專(zhuān)利名稱(chēng)：聲表面波器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括多個(gè)互連SAW濾波器的聲表面波器件，本發(fā)明尤其涉及一種聲表面波器件，把這種器件中做成具有兩個(gè)或更多個(gè)通帶的濾波器，特別適合用于例如移動(dòng)通信裝置或類(lèi)似的裝置中。
近年來(lái)，要求移動(dòng)通信裝置是多功能。因此已經(jīng)開(kāi)發(fā)了具有兩個(gè)或更多個(gè)通信系統(tǒng)的多波段蜂窩電話。為了提供具有多個(gè)通信系統(tǒng)的蜂窩電話，需要有兩個(gè)或更多個(gè)通帶的帶通濾波器。但是較難提供一種單個(gè)的電子部件，這種單個(gè)的電子部件提供一種具有多個(gè)通信系統(tǒng)、同時(shí)能達(dá)到插入損耗較小而帶寬足夠?qū)挼臑V波器。
由于這個(gè)原因，曾經(jīng)嘗試構(gòu)造出單個(gè)濾波器部件，這種部件通過(guò)組合多個(gè)帶通濾波器而具有兩個(gè)或更多通帶。
例如，第7-66679號(hào)日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)中揭示了通過(guò)組合多個(gè)帶通濾波器制成的雙工器。

圖1概略地示出該雙工器1的結(jié)構(gòu)。
如圖1中所示，具有在較高頻率區(qū)域的第一帶通濾波器2和具有在較低頻率區(qū)域的第二帶通濾波器3分別連接到輸入端IN1和IN2。第一和第二帶通濾波器2和3的輸出端連接在連接點(diǎn)4處。至少第二帶通濾波器3包含SAW濾波器。
至少一個(gè)單口SAW諧振器5串聯(lián)地連接到第二帶通濾波器3。單口SAW諧振器5的反諧振頻率位于第一帶通濾波器2的通帶之中或在第一和第二帶通濾波器2和3的通帶之間。另外，用于達(dá)到阻抗匹配的傳輸線6串聯(lián)地連接到第一帶通濾波器2。通過(guò)使用單口SAW諧振器5，增加了在較低頻率區(qū)域具有通帶的第二帶通濾波器3在高頻側(cè)的衰減。通過(guò)這樣的安排，可以簡(jiǎn)化在第二帶通濾波器3一側(cè)用于阻抗匹配的外部電路。
雖然雙工器1構(gòu)造為單個(gè)部件，梯形濾波器的總尺寸由于需要較大空間來(lái)形成具有足夠電長(zhǎng)度的傳輸線而太大。還有，在提供雙工器1以具有封裝結(jié)構(gòu)，用于SAW器件的情況下，傳輸線6的寬度必須做得很細(xì)。結(jié)果，可能由于傳輸線6的較大的長(zhǎng)度而引起的電阻損耗導(dǎo)致插入損耗惡化。另外，部件封裝的面積或高度過(guò)大，這導(dǎo)致成本增加，并阻止了包含這種部件的電子器件的小型化。
圖2示出傳統(tǒng)的具有兩個(gè)或更多通帶的濾波器器件的另一例。1997 IEIC(電子、信息和通信工程師協(xié)會(huì))大會(huì)的論文集(A-11-19,p294)中揭示的SAW器件11包含具有在較高頻率區(qū)域的通帶的第一SAW濾波器12和具有在較低頻率區(qū)域的通帶的第二SAW濾波器。第一和第二SAW濾波器12和13在輸出側(cè)的連接點(diǎn)14處連接。還提供了輸入端IN1、IN2以及輸出端OUT。因此，第一和第二SAW濾波器12和13并聯(lián)地連接在輸出端側(cè)連接點(diǎn)14和輸入端IN1、IN2之間。單口SAW諧振器15和16分別串聯(lián)在第一和第二SAW濾波器12和13與連接點(diǎn)14之間。電容器17串聯(lián)在單口諧振器15和連接點(diǎn)14之間。
提供位于第一SAW濾波器12輸出端側(cè)的單口SAW諧振器15和電容器17，以增加另一個(gè)濾波器(即，第二SAW濾波器)的阻抗。這防止了第一和第二SAW濾波器12、13的插入損失的惡化，并增加第一SAW濾波器12通帶的高頻側(cè)的衰減量。
雖然第一和第二SAW濾波器12和13、單口SAW諧振器15和16及電容器17設(shè)置在單個(gè)壓電基片上，但電容器17在單個(gè)壓電基片上需要較大面積，以獲得足夠靜電電容用于達(dá)到上述效果。另外，必須如此構(gòu)成電容器17，從而它不會(huì)影響同一壓電基片上的其它的SAW濾波器13，這導(dǎo)致SAW濾波器、諧振器等等的復(fù)雜安排。結(jié)果，雖然在圖2的器件中不必象圖1中為了阻抗匹配而使用傳輸線，但減小圖2聲表面波器件的芯片尺寸的能力有限。
