[发明专利]宽带声耦合薄膜BAW滤波器

权利要求书

1.声耦合薄膜BAW滤波器，包括：

压电层(1)，

位于所述压电层(1)上的输入端口(2)，用于将电信号转变成声波，和

位于所述压电层(1)上的输出端口(3)，用于将声信号转变成电信号，

其特征在于，

端口(2,3)包括定位成能实现声耦合的电极(5,6)，

所述滤波器能够在一阶厚度伸缩的TE1模式中操作，和

其中，顶部电极（板背）的质量负载设置成使得电极区域的TE1模式的k=0频率和外部区域的TS2模式的k=0频率之间的频率差相对较小。

2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，外部区域的TS2模式的k=0频率处于电极区域的TE1截止频率的93%到99.9%之间，尤其是95%到99%之间，特别是97%到98%之间。

3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，外部区域的TS2模式的k=0频率处于电极区域的TE1截止频率的98%到99.9%之间。

4.根据上述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，电极(5,6)定位成使得横向上的声振动从一个电极到另一个电极地将电极声耦合。

5.根据上述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，滤波器结构具有带两个端口的叉指型电极结构，使得电极交替地与输入端口(2)和输出端口(3)相连。

6.根据上述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，电极的拓扑设置成使得间隙宽度G保证了在偶模式下的良好耦合。

7.根据权利要求6所述的滤波器，其特征在于，在所需的偶谐振模式下的间隙中，间隙宽度处于隐失声波的衰减长度的20%到120%之间，尤其是25%到110%之间，其中波的衰减长度表达为振幅A=A₀*1/e下的长度，其中A₀为原始振幅。

8.根据上述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，电极宽度W设计成使得横向声波的超过一个半波长不能匹配于电极宽度内。

9.根据上述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，电极宽度W小于所需的奇谐振模式下的横向声波的波长λ_odd。

10.根据上述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，电极的数量N、电极宽度W和间隙宽度G设计成使得能够实现偶模式谐振频率下的横向声波的所需波长。

11.根据权利要求10所述的滤波器，其特征在于，N*W+N*G=λ_even/2，其中λ_even是偶模式谐振频率下的横向声波的波长，并且捕获在结构中的最高阶模式为所需的奇模式谐振。

12.根据上述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，电极宽度W使得得到了在所需的奇模式谐振频率下的横向声波的波长λ_odd。

13.根据权利要求12所述的滤波器，其特征在于，W处于λ_odd的25%到50%之间。

14.根据上述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，实现了与系统阻抗水平的匹配，同时通过N、W和电极长度L的组合将所需的损耗水平保持在通带内。

15.根据上述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，在形成为薄膜堆叠的声布喇格结构(4)上或在气隙结构上形成压电层(1)。

16.根据上述权利要求中任一项所述的滤波器，其特征在于，在滤波器中以并联和/或串联的方式增设了一个或多个谐振器。

17.根据权利要求13所述的滤波器，其特征在于，在滤波器之前和/或之后耦合了一个或多个谐振器。

18.一种用于制造根据上述权利要求中任一项所述的滤波器的方法。