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表面声波器件

阅读:1028发布:2020-09-16

IPRDB可以提供表面声波器件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且表面声波器件包括一表面声波谐振器。该表面声波谐振器包括多个梳状电极和在该多个梳状电极的两侧设置的多个反射电极,并且每一所述反射电极具有至少两个不同间距。因此可以抑制纹波分量。,下面是表面声波器件专利的具体信息内容。

1、一种表面声波器件,包括一表面声波谐振器,其中:

该表面声波谐振器包括多个梳状电极和在该多个梳状电极的两侧设 置的多个反射电极;并且每一所述反射电极具有至少两个不同间距。

2、根据权利要求1所述的表面声波器件,其中,对应于所述至少两 个不同间距的反射波具有相反的相位。

3、根据权利要求1所述的表面声波器件,其中,所述多个反射电极 中的一个反射电极的不同间距与另一反射电极的相同。

4、根据权利要求1所述的表面声波器件,其中,所述多个反射电极 中的一个反射电极的不同间距与另一反射电极的不同。

5、根据权利要求1所述的表面声波器件,还包括另一表面声波谐振 器,该另一表面声波谐振器具有与所述表面声波谐振器相同的结构。

6、根据权利要求1所述的表面声波器件,还包括多个表面声波谐振 器,该多个表面声波谐振器中的每一个都具有与所述表面声波谐振器相 同的结构,其中所述表面声波谐振器和所述多个表面声波谐振器形成一 梯型结构。

7、根据权利要求1所述的表面声波器件,还包括另一表面声波谐振 器,该另一表面声波谐振器具有与所述表面声波谐振器相同的结构,其 中所述表面声波谐振器和所述另一表面声波谐振器是梯型结构中的串联 支路谐振器。

8、根据权利要求1所述的表面声波器件,还包括多个多模谐振器, 该多个多模谐振器是通过所述表面声波谐振器连接的。

说明书全文

技术领域

本发明总体上涉及具有一表面声波谐振器的表面声波器件,更具体 来说,涉及具有一对反射电极的表面声波(下文称为SAW)器件的构成, 所述一对反射电极置于一对梳状电极的两侧。

背景技术

近年来,无线装置如移动电话变得越来越小、越来越先进且越来越 复杂。无线装置的高频电路包括SAW谐振器的滤波器。该滤波器是梯型 滤波器或多模型滤波器。梯型滤波器具有其中多个表面声波滤波器按梯 型结构连接的结构。多模型滤波器例如包括双模SAW(DMS)滤波器。
图1显示一普通的单端口SAW谐振器,其在第6-338756号日本专 利申请公报(下文称为文献1)和第10-215145号日本专利申请公报(下 文称为文献2)中进行了描述。该SAW谐振器包括置于一压电基底上的 一对梳状电极10。梳状电极10以交替方式交错置于压电基底上,被称为 叉指型换能器(IDT)。每一梳状电极包括一汇流排(bus bar)和从所述 汇流排开始沿相同方向延伸的多个电极指(electrode finger)。从同一汇流 排开始延伸的所述多个电极指之间的间距(周期)λIDT确定IDT 10的波 长。IDT 10具有单一的间距λIDT。在IDT 10的两侧设有一对反射电极 12和14。图1中所示的反射电极12和14被称为光栅型电极,并且从一 个汇流排开始延伸的多个电极指连接到另一汇流排。反射电极12和14 的间距λa和λb对应于交替的电极指之间的周期。反射电极12具有间 距λa,反射电极14具有间距λb。这里λa等于λb。
然而,文献1和2中描述的常规SAW谐振器的问题在于谐振特性包 括波动分量。图2是示出图1中所示的SAW谐振器的谐振特性的曲线图。 参照图2,水平轴表示频率(MHz),而垂直轴表示衰减(dB)。如图2 中所示,该曲线示出谐振特性包括多个峰值,即纹波分量。图3显示当 滤波器是由上述多个SAW谐振器组成的情况下的滤波特性。参照图3, 在一个通带中包括多个纹波分量。这样,难以使用常规的滤波器形成平 坦的通带。

