[發明專利]寬帶聲耦合薄膜BAW濾波器

有效

• 申請號: 201180020563.1
• 申請日: 2011-04-21
• 公開（公告）號: CN102870325A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 約翰娜·梅爾陶斯;圖奧馬斯·彭薩拉
• 申請（專利權）人: 芬蘭國家技術研究中心
• 主分類號: H03H9/02
• 分類號: H03H9/02;H03H9/205;H03H9/56;H03H9/58
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

1.一種聲濾波器，包括：

適用于聲濾波器的材料的堆疊，所述堆疊包括至少一個壓電層；

至少兩個具有寬度和處于它們之間的間隙的諧振器，所述諧振器包括位于壓電層的不同側面上的電極，其中所述壓電層的至少一個側面上的電極分離開，以形成至少兩個諧振器區域，

其特征在于，材料的堆疊、分離的電極的之間的間隙和寬度適于在聲濾波器中產生至少兩個不同的聲板波模式，每一個貢獻至少一個橫向駐波諧振。

2.根據權利要求1所述的聲濾波器，其特征在于，僅使所述壓電層的一個側面上的電極分離開以形成至少兩個諧振器區域，并且在所述壓電層的另一側面上具有連續的電極。

3.根據權利要求1所述的聲濾波器，其特征在于，所述壓電層的兩個側面上的電極均分離開以形成至少兩個諧振器區域。

4.根據權利要求3所述的聲濾波器，其特征在于，至少兩個所述電極電連接以提供平衡的電端口。

5.根據權利要求1到4中任一項所述的聲濾波器，其特征在于，所述結構適于在聲濾波器中捕獲具有總共至少三個橫向駐波諧振的至少兩個不同的板波模式。

6.根據權利要求5所述的聲濾波器，其特征在于，所述至少三個橫向駐波諧振中的至少兩個針對一個板波模式產生，而所述至少三個橫向駐波諧振中的至少一個針對另一個板波模式產生。

7.根據權利要求1到6中任一項所述的聲濾波器，其特征在于，所述結構適于在聲濾波器中捕獲具有總共至少四個橫向駐波諧振的至少兩個不同的板波模式。

8.根據上述權利要求中任一項所述的聲濾波器，其特征在于，至少兩個不同的聲板波模式包括至少一個縱向模式和至少一個切變模式。

9.根據上述權利要求中任一項所述的聲濾波器，其特征在于，包括堆疊的構型中的至少兩個壓電層。

10.根據上述權利要求中的任一項所述的聲濾波器，其特征在于，所述壓電層從對稱群6mm中選擇，其c軸處于垂直方向。

11.根據權利要求1到9中任一項所述的聲濾波器，其特征在于，所述壓電層從對稱群6mm中選擇，其c軸傾斜地取向。

12.根據權利要求11所述的聲濾波器，其特征在于，垂直電場與縱向聲波和切變波均耦合。

13.根據權利要求1到9中任一項所述的聲濾波器，其特征在于，所述壓電層的對稱群和晶體取向選擇為使得在縱向聲厚度模式和切變聲厚度模式下均與垂直電場形成固有耦合。

14.根據上述權利要求中任一項所述的聲濾波器，其特征在于，所述壓電層由AlN或ZnO形成。

15.制造聲寬帶濾波器的方法，包括如下步驟：

選擇濾波器的結構設計和材料；

指定所期望的中心頻率和帶寬；

其特征在于，使用所選擇的結構設計和材料以及一組諧振器來設計堆疊，其中所述諧振器具有寬度和處在它們之間的間隙，使得實現了具有總共至少兩個諧振的至少兩個不同的橫向傳播的厚度振動板波模式的耦合，并且，

制造所設計的濾波器堆疊，使得其與具有總共至少兩個諧振的至少兩個不同的橫向傳播的厚度振動的板波模式耦合。

16.根據權利要求15所述的制造方法，其特征在于，

設計所述堆疊，使得所指定的中心頻率位于所述至少兩個不同的板波模式的起始頻率之間，并且兩個不同的板波模式的起始頻率之間的頻率差大約為所期望帶寬的三分之一。

17.根據權利要求15到16中任一項所述的方法來制造的濾波器。