[發(fā)明專利]一種聲波濾波器、多工器、通信設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011185154.4
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112350684B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡華林
• 申請（專利權(quán)）人: 諾思（天津）微系統(tǒng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H03H9/52
• 分類號: H03H9/52;H03H9/70
• 代理公司: 北京漢智嘉成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11682
• 代理人: 姜勁;谷惠敏

本發(fā)明公開了一種聲波濾波器、多工器、通信設(shè)備，該聲波濾波器的輸入端和輸出端之間具有多個串聯(lián)諧振器和多個并聯(lián)諧振器，各并聯(lián)支路中具有電感，電感之間存在互感耦合，所述濾波器的一對并聯(lián)支路之間跨接有電容，電容的兩端各自位于該端所在并聯(lián)支路中的諧振器和電感之間。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，有助于提高聲波濾波器的帶外抑制性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濾波器技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種聲波濾波器、多工器、通信設(shè)備。

背景技術(shù)

近年來的通信設(shè)備小型化和高性能趨勢的加快，給射頻前端提出了更高的挑戰(zhàn)。射頻濾波器的性能和尺寸，對射頻通信系統(tǒng)整體的性能和尺寸有著至關(guān)重要的影響。在射頻濾波器中，一方面要通過減小芯片和封裝基板的尺寸來實現(xiàn)小型化，另一方面要通過減少損耗來源以及更好的無源器件和諧振器配合設(shè)計來實現(xiàn)更好的性能。

普通的聲波濾波器的一種典型結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的聲波濾波器的一種結(jié)構(gòu)的示意圖。這種濾波器100中，輸入端131和輸出端132之間有電感121、122以及多個諧振器(通常稱作串聯(lián)諧振器)101～104，各串聯(lián)諧振器的連接點與接地端之間的多個支路(通常稱作并聯(lián)支路)上分別設(shè)置有諧振器111～113(通常稱作并聯(lián)諧振器)，以及電感123～125。電感的作用主要是進行濾波器的匹配，使得濾波器的輸入輸阻抗在50歐姆。

各并聯(lián)諧振器上添加有質(zhì)量負載層，使并聯(lián)諧振器的頻率和串聯(lián)諧振器的頻率具有差異從而形成濾波器的通帶。此外在濾波器的封裝結(jié)構(gòu)中一般具有密封環(huán)，以實現(xiàn)聲波元件所需的密封空腔。密封環(huán)一般由金屬制成并且接地。

電感123～125由于接地，所以又稱作接地電感、對地電感等，并聯(lián)諧振器與這些電感的連接端又可稱作諧振器的近地端。在濾波器的封裝結(jié)構(gòu)中，具體是由上述近地端與封裝基板的接地管腳之間的連接線作為這些電感，它們之間存在一定的互感耦合，這會惡化濾波器的帶外抑制性能。如圖2所示，圖2是濾波器并聯(lián)支路互感對濾波器帶外抑制的影響的示意圖。圖中粗線表示無互感的情況下的濾波器曲線，細線表示存在6pH左右的互感時的濾波器曲線。可以看出在曲線左側(cè)，細線位于粗線上方，也就是說存在互感時帶外抑制度較差。

對此通常的解決方法是盡量增加電感之間的距離，以減小互感耦合，但一方面對于對于芯片的布線有較大的限制，設(shè)計，封裝和生產(chǎn)難度增加；另一方面，由于芯片的布局和尺寸限制，也難以將對地電感互感耦合消除，這個耦合對濾波器性能依然有較大的惡化。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種聲波濾波器、多工器、通信設(shè)備，在聲波濾波器的并聯(lián)支路間跨接電容來消除接地電感的互感，以提高聲波濾波器的帶外抑制性能。本發(fā)明其他方面中，提出了確定該電容的方式，以及在濾波器元件中實現(xiàn)電容的方式。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種聲波濾波器，其輸入端和輸出端之間具有多個串聯(lián)諧振器和多個并聯(lián)諧振器，各并聯(lián)支路中具有電感，電感之間存在互感耦合，所述濾波器的一對并聯(lián)支路之間跨接有電容，電容的兩端各自位于該端所在并聯(lián)支路中的諧振器和電感之間。

可選地，所述一對并聯(lián)支路，分別為最靠近所述濾波器的輸入端和最靠近所述濾波器的輸出端的并聯(lián)支路。

可選地，所述電容的取值范圍根據(jù)如下公式確定：R＝f²×C/M，其中f為所述濾波器的中心頻率，單位為GHz，M為所述一對并聯(lián)支路中的電感的互感，單位為pH，C為所述電容的取值，單位為pF，R的取值在0.2～0.8之間。

可選地，所述R的值為0.4。

可選地，所述電感是并聯(lián)諧振器的近地端與封裝基板的接地管腳之間的連接線，該連接線位于所述濾波器的封裝基板中；所述電容的容值中包含所述一對并聯(lián)支路中的諧振器的近地端的管腳之間形成的電容。