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CN1529410A - 带阻滤波器、滤波器装置、天线共用器和通信设备 - Google Patents

带阻滤波器、滤波器装置、天线共用器和通信设备 Download PDF

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CN1529410A
CN1529410A CNA031568343A CN03156834A CN1529410A CN 1529410 A CN1529410 A CN 1529410A CN A031568343 A CNA031568343 A CN A031568343A CN 03156834 A CN03156834 A CN 03156834A CN 1529410 A CN1529410 A CN 1529410A
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CN
China
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acoustic wave
surface acoustic
band
resonator
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CNA031568343A
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Д
中村弘幸
关俊一
大西庆治
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

已经难于提供具有在期望阻带内的高衰减和在高于和低于该阻带的宽频带上的低损耗的特性的带阻滤波器。一个带阻滤波器包括：多个作为声谐振器的声波谐振器，每一个都具有一个接地端；和一个传输线，连接作为声谐振器多个声波谐振器的每一个的另一末端，其中另一末端的至少某些以预定的间隔与该传输线耦合，并且在全部或某些该预定的间隔中把至少一个电感器提供在传输线上。

Description

带阻滤波器、滤波器装置、天线共用器和通信设备
技术领域
本发明涉及使用在例如蜂窝电话和汽车电话的通信设备中的一个带阻滤波器(band elimination filter)。
背景技术
通常，在通信设备中使用声表面波滤波器或压电效应滤波器作为RF滤波器。主要使用的声表面波滤波器包括：具有在传播方向上紧密排列的多个叉指式变换器电极(IDT电极)的纵向耦合模式滤波器，和具有以梯样方案互连的声表面波谐振器的梯形滤波器。另一方面，使用一个体波滤波器作为压电效应滤波器。这些滤波器被期望增加性能而减小尺寸。
下面参照附图描述一个传统的带阻滤波器。
图19(a)示出一个声表面波谐振器的结构。在该图中，声表面波谐振器包括形成在压电基片1701、反射器电极1703和1704上的一个IDT电极1702。
图19(b)示出一个压电谐振器的结构。图中的压电谐振器包括一个压电层3011、形成在该压电层3011的上主平面上的上电极3012、形成在该压电层3011的下主平面上的下电极3013以及一个基片3014。在与下电极3013接触的基片3014的表面形成一个凹进(depression)，该凹进构成一个空腔3015。此结构中的上电极3012、下电极3013、夹在上电极3012和下电极3013之间的压电层3011、以及形成空腔3015的基片3014的一部分构成了该压电谐振器。
图19(c)中把声表面波谐振器和压电谐振器都由等效电路表示，其分别具有提供串联谐振和并联谐振的电特性。
在一个梯形设计中连接多个这种声表面波谐振器能提供一个梯形声表面波滤波器(例如在日本专利3152418中所见，该日本专利全部公开内容结合在此作为参考)。
现在通过把声表面波谐振器作为一个实例来描述一个通常的声谐振器。
图20(a)示出作为传统声表面波滤波器的结构的实例1，由三个声表面波谐振器1801、1802和1803的π连接形成。如图20(a)所示，声表面波谐振器1801和1802的每一个都有一个接地端，它们另一端以预定间隔与传输线耦合，该传输线1804具有信号输入和输出终端。声表面波谐振器1803被放置在该传输线1804上的该预定间隔中。
在此结构中，就通过特性而言，滤波器的传输频带和衰减频带取决于与串联声表面波谐振器1801平行放置的并联声表面波谐振器1802和1803的谐振和反谐振频率，如图20(b)所示。但是，这种结构不能提供宽频带上的低损耗带阻滤波器。
图21(a)示出作为带阻滤波器电路的一个传统实例2，由并行连接的两个声表面波谐振器1901和1902形成。如图21(a)所示，声表面波谐振器1901和1902的每一个都有一个接地端，它们另一端以预定间隔与传输线1903耦合，该传输线1903具有信号输入和输出终端。如图21(b)所示，虽然该滤波器在比阻带(衰减极点)高的频率有一个低损耗，但是其在比阻带(衰减极点)低的频率有高损耗。
