CN102598507B - 弹性波滤波装置和使用该弹性波滤波装置的天线双工器 - Google Patents
弹性波滤波装置和使用该弹性波滤波装置的天线双工器 Download PDFInfo
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Abstract
弹性波滤波装置具备：在压电基板上形成的纵耦合谐振器型弹性波滤波器；和与纵耦合谐振器型弹性波滤波器连接的梯型弹性波滤波器。纵耦合谐振器型弹性波滤波器具有输入IDT和输出IDT。梯型弹性波滤波器具有串联臂谐振器和并联臂谐振器。与并联臂谐振器连接的第1接地电极、和与输入IDT或输出IDT的至少一方连接的第2接地电极被电分离。
Description
技术领域
本发明主要涉及在移动体通信设备中使用的弹性波滤波装置和使用该弹性波滤波装置的天线双工器。
背景技术
近年来，在便携式电话机的天线电路中，利用弹性波滤波装置来将发送波和接收波分离的天线双工器被广泛使用。图11是现有的弹性波滤波装置的电路图。弹性波滤波装置具有由陶瓷基板构成的面板部1、和在面板部1上安装的芯片部2。面板部1具有公共端子3、发送侧端子4、接收侧端子5、接地电极6、和连接这些端子的布线。芯片部2由单晶压电基板构成，在表面形成有构成发送侧滤波器的第1梯型弹性波滤波器7、构成接收侧滤波器的第2梯型弹性波滤波器8、和纵耦合谐振器型弹性波滤波器9。第1梯型弹性波滤波器7、第2梯型弹性波滤波器8、纵耦合谐振器型弹性波滤波器9使用了弹性波元件(未图示)。
第1梯型弹性波滤波器7具有串联臂谐振器10和并联臂谐振器11。第1梯型弹性波滤波器7的一端与公共端子3连接，另一端与发送侧端子4连接。并联臂谐振器11的接地侧布线与接地电极6连接。
第2梯型弹性波滤波器8和纵耦合谐振器型弹性波滤波器9串联连接于公共端子3和接收侧端子5之间。第2梯型弹性波滤波器8具有串联臂谐振器12和并联臂谐振器13，并联臂谐振器13的接地侧布线与接地电极6连接。纵耦合谐振器型弹性波滤波器9在反射器14之间具有输入IDT(Inter Digital Transducer：叉指换能器)15和输出IDT16。输入IDT15和输出IDT16的一端与信号布线连接，另一端与接地电极6连接。
上述弹性波滤波装置，在移动体通信设备中作为以从800MHz附近到2GHz附近的频率为通频带中心频率的高频滤波器来使用。作为在此情况下的重要的要求特性之一，可以列举无用信号的减少，寻求通频带外的频率的衰减量的提高。
但是，在即使通过IDT的电极指图案的最佳化而将弹性波元件自身的频带外的衰减量提高，将该弹性波元件收纳在封装体(未图示)内从而作为完成品的弹性波滤波装置中，存在频带外衰减量发生劣化的情况。作为其理由，可以列举封装体内的电极布线形状、将封装体和弹性波元件电连接的导电部件的电阻的存在等。此外，可以列举寄生电感以及浮动电容的存在、在输入IDT15与输出IDT16之间、输入IDT15或输出IDT16与接地电极6之间发生电磁耦合等、产生各种寄生分量的情况。因此，将弹性波元件搭载于封装体后的弹性波滤波装置的高频特性，多低于由弹性波元件单体能够实现的水平。此外，还存在如下情况：从第1梯型弹性波滤波器7的并联臂谐振器11落到接地电极6的频带外的噪声分量，从接地电极6经由纵耦合谐振器型弹性波滤波器9的输入IDT15或输出IDT16而流入信号布线，衰减特性降低。
另外，作为与本申请的发明相关的在先技术文献信息，例如，已知专利文献1。
(在先技术文献)
(专利文献)
专利文献1：JP特开平7-131290号公报
发明内容
本发明的弹性波滤波装置具有：形成于压电基板上的纵耦合谐振器型弹性波滤波器；和形成于该压电基板上，与纵耦合谐振器型弹性波滤波器连接的梯型弹性波滤波器。纵耦合谐振器型弹性波滤波器具有输入IDT和输出IDT，梯型弹性波滤波器具有串联臂谐振器和并联臂谐振器。与并联臂谐振器连接的第1接地电极、和与输入IDT或输出IDT的至少一方连接的第2接地电极被电分离。
根据该构成，能够抑制经由接地电极的噪声分量的影响，能够得到良好的滤波器特性。
此外，本发明的天线双工器，将本发明的弹性波滤波装置作为发送滤波器和接收滤波器来使用，并共用了天线端子。根据该构成，能够提高绝缘特性。
