專利名稱：基于耦合baw諧振器的雙工器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及體聲波諧振器和濾波器，更特別地涉及在濾波器和雙工器中使用的體聲波平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器(balun)。
背景技術(shù)：
已知的是體聲波(BAW)器件一般包括在用作為電極的兩個導(dǎo)電層之間夾入的壓電層。當(dāng)射頻(RF)信號施加于器件上時，它在壓電層中產(chǎn)生機(jī)械波。當(dāng)機(jī)械波的波長約兩倍于壓電層的厚度時出現(xiàn)基本諧振。盡管BAW器件的諧振頻率也依賴于其它因素，但是壓電層的厚度是確定諧振頻率的主導(dǎo)因素。隨著壓電層厚度減少，諧振頻率增加。BAW器件傳統(tǒng)上一直是在石英晶體片上制造的。一般來說，使用這種制造方法難以實(shí)現(xiàn)高諧振頻率的器件。當(dāng)通過在無源襯底材料上沉積薄膜層來制造BAW器件時，可以將諧振頻率擴(kuò)展到0.5-10GHz范圍。這些類型的BAW器件通常稱作薄膜體聲學(xué)諧振器或者FBAR。主要有兩類FBAR，即BAW諧振器和堆疊晶體濾波器(SCF)。SCF通常具有兩個或更多壓電層和三個或更多電極，其中一些電極接地。這兩類器件之間的差異主要在于它們的結(jié)構(gòu)。FBAR通常藏組合地用來產(chǎn)生通帶或阻帶濾波器。一個串聯(lián)FBAR和一個并聯(lián)或并接FBAR的組合構(gòu)成了所謂梯式濾波器的一部分。對于梯式濾波器的描述例如可以在Ella中找到(美國專利第6,081,171號，下文稱為Ella’171)。正如Ella’171中揭示的，基于FBAR的器件可以具有通常稱作鈍化層的一個或更多保護(hù)層。典型的基于FBAR的器件在圖1a至1d中示出。如圖1a至1d中所示，F(xiàn)BAR器件包括襯底501、底電極507、壓電層509和頂電極511。電極和壓電層形成聲學(xué)諧振器。FBAR器件還可以包括膜片層505。如圖1a中所示，在襯底501上制成蝕刻孔503以提供空氣界面，將諧振器從襯底501隔開?？蛇x地，在襯底501上提供蝕刻坑502，如圖1b中所示。也有可能提供將諧振器和襯底隔開的犧牲層506，如圖1c中所示。也有可能在底電極507與襯底501之間形成聲學(xué)鏡521用于將聲波反射回到諧振器，如圖1d中所示。襯底可以由硅(Si)、二氧化硅(SiO2)、砷化鎵(GaAs)、玻璃或者陶瓷材料制成。底電極和頂電極可以由金(Au)、鉬(Mo)、鎢(W)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、銀(Ag)、鉈(Ta)、鈷(Co)、鋁(Al)或者比如鎢和鋁的這些金屬的組合制成。壓電層130可以由氧化鋅(ZnO)、硫化鋅(ZnS)、氮化鋁(AIN)、鉭酸鋰(LiTaO3)、或者所謂鋯鈦酸鉛鑭族的其它成員制成。此外，通常由比如SiO2、Si3N4或者聚酰亞胺的電介質(zhì)材料制成的鈍化層用來作為電絕緣體和保護(hù)電介質(zhì)層。應(yīng)當(dāng)注意，如圖1c中所示的橋接型BAW器件中的犧牲層506一般來說在最終的制造階段中被蝕刻掉以在器件之下產(chǎn)生空氣界面。在如圖1d中所示的鏡型BAW器件中，聲學(xué)鏡521包括一般厚度為四分之一波長的數(shù)層成對的高和低聲學(xué)阻抗材料。橋接型和鏡型BAW器件在本領(lǐng)域中是已知的。
在本領(lǐng)域中還已知FBAR可以用來在具有不平衡的輸入和輸出端口的梯式濾波器配置中或者在具有平衡端口的格子濾波器配置中形成阻抗元件濾波器。在一些應(yīng)用中，在濾波器之內(nèi)將不平衡的輸入轉(zhuǎn)換成平衡的輸出(或者相反)將是有利的。已經(jīng)使用聲學(xué)耦合的表面聲波(SAW)諧振器生成出這樣的濾波器?；旧线@些結(jié)構(gòu)基于諧振器對，如圖2所示。如圖所示，第一諧振器620生成聲波，而第二諧振器630充當(dāng)接收器。由于諧振器未電連接，所以它們中的一個可以作為不平衡的器件來連接，而另一個可以用作為平衡的或者不平衡的器件。