增强抑制性的声波滤波器制造技术

一种声学滤波器，包括：一压电层；一声学谐振器结构，其整体设置在所述压电层上，所述声学谐振器结构包括平面交叉指状谐振器指的布置；和一集总电容结构，其整体设置在所述压电层上并且电耦合所述声学谐振器结构，所述集总电容结构包括平面交叉指状电容指的布置，所述交叉指状电容指的至少一个中的每个具有一边缘，所述边缘完全是连续的。

Acoustic filter with enhanced suppression

An acoustic filter includes: a piezoelectric layer, an acoustic resonator structure, which is arranged on the piezoelectric layer as a whole, the acoustic resonator structure includes the arrangement of the plane cross finger resonator fingers, and a lumped capacitor structure, which is arranged on the piezoelectric layer as a whole and electrically coupled with the acoustic resonator structure, and the lumped capacitor structure includes the plane cross finger electricity The arrangement of capacitance fingers, each of at least one of which has an edge, and the edge is completely continuous.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增强抑制性的声波滤波器
本专利技术总体涉及微波滤波器，尤其涉及专门为高频选择性应用而设计的声波滤波器。
技术介绍
电子滤波器长期以来一直用于处理电信号。这种滤波器尤其用于从输入信号中通过所需的信号频率选择所需的电信号频率，同时阻断或衰减其他不需要的电信号频率。滤波器按一般类别来分可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器，表示滤波器有选择地通过的频率类型。此外，滤波器还可以按类型分类，例如，巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、逆切比雪夫滤波器，和椭圆滤波器，表示滤波器相对于理想频率响应提供的带状频率响应类型(频率截止特性)。滤波器的使用种类通常与预期用途相挂钩。在通信应用中，射频(RF)滤波器在用无线链路上传输信息的电信系统中的使用是相当常见的，RF滤波器用于例如基站的射频前端、移动设备、卫星收发和地面接收机、物联网(IOT)设备、笔记本电脑和平板电脑、固定点链接和其他类似系统，对所有或一个或更多个预定义的频带中的射频信号进行过滤或阻塞。其中最重要的是大约500-3500兆赫的频率范围。在美国，有一些被用于蜂窝通信的标准频段。这些标准频段包括频段2(～1800-1900兆赫)、频段4(～1700-2100兆赫)、频段5(～800-900兆赫)、频段13(～700-800兆赫)和频段17(～700-800兆赫)；也随着其他频段的出现。射频滤波器通常需要许多设计权衡，以便在插入损耗、抑制、隔离、功率处理、线性度以及尺寸和成本等性能参数的特定应用中实现最佳处理办法。特殊的设计与制造方法和增强可以同时满足其中一个或多个需求。电信系统中射频滤波器的性能增强对系统性能有着广泛的影响。实现的改进会体现在这几种方面上：电池大小、电池寿命、数据速率、网络容量、成本、安全性、可靠性等。这些改进可以在无线系统的多个级别上分别实现或组合实现，例如在射频模块、射频收发器、移动或固定子系统或网络级别上分别实现或组合实现这些改进。射频滤波器通常使用两个电路构建块来构建，这两个电路构建块为：多个谐振器，其在谐振频率(该谐振频率可以是基本谐振频率f0或各种高阶谐振频率f1-fn中的任意一个)下有效地存储能量；以及多个耦合器，耦合谐振器之间的电磁能形成多个反射零点，提供更宽的频谱响应。例如，四谐振器滤波器可以包括四个反射零点。给定的耦合器的强度由其电抗(即电感和/或电容)决定。耦合器的相对强度决定了滤波器的形状，耦合器的拓扑结构决定了滤波器是执行带通或带阻功能。谐振频率f0在很大程度上取决于各自谐振器的电感和电容。对于传统的滤波器设计，滤波器为有源的频率由构成滤波器的谐振器的谐振频率决定。由于上述原因，每个谐振器必须具有非常低的内阻，以使滤波器的响应清晰并且具有高度选择性。这种对低电阻的要求往往会推动特定技术谐振器的尺寸和成本发展。双工器是一种专用的滤波器，是移动设备前端的关键部件。现代移动通信设备(使用LTE、WCDMA或CDMA)同时发射和接收并且使用相同的天线。双工器将高达0。5瓦功率的发射信号与低至1微微瓦的接收信号分离。发射和接收信号在不同频率的载波上进行调制，使双工器能够选择它们，即使如此，双工器也必须以非常小的尺寸提供频率选择、隔离和低插入损耗，其中尺寸通常只有大约2平方毫米。前端接收滤波器优选会采用定义明确的带通滤波器的形式，以消除在接近接收信号频率的频率处的强干扰信号产生的各种不利影响。由于前端接收滤波器在天线输入端的位置，为了不降低噪声系数，插入损耗必须非常低。在大多数滤波器技术中，要获得较低的插入损耗，就需要在滤波器的陡度或选择性上做出相应的改进。在实际应用中，大多数手机滤波器都是采用声学谐振器技术构建的，如表面声波(SAW)、体声波(BAW)和薄膜体声波谐振器(FBAR)技术。声学谐振器的等效电路有两个间隔很近的频率谐谐振，称为“谐谐振”频率和“反谐谐振”频率(见K。S。vanDyke，压电谐振器及其等效网络程序(PiezoElectricResonatoranditsEquivalentNetworkProc))。IRE，第16卷，1928年，第742-764页)。与等效电感/电容谐振器相比，这种声学谐振器滤波器具有插入损耗低(中心频率为1分贝)、体积小、成本低的优点。因此，在移动设备前端接收滤波器中，声学谐振器经常用于射频滤波应用。为了产生带通滤波器，声学谐振器通常以梯形拓扑结构(交替串联和并联谐振器)布置。声学梯形滤波器在手机应用方面非常成功，目前每年售出超过10亿台。然而，无线技术朝着多功能设备和更密集的电磁频谱方面发展是当今的趋势，需要滤波器以适应越来越多线条形状更清晰的频段，同时也要求减小尺寸、成本和功耗。除了锐化滤波器通带的线条形状，还需要确保频率响应中的不连续尽可能远离通带。例如，一个典型的声学谐振器有多个交叉指(例如，80-100个指)，它们在指之间来回反射声波。指之间的声学反射相位相加以产生谐振的频带可以称为“布拉格频带”。频率响应中的不连续性特征出现在布拉格频带的上边缘，即声学反射相位相加的最高频率处。这种布拉格谐振可以扭曲带通滤波器的通带的高压侧，导致在这些频率处出现过度损耗。因此，由于如果这种不连续特性发生在通带内，滤波器的性能可能会受到影响，因此确保不连续特性发生在滤波器通带之外非常重要。
技术实现思路
根据此专利技术，声滤波器包括一压电层、整体布置在压电层上的声学谐振器结构、以及整体布置在压电层上并电耦合(例如，并联)至声学谐振器结构的集总电容结构。压电层可能为例如，压电基片或可能为薄膜压电整体布置在非压电基片上。所述声学谐振器结构包括平面交叉指状谐振器指的布置，所述集总电容结构包括平面交叉指状电容指的布置。交叉指状电容指和交叉指状谐振器指含有相互平行、倾斜或正交的方向。在一个实例中，声滤波器还可包括整体地布置在压电层上的金属化信号平面，以及整体地布置在压电层上的金属化接地平面。在这种情况下，每个声学谐振器结构和电容谐振器结构会在信号平面和接地平面之间电耦合。集总电容结构可部分嵌套，也可完全嵌套在信号平面和地平面中的至少一个内。在另一个单独的实施例中，声滤波器还可以包括整体地设置在压电层上的金属化输入信号平面部分，以及整体地设置在压电层上的金属化输出信号平面部分。在这种情况下，每个声学谐振器结构和电容谐振器结构在输入信号平面部分和输出信号平面部分之间电耦合。集总电容结构可至少部分嵌套，也可完全嵌套在输入信号平面部分和输出信号平面部分中的至少一个部分内。根据本专利技术的第一个方面，交叉指状电容指中的至少一个和所有交叉指状电容指中的每一个都具有完全连续的边缘。在一个实施例中，每个交叉指状电容指的整个边缘均具有一个或多个波动(例如，单个波动或多个波动)。根据本专利技术的第二个方面，交叉指状电容指和交叉指状谐振器指具有彼此平行的方向。沿交叉指状电容指中的至少一个和所有交叉指状电容指中的每一个的长度的整个边缘的有限部分未与沿交叉指状谐振器指的长度的整个边缘的任何有限部分平行。在一个实施例中，每个交叉指状电容指的整个边缘具有一个或多个波动(例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声学滤波器，包括：/n一压电层；/n一声学谐振器结构，其整体设置在所述压电层上，所述声学谐振器结构包括平面交叉指状谐振器指的布置；和/n一集总电容结构，其整体设置在所述压电层上并且电耦合所述声学谐振器结构，所述集总电容结构包括平面交叉指状电容指的布置，所述交叉指状电容指的至少一个中的每个具有一边缘，所述边缘完全是连续的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170227 US 15/443,7401.一种声学滤波器，包括：
一压电层；
一声学谐振器结构，其整体设置在所述压电层上，所述声学谐振器结构包括平面交叉指状谐振器指的布置；和
一集总电容结构，其整体设置在所述压电层上并且电耦合所述声学谐振器结构，所述集总电容结构包括平面交叉指状电容指的布置，所述交叉指状电容指的至少一个中的每个具有一边缘，所述边缘完全是连续的。


