧振器104連接在輸入端口和接地端口之間。
在SAW濾波器部分101中，IDT 105，106，和107以SAW傳播方向設(shè)置，以及制成反射器108和109使得反射器將IDT 105，106，和107夾在中間。
中間的IDT 106的一端與輸出端口122相連接，而它的另一端口與地電位相連接。IDT 105和106的一個(gè)端口通過(guò)SAW諧振器102和03與輸入端口121相連接，而它們的利益端口與地電位相連接。
為了簡(jiǎn)化討論的目的，在圖1中僅僅顯示了較少數(shù)量的指電極。以下顯示了SAW濾波器部分101的指標(biāo)(其中，在圓括號(hào)中的數(shù)目表示窄間距指電極的數(shù)目，以及由窄間距指電極所確定的波長(zhǎng)由λI2表示，而由正常間距指電極所確定的波長(zhǎng)由λI1表示)IDTs 105，106，和107的叉指長(zhǎng)度W60.6λI1，IDT 105的指電極數(shù)目29(4)，IDT 106的指電極數(shù)目(4)44(4)，IDT 107的指電極數(shù)目(4)29，IDT波長(zhǎng)λI12.06μm，IDT波長(zhǎng)λI21.88μm，反射器波長(zhǎng)λR2.07μm，反射器的指電極數(shù)目100，IDT間距(中心到中心)y0.50λI2，IDT-反射器間距0.50λR，負(fù)載(對(duì)IDT和反射器而言)0.60，和，電極厚度0.080λI1，SAW諧振器102的詳細(xì)設(shè)計(jì)如下叉指長(zhǎng)度W49.1λ，IDT指電極數(shù)目401，波長(zhǎng)λ(對(duì)IDT和反射器而言)2.04μm，反射器的指電極數(shù)目30，IDT-反射器間距0.50λ，負(fù)載(對(duì)IDT和反射器而言)0.60，和，電極厚度0.080λI1，SAW諧振器103的詳細(xì)設(shè)計(jì)如下叉指長(zhǎng)度W40.6λ，IDT指電極數(shù)目241，
波長(zhǎng)λ(對(duì)IDT和反射器而言)1.97μm，反射器的指電極數(shù)目30，IDT-反射器間距0.50λ，負(fù)載(對(duì)IDT和反射器而言)0.60，和，電極厚度0.084λ，SAW諧振器104的詳細(xì)設(shè)計(jì)如下叉指長(zhǎng)度W2.5λ，IDT指電極數(shù)目31，波長(zhǎng)λ(對(duì)IDT和反射器而言)1.99μm，負(fù)載(對(duì)IDT和反射器而言)0.60，和，電極厚度0.083λ。
本實(shí)施例的SAW濾波器的頻率與振幅特性如圖2所示，頻率與電壓駐波率(VSWR)特性如圖3所示。
為了比較，準(zhǔn)備了圖4所示的SAW濾波器501。SAW501的結(jié)構(gòu)類似于圖1所示的SAW濾波器的結(jié)構(gòu)，除了沒(méi)有提供SAW諧振器104。SAW濾波器501在下文中將作為熟悉SAW濾波器的一個(gè)例子。
SAW濾波器501的頻率與振幅特性如圖5所示，頻率與電壓駐波率(VSWR)特性如圖6所示。
在圖2和圖5中，虛線部分顯示了阻抗特性且將在阻抗特性的插入損耗放大到垂直軸右邊所示意的刻度。在圖3和圖6中，S11和S12分別被設(shè)定為輸入VSWR和輸出VSWR。
從圖2和圖5中可以看到，與SAW濾波器501相比，本實(shí)施例SAW濾波器通帶內(nèi)插入損耗的變化要小得多，從而改善了插入損耗的均勻性。更確切地說(shuō)，在PCS傳輸濾波器的1930MHz到1990MHz的頻率范圍內(nèi)，SAW濾波器501的通帶內(nèi)插入損耗的偏差為0.81dB，而本實(shí)施例的SAW濾波器的通帶內(nèi)插入損耗的偏差為0.48dB。即，阻抗特性提高了0.33dB。
