[發明專利]表面聲波濾波器

有效

• 申請號: 98118519.3
• 申請日: 1998-08-28
• 公開（公告）號: CN1215253A
• 公開（公告）日: 1999-04-28
• 發明（設計）人: 諸角和彥;森井春雄;門田道雄
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H03H9/64
• 分類號: H03H9/64
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 李家麟

本發明涉及一種采用剪切橫向型(下文中稱為SH型)表面波的表面聲波濾波器，尤其涉及一種縱向耦合表面聲波(下文中簡記為SAW)濾波器。

采用表面波的縱向耦合的雙模式SAW濾波器作為各種類型中一種類型的SAW器件已為人們所知曉。圖1中示出了這種類型的縱向耦合的SAW濾波器的一個例子。

SAW濾波器51具有這樣一種結構，其中，第一和第二叉指式換能器(下文中簡稱為IDT)53和54位于矩形壓電基片52上。反射器55和56沿IDT?53和54所激起的表面波方向配置在IDT?53和54的兩側上。

SAW濾波器51中，IDT?53的梳形電極53a中的一個用作輸入端，而另一IDT54的梳形電極54a中的一個用作輸出端。ID他53和54中另一個梳形電極53b和54b與地電位相連。

當輸入電壓施加到IDT?53上時，激起表面波，該表面波沿與IDT?53的電極指所延伸的方向垂直的方向傳播。隨后，表面聲波在反射器55和56之間反射，并成為駐波。由IDT?54根據該駐波獲取輸出。這時，就產生了作為表面波的基模和高次模(不對稱模)。所以，SAW濾波器51用作縱向耦合的雙模SAW濾波器。

傳統的縱向耦合的SAW濾波器51存在這樣一個問題，即由于存在反射器55和56，濾波器的整體尺寸過大。同時，在SAW濾波器51中，由于壓電襯底2的機電耦合系數不是很大，所以只能實現窄帶濾波器。

圖2中示出的采用SH型表面波的邊緣反射型縱向耦合的表面聲波濾波器見公開號為9-69751的日本專利申請中所揭示的那樣。該濾波器據稱可以解決圖1所示濾波器所具有的上述問題。

圖2中所示的SAW濾波器61包括有矩形壓電襯底62。壓電襯底62具有兩個相向的邊緣表面62a和62b。第一和第二IDT?63和64配置在壓電襯底62上。IDT?63和64分別具有一對梳形電極63a和63b以及64a和64b，電極指對的數量幾乎是相同的。????

為了激起如BGS(Bleustein-Gulyaev-Shimizu)的SH型表面波并使之在相向的邊緣表面62a和62b之間反射，排列梳形電極63a的一對最外面的電極指中的一個，使之與壓電襯底62的邊緣表面62a齊平。以類似的方式，排列梳形電極64b一對最外面電極指中的一個，使之與壓電襯底62的邊緣表面62b齊平。第一IDT63的一個梳形電極63a為輸入端，而IDT?64的一個梳形電極64a為輸出端，梳形電極63b和64b與地電位相連。

當輸入電壓施加到IDT?63時，表面波被激起，并沿與IDT?63的電極指延伸方向垂直的方向傳播。即，表面波沿連接兩個相向邊緣表面62a和62b的方向傳播。該表面波由邊緣表面62a和62b反射，并成為駐波。從IDT?64獲取根據該駐波的輸出。

所以，在采用SH型表面波的邊反射型SAW濾波器61中，由于不需要反射器，縱向耦合的雙模SAW濾波器的總體尺寸大大減小，并且不會出現由于反射器的存在而引起的損耗。所以，可以用這種結構來實現具有寬帶特征的表面聲波濾波器。

然而，SAW濾波器61中的問題是，在濾波器特征中的帶寬外面，會出現依賴于二相向邊緣表面62a和62b之間距離的雜波響應，尤其是在靠近通帶和通帶外的頻率域中會出現相當大的雜波響應。這一問題對邊緣反射型SAW濾波器來說是特定的。由于通過調整電極指的材料、厚度、寬度和IDT和反射器的電極指數或選擇合適的襯底可以抑制雜波響應，圖1中具有反射器55和56的SAW濾波器通常不會出現這樣的問題。

為了解決上述問題，本發明的較佳實施例提供了一種邊緣反射型SAW濾波器，這種濾波器采用SH形表面波，有效地抑制了依賴于二相向邊緣表面之間距離的雜波響應，并在大大減小尺寸的情況下實現了優良的濾波器調整。

按照本發明的較佳實施例，表面聲波濾波器包括具有兩個相向邊緣表面的壓電襯底和第一、第二叉指換能器，叉指換能器具有多個電極指，電極指位于壓電襯底上，從而第一和第二叉指換能器中的一個所激起的剪切橫向表面波在二相向邊緣表面之間反射，形成駐波。第一和第二叉指換能器頻率特征的衰耗極點(pole)靠近由二相向邊緣表面之間的距離所確定的雜波響應的頻率位置處。

第一和第二叉指換能器電極指對的數量比最好在約1.2∶1.0到約1.7∶1.0的范圍內。按照該較佳實施例，可以在濾波器中提供多個至少第一和第二IDT中的一個。