濾波器元件以及包含它的濾波器器件、雙工器和高頻電路的製作方法
2023-04-23 09:33:41 1
專利名稱：濾波器元件以及包含它的濾波器器件、雙工器和高頻電路的製作方法
技術領域：
本發明一般地涉及具有壓電薄膜諧振器的濾波器元件和包含該濾波器元件的濾波器器件，特別涉及用在無線終端的前端的需要具有高功率持久性的雙工器和高頻電路。
背景技術：
近年來，例如可攜式電話的無線終端正快速地向更小、更輕的方向發展。在這種趨勢下，希望這些終端的元件變得更小並且具有更高的性能。例如在用於RF電路的前端的雙工器中，比傳統的介電濾波器更小巧的表面聲波(SAW)濾波器正逐漸取代傳統的介電濾波器。
然而，因為SAW濾波器使用精密梳狀電極圖案，所以固有地具有低功率持久性的缺點。為了增加SAW濾波器的功率持久性，已經對電極材料和設計進行了改進。
這種在雙工器中使用的SAW濾波器通常包括梯型電路(ladder typecircuit)。下文中將這些具有梯型電路結構的濾波器稱為「梯型濾波器」。下文中將參考附圖描述梯型濾波器的結構。
如圖1所示，在梯型電路的「基本段」的每個串聯支路和並聯支路上具有單端雙膜諧振器(在下文中將SAW濾波器中的單端雙SAW諧振器簡單稱為「諧振器」)。在下文中，將位於串聯支路上的諧振器稱為「串聯支路諧振器S」，並且將位於並聯支路上的諧振器稱為「並聯支路諧振器P」梯型濾波器具有這樣的結構連接兩個或更多「基本段」，並在這些部分之間執行鏡像阻抗匹配。在下文中將每個「基本段」稱為「一級」。作為該結構的一個實例，圖2示出了具有四級結構的梯型濾波器100的等效電路圖。在實踐中，任意兩個相鄰的諧振器(圖2中的串聯支路諧振器S2和S3，並聯支路諧振器P1和P2，以及並聯支路諧振器P3和P4)可以合併為一個，以便獲得預期性能或者減小濾波器的尺寸。圖3示出了圖2所示梯型電路中的每兩個相鄰諧振器合併成一個的結構示例。在圖3中，通過合併圖2中的串聯支路諧振器S2和S3形成串聯支路諧振器S23，通過合併圖2中的並聯支路諧振器P1和P2形成並聯支路諧振器P12，並且通過合併圖2中的並聯支路諧振器P3和P4形成並聯支路諧振器P34。在此，為了不改變諧振器在合併前後等效電路的阻抗，合併的串聯支路諧振器S23的電容減半，並且每個合併的並聯支路諧振器P12和P34的電容加倍。
日本專利申請公開No.10-303698(以下稱為「現有技術1」)公開了一個提高多級梯型濾波器的功率持久性的改進實例。如圖4所示，現有技術1所公開的梯型濾波器200具有兩個串聯的串聯支路諧振器S1a和S1b，取代了從圖3的信號輸入側看來位於第一級的單個串聯支路諧振器S1。
雖然上述改進獲得了更高的功率持久性，然而目前可用的梯型濾波器仍不具有滿足實際應用的足夠高的功率持久性。
同時，因為壓電薄膜濾波器與SAW濾波器相比具有更高的功率持久性並表現出更好的濾波器特性，因此更多的注意力已經投向了使用壓電薄膜諧振器的濾波器(下文中有時將壓電薄膜諧振器簡稱為「諧振器」，並且將具有壓電薄膜諧振器的濾波器簡稱為「壓電薄膜濾波器」)。壓電薄膜諧振器通常包括基板和在基板上形成的疊層諧振器。疊層諧振器包括壓電薄膜和將壓電薄膜夾在中間的一對電極膜。具有該結構的疊層諧振器需要在聲學上與基板隔絕。因此，在疊層諧振器的正下方形成一個諧振腔，或者通過交替疊加具有不同聲阻抗但都具有1/4波長厚度的兩種薄膜形成一個多層聲膜。