发明内容

考虑到上述情况提出本发明,本发明提供了一种SAW器件,其特性 在于其中的纹波分量得到了抑制。
根据本发明的一个方面,优选地,提供了一种包括表面声波谐振器 的表面声波器件。该表面声波谐振器包括多个梳状电极和置于梳状电极 的两侧的多个反射电极,并且每一反射电极具有至少两个不同的间距。

附图说明

参照以下附图详细描述本发明的优选实施例,其中:
图1显示一常规的SAW谐振器;
图2是说明图1所示SAW谐振器的谐振特性的曲线图;
图3是说明具有多个图1所示SAW谐振器的滤波器的滤波特性的曲 线图;
图4显示根据本发明实施例的SAW器件(谐振器);
图5是说明具有多个图4所示SAW谐振器的滤波器的谐振特性的曲 线图;
图6是说明具有多个图4所示SAW器件的滤波器的滤波特性的曲线 图;
图7显示根据本发明第一实施例的SAW器件;
图8是说明根据本发明第一实施例的谐振特性的曲线图;
图9显示根据本发明第二实施例的SAW器件;
图10是说明根据本发明第二实施例的谐振特性的曲线图;
图11显示根据本发明第三实施例的SAW器件;
图12显示根据本发明第四实施例的SAW器件;以及
图13是说明根据本发明第四实施例的滤波特性的曲线图。

