[发明专利]一种基于压电双模态谐振器的双通带滤波器

说明书

本发明涉及微电子技术，具体涉及一种基于压电双模态谐振器的双通带滤波器，包括至少一个串联压电双模态谐振器和至少一个并联压电双模态谐振器；串联压电双模态谐振器和并联压电双模态谐振器具有厚度纵向模态和厚度剪切模态两种模态；串联压电双模态谐振器的厚度剪切模态和并联压电双模态谐振器的厚度剪切模态形成第一单通带滤波器；串联压电双模态谐振器的厚度纵向模态和并联压电双模态谐振器的厚度纵向模态形成第二单通带滤波器。该双通带滤波器同时利用压电谐振器的厚度纵向模态和厚度剪切模态两种模态，实现了单个滤波器的双频段通信，可以有效减小滤波器的数量，使移动通信设备更加小型化。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，尤其涉及一种基于压电双模态谐振器的双通带滤波器。

背景技术

随着无线通信的快速发展，对工作在射频频段的滤波器提出了更高的要求。支持多频点通信、能够精确选出系统所需多频段信号的双通带/多通带滤波器成了关键器件，在多制式移动通信方面有着广泛的应用前景。

目前，手持移动通信产品主要采用基于压电材料制作的双工器或滤波器，如薄膜体声波双工器或滤波器。薄膜体声波谐振器是构成压电体声波滤波器和双工器的基本单元，由上下两个金属电极和夹在中间的压电薄膜构成。当电信号加载到薄膜体声波谐振器上时，器件中的压电薄膜通过逆压电效应将电信号转变为声信号，声学结构对不同频率的声信号呈现出选择性，其中器件内满足声波全反射条件的声信号将在器件内实现谐振，而不满足谐振条件的声信号就会衰减，这样薄膜体声波谐振器最终就表现出对电信号的选频作用。现有的薄膜体声波谐振器通常采用的都是厚度纵向模态，这使得其构成的滤波器往往只能对单频段信号进行滤波。而可以对多频段信号进行滤波的双工器或多工器则需要两个或多个滤波器共同组成，增大了通信设备的尺寸。

此外，现有的双通带滤波器通常是微波滤波器，这类滤波器通过基片通带波导结构来进行设计，但因其尺寸较大或带内插损较高，都难于满足通信系统严苛的要求。因此，急需一种尺寸小且高性能的双通带滤波器。

发明内容

本发明的目的是提供一种尺寸小，高性能的基于压电双模态谐振器的双通带滤波器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于压电双模态谐振器的双通带滤波器，包括至少一个串联压电双模态谐振器和至少一个并联压电双模态谐振器；串联压电双模态谐振器和并联压电双模态谐振器具有厚度纵向模态和厚度剪切模态两种模态；串联压电双模态谐振器的厚度剪切模态和并联压电双模态谐振器的厚度剪切模态形成第一单通带滤波器；串联压电双模态谐振器的厚度纵向模态和并联压电双模态谐振器的厚度纵向模态形成第二单通带滤波器。

在上述的一种基于压电双模态谐振器的双通带滤波器中，串联压电双模态谐振器和并联压电双模态谐振器均包括衬底、空腔、底电极、压电体和上电极。

在上述的一种基于压电双模态谐振器的双通带滤波器中，并联压电双模态谐振器还包括质量负载层。

在上述的一种基于压电双模态谐振器的双通带滤波器中，压电体为c轴倾斜的ZnO、AlN、LiNbO3或LiTaO3压电薄膜。

在上述的一种基于压电双模态谐振器的双通带滤波器中，串联压电双模态谐振器厚度纵向模态和厚度剪切模态的谐振频率由谐振器的厚度和压电体的c轴倾斜角共同确定。

在上述的一种基于压电双模态谐振器的双通带滤波器中，串联压电双模态谐振器和并联压电双模态谐振器为薄膜体声波谐振器或者固态装配型谐振器。

本发明的有益效果：该双通带滤波器同时利用压电谐振器的厚度纵向模态和厚度剪切模态两种模态，实现了单个滤波器的双频段通信，可以有效减小滤波器的数量，使移动通信设备更加小型化。

附图说明

图1为本发明基于压电双模态谐振器的双通带滤波器一实施例的电路图；