[发明专利]一种声表面波谐振结构滤波器

说明书

本发明涉及电子信息器件技术领域，尤其是一种声表面波谐振结构滤波器，包括压电晶片、压电晶片表面制作的多个谐振器单元和电连接金属电极结构，谐振器单元由周期金属电极和汇流导电金属电极构成，至少有一个谐振器单元为弯曲声道谐振器单元，该弯曲声道谐振器单元的有效声传输通道的中心轨迹相切，偏离声波传播方向的角度沿轨迹方向变换，且声波传播方向也可能与其他谐振器单元不一致，本发明用于设计低通带内插入损耗、高Q值、具有横波模式寄生抑制的滤波器。

技术领域

本发明涉及电子信息器件技术领域，具体领域为一种声表面波谐振结构滤波器。

背景技术

随着声表面波技术的快速发展，声表面波滤波器在通信技术领域得到广泛应用，特别是用于移动通信中的基站和移动终端射频、中频部分。应当前4G、5G通信技术的发展要求，对声表面波滤波器、双工器、多工器等器件的性能提出了更高的要求，声表面波器件应用材料和换能器结构创新，来实现高世代声表面波滤波器关键技术的突破。

当前谐振结构型声表面波滤波器是射频通信主流的声表面波滤波器形式，即由具有压电效应的压电晶片上制作的多个谐振器单元电连接而成。为实现低插入损耗、更高频率段应用、低频率温度系数(TCF)、高Q值等的滤波器特性，温度补偿型声表面波(TC-SAW)滤波器、薄膜型声表面波(TF-SAW)滤波器应用而生。

在公开资料【文献1】中公知的声表面波器件中，利用声波器件工作的损耗机制：声波在纵向或横向上离开声轨迹，尤其是由于声轨迹的有限孔径，可能通过衍射效应产生横向模态，即存在产生横波寄生(横模脉动)的问题。对于压电晶体衬底沉积金属电极形成的声表面波谐振器(STD-SAW)中，存在的横波模式寄生对滤波器性能的影响一般不明显，通过适当的叉指换能器(IDT)设计可避免，但对于温度补偿型声表面波滤波器、薄膜型声表面波滤波器，从公开资料【文献2】中公知横波模式寄生影响很明显，这会使得声表面波滤波器的通带内出现大量纹波，增大插入损耗，劣化声表面波器件的滤波器特性。

因此，为了解决实际应用中滤波器的性能的劣化问题，充分抑制谐振器中寄生的横波模式，对TC-SAW滤波器、TF-SAW滤波器是至关重要的。

【文献1】W H Haydl,BDischler,and PHiesinger.Multimode SAW Resonators-AMethod to Study the Optimum Resonator Design.Ultrasonics Symposium IEEE,1976.

【文献2】H Nakamura,H Nakanishi,R Goto,et al.Suppression Mechanism ofTransverse-Mode Spurious Responses in SAW Resonators on a SiO₂/Al/LiNbO₃Structure.Ultrasonics Symposium IEEE,2011.

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于设计低通带内插入损耗、高Q值、具有横波模式寄生抑制的声表面波谐振结构滤波器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种声表面波谐振结构滤波器，包括压电晶片、压电晶片表面制作的多个谐振器单元和电连接金属电极结构，谐振器单元由周期金属电极和汇流导电金属电极构成，至少有一个谐振器单元为弯曲声道谐振器单元，该弯曲声道谐振器单元的有效声传输通道的中心轨迹相切，偏离声波传播方向的角度沿轨迹方向变换，且声波传播方向也可能与其他谐振器单元不一致。

优选的，所述的弯曲声道谐振器单元的有效声传输通道由周期金属电极加权结构形成，所述的弯曲声道谐振器单元通过周期金属电极加权结构形成的有效声传输通道配用金属电极几何的声道修饰技术。