专利名称：滤波器结构和设计滤波器的方法
技术领域：
本发明通常涉及滤波器和针对滤波器的设计的方法，特别涉及具有最优焊线图和改进的隔离以及阻带抑制的双工器的接收滤波器、和针对其设计的方法。
背景技术：
如今，高频滤波器被用在大量应用中，其中以不同工艺制造的不同的滤波器类型根据应用和需求简档来使用。在许多情况下，有用的是，以针对滤波器应用最优的特定工艺制造滤波器，并且然后将该滤波器与以另一种工艺制造的电路的其余部分连接。针对这种情况的一个实例是体声波滤波器(BAW滤波器)或薄膜谐振滤波器(TFR滤波器)，这两种滤波器在特殊的衬底上制造并接着被连接到以另一种工艺制造的周围的电路。然而，当两个高频部件要被连接时，存在以下问题，即当制造连接时，存在波导结构的不连续性。这导致可或高或低地影响整体结构的属性的寄生效应。这样的效应的实例是波阻抗的不连续变化，该波阻抗的不连续变化可导致在远程电路部分之间产生耦合的反射效应、耦合效应和辐射效应。下面借助实例来讨论BAW滤波器或TFR滤波器到载体材料的连接。可例如是被实施为无线通信终端的双工器中的薄膜谐振滤波器的接收滤波器。然而，本说明可转移到其中具有滤波器输入和滤波器输出的高频滤波器借助连接线被连接到载体材料的所有情况。
如果具有输入口和输出口的滤波器被使用，其中输入口的参考电势和输出口的参考电势相互独立，则必须在每个端口处建立两个导电连接。信号线和参考电势线必须被插在实际的滤波器和在输入口处和在输出口处包含导电结构的载体材料之间。针对整体滤波器的评估的相关标准是如可在载体材料上测量的滤波器特性。这个滤波器特性特别是包括由连接线引起的寄生效应。两种效应是占优势的。一方面，不可避免的是，连接线代表比较高的电感。这个电感可导致滤波器的失谐，由此通带频率范围和/或阻带频率范围偏移。进而，连接线的电感改变滤波器的适应，这显示在滤波器特性的变化和损耗的增加中。此外，滤波器输入和滤波器输出之间的耦合可由连接线来产生。这样的耦合可导致整体滤波器在正被减少的阻带范围中的阻带衰减，这意味着滤波器特性的退化。
由于上述效应，必需优化实际的滤波器和载体材料之间的连接，该连接在大多数情况下由接合线建立。此处，参考电势连接是特别重要的。
前述方法依赖于独立优化滤波器的输入口处和滤波器的输出口处的焊接。特别是，该输入口处和输出口处的接地也是独立优化的。根据现有技术的优化目标是获得接地的最小电感以及输入口和输出口之间的最小耦合。低耦合既包括针对参考电势(地电平)的接合线又包括针对实际的信号线(输入信号、输出信号)的接合线。
图3示出可能的双工器电路的顶视图。该双工器电路整体被表示为410。该双工器电路包含安装在层压板载体(laminate carrier)424上的发射滤波器420和接收滤波器422。双工器电路410还包含天线终端430和发射器终端432以及接收器终端434。发射滤波器420和接收滤波器422均通过接合线被连接到层压板载体。发射滤波器包含输入焊盘440、输出焊盘442和三个参考电势焊盘444、446、448。输入焊盘440和输出焊盘442附在发射滤波器420的相对的窄边上。然而，参考电势焊盘444、446、448沿着发射滤波器420的宽边来定位。发射滤波器420的输入焊盘440通过第一接合线460被连接到层压板载体424上的镀金属，该第一接合线460跨接在该发射滤波器的第一窄边470上。第一接合线460并不是精确垂直于发射滤波器420的第一窄边470，而是相对垂直线轻微倾斜。同样地，输出焊盘442经由第二接合线480被连接到来自层压板载体424的镀金属。该第二接合线480跨接在第二窄边490上，其中该第二接合线480相对垂直于窄边490的方向在其方向中轻微倾斜。参考电势焊盘444、446、448也经由接合线510、512、514被连接到来自层压板载体424的相应的镀金属。针对参考电势的接合线510、512、514基本上垂直于发射滤波器420的宽边520。这特别是应用于与输入相关的接合线510和与输出相关的接合线514。这两条接合线510、514均垂直于发射滤波器420的宽边520。接合线510、514在其处接触层压板载体424的点之间的距离等于接合线510、514在其处接触发射滤波器的点之间的距离。
接收滤波器422也经由接合线被连接到层压板载体424上的镀金属。接收滤波器的所有终端沿着第一窄边540和与第一窄边540相对的第二窄边542来定位。沿着第一窄边540，接收滤波器442包含输入焊盘550和与输入相关的参考电势焊盘552。同样地，沿着第二窄边542，接收滤波器422包含输出焊盘560和相关的参考电势焊盘562。输入侧上的参考电势焊盘552是接收滤波器422上的参考电势区域的部分。同样的情况应用于输出侧上的参考电势焊盘562。接收滤波器422上的输入侧上的参考电势区域和输出侧上的参考电势区域相互隔离。接收滤波器上的输入焊盘550经由接合线570被连接到层压板载体542上的针对输入信号的镀金属。输入侧上的参考电势焊盘552经由三条并行的接合线572、574、576被连接到层压板载体424上的参考电势区域。输入侧上的所有接合线570、572、574、576垂直于第一窄边540。针对参考电势的接合线572、574、576中的每条均被选择的与技术上可能的和实用的一样短。相同的情况也应用于输出侧上的接合线580、582、584、586。因此，应注意，在传统的现有技术的双工器电路410中，接收滤波器422在输入侧上和输出侧上的接合线垂直于该滤波器的第一窄边540和第二窄边542，而参考电势导线572、574、576、582、584、586尽可能短地来选择。
图5示出具有根据现有技术的滤波器结构的接收滤波器的等效电路图。该等效电路图描述诸如在现有技术的双工器电路410中存在的接收滤波器结构。整个等效电路图被表示为610。滤波器结构的中心是接收滤波器的等效电路图620。等效电路图620包含四个终端。接收滤波器的输入由输入终端IN形成，与该输入终端IN相关的有输入侧上的参考电势终端GND_IN。滤波器输出由输出终端OUT和与其相关的参考电势终端GND_OUT形成。
将接收滤波器422的输入焊盘550连接到层压板载体424上的镀金属的接合线的效应由其幅度被估计为0.4nH的电感630来描述。同样地，将接收滤波器422的输出焊盘560连接到层压板载体424上的导体结构的接合线580可由其幅度也被估计为0.4nH的电感632来调制。电感630和632分别与接收滤波器模型620的相应的输入终端IN和输出终端OUT串联。进而，必须考虑将接收滤波器422在输入侧上的参考电势区域552连接到层压板载体424上的参考电势区域的接合线的电感。当这些接合线572、574、576非常短而且当三条接合线并联时，该电感小于针对输入信号的接合线570的电感。在等效电路图中，滤波器到层压板载体上的参考电势的输入侧连接可由被估计为0.25nH的电感640来调制。相同的情况应用于接收滤波器422到层压板载体424上的参考电势区域的输出侧连接。再次将有约0.25nH的电感642。输入侧上和/或输出侧上的针对参考电势的接合线572、574、576、582、584、586在其处接触层压板载体424上的镀金属的连接点的距离比较大(大于滤波器的较大的尺寸)。因此，输入侧和输出侧上的相应的连接点之间的感性耦合可被忽略。相应地，层压板载体的镀金属区域(参考电势区域)上的耦合电感650被认为非常大。在简化的模型化中，耦合电感650的值接近无穷大，这意味着耦合电感的阻抗非常高。因此，大耦合电感意味着小耦合。进而，滤波器结构包括多个通孔。这些通孔提供约50pH的电感。相应的电感分别被表示为660和662。因此，结果是滤波器结构的等效电路图，其中两个电感640、642分别与输入侧上的参考电势终端GND_IN和输出侧上的参考电势终端GND_OUT串联。这些电感中的每个均经由通孔电感660、662被连接到参考电势。在两条支路之间有对应于可忽略不计的耦合的耦合电感650，该耦合电感650的值在本模型化中被假定为本无穷大。
