专利名称：可调谐滤波器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可调谐滤波器装置。本发明还涉及具有可调谐滤波器装置的发射机、接收机、移动电话装置和无绳数据传输系统，以及涉及可调谐块声波谐振器。
移动电话领域的迅猛发展和无绳电话装置的持续小型化引起对分立元件施加的更高要求。因此，为了使接收机避免来自其它系统之增加的可能干扰信号的影响，高频部件中的高选择性是必须的。这是通过例如带通滤波器实现的，该带通滤波器仅仅传输所限定的频带而抑制在该频带之上和之下的所有频率。
目前，带有陶瓷电磁谐振器的滤波器是用于该目的的装置。但是，这些滤波器的小型化受到电磁波长的限制。由表面声波谐振器建立起来的所谓表面声波(SAW)滤波器能够给予一个相当小的结构。这是因为声波长小于电磁波长4到5个量级。表面声波谐振器包括压电层，在其上提供了指形状电极。施加到输入电极的信号将压电材料激发到机械振动，其以声波的形式在该层的上侧传播，并且通过输出电极被再次变换回到电信号。
另一种方式是通过包括块声波谐振器的块声波(BAW)滤波器形成的。块声波滤波器在其大小、功率和IC兼容性方面具有优点。块声波谐振器在原理上是由三个元件构成的。第一个元件产生声波和包括压电层。在该压电层上面和下面配置的两个电极表示第二个元件。第三个元件具有声学地将基片与由压电层产生的振动隔离开的任务。
谐振器或者滤波器的特性能够被改变是一个有趣的方面。这可以例如通过将谐振器或者滤波器与变容二极管相耦合来实现。在谐振器或者滤波器制造期间有源元件可以被无源元件的材料污染是有源和无源元件组合的缺点。
另外的可能性在US5446306中公开。这里说明了半导体块声波谐振器和半导体块声波滤波器，其包括半导体基片、第一和第二电极、以及配置在它们之间的AlN或者ZnO的压电层。谐振器的谐振频率的变化是在于DC电压被施加在电极上。
本发明的目的是提供一种可调谐滤波器装置，其能够以简单和便宜的方式制造。
该目的是利用可调谐滤波器装置实现的，其包括基片和其上提供的至少两个相互偶合谐振器配置，该两个相互偶合谐振器的至少一个被连接到具有可调谐电容的电容器。
该谐振器的例如谐振频率或者抗谐振频率之电特性能够通过谐振器对电容器的耦合来改变。如果该谐振器出现在滤波器装置中，这些改变将影响整个滤波特性。由于电容器具有可调谐性，即可改变的电容值，因此能够或多或少地强烈影响这些改变。
希望地是，电容器包括具有电压相关相对介质常数εr的介质材料。
某些材料具有强烈地依赖于所施加电压的介质常数ε。当DC电压被施加于具有电压相关相对介质常数εr之介质的电容器的第一和第二电极时，介质常数εr的值将下降，因此电容器的电容下降。这也改变电容器对其耦合的谐振器之电特性的影响。
特别优选地是，具有电压相关相对介质常数εr的材料是从下述组中选择的有和没有La、Nb或Mn、有和没有过量铅的掺杂剂PbTi1-xZrxO3(0≤x≤1)，有和没有掺杂剂的BaTiO3，有和没有掺杂剂的SrTiO3，有和没有Ca和Pb掺杂剂的Ba1-xSrxTiO3(0≤x≤1)，Ba1-xSrxTiO3(0≤x≤1)+MgO；Ba1-xSrxTiO3-Pb1-yCayTiO3(0≤x≤1，0≤y≤1)，用Bi掺杂的CaTiO3，Srn+1TinO3n+1(1≤n≤5)；Pb1-xCaxTiO3(0≤x≤1)；有和没有所加VOx和/或SiO2的Ba1-xSrxTiO3(0≤x≤1)；有和没有掺杂剂的Ba1-xSrxZryTi1-yO3(0≤x≤1，0≤y≤1)；有和没有过量铅的Ba1-xPbxTiO3(0≤x≤1)；Ba1-xCaxTiO3(0≤x≤1)，有和没有掺杂剂的SrZrxTi1-xO3(0≤x≤1)；[PbMg1/3Nb2/3O3]x-[PbTiO3]1-x(0≤x≤1)；(Pb，Ba，Sr)(Mg1/3Nb2/3)xTiy(Zn1/3Nb2/3)1-x-yO3(0≤x≤1，0≤y≤1)；Pb1-xCaxTxO3(0≤x≤1)，有和没有过量Na+的(Ba1-x+y/8Srx+y/8)2Na1-yNb5O15(0≤x≤1，0≤y≤1)；有和没有过量K+的(Ba1-x+y/8Srx+y/8)2K1-yNb5O15(0≤x≤1，0≤y≤1)；(Ba1-xSrx)2K1-3ySEyNb5O15(0≤x≤1，0≤y≤1，SE＝选自烯土族)；有和没有VOx(1≤x≤2.5)和/或CuO掺杂剂的BiNbO4；Sr2Ba4Ti2Nb8O30(Bi2-xZnx)(Nb2-yZny)Ox，Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7，a)Pb(Mg1/2W1/2)O3，b)Pb(Fe1/2Nb1/2)O3，c)Pb(Fe2/3W1/3)O3，d)Pb(Ni1/3Nb2/3)O3，e)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3，f)Pb(Sc1/2Ta1/2)O3，化合物a)到f)与PbTiO3和/或Pb(Mg1/3Nb2/3)O3的组合，具有和没有过量铅和Ba1-xZrxTiO3(0≤x≤1)。