如上所述，使用在通信设备中的由例如声表面波谐振器的多个声谐振器组成的声表面波滤波器难于提供在一个期望频率范围内的高衰减、以及在低于和高于阻带的宽频带上的一个低损耗特性。
本发明的设计旨在解决上述问题。本发明的目的是提供一个带阻滤波器，该带阻滤波器提供在一个期望频带内的高衰减和在低于及高于阻带的频带上的低损耗特性。
发明内容
按照本发明的第一方面，一个带阻滤波器，构成：
多个声谐振器，每一个都具有一个接地端；和
一个传输线，与所述多个声谐振器的每一个的另一端连接，
其中所述的另一端的至少某些以预定间隔与该传输线耦合，并且
至少一个电抗元件被提供在所述的预定间隔的全部或部分传输线上。
本发明的第二方面是按照本发明的第一方面的带阻滤波器，其中所述的声谐振器是形成在一个压电基片的一个主表面上的一个声表面波谐振器。
本发明的第三方面是按照本发明的第二方面的带阻滤波器，其中通过利用一个特性阻抗归一化所述的电抗元件的阻抗而获得的一个归一化阻抗高于1。
本发明的第四方面是按照本发明的第三方面的带阻滤波器，其中所述的归一化阻抗低于1.5。
本发明的第五方面是按照本发明的第一到第三方面之一的带阻滤波器，其中所述的电抗元件是一个电感器。
本发明的第六方面是按照本发明的第五方面的带阻滤波器，其中所述的电感器包括在接线安装使用的一个接线。
本发明的第七方面是按照本发明的第一或第二方面的带阻滤波器，其中所述的电抗元件是一个电容器。
本发明的第八方面是按照本发明的第一或第二方面的带阻滤波器，其中所述的电抗元件包括一个电容器和一电感器。
本发明的第九方面是按照本发明的第八方面的带阻滤波器，其中所述的电抗元件包括一个电容器和一电感器的并联电路。
本发明的第十方面是按照本发明的第八方面的带阻滤波器，其中，所述的电抗元件包括一个电容器和一电感器的串联电路。
本发明的第十一方面是按照本发明的第一方面的带阻滤波器，其中所述的电抗元件是一个芯片元件。
本发明的第十二方面是按照本发明的第一方面的带阻滤波器，其中，所述的电抗元件形成在一个压电基片上。
本发明的第十三方面是按照本发明的第一方面的带阻滤波器，其中所述的电抗元件被形成在其上安装有所述的带阻滤波器的一个安装基片中。
本发明的第十四方面是按照本发明的第十三方面的带阻滤波器，其中所述的安装基片是具有一个电介层的一个层压体。
本发明的第十五方面是按照本发明的第十三方面的带阻滤波器，其中所述的声谐振器是面朝下安装在所述的安装基片上。
本发明的第十六方面是按照本发明的第二方面的带阻滤波器，其中所述的被接地的声表面波谐振器的电极垫在所述的压电基片上彼此分离。
本发明的第十七方面是按照本发明的第一方面的带阻滤波器，其中所述的声谐振器是一个压电谐振器。
本发明的第十八方面是按照本发明的第十七方面的带阻滤波器，其中所述的压电谐振器是一个体波谐振器，具有一个上电极、一个下电极和在夹层所述的上电极和所述的下电极之间的一个压电层。
本发明的第十九方面是按照本发明的第十八方面的带阻滤波器，其中，所述的压电层由一个压电体薄膜(piezoelectric thin film)组成。
本发明的第二十方面是按照本发明的第十八方面的带阻滤波器，其中所述的电抗元件使用所述的体波谐振器的所述的电极形成。
本发明的第二十一方面是按照本发明的第一方面的带阻滤波器，其中其中所述的声表面波谐振器有不同的谐振频率。
本发明的第二十二方面是按照本发明的第一方面的带阻滤波器，其中所述的声谐振器的每一个末端都通过在基片上的一个独立布线而接地。
本发明的第二十三方面是按照本发明的第一方面的带阻滤波器，其中所述的电抗元件是一个声谐振器，具有与所述的声谐振器的谐振频率一个预定量的谐振频率差。
本发明的第二十四方面是按照本发明的第一方面的带阻滤波器，其中一个滤波器装置，包括按照本发明第一方面的一个带阻滤波器。
按照本发明的第二十五方面，一个天线共用器，包括：
一个发送滤波器；和
一个接收滤波器
其中按照本发明第二十四方面的一个带阻滤波器被用作所述的发送滤波器或所述的接收滤波器。
按照本发明的第二十六方面，一个通信设备，包括：
发送一个信号的发送装置；
接收一个信号的接收装置，和
根据本发明第一方面的一个带阻滤波器被使用在所述的发送装置和/或所述的接收装置中。
附图描述
图1(a)示出根据本发明实施例1的一个声表面波滤波器的结构。
图1(b)示出根据本发明实施例1的声表面波滤波器的通过特性。
图2(a)示出相对于归一化阻抗的最大衰减。
图2(b)所示相对于归一化阻抗的带外损耗。
图3(a)示出根据本发明实施例2的一个声表面波滤波器的通过特性。
图3(b)示出在声表面波谐振器有不同谐振频率情况中的传统实例2的通过特性。
图4示出根据在一个压电基片上的本发明实施例3的一个声表面波滤波器的结构。
图5(a)示出根据本发明实施例3的一个声表面波滤波器的结构。
图5(b)示出根据本发明实施例3的该声表面波滤波器的通过特性。
图6示出在一个压电基片上的声表面波滤波器的结构，用于与实施例3比较。
图7(a)示出用于与实施例3比较的声表面波滤波器的结构。
图7(b)示出用于与实施例3比较的声表面波滤波器的通过特性。
图8示出一个接线安装的声表面波滤波器的结构。
图9示出一个面朝下安装的声表面波滤波器的结构。
图10(a)示出根据本发明实施例4的一个声表面波滤波器的结构。