當向上述結構的電極對上施加一個AC電壓時，由於反壓電效應，被電極夾在中間的壓電薄膜在厚度縱向上振動。因此壓電薄膜諧振器表現出電諧振特性。這證明單端雙壓電薄膜諧振器能夠由單端雙SAW諧振器的同樣的等效電路表示，並且其電行為和單端雙SAW諧振器一樣。因此可以在上述梯型濾波器中用單端雙壓電薄膜諧振器取代單端雙SAW諧振器。
鑑於上述原因，壓電薄膜濾波器具有高於SAW濾波器的功率持久性，但實際應用需要具有更高的功率持久性。日本專利申請公開No.2002-198777(現有技術2)公開了一種對使用現有技術1中公開的單端雙壓電薄膜諧振器的梯型濾波器的功率持久性的改進。更具體的，現有技術2公開了一種使用通過串聯兩個或者更多諧振器形成的單端雙壓電薄膜諧振器的梯型濾波器，而不是使用單個串聯支路諧振器。作為這種梯型濾波器的示例，圖5示出了信號輸入側的串聯支路諧振器被分成兩個串聯的諧振器的結構的等效電路。圖6是具有上述結構的梯型濾波器300的平面圖。在圖1到6中，用相同的標號指示SAW濾波器和壓電薄膜濾波器中相同的諧振器(所有串聯支路諧振器和並聯支路諧振器)。
然而，當採用串聯的兩個或者更多諧振器取代一個串聯支路諧振器時，諧振器的數量相應增加，並且分離的諧振器所佔的面積大於單個串聯支路諧振器的面積，導致整體面積增加。如果單諧振器被分為n個(n為正整數)，則分離的諧振器所佔的面積是單個諧振器所佔面積的n倍，才能使得分離的諧振器的阻抗與單個諧振器的阻抗相同。另外，為了儘可能地增加功率持久性，不僅要劃分信號輸入側上的串聯支路諧振器，而且通常要將所有其他串聯支路諧振器也劃分。在這種情況下，諧振器所需總面積非常大，不利於減小設備尺寸。對於在各個諧振器下方形成有用於與基板聲絕緣的諧振腔的膜式壓電薄膜諧振器的情況，壓電薄膜諧振器所佔面積越大就越容易破裂，因而導致低產出率的難題。
發明內容
因此本發明的一個目的是提供一種濾波器元件和包含該濾波器元件的濾波器器件，其中消除了上述缺陷。
本發明的更具體的目的是提供一種具有位於串聯支路和並聯支路中的單端壓電薄膜諧振器，可以防止設備尺寸增加、加強功率持久性並且防止成品率降低的濾波器元件。
本發明的另一個具體的目的是提供包含該濾波器元件的濾波器器件，雙工器和高頻電路。
通過一種濾波器元件實現了本發明的上述目的，其包括多個諧振器，這些諧振器位於電路中的串聯支路或並聯支路上，至少一個串聯支路諧振器包括多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器。
通過一種濾波器元件實現了本發明的上述目的，其包括多個諧振器，這些諧振器位於電路中的串聯支路或並聯支路上，至少在信號輸入側的第一級的串聯支路諧振器和/或並聯支路諧振器包括多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器。
還通過一種雙工器實現了本發明的上述目的，其包括發送濾波器元件和接收濾波器元件，該發送濾波器元件包括多個位於電路的串聯支路和並聯支路中的諧振器，至少一個串聯支路諧振器包括多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器。
還通過一種雙工器實現了本發明的上述目的，其包括發送濾波器元件和接收濾波器元件，該發送濾波器元件包含位於串聯支路和並聯支路中的多個諧振器，至少一個並聯支路諧振器包括多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器。