本實(shí)施例的通帶內(nèi)最小插入損耗大于SAW濾波器501的最小損耗說(shuō)0.55dB。采用小的插入損耗，即使在通帶內(nèi)的插入損耗偏差在室溫下是小的，但隨溫度的變化它會(huì)增加。在本實(shí)施例中，由于在通帶內(nèi)的最小插入損耗是較大的，所以通帶內(nèi)插入損耗的偏差會(huì)小于熟悉的SAW濾波器501的，即使根據(jù)溫度變化而變化的頻率—與—振幅特性。
由于這一優(yōu)點(diǎn)，因此，與眾所周知SAW濾波器501相比，本實(shí)施例的通帶內(nèi)插入損耗的偏差能夠降低。
在本實(shí)施例中，與SAW濾波器501相比，通帶的帶寬并沒(méi)有明顯地變化。另外，圖3和圖6顯示了本實(shí)施例的通帶內(nèi)最大VSWR類似于眾所周知SAW濾波器501。
即，在本實(shí)施例中，SAW諧振器104，其諧振點(diǎn)在SAW濾波器部分的通帶內(nèi)，它與SAW濾波器部分相并聯(lián)。因此，在沒(méi)有減小通帶帶寬和VSWR的條件下，通帶內(nèi)插入損耗的偏差能夠減小。
以下，參照?qǐng)D7來(lái)討論本發(fā)明的基本原理。
在本實(shí)施例中所使用的多個(gè)SAW諧振器104是為了能將IDT的指電極數(shù)目變化到201，141，81，和21而并不改變其它的設(shè)計(jì)參數(shù)。這類SAW諧振器的阻抗特性如圖7所示。
在SAW諧振器的阻抗特性中出現(xiàn)了諧振點(diǎn)fr和反諧振點(diǎn)fa。通過(guò)減少SAW諧振器的IDT指電極的數(shù)目，就能減小SAW諧振器的Q值，且諧振點(diǎn)fr和反諧振點(diǎn)fa的峰值就會(huì)變得平坦些，如圖7所示。通過(guò)減少IDT指電極的數(shù)目，也使得整個(gè)阻抗特性會(huì)移向更高的阻抗范圍。另外，當(dāng)IDT指電極的數(shù)目設(shè)置為21時(shí)，在阻抗特性中就不會(huì)明顯地出現(xiàn)反諧振點(diǎn)fa，而僅僅只有諧振點(diǎn)fr清楚地出現(xiàn)。因此，除了諧振點(diǎn)fr以外，阻抗實(shí)質(zhì)上變得均勻的。
即，通過(guò)減少IDT指電極的數(shù)目，SAW諧振器可作為電阻器使用，它的電阻在一個(gè)頻率下可變得很小而在其它頻率下卻是恒定的。通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定IDT指電極數(shù)目的參數(shù)也就能夠得到這樣的阻抗特性。
在本實(shí)施例中，上述討論的SAW諧振器與SAW濾波器部分相并聯(lián)，并且最好頻率能對(duì)應(yīng)于最小阻抗，即，SAW諧振器的諧振點(diǎn)fr實(shí)質(zhì)上是與SAW濾波器部分的插入損耗變化到最小的頻率相一致。采用這樣的結(jié)構(gòu)，通帶內(nèi)的插入損耗會(huì)有所增加，且在整個(gè)通帶內(nèi)的插入損耗的偏差能夠明顯改善。
由于SAW諧振器的阻抗移向了更高的阻抗范圍，所以在通帶內(nèi)的VSWR和通帶的帶寬不會(huì)反過(guò)來(lái)受到影響的。
從上述的討論中可以看到，要求與SAW濾波器部分并聯(lián)的SAW諧振器具有比眾所周知SAW諧振器更小的Q值。如果Q值足夠大的話，在通帶內(nèi)會(huì)出現(xiàn)紋波，這會(huì)增加通帶內(nèi)插入損耗的偏差。如果采用變化Q值來(lái)設(shè)計(jì)參數(shù)的話，就必須考慮各種各樣的因素，例如，指電極的數(shù)目，反射器或IDT的金屬鍍的比率，電極的厚度，以及電極的材料。因此，在一些特殊的情形下，就不能確定出所有因素的最佳范圍。
另外，通過(guò)校對(duì)由Q值變化而引起紋波的變化，在確定約束紋波的影響的同時(shí)，在Q值最佳范圍內(nèi)的通帶內(nèi)插入損耗能夠減小。其結(jié)果如圖8所示。在圖8中，垂直軸表示了紋波水平，它指示了在SAW濾波器的通帶中心出現(xiàn)SAW諧振器紋波所引起的衰減—與—頻率特性中的垂度。
