[发明专利]可重新配置的微声学滤波器和包括可重新配置的微声学滤波器的双工器

说明书

详细说明一种可重新配置的微声学滤波器MAF，其包括梯型状滤波器拓扑和合适地放置的可调节电容元件AKE。

相关申请的交叉参考

本申请主张2016年8月8日递交第102016114662.5号德国专利申请的权益，所述德国专利申请以全文引用的方式并入本文中。

描述

本发明涉及可重新配置的微声学滤波器，并且涉及包括此类滤波器的双工器。

微声学滤波器是通过声波工作的HF滤波器并且通常包括压电材料以及与其连接的电极结构。此类滤波器可以较小尺寸实现并且具有良好的电特性。因此，它们适用于例如移动电话的无线通信装置。越来越多的功能性的持续趋势引起对于滤波器始终迫切的需求。增加可操作的频带数量需要HF滤波器(例如，带通滤波器)的增加或使用已知为具有通带的可调节滤波器，所述可调节滤波器的中心频率可以在彼此间隔开的不同频率频带之间移位。

对提供更高数据发射速率的通信装置的需求也在增加。已知的载波聚合(CA)是用于提高数据速率的装置。由此数据同时通过不同频率频带发射。在一个或另一个频率频带中发射数据的可调节滤波器在此情况下并没有帮助。所需的是滤波器特性(例如，特征频率(例如，通带边缘))可以高精度设置的滤波器，以便不会由于不断增大的可使用频带的密度而在邻近的频带的发射行为中造成任何干扰。还需要可提供可变极点的滤波器。极点应当能够灵活地放置并且应当覆盖低于通带或高于通带或在通带两侧的范围。

因此，存在对允许相对应地精确地可调节多路复用器(例如，双工器)的声学滤波器的需求。

在独立权利要求项中指定此类滤波器。从属权利要求项指定有利的实施例。

滤波器是微声学滤波器，并且包括特征频率范围、具有串联谐振器的信号路径以及具有并联谐振器的并联路径。并联路径将信号路径连接到接地。此外，滤波器包括可调节电容元件。滤波器可以通过改变可调节电容元件重新配置。

由于可重新配置性，与相对于特征频率的可调节滤波器相比，所述滤波器可以精确地调节到较小频率范围且具有较高精度。由于至少一个谐振器通过声波工作，所以滤波器是微声学滤波器。

SAW谐振器(SAW＝表面声波)、BAW谐振器(BAW＝体声波)或GBAW谐振器(GBAW＝经引导的体声波)被考虑为谐振器。BAW谐振器可以是SMR类型(SMR＝牢固地安放的谐振器)或FBAR类型(FBAR＝膜体声学谐振器)。在SAW谐振器中，梳状互锁电极结构布置在压电材料上面或上方。在BAW谐振器中，压电材料布置于两个平坦电极之间。电极和压电材料以夹层状方式一个层叠在另一个顶部。SMR类型的BAW谐振器具有在底部电极下方的声学镜。FBAR类型的BAW谐振器具有在底部电极下方的空腔。电声学谐振器的操作频率基本上是通过电极结构的几何尺寸和声速确定的。如果滤波器的特征频率特性可通过此类谐振器配置(即，通过原本不变的发射特征以相对较小的频率标度可调节的)，那么连接到额外的电路元件是必需的。原则上，可以设想出可调节电感元件。物理上更容易实现的是可调节电容元件。具有可调节阻抗元件的微声学谐振器的电路构成具有复杂发射特征的振荡器电路。通过改变可调节阻抗元件的阻抗，发射特征的可变性是可能的。在此情况下通常存在的问题是发射行为作为整体可以发生变化而实际上仅期望以局部标度发生改变。因此，成就存在于指定滤波器拓扑中，其中整个滤波器的传递函数全局性的改变尽可能的少但是其中传递函数的局部优化是可能的，例如，如对于载波聚合通常所期望的。

除了提到的可调节电容元件之外，滤波器可以包括额外的可调节电容元件。

因此，有可能的是微声学滤波器是带通滤波器并且特征频率范围是通带。替代地，有可能的是滤波器是带阻滤波器并且特征频率范围相应地是阻带。