本發明的上述目的也是通過發送並接收無線信號的高頻電路實現的，該高頻電路包括放大發送信號的第一放大器；放大接收信號的第二放大器；和包含發送濾波器元件和接收濾波器元件的雙工器，該發送濾波器元件包括多個位於電路的串聯支路和並聯支路中的諧振器，並且至少一個串聯支路諧振器包括多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器。
本發明的上述目的也可通過發送並接收無線信號的高頻電路實現，該高頻電路包括放大發送信號的第一放大器；放大接收信號的第二放大器；和包含發送濾波器元件和接收濾波器元件的雙工器，該發送濾波器元件包括多個位於電路的串聯支路和並聯支路中的諧振器，並且至少一個並聯支路諧振器包括多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器。
本發明的上述目的也可通過一種發送無線信號的高頻電路實現，該高頻電路包括放大發送信號的放大器；和過濾發送信號的濾波器元件，該濾波器元件包括多個位於電路的串聯支路和並聯支路中的諧振器，並且至少一個串聯支路諧振器包括多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器。
本發明的上述目的也可通過一種發送無線信號的高頻電路實現，該高頻電路包括放大發送信號的放大器；和過濾發送信號的濾波器元件，該濾波器元件包括多個位於電路的串聯支路和並聯支路中的諧振器，並且至少一個並聯支路諧振器包括多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器。
通過以下的詳細說明，結合附圖，可以更清楚地理解本發明的其他目的、特點和優點。
圖1示出了具有分別位於串聯支路和並聯支路中的串聯支路諧振器和並聯支路諧振器的基本段的等效電路；圖2示出了常規梯型濾波器的等效電路；圖3示出了將圖2中的梯型濾波器的每兩個相鄰串聯支路諧振器和並聯支路諧振器合併成一個的結構的等效電路；圖4示出了另一個常規的梯型濾波器的等效電路；圖5示出了又一個常規梯型濾波器的等效電路；圖6是圖5的梯型濾波器的濾波器結構的平面圖；圖7示出了作為對比例的梯型濾波器的等效電路；圖8是圖7的梯型濾波器的濾波器結構的平面圖；圖9示出了根據本發明第一實施例的梯型濾波器的等效電路；圖10是圖9的梯型濾波器的濾波器結構的平面圖；圖11A是圖10所示梯型濾波器的濾波器結構沿A-A』線的剖視圖；圖11B是圖10所示梯型濾波器的濾波器結構沿B-B』線的剖視圖；圖12是裝在陶瓷封裝中的具有第一實施例的梯型濾波器的濾波器器件的結構剖視圖；圖13示出了對比例的濾波器器件的濾波器特性和本發明第一實施例的濾波器器件的濾波特性；圖14示出了對比例的濾波器器件和本發明第一實施例的濾波器器件的壽命測試結果；圖15示出了根據本發明第二實施例的梯型濾波器的等效電路；圖16示出了根據本發明第二實施例的另一個梯型濾波器的等效電路；圖17示出了根據本發明第二實施例的又一個梯型濾波器的等效電路；圖18示出了根據本發明第二實施例的另一個梯型濾波器的等效電路；圖19示出了對比例的梯型濾波器的等效電路；圖20示出了根據本發明第三實施例的梯型濾波器的等效電路；圖21是根據本發明第四實施例的雙工器的結構框圖；圖22是根據本發明第四實施例的零差收發器的高頻電路的結構框圖；以及圖23是根據本發明第五實施例的無線發射器設備的結構框圖。
具體實施例方式
下面參考附圖描述本發明的優選實施例。