從圖8中可以看到，當(dāng)SAW諧振器的Q值等于或小于190時(shí)，在0.81dB或低于0.81dB的范圍內(nèi)包含著紋波，這等于在眾所周知SAW濾波器501插入損耗的變化。即，為了減小眾所周知SAW濾波器501插入損耗的偏差，與眾所周知SAW濾波器501相比，通過(guò)利用與縱向耦合諧振器模式的SAW濾波器并聯(lián)的SAW諧振器的諧振點(diǎn)，SAW諧振器Q值應(yīng)該設(shè)置等于或小于190。
雖然在第一實(shí)施例中，只有SAW諧振器104與SAW濾波器部分101相并聯(lián)，但是多個(gè)SAW諧振器可以與SAW濾波器部分101相并聯(lián)。圖9說(shuō)明了第一實(shí)施例的改進(jìn)模式，在該模式中，SAW諧振器104和另外的SAW諧振器104A與SAW濾波器部分101相并聯(lián)。在該改進(jìn)模式中，SAW諧振器104和104A總的Q值應(yīng)該等于或小于190。
圖10說(shuō)明了第一實(shí)施例的另一個(gè)改進(jìn)模式，在該模式中，SAW諧振器104C與SAW濾波器104相串聯(lián)，隨后與SAW濾波器部分101相并聯(lián)。同樣，在該改進(jìn)模式中，SAW諧振器104和104C總的Q值應(yīng)該等于或小于190。
SAW諧振器與SAW濾波器部分相并聯(lián)的結(jié)構(gòu)是眾所周知的，正如日本未審查專利申請(qǐng)出版物No.7-030366中所披露的。然而，在這類結(jié)構(gòu)中，將SAW諧振器與SAW濾波器部分相并聯(lián)的原因是為了能在不增加通帶內(nèi)插入損耗的條件下提高除了通帶以外范圍內(nèi)的衰減。因此，與SAW濾波器部分相并聯(lián)的SAW諧振器的諧振點(diǎn)設(shè)置為與除了能增加衰減的通帶以外范圍內(nèi)的頻率相匹配，且反諧振點(diǎn)可定位在通帶內(nèi)。
與之相反，在本發(fā)明的實(shí)施例中，從減小通帶內(nèi)插入損耗的偏差的觀點(diǎn)出發(fā)，將SAW諧振器與SAW濾波器部分相并聯(lián)。因而，正如以上所申明的，并聯(lián)SAW諧振器的諧振點(diǎn)可設(shè)置在通帶內(nèi)，最好諧振點(diǎn)實(shí)質(zhì)上能與減小通帶內(nèi)插入損耗的頻率相一致。這就增加了在一端的插入損耗，但減小了在另一端通帶內(nèi)的插入損耗的變化。因此，應(yīng)該注意到本發(fā)明實(shí)施例的目的和結(jié)構(gòu)總是不同于眾所周知SAW濾波器的目的和結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，SAW諧振器是與SAW濾波器部分相并聯(lián)的。
另外，只要求少量的并聯(lián)連接SAW諧振器的IDT指電極，且能夠使用較小的SAW諧振器。因此，能夠在不改變整個(gè)SAW濾波器的尺寸條件下漸現(xiàn)通帶內(nèi)插入損耗的偏差。
(第二實(shí)施例)圖11是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例SAW濾波器的電極結(jié)構(gòu)的平面圖。正如第一實(shí)施例的SAW濾波器那樣，在第二實(shí)施例的SAW濾波器中，采用了40±5°Y切割X傳播的LiTaO3(鈮酸鋰)基片，但沒(méi)有顯示，而電極設(shè)置在該基片上。圖11顯示了第二實(shí)施例SAW濾波器的電極結(jié)構(gòu)類似于第一實(shí)施例，除了與SAW濾波器部分101相并聯(lián)的SAW諧振器204的結(jié)構(gòu)。更確切地說(shuō)，在SAW諧振器204中，反射器123和124分別設(shè)置在IDT 120的左邊和右邊。第二實(shí)施例的其它性能類似于第一實(shí)施例，因此，與第一實(shí)施例所相同的元件采用相同的數(shù)目來(lái)指示，且忽略它們的舉例。