如圖2中所示，第一諧振器620為信號輸入提供不平衡的端口622，而第二諧振器630為平衡的信號輸出提供兩個端口632、634。如圖所示，標(biāo)號610和640標(biāo)示了用于表面聲波器件的反射器或者聲學(xué)鏡。這一相同原理可以用在具有如下結(jié)構(gòu)的BAW器件中，該結(jié)構(gòu)具有兩個壓電層，一個在另一個頂部上。使用這樣的結(jié)構(gòu)，有可能執(zhí)行這一不平衡到平衡的轉(zhuǎn)換。此結(jié)構(gòu)然后可以用作為濾波器或者甚至是雙工器的一部分。實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)的一個可能方式在下文中有所描述“HighPerformance Stacked Crystal Filters for GPS and Wide BandwidthApplications”，K.M.Lakin，J.Belsick，J.F.McDonald，(K.T.McCarron，IEEE 2001 Ultrasonics Symposium Paper 3E-6，2001年10月9日(下文稱作Lakin)。圖3是在Lakin中揭示的耦合諧振器濾波器(CRF)。如圖3中所示，CRF由底電極507、底壓電層508、橫跨電極511、多個耦合層512、地電極513、頂壓電層509以及兩個分離的頂電極531和532形成。這樣，CRF具有諧振器的第一垂直對541和諧振器的第二垂直對542。每個垂直對充當(dāng)單極濾波器。兩個垂直對在串聯(lián)時充當(dāng)兩極濾波器。在由聲學(xué)鏡521隔開的襯底501上制成CRF。
Ella等人(美國專利第6,670,886B2號，下文稱作Ella’866)揭示了一種具有兩個諧振器以及其間的電介質(zhì)層的BAW器件。如圖4中所示，BAW器件20形成于襯底30上，而且包括第一電極40、第一壓電層42、連接到器件接地12的第二電極44、第三電極60、在第二電極44與第三電極60之間的電介質(zhì)層50、第二壓電層62和第四電極64。第一電極40、第一壓電層42和第二電極44具有用于形成第一諧振器92的交迭區(qū)域。第三電極60、第二壓電層62和第四電極64具有用于形成第二諧振器94的交迭區(qū)域。體聲波器件20具有諧振頻率和以該諧振頻率為特征的聲學(xué)波長λ。第一壓電層42和第二壓電層62的厚度基本上等于λ/2。另外，器件20具有在第一電極40與襯底30之間形成的聲學(xué)鏡34，用以將聲波反射回到第一諧振器92。如圖4中所示，暴露了第一電極40的一部分用于作為對平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器10的信號輸入端14的連接點(diǎn)(見圖5)。類似地，暴露了第二電極44的一部分用于作為對器件接地12的連接點(diǎn)。第一諧振器92和第二諧振器94具有對體聲波器件20的有源區(qū)域進(jìn)行限定的交迭區(qū)域70。器件20具有第一信號輸出端16和第二信號輸出端18。
Ella’886也揭示了一種用于在具有較低帶寬要求的應(yīng)用中使用的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器。如圖5中所示，平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器10與圖4的體聲波器件20相似具有兩個相同的層堆疊21、21’。然而，層堆疊21’的第一電極40’和第三電極60’以及層堆疊20的第二電極44和第三電極60連接到地12。此外，層堆疊21’的第二電極44’連接到層堆疊21的第一電極40而且用作為信號輸入端14。層堆疊21的頂電極64用作為第一信號輸出端16，而層堆疊21’的頂電極64’用作為第二信號輸出端18。利用雙重結(jié)構(gòu)，就不需要補(bǔ)償電容，因?yàn)槠渖蠅弘妼?2、62’下的電極60、60’接地。這一電屏蔽效應(yīng)造成了對于第一信號輸出端16和第二信號輸出端18的對稱阻抗。電介質(zhì)層50、50’的寄生電容并聯(lián)于信號輸入端14。這一寄生電容多少地降級了器件帶寬但不損害它的對稱性?？缃拥妮斎腚姌O40、44’在堆疊21和堆疊21’中的聲波之間生成準(zhǔn)確180°的相位。