(第一實施例)下面將詳細描述本發明的第一實施例。圖7示出了作為對比例的僅具有單端雙壓電薄膜諧振器(此後簡稱為「諧振器」)的梯型濾波器400的等效電路。圖8是梯型濾波器400的濾波器結構的平面圖。在該對比例中，有四級梯型電路基本段，並且與圖3所示的傳統示例一樣，中間的兩個並聯諧振器被合併為一個。
本發明的第一實施例與該對比例相反，圖9示出了僅將信號輸入側的第一級串聯支路諧振器分成並聯的兩個諧振器的梯型濾波器1的等效電路。圖10是梯型濾波器1的濾波器器件的平面圖。圖11A是該濾波器結構沿圖10所示線A-A』的剖視圖，並且圖11B是該濾波器結構沿著圖10的線B-B』的剖視圖。這個濾波器結構中的諧振器S1a，S1b，S2到S4，P1，P23和P4是膜式壓電薄膜諧振器，並且形成5GHz帶寬的濾波器。
在圖10和圖11A和11B所示的結構中，基板10是矽(Si)單晶基板，並且下電極膜是鉬(Mo)和鋁(Al)的雙層膜。壓電薄膜14是氮化鋁(AlN)的單層膜，並且上電極膜13是Mo單層膜。如圖11A和11B所示，諧振腔15穿過基板10，直接位於上電極膜13和下電極膜12的各個覆蓋部位下面。各個諧振腔15基本上與覆蓋區域的尺寸相等。如圖11B所示，為了通過將串聯支路諧振器的諧振頻率與並聯支路諧振器的反諧振頻率相匹配，獲得帶通濾波器的特性，形成並聯支路諧振器p1，p23和p4的疊層諧振器主體16具有在上電極膜13上形成的SiO2膜17。另外，如圖11B所示，在下電極膜12的要形成凸起的凸起區域中具有由導電層11形成的凸起形成塊。那些導電層11可以位於用於將焊盤連接到串聯支路和並聯支路諧振器的配線區域中，或者位於串聯支路諧振器之間，或者位於用於將串聯支路諧振器連接到並聯支路諧振器的配線區域中。無論如何，導電層11都不會在諧振器的疊層諧振器體上的區域內形成。
在本實施例中，串聯支路諧振器和並聯支路諧振器的材料如下所述。基板10可以由矽(Si)、玻璃、陶瓷等形成。只要薄膜由例如氮化鋁(AlN)，氧化鋅(ZnO)，鋯鈦酸鉛(PZT)，鈦酸鉛(PbTiO3)等構成，壓電薄膜14可以由任意材料形成。上電極膜13和下電極膜12是鋁(Al)、銅(Cu)、金(Au)、鉬(Mo)、鎢(W)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、釕(Ru)、銠(Rh)等形成的金屬單層或者疊層。
在此濾波器結構中，兩個並聯的單獨串聯支路諧振器S1a和S1b的合成阻抗(導納)與其他串聯支路諧振器S2到S4的阻抗(導納)相匹配。這樣，可以在四級結構的基本段之間實現阻抗(導納)匹配。兩個分開的串聯支路諧振器中的每一個的尺寸是原串聯支路諧振器(例如S1)的一半。就是說，兩個分開的串聯支路諧振器的整體尺寸等於原串聯支路諧振器的尺寸，這樣分開前後阻抗都不會改變。因此，可以在保持阻抗匹配且不改變濾波器性能的情況下改善功率持久性。當原串聯支路諧振器被分成n個時，這n個分開的串聯支路諧振器的尺寸各等於原尺寸的1/n。
各個諧振器的激勵部分(即，各個夾在一個上電極膜13和一個下電極膜12之間的區域該區域中下電極膜下方的部分與基板聲隔離)可以是例如圓形。在圖8所示的對比例中，各個串聯支路諧振器S1到S4是77μm，各個末端並聯支路諧振器p1和p4是52μm，並且中心並聯支路諧振器p23是73μm。在圖10所示的示例中，兩個並聯的單獨串聯支路諧振器S1a和S1b中的每一個所佔面積近似於圖8所示的對比例的相應單個串聯支路諧振器所佔面積的一半，是54μm(串聯支路諧振器S1是77μm)。更優選的是並聯的獨立串聯支路諧振器S1a和S1b大小一致。本實施例的其他諧振器與對比例中對應諧振器的尺寸相等。各個獨立諧振器具有相同的功率持久性，因此可以獲得獨立諧振器組的最高功率持久性。另外，獨立諧振器的相等尺寸改善了晶片布局的自由度和產品的可靠性。
