[发明专利]带通滤波器件

说明书

本发明提供一种带通滤波器件，包括：自旋波导材料，具有响应于电信号的磁化方向，用于基于电信号激发自旋波信号，基于表面声波信号激发经过带通滤波的自旋波信号；位于自旋波导材料上的接收天线，用于接收电信号；位于自旋波导材料上的压电换能器，用于基于变化的磁化方向将自旋波信号转换为经过带通滤波的表面声波信号；位于自旋波导材料上的发射天线，用于将经过带通滤波的自旋波信号转换为经过带通滤波的电信号后输出。本发明可以实现适用频带范围更广、滤波频率更高的带通滤波效果，具有低功耗和易于微缩的优点。

技术领域

本发明涉及射频滤波器件技术领域，具体地，涉及一种带通滤波器件。

背景技术

目前表面声波滤波器广泛应用于移动电话中，一般以压电材料作为基体，并在两端制造叉指换能器分别作为收端和发端，当通过发端换能器输入电信号时，由于压电材料的压电效应可以将电信号转换为基体表面传播的表面声波，在声波信号传播至收端换能器后再转换为电信号，并在此过程中完成对于输入信号的滤波。其中，叉指换能器是实现表面声波滤波器功能的重要部件，其主要参数包括指长、指宽、指距和叉指对的对数。如果想要实现所需的滤波特性，往往需要对收端与发端的叉指换能器的结构和尺寸进行精心设计。且叉指换能器受到表面声波限制，当接收综合射频电信号时，仅允许满足特定频率的信号通过而阻止其余频率信号，滤波频率范围有限，更适用于低频率波段(往往小于3GHz)。另外，受表面声波波长限制，器件尺寸也无法进一步缩小。因此，在5G渗透率逐步提高的当下，一种适用频带范围更广、滤波频率更高、微缩性更好且功耗更低的滤波器件有待开发。

近年来，自旋波作为一种能够通过电信号或磁场激发的，在铁磁性、亚铁磁性和反铁磁性材料中传播的类波形式，由于其传播过程中理论上没有欧姆损耗且波长短微缩性好，因此被看作是未来传输与计算架构中信息的理想载体之一。与此同时，自旋波与表面声波的耦合相互作用也逐渐成为学术界的研究热点，但目前更多集中于利用表面声波延长自旋波衰减长度、降低阻尼系数、以及激发非倒易自旋波等。而在通过表面声波激发自旋波的滤波器设计中，当表面声波激发自旋波产生时，在共振频率下会吸收大量能量且耗散巨大，从而导致该频率被阻断，实际实现的是一种带阻滤波器件而非带通滤波器件。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种带通滤波器件，以实现适用频带范围更广、滤波频率更高的带通滤波效果，具有低功耗和易于微缩的优点

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种带通滤波器件，包括：

自旋波导材料，具有响应于电信号的磁化方向，用于基于电信号激发自旋波信号，基于表面声波信号激发经过带通滤波的自旋波信号；

位于自旋波导材料上的接收天线，用于接收电信号；

位于自旋波导材料上的压电换能器，用于基于变化的磁化方向将自旋波信号转换为经过带通滤波的表面声波信号；

位于自旋波导材料上的发射天线，用于将经过带通滤波的自旋波信号转换为经过带通滤波的电信号后输出。

在其中一种实施例中，还包括：

基底，自旋波导材料位于基底上。

在其中一种实施例中，接收天线与发射天线对称设置。

在其中一种实施例中，接收天线与发射天线均为共面波导天线。

在其中一种实施例中，共面波导天线包括中心导体带和位于中心导体带两侧的导体平面。

在其中一种实施例中，接收天线与发射天线均为带状天线。

在其中一种实施例中，带状天线包括导体平面。

在其中一种实施例中，自旋波导材料包括钇铁石榴石铁氧体。

在其中一种实施例中，压电换能器包括氧化锌薄膜、压电单晶或压电陶瓷。