Ella’886也揭示了平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器10可以用作為具有一個不平衡的端口和兩個平衡的端口的濾波器的一部分。兩個平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器10可以耦合到格子濾波器150以形成雙工器201，如圖6中所示。在圖6中，移相器242用于濾波器匹配。類似地，兩個平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器10可以耦合到一個格子濾波器150和一個梯式濾波器250以形成雙工器203，如圖7中所示。
也有可能通過使用兩個單端梯式濾波器和移相器來形成簡單的雙工器，如圖8中所示。如圖中所示，單端梯式濾波器260用于Tx而另一單端梯式濾波器262用于Rx。然而，它通常要求比如線圈的一些電感部件與Tx濾波器中的一些并接諧振器串聯(lián)連接以便偏移自然的槽口以與Rx頻率重合。這些線圈不僅造成雙工器中的附加損耗，而且產(chǎn)生其它較高諧振頻率，進(jìn)一步降級了單端濾波器的整體帶外衰減。為了降低Rx路徑中的帶外衰減，有可能將完全平衡的Rx濾波器與單端Tx濾波器組合，如圖9中所示。如圖9中所示，完全平衡的Rx濾波器270連接到(串聯(lián))連接的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器對。這一方式的問題在于，在天線端口處與平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器相關(guān)聯(lián)的任何損耗也會造成Tx路徑中的損耗。Tx路徑也受到歸因于電感的帶外降級之困擾。
因此提供一種沒有上述缺點(diǎn)的簡單雙工器是有利和合乎需要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在雙工器的發(fā)送路徑中使用耦合諧振器濾波器而在接收路徑中使用另一耦合諧振器濾波器。發(fā)送路徑中的耦合諧振器濾波器具有單端輸入端口和單端輸出端口，而接收路徑中的耦合諧振器濾波器具有單到平衡的轉(zhuǎn)換。
因此，本發(fā)明的第一方面提供了一種用于在通信設(shè)備中使用的雙工器，該通信設(shè)備具有天線，用于傳達(dá)通信信號；發(fā)送路徑，可操作地連接到天線，用于發(fā)送信號；以及接收路徑，可操作地連接到天線，用于接收信號。該雙工器包括第一耦合諧振器器件，設(shè)置于發(fā)送路徑中，用于對發(fā)送路徑中的信號進(jìn)行濾波；第二耦合諧振器器件，設(shè)置于接收路徑中，用于對接收路徑中的信號進(jìn)行濾波；以及移相器，設(shè)置于接收路徑中以及可操作地連接到第二耦合諧振器器件，其中第一耦合諧振器器件和第二耦合諧振器器件的每一個包括用于接收對應(yīng)路徑中的信號的輸入端和用于提供對應(yīng)路徑中的濾波信號的輸出端；第一諧振器，可操作地連接到輸入端以提供指示接收信號的聲波信號；第一延遲部分，響應(yīng)于聲波信號，用于提供延遲聲波信號；中間諧振器，具有第一端和第二端，響應(yīng)于在第一端的延遲聲波信號，用于在第一端和第二端產(chǎn)生指示延遲聲波信號的電信號，用于在第二端生成更多聲波信號；第二延遲部分，響應(yīng)于更多聲波信號，用于提供進(jìn)一步的延遲聲波信號；以及第二諧振器，可操作地連接到輸出端，用于響應(yīng)于進(jìn)一步的延遲聲波信號向輸出端提供濾波信號。
根據(jù)本發(fā)明，移相器設(shè)置于第二耦合諧振器器件與天線之間。
根據(jù)本發(fā)明，通信設(shè)備可以包括設(shè)置于發(fā)送路徑中以及可操作地連接到第一耦合諧振器器件的又一移相器，其中該又一移相器設(shè)置于第一耦合諧振器器件與天線之間。
可選地，第一耦合諧振器器件設(shè)置于又一移相器與天線之間。