圖12示出了濾波器器件1A，其中上述梯型濾波器1在朝下的狀態下倒裝在陶瓷封裝1a中。在圖12中，安裝到陶瓷封裝1a中的梯型濾波器1具有包含凸起18的結構，該凸起由金(Au)，銅(C)，鋁(Al)等構成並且位於下電極膜12上的傳導膜11中。在此結構中，梯型濾波器1通過凸起18與陶瓷封裝1a的導線19連接。具有倒裝在陶瓷封裝中的對比例的具有梯型濾波器400的濾波器器件400A也具有與濾波器器件1A相同的結構，因此沒有在圖中示出濾波器器件400A。
圖13示出了對比例和本實施例的樣品濾波器400A和1A的濾波器特性的評估結果。從圖13可見，兩個樣品的特性基本相同。雖然如前所述各個諧振器的激勵部分是圓形的，但激勵部分的形狀不限於此，可以是正方形，矩形，橢圓形等等。另外，上述各個諧振器的尺寸僅是可應用於5GHz帶寬濾波器中的舉例，可以根據期望的特性而任意改變。
現描述上述對比例和本實施例的兩個樣品的功率持久性。通過向最高頻端施加電壓，對功率持久性進行評估，從而評估各個樣品的受命，其中在70℃的環境溫度下，測量到了各個濾波器在3dB帶寬內的最低功率持久性。圖14示出了壽命測試結果，從圖14可見，在一點上本實施例的樣品的壽命是對比例的樣品的壽命的100倍。這證明了本實施例的濾波器結構非常有效地提高了功率持久性。
如上所述，當用n個並聯的壓電薄膜諧振器取代單個諧振器時，各個獨立的諧振器的尺寸是原諧振器的1/n。因此，與傳統的連接方式相比，可以減小諧振器所佔的面積。上述結構的尺寸使膜式壓電薄膜諧振器具有令人滿意的強度。因此可以獲得好的成品率。多個諧振器並聯，而不是單個諧振器，極大地改善了功率持久性。
根據本實施例的濾波器結構，在不增加器件尺寸或者降低成品率的情況下，可以獲得具有高功率持久性的濾波器器件，該濾波器器件包含具有位於串聯支路和並聯支路中的單端雙薄膜諧振器的梯型電路結構的濾波器元件。
(第二實施例)下面將參考附圖描述第一實施例的梯型濾波器1的另一個示例結構。
圖15示出了梯型濾波器2的等效電路，其中每個串聯支路諧振器都被分成兩個並聯的諧振器。在該濾波器中，獨立的串聯支路諧振器(S1a，S1b，S2a，S2b，S3a，S3b，S4a，和S4b)的尺寸相等，分別是54μm，接近於對比例的單個串聯支路諧振器S1到S4各個所佔面積(77μm)的一半。本結構的其他方面與第一實施例相同，因此在此省略。
圖16示出了梯型濾波器3的等效電路，其中信號輸入側的第一級和第二級串聯支路諧振器都被分成了三個並聯的諧振器，並且第三級和第四級串聯支路諧振器都被分成了二個並聯的諧振器。在該梯型濾波器3中，並聯的三個獨立串聯支路諧振器S1c到S1e，和並聯的三個獨立串聯支路諧振器S2c到S2e都具有相等的尺寸，分別是44μm，接近於對比例的單個串聯支路諧振器S1到S4各個所佔面積(77μm)的三分之一。並聯的二個獨立串聯支路諧振器S3c到S3b，和另兩個並聯的獨立串聯支路諧振器S4a到S4b也都具有相等的尺寸，分別是54μm，接近於對比例的單個串聯支路諧振器S1到S4各個所佔面積(77μm)的一半。本結構的其他方面與第一實施例相同，因此在此省略。