附图说明
图1是本发明的实施方式1中的弹性波滤波装置的电路图。
图2A是本发明的实施方式1中的弹性波滤波装置的接收侧滤波器的通过特性图。
图2B是表示本发明的实施方式1中的弹性波滤波装置的绝缘的通过特性图。
图3是本发明的实施方式1中的其他弹性波滤波装置的电路图。
图4是本发明的实施方式1中的其他弹性波滤波装置的电路图。
图5是本发明的实施方式1中的天线双工器的框图。
图6是本发明的实施方式2中的弹性波滤波装置的电路图。
图7是本发明的实施方式2中的弹性波滤波装置的共模通过特性图。
图8是本发明的实施方式2中的其他弹性波滤波装置的电路图。
图9是本发明的实施方式2中的其他弹性波滤波装置的电路图。
图10是本发明的实施方式2中的天线双工器的框图。
图11是现有的弹性波滤波装置的电路图。
具体实施方式
(实施方式1)
图1是本发明的实施方式1中的弹性波滤波装置的电路图。弹性波滤波装置具有：由陶瓷基板构成的面板部21；和安装在面板部21上，由单晶压电基板构成的芯片部22。面板部21具有：公共端子23、发送侧端子24、接收侧端子25、第1接地电极26、第2接地电极27、和连接它们的布线。芯片部22在表面形成有构成发送侧滤波器的第1梯型弹性波滤波器28、和构成接收侧滤波器的第2梯型弹性波滤波器29以及纵耦合谐振器型弹性波滤波器30。第1梯型弹性波滤波器28、第2梯型弹性波滤波器29、纵耦合谐振器型弹性波滤波器30使用了弹性波元件(未图示)。
第1梯型弹性波滤波器28具有串联臂谐振器31和并联臂谐振器32。第1梯型弹性波滤波器28的一端与公共端子23连接，另一端与发送侧端子24连接。并联臂谐振器32的接地侧布线与第1接地电极26连接。
第2梯型弹性波滤波器29和纵耦合谐振器型弹性波滤波器30串联连接于公共端子23与接收侧端子25之间。第2梯型弹性波滤波器29具有串联臂谐振器33和并联臂谐振器34，并联臂谐振器34的接地侧布线与第1接地电极26连接。纵耦合谐振器型弹性波滤波器30是不平衡输入/不平衡输出型，在反射器35与反射器35之间具有输入IDT36和输出IDT37。输入IDT36和输出IDT37的一端与信号布线连接，另一端与第2接地电极27连接。
并且，如图1所示，第1接地电极26和第2接地电极27在压电基板上被电分离。第2接地电极27与纵耦合谐振器型弹性波滤波器30的输入IDT36以及输出IDT37连接。第1接地电极26与第1梯型弹性波滤波器28的并联臂谐振器32以及第2梯型弹性波滤波器29的并联臂谐振器34连接。
接着，在图2A以及图2B中示出本实施方式中的弹性波滤波装置的通过特性图。在图2A中，实线表示本实施方式中的弹性波滤波装置的接收侧滤波器的通过特性。图2A的虚线是比较例，示出了在图1中将第1接地电极26和第2接地电极27在压电基板上电连接的情况下的接收侧滤波器的通过特性。如图2A所示，本实施方式中的弹性波滤波装置的接收侧滤波器的通过特性，与比较例相比，接收侧滤波器的通频带为1.85GHz～1.91GHz时的衰减量优化了2～4dB程度。
图2B的实线，示出了表示本实施方式的弹性波滤波装置中的发送侧滤波器与接收侧滤波器之间的绝缘(isolation)的通过特性。图2B的虚线，示出了表示在图1中将第1接地电极26和第2接地电极27在压电基板上电连接的情况下的发送侧滤波器与接收侧滤波器之间的绝缘的通过特性。如图2B所示，表示本实施方式中的弹性波滤波装置的发送侧滤波器与接收侧滤波器之间的绝缘的通过特性，与比较例相比有所优化。尤其是在接收侧滤波器的通频带为1.85GHz～1.91GHz时衰减量优化了4dB程度。
如上所述，在本实施方式中的弹性波滤波装置中，在将梯型弹性波滤波器28、29和纵耦合谐振器型弹性波滤波器30连接的电路中，第1接地电极26和第2接地电极27在压电基板上被电分离。即，并联臂谐振器32、34的接地侧、与输入IDT36和输出IDT37的接地侧被电分离。
因此，能够防止从梯型弹性波滤波器28、29的并联臂谐振器32、34落到第1接地电极26的频带外的噪声分量通过纵耦合谐振器型弹性波滤波器30的输入IDT36或输出IDT37而流入信号布线。其结果，能够提高纵耦合谐振器型弹性波滤波器30的衰减特性。