根據(jù)本發(fā)明，第一耦合諧振器器件的輸入端包括兩個輸入端子，以及第一耦合諧振器器件的輸出端包括兩個輸出端子，以及其中兩個輸入端子之一和兩個輸出端子之一可操作地連接到地。
根據(jù)本發(fā)明，第二耦合諧振器的輸入端包括兩個輸入端子，以及其中兩個輸入端子之一可操作地連接到地以實(shí)現(xiàn)單到平衡的轉(zhuǎn)換。
根據(jù)本發(fā)明，第一諧振器和第二諧振器是體聲波器件。第一延遲和第二延遲的每一個包括傳輸線或者一個或多個集總元件。這些非聲學(xué)延遲可以集成到耦合諧振器器件中本發(fā)明的第二方面提供了一種耦合諧振器器件，該諧振器器件包括用于接收對應(yīng)路徑中的信號的輸入端和用于提供對應(yīng)路徑中的濾波信號的輸出端；第一諧振器，可操作地連接到輸入端以提供指示接收信號的聲波信號；第一延遲部分，響應(yīng)于聲波信號，用于提供延遲聲波信號；中間諧振器，具有第一端和第二端，響應(yīng)于在第一端的延遲聲波信號，用于在第一端和第二端產(chǎn)生指示延遲聲波信號的電信號，用于在第二端生成更多聲波信號；第二延遲部分，響應(yīng)于更多聲波信號，用于提供進(jìn)一步的延遲聲波信號；以及第二諧振器，可操作地連接到輸出端，用于響應(yīng)于進(jìn)一步的延遲聲波信號向輸出端提供濾波信號。
根據(jù)本發(fā)明，該諧振器器件具有襯底，以及
中間諧振器包括第一電極，設(shè)置于襯底上；壓電層，設(shè)置于第一電極上；以及第二電極，設(shè)置于壓電層上，第二電極具有第一端和第二端，以及其中第一延遲部分設(shè)置于第二電極的第一端上；第二延遲部分設(shè)置于第二電極的第二端上；第一諧振器設(shè)置于第一延遲部分上；以及第二諧振器設(shè)置于第二延遲部分上。
根據(jù)本發(fā)明，第一諧振器和第二諧振器的每一個包括電極對和設(shè)置于所述電極對之間的又一壓電層。
根據(jù)本發(fā)明，該諧振器器件可以具有聲學(xué)鏡，設(shè)置為鄰近于中間諧振器且在第一電極與襯底之間。
第一延遲部分和第二延遲部分的每一個包括多個電介質(zhì)材料或者由二氧化硅和鎢層組成的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，輸入端包括兩個輸入端子，其中兩個輸入端子之一可操作地連接到地，而另一輸入端子可選地連接到移相部件。
根據(jù)本發(fā)明，第一諧振器具有第一諧振頻率，而第二諧振器具有與第一諧振頻率略微不同的第二諧振頻率。
本發(fā)明的第三方面提供了一種通信設(shè)備，該通信設(shè)備包括天線端口，用于傳達(dá)通信信號；收發(fā)器，具有發(fā)送端口和接收端口；以及雙工器，包括第一耦合諧振器器件，設(shè)置于在天線端口與發(fā)送端口之間的發(fā)送路徑中，用于對發(fā)送路徑中的信號進(jìn)行濾波；第二耦合諧振器器件，設(shè)置于在天線端口與接收器端口之間的接收路徑中，用于對接收路徑中的信號進(jìn)行濾波；以及移相器，設(shè)置于接收路徑中以及可操作地連接到第二耦合諧振器器件，其中所述第一耦合諧振器器件和第二耦合諧振器器件的每一個包括用于接收對應(yīng)路徑中的信號的輸入端；以及用于提供對應(yīng)路徑中的濾波信號的輸出端；第一諧振器，可操作地連接到輸入端，用于提供指示接收信號的聲波信號；第一延遲部分，響應(yīng)于聲波信號，用于提供延遲聲波信號；中間諧振器，具有第一端和第二端，響應(yīng)于在第一端的延遲聲波信號，用于在第一端和第二端產(chǎn)生指示延遲聲波信號的電信號，用于在第二端生成更多聲波信號；第二延遲部分，響應(yīng)于更多聲波信號，用于提供進(jìn)一步的延遲聲波信號；以及第二諧振器，可操作地連接到輸出端，用于響應(yīng)于進(jìn)一步的延遲聲波信號向輸出端提供濾波信號。
根據(jù)本發(fā)明，第一耦合諧振器件具有單到單的配置，而第二耦合諧振器器件具有單到平衡的變換。
根據(jù)本發(fā)明，該雙工器可以包括設(shè)置于發(fā)送路徑中以及可操作地連接到第一耦合諧振器器件的又一移相器。
