專利名稱：一種縱向耦合雙模諧振器型濾波器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及壓電聲子晶體和聲表面波器件領域，尤其是ー種縱向耦合雙模諧振器型濾波器。
背景技術：
聲表面波濾波器具有體積小、一致性好、性能出色、適合大規模生產的優點，因此在通訊、導航、無線數據傳輸等領域的相關設備以及電子試聽產品中獲得了廣泛的應用。其中縱向耦合雙模諧振器型(DMS)濾波器具有插入損耗低，它的相對帶寬可以達到3. 5%等優點，但它的通帶高端有ー個非常凸起的肩膀即近阻帶抑制差，從而限制了它的應用。1992 年 T. Morita 等人在 ffiEE ULTRASONICS SYMPOSIUM: pp. 95-104 的文章((Wideband low loss double mode SAW filters》提出一種縱向f禹合雙模諧振器型濾波器·結構如圖I所示，中間是叉指換能器Tl，在Tl兩邊放置一對對稱的叉指換能器T2，以上三個叉指換能器夾在ー對反射柵R內。可實現低插入損耗和寬帶寬，但通帶高端的近阻帶抑制差，其頻率響應如圖2所示。為提高通帶高端的帶外抑制比，提出采用多級結構級聯，但犧牲了插入損耗。1997 年 Y. Taguchi 等人的專利“ Surface acoustic wave filter withdifferent filter portions satisfying complex conjugate relationship ofimpedances (US5592135) ”，和2011年華中科技大學學報第39卷第4期pp. 20-24，文章《SAW RF濾波器的設計與仿真》中，均提出將梯形濾波器與DMS波器進行級聯來實現高帶外抑制的射頻聲表面波濾波器。其中華中科技大學學報文章提出的結構如圖3所示，串聯諧振器Zs和并聯諧振器Zp組成梯形濾波器和縱向耦合雙模諧振器型濾波器級聯。利用梯形濾波器和縱向耦合雙模諧振器型濾波器的阻帶抑制互補的特點，級聯后可使近阻帶和遠阻帶的抑制都得到大幅度提高，但此設計器件面積變大，結構復雜。到目前為止，在不增加設計面積、結構簡單情況下，解決縱向耦合雙模諧振器近阻帶上的帶外抑制差或實現窄帶雙模諧振器型濾波器的方案尚有待提出。
實用新型內容本實用新型的目的是提供ー種能夠解決上述問題的縱向耦合雙模諧振器型濾波器。本實用新型提供的縱向耦合雙模諧振器型濾波器，設置在壓電基片上，還包括設置在縱向耦合雙模諧振器型濾波器上的ニ維金屬點陣。通過合理調節ニ維金屬點陣參數，使得ニ維金屬點陣頻率響應中阻帶與縱向耦合雙模諧振器型濾波器凸起的肩膀疊加，ニ維金屬點陣頻率響應的通帶與縱向耦合雙模諧振器型濾波器通帶疊加，使縱向耦合雙模諧振器型濾波器凸起的肩膀得到抑制；使得ニ維金屬點陣頻率響應中阻帶與縱向耦合雙模諧振器型濾波器通帶疊加，使縱向耦合雙模諧振器型濾波器通帶帶寬變窄。
圖I是現有技術中縱向耦合雙模諧振器 型濾波器結構示意圖；圖2是不加二維金屬點陣的縱向耦合雙模諧振器型濾波器頻率響應圖；圖3是現有技術中梯形濾波器和縱向耦合雙模諧振器型濾波器級聯圖；圖4是本實用新型實施例提供的縱向耦合雙模諧振器型濾波器結構示意圖；圖5是本實用新型實施例提供的二維鎢點陣頻率響應圖；圖6是本實用新型實施例提供的實現抑制凸起肩膀的縱向耦合雙模諧振器型濾波器頻率響應圖；圖7是本實用新型實施例提供的又一二維鎢點陣頻率響應圖；圖8是本實用新型實施例提供的實現窄帶縱向耦合雙模諧振器型濾波器頻率響應圖。
具體實施方式
