压电声波谐振器和滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种压电声波谐振器和滤波器，该谐振器包括第一谐振器单元和第二谐振器单元，每个谐振器单元包括各自独立的第一电极、压电层和第二电极，两个谐振器单元，第一谐振器单元和第二谐振器单元通过电极之间的电连接构成压电声波滤波器；其中，对于每个谐振器单元，压电层位于第二电极上方，第一电极位于压电层上方。本发明专利技术通过对两个谐振器单元进行改进，使电流在谐振器单元的压电层中的流经方向不同，能够改进压电声波谐振器的线性度，保证信号的完整性，避免传输信号失真，提高了信号传输质量。

Piezoelectric acoustic resonators and filters

The invention discloses a piezoelectric acoustic resonator and a filter, which comprises a first resonator unit and a second resonator unit, each of which comprises a separate first electrode, a piezoelectric layer and a second electrode, a two resonator unit, a first resonator unit and a second resonator unit through the electrode. The electrical connection consists of a piezoelectric acoustic filter; for each of the resonator units, the piezoelectric layer is located above the second electrode, and the first electrode is above the piezoelectric layer. By improving the two resonator units, the present invention has different flow direction in the piezoelectric layer of the resonator unit. It can improve the linearity of the piezoelectric acoustic resonator, ensure the integrity of the signal, avoid the distortion of the transmission signal and improve the transmission quality of the signal.

