高抑制度表面声波滤波器的制造方法
【专利说明】高抑制度表面声波滤波器
[0001]版权和商品外观声明:
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[0003]本专利申请要求2014年7月25号提交的公开号为N0.62/029, 279的发明名称为“高隔离度双工器”的美国临时专利申请的优先权，临时申请中的全部内容已引入本申请中。
技术领域
[0004]本申请涉及一种利用表面声波(SAW)谐振器的射频滤波器，尤其涉及包括SAW谐振器的滤波器和双工器，以在预定频带内提供高抑制度或高隔离度。
【背景技术】
[0005]如图1所示，SAW谐振器100可由形成在基板105的表面上的薄膜导体图案构成，基板105由压电材料制成，例如石英、铌酸锂、钽酸锂或者硅酸镓镧。第一叉指换能器(IDT) 110可包括多个并行导体。通过输入端IN应用到第一 IDT 110的射频信号或微波信号可在基板105的表面上激发声波。如图1所不，表面声波将在左右方向上传播。在输出端0UT，第二 IDT 120将声波转换回射频或微波信号。如图所示，第二 IDT 120的导体与第一 IDT 110的导体交叉分布。在其他的SAW谐振器配置中(未示出)，形成第二 IDT的导体可以设置在基板105的表面上，并与形成第一 IDT的导体相邻或隔开。
[0006]第一 IDT 110与第二 IDT120之间的电耦合与频率相关。第一 IDT 110与第二 IDT120之间的电耦合典型地既表现出共振(当第一 IDT与第二 IDT之间的阻抗非常大时)也表现出反共振(当第一 IDT与第二 IDT之间的阻抗趋于零时)的性质。共振和反共振的频率主要由交叉导体的间距和取向、所选择的基板材料以及基板材料的晶体取向决定。
[0007]光栅反射器130、132可设置于基板上，从而将声波的大部分能量限制在覆盖有第一 IDT 110和第二 IDT 120的基板的区域。然而，声波的一部分能量(虚线箭头140所表示的)可能发生泄露或者逃离，并传播穿过基板的表面。传播穿过基板的表面的声波可在基板的边缘发生反射。此外，由于声波在基板的覆盖有导体的区域和未覆盖导体的区域的传播速率不同，每次声波传播到达导体的边缘时，声波的一部分能量发生反射。
[0008]SAW谐振器可用于包括带阻滤波器、带通滤波器和双工器的多种射频滤波器中。双工器是一种射频滤波装置，其利用共用天线实现同时以第一频带传输信号和以第二频带(与第一频带不同)接收信号。双工器常用于包括移动电话在内的无线通信设备中。
[0009]滤波电路通常包括多个SAW谐振器。例如，图2示出了包括9个SAW谐振器(用Xa至Xi标记)的滤波电路200的示意图。使用9个SAW谐振器是很典型的，并且滤波电路可包括多于或少于9个SAW谐振器。例如，滤波电路200可以是带通滤波器、带阻滤波器或者带通/带阻滤波器的组合，这取决于SAW谐振器的特性。
[0010]典型地，9个SAW谐振器Xa至Xi相互贴近地组装在公共基板上。由于SAW谐振器相互贴近，从第一谐振器泄露的声波能量可直接影响一个或者多个其他的谐振器，或者，从第一谐振器泄露的声波能量可在经过基板的边缘或者导体图案的边缘的反射之后影响一个或者多个其他的谐振器。接收泄露声波能量的一个或多个其他谐振器可将泄露声波能量的部分或全部转化为电信号。例如，从SAW谐振器Xa泄露的声波能量可影响SAW谐振器Xg (如图中虚线箭头210所示)，从SAW谐振器Xb泄露的声波能量可影响SAW谐振器Xf (如图中虚线箭头220所示)。泄露的声波能量可有效地提供潜通路，RF信号可通过潜通路绕开滤波电路的部分区域。
[0011 ] 图3示出了曲线图300，在曲线图300中，将类似于图2所示的滤波电路200的带通/带阻滤波电路的组合的模拟性能和测量性能进行了比较。曲线图300上标绘的参数|S(1，2) | (滤波器的端口 1和端口 2之间的传递函数的大小，用单位dB表示)作为频率函数。实线310表示的是基于该滤波电路的电磁模拟的预期的滤波性能。虚线320表示的是原型滤波器的测量性能。测量传递函数(虚线表示)在以频率值1.785GHz为中心的带通区域内非常接近模拟性能曲线(实线表示)。测量传递函数(虚线表示)在频率值为1.805GHz到1.85GHz的频带范围内基本上偏离(即偏离值达到18dB以上)了模拟性能曲线(实线表示)。对于实际的滤波器，在上述频带内发生的预想外的低插入损耗至少部分由于存在声波泄漏通道，而存在声波泄漏通道的因素在电磁模拟中未予考虑。