这些材料对施加电压表现出与它们的介质常数ε有特别强的相关性。
希望的是，谐振器是选自体声波谐振器、表面声波谐振器和LC谐振器组成的组。
包括体声波谐振器或者表面声波谐振器的滤波器装置能够用高质量因数Q和高耦合因数K制造。LC谐振器能够以简单方式制造。
特别希望的是，谐振器是用薄膜技术工艺构造的。
在基片上用薄膜技术构造谐振器使得有可能获得具有小尺寸的滤波器装置。
特别希望的是，体声波谐振器包括下和上电极的谐振器单元，以及在其之间配置的压电层和在基片与谐振器单元之间配置的反射单元。
这种体声波谐振器能够不用麻烦的光刻工艺制造，因为谐振器的谐振频率是由压电层的层厚度定义的。另外，这种体声波谐振器比诸如单晶谐振器、具有隔膜的谐振器或者具有空气隙的谐振器的其它类型体声波谐振器更硬。
优选实施例中，连接到可调谐电容的谐振器也被连接到另外的电容器。
特别优选地是，在本实施例中，至少一个电容器被串联连接到谐振器，至少一个电容器被并联连接到谐振器。
本实施例为改变滤波器特征提供了特别宽范围的可能性。
本发明还涉及发射机，接收机，移动电话装置和无线数据传输系统，其提供有可调谐滤波器装置，该装置包括基片和其上提供的至少两个相互耦合谐振器的配置，谐振器的至少一个被连接到具有可调谐电容的电容器。
本发明还涉及可调谐体声波谐振器，其包括基片和其上提供的具有上下电极的谐振器单元，以及在电极之间配置的压电层，和配置在基片和谐振器单元之间的反射单元，该谐振器被连接到具有可调谐电容值的电容器。
体声波谐振器的电特性通过谐振器对可调谐电容器的耦合能够被在宽的范围上调节。
现在参考两个附图和四个实施例更详细地解释本发明。
图1以剖面表示被连接到两电容器的可调谐滤波器装置的体声波谐振器；图2表示可调谐滤波器装置实施例的电路示意图；图3是具有根据图2电路配置的可调谐滤波器装置的平面图；和图4表示可调谐滤波器装置的滤波曲线。
图1中，可调谐滤波器装置包括基片1，其包括例如陶瓷材料，具有玻璃平面化层的陶瓷材料，玻璃陶瓷材料，玻璃材料，Si，GaAs，或者蓝宝石。如果硅或者GaAs被用作为基片，则提供例如由SiO2或者玻璃制成的附加钝化层。基片1上，有反射单元2，其是由选自聚合物和多孔物质的声反射物质层形成的。所用声反射物质可以是例如气凝胶、干凝胶、玻璃泡沫、泡沫型粘合剂、泡沫合成树脂、或者低密度合成树脂。所用气凝胶可以是例如由硅胶或者多孔SiO2结构构成的无机气凝胶、或者是诸如例如间苯二酚甲醛气凝胶、三聚氰胺甲醛气凝胶、或者酚甲醛气凝胶的有机气凝胶。所用干凝胶可以是例如诸如高凝聚硅酸的无机干凝胶，或者是诸如胶或琼脂的有机干凝胶。所用的泡沫物质可以是例如化学或物理泡沫聚合物，例如为聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚异氰酸酯、聚异氰尿酸、聚碳化二亚胺、聚甲基丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、丙烯醛基-丁腈-苯乙烯共聚物、聚丙烯、或者聚酯。另外，可以使用诸如为酚甲醛树脂或者呋喃树脂的具有高孔隙率的归于碳酸化作用的泡沫合成树脂。所用低密度合成树脂可以是例如交联聚乙烯醚、交联聚芳基醚、聚四氟乙烯、聚对二甲苯、聚乙氯对二甲苯、聚二氯对二甲苯、聚苯并环丁烷、苯乙烯-丁腈共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯聚合物或者有机硅氧烷聚合物。谐振器单元和电容器单元可以被提供在反射单元2上。谐振器单元包括第一电极5，压电层6和第二电极7。电极5和7最好由低声阻片的良好导电材料制成，并且可以包括例如Ag1-xPtx(0≤x≤1)，层厚为50nm到1μm的Pt，层厚为1到20nm的Ti/层厚为20到600nm的Pt，层厚为1到20nm的Ti/层厚为20到600nm的Pt/层厚为1到20nm的Ti，层厚为20到600nm的Pt/层厚为1到20nm的Ti，Al，用Cu掺杂的Al，用Si掺杂的Al，用Mg掺杂的Al，W，Ni，Mo，Au，Cu，Ti/Pt/Al，Ti/Ag，Ti/Ag/Ti，Ti/Ag/Ir，Ti/Ir，Ti/Pd，Ti/Ag1-xPtx(0≤x≤1)，Ti/Ag1-xPdx(0≤x≤1)，Ti/Pt1-xAlx(0≤x≤1)，Pt1-xAlx(0≤x≤1)，Ti/Ag/Pt1-xAlx(0≤x≤1)，Ti/Ag/Ru，Ti/Ag/Ir/IrOx(0≤x≤2)，Ti/Ag/Ru/RuOx(0≤x≤2)，Ti/Ag/Ru/RuxPt1-x(