本發(fā)明是有關(guān)于一種聲波裝置，且特別是有關(guān)于一種具主動(dòng)校準(zhǔn)機(jī)制的聲波裝置。
背景技術(shù)：
：：請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示聲波裝置(acoustic-wavedevice)900的示意圖。聲波裝置900包括一壓電材料基板(piezoelectricsubstrate)910、一壓電薄膜層(piezofilmlayer)920及一指叉電容結(jié)構(gòu)930。表面聲波在指叉電容結(jié)構(gòu)930上傳播，并利用壓電薄膜層920，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)應(yīng)用后再轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。隨著表面聲波技術(shù)的發(fā)展，聲波裝置900已在各方面有不同的應(yīng)用。例如，聲波裝置900可作為移動(dòng)電話的濾波器、振蕩器、變壓器和傳感器。聲波裝置900亦可應(yīng)用于無(wú)線電和電視方面，使無(wú)線電接收的操作頻寬很窄和準(zhǔn)確?；蛘撸暡ㄑb置900可利用表面聲波和聲波在地球表層傳播的性質(zhì)，監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)地震。然而，由于指叉電容結(jié)構(gòu)930與壓電薄膜層920的熱膨脹系數(shù)不同，可能產(chǎn)生翹曲的現(xiàn)象。請(qǐng)參照?qǐng)D2a，其繪示聲波裝置900位于低溫狀態(tài)的示意圖。當(dāng)聲波裝置900位于低溫狀態(tài)時(shí)，指叉電容結(jié)構(gòu)930收縮程度大于壓電薄膜層920的收縮程度，而造成兩側(cè)向上翹曲的現(xiàn)象。在低溫時(shí)，指叉電容結(jié)構(gòu)930的間距(pitch)縮小，而將使信號(hào)朝向高頻偏移。請(qǐng)參照?qǐng)D2b，其繪示聲波裝置900位于高溫狀態(tài)的示意圖。當(dāng)聲波裝置900位于高溫狀態(tài)時(shí)，指叉電容結(jié)構(gòu)930擴(kuò)張程度大于壓電薄膜層920的擴(kuò)張程度，而造成兩側(cè)向下翹曲的現(xiàn)象。在高溫時(shí)，指叉電容結(jié)構(gòu)930的間距(pitch)拉大，而將使信號(hào)朝向低頻偏移。請(qǐng)參照?qǐng)D3a，其繪示聲波裝置900在不同溫度的插入損耗(insertionloss)曲線圖。頻率響應(yīng)曲線l11為攝氏20度所量測(cè)的插入損耗曲線，頻率響應(yīng)曲線l12為攝氏50度所量測(cè)的插入損耗曲線，頻率響應(yīng)曲線l13為攝氏85度所量測(cè)的插入損耗曲線。由三條頻率響應(yīng)曲線l11、l12、l13可知，隨著溫度的上升，插入損耗逐漸往低頻飄移。請(qǐng)參照?qǐng)D3b，其繪示聲波裝置900在不同溫度的反射損耗(returnloss)曲線圖。頻率響應(yīng)曲線l21為攝氏20度所量測(cè)的反射損耗曲線，頻率響應(yīng)曲線l22為攝氏50度所量測(cè)的反射損耗曲線，頻率響應(yīng)曲線l23為攝氏85度所量測(cè)的反射損耗曲線。由三條頻率響應(yīng)曲線l21、l22、l23可知，隨著溫度的上升，反射損耗逐漸往低頻飄移。此外，除了溫度所產(chǎn)生的信號(hào)變異以外，制程的偏差也會(huì)使聲波裝置900產(chǎn)生信號(hào)變異。舉例來(lái)說(shuō)，指叉電容結(jié)構(gòu)930的間距過(guò)小時(shí)，將使信號(hào)朝向高頻偏移。指叉電容結(jié)構(gòu)930的間距過(guò)大時(shí)，將使信號(hào)朝向低頻偏移。如上所述，溫度與制程所造成的信號(hào)變異一直是難以克服的技術(shù)瓶頸，研究人員均致力于改善這方面的情況。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明有關(guān)于一種具主動(dòng)校準(zhǔn)機(jī)制的聲波裝置，其利用直接對(duì)可調(diào)式聲波雙工器進(jìn)行測(cè)試的方式，來(lái)了解傳送共振腔與接收共振腔因溫度因素或制程因素所發(fā)生的信號(hào)變異，進(jìn)而執(zhí)行主動(dòng)校準(zhǔn)的動(dòng)作。