[发明专利]滤波器以及天线分波器

说明书

本申请是申请日为2006年08月25日，申请号为200610126551.8，发明名称为“滤波器以及天线分波器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及滤波器以及天线分波器，特别涉及电感器与谐振子并联连接的滤波器以及天线分波器。

背景技术

近年来，随着移动通信系统的发展，便携电话、便携信息终端等正在迅速地普及。例如，在便携电话终端中，使用800MHz～1.0GHz频带和1.5GHz～2.0GHz频带等的高频带。在这些移动通信系统用的设备中，采用使用了谐振器的高频用滤波器和使用了高频用滤波器的天线分波器。

如图1(a)所示，在这些设备中所使用的谐振器在输入端子In和输出端子Out之间设有谐振子S21，构成单端子对谐振器。使用表面声波(SAW：Surface Acoustic Wave)谐振子和压电薄膜谐振子(FBAR：FilmBulk Acoustic Resonator)作为谐振子。图1(b)是SAW谐振子的俯视图。在压电基板70上设有与输入端子In和输出端子Out连接的梳状电极(IDT：Interdigital Transducer，叉指型换能器)和IDT的两侧的反射器R0。梳状电极IDT和反射器R0例如由铝(Al)等的金属形成。图中记载为反射器R0和IDT的电极指比实际的少。

图1(c)是FBAR的俯视图，图1(d)是FBAR的剖面图。在基板72(例如硅基板)的空隙76上层积有下部电极膜75、压电膜74、上部电极膜73。压电膜74例如使用氮化铝。也有替代空隙76而设置多层反射膜的情况。

SAW谐振子和FBAR通过换能器将所输入的电能转换为弹性能，再将该弹性能转换为电能，从而得到谐振现象。例如，在SAW谐振子中，通过IDT输入的电能被转换为表面声波。该表面声波通过IDT再次转换为电能并输出。在FBAR中，在上部电极和下部电极之间输入的电能导致厚度纵向振动(弹性波)。该弹性波通过上部电极和下部电极再次转换为电能。被提供给换能器的电能激励弹性波的效率称为激励效率或转换效率。

作为高频滤波器，例如使用串联或并联连接一端子谐振器而成的梯(ladder)型滤波器。图2是示出梯型滤波器的结构图的图。在输入端子In与输出端子Out之间，串联连接有串联谐振子S11、S12以及并联连接有并联谐振子P11、P12。利用图3和图4对于梯型滤波器的工作原理进行说明。梯型滤波器可分解为串联谐振器和并联谐振器。参照图3(a)，设串联谐振器的谐振子S21为单端子对谐振器时，在其2个信号端子中，一方为输入端子In，另一方为输出端子Out。参照图3(b)，设并联谐振器的谐振子P21为单端子对谐振器时，在其2个信号端子中，一方与接地端子连接，另一方与输入端子In和输出端子Out的短接线路连接。

图3(c)是示出从串联谐振器和并联谐振器的输入端子In到输出端子Out的通过特性的图。横轴是频率，纵轴是通过量。串联谐振器的通过特性由实线示出，并联谐振器的通过特性由虚线示出。串联谐振器的通过特性具有1个谐振点(谐振频率)f_rs和1个反谐振点(反谐振频率)f_as。在谐振点f_rs处通过量最大，在反谐振点f_as处通过量最小。另一方面，并联谐振器的通过特性具有1个谐振点f_rp和1个反谐振点f_ap。在谐振点frp处通过量最小，在反谐振点f_ap处通过量最大。