還有，當(dāng)減小電容器17的電容以減小第二SAW濾波器13的插入損耗時(shí)，通帶中的VSWR(電壓駐波比)惡化。
還有，當(dāng)頻率比過(guò)高(如在800MHz和1.5GHz的組合的情形中)時(shí)，具有較低頻率的SAW濾波器在另一個(gè)具有較高頻率的濾波器的通帶中具有較小的阻抗，因而也比具有較高頻率的那個(gè)SAW濾波器具有更小的反射系數(shù)，從而難以設(shè)置足夠高的阻抗。另外，上述電容器17的性能具有不令人滿意的頻率特性，因此，如果像在上述情況下那樣頻率比較高時(shí)，難以通過(guò)使用電容器17來(lái)得到適當(dāng)?shù)念l率特性。
為了克服以前未認(rèn)識(shí)到的上述問(wèn)題，本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供了一種聲表面波器件，具有顯著減小的尺寸、顯著減小的插入損耗和顯著減小的特性惡化，諸如包含于聲表面波器件中的濾波器通帶中的VSWR。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的聲表面波具有一結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中第一和第二聲表面波(SAW)濾波器相應(yīng)于輸入終端或輸出終端并聯(lián)地連接在連接點(diǎn)處。聲表面波器件包括在第二SAW濾波器的通帶中具有電容阻抗，并且通帶高于第二SAW濾波器的通帶第一SAW濾波器，和在第一SAW濾波器通帶中具有電容性阻抗的第二SAW濾波器。第二SAW濾波器的通帶低于第一SAW濾波器的通帶，并且第二SAW濾波器并聯(lián)地連接在第一SAW濾波器的輸入端或輸出端側(cè)的連接點(diǎn)處。第一SAW濾波器在通帶中(在并聯(lián)的連接端處)的阻抗在并聯(lián)連接前相對(duì)于聲表面波器件的特性阻抗Z0具有大約1.2Z0或更高的電阻分量，并且比第二SAW濾波器在通帶中在并聯(lián)連接端的阻抗更高。
上述第一和第二SAW濾波器中的每一個(gè)SAW濾波器可以是具有至少兩個(gè)叉指式換能器的縱向耦合諧振器濾波器。聲表面波器件還可以包括至少一個(gè)第一單口SAW諧振器，它串聯(lián)在第一SAW濾波器和連接點(diǎn)之間，并如此安排，從而其反諧振頻率在第一SAW濾波器通帶的外面，以及至少一個(gè)第二單口SAW諧振器，它串聯(lián)在第二SAW濾波器和連接點(diǎn)之間，并如此安排，從而其反諧振頻率在第二SAW濾波器通帶的外面。
第一和/或第二單口SAW諧振器可以構(gòu)成多個(gè)串聯(lián)的級(jí)，而且多級(jí)中的至少一個(gè)單口SAW諧振器的叉指式換能器的波長(zhǎng)不同于多級(jí)中其它單口SAW諧振器的叉指式換能器的波長(zhǎng)。
第一和第二SAW濾波器和第一和第二單口SAW諧振器最好安排在一個(gè)壓電基片上，以進(jìn)一步減小尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在第一和第二SAW濾波器之間的連接點(diǎn)處可以容易地達(dá)到使用外部阻抗元件(諸如電感元件)的阻抗匹配。
另外，在第一SAW濾波器中，在并聯(lián)連接時(shí)加上第二SAW濾波器的電導(dǎo)分量。增加電導(dǎo)不容易，從而通過(guò)并聯(lián)或串聯(lián)連接一個(gè)電感可以容易地達(dá)到適當(dāng)?shù)淖杩蛊ヅ洹?br> 但在上述相關(guān)技術(shù)(示于圖2)中使用單口SAW諧振器和電容器的上述安排包含了由一個(gè)電容器結(jié)構(gòu)部分增加了壓電基片的尺寸這樣一個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明的較佳實(shí)施例的安排能防止通帶中VSWR中的惡化，并且便于阻抗匹配，而不需增加壓電基片的尺寸。
另外，第一和第二單口SAW諧振器串聯(lián)在第一和第二SAW濾波器和并聯(lián)連接點(diǎn)之間的安排使位于第二SAW濾波器通帶中的第一SAW濾波器的阻抗增加，因此限制了第二SAW濾波器性能的惡化。
在第一和/或第二單口SAW諧振器構(gòu)成多級(jí)的情況下，在多級(jí)中至少一個(gè)單口SAW諧振器的頻率不同于多級(jí)中其它單口SAW諧振器的頻率，因此可以限制另一側(cè)SAW濾波器的通帶中的波動(dòng)，以在較寬頻率范圍內(nèi)改善衰減量。