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出一種具主動(dòng)校準(zhǔn)機(jī)制的聲波裝置(acoustic-wavedevice)。具主動(dòng)校準(zhǔn)機(jī)制的聲波裝置包括至少一可調(diào)式聲波雙工器(adjustableacoustic-waveduplexer)、一頻率鑒別器(frequencydiscriminator)及一控制電路?？烧{(diào)式聲波雙工器具有一第一端點(diǎn)、一第二端點(diǎn)及一第三端點(diǎn)?？烧{(diào)式聲波雙工器包括一傳送濾波器(txfilter)、一接收濾波器(rxfilter)、一第一回路開(kāi)關(guān)及一第二回路開(kāi)關(guān)。傳送濾波器電性連接于第一端點(diǎn)及第二端點(diǎn)之間。接收濾波器電性連接于第一端點(diǎn)及第三端點(diǎn)之間。第一回路開(kāi)關(guān)電性連接于第一端點(diǎn)及第三端點(diǎn)之間。第一回路開(kāi)關(guān)用以接通第二端點(diǎn)、傳送濾波器、第一端點(diǎn)及第三端點(diǎn)依序所形成的一第一回路。第二回路開(kāi)關(guān)電性連接于第一端點(diǎn)及第二端點(diǎn)之間。第二回路開(kāi)關(guān)用以接通第二端點(diǎn)、第一端點(diǎn)、接收濾波器及第三端點(diǎn)依序所形成一第二回路。頻率鑒別器連接可調(diào)式聲波雙工器。控制電路連接可調(diào)式聲波雙工器及頻率鑒別器。頻率鑒別器透過(guò)第一回路輸入一第一回路測(cè)試信號(hào)及接收一第一回路反饋信號(hào)，以依據(jù)第一回路測(cè)試信號(hào)與第一回路反饋信號(hào)的一第一頻偏程度，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一第一回路校準(zhǔn)信號(hào)?？刂齐娐吩僖罁?jù)第一回路校準(zhǔn)信號(hào)，調(diào)整傳送濾波器的操作頻寬。頻率鑒別器透過(guò)第二回路輸入一第二回路測(cè)試信號(hào)及接收一第二回路反饋信號(hào)，以依據(jù)第二回路測(cè)試信號(hào)與第二回路反饋信號(hào)的一第二頻偏程度，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一第二回路校準(zhǔn)信號(hào)?？刂齐娐吩僖罁?jù)第二回路校準(zhǔn)信號(hào)，調(diào)整接收濾波器的操作頻寬。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出一種具主動(dòng)校準(zhǔn)機(jī)制的聲波裝置(acoustic-wavedevice)。具主動(dòng)校準(zhǔn)機(jī)制的聲波裝置包括至少一可調(diào)式聲波雙工器(adjustableacoustic-waveduplexer)、一鎖相回路(phase-lockedloop,pll)及一控制電路?？烧{(diào)式聲波雙工器包括一傳送濾波器(txfilter)及一接收濾波器(rxfilter)。鎖相回路包括一壓控振蕩器(voltage-controlledoscillator,vco)。壓控振蕩器包括一校準(zhǔn)共振腔。傳送濾波器、接收濾波器及校準(zhǔn)共振腔設(shè)置于同一壓電材料基板。鎖相回路依據(jù)校準(zhǔn)共振腔的一頻偏程度，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一回路校準(zhǔn)信號(hào)?？刂齐娐愤B接可調(diào)式聲波雙工器及鎖相回路?？刂齐娐吩僖罁?jù)回路校準(zhǔn)信號(hào)，調(diào)整傳送濾波器或接收濾波器的操作頻寬。為了對(duì)本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下：附圖說(shuō)明圖1繪示聲波裝置(acoustic-wavedevice)的示意圖。圖2a繪示聲波裝置位于低溫狀態(tài)的示意圖。圖2b繪示聲波裝置位于高溫狀態(tài)的示意圖。圖3a繪示聲波裝置在不同溫度的插入損耗(insertionloss)曲線圖。圖3b繪示聲波裝置在不同溫度的反射損耗(returnloss)曲線圖。