專(zhuān)利名稱(chēng)：表面聲波濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面聲波(SAW)濾波器。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及包括電氣耦合以形成橋路的至少兩對(duì)SAW阻抗元件的SAW濾波器。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)SAW技術(shù)在電子學(xué)和RF領(lǐng)域內(nèi)的若干種應(yīng)用。由于事實(shí)上SAW波長(zhǎng)通常是電磁波長(zhǎng)的1/105，故已找到微型化是重要或理想要求的幾種特殊應(yīng)用場(chǎng)合。這類(lèi)應(yīng)用之一是將SAW濾波器用于無(wú)線電話中，SAW濾波器所特有的小尺寸和重量顯著優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)的，例如陶瓷濾波器，介質(zhì)濾波器和利用靜磁原理的濾波器等。對(duì)這類(lèi)濾波器的一個(gè)要求是它們?yōu)榈屯ǖ模话銥?-3dB的介入損耗。
傳統(tǒng)SAW濾波器的一個(gè)典型實(shí)例是橫向SAW濾波器，其內(nèi)SAW能量在兩個(gè)相隔一定距離的叉指式變換器(IDTs)之間傳遞。該IDTs各包括兩組在一壓電基片表面上形成的電極指。每組中的電極指一般電氣連接在一起并與另一組的電極指處于交叉(叉指)狀態(tài)。就IDT的最簡(jiǎn)單形式而言，一組相鄰指之間的間距是一個(gè)聲波長(zhǎng)，即每周期一指。然而，可能每個(gè)聲波長(zhǎng)(周期)有一個(gè)以上的指，和對(duì)應(yīng)另一組的個(gè)數(shù)。在橫向SAW濾波器中，電磁能量借助壓電效應(yīng)通過(guò)將輸入IDT的靜電場(chǎng)圖耦合到SAW而被轉(zhuǎn)換成SAW能量。SAW濾波器的一個(gè)問(wèn)題是由于由大幅度SAW引起的機(jī)械振動(dòng)削弱了IDT電極指，從而導(dǎo)致濾波器性能變差，使它們的最大輸入功率受限。此外，傳統(tǒng)濾波器具有較高的損耗，對(duì)橫向型SAW濾波器通常大于10dB。類(lèi)似問(wèn)題也出現(xiàn)在SAW諧振型濾波器。
在1988年6月36卷，6期的IEEE MTT，題為“用于蜂窩無(wú)線電系統(tǒng)中800MHz手提電話的微型SAW天線共用器”的文章中揭示了一種提出限制最大輸入功率問(wèn)題的已知濾波器。該已知濾波器利用電氣級(jí)聯(lián)連接的一種已知型號(hào)的SAW IDTs作為以階梯型配置連接的SAW諧振器和傳統(tǒng)電容器。在這種配置中，SAW諧振器基本上為聲音上互不相關(guān)并從概念上被模型化而用作電阻抗元件。模型化和使用SAW諧振器作為阻抗元件是可能的，因?yàn)橹T如SAW諧振器之類(lèi)的SAW元件有一個(gè)部分取決于該SAW諧振器的電極指與SAW機(jī)械振動(dòng)的電一聲相互作用的電阻抗。接近該SAW元件的中心頻率(即，在該頻率下相鄰指的間距為λ/2)，它具有一最大電導(dǎo)納和一個(gè)最小電導(dǎo)納。這兩值分別為該SAW元件的電諧振和反諧振頻率。當(dāng)電阻抗需要大變化時(shí)，必須使電一聲互作用大。因此，采用具有大量電極指對(duì)的SAW元件。傳統(tǒng)SAW諧振器在變換器兩端設(shè)有反射器并可采用大量電極對(duì)，或可選擇采用剛好具有大量指對(duì)的變換器。由于已知濾波器中的SAW諧振器可主要用作集總阻抗，故稱(chēng)它們?yōu)镾AW阻抗元件是方便的。此后當(dāng)提及至少被用在為其電阻抗特性部件中的任何SAW元件(IDT，SAW諧振器或其他的)時(shí)將用該“SAW阻抗元件”術(shù)語(yǔ)。就上文所述的各個(gè)SAW諧振器從模型上可看成串聯(lián)連接的集總阻抗元件，和在SAW諧振器一端口與地之間并聯(lián)連接的傳統(tǒng)電容(靜態(tài)電容CST)。該靜態(tài)電容歸因于SAW諧振器兩電極之間，SAW諧振器的電極間與地之間的電容以及諧振器至諧振器耦合模式與地之間的電容。