另外，第一和第二SAW濾波器和第一和第二單口SAW諧振器被安排在一個(gè)壓電基片上。這使得容易同時(shí)地形成多個(gè)梳形電極。按照這種方法，本發(fā)明的較佳實(shí)施例的聲表面波器件不需復(fù)雜的制造程序就可以構(gòu)成，而且可以進(jìn)一步減小尺寸和成本。
為了說(shuō)明本發(fā)明，附圖中示出幾個(gè)較佳實(shí)施例和目前較佳的形式，但應(yīng)該知道，本發(fā)明不限于所示的精確的安排和手段。
圖1是用于解釋通過(guò)連接兩個(gè)具有不同通帶的帶通濾波器而形成的傳統(tǒng)的聲表面波器件的電路圖。
圖2是通過(guò)連接兩個(gè)具有不同的通帶的帶通濾波器而形成的另一個(gè)傳統(tǒng)的聲表面波器件的電路圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的聲表面波器件的電路圖。
圖4是用于解釋圖3中所示的聲表面波器件結(jié)構(gòu)的一例的示意平面圖。
圖5是用于解釋將圖4所示的聲表面波器件設(shè)置在一封裝中的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖6是示出圖3中所示的聲表面波器件中第一SAW濾波器的頻率-衰減特性和頻率-VSWR特性的曲線圖。
圖7A和7B分別是第一SAW濾波器阻抗在輸入側(cè)和輸出側(cè)的史密斯圓圖。
圖8A和8B分別是第二SAW濾波器阻抗在輸入側(cè)和輸出側(cè)的史密斯圓圖。
圖9A和9B分別是在第一單口SAW諧振器和第一SAW濾波器串聯(lián)的安排中輸入側(cè)和輸出側(cè)的阻抗的史密斯圓圖。
圖10是示出在圖3所示的聲表面波器件中第一SAW濾波器22側(cè)的頻率-衰減特性和頻率-VSWR特性的曲線圖。
圖11A和11B分別是圖3中所示的聲表面波器件中第一SAW濾波器側(cè)的輸入側(cè)和輸出側(cè)的阻抗的史密斯圓圖。
圖12是示出圖3所示的聲表面波器件中第二SAW濾波器側(cè)的頻率-幅度特性和頻率-VSWR特性。
圖13A和13B分別是圖3中所示的聲表面波器件中第二SAW濾波器側(cè)的輸入側(cè)和輸出側(cè)阻抗的史密斯圓圖。
圖14是示出當(dāng)并聯(lián)連接前的通帶阻抗接近于大約50Ω時(shí)第一SAW濾波器在通帶內(nèi)外的頻率-幅度特性和頻率-VSWR特性的曲線圖。
圖15A和15B分別是和圖14中所示的特性相應(yīng)的第一SAW濾波器側(cè)的輸入側(cè)和輸出側(cè)阻抗的史密斯圓圖。
圖16是示出在圖3中所示的聲表面波器件中使用具有圖14中所示的特性的第一SAW濾波器的情況下頻率-幅度特性和頻率-VSWR特性的曲線圖。
圖17A和17B分別是和圖16中的特性相應(yīng)的輸入側(cè)和輸出側(cè)的史密斯圓圖。
下面，參照附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的較佳實(shí)施例。下面將參照附圖描述一代表本發(fā)明的較佳實(shí)施例的聲表面波器件。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的聲表面波器件的電路結(jié)構(gòu)的圖。聲表面波器件21具有不同通帶的第一SAW濾波器22和第二SAW濾波器23。第一SAW濾波器22具有比第二SAW濾波器23的通帶高的通帶，而且第二SAW濾波器23具有比第一SAW濾波器22的通帶低的通帶。第一和第二SAW濾波器22和23的輸出端在連接點(diǎn)24處連接。第一和第二SAW濾波器22和23在聲表面波器件21的輸出側(cè)并聯(lián)。還提供輸入端IN1和IN2以及輸出端OUT。
第一單口SAW諧振器25連接在第一SAW濾波器22和連接點(diǎn)24之間。一對(duì)第二單口SAW諧振器26和27串聯(lián)在第二SAW濾波器23和連接點(diǎn)24之間。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的聲表面波器件21的實(shí)際結(jié)構(gòu)的示意平面圖，而圖5是設(shè)置了聲表面波器件的封裝結(jié)構(gòu)的截面圖。
如從圖4中顯見(jiàn)的，聲表面波器件21包括大致上為矩形的壓電基片31。壓電基片31可以由諸如鋯鈦酸鉛壓電陶瓷等壓電陶瓷，或石英，LiTaO3或者LiNbO3或其它適當(dāng)?shù)牟牧系膲弘妴尉е瞥?。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的例子中，使用41°Y-X切割LiNbO3基片。