根據(jù)本發(fā)明，移相器和又一移相器的每一個包括可以集成到諧振器器件中的傳輸線或者集總元件。
該通信設(shè)備可以是移動終端、通信設(shè)備等。
在閱讀與圖10至圖13相結(jié)合的說明書時，本發(fā)明將變得明顯。


圖1a是圖示了具有諧振器和形成于襯底上的膜片的典型體聲波器件的橫截面圖，其中該襯底具有用于為該膜片提供空氣界面的通孔。
圖1b是圖示了具有諧振器和形成于襯底上的膜片的典型體聲波器件的橫截面圖，其中該襯底具有用于為膜片提供空氣界面的蝕刻部分。
圖1c是圖示了具有諧振器和形成于襯底上的膜片的典型體聲波器件的橫截面圖，其中犧牲層形成于膜片與襯底之間。
圖1d是圖示了具有形成于襯底上的諧振器的典型體聲波器件的橫截面圖，其中聲學(xué)鏡形成于襯底與諧振器的底電極之間。
圖2是示出了現(xiàn)有技術(shù)布置的示意表示圖，其中兩個諧振器用來將不平衡的信號轉(zhuǎn)換成平衡的信號。
圖3是圖示了耦合諧振器濾波器的現(xiàn)有技術(shù)布置的橫截面圖，其中兩個晶體濾波器諧振器水平地間隔開。
圖4是示出了具有一個信號輸入端口和兩個信號輸出端口的現(xiàn)有技術(shù)平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的示意表示圖。
圖5是示出了具有兩個濾波器堆疊的現(xiàn)有技術(shù)的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的示意表示圖。
圖6是示出了現(xiàn)有技術(shù)雙工器的框圖，其中每個收發(fā)器濾波器具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器和格子濾波器段。
圖7是示出了現(xiàn)有技術(shù)雙工器的框圖，其中一個收發(fā)器濾波器具有耦合到格子濾波器段的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器，而其它收發(fā)器濾波器具有耦合到梯式濾波器的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器。
圖8是示出了具有兩個單端濾波器的現(xiàn)有技術(shù)雙工器的框圖。
圖9是示出了具有單端濾波器和完全平衡的濾波器的現(xiàn)有技術(shù)雙工器的框圖。
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的耦合BAW諧振器的示意表示圖。
圖11是圖示了在耦合BAW諧振器中的聲電耦合的框圖。
圖12a是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的雙工器的框圖。
圖12b是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的雙工器的框圖。
圖12c是示出了根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的雙工器的框圖。
圖13是示出了具有根據(jù)本發(fā)明的雙工器的通信設(shè)備的示意表示圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的雙工器基于耦合BAW諧振器器件。耦合諧振器器件在圖10中示出。耦合諧振器器件700包括耦合到另一耦合諧振器濾波器(CRF)720的CRF 710。如圖10中所示，諧振器器件700包括襯底730、下諧振器740、第一延遲752、第二延遲754、第一上諧振器760和第二上諧振器770。下諧振器740包括底電極742、上電極746以及設(shè)置于電極742與746之間的壓電層744。分離地設(shè)置于下諧振器740的頂部上的第一延遲752和第二延遲754包括多個不同電介質(zhì)材料層。第一延遲752和第二延遲754的結(jié)構(gòu)可以例如是SiO2/W/SiO2。設(shè)置于第一延遲752的頂部上的第一上諧振器760包括底電極762、上電極766以及其間的壓電層764。