寬帶阻抗元型聲表面波濾波器的製造方法
2023-09-11 20:12:15
寬帶阻抗元型聲表面波濾波器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種寬帶阻抗元型聲表面波濾波器，由兩個或兩個以上具有一定頻率差的聲表面波濾波器單元並聯構成，聲表面波濾波器單元的基本電路結構為阻抗元型聲表面波濾波器結構；所有聲表面波濾波器單元共用一塊壓電基材。每個聲表面波濾波器單元的輸入端和輸出端各串聯一個具有高阻抗特性的聲表面波諧振器，以對各個聲表面波濾波器單元之間進行隔離。本發明消除了各個濾波器單元由於阻抗失配造成的頻率響應畸變，在保證濾波器優異電學性能的前提下，提高了整個濾波器帶寬。通過採用去熱釋電基片材料，可以提高濾波器的功率承受力。
【專利說明】寬帶阻抗元型聲表面波濾波器
【技術領域】
[0001]本發明涉及聲表面波濾波器技術的改進，具體涉及一種工作於射頻頻帶的寬帶阻抗兀型聲表面波濾波器，屬於聲表面波濾波器【技術領域】。
[0002]
【背景技術】
[0003]聲表面波濾波器具有工作頻率高、體積小、適宜於大規模生產等特點，被廣泛應用於無線通信領域。
[0004]隨著通信技術的發展，聲表面波濾波器不斷向著高頻化、低損耗、寬帶化等方向發展。現有技術中的阻抗元型聲表面波濾波器結構，是將聲表面波諧振器按照一定的電路結構組合起來。圖1是其中一種典型電路結構，其中，S1、S2、S3為串聯諧振器，P1、P2為並聯諧振器，它們全為聲表面波諧振器結構。圖中標號1、4為濾波器輸入輸出匯流條；標號2、3為諧振器之間的信號連接線；標號5、6為並聯諧振器接地匯流條。
[0005]由於傳統阻抗元型聲表面波濾波器的工作帶寬受到基片材料的限制，能達到的相對帶寬不超過8%，這使得聲表面波濾波器在寬帶通信系統中的應用受到限制。
[0006]發明專利「聲表面波濾波器」，申請號「99125838.X」介紹了一種由常規聲表面波諧振器結構組成的阻抗元結構聲表面波濾波器，但未提出聲表面波濾波器提高阻抗元型濾波器帶寬的解決辦法。
[0007]
【發明內容】
[0008]針對現有阻抗元型聲表面波濾波器工作帶寬受限的不足，本發明的目的是提供一種寬帶阻抗元型聲表面波濾波器，它可以在保證濾波器優異電學性能的前提下，增加濾波器的使用帶寬。
[0009]為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是這樣的:
一種寬帶阻抗元型聲表面波濾波器，由兩個或兩個以上具有一定頻率差的聲表面波濾波器單元並聯構成，聲表面波濾波器單元的基本電路結構為阻抗元型聲表面波濾波器結構；所有聲表面波濾波器單元的輸入端通過匯流條連接在一起構成寬帶阻抗元型聲表面波濾波器的輸入端，所有聲表面波濾波器單元的輸出端通過匯流條連接在一起構成寬帶阻抗兀型聲表面波濾波器的輸出端；所有聲表面波濾波器單兀共用一塊壓電基材。
[0010]進一步地，每個聲表面波濾波器單元的輸入端和輸出端各串聯一個具有高阻抗特性的聲表面波諧振器，以對各個聲表面波濾波器單元之間進行隔離。
[0011]所述壓電基材為鈮酸鋰、鉭酸鋰或石英，或者由上述材料製作的去熱釋電壓電基材。
[0012]每個聲表面波濾波器單元的電極薄膜材料為鋁、鋁銅合金、銅或金材料中的一種構成的單層結構，或其中任意幾種構成的上下疊加的多層結構。[0013]相比現有技術，本發明具有以下優點:
1、本發明將兩個或兩個以上且具有一定頻率差的聲表面波濾波器單元並聯構成，同時為了消除各個濾波器單元由於阻抗失配造成的頻率響應變化，在各個濾波器單元的輸入、輸出端各串聯一個具有高阻抗特性的聲表面波諧振器，對各個濾波器單元之間進行隔離，消除各個濾波器單元由於阻抗失配造成的頻率響應畸變，進而提高整個濾波器帶寬。
[0014]2、通過採用去熱釋電基片材料，可以解決壓電基片在高溫下由熱釋電效應產生的靜電燒傷現象，可以提高濾波器的功率承受力。
[0015]3、通過選用銅、金等高電導率材料，或使用由Ti/AlCu/Ti/AlCu多層電極薄膜上下疊加而成的複合電極薄膜，可以進一步提高濾波器的功率承受能力。
[0016]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是現有技術中阻抗元型聲表面波濾波器結構示意圖。
[0018]圖2是本發明提出的寬帶聲表面波濾波器結構示意圖。
[0019]圖3是本發明提出的寬帶聲表面波濾波器頻響圖。
[0020]
