用於級聯不同材料的濾波器的設備和方法
2023-10-05 10:52:44 1
專利名稱：用於級聯不同材料的濾波器的設備和方法
技術領域：
本發明涉及級聯多個濾波器。
背景技術：
在電信市場中、特別是在4G無線通信系統領域中以及在現有無線系統中強烈需要性能比當前水平有改進的小型濾波器。由於4G系統以甚高速數據傳送為目標，所以它們需要比現有系統如GSM、CDMA和UMTS寬得多的帶寬。另一方面，4G系統中的有限頻率資源要求無線運營商公司設置儘可能窄的防護頻帶以實現最大用戶容量。組合這兩個問題意味著4G無線系統需要將不僅具有寬帶通或者阻帶而且具有陡峭過渡頻帶的小型RF濾波器用於它們的無線終端設備。基於聲學材料的RF濾波器(諸如表面聲波(SAW)、薄膜體聲學諧振器(FBAR)和/ 或體聲波(BAW)濾波器)由於它們的小型大小和低成本而廣泛使用於各種無線系統的緊湊和便攜型終端設備中。然而這些濾波器的當前濾波器性能水平仍然遠離4G無線系統濾波器要求。一些非聲學微波技術型濾波器(諸如金屬型空腔濾波器或者電介質濾波器)可以被設計成滿足針對這些應用的濾波器性能要求，但是這些類型的設計具有超高成本並且造成物理上很大的濾波器。因而金屬型空腔濾波器和電介質濾波器特別是對於應用於大小和重量相當重要的無線終端中而言是不希望的。
發明內容
根據本發明的第一方面，提供一種濾波器，該濾波器包括至少一個第一濾波器， 每個第一濾波器為具有第一組濾波器參數的帶阻型濾波器，第一組濾波器參數是用來製作相應第一濾波器的第一材料的函數；至少一個第二濾波器，每個第二濾波器具有第二組濾波器參數，第二組濾波器參數是用來製作相應第二濾波器的第二材料的函數，每個第二濾波器為以下濾波器之一帶阻型濾波器；以及帶通型濾波器；其中至少一個第一濾波器中的至少一個第一濾波器和至少一個第二濾波器中的至少一個第二濾波器級聯在一起；其中第一材料和第二材料為不同材料；並且其中濾波器具有是第一材料和第二材料的函數的第三組濾波器參數。在一些實施例中，每個第一濾波器為濾波器響應具有至少一個阻帶的窄帶帶阻型濾波器，每個阻帶具有相對於每個第二濾波器的過渡頻帶而言的陡峭過渡頻帶。在一些實施例中，第一材料具有比第二材料小的量值(magnitude)溫度係數，使得每個第一濾波器具有比每個第二濾波器少的依賴於溫度的頻率漂移。在一些實施例中，每個第二濾波器為以下濾波器之一寬帶帶通型濾波器；以及寬帶帶阻型濾波器。在一些實施例中，第二材料具有比第一材料高的機電(electro-mechanical)耦合係數。
在一些實施例中，每個第一濾波器具有以下內容之一第一阻帶，布置於至少一個第二濾波器之一的通帶的低側邊緣；第一阻帶，布置於至少一個第二濾波器之一的阻帶的低側邊緣；第一阻帶，布置於至少一個第二濾波器之一的通帶的高側邊緣；第一阻帶，布置於至少一個第二濾波器之一的阻帶的高側邊緣；兩個阻帶，兩個阻帶中的第一阻帶布置於至少一個第二濾波器之一的通帶的低側邊緣，並且兩個阻帶中的第二阻帶布置於至少一個第二濾波器之一的通帶的高側邊緣；以及兩個阻帶，兩個阻帶中的第一阻帶布置於至少一個第二濾波器之一的阻帶的低側邊緣，並且兩個阻帶中的第二阻帶布置於至少一個第二濾波器之一的阻帶的高側邊緣。在一些實施例中，使用以下內容中的任何一個製作每個第一濾波器表面聲波 (SAW)技術；薄膜體聲學諧振器(FBAR)技術；以及體聲波(BAW)濾波器技術；並且使用以下內容中的任何一個製作每個第二濾波器SAW技術；FBAR技術；以及BAW濾波器技術。在一些實施例中，第一材料包括以下中的至少一個石英；Langasite ；SiO2/ ZnO/ 金剛石；SiO2AlN/ 金剛石；Li2B4O7 ；AlN/Li2B407 ；LiTaO3 ；LiNbO3 ；Si02/LiTa03 ；SiO2/ LiNbO3 ；AlN ；及其組合。