[發明專利]調節體聲波濾波器中諧振器頻率的方法及體聲波濾波器

在審

• 申請號: 202010013002.X
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111147037A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 龐慰;蔡華林
• 申請（專利權）人: 諾思（天津）微系統有限責任公司
• 主分類號: H03H3/02
• 分類號: H03H3/02;H03H9/02
• 代理公司: 北京漢智嘉成知識產權代理有限公司 11682
• 代理人: 姜勁;谷惠敏

本發明涉及濾波器技術領域，特別地涉及一種調節體聲波濾波器中諧振器頻率的方法及體聲波濾波器，該方法，通過調節諧振器上電極表面上的質量負載層的面積調節質量負載量，從而調整該諧振器的頻率。根據本發明的技術方案，該調節體聲波濾波器中諧振器頻率的方法及體聲波濾波器，具有成本低、工藝簡單，以及對諧振器性能無惡化的優點，同時，還可利用頻率和機電耦合系數的多樣性，改善了濾波器的帶內和帶外性能。

技術領域

本發明涉及濾波器技術領域，特別地涉及一種調節體聲波濾波器中諧振器頻率的方法及體聲波濾波器。

背景技術

隨著通信系統的發展，射頻前端系統對濾波器性能的要求逐步提高。通過設計的優化來改善濾波器的性能是最重要的手段之一。對于濾波器來說，通過串并聯之間形成一定的頻率差來實現通帶和帶外的傳輸特性。濾波器的通帶的設計需要盡量保證和端口阻抗匹配良好，以此來保證信號的通過，帶外的設計需要盡量保證和端口阻抗不匹配，以此來阻斷信號的通過。因此對于帶內和帶外都需要調節匹配特性。一般來說，濾波器的頻率和機電耦合系數的多樣性可以保證通帶和帶外都能實現特定的阻抗，因此，帶內的插損和帶外抑制都能得到改善。

對于傳統的體聲波濾波器來說，多種頻率的調節通過增加額外質量負載層來實現，多一種頻率對應多一層質量負載層，也就是對應的額外多使用一層光刻板來實現。通過多層質量負載來實現多種頻率一方面會增加成本，包括光刻板的成本和多步工藝的加工成本；另一方面，受限于加工精度，不同質量負載層之間的頻率誤差增加，會嚴重惡化濾波器的性能。多種機電耦合系數主要通過壓電層的厚度和材料的介電常數來調節，對于同一個濾波器來說，壓電層厚度和材料都是相同的，機電耦合系數相對固定，通過改變諧振器的結構來微調機電耦合系數又會犧牲部分諧振器的性能。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的是提供一種調節體聲波濾波器中諧振器頻率的方法及體聲波濾波器，有助于降低成本、提高調節精度，以及減小濾波器性能損失。

為實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種調節體聲波濾波器中諧振器頻率的方法。

在本發明的調節體聲波濾波器中諧振器頻率的方法中，通過調節所述體聲波濾波器中的一個或多個諧振器的上電極表面的質量負載層的面積來調節質量負載量，從而實現調整該諧振器的頻率。

可選地，所述調節所述體聲波濾波器中的一個或多個諧振器的上電極表面的質量負載層的面積的步驟包括：在所述一個或多個諧振器的上電極上分別形成厚度相同、面積不同的第一質量負載層，使多個諧振器的上電極上的質量負載量不同。

可選地，在所述一個或多個諧振器的上電極上分別形成厚度相同、面積不同的第一質量負載層之前，該方法還包括：在所述多個諧振器的上電極上分別形成至少一層面積相同、厚度相同的第二質量負載層，使所述多個諧振器調整至預設質量負載量；并且所述第一質量負載層形成在所述第二質量負載層上。

可選地，多個所述諧振器之間的所述第一質量負載層的面積比為固定值；并且所述方法還包括：根據所述面積比調整所述第一質量負載層的厚度。

根據本發明的另一方面，提供了一種體聲波濾波器。

本發明的體聲波濾波器包括多個串聯諧振器和多個并聯諧振器，多個所述串聯諧振器和/或多個所述并聯諧振器的上電極上設有具有質量負載的第一質量負載層；多個第一質量負載層的厚度相同、面積不同，從而形成多個不同頻率的所述串聯諧振器和/或所述并聯諧振器。

可選地，多個所述串聯諧振器和/或多個所述并聯諧振器的上電極與第一質量負載層之間設有厚度相同、面積相同的第二質量負載層。

可選地，所述第二質量負載層的面積與所述串聯諧振器和/或所述并聯諧振器的上電極的面積相同。

可選地，包括多個子板，多個子板連通或獨立設置，且全部或部分子板上設有鏤空。