[發(fā)明專利]可調(diào)濾波器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980143824.1
• 申請(qǐng)日: 2009-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN102204091A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 門田道雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社村田制作所
• 主分類號(hào): H03H9/145
• 分類號(hào): H03H9/145;H03H9/25;H03H9/64
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 樊建中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及作為通信系統(tǒng)的帶通濾波器使用的、能夠調(diào)整頻帶的可調(diào)濾波器(tunable?filter)，更具體而言，涉及使用彈性表面波諧振器構(gòu)成的可調(diào)濾波器。

背景技術(shù)

在通信系統(tǒng)使用的帶通濾波器中，有時(shí)需要能夠調(diào)整通帶。已經(jīng)提出了各種滿足這種需求的帶通濾波器，即可調(diào)濾波器。

例如，在下述的專利文獻(xiàn)1中，公開了使用多個(gè)彈性表面波諧振器與可變電容器的可調(diào)濾波器。圖17是專利文獻(xiàn)1中記載的可調(diào)濾波器的電路圖。

在可調(diào)濾波器101中，在連接輸入端102與輸出端103之間的串聯(lián)臂中，多個(gè)串聯(lián)臂諧振器104、105相互串聯(lián)連接。另外，在串聯(lián)臂與接地電位之間的多個(gè)并聯(lián)臂中，分別連接并聯(lián)臂諧振器106、107。串聯(lián)臂諧振器104、105以及并聯(lián)臂諧振器106、107通過彈性表面波諧振器形成。

構(gòu)成具有上述串聯(lián)臂諧振器104、105以及并聯(lián)臂諧振器106、107的梯型濾波器電路。而且，為了能夠調(diào)整通帶，連接可變電容器108～115。即，與串聯(lián)臂諧振器104并聯(lián)地連接可變電容器108，與該串聯(lián)臂諧振器104以及可變電容器108串聯(lián)地連接可變電容器110。同樣，也與串聯(lián)臂諧振器105并聯(lián)地連接可變電容器109，串聯(lián)地連接可變電容器111。

在并聯(lián)臂中，也與并聯(lián)臂諧振器106并聯(lián)地連接可變電容器112，與該并聯(lián)臂諧振器106以及可變電容器112串聯(lián)地連接可變電容器114。同樣，也與并聯(lián)臂諧振器107并聯(lián)地連接可變電容器113，串聯(lián)地連接可變電容器115。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2005-217852號(hào)公報(bào)

在可調(diào)濾波器101中，隨著可變電容器110、111的容量即串聯(lián)容量變小，能夠提高串聯(lián)臂的電路部分的諧振頻率FrS。另外，隨著并聯(lián)容量，即可變電容器108、109的靜電容量變大，能夠降低串聯(lián)臂的反諧振頻率FaS。

同樣，通過改變并聯(lián)連接的可變電容器112、113以及串聯(lián)連接的可變電容器114、115的容量，能夠改變并聯(lián)臂的電路部分的諧振頻率FrP以及反諧振頻率FaP。因此，通過改變上述可變電容器104～115的容量，能夠改變可調(diào)濾波器101整體的中心頻率。

但是，在專利文獻(xiàn)1記載的可調(diào)濾波器101中，串聯(lián)臂諧振器104、105、并聯(lián)臂諧振器106、107使用的彈性表面波諧振器的機(jī)電耦合系數(shù)較小。另外，無法取得足夠的相對(duì)帶寬(比帯域幅)與可變量。而且存在頻率溫度系數(shù)TCF的絕對(duì)值較大的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明鑒于上述以往技術(shù)的現(xiàn)狀，目的是提供一種能夠使彈性表面波諧振器的機(jī)電耦合系數(shù)較大，由此能夠擴(kuò)大相對(duì)帶寬與可調(diào)濾波器的頻率的可變幅度，而且能夠使頻率溫度系數(shù)TCF的絕對(duì)值較小的可調(diào)濾波器。

本發(fā)明的可調(diào)濾波器包括彈性表面波諧振器，該彈性表面波諧振器具有：壓電基板，由LiNbO₃或LiTaO₃構(gòu)成，且在上表面上具有凹部；IDT電極，通過在所述壓電基板的上表面的凹部中埋入電極材料形成；以及ZnO膜，以覆蓋所述壓電基板的上表面的方式設(shè)置。而且，包括連接到所述彈性表面波諧振器的可變電容器。

此外，在下文中，根據(jù)情況將LiNbO₃簡稱為LN。另外根據(jù)情況將LiTaO₃簡稱為LT。

根據(jù)本發(fā)明所涉及的可調(diào)濾波器的一種特定方式，所述壓電基板為歐拉角(0°，100°±20°，0°)的LiNbO₃基板，形成所述IDT電極的電極材料為Al、Ag、Pt、Au、Ta、W、Mo、Ni或Cu。在此情況下，能夠進(jìn)一步增大彈性表面波諧振器的機(jī)電耦合系數(shù)，由此能夠使相對(duì)帶寬與可調(diào)濾波器的頻率可變幅度變寬。

在本發(fā)明所涉及的可調(diào)濾波器的另一種特定方式中，所述彈性表面波諧振器的IDT電極以由Al構(gòu)成的電極層為主體。在此情況下，在所述ZnO膜的厚度為h，由所述彈性表面波諧振器的IDT電極的電極指間距決定的波長為λ時(shí)，所述ZnO膜的標(biāo)準(zhǔn)化膜厚h/λ在0.0007～0.006的范圍內(nèi)。因此，與不設(shè)置ZnO膜的情況相比，能夠進(jìn)一步增大彈性表面波諧振器的機(jī)電耦合系數(shù)，由此能夠使相對(duì)帶寬與可調(diào)濾波器的頻率可變幅度變寬。