[发明专利]表面声波器件及通信设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面声波器件，这种表面声波器件拥有一个滤波特性，具体地说，拥有一个平衡-不平衡转换功能，并涉及一个包括这样一个新型表面声波器件的通信设备。

背景技术

近几年，用于缩小便携式电话尺寸和减轻便携式电话重量的技术获得了长足的发展。为了实现这种尺寸的缩小和重量的减轻，除了减少部件的个数与缩小部件的尺寸外，还开发出了一系列具有功能可互相组合的零部件。在这些情况下，最近，人们一直在加紧对用于便携式电话的RF级中的拥有平衡-不平衡转换功能(即平衡-不平衡转换器)的表面声波滤波器的研究。GSM系统(针对移动通信的全球系统)以及其它这样的远程通信系统目前已在使用之中。

当把平衡线路(例如一个两条平行线的馈线)直接连接于不平衡的线路(例如一条同轴电缆)时，人们所不希望的是，不平衡的电流的流动以及把馈线本身作为天线使用。于是，平衡-不平衡转换器包括一个用于防止不平衡的电流和使平衡线路和不平衡线路互相加以匹配的电路。

某些拥有以上所描述的平衡-不平衡转换功能的表面声波器件已成为最近许多专利申请的题目。如同一个拥有一个平衡-不平衡转换功能，以及其输入输出阻抗大体相当的表面声波器件，一个拥有图20中所示的配置的设备是人们普遍所熟悉的。

在图20中所示的表面声波器件中，在一个压电衬底100上提交了一个类似梳子的电极(也叫做交叉指型电极，定义了一个交叉指型变换器，以下将其称为“IDT”)101，并在IDT 101的右侧和左侧(沿表面声波的传播方向)配置了ITD 102和103。

另外，在以上所提到的表面声波器件中，还配置了用于反射一个表面声波以增强转换效率的反射器104和105，以便从它们的右侧和左侧把IDT 101、102、以及103夹起来。此外，还提供了平衡信号端106和107，以及一个不平衡信号端108。

以上所描述的表面声波器件叫做3-IDT式的纵向耦合谐振器型表面声波器件。  这一器件拥有一个平衡-不平衡转换功能，通过这一功能，可把表面声波在IDT 101、102、以及103之间加以转换。

要求拥有一个平衡-不平衡转换功能的表面声波器件在不平衡信号端和相应的平衡信号端之间的通频带中具有下列传输特性：振幅特性是相同的，相位互相相对反转180°。这些特性分别由平衡信号端之间的振幅平衡度和相位平衡度加以表示。

假设以上所描述的拥有一个平衡-不平衡转换功能的表面声波器件是一种三个端口的设备。不平衡输入端是第一端口，平衡输出端是第二端口和第三端口。振幅平衡度和相位平衡度定义如下：振幅平衡度＝[A]。A＝[20 log(S21)]-[20 log(S31)]，相位平衡度＝[B-180]，B＝[∠S21-∠S31]。S21表示从第一端口到第二端口的传输系数，S31表示从第一端口到第三端口的传输系数。在前面所提到的公式中，符号[]表示一个绝对值。

对于前面所提到的平衡信号端处的信号之间的平衡度来说，理想的情况下，表面声波器件中的传输频带中的振幅平衡度为0dB，相位平衡度为0度。

然而，在图20中所示的相关技术的配置中，引发了这样的一个问题：平衡信号端之间的平衡度遭到破坏。考察这一破坏的多方面的原因后，本发明的发明者发现，在平衡信号端106和信号线109之间所生成的一个电容(这一电容是一个电桥电容，并出现在平衡信号端106的附近)是导致这一破坏发生的最主要的原因之一。

以下，将参照图21和22描述因电桥电容的生成所导致的平衡信号端之间平衡度遭破坏的情况。把从不平衡信号端108到相应的平衡信号端106和107的相应的传输特性从匹配阻抗中排除，通过模拟分析加以标识，并对谐振模式位置加以考察。图21和22描述了这些结果。

假设把非电桥电容添加在图20中的平衡信号端106和信号线109之间。于是，图21描述了一个从不平衡信号端108到平衡信号端106所传输的一个信号的谐振模式与从不平衡信号端108到平衡信号端107所传输的一个信号的谐振模式之间的差别。图22描述了当假设把一个0.30pF的电桥电容添加在平衡信号端106和信号线109之间时所出现的谐振模式之间的差别。在图21和22中，实线表示从不平衡信号端108到平衡信号端106的传输的特性，虚线表示从不平衡信号端108到平衡信号端107的传输的特性。