在一些實施例中，第二材料包括以下中的至少一個石英；Langasite ；SiO2/ ZnO/ 金剛石；SiO2AlN/ 金剛石；Li2B4O7 ；AlN/Li2B407 ；LiTaO3 ；LiNbO3 ；Si02/LiTa03 ；SiO2/ LiNbO3 ；ZnO ；AlN ；及其組合。在一些實施例中，至少一個第一濾波器中的第一濾波器和至少一個第二濾波器中的第二濾波器使用以下的至少一個在封裝中級聯在一起將第一濾波器和第二濾波器直接電連接的連結；以及在封裝內的共享連接點，第一濾波器和第二濾波器電連接到該共享連接點。在一些實施例中，濾波器還包括以下的至少一個用於匹配向濾波器的輸入和來自濾波器的輸出中的至少一個的電路匹配元件；用於匹配至少一個第一濾波器中的第一濾波器的電路匹配元件；用於匹配至少一個第二濾波器中的第二濾波器的電路匹配元件；以及用於匹配濾波器中的點的電路匹配元件，至少一個第一濾波器中的第一濾波器和至少一個第二濾波器中的第二濾波器在該點級聯在一起。根據本發明的第二方面，提供一種用於製作濾波器的方法，該方法包括將至少一個第一濾波器與至少一個第二濾波器級聯在一起，每個第一濾波器是具有第一組濾波器參數的帶阻型濾波器，第一組濾波器參數是用來製作相應第一濾波器的第一材料的函數，每個第二濾波器具有第二組濾波器參數，第二組濾波器參數是用來製作相應第二濾波器的第二材料的函數，每個第二濾波器為以下濾波器之一帶阻型濾波器；以及帶通型濾波器；其中第一材料和第二材料為不同材料；並且其中濾波器具有是第一材料和第二材料兩者的函數的第三組濾波器參數。在一些實施例中，級聯至少一個第一濾波器和至少一個第二濾波器包括級聯至少一個第一濾波器中的第一濾波器和至少一個第二濾波器中的第二濾波器，第一濾波器為濾波器響應具有至少一個阻帶的窄帶帶阻型濾波器，每個阻帶具有相對於至少一個第二濾波器中的每個第二濾波器的過渡頻帶而言的陡峭過渡頻帶。在一些實施例中，第一材料具有比第二材料小的量值溫度係數，使得至少一個第一濾波器中的每個第一濾波器具有比至少一個第二濾波器中的每個第二濾波器少的依賴於溫度的頻率漂移。在一些實施例中，級聯至少一個第一濾波器和至少一個第二濾波器包括級聯至少一個第一濾波器中的第一濾波器和至少一個第二濾波器中的第二濾波器，第二濾波器為寬帶帶通型濾波器；以及寬帶帶阻型濾波器。在一些實施例中，第二材料具有比第一材料高的機電耦合係數。在一些實施例中，級聯至少一個第一濾波器和至少一個第二濾波器包括級聯至少一個第一濾波器中的第一濾波器和至少一個第二濾波器中的第二濾波器，其中使用以下的任何一個製作第一濾波器表面聲波(SAW)技術；薄膜體聲學諧振器(FBAR)技術；以及體聲波(BAW)濾波器技術；並且其中使用以下的任何一個製作第二濾波器SAW技術；FBAR 技術；以及BAW濾波器技術。在一些實施例中，每個第一濾波器具有以下之一第一阻帶，布置於至少一個第二濾波器之一的通帶的低側邊緣；第一阻帶，布置於至少一個第二濾波器之一的阻帶的低側邊緣；第一阻帶，布置於至少一個第二濾波器之一的通帶的高側邊緣；第一阻帶，布置於至少一個第二濾波器之一的阻帶的高側邊緣；兩個阻帶，兩個阻帶中的第一阻帶布置於至少一個第二濾波器之一的通帶的低側邊緣，並且兩個阻帶中的第二阻帶布置於至少一個第二濾波器之一的通帶的高側邊緣；以及兩個阻帶，兩個阻帶中的第一阻帶布置於至少一個第二濾波器之一的阻帶的低側邊緣，並且兩個阻帶中的第二阻帶布置於至少一個第二濾波器的阻帶之一的高側邊緣。