EP 1202455-A2说明了如何优化借助接合线被安装到载体材料的滤波器的特性的多种可能性。该参考文献实质上遵循上述规则。根据该参考文献的实施例的基本目标是减少输入口和输出口之间的耦合。对此，与输入口相关的接合焊盘和与输出口相关的接合焊盘相互以最大距离来安排。因此，滤波器输入和滤波器输出的当前回路相互尽可能远离。根据该参考文献，滤波器输入和滤波器输出处的当前回路的面积将被最小化。这可通过与端口(也就是有源信号终端和相关的参考电势终端)相关的接合焊盘来实现，该接合焊盘既在实际的滤波器衬底上又在载体材料上相互尽可能接近。进而，该参考文献教导使用可能最短的接合线。为了缩短接合线，也有助于设计尽可能薄的滤波器衬底。最后，该参考文献推荐设计尽可能正交的与不同端口相关的接合线，因为这也有助于减少耦合。所引用的参考文献也教导独立优化滤波器的单独的接地，由此该接地的电感典型地被最小化。这样的方法的缺点是，滤波器的阻带抑制因此是窄带的。在某些情况下，最小化接合线电感可进一步要求附加的电感，例如针对必须被实现在载体材料上的适应。该结果是，比不使用外部电感必需的外壳要求更大的外壳。
发明内容
本发明的目标是，提供具有改进的阻带抑制的滤波器结构和设计这样的滤波器结构的方法。
这个目标通过根据权利要求1所述的滤波器结构和根据权利要求23所述的针对滤波器的设计的方法来实现。
本发明提供具有滤波器、载体、第一连接线和第二连接线的滤波器结构，该滤波器包括具有输入口和输出口的体声波滤波器(BAW滤波器)或薄膜谐振滤波器(TFR滤波器)，其中输入口包括用于接收体声波滤波器或薄膜谐振滤波器的输入信号的第一焊盘和针对输入信号与其有关的第一参考电势的第二焊盘，并且其中输出口包含用于输出体声波滤波器或薄膜谐振滤波器的输出信号的第三焊盘和针对输出信号与其有关的第二参考电势的第四焊盘，其中滤波器上的第二焊盘和第四焊盘相互隔离，滤波器附到该载体上并且该载体包含参考电势区域，该第一连接线在第一连接点处接触第二焊盘而在第二连接点处接触参考电势区域，以及该第二连接线在第三连接点处接触第四焊盘而在第四连接点处接触参考电势区域，其中第二和第四连接点之间的距离小于第一和第三连接点之间的距离。
本发明进一步提供用于设计这样的滤波器结构的方法。
本发明的中心思想是，有利地选择性影响滤波器的输入口和输出口的参考电势终端之间的相互作用并且使用该参考电势终端来优化滤波器结构的传输特性。
本发明基于以下发现，即具有相对传统的滤波器结构改进的属性的滤波器结构可通过产生输入口和输出口的参考电势之间的相互作用来实现，该相互作用大于只针对仅仅最小化该相互作用的传统方法中的该相互作用。
滤波器的输入口和输出口处的参考电势之间的这样的增加的感性相互作用可优选地通过选择小于针对输入侧和输出侧上的参考电势的连接线在其处接触滤波器的焊盘的连接点的距离的这些连接线在其处接触载体上的参考电势区域的连接点的距离来实现。
本发明的参考电势连接线的设计产生两个参考电势经由载体的参考电势区域的感性耦合。这个增加的感性耦合导致本发明的滤波器结构在其宽频带中的改进的隔离和阻带抑制。这是由于以下事实，即额外的感性耦合在这样的相位位置中过耦合从滤波器输入到滤波器输出的信号，以致不期望从滤波器输入发射到滤波器输出的信号在滤波器的阻带中被反对。另外，大于传统优化的滤波器中的电感又通过根据本发明安排的参考电势连接线引入。这个增加的电感贡献于滤波器在输入侧和输出测上的适应。根据本发明思想安排的连接线因此替换传统需求的外部电感。这允许传统上其上必须实现其他电感的载体的更小的设计。这减小了所需求的外壳尺寸。本发明的滤波器因此可被更小并且以更节省成本的方式制造。这是非常有利的，特别是在便携式应用和低成本的消费应用中有利。
根据本发明的优选实施例，连接线是被连接到滤波器的焊盘和载体的参考电势区域的接合线。接合线的使用具有以下优点，即该接合线也可在非常小的结构中有效地机械附着。另外，接合线的长度和路线选定也可以可再现的方式来影响。这允许非常选择性地影响接合线电感和整体滤波器特性。
载体材料优选的是其中至少一个导电层被放置在绝缘层上的层压板，其中该导电层在层压板的表面上，以致该导电层可与连接线和/或接合线毫无问题地接触。参考电势区域优选的是这个导电层的部分。此外，有用的是，所有焊盘包括被设计来允许建立持久的导电连接的导电地带。镀金属特别好地适于这一点，因为镀金属允许与低接触电阻的连接的形成。
进一步优选的是，滤波器被连接到载体。有利地将滤波器粘合到载体，因为粘合工艺非常容易执行。进而，由于滤波器结构的设计，粘合适于将针对连接线和/或接合线的机械应力保持的很低。接合线被解除任何机械任务并仅仅必须确保电连接。
在一个优选的实施例中，参考电势区域被如此设计，以致该参考电势区域围绕滤波器在其处被连接到载体的该载体的表面地带。这样的设计允许实现滤波器输入和滤波器输出的参考电势线之间的特别强的相互作用。完整的参考电势区域有助于减小第二连接点和第四连接点之间的电感。这等效于特别强的耦合和/或相互作用。同样地，有利地将载体上的参考电势放置的尽可能接近滤波器的第二接触区域和第四接触区域。这也允许滤波器的参考电势之间经由参考电势区域的耦合的改进。
在进一步优选的实施例中，滤波器结构进一步包含被设计来建立第二焊盘和参考电势区域之间的连接的第三连接线，其中该第三连接线短于第一连接线。这样的第三连接线有以下优点，即参考电势区域和针对输入口的参考电势的焊盘之间的连接可以特别低的电感来建立。滤波器输入与低电感的耦合导致滤波器特性的进一步改进。滤波器输入的适应被改进，并且滤波器的失谐被避免。具有三条接合线的结构因此是特别有利的。输入的低阻抗耦合以及输入和输出的参考电势的耦合可同时实现。优选地，第三连接线的长度尽可能短地来选择。可替换地，另一条第四连接线也与第三连接线并联。缩短第三连接线和使用多条并联的连接线均减小电感。
本发明的连接线的结构在带通滤波器中被特别有利地设计来轻微衰减有用的频率范围和强烈衰减不想要的寄生的(spurious)频率范围。特别是这样的滤波器的阻带特性可通过本发明的结构来改进。
进而，当BAW滤波器或TFR滤波器包括被设计来过滤从输入口发射到输出口的信号并含有第一串联谐振器和第二串联谐振器以及第一并联谐振器和第二并联谐振器的谐振器时，这是有利的，其中第一串联谐振器被耦合到第一焊盘，其中第二串联谐振器被耦合到第三焊盘，其中第一并联谐振器被耦合到第二焊盘，而其中第二并联谐振器被耦合到第四焊盘。尤其是在这样的谐振器中，参考电势连接线的电感是特别关键的。在如上所述的滤波器结构中，这些谐振器均贡献于输入和输出的适应并确定通带频率和阻带频率。相应地，与这样的滤波器接合使用本发明概念是特别有利的，因为此处存在相对改进滤波器特性的大的余量。