圖17示出了梯型濾波器4的等效電路，其中信號輸入側的第一級串聯支路諧振器和第一級並聯支路諧振器各被分成了兩個並聯的諧振器。在此結構中，並聯的兩個獨立串聯支路諧振器S1a和S1b的尺寸相等，分別是54μm，接近於對比例的單個串聯支路諧振器S1所佔面積(77μm)的一半。同樣，並聯的兩個獨立並聯支路諧振器P1a和P1b的尺寸相等，分別是37μm，接近於對比例的單個並聯支路諧振器P1所佔面積(52μm)的一半。應當注意到，由位於串聯支路和並聯支路中的壓電薄膜諧振器構成的濾波器器件中的電流量和電流通路根據頻率而變化。例如，在通頻帶的頻率下，電流主要流經串聯支路諧振器，而在其它頻率下主要流經並聯支路諧振器。根據第二實施例，不僅串聯支路而且並聯支路也是由並聯的多個諧振器構成。因此，可以在整個通頻帶上改善功率持久性。此結構的其他方面與第一實施例相同，因此在此省略它們的解釋。
圖18示出了梯型濾波器5的等效電路，其中僅有信號輸入側的第一級並聯支路諧振器被分成了兩個並聯的諧振器。在此結構中，並聯的兩個獨立並聯支路諧振器P1a和P1b的尺寸相等，分別是37μm，接近於對比例的單個並聯支路諧振器P1所佔面積(52μm)的一半。在第一實施例中被分成兩個並聯諧振器的信號輸入側第一級串聯支路諧振器在此結構中仍然是單個串聯支路諧振器S1。前述電流通路和流量的變化受一些設計參數的影響。在上述情況下，並聯支路中的諧振器很可能在接收到高電壓時損壞。根據上述實施例，即使在上面提到的情況下，也能改善功率持久性。
該結構的其它方面與第一實施例的相同，因此在此省略其解釋。
根據本發明的梯型濾波器結構不局限於上述的示例。更具體地，可以在信號輸入側的第一級上或者布置並聯支路諧振器或者布置串聯支路諧振器。另外，基本段的級數可以不是四級。兩個相鄰的諧振器可以合成一個，也可以保持各自獨立。取代單個諧振器的兩個或者更多並聯的獨立諧振器的位置和數量可以任意選擇。另外，如第一實施例的情況，在串聯支路諧振器之間和並聯支路諧振器之間執行阻抗匹配，從而實現基本段之間的阻抗(導納)匹配。特別是，當把多個並聯的諧振器布置到濾波器的第一級的串聯支路和/或並聯支路中時，可以有效地改善功率持久性。
(第三實施例)在下文中，將參考附圖描述作為本發明第三實施例的使用單端雙薄膜諧振器的格型濾波器(lattice filter)。在該格型濾波器中，兩個或者更多並聯的諧振器取代了單個諧振器。
圖19示出了作為對比例的格型濾波器500的等效電路。如圖19所示，格型濾波器500具有兩個串聯支路和兩個並聯支路。在圖19中，串聯支路中的諧振器(串聯支路諧振器)用S1和S2表示，而並聯支路中的諧振器(並聯支路諧振器)用P1和P2表示。
圖20示出了根據本實施例的格型濾波器6。在該格型濾波器6中，格型濾波器500的各個串聯支路諧振器S1和S2被分成了三個並聯的諧振器，並且格型濾波器500的各個並聯支路諧振器P1和P2被分成了兩個並聯的諧振器。如第一實施例的梯型濾波器1，通過將單個諧振器劃分為n個而獲得的各個獨立諧振器的尺寸近似於原單個諧振器所佔面積的1/n。同樣，取代單個諧振器的並聯的分諧振器的數量可以任意選擇。本實施例的其他方面與第一實施例相同，因此在此省略其描述。
根據本發明第三實施例的上述結構，在不增加器件尺寸或者降低成品率的情況下，可以獲得具有高功率持久性的濾波器器件，該濾波器器件包含具有位於串聯支路和並聯支路中的單端雙薄膜諧振器的格型電路結構濾波器元件。
