CN110771040B - 弹性波滤波器装置、复合滤波器装置以及多工器 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够在通带外的衰减带改善特定的频带的衰减特性的弹性波滤波器装置。弹性波滤波器装置(1)在连结输入端子(2)和输出端子(3)的串联臂配置有纵耦合谐振器型弹性波滤波器(11),在连结串联臂和接地电位的第一、第二并联臂分别配置有第一、第二并联臂谐振器(P1、P2),纵耦合谐振器型弹性波滤波器(11)的输入侧接地端(15)与第一、第二并联臂谐振器(P1、P2)中的至少一者的接地端公共连接,纵耦合谐振器型弹性波滤波器(11)的输出侧接地端(16)与第一、第二并联臂谐振器(P1、P2)中的至少另一者的接地端公共连接,第一并联臂谐振器(P1)的静电电容与第二并联臂谐振器(P2)的静电电容不同。
Description
技术领域
本发明涉及具有纵耦合谐振器型弹性波滤波器和多个并联臂谐振器的弹性波滤波器装置、具有该弹性波滤波器装置的复合滤波器装置以及多工器。
背景技术
在下述的专利文献1记载的弹性波滤波器装置中,梯型滤波器与纵耦合谐振器型弹性波滤波器串联连接。梯型滤波器的并联臂谐振器的接地端和纵耦合谐振器型弹性波滤波器的接地端在芯片上被电分离。
另一方面,在下述的专利文献2的图11公开了作为在先技术的弹性波滤波器装置。在该弹性波滤波器装置中,梯型滤波器与纵耦合谐振器型弹性波滤波器串联连接。梯型滤波器的并联臂谐振器的接地端和纵耦合谐振器型弹性波滤波器的输入侧接地端以及输出侧接地端被公共连接。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-81118号公报
专利文献2:国际公开第2011/061904号
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1记载的弹性波滤波器装置中,接地的强化并不充分。相对于此,在专利文献2的图11记载的弹性波滤波器装置中,能够强化接地。然而,在比弹性波滤波器装置的通带更靠高频侧,出现了起因于高次谐波的响应,衰减特性并不充分。
本发明的目的在于,提供一种能够在通带外的衰减带改善特定的频带的衰减特性的弹性波滤波器装置。
用于解决课题的技术方案
本发明涉及的弹性波滤波器装置是具有连结输入端子和输出端子的串联臂、以及连接在所述串联臂与接地电位之间的多个并联臂的弹性波滤波器装置,其中,具备:纵耦合谐振器型弹性波滤波器,配置在所述串联臂,并具有输入信号的输入端、输出信号的输出端、与接地电位连接的输入侧接地端、以及与接地电位连接的输出侧接地端,所述多个并联臂具有第一并联臂、第二并联臂,还具备:第一并联臂谐振器,设置在所述第一并联臂;以及第二并联臂谐振器,设置在所述第二并联臂,所述纵耦合谐振器型弹性波滤波器的所述输入侧接地端与所述第一并联臂谐振器、所述第二并联臂谐振器中的至少一者的接地端公共连接,所述纵耦合谐振器型弹性波滤波器的所述输出侧接地端与所述第一并联臂谐振器、所述第二并联臂谐振器中的至少另一者的接地端公共连接,所述第一并联臂谐振器的静电电容与所述第二并联臂谐振器的静电电容不同。
在本发明涉及的弹性波滤波器装置的某个特定的方面中,还具备设置在所述串联臂的串联臂谐振器,由所述串联臂谐振器和所述第一并联臂谐振器、所述第二并联臂谐振器中的至少一者构成了梯型滤波器。在该情况下,能够更进一步改善弹性波滤波器装置的滤波器特性。
在本发明涉及的弹性波滤波器装置的另一个特定的方面中,所述纵耦合谐振器型弹性波滤波器的所述输入侧接地端和所述输出侧接地端被公共连接。在该情况下,能够强化接地。此外,能够有效地改善通带附近的衰减特性。
在本发明涉及的弹性波滤波器装置的又一个特定的方面中,还具备构成有所述纵耦合谐振器型弹性波滤波器以及所述第一并联臂谐振器、所述第二并联臂谐振器的压电基板,在所述压电基板中,设置有与所述第一并联臂谐振器、所述第二并联臂谐振器的接地电位侧端部连接的第一引绕布线、第二引绕布线。