在优选的实施例中，第一连接线和第二连接线被如此设计，以致直接耦合是最小的。这具有以下优点，即很难控制和特别取决于相应的接合线的路线选定的直接耦合仅仅在小程度上影响滤波器结构的属性。相反，两个参考电势之间的耦合基本上由第二和第四连接点之间的参考电势区域的电感来确定。当参考电势区域可被非常准确地几何定义时，相应的耦合可很好地控制。因此，可能再现具有好的准确度的滤波器结构的滤波器特性。
优选地如此整体设计滤波器，以致第二和第四连接点之间的耦合电感小于第一连接线和第二连接线的绕线电感。这实现具有感性效应的连接线，贡献于滤波器的好的适应，而仍保证输入侧和输出侧上的参考电势的强耦合。
进而，本发明提供一种针对滤波器结构的设计的方法。该设计方法采用本发明的中心思想，即输入侧和输出侧上的参考电势之间的相互作用的选择性调整允许滤波器结构的传输特性的优化。因此，本发明方法包括连接点的位置的优化，在该连接点处将滤波器连接到载体的参考电势连接线接触参考电势区域。本发明的设计方法彻底不同于其中相应的连接点不被优化的传统方法，而是根据启发式规则来如此选择连接点，以致该结果是最小耦合。因此，偏离传统的教义，该传统的教义假设，通过改变所提及的连接点来优化滤波器特性是不可能的和/或仅仅可能部分最小化耦合。除了设置所提及的连接点以外，本发明方法包括确定滤波器结构(包括连接线)的滤波器特性，其中在载体上的两个位置之间确定滤波器特性。进而，检查具有给定几何形状的滤波器结构的滤波器特性是否满足所有优化标准。最后，设置连接点、确定滤波器特性和检查符合优化标准被重复，直至优化标准被满足。此处，连接线的连接点、长度、质量、厚度或形状在每步中被改变。优化的结果是具有改进的滤波器特性的滤波器结构。
在本发明方法的一个实施例中，其中参考电势连接线接触滤波器的焊盘的连接点也被设置。这具有以下优点，即在设计参考电势线中有最大的自由度。当针对输入侧和输出侧上的参考电势在滤波器上有大量的接触区域可用时，这是特别有帮助的。
进一步优选的是，参考电势连接线在其处接触载体上的参考电势区域的连接点之间的距离小于参考电势连接线在其处接触滤波器的参考电势焊盘的连接点之间的距离。这样的设计导致输入侧和输出侧上的参考电势之间的强耦合，这有助于优化整个滤波器结构的滤波器特性。
在优选的实施例中，确定滤波器特性包括构造相应的滤波器和测量该滤波器特性。如果其他用于确定滤波器特性的方法更费事或不实用，则这样的过程是有利的。当滤波器特性的模拟不可能或没有用时，这特别是这种情况，因为相对存储器和/或计算时间的过多的努力针对实现足够的准确度将是必需的。进而，构造和测量滤波器结构允许包括过程引起的公差。这在其他的(特别是模拟的)用于确定滤波器特性的方法中是不可能的。
另一方面，优选地在某些情况下通过借助在可编程的计算机上执行的软件模拟滤波器来确定滤波器特性。这具有不必构造滤波器的优点，在某些情况下，构造滤波器可导致高成本。基于模拟，也更容易以全部自动化的方式来使用多种几何参数。最后，软件的使用也允许使用数学优化方法。因此，可能基于多个模拟结果来执行外插法并估计几何参数的进一步改变可如何改变滤波器特性。因此，必须逐个情况地判断，构造和测量或模拟滤波器结构针对执行优化是否更有利。
在优选的实施例中，判断优化是否成功的优化标准包括关于滤波器特性是否满足给定的滤波器说明的声明。这样的优化标准是有利的，因为符合给定的说明被认为是决定性的标准。
进而，优化标准可包括关于滤波器特性是否优于参考滤波器结构相对来源于可滤波器特性的给定特征的给定的参考滤波器特性的声明。通过设置可来源于滤波器特性和包含关于滤波器特性的质量声明的特征，有效的优化成为可能。理想地，基于来自多个滤波器特性的滤波器特性最好地满足相应的需求的设定特征是显而易见的。因此，可做出清楚的声明，即特定的几何参数的改变将导致滤波器特性的改进或退化。
当设定特征优于给定的大量其他的滤波器结构中的特征时，优选地将滤波器结构视为最优的，针对该给定的大量其他的滤波器结构也确定给定的特征。用于比较的滤波器结构的特征要么在执行优化方法之前要么在优化方法的过程中已被确定。
本发明的优选的实施例将在下面参考附图来更详细地说明，其中图1是根据本发明的第一实施例的简化的本发明的滤波器结构的顶视图；图2是根据本发明的第二实施例的本发明的滤波器结构的顶视图；图3是现有技术的双工器电路的顶视图；图4是具有作为接收滤波器的根据本发明实施例的本发明的滤波器结构的双工器电路的顶视图；图5示出具有根据现有技术的滤波器结构的接收滤波器的等效电路图；图6示出具有根据本发明实施例的本发明的滤波器结构的接收滤波器的等效电路图；图7示出用于根据本发明实施例的本发明的滤波器结构中的BAW滤波器或TFR滤波器的等效电路图；图8示出根据现有技术的接收滤波器的传输特性和具有根据本发明实施例的本发明的滤波器结构的接收滤波器的传输特性；以及图9是本发明的针对设计滤波器的方法的流程图。
具体实施例方式
图1示出根据本发明的第一实施例的简化的本发明的滤波器结构的顶视图。该滤波器结构整体被表示为110。该滤波器结构包括附在载体116上的滤波器114。滤波器114包含BAW滤波器或TFR滤波器120。进而，滤波器包含包括第一焊盘126和第二焊盘128的输入口124。进而，滤波器包括包含第三焊盘136和第四焊盘138的输出口134。载体包括参考电势区域144。滤波器114被附在载体116上并例如通过粘合来安装。参考电势区域144被如此设计，以致该参考电势区域144邻接其中滤波器114被附在载体116上的地带。滤波器结构110进一步包括在第一连接点152处接触滤波器114的第二接触区域128和在第二连接点154处接触参考电势区域144的第一连接线150。同样地，有在第三连接点162处接触滤波器114的第四接触区域138和在第四连接点164处接触参考电势区域144的第二连接线160。第一连接点152和第三连接点162之间的距离被表示为D，第二连接点154和第四连接点164之间的距离被表示为d。
设计用于接收BAW滤波器或TFR滤波器的输入信号的输入口124的第一焊盘126的连接和设计用于输出BAW滤波器或TFR滤波器的输出信号的第二滤波器端口134的第三焊盘136的连接出于简化原因没有示出。
基于结构化说明，上述滤波器结构的操作将在下面更详细地讨论。包含在滤波器114上的BAW滤波器或TFR滤波器120执行实际的滤波器功能。如此设计，以致有高的Q滤波器特性。在本实施例中，BAW滤波器或TFR滤波器120具有带通特性，以致该BAW滤波器或TFR滤波器120仅仅发射给定频率范围，而相邻的频率范围被强烈衰减。BAW滤波器或TFR滤波器包含被引出到输入口124和输出口134的输入和输出。在输入口124处，滤波器包括第一接触区域126，该第一接触区域126被如此设计以致输入信号可经由相同的区域进入BAW滤波器或TFR滤波器120。输入口124进一步包括针对BAW滤波器或TFR滤波器120的输入在输入侧提供参考电势的第二焊盘128。因此，BAW滤波器或TFR滤波器的输入信号的特征在于第一焊盘126和第二焊盘128之间的电势差。同样应用于输出口134。该输出口134包括被设计来输出来自BAW滤波器或TFR滤波器120的输出的信号的第三焊盘136。输出口134进一步包括代表针对BAW滤波器或TFR滤波器120的输出的参考电势接触的第四接触区域138。因此，BAW滤波器或TFR滤波器的输出信号的特征在于第三接触区域136和第四接触区域138之间的电势差。进而，必需同样地连接附着在载体116上的滤波器114。此处，仅仅针对参考电势示出该连接。在载体116的一侧上有用于提供针对滤波器114的参考电势的参考电势区域144。参考电势区域144和针对输入口124的参考电势的第二焊盘128以及针对输出口134的参考电势的第四焊盘138之间的连接利用连接线150、160来实现。连接线150、160优选为接合线。进而，应注意，在滤波器114上，在针对输入口124的参考电势的第二焊盘128和针对输出口134的参考电势的第四焊盘138之间没有导电连接。然而，已发现输入口124和输出口134的参考电势之间的强感性耦合贡献于改进滤波器结构110的滤波器特性。因此，连接线150、160在其处接触参考电势区域144的连接点154、164之间的距离d被选择的小于连接线150、160在其处接触第二接触区域128和第四接触区域138的连接点152、162的距离D。因此，连接线150、160的设计有助于减小第二焊盘128和第四焊盘138之间的整体电感。
