專利名稱：用于改進(jìn)通帶平坦度的表面聲波濾波器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面聲波濾波器，它形成例如帶通濾波器。本發(fā)明尤其涉及表面聲波濾波器(SAW濾波器)的結(jié)構(gòu)，其中連接多個(gè)單口表面聲波諧振器(SAW諧振器)以便確定梯形電路，及其制造方法。
傳統(tǒng)地，已經(jīng)將SAW濾波器廣泛地用作帶通濾波器。例如，在第56-19765號日本已經(jīng)審查的專利公告中，提供了一種具有如此安排的SAW濾波器，從而多個(gè)單口SAW諧振器構(gòu)成梯形電路。
參照

圖13和14，將給出對上述具有梯形電路結(jié)構(gòu)的SAW濾波器的描述。在圖13和14的SAW濾波器中，提供了用于連接輸入端和輸出端的串聯(lián)臂，以及用于連接串聯(lián)臂和參考電位的并聯(lián)臂。確定串聯(lián)臂諧振器的單口SAW諧振器S1連接到串聯(lián)臂，確定并聯(lián)臂諧振器的單口SAW諧振器P1連接到并聯(lián)臂。在圖13中，只示出一個(gè)串聯(lián)臂諧振器和一個(gè)并聯(lián)臂諧振器。但是，包含在濾波器中的串聯(lián)臂諧振器和并聯(lián)臂諧振器的數(shù)量由所需的濾波器特性決定。
參照圖14，傳統(tǒng)的單口SAW諧振器具有如此的電極結(jié)構(gòu)，從而交指換能器(IDT)51在其第一側(cè)上具有反射器52，在其第二側(cè)上具有反射器53，它們都安排在壓電基片上(圖中未示)。
IDT51具有一對母線54和55，它們沿表面聲波傳播的方向延伸。母線54連接到多個(gè)電極指65的每一個(gè)電極指的一端。電極指56沿垂直于表面聲波傳播的方向延伸，換句話說，沿朝著母線54相對側(cè)上的母線55方向延伸。類似地，母線55連接到多個(gè)電極指57的每一個(gè)電極指的一端。多個(gè)電極指57朝母線54延伸。將電極指56和57安排得相互交叉。
將多個(gè)上述單口SAW諧振器安排得構(gòu)成如圖13中所示的梯形電路，以便確定SAW濾波器。圖15示出SAW濾波器的衰減—頻率特性。
由于具有梯形電路結(jié)構(gòu)的SAW濾波器提供小的介入損失并具有寬的通帶，故SAW濾波器在蜂窩電話和其它類似的裝置中被廣泛地用作帶通濾波器。
注意，在第6-232682號日本未審查專利公告中，提供了一種單口SAW諧振器，其中把LiTaO3基片用作壓電基片。在該日本未審查專利公告中，揭示了如果將IDT的電極指交叉長度(孔徑)與母線和連接到另一條母線的電極指頂端之間的隙寬的比值設(shè)置為更大的值，則可以抑制發(fā)生在諧振頻率和反諧振頻率之間的波動的影響。
雖然具有梯形電路結(jié)構(gòu)(有多個(gè)單口SAW諧振器)的傳統(tǒng)的SAW濾波器(如在第56-19765號日本已經(jīng)審查的專利公告中所揭示的)具有小的介入損失以及寬的通帶，但是通帶中的濾波器特性的平坦度是不充分的。尤其是，介入損失在通帶的中心處比在通帶的頻肩端更小。
另外，在上述SAW濾波器中，由于LiTaO3基片，在諧振頻率和反諧振頻率之間產(chǎn)生的波動造成不理想的濾波器特性。參照圖16，曲線圖示出當(dāng)傳統(tǒng)單口SAW諧振器安排在LiTaO3基片上時(shí)的阻抗—頻率特性。如由箭頭A表示的，在諧振頻率和反諧振頻率之間產(chǎn)生波動。另外，由于傳統(tǒng)的SAW濾波器結(jié)合了多個(gè)單口SAW諧振器提供濾波器特性，當(dāng)在單口SAW諧振器中產(chǎn)生波動時(shí)，在SAW濾波器的濾波器特性中也發(fā)生波動，該波動相應(yīng)于單口SAW諧振器中波動的頻率。由此，參照示出了上述SAW濾波器的衰減—頻率特性的圖17，在SAW濾波器通帶的低頻肩上出現(xiàn)波動，如箭頭B所示。波動的出現(xiàn)是重要的，因?yàn)椴▌拥淖饔迷黾恿送◣У皖l側(cè)處的介入損失，從而通帶的平坦度更差。