在本发明涉及的弹性波滤波器装置的再另一个特定的方面中,第一电感和第二电感不同,其中,该第一电感包含所述第一并联臂谐振器的所述接地电位侧端部与接地电位之间的所述第一引绕布线的电感,该第二电感包含所述第二并联臂谐振器的所述接地电位侧端部与接地电位之间的所述第二引绕布线的电感。在该情况下,通过利用由第一并联臂谐振器的静电电容和第一电感构成的第一LC谐振的谐振特性与由第二并联臂谐振器的静电电容和第二电感构成的第二LC谐振的谐振特性,从而能够在不同的频带设置衰减极。
本发明涉及的复合滤波器装置具备一端公共连接于公共端子的多个滤波器装置,所述多个滤波器装置中的至少一个滤波器装置由按照本发明构成的弹性波滤波器装置构成。
本发明涉及的多工器是具备通带不同的多个带通型滤波器且所述多个带通型滤波器的一端彼此被公共连接的多工器,其中,所述多个带通型滤波器的至少一个由按照本发明构成的弹性波滤波器装置构成。
发明效果
根据本发明涉及的弹性波滤波器装置,由于能够在通带外设置多个衰减极,因此通过选择第一并联臂谐振器、第二并联臂谐振器的静电电容,从而能够在通带外的衰减带改善特定的频带的衰减特性。因此,能够提供一种具有带外衰减特性优异的弹性波滤波器装置的复合滤波器装置以及多工器等。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式涉及的弹性波滤波器装置的电路图。
图2是比较例的弹性波滤波器装置的电路图。
图3是示出实施例以及比较例的弹性波滤波器装置的滤波器特性的图。
图4是第一实施方式涉及的弹性波滤波器装置的简图式俯视图。
图5是本发明的第二实施方式涉及的弹性波滤波器装置的电路图。
图6是示出作为本发明的第三实施方式的双工器的电路图。
图7是示出作为本发明的第四实施方式的复合滤波器装置的电路图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明,由此明确本发明。
另外,预先指出的是,在本说明书记载的各实施方式是例示性的,能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或组合。
图1是本发明的第一实施方式涉及的弹性波滤波器装置的电路图。
弹性波滤波器装置1是Band20的接收滤波器。另外,Band20的接收频带,即,通带为791MHz~821MHz。
弹性波滤波器装置1具有输入端子2和输出端子3。在连结输入端子2和输出端子3的串联臂配置有纵耦合谐振器型弹性波滤波器11。梯型滤波器12与纵耦合谐振器型弹性波滤波器11串联地连接。
纵耦合谐振器型弹性波滤波器11具有第一IDT电极11a~第五IDT电极11e和反射器11f、11g。即,纵耦合谐振器型弹性波滤波器11是5IDT型的纵耦合谐振器型弹性波滤波器。
纵耦合谐振器型弹性波滤波器11具有输入信号的输入端13和输出信号的输出端14。在输入端13公共连接有第一IDT电极11a、第三IDT电极11c、第五IDT电极11e的输入端。在输出端14公共连接有第二IDT电极11b、第四IDT电极11d的输出端。第二IDT电极11b、第四IDT电极11d的与输出端侧相反侧的端部和反射器11f、11g的一端公共连接于输入侧接地端15。第一IDT电极11a、第三IDT电极11c、第五IDT电极11e的与输入侧端部相反侧的端部和反射器11f、11g的另一端公共连接于输出侧接地端16。
梯型滤波器12具有多个串联臂谐振器S1~S3和第一并联臂谐振器P1、第二并联臂谐振器P2。多个串联臂谐振器S1~S3在串联臂中相互串联地连接。
第一并联臂谐振器P1设置在连结串联臂谐振器S1、S2间的连接点和接地电位的第一并联臂。
第二并联臂谐振器P2设置在连结串联臂谐振器S2、S3间的连接点和接地电位的第二并联臂。
另外,连结第一并联臂谐振器P1的接地电位侧端部和接地电位的部分具有与第一并联臂谐振器P1连接的第一引绕布线17。在连结第二并联臂谐振器P2的接地电位侧端部和接地电位的部分具有与第二并联臂谐振器P2连接的第二引绕布线18。