除了SAW諧振器204以外的，第二實(shí)施例的元件的詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)類似于第一實(shí)施例。SAW諧振器204的詳細(xì)設(shè)計(jì)如下叉指長(zhǎng)度W2.5λ，IDT指電極數(shù)目101，波長(zhǎng)λ(對(duì)IDT和反射器而言)2.09μm，反射器的指電極數(shù)目10，IDT-反射器間距x0.70λ，負(fù)載(對(duì)IDT和反射器而言)0.60，和，電極厚度0.083λ，圖12說(shuō)明了SAW諧振器204的阻抗特性。從圖12中可以看到在SAW諧振器204的阻抗特性中，除了諧振點(diǎn)fr和反諧振點(diǎn)fa以外，還產(chǎn)生了亞諧振點(diǎn)fc。將亞諧振點(diǎn)fc基本匹配在能減小通帶內(nèi)插入損耗的頻率上，于是就能有所增加通帶內(nèi)的插入損耗，從而，進(jìn)一步減小了通帶內(nèi)插入損耗的變化。在第二實(shí)施例中，因?yàn)橹C振點(diǎn)fr的影響，所以在通帶以外范圍內(nèi)的衰減，例如，在比通帶低的范圍內(nèi)，能夠有效地提高。
正如以上所討論的，SAW諧振器的亞諧振點(diǎn)能夠采用反射器123和124來(lái)產(chǎn)生。通過(guò)變化在IDT和反射器之間指電極的間距能夠調(diào)整頻率位置和亞諧振點(diǎn)fc的水平。圖13說(shuō)明了當(dāng)IDT-反射器的間距x從0.5λ變化到0.7λ時(shí)的阻抗特性。圖14說(shuō)明了當(dāng)IDT-反射器的間距x從0.80變化到1.00λ時(shí)的阻抗特性。
圖13和圖14示出了通過(guò)將IDT-反射器的間距x從0.50λ變化到1.00λ，使得亞諧振點(diǎn)fc的水平降低以及移向諧振點(diǎn)fr的情況。如以上所討論的，通過(guò)變化IDT-反射器的間距x，能夠調(diào)整亞諧振點(diǎn)的頻率位置和水平。
然而，如果亞諧振點(diǎn)的水平過(guò)高，通帶內(nèi)的插入損耗的變化會(huì)不利增加。因此，IDT-反射器的間距x最好能設(shè)置在亞諧振點(diǎn)fc足夠高以減小插入損耗的的范圍內(nèi)，例如，0.50λ到0.80λ的范圍。
當(dāng)IDT-反射器的間距x增加到1.00λ時(shí)，諧振點(diǎn)fr變得不見(jiàn)了，而亞諧振點(diǎn)fc會(huì)變成諧振點(diǎn)，以及還會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)亞諧振點(diǎn)fd。當(dāng)IDT-反射器的間距x進(jìn)一步增加到1.10λ，1.20λ等，亞諧振點(diǎn)fd會(huì)以類似于亞諧振點(diǎn)fc的方式變化。當(dāng)IDT-反射器的間距x增加到1.50λ時(shí)，會(huì)產(chǎn)生另外的亞諧振點(diǎn)。因此，IDT-反射器的間距每間隔0.50λ，就能獲得亞諧振點(diǎn)所提供的優(yōu)點(diǎn)，于是，IDT-反射器的間距x的最佳范圍是[(0.50λ～0.80λ)+0.5n]乘以λ(其中，n為-1，0，1，2，以及其它等)。