在此，也可以将纵耦合谐振器型弹性波滤波器30的输入IDT36的接地侧和输出IDT37的接地侧的至少一方，与连接于梯型弹性波滤波器28、29的第1接地电极26电分离。
即，如图3所示，也可以将输出IDT37的接地侧与梯型弹性波滤波器28、29的接地侧连接，并将它们和输入IDT36的接地侧分离。在此情况下，能够防止落到第1接地电极26的频带外的噪声分量通过纵耦合谐振器型弹性波滤波器30的输入IDT36而流入信号布线。
此外，如图4所示，也可以将输入IDT36的接地侧与梯型弹性波滤波器28、29的接地侧连接，并将它们和输出IDT37的接地侧分离。在此情况下，能够防止落到第1接地电极26的频带外的噪声分量通过纵耦合谐振器型弹性波滤波器30的输出IDT37而流入信号布线。
即，既可以将输入IDT36的接地侧与并联臂谐振器32、34的接地侧分离，也可以将输出IDT37的接地侧与并联臂谐振器32、34的接地侧分离。
此外，上述效果，在将梯型弹性波滤波器28、29和纵耦合谐振器型弹性波滤波器30串联连接来发挥1个滤波器电路的功能的情况下尤其有效，能够提高弹性波滤波装置的衰减特性。
此外，上述效果，通过在不仅包含芯片部22而且包含面板部21的弹性波滤波装置整体中，将梯型弹性波滤波器28、29的接地侧与纵耦合谐振器型弹性波滤波器30的接地侧电分离，将会更加有效。由此，能够进一步提高弹性波滤波装置的衰减特性。
另一方面，梯型弹性波滤波器28、29，由于附加于并联臂谐振器32、34的寄生电感的影响，通频带以及阻止频带的变动较大。因此，与并联臂谐振器32、34连接的布线，通过利用第1接地电极26相互电连接，能够强化接地，并能够抑制附加于并联臂谐振器32、34的寄生电感的影响。因此，通过将梯型弹性波滤波器28、29的并联臂谐振器32、34的接地侧电连接，能够提高弹性波滤波装置的特性。
图5是本发明的实施方式1中的天线双工器100的框图。天线双工器100将本实施方式的弹性波滤波装置作为发送滤波器110以及接收滤波器120来使用，并共用了天线端子130。通过将本实施方式的梯型弹性波滤波器28、29以及纵耦合谐振器型弹性波滤波器30应用于天线双工器100，能够提高发送侧滤波器110与接收侧滤波器120之间的绝缘特性(isolationcharacteristics)。
在此情况下，优选将构成发送侧滤波器的第1梯型弹性波滤波器28的接地侧、和构成接收侧滤波器的一部分的第2梯型弹性波滤波器29的接地侧电连接。由此，能够抑制附加于并联臂谐振器32、34的寄生电感的影响。其结果，能够进一步提高弹性波滤波装置的特性。
(实施方式2)
图6是本发明的实施方式2中的弹性波滤波装置的电路图。图7是本发明的实施方式2中的弹性波滤波装置的共模通过特性图。
在图6中，对与图1共有的构成部件赋予相同编号，并省略其说明。在本实施方式中，纵耦合谐振器型弹性波滤波器38是不平衡/平衡变换型的弹性波滤波器，接收侧端子39是一对平衡端子。即，本实施方式的弹性波滤波装置，具有将梯型弹性波滤波器28、29与不平衡/平衡变换型的纵耦合谐振器型弹性波滤波器38连接的构成。
在图7中，实线表示本实施方式中的弹性波滤波装置的接收侧端子39之间的共模通过特性。图7的虚线是比较例，示出了在图6中将第1接地电极26和第2接地电极27在压电基板上电连接的情况下的接收侧端子39之间的共模通过特性。本实施方式的弹性波滤波装置的接收侧端子39之间的共模通过特性，与比较例相比有所优化。尤其是在接收侧滤波器的通频带为1.85GHz～1.91GHz时，衰减量优化了2dB程度。
在本实施方式中的弹性波滤波装置中，在将梯型弹性波滤波器28、29与纵耦合谐振器型弹性波滤波器38连接的电路中，第1接地电极26和第2接地电极27在压电基板上被电分离。即，并联臂谐振器32、34的接地侧、与输入IDT36和输出IDT37的接地侧被电分离。
因此，能够防止从梯型弹性波滤波器28、29的并联臂谐振器32、34落到第1接地电极26的频带外的噪声分量通过纵耦合谐振器型弹性波滤波器38的输入IDT36或输出IDT37而流入信号布线。其结果，能够提高纵耦合谐振器型弹性波滤波器38的平衡输出中的共模通过特性。