图10(b)示出根据本发明实施例4的该声表面波滤波器的通过特性。
图11(a)示出相对于归一化阻抗的最大衰减。
图11(b)示出相对于归一化阻抗的带外损耗。
图12(a)示出使用电容器和电感器的并联电路作为电抗元件的一个声表面波滤波器的结构。
图12(b)示出使用电容器和电感器的串联电路作为电抗元件的一个声表面波滤波器的结构。
图13示出根据本发明实施例5的在一个压电基片上的声表面波滤波器的结构。
图14示出安装在一个安装基片上的根据本发明实施例5的声表面波滤波器的结构。
图15是根据实施例6的带阻滤波器的等效电路图。
图16(a)示出根据本发明实施例6的带阻滤波器的一个具体结构。
图16(b)示出根据本发明实施例6的带阻滤波器的另一具体结构。
图17(a)示出根据本发明实施例6的带阻滤波器的一个具体结构。
图17(b)示出根据本发明实施例6的带阻滤波器的另一具体结构。
图17(c)示出根据本发明实施例6的带阻滤波器的另一具体结构。
图18(a)是表示根据本发明实施例7的通信设备的框图。
图18(b)是表示根据本发明实施例7的使用双工器的一个通信设备的框图。
图19(a)示出一个声表面波谐振器的结构。
图19(b)示出一个压电谐振器的结构。
图19(c)是该声表面波谐振器和该压电谐振器的等效电路图。
图20(a)示出传统的实例1中的一个声表面波滤波器的结构。
图20(b)示出该传统的实例1中的该声表面波滤波器的通过特性。
图21(a)示出传统的实例2中的一个声表面波滤波器的结构。
图21(b)示出该传统的实例2中的该声表面波滤波器的通过特性。
本发明的最佳实施例
随后将参考附图描述本发明的实施例。
(实施例1)
现参照附图描述根据本发明实施例1的一个声表面波滤波器。
图1示出根据本发明实施例1的声表面波滤波器的结构和通过(passing)特性。图1中，图1(a)示出声表面波滤波器的结构而图1(b)示出该通过特性。如图1(a)所示，声表面波滤波器有作为本发明的声谐振器的第一和第二声表面波谐振器101和102，和作为本发明电抗元件的电感器103，它与谐振器互相耦合。如图19(a)所示，声表面波谐振器101、102的每一个都有形成在一个压电基片上的IDT电极和放置在压电基片两侧的反射器电极，IDT电极所在压电基片就是根据本发明的压电基片。
更具体地说，声表面波谐振器101和102的每一个都有一个接地端，它们的另一端以预定间隔连接到传输线104，该传输线104具有信号输入和输出终端。电感器103耦合在连接到传输线104的末端之间的预定间隔中。
图1(b)示出在图1(a)示出构形中的电感器103的感应系数设置为8nH时，在900MHz频率附近的通过特性。最大化衰减大约是38dB，并且能够在低于和高于阻带的频带上实现低损耗。
图2(a)示出相对于归一化阻抗(ωL/Zo)的最大衰减。其中，参考符号Zo表示特性阻抗，参考字符ω表示角频率，而参考符号L表示电感。特性阻抗Zo设置在50Ω。实线、虚线和点线分别表示相对于根据本实施例装置的阻抗的最大衰减、根据图20所示的传统实例1的装置的最大衰减和根据图21所示的传统实例2的装置的最大衰减。图2(b)示出相对于归一化阻抗的带外损耗。实线、虚线和点线分别表示相对于根据本实施例装置实现的归一化阻抗的带外损耗、根据图20(b)所示的传统实例1的装置的带外损耗和根据图21(b)所示的传统实例2的装置的带外损耗。在传统实例1中，虽然带内衰减高于传统实例2中的带内衰减，但是带外损耗也高于传统的实例2中的带外损耗。在传统实例2中，虽然带外损耗低于传统实例1中的带外损耗，但是带内衰减也低于传统实例1中的带内衰减。
换言之，不能同时实现在衰减频带中的高衰减特性和低频带外损耗的特性。
就根据本实施例的衰减特性而言，该衰减在Z/Zo的整个范围上高于图21(b)所示的传统实例2的衰减，并且在满足关系Z/Zo＞1的一个范围内高于图20(b)所示的传统实例1的衰减，并且高于40dB。就根据本实施例的损耗特性而言，与例如图20(b)所示的传统实例1比较，在Z/Zo整个范围上改进了该损耗情况，并且与例如图21(b)所示的传统实例1比较，在满足关系Z/Zo＜1.5的整个范围内改进了该损耗情况，并且等于或小于1dB。即，在Zo和1.5Zo之间的范围Z内，与传统实例相比较，衰减和损耗都有改进。
如上所述，根据本实施例，通过由用作电抗元件的电感器把两个声表面波谐振器互相耦合，能够提供具有高衰减和低损耗的带阻特性的一个声表面波滤波器。
虽然在本实施例中使用了两个声表面波谐振器，但是可以使用三个或多个声表面波谐振器。在此情况中，耦合在该声表面波谐振器的终端之间的传输线的所有部分都可以有分别的电感器，或它们的一部分可以没有电感器。重要的只是在终端之间提供至少一个电感器，而不是至少两个声表面波谐振器的那些接地端。此外，在进行安装中，可以使用多个电感器的串联电路、多个电感器的并联电路或串、并联电路的组合。而且，该声表面波谐振器本身的结构并不局限于上述情况。
在本实施例中的压电基片可以是一个单晶基片、其中形成有压电体薄膜的基片、具有压电体基片上的电介体薄膜的基片。就构成具有提供串联谐振和并联谐振特性的该声表面波滤波器的声表面波谐振器而言，能够提供与本实施例相同的效果。