在第二實(shí)施例中，變化IDT-反射器的間距，以調(diào)整頻率位置和亞諧振點(diǎn)的水平。然而，可以采用另一種方法，例如，可以將IDT分成兩個(gè)或更多個(gè)IDT部分，且可以調(diào)整在相鄰劃分后IDT部分的指電極之間的間距。另外，可以將反射器分成兩個(gè)或更多個(gè)反射器部分，且可以調(diào)整在相鄰劃分后反射器部分的指電極之間的間距。另外，在IDT和反射器之間少量指電極的間距或負(fù)載可以不同于其它指電極，從而調(diào)整亞諧振點(diǎn)的頻率位置和水平。
(第三實(shí)施例)圖15表示說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例SAW濾波器的電極結(jié)構(gòu)的平面圖。
第三實(shí)施例SAW濾波器的結(jié)構(gòu)類似于第一實(shí)施例，除了縱向耦合諧振器模式的SAW濾波器部分101的中心IDT 106與一對(duì)平衡信號(hào)端口301和302相連接。通過(guò)將SAW濾波器部分101的中心IDT106與一對(duì)平衡信號(hào)端口301和302相連接，便提供了具有平衡—非平衡轉(zhuǎn)換功能的SAW濾波器，其中，輸入端121作為非平衡信號(hào)端使用以及平衡信號(hào)端301和302。
因此，第三實(shí)施例以類似于第一實(shí)施例的方法構(gòu)成，除了提供了平衡—非平衡轉(zhuǎn)換功能。于是，根據(jù)第三實(shí)施例，有可能提供具有平衡—非平衡轉(zhuǎn)換功能且具有小的通帶內(nèi)插入損耗的偏差的SAW濾波器。
在第三實(shí)施例中，SAW濾波器部分101的中心IDT 106與一對(duì)平衡信號(hào)端301和302相連接，如圖15所示。然而，正如圖16所示的，外部電極IDT 105和107也可以與平衡信號(hào)端301和302相連接。另外，正如圖17所示，外部電極IDT 105和107也可以分別與平衡信號(hào)端301和302相連接。在圖17中，SAW諧振器305串聯(lián)在IDT 105的一端和平衡信號(hào)端301之間，而SAW諧振器305A側(cè)串聯(lián)在IDT 107的一端和平衡信號(hào)端302之間。
在另一改進(jìn)結(jié)構(gòu)中，如圖18所示，SAW濾波器部分101和另一個(gè)SAW濾波器部分101A可以相互并聯(lián)在一起，且可以分別與一對(duì)平衡信號(hào)端301和302相連接。在圖18所示的結(jié)構(gòu)中，SAW諧振器305和305A分別串聯(lián)在SAW濾波器部分101和101A的中心IDT 106與平衡信號(hào)端301和302之間。圖16，17，和18所示的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的其它性能類似于第三實(shí)施例，于是也能夠減小通帶內(nèi)插入損耗的偏差。因此，正如第三實(shí)施例那樣，有可能提供具有平衡到非平衡轉(zhuǎn)換功能的SAW濾波器。
在第一到第三實(shí)施例中，都采用了40±5°Y切割X傳播的LiTaO3(鈮酸鋰)基片作為壓電基片使用。然而，在本發(fā)明中，壓電基片并不局限于上述類型的材料，例如，64o-72oY切割X傳播的LiTaO3(鈮酸鋰)基片或41°Y切割X傳播的LiTaO3(鈮酸鋰)基片都可以使用，在這種情況下，也能夠獲得類似于上述實(shí)施例所獲得的優(yōu)點(diǎn)。
雖然，在第一到第三實(shí)施例中，采用了具有三個(gè)IDT的縱向耦合諧振器模式的SAW濾波器部分，但是也可以采用具有更多些IDT或更少些IDT的縱向耦合諧振器模式的SAW濾波器部分。SAW濾波器部分并不局限于縱向耦合諧振器模式的類型，也可采用長(zhǎng)度耦合諧振器模式的類型或橫向模式的類型。
在第一到第三實(shí)施例中，除了SAW諧振器104以外，還使用了與SAW濾波器部分101相串聯(lián)的SAW諧振器102和103。然而，并沒(méi)有提供串聯(lián)的SAW諧振器。即，設(shè)置到少一個(gè)并聯(lián)的SAW諧振器就足夠了，且SAW諧振器的諧振點(diǎn)定位在SAW濾波器的通帶內(nèi)。