在壓電基片31上，輸入端IN1和IN2由導(dǎo)電薄膜形成。第一SAW濾波器22連接至輸入端IN1。第一SAW濾波器22最好是具有三個(gè)IDT22a到22c的縱向耦合的SAW濾波器。在外面的IDT22a和22c一側(cè)的梳形叉指電極在連接到輸入端IN1的連接點(diǎn)32處相互連接。IDT 22a和22c的另一個(gè)梳形叉指電極連接到接地電極33a和33b，接地電極33a和33b通過(guò)焊接引線(圖中未示出)或適當(dāng)?shù)倪B接部件連接到地電位。
中央的IDT22b的一個(gè)梳形電極也電氣連接到接地電極33c。IDT22b的另一個(gè)梳形電極連接到第一單口SAW諧振器25。
反射器22d和22e在基片31上IDT22a到22c所在區(qū)域沿聲表面波傳播方向設(shè)置在基片相對(duì)兩側(cè)。
第二SAW濾波器23最好連接到輸入端IN2。第二SAW濾波器23是具有三個(gè)IDT23a至23c的縱向耦合SAW濾波器。外面的IDT23a和23c的一側(cè)的梳形電極連接到輸入端IN2。IDT23a和23c的另一個(gè)梳形電極連接到接地電極34a和34b。中央的IDT 23b的一個(gè)梳形電極也連接到接地端電極34c。IDT 23b的另一個(gè)梳形電極連接到第二單口SAW諧振器26。
反射器23d和23e在基片31上IDT23a到23c所在區(qū)域沿聲表面波傳播方向設(shè)置在相對(duì)兩側(cè)。
如上所述，第二單口SAW諧振器26的一端連接到第二SAW濾波器23，而第二單口SAW諧振器26的另一端連接到第二單口SAW諧振器27。第二單口SAW諧振器27的另一端連接到連接點(diǎn)24。類(lèi)似地，第一單口SAW諧振器25的另一端也連接到連接點(diǎn)24。即，第一和第二SAW濾波器22和23通過(guò)在輸出側(cè)連接到連接點(diǎn)24而并聯(lián)。連接點(diǎn)24電氣連接到輸出端OUT。
單口SAW諧振器25、26和27中每一個(gè)諧振器具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中反射器25b和25c、26b和26c或27b和27c沿IDT25a、26a或27a的聲表面波傳播方向位于相對(duì)兩側(cè)。
并不總需要在單口SAW諧振器25中提供反射器25d和25e。還有，并不總是需要在單口SAW諧振器26中提供反射器26d和26e。另外，并不總是需要提供反射器27d和27e。如果提供反射器27d和27e，則希望其電極叉指的數(shù)量小于其它反射器的電極叉指數(shù)量。
另外，并不總是需要在第一和第二SAW濾波器22和23中在相對(duì)兩側(cè)提供反射器22d、22e、23d和23e。
第一和第二SAW濾波器22和23、第一和第二單口SAW諧振器25到27、輸入端IN1和IN2以及輸出端OUT中的每一個(gè)最好都通過(guò)在壓電基片31上施加和形成導(dǎo)電材料(諸如Al)的圖案而形成。
具有多個(gè)通帶的聲表面波器件21的尺寸可以通過(guò)在壓電基片31上以上述方式形成上述元件而容易地減小。由于上述電極可以同時(shí)通過(guò)在壓電基片31上形成Al等等的圖案而形成，故制造步驟不復(fù)雜。
可以用和普通的聲表面波濾波器21相同的方式將上述聲表面波器件21合并在一個(gè)封裝中。即，圖5所示的聲表面波設(shè)備35具有被容納在封裝36中的聲表面波器件21，封裝最好由絕緣樹(shù)脂制成。封裝36具有封裝殼體36d，該封裝殼體36d通過(guò)在由絕緣陶瓷形成的陶瓷基片36a上層疊大致上為矩形的框形部件36b和36c構(gòu)成。
聲表面波器件21被放置在封裝殼體36d的一個(gè)開(kāi)口36e中，并固定在陶瓷基片36a上。
聲表面波器件的輸入端、輸出端和接地端通過(guò)焊接引線37a和37b適當(dāng)?shù)仉姎膺B接到設(shè)置在封裝殼體36d上的電極(圖中未示出)。開(kāi)口36e通過(guò)罩子部件38覆蓋，該部件最好由金屬制成。
如從圖5顯見(jiàn)的，可以通過(guò)使用封裝36(它用于封裝傳統(tǒng)的聲表面波器件)作為封裝型主要部件，提供聲表面波設(shè)備35，從而設(shè)備35的外表類(lèi)似于普通的聲表面波器件。
