[发明专利]具有改善的功率耐久性和耐热性的SAW谐振器以及包括SAW谐振器的RF滤波器

说明书

提供了一种改进的SAW谐振器(SAWR)，该SAW谐振器具有改善的功率耐久性和耐热性并且防止设备故障。该SAW谐振器具有载体衬底(S)以及压电材料(PM，PL)上的电极结构(ES，EF)。进一步地，谐振器具有分流路径(PCPP)，其平行于电极结构并且被设置为使得RF信号绕过电极结构。分流路径具有温度相关电导，该电导具有负电阻温度系数。

技术领域

本发明涉及SAW谐振器(SAW＝表面声波)，该SAW谐振器具有改善的功率耐久性和耐热性并且保护对应设备不会发生故障。进一步地，本发明涉及包括至少一个这种谐振器的RF滤波器。

背景技术

在移动通信系统中，需要RF滤波器来区分需要的RF信号和不需要的RF信号。可以在移动通信设备的前端系统中利用RF滤波器。例如，功率放大器与天线端口之间的传输滤波器用于使仅传输信号传播到天线端口。在接收信号路径中，接收信号用于传递接收信号，特别是用于隔离传输信号的接收端口。

诸如与声波一起工作的RF滤波器之类的RF滤波器包括电声谐振器。特别地，与表面声波一起工作的SAW谐振器包括电极结构，其布置在压电材料上。电极结构包括叉指电极，其电极指连接到汇流条。RF滤波器的谐振器暴露于RF功率。电极中的欧姆损耗或其他能量耗散效应会导致能量从RF能量转换为热量。相应地，由于压电层的膨胀和材料特性的改变(例如，升高的温度下的弹性刚度)，所以加热的谐振器遭受诸如谐振频率或反谐振频率之类的特征频率的偏移。进一步地，如果谐振器例如是带通滤波器配置的一部分，则通带在频率上会发生偏移，并且谐振器的对应自发热会引起附加损耗。如果温度升高超过某个临界值，则可能会造成永久性损坏，从而导致对应过滤器部件会发生永久性故障。

温度改变对于电声滤波器是个问题，因为温度移位使得诸如带通滤波器的中心频率之类的特征频率的移位。进一步地，温度升高通常会导致插入损耗增加，从而导致功率效率降低。

电声谐振器结构相对于温度升高具有敏感性，因为它们的堆叠构造可能会例如通过原子的声迁移受到危害。

尤其是朝向微型化的趋势导致在体积减小时增加功能数目，从而导致功率密度增加。增加功率密度通常会导致增加功率耗散密度，从而进一步损害小型化电声结构。

发明内容

因此，需要一种SAW谐振器，该SAW谐振器具有改善的功率耐久性和改进的耐热性并且防止发生故障以及符合关于温度诱致的频率漂移的规范。

为此，提供了一种根据独立权利要求所述的SAW谐振器以及包括SAW谐振器的RF滤波器。从属权利要求提供了优选实施例。

该SAW谐振器包括载体衬底、电极结构、以及载体衬底与电极结构之间布置的压电材料。进一步地，谐振器包括与电极结构平行的分流路径，该分流路径被设置为使得RF信号能够绕过电极结构。分流路径具有温度相关(电)电导。在这种谐振器中，电极结构可以建立叉指式电极，该叉指式电极包括电极指，该电极指布置在压电材料上并且连接到汇流排。特别地，属于相反极化的电极指对应连接到相反汇流排。

载体衬底用作载体以支撑布置在衬底上方的对应功能性结构。压电材料提供了压电轴，如果RF信号施加到电极结构，则由于压电效应，该压电轴与电极结构的方位相结合会在RF信号与声波之间转换。

分流路径电导的温度依赖性在正常操作参数下提供了谐振器的适当功能。优选的是，分流路径的电导随着温度的升高而增加。因此，在高温下，例如，在超过临界温度的温度下，分流路径的电导足够高以致绕过RF功率以保护谐振器的敏感功能性结构。

由于分流路径具有温度相关电导，这种SAW谐振器具有改善的功率耐久性和耐热性并且具有固有故障防护功能。因此，这种谐振器可以保护相对应RF滤波器或RF滤波器部件不会发生温度诱致的故障。