圖19是說(shuō)明由采用本發(fā)明的SAW濾波器所提供的通訊裝置的方框圖。
在圖19中，雙工機(jī)162與天線161相連接。SAW濾波器164和放大器165構(gòu)成了RF級(jí)，連接在雙工機(jī)162和接收邊的混頻器163之間。IF級(jí)的SAW濾波器169與混頻器163相連接。同時(shí)，放大器167和SAW濾波器168構(gòu)成RF級(jí)，連接在雙工機(jī)162和發(fā)射邊的混頻器166之間。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所構(gòu)成的SAW濾波器適用于在上述結(jié)構(gòu)的通訊裝置160中用作SAW濾波器164或168。
權(quán)利要求
1.一種聲表面波濾波器，其特征在于，包括壓電基片，聲表面波濾波器部分，設(shè)置在所述壓電基片上，具有到少一個(gè)以聲表面波傳播方向設(shè)置的叉指式換能器，以及到少一個(gè)聲表面波諧振器，與所述的聲表面波濾波器部分以并聯(lián)方式電性能連接，使其設(shè)置在輸入端或輸出端和所述的聲表面波濾波器部分之間，其中，所述聲表面波諧振器的諧振點(diǎn)或亞諧振點(diǎn)設(shè)置在所述的聲表面波濾波器部分的通帶內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的聲表面波濾波器，其特征在于，所述的聲表面波諧振器的諧振點(diǎn)或亞諧振點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上與減小聲表面波濾波器部分通帶內(nèi)的插入損耗的頻率一致。
3.如權(quán)利要求1或2所述的聲表面波濾波器，其特征在于，所述諧振點(diǎn)設(shè)置在所述的聲表面波濾波器部分通帶內(nèi)，且所述聲表面波諧振器的Q值等于或小于190。
4.如權(quán)利要求1或2所述的聲表面波濾波器，其特征在于，所述聲表面波的亞諧振點(diǎn)設(shè)置在所述的聲表面波濾波器部分通帶內(nèi)，且所述的聲表面波諧振器包括叉指式換能器和反射器，所述反射器以聲表面波傳播方向設(shè)置在叉指電極兩邊，在叉指換能器和各個(gè)反射器之間，指電極的中心到中心距離為[(0.50～0.80)+0.50n](n為-1，0，1，2，等)乘以波長(zhǎng)，且該波長(zhǎng)由所述叉指式換能器的指電極間距所確定。
5.如權(quán)利要求1或2所述的聲表面波濾波器，其特征在于，還包括一對(duì)平衡信號(hào)端口和一個(gè)非平衡信號(hào)端口，從而提供了平衡到非平衡的轉(zhuǎn)換功能。
6.一種通訊裝置，其特征在于，采用如權(quán)利要求1或2所述的聲表面波濾波器作為帶通濾波器。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種聲表面波濾波器。到少有兩個(gè)叉指式換能器(IDTs)的縱向耦合諧振器模式SAW濾波器部分設(shè)置在壓電基片上。到少有一個(gè)SAW諧振器與SAW濾波器部分以并聯(lián)方式電性能連接，使其設(shè)置在輸入端口或輸出端口和SAW濾波器部分之間。SAW諧振器的諧振點(diǎn)設(shè)置在SAW濾波器部分的通帶內(nèi)。
文檔編號(hào)H03H9/145GK1391343SQ02124359
公開(kāi)日2003年1月15日 申請(qǐng)日期2002年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月12日
發(fā)明者高峰裕一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所