下面根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例描述本發(fā)明的聲表面波器件21中得到想要的、顯著改善的濾波器特性的效果。
在本發(fā)明較佳實(shí)施例的例子中，第一SAW濾波器22的通帶最好是大約1895MHz到大約1925MHz。圖6示出第一SAW濾波器22在通帶內(nèi)外的頻率-衰減特性和頻率-VSWR特性。在圖6和圖10、12、14和16中，由實(shí)線指出的頻率-衰減曲線主要部分由虛線以放大的狀態(tài)示出。圖7A和7B分別示出第一SAW濾波器22在輸入側(cè)和輸出側(cè)的阻抗的史密斯圓圖。
參照?qǐng)D7B，在第一SAW濾波器22的相應(yīng)于并聯(lián)的連接側(cè)的輸出側(cè)上，通帶阻抗的電阻分量足夠地高于大約60Ω。相應(yīng)地，第一SAW濾波器22的單個(gè)單元的VSWR較大，其值為3或更大，而由失配引起的損耗較大。
另一方面，第二SAW濾波器23的通帶最好設(shè)定為大約925MHz到大約958MHz。圖8A和8B分別示出第二SAW濾波器23的單個(gè)單元在通帶內(nèi)外輸入側(cè)和輸出側(cè)阻抗的史密斯圓圖。
從圖8B顯見(jiàn)，當(dāng)聲表面波器件的特性阻抗Z0是Z0=50Ω時(shí)，在并聯(lián)連接側(cè)(即，輸出側(cè))的通帶阻抗的電阻分量大約是50Ω。
第二SAW濾波器23在第一SAW濾波器22的通帶(大約1895MHz到大約1925MHz)中的阻抗低于第一SAW濾波器在第二SAW濾波器的通帶(大約925MHz到大約958MHz)中的阻抗，而反射系數(shù)大約是0.85。
另一方面，回過(guò)去參見(jiàn)圖3，第一單口SAW諧振器25和第一SAW濾波器22串聯(lián)，從而第一單口SAW諧振器25的反諧振頻率在第一SAW濾波器22的通帶外面，并設(shè)置得位于通帶的高頻側(cè)。圖9A和9B分別示出當(dāng)?shù)谝粏慰赟AW諧振器25串聯(lián)在第一SAW濾波器22的輸出側(cè)時(shí)，在通帶內(nèi)外的輸入側(cè)和輸出側(cè)阻抗的史密斯圓圖。
通過(guò)比較圖9B和7B可以顯見(jiàn)，圖9B中所示的阻抗由于將單口SAW諧振器25串聯(lián)到第一SAW濾波器22的作用，在整個(gè)范圍中顯著增加了圖9B中所示的阻抗。
另一方面，參照?qǐng)D3，串聯(lián)地接入在第二SAW濾波器23和連接點(diǎn)24之間的第二單口SAW諧振器26和27是串聯(lián)連接的，從而它們的反諧振頻率在第二SAW濾波器23的通帶的外面。
圖10示出這個(gè)較佳實(shí)施例，(即，當(dāng)電路元件如圖3所示的電路圖中那樣連接時(shí))，聲表面波器件21的第一SAW濾波器22側(cè)的通帶內(nèi)外的頻率-衰減特性和頻率-VSWR特性，而圖11A和11B分別示出輸入側(cè)和輸出側(cè)阻抗的史密斯圓圖。在并聯(lián)連接點(diǎn)24和地電位之間連接一個(gè)12nH的阻抗匹配電感元件28。第二SAW濾波器23在輸入側(cè)由大約50Ω端接。
可以理解，由于并聯(lián)連接第二SAW濾波器23和上述電感的作用，如圖10中所示第一SAW濾波器22在連接點(diǎn)24處在通帶內(nèi)的VSWR是大約1.2或更小，而且由于失配引起的損耗較小。
圖12示出這個(gè)較佳實(shí)施例中，(即，當(dāng)電路元件根據(jù)圖3所示的電路圖那樣連接時(shí))，聲表面波器件21的第二SAW濾波器23側(cè)的通帶內(nèi)外的頻率-衰減特性和頻率-VSWR特性，而圖13A和13B分別示出輸入側(cè)和輸出側(cè)阻抗的史密斯圓圖。和第一SAW濾波器22共用的12nH的阻抗匹配電感元件28連接在并聯(lián)連接點(diǎn)24和地電位之間。第一SAW濾波器22在輸入側(cè)處由大約50Ω端接。
從圖12可以知道，在連接點(diǎn)24處第二SAW濾波器23的通帶中的VSWR較小，其值大約為2或更小。
另一方面，圖14示出第一SAW濾波器22在并聯(lián)連接之前，并且當(dāng)通帶中的阻抗接近于大約50Ω時(shí)在其通帶內(nèi)外的頻率-衰減特性和頻率-VSWR特性，而圖15A和15B示出輸入側(cè)和輸出側(cè)阻抗的史密斯圓圖。