纵耦合谐振器型弹性波滤波器11的输入侧接地端15以及输出侧接地端16如图示那样与第三引绕布线19连接,并公共连接于接地电位。在第三引绕布线19连接有第一引绕布线17。此外,在第三引绕布线19连接有第四引绕布线20。第四引绕布线20与第二引绕布线18连接。
第一并联臂谐振器P1的静电电容与第二并联臂谐振器P2的静电电容不同。
弹性波滤波器装置1的特征在于:纵耦合谐振器型弹性波滤波器11的输入侧接地端15与第一并联臂谐振器P1的接地端被公共连接;纵耦合谐振器型弹性波滤波器11的输出侧接地端16与第二并联臂谐振器P2的接地端被公共连接;以及第一并联臂谐振器P1的静电电容与第二并联臂谐振器P2的静电电容不同。由此,能够在衰减带中的特定的频带得到充分的衰减量。通过与图2的比较例的对比,并参照图3对此进行说明。
作为第一实施方式的弹性波滤波器装置1的实施例,按下述的设计参数制作了弹性波滤波器装置。
纵耦合谐振器型弹性波滤波器11以及梯型滤波器12通过在同一压电基板上设置电极构造而形成。
纵耦合谐振器型弹性波滤波器11的设计参数:第一IDT电极11a~第五IDT电极11e以及反射器11f、11g中的电极指的根数、由电极指间距决定的波长、电极指交叉宽度、占空比设为如以下的表1所示。
[表1]
作为第一IDT电极11a~第五IDT电极11e以及反射器11f、11g中的电极材料,使用了AlCu/Ti/Pt/NiCr的层叠膜。各层的厚度设为184nm/70nm/86nm/10nm。
串联臂谐振器S1~S3以及第一并联臂谐振器P1、第二并联臂谐振器P2的设计参数设为如下述的表2所示。
[表2]
另外,作为电极材料,使用了AlCu/Ti/Pt/NiCr的层叠膜。各层的厚度设为184nm/70nm/86nm/10nm。
此外,第一并联臂谐振器P1的静电电容设为4.94pF,第二并联臂谐振器P2的静电电容设为2.82pF。
与上述第一并联臂谐振器P1、第二并联臂谐振器P2的接地电位侧端部连接的第一引绕布线17、第二引绕布线18构成了从上述压电基板到安装基板的路径的一部分。
像以下那样准备了图2所示的比较例的弹性波滤波器装置101。另外,在比较例的弹性波滤波器装置101中,除了纵耦合谐振器型弹性波滤波器11的输入侧接地端15以及输出侧接地端16、第一并联臂谐振器P1、第二并联臂谐振器P2公共连接于压电基板上的公共连接点102,该公共连接点102与接地电位连接,以及第一并联臂谐振器P1、第二并联臂谐振器P2的静电电容相等以外,设为与上述实施例相同。
第一并联臂谐振器P1、第二并联臂谐振器P2的静电电容设为3.88pF。
将连结第一并联臂谐振器P1的接地电位侧端部和公共连接点102的第一引绕布线103与连结第二并联臂谐振器P2的接地电位侧端部和公共连接点102的第二引绕布线104的长度设为同等。图3的实线示出实施例的弹性波滤波器装置的滤波器特性,虚线示出比较例的弹性波滤波器装置的滤波器特性。
根据图3可明确,在实施例以及比较例中的任一者中,作为通带的791MHz~821MHz中的滤波器特性均大致同等。另一方面,在3GHz~5GHz的通带外衰减带中,与比较例相比,根据实施例,可充分确保衰减量。3GHz~5GHz是用于WiFi等的频带。
近年来,在智能电话等中,多个频段的发送滤波器以及接收滤波器和用于WiFi或GPS的通信的滤波器等许多的滤波器被公共连接于天线端。因此,例如在Band20的接收滤波器中,要求用于WiFi的3GHz~5GHz中的衰减量充分大。如图3所示,根据实施例,能够充分增大该3GHz~5GHz中的衰减量。即,能够有效地改善滤波器特性。
另外,在实施例的弹性波滤波器装置1中,之所以3GHz~5GHz中的衰减量被设得充分大,认为是由于除了用箭头A1示出的衰减极以外,还出现了用箭头A2示出的衰减极。用箭头A1示出的衰减极以及用箭头A2示出的衰减极起因于基于利用了第一并联臂谐振器P1、第二并联臂谐振器P2的LC谐振的谐振特性。
