[发明专利]信号传输线和双工器、多工器、通信设备

说明书

本发明公开了一种信号传输线和双工器、多工器、通信设备。该双工器包括天线，以及基于声波谐振器构成的发射滤波器和接收滤波器，还包括阻抗变换器，该阻抗变换器为该信号传输线；所述信号传输线的第一金属信号线层的首端与天线连接，第二金属信号线层的尾端与接收滤波器或发射滤波器的天线端连接。本发明的技术方案中的该信号传输线具有较高的特征阻抗，在双工器设计中实现阻抗变换的同时，所需传输线的电长度缩短，减小了传输线所占空间，有利于器件的小型化设计。另外，所述信号传输线与接收滤波器和/或发射滤波器中的耦合单元之间存在电磁耦合路径，通过调节所述电磁耦合路径的耦合模式和耦合强度可实现对应频段的带外抑制特性和隔离度特性的提升。

技术领域

本发明涉及滤波器技术领域，特别地涉及一种信号传输线和双工器、多工器、通信设备。

背景技术

近年来的通信设备小型化和高性能趋势的加快，给射频前端提出了更高的挑战。在射频通信前端中，一方面要通过减小芯片和封装基板的尺寸来实现小型化，另一方面要通过减少损耗来源以及更好的谐振器配合设计来实现更好的性能。在现有的滤波器结构中，用于匹配的无源器件较多，同时用于改善特定性能比如滚降插损等也需要额外引入更多的电感、电容、耦合等多种结构。

普通的滤波器的一种典型结构如图1所示，图1是根据现有技术中的声波滤波器的一种结构的示意图。这种滤波器100中，输入端T1和输出端T2之间有电感L1、L2以及多个谐振器(通常称作串联谐振器)S11～S14，各串联谐振器的连接点与接地端之间的多个支路(通常称作并联支路)上分别设置有谐振器P12～P14(通常称作并联谐振器)，以及电感L3～L5。各并联谐振器上添加有质量负载层，使并联谐振器的频率和串联谐振器的频率具有差异从而形成滤波器的通带。

图2为传统的薄膜体声波谐振器的切面示意图。如图2所示，薄膜体声波谐振器300中，31是半导体衬底材料，35是通过刻蚀得到的空气腔，薄膜体声波谐振器的底电极33淀积于半导体衬底31之上，32为压电薄膜材料，34为顶电极。虚线框选区域为35空气腔、34顶电极、33底电极和32压电层的重叠区域，此为谐振有效区。其中，顶电极和底电极的材料可以由金(Au)、钨(W)、钼(Mo)、铂(Pt)、钌(Ru)、铱(Ir)、钛钨(TiW)、铝(Al)、或钛(Ti)等类似金属形成；压电层的材料可以为氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)、铌酸锂(LiNbO3)、石英(Quartz)、铌酸钾(KNbO3)或钽酸锂(LiTaO3)等。压电薄膜的厚度一般小于10微米。氮化铝薄膜为多晶形态或者单晶形态，生长方式为薄膜溅射(sputtering)或者有机金属化学气相沉积法(MOCVD)。

图3为根据现有技术中的体声波谐振器(BAW)的阻抗频率特性示意图。BAW谐振器的主谐振存在两个谐振频点：一个是谐振电路阻抗值达到极小值时的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极大值时的fp，将fp定义为该谐振器的并联谐振频点。

如图4所示为现有技术中的一种方案，在双工器发射滤波器的天线端与发射滤波器并联支路某一节点之间加入一个电容50支路，通过调节该支路的电容值来调节高频信号在该支路的传输特性，从而实现该支路的高频信号与泄漏到发射滤波器的高频信号幅度相同、相位相反，使得接收滤波器带外阻抗发生变化，从而实现对应频段的带外抑制特性和隔离度特性的提升。

上述方法虽然实现了改善双工器带外抑制特性以及隔离度特性的目的，但是，所述电容需在芯片上额外设置叉指电容来实现，这必将导致滤波电路的大型化，且包含此滤波电路的高频模块大型化的问题。

对于双工器而言，如何进一步缩小器件尺寸并提高带外抑制特性以及隔离度特性，是始终关心的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种信号传输线和双工器、多工器、通信设备，其中的双工器和多工器具有较小的尺寸，并且较佳的带外抑制特性以及隔离度特性。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种信号传输线。