本實用新型提供的縱向耦合雙模諧振器型濾波器，設置在壓電基片上，還包括設置在縱向耦合雙模諧振器型濾波器上的二維金屬點陣，結構簡單，通過合理調節二維金屬點陣參數，使得二維金屬點陣頻率響應中阻帶與縱向耦合雙模諧振器型濾波器凸起的肩膀疊加，二維金屬點陣頻率響應的通帶與縱向耦合雙模諧振器型濾波器通帶疊加，使縱向耦合雙模諧振器型濾波器凸起的肩膀得到抑制；使得二維金屬點陣頻率響應中阻帶與縱向耦合雙模諧振器型濾波器通帶疊加，使縱向耦合雙模諧振器型濾波器通帶帶寬變窄。為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，
以下結合附圖對本實用新型具體實施例作進一步的詳細描述。圖4是本實用新型實施例提供的縱向耦合雙模諧振器型濾波器結構示意圖。如圖4所示，本實用新型實施例的縱向耦合雙模諧振器型濾波器包括壓電基片I、設置在所述壓電基片I上的縱向耦合雙模諧振器型濾波器，所述縱向耦合雙模諧振器型濾波器由一對反射柵R、夾在所述一對反射柵R中的叉指換能器Tl、Tl兩邊的一對對稱的叉指換能器T2組成。其中，在縱向耦合雙模諧振器型濾波器上有一層二維金屬點陣2，二維金屬點陣2中金屬點的形狀可以為圓形、正方形、橢圓形或矩形，金屬點陣可以由鎢、金或銅金屬材料等制成。需要說明的是，夾在一對反射柵R中的叉指換能器也可以是只有一對對稱的叉指換能器T2，二維金屬點陣2中金屬點的形狀也可以是其它形狀，并且也可以由其他材料制成，并不限于本實用新型實施例中提到的形狀和材料。下面根據具體參數舉實施例對本實用新型做描述。為了抑制凸起的肩膀頻率，對圖4中的縱向耦合雙模諧振器型濾波器參數進行如下設置縱向耦合雙模諧振器型濾波器的參數如下換能器Tl的指條數是53，結構周期是5. 102微米，換能器T2的指條數是36，結構周期是5. 102微米，反射柵R的指條數是110，結構周期是5. 153微米，金屬間隙為7. 780微米，金屬化比O. 3，孔徑352. 012微米，電極厚度O. 35微米，壓電基片材料是36° YX-LiTa03，電極材料采用鋁。圖2是不加二維金屬點陣的縱向耦合雙模諧振器型濾波器頻率響應圖。如圖2所示，通帶頻率為O. 39 O. 41，凸起的肩膀頻率為0. 41 0. 42，歸ー化頻率為IGHZ。ニ維鎢點陣參數如下點陣周期5. 83微米，長寬各為2. 9微米，ニ維鎢點陣厚度與叉指鋁電極厚度都在0. 59U IlJ 10% A范圍(X為壓電基片激發的聲表面波波長，在該范圍內，ニ維金屬點陣頻率響應分布基本保持不變)。圖5是本實用新型實施例提供的ニ維鎢點陣頻率響應圖，歸ー化頻率為1GHZ。圖6是本實用新型實施例提供的實現抑制凸起肩膀的縱向耦合雙模諧振器型濾波器頻率響應圖。如圖6所示，縱向耦合雙模諧振器型濾波器頻率響應和ニ維金屬點陣頻率響應疊加復合后的頻率響應與不加ニ維金屬點陣的縱向耦合雙模諧振器型濾波器的頻率響應比較，通帶頻率0. 39 0. 41保持變化不大，縱向耦合雙模諧振器型濾波器凸起的肩膀頻率0. 41 0. 42通過與ニ維金屬點陣阻帶復合疊加使凸起肩膀得到抑制。需要說明的是，也可以對ニ維金屬點陣參數做其他調整實現上述效果。本實用新型實施例描述的為為了抑制凸起的肩膀，調節ニ維金屬點陣參數，使得 ニ維金屬點陣頻率響應中阻帶與縱向耦合雙模諧振器型濾波器凸起的肩膀復合疊加，ニ維金屬點陣頻率響應的通帶與縱向耦合雙模諧振器型濾波器通帶疊加，起到了抑制凸起的肩膀的目的，并可以保持通帶頻率變化不大。下述實施例描述的為實現窄帶雙模諧振器型濾波器的過程。需要對圖4中的縱向耦合雙模諧振器型濾波器參數進行如下設置其縱向耦合雙模諧振器型濾波器的參數如下換能器Tl的指條數是53，結構周期是5. 102微米，換能器T2的指條數是36，結構周期是5. 