在一些實施例中，級聯至少一個第一濾波器和至少一個第二濾波器包括級聯至少一個第一濾波器中的第一濾波器和至少一個第二濾波器中的第二濾波器，其中使用第一材料製作第一濾波器，第一材料包括以下的至少一個石英；Langasite ；Si02/Zn0/金剛石；SiO2AlN/ 金剛石；Li2B4O7 ；AlN/Li2B407 ；LiTaO3 ；LiNbO3 ；Si02/LiTa03 ；Si02/LiNb03 ； AlN ；及其組合。在一些實施例中，級聯至少一個第一濾波器和至少一個第二濾波器包括級聯至少一個第一濾波器中的第一濾波器和至少一個第二濾波器中的第二濾波器，其中使用第二材料製作第二濾波器，第二材料包括以下的至少一個石英；Langasite ；Si02/Zn0/金剛石；SiO2AlN/ 金剛石；Li2B4O7 ；AlN/Li2B407 ；LiTaO3 ；LiNbO3 ；Si02/LiTa03 ；Si02/LiNb03 ； ZnO ；AlN ；及其組合。在一些實施例中，級聯至少一個第一濾波器和至少一個第二濾波器包括使用以下至少一個在封裝中將至少一個第一濾波器中的第一濾波器和至少一個第二濾波器中的第二濾波器級聯在一起將第一濾波器和第二濾波器直接電連接的連結；以及共享連接點，第一濾波器和第二濾波器電連接到該共享連接點。在一些實施例中，級聯至少一個第一濾波器和至少一個第二濾波器包括電路匹配向設備的輸入和來自濾波器的輸出中的至少一個；電路匹配至少一個第一濾波器中的第一濾波器；電路匹配至少一個第二濾波器中的第二濾波器；並且電路匹配濾波器中的點， 至少一個第一濾波器中的第一濾波器和至少一個第二濾波器中的第二濾波器在該點級聯
在一起。根據本發明的第三方面，提供一種用於對信號濾波的方法，該方法包括向第一濾波器的輸入提供信號，第一濾波器是具有第一組濾波器參數的帶阻型濾波器，第一組濾波器參數是用來製作第一濾波器的第一材料的函數；使用第一濾波器對信號濾波，由此產生第一濾波器的輸出；向第二濾波器提供第一濾波器的輸出，第二濾波器具有第二組濾波器參數，第二組濾波器參數是用來製作第二濾波器的第二材料的函數，第二濾波器為帶阻型濾波器和帶通型濾波器之一；使用第二濾波器對第一濾波器的輸出濾波，由此產生第二濾波器的輸出；其中第一材料和第二材料為不同材料；並且其中第一濾波器與第二濾波器的組合具有是第一材料和第二材料兩者的函數的第三組濾波器參數。在查閱結合附圖對本發明具體實施例的下文描述時，本發明的其他方面和特徵將變得為本領域普通技術人員所清楚。
現在將參照以下附圖描述
具體實施例方式
圖IA是一個高溫響應和一個低溫響應的寬帶帶通濾波器響應對的圖形繪圖； 圖IB是一個高溫響應和一個低溫響應的寬帶帶組濾波器響應對的圖形繪圖； 圖2A是一個高溫響應和一個低溫響應的窄帶帶通濾波器響應對的圖形繪圖； 圖2B是一個高溫響應和一個低溫響應的窄帶帶阻濾波器響應對的圖形繪圖； 圖3是根據本發明一些實施例的串聯級聯的兩個濾波器的框圖； 圖4A至4E是根據本發明一些實施例的單獨濾波器的濾波器響應和將單獨濾波器級聯的濾波器的通帶濾波器響應的圖形繪圖5A至5C是根據本發明一些實施例的單獨濾波器的濾波器響應和將單獨濾波器級聯的濾波器的通帶濾波器響應的圖形繪圖6A至6C是根據本發明一些實施例的單獨濾波器的濾波器響應和將單獨濾波器級聯的濾波器的帶阻濾波器響應的圖形繪圖7A至7C是根據本發明一些實施例的單獨濾波器的濾波器響應和將單獨濾波器級聯的濾波器的帶阻濾波器響應的圖形繪圖8是根據本發明一些實施例的級聯濾波器和匹配網絡的框圖； 圖9A是根據本發明一個實施例的在封裝中的兩個級聯濾波器之間的直接線焊連接的示意圖9B是根據本發明一個實施例的在封裝中的兩個級聯濾波器之間的共享電路焊盤電連接的示意圖9C是根據本發明一個實施例的用於兩個級聯濾波器的觸發器實施的示意圖； 圖10是用於實施本發明一些實施例的方法的流程圖；並且圖11是用於實施本發明一些實施例的另一方法的流程圖。