【技术实现步骤摘要】
压电声波谐振器和滤波器
本专利技术涉及谐振器领域，并且特别地，涉及一种压电声波谐振器和滤波器。
技术介绍
随着无线通信和无线接入的发展，频率资源越来越拥挤，不同通信系统频带间的保护间隔越来越小。为了保证每个系统中的每个模块都能正常工作，互不影响，射频前端就不得不朝着微型化、集成化、高性能、低功耗和低成本的方向发展。以压电薄膜为核心的表面声波(SAW)技术虽然可以实现器件微型化，但它存在工作频率低、插入损耗较大、功率容量较小、易受温度影响以及与IC(集成电路)工艺不兼容等缺点。相对于SAW，薄膜体声波谐振器(FBAR)的Q值更高，工作频率可高达10GHz，温度特性好，承受功率大，插损小。过去十年间，FBAR技术发展迅猛，采用体声波技术制造的双工器已经在移动电话中被广泛使用。与此同时，为保证收发信号不失真，确保传输信号的完整性，最新的通讯协议(例如WCDMA等)都对通信设备器件提出了更为严苛的线性度方面的要求，特别是对器件产生的交调失真与谐波失真。因此，FBAR双工器非线性方面的研究对于双工器性能的评测与提升具有十分重要的意义。但是现在通用技术中压电声波谐振器的非线性度都差强人意。如图1所示，为现有技术中的压电声波谐振器1000的结构示意图。压电声波谐振器1000由第一电极11、第二电极12、夹在第一电极11和第二电极12之间的压电层13以及位于第二电极12下方的声波反射结构组成，本文为了简化示意图，在某些图中省略了声波反射结构，并且省略了第一电极、第二电极和压电层的文字标识。针对相关技术中通信设备的线性度不高，导致传输信号失真以及不完整的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中通信设备的线性度不高，导致传输信号失真以及不完整的问题，本专利技术提出一种压电声波谐振器和滤波器，能够改进压电声波谐振器的线性度，保证信号的完整性，避免传输信号失真。本专利技术的技术方案是这样实现的：根据本专利技术的一个方面，提供了一种压电声波谐振器。根据本专利技术的压电声波谐振器包括第一谐振器单元和第二谐振器单元，每个谐振器单元包括第一电极、压电层和第二电极，并且，对于每个谐振器单元，压电层位于第二电极上方，第一电极位于压电层上方；其中，每个谐振器单元的一个电极连接至信号端，另一电极连接另一谐振器单元，并且电流沿第一方向穿过第一谐振器单元的压电层，并且沿着第二方向穿过第二谐振器单元的压电层，第一方向不同于第二方向。一方面，压电声波谐振器包括串联的第一谐振器单元和第二谐振器单元，其中，第一谐振器单元的第一电极连接至第一信号端，第二谐振器单元的第一电极连接至第二信号端，其中，第一谐振器单元的第二电极与第二谐振器单元的第二电极电连接，或者，第一谐振器单元和第二谐振器单元共用同一第二电极。另一方面，压电声波谐振器包括串联的第一谐振器单元和第二谐振器单元，其中，第一谐振器单元的第二电极连接至第一信号端，第二谐振器单元的第二电极连接至第二信号端，其中，第一谐振器单元的第一电极与第二谐振器单元的第一电极电连接，或者，第一谐振器单元和第二谐振器单元共用同一第一电极。此外，压电声波谐振器包括并联的第一谐振器单元和第二谐振器单元，其中，第一谐振器单元的第二电极和第二谐振器单元的第一电极连接至第一信号端，第一谐振器单元的第一电极和第二谐振器单元的第二电极连接至第二信号端。根据本专利技术的另一方面，提供了一种压电声波滤波器。根据本专利技术的压电声波滤波器包括第一压电声波谐振器和第二压电声波谐振器，第一压电声波谐振器和第二压电声波谐振器中的至少一个包括第一谐振器单元和第二谐振器单元，每个谐振器单元具有第一电极、压电层和第二电极，且压电层位于第二电极上方，第一电极位于压电层上方，并且，对于该压电声波谐振器中的每个谐振器单元，该谐振器单元的一个电极连接至信号端，另一电极连接另一谐振器单元，并且电流沿第一方向穿过一谐振器单元的压电层，并且沿着第二方向穿过另一谐振器单元的压电层，第一方向不同于第二方向。一方面，在一压电声波谐振器中，第一谐振器单元的第一电极连接至第一信号端，第二谐振器单元的第一电极连接至第二信号端，其中，第一谐振器单元的第二电极与第二谐振器单元的第二电极电连接，或者，第一谐振器单元与第二谐振器单元共用同一第二电极。另一方面，在一压电声波谐振器中，第一谐振器单元的第二电极连接至第一信号端，第二谐振器单元的第二电极连接至第二信号端，其中，第一谐振器单元的第一电极与第二谐振器单元的第一电极电连接，或者，第一谐振器单元与第二谐振器单元共用同一第一电极。此外，在一压电声波谐振器中，第一谐振器单元的第一电极和第二谐振器单元的第二电极连接至第二信号端，第二谐振器单元的第二电极和第二谐振器单元的第一电极连接至接地端。本专利技术通过对两个谐振器单元进行改进，使电流在谐振器单元的压电层中的流经方向不同，能够改进压电声波谐振器的线性度，保证信号的完整性，避免传输信号失真，提高了信号传输质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中的压电声波谐振器的示意图；图2a是根据本专利技术实施例的压电声波谐振器的一个实施例的示意图；图2b是根据本专利技术实施例的压电声波谐振器的另一个实施例的示意图；图3a是根据本专利技术实施例的压电声波谐振器的再一个实施例的示意图；图3b是根据本专利技术实施例的压电声波谐振器的另一个实施例的示意图；图4a-图4d是采用图1-图3b所示连接方式的压电声波谐振器的二次谐波测试结果示意图；图5是压电声波滤波器的示意图；图6是根据本专利技术实施例的压电声波滤波器的一个实施例的示意图；图7是根据本专利技术实施例的压电声波滤波器的另一个实施例的示意图；图8a-图8c是采用图5-图7所示连接方式的压电声波滤波器的二次谐波测试结果示意图；图9是根据本专利技术实施例的压电声波滤波器与传统滤波器组合使用的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的实施例，提供了一种压电声波谐振器。根据本专利技术实施例的谐振器包括串联连接或并联连接的两个谐振器单元，例如，谐振器包括第一谐振器单元和第二谐振器单元，每个谐振器单元包括第一电极、压电层和第二电极，并且，对于每个谐振器单元，压电层位于第二电极上方，第一电极位于压电层上方(第二电极位于声波反射结构上方)；其中，每个谐振器单元的一个电极连接至信号端，另一电极连接另一谐振器单元，并且电流沿第一方向穿过第一谐振器单元的压电层，并且沿着第二方向穿过第二谐振器单元的压电层，第一方向不同于第二方向。在一个实施例中，如图2a所示，根据本专利技术实施例的压电声波谐振器为串联谐振器2000，包括串联的第一谐振器单元2001和第二谐振器单元2002。其中，第一谐振器单元2001的第一电极211连接至第一信号端，第二谐振器单元2002的第一电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电声波谐振器，其特征在于，包括第一谐振器单元和第二谐振器单元，每个谐振器单元包括第一电极、压电层和第二电极，并且，对于每个谐振器单元，压电层位于第二电极上方，第一电极位于压电层上方；其中，每个谐振器单元的一个电极连接至信号端，另一电极连接另一谐振器单元，并且电流沿第一方向穿过所述第一谐振器单元的压电层，并且沿着第二方向穿过所述第二谐振器单元的压电层，所述第一方向不同于所述第二方向，并且所述第一反向与所述第二方向相反；其中，所述第一谐振器单元和所述第二谐振器单元为并联关系，且所述第一谐振器单元的第二电极和所述第二谐振器单元的第一电极连接至第一信号端，所述第一谐振器单元的第一电极和所述第二谐振器单元的第二电极连接至第二信号端。

【技术特征摘要】
1.一种压电声波谐振器，其特征在于，包括第一谐振器单元和第二谐振器单元，每个谐振器单元包括第一电极、压电层和第二电极，并且，对于每个谐振器单元，压电层位于第二电极上方，第一电极位于压电层上方；其中，每个谐振器单元的一个电极连接至信号端，另一电极连接另一谐振器单元，并且电流沿第一方向穿过所述第一谐振器单元的压电层，并且沿着第二方向穿过所述第二谐振器单元的压电层，所述第一方向不同于所述第二方向，并且所述第一反向与所述第二方向相反；其中，所述第一谐振器单元和所述第二谐振器单元为并联关系，且所述第一谐振器单元的第二电极和所述第二谐振器单元的第一电极连接至第一信号端，所述第一谐振器单元的第一电极和所述第二谐振器单元的第二电极连接至第二信号端。2.一种压电声波滤波器，其特征在于，包括第一压电声波谐振器和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞慰，胡念楚，张浩，张代化，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12