注意，根據(jù)第56-19765號日本已經(jīng)審查的專利公告的SAW濾波器，通帶中心處的介入損失小于通帶頻肩的介入損失，從而通帶的平坦度需要明顯的改進(jìn)。但將LiTaO3基片用作壓電基片時(shí)，由于由SAW諧振器產(chǎn)生的波動，通帶的平坦度更差。
為了解決上述問題，本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供了一種大大改進(jìn)了通帶中的濾波器特性的平坦度的SAW濾波器。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，SAW濾波器包含多個(gè)安排在壓電基片上的交指換能器，以便確定多個(gè)單口SAW諧振器，連接多個(gè)單口SAW諧振器，以構(gòu)成具有串聯(lián)臂和至少兩個(gè)并聯(lián)臂的梯形電路。多個(gè)單口SAW諧振器的每一個(gè)都包含第一和第二梳形電極。第一和第二梳形電極(每一個(gè)都具有多個(gè)電極指和連接到多個(gè)電極指的第一端的母線)相互交叉，從而第一和第二梳形電極的每一個(gè)的多個(gè)電極指的第二端朝另一個(gè)第一和第二梳形電極的母線延伸，以確定交指終端。在第一梳形電極的母線和連接到連接在至少兩個(gè)并聯(lián)臂中的一個(gè)并聯(lián)臂的單口SAW諧振器的第二梳形電極的母線的電極指的第二端之間的隙寬不同于連接在至少兩個(gè)并聯(lián)臂中的另一個(gè)并聯(lián)臂處的另一個(gè)單口SAW諧振器中的相應(yīng)的隙寬。
作為這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)的結(jié)果，在確定了并聯(lián)臂諧振器的多個(gè)單口SAW諧振器中，在諧振頻率和反諧振頻率之間產(chǎn)生的波動頻率平坦分布。相應(yīng)地，波動頻率分布在SAW濾波器本身的通帶中，由此，大大改進(jìn)了通帶的平坦度。
在另一個(gè)較佳實(shí)施例中，連接到至少兩個(gè)并聯(lián)臂中的一個(gè)并聯(lián)臂的單口SAW諧振器的IDT中的隙寬最好是大約0.5λ或更大，其中λ是在壓電基片上激勵的表面聲波的波長。在這種情況下，SAW濾波器的通帶低頻側(cè)的頻肩上不會發(fā)生損失，從而通帶低頻側(cè)上的濾波器特性的陡度增加。另外，當(dāng)較好地，將隙寬設(shè)置在大約1.0λ到大約5.0λ的范圍內(nèi)時(shí)，單口SAW諧振器中的波動頻率甚至更高，從而波動頻率設(shè)置在通帶的中心周圍。
由此，在較佳實(shí)施例的SAW濾波器中，介入損失在通帶的中心和兩肩上大約是相同的。由此大大改進(jìn)了通帶中的濾波器特性的平坦度。另外，當(dāng)將LiTaO3基片用作壓電基片時(shí)，諧振頻率和反諧振頻率之間出現(xiàn)了波動。相應(yīng)地，本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，最好使用LiTaO3基片作為基片，因?yàn)楸景l(fā)明積極利用波動改進(jìn)通帶中濾波器特性的平坦度。
下面將參照本發(fā)明的較佳實(shí)施例和附圖，詳細(xì)地描述本發(fā)明的原理和優(yōu)點(diǎn)。
從這里給出的詳細(xì)的描述和附圖，更為完全地理解本發(fā)明，其中這些描述和附圖只是作示例給出，因此不限制本發(fā)明，這些附圖是圖1A示出根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的SAW濾波器的電路圖；圖1B是示出在圖1A所示的較佳實(shí)施例的SAW濾波器中使用的單口SAW諧振器的電極結(jié)構(gòu)的平面圖；圖2是示出單口SAW諧振器中的母線和電極指一端之間的隙寬W2與本發(fā)明的較佳實(shí)施例中諧振頻率和反諧振頻率之間的波動頻率之間的關(guān)系的曲線圖3