在实施例中,第一并联臂谐振器P1的静电电容与第二并联臂谐振器P2的静电电容不同。因此,由第一并联臂谐振器P1的静电电容和第一引绕布线17的电感量构成的第一LC谐振的谐振点以及反谐振点的频率位置与由第二并联臂谐振器P2的静电电容和第二引绕布线18的电感量构成的第二LC谐振的谐振点以及反谐振点的频率位置大不相同。因此,除了箭头A1的衰减极以外,还在3GHz~5GHz频带出现了箭头A2的衰减极。
相对于此,在比较例的弹性波滤波器装置101中,由于第一并联臂谐振器P1、第二并联臂谐振器P2的静电电容相等,且第一引绕布线103、第二引绕布线104的长度大致同等,因此在通带的附近出现了两个衰减极,衰减极并不位于远离通带的3GHz~5GHz频带。
如上所述,在弹性波滤波器装置1中,基于第一LC谐振、第二LC谐振的衰减极的频率位置分开。因此,例如,能够改善3GHz~5GHz的频带中的衰减特性。
另外,在本发明中,在改善从通带到特定的频带中的衰减量时,该特定的频带没有特别限定。在衰减带中,如果决定了想要充分增大衰减量的特定的频带,则只要使第一并联臂谐振器P1、第二并联臂谐振器P2的静电电容不同,使得在该特定的频带出现衰减极即可。此外,第一引绕布线17、第二引绕布线18的长度也只要调整为在特定的频带出现衰减极即可。
图4是第一实施方式的弹性波滤波器装置的简图式俯视图。在压电基板21上设置有图4所示的电极构造。即,在压电基板21上,在输入端子2与输出端子3之间连接有串联臂谐振器S1、S2、S3以及纵耦合谐振器型弹性波滤波器11。在压电基板21上设置有与接地电位连接的接地端子22、23。在第一并联臂谐振器P1的接地电位侧端部连接有第一引绕布线17。第一引绕布线17与接地端子22连接。第二引绕布线18与第二并联臂谐振器P2的接地电位侧端部连接。第二引绕布线18与接地端子23连接。通过使第一引绕布线17与第二引绕布线18的长度不同等,从而能够调整出现第一LC谐振、第二LC谐振的衰减极的频率。
图5是本发明的第二实施方式涉及的弹性波滤波器装置的电路图。在第二实施方式的弹性波滤波器装置31中,未设置图1所示的串联臂谐振器S1~S3。关于其它方面,弹性波滤波器装置31与弹性波滤波器装置1相同。
像第二实施方式的弹性波滤波器装置31那样,在本发明中,无需在纵耦合谐振器型弹性波滤波器11串联连接有梯型滤波器。只要在第一并联臂、第二并联臂分别设置有第一并联臂谐振器P1、第二并联臂谐振器P2即可。即使在该情况下,也只要第一并联臂谐振器P1与第二并联臂谐振器P2的静电电容不同,就能够使由分别具有第一并联臂谐振器P1、第二并联臂谐振器P2的第一LC谐振、第二LC谐振的谐振点以及反谐振点造成的衰减极的位置不同。因此,在本实施方式的弹性波滤波器装置31中,也能够充分增大通带外的特定的频带中的衰减量。
不过,优选由串联臂谐振器S1~S3和第一并联臂谐振器P1、第二并联臂谐振器P2中的至少一者构成了梯型滤波器。由此,能够有效地提高弹性波滤波器装置的通带附近的滤波器特性的陡峭性。
此外,虽然在第一实施方式的弹性波滤波器装置1以及第二实施方式的弹性波滤波器装置31中,纵耦合谐振器型弹性波滤波器11的输入侧接地端15和输出侧接地端16被公共连接,但是输入侧接地端15和输出侧接地端16也可以独立地与接地电位连接。不过,优选像弹性波滤波器装置1、31那样输入侧接地端15和输出侧接地端16在弹性波滤波器芯片内被公共连接。由此,不易产生通带附近的衰减特性的劣化。
此外,优选包含上述第一引绕布线17的电感的第一电感与包含第二引绕布线18的电感的第二电感不同。因此,优选第一引绕布线17以及第二引绕布线18的长度不同。由此,能够增大第一LC谐振的谐振点以及反谐振点的频率位置与第二LC谐振的谐振点以及反谐振点的频率位置之差。
图6是示出作为本发明的第三实施方式的双工器的电路图。双工器61具有芯片主体62。在该芯片主体62内构成有第一带通型滤波器63、第二带通型滤波器64。第一带通型滤波器63为发送滤波器,第二带通型滤波器64为接收滤波器。第一带通型滤波器63、第二带通型滤波器64的一端被公共连接。
另外,第一带通型滤波器63、第二带通型滤波器64未必一定要是相同的Band的接收滤波器以及发送滤波器。此外,并不限于双工器61,也能够将本发明应用于公共连接了三个以上的带通型滤波器的三工器等各种各样的多工器。