所示的几何形状的滤波器设计的结果以及特别是连接线150、160的设计是滤波器特性的改进。带通滤波器的阻带范围的抑制被改进。也可不必进一步使用外部电感而实现输入和输出的好的适应。
图2示出根据本发明的第二实施例的本发明的滤波器结构的顶视图。该滤波器结构整体被表示为210。该滤波器结构包括附在载体216上的滤波器214。该滤波器包含包括第一焊盘226和第二焊盘228的输入口224。滤波器214的输出口234包括第三焊盘236和第四焊盘238。参考电势区域244被放置在载体216上。该参考电势区域244是形成载体216的层压板结构的顶部镀金属平面的部分。参考电势区域244包括载体216的大部分表面。特别地，该参考电势区域244围绕其中滤波器214被附在载体216上的地带。进而，应注意，由载体层压板的顶部镀金属平面的镀金属形成的参考电势区域244被进一步连接到通过通孔246导通这个参考电势的镀金属层。此外，顶部镀金属层包括输入接触区域250和输出接触区域260。通过通孔262、264，输入接触区域250和输出接触区域260分别被连接到另一个镀金属层，在该另一个镀金属层上有所实施的用于供给滤波器214的输入信号和/或用于输出滤波器214的输出信号的传输线。
进一步必需的是确定焊盘的几何结构。滤波器214具有矩形形状。输入口224的第一焊盘226和第二焊盘228沿着滤波器214的第一窄边280来安排。输出口234的第三焊盘236和第四焊盘238沿着矩形滤波器214的第二窄边290来安排，其中第二窄边290与第一窄边280相对。输入接触区域250被如此安排，以致该输入接触区域250接近第一窄边280。在本实施例中，输入接触区域250被如此安排，以致输入接触区域250的中心和第一焊盘226之间的连接近似垂直于第一窄边280的边缘。同样地，输出接触区域260被沿着滤波器214的第二窄边290安排，以致该输出接触区域260近似与第三焊盘236相对。
滤波器214的输入口224的第一焊盘226通过接合线300被连接到输入接触区域250。该接合线被如此设计，以致该接合线将输入接触区域250直接连接到第一接触区域226，除了不可避免的过程引起的弯曲。另外，应注意，在垂直于载体表面(并且因此垂直于图平面)的方向中的高度的不同必须利用接合线来补偿。由于工艺原因，这自动迫使接合线300的某些弯曲。相应地，输出口234的第三焊盘236通过第二接合线304被连接到输出接触区域260。
第二焊盘228、第四焊盘238和参考电势区域244之间的连接的实施对于本滤波器结构210的功能是非常重要的。如上所述，第二焊盘228沿着滤波器214的第一窄边280来安排，而第四焊盘238则沿着滤波器214的第二窄边290来安排。两个焊盘被进一步如此安排，以致这两个焊盘比第一焊盘226和第三焊盘236更靠近滤波器214的第一宽边310。进而，有利的是，参考电势区域244完全围绕滤波器214。针对电路的正确运行，至少必需的是，参考电势区域244至少在第一窄边280和第一宽边210的地带中足够靠近该滤波器。第二焊盘228通过两条接合线320、322被连接到参考电势区域244，这两条接合线320、322此处被称为第三接合线320和第四接合线322。该接合线被如此设计，以致该接合线将第二焊盘228以与跨接在滤波器214的第一窄边280那样尽可能短的方式连接到参考电势区域244。接合线320、322的投影基本上垂直于滤波器214的第一窄边280的边缘。进而，第二接触区域228也通过第五接合线330被连接到参考电势区域244。第五接合线330跨接在滤波器214的第一宽边310并在邻近于滤波器214的第一宽边310的地带中接触参考电势区域244。第五接合线330比第三和第四接合线320、322更长并且斜对地运行到滤波器214的宽边310的边缘。第四焊盘238经由单条接合线被连接到参考电势区域244，该单条接合线此处被称为第六接合线340。该第六接合线340就像第五接合线330那样在邻近于滤波器214的第一宽边310的地带中接触参考电势区域244。如同第五接合线330，第六接合线340斜对地运行到滤波器214的第一宽边310的边缘。第五和第六接合线进一步被如此安排，以致其中两条接合线330、340接触参考电势区域244的连接点的距离小于两条接合线330、340在其处接触第二焊盘228和第四焊盘238的连接点的距离。
基于结构化的说明，本滤波器结构210的操作将在下面说明。该说明将特别处理滤波器214到载体216的镀金属结构的连接。第一焊盘226经由第一接合线300被连接到输入接触区域250。经由这条接合线300(实质上代表电感)，输入信号进入滤波器214的输入口224。同样地，输出信号从第三焊盘236出发经由第二接合线304被耦合到滤波器214的输出口234处的输出接触区域260。然而，参考电势接合线320、322、330、340的位置针对滤波器结构210的操作是至关重要的。第三和第四参考电势接合线320、322形成非常低的阻抗，针对输入口224的参考电势提供的第二焊盘228经由该第三和第四参考电势接合线320、322被连接到载体216的参考电势区域244。针对第三和第四接合线320、322使用非常短的接合线减小了电感，就像两条接合线320、322并联那样。因此，在滤波器214的参考电势区域244和第二焊盘228之间仅有低阻抗。这最优地允许输入信号进入滤波器214的输入口224。进而，第五和第六接合线330、340被如此安排，以致该接合线与参考电势区域244的连接点相互靠近。第五和第六接合线330、340比第三和第四接合线320、322更长，以致该第五和第六接合线330、340的电感更大。然而，当与参考电势区域的连接点相互靠近时，层压板载体216的参考电势区域244上的第五和第六接合线330、340之间的电感被减小。因此，在参考电势区域244上的与第五和第六接合线330、340的连接点之间仅有低阻抗。这允许耦合施加到输入口的第二焊盘和输出口的第四焊盘的参考电势。这导致滤波器特性的改进，因为该耦合是如此，以致信号进一步减少，以被抑制在滤波器214的阻带频率范围中。另外，由于第五和第六接合线的电感，该电感大于第三和第四接合线的电感，滤波器输入和滤波器输出适应，这在传统上必须通过外部电感来实现。