具體實施例方式由於希望小型化大小和低成本，所以表面聲波(SAW)、薄膜體聲學諧振器(FBAR) 和/或體聲波(BAW)技術濾波器在用於各種現代無線通信系統的緊湊和便攜型終端設備中已經變成大量利用的部件。可以使用SAW、FBAR和BAW技術來設計帶通型和帶阻型濾波器。 然而當前SAW、BAW和FBAR濾波器設計技術不能提供濾波器性能進一步改進(諸如更陡峭的過渡頻帶和更高的功率操縱能力)的濾波器解決方案。在SAW濾波器技術發展30年以上、FBAR濾波器技術發展15年並且BAW濾波器技術發展10年之後，可以認為已經達到這些類型的設備的基本上接近最大濾波器性能。因此除非實現新材料，否則對於基於現有SAW、 FBAR和BAW濾波器設計技術的單襯底濾波器而言不可能出現大規模性能改進。用於製作具有高機電耦合係數的濾波器的材料適合於實施具有相應寬過渡頻帶和寬阻帶或者寬通帶的帶阻或者帶通濾波器。然而這些材料通常由於大量值溫度係數而具有不良溫度穩定性，這造成由這些材料製成的設備中的頻率響應具有大的依賴於溫度的頻率響應漂移。使用SAW、FBAR和BAW技術來設計的當前寬帶濾波器具有兩個特別麻煩的缺點並非足夠陡峭的過渡頻帶帶寬和大的依賴於溫度的頻率響應漂移。圖IA圖示了對用於如下單襯底材料濾波器的帶通濾波器響應的計算機仿真的例子，可以通過SAW、FBAR或者BAW技術中的任何一個技術製作該單襯底材料濾波器。沿著χ軸指示的頻率範圍是從 1. 30GHz至1. 55GHz。在y軸上的衰減範圍從IOdB至-100dB。圖IA中的第一濾波器響應 10是在近似85°C的溫度操作的濾波器的頻率響應。第一濾波器響應10的3dB帶寬在為從1. 370GHz至1. 450GHz的近似0. 080GHz的範圍中。圖IA中的第二濾波器響應12是在近似-40°C的溫度操作的相同濾波器的頻率響應。第二濾波器響應12的3dB帶寬在同樣為從1. 380GHz至1. 460GHz的近似0. 080GHz的範圍中。對於每個頻率響應10、12，可見在通帶的任一側上的過渡頻帶相當大，例如對於圖IA中的濾波器響應10，20dB下過渡帶寬在通帶的較低側上是從1. 360GHz至1. 370GH的近似0. OlOGHz,並且在通帶的較高側上是從 1. 460GHz至1. 470GHz的近似0. OlOGHz。在高溫與低溫濾波器響應10與12之間的依賴於溫度的頻率響應漂移(在衰減值相似時的頻率改變)近似等於0. OlOGHz0圖IB圖示了高溫帶阻濾波器響應14和低溫帶阻濾波器響應16，這些響應示出了針對圖IA的濾波器響應圖示的相似的隨溫度的頻率響應漂移和相似寬的過渡頻帶。現有SAW、FBAR和BAW設計技術中幾乎沒有對過渡頻帶帶寬的變窄進一步改進的空間。目前，在這樣的濾波器中的最大可實現過渡頻帶陡峭度受濾波器中所用材料固有的Q 因子限制。高Q因子實現陡峭過渡頻帶濾波器特性。然而機電耦合係數高(這是一種實現高帶寬濾波器特性的材料性質)的材料一般具有比機電耦合係數低的材料低的Q因子。機電耦合係數高的材料也通常具有更不良的溫度穩定性。因此寬帶型濾波器(諸如圖IA和IB 中所示濾波器)的過渡頻帶帶寬相對寬，並且濾波器響應在操作溫度範圍上更明顯地變化。用於製作溫度係數低的濾波器的材料適合於實施依賴於溫度的頻率漂移低的帶阻或者帶通濾波器。溫度係數低的材料通常也具有低耦合係數。低耦合係數低造成窄帶濾波器。石英是晶體設備技術中的溫度最穩定襯底之一併且具有很高的Q，但是它的耦合係數很小，例如在一些SAW實施方式中為0. 11%。這樣，石英對於設計具有很陡峭過渡頻帶的窄帶型濾波器而言頗為合適。