0≤x≤1)，Ti/Ag/Ru/RuxPt1-x/RuOy(0≤x≤1，0≤y≤2)，Ti/Ag/Ru/RuOx/RuyPt1-y(0≤x≤2，0≤y≤1)，Ti/Ag/RuxPt1-x(0≤x≤1)，Ti/Ag/PtxAl1-x(0≤x≤1)，PtxAl1-x/Ag/PtyAl1-y(0≤x≤1，0≤y≤1)，Ti/Ag/Pty(RhOx)1-y(0≤x≤2，0≤y≤1)，Ti/Ag/Rh/RhOx(0≤x≤2)，Ti/Ag/PtxPh1-x(0≤x≤1)，Ti/Ag/Pty(RhOx)1-y/PtzRh1-z(0≤x≤2，0≤y≤1，0≤z≤1)，Ti/AgxPt1-x/Ir(0≤x≤1)，Ti/AgxPt1-x/Ir/IrOy(0≤x≤1，0≤y≤2)，Ti/AgxPt1-x/PtyAl1-y(0≤x≤1，0≤y≤1)，Ti/AgxPt1-x/Ru(0≤x≤1)，Ti≤AgxPt1-x/Ru/RuOy(0≤x≤1，0≤y≤2)，Ti/Ag/Cr，Ti/Ag/Ti/ITO，Ti/Ag/Cr/ITO，Ti/Ag/ITO，Ti/Ni/ITO，Ti/Rh，Ti/Ru，Rh，Rh/RhO2，Ti/Ni/Al/ITO，Ti/Ni，Ti/W/Ti，WxTi1-x(0≤x≤1)，WxTi1-x/Al(Cu)(0≤x≤1)，WxTi1-x/Al(Si)(0≤x≤1)，WxTi1-x/Al(0≤x≤1)或者Ti/Cu。压电层6的材料可以选自例如AlN，ZnO，具有和没有La或Mn掺杂剂的PbTi1-xZrxO3(0≤x≤1)，LiNbO3，LiTaO3，PbNb2O6，Pb1-xCaxTiO3(0≤x≤1)，[Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]-[PbTiO3]1-x(0≤x≤1)，BaTiO3，K1-xNaxNbO3(0≤x≤1)，(Ca，Na)NbO3，(Bi，Na)TiO3，(Bi，Na，Pb，Ba)TiO3，Bi7Ti4NbO21，(Ba1-xSrx)2NaNb5O15(0≤x≤1)，(Ba1-xSrx)2KNb5O15(0≤x≤1)，a)Pb(Mg1/2W1/2)O3，b)Pb(Fe1/2Nb1/2)O3，c)Pb(Fe2/3W1/3)O3，d)Pb(Ni1/3Nb2/3)O3，e)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3，f)Pb(Sc1/2Ta1/2)O3，化合物a)到f)与PbTiO3和具有和没有过量铅的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3以及聚1，1-二氟乙烯(PVDF)的组合。
二个电容器CA和CB被提供在谐振器单元附近的反射单元2上。电容器A具有可调谐电容和包括具有电压相关相对介质常数εr的介质材料8。电容器CB不必要具有可调谐电容和包括介质4。
谐振器单元的电极5和7可以被构造成使得它们每一个在相同时间上形成电容器CA和CB之一个的电极。
因此，例如，电极7可以被构造成使得其也形成具有可调谐电容之电容器CA的下电极。介质8被提供在电容器CA的下电极上且上电极9被提供介质8上以便形成电容器CA的上电极9。介质8包括具有电压相关相对介质常数εr的材料，例如为有和没有La、Nb或Mn掺杂剂有和没有过量铅的PbTi1-xZrxO3(0≤x≤1)，有和没有掺杂剂的BaTiO3，有和没有掺杂剂的SrTiO3，有和没有Ca和Pb掺杂剂的Ba1-xSrxTiO3(0≤x≤1)，Ba1-xSrxTiO3(0≤x≤1)+MgO，Ba1-xSrxTiO3-Pb1-yCayTiO3(0≤x≤1，0≤y≤1)，用Bi掺杂的CaTiO3，Srn+1TinO3n+1(1≤n≤5)，Pb1-xCaxTiO3(0≤x≤1)，有和没有所加VOx(1≤x≤2.5)和/或SiO2的Ba1-xSrxTiO3(0≤x≤1)，有和没有掺杂剂的Ba1-xSrxZryTi1-yO3(0≤x≤1，0≤y≤1)，有和没有过量铅的Ba1-xPbxTiO3(0≤x≤1)，Ba1-xCaxTiO3(0≤x≤1)，有和没有掺杂剂的SrZrxTi1-xO3(0≤x≤1)，[PbMg1/3Nb2/3O3]x-[PbTiO3]1-x(0≤x≤1)，(Pb，Ba，Sr)(Mg1/3Nb2/3)xTiy(Zn1/3Nb2/3)1-x-yO3(0≤x≤1，0≤y≤1)，Pb1-xCaxTxO3(0≤x≤1)，有和没有过量的Na+的(Ba1-x+y/8Srx+y/8)2Na1-yNb5O15(0≤x≤1，0≤y≤1)，有和没有过量K+的(Ba1-x+y/8Srx+y/8)2K1-yNb5O15(0≤x≤1，0≤y≤1)，(Ba1-xSrx)2K1-3ySEyNb5O15(0≤x≤1，0≤y≤1，SE＝选自烯土族的离子