滤波器结构210可无须偏离本发明的中心思想而在大范围内变化。特别地，输入接触区域250和输出接触区域260可以任何方式来实施。
进而，相对参考电势区域244的主要改变是可能的。参考电势区域244不必围绕滤波器214。如果该参考电势区域244在其中接合线在参考电势区域上选定路线的地带中邻接在滤波器上，则这是足够的。也可设想，参考电势区域还存在于其中滤波器被附着的地带中。因此，在滤波器的位置处不必有凹槽。进而，参考电势区域不需要包含多个通孔。任何结构是可设想的，该结构允许将参考电势区域连接到邻接的电路。进而，焊盘沿着滤波器的周围的安排是任意的。针对本发明至关重要的仅仅是，第五和第六接合线在其处接触参考电势区域244的连接点具有比第五和第六接合线在其处接触第二和第四焊盘228、238的连接点更小的距离。因此，滤波器的形状对于本发明也不相关并且可改变。不必是矩形形状，相反可使用任何允许实现本发明思想的形状。进而，可能以各种方式将滤波器连接到载体216。滤波器214可通过任何其他固定方法被粘合、焊接或安装到载体216。也可能的是，载体216包括滤波器214可被插入其中的凹槽。然后，可能通过粘合、浇铸、夹紧或任何其他可设想的方法来再次安装。进而，载体216的材料可在大范围中变化。只要保证可在材料上产生导电连接(诸如参考电势区域244)，则除了层压板也可使用陶瓷衬底、印刷电路板材料(例如FR 4)或半导体材料(例如硅、砷化镓及其他)。
图4示出具有作为接收滤波器的根据本发明实施例的本发明的滤波器结构的双工器电路的顶视图。双工器电路整体被表示为710。该双工器电路包括发射滤波器720和接收滤波器722，这两个滤波器被附在层压板载体724上。进而，双工器电路710包含天线终端730、发射器终端732和接收器终端734。发射滤波器720的连接对应于参考图3(现有技术)所示和说明的双工器电路410的发射滤波器420的连接。因此，这对应于现有技术并在此整体不说明。然而，相对关于接收滤波器722的现有技术有变化。接收滤波器再次包含输入焊盘750和相关的参考电势焊盘752。同样地，接收滤波器722包含输出焊盘760和输出侧上的参考电势焊盘762。输入焊盘750经由接合线770被连接到层压板载体724上的镀金属。该接合线垂直于接收滤波器722的第一窄边772，沿着该第一窄边772安排有输入侧焊盘750、752。同样地，输出焊盘760经由接合线780被连接到层压板载体724上的输出镀金属，其中接合线780垂直于接收滤波器722的第二窄边782，沿着该第二窄边782安排有输出侧终端。输入侧上的参考电势焊盘752经由三条接合线790、792、794被连接到层压板载体724上的参考电势区域。两条接合线790、792垂直于第一窄边772并尽可能短地来选择。另一条接合线794从输入侧上的参考电势焊盘752延伸到层压板载体724上的参考电势镀金属的点，该点紧接着接收滤波器722的第一纵向边800。相应的接合线794斜对地跨接在接收滤波器722的第一纵向边800的边缘上。
输出侧上的参考电势焊盘762仅经由一条接合线810被连接到层压板载体724上的参考电势区域。接合线810如此来选定路线，以致该接合线810斜对地从输出侧上的电势焊盘762开始跨接在接收滤波器722上并在紧接着接收滤波器722的第一纵向边800的点中接触层压板载体724的参考电势区域。接合线810斜对地运行到接收滤波器722的第一纵向边800的边缘。其中将输入侧上的参考电势焊盘752和输出侧上的参考电势焊盘762连接到层压板载体724上的参考电势镀金属的点的距离被表示为d。这个距离d小于被表示为D的输入侧和输出侧上的参考电势焊盘752、762的距离。
图6示出具有根据本发明实施例的本发明的滤波器结构的接收滤波器的等效电路图。该等效电路图整体被表示为910并描述可例如用于参考图4说明的双工器电路710中的接收滤波器结构。等效电路图的中心是表示为920的接收滤波器的模型(等效电路图)。将输入焊盘750连接到层压板载体724上的输入镀金属的接合线770再次代表等效电路图中的表示为930的电感，并且该电感被估计为约0.4nH。同样地，输出侧上的接合线780可由约0.4nH的电感932来代表。电感930、932在等效电路图910中与接收滤波器920的输入终端IN和输出终端OUT串联。
针对输入侧上的参考电势的接合线790、792和794可由电感940来表示，该电感940可被估计为约0.3nH并在等效电路图中与接收滤波器920的输入侧上的参考电势终端GND_IN串联。建立到输出侧上的参考电势的连接的接合线810对应于与输出侧上的参考电势终端GND_OUT串联的约0.4nH的电感942。其中针对输入侧和输出侧上的参考电势的相互选定路线的接合线794、810接触层压板载体724上的参考电势镀金属的距离被表示为d。当距离d比较小(小于输入侧和输出侧上的接收滤波器722的参考电势焊盘之间的距离D，并因此也小于其中参考电势接合线接触参考电势焊盘的连接点的距离)时，其中接合线794、810接触层压板载体724上的镀金属的点之间有强耦合。这个耦合通过耦合电感750来调制。耦合电感低并且可被估计为0.1nH。进而，有层压板载体724的上侧上的参考电势镀金属通过其被连接到层压板的另一层上的参考电势镀金属的通孔。这些通孔提供此处被表示为960和962并且其幅度可被估计为约50pH的电感。
参考等效电路图，本发明的接收滤波器结构不同于传统的接收滤波器结构，因为参考电势连接的电感改变了。在本发明的结构中，现在取代三条短的接合线572、574、576，在输入侧仅有两条短的接合线790、792和一条长的接合线794。这意味着，具有本发明的滤波器的等效电路图中的相关的电感940(约0.3nH)稍微大于根据现有技术的接收滤波器结构的等效电路图中的电感640。同样地，输出侧上的参考电势连接的电感明显增加，因为取代并联的三条短的接合线582、584、586，在本发明的滤波器结构中仅使用一条长的接合线810。这可从以下事实中看出，即本发明的滤波器结构的等效电路图中的电感942(0.4nH)明显大于传统的接收滤波器结构的等效电路图中的相应的电感642(0.25nH)。相对输入侧和输出侧上的参考电势的耦合也有明显变化。在本发明的接收滤波器结构中，该耦合非常强，这反映在仅约100pH的小耦合电感950中。然而，在传统的接收滤波器结构中，耦合电感650非常大，以致在简化的等效电路图中被认为是无穷大。
本发明的滤波器结构中的输入侧和输出侧上的参考电势之间的强耦合引起阻带抑制的改进。在接收滤波器920在阻带操作中工作的情况下，由于滤波器的缺点，结果是，仍有信号被发射到滤波器输出。对此可采取的措施是输入侧和输出侧上的参考电势的感性耦合。由从输入过耦合到输出的感性耦合引起的信号具有这样的相位位置，以致该信号与在阻带操作中被不期望地从滤波器输入发射到滤波器输出的信号相反。由此，整个滤波器结构910的阻带衰减被改进，这代表针对滤波器性能的重要特征。