該種已知濾波器可工作在高功率下，因?yàn)樵跒V波器通帶中，即，SAW諧振器中心頻率區(qū)中，大部分信號(hào)能量通過(guò)諧振器被電氣傳遞。因此，電極指的能量衰減極微。雖然上述濾波器提出了有限的最大輸入功率問(wèn)題，但帶外，介入損耗范圍通常為20-25dB，這對(duì)許多應(yīng)用場(chǎng)合是不夠的。這種低的介入損耗歸因于在帶外頻率范圍靜態(tài)電容使值得注意的能量部分通過(guò)濾波器傳輸，因?yàn)樵陬l帶外，該濾波器充當(dāng)電容器梯形濾波器。
按本發(fā)明提供的SAW濾波器包括電氣耦合以構(gòu)成橋路的第一對(duì)和第二對(duì)SAW阻抗元件，而第一對(duì)SAW阻抗元件的各SAW阻抗元件的中心頻率不同于第二對(duì)SAW阻抗元件的各SAW阻抗元件的中心頻率，同時(shí)第一對(duì)SAW阻抗元件的靜態(tài)阻抗分量大致相當(dāng)于第二對(duì)SAW阻抗元件的靜態(tài)阻抗分量。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于靜態(tài)電容之故，使輸入到輸出端的傳輸電壓被抵消，從而減小了頻帶外傳輸。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是阻抗元件上幾乎不產(chǎn)生聲能，因此本發(fā)明能處理高輸入功率電平。再者，電極指間的相位關(guān)系變得不是關(guān)鍵的了。因此，該阻抗元件可為簡(jiǎn)單的眾所周知的周期性結(jié)構(gòu)，這就降低了制造電極結(jié)構(gòu)時(shí)所用掩模的復(fù)雜性并增大了制造工藝期間的允差百分比。此外，由于阻抗元件產(chǎn)生的聲能極小，故不會(huì)通過(guò)聲能互相影響，這對(duì)(例如)其頻率特性由反射波間的精確相位平衡所確定的諧振濾波器而言，情況是相反的。因此，各阻抗元件可為簡(jiǎn)單的SAW傳感器或單端口(one-port)諧振器并可將這些元件彼此靠近設(shè)置仍保持互不串音(acoustically independent)。與傳統(tǒng)諧振濾波器相反，包含這類(lèi)阻抗元件的濾波器頻率特性是由這些阻抗元件構(gòu)成的電網(wǎng)絡(luò)所確定。由于降低了對(duì)聲音吸收器的必要性，故這有助于濾波器的小型化以及減少電路的復(fù)雜性。這樣，便可制造出具有改進(jìn)頻率特性與功率處理性的簡(jiǎn)單而可靠的SAW器件，以替代難以設(shè)計(jì)和產(chǎn)量低的耦合型諧振濾波器之類(lèi)的非常復(fù)雜的SAW器件。
通過(guò)將濾波器的第一和第二對(duì)SAW阻抗元件的各SAW阻抗元件的靜態(tài)阻抗設(shè)計(jì)成基本相等，便有可能對(duì)一對(duì)SAW元件的各元件采用同一掩模。
在本發(fā)明一個(gè)最佳實(shí)施例中，第一對(duì)SAW阻抗元件的各SAW阻抗元件的中心頻率與第二對(duì)SAW阻抗元件的各SAW阻抗元件的中心頻率之間的相對(duì)差(fractional difference)大致是基片電-機(jī)耦合系數(shù)K2的一半。這樣一個(gè)最佳實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是濾波器的帶寬可由對(duì)基片材料的適當(dāng)選擇來(lái)確定，因?yàn)閰?shù)K2確定了低損耗下的可獲得的最大通帶。
最好，每個(gè)阻抗元件至少有2/K2電極指對(duì)。其優(yōu)點(diǎn)在于各SAW阻抗元件的電阻抗在接近于其各自中心頻率處有大變化。第一和第二對(duì)阻抗元件的每個(gè)傳感器的各電極指寬大致為各阻抗元件中心頻率的聲波長(zhǎng)的1/4。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于電極指相對(duì)較寬，因而可構(gòu)成高頻濾波器(～2GHz)，而并不使制造工藝期間百分比允差降低至無(wú)法接受的程度。該實(shí)施例應(yīng)與為獲得低損耗性能而電極指通常為λ/8或λ/16的其他類(lèi)型低損耗SAW濾波器來(lái)比較。在這類(lèi)濾波器中，最大頻率受到生產(chǎn)SAW濾波器所用平版印刷工藝的分辨率所限制。