)，Sr2Ba4Ti2Nb8O30，有和没有VOx(1≤x≤2.5)和/或CuO掺杂剂的BiNbO4，(Bi2-xZnx)(Nb2-yZny)Ox，Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7，a)Pb(Mg1/2W1/2)O3，b)Pb(Fe1/2Nb1/2)O3，c)Pb(Fe2/3W1/3)O3，d)Pb(Ni1/3Nb2/3)O3，e)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3，f)Pb(Sc1/2Ta1/2)O3，化合物a)到f)与PbTiO3和/或有和没有过量铅的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3及Ba1-xZrxTiO3(0≤x≤1)组合。
电容器CA的电极9可以包括例如Ag1-xPtx(0≤x≤1)，具有50nm到1μm层厚的Pt，具有从1到20nm层厚的Ti/具有从20到600nm层厚的Pt，具有从1到20nm层厚的Ti/具有从20到600nm层厚的Pt/具有从1到20nm层厚的Ti，具有20到600nm层厚的Pt/具有从1到20nm层厚的Ti，W，Ni，Mo，Au，Cu，Ti/Pt/Al，Ti/Ag，Ti/Ag/Ti，Ti/Ag/Ir，Ti/Ir，Ti/Pd，Ti/Ag1-xPtx(0≤x≤1)，Ti/Ag1-xPdx(0≤x≤1)，Ti/Pt1-xAlx(0≤x≤1)，Pt1-xAlx(0≤x≤1)，Ti/Ag/Pt1-xAlx(0≤x≤1)，Ti/Ag/Ru，Ti/Ag/Ir/IrOx(0≤x≤2)，Ti/Ag/Ru/RuOx(0≤x≤2)，Ti/Ag/Ru/RuxPt1-x(0≤x≤1)，Ti/Ag/Ru/RuxPt1-x/RuOy(0≤x≤1，0≤y≤2)，Ti/Ag/Ru/RuOx/RuyPt1-y(0≤x≤2，0≤y≤1)，Ti/Ag/RuxPt1-x(0≤x≤1)，Ti/Ag/PtxAl1-x(0≤x≤1)，PtxAl1-x/Ag/PtyAl1-y(0≤x≤1，0≤y≤1)，Ti/Ag/Pty(RhOx)1-y(0≤x≤2，0≤y≤1)，Ti/Ag/Rh/RhOx(0≤x≤2)，Ti/Ag/PtxPh1-x(0≤x≤1)，Ti/Ag/Pty(RhOx)1-y/PtzRh1-z(0≤x≤2，0≤y≤1，0≤z≤1)，Ti/AgxPt1-x/Ir(0≤x≤1)，Ti/AgxPt1-x/Ir/IrOy(0≤x≤1，0≤y≤2)，Ti/AgxPt1-x/PtyAl1-y(0≤x≤1，0≤y≤1)，Ti/AgxPt1-x/Ru(0≤x≤1)，Ti≤AgxPt1-x/Ru/RuOy(0≤x≤1，0≤y≤2)，Ti/Ag/Cr，Ti/Ag/Ti/ITO，Ti/Ag/Cr/ITO，Ti/Ag/ITO，Ti/Ni/ITO，Ti/Rh，Ti/Ru，Rh，Rh/RhO2，Ti/Ni/Al/ITO，Ti/Ni，Ti/W/Ti，WxTi1-x(0≤x≤1)，WxTi1-x/Al(Cu)(0≤x≤1)，WxTi1-x/Al(Si)(0≤x≤1)，WxTi1-x/Al(0≤x≤1)，Al，用Cu掺杂的Al，用Mg掺杂的Al，用Si或者Ti/Cu掺杂的Al。
另一个电容CB由下电极3、介质4、和上电极组成。谐振器单元的下电极5可构成为使得例如其也形成该电容器的上电极。
电容CA的介质4可以包括例如SiO2，Si3N4，Ta2O5SixNyOz(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1)，SiO2/Si3N4/SiO2，Ba1-xSrxTiO3(0≤x≤1)，有和没有Mn掺杂剂的SrTi1-xZrxO3(0≤x≤1)，BaO-Ln2O3-TiO2(Ln＝La，Ce，Nd，Sm或者Eu)，Al2O3，Ba2Ti9O20，有或没有Mn掺杂剂的Ba2Ti9-xZrxO20(0≤x≤1)，BaTi5O11，BaTi4O9，Nb2O5，TiO2，(Ta2O5)x-(Al2O3)1-x(0≤x≤1)，(Ta2O5)x-(TiO2)1-x(0≤x≤1)，(Ta2O5)x-(Nb2O5)1-x(0≤x≤1)，(Ta2O5)x-(SiO2)1-x(0≤x≤1)，(Sr，Ca)(Ti，Zr)O3，BaO-SrO-Nd2O3-Gd2O3-Nb2O3-TiO2，CaSm2Ti5O14，Zr(Ti，Sn)O4，BaO-PbO-CaO-Nd2O3-Pr2O3-Bi2O3-TiO2，Ba(Zr，Zn，Ta)O3，CaTiO3-LaAlO3，(Bi3(Ni2Nb)O9)1-x(Bi2(ZnNb2(1+d)yO3+6y+5yd)x(0≤x≤1，0.5≤y≤1.5，-0.05≤d≤0.05)，有和没有VOx(0≤x≤2.5)掺杂剂的BiNbO4，Ba(Zr，Ta)O3，(Bi2-xZnx)(Zn2-yNby)O7(0≤x≤1，0≤y≤1)或者Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7。