【发明内容】
[0012]本发明的目的在于提供一种能够克服上述现有技术中的限制和不足的高抑制度表面声波滤波器。
[0013]为实现上述目的，本发明的高抑制度表面声波滤波器的具体技术方案如下:
[0014]根据本发明的一方面，提供一种滤波装置，包括:两个或多个表面声波谐振器，形成于基板的表面上；和至少一个接地导体，形成于所述基板的表面上，所述接地导体的边缘的至少一部分形成有多个锯齿状突起，至少一些锯齿状突起正对一个或多个呈非锯齿形的信号导体。
[0015]进一步，所述多个锯齿状突起被配置为将入射表面声波散射，以减少所述在两个或多个表面声波谐振器中的至少一些表面声波谐振器之间的声波耦合。
[0016]进一步，所述多个锯齿状突起中的至少一个呈三角形。
[0017]进一步，每个三角形锯齿状突起具有深度、宽度和夹角。
[0018]进一步，三角形锯齿状突起中的至少一些各自具有不同的深度和宽度，并且所述深度和宽度大于由一个或多个表面声波谐振器激发的表面声波的波长。
[0019]进一步，所述三角形锯齿状突起中的至少一些各自具有的深度和宽度在10微米到100微米之间。
[0020]进一步，所述三角形锯齿状突起中的至少一些各自具有的内角在45度到135度之间。
[0021]进一步，所述滤波装置是带阻滤波器。
[0022]进一步，所述滤波装置是双工器。
[0023]根据本发明的另一方面，提供一种滤波装置，包括:具有表面的基板；输入板、输出板和至少一个接地板，形成于所述基板的表面上；滤波电路，连接在输入板与输出板之间，所述滤波电路包括形成于基板的表面上的两个或多个表面声波谐振器；以及至少一个接地导体，形成于基板的表面上，并与所述至少一个接地板连接，接地导体的边缘上的至少一部分形成为多个锯齿状突起，多个锯齿状突起中的至少一些正对一个或者多个呈非锯齿形的信号导体。
[0024]进一步，多个锯齿状突起被配置为将入射表面声波散射，以减少所述多个表面声波谐振器中的至少一些表面声波谐振器之间的声波耦合。
[0025]进一步，所述多个锯齿状突起被配置为在预定频带内增加输入板与输出板之间的插入损耗。
[0026]进一步，所述多个锯齿状突起中的至少一个呈三角形。
[0027]进一步，每个三角形锯齿状突起具有深度、宽度和夹角。
[0028]进一步，三角形锯齿状突起中的至少一些各自具有不同的深度和宽度，并且所述深度和宽度大于由一个或者多个表面声波谐振器激发的表面声波的波长。
[0029]进一步，所述三角形锯齿状突起中的至少一些各自具有的深度和宽度在10微米到100微米之间。
[0030]进一步，所述三角形锯齿状突起中的至少一些各自具有的内角在45度到135度之间。
[0031]进一步，所述滤波装置是带阻滤波器。
[0032]尤其，所述滤波装置进一步包括:天线板；其中，滤波电路包括:接收滤波电路，连接在输入板和天线板之间；和传输滤波电路，连接在天线板与输出板之间。
[0033]进一步，所述滤波装置是双工器。
[0034]本发明的高抑制度表面声波滤波器具有锯齿状接地导体，其改进了双工器的隔离效果，锯齿状接地导体还可用于减少SAW谐振器之间不期望的声波耦合，从而增加带阻滤波器的抑制度。
【附图说明】
[0035]图1是SAW谐振器的平面示意图；
[0036]图2是包括多个SAW谐振器的滤波器的示意图；
[0037]图3是SAW带通/带阻滤波器的模拟性能和测量性能的比较图；
[0038]图4是包括多个SAW谐振器的双工器滤波器的平面示意图；
[0039]图5是图4的双工器滤波器的示意图；
[0040]图6是包括多个SAW谐振器和锯齿状的接地电极的双工器滤波器的平面示意图；
[0041]图7是图4的双工器和图6的双工器的测量性能的比较图。
[0042]在整个说明书的描述中，出现在附图中的组件由三位数字组成的附图