图7示出用于根据本发明实施例的本发明的滤波器结构中的BAW滤波器或TFR滤波器的等效电路图。BAW滤波器或TFR滤波器整体被表示为1010。该BAW滤波器或TFR滤波器在输入侧包含信号输入IN和相关的参考电势终端GND_IN。进一步有信号输出OUT和相关的参考电势终端GND_OUT。输入侧和输出侧上的参考电势终端GND_IN和GND_OUT相互隔离。第一串联谐振器1020被耦合到滤波器输入IN，而第一串联谐振器1020的第二终端被连接到内部节点1030。第一并联谐振器1040被连接在第一内部节点1030与输入侧上的参考电势终端GND_IN之间。BAW滤波器或TFR滤波器的输出终端OUT经由第二串联谐振器1050被耦合到第二内部节点1060。进而，第二并联谐振器1070被连接在第二内部节点1060与输出侧上的参考电势终端GND_OUT之间。最后，第一内部节点1030和第二内部节点1060经由第三串联谐振器1080来耦合。
所描述的BAW或TFR滤波器结构1010适于实现高Q带通滤波器。串联谐振器使频率接近谐振频率通带，而该串联谐振器阻滞其他频率。并联谐振器代表谐振频率的开放(open)，而远离谐振频率的频率朝着参考电势被缩短。
本发明的滤波器结构的优点在具有上述结构的滤波器中变得特别显而易见。这是由于以下事实，即阻带范围内的频率的相位比是如此，以致(如由本发明的滤波器结构来实现的)滤波器输入和滤波器输出的参考电势之间的感性耦合贡献于阻带衰减的改进。然而，可能改变滤波器结构并仍获得本发明的优点。特别地，可能给滤波器增加额外的滤波器级。此处有决定性的仅仅是，输入侧和输出侧上的接地的分离被维持。
图8示出根据现有技术的接收滤波器的传输特性和具有根据本发明实施例的本发明的滤波器结构的接收滤波器的传输特性。从1.8GHz到2.0GHz的频率范围中的频率被绘在横坐标上，而纵坐标示出从滤波器输入到滤波器输出的传输特性H的对数形式的幅度。滤波器输入和滤波器输出在载体层压板上如此选择，以致考虑从载体到实际滤波器的渡越。第一曲线1110示出传统的接收滤波器结构的传输特性，而第二曲线1120示出针对本发明的接收滤波器结构的传输特性。还有必须通过根据应用说明书的滤波器特性观察的所绘制的极限1130、1140。该极限描述可允许的最小阻带范围衰减。
可从传输特性中看出，本发明的滤波器结构和传统的滤波器结构在通带范围(约1.92GHz)内和在该通带范围之上表现地几乎相同。针对该通带范围之下的频率，针对本发明的滤波器，插入衰减总是大于55dB。插入衰减的最小值在1.850GHz、1.887GHz和1.910GHz处。然而，至少55dB的值根本达到最小值。针对根据第一滤波器曲线1110的传统的滤波器，这不能保证。相反，这样的滤波器具有1.845GHz处的仅约52dB的插入衰减。因此可看出，本发明的滤波器结构展示了在较低的阻带(1.85GHz和1.91GHz之间)中大了3dB的最小插入衰减。
应注意，使用本发明的滤波器结构不一定要特定的滤波器范围。适应结构的元件的形状和特征参数均不是本发明的特征。相反，上述情况表示可结合各种滤波器实现的本发明的优点。
图9示出针对滤波器结构的设计的本发明方法的流程图。所使用的滤波器被假设包括具有输入口和输出口的BAW滤波器或TFR滤波器。输入口包含用于接收BAW滤波器或TFR滤波器的输入信号的第一焊盘和针对该输入信号与其有关的第一参考电势的第二焊盘。输出口包含用于输出BAW滤波器或TFR滤波器的输出信号的第三焊盘和针对该输出信号与其有关的第二参考电势的第四焊盘。根据该声明，滤波器上的第二焊盘和第四焊盘相互隔离。该滤波器被附在包含参考电势区域和输入信号区域以及输出信号区域的载体上。参考电势区域和第二焊盘之间的连接经由第一连接线来建立，该第一连接线在第一连接点处接触第二焊盘并在第二连接点处接触参考电势区域。同样地，该结构包括第二连接线，该第二连接线在第三连接点处接触第四焊盘并在第四连接点处接触参考电势区域。这样的结构例如可参考图1来说明。进一步定义包括输入信号区域的地带和参考电势区域的地带的滤波器输入口。在高频工艺的意义上，这个输入口是允许测量或模拟地确定波幅的波导端口。同样地，定义包括输出信号区域的地带和参考电势区域的地带的滤波器输出口。
在滤波器被附在其上的载体上的滤波器输入口和滤波器输出口的定义允许确定和/或定义包括将载体上的镀金属连接到实际滤波器的接合线的整个滤波器结构的传输特性。
滤波器设计以图9中的流程图中示出的多个步骤来完成。在第一步中，滤波器结构的几何形状要被设置。第一连接线在其处接触参考电势区域的第二连接点和第二连接线在其处接触参考电势区域的第四连接点的位置被用作自由参数。进而，第一和第二连接线的长度、质量和形状要被设置。在第二步中，包括载体材料上的滤波器输入口和滤波器输出口之间的第一连接线和第二连接线的滤波器结构的滤波器特性被确定。这既可通过构造滤波器结构和测量传输特性又可通过模拟滤波器结构来完成。如果滤波器结构被构造，则输入口和输出口的定义导致针对测量结果设置的两个参考水平。然后，该测量系统可相对这些参考水平来校准。
同样可能通过计算机模拟来确定滤波器结构的滤波器特性。对此，整个几何形状必须以机器可理解的形式被输入到计算机系统中。进而，在许多情况下必需确定该结构的适当的离散化。这可手动或自动完成。针对传输特性的提取，参考水平的设置在计算机模拟中也是必需的。这些通过设置滤波器输入口和/或滤波器输出口来再次给定。
根据该情况，可更容易构造和测量或模拟滤波器结构。这特别是取决于结构本身如何复杂，哪些模拟工具可用和过程引起的公差可到何种程度并应输入要被模拟的结构的说明。
在确定滤波器特性之后，第三步检查滤波器特性是否满足优化标准。如果是这种情况，则针对滤波器设计的方法结束。当前的滤波器参数是输出并可被用于制造其他滤波器。如果优化标准还没有被满足，则可进一步检查取消条件是否已被满足。例如，最大数量的要被模拟或要被制造和测量的滤波器结构可被预置。当这个数量达到时，该方法被取消。同样地，取消条件可是暂时的，以致例如在某个时段结束之后该方法结束。如果取消条件还没有被满足，则至少一个几何参数被改变。例如，新的第二连接点或新的第四连接点可被选择。第一或第二连接线的长度、形状或质量也可被改变。然后，滤波器结构的滤波器特性被再次确定，并且针对新的滤波器几何形状重复整个方法。针对滤波器设计的方法运行，直至要么滤波器特性满足优化标准，要么取消条件被满足。
非常多的标准可被用作优化标准。例如，可检查滤波器特性是否满足给定的滤波器说明。如果这是这种情况，则假定优化标准被履行。即使这样的方法不能确保最好的可能的滤波器特性被实现，但是保证符合该说明，这在许多情况下是足够的。
另一方面，常常有利的是基于滤波器特性导出特征。这个特征应包含关于相对给定标准的滤波器特性如何好的声明。例如，特征可被如此选择，以致当实现大(最小或平均)的阻带衰减时实现大的特征值。该特征可进一步包含关于滤波器说明是否被履行的声明。在这方面，特征值和/或特征比得上在优化方法中使用的优化量。
例如，当特征表示滤波器特性“优”于给定的参考滤波器特性时，优化标准可假定被满足。滤波器特性也可被要求优于给定的大量滤波器特性，针对该滤波器特性已经确定给定特征。进而，检查符合优化标准可以是，仅仅在针对给定的大量滤波器结构的特征值之前检查哪个滤波器特性有最好的特征值、也就是最好地履行给定的任务。
独立于滤波器特性评估优化标准和取消条件的混合方法的使用也是可能的。例如，某个特征值将被达到的条件可被给定。当达到特征值时，该方法立即被取消。如果另一方面在某些给定数量的步骤之后还没有达到该特征值，则滤波器几何形状是针对其实现可能的最好特征值的输出。
只要在每个优化步骤之后保证至少一个上述滤波器参数被改变，则除了所描述的优化标准以外，任何其他的数学优化方法也适于滤波器结构的优化。例如也可使用梯度法。此处必须注意，自由参数的数量非常大，以致必须使用多维方法。其中随机选择滤波器参数的纯统计学优化方法也是可能的。