圖2A圖示了對用於如下單襯底材料濾波器的帶通濾波器響應的計算機仿真的例子，可以已經通過SAW、FBAR或者BAW技術中的任何一個技術製作該單襯底材料濾波器。 頻率和衰減範圍與上文討論的圖IA相似。圖2A中的濾波器的第一頻率響應20是在近似 85°C的溫度操作的頻率響應。第一濾波器響應20的3dB帶寬在從1. 442GHz至1. 450GHz 的近似0.008GHz的範圍中。圖2A中的第二濾波器響應22是在近似-40°C的溫度操作的相同濾波器的頻率響應。第二濾波器響應22的3dB帶寬在從1. 443GHz至1. 45IGHz的近似0. 008GHz的範圍。3dB帶寬對於用耦合係數高的材料製作的設備而言為圖1中所示3dB帶寬的近似1/10。對於頻率響應20、22中的每個，可以認為在通帶的任一側上的過渡頻帶尤其相對於圖IA的寬帶濾波器響應的過渡頻帶而言相當小。例如圖2A的濾波器響應的20dB 下過渡帶寬是在通帶的較低側上從1. 442GHz至1. 443GHz而在通帶的較高側上從1. 450GHz 至1. 451GHz的近似0. OOlGHz0過渡頻帶帶寬對於用耦合係數高的材料製作的設備而言為圖IA中所示過渡頻帶帶寬的近似1/10。在濾波器響應20與22之間的依賴於溫度的頻率響應漂移(在衰減值相似時的頻率改變)近似等於0. 002GHz。這對於用耦合係數更高的材料製作的設備而言為圖IA中所示依賴於溫度的頻率響應漂移的近似1/5。圖2B圖示了帶阻濾波器響應，該帶阻濾波器響應示出了相似的隨溫度的頻率響應漂移和相似窄的過渡頻帶。與圖1A、1B、2A和2B的例子關聯的濾波器響應參數在性質上僅為舉例。在設計用於任何給定應用的濾波器時涉及到的參數因實施而異。一種改進用耦合係數高的材料製作的SAW濾波器中的大的依賴於溫度的頻率響應這一缺點的方式是在耦合係數高的材料之上沉積SiA薄膜。SiO2具有與用於SAW設計的耦合係數高的材料的溫度係數相反的溫度係數。因此，SiO2薄膜補償耦合係數高的材料的高溫度係數。然而這一過程不利地影響可實現的濾波器性能，因為SiO2膜減少組合的塗有 SiO2的耦合係數高的材料的有效耦合係數，因而減少SAW濾波器的可實現最大帶寬。此外， 由於SiA膜引起的質量加載效果而減少SAW在組合襯底上的相速率，這在SAW設備的物理實施中對應於電極指的寬度減少。這對於高頻(>2GHz) SAW濾波器設計而言是不希望的。在本發明的一些實施例中，提供一種對於防護頻帶減少的特殊型1900MHz CDMA和 /或1. 5GHz至2. 5GHz WiMAX無線系統而言適合的濾波器解決方案。這些無線系統將從具有低插入損耗、高功率操縱能力和很窄過渡頻帶的高性能濾波器中受益。另外希望用於這樣的應用的濾波器低成本並且很緊湊，使得它們可以使用於諸如蜂窩電話、具有無線功能的PDA計算機等無線終端中。儘管一些防護頻帶減少的特殊型1900MHz CDMA和/或1. 5GHz 至2. 5GHz WiMAX無線系統可以從如這裡描述的濾波器解決方案的實施例中受益，但是將理解本發明的實施例可以適用於在其他頻帶中操作的其他通信標準。一般而言，對於SAW、FBAR和BAW製作的濾波器，使用耦合係數高的材料(K2>2%)來設計插入損耗要求低(<3dB)的寬帶帶通型濾波器或者寬帶帶阻型濾波器(3%或者以上)。 所用材料的耦合係數越高，濾波器的最大帶寬就越寬。然而耦合係數高的材料通常具有比耦合係數低的材料大的量值溫度係數。例如42Y-X LiTaO3 (視為耦合係數高的材料)具有耦合係數K2=4. 7%和溫度係數-45ppm/°C。另一方面，ST-石英(視為耦合係數低的材料)具有耦合係數K2=O. 1 和在室溫的溫度係數0ppm/°C。