[發(fā)明專利]一種濾波器、信號(hào)處理設(shè)備及制造所述濾波器的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010006578.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN111600571A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐慰;鄭云卓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾思（天津）微系統(tǒng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H03H9/205
• 分類號(hào): H03H9/205;H03H9/58
• 代理公司: 北京漢智嘉成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11682
• 代理人: 姜?jiǎng)?谷惠敏

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N濾波器及提高濾波器性能的方法和信號(hào)處理設(shè)備。其中，濾波器包括：多個(gè)諧振器，所述多個(gè)諧振器包括多個(gè)串聯(lián)諧振器和多個(gè)并聯(lián)諧振器，所述串聯(lián)諧振器彼此串聯(lián)連接，所述并聯(lián)諧振器一端連接至兩個(gè)串聯(lián)諧振器的連接點(diǎn)，另一端連接電感，所述電感接地，所述多個(gè)串聯(lián)諧振器包括一個(gè)或多個(gè)指定串聯(lián)諧振器，所述指定串聯(lián)諧振器與至少一個(gè)第一諧振器并聯(lián)；和/或，所述多個(gè)并聯(lián)諧振器中包括一個(gè)或多個(gè)指定并聯(lián)諧振器，所述指定并聯(lián)諧振器與至少一個(gè)第二諧振器或者電容串聯(lián)；所述多個(gè)諧振器按照諧振頻率的不同分別設(shè)置于不同的晶圓上。如此，可以改善濾波器的性能，并降低濾波器尺寸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信用濾波類器件領(lǐng)域，具體而言，涉及一種濾波器、信號(hào)處理設(shè)備及制造所述濾波器的方法。

背景技術(shù)

隨著市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，無線通訊終端和設(shè)備不斷朝著小型化，多模-多頻段的方向發(fā)展。近年來，一些窄帶的通信頻段逐漸興起。這些頻段的附近通常存在其它可能存在干擾的頻段，因此對(duì)濾波器的滾降特性有較高的要求。例如，北斗導(dǎo)航的下行頻段采用S波段，頻率為2483.5MHz～2500MHz，它低頻一側(cè)是ISM頻段(2400MHz～2483.5MHz),高頻一側(cè)則是LTE的頻段7的發(fā)送頻段(2500MHz～2570MHz)，它們之間幾乎沒有空隙。再如，ISM頻段(2400MHz～2483.5MHz)，除了高頻一側(cè)是LTE的頻段7的發(fā)送頻段(2500MHz～2570MHz)之外，它的低頻一側(cè)是LTE的頻段40(2300MHz～2400MHz)，之間同樣沒有空隙。各種通信頻段之間干擾的消除，一部分可以通過通信資源塊的分配來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，另一種則主要通過射頻濾波器進(jìn)行濾波。這種頻率資源的擁擠，對(duì)濾波器提出了更高的要求。

目前，能夠滿足通訊終端使用的小尺寸濾波器主要是壓電聲波濾波器，構(gòu)成此類聲波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(Solidly Mounted Resonator，固態(tài)裝配諧振器)和SAW(Surface Acoustic Wave，表面聲波諧振器)。其中基于體聲波原理制造的FBAR和SMR雙工器，相比基于表面聲波原理制造的SAW雙工器，具有更高的Q值。

圖11(a)是壓電聲波諧振器的電學(xué)符號(hào)，圖11(b)是其等效電學(xué)模型圖，在不考慮損耗項(xiàng)的情況下，電學(xué)模型簡(jiǎn)化為L(zhǎng)m、Cm和C0組成的諧振電路。根據(jù)諧振條件可知，該諧振電路存在兩個(gè)諧振頻點(diǎn)：一個(gè)是諧振電路阻抗值達(dá)到最小值時(shí)的fs，將fs定義為該諧振器的串諧振頻率；另一個(gè)是當(dāng)諧振電路阻抗值達(dá)到最大值時(shí)的fp，將fp定義為該諧振器的反諧振頻率。其中，

并且，fs比fp要小。同時(shí)，定義了諧振器的機(jī)電耦合系數(shù)Kt²，它可以用fs和fp來表示：

圖12示出了諧振器阻抗與fs和fp之間的關(guān)系。在某一特定的頻率下，Kt²越大，則fs和fp的頻率差越大，即兩個(gè)諧振頻率離得越遠(yuǎn)，Kt²越小，則fs和fp的頻率差越小，即兩個(gè)諧振頻率離得越近。

諧振器在Fs處的阻抗定義為諧振阻抗Rs，諧振器在Fp處的阻抗定義為反諧振阻抗Rp，通常，Rs越小，或Rp越大，均代表諧振器的Q值越高，所制作的濾波器的損耗也越小。