102微米，反射柵R的指條數是110，結構周期是5. 153微米，金屬間隙為7. 780微米，金屬化比0. 3，孔徑352. 012微米，電極厚度0. 35微米，壓電基片材料是36° YX-LiTa03，電極材料采用鋁。圖2是不加ニ維金屬點陣的縱向耦合雙模諧振器型濾波器頻率響應圖。如圖2所示，通帶頻率為0. 39 0. 41，凸起的肩膀頻率為0. 41 0. 42，歸ー化頻率為IGHZ。ニ維鎢點陣參數如下點陣周期5. 90微米，長寬各為2. 9微米，ニ維鎢點陣厚度與叉指鋁電極厚度都在0. 59U IlJ 10% A范圍(X壓電基片激發的聲表面波波長，在該范圍內，ニ維金屬點陣頻率響應分布基本保持不變)。圖7是本實用新型實施例提供的又一二維鎢點陣頻率響應圖，歸ー化頻率為1GHZ。圖8是本實用新型實施例提供的實現窄帶縱向耦合雙模諧振器型濾波器頻率響應圖。如圖8所示，縱向耦合雙模諧振器型濾波器頻率響應和ニ維金屬點陣頻率響應疊加復合后的頻率響應與不加ニ維金屬點陣的縱向耦合雙模諧振器型濾波器頻率響應比較，通帶頻率為0. 390 0. 403，與原通帶0. 390 0. 410相比較變窄，實現了窄帶縱向耦合雙模諧振器型濾波器。需要說明的是，也可以對ニ維金屬點陣參數做其他調整實現上述效果。本實用新型實施例描述的為為了實現窄帶縱向耦合雙模諧振器型濾波器，調節ニ維金屬點陣參數，使得ニ維金屬點陣頻率響應中阻帶與縱向耦合雙模諧振器型濾波器通帶疊加，使通帶帶寬變窄。需要說明的是，也可以對ニ維金屬點陣參數或/和縱向耦合雙模諧振器型濾波器參數做其他調整實現其他效果。以上所述的具體實施方式
，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式
而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。·
權利要求1.一種縱向耦合雙模諧振器型濾波器，設置在壓電基片上，其特征在于，還包括設置在縱向耦合雙模諧振器型濾波器上的二維金屬點陣。
2.如權利要求I所述的縱向耦合雙模諧振器型濾波器，其特征在于所述縱向耦合雙模諧振器型濾波器由一對金屬反射柵陣和夾在所述一對金屬反射柵陣中的至少兩個叉指換能器組成。
3.如權利要求I所述的縱向耦合雙模諧振器型濾波器，其特征在于，所述二維金屬點陣中金屬點的形狀為圓形、正方形、橢圓形或矩形。
4.如權利要求I所述的縱向耦合雙模諧振器型濾波器，其特征在于，二維金屬點陣具有如此參數，使得二維金屬點陣頻率響應中阻帶與縱向耦合雙模諧振器型濾波器凸起的肩膀疊加，二維金屬點陣頻率響應的通帶與縱向耦合雙模諧振器型濾波器通帶疊加，使縱向耦合雙模諧振器型濾波器凸起的肩膀得到抑制。
5.如權利要求I所述的縱向耦合雙模諧振器型濾波器，其特征在于，二維金屬點陣具有如此參數，使得二維金屬點陣頻率響應中阻帶與縱向耦合雙模諧振器型濾波器通帶疊力口，使縱向耦合雙模諧振器型濾波器通帶帶寬變窄。
專利摘要本實用新型實施例涉及一種縱向耦合雙模諧振器型濾波器。所述縱向耦合雙模諧振器型濾波器，設置在壓電基片上，還包括設置在縱向耦合雙模諧振器型濾波器上的二維金屬點陣。通過調節二維金屬點陣參數，可以實現通帶變化不大、近阻帶抑制強的縱向耦合雙模諧振器型濾波器和近阻帶抑制強的窄帶縱向耦合雙模諧振器型濾波器，并且結構簡單。
文檔編號H03H9/02GK202759423SQ20122034686
公開日2013年2月27日 申請日期2012年7月17日 優先權日2012年7月17日
發明者李紅浪, 柯亞兵, 程利娜, 何世堂 申請人:中國科學院聲學研究所