是示出圖1A所示的較佳實(shí)施例中單口SAW諧振器P1的阻抗—頻率特性的曲線圖；圖4是示出圖1A所示的較佳實(shí)施例中單口SAW諧振器P2的阻抗—頻率特性的曲線圖；圖5是示出本發(fā)明較佳實(shí)施例的第一試驗(yàn)例的SAW濾波器的衰減—頻率特性的曲線圖，以及為了比較本發(fā)明較佳實(shí)施例的SAW濾波器的特性的曲線圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的第二試驗(yàn)例的SAW濾波器的電路圖；圖7是圖6所示第二試驗(yàn)例的單口SAW諧振器P1的阻抗—頻率特性；圖8是圖6所示第二試驗(yàn)例的單口SAW諧振器P2的阻抗—頻率特性；圖9是圖6所示第二試驗(yàn)例的單口SAW諧振器P3的阻抗—頻率特性；圖10是示出本發(fā)明較佳實(shí)施例的第二試驗(yàn)例的SAW濾波器的衰減—頻率特性，以及為了比較本發(fā)明較佳實(shí)施例的SAW濾波器的特性的曲線圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)較佳實(shí)施例的雙工器的電路圖；圖12是示出本發(fā)明另一個(gè)較佳實(shí)施例的通信設(shè)備的方框圖；圖13是具有梯形電路結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)SAW濾波器的電路圖；圖14是傳統(tǒng)SAW濾波器中使用的單口SAW諧振器的電極結(jié)構(gòu)的平面圖；圖15是示出傳統(tǒng)SAW濾波器的衰減—頻率特性的曲線圖；圖16是傳統(tǒng)單口SAW諧振器的阻抗—頻率特性的曲線圖；圖17是示出傳統(tǒng)SAW濾波器的衰減—頻率特性的曲線圖；圖18是用于描述傳統(tǒng)單口SAW諧振器中電極指的交叉寬度與隙寬之間關(guān)系的平面圖。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的SAW濾波器的電路結(jié)構(gòu)。圖1B是平面圖，示出包含在本較佳實(shí)施例中的單口SAW諧振器的電極結(jié)構(gòu)。
參照圖1A，較佳實(shí)施例的SAW濾波器具有梯形電路結(jié)構(gòu)。即，并聯(lián)臂最好位于輸入端IN和輸出端OUT之間，多個(gè)并聯(lián)臂最好位于串聯(lián)臂和參考電位之間。
單口SAW諧振器S1和S2是連接到串聯(lián)臂的串聯(lián)臂諧振器。每一個(gè)單口SAW諧振器P1和P2是連接到每一個(gè)并聯(lián)臂的并聯(lián)臂諧振器。另外，如圖1A所示，將并聯(lián)臂諧振器和串聯(lián)臂諧振器從輸入端IN朝輸出端OUT交替安排。但是，本發(fā)明的串聯(lián)臂諧振器和并聯(lián)臂諧振器的數(shù)量不應(yīng)該限于圖1A和1B中所示的較佳實(shí)施例的情況，并且可以使用任何數(shù)量或組合的串聯(lián)臂諧振器和并聯(lián)臂諧振器。例如，可以使用這樣一種結(jié)構(gòu)，它只有一個(gè)串聯(lián)臂諧振器，或有三個(gè)或更多串聯(lián)臂諧振器。類似地，并聯(lián)臂諧振器的數(shù)量沒有限制，只要在結(jié)構(gòu)中有至少兩個(gè)并聯(lián)臂。
參照圖1B，將提供對單口SAW諧振器S1、S2、P1和P2的電極結(jié)構(gòu)的描述。在單口SAW諧振器中，反射器2和3最好沿表面聲波在IDT1中傳播的方向，分別位于IDT1的每一側(cè)上。
IDT1最好包含一對梳形電極10和11。梳形電極10包含多個(gè)電極指6和連接到電極指6的第一端的母線4。梳形電極11包含多個(gè)電極指7和連接到電極指7的第一端的母線5。梳形電極10和11最好相互交叉，從而梳形電極10或11的電極指6或7的第二端分別朝梳形電極11或10的母線5或4延伸。