下电极3可以包括例如Ag1-xPtx(0≤x≤1)，从50nm到1μm层厚的Pt，从1到20nm层厚的Ti/从20到600nm层厚的Pt，从1到20nm层厚的Ti/从20到600nm层厚的Pt/从1到20nm层厚的Ti，从20到600nm层厚的Pt/从1到20nm层厚的Ti，W，Ni，Mo，Au，Cu，Ti/Pt/Al，Ti/Ag，Ti/Ag/Ti，Ti/Ag/Ir，Ti/Ir，Ti/Pd，Ti/Ag1-xPtx(0≤x≤1)，Ti/Ag1-xPdx(0≤x≤1)，Ti/Pt1-xAlx(0≤x≤1)，Pt1-xAlx(0≤x≤1)，Ti/Ag/Pt1-xAlx(0≤x≤1)，Ti/Ag/Ru，Ti/Ag/Ir/IrOx(0≤x≤2)，Ti/Ag/Ru/RuOx(0≤x≤2)，Ti/Ag/Ru/RuxPt1-x(0≤x≤1)，Ti/Ag/Ru/RuxPt1-x/RuOy(0≤x≤1，0≤y≤2)，Ti/Ag/Ru/RuOx/RuyPt1-y(0≤x≤2，0≤y≤1)，Ti/Ag/RuxPt1-x(0≤x≤1)，Ti/Ag/PtxAl1-x(0≤x≤1)，PtxAl1-x/Ag/PtyAl1-y(0≤x≤1，0≤y≤1)，Ti/Ag/Pty(RhOx)1-y(0≤x≤2，0≤y≤1)，Ti/Ag/Rh/RhOx(0≤x≤2)，Ti/Ag/PtxPh1-x(0≤x≤1)，Ti/Ag/Pty(RhOx)1-y/PtzRh1-z(0≤x≤2，0≤y≤1，0≤z≤1)，Ti/AgxPt1-x/Ir(0≤x≤1)，Ti/AgxPt1-x/Ir/IrOy(0≤x≤1，0≤y≤2)，Ti/AgxPt1-x/PtyAl1-y(0≤x≤1，0≤y≤1)，Ti/AgxPt1-x/Ru(0≤x≤1)，Ti≤AgxPt1-x/Ru/RuOy(0≤x≤1，0≤y≤2)，Ti/Ag/Cr，Ti/Ag/Ti/ITO，Ti/Ag/Cr/ITO，Ti/Ag/ITO，Ti/Ni/ITO，Ti/Rh，Ti/Ru，Rh，Rh/RhO2，Ti/Ni/Al/ITO，Ti/Ni，Ti/W/Ti，WxTi1-x(0≤x≤1)，WxTi1-x/Al(Cu)(0≤x≤1)，WxTi1-x/Al(Si)(0≤x≤1)，WxTi1-x/Al(0≤x≤1)，Al，用Cu掺杂的Al，掺有Si的Al，掺有Mg或者Ti/Cu的Al。
另外，电容器CA的下电极和电容器CB的上电极可以通过沉积电分离导电层形成。
有机或者无机材料的保护层10，或者这些材料的组合可以被提供在整个滤波器装置上。所用有机材料例如可以是聚苯并环丁烷，或者聚酰亚胺，和无机材料例如可以是Si3N4，SiO2，或者SixOyNz(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1)。
利用刻蚀可以将接触孔开到通过保护层10的电极3，5，7和9。Cr/Cu或者Cr/Cu/Ni/Au的冲击端接触可以在接触孔中生长。对滤波器输入、对滤波器输出和对地的接触可以通过这些冲击端接触进行。另外，1到100V范围的DC电压可以施加于电容器CA的两个电极7，9，其与介质8的层原相关。
谐振器单元和电容器能够通过谐振器单元的压电层6中的电容器CA和CB的介质层4和8中的通路被互相电连接。
另外，反射单元可以包括交替中的几个高和低声阻层，每个都具有1/4谐振波长λ的层。低声阻材料例如可以是有机或无机的气凝胶，有机或无机干凝胶，玻璃泡沫，泡沫类型的粘合剂，泡沫合成树脂，低密度合成树脂或者SiO2。高声阻材料例如可以是HfO2，Mo，Au，Ni，Cu，W，Ti/W/Ti，WxTi1-x(0≤x≤1)，金刚石，Ta2O5，AlN，Pt，Ti/Pt，或者诸如高密度聚乙烯(HDPE)。谐振器的低电极5在同时是反射单元2的λ/4层的上层也是可能的。
在本发明另一实施例中，第二反射单元可以被提供在块声波谐振器的上电极7上。
另一替换是提供在反射单元2和基片1之间的附加粘合剂层，例如其由丙烯酸酯胶或者环氧胶制成。丙烯酸酯胶例如可以包括在固化工艺中聚合的丙烯醛基或者甲基丙烯醛基单体。
此外，具有在30在300nm之间层厚的SiO2层可以被提供在由多孔SiO2制成的反射单元2的上或下，或者上和下部。这些SiO2层、反射单元2和第2反射单元可以被提供在谐振器单元区域中的基片1的整个区域或者仅仅部分区域上。
另外，整个滤波器装置可以提供有至少第一和第二电流源接触。电流源接触例如可以是Cr/Cu，Ni/Sn，或者Cr/Cu，Cu/Ni/Sn，或者Cr/Ni，Pb/Sn，或者Cr/Cu，Ni/Au电镀SMD端接触，或者Cr/Cu或者Cr/Cu/Ni/Au冲击端接触，或者为接触填充(contact pad)。