適當(dāng)?shù)?，可將SAW傳感器構(gòu)成簡(jiǎn)單的叉指型SAW傳感器，SAW諧振器或SAW諧振型結(jié)構(gòu)。這類(lèi)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于可將眾所周知的傳感器模式(Patterns)用于本發(fā)明，從而簡(jiǎn)化包含本發(fā)明的濾波器的設(shè)計(jì)。此外，利用SAW諧振器作為阻抗元件的結(jié)構(gòu)能構(gòu)成特別窄帶的濾波器。
可有利地采用變跡叉指電極結(jié)構(gòu)用于本發(fā)明，以使濾波器特性最佳化，例如，減小通頻帶的脈動(dòng)，或?yàn)楫a(chǎn)生窄帶濾波器。
可將依據(jù)上述任一實(shí)施例配置的有阻抗元件的兩個(gè)或更多濾波器彼此電氣地級(jí)聯(lián)耦合，以形成一個(gè)復(fù)合濾波器，可如此構(gòu)成這種裝置以使對(duì)應(yīng)于另一濾波器中一對(duì)阻抗元件的一個(gè)濾波器中的一對(duì)阻抗元件的中心頻率被優(yōu)選以抑制由于另一濾波器中相應(yīng)阻抗元件所引起的復(fù)合濾波器通帶的脈動(dòng)。此外，可這樣構(gòu)成這種復(fù)合濾波器以使其波形因數(shù)相對(duì)于單橋?yàn)V波器得以改進(jìn)。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)懂得為了實(shí)現(xiàn)諸如聲變換器之類(lèi)的功能可以平衡橋式濾波器級(jí)聯(lián)成(例如)叉指IDT那樣的兩端口SAW器件。
為了清楚和完整起見(jiàn)，應(yīng)注意術(shù)語(yǔ)SAW包括類(lèi)似于傳統(tǒng)表面聲波的其他類(lèi)型波，諸如掠過(guò)表面的體(surface skimming bulk)波(SSBWs)，漏泄波和表面橫波(STWs)，和有關(guān)貫穿本說(shuō)明書(shū)的SAWs的介紹包括對(duì)這類(lèi)相似波或同類(lèi)波的介紹。
現(xiàn)僅通過(guò)舉例和參考


本發(fā)明的具體實(shí)施例，附圖中圖1表示a)典型的SAW IDT電極結(jié)構(gòu)，和b)這種電極結(jié)構(gòu)的等效電路;
圖2表示一個(gè)SAW平衡橋式濾波器的示意布局圖;
圖3表示對(duì)中心頻率稍有不同的兩個(gè)傳感器的導(dǎo)納對(duì)頻率的關(guān)系圖;
圖4表示對(duì)一節(jié)橋?yàn)V波器(虛線)和兩節(jié)橋?yàn)V波器(實(shí)線)的傳輸幅度對(duì)頻率的關(guān)系;和圖5表示包含兩個(gè)單橋?yàn)V波器的復(fù)合橋?yàn)V波器的概略布局;和圖6表示包含兩節(jié)的三個(gè)標(biāo)稱(chēng)值完全相同的平衡橋?yàn)V波器的傳輸特性。
圖1a表示一般SAW傳感器1的示意布局圖。相鄰指2a和2b構(gòu)成“指對(duì)”并通常相距為聲波長(zhǎng)(λac)的一半。電極指2a，2b被耦合到構(gòu)成SAW傳感器的電端口的母線3。電極指間的交叉部分(W)定義為傳感器的孔徑，N是指對(duì)數(shù)目。這種SAW傳感器有如圖1(b)所示等效電路。靜態(tài)電容CST是由于鄰指2a，2b，母線和連接導(dǎo)線之間電容引起。串聯(lián)L-C電路表示傳感器1接近其中心頻率ω0的電性能。本申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)最佳結(jié)果是用具有在各端設(shè)置的反射器的SAW傳感器獲得的。
本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示意布局圖示于圖2中。IDT1和IDT2是每對(duì)相同傳感器之一和以傳統(tǒng)電橋電路結(jié)構(gòu)配置。依據(jù)我們先前的術(shù)語(yǔ)，將傳感器IDT1和IDT2稱(chēng)為阻抗元件。