另外，反射器2和3最好由光柵反射器構(gòu)成，其中設(shè)置在反射器2和3中的多個(gè)電極指的兩端最好短路。
在單口SAW諧振器中，當(dāng)將AC電壓施加在電極指6和7之間時(shí)，IDT1被激勵，并產(chǎn)生表面聲波。表面聲波被限定在反射器2和3之間，從而可以取出基于表面聲波的諧振特性。
根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)較佳實(shí)施例，在單口SAW諧振器的IDT1中(它構(gòu)成了確定梯形電路的SAW濾波器)，梳形電極10或11的母線4或5與連接到一個(gè)并聯(lián)單口SAW諧振器的梳形電極11或10的母線5或4的電極指7或6的第二端之間的隙寬W2最好與在連接到另一個(gè)并聯(lián)臂的另一個(gè)單口SAW諧振器中的相應(yīng)的隙寬W2不同。隙寬W2的差別允許通帶中濾波器特性的陡度大大改進(jìn)。下面將解釋這是怎么發(fā)生的。
在上述第6-232682號日本未審查專利公告中揭示的一種方法，使用由LiTaO3制成的壓電基片減小單口SAW諧振器中的諧振頻率和反諧振頻率之間存在的波動。圖18示出傳統(tǒng)技術(shù)中描述的單口SAW諧振器的電極結(jié)構(gòu)。應(yīng)該指出，在圖18中，示出IDT51一側(cè)上所設(shè)置的反射器52，但未示出設(shè)置在IDT51的另一側(cè)上反射器。
在傳統(tǒng)技術(shù)中，知道當(dāng)增加W1/W2的比值時(shí)，存在于諧振頻率和反諧振頻率之間的波動的影響可以減小。換句話說，傳統(tǒng)的方法是使隙寬W2小于交叉寬度W1，因?yàn)檫@將減少掠過表面的體波(surface skimming bulk wave)(SSBW)的發(fā)生，從而大大減小了上述波動的影響。
在上述傳統(tǒng)技術(shù)中，認(rèn)為發(fā)生SSBW是不理想的，因?yàn)樗茐牧薙AW諧振器的特性，從而在傳統(tǒng)技術(shù)中希望使隙寬W2盡可能小。
相比之下，本發(fā)明的較佳實(shí)施例盡可能多地使用波動，從而達(dá)到濾波器特性的顯著進(jìn)步。換句話說，與試圖抑制發(fā)生波動的傳統(tǒng)智慧和裝置相比，本發(fā)明的較佳實(shí)施例以積極的方法利用波動。本發(fā)明通過用多個(gè)SAW諧振器產(chǎn)生多個(gè)波動，以將波動分布在SAW濾波器的通帶中，利用由SAW諧振器產(chǎn)生的波動。這樣，本發(fā)明的較佳實(shí)施例大大改進(jìn)了SAW濾波器通帶平坦度。
本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供了經(jīng)驗(yàn)證據(jù)，即，在單口SAW諧振器中，使交叉寬度W1固定而只改變隙寬W2允許波動頻率被容易地控制。
參照圖2，曲線圖示出單口SAW諧振器中的隙寬W2與在諧振頻率和反諧振頻率之間所產(chǎn)生的波動頻率之間的關(guān)系。由豎軸表示的頻率Δf/f0是標(biāo)準(zhǔn)化的值，其中Δf表示發(fā)生波動處的頻率和SAW諧振器的諧振頻率f0之間的差。如圖2所示，改變隙寬W2改變了發(fā)生波動的頻率。
因此，在具有梯形電路結(jié)構(gòu)的SAW濾波器中，通過組合多個(gè)單口SAW諧振器的諧振特性，達(dá)到理想的極好的濾波器特性。相應(yīng)地，通過使SAW濾波器中各諧振器的隙寬W2不同，允許發(fā)生波動的頻率散布到通帶中。例如，如果在連接到并聯(lián)臂的單口SAW諧振器中的隙寬W2不同于連接到另一并聯(lián)臂的單口SAW諧振器中的相應(yīng)的隙寬，則SAW濾波器的通帶中發(fā)生上述波動的頻率得以散布，從而大大改進(jìn)了通帶的平坦度。
另外，當(dāng)隙寬W2大約為0.5λ或更大時(shí)，波動的頻率更高，從而抑制了通帶低頻側(cè)頻肩上的損失，這增加了通帶低頻側(cè)上的陡度。
