[發明專利]具有附加極點的SAW濾波器

在審

• 申請號: 201680056508.0
• 申請日: 2016-08-03
• 公開（公告）號: CN108141199A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: T·考施克
• 申請（專利權）人: 追蹤有限公司
• 主分類號: H03H9/64
• 分類號: H03H9/64
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 章蕾

為了抑制干擾頻率就階梯型濾波器而言建議，與串聯諧振器(S1)并聯地連接起電容器作用的附加諧振器(RZ1)。所述附加諧振器的反諧振產生附加極點以用于改善干擾頻率的衰減。

為了減小SAW濾波器的溫度變化(Temperaturgang)，SAW濾波器設有通常包含SiO₂的補償層。然而，作為這種措施的副作用，耦合有所減少。因此，只有在起高度耦合作用的襯底上才能實現具有這種補償層的寬帶濾波器。

例如可在切角為紅光128°的鈮酸鋰晶體上構建具有補償層的由SAW諧振器構建的SAW濾波器。在這種襯底材料上，使用聲學瑞利模式(Rayleigh-Mode)的諧振頻率。

然而，在帶有針對電極與在這些電極上沉積的層的特定材料組合和/或針對特定層厚度組合的許多濾波器中，在鈮酸鋰上可展開寄生SH模式(水平剪切模式)。SH模式的諧振頻率高于瑞利模式的諧振頻率。針對濾波器的串聯諧振器而言，SH諧振處于濾波器的通帶上邊緣的區域內，并在該處引起對傳遞函數的擾動。即使這種濾波器的幾何結構被優化成最大限度地抑制SH模式，但由于公差相關的幾何偏差以及在溫度和功率負荷的作用下這種SH模式仍強烈地激發。由此可出現諧振器的溫度和功率負荷增大，這可導致過早的損耗并最終導致濾波器失效。

此外，現有的前端模塊須運行越來越多的頻帶，因此各種濾波器的相互隔離成為越來越嚴重的問題。特別是，Tx濾波器須如此設計，即使得其在并行Rx頻帶中具有充分的衰減。

本發明的目的在于，提出一種SAW濾波器，利用該SAW濾波器，能夠在由SAW諧振器構建的帶通濾波器的干擾頻率的情況下以簡單的方式改善衰減。本發明的另一個目的在于，在通帶上邊緣的頻率范圍內可靠且持久地避免起干擾作用的SH模式。

根據本發明該目的由根據權利要求1所述的SAW濾波器解決。本發明的其它實施方案以及用于在SAW濾波器中移動起干擾作用的SH模式的方法可從其它權利要求中得出。

根據本發明的SAW濾波器由SAW諧振器構建并且具有階梯型結構。該SAW濾波器包括接在濾波器輸入端與濾波器輸出端之間的串聯支路，在該串聯支路中布置有串聯諧振器。設置從串聯支路分支的并聯支路，該并聯支路將串聯支路連接到固定電位，特別是接地。例如，濾波器具有在兩到五個之間的并聯支路以及同樣多個串聯諧振器。然而在此串聯諧振器的數目也可不同于并聯諧振器的數目。此外，如果期望更高的選擇，濾波器可具有更多數目的諧振器。

現在根據本發明在就此而言通過已知方式構建的濾波器中，構造為附加諧振器的電容器與所述串聯諧振器中的一個并聯。該附加諧振器的間距(Pitch)被標定成使其在濾波器的中間頻率下起電容器作用，但其以其反諧振頻率在干擾頻率下構造附加極點以用于改善干擾頻率的衰減。

以此實現，在Tx濾波器中改善在另一頻帶的Rx范圍內的抑制并且改善在兩個頻帶中的并行操作。由此能夠改善可操作這兩個頻帶的前端模塊的特性。

根據一種實施方式，與串聯諧振器的間距相比，附加諧振器的間距縮小，以便在通帶之上的給定干擾頻率下實現改善衰減。然而還可行的是，與串聯諧振器的間距相比，擴大附加諧振器的間距，以便在通帶之下的給定干擾頻率下實現改善衰減。

附加諧振器的反諧振頻率可被設定到濾波器通帶之外待抑制的干擾頻率上。只要諧振器的諧振頻率足夠遠離諧振器的通帶，該諧振器的諧振頻率可被設定到幾乎任意頻率上。于是，諧振器在濾波器通帶中的頻率下起純電容器的作用。通過附加諧振器的反諧振頻率產生極點，當極點鄰近通帶時，該極點可特別好地使用以抑制干擾頻率。然而，通過相應設定第一電容器的諧振頻率，可良好地抑制更遠干擾頻率，如例如板模式(Plattenmoden)或體波的更高頻率的諧振。

此外采用附加諧振器以及其它措施實現消除如在開頭已經提及的那樣在某些材料組合與濾波器配置下出現的起干擾作用的SH模式移出通帶上邊緣的起干擾作用的區域之外。