如此選擇每個(gè)阻抗元件中的電極數(shù)目N，使得N≥△V/V)-1，其中(△V/V)是短路SAW速度和開(kāi)路SAW速度之差的比率，并通過(guò)方程K2＝2＊(△V/V)與電-機(jī)耦合參數(shù)K相關(guān)。N受到支承電橋?yàn)V波器的基片的尺寸限制并受到希望減小所謂二階效應(yīng)(second order effects)，即包括在長(zhǎng)構(gòu)件中的聲束的衍射;SAWs的衰減;和電極的有限電阻的限制。
此外，電極孔徑W和電極數(shù)滿足條件ωCSTWN≥maxm(rin,rout)-1其中ω是阻抗元件的中心頻率，CST是每單位長(zhǎng)度電極的靜態(tài)電容和rin，rout分別為橋式濾波器的輸入和輸出負(fù)載，最好ωCSTWN 該條件導(dǎo)致失配損耗的減小。
橋式濾波器電路的一個(gè)重要因素是兩對(duì)阻抗元件的中心頻率是不同的。阻抗元件的中心頻率是由其電極的周期數(shù)(P)來(lái)確定的。在本實(shí)施例中，周期之間的差確定了中心頻率之差并滿足下列關(guān)系。
1/2 (△V)/(V) ≤ (P1-P2)/(Pav) ≤ 3/2 (△V)/(V)其中P1P2和Pav分別為第一和第二IDT中的電極周期數(shù)及它們的平均值。若將周期之差(P1-P2)選擇成使在相同頻率處一對(duì)阻抗元件為最大導(dǎo)納而另一對(duì)阻抗元件為最小導(dǎo)納則獲得該橋式濾波器通帶中低損耗及低波動(dòng)的最佳結(jié)果。每個(gè)阻抗元件的總靜態(tài)電容由NCSTW給定，而且將阻抗元件IDT1和IDT2設(shè)計(jì)成使它們大致具有相等的靜態(tài)電容是一件簡(jiǎn)單的事。
在某些情況下，例如，對(duì)于窄帶器件，利用其他可能性去轉(zhuǎn)移諧振頻率可能為優(yōu)點(diǎn)。該轉(zhuǎn)移可利用下列方法獲得a)改變?cè)?對(duì)元件1的m/p比值;
b)同時(shí)改變孔徑和電極數(shù);
c)在傳感器和反射器之間和/或IDT內(nèi)部引入不同寬度的縫隙;
d)改變反射器的數(shù)目(這對(duì)校正器件特性的形狀也可能是有用的)。
所建議方法的組合是可能的。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是頻率的小變化是可能的，而且雖然IDTs具有不同的諧振頻率，但能使所有IDTs具有相同的寄生電容。
圖3表示對(duì)按照前述規(guī)范并支承在64-LiNbO3基片上的兩個(gè)不同IDT的導(dǎo)納絕對(duì)值對(duì)頻率的曲線。選擇電導(dǎo)幅度的兩個(gè)峰值位置以使其獲得所需的濾波器帶寬。
在本實(shí)施例中IDT1和IDT2的中心頻率之差已經(jīng)如此選擇，以致它們各自的導(dǎo)納曲線相交于橋式濾波器的輸入負(fù)載和輸出負(fù)載相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)納處。當(dāng)然，該輸入和輸出負(fù)載可不必需相等。
在輸入和輸出負(fù)載不等(γin≠γout)的電路中，為使輸入負(fù)載和輸出負(fù)載匹配，可通過(guò)適當(dāng)?shù)刈儞Qγin和γout來(lái)設(shè)計(jì)橋式濾波器減小介入損耗然而，若γin和γout差別很大則失配損耗是不可避免的。
典型地，如此選擇壓電基片和阻抗元件的設(shè)計(jì)，以使IDT導(dǎo)納的峰值幅度是IDT′S的靜態(tài)電容所造成的導(dǎo)納的10至100倍。該比值越高，可達(dá)到的介入損耗就越小。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)一所需IDT中心頻率，通過(guò)適當(dāng)選擇基片材料，指對(duì)N的周期數(shù)和數(shù)目以及孔徑W，以滿足這些設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是簡(jiǎn)明的。
