[发明专利]滤波器带外抑制优化方法和滤波器、多工器、通信设备

说明书

本发明涉及滤波器技术领域，特别地涉及一种滤波器带外抑制优化方法和滤波器、多工器、通信设备。在该方法中，串联谐振器和并联谐振器的有效机电耦合系数可灵活调节，不仅能够维持滤波器通带覆盖范围不变，而且能够解决低频体声波滤波器谐波抑制较差的问题，同时，还能保障谐波抑制区域的抑制平衡。

技术领域

本发明涉及滤波器技术领域，特别地涉及一种滤波器带外抑制优化方法和滤波器、多工器、通信设备。

背景技术

随着无线通信技术向着多频段、多模方向快速发展，作为射频前端关键部件的滤波器、双工器以及多工器得到广泛关注，特别是在发展最快的个人移动通信领域更是得到广泛应用。目前，在个人移动通信领域应用广泛的滤波器、双工器多是由表面声波谐振器或体声波谐振器制造而成。相较于表面声波谐振器，体声波谐振器性能更胜一筹，体声波谐振器具有Q值高、频率覆盖范围广、散热性能好等特性，更适合5G通信的发展需要。体声波谐振器其谐振由机械波产生，而非电磁波，机械波的波长比电磁波波长短，因此，体声波谐振器及其组成的滤波器体积相对传统的电磁滤波器尺寸大幅度减小；另外，由于压电晶体的晶向生长能够良好控制，谐振器的损耗极小，品质因数高，能够应对陡峭过渡带和低插入损耗等复杂设计要求。

一般情况下，体声波谐振器适合1.2GHz频率以上的频段，其并不适合1.2GHz频率以下的频段，主要有两个方面的原因，第一个原因是频率较低时，压电层较厚，导致谐振器面积较大，不利于小型化，但是，目前随着掺钪氮化铝技术和工艺的出现，已经解决了此问题，第二个原因是频率较低时，谐振器的高次谐振幅度很强，当此类谐振器组成梯型滤波器时，除了形成一个基频通带外，还会在高频段附近形成一个插损较差的滤波器通带，所以会导致滤波器的带外抑制，特别是高频带外抑制恶化，影响滤波器的正常使用。

因此，为了使体声波谐振器能够在低频滤波器中得到应用，如何利用体声波谐振器技术，降低高次谐波对滤波器带外抑制的影响，仍是待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种滤波器带外抑制优化方法和滤波器、多工器、通信设备，不仅能够维持滤波器通带覆盖范围不变，而且能够解决低频体声波滤波器谐波抑制较差的问题，同时，还能保障谐波抑制区域的抑制平衡。

本发明的一个方面，提供了一种滤波器带外抑制优化方法，所述滤波器包括多个串联谐振器和多个并联谐振器，该方法包括：调整串联谐振器和并联谐振器的压电层的厚度，使并联谐振器的有效机电耦合系数大于串联谐振器的有效机电耦合系数的初值，并且使两个所述初值之和为固定值，以及使并联谐振器谐波的串联谐振频点位于串联谐振器谐波的串联谐振频点与并联谐振频点之间；在滤波器的基频满足指标要求并且滤波器的谐波区域低频抑制幅度和高频抑制幅度不相等的情况下，执行如下步骤A或步骤B，直至滤波器的谐波区域低频抑制幅度和高频抑制幅度相等且大于指定值，其中：步骤A：若滤波器的谐波区域低频抑制幅度大于高频抑制幅度，则减小并联谐振器的有效机电耦合系数的初值，增大串联谐振器的有效机电耦合系数的初值，并且保持两个所述初值之和为固定值；步骤B：若滤波器的谐波区域低频抑制幅度小于高频抑制幅度，则增大并联谐振器的有效机电耦合系数的初值，减小串联谐振器的有效机电耦合系数的初值，并且保持两个所述初值之和为固定值。

可选地，所述滤波器中，每个并联谐振器均连有接地电感，所述接地电感的电感值小于预设值。

可选地，调整串联谐振器和并联谐振器的压电层的厚度的步骤包括：将串联谐振器和并联谐振器制造在不同的晶圆上，分别调整两块晶圆上压电层的厚度，以使串联谐振器和并联谐振器的压电层的厚度不同。

可选地，并联谐振器的有效机电耦合系数的初值比串联谐振器的有效机电耦合系数的初值大1％～2％，两者之和为滤波器相对带宽的4-5倍。

可选地，所述指定值为30dB。

可选地，所述步骤A或步骤B中，并联谐振器的有效机电耦合系数的初值和串联谐振器的有效机电耦合系数的初值增大或减小0.5％。