滤波器和电子设备制造技术

本申请提供了一种滤波器和电子设备。滤波器包括：一条串联通路，包括M个串联谐振器和N个匹配谐振器和分别分布在各个谐振器两端的M+N+1个节点，M为大于等于2的整数，N为大于等于1的整数；X条并联支路，分别与所述M+N+1个节点中的X个节点一一对应连接；每条所述并联支路中包括一个并联谐振器；分别与所述N个匹配谐振器相连的至少一条匹配支路；每条所述匹配支路中包括一个感性元件；每一所述串联谐振器的反谐振频率均小于任一所述并联谐振器的谐振频率；每一所述匹配谐振器的谐振频率大于任一所述串联谐振器的谐振频率，且小于各所述并联谐振器的谐振频率中最大的谐振频率。适配Wi

【技术实现步骤摘要】
滤波器和电子设备


[0001]本申请涉及压电器件
，尤其是涉及一种滤波器和电子设备。

技术介绍

[0002]随着移动通信技术进入到5G时代，以Wi
‑
Fi为主要代表的无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）技术也在不断地演进。Wi
‑
Fi 6E已经开始走进人们的日常生活，它在传统的2.4GHz和5GHz频段（统称为Sub 6GHz）基础上，扩展了6GHz频段的应用。未来的移动通信终端大多需要同时支持这些Wi
‑
Fi频段的无线接入，射频前端电路也日趋复杂，多模式、多频段、小型化渐渐成为滤波器通用的技术要求。
[0003]Wi
‑
Fi的高频频段主要划分为5GHz和6GHz。5GHz频段的频率范围为5170MHz~5835MHz，中间设置了5330MHz~5490MHz作为5GHz低频段与高频段之间的保护频段。2021年冻结的IEEE 802.11ax
‑
2021协议，明确了6GHz频段的频率范围为5925MHz~7125MHz，Wi
‑
Fi 6E以及正在开发中的Wi
‑
Fi 7均需要支持6GHz频段。当无线接入点、终端兼容5GHz Wi
‑
Fi和6GHz Wi
‑
Fi这两种不同的模式时，需要通过射频滤波器满足它们之间的共存要求。与传统中低频应用中的数十MHz带宽（如2.4GHz Wi
‑
Fi，83MHz带宽）或几百MHz带宽（如41号全频段的196MHz带宽）不同，6GHz Wi
‑
Fi的通信带宽高达1.2GHz，相对带宽高达18.4%，并且与5GHz Wi
‑
Fi之间的保护频段只有90MHz，理想的滤波器共存性能需要在6GHz Wi
‑
Fi频段实现低插入损耗的同时，在5GHz Wi
‑
Fi频段实现高抑制，这些都给6GHz Wi
‑
Fi滤波器的设计带来了极大的挑战。
[0004]在这个频率范围内，目前最适用的射频滤波器为体声波（Bulk Acoustic Wave，BAW）滤波器。而在体声波滤波器的设计中，梯形结构的设计方法应用最多。但是，传统梯形带通滤波器的设计方法，受限于谐振器的机电耦合系数Kt2，所得带通滤波器的相对带宽大多是2%~4%，特殊设计可以扩展到7%以上（Band 41全频带滤波器）。可见，若以相似的设计实现对6GHz Wi
‑
Fi滤波器5GHz Wi
‑
Fi频段的抑制效果，较低的阻带带宽并不能满足Wi
‑
Fi 6E、Wi
‑
Fi 7对射频滤波器的性能要求。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种滤波器和电子设备，突破机电耦合系数对相对带宽的限制，使其能够满足Wi
‑
Fi 6E、Wi
‑
Fi 7对射频滤波器的性能要求。
[0006]第一方面，本申请提供一种滤波器，包括：一条串联通路，包括M个串联谐振器、N个匹配谐振器和分别分布在各个谐振器两端的M+N+1个节点；M为大于等于2的整数，N为大于等于1的整数；X条并联支路，分别与所述M+N+1个节点中的X个节点一一对应连接；每条所述并联支路中包括一个并联谐振器；至少一条匹配支路，分别与所述N个匹配谐振器中的至少一个匹配谐振器相连；每条所述匹配支路中包括一个感性元件；
其中，每一所述串联谐振器的反谐振频率均小于任一所述并联谐振器的谐振频率；每一所述匹配谐振器的谐振频率大于任一所述串联谐振器的谐振频率，且小于各所述并联谐振器的谐振频率中最大的谐振频率。
[0007]可选的，设定全部所述串联谐振器的平均谐振频率为Fss，全部所述并联谐振器的平均谐振频率为Fsp，则：每一所述匹配谐振器的谐振频率大于Fss+(Fsp
‑
Fss)/3，且小于Fsp。
[0008]可选的，全部并联谐振器的平均谐振频率与全部串联谐振器的平均反谐振频率的差值大于全部串联谐振器的平均反谐振频率与全部串联谐振器的平均谐振频率的差值。
