[發明專利]基于移相網絡提高隔離度的射頻壓電多工器和電子設備

有效

• 申請號: 201811566387.1
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN111342813B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 龐慰;鄭云卓
• 申請（專利權）人: 天津大學;諾思（天津）微系統有限責任公司
• 主分類號: H03H9/70
• 分類號: H03H9/70
• 代理公司: 北京金誠同達律師事務所 11651
• 代理人: 湯雄軍

本發明涉及基于移相網絡提高隔離度的射頻壓電多工器和電子設備。該射頻壓電多工器單元，包括：封裝載板；至少三個濾波器，適于共同連接于公共端口；用于接地的匹配電感；移相網絡模塊，其中：所述濾波器、匹配電感和移相網絡模塊封裝于所述封裝載板中；所述移相網絡模塊的至少一部分適于連接在所述公共端口與所述匹配電感之間。所述至少三個濾波器包括接收濾波器和發射濾波器；公共端口連接區域設置在所述接收濾波器與所述發射濾波器之間；且所述匹配電感位于所述接收濾波器與所述發射濾波器之間的隔離劣化區域之外。本發明還涉及具有該射頻壓電多工器單元的射頻壓電多工器以及具有上述單元的電子設備。

技術領域

本發明的實施例涉及通信用濾波器器件，尤其涉及一種射頻壓電多工器單元，一種具有該多工器單元的多工器，一種用于多工器的封裝載板，以及一種具有該多工器單元的電子設備。

背景技術

近年來，隨著移動通信的發展，移動終端的數據傳輸峰值速率相比3G及LTE時代已經有了幾何級的提高。由于頻譜資源的稀缺性，以及各代通信設備組網方案的并存，一種最直接的提高數據傳輸速率的方案便是利用現有頻譜資源，增加系統的數據傳輸帶寬。

在LTE-Advanced(即通常所說的4G+)以及已經逐漸開始商用的5G通信協議，支持高數據傳輸速率的載波聚合(CA，Carrier?Aggregation)方案已經成為必備的技術手段，它通過將原有兩個、甚至三個以上的頻段，在射頻前端進行組合，實現通信頻段的直接擴展。

不同頻段的信號需要共用天線進行收發，但在射頻前端要分開處理，因此支持載波聚合的多模-多頻段移動終端，必定會采用小尺寸、高性能的射頻多工器實現此功能。

多工器一般至少由3個或3個以上的壓電濾波器組成，構成此類壓電濾波器的諧振器主要包括：FBAR(Film?Bulk?Acoustic?Resonator，薄膜體聲波諧振器)，SMR(SolidlyMounted?Resonator，固態裝配諧振器)和SAW(Surface?Acoustic?Wave，表面聲波諧振器)。由于組成的濾波器數量更多，多工器的設計難度也遠高于傳統的單頻段濾波器和雙工器，其中兩個最重要難點為：一是共同連接到天線端的各濾波器的阻抗匹配；二是在小尺寸下實現各頻帶間的隔離度。

圖1中的附圖標記100是現有技術比較常見多工器單元(本例為四工器)設計原理示意圖。多工器單元100為包含了四顆濾波器芯片以及封裝載板的四工器器件，其中濾波器是壓電濾波器，組成壓電濾波器的諧振器可以是SAW、FBAR或SMR。

附圖標記120是各濾波器連接的公共端口(在該端口可以連接天線，也可以不連接天線，圖中示出為連接天線)。附圖標記102、104、106、108分別是組成四工器的四顆濾波器。附圖標記122、124、126、128是分別從四顆濾波器引出的端口，連接到系統電路的其它部分，這四個端口與公共端口，構成了四工器的五個端口。

附圖標記112、114、116、118是連接在各端口與濾波器之間的阻抗匹配網絡，匹配網絡可以由匹配器件組成，匹配器件可以是電感，也可以是電容，可以串聯連接，也可以并聯連接，也可以是多種匹配器件、多種連接方法的組合。匹配網絡也可以在器件外部以分立元件的形式實現匹配。

附圖標記101是位于濾波器與公共端口之間的移相電性器件，一般是串聯的電感、電容、或具有一定電長度的傳輸線，作用是將從公共端看入的濾波器阻抗進行相位移動，以使各個濾波器之間實現較好的匹配狀態。移相電性器件可以設置在多個濾波器與公共端之間。

各通道的移相網絡和匹配網絡在封裝載板中集成，封裝載板可以是PCB(印刷電路板)，LTCC(低溫共燒陶瓷)基板等。

由于壓電濾波器在諧振頻率以外都呈現為一個電容，每個通道從公共端看進去的阻抗也大都呈容性，因此四工器在公共端的匹配一般都是由一個并聯接地的電感130實現。