[发明专利]一种带有多节距叉指式换能器的横向激励的薄膜体声波谐振器

说明书

本文公开了声波谐振器及制造声波谐振器的方法。声波谐振器包括一单晶压电板，单晶压电板具有正面和背面，背面附接到基板的表面，但是形成跨越基板中的空腔的压电板部分未附接到基板的表面。正面的导体图案包括一多节距叉指式换能器(IDT)，IDT交错的指状物设置在隔膜上。

技术领域

本公开涉及使用声波谐振器的射频滤波器，尤其涉及用于通信设备中的具有高功率能力的带通滤波器。

背景技术

射频(RF)滤波器是双端器件，其被配置为通过一些频率，阻止其它频率，其中“通过”意味着以相对低的信号损耗进行传输，而“阻止”意味着阻塞或基本上衰减。滤波器通过的频率范围被称为滤波器的“通带”。由这种滤波器阻止的频率范围被称为滤波器的“阻带”。典型的RF滤波器具有至少一个通带和至少一个阻带。通带或阻带的具体要求取决于具体应用。例如，“通带”可以定义为一个频率范围，其中滤波器的插入损耗小于诸如1dB、2dB或3dB的定义值。“阻带”可以定义为一个频率范围，其中滤波器的抑制大于定义值，例如20dB、30dB、40dB或更大的值，这取决于具体的应用。

RF滤波器用于通过无线链路传输信息的通信系统中。例如，RF滤波器可见于蜂窝基站、移动电话和计算设备、卫星收发器和地面站、物联网(IoT)设备、膝上型计算机和平板电脑、定点无线电链路和其它通信系统的RF前端中。RF滤波器也用于雷达和电子和信息战系统。

RF滤波器通常需要许多设计方面的权衡，以针对每个特定应用实现诸如插入损耗、拒绝、隔离、功率处理、线性、尺寸和成本之类的性能参数之间的最佳折中。具体的设计和制造方法和增强可以同时使这些要求中的一个或几个受益。

无线系统中RF滤波器的性能的增强可对系统性能产生广泛影响。可以通过改进RF滤波器来改进系统性能，例如更大的单元尺寸、更长的电池寿命、更高的数据速率、更大的网络容量、更低的成本、增强的安全性、更高的可靠性等。可以在无线系统的各个层面上单独或组合地实现这些改进，例如在RF模块、RF收发器、移动或固定子系统或网络层面实现这些改进。

用于当前通信系统的高性能RF滤波器通常结合声波谐振器，声波谐振器包括表面声波(SAW)谐振器、体声波BAW)谐振器、薄膜体声波谐振器(FBAR)和其他类型声波谐振器。但是，这些现有技术不适合在更高的频率下使用，而未来的通信网络需要用到更高的频率。

要想获得更宽的通信信道带宽，就势必要用到更高频率的通信频带。3GPP(第三代合作伙伴计划)已对用于移动电话网络的无线电接入技术进行了标准化处理。5G NR(新无线电)标准中定义了用于第五代移动网络的无线电接入技术。5G NR标准定义了若干个新的通信频段。这些新的通信频段中有两个频段是n77和n79，其中n77使用3300MHz至4200MHz的频率范围，n79使用4400MHz至5000MHz的频率范围。频段n77和频段n79都使用时分双工(TDD)，因此在频段n77和/或频段n79中工作的通信设备将相同的频率用于上行链路和下行链路传输。n77和n79频段的带通滤波器必须能够处理通信设备的发射功率。5G NR标准还定义了频率在24.25GHz和40GHz之间的毫米波通信频段。

发明内容

本发明公开了一种声波谐振器，包括：一单晶压电板，具有正面和背面，所述背面附接到基板的表面，所述压电板的一部分形成隔膜，所述隔膜跨越所述基板中的空腔；一导体图案，在所述正面上形成，所述导体图案包括一多节距叉指式换能器(IDT)，IDT的交错的指状物设置在所述隔膜上。

其中，所述压电板和IDT被配置为使得施加到IDT上的无线电频率信号激发所述隔膜中的剪切声学模式。

其中，在沿着IDT的长度的任何点上，IDT的节距在IDT的孔上是恒定的。

其中，所述IDT指状物的标记在整个IDT上是恒定的。

其中，沿着所述多节距IDT的长度将所述多节距IDT分为两个或多个部分，每个部分的各个节距与其它部分的节距不同。