最后，应注意，其他的几何参数可被改变。例如，第一连接线在其处接触参考电势区域的第一连接点和第二连接线在其处接触第四焊盘的第三连接点也可在优化滤波器结构的过程中可变地设置。进一步可能的是相对参考电势区域的几何细节执行优化，从而允许进一步改进传输特性。
进而，设计方法可利用以下发现，即当第二和第四连接点之间的距离小于第一和第三连接点之间的距离时，这是有利的。这也可被包括在作为边界条件的优化中。因此，自由参数的值范围被减小。这导致优化方法的加速。进而，应注意的是，在许多情况下，本发明的优化方法精确地朝着具有上述属性的这样的解决方案收敛。因此，如果物理上合理的配置被选择为初始值，则可期望优化方法将更快地收敛。
本发明因此是针对无线通信终端的双工器的隔离和阻带抑制的优化的新颖概念，该无线通信终端例如可用在CDMA移动无线电系统中。该概念基于以下事实，即包括薄膜谐振滤波器(TFR滤波器)或体声波滤波器(BAW滤波器)的接收滤波器通过相对其阻带抑制的最优焊线图来改进。发射器和接收器之间的隔离也被明显改进。然而，传输频带中的隔离和阻带抑制是双工器中的两个重要的参数。这两个参数针对诸如移动电话的无线通信终端的无干扰操作来提供。
本方法基于接收滤波器的两个接地的共同优化。层压板载体上的两个接地的感性耦合被用来增加其宽带中的传输频带中的隔离和阻带抑制并因此改进滤波器属性。没有其他的外部电感被用于优化，以致该外壳可非常紧凑地设计。参考图4中所示的焊线图和图6中所示的等效电路图解释功能原理。两条左手侧的短的接合线790、792被用于相对参考电势将电感维持的尽可能低。通过电感940、942建模的长的对角接合线794、810控制层压板上的感性耦合。这通过适当选择层压板上的两个登陆点的距离d来完成。这个距离通过电感950来调制。距离d越小，则两个参考电势之间的电感越小。在两个登陆点之间有取决于载体材料724的结构的最优距离dOPT。图8示出根据提供两个参考电势的独立优化的传统方法制造的传统的滤波器结构和本发明的滤波器结构的滤波器特性的比较。以针对输入侧和输出侧上的参考电势的四条接合线790、792、794、810的最优长度和位置，隔离的明显改进、首先在较低的传输频带(1850MHz到1910MHz)中可实现。在整个传输频带中，该隔离优于55dB。
参考标记列表110滤波器结构114滤波器116载体120体声波滤波器或薄膜谐振滤波器124输入口126第一焊盘128第二焊盘134输出口136第三焊盘138第四焊盘144参考电势区域150第一连接线152第一连接点154第二连接点160第二连接线162第三连接点164第四连接点210滤波器结构214滤波器216载体224输入口226第一焊盘228第二焊盘234输出口236第三焊盘238第四焊盘244参考电势区域246通孔250输入接触区域260输出接触区域262通孔
264通孔280第一窄边290第二窄边300第一接合线304第二接合线310第一宽边320第三接合线322第四接合线330第五接合线340第六接合线410双工器电路420发射滤波器422接收滤波器424层压板载体430天线终端432发射器终端434接收器终端440输入焊盘442输出焊盘444参考电势焊盘446参考电势焊盘448参考电势焊盘460第一接合线470第一窄边480第二接合线490第二窄边510接合线512接合线514接合线520宽边540第一窄边542第二窄边
550输入焊盘552参考电势焊盘560输出焊盘562参考电势焊盘570接合线572接合线574接合线576接合线580接合线582接合线584接合线586接合线610等效电路图620接收滤波器的等效电路图630电感632电感640电感642电感650耦合电感660通孔电感662通孔电感710双工器电路720发射滤波器722接收滤波器724层压板载体730天线终端732发射器终端734接收器终端750输入焊盘752输入侧上的参考电势焊盘760输出焊盘762输出侧上的参考电势焊盘
770接合线772第一窄边780接合线782第二窄边790接合线792接合线794接合线800第一纵向边810接合线910等效电路图920接收滤波器的等效电路图930电感932电感940电感942电感950耦合电感960通孔电感962通孔电感1010体声波滤波器或薄膜谐振滤波器1020第一串联谐振器1030第一内部节点1040第一并联谐振器1050第二串联谐振器1060第二内部节点1070第二并联谐振器1080第三串联谐振器1110第一曲线1120第二曲线1130第一极限1140第二极限d距离D距离
GND_IN输入侧上的参考电势终端GND_OUT输出侧上的参考电势终端IN输入终端OUT输出终端
权利要求
1.滤波器结构(110)，其包含包括具有输入口(124)和输出口(134)的体声波滤波器或薄膜谐振滤波器(120)的滤波器(114)，其中该输入口(124)包括用于接收该体声波滤波器或薄膜谐振滤波器(120)的输入信号的第一焊盘(126)和针对该输入信号与其有关的第一参考电势的第二焊盘(128)，并且其中该输出口(134)包含用于输出该体声波滤波器或薄膜谐振滤波器(120)的输出信号的第三焊盘(136)和针对该输出信号与其有关的第二参考电势的第四焊盘(138)，并且其中该滤波器(114)上的该第二焊盘(128)和该第四焊盘(138)相互隔离；载体(116)，该滤波器(114)被附在该载体(116)上并且该载体(116)包含参考电势区域(144)；第一连接线(150)，该第一连接线(150)在第一连接点(152)处接触该第二焊盘(128)并在第二连接点(154)处接触该参考电势区域(144)；以及第二连接线(160)，该第二连接线(160)在第三连接点(162)处接触该第四焊盘(138)并在第四连接点(164)处接触该参考电势区域(144)，其中该第二连接点(154)和该第四连接点(164)之间的距离d小于该第一连接点(152)和该第三连接点(162)之间的距离D。
2.权利要求1所述的滤波器结构(110)，其中所述第一连接线(150)和所述第二连接线(160)是接合线。
3.权利要求2所述的滤波器结构(110)，其中所述第一连接线(150)在第一连接点(152)处被焊到所述第二焊盘(128)，并且其中该第一连接线(150)在所述第二连接点处被焊到所述参考电势区域(144)，并且其中所述第二连接线(160)在所述第三连接点(162)处被焊到所述第四焊盘(138)，以及其中该第二连接线(160)在所述第四连接点(164)处被焊到该参考电势区域(144)。
4.权利要求1所述的滤波器结构(110)，其中所述载体(116)包括含有层压板表面上的至少一个导电的外部层和至少一个绝缘层的层压板，其中所述参考电势区域(144)是导电的外部层的部分。
5.权利要求1所述的滤波器结构(110)，其中所述参考电势区域(144)包括镀金属。
6.权利要求1所述的滤波器结构(110)，其中所述第一、所述第二、所述第三和所述第四焊盘(126、128、136、138)包括第一、第二、第三和第四导电地带，其中该第一、该第二、该第三和该第四导电地带被设计来允许建立导电连接。
7.权利要求1所述的滤波器结构(110)，其中所述第一、所述第二、所述第三和所述第四焊盘(126、128、136、138)包括被设计来允许建立导电连接的第一、第二、第三和第四镀金属。