設(shè)置于第一延遲754的頂部上的第二上諧振器770包括底電極772、上電極776以及其間的壓電層774。諧振器器件700可以包括具有空腔(圖1a)、犧牲層(圖1c)或者在下諧振器740之下的聲學(xué)鏡734的聲學(xué)反射膜片。上諧振器之一用作為信號輸入端口，而其它的上諧振器用作為信號輸出端口。如圖10中所示，電極766、762連接到端子72和74；而電極776、772連接到端子76和78。如果第一上諧振器760用來通過經(jīng)過端子72、74的電信號來激勵聲波，該聲波經(jīng)過第一延遲752傳播到下諧振器740。在下諧振器740，壓電層744中的聲波轉(zhuǎn)換成電信號。電極742、746中的電信號再次轉(zhuǎn)換成聲波，該聲波經(jīng)過第二延遲754傳播到第二上諧振器770。在諧振器770，聲波在端子76、78轉(zhuǎn)換回到電信號。CRF 710和CRF 720之內(nèi)的聲學(xué)激勵以及它們之間的電耦合在圖11中示出。第一上諧振器760和第二上諧振器770通常表現(xiàn)略微不同的諧振頻率以便形成通帶響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的諧振器器件700可以在如圖12a中所示的雙工器中使用。如圖所示，雙工器800包括分別地單獨(dú)連接到Tx端口和Rx端口的Tx部分和Rx部分。在Rx部分中，諧振器器件700用作為單到平衡的濾波器，因?yàn)槎俗?4連接到地。諧振器700經(jīng)過移相器810連接到公共天線端口。在Tx部分中，諧振器器件700’用作為單到單的濾波器，因?yàn)閮蓚€端子74’和78’都連接到地。諧振器700’經(jīng)過移相器810’連接到公共天線端口。移相器810和810’可以由傳輸線、比如電感器和線圈的集總元件等制成。如果可行，則移相器810、810’可以與對應(yīng)的諧振器器件700、700’集成。另外，移相器810’可以設(shè)置于諧振器器件700’與Tx端口之間，如圖12b中所示。有可能省略Tx部分中的移相器810’，如圖12c中所示。依賴于Tx部分與Rx部分之間的保護(hù)帶寬，可以在W-CDMA或CDMA收發(fā)器中使用雙工器800。
根據(jù)本發(fā)明的雙工器800可以在比如移動電話的通信設(shè)備中使用，如圖13中所示。如圖所示，雙工器800可操作地連接到通信設(shè)備1中收發(fā)器900的Rx和Tx端口。
應(yīng)當(dāng)注意，如圖10中所示的諧振器器件700具有兩個CRF級，但是可以具有多于兩個CRF級。類似地，Rx部分中的諧振器器件700和諧振器器件700’可以耦合到其它CRF級或者其它相似的諧振器器件，這依賴于收發(fā)器的頻率選擇性要求。如有必要，與圖6和圖7中的移相器242相似的一個或多個移相器可以用于進(jìn)行匹配。移相器可以基于集總元件(比如電感器和線圈)或者雙工器襯底上的微帶線，該襯底例如可以是有機(jī)薄層或者LTCC(低溫共燒陶瓷)。
根據(jù)本發(fā)明的雙工器的優(yōu)點(diǎn)包括遠(yuǎn)離通帶的帶外衰減相較于常規(guī)雙工器有極大地改進(jìn)，而且在Rx和Tx二者路徑觀察到的損耗有所降低，因?yàn)閷τ谕耆胶獾腞x部分不要求磁性平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器。也應(yīng)當(dāng)注意，阻抗級轉(zhuǎn)換在根據(jù)本發(fā)明的雙工器中是可能的。
盡管參照其優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的范圍時可以做出在其形式和細(xì)節(jié)上的前述和各種其它改變、省略和變更。
權(quán)利要求