(第四實施例)在下文中，將參考附圖描述使用前面實施例中的梯型濾波器和格型濾波器之一的本發明第四實施例。
在包含外差收發器或零差收發器的許多蜂窩系統中通常使用不同的頻率進行發射和接收。為了從接收信號中分離出發射信號，使用了雙工器。圖21示出了作為這種雙工器的示例的雙工器50。雙工器50包含兩個用於接收和發射的濾波器發射濾波器51和接收濾波器52。發射濾波器51的輸出側和接收濾波器52的輸入側共享同一天線埠。
在該蜂窩系統中，通過天線53輸入並且通過接收濾波器52的接收信號的功率非常低，而w電平的高功率發射信號通過發射濾波器51並且通過天線53輸出。
具有位於電路的串聯支路和並聯支路中的單端雙膜諧振器的梯型濾波器作為雙工器50中的濾波器而被廣泛地使用。在該實施例中，如前面的實施例所描述那樣，使用具有取代單個諧振器的並聯的兩個或者多個諧振器的結構作為發射濾波器51，使得雙工器50可以具有高功率發射信號並具有高可靠性。
在向接收濾波器52施加高功率的情況下，也可以採用由兩個或更多並聯的諧振器取代單個諧振器的結構作為接收濾波器52，以便提高可靠性。
現在參考圖22，描述發射和接收無線信號的零差收發器60的高頻電路結構。
如圖22所示，零差收發器60包含發射器電路70和接收器電路80，還有雙工器50。發射器電路70包含用於去除多餘的信號成分的帶通濾波器(BPF)71；和用於放大發射信號的功率放大器(PA)72。接收器電路80包含用於放大接收信號的低噪聲放大器(LNA)82；和用於去除多餘信號成分的帶通濾波器(BPF)81。
(第五實施例)可以在發射無線信號的無線發射器設備的高頻電路結構中使用本發明的第一到第三實施例中的任何梯型濾波器。在下文中，將參考附圖描述作為本發明的第五實施例的無線發射設備90。
圖23示出了本實施例的無線發射設備90的高頻電路結構。在無線發射設備90中，混頻器93將本機震蕩器91發出的載波信號與調製器92發出的調製信號相混合，所生成的信號接著被功率放大器(PA)94放大。隨後，發射濾波器95(前述實施例的梯型濾波器和格型濾波器中的一個)去除所生成的信號中的多餘信號成分，接著通過天線96輸出該信號。
雖然示出並描述了本發明的幾個優選實施例，但本領域的技術人員可以理解，在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，可以對本發明進行各種變化。
權利要求
1.一種濾波器元件，包括位於電路的串聯支路和並聯支路中的多個諧振器，至少一個上述的串聯支路諧振器包含多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器。
2.如權利要求1所述的濾波器元件，其中至少一個上述的並聯支路諧振器包含多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器。
3.一種濾波器元件，包括位於電路的串聯支路和並聯支路中的多個諧振器，至少一個上述的並聯支路諧振器包含多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器。
4.一種濾波器元件，包括位於電路的串聯支路和並聯支路中的多個諧振器，至少信號輸入側的第一級串聯支路諧振器和/或並聯支路諧振器包含多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器。