一般而言，在由耦合係數高的材料製成的濾波器中由於溫度變化所致的頻率漂移大於由耦合係數材料低的材料製成的濾波器。而且，耦合係數高的材料通常具有比耦合係數低的材料差的Q因子。由42Y-X LiTaO3製成的 SAff諧振器具有範圍從1000至2000的Q，而由ST石英製成的SAW諧振器可以具有10，000 以上的Q。由不同材料製成的諧振器的Q因子之差表現為濾波器過渡頻帶的陡峭度之差。與耦合係數高的材料對照，耦合係數低的材料(K2<2%)用於窄帶型帶通或者帶阻濾波器設計。由於上文提到的高Q和小溫度係數這些特性，這些耦合係數低的材料類型的窄帶帶通或者帶阻濾波器總是具有比耦合係數高的材料類型的寬帶帶通或者帶阻濾波器更陡峭的過渡頻帶和更小的依賴於溫度的頻率漂移。因此耦合係數低的材料經常用於更窄頻帶類型的濾波器設計。 下表1包括可以用於製作SAW、BAff和FBAR設備的不同材料(材料名稱)的列表， 並且還具體定義相應材料可以用來製作的設備類型(濾波器類型)。表1也包括表中的每種材料的聲波速率(速率)、機電耦合係數(耦合係數(K2))和在室溫的溫度係數(在室溫的溫度係數)。 表1 - SAW、FBAR和BAW設備中所用材料。
權利要求
1.一種濾波器，包括至少一個第一濾波器，每個第一濾波器是具有第一組濾波器參數的帶阻型濾波器，所述第一組濾波器參數是用來製作相應第一濾波器的第一材料的函數；至少一個第二濾波器，每個第二濾波器具有第二組濾波器參數，所述第二組濾波器參數是用來製作相應第二濾波器的第二材料的函數，每個第二濾波器是以下之一 帶阻型濾波器；以及帶通型濾波器；其中所述至少一個第一濾波器中的至少一個和所述至少一個第二濾波器中的至少一個級聯在一起；其中所述第一材料和所述第二材料是不同材料；並且其中所述濾波器具有是所述第一材料和所述第二材料兩者的函數的第三組濾波器參數。
2.根據權利要求1所述的濾波器，其中每個第一濾波器是濾波器響應具有至少一個阻帶的窄帶帶阻型濾波器，每個阻帶具有相對於每個第二濾波器的過渡頻帶而言的陡峭的過渡頻帶。
3.根據權利要求1或者2所述的濾波器，其中所述第一材料具有比所述第二材料小的量值溫度係數，使得每個第一濾波器具有比每個第二濾波器少的依賴於溫度的頻率漂移。
4.根據權利要求1至3中的任一權利要求所述的濾波器，其中每個第二濾波器是以下之一寬帶帶通型濾波器；以及寬帶帶阻型濾波器。
5.根據權利要求1至4中的任一權利要求所述的濾波器，其中所述第二材料具有比所述第一材料高的機電耦合係數。
6.根據權利要求1至5中的任一權利要求所述的濾波器，其中每個第--濾波器具有以下之一第--阻帶，布置於所述至少--個第-二濾波器之--的通帶的低側邊緣處；第--阻帶，布置於所述至少--個第-二濾波器之--的阻帶的低側邊緣處；第--阻帶，布置於所述至少--個第-二濾波器之--的通帶的高側邊緣處；第--阻帶，布置於所述至少--個第-二濾波器之--的阻帶的高側邊緣處；兩個阻帶，所述兩個阻帶中的第一阻帶布置於所述至少一個第二濾波器之帶的低側邊緣處，並且所述兩個阻帶中的第二阻帶布置於所述至少一個第二濾波器之一的所述通帶的高側邊緣處；以及兩個阻帶，所述兩個阻帶中的第一阻帶布置於所述至少一個第二濾波器之一的阻帶的低側邊緣處，並且所述兩個阻帶中的第二阻帶布置於所述至少一個第二濾波器之一的所述阻帶的高側邊緣處。
7.根據權利要求1至6中的任一權利要求所述的濾波器，其中 使用以下的任何一個製作每個第一濾波器表面聲波(SAW)技術；薄膜體聲學諧振器 (FBAR)技術；以及體聲波(BAW)濾波器技術；並且使用以下的任何一個製作每個第二濾波器SAW技術；FBAR技術；以及BAW濾波器技術。
