一种带通滤波器及双工器的制作方法

本发明涉及半导体及微机电系统领域，特别是涉及一种带通滤波器及双工器。

背景技术：

随着无线通信系统的快速发展，对射频前段的性能需求越来越严苛。并且无线通信系统朝着多功能、多频段、多协议的方向发展，这对无限通讯设备中的射频前端提出了更高的挑战。作为射频前段非常重要的模块，滤波器的性能对射频前端性能起着决定性的作用。因此对滤波器性能的持续的改善有着非常迫切的需求。

现有技术的lc带通滤波器通常包括在串联通路上的lc串联谐振网络和并联通路上的两个并联谐振网络。其中，串联谐振网络可以替换成并联谐振网络甚至单独的l或者c，并联谐振网络也可以替换成串联谐振网络或者单独的l或者c。现有的lc带通滤波器可以采用fbar来替换其中的电容器来改善滚降，但是fbar的频率调节范围相对较小，对于宽带滤波器在同一颗die上无法实现这么宽的频率间隔，因此需要两个die，一颗频率设置在3.3ghz左右，一颗设置在3.9ghz。由此带来了成本较高及难以实现的技术问题。

因此，如何通过lwr谐振器改善带通滤波器、双工器的滚降及增大滤波器频率调节范围是本领域技术人员目前亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种带通滤波器及双工器，通过改变带通滤波器的结构改善带通滤波器、双工器的滚降及增大滤波器频率调节范围。

第一方面，提供一种带通滤波器，带通滤波器在输入端子和输出端子之间，包括：

两组并联谐振器及连接在两组并联谐振器之间的串联谐振器，

其中，所述并联谐振器与串联谐振器中至少一组谐振器由兰姆波谐振器与电感器连接而成，另外两组谐振器由薄膜体声波谐振器(fbar)或电容器中的一种与电感器连接而成。

优选地，所述至少一组并联谐振器由电感器与兰姆波谐振器并联连接而成。

优选地，所述两组并联谐振器均由电感器与兰姆波谐振器并联连接而成，所述并联谐振器中的电感器、兰姆波谐振器均与接地端连接。

更优选地，所述两组并联谐振器均由电感器与兰姆波谐振器并联连接而成，所述串联谐振器由电感器与电容器串联连接而成。

更优选地，所述两组并联谐振器均由电感器与兰姆波谐振器并联连接而成，所述串联谐振器由电感器与兰姆波谐振器串联连接而成。

优选地，所述两组并联谐振器一组由电感器与兰姆波谐振器并联连接而成，一组由电感器与电容器并联连接而成，所述并联谐振器中的电感器、兰姆波谐振器均与接地端连接。

更优选地，所述两组并联谐振器一组由电感器与兰姆波谐振器并联连接而成，一组由电感器与电容器并联连接而成，所述串联谐振器由电感器与电容器串联连接而成。

更优选地，所述两组并联谐振器一组由电感器与兰姆波谐振器并联连接而成，一组由电感器与电容器并联连接而成，所述串联谐振器由电感器与兰姆波谐振器串联连接而成。

优选地，所述串联谐振器由电感器与兰姆波谐振器串联连接而成，所述两组并联谐振器均由电感器与电容器并联连接而成，所述并联谐振器中的电感器、电容器均与接地端连接。

第二方面，提供一种双工器，包括：

发射滤波器，所述发射滤波器连接在发射端与天线端之间并且包括以梯形形式连接的串联谐振器和并联谐振器；以及

接收滤波器，所述接收滤波器连接在接收端与所述天线端之间并且包括以梯形形式连接的串联谐振器和并联谐振器，

其中，所述发射滤波器、接收滤波器为上述带通滤波器。

本发明相对现有技术的有益效果：

本发明在带通滤波器和双工器的设计中引入了lwr兰姆波谐振器，将带通滤波器的特定位置的电容器替换为lwr，lwr一方面通过将频率设置在滤波器通带两侧可以有效的改善滚降，另一方面lwr可以通过器件各层的物理厚度以及表面图形的间距来调节频率，频率调节范围比较宽，对于高带宽尤其是lc滤波器组成的超宽带的滤波器，频率实现较宽的情况下可以保证使用同一颗die就可以实现两侧的滚降改善，相比之前通过其他类型体声波谐振器如fbar实现高滚降，由于其频率范围较宽，同一颗die难以实现，因此本发明在改善滚降及增大滤波器频率调节范围方面有其明显的优势。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是现有技术带通滤波器的电路结构图。

图2是现有技术带通滤波器的仿真曲线。

图3是本申请第一实施例的带通滤波器的电路结构图。

图4是本申请第一实施例的带通滤波器的仿真曲线。

图5是本申请第二实施例的带通滤波器的电路结构图。

图6是本申请第三实施例的带通滤波器的电路结构图。

图7是本申请第四实施例的带通滤波器的电路结构图。

图8是本申请第五实施例的带通滤波器的电路结构图。

图9是本申请第六实施例的带通滤波器的电路结构图。

图10是本申请第七实施例的带通滤波器的电路结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

现有的带通滤波器如图1所示，该带通滤波器在输入端子p1和输出端子p2之间，包括由电感器l1和电容器c1并联连接而成的lc并联谐振器10，及由电感器l2和电容器c2并联连接而成的lc并联谐振器20，而且在lc并联谐振器10与lc并联谐振器20之间，串联连接有由电感器l3和电容器c3串联连接而成的lc串联谐振器30。