圖4繪示一實(shí)施例的具主動(dòng)校準(zhǔn)機(jī)制的聲波裝置的示意圖。圖5繪示可調(diào)式聲波雙工器的示意圖。圖6a繪示可變電容設(shè)定于不同電容值的插入損耗曲線圖。圖6b繪示可變電感設(shè)定于不同電感值的插入損耗曲線圖。圖7a～7c繪示可變電感的不同設(shè)計(jì)的示意圖。其中，附圖標(biāo)記：100、900：具主動(dòng)校準(zhǔn)機(jī)制的聲波裝置110：可調(diào)式聲波雙工器111：傳送濾波器112：接收濾波器113：第一回路開(kāi)關(guān)114：第二回路開(kāi)關(guān)115：相位偏移器130：頻率鑒別器140：控制電路180：切換器190、910：壓電材料基板920：壓電薄膜層930：指叉電容結(jié)構(gòu)c1、c2：可變電容i1、i2：可變電感ia：切換型電感ib：微機(jī)電型電感ic：電壓器型電感l(wèi)11、l12、l13、l21、l22、l23、l31、l32、l33、l41、l42、l43：頻率響應(yīng)曲線s11：第一回路測(cè)試信號(hào)s12：第一回路反饋信號(hào)s13：第一回路校準(zhǔn)信號(hào)s21：第一回路測(cè)試信號(hào)s22：第二回路反饋信號(hào)s23：第二回路校準(zhǔn)信號(hào)p1：第一端點(diǎn)p2：第二端點(diǎn)p3：第三端點(diǎn)具體實(shí)施方式請(qǐng)參照?qǐng)D4，其繪示一實(shí)施例的具主動(dòng)校準(zhǔn)機(jī)制的聲波裝置(acoustic-wavedevice)100的示意圖。聲波裝置100包括至少一可調(diào)式聲波雙工器(adjustableacoustic-waveduplexer)110、一頻率鑒別器(frequencydiscriminator)130及一控制電路140?？烧{(diào)式聲波雙工器110包括一傳送濾波器(txfilter)111、一接收濾波器(rxfilter)112、一第一回路開(kāi)關(guān)113及一第二回路開(kāi)關(guān)114。傳送濾波器111用以傳送信號(hào)，接收濾波器112用以接收信號(hào)。在一實(shí)施例中，聲波裝置100可以包括多組可調(diào)式聲波雙工器110，以處理多組不同頻段的信號(hào)。多組可調(diào)式聲波雙工器110可藉由切換器180來(lái)進(jìn)行切換。請(qǐng)參照?qǐng)D5，其繪示可調(diào)式聲波雙工器110的示意圖。接收濾波器112連接一相位偏移器(phaseshifter)115。傳送濾波器111包括數(shù)個(gè)傳送共振腔u1、二個(gè)可變電容c1及一可變電感i1。接收濾波器112包括數(shù)個(gè)接收共振腔u2、二個(gè)可變電容c2及一可變電感i2。傳送共振腔u1及接收共振腔u2為指叉結(jié)構(gòu)，其容易受到溫度或制程等因素而造成間距(pitch)的改變。請(qǐng)參照?qǐng)D6a，其繪示可變電容c1設(shè)定于不同電容值的插入損耗曲線圖。以傳送濾波器111為例，在可變電感i1固定為1.5nh之下，頻率響應(yīng)曲線l31為可變電容c1設(shè)定為0.25pf的插入損耗曲線，頻率響應(yīng)曲線l32為可變電容c1設(shè)定為0.40pf的插入損耗曲線，頻率響應(yīng)曲線l33為可變電容c1設(shè)定為0.55pf的插入損耗曲線。由三條頻率響應(yīng)曲線l31、l32、l33可知，透過(guò)可變電容c1的控制，能夠改變傳送濾波器111的操作頻寬。同樣地，透過(guò)可變電容c2的控制，也能夠改變接收濾波器112的操作頻寬。如此一來(lái)，如圖4所示，控制電路140可以控制可變電容c1或可變電容c2，以調(diào)整傳送濾波器111或接收濾波器112的操作頻寬。請(qǐng)參照?qǐng)D6b，其繪示可變電感i1設(shè)定于不同電感值的插入損耗曲線圖。以傳送濾波器111為例，在可變電容c1固定為0.25pf之下，頻率響應(yīng)曲線l41為可變電感i1設(shè)定為0.5nh的插入損耗曲線，頻率響應(yīng)曲線l42為可變電感i1設(shè)定為1.5nh的插入損耗曲線，頻率響應(yīng)曲線l43為可變電感i1設(shè)定為2.5nh的插入損耗曲線。由三條頻率響應(yīng)曲線l41、l42、l43可知，透過(guò)可變電感i1的控制，能夠改變傳送濾波器111的操作頻寬。