[發(fā)明專利]壓電聲波諧振器和濾波器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810168002.X
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN108288959A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐慰;胡念楚;張浩;張代化
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: H03H9/02
• 分類號: H03H9/02;H03H9/56;H03H9/58
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;盧軍峰

本發(fā)明公開了一種壓電聲波諧振器和濾波器，該諧振器包括第一諧振器單元和第二諧振器單元，每個諧振器單元包括各自獨(dú)立的第一電極、壓電層和第二電極，兩個諧振器單元，第一諧振器單元和第二諧振器單元通過電極之間的電連接構(gòu)成壓電聲波濾波器；其中，對于每個諧振器單元，壓電層位于第二電極上方，第一電極位于壓電層上方。本發(fā)明通過對兩個諧振器單元進(jìn)行改進(jìn)，使電流在諧振器單元的壓電層中的流經(jīng)方向不同，能夠改進(jìn)壓電聲波諧振器的線性度，保證信號的完整性，避免傳輸信號失真，提高了信號傳輸質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及諧振器領(lǐng)域，并且特別地，涉及一種壓電聲波諧振器和濾波器。

背景技術(shù)

隨著無線通信和無線接入的發(fā)展，頻率資源越來越擁擠，不同通信系統(tǒng)頻帶間的保護(hù)間隔越來越小。為了保證每個系統(tǒng)中的每個模塊都能正常工作，互不影響，射頻前端就不得不朝著微型化、集成化、高性能、低功耗和低成本的方向發(fā)展。

以壓電薄膜為核心的表面聲波(SAW)技術(shù)雖然可以實現(xiàn)器件微型化，但它存在工作頻率低、插入損耗較大、功率容量較小、易受溫度影響以及與IC(集成電路)工藝不兼容等缺點(diǎn)。相對于SAW，薄膜體聲波諧振器(FBAR)的Q值更高，工作頻率可高達(dá)10GHz，溫度特性好，承受功率大，插損小。過去十年間，F(xiàn)BAR技術(shù)發(fā)展迅猛，采用體聲波技術(shù)制造的雙工器已經(jīng)在移動電話中被廣泛使用。

與此同時，為保證收發(fā)信號不失真，確保傳輸信號的完整性，最新的通訊協(xié)議(例如WCDMA等)都對通信設(shè)備器件提出了更為嚴(yán)苛的線性度方面的要求，特別是對器件產(chǎn)生的交調(diào)失真與諧波失真。因此，F(xiàn)BAR雙工器非線性方面的研究對于雙工器性能的評測與提升具有十分重要的意義。但是現(xiàn)在通用技術(shù)中壓電聲波諧振器的非線性度都差強(qiáng)人意。

如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中的壓電聲波諧振器1000的結(jié)構(gòu)示意圖。壓電聲波諧振器1000由第一電極11、第二電極12、夾在第一電極11和第二電極12之間的壓電層13以及位于第二電極12下方的聲波反射結(jié)構(gòu)組成，本文為了簡化示意圖，在某些圖中省略了聲波反射結(jié)構(gòu)，并且省略了第一電極、第二電極和壓電層的文字標(biāo)識。

針對相關(guān)技術(shù)中通信設(shè)備的線性度不高，導(dǎo)致傳輸信號失真以及不完整的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對相關(guān)技術(shù)中通信設(shè)備的線性度不高，導(dǎo)致傳輸信號失真以及不完整的問題，本發(fā)明提出一種壓電聲波諧振器和濾波器，能夠改進(jìn)壓電聲波諧振器的線性度，保證信號的完整性，避免傳輸信號失真。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種壓電聲波諧振器。

根據(jù)本發(fā)明的壓電聲波諧振器包括第一諧振器單元和第二諧振器單元，每個諧振器單元包括第一電極、壓電層和第二電極，并且，對于每個諧振器單元，壓電層位于第二電極上方，第一電極位于壓電層上方；其中，每個諧振器單元的一個電極連接至信號端，另一電極連接另一諧振器單元，并且電流沿第一方向穿過第一諧振器單元的壓電層，并且沿著第二方向穿過第二諧振器單元的壓電層，第一方向不同于第二方向。

一方面，壓電聲波諧振器包括串聯(lián)的第一諧振器單元和第二諧振器單元，其中，第一諧振器單元的第一電極連接至第一信號端，第二諧振器單元的第一電極連接至第二信號端，其中，第一諧振器單元的第二電極與第二諧振器單元的第二電極電連接，或者，第一諧振器單元和第二諧振器單元共用同一第二電極。

另一方面，壓電聲波諧振器包括串聯(lián)的第一諧振器單元和第二諧振器單元，其中，第一諧振器單元的第二電極連接至第一信號端，第二諧振器單元的第二電極連接至第二信號端，其中，第一諧振器單元的第一電極與第二諧振器單元的第一電極電連接，或者，第一諧振器單元和第二諧振器單元共用同一第一電極。