[发明专利]平衡滤波器和双工器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及平衡滤波器和双工器，更具体地涉及一种包括平衡-不平衡转换器的平衡滤波器和双工器。

背景技术

在近些年，存在着这样的情形：在接收侧上的信号是差动信号，以抑制高频电路中的共模噪声。伴随着该趋势，用于接收电路的一些高频装置是差动类型(平衡类型)的。更具体地说，使用平衡低噪声放大器(LNA)和平衡混频器。

图1是在配备有平衡混频器128的便携式电话装置的天线附近的接收电路的框图。通过公共端子(天线端子)Ant接收的信号由LNA 122放大。非平衡接收滤波器124消除不必要的信号分量。混频器128将该信号转换为低频信号。由于平衡混频器128具有平衡输入，因此将用于非平衡向平衡的转换的平衡-不平衡转换器126连接在非平衡接收滤波器124与平衡混频器128之间。

图2是在配备有平衡LNA 136和平衡混频器138的便携式电话装置的天线附近的接收电路的框图。通过公共端子(天线端子)Ant接收的信号经过非平衡天线双工器132，并到达接收电路。在由平衡LNA 136放大之后，该信号由平衡混频器138转换为低频信号。由于该LNA 136具有平衡输入，因此将用于非平衡向平衡的转换的平衡-不平衡转换器134连接在非平衡天线双工器132与该LNA 136之间。

常常使用图3中所示的梯形滤波器来作为非平衡接收滤波器124或非平衡天线双工器132。将该梯形滤波器设计为，在输入端子In与输出端子Out之间串联连接有串联臂谐振器S1至S4并且并联连接有并联臂谐振器P1和P2。这些谐振器例如可以是表面声波谐振器、边界声波谐振器或压电薄膜谐振器。

图4A是表面声波谐振器的平面图。图4B是沿图4A的线A-A截取的该表面声波谐振器的剖面图。如图4A所示，在压电基板50上形成有梳状电极(IDT：叉指式换能器)，在该IDT的两侧上形成有反射器R0。输入端子In和输出端子Out连接到该IDT。如图4B所示，在压电基板50上利用金属膜形成电极52(其形成IDT和反射器R0)。在该表面声波谐振器中，由IDT激发的声波成为压电基板50的表面上的驻波，并以由IDT的电极52的指间距(pitch)和表面声波的传播速度所确定的频率谐振。利用该结构，表面声波谐振器充当-谐振器。

图5A是边界声波谐振器的平面图。图5B是沿图5A的线A-A截取的该边界声波谐振器的剖面图。不同于图4A和4B中所示的结构，该边界声波谐振器具有形成在IDT和反射器R0上的介电膜54和介电膜56。该结构的其他方面与上述表面声波谐振器的那些方面相同。在该边界声波谐振器中，由IDT激发的声波成为介电膜54中的驻波，介电膜54是在压电基板50与介电膜56之间的中间层。然后，该驻波以由IDT的电极52的指间距和边界声波的传播速度所确定的频率谐振。

图6A是压电薄膜谐振器的平面图。图6B是沿图6A的线A-A截取的该压电薄膜谐振器的剖面图。在绝缘基板60上形成有下电极62和上电极66，以在其间插入压电膜64。在下电极62的下方存在有空隙68或多层反射膜等。当在下电极62与上电极66之间施加高频信号时，在压电膜64中产生厚度纵向振动的驻波，该驻波以由压电膜64的膜厚度和厚度纵向振动的传播速度所确定的频率谐振。

图7示出在非平衡滤波器或非平衡双工器中使用的双模表面声波滤波器的示例。在该双模滤波器中，在压电基板50上形成有输入IDT和输出IDT，并且在这些IDT的外部布置有反射器R0。在图7中，在两个反射器R0之间设置有两个输出IDT(Out IDT)，在这两个输出IDT(Out IDT)之间设置有输入IDT(In IDT)。将这两个输出IDT(Out IDT)的输出连接到输出端子Out。将输入IDT连接到输入端子In。在该双模边界声波滤波器中，在图7中所示的IDT和反射器R0上形成有图5B所示的介电膜54和介电膜56。

利用发送滤波器20、接收滤波器10和匹配电路30来形成非平衡天线双工器。图8示出包括用作发送滤波器20和接收滤波器10的梯形滤波器的非平衡双工器的结构。发送滤波器20连接在公共端子Ant与发送端子Tx之间。发送滤波器20包括串联臂谐振器S21至S24以及并联臂谐振器P21和P22。接收滤波器10连接在公共端子Ant与接收端子Rx之间。接收滤波器10包括串联臂谐振器S11至S14以及并联臂谐振器P11至P13。匹配电路30设置在公共端子Ant与接收滤波器10之间。