[发明专利]纵向耦合谐振器型的声表面波滤波器

说明书

本发明涉及一种用于诸如带通滤波器或其它的便携式电话机或电子设备的射频单元中的声表面波滤波器，更具体地说，尤其涉及一种在其声表面波的传播方向上有一系列叉指式换能器(IDTs)的纵向耦合谐振器型的声表面波设备。

同在便携式电话机的射频单元中使用的带通滤波器一样，声表面波滤波器也已被广泛的使用。带通滤波器需要有低损耗、高衰减和宽带宽。因此，为达到上述的要求已对声表面波滤波器做了各种各样的尝试。

例如，公开号为5-267990的日本专利申请公开了一种增加纵向耦合谐振器型声表面波滤波器的带宽的方法。图31给出了公开号为5-267990的日本专利申请所公开的一种纵向耦合谐振器型的声表面波滤波器101。如图31中所示的临近的IDT中的相邻的两个手指电极中心间的距离Z(在下文中指IDT与IDT之间的间隔)被设置为大约是波长λI的0.25倍，而该波长λI是由手指电极间的间距决定的。图27和28是说明采用这种传统技术来增加带宽的曲线图。图27给出了产生谐振模式的频率之间的关系，图28示意性的给出了在各个不同的谐振频率下的有效电流的分布情况。

在上面所述的传统技术所采用的方法中，为形成一通频带，除了采用零阶模式(谐振模式如箭头B所示)和次阶模式(谐振模式如箭头A所示)外，还采用了一种具有在声表面波强度分布中的峰值并在IDT和IDT间隔内出现的谐振模式(谐振模式如箭头C所示)。因此，一般的，为了防止大量波的不希望的辐射，IDT和IDT之间的间隔被设置为0.50λI。从上述的传统技术中可以看出，带宽可以通过将间隔设为0.25λI而被加宽。

图29和30示出了当两个IDT间的间隔变化时，如箭头A至C所示的谐振频率的变化情况。当符合阻抗匹配的条件故意发生偏差时，如附图29和30所示的结果也是可以获得并得到确认的。需要指出的是图29和30所示的只是在谐振模式频率下相关的变化情况，而并不表示精确的谐振频率下的全部位置。

图29示出了当IDT和IDT之间的间隔变化时，基于零阶模式频率的各个谐振频率的变化，也就是，基于零阶模式的各个谐振频率间的不同频率的变化。图30示出了在各个谐振频率间的波幅电平的变化。从图29和30中可以看出，当IDT和IDT之间的间隔变化时，所有的谐振频率和波幅电平都是变化的。

如上所述的传统技术中，调整IDT和IDT之间的间隔来增加通带宽，这将参照图32进行描述。

图32是传统的纵向耦合谐振器型声表面波滤波器的一个示例的平面示意图。

在该例中，声表面波滤波器200是通过对各个电极的排列而生成的，各个电极是铝制的、沿着Y轴40±5。切断X轴传播并以LiTaO3为基底(未示出)。纵向耦合谐振器型声表面波滤波器200具有两级互连的纵向耦合谐振器型声表面波滤波器部分201和202。声表面波滤波器201和202具有相同的设置，并且包含第一、第二和第三IDT 205-207，以及置于在第一至第三IDT 205-207两侧的反射器208和209。声表面波滤波器部分201和202按照下述规范来设计的。

手指电极的交叉宽度：43.41λI(其中λI是指由一个IDT的手指电极间的间距所决定的声表面波的波长)；

IDT手指电极的数目(IDT 205、206和207的数目分别为25、31和25)；

IDT的波长λI：4.17μm；

反射器的波长λR：4.28μm；

反射器的手指电极数目：100；

邻近的IDT间的距离D和E：0.32λI；

IDT和反射器间的间隔：0.50λR；

IDT的功率：0.73；

反射器的功率：0.55；

电极膜厚度：0.08λI；

需要指出的是在本专利说明书中，所有的IDT和IDT之间的间隔、IDT和反射器之间的间隔以及相邻的手指电极间的间隔都分别指各个手指电极中心间的距离。如上所述的功率被定义为沿着声表面波传播方向上手指电极的横向所占大小的比率，其主要取决于横向大小和手指电极与其相邻手指电极间的空间大小之和。

图33和34示出了当IDT和IDT之间的间隔D和E与为达到增加带宽的目的的上述设计值相比减小了0.005λI时如图32所示的声表面波换能器200特征曲线的变化。实线表示当IDT和IDT之间的间隔D和E减小时的特征曲线，虚线表示当应用了上述规范中的数值时的特征曲线。

图33示出了频率特征曲线，图34示出了VSWR的变化。