1.一種用于在通信設(shè)備中使用的雙工器，所述通信設(shè)備具有天線，用于傳達(dá)通信信號；發(fā)送路徑，可操作地連接到所述天線，用于發(fā)送所述信號；以及接收路徑，可操作地連接到所述天線，用于接收所述信號，所述雙工器的特征在于第一耦合諧振器器件，設(shè)置于所述發(fā)送路徑中，用于對所述發(fā)送路徑中的所述信號進(jìn)行濾波；第二耦合諧振器器件，設(shè)置于所述接收路徑中，用于對所述接收路徑中的所述信號進(jìn)行濾波，以及移相器，設(shè)置于所述接收路徑中以及可操作地連接到所述第二耦合諧振器器件，其中所述第一耦合諧振器器件和第二耦合諧振器器件的每一個包括用于接收對應(yīng)路徑中的信號的輸入端和用于提供對應(yīng)路徑中的濾波信號的輸出端；第一諧振器，可操作地連接到所述輸入端以提供指示所述接收信號的聲波信號；第一延遲部分，響應(yīng)于所述聲波信號，用于提供延遲聲波信號；中間諧振器，具有第一端和第二端，響應(yīng)于在所述第一端的所述延遲聲波信號，用于在所述第一端和所述第二端產(chǎn)生指示所述延遲聲波信號的電信號，用于在所述第二端生成更多聲波信號；第二延遲部分，響應(yīng)于所述更多聲波信號，用于提供進(jìn)一步的延遲聲波信號；以及第二諧振器，可操作地連接到所述輸出端，用于響應(yīng)于所述進(jìn)一步的延遲聲波信號向所述輸出端提供所述濾波信號。
2.如權(quán)利要求1的雙工器，其特征在于所述移相器設(shè)置于所述第二耦合諧振器器件與所述天線之間。
3.如權(quán)利要求2的雙工器，其特征還在于設(shè)置于所述發(fā)送路徑中以及可操作地連接到所述第一耦合諧振器器件的又一移相器。
4.如權(quán)利要求3的雙工器，其特征在于所述又一移相器設(shè)置于所述第一耦合諧振器器件與所述天線之間。
5.如權(quán)利要求3的雙工器，其特征在于所述第一耦合諧振器器件設(shè)置于所述移相器與所述天線之間。
6.如權(quán)利要求1的雙工器，其特征在于所述第一耦合諧振器器件的所述輸入端包括兩個輸入端子，以及所述第一耦合諧振器器件的所述輸出端包括兩個輸出端子，以及其中所述兩個輸入端子之一和所述兩個輸出端子之一可操作地連接到地。
7.如權(quán)利要求1的雙工器，其特征在于所述第二耦合諧振器器件的所述輸入端包括兩個輸入端子，以及其中所述兩個輸入端子之一可操作地連接到地以實(shí)現(xiàn)單到平衡的轉(zhuǎn)換。
8.如權(quán)利要求1的雙工器，其特征在于所述第一耦合諧振器器件的所述輸入端包括兩個輸入端子，以及所述第一耦合諧振器器件的所述輸出端包括兩個輸出端子，以及其中所述兩個輸入端子之一和所述兩個輸出端子之一可操作地連接到地。
9.如權(quán)利要求1的雙工器，其特征在于所述第一諧振器和所述第二諧振器是體聲波器件。
10.如權(quán)利要求3的雙工器，其特征在于所述移相器和所述又一移相器的每一個包括傳輸線。
11.如權(quán)利要求3的雙工器，其特征在于所述移相器和所述又一移相器的每一個包括一個或多個集總元件。
12.如權(quán)利要求3的雙工器，其特征在于所述又一移相器包括與所述第一耦合諧振器器件集成的一個或多個集總元件。
13.一種耦合諧振器器件，其特征在于用于接收對應(yīng)路徑中的信號的輸入端和用于提供對應(yīng)路徑中的濾波信號的輸出端；第一諧振器，可操作地連接到所述輸入端以提供指示所述接收信號的聲波信號；第一延遲部分，響應(yīng)于所述聲波信號，用于提供延遲聲波信號；中間諧振器，具有第一端和第二端，響應(yīng)于在所述第一端的所述延遲聲波信號，用于在所述第一端和所述第二端產(chǎn)生指示所述延遲聲波信號的電信號，用于在所述第二端生成更多聲波信號；第二延遲部分，響應(yīng)于所述更多聲波信號，用于提供進(jìn)一步的延遲聲波信號；以及第二諧振器，可操作地連接到所述輸出端，用于響應(yīng)于所述進(jìn)一步的延遲聲波信號向所述輸出端提供所述濾波信號。
14.如權(quán)利要求13的諧振器器件，其特征還在于襯底，其中所述中間諧振器包括第一電極，設(shè)置于所述襯底上；壓電層，設(shè)置于所述第一電極上；以及第二電極，設(shè)置于所述壓電層上，所述第二電極具有第一端和第二端，以及其中所述第一延遲部分設(shè)置于所述第二電極的所述第一端上；所述第二延遲部分設(shè)置于所述第二電極的所述第二端上；所述第一諧振器設(shè)置于所述第一延遲部分上；以及所述第二諧振器設(shè)置于所述第二延遲部分上。