另外，當(dāng)隙寬W2是大約1.0λ或更大時(shí)，波動的頻率更高，從而波動出現(xiàn)在通帶的中心周圍。但是，在具有梯形電路的傳統(tǒng)SAW濾波器中，在通帶中心處的介入損失小于通帶頻肩處的介入損失。因此，通過將波動移到通帶中心的周圍，在通帶中心周圍的介入損失增加，從而本發(fā)明的較佳實(shí)施例大大改進(jìn)了通帶中濾波器特性的平滑性。
注意，如果連接到并聯(lián)臂的單口SAW諧振器的隙寬W2過大，則在遠(yuǎn)離波動頻率的頻率處的介入損失有時(shí)會惡化。由此，為了防止增加介入損失，最好將隙寬W2設(shè)置為大約5.0λ或更小。由此，最好將隙寬W2設(shè)置在大約0.5λ到大約5.0λ的范圍內(nèi)，更好的是在大約1.0λ到大約5.0λ的范圍內(nèi)。
下面，將給出本發(fā)明較佳實(shí)施例的SAW濾波器的試驗(yàn)例的詳細(xì)描述。
1.第一試驗(yàn)例由36°切X傳播的LitaO3基片用作壓電基片。在基片上設(shè)置各個(gè)單口SAW諧振器和與之連接的電極。A1用于確定單口SAW諧振器和連接電極。
分別按照如下方式，形成確定串聯(lián)臂諧振器的單口SAW諧振器S1和S2，以及確定并聯(lián)臂諧振器的單口SAW諧振器P1和P2。
(1)單口SAW諧振器P1(并聯(lián)臂諧振器)電極指的對數(shù)等于40，電極指的交叉寬度大約80μm(20λ)，IDT中的隙寬W2大約0.25λ，反射器中的電極指數(shù)量等于100。
(2)單口SAW諧振器P2(并聯(lián)臂諧振器)電極指的對數(shù)等于40，電極指的交叉寬度大約160μm(40λ)，隙寬W2大約1.5λ，反射器中電極指的數(shù)量等于100。
(3)單口SAW諧振器S1(串聯(lián)臂諧振器)電極指的對數(shù)是80，電極指的交叉寬度大約40μm(10.5λ)，反射器中電極指的數(shù)量是100。
(4)單口SAW諧振器S2(串聯(lián)臂諧振器)電極指的對數(shù)是80，電極指的交叉寬度是大約80μm(21λ)，反射器中電極指的數(shù)量是100。
參照圖3，曲線圖示出了如上所述形成的單口SAW諧振器P1的阻抗—頻率特性。類似地，圖4是曲線圖，示出如上所述形成的單口SAW諧振器P2的阻抗—頻率特性。注意，單口SAW諧振器P1的波動A1(圖3)的頻率不同于單口SAW諧振器P2的波動A2(圖4)的頻率。由此，可以操縱SAW諧振器中波動的發(fā)生，從而有利地分布在整個(gè)SAW濾波器的通帶上。按照這種方法，本發(fā)明的較佳實(shí)施例大大改進(jìn)了SAW濾波器通帶中的平坦度。
參照圖5，曲線圖中的實(shí)線示出了第一個(gè)試驗(yàn)例的SAW濾波器的衰減—頻率特性。為了比較，虛線示出了以上述第一試驗(yàn)例相同的方法形成的SAW濾波器的濾波器特性，不同的是，將單口SAW諧振器P1和P2中的隙寬W2都設(shè)置在大約1.0λ。
從圖5中可以清楚地看到，當(dāng)單口SAW諧振器P1和P2中的隙寬W2不同時(shí)，再有，如果將單口SAW諧振器P2的隙寬W2設(shè)置在至少大約1.0λ時(shí)，大大改進(jìn)了通帶中的平坦度，并且大大改進(jìn)了通帶低頻肩處濾波器特性的陡度。注意，即使當(dāng)LiTaO3基片具有Y切36°之外的其它切角，也可以得到相同的優(yōu)點(diǎn)。
2.第二試驗(yàn)例參照圖6，提供了一種具有梯形電路的SAW濾波器，該梯形電路中單口SAW諧振器S1和S2確定了串聯(lián)臂諧振器，單口SAW諧振器P1到P3確定了并聯(lián)臂諧振器。注意，以和第一試驗(yàn)例相同的方法生產(chǎn)第二試驗(yàn)例中的SAW濾波器，每一個(gè)都使用36°Y切X傳播的LiTaO3基片。但是，第二試驗(yàn)例中的SAW諧振器的結(jié)構(gòu)如下。
(1)單口SAW諧振器P1(并聯(lián)臂諧振器)電極指的對數(shù)為40，電極指的交叉寬度大約80μm(20λ)，隙寬W2大約1.0λ，反射器中電極指數(shù)量為100。