在此，也可以将纵耦合谐振器型弹性波滤波器38的输入IDT36的接地侧和输出IDT37的接地侧的至少一方、与连接于梯型弹性波滤波器28、29的接地侧电分离。
即，如图8所示，也可以将输出IDT37的接地侧和梯型弹性波滤波器28、29的接地侧连接，并将它们与输入IDT36的接地侧分离。在此情况下，能够防止落到第1接地电极26的频带外的噪声分量，通过纵耦合谐振器型弹性波滤波器38的输入IDT36而流入信号布线。
此外，如图9所示，也可以将输入IDT36的接地侧和梯型弹性波滤波器28、29的接地侧连接，并将它们与输出IDT37的接地侧分离。在此情况下，能够防止落到第1接地电极26的频带外的噪声分量，通过纵耦合谐振器型弹性波滤波器38的输出IDT37而流入信号布线。
即，既可以将输入IDT36的接地侧与并联臂谐振器32、34的接地侧分离，也可以将输出IDT37的接地侧与并联臂谐振器32、34的接地侧分离。
此外，上述效果，在将梯型弹性波滤波器28、29和纵耦合谐振器型弹性波滤波器38串联连接来发挥1个滤波器电路的功能的情况下尤其有效，能够提高不平衡/平衡变换型的弹性波滤波装置的共模通过特性。
此外，上述效果，通过在不仅包含芯片部22而且包含面板部21的弹性波滤波装置整体中，将梯型弹性波滤波器28、29的接地侧与纵耦合谐振器型弹性波滤波器38的接地侧电分离，将会更加有效。由此，能够进一步提高弹性波滤波装置的共模通过特性。
图10是本发明的实施方式2中的天线双工器200的框图。天线双工器200将本实施方式的弹性波滤波装置作为发送滤波器210以及接收滤波器220来使用，并共用了天线端子230。通过将本实施方式的梯型弹性波滤波器28、29以及纵耦合谐振器型弹性波滤波器38应用于天线双工器200，能够得到共模通过特性优异的天线双工器。
并且，优选将构成发送侧滤波器的第1梯型弹性波滤波器28的接地侧、和构成接收侧滤波器的一部分的第2梯型弹性波滤波器29的接地侧电连接。由此，能够抑制附加于并联臂谐振器32、34的寄生电感的影响。其结果，能够进一步提高弹性波滤波装置的特性。
(工业实用性)
本发明所涉及的弹性波滤波装置通过抑制寄生分量的影响而具有良好的滤波器特性。本发明所涉及的弹性波滤波装置主要在使用于移动体通信设备的高频滤波器和天线双工器等中有用。
(符号说明)
1、21面板部
2、22芯片部
3、23公共端子
4、24发送侧端子
5、25、39接收侧端子
26第1接地电极
27第2接地电极
7、8、28、29梯型弹性波滤波器
9、30、38纵耦合谐振器型弹性波滤波器
10、12、31、33串联臂谐振器
11、13、32、34并联臂谐振器
15、36输入IDT
16、37输出IDT
100、200天线双工器
110、210发送滤波器
120、220接收滤波器
130、230天线端子
Claims (5)
1.一种弹性波滤波装置，其具备：
纵耦合谐振器型弹性波滤波器，其形成于压电基板上；和
梯型弹性波滤波器，其形成于所述压电基板上，与所述纵耦合谐振器型弹性波滤波器连接，
所述纵耦合谐振器型弹性波滤波器具有输入叉指换能器和输出叉指换能器，
所述梯型弹性波滤波器具有串联臂谐振器和并联臂谐振器，
所述弹性波滤波装置具有与所述并联臂谐振器连接的第1接地电极、和与所述第1接地电极电分离的第2接地电极，
将所述输入叉指换能器及所述输出叉指换能器中一方的接地侧与所述第1接地电极连接，
将所述输入叉指换能器及所述输出叉指换能器中另一方的接地侧与所述第2接地电极连接。
2.根据权利要求1所述的弹性波滤波装置，其中，
所述第1接地电极、和所述第2接地电极在所述压电基板上被电分离。
3.根据权利要求1所述的弹性波滤波装置，其中，
通过将所述梯型弹性波滤波器以及所述纵耦合谐振器型弹性波滤波器串联连接而作为单一的高频滤波器发挥功能。
4.根据权利要求1所述的弹性波滤波装置，其中，
所述纵耦合谐振器型弹性波滤波器为不平衡/平衡变换型。
5.一种天线双工器，其具备：
利用了权利要求1所述的弹性波滤波装置的发送滤波器；
利用了权利要求1所述的弹性波滤波装置的接收滤波器；和
天线端子。
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