從圖15B中顯見(jiàn)，第二SAW濾波器23通帶阻抗低于圖8B中所示的通帶阻抗。還可以認(rèn)識(shí)到，相對(duì)于第一SAW濾波器22單個(gè)構(gòu)件，VSWR是大約1.4或更小，而且通帶損耗較小。圖16示出在使用第一SAW濾波器22而且電路元件如圖3中所示的電路圖那樣連接的情況下通帶內(nèi)外的頻率-衰減特性和頻率-VSWR特性，而圖11A和11B示出輸入側(cè)和輸出側(cè)阻抗的史密斯圓圖。在并聯(lián)連接點(diǎn)24和等電位之間設(shè)置12nH的阻抗匹配電感元件28。第二SAW濾波器23在輸入側(cè)由大約50Ω端接。
顯然，和圖10所示的頻率-衰減特性相比，在圖16所示的頻率-衰減特性中，通帶中的VSWR大于2，而且損耗亦較大。
圖17A和17B分別示出在圖16所示的情況下輸入側(cè)和輸出側(cè)阻抗的史密斯圓圖。從圖17A和17B顯見(jiàn)，在公共連接端側(cè)，電阻分量小于大約50Ω，并且顯示出在電感側(cè)的偏移。為了校正在電感側(cè)的偏移，可以增加匹配電感的值。相反，第二SAW濾波器23的VSWR因此而增加，導(dǎo)致插入損耗增加。
結(jié)果，從上述較佳實(shí)施例可以清楚地知道，在具有在并聯(lián)連接點(diǎn)24處連接的第一SAW濾波器和第二SAW濾波器22和23的聲表面波器件中，當(dāng)在另一側(cè)濾波器的通帶中具有較高阻抗的第一SAW濾波器22和在另一側(cè)濾波器中具有較低阻抗的第二SAW濾波器23并聯(lián)在輸出側(cè)時(shí)，通過(guò)將第一SAW濾波器22在通帶中的阻抗設(shè)置得高于第二SAW濾波器23在通帶中的阻抗，在兩個(gè)SAW濾波器22和23的兩個(gè)通帶中連接點(diǎn)24處的阻抗可以相互靠近，因此有助于使用外部匹配元件的阻抗匹配。
另外，在第一SAW濾波器22中，通帶中的電阻分量最好設(shè)置得大于大約60Ω，即，如果器件的阻抗是Z0，則通帶中的電阻分量最好設(shè)置得大于大約1.2Z0。因此，即使在第一和第二SAW濾波器22和23并聯(lián)連接時(shí)加上SAW濾波器23的電導(dǎo)元件，電導(dǎo)不會(huì)超過(guò)大約0.02mS。結(jié)果，只通過(guò)并聯(lián)或串聯(lián)一個(gè)電感就能實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。
第一和第二SAW濾波器22和23除了連接在輸出側(cè)，也可以并聯(lián)連接在輸入側(cè)。
另外，因?yàn)樵谶@個(gè)較佳實(shí)施例中，上述第一單口SAW諧振器25串聯(lián)在第一SAW濾波器22和連接點(diǎn)24之間，可以增加第一SAW濾波器22在第二SAW濾波器23的通帶中的阻抗，因此限制第二SAW濾波器23性能的惡化。
類(lèi)似地，第二單口SAW諧振器26和27連接在第二SAW濾波器23和并聯(lián)連接點(diǎn)24之間，可以限制第一SAW濾波器22性能的惡化。另外，由于第二單口SAW諧振器26和27的諧振頻率互不相同，故可以有效地減小第一SAW濾波器22通帶中的波動(dòng)，因此在寬范圍中改善了衰減量。
注意，并不總需要提供第一和第二單口SAW諧振器25、26和27。還有，替代第一單口SAW諧振器25可以安排多個(gè)諧振器級(jí)，正如單口SAW諧振器26和27的安排那樣。在這種情況下，單口SAW諧振器的頻率可以互不相同，以減小第二SAW濾波器23的通帶中的波動(dòng)。
可以使用單個(gè)單口SAW諧振器，替代兩個(gè)單口SAW諧振器26和27。
另外，第一和第二SAW濾波器22和23中的每一個(gè)SAW濾波器可以由除了縱向耦合型SAW諧振器濾波器之外的其它SAW濾波器形成，而且不限于特定的類(lèi)型。
雖然已經(jīng)揭示了本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但認(rèn)為實(shí)施這里所揭示的原理的各種方式落在下面的權(quán)利要求的范圍中。因此，應(yīng)該知道，本發(fā)明的范圍只由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1．一種聲表面波器件，其特征在于包括在連接點(diǎn)處相互并聯(lián)的第一SAW濾波器和第二SAW濾波器，所述連接點(diǎn)接近于所述聲表面波器件輸入端和輸出端之一，所述第一SAW濾波器在所述第二SAW濾波器的通帶中具有容性阻抗，而且具有比所述第二SAW濾波器通帶更高的通帶，所述第二SAW濾波器在所述第一SAW濾波器通帶中具有容性阻抗；其由所述第一SAW濾波器在連接到所述第二SAW濾波器的一端處的通帶中的阻抗在并聯(lián)連接之前相對(duì)于所述聲表面波器件的特性阻抗Z0為大約1.2Z0或更高的值，而且所述第一SAW濾波器在其連接到所述第二SAW濾波器一端處的阻抗在通帶中高于第二SAW濾波器的阻抗。