8 根據權利要求1至7中的任一權利要求所述的濾波器，其中所述第一材料包括以下的至少一個石英；Langasite ；Si02/Zn0/ 金剛石；SiO2AlN/ 金剛石；Li2B4O7 ；AlN/Li2B407 ； LiTaO3 ；LiNbO3 ；Si02/LiTa03 ；Si02/LiNb03 ；AlN ；及其組合。
9.根據權利要求1至8中的任一權利要求所述的濾波器，其中所述第二材料包括以下的至少一個石英；Langasite ；Si02/Zn0/ 金剛石；SiO2AlN/ 金剛石；Li2B4O7 ；AlN/Li2B407 ； LiTaO3 ；LiNbO3 ；Si02/LiTa03 ；Si02/LiNb03 ；ZnO ；AlN ；及其組合。
10.根據權利要求1至9中的任一權利要求所述的濾波器，其中所述至少一個第一濾波器中的第一濾波器和所述至少一個第二濾波器中的第二濾波器使用以下的至少一個在封裝中級聯在一起將所述第一濾波器和所述第二濾波器直接電連接的連結；以及在所述封裝內的共享連接點，所述第一濾波器和所述第二濾波器電連接到所述共享連接點。
11.根據權利要求1至10中的任一權利要求所述的濾波器，還包括以下的至少一個 用於匹配向所述濾波器的輸入和來自所述濾波器的輸出中的至少一個的電路匹配元件；用於匹配所述至少一個第一濾波器中的第一濾波器的電路匹配元件； 用於匹配所述至少一個第二濾波器中的第二濾波器的電路匹配元件； 用於匹配所述濾波器中的點的電路匹配元件，所述至少一個第一濾波器中的第一濾波器和所述至少一個第二濾波器中的第二濾波器在所述點級聯在一起。
12.一種用於製作濾波器的方法，包括將至少一個第一濾波器與至少一個第二濾波器級聯在一起，每個第一濾波器是具有第一組濾波器參數的帶阻型濾波器，所述第一組濾波器參數是用來製作相應第一濾波器的第一材料的函數，每個第二濾波器具有第二組濾波器參數，所述第二組濾波器參數是用來製作相應第二濾波器的第二材料的函數，每個第二濾波器是以下之一 帶阻型濾波器；以及帶通型濾波器； 其中所述第一材料和所述第二材料是不同材料；並且其中所述濾波器具有是所述第一材料和所述第二材料兩者的函數的第三組濾波器參數。
13.根據權利要求12所述的方法，其中級聯至少一個第一濾波器和至少一個第二濾波器包括級聯所述至少一個第一濾波器中的第一濾波器和所述至少一個第二濾波器中的第二濾波器，所述第一濾波器是濾波器響應具有至少一個阻帶的窄帶帶阻型濾波器，每個阻帶具有相對於所述至少一個第二濾波器中的每個的過渡頻帶而言的陡峭的過渡頻帶。
14.根據權利要求12或者13所述的方法，其中所述第一材料具有比所述第二材料小的量值溫度係數，使得所述至少一個第一濾波器中的每個第一濾波器具有比所述至少一個第二濾波器中的每個第二濾波器少的依賴於溫度的頻率漂移。
15.根據權利要求12至14中的任一權利要求所述的方法，其中級聯至少一個第一濾波器和至少一個第二濾波器包括級聯所述至少一個第一濾波器中的第一濾波器和所述至少一個第二濾波器中的第二濾波器，所述第二濾波器是以下之一 寬帶帶通型濾波器；以及寬帶帶阻型濾波器。
16.根據權利要求12至15中的任一權利要求所述的方法，其中所述第二材料具有比所述第一材料高的機電耦合係數。
17.根據權利要求12至16中的任一權利要求所述的方法，其中級聯所述至少一個第一濾波器和所述至少一個第二濾波器包括級聯所述至少一個第一濾波器中的第一濾波器和所述至少一個第二濾波器中的第二濾波器，其中使用以下任何一個製作所述第一濾波器 表面聲波(SAW)技術； 薄膜體聲學諧振器(FBAR)技術；以及體聲波(BAW)濾波器技術； 其中使用以下任何一個製作所述第二濾波器 SAff技術； FBAR技術；以及 BAW濾波器技術。