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0022]本發明阻抗元型聲表面波濾波器結構，由兩個或兩個以上且具有一定頻率差的聲表面波濾波器單元並聯構成，即所有聲表面波濾波器單元的輸入端通過匯流條連接在一起構成寬帶阻抗元型聲表面波濾波器的輸入端，所有聲表面波濾波器單元的輸出端通過匯流條連接在一起構成寬帶阻抗元型聲表面波濾波器的輸出端。聲表面波濾波器單元的基本電路結構為阻抗元型聲表面波濾波器結構；所有聲表面波濾波器單元共用一塊壓電基材。
[0023]同時為了消除各個濾波器單元由於阻抗失配造成的頻率響應變化，在每個聲表面波濾波器單元的輸入端和輸出端各串聯一個具有高阻抗特性的聲表面波諧振器，以對各個聲表面波濾波器單元之間進行隔離，消除各個濾波器單元由於阻抗失配造成的頻率響應畸變，進而增加整個濾波器帶寬。
[0024]為了解決壓電基片在高溫下由熱釋電效應產生的靜電燒傷現象，以提高濾波器的功率承受力，本發明的壓電基材選用鈮酸鋰、鉭酸鋰或石英材料製作的去熱釋電壓電基材。
[0025]每個聲表面波濾波器單元的電極薄膜材料為鋁、鋁銅合金、銅或金材料中的一種構成的單層結構，或其中任意幾種構成的上下疊加的多層結構，可以進一步提高濾波器的功率承受能力。
[0026]圖2為本發明寬帶阻抗元型聲表面波濾波器的一種典型電路結構，它由兩個有一定頻率差的聲表面波濾波器單元構成。其中聲表面波濾波器單元I由串聯諧振器S1、S2、S3、並聯諧振器P1、P2以及信號連接線10、11構成，諧振器S1、S2通過信號連接線10連接，諧振器S2、S3通過信號連接線11連接；並聯諧振器Pl—端通過信號連接線接於諧振器S1、S2之間，並聯諧振器P2 —端通過信號連接線接於諧振器S2、S3之間，並聯諧振器P1、P2另一端接地。在聲表面波濾波器單元I的兩端分別製作兩個高阻抗聲表面波諧振器S7、S8，分別通過信號連接線9、12接串聯諧振器S1、S3，以實現高阻抗聲表面波諧振器S7、S8與聲表面波濾波器單元I的電學串聯，並一起構成濾波支路I。同樣，聲表面波濾波器單元II由串聯諧振器S4、S5、S6和並聯諧振器P3、P4，以及信號連接線16、17構成；諧振器S4、S5通過信號連接線16連接，諧振器S5、S6通過信號連接線17連接；並聯諧振器P3 —端通過信號連接線接於諧振器S4、S5之間，並聯諧振器P4 —端通過信號連接線接於諧振器S5、S6之間，並聯諧振器P3、P4另一端接地。在聲表面波濾波器單元II的兩端分別製作兩個高阻抗聲表面波諧振器S9、S10，分別通過信號連接線15、18接串聯諧振器S4、S6，以實現高阻抗聲表面波諧振器S9、S10與聲表面波濾波器單元II的電學串聯，並一起構成濾波支路II。濾波支路1、II的輸入輸出端分別通過信號連接線8、19實現電學並聯，並將7、20作為兩個支路共同的輸入、輸出匯流條，並聯諧振器Pl和P3通過接地匯流條13共同接地；並聯諧振器P2和P4通過接地匯流條14共同接地；即13、14作為兩個支路共同的並聯諧振器接地匯流條。
[0027]圖3為工作頻率為2500MHz，採用寬帶阻抗元型聲表面波濾波器結構頻率響應測試結果圖，測試結果表明採用該結構製作的聲表面波濾波器，帶寬達到相對帶寬達到10%，優於現有技術能夠達到最大8%的相對帶寬。
[0028]最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.寬帶阻抗元型聲表面波濾波器，其特徵在於:由兩個或兩個以上具有一定頻率差的聲表面波濾波器單元並聯構成，聲表面波濾波器單元的基本電路結構為阻抗元型聲表面波濾波器結構；所有聲表面波濾波器單元的輸入端通過匯流條連接在一起構成寬帶阻抗元型聲表面波濾波器的輸入端，所有聲表面波濾波器單元的輸出端通過匯流條連接在一起構成寬帶阻抗元型聲表面波濾波器的輸出端；所有聲表面波濾波器單元共用一塊壓電基材。
2.根據權利要求1所述的寬帶阻抗元型聲表面波濾波器，其特徵在於:每個聲表面波濾波器單元的輸入端和輸出端各串聯一個具有高阻抗特性的聲表面波諧振器，以對各個聲表面波濾波器單元之間進行隔離。
3.根據權利要求1或2所述的寬帶阻抗元型聲表面波濾波器，其特徵在於:所述壓電基材為鈮酸鋰、鉭酸鋰或石英，或者由上述材料製作的去熱釋電壓電基材。
4.根據權利要求1或2所述的寬帶阻抗元型聲表面波濾波器，其特徵在於:每個聲表面波濾波器單元的電極薄膜材料為鋁、鋁銅合金、銅或金材料中的一種構成的單層結構，或其中任意幾種構成的上下疊加的多層結構。
【文檔編號】H03H9/64GK103633962SQ201310697600
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】蔣欣, 呂翼, 朱勇, 蔣世義, 金劍, 黃瑩 申請人:中國電子科技集團公司第二十六研究所