(实施例2)
现参照附图描述根据本发明实施例2的一个声表面波滤波器。
除了构成该声表面波滤波器的声表面波谐振器101和102具有不同的谐振频率之外，根据实施例2的声表面波滤波器与实施例1的声表面波滤波器具有相同的结构。即，声表面波谐振器101和102具有不同的IDT电极的间距，结果是它们具有不同的谐振频率和反谐振频率。
图3(a)示出在电感器的感应系数值为8nH时提供在900MHz频率附近的一个通过特性。为了比较起见，图3(b)示出提供在传统实例2中的电路中的两个声表面波谐振器1901和1902具有不同谐振频率情况中的在900MHz频率附近的一个通过特性。在本实施例中2中，由于不同的谐振频率而扩展了阻带。而且，与图3(b)所示的传统实例2中的通过特性相比，在该衰减频带的两侧的衰减被增加而损耗被减小。
如上所述，根据本实施例，通过由用作电抗元件的电感器把具有不同谐振频率的两个声表面波谐振器互相耦合，能够提供具有高衰减、高的宽阻带和低损耗的带阻特性的一个声表面波滤波器。
虽然在本实施例中使用了两个声表面波谐振器，但是可以使用三个或多个声表面波谐振器。在此情况中，电感器能够以实施例1的同样方式排列。而且，该声表面波谐振器的结构并不局限于上述情况。
在本实施例中的压电基片可以是一个单晶基片、其中形成有压电体薄膜的基片、具有其中形成有压电体基片和电介体薄膜的基片。就构成具有提供串联谐振和并联谐振特性的该声表面波滤波器的声表面波谐振器而言，能够提供与本实施例相同的效果。
(实施例3)
随后参照附图描述根据本发明实施例3的一个声表面波滤波器。
图4示出在压电基片上形成的根据实施例3的声表面波滤波器的一部分的结构。图4中，形成在压电基片上的声表面波滤波器的一部分包括在压电基片401形成的第一和第二声表面波谐振器402和403，其对应于本发明的压电基片。第一声表面波谐振器402的IDT电极带有电极垫(electrode pad)404和405，而第二声表面波谐振器403的IDT电极带有电极垫406和407。
图5(a)示出根据本实施例的该声表面波滤波器的整体结构。在图5(a)示出的声表面波滤波器中，第一声表面波谐振器402的电极垫404与输入端501耦合，而第二声表面波谐振器403的电极垫406与输出端502耦合。此外，在第一和第二声表面波谐振器402和403之间放置一个电感器503。该第一声表面波谐振器402的电极垫405通过电感元件504接地，该电感元件504被认为是一个寄生元件，例如一个接线或在安装基片上的布线。该第二声表面波谐振器403的电极垫407通过电感元件505接地，该电感元件505被认为是一个寄生元件，例如一个接线或在安装基片上的布线。即，压电基片401上的声表面波谐振器的接地被分别和单独提供。即，当从压电基片401形成接地时，防止声表面波谐振器具有共同阻抗，例如在该安装基片上的接线或布线的共同阻抗。其中，仅考虑形成接地时的寄生元件。
图5(b)示出根据本实施例的通过特性。在图5(a)中，电感器503有10nH的电感，而用作寄生元件的电感器504、505有1nH的电感。
图6示出一个用于比较的实例，其中一个共用电极垫601与第一和第二声表面波谐振器402、403的接地耦合。即如图7(a)所示，一个共用电极垫与该压电基片上的声表面波谐振器的接地耦合，并且通过被认为是一个寄生元件的电感器701接地。图7(b)示出根据本实施例的特性。其中，假设电感器701有1nH的电感。从图5(b)和7(b)的比较关系可见，在本实施例的通过特性中，带内衰减急剧增加。换言之，通过提供与接地耦合的分别的电极垫，即通过至少在该压电基片上的分别的部线而接地该声表面波谐振器，可能实现根据实施例1和2的声表面波滤波器而不降低其特征。
安装中，可以使用接线安装，即正面向下的安装。例如，图8示出接线安装的声表面波滤波器的结构，其中四个电极垫404、406、405和407分别经过接线802a、802b、802c和802d独立地与封装中的终端801a、801b、801c和801d耦合。放置在声表面波谐振器之间的电感器被耦合在终端801a和801b之间。此外，终端801a和801b在封装内或封装外接地。
图9示出面朝下安装在安装基片上的一个声表面波滤波器的结构，在其上形成有两个声表面波谐振器901的一个压电基片401上的电极垫404和406经过减振器(bump)902a和902b以面朝下的方式分别与一个安装基片906上的垫903a和903b耦合。安装基片906上的垫903a和903b分别通过通路孔904a和904b电耦合到该基片下表面上的外部终端905a和905b。另外，虽然没示出，但是电极垫405和407还与安装基片906耦合并且以同样方式接地。
如上所述，根据本实施例，通过提供用于在压电基片上的两个声表面波谐振器被接地的分别的电极垫，能够提供具有高衰减和低损耗的带阻特性的一个声表面波滤波器。
虽然在本实施例中使用了两个声表面波谐振器，但是可以象实施例1中那样使用三个或多个声表面波谐振器。而且，该声表面波谐振器的结构并不局限于上述情况。