如果需要，诸如单晶谐振器、具有隔膜的谐振器、或者具有空气隙的块声波谐振器的替换类型可以被应用在可调谐滤波器装置中，或者具有电极3，5和压电层4的对应适应设计的表面声波谐振器。还可能使用由线圈和电容器制成的LC谐振器。
结构和集成的替换实施例对本领域技术人员是公知的。因此，例如，可调谐滤波器装置可以包括超过二个谐振器。在可调谐滤波器中二个或多个谐振器被连接到具有可调电容值的一个电容器也是可能的。如果谐振器被连接到几个电容器，则后者可以被连接到在各种电路装置中的谐振器。
图2表示可调谐滤波器装置的电路示意图。从本发明多个可能实施例中代表仅仅一个的该滤波器装置包括被连接在滤波器输入11和滤波器输出12之间的串联谐振器R1和并联谐振器R2。电容器C1被并联连接到谐振器R1，同时另一电容器C2被串联连接在谐振器R1的下游。电容器C3与并联谐振器R2被下游串联连接，以及电容器C4被并联连接到谐振器R2。串联电容器C4的第二端子连接到地。电容器C1和C3具有可调电容值。
图3是具有根据图2电路的滤波器装置的示意平面图，以及电极3，5，7和9，介质4和8，和压电层6的可能设计。
图4表示图2可调谐滤波器装置的滤波曲线。曲线13在这里表示滤波器装置的滤波特性，其没有DC电压施加于电容器C1和C3的电极。曲线14表示当5V DC电压施加于电容器C1和C3时的变化滤波器特性。
下面更详细地解释本发明的实施例，其表示本发明如何在实际中实现的例子。
SiO2保护层10被提供在整个滤波器装置上。接触孔被刻蚀通过保护层10到达电极3，5，7和9。Cr/Cu/Ni/Au冲击端接触在接触孔中长出。
对谐振器R1区域中的电极5的冲击端接触用作为对滤波器装置滤波输入11的接触，对谐振器R2区域中的电极3的冲击端接触用作为对滤波器装置滤波输出12的接触。另外，对电容器C3区域中的电极9的冲击端接触被连接到地。
电容器C1，C2，C3和C4和谐振器R1和R2通过压电层6、介质8和介质4中的适当通路被电相互连接。电容器C1被并联连接到谐振器R1，而电容器C2被串联连接到谐振器R1的下游。电容器C3被串联连接到谐振器R2的下游，电容器C4被并联连接到谐振器R2。
两个谐振器R1和R2被相互调谐使得谐振器R1的谐振频率对应于谐振器R2的抗谐振频率。滤波器装置的滤波特性通过将DC电压加到电容器C1和C3能够被改变，因为介质8材料的相对介质常数εr被由此改变。施加几伏DC电压能够将电容器C1和C3的电容值减小达到10倍。结果，谐振器R1和R2的谐振频率和抗谐振频率被偏移，并且滤波器装置的滤波曲线被偏离几个百分数。DC电压通过冲击端接触被施加到电容器C1和C3的电极7和9上。
图4表示这种偏移的例子。串联谐振器R1具有1CHz的谐振频率，并联谐振器R2具有0.95035GHz的谐振频率。没有被施加到电容器C1和C3之DC电压的四个电容器具有下述电容值C1＝2pF，C2＝100pF，C3＝100pF，和C4＝10pF。该滤波器装置的滤波特性示于曲线13。在已经施加20V DC电压之后，C1和C3电容值被减小10倍，滤波器带宽被移到较高频率。曲线14对应于该新滤波器特性。
所得滤波器装置被用于移动电话，其作为其滤波带能够被改变的可调谐带通滤波器。
SiO2保护层10被提供在整个滤波器装置上。接触孔被刻蚀通过保护层10到达电极3，5，7和9。Cr/Cu/Ni/Au冲击端接触在接触孔中生长出。
对谐振器R1区域中的电极5的冲击端接触用作为对滤波器装置滤波输入11的接触，对电容器R2区域中的电极3的冲击端接触用作为对滤波器装置滤波输出12的接触。另外，对电极9的冲击端接触被连接到电容器C3区域中的地。
电容器C1，C2，C3和C4和谐振器R1和R2通过压电层6、介质8和介质4中的适当通路被相互电连接。电容器C1被并联连接到谐振器R1，而电容器C2被串联连接到谐振器R1的下游。电容器C3被串联连接到谐振器R2的下游，电容器C4被并联连接到谐振器R2。
两个谐振器R1和R2被相互调谐使得谐振器R1的谐振频率对应于谐振器R2的抗谐振频率。滤波器装置的滤波特性能够通过将DC电压加到电容器C1和C3被改变，因为介质8材料的相对介质常数εr被由此改变，施加几个伏特的DC电压能够将电容器C1和C3的电容值减小到10倍。结果，谐振器R1和R2的谐振频率和抗谐振频率被偏移，滤波器装置的滤波曲线被偏离几个百分数。DC电压通过冲击端接触被施加到电容器C1和C3的电极7和9。
所得滤波器装置被用于移动电话，作为其滤波带能够被改变的可调谐带通滤波器。
Si3N4保护层10被提供在整个滤波器装置上。接触孔被刻蚀通过保护层10到达电极3，5，7和9。Cr/Cu/Ni/Au冲击端接触在接触孔中长出。