在图6的双工器61中,对第一带通型滤波器63以及第二带通型滤波器64中的至少一者使用按照本发明构成的弹性波滤波器装置。由此,能够充分增大通带外的特定的频带中的衰减量。
图7是示出作为本发明的第四实施方式的复合滤波器装置的电路图。
在复合滤波器装置71中,在作为公共端子等的公共连接点72公共连接有多个滤波器装置74~76的一端。在复合滤波器装置71中,对多个滤波器装置74~76中的至少一个使用按照本发明构成的弹性波滤波器装置。由此,即使在复合滤波器装置71中,也能够通过使用本发明的弹性波滤波器装置,由此增大通带外的特定的频带中的衰减量。
附图标记说明
1:弹性波滤波器装置;
2:输入端子;
3:输出端子;
11:纵耦合谐振器型弹性波滤波器;
11a~11e:第一IDT电极~第五IDT电极;
11f、11g:反射器;
12:梯型滤波器;
13:输入端;
14:输出端;
15:输入侧接地端;
16:输出侧接地端;
17:第一引绕布线;
18:第二引绕布线;
19:第三引绕布线;
20:第四引绕布线;
21:压电基板;
22、23:接地端子;
31:弹性波滤波器装置;
61:双工器;
62:芯片主体;
63:第一带通型滤波器;
64:第二带通型滤波器;
71:复合滤波器装置;
72:公共连接点;
74~76:滤波器装置;
P1、P2:第一并联臂谐振器、第二并联臂谐振器;
S1~S3:串联臂谐振器。
Claims (7)
1.一种弹性波滤波器装置,具有连结输入端子和输出端子的串联臂、以及连接在所述串联臂与接地电位之间的多个并联臂,其中,
所述弹性波滤波器装置具备:纵耦合谐振器型弹性波滤波器,配置在所述串联臂,并具有输入信号的输入端、输出信号的输出端、与接地电位连接的输入侧接地端、以及与接地电位连接的输出侧接地端,
所述多个并联臂具有第一并联臂、第二并联臂,
所述弹性波滤波器装置还具备:
第一并联臂谐振器,设置在所述第一并联臂;以及
第二并联臂谐振器,设置在所述第二并联臂,
所述纵耦合谐振器型弹性波滤波器的所述输入侧接地端与所述第一并联臂谐振器、所述第二并联臂谐振器中的至少一者的接地端公共连接,
所述纵耦合谐振器型弹性波滤波器的所述输出侧接地端与所述第一并联臂谐振器、所述第二并联臂谐振器中的至少另一者的接地端公共连接,
所述第一并联臂谐振器的静电电容与所述第二并联臂谐振器的静电电容不同。
2.根据权利要求1所述的弹性波滤波器装置,其中,
还具备设置在所述串联臂的串联臂谐振器,由所述串联臂谐振器和所述第一并联臂谐振器、所述第二并联臂谐振器中的至少一者构成了梯型滤波器。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波滤波器装置,其中,
所述纵耦合谐振器型弹性波滤波器的所述输入侧接地端和所述输出侧接地端被公共连接。
4.根据权利要求1或2所述的弹性波滤波器装置,其中,
还具备构成有所述纵耦合谐振器型弹性波滤波器以及所述第一并联臂谐振器、所述第二并联臂谐振器的压电基板,在所述压电基板中,设置有与所述第一并联臂谐振器、所述第二并联臂谐振器的接地电位侧端部连接的第一引绕布线、第二引绕布线。
5.根据权利要求4所述的弹性波滤波器装置,其中,
第一电感和第二电感不同,其中,该第一电感包含所述第一并联臂谐振器的所述接地电位侧端部与接地电位之间的所述第一引绕布线的电感,该第二电感包含所述第二并联臂谐振器的所述接地电位侧端部与接地电位之间的所述第二引绕布线的电感。
6.一种复合滤波器装置,其中,
具备一端公共连接于公共端子的多个滤波器装置,
所述多个滤波器装置中的至少一个滤波器装置由权利要求1~5中的任一项所述的弹性波滤波器装置构成。
7.一种多工器,具备通带不同的多个带通型滤波器,且所述多个带通型滤波器的一端彼此被公共连接,其中,
所述多个带通型滤波器的至少一个由权利要求1~5中的任一项所述的弹性波滤波器装置构成。
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