2．如權(quán)利要求1所述的聲表面波器件，其特征在于所述第一和第二SAW濾波器中的每一個(gè)都是縱向耦合諧振器濾波器，所述縱向耦合諧振器濾波器具有至少兩個(gè)叉指式換能器，所述聲表面波器件還包括至少一個(gè)第一單口SAW諧振器，所述第一單口SAW諧振器串聯(lián)在所述第一SAW濾波器和所述連接點(diǎn)之間，并如此地安排，從而所述至少一個(gè)第一單口SAW諧振器的反諧振頻率在所述第一SAW濾波器的通帶的外面；以及至少一個(gè)第二單口SAW諧振器，所述第二單口SAW諧振器串聯(lián)在所述所述第二SAW濾波器和所述連接點(diǎn)之間，并如此地安排，從而所述至少一個(gè)第二單口SAW諧振器的反諧振頻率在所述第二SAW濾波器的通帶的外面。
3．如權(quán)利要求2所述的聲表面波器件，其特征在于所述第一和第二單口SAW諧振器中的至少一個(gè)構(gòu)成多個(gè)串聯(lián)的級(jí)，所述多個(gè)級(jí)中的所述至少一個(gè)單口SAW諧振器的所述叉指式換能器的波長(zhǎng)不同于在所述多個(gè)級(jí)中其它單口SAW諧振器的叉指式換能器的波長(zhǎng)。
4．如權(quán)利要求2所述的聲表面波器件，其特征在于還包括單個(gè)壓電基片，其中所述第一和第二SAW濾波器和所述第一和第二單口SAW諧振器安排在所述單個(gè)壓電基片上。
5．如權(quán)利要求1所述的聲表面波器件，其特征在于還包括連接到連接點(diǎn)的阻抗匹配電感元件。
6．一種聲表面波器件，其特征在于包括第一SAW濾波器和第二SAW濾波器，它們?cè)谶B接到所述聲表面波器件的輸入端和輸出端之一的連接點(diǎn)處相互并聯(lián)，所述第一SAW濾波器在所述第二SAW濾波器的通帶中具有容性阻抗，并且具有比所述第二SAW濾波器的通帶更高的通帶，并且所述第二SAW濾波器在所述第一SAW濾波器的通帶中具有容性阻抗；至少一個(gè)第一單口SAW諧振器，串聯(lián)在所述第一SAW濾波器和所述連接點(diǎn)之間，并如此地設(shè)置，從而至少一個(gè)所述第一單口SAW諧振器的反諧振頻率在所述第一SAW濾波器通帶的外面；以及至少一個(gè)第二單口SAW諧振器，串聯(lián)在所述第二SAW濾波器和所述連接點(diǎn)之間，并如此地設(shè)置，從而至少一個(gè)所述第二單口SAW諧振器的反諧振頻率在所述第二SAW濾波器通帶的外面。
7．如權(quán)利要求6所述的聲表面波器件，其特征在于所述第一SAW濾波器在其連接到所述第二SAW濾波器一端處的阻抗在通帶中，在并聯(lián)連接之前具有相對(duì)于所述聲表面波器件的特性阻抗Z0大約為1.2Z0或更高的值，而且所述第一SAW濾波器在其連接到所述第二SAW濾波器的一端處的阻抗高于所述第二SAW濾波器的阻抗。
8．如權(quán)利要求6所述的聲表面波器件，其特征在于所述第一和第二SAW濾波器的每一個(gè)都是具有至少兩個(gè)叉指式換能器的縱向耦合諧振器濾波器。
9．如權(quán)利要求6所述的聲表面波器件，其特征在于所述第一和第二單口SAW諧振器的至少一個(gè)包括多個(gè)串聯(lián)的級(jí)，而且所述多個(gè)級(jí)中的所述至少一個(gè)單口諧振器的所述叉指式換能器的波長(zhǎng)不同于所述多個(gè)級(jí)中其它單口SAW諧振器的叉指式換能器的波長(zhǎng)。
10．如權(quán)利要求6所述的聲表面波器件，其特征在于還包括單個(gè)壓電基片，其中所述第一和第二SAW濾波器和第一和第二單口SAW諧振器被安排在所述單個(gè)壓電基片上。
11．一種電子元件，其特征在于包括殼體；設(shè)置在所述殼體中的聲表面波元件，包括第一SAW濾波器和第二SAW濾波器，它們?cè)诮咏诼暠砻娌ㄆ骷妮斎攵撕洼敵龆酥坏倪B接點(diǎn)處相互并聯(lián)，所述第一SAW濾波器在所述第二SAW濾波器的通帶中具有容性阻抗，并具有比所述第二SAW濾波器的通帶更高的通帶，而且所述第二SAW濾波器在所述第一SAW濾波器的通帶中具有容性阻抗；其中所述第一SAW濾波器在其連接到所述第二SAW濾波器的一端處的阻抗在通帶中，在并聯(lián)連接之前，具有相對(duì)于所述聲表面波器件的特性阻抗Z0為大約1.2Z0或更高值，所述第一SAW濾波器在其連接到所述第二SAW濾波器的一端處的阻抗在通帶中高于所述第二SAW濾波器的阻抗。