对谐振器R1区域中电极5的冲击端接触用作为对滤波器装置滤波输入11的接触，对电容器R2区域中电极3的冲击端接触用作为对滤波器装置滤波输出12的接触。另外，对电极9的冲击端接触被连接到电容器C3区域中的地。
电极C1，C2，C3和C4和谐振器R1和R2通过压电层6、介质8和电容器C4介质4中适当通路被相互电连接。电容器C1被并联连接到谐振器R1，电容器C2被串联连接到谐振器R1的下游。电容器C3被串联连接R2的下游，电容器C4被并联连接到谐振器R2。
两谐振器R1和R2被相互调谐使得谐振器R1的谐振频率对应于谐振器R2和抗谐振频率。滤波器装置的滤波特性能够通过将DC电压加到电容器C1和C3被改变，因为介质8材料的相对介质常数εr被由此改变。施加几伏DC电压能够将电容器C1和C3的电容值减小到10倍。结果，谐振器R1和R2的谐振频率和抗谐振频率被偏移，滤波器装置的滤波曲线被偏离几个百分点。DC电压通过冲击端接触被加到电容器C1和C3的电极7和9。
所得滤波器装置被用于移动电话，作为其滤波带能够被改变的可调谐带通滤波器。
Si3N4保护层10被提供在整个滤波器装置上。接触孔被刻蚀通过保护层10到达电极3，5，7和9。Cr/Cu/Ni/Au冲击端接触在接触孔中长出。
对谐振器R1区域中电极5的冲击端接触用作为对滤波器装置滤波输入11的接触，对电容器R2区域中电极3的冲击端接触用作为对滤波器装置滤波输出12的接触。另外，对电极9的冲击端接触被连接到电容器C3区域中的地。
电极C1，C2，C3和C4和谐振器R1和R2通过压电层6、介质8和介质4中的合适通路被相互电连接。电容器C1被并联连接到谐振器R1，电容器C2被串联连接到谐振器R1的下游。电容器C3被串联连接谐振器R2的下游，电容器C4被并联连接到谐振器R2。
两谐振器R1和R2被相互调谐使得谐振器R1的谐振频率对应于谐振器R2和抗谐振频率。滤波器装置的滤波特性能够通过将DC电压加到电容器C1和C3被改变，因为介质8材料的相对介质常数εr被由此改变。施加几伏DC电压能够将电容器C1和C3的电容值减小到10倍。结果，谐振器R1和R2的谐振频率和抗谐振频率被偏移，滤波器装置的滤波特性被偏离几个百分点。DC电压通过冲击端接触被加到电容器C1和C3的电极7和9。
所得滤波器装置被用于移动电话，作为其滤波带能够被改变的可调谐带通滤波器。
Si3N4保护层10被提供在整个滤波器装置上。接触孔被刻蚀通过保护层10到达电极3，5，7和9。Cr/Cu/Ni/Au冲击端接触在接触孔中长出。
对谐振器R1区域中电极5的冲击端接触用作为对滤波器装置滤波输入11的接触，对电容器R2区域中电极3的冲击端接触用作为对滤波器装置滤波输出12的接触。另外，对电极9的冲击端接触被连接到电容器C3区域中的地。
电容器C1，C2，C3和C4和谐振器R1和R2通过压电层6、介质8和介质4中的合适通路被相互电连接。电容器C1被并联连接到谐振器R1，电容器C2被串联连接到谐振器R1的下游。电容器C3被串联连接谐振器R2的下游，电容器C4被并联连接到谐振器R2。
二个谐振器R1和R2被相互调谐使得谐振器R1的谐振频率对应于谐振器R2的抗谐振频率。滤波器装置的滤波特性能够通过将DC电压施加到电容器C1和C3被改变，因为介质8材料的相对介质常数εr被由此改变。施加几伏DC电压能够将电容器C1和C3的电容值减小到10倍。结果，谐振器R1和R2的谐振频率和抗谐振频率被偏移，滤波器装置的滤波曲线被偏离几个百分点。DC电压通过冲击端接触被加到电容器C1和C3的电极7和9。
所得滤波器装置被用在移动电话，作为其滤波带能够被改变的可调谐带通滤波器。
Si3N4保护层10被提供在整个滤波器装置上。接触孔被刻蚀通过保护层10到达电极3，5，7和9。Cr/Cu/Ni/Au的冲击端接触在接触孔中长出。
对谐振器R1区域中电极5的冲击端接触用作为对滤波器装置滤波输入11的接触，对电容器R2区域中电极3的冲击端接触用作为对滤波器装置滤波输出12的接触。另外，对电极9的冲击端接触被连接到电容器C3区域中的地。
电极C1，C2，C3和C4和谐振器R1和R2通过压电层6、介质8和介质4中的合适通路被相互电连接。电容器C1并联连接到谐振器R1，电容器C2被串联连接谐振器R1的下游。电容器C3被串联连接谐振器R2的下游，电容器C4被并联连接到谐振器R2。
两个谐振器R1和R2被相互调谐使得谐振器R1的谐振频率对应于谐振器R2和抗谐振频率。滤波器装置的滤波特性通过将DC电压施加到电容器C1和C3能够被改变，因为介质8材料的相对介质常数εr被由此改变。施加几伏DC电压能够将电容器C1和C3的电容值减小到10倍。结果，谐振器R1和R2的谐振频率和抗谐振频率被偏移，滤波器装置的滤波曲线被偏离几个百分点。DC电压通过冲击端接触被加到电容器C1和C3的电极7和9。
所得滤波器装置被用于移动电话，作为其滤波带能够被改变的可调谐带通滤波器。
权利要求
