[发明专利]声表面波滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及带通滤波器，具体涉及声表面波带通滤波器。

背景技术

当电压加载在具有压电特性的基片材料(例如铌酸锂单晶材料)的电极上，会在压电晶体材料的晶格中形成机械畸变。当加载在压电晶体材料电极上的电压为输入的电信号，会在压电晶体材料表面的晶格中形成声表面波，该声表面波是一种在压电晶体材料表面传播、振幅随深入基片材料深度的增加而迅速减少的弹性机械波。

声表面波滤波器具有带通滤波器的特性。声表面波滤波器带通滤波功能的实现便是基于上述晶格中形成的声表面波。声表面波滤波器的基本结构单元是叉指换能器，其结构及制作方法为：在具有压电特性的基片材料(例如铌酸锂单晶材料)的抛光面上制作具有两个一定厚度的铝膜，在该铝膜层上通过光刻技术形成交叉成对的梳状铝电极结构，在该梳状电极结构上施加传输的电信号，便在两梳状电极的叉指间形成声表面波，因此该梳状电极结构起着电声换能器的作用，称其为叉指换能器。梳状电极的两叉指间形成换能器的激励区域，两梳状电极上连接各叉指指条的梳柄部分称为汇流条，信号电压施加于交叉梳状电极的两汇流条上。叉指换能器又分为输入端叉指换能器及输出端叉指换能器：输入端叉指换能器将电信号转换成声表面波信号，沿晶体表面传播，输出端叉指换能器再将接收到的声表面波信号转换成电信号输出。所述输入端叉指换能器、屏蔽条以及输出端叉指换能器构成声表面波的传输通道。所述传输通道根据叉指换能器上叉指的不同加权结构，对声表面波具有不同的传输特性或带通特性，声表面波滤波器的设计，主要是对于上述叉指换能器的设计。

现有的一种集成于压电晶体片(简称芯片)的声表面波滤波器如图1所示，1为输入端叉指换能器，3为屏蔽条，4为输出端叉指换能器，输入端叉指换能器1的切指加权包络线2的主瓣区域通常由上下两圆弧形的包络线围合成橄榄形，该主瓣区域的每一根叉指条的长度几乎都是不相等的，如此使得在一定的声孔径范围WA内，其包络线内的面积较小，致使叉指换能器的电声转换激发效率较低，插入损耗较大。

发明内容

针对上述问题本专利申请人作出改进，提供另一种切指加权换能器结构的声表面波滤波器，其上述现有声表面波滤波器比较，在指条数、声孔径以及芯片面积相同时，有较小的插入损耗；或者，在指条数及插入损耗相同的情况下，其有更小的声孔径及芯片面积。

本发明的技术方案如下：

声表面波滤波器，包括集成于压电晶体片上的输入端叉指换能器、输出端叉指换能器以及设置于两者之间的屏蔽条，所述输入端叉指换能器包络线主瓣区域的中间部位为等指长切指区；所述输入端叉指换能器至少为一个；与所述输入端叉指换能器相匹配的输出端叉指换能器为等指长叉指换能器。

本发明中，由于输入端叉指换能器包络线主瓣区域的中间部位为等指长切指区，在同样的声孔径尺寸范围，可以使输入端叉指换能器包络线主瓣区域具有更高的电声转换激发效率，可以减小声表面波滤波器的插入损耗。或者，在同样的插入损耗情况下，可以减小声孔径尺寸，减小芯片的面积。

附图说明

图1现有的一种声表面波滤波器的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3及图4为图1、图2所示声表面波滤波器性能的频谱曲线比较图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

见图2，本发明包括集成于压电晶体片上的输入端叉指换能器1、输出端叉指换能器5以及设置于两者之间的屏蔽条4，输入端叉指换能器1为切指加权换能器，WA1为该切指加权换能器的声孔径。输入端叉指换能器1的包络线主瓣区域2的中间部位为等指长切指区，等指长切指区的上下包络线3为直线，在该区域中与换能器1上下汇流条连接的叉指指长相同，图2中等指长切指区的叉指交叉区域面积显然大于图1中相同宽度的叉指交叉区域面积，在同样的声孔径尺寸范围内可以使输入端叉指换能器包络线主瓣区域具有更高的电声转换效率，更小的声表面波滤波器的插入损耗。输入端叉指换能器1可以为一个或多个，构成多通道声表面波滤波器。实施例中，与输入端叉指换能器相匹配的输出端叉指换能器5为等指长叉指换能器

实施例1

本发明以应用于电视接收机用的图像中频滤波器为例：

按图1所示现有的一种声表面波滤波器的实施例结构：输入端叉指换能器1为284根指，输出端叉指换能器4为18根指，输入端叉指换能器1的声孔径WA为1.3mm，即输入端加权叉指换能器中心最长的一根指条的长度为1.3mm；输出端叉指换能器4的声孔径为1.35mm，芯片尺寸为10.8×2.2mm。