[發(fā)明專利]平衡濾波器和雙工器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710104077.3
• 申請日: 2007-05-22
• 公開（公告）號: CN101079609A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 井上將吾;松田隆志;水戶部整一
• 申請（專利權(quán)）人: 富士通媒體部品株式會社;富士通株式會社
• 主分類號: H03H9/46
• 分類號: H03H9/46
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 黃綸偉;遲軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及平衡濾波器和雙工器，更具體地涉及一種包括平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的平衡濾波器和雙工器。

背景技術(shù)

在近些年，存在著這樣的情形：在接收側(cè)上的信號是差動信號，以抑制高頻電路中的共模噪聲。伴隨著該趨勢，用于接收電路的一些高頻裝置是差動類型(平衡類型)的。更具體地說，使用平衡低噪聲放大器(LNA)和平衡混頻器。

圖1是在配備有平衡混頻器128的便攜式電話裝置的天線附近的接收電路的框圖。通過公共端子(天線端子)Ant接收的信號由LNA?122放大。非平衡接收濾波器124消除不必要的信號分量。混頻器128將該信號轉(zhuǎn)換為低頻信號。由于平衡混頻器128具有平衡輸入，因此將用于非平衡向平衡的轉(zhuǎn)換的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器126連接在非平衡接收濾波器124與平衡混頻器128之間。

圖2是在配備有平衡LNA?136和平衡混頻器138的便攜式電話裝置的天線附近的接收電路的框圖。通過公共端子(天線端子)Ant接收的信號經(jīng)過非平衡天線雙工器132，并到達接收電路。在由平衡LNA?136放大之后，該信號由平衡混頻器138轉(zhuǎn)換為低頻信號。由于該LNA?136具有平衡輸入，因此將用于非平衡向平衡的轉(zhuǎn)換的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器134連接在非平衡天線雙工器132與該LNA?136之間。

常常使用圖3中所示的梯形濾波器來作為非平衡接收濾波器124或非平衡天線雙工器132。將該梯形濾波器設(shè)計為，在輸入端子In與輸出端子Out之間串聯(lián)連接有串聯(lián)臂諧振器S1至S4并且并聯(lián)連接有并聯(lián)臂諧振器P1和P2。這些諧振器例如可以是表面聲波諧振器、邊界聲波諧振器或壓電薄膜諧振器。

圖4A是表面聲波諧振器的平面圖。圖4B是沿圖4A的線A-A截取的該表面聲波諧振器的剖面圖。如圖4A所示，在壓電基板50上形成有梳狀電極(IDT：叉指式換能器)，在該IDT的兩側(cè)上形成有反射器R0。輸入端子In和輸出端子Out連接到該IDT。如圖4B所示，在壓電基板50上利用金屬膜形成電極52(其形成IDT和反射器R0)。在該表面聲波諧振器中，由IDT激發(fā)的聲波成為壓電基板50的表面上的駐波，并以由IDT的電極52的指間距(pitch)和表面聲波的傳播速度所確定的頻率諧振。利用該結(jié)構(gòu)，表面聲波諧振器充當(dāng)-諧振器。

圖5A是邊界聲波諧振器的平面圖。圖5B是沿圖5A的線A-A截取的該邊界聲波諧振器的剖面圖。不同于圖4A和4B中所示的結(jié)構(gòu)，該邊界聲波諧振器具有形成在IDT和反射器R0上的介電膜54和介電膜56。該結(jié)構(gòu)的其他方面與上述表面聲波諧振器的那些方面相同。在該邊界聲波諧振器中，由IDT激發(fā)的聲波成為介電膜54中的駐波，介電膜54是在壓電基板50與介電膜56之間的中間層。然后，該駐波以由IDT的電極52的指間距和邊界聲波的傳播速度所確定的頻率諧振。

圖6A是壓電薄膜諧振器的平面圖。圖6B是沿圖6A的線A-A截取的該壓電薄膜諧振器的剖面圖。在絕緣基板60上形成有下電極62和上電極66，以在其間插入壓電膜64。在下電極62的下方存在有空隙68或多層反射膜等。當(dāng)在下電極62與上電極66之間施加高頻信號時，在壓電膜64中產(chǎn)生厚度縱向振動的駐波，該駐波以由壓電膜64的膜厚度和厚度縱向振動的傳播速度所確定的頻率諧振。

圖7示出在非平衡濾波器或非平衡雙工器中使用的雙模表面聲波濾波器的示例。在該雙模濾波器中，在壓電基板50上形成有輸入IDT和輸出IDT，并且在這些IDT的外部布置有反射器R0。在圖7中，在兩個反射器R0之間設(shè)置有兩個輸出IDT(Out?IDT)，在這兩個輸出IDT(Out?IDT)之間設(shè)置有輸入IDT(In?IDT)。將這兩個輸出IDT(Out?IDT)的輸出連接到輸出端子Out。將輸入IDT連接到輸入端子In。在該雙模邊界聲波濾波器中，在圖7中所示的IDT和反射器R0上形成有圖5B所示的介電膜54和介電膜56。

利用發(fā)送濾波器20、接收濾波器10和匹配電路30來形成非平衡天線雙工器。圖8示出包括用作發(fā)送濾波器20和接收濾波器10的梯形濾波器的非平衡雙工器的結(jié)構(gòu)。發(fā)送濾波器20連接在公共端子Ant與發(fā)送端子Tx之間。發(fā)送濾波器20包括串聯(lián)臂諧振器S21至S24以及并聯(lián)臂諧振器P21和P22。接收濾波器10連接在公共端子Ant與接收端子Rx之間。接收濾波器10包括串聯(lián)臂諧振器S11至S14以及并聯(lián)臂諧振器P11至P13。匹配電路30設(shè)置在公共端子Ant與接收濾波器10之間。