[发明专利]谐振腔表面声波(SAW)滤波器

说明书

本发明涉及一种耦合腔滤波器结构，其使用表面声波，具体使用引导表面声波，其包括：声波传播基板(102)；设置在基板(102)上、各自包括叉指梳状电极(124、126)的至少一个输入换能器结构(112)和一个输出换能器结构(114)；一个反射结构(116)，所述反射结构(116)包括至少一个或更多个金属条(114)，在声波传播方向上定位在输入换能器结构(112)与输出换能器结构(114)之间的一距离处；其特征在于，声波传播基板(102)是包括基底基板(106)和压电层(104)的复合基板。本发明还涉及一种耦合腔滤波器结构，其中，一个反射结构(816)包括槽(822)。本发明还涉及一种SAW梯式滤波器装置，其包括至少两个如前所述的耦合腔滤波器结构，其中，至少两个耦合腔滤波器结构定位在单条线上。

本发明涉及用于滤波器应用的表面声波装置，并且更具体地涉及用于表面声波滤波器装置的复合基板。

近年来，表面声波(SAW)装置已被越来越多地应用于诸如滤波器、传感器和延迟线的实际应用中。

SAW滤波器的合成需要不同类型的工具，并允许实现不同类型的结构。然而，在SAW装置中使用经典滤波器结构面临各种问题(诸如装置的紧凑性和性能)。

SAW滤波器装置通常使用由单片石英、LiNbO₃或LiTaO₃晶体制成的晶片作为压电材料。然而，取决于所使用的压电材料，压电基板的使用会导致对温度的高敏感性或弱机电耦合。这会导致滤波器的通带特性性能较差。

滤波器性能是通过使用诸如带宽、带内插入损耗、抑制和过渡带宽的若干参数、将通带和抑制带分开来限定的。

此外，在开发在几GHz下工作的微波滤波器时，使用腔来生成滤波器传递函数中的极点和零点是一种系统地使用的众所周知的技术。这种滤波器需要一波导，沿着该波导设置有取决于彼此连接的方式(串联或并联)而产生极点或零点的谐振元件。这种滤波器的合成基于这些极点和零点的组合，从而在假设源与滤波结构之间具有给定耦合因数的情况下提供了减小的带内波纹和改进的带外抑制。在任何情况下，滤波器仅包含一系列腔，所述一系列腔彼此连接或沿着所述波导放置，并且通过电连接器或直接经由波导边缘进入。对于SAW装置，必须实现从电磁波到声波的转换，并且反之亦然，以提供经电磁滤波的信号。在两者之间，电极结构通过以下方式组合：谐振可以以电或声的方式进行组合，以产生滤波效果。

迄今为止，SAW滤波器的目前开发的解决方案使用三种架构来实现滤波器功能，主要是阻抗元件点阵(所谓的梯式SAW)或纵向耦合的谐振器滤波器(LCRF)或双模SAW(DMS)滤波器，这两种滤波器都基于使用在接近布拉格条件下工作的光栅的耦合IDT。然而，这些方法通常允许在通带中放置两个或更多个极点，从而导致装置的性能未被优化，并且需要相对大的占地面积。

本发明的目的是通过提供一种沉积在复合基板上的表面声波(SAW)滤波器装置来克服先前提及的缺点，所述表面声波(SAW)滤波器装置具有改进的设计，以实现紧凑性、简单性和多功能性以及良好的性能。

本发明的目的是通过耦合腔滤波器结构实现的，该耦合腔滤波器结构使用表面声波，具体地使用引导表面声波，该耦合腔滤波器结构包括：声波传播基板；至少一个输入换能器结构和一个输出换能器结构，该至少一个输入换能器结构和该一个输出换能器结构设置在基板上，该至少一个输入换能器结构和该一个输出换能器结构各自包括叉指梳状电极；一个反射结构，所述反射结构包括至少一个或更多个金属条，该反射结构在声波传播方向上定位在输入换能器结构与输出换能器结构之间的距离d处；其特征在于，声波传播基板是包括基底基板和压电层的复合基板。利用这种滤波器结构，可以调整通带，并且与本领域的上述滤波器结构相比，可以同时获得具有减小的占地面积的滤波器结构。