5.如權利要求1所述的濾波器元件，其中上述的包含多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器的串聯支路諧振器具有與至少一個其它串聯支路諧振器相匹配的導納。
6.如權利要求2所述的濾波器元件，其中上述的包含多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器的並聯支路諧振器具有與至少一個其它並聯支路諧振器相匹配的導納。
7.如權利要求1所述的濾波器元件，其中上述並聯的單端雙壓電薄膜諧振器具有尺寸相同的激勵部分。
8.如權利要求1所述的濾波器元件，其具有梯型濾波器結構。
9.如權利要求1所述的濾波器元件，其具有格型濾波器結構。
10.如權利要求1所述的濾波器元件，其中各個單端雙壓電薄膜諧振器包括包含矽、玻璃和陶瓷中至少一種的基板；包含氮化鋁、氧化鋅、鋯鈦酸鉛和鈦酸鉛中至少一種的壓電基板；以及由包含鋁、銅、金、鉬、鎢、鉭、鉻、鈦、鉑、銠中至少一種的單層或多層膜構成的上電極膜和下電極膜。
11.如權利要求1所述的濾波器元件，其中各個並聯支路諧振器包含其上形成有SiO2膜的上電極膜。
12.一種濾波器器件，包括濾波器元件以及容納該濾波器元件的封裝，該濾波器元件包括位於電路的串聯支路和並聯支路中的多個諧振器，至少一個上述的串聯支路諧振器包含並聯的多個單端雙壓電薄膜諧振器。
13.一種雙工器，包括發射濾波器元件和接收濾波器元件，該發射濾波器元件包含位於電路的串聯支路和並聯支路中的多個諧振器，至少一個上述的串聯支路諧振器包含並聯的多個單端雙壓電薄膜諧振器。
14.一種雙工器，包括發射濾波器元件和接收濾波器元件，該發射濾波器元件包含位於電路的串聯支路和並聯支路中的多個諧振器，至少一個上述的並聯支路諧振器包含並聯的多個單端雙壓電薄膜諧振器。
15.一種發射和接收無線信號的高頻電路，包括放大發射信號的第一放大器；放大接收信號的第二放大器；以及包含發射濾波器元件和接收濾波器元件的雙工器，該發射濾波器元件包含位於電路的串聯支路和並聯支路中的多個諧振器，並且至少一個上述的串聯支路諧振器包含並聯的多個單端雙壓電薄膜諧振器。
16.一種發射並接收無線信號的高頻電路，包括放大發射信號的第一放大器；放大接收信號的第二放大器；以及包含發射濾波器元件和接收濾波器元件的雙工器，該發射濾波器元件包含位於電路的串聯支路和並聯支路中的多個諧振器，並且至少一個上述的並聯支路諧振器包含並聯的多個單端雙壓電薄膜諧振器。
17.一種發射無線信號的高頻電路，包括放大發射信號的放大器；以及對發射信號進行濾波的濾波器元件，該濾波器元件包含位於電路的串聯支路和並聯支路中的多個諧振器，並且至少一個上述的串聯支路諧振器包含並聯的多個單端雙壓電薄膜諧振器。
18.一種發射無線信號的高頻電路，包括放大發射信號的放大器；以及對發射信號進行濾波的濾波器元件，該濾波器元件包含位於電路的串聯支路和並聯支路中的多個諧振器，並且至少一個上述的並聯支路諧振器包含並聯的多個單端雙壓電薄膜諧振器。
全文摘要
一種濾波器元件以及包含它的濾波器器件、雙工器和高頻電路，該濾波器元件包含位於電路的串聯支路和並聯支路中的多個諧振器。在該濾波器元件中，至少一個串聯支路諧振器包含多個並聯的單端雙壓電薄膜諧振器。
文檔編號H03H9/17GK1503451SQ20031011376
公開日2004年6月9日 申請日期2003年11月21日 優先權日2002年11月22日
發明者西原時弘, 橫山剛, 坂下武, 宮下勉 申請人:富士通媒體部品株式會社, 富士通株式會社