(2)單口SAW諧振器P2(并聯(lián)臂諧振器)電極指的對數(shù)等于80，電極指的交叉寬度大約200μm(50λ)，隙寬W2大約1.5λ，反射器中電極指的數(shù)量100。
(3)單口SAW諧振器P3(并聯(lián)臂諧振器)電極指的對數(shù)是40，電極指的交叉寬度大約80μm(20λ)，隙寬W2大約2.0λ，反射器中的電極指的數(shù)量是100。
(4)單口SAW諧振器S1和S2(串聯(lián)臂諧振器)電極指的對數(shù)是80，電極指的交叉寬度是大約40μm(10.5λ)，反射器中電極指的數(shù)量是100。
參照圖7到9，曲線圖分別示出根據(jù)第二試驗(yàn)例的單口SAW諧振器P1到P3的阻抗—頻率特性。如從圖7到9清楚地看出，產(chǎn)生在單口SAW諧振器P1到P3的諧振頻率和反諧振頻率之間的波動A3到A5的頻率都不同。由此，產(chǎn)生波動的位置分布在SAW濾波器的整個(gè)通帶。
參照圖10，實(shí)線表示根據(jù)第二試驗(yàn)例的SAW濾波器的阻抗—頻率特性。虛線表示用于和第一試驗(yàn)例中的情況比較而制備的SAW濾波器的阻抗—頻率特性。由圖10可見，第二試驗(yàn)例的SAW濾波器的濾波器特性在通帶區(qū)域中大大改進(jìn)了平坦度。由于單口SAW諧振器P1到P3的隙寬W2相互都不同，從而由SAW諧振器P1到P3產(chǎn)生的波動分布在SAW濾波器的通帶中，因而改進(jìn)的平坦度。另外，在第二試驗(yàn)例中，隙寬W2大于在第一試驗(yàn)例中的隙寬，從而在通帶中濾波器特性的平坦度更為改進(jìn)。
注意，即使使用36°Y切割之外的LiTaO3基片，也可以得到和試驗(yàn)例中相同的好處。另外，在本發(fā)明的其它較佳實(shí)施例中，可以使用其它壓電材料制成的基片。更具體地說，其它的較佳實(shí)施例可以使用由諸如LiNbO3基片等壓電單晶基片制成的壓電基片或由諸如鋯酸鉛或鈦酸鉛之類的壓電陶瓷材料制成的壓電基片。另外，可以使用通過將壓電薄膜沉淀在絕緣基片上而制成的壓電基片。但是，較好地將LiTaO3基片用作壓電基片，因?yàn)樗梢愿玫胤乐褂刹▌右鸬臑V波器特性中的平坦度的惡化。
本發(fā)明可以適用于利用表面聲波濾波器的各種電子部件或裝置，并且雙工器以及使用雙工器的通信設(shè)備也可以是一種應(yīng)用，其中成功地利用了本發(fā)明獨(dú)特的特點(diǎn)。
如圖11所示，雙工器40包含SAW濾波器41和SAW濾波器42，它們的通帶的中心頻率不同。圖11所示的SAW濾波器41和42與圖6所示的SAW濾波器相同，不同的是可以使用根據(jù)本發(fā)明的另一種SAW濾波器。在雙工器40中，SAW濾波器41的輸入端43和SAW濾波器42的輸入端44電連接到雙工器40的第一輸入/輸出端45。將SAW濾波器41和42的接地端連接在一起接地。SAW濾波器41的輸出端46和SAW濾波器42的輸出端47分別連接到雙工器40的第二輸入/輸出端48和第三輸入/輸出端49。
由于SAW濾波器41和42在其通帶的高端具有陡度，故雙工器40具有極好的信號選擇性。另外，由于不需要諸如電容器之類的其它元件，故雙工器40可以具有小的體積。
圖12是具有雙工器40的通信設(shè)備50的方框圖。通信設(shè)備50可以是例如蜂窩電話，蜂窩電話通常需要窄的通信頻帶，并且小的便攜體適合于享受雙工器40的上述優(yōu)點(diǎn)。通信設(shè)備50包含連接到雙工器40的第一、第二和第三輸入/輸出端的天線51、接受器52和發(fā)送器53。如此選擇雙工器40的SAW濾波器41和42的通帶，從而通過天線51接收到的信號通過SAW濾波器41并由SAW濾波器42阻擋，而從發(fā)送器53發(fā)送的信號通過SAW濾波器42。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的較佳實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明，但是熟悉本領(lǐng)域的人將知道，在不背離本發(fā)明的主旨和范圍的情況下可以在形式和細(xì)節(jié)上作其它變化。