該橋式濾波器以下列方式操作。當(dāng)具有橋式濾波器通帶外頻率的信號(hào)加到橋式濾波器輸入端時(shí)，該信號(hào)在濾波器兩臂之間被分配。由于傳感器IDT1和IDT2的靜態(tài)電容是相等的，故該信號(hào)在橋式濾波器兩臂間被等分并在濾波器輸出端見(jiàn)到的是零信號(hào)。這樣，對(duì)于頻帶外信號(hào)，靜態(tài)電容效應(yīng)被平衡而通過(guò)濾波器只有低的傳輸。
然而，若輸入信號(hào)頻率處于通帶內(nèi)時(shí)，則傳感器IDT1和IDT2的導(dǎo)納是不同的(由于SAW產(chǎn)生)，從而使輸入信號(hào)在每個(gè)橋臂內(nèi)遇到不同的導(dǎo)納序列。參考圖3，IDT2的電反諧振頻率發(fā)生在接近IDT1電諧振頻率的頻率而電橋嚴(yán)重不平衡。在電反諧振時(shí)，IDT的電導(dǎo)是低的，因此頻率為對(duì)應(yīng)于IDT2的電反諧振的ω1的信號(hào)會(huì)呈現(xiàn)低的電導(dǎo)。然而，ω1是IDT1的電諧振頻率，因此該信號(hào)在包含IDT1的臂中會(huì)呈現(xiàn)高電導(dǎo)，同時(shí)該信號(hào)會(huì)通過(guò)包含阻抗元件IDT1的臂到達(dá)濾波器的輸出。在IDT2的諧振頻率ω2，或IDT1的反諧振頻率ω3該電橋也強(qiáng)烈不平衡，因?yàn)閮杀蹖?duì)中一臂對(duì)比另一臂對(duì)有較低阻抗。然而，與頻率為ω時(shí)的情況相反，在這些頻率下，橋臂之一有接近于輸入和/或輸出負(fù)載γin，γout的阻抗。這樣，在這些頻率下出現(xiàn)某些損耗。所以，最大通帶受頻率ω2和ω3所限，最低損耗可在處于導(dǎo)納曲線1和2的交點(diǎn)(圖3中標(biāo)為A和B)之間的頻率范圍內(nèi)獲得。
在橋式濾波器通帶內(nèi)，在接近一對(duì)IDTs的電諧振頻率處與橋式濾波器的輸入-輸出導(dǎo)納相比較，一對(duì)IDT的電導(dǎo)很高，這意味著僅僅一小部分輸入信號(hào)電壓被加至IDTs。(該電壓在輸入，輸出與粗略正比于阻抗值的網(wǎng)絡(luò)元件之間分配)。在此情況下能量從輸入轉(zhuǎn)至輸出基本上以象傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中和傳輸線中一樣以電能形式發(fā)生。
在帶除點(diǎn)，阻抗元件傳感器的導(dǎo)納是低的，橋路中的電流也是低的。這樣包含在SAW元件中的每一處的能量流量是低的。最后，在頻率阻帶范圍內(nèi)，SAW不被激勵(lì)，因?yàn)椴ㄐ芜_(dá)不到同步，阻抗元件僅僅是電容性的。
由于事實(shí)上，在IDT諧振頻率附近，幾乎所有的信號(hào)能量是通過(guò)IDT電傳送的，故幾乎不產(chǎn)生SAW，電極指的機(jī)械振動(dòng)也極小。這樣，有可能在不損害電極結(jié)構(gòu)的情況下，在高信號(hào)功率下使用橋式濾波器。
在圖4中，虛線表示就單橋?yàn)V波器電路而言的介入損耗對(duì)頻率的關(guān)系。該橋路利用各有150對(duì)單電極(孔徑約為25μm，周期≈5μm)的兩對(duì)IDT。正如可從圖4a)見(jiàn)到的，該通帶有較差的波形因數(shù)。圖4b)，表示圖4a)所示通帶的放大視圖，示出存在于通帶內(nèi)的波動(dòng)高度。該前述濾波器特性可通過(guò)級(jí)聯(lián)各橋式濾波器得以改進(jìn)，從而構(gòu)成一個(gè)包含各橋式濾波器的復(fù)合濾波器。特別是，濾波器通帶脈動(dòng)可通過(guò)偏移該復(fù)合濾波器的相鄰濾波器節(jié)中相應(yīng)阻抗元件的中心頻率而得以減小。這種頻率偏移是由相應(yīng)阻抗元件的周期間的小差別來(lái)確定的。
(△P)/(Pav) ～0.5 (△f)/(fav)其中△f是各個(gè)橋路之一中通帶的脈動(dòng)周期，而fav和Pav分別是各橋路之一的平均頻率和平均周期。
圖4中，實(shí)線表示具有串聯(lián)連接的兩個(gè)橋式濾波器節(jié)和對(duì)應(yīng)阻抗元件對(duì)的中心頻率有小差別的濾波器頻率特性，以抑制通帶中的脈動(dòng)。正如從實(shí)線可見(jiàn)，復(fù)合濾波器特性的波形因數(shù)已相對(duì)單橋?yàn)V波器特性的波形因數(shù)得到改善而且通帶邊緣陡峭得多。