12．如權(quán)利要求11所述的電子元件，其特征在于所述第一和第二SAW濾波器的每一個(gè)都是具有至少兩個(gè)叉指式換能器的縱向耦合諧振器濾波器，所述聲表面波器件還包含至少一個(gè)第一單口SAW諧振器，串聯(lián)在所述第一SAW濾波器和所述連接點(diǎn)之間，它被如此地安排，從而所述至少一個(gè)第一單口SAW諧振器的反諧振頻率在所述第一SAW濾波器的通帶外面；及至少一個(gè)第二單口SAW諧振器，串聯(lián)在所述第二SAW濾波器和所述連接點(diǎn)之間，它被如此地安排，從而所述至少一個(gè)第二單口SAW諧振器的反諧振頻率在所述第二SAW濾波器的通帶外面。
13．如權(quán)利要求12所述的電子元件，其特征在于所述第一和二單口SAW諧振器的至少一個(gè)包括多個(gè)串聯(lián)的級(jí)，所述多個(gè)級(jí)中的所述至少一個(gè)單口SAW諧振器的叉指式換能器的波長(zhǎng)不同于所述多個(gè)級(jí)中其它單口SAW諧振器的叉指式換能器的波長(zhǎng)。
14．如權(quán)利要求12所述的電子元件，其特征在于還包含單個(gè)壓電基片，其中所述第一和第二SAW濾波器和第一及第二單口SAW諧振器被安排在單個(gè)壓電基片上。
15．如權(quán)利要求11所述的電子元件，其特征在于還包括連接到所述連接點(diǎn)的阻抗匹配電感元件。
16．一種電子元件，其特征在于殼體；設(shè)置在所述殼體中的聲表面波元件，包括第一SAW濾波器和第二SAW濾波器，它們?cè)谶B接到所述聲表面波器件輸入端和輸出端之一的連接點(diǎn)處相互并聯(lián)，所述第一SAW濾波器在所述第二SAW濾波器的通帶中具有容性阻抗，并且具有比所述第二SAW濾波器的通帶更高的通帶，所述第二SAW濾波器在所述第一SAW濾波器的通帶中具有容性阻抗；至少一個(gè)第一單口SAW諧振器，串聯(lián)在所述第一聲表面波濾波器和所述連接點(diǎn)之間，它被如此地設(shè)置，從而所述至少一個(gè)第一單口SAW諧振器的反諧振頻率在所述第一SAW濾波器的通帶外面；及至少一個(gè)第二單口SAW諧振器，串聯(lián)在所述第二SAW濾波器和所述連接點(diǎn)之間，它被如此地設(shè)置，從而所述至少一個(gè)第二單口SAW諧振器的反諧振頻率在所述第二SAW濾波器的通帶的外面。
17．如權(quán)利要求16所述的電子元件，其特征在于所述第一SAW濾波器在其連接到所述第二SAW濾波器的一端處的阻抗在通帶中，在并聯(lián)連接之前，具有相對(duì)于所述聲表面波器件的特性阻抗Z0大約1.2Z0或更高的值，所述第一SAW濾波器在其連接到所述第二SAW濾波器的一端處的阻抗，在通帶中高于所述第二SAW濾波器的阻抗。
18．如權(quán)利要求16所述的電子元件，其特征在于所述第一和第二SAW濾波器的每一個(gè)都是具有至少兩個(gè)叉指式換能器的縱向耦合諧振器濾波器。
19．如權(quán)利要求16所述的電子元件，其特征在于所述第一和第二單口SAW諧振器中的至少一個(gè)包括多個(gè)串聯(lián)的級(jí)，所述多個(gè)級(jí)中的所述至少一個(gè)單口SAW諧振器的叉指式換能器的波長(zhǎng)不同于所述多個(gè)級(jí)中其它單口SAW諧振器的叉指式換能器。
20．如權(quán)利要求16所述的電子元件，其特征在于還包含單個(gè)壓電基片，其中，所述第一和第二SAW濾波器和所述第一和第二單口SAW諧振器安排在所述單個(gè)壓電基片上。
全文摘要
一種聲表面波器件,其中第一和第二SAW濾波器并聯(lián)在連接到輸入終端或輸出終端的連接點(diǎn)處。聲表面波器件包括在第二SAW濾波器的通帶中具有容性阻抗,并且具有比第二SAW濾波器的通帶更高的通帶的第一SAW濾波器,和在第一SAW濾波器的通帶中具有容性阻抗,并具有比第一SAW濾波器的通帶更低的通帶的第二SAW濾波器。第二SAW濾波器并聯(lián)在第一SAW濾波器輸入端或輸出端側(cè)的連接點(diǎn)。
文檔編號(hào)H03H9/72GK1219003SQ9811864
公開(kāi)日1999年6月9日 申請(qǐng)日期1998年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月22日
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