[发明专利]使用移相器并且具有宽带宽的分离式半晶格微声滤波器

说明书

一种微声RF滤波器包括第一端口和第二端口(101，102)。第一信号路径和第二信号路径(120，110)耦合在第一端口与第二端口之间，并且包括对应谐振器(111，121)。信号路径中的至少一个的谐振器是微声谐振器。信号路径之一还包括与谐振器(111)串联连接的移相器(232)。微声RF滤波器实现了由微声谐振器的谐振频率确定的宽通带。该滤波器允许灵活调整通带和阻带性能。

技术领域

本公开涉及RF滤波器。具体地，本公开涉及一种包括微声谐振器的RF滤波器。

背景技术

RF滤波器广泛用于电子设备中以从所接收的信号中选择所需要的信号带宽。覆盖当前服务的传输频带的通信设备中的RF滤波器通常由梯形结构的表面声波谐振器或体声波谐振器组成。

在梯型RF滤波器中，带宽主要由谐振和反谐振频率之间的距离或零极点距离确定，该零极点距离主要由谐振器的压电衬底的耦合因子确定。诸如梯形结构中的电感器等无源组件的使用可能会增加带宽，但是会以整体滤波器性能为代价，诸如带外衰减较差。其他方法涉及氮化铝压电层的钪掺杂以增加声耦合，这改善了梯型滤波器的带宽。然而，铝钪氮化物压电层的制造是复杂的，并且氮化铝中钪的量在物理上被限制为约40％。

氮化铝或其他压电材料或衬底的其他掺杂剂可能增加物理带宽和零极点距离，其中仍然存在原理上的限制。

诸如5G通信标准等未来宽带传输标准要求滤波器的宽通带具有良好的带外衰减，因为其他服务可能接近5G频带。例如，用于n79频带的RF滤波器需要从4.4GHz到5.0GHz的600MHz的通带宽度，其中WLAN服务位于该通带的正上方，使得当这两种服务应当同时被通信设备覆盖时，滤波器必须覆盖较宽的通带并且呈现出良好的带外衰减。这些要求对于梯型滤波器结构可能是矛盾的，因此即使使用上述方法，使用当前梯型设计也可能难以达到所有要求。另一著名的示例是n77频带，其带宽跨越从3.0GHz到4.2GHz的900MHz，并且还具有实现4G和5G系统的共同频带所需要的附近选择性。因此，需要一种提供宽通带和良好的带外衰减的微声RF滤波器。RF滤波器应当不太复杂，从而可以直接制造。

本公开的目的是提供一种用于微声RF滤波器的新结构，以实现宽的通带、陡峭的滤波器裙边和良好的带外衰减。

本公开的另一目的是提供可以用表面声波(SAW)和体声波(BAW)或膜体声波谐振器(FBAR)型谐振器的当前可用技术制造的这种微声RF滤波器。

本公开的又一目的是提供一种较不复杂的微声RF滤波器。

发明内容

根据本公开，一个或多个上述目的通过包括本发明权利要求1的特征的微声RF滤波器来实现。

根据本公开的实施例，第一信号路径和第二信号路径耦合在第一端口与第二端口之间。每个信号路径包括谐振器。第一信号路径和第二信号路径中的一者还包括与谐振器串联连接的移相器。这样的电路结构采用半晶格滤波器。至少一个谐振器是微声谐振器，其中另一谐振器可以是微声谐振器或电容器。在谐振器包括微声谐振器和电容器的情况下，可以减少可能影响或污染通带行为的杂散模式或其他损耗。当微声谐振器的杂散模式和/或损耗影响通带时，应当将微声谐振器替换为电容器。

根据实施例，移相器被配置为执行180°或大约180°的相移。具体地，在滤波器的通带内，相移可以至少一次为180°。通带内的相移函数的一个以上的180°交叉也是可能的。例如，移相器可以在通带带宽的中心频率处执行180°的相移。