具体实施方式

现在参照附图描述本发明的实施例。
图4显示根据本发明实施例的SAW器件。所述SAW器件包括一IDT 10以及反射电极22和24。IDT 10置于压电单晶体(如LT(LiTaO3)或 LN(LiNbO3))制成的压电基底上。在图4中,压电基底对应于纸。反 射电极22和24排列在IDT 10的两侧。SAW器件充当单端口SAW谐振 器。IDT 10包括一对梳状电极,并且在两个汇流排之间施加驱动电压来 激励依照间距λIDT的表面声波IDT 10。置于压电基底上的反射电极22 和24充当反射体,并且限制从IDT 10传播的SAW。
本发明的发明人发现,通过设计反射电极的结构可以减少SAW器件 的谐振特性中的纹波。
反射电极22具有n个不同的间距λa1、λa2、λa3、λa4……,以 及λan(λa1≠λa2≠λa3≠λa4≠……≠λan)。n是2或大于2的自 然数。换句话说,反射电极22具有n个不同的波长λa1、λa2、λa3、 λa4……,以及λan(λa1≠λa2≠λa3≠λa4≠……≠λan)。n是2 或大于2的自然数。反射电极22在每一间距中包括至少一对电极指。为 了便于理解这种构成,图4中的反射电极22在每个间距中具有三对电极 指。以此方式,将反射电极22中的多对电极指划分为n对。电极22具 有多对电极指,它们分别具有不同的间距λa1、λa2、λa3、λa4……, 以及λan。如上所述,发明人发现,将反射电极分为具有不同间距值的n 对,可以减少谐振特性中所包括的纹波分量。也就是说,通过构造反射 电极22使其具有多个不同的反射波长便可减少谐振特性中所包括的纹 波。
反射电极24与反射电极22具有一样的构成。也就是说,反射电极 24具有n个不同的间距λb1、λb2、λb3、λb4……,以及λbn(λb1 ≠λb2≠λb3≠λb4≠……≠λbn)。n是2或大于2的自然数。换句话 说,反射电极24具有n个不同的波长λb1、λb2、λb3、λb4……,以 及λbn(λb1≠λb2≠λb3≠λb4≠……≠λbn)。n是2或大于2的自 然数。反射电极24在每一间距中包括至少一对电极指。为了便于理解这 种构成,图4中的反射电极24在每个间距中具有三对电极指。以此方式, 将反射电极24中的电极指对分为n对。电极24具有多对电极指,它们 分别具有不同的间距λb1、λb2、λb3、λb4……,以及λbn。
图5显示图4中所示SAW器件的谐振特性。图5中的实线表示SAW 器件的谐振特性。为进行比较,虚线表示图2中所示常规SAW器件的谐 振特性。在反射电极22和24分别具有两种不同间距的情况下,谐振特 性的纹波分量可得到抑制。
图6显示其中以梯型结构连接多个SAW谐振器的SAW器件的滤波 特性。参照图6,在以梯型结构连接多个SAW谐振器的情况下,可获得 带通滤波特性。图6中的实线表示图4中所示SAW谐振器的滤波特性。 图6中的虚线表示图1中所示的、以梯型结构连接的SAW谐振器的滤波 特性。
优选地,反射电极22和24的划分数量n是相等的。然而,即使划 分数量不相等,也可证实抑制纹波的效果。另外,电极22和24的对应 部分可以具有相同的间距或者可以具有不同的间距。举例而言,与IDT 10 最近的λa1和λb1可以相等(λa1=λb1)或者可以不相等(λa1≠λ b1)。此外,具有相同间距的电极指可以排列在不同的地方。在极端情况 下,λa1可以等于λbn,也就是说,λa1=λbn。另外,反射电极22的 所述多个间距的一部分可以与反射电极24的不同。在反射电极22和24 中,具有相同间距的电极指的对数可以不同。
(第一实施例)
图7显示根据本发明第一实施例的SAW器件。所述SAW器件包括 IDT 10和一对反射电极32和34。IDT 10置于42°Y切割X传播(42°Y-cut X-propagation)LitaO3制成的压电基底上。该一对反射电极32和34排列 在IDT 10的两侧。排列在压电基底上的电极图形是由例如以铝为主要成 分的导电材料制成的。将反射电极32分为两个分割部分:a1和a2。一 个分割部分a1包括按间距λa1排列的多对电极指。另一部分a2包括按 间距λa2排列的多对电极指。这里,λa1不等于λa2。也就是说,反射 电极32对应于图4中n等于2的情况。以相同的方式将反射电极34划 分为两个分割部分:b1和b2。一个分割部分b1包括按间距λb1排列的 多对电极指。另一部分b2包括按间距λb2排列的多对电极指。这里,λ b1不等于λb2。也就是说,反射电极34对应于图4中n等于2的情况。 反射电极32的间距(波长)和反射电极34的间距(波长)存在下列关 系:λa1等于λb1且λa2等于λb2。此外,将分割部分a1所反射的反 射波配置成与分割部分a2所反射的反射波相位相反。按相同的方式,将 分割部分b1所反射的反射波配置成与分割部分b2所反射的反射波相位 相反。
表1显示间距λa1、λa2、λb1及λb2的一个示例。出于比较目的, 还显示了常规技术的一个对比示例。常规技术在谐振器中具有单一间距 的反射电极。
表1 λa2[μm] λa1[μm] λb1[μm] λb2[μm] 第一实施例 4.396  4.411  4.411  4.396 对比示例 4.396  4.396
