[发明专利]多通道滤波器及其组件、电子设备

说明书

本发明涉及一种多通道滤波器，包括：串联谐振器支路，具有多个串联谐振器单元，每个串联谐振器单元具有并联的n个不同质量负载的串联谐振器，其中n为不小于2的自然数；和并联谐振器支路，具有多个并联谐振器单元，每个并联谐振器单元具有串联的并联谐振器，至少一个并联谐振器单元具有n个不同质量负载的并联谐振器。串联谐振器单元中的第i串联谐振器构成第i组串联谐振器，第i组串联谐振器中的谐振器均具有串联第i质量负载，i为自然数且1≤i≤n；所有并联谐振器单元中的第i个并联谐振器构成第i组并联谐振器，第i组并联谐振器中的谐振器均具有并联第i质量负载；第i组串联谐振器与第i组并联谐振器共同构成第i频率通带；n个串联谐振器的质量负载彼此不同，n个并联谐振器的质量负载彼此不同。

技术领域

本发明的实施例涉及半导体领域，尤其涉及一种多通道滤波器，一种具有该滤波器的组件，以及一种具有上述滤波器或者组件的电子设备。

背景技术

随着无线通讯应用的发展，人们对于数据传输速率的要求越来越高，与数据传输速率相对应的是频谱资源的高利用率和频谱的复杂化。通信协议的复杂化对于射频系统的各种性能提出了严格的要求，在射频前端模块，射频滤波器起着至关重要的作用，它可以将带外干扰和合噪声滤除掉以满足射频系统和通信协议对于信噪比的要求。

射频滤波器主要应用于无线通信系统，例如，基站的射频前端，移动电话，电脑，卫星通讯，雷达，电子对抗系统等等。射频滤波器的主要性能指标为插损、带外抑制、功率容量、线性度、器件尺寸和成本。良好的滤波器性能可以在一定程度上提高通信系统的数据传输速率、寿命及可靠性。所以对于无线通信系统高性能、简单化滤波器的设计是至关重要的。

图5中的(a)是压电声波谐振器的电学符号，图5中的(b)是其等效电学模型图，在不考虑损耗项的情况下，电学模型简化为Lm、Cm和C0组成的谐振电路。根据谐振条件可知，该谐振电路存在两个谐振频点：一个是谐振电路阻抗值达到最小值时的fs，将fs定义为该谐振器的串联谐振频点；另一个是当谐振电路阻抗值达到最大值时的fp，将fp定义为该谐振器的并联谐振频点。其中，

并且，fs比fp要小。同时，定义了谐振器的有效机电耦合系数kt²eff，它可以用fs和fp来表示：

图6示出了谐振器阻抗与频率之间的关系。在某一特定的频率下，有效机电耦合系数越大，则fs和fp的频率差越大，即两个谐振频点离得越远。

图10示出了薄膜体声波谐振器结构600的切面示意图，611是半导体衬底材料，601是通过刻蚀得到的空气腔，薄膜体声波谐振器的底电极631淀积于半导体衬底611之上，621为压电薄膜材料，641为顶电极，651、652和653分别为薄膜体声波谐振器的第一层质量负载、第二层质量负载和第三层质量负载。虚线框选区域为601空气腔、631上电极、641下电极、质量负载和621压电层的重叠区域，此区域为有效谐振区。

图11示出了固态装配体声波压电谐振器结构700的切面示意图，应用具有高声阻抗材料771、772、773、774和低声阻抗材料761、762、763交替堆叠来代替图10中的601空气腔，高声阻抗材料和低声阻抗材料的厚度为四分之一声波波长，高声阻抗材料和低声阻抗材料层叠的数目可以自由选择。751、752和753分别为固态装配体声波压电谐振器的第一层质量负载、第二层质量负载和第三层质量负载。