圖5示出可用于構(gòu)成一種含有兩個(gè)級(jí)聯(lián)橋式濾波器的濾波器的一般簡(jiǎn)要拓?fù)洳季?topological layout)。為避免另一個(gè)阻抗元件產(chǎn)生的SAW被一阻抗元件吸收，可將聲吸吸器置于阻抗元件之間。另一可選方案是可將阻抗元件彼此相互設(shè)置以使它們處于不同的聲通道內(nèi)。
用圖6舉例說(shuō)明了按本發(fā)明設(shè)計(jì)和制造的濾波器的制造可重復(fù)性和可靠性。圖6示出在64°LiNbO3上制成和有兩對(duì)基本相等的阻抗元件(傳感器)的三個(gè)標(biāo)稱(chēng)值完全相同的平衡濾波器橋路的傳輸特性。第一對(duì)阻抗元件各有16.32μm的中心波長(zhǎng)，每周期4個(gè)電極指，指交叉寬度(孔徑)為7.35λ和長(zhǎng)度為195λ。第二對(duì)阻抗元件各有16.00μm的中心波長(zhǎng)，每周期4個(gè)電極，指交叉寬度(孔徑)為7.50λ和長(zhǎng)度為207λ。
包含兩對(duì)元件的傳感器之間的長(zhǎng)度差異是設(shè)計(jì)誤差，并清楚顯現(xiàn)其本身在圖6所示傳輸特性的阻帶中的較低抑制電平(-50dB)。
正如從圖6可見(jiàn)，要區(qū)分一線以上的線幾乎是不可能的，該圖表明3個(gè)濾波器以幾乎完全相同的方式工作，因而根據(jù)本發(fā)明制造的濾波器有高度重復(fù)性和可靠性。圖6還示出介入損耗為～4dB和在阻帶內(nèi)的衰減為～45dB。人們期望修正了設(shè)計(jì)誤差的新濾波器具有-70dB的阻帶損耗。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對(duì)本發(fā)明作出各種變更和改型。例如，阻抗元件可為能被制成窄帶濾波器的SAW諧振器型。另一方面可用交指型叉指?jìng)鞲衅?。此外，可采用變跡傳感器，以進(jìn)一步抑制通帶內(nèi)的波動(dòng)和用于設(shè)計(jì)窄帶器件。
鑒于上述說(shuō)明，顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可能在本發(fā)明范圍內(nèi)作出各種改型。特別是，術(shù)語(yǔ)SAW包括類(lèi)似于傳統(tǒng)表面聲波的其他類(lèi)型波，諸如掠過(guò)的體波(skimming bulk waves)(SSBW)，漏波和表面橫波(STW)。
本發(fā)明揭示的范圍包括本文明顯地或暗示地所揭示的特點(diǎn)或任何加以推廣的任何新特點(diǎn)或其組合，無(wú)論其是否與本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)有關(guān)或緩解由本發(fā)明提出的任何或所有問(wèn)題有關(guān)。本申請(qǐng)人由此提請(qǐng)注意在本申請(qǐng)或由本申請(qǐng)導(dǎo)出的任何進(jìn)一步申請(qǐng)進(jìn)行期間，新的權(quán)利要求書(shū)可對(duì)這類(lèi)特點(diǎn)加以闡明。
權(quán)利要求
1.一種包含電氣耦合以構(gòu)成橋路的第一對(duì)和第二對(duì)SAW阻抗元件的SAW濾波器，其中第一對(duì)SAW阻抗元件的各SAW阻抗元件的中心頻率不同于第二對(duì)SAW阻抗元件各SAW阻抗元件的中心頻率，而且第一對(duì)SAW阻抗元件的靜態(tài)電容分量基本上等于第二對(duì)SAW阻抗元件的靜態(tài)電容分量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的SAW濾波器，其特征在于第一和第二對(duì)SAW阻抗元件的每個(gè)SAW阻抗元件的靜態(tài)電容基本上是相等的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的SAW濾波器，其特征在于第一對(duì)阻抗元件的各SAW阻抗元件的中心頻率與第二對(duì)阻抗元件的每個(gè)SAW阻抗元件的中心頻率之相對(duì)(比例)差基本上是基片的電-機(jī)耦合系數(shù)K2的一半。