同樣地，透過(guò)可變電感i2的控制，也能夠改變接收濾波器112的操作頻寬。如此一來(lái)，如圖4所示，控制電路140可以控制可變電感i1或可變電感i2，以調(diào)整傳送濾波器111或接收濾波器112的操作頻寬。請(qǐng)參照?qǐng)D7a～7c，其繪示可變電感i1、i2的不同設(shè)計(jì)的示意圖。在各種實(shí)施例中，可變電感i1、i2可以采用各種不同的設(shè)計(jì)。舉例來(lái)說(shuō)，如圖7a所示，可變電感i1、i2可以是一切換型電感(switch-typedinductor)ia。如圖7b所示，可變電感i1、i2可以是一微機(jī)電型電感(mens-typedinductor)ib。如圖7c所示，可變電感i1、i2可以是一電壓器型電感(transformer-typedinductor)ic。請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D4，傳送濾波器111電性連接于第一端點(diǎn)p1及第二端點(diǎn)p2之間。接收濾波器112電性連接于第一端點(diǎn)p1及第三端點(diǎn)p3之間。第一回路開(kāi)關(guān)113電性連接于第一端點(diǎn)p1及第三端點(diǎn)p3之間。第一回路開(kāi)關(guān)113用以接通第二端點(diǎn)p2、傳送濾波器111、第一端點(diǎn)p1及第三端點(diǎn)p3依序所形成的一第一回路。第二回路開(kāi)關(guān)114電性連接于第一端點(diǎn)p1及第二端點(diǎn)p2之間。第二回路開(kāi)關(guān)114用以接通第二端點(diǎn)p2、第一端點(diǎn)p1、接收濾波器112及第三端點(diǎn)p3依序所形成的一第二回路。透過(guò)第一回路開(kāi)關(guān)113與第二回路開(kāi)關(guān)114的控制，第一回路與第二回路不同時(shí)接通。頻率鑒別器130連接可調(diào)式聲波雙工器110?？刂齐娐?40連接可調(diào)式聲波雙工器110及頻率鑒別器130。頻率鑒別器130透過(guò)第一回路輸入一第一回路測(cè)試信號(hào)s11及接收一第一回路反饋信號(hào)s12，以依據(jù)第一回路測(cè)試信號(hào)s11與第一回路反饋信號(hào)s12的一第一頻偏程度，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一第一回路校準(zhǔn)信號(hào)s13?？刂齐娐?40再依據(jù)第一回路校準(zhǔn)信號(hào)s13，以數(shù)字編程的方式調(diào)整傳送濾波器111的操作頻寬。頻率鑒別器130透過(guò)第二回路輸入一第二回路測(cè)試信號(hào)s21及接收一第二回路反饋信號(hào)s22，以依據(jù)第二回路測(cè)試信號(hào)s21與第二回路反饋信號(hào)s22的一第二頻偏程度，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一第二回路校準(zhǔn)信號(hào)s23，控制電路140再依據(jù)第二回路校準(zhǔn)信號(hào)s23，以數(shù)字編程的方式調(diào)整接收濾波器112的操作頻寬。第一回路開(kāi)關(guān)113及第二回路開(kāi)關(guān)114在校準(zhǔn)完畢之后皆為開(kāi)路狀態(tài)，以避免影響可調(diào)式聲波雙工器110的性能。如上所述，控制電路140可以上述可變電容c1、c2或可變電感i1、i2來(lái)調(diào)整傳送濾波器111或接收濾波器112的操作頻寬。根據(jù)上述實(shí)施例，具主動(dòng)校準(zhǔn)機(jī)制的聲波裝置100可以透過(guò)直接對(duì)傳送濾波器111或接收濾波器112進(jìn)行測(cè)試的方式，來(lái)了解傳送共振腔u1與接收共振腔u2因溫度因素或制程因素所發(fā)生的信號(hào)變異，進(jìn)而執(zhí)行主動(dòng)校準(zhǔn)的動(dòng)作。綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
：的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定者為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)12當(dāng)前第1頁(yè)12