在本实施例中的压电基片可以是一个单晶基片、其中形成有压电体薄膜的基片，以及其中形成有压电体基片和电介体薄膜的基片。就构成具有提供串联谐振和并联谐振特性的该声表面波滤波器的声表面波谐振器而言，能够提供与本实施例相同的效果。
(实施例4)
随后参照附图描述根据本发明实施例4的一个声表面波滤波器。
图10示出根据本发明实施例4的声表面波滤波器的结构和通过特性。图10中，图10(a)示出声表面波滤波器的结构而图10(b)示出该通过特性。如图10(a)所示，该声表面波滤波器具有第一和第二声表面波谐振器1001和1002，以及互相耦合该谐振器的用作一个电抗元件的一个电容器1003。
更具体地说，声表面波谐振器1001和1002的每一个都有一个接地端，它们另一端以预定间隔连接到传输线1004，该传输线1004具有信号输入和输出终端。电容器1003耦合在连接到传输线1004的末端之间的预定间隔中。如图19(a)所示，声表面波谐振器1001和1002的每一个都有形成在一个压电基片上的IDT电极和放置在压电基片两侧上的反射器电极。
图10(b)示出在电容器1003的电容值为8pF时提供在900MHz频率附近的一个通过特性。与图21(b)所示的传统实例2中的通过特性比较，该衰减被增强。
图11(a)示出相对于一个归一化阻抗(Z＝1/ωoCZo)的最大衰减。其中，参考符号Zo表示特性阻抗，参考字符ω表示角频率，而参考符号C表示一个电容。特性阻抗Zo设置在50Ω。实线、虚线和点线分别表示相对于根据本实施例装置的归一化阻抗的最大衰减、根据图20(b)所示的传统实例1的装置的最大衰减和根据图21(b)所示的传统实例2的装置的最大衰减。就根据本实施例的衰减特性而言，与图20(b)示出的传统实例1相比，在满足关系Z/Zo＞1的范围之内的衰减被提高，而与图21(b)示出的传统实例2相比，在Z/Zo的整个范围上的衰减被提高。图11(b)示出相对于归一化阻抗的带外损耗。与与图20(b)示出的传统实例1相比，在满足关系Z/Zo＜1.5的范围之内的损耗被提高。
如上所述，根据本实施例，通过由用作电抗元件的电容器把两个声表面波谐振器互相耦合，能够提供具有高衰减和低损耗的带阻特性的一个声表面波滤波器。
虽然在本实施例中使用了两个声表面波谐振器，但是可以使用三个或多个声表面波谐振器。在此情况中，电容器能够以实施例1的电感器的同样方式排列。此外，在进行安装中，可被使用多个电容器的串联电路、多个电容器的并联电路或串、并联电路的组合。而且，该声表面波谐振器本身的结构并不局限于上述情况。
在本实施例中的压电基片可以是一个单晶基片、其中形成有压电体薄膜的基片、具有压电体基片上的电介体薄膜的基片。就构成具有提供串联谐振和并联谐振特性的该声表面波滤波器的声表面波谐振器而言，能够提供与本实施例相同的效果。
在上述实施例1至4的情况中，电感器或电容器被用作电抗元件来把两个声表面波谐振器互相耦合。但是，如图图12中所示，可以使用电感器和电容器的并联电路或电感器和电容器的串联电路。图12(a)和12(b)分别示出电感器和电容器的并联电路以及电感器和电容器的串联电路。在图12(a)中，声表面波谐振器1201和1202通过电容器1204和电感器1203的并联电路彼此耦合。在图12(b)中，声表面波谐振器1201和1202通过电容器1206和电感器1205的一个串联电路彼此耦合。当然，可以安装多个电容器或电感器。
虽然在本实施例中使用了两个声表面波谐振器，但是可以使用三个或多个声表面波谐振器。在此情况中，该串联电路或并联电路能够以实施例1的电感器的同样方式放置。
(实施例5)
随后参照附图描述根据本发明实施例5的一个声表面波滤波器。
图13示出安装在一个压电基片上的根据本发明实施例5的声表面波滤波器的结构。在图13中，声表面波滤波器包括形成在一个压电基片401上的第一和第二声表面波谐振器402和403，该压电基片401对应于根据本发明的压电基片。第一声表面波谐振器402的IDT电极带有电极垫404和405，而第二声表面波谐振器403的IDT电极带有电极垫406和407。此外，形成在该压电基片上的一个电感器1301耦合在电极垫404和406之间。在此情况中，该电感器1301能够与该声表面波谐振器的薄膜沉淀和构图同时形成。此外，电极垫404、406与输入和输出终端耦合，而电极垫405、407被接地。这样一个方案能够免除对该封装之外的电感器的连接的需要，由此实现尺寸的减小。
此外，耦合两个声表面波谐振器的电感器可在安装基片中形成，该基片通过层压电介体层而预先形成，然后，在其上形成有声表面波谐振器的该压电基片可被面朝下地安装在该安装基片上。图14示出面朝下安装在安装基片上的一个声表面波滤波器的结构，在其上形成有两个声表面波谐振器901的一个压电基片401上的电极垫404和406经过减振器902a和902b以面朝下的方式分别耦合到一个安装基片906上的垫903a和903b。安装基片906上的垫903a和903b分别通过通路孔904a和904b电耦合到该基片下表面上的外部终端905a和905b。另外，虽然没示出，但是电极垫405和407还与安装基片耦合，并且以同样方式接地。由安装基片906的内层图案形成一个电感器1401，并且电耦合在该滤波器的输入和输出终端之间，即电连接在声表面波谐振器之间。在此情况中，该电感器1401能够被形成在一个较大的区域上，并因此能够提供较高的电感。另外，电感器1401可被形成在该安装基片的表面上。