權(quán)利要求
1.一種表面聲波濾波器，其特征在于包含壓電基片；在壓電基片上安排多個(gè)交指換能器以便確定多個(gè)單口SAW諧振器，連接多個(gè)單口SAW諧振器以構(gòu)成具有串聯(lián)臂和至少第一并聯(lián)臂和第二并聯(lián)臂的梯形電路，多個(gè)交指換能器中的每一個(gè)包含第一和第二梳形電極，每一個(gè)梳形電極都具有多個(gè)電極指和連接到多個(gè)電極指的第一端的母線，第一和第二梳形電極相互交叉，從而第一梳形電極的多個(gè)電極指的第二端朝第二梳形電極的母線延伸，以確定各個(gè)交指換能器；其中，連接在第一并聯(lián)臂處的單口SAW諧振器的交指換能器如此安排，從而第一梳形電極的母線和連接到第二梳形電極的母線的電極指的第二端之間的隙寬不同于連接到第二并聯(lián)臂的單口SAW諧振器的交指換能器中相應(yīng)的隙寬。
2.如權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其特征在于連接在并聯(lián)臂處的交指換能器中的隙寬是大約0.5λ或更大，其中λ是在壓電基片上激勵的表面聲波的波長。
3.如權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其特征在于連接在并聯(lián)臂處的單口SAW諧振器的交指換能器中的隙寬在大約1.0λ到大約5.0λ的范圍內(nèi)，其中λ是在壓電基片上激勵的表面聲波的波長。
4.如權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其特征在于在連接在每一個(gè)并聯(lián)臂處的每一個(gè)單口SAW諧振器的交指換能器中的隙寬都不同，其中連接到每一個(gè)并聯(lián)臂處的每一個(gè)單口SAW諧振器的隙寬在大約1.0λ到大約5.0λ之間，其中λ是在壓電基片上激勵的表面聲波的波長。
5.如權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其特征在于連接在每一個(gè)并聯(lián)臂處的每一個(gè)單口SAW諧振器的交指換能器中的隙寬都不同，其中連接在每一個(gè)并聯(lián)臂處的每一個(gè)單口SAW諧振器的隙寬大于大約0.5λ，其中λ是在壓電基片上激勵的表面聲波的波長。
6.如權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其特征在于壓電基片是LiTaO3基片。
7.如權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其特征在于壓電基片是LiNbO3基片。
8.如權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其特征在于壓電基片是由壓電陶瓷材料制成的。
9.如權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其特征在于壓電基片包含絕緣基片上的壓電薄膜。
10.如權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其特征在于至少一個(gè)單口SAW諧振器還包含第一和第二反射器，所述反射器安排在壓電基片上，從而第一反射器接近于交指換能器一側(cè)的交指換能器，而第二反射器接近于交指換能器另一側(cè)的交指換能器。
11.如權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其特征在于梯形電路具有多個(gè)串聯(lián)臂和并聯(lián)臂，從而交替地設(shè)置串聯(lián)臂和并聯(lián)臂。
