[发明专利]具有由阻抗电路产生的衰减极点的表面声波滤波器

说明书

本发明总体上涉及带有极点的表面声波滤波器，尤其涉及例如用于移动通信设备中的谐振器型表面声波滤波器。

与集成电路一样，表面声波滤波器，下文称SAW滤波器，体积小，重量轻，极易批量生产。由于这些原因，SAW滤波器作为射频(RF)滤波器被广泛应用于诸如便携式电话机，携带式寻呼机等设备中。

例如，码分多址(CDMA)式便携电话机以一种频带发射而以邻近频带接收。相应地，这种设备需要带有一对滤波器的天线收发转换开关，一个滤波器通过发射频带频率，滤去接收频带频率，另一个滤波器作用相反。每一个必须具有低的通带介入损耗滤波器，在通带和邻近的阻带之间提供(频率响应的)急剧滚降，在整个阻带宽度上提供高衰减。这些要求传统上是通过使用梯型滤波器来实现的，这种梯型滤波器包括一个或多个串联分路SAW谐振器和一个或多个并联分路SAW谐振器，由滤波器转移函数中的极点产生阻带衰减。

由于对移动式通信设备功能要求的不断增加，以一个SAW梯型滤波器令人满意地满足上述要求变得愈来愈难。原因之一是，通带宽度、介入损耗、阻带滚降的陡度取决于于其上安装SAW谐振器的压电基片的性能。提供具有必要高的衰减的宽阻带尤其困难。

由于通带和阻带的宽度、布局和间隔的限制，这些问题难以通过利用一个SAW梯型滤波器中的SAW谐振器的通带和阻带与谐振频率(串联谐振频率)和反谐振频率(并联谐振频率)之间的联系来解决。使具有高衰减的宽阻带靠近通带并保持通带的低介入损耗尤其困难。发明概述：

本发明的总体目的是改善有极点的SAW梯型滤波器的频率特性。

更具体的目的是在阻带的宽频率范围内获得高阻带衰减。

进一步的目的是在通带和阻带之间获得急剧滚降。

根据本发明的第一个方面，一个表面声波滤波器包括一个二端对表面声波谐振器滤波电路和一个二端对阻抗电路，二者并联连接在一起。二端对表面声波谐振器滤波电路有一个移相器、至少一个串联分路表面声波谐振器和至少一个并联分路表面声波谐振器。二端对阻抗电路具有通过使表面声波滤波器的断路阻抗与短路阻抗相等来产生衰减极点的阻抗。

根据本发明的第二个方面，一个表面声波滤波器包括一个二端对表面声波谐振器滤波电路和一个二端对阻抗电路，二者并联。二端对表面声波谐振器滤波电路有两个串联分路表面声波谐振器和两个并联表面声波谐振器。和第一个方面一样，二端对阻抗电路具有通过使表面波滤波器的断路阻抗与短路阻抗相等来产生衰减极点的阻抗。

在本发明的这两个方面中，由阻抗电路所产生的衰减极点通过增加阻带的衰减，通带和阻带之间的急剧滚降及在阻带的宽频率范围内获得高衰减而改善了滤波器的频率特性。

图1是一个无线电通信装置的前端部分透视图；图2是本发明第一种实施例的简图，适于用作图1中的接收SAW滤波器；图3将图2作为一对并联的二端对电路重新绘制；图4示出了在断路输出端子情形下的图2；图5示出了在短路输出端子情形下的图2；图6示出了在不同电容值下第一种实施例的频率特性曲线；图7是第二种实施例的简图，也适于用作图1中的接收SAW滤波器；图8是与图7有相同的SAW谐振器的传统滤波器的简图；图9比较了图7和图8中滤波器的频率特性曲线；图10是第三种实施例的简图，适于用作图1中的发射SAW滤波器；图11将图10以一对串联的二端对电路的形式重新绘制；图12是第三种实施例中叉指式换能器结构的简图，图解了使用接合线作为阻抗电路；图13示出了图10中SAW谐振器的等效电路；图14示出了图13的左半部；图15示出了传统的没有阻抗电路的滤波器；图16示出了图15中SAW谐振器的等效电路；图17示出了图15中传统滤波器的断路和短路频率特性曲线；图18示出了第三种实施例的断路和短路频率特性曲线；图19比较了图15和第三种实施例中的滤波器的频率特性曲线；图20总结了图19中的对比；图21是一个有三个并联SAW谐振器和一个电感器的四级滤波器的简图；图22是一个有三个并联谐振器和一个电感器的五级滤波器的简图；图23是本发明第四种实施例的简图，也适于用作图1中的发射SAW滤波器；图24对比了图22和图23的滤波器频率特性曲线；图25是本发明第五种实施例的简图，也适于用作图1中的发射SAW滤波器；图26、27、28和29示出了图3中二端对阻抗电路的另一种布局；图30、31、32和33示出了图11中二端对阻抗电路的另一种布局；

本发明的实施例将结合附图加以介绍。