2.根据权利要求1所述的声学谐振器，其特征在于，所有所述交叉指状电容指中的每个具有一边缘，所述边缘完全是连续的。


3.根据权利要求1所述的声学谐振器，其特征在于，所述至少一个交叉指状电容指中的每个的完全连续的边缘具有一个或多个波动。


4.根据权利要求1所述的声学谐振器，其特征在于，所述至少一个交叉指状电容指中的每个的完全连续的边缘多个波动。


5.根据权利要求1所述的声学谐振器，其特征在于，所述至少一个交叉指状电容指中的每个包括多个交叉指状电容子指。


6.根据权利要求5所述的声学谐振器，其特征在于，所述多个交叉指状电容子指的方向与所述至少一个交叉指状电容指的方向正交。


7.根据权利要求1所述的声学谐振器，其特征在于，所述至少一个交叉指状电容指中的每个的长/宽比小于2。


8.根据权利要求1所述的声学谐振器，其特征在于，所述至少一个交叉指状电容指中的每个的长/宽比小于1。


9.根据权利要求1所述的声学谐振器，其特征在于，沿所述至少一个交叉指状电容指中的每个的长度的连续边缘的有限部分不与沿所述交叉指状谐振器指的长度的边缘的任何有限部分平行。


10.根据权利要求9所述的声学谐振器，其特征在于，所述交叉指状电容指和交叉指状谐振器指的方向彼此平行。


11.根据权利要求1所述的声学谐振器，其特征在于，所述交叉指状电容指和交叉指状谐振器指的方向彼此平行。


12.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：库尔特·F·赖恩，格雷戈里·L·海伊希普顿，
申请(专利权)人：谐振公司，
类型：发明
国别省市：美国;US