8.权利要求1所述的滤波器结构(110)，其中所述滤波器(114)被连接到所述载体。
9.权利要求1所述的滤波器结构(110)，其中所述滤波器(114)被粘合到所述载体(116)。
10.权利要求1所述的滤波器结构(110)，其中所述参考电势区域(144)被如此设计，以致该参考电势区域(144)在所述滤波器(114)在其处被连接到所述载体(116)的该载体(116)的表面地带。
11.权利要求1所述的滤波器结构(110)，其中所述参考电势区域(144)被如此设计，以致紧接着所述第二接触区域(128)的所述载体(116)的点是该参考电势区域(144)的部分。
12.权利要求1所述的滤波器结构(210)，其中所述滤波器(214)被如此设计，以致所述第一和所述第二焊盘(226，228)沿着该滤波器(214)的第一边缘(280)来安排，并且所述第三和所述第四焊盘(236，238)沿着该滤波器(214)的第二边缘(290)来安排。
13.权利要求12所述的滤波器结构(210)，其中所述滤波器(214)的所述第一边缘(280)与所述第二边缘(290)相对。
14.权利要求1所述的滤波器结构(210)，该滤波器结构(210)进一步包含第三连接线(320)，该第三连接线(320)被设计来在所述第二焊盘(238)和所述参考电势区域(244)之间建立连接，并且该第三连接线(320)短于所述第一连接线(330)。
15.权利要求14所述的滤波器结构(210)，其中所述第三连接线(320)被如此设计，以致该第三连接线(320)的长度尽可能小。
16.权利要求14所述的滤波器结构(210)，其中所述第三连接线(320)被如此设计，以致该第三连接线(320)的电感尽可能低。
17.权利要求1所述的滤波器结构(210)，其中所述滤波器(214)是带通滤波器，该带通滤波器被设计来仅轻微衰减所期望的有用的频率范围和强烈衰减不期望的寄生频率范围。
18.权利要求1所述的滤波器结构(210)，其中所述滤波器(214)是接收滤波器，该接收滤波器在从所述输入口(224)到所述输出口(234)的发射中被设计来仅轻微衰减接收频率范围和强烈衰减不期望的传输频率。
19.权利要求1所述的滤波器结构(110)，其中所述体声波滤波器或薄膜谐振滤波器(120)包括被设计来过滤从所述输入口(124)发射到所述输出口(134)的信号的谐振器。
20.权利要求1所述的滤波器结构(110)，其中所述滤波器(114)包括第一串联谐振器(1020)和第二串联谐振器(1050)以及第一并联谐振器(1040)和第二并联谐振器(1070)，其中该第一串联谐振器(1020)被耦合到所述第一焊盘(126)，其中该第二串联谐振器(1050)被耦合到所述第三焊盘(136)，其中该第一并联谐振器(1040)被耦合到所述第二焊盘(128)，并且其中该第二并联谐振器(1070)被耦合到所述第四焊盘(138)。
21.权利要求1所述的滤波器结构(110)，其中所述第一连接线(150)和所述第二连接线(160)被如此设计，以致所述两条连接线(150，160)之间的直接耦合是最小的。
22.权利要求1所述的滤波器结构(110)，其中所述滤波器结构被如此设计，以致所述第二连接点(154)和所述第四连接点(164)之间的耦合电感(950)小于所述第一连接线(150)和所述第二连接线(160)的绕线电感(940，942)。
23.针对具有滤波器和载体的滤波器结构的设计的方法，该滤波器包括具有输入口和输出口的体声波滤波器或薄膜谐振滤波器，其中该输入口包括用于接收该体声波滤波器或薄膜谐振滤波器的输入信号的第一焊盘和针对该输入信号与其有关的第一参考电势的第二焊盘，并且其中该输出口包含用于输出该体声波滤波器或薄膜谐振滤波器的输出信号的第三焊盘和针对该输出信号与其有关的第二参考电势的第四焊盘，并且其中该滤波器上的该第二焊盘和该第四焊盘相互隔离，该滤波器被附在该载体上并且该载体包含参考电势区域、输入信号区域和输出信号区域，并且其中该输入信号区域通过第一连接线被连接到该第一焊盘，并且其中该输出信号区域通过第二连接线被连接到该第三焊盘，并且其中该参考电势区域通过第四连接线被连接到该第四焊盘，该方法包含-设置该第三连接线在其处接触该参考电势区域的第一连接点和该第四连接线在其处接触该参考电势区域的第二连接点；-确定该滤波器结构的滤波器特性，该滤波器结构包括该载体上的第一端口和该载体上的第二端口之间的该第一、该第二、该第三和该第四连接线，其中该第一端口是输入信号区域的地带并包括该参考电势区域的地带，并且其中该第二端口包括该输出信号区域的地带和该参考电势区域的地带；-检查该滤波器特性是否满足优化标准；以及-如果该滤波器特性没有满足该优化标准，则重复设置几何参数、确定滤波器特性和检查该滤波器特性是否满足优化标准的步骤，直至该滤波器特性满足该优化标准或取消条件已达到，其中，在重复设置几何参数的步骤中，该第三连接线或第四连接线的该第一连接点、该第二连接点、长度、质量或形状被改变。
24.权利要求23所述的方法，其进一步包含-设置所述第三连接线在其处接触所述第二焊盘的第三连接点和所述第四连接线在其处接触所述第四焊盘的第四连接点。
25.权利要求23所述的方法，其中所述第一和所述第二连接点之间的距离小于所述第三和所述第四连接点之间的距离。
26.权利要求23所述的方法，其中确定所述滤波器特性包括构造相应的滤波器和测量该滤波器特性。
27.权利要求23所述的方法，其中确定所述滤波器特性包括借助在可编程的计算机上执行的软件来模拟所述滤波器。
28.权利要求23所述的方法，其中所述优化标准包括关于所述滤波器特性履行给定的滤波器说明的声明。
29.权利要求23所述的方法，其中所述优化标准包括关于所述滤波器特性相对可从该滤波器特性中导出的给定特征是否优于给定的参考滤波器特性的声明。
30.权利要求23所述的方法，其中所述优化标准包括，相对可从所述滤波器特性中导出的给定特征，滤波器特性是否优于给定的大量滤波器特性，针对该给定的大量滤波器特性，该给定特征已经在所述方法的过程中被确定。
31.权利要求23所述的方法，该方法进一步包括存储可从所述滤波器特性中导出的给定特征的步骤，并且其中当已经执行给定的大量迭代时达到取消标准，并进一步包括从多个所检查的滤波器结构中选择滤波器结构的步骤，其中该给定的所存储的特征具有相对需求的最优值。
全文摘要
滤波器结构由滤波器、载体、第一连线和第二连线组成，滤波器包括具有输入口和输出口的体声波滤波器或薄膜谐振滤波器，其中输入口包括接收BAW滤波器或TFR滤波器的输入信号的第一焊盘和针对该输入信号与其有关的第一参考电势的第二焊盘，该输出口包含输出该BAW滤波器或TFR滤波器的输出信号的第三焊盘和针对该输出信号与其有关的第二参考电势的第四焊盘，第二焊盘和第四焊盘相互隔离，该滤波器被附在该载体上并且该载体包含参考电势区，第一连线在第一连接点处接触第二焊盘并在第二连接点处接触参考电势区，第二连线在第三连接点处接触第四焊盘并在第四连接点处接触参考电势区，第二和第四连接点间的距离小于第一和第三连接点间的距离。
文档编号H03H3/02GK1758535SQ200510107098
公开日2006年4月12日 申请日期2005年10月8日 优先权日2004年10月8日
发明者N·-H·胡恩 申请人:因芬尼昂技术股份公司