如上所述，在根据本实施例的该声表面波滤波器中，耦合两个声表面波谐振器的该电感器被形成在该压电基片上或形成在该安装基片中，因此能够获得声表面波滤波器的尺寸下降。
虽然在本实施例中使用了两个声表面波谐振器，但是如在实施例1至4中那样，可以使用三个或多个声表面波谐振器。而且，该声表面波谐振器的结构并不局限于上述情况。
在本实施例中的压电基片可以是一个单晶基片、其中形成有压电体薄膜的基片、具有压电体基片上的电介体薄膜的基片。就构成具有提供串联谐振和并联谐振特性的该声表面波滤波器的声表面波谐振器而言，能够提供与本实施例相同的效果。
另外，在上述的本实施例中，该电感器被形成在该安装基片的内层中。然而，其可被形成在该封装中。
此外，虽然该电感器被形成在该压电基片上或形成在该安装基片中，但是使用在接线安装中的接线可被用作一个电感元件。
在本实施例中，虽然已经描述了使用电感器作为电抗元件来形成该声表面波滤波器的一种方法，但是电容器或电感器与电容器的组合可被用作电抗元件。
(实施例6)
随后参照附图描述根据本发明实施例6的一个带阻滤波器。
图15示出根据实施例6的带阻滤波器的等效电路图。在上述实施例中，根据本发明的带阻滤波器是具有作为声谐振器的声表面波谐振器的一个声表面波滤波器。然而在本实施例中，两个声谐振器是体波型的压电谐振器，而不是声表面波型的谐振器。
在图15中，带阻滤波器包括第一和第二压电谐振器1501和1502以及用作一个电抗元件的电感器1503。第一和第二压电谐振器1501和1502具有提供串联谐振和并联谐振的特性，并且该压电谐振器的等效电路与声表面波谐振器的等效电路相同。即，考虑谐振器的操作，压电谐振器与声表面波谐振器相同，并且使用该电感器耦合这种压电谐振器将能够提供具有低损耗和高衰减的带阻滤波器。例如，具有这种特性的压电谐振器包括使用压电薄膜的体波谐振器以及使用单一晶体的体波谐振器。在这种体波谐振器中，能够提供的频率范围是有限的。但是，能够通过正确地选择压电材料而提高谐振器的Q值，并且该谐振器能够有比声表面波谐振器低的损耗和高的衰减。此外，该电抗元件的归一化阻抗以及等效电路的特性阻抗被设置，从而该体波谐振器能够以与声表面波谐振器同样的方式优化。
图16(a)示出使用体波型压电谐振器的带阻滤波器的一个具体结构。根据本发明，该带阻滤波器包括一个基片2001和一个压电层2002，该压电层具有在两个主平面上的谐振器电极，该压电层提供在基片2001上，并且对应于根据本发明的压电层。
此外，上电极2003a和下电极2003b以预定的间隔提供在该压电层2002的上主平面上。下电极2004a和下电极2004b以分别与上电极2003a和上电极2003b相对的位置提供在该压电层的下主平面上。下电极2004a和2004b被独立接地，并且上电极2003a和2003b与信号输入和输出端耦合。此外，把上电极2003a和2003b彼此连接的电感器2006被提供在该上电极2003a和2003b之间的预定间隔上。该上、下电极可通过构图(patterning)例如钼、铝和白金的材料而形成。
另一方面，在与下电极2004a和2004b接触的基片2001的表面形成凹进处，，并且该凹进处构成空腔2007a和2007b。
在此结构中，上电极2003a、下电极2004a、夹在上电极2003a和下电极2004a之间的压电层2002的一部分，以及构成空腔2007a的基片2001的部分构成对应于压电谐振器1501的第一谐振器2008。此外，上电极2003b、下电极2004b、夹在上电极2003b和下电极2004b之间的压电层2002的一部分，以及构成空腔2007b的基片2001的部分构成对应于压电谐振器1 502的第二谐振器2009。电感器2006对应于电感器1503，由例如构图该电极形成。
图16(b)示出使用体波型压电谐振器的一个带阻滤波器的具体配置的另一实例。与图16(a)完全相同或对应的部件被指定相同的参考数字，由此省略详细的说明。在图16(b)所示的实例中，电介层2014直接形成在电感器下面，而不是在压电层2002下面。这将能够改进谐振器之间的绝缘。
如上所述，根据本实施例，通过由用作电抗元件的电感器把两个压电谐振器互相耦合，能够提供具有高衰减和低损耗的带阻特性的一个声表面波滤波器。
虽然在本实施例中使用了两个压电谐振器，但是可以使用三个或多个压电谐振器。在此情况中，连接在上电极之间的所有部分都可以有分别的电感器，或它们的一部分可以没有电感器。重要的只是在电极之间提供至少一个电感器，而不是那些至少两个压电体谐振器的接地端。此外，在进行安装中，可被使用多个电感器的串联电路、多个电感器的并联电路或串、并联电路的组合。而且，该压电谐振器本身的结构并不局限于上述情况。
虽然上述把电感器用作一种电抗元件，但是可以使用电容器。
图17(a)至17(c)示出使用将电容器用作电抗元件的压电谐振器的一个带阻滤波器的具体构形。与示出图16(a)和16(b)完全相同或对应的部件被指定相同的参考数字，由此省略详细的说明。