图8是描述根据本发明第一实施例的谐振特性的曲线图。实线表示 本发明第一实施例的谐振特性,虚线表示对比示例的谐振特性。通过设 定反射电极32和34的关系,使得λa1不等于λa2且λb1不等于λb2, 可以显著减少纹波。特别地,由于λa1与λa2之间及λb1与λb2之间 的反射波的反相关系而导致了改进的纹波效果。通过进行配置使得λa1 不等于λa2且λb1不等于λb2,即使未建立上述反相关系,也可以减少 纹波。
与图8中的谐振特性相同的谐振特性,可在λa1不等于λa2、λb1 不等于λb2、λa1不等于λb1且λa2不等于λb2的情况下获得。
(第二实施例)
图9是根据本发明第二实施例的SAW器件。该SAW器件是梯型滤 波器。这种滤波器包括三个串联支路谐振器S1、S2和S3以及四个并联 支路谐振器P1、P2、P3和P4。以梯型结构连接上述谐振器。谐振器S1 到S3和P1到P4分别包括图7中所示的SAW谐振器。在如图9所示限 定谐振器S1到S3和P1到P4的反射电极的间距(波长)的情况下,在 串联支路谐振器S1到S3之间建立了以下关系。
λsia1≠λsia2
λsib1≠λsib2
λsia1≠λsib1
λsia2≠λsib2
这里i为1到3。
另外,在并联支路谐振器P1到P4之间建立了以下关系。
λpia1≠λpia2
λpib1≠λpib2
λpia1≠λpib1
λpia2≠λpib2
这里,i为1到4。
此外,将波长为λsia1和λsia2的反射波配置成具有相反相位,并且 将波长为λpia1和λpia2的反射波配置成具有相反相位。
表2显示谐振器的波长的示例。还显示了常规技术的对比示例。常 规技术包括具有单一间距的反射电极的谐振器S1到S3和P1到P4。在 表2中,省略了“si”和“pi”。
表1 λa2[μm] λa1[μm] λb1[μm] λb2[μm] 第二实施例S1   4.396   4.381   4.381   4.396 第二实施例S2   4.386   4.401   4.401   4.386 第二实施例S3   4.396   4.411   4.411   4.396 第二实施例P1   4.562   4.547   4.547   4.562 第二实施例P2   4.583   4.573   4.573   4.583 第二实施例P3   4.583   4.568   4.568   4.583
第二实施例P4   4.562   4.552   4.552   4.562 对比示例S1     4.396     4.396 对比示例S2     4.386     4.386 对比示例S3     4.396     4.396 对比示例P1     4.562     4.562 对比示例P2     4.583     4.583 对比示例P3     4.583     4.583 对比示例P4     4.562     4.562
图10是显示本发明第二实施例的滤波特性的曲线图。实线表示本发 明第二实施例的滤波特性,虚线表示对比示例的滤波特性。因而可以通 过如上述配置SAW谐振器的反射电极而显著减少纹波。
(第三实施例)
图11显示根据本发明第三实施例的SAW器件。该SAW器件是梯 型滤波器且是本发明第二实施例的一个变形。图11中所示的梯型滤波器 包括三个串联支路谐振器和四个并联支路谐振器。根据本发明第三实施 例,三个串联支路谐振器由图4中所示的具有相同规格的SAW谐振器S 组成。四个并联支路谐振器由图1中所示的SAW谐振器P组成。也就是 说,只有串联支路谐振器具有反射电极,每一反射电极具有至少两个不 同的间距。在这种配置下,可以如图10中的实线所限定的滤波特性所示 显著减少纹波。滤波特性的纹波主要是由串联支路谐振器引起的。
(第四实施例)
图12是根据本发明第四实施例的SAW器件。所述SAW器件包括 两个DMS(双模SAW)滤波器52和54和一个单端口SAW谐振器56。 该单端口SAW谐振器56连接DMS滤波器52和54。与在本发明的上述 实施例中一样,上述SAW谐振器排列在压电基底上。DMS滤波器52和 54分别包括排列成一条直线的三个SAW谐振器和排列在DMS滤波器两 侧的一对反射电极。DMS滤波器52排列在输入侧,DMS滤波器54排列 在输出侧。DMS滤波器52和54分别具有带通特性。
与DMS滤波器52和54一起设置单端口SAW谐振器56,以获得所 希望的滤波特性。该SAW谐振器56构成如图4所示。也就是说,SAW 谐振器56的每一反射电极具有至少两个不同的间距。根据这种构成,可 以减少通带中所包括的纹波分量。
表3显示了SAW谐振器56的间距λa1、λa2、λb1和λb2的一个 示例。还显示了常规技术的一个对比示例。常规技术包括多个谐振器, 每一谐振器具有单一间距的反射电极。
表3 λa2[μm] λa1[μm] λb1[μm] λb2[μm] 第三实施例 2.113  2.115  2.115  2.113 对比示例 2.113  2.113
图13是显示本发明第四实施例的滤波特性的曲线图。实线表示本发 明第四实施例的滤波特性,虚线表示对比示例的滤波特性。因而可以通 过配置SAW谐振器56的每一反射电极,使得λa1不等于λa2且λb1 不等于λb2,来显著减少纹波。
本发明并不限于上述实施例,在不脱离本发明范围的情况下可作出 其它实施例、变型和修改。
本发明基于2004年2月26日提交的第2004-052502号日本专利申 请,该申请的全文以引用的方式并入本文。
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