12.一種制造表面聲波濾波器的方法，其特征在于包含步驟提供壓電基片；形成多個(gè)交指換能器并安排在壓電基片上以確定多個(gè)單口SAW諧振器，連接多個(gè)單口SAW諧振器以構(gòu)成具有串聯(lián)臂和至少第一并聯(lián)臂和第二并聯(lián)臂的梯形電路，多個(gè)交指換能器中的每一個(gè)都具有第一和第二梳形電極，每一個(gè)梳形電極都具有多個(gè)電極指和連接到多個(gè)電極指的第一端的母線，第一和第二梳形電極相互交叉，從而第一梳形電極的多個(gè)電極指的第二端朝第二梳形電極的母線延伸，以確定各個(gè)交指換能器；及在多個(gè)交指換能器中的至少一個(gè)中形成隙寬，從而在第一梳形電極的母線和連接到第二梳形電極的母線的電極指的第二端之間存在隙寬，其中連接到第一并聯(lián)臂的SAW諧振器的交指換能器中的隙寬不同于連接到第二并聯(lián)臂的SAW諧振器的交指換能器的相應(yīng)隙寬。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于壓電基片是LiTaO3基片。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于在連接到并聯(lián)臂的交指換能器中的隙寬在大約1.0λ到大約5.0λ的范圍內(nèi)，其中λ是在壓電基片上激勵的表面聲波的波長。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中在連接到并聯(lián)臂的交指換能器中的隙寬大于大約0.5λ，其中λ是在壓電基片上激勵的表面聲波的波長。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于壓電基片是LiNbO3基片。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于壓電基片是壓電陶瓷材料。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于連接到每一個(gè)并聯(lián)臂的多個(gè)SAW諧振器的每一個(gè)都產(chǎn)生分布在SAW濾波器的通帶中的波動。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于至少一個(gè)單口SAW諧振器還包含安排在壓電基片上的第一和第二反射器，從而第一反射器接近于交指換能器一側(cè)的交指換能器，而第二反射器接近于交指換能器另一側(cè)的交指換能器。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于梯形電路具有多個(gè)串聯(lián)臂和并聯(lián)臂，從而交替地設(shè)置串聯(lián)臂和并聯(lián)臂。
21.一種雙工器，其特征在于包含一對如權(quán)利要求1到11任一條所述的表面聲波濾波器。
22.一種通信設(shè)備，其特征在于包含如權(quán)利要求21所述的雙工器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種表面聲波濾波器,具有多個(gè)安排為梯形電路結(jié)構(gòu)的交指換能器,并包含串聯(lián)臂和至少兩個(gè)并聯(lián)臂。每一個(gè)交指換能器具有第一梳形電極和第二梳形電極,每一個(gè)梳形電極具有多個(gè)電極指和連接到多個(gè)電極指的第一端的母線。第一和第二梳形電極相互交叉,從而第一梳形電極的多個(gè)電極指的第二端朝第二梳形電極的母線延伸。在確定連接到并聯(lián)臂的表面聲波諧振器的交指換能器中形成隙寬,以使波動分布在表面聲波濾波器的通帶中,從而波動改進(jìn)了通帶的平坦度。
文檔編號H03H9/64GK1259797SQ99125820
公開日2000年7月12日 申請日期1999年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月25日
發(fā)明者谷口典生 申請人:株式會社村田制作所