如图17(a)所示，在该带阻滤波器中，在图中的横向上的上电极2010a和上电极2010b具有不同的长度，并且上电极2010a比下电极2011b长。另一方面，下电极2011a和下电极2011b具有不同的长度，并且下电极2011b比上电极2010b长。而且，下电极2011a接地，而下电极2011b不接地。相反，上电极2010b接地。
在这种结构中，形成三个部分，每一个都具有一个中间压电层2002，即(A)部分，具有彼此相对的上电极2010a和下电极2011a，(B)部件，具有彼此相对的上电极2010b和下电极2011b，以及(C)部件，具有彼此相对的上电极2010a和下电极2011b。部件(A)构成第一谐振器2008，部件(B)构成第二谐振器2009，以及相当于实施例4中的电容器1003的部分(C)构成电容器2012。
在图17(b)所示的实例中，在上述部分(C)中的压电层2002比其它部分(A)和(B)中的压电层薄。这将能够增加电容器2012的电容。
在图17(c)所示的实例中，在上述部分(C)中，电介体2013插入在上电极2010a和下电极2011b而不是压电层2002之间。这将使得电容器2012的电容被设置为一个期望值，并且提高谐振器之间的绝缘。
在同样使用电容器的情况下，可以使用三个或更多的压电谐振器。在此情况中，邻接的压电谐振器的电极之间的所有的部分都可以有该上电极和该下电极的重叠部分，并且因此有它们各自的电容器。另外，邻接的压电谐振器的电极之间的某些部分可以没有该上电极和该下电极的重叠部分，并且因此没有电容器。重要的只是至少一个电容器被提供在至少两个压电谐振器之间。此外，在进行安装中，可被使用多个电容器的串联电路、多个电容器的并联电路或串、并联电路的组合。而且，该压电谐振器本身的结构并不局限于上述情况。
如在实施例2中那样，每一个压电谐振器的谐振频率都能够改变，以便提供一个宽的阻带。如在该实施例4中那样，一个电容器、电感器和电容器的并联电路或电感器和电容器的串联电路可以用作一个电抗元件。如在实施例5中那样，该电抗元件能够在封装或安装基片中形成，从而实现尺寸减小。
此外，根据本发明的声表面波滤波器或带阻滤波器可以与具有其它结构的滤波器组合使用。
在上面的描述中，压电谐振器具有通过在该基片2001上形成凹进而形成空腔2007a和2007b。但是，该空腔可以通过从该基片的底部形成通孔而形成，或可以使用声反射器(acoustic mirror)而不形成该空腔。此外，在上面的描述中，该第一谐振器2008和该第二谐振器2009的每一个都具有形成在该压电层的两个主平面上的电极。但是，只要它们具有谐振和反谐振特性，该谐振器可以具有任何结构而不局限于此构形。
在上面的描述中，电感器2006和电容器2012都形成在该基片2001上。但是，它们可以提供在基片2001之外而通过焊接线等与谐振器耦合。
在上述各实施例中，电抗元件是一个电感器、电容器或电感器与电容器的组合。但是，在本发明中的电抗元件可以利用上述的声表面波谐振器或压电谐振器实现。在此情况中，该带阻滤波器的构形类似于图20(a)所示的π连接带通滤波器。但是，如果该谐振频率被从其它声谐振器的谐振频率偏移一个预定量，则该声表面波谐振器或压电谐振器能够被实现起到一个容抗元件的作用。其中，该预定量是这样一个量：用作主谐振器的声谐振器的谐振和反谐振频率等于或低于用作电抗元件的该声谐振器的谐振频率，或等于或高于该反谐振频率。在满足此条件的频率，用作电抗元件的声谐振器具有一个电容特性，因此能够获得与上述实施例中的相同效果。
(实施例7)
随后参照附图描述根据本发明实施例7的一个通信设备。
图18(a)是表示根据本发明的通信设备的框图。在图18(a)中，从发射电路输出的发送信号经过发送放大器1602、传输滤波器1603和开关1604从天线1605发送。在该天线1605接收的接收信号被通过开关1604、接收滤波器1606和接收放大器1607输入到接收机电路。该发送放大器1602和发送滤波器1603对应于根据本发明的发送装置，而接收滤波器1606和接收放大器1607对应于根据本发明的接收装置。
通过把根据本发明的带阻滤波器应用到该通信设备1601的发送滤波器1603的一部分或接收滤波器1603的一部分，则能够分别提高发送效率或接收灵敏度。因此该通信设备能够具有更高的性能。
在上述的通信设备1601中，开关1604被用作在发送和接收之间切换的装置。但是，如图18(b)中所示，其可以用一个天线共用器1608代替。如果根据本发明的带阻滤波器被用于天线共用器1608的发送滤波器的一部分或接收滤波器的一部分，则能够保证在阻带中的足够量的衰减，以及能够保证在发送和接收之间的充分隔离。其中，该发送滤波器和本接收滤波器的每一个都对应于根据本发明的一个滤波器装置。而且，天线共用器1608对应于根据本发明的一个天线共用器。根据本发明的滤波器装置可以实现为根据本发明的带阻滤波器和另一滤波器的组合，作为在本实施例中的该发送滤波器和该接收滤波器，或只由根据本发明的带阻滤波器实现。
根据本发明，能够提供在一个期望频带之内具有高衰减、而在低于和高于该阻带的频率具有低损耗的一个带阻滤波器，并且提供具有同一个带阻滤波器的一个通信设备。
