[發(fā)明專利]表面聲波濾波器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01144302.2
• 申請日: 2001-12-14
• 公開（公告）號: CN1360395A
• 公開（公告）日: 2002-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 田中直樹;臼杵辰朗
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H03H9/64
• 分類號: H03H9/64;H03H9/145
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 劉曉峰

技術領域

本發(fā)明涉及一種在移動通訊設備中用作高頻裝置的表面聲波濾波器(SAW濾波器)。

背景技術

表面聲波(SAW)是一種壓電基板等彈性體表面附近的能量聚集而產生的波，使用表面聲波的電子設備已付諸應用，如濾波器、共振器、延遲線和振蕩器等。

圖1為作為其中一種SAW濾波器的縱向連接的雙模式共振器濾波器結構，在該縱向連接的雙模式共振器濾波器1中，三個用于激發(fā)和接收表面聲波的中間數(shù)字傳感器4、3、4(IDTs)沿著表面聲波的傳播方向設置在壓電基板10上，兩個用于反射表面聲波的反射器5沿著表面聲波的傳播方向設置在上述三個中間數(shù)字傳感器4、3、4的兩側。

在每一個中間數(shù)字傳感器3或4中，具有多個(圖1中未示出)電極指針12的兩個IDT電極彼此相對排列，以使得它們的電極指針12彼此間具有相同的間隔；在三個中間數(shù)字傳感器4、3、4中，中心的中間數(shù)字傳感器3一側的ITD電極具有縱向連接的雙模式共振器濾波器1的輸入端IN，而中心的中間數(shù)字傳感器3另一側的IDT電極接地；兩端的每一個中間數(shù)字傳感器4一側的IDT電極都接地，而兩端的中間數(shù)字傳感器4另一側的IDT電極連接在一起，并具有縱向連接的雙模式共振器濾波器1的輸出端OUT。

在每一個反射器5中，與中間數(shù)字傳感器3和4中的電極指針12相似的多個(圖1中未示出)電極指針以階梯形式排列，其間隔與中間數(shù)字傳感器3和4中的間隔基本相同；三個中間數(shù)字傳感器4、3、4和反射器5基本上具有相同的開口長度W，該長度是在垂直于表面聲波傳播方向上的長度。

在具有這樣一種結構的縱向連接的雙模式共振器濾波器1中，當交流電壓施加到輸入端IN時，壓電效果使得壓電基板10在相鄰電極指針12間產生變形，從而激發(fā)出表面聲波，當表面聲波的波長與電極指針12的間隔彼此相等的時候，其激發(fā)出的表面聲波最強，由于被激發(fā)出的表面聲波受到兩個反射器5的反射，振動能量被封閉在兩個反射器5之間，從而產生駐波以共振，該共振輸出可從輸出端OUT獲得。該駐波具有雙重模式，其中存在具有如圖2A所示變位分布的第一模式波和具有如圖2B所示變位分布的第三模式波。

在上述縱向連接的雙模式共振器濾波器1中，濾波器的各種特性可以通過設置設計參數(shù)而獲得。然而在通常情況下，關于通帶特性，在其高頻側的截止頻率附近的銳度(如圖3A所示)不令人滿意，因此，它所存在的問題是不能獲得充分的衰減。

此外，輸入端和輸出端之間電極結構上的不同導致了輸入和輸出阻抗匹配較差的問題。在圖3B中，反射特性曲線通過由電壓駐波比(VSWR)表示S11和S22中的每一個示出，其中，S11是來自輸入端(IN)的入射波與從濾波器返回到輸入端的反射波之間的關系，S22是來自輸出端(OUT)的入射波與從濾波器返回到輸出端的反射波之間的關系。電壓駐波比(VSWR)是當傳播路徑上所產生的駐波用電壓顯示時，其最大電壓和最小電壓的比率。當其值接近1時，匹配狀態(tài)改善。如圖3B所示，特性曲線S11示出在通帶內基本為2或更小的數(shù)值，這是令人滿意的，而特性曲線S22不如特性曲線S11。

為了結合現(xiàn)有技術以解決上述問題，如圖4所示，將上述縱向連接的雙模式共振器濾波器1在壓電基板11上垂直連接成兩級的形式。其結果是高頻側的截止頻率附近受到抑制。然而這種結構帶來了大量的插入損失(當濾波器是插入時的衰減和其不是插入時的衰減之間的差別)。

關于解決類似問題而使用縱向連接的雙模式共振器濾波器技術的例子，如在日本公開專利說明書No.8-191229(1996)中公開了一種“縱向連接的雙模式共振器SAW濾波器”。在該“縱向連接的雙模式共振器SAW濾波器”中，中心IDT和兩側IDT最里面的面對的電極指針的中間間隔不同。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，并且本發(fā)明的目的是提供一種表面聲波濾波器，其在通帶高頻側的截止頻率附近具有良好的銳度，并且能夠獲得充分的衰減，以及具有良好的輸入輸出匹配狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的表面聲波濾波器包括縱向連接的雙模式共振器濾波器，其中用于激發(fā)和接收表面聲波的多個中間數(shù)字傳感器沿著表面聲波的傳播方向彼此相鄰排列，及共振器，其具有一個或多個用于激發(fā)和接收表面聲波的中間數(shù)字傳感器。縱向連接的雙模式共振器濾波器與共振器串聯(lián)連接。縱向連接的雙模式共振器濾波器在通帶高頻側的截止頻率與共振器的反共振頻率基本相等。

兩個用于反射表面聲波的反射器沿傳播方向設置在布置在縱向連接的雙模式共振器濾波器內的多個中間數(shù)字傳感器的兩側，表面聲波的振動能量可以被封閉在兩反射器之間。