图2示出了现有的带通滤波器仿真结果。由图2可知，现有技术的lc带通滤波器频率调节范围比较窄，在3.2ghz和3.9ghz这么宽的频段范围内，无法在同一颗芯片上就能实现两个频点改善滚降。

实施例1

图3示出了本申请第一实施例的带通滤波器的一种电路结构图。如图3所示，一种带通滤波器，带通滤波器在输入端子p1和输出端子p2之间，包括：

由电感器l1和兰姆波谐振器lwr1并联连接而成的并联谐振器10，及由电感器l2和兰姆波谐振器lwr2并联连接而成的并联谐振器20，在并联谐振器10与并联谐振器20之间，串联连接有由电感器l3和电容器c3串联连接而成的lc串联谐振器30，

其中，所述电感器l1、电感器l2、兰姆波谐振器lwr1及兰姆波谐振器lwr2均与接地端连接，所述并联谐振器10与输入端子p1连接，所述并联谐振器20与输出端子p2连接。

图4示出了现有的带通滤波器仿真结果。由图4可知，本发明的实施例1的带通滤波器在3.32ghz和3.86ghz附近的滚降明显改善，在3.2ghz和3.9ghz这么宽的频段范围内在同一颗芯片上就能实现双侧滚降改善。

实施例2

图5示出了本申请第二实施例的带通滤波器的电路结构图。如图5所示，一种带通滤波器，带通滤波器在输入端子p1和输出端子p2之间，包括：

由电感器l1和兰姆波谐振器lwr1并联连接而成的并联谐振器10，及由电感器l2和兰姆波谐振器lwr2并联连接而成的并联谐振器20，在并联谐振器10与并联谐振器20之间，串联连接有由电感器l3和兰姆波谐振器lwr3串联连接而成的串联谐振器30，

其中，所述电感器l1、电感器l2、兰姆波谐振器lwr1及兰姆波谐振器lwr2均与接地端连接，所述并联谐振器10与输入端子p1连接，所述并联谐振器20与输出端子p2连接。

实施例3

图6示出了本申请第三实施例的带通滤波器的电路结构图。如图6所示，一种带通滤波器，带通滤波器在输入端子p1和输出端子p2之间，包括：

由电感器l1和兰姆波谐振器lwr1并联连接而成的并联谐振器10，及由电感器l2和电容器c2并联连接而成的并联谐振器20，在并联谐振器10与并联谐振器20之间，串联连接有由电感器l3和电容器c3串联连接而成的lc串联谐振器30，

其中，所述电感器l1、电感器l2、兰姆波谐振器lwr1及电容器c1均与接地端连接，所述并联谐振器10与输入端子p1连接，所述并联谐振器20与输出端子p2连接。

实施例4

图7示出了本申请第四实施例的带通滤波器的电路结构图。如图7所示，一种带通滤波器，带通滤波器在输入端子p1和输出端子p2之间，包括：

由电感器l1和电容器c1并联连接而成的并联谐振器10，及由电感器l2和兰姆波谐振器lwr2并联连接而成的并联谐振器20，在并联谐振器10与并联谐振器20之间，串联连接有由电感器l3和电容器c3串联连接而成的串联谐振器30，

其中，所述电感器l1、电感器l2、电容器c1及兰姆波谐振器lwr2均与接地端连接，所述并联谐振器10与输入端子p1连接，所述并联谐振器20与输出端子p2连接。

实施例5

图8示出了本申请第五实施例的带通滤波器的电路结构图。如图8所示，一种带通滤波器，带通滤波器在输入端子p1和输出端子p2之间，包括：

由电感器l1和兰姆波谐振器lwr1并联连接而成的并联谐振器10，及由电感器l2和电容器c2并联连接而成的并联谐振器20，在并联谐振器10与并联谐振器20之间，串联连接有由电感器l3和兰姆波谐振器lwr3串联连接而成的串联谐振器30，

其中，所述电感器l1、电感器l2、兰姆波谐振器lwr1及电容器c2均与接地端连接，所述并联谐振器10与输入端子p1连接，所述并联谐振器20与输出端子p2连接。

实施例6

图9示出了本申请第六实施例的带通滤波器的电路结构图。如图9所示，一种带通滤波器，带通滤波器在输入端子p1和输出端子p2之间，包括：

由电感器l1和电容器c1并联连接而成的并联谐振器10，及由电感器l2和兰姆波谐振器lwr2并联连接而成的并联谐振器20，在并联谐振器10与并联谐振器20之间，串联连接有由电感器l3和兰姆波谐振器lwr3串联连接而成的串联谐振器30，

其中，所述电感器l1、电感器l2、电容器c1及兰姆波谐振器lwr2均与接地端连接，所述并联谐振器10与输入端子p1连接，所述并联谐振器20与输出端子p2连接。

实施例7

图10示出了本申请第七实施例的带通滤波器的电路结构图。如图10所示，一种带通滤波器，带通滤波器在输入端子p1和输出端子p2之间，包括：

由电感器l1和电容器c1并联连接而成的并联谐振器10，及由电感器l2和电容器c2并联连接而成的并联谐振器20，在并联谐振器10与并联谐振器20之间，串联连接有由电感器l3和兰姆波谐振器lwr3串联连接而成的串联谐振器30，

其中，所述电感器l1、电感器l2、电容器c1及电容器c2均与接地端连接，所述并联谐振器10与输入端子p1连接，所述并联谐振器20与输出端子p2连接。

需要说明的是，上述实施例中的电容器可全部或部分由薄膜体声波谐振器(fbar)替换。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。