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的SAW濾波器，其特征在于第一對(duì)SAW阻抗元件的每個(gè)SAW阻抗元件在與第二對(duì)SAW阻抗元件的各SAW阻抗元件具有最小阻抗的大致相同的頻率下具有最大阻抗。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的SAW濾波器，其特征在于每個(gè)阻抗元件具有至少2/K2電極指對(duì)。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的SAW濾波器，其特征在于第一和第二對(duì)SAW阻抗元件的SAW阻抗元件各自的電極指寬度基本上為各自SAW阻抗元件中心頻率之聲波長(zhǎng)的四分之一。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的SAW濾波器，其特征在于第一和第二對(duì)SAW阻抗元件均包括叉指型傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求的SAW濾波器，其特征在于所述第一和第二對(duì)SAW阻抗元件包括SAW諧振器型結(jié)構(gòu)，
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的SAW濾波器，其特征在于包括變跡(apodized)SAW阻抗元件。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的包括兩個(gè)或多個(gè)SAW濾波器的復(fù)合SAW濾波器，其特征在于該兩個(gè)或多個(gè)SAW濾波器為串連級(jí)聯(lián)電耦合的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的復(fù)合SAW濾波器，其特征在于兩個(gè)或多個(gè)濾波器之一是為抑止由兩個(gè)或多個(gè)SAW濾波器之另一個(gè)引起的復(fù)合SAW濾波器通帶波動(dòng)而適配的。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的濾波器，其特征在于所述SAW阻抗元件是彼此構(gòu)成一整體的。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的SAW濾波器，其特征在于第一對(duì)SAW阻抗元件的各SAW阻抗元件的中心頻率與第二對(duì)SAW阻抗元件的各SAW阻抗元件的中心頻率之差可由以下諸形式獲得。a)各對(duì)阻抗元件之間的不同金屬化標(biāo)空比(mark-space ratios)或b)各對(duì)阻抗元件之間的不同的電極孔徑和電極數(shù)目，或c)在各對(duì)阻抗元件之間的變換元件和反射元件之間的不同大小的間隙，或d)不同的反射元件數(shù)目。
14.一種包含根據(jù)前述任一權(quán)利要求的濾波器的無(wú)線電話。
全文摘要
一種SAW濾波器，包括電氣連成橋路的兩對(duì)大致相同的SAW換能器。第一對(duì)換能器各有稍不同于第二對(duì)換能器的中心頻率。兩對(duì)靜態(tài)電容的結(jié)果是相同的。使用時(shí)，如一般橋路一樣工作，具有濾波器通帶范圍內(nèi)某頻率的信號(hào)輸入濾波器并通過(guò)電橋某一臂耦合到橋路的輸出端。然而，由于所有的換能器是具有相同電容量(即，靜態(tài)電容)的相同電容器，故帶外信號(hào)被阻止。通過(guò)該濾波器的通帶外信號(hào)的傳輸是以電橋的平衡性能形式而受阻。
文檔編號(hào)H03H9/64GK1099533SQ9410933
公開(kāi)日1995年3月1日 申請(qǐng)日期1994年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月4日
發(fā)明者S·康德拉蒂夫, V·普列斯基 申請(qǐng)人:先進(jìn)Saw產(chǎn)品有限公司