符号的描述
101    声表面波谐振器
102    声表面波谐振器
103    电感器
401    压电基片
402    第一声表面波谐振器
403    第二声表面波谐振器
404    电极垫
405    电极垫
406    电极垫
407    电极垫
501    输入端
502    输出端
503    电感器
504    电感器部件
505    电感器部件
601    电极垫
701    电感器部件
801a，801b，801c，801d    终端
802a，802b，802c，802d    接线
901    声表面波谐振器
902a，902b  减振器
903a，903b  垫
904a，904b  通孔
905a，905b  外部终端
906         安装基片
1001        声表面波谐振器
1002        声表面波谐振器
1003        电容器
1201        声表面波谐振器
1202  声表面波谐振器
1203  电容器
1204  电感器
1205  电容器
1206  电感器
1301  电感器
1401  电感器
1501  压电谐振器
1502  压电谐振器
1503  电感器
1601  通信设备
1602  发送放大器
1603  发送滤波器
1604  开关
1605  天线
1606  接收滤波器
1607  接收放大器
1608  天线共用器
1701  压电基片
1702  IDT电极
1703  反射器电极
1704  反射器电极
1801  声表面波谐振器
1802  声表面波谐振器
1803  声表面波谐振器
1901  声表面波谐振器
1902  声表面波谐振器

Claims (26)

1.一个带阻滤波器，构成：
多个声谐振器，每一个都具有一个接地端；和
一个传输线，与所述多个声谐振器的每一个的另一端连接，
其中所述的另一端的至少某些以预定间隔与该传输线耦合，并且
至少一个电抗元件被提供在所述的预定间隔的全部或部分传输线上。
2.根据权利要求1的带阻滤波器，其特征在于所述的声谐振器是形成在一个压电基片的一个主表面上的一个声表面波谐振器。
3.根据权利要求2的带阻滤波器，其特征在于通过利用一个特性阻抗归一化所述的电抗元件的阻抗而获得的一个归一化阻抗高于1。
4.根据权利要求3的带阻滤波器，其特征在于所述的归一化阻抗低于1.5。
5.根据权利要求1到3之一的带阻滤波器，其特征在于所述的电抗元件是一个电感器。
6.根据权利要求5的带阻滤波器，其特征在于所述的电感器包括在接线安装使用的一个接线。
7.根据权利要求1或2的带阻滤波器，其特征在于所述的电抗元件是一个电容器。
8.根据权利要求1或2的带阻滤波器，其特征在于所述的电抗元件包括一个电容器和一电感器。
9.根据权利要求8的带阻滤波器，其特征在于所述的电抗元件包括一个电容器和一电感器的并联电路。
10.根据权利要求8的带阻滤波器，其特征在于所述的电抗元件包括一个电容器和一电感器的串联电路。
11.根据权利要求1的带阻滤波器，其特征在于所述的电抗元件是一个芯片元件。
12.根据权利要求1的带阻滤波器，其特征在于所述的电抗元件形成在一个压电基片上。
13.根据权利要求1的带阻滤波器，其特征在于所述的电抗元件被形成在其上安装有所述的带阻滤波器的一个安装基片中。
14.根据权利要求13的带阻滤波器，其特征在于所述的安装基片是具有一个电介层的一个层压体。
15.根据权利要求13的带阻滤波器，其特征在于所述的声谐振器是面朝下安装在所述的安装基片上。
16.根据权利要求2的带阻滤波器，其特征在于所述的被接地的声表面波谐振器的电极垫在所述的压电基片上彼此分离。
17.根据权利要求1的带阻滤波器，其特征在于所述的声谐振器是一个压电谐振器。
18.根据权利要求17的带阻滤波器，其特征在于所述的压电谐振器是一个体波谐振器，具有一个上电极、一个下电极和在夹层所述的上电极和所述的下电极之间的一个压电层。
19.根据权利要求18的带阻滤波器，其特征在于所述的压电层由一个压电体薄膜组成。
20.根据权利要求18的带阻滤波器，其特征在于所述的电抗元件使用所述的体波谐振器的所述的电极形成。
21.根据权利要求1的带阻滤波器，其特征在于所述的声表面波谐振器有不同的谐振频率。
22.根据权利要求1的带阻滤波器，其特征在于所述的声谐振器的每一个末端都通过在基片上的一个独立布线而接地。
23.根据权利要求1的带阻滤波器，其特征在于所述的电抗元件是一个声谐振器，具有与所述的声谐振器的谐振频率一个预定量的谐振频率差。
24.一个滤波器装置，包括根据权利要求1的一个带阻滤波器。
25.一个天线共用器，包括：
一个发送滤波器；和
一个接收滤波器
其中根据权利要求24的一个带阻滤波器被用作所述的发送滤波器或所述的接收滤波器。
26.一个通信设备，包括：
发送一个信号的发送装置；
接收一个信号的接收装置，和
根据权利要求1的一个带阻滤波器被使用在所述的发送装置和/或所述的接收装置中。
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