[0009]可选的，设定全部所述串联谐振器的谐振频率的方差为σs，全部所述并联谐振器的谐振频率的方差为σp，则：0.1*Kt2<σs/Fss<0.2*Kt2；0.1*Kt2<σp/Fsp<0.2*Kt2；其中，Kt2为串联谐振器的机电耦合系数，或者，为并联谐振器的机电耦合系数。
[0010]可选的，所述串联通路中还包括第一端口感性原件、第二端口感性元件；所述串联通路通过所述第一端口感性原件连接所述滤波器的输入端口，通过所述第二端口感性元件连接所述滤波器的输出端口；所述第一端口感性原件、所述第二端口感性元件的感值范围包括0.5nH
‑
3nH。
[0011]可选的，所述滤波器具体包括：分别与所述N个匹配谐振器相连的N条匹配支路，每一条所述匹配支路与对应的一个所述匹配谐振器构成L型匹配网络；或者，分别与所述N个匹配谐振器相连的N/2条匹配支路，每一条所述匹配支路与对应的两个所述匹配谐振器构成T型匹配网络，N为偶数；或者，分别与所述N个匹配谐振器相连的Y条匹配支路，至少存在一条匹配支路分别与对应的两个所述匹配谐振器构成T型匹配网络，至少存在一条匹配支路分别与对应的一个所述匹配谐振器构成L型匹配网络，N/2＜Y＜N。
[0012]可选的，所述感性元件的感值范围包括0.2nH
‑
5nH。
[0013]可选的，所述感性元件的感值范围包括0.5nH
‑
3nH。
[0014]可选的，所述M个串联谐振器分为两组分别设置在所述串联通路的两端，所述N个匹配谐振器设置在两组串联谐振器之间。
[0015]第二方面，本申请提供一种电子设备，包括：如第一方面任一项所述的滤波器。
[0016]本申请提供了一种滤波器和电子设备。滤波器包括：一条串联通路，包括M个串联谐振器和N个匹配谐振器和分别分布在各个谐振器两端的M+N+1个节点，M为大于等于2的整数，N为大于等于1的整数；X条并联支路，分别与所述M+N+1个节点中的X个节点一一对应连接；每条所述并联支路中包括一个并联谐振器；分别与所述N个匹配谐振器相连的至少一条匹配支路；每条所述匹配支路中包括一个感性元件；其中，每一所述串联谐振器的反谐振频率均小于任一所述并联谐振器的谐振频率；每一所述匹配谐振器的谐振频率大于任一所述串联谐振器的谐振频率，且小于各所述并联谐振器的谐振频率中最大的谐振频率。
[0017]基于本方案的滤波器结构，及串联谐振器与并联谐振器的谐振频率相对大小关系，可以在串联谐振器的反谐振频率与并联谐振器的谐振频率附近形成一条阻带，在此频率之外形成通带。同时，由于匹配谐振器与匹配支路的存在，阻带范围得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滤波器，其特征在于，包括：一条串联通路，包括M个串联谐振器、N个匹配谐振器和分别分布在各个谐振器两端的M+N+1个节点；M为大于等于2的整数，N为大于等于1的整数；X条并联支路，分别与所述M+N+1个节点中的X个节点一一对应连接；每条所述并联支路中包括一个并联谐振器；分别与所述N个匹配谐振器相连的至少一条匹配支路；每条所述匹配支路中包括一个感性元件；其中，每一所述串联谐振器的反谐振频率均小于任一所述并联谐振器的谐振频率；每一所述匹配谐振器的谐振频率大于任一所述串联谐振器的谐振频率，且小于各所述并联谐振器的谐振频率中最大的谐振频率。2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，设定全部所述串联谐振器的平均谐振频率为Fss，全部所述并联谐振器的平均谐振频率为Fsp，则：每一所述匹配谐振器的谐振频率大于Fss+(Fsp
‑
Fss)/3，且小于Fsp。3.根据权利要求1或2所述的滤波器，其特征在于，全部并联谐振器的平均谐振频率与全部串联谐振器的平均反谐振频率的差值大于全部串联谐振器的平均反谐振频率与全部串联谐振器的平均谐振频率的差值。4.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，设定全部所述串联谐振器的谐振频率的方差为σs，全部所述并联谐振器的谐振频率的方差为σp，则：0.1*Kt2<σs/Fss<0.2*Kt2；0.1*Kt2<σp/Fsp<0.2*Kt2；其中，Kt2为串联谐振器的机电耦合系数，或者，为并联谐振器的机电耦合系数。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：郑云卓，王笛，
申请(专利权)人：天津海腾微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：