18.根據權利要求12至17中的任一權利要求所述的方法，其中每個第--濾波器具有以下之一第--阻帶，布置於所述至少--個第-二濾波器之--的通帶的低側邊緣處；第--阻帶，布置於所述至少--個第-二濾波器之--的阻帶的低側邊緣處；第--阻帶，布置於所述至少--個第-二濾波器之--的通帶的高側邊緣處；第--阻帶，布置於所述至少--個第-二濾波器之--的阻帶的高側邊緣處；兩個阻帶，所述兩個阻帶中的第一阻帶布置於所述至少一個第二濾波器之帶的低側邊緣處，並且所述兩個阻帶中的第二阻帶布置於所述至少一個第二濾波器之一的所述通帶的高側邊緣處；以及兩個阻帶，所述兩個阻帶中的第一阻帶布置於所述至少一個第二濾波器之一的阻帶的低側邊緣處，並且所述兩個阻帶中的第二阻帶布置於所述至少一個第二濾波器的所述阻帶之一高側邊緣處。
19.根據權利要求12至18中的任一權利要求所述的方法，其中級聯至少一個第一濾波器和至少一個第二濾波器包括級聯所述至少一個第一濾波器中的第一濾波器和所述至少一個第二濾波器中的第二濾波器，其中使用所述第一材料製作所述第一濾波器，所述第一材料包括以下的至少一個石英；Langasite ；Si02/Zn0/ 金剛石；Si02/A1N/ 金剛石；Li2B4O7 ；AlN/Li2B407 ；LiTaO3 ； LiNbO3 ；Si02/LiTa03 ；Si02/LiNb03 ；AlN ；及其組合。
20.根據權利要求12至19中的任一權利要求所述的方法，其中級聯至少一個第一濾波器和至少一個第二濾波器包括級聯所述至少一個第一濾波器中的第一濾波器和所述至少一個第二濾波器中的第二濾波器，其中使用所述第二材料製作所述第二濾波器，所述第二材料包括以下的至少一個石英；Langasite ；Si02/Zn0/ 金剛石；Si02/A1N/ 金剛石；Li2B4O7 ；AlN/Li2B407 ；LiTaO3 ； LiNbO3 ；Si02/LiTa03 ；Si02/LiNb03 ；ZnO ；AlN ；及其組合。
21. 一種用於對信號濾波的方法，包括向第一濾波器的輸入提供信號，所述第一濾波器是具有第一組濾波器參數的帶阻型濾波器，所述第一組濾波器參數是用來製作所述第一濾波器的第一材料的函數； 使用所述第一濾波器對所述信號濾波，由此產生所述第一濾波器的輸出； 向第二濾波器提供所述第一濾波器的所述輸出，所述第二濾波器具有第二組濾波器參數，所述第二組濾波器參數是用來製作所述第二濾波器的第二材料的函數，所述第二濾波器是帶阻型濾波器和帶通型濾波器之一；使用所述第二濾波器對所述第一濾波器的所述輸出濾波，由此產生所述第二濾波器的輸出；其中所述第一材料和所述第二材料是不同材料；並且其中所述第一濾波器與所述第二濾波器的組合具有是所述第一材料和所述第二材料兩者的函數的第三組濾波器參數。
全文摘要
本發明的一些實施例提供一種濾波器，該濾波器具有至少一個第一濾波器，每個第一濾波器是具有第一組濾波器參數的帶阻型濾波器，第一組濾波器參數是用來製作至少一個第一濾波器的第一材料的函數；以及至少一個第二濾波器，每個第二濾波器具有第二組濾波器參數，第二組濾波器參數是用來製作至少一個第二濾波器的第二材料的函數，每個第二濾波器是帶阻型濾波器和帶通型濾波器之一。至少一個第一濾波和至少一個第二濾波器然後級聯在一起以形成濾波器。第一材料和第二材料是不同材料。級聯濾波器具有是第一材料和第二材料兩者的函數的新的第三組濾波器參數。本發明的其他實施例包括一種用於製作濾波器的方法和一種使用這樣的級聯濾波器來濾波的方法。
文檔編號H03H3/00GK102498665SQ201080026686
公開日2012年6月13日 申請日期2010年4月13日 優先權日2009年4月15日
發明者C-Y.賈 申請人:巖星比德科有限公司