1.一种可调谐滤波器装置，其包括基片(1)和其上提供的至少两个相互耦合的谐振器的装置，该谐振器的至少一个被连接到带有可变电容的电容器
2.权利要求1的可调谐滤波器装置，特征在于电容器包括介质(8)，其由具有电压相关相对介质常数εr的材料制成。
3.权利要求2的可调谐滤波器装置，特征在于具有电压相关相对介质常数εr的材料是选自由下述材料构成的类有和没有La、Nb或者Mn掺杂剂有和没有过量铅的PbTi1-xZrxO3(0≤x≤1)，有和没有掺杂剂的BaTiO3，有和没有掺杂剂的SrTiO3，有和没有Ca和Pb掺杂剂的Ba1-xSrxTiO3(0≤x≤1)，Ba1-xSrxTiO3(0≤x≤1)+MgO，Ba1-xSrxTiO3-Pb1-yCayTiO3(0≤x≤1，0≤y≤1)，用Bi掺杂的CaTiO3，Srn+1TinO3n+1(1≤n≤5)，Pb1-xCaxTiO3(0≤x≤1)，有和没有所加VOx(1≤x≤2.5)和/或者SiO2的Ba1-xSrxTiO3(0≤x≤1)，有和没有掺杂剂的Ba1-xSrxZryTi1-yO3(0≤x≤1，0≤y≤1)，有和没有过量铅的Ba1-xPbxTiO3(0≤x≤1)，Ba1-xCaxTiO3(0≤x≤1)，有和没有掺杂剂的SrZrxTi1-xO3(0≤x≤1)，[PbMg1/3Nb2/3O3]x-[PbTiO3]1-x(0≤x≤1)，(Pb，Ba，Sr)(Mg1/3Nb2/3)xTiy(Zn1/3Nb2/3)1-x-yO3(0≤x≤1，0≤y≤1)，Pb1-xCaxTiO3(0≤x≤1)，有和没有过量Na+的(Ba1-x+y/8Srx+y/8)2Na1-yNb5O15(0≤x≤1，0≤y≤1)，有和没有过量K+的(Ba1-x+y/8Srx+y/8)2K1-yNb5O15(0≤x≤1，0≤y≤1)，(Ba1-xSrx)2K1-3ySEyNb5O15(0≤x≤1，0≤y≤1，SE＝来自烯土族的离子)，Sr2Ba4Ti2Nb8O30，有和没有VOx(1≤x≤2.5)和/或CuO掺杂剂的BiNbO4，(Bi2-xZnx)(Nb2-yZny)Ox，Bi2(Zn1/3Nb2/3)2O7，a)Pb(Mg1/2W1/2)O3，b)Pb(Fe1/2Nb1/2)O3，c)Pb(Fe2/3W1/3)O3，d)Pb(Ni1/3Nb2/3)O3，e)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3，f)Pb(Sc1/2Ta1/2)O3，化合物a)到f)与PbTiO3和/或有和没有过量铅的Pb(Mg1/3Nb2/3)O3以及Ba1-xZrxTiO3(0≤x≤1)的组合。
4.权利要求1的可调谐滤波器装置，特征在于谐振器选自块声波谐振器，表面声波谐振器和LC谐振器。
5.权利要求4的可调谐滤波器装置，特征在于谐振器以薄膜技术工艺构造。
6.权利要求4的可调谐滤波器装置，特征在于块声波谐振器包括上和下电极(5，7)的谐振器单元以及配置其间的压电层(6)和配置在基片(1)和谐振器单元之间的反射单元(2)。
7.权利要求1的可调谐滤波器装置，特别在于连接到可调电容之电容器的谐振器也被连接到另一电容器。
8.权利要求7的可调谐滤波器装置，特征在于至少一个电容器串联连接到和至少一个电容器并联连接到谐振器。
9.一种移动电话装置，安装有可调谐滤波器装置，其包括基片和其上提供有至少两个相互耦合谐振器的装置，至少一个调谐器被连接到具有可调电容的电容器。
10.一种发射机，安装有可调谐滤波器装置，其包括基片和其上提供有至少两个相互耦合谐振器的装置，至少一个调谐器被连接到具有可调电容的电容器。
11.一种接收机，安装有可调谐滤波器装置，其包括基片和其上提供有至少两个相互耦合谐振器的装置，至少一个调谐器被连接到具有可调电容的电容器。
12.一种无线数据传输系统，安装有可调谐滤波器装置，其包括基片和其上提供有至少两个相互耦合谐振器的装置，至少一个调谐器被连接到具有可调电容的电容器。
13.一种可调谐块声波谐振器，其包括基片和其上提供有下和上电极的谐振器单元以及在其间配置的压电层，配置在基片和谐振器单元之间的反射单元，该谐振器被连接到具有可调电容值的电容器。
全文摘要
本发明描述可调谐滤波器装置,其具有相互耦合的并且至少一个被连接到具有可调电容之电容器的至少两个谐振器。谐振器的电特性并因此为整个滤波器特性能够通过电容器电容的改变而被改变。而且,包括这种滤波器装置的发射机、接收机、移动电话装置、和无线数据传输系统被公开了,与可调谐块声波调谐器一样。
文档编号H03H9/05GK1383609SQ01801590
公开日2002年12月4日 申请日期2001年4月4日 优先权日2000年4月6日
发明者M·K·克里, R·F·米索姆, H·P·勒尔, R·基维特, U·马肯斯, M·H·W·M·范德登, W·G·赫曼恩, O·温尼克 申请人:皇家菲利浦电子有限公司