15.如權(quán)利要求13的諧振器器件，其特征在于所述第一諧振器和第二諧振器的每一個包括電極對和設(shè)置于所述電極對之間的又一壓電層。
16.如權(quán)利要求14的諧振器器件，其特征還在于聲學(xué)鏡，設(shè)置為鄰近于所述中間諧振器且在所述第一電極與所述襯底之間。
17.如權(quán)利要求13的諧振器器件，其特征在于所述第一延遲部分和第二延遲部分的每一個包括多個電介質(zhì)材料。
18.如權(quán)利要求13的諧振器器件，其特征在于所述第一延遲部分和第二延遲部分的每一個包括由二氧化硅和鎢層組成的結(jié)構(gòu)。
19.如權(quán)利要求13的諧振器器件，其特征在于所述輸入端包括兩個輸入端子，以及其中所述兩個輸入端子之一可操作地連接到非聲學(xué)移相部件。
20.如權(quán)利要求19的諧振器器件，其特征在于所述兩個輸入端子的另一端子可操作地連接到地。
21.如權(quán)利要求13的諧振器器件，其特征在于所述第一諧振器具有第一諧振頻率，而所述第二諧振器具有與所述第一諧振頻率略微不同的第二諧振頻率。
22.一種通信設(shè)備，包括天線端口，用于傳達(dá)通信信號；收發(fā)器，具有發(fā)送端口和接收端口；以及雙工器，其特征在于第一耦合諧振器器件，設(shè)置于在所述天線端口與所述發(fā)送端口之間的發(fā)送路徑中，用于對所述發(fā)送路徑中的所述信號進(jìn)行濾波；第二耦合諧振器器件，設(shè)置于在所述天線端口與所述接收器端口之間的接收路徑中，用于對所述接收路徑中的所述信號進(jìn)行濾波；以及移相器，設(shè)置于所述接收路徑中以及可操作地連接到所述第二耦合諧振器器件，其中所述第一耦合諧振器器件和第二耦合諧振器器件的每一個包括用于接收對應(yīng)路徑中的信號的輸入端；以及用于提供對應(yīng)路徑中的濾波信號的輸出端；第一諧振器，可操作地連接到所述輸入端，用于提供指示所述接收信號的聲波信號；第一延遲部分，響應(yīng)于所述聲波信號，用于提供延遲聲波信號；中間諧振器，具有第一端和第二端，響應(yīng)于在所述第一端的所述延遲聲波信號，用于在所述第一端和所述第二端產(chǎn)生指示所述延遲聲波信號的電信號，用于在所述第二端生成更多聲波信號；第二延遲部分，響應(yīng)于所述更多聲波信號，用于提供進(jìn)一步的延遲聲波信號；以及第二諧振器，可操作地連接到所述輸出端，用于響應(yīng)于所述進(jìn)一步的延遲聲波信號向所述輸出端提供所述濾波信號。
23.如權(quán)利要求22的通信設(shè)備，其中所述雙工器的特征還在于又一移相器，設(shè)置于所述發(fā)送路徑中以及可操作地連接到所述第一耦合諧振器器件。
24.如權(quán)利要求22的通信設(shè)備，包括移動終端。
25.如權(quán)利要求22的通信設(shè)備，其特征在于所述第一耦合器件和第二耦合器件中的所述第一延遲部分和第二延遲部分的每一個包括由二氧化硅和鎢層組成的結(jié)構(gòu)。
26.如權(quán)利要求22的通信設(shè)備，其特征在于所述第一耦合諧振器件具有單到單的配置，而所述第二耦合諧振器器件具有單到平衡的變換。
全文摘要
一種雙工器包括用于對發(fā)送信號和接收信號進(jìn)行濾波的發(fā)送諧振器器件和接收諧振器器件。諧振器器件具有第一BAW諧振器，用于根據(jù)輸入電信號生成聲波信號；第一聲學(xué)延遲，用于延遲聲波信號；以及中間BAW諧振器，用于在一端接收延遲聲波信號以及將延遲聲波信號轉(zhuǎn)換成電信號。通過電耦合，電信號也在中間BAW諧振器的另一端出現(xiàn)，用于在其它端生成更多聲波信號。諧振器還包括第二延遲，用于延遲更多聲波信號；以及第二BAW諧振器，用于根據(jù)延遲的更多聲波信號產(chǎn)生輸出電信號。雙工器可以使用于移動電話中的收發(fā)器中。
文檔編號H03H9/00GK1957529SQ200580008713
公開日2007年5月2日 申請日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月19日
發(fā)明者朱阿·埃爾拉, 羅伯特·艾格納 申請人:諾基亞公司, 英飛寧科技股份有限公司