專利名稱：濾波器裝置和在其中使用該濾波器裝置的雙頻段無線系統的制作方法
一般來說，本發明涉及一種濾波器裝置，更具體地來講，是涉及適合用于在雙頻段中發送和接收信號的雙頻段無線系統的濾波器裝置。
小型、重量輕的移動終端系統，諸如自動電話機或便攜電話機已經變為廣泛地使用了。在近年來這樣系統的用戶數量已經增加了，和要求可移動終端系統利用的信道數量也要增加。為了滿足這種需求，使用了比之前更寬的無線電頻率范圍的移動終端系統已開發供實際使用。特別是，早期的移動終端系統僅利用800MHz附近的頻段，而利用1.5GHz附近頻段的新的移動終端系統已在實際中使用。
更具體地講，早期的移動終端系統使用940～960MHz的發送頻率范圍和810-830MHz的接收頻率范圍。新的1.5GHz系統使用1.429～1.453GHz的發送頻率范圍和1.477～1.501GHz的接收頻率范圍。
圖1表示一種現有技術的無線系統的無線信號部分。這個系統在800MHz或1.5GHz的單一頻段內發送或接收信號。在下文中，這樣一種移動終端系統將稱為單頻段系統。
參照圖1，該無線系統的無線信號部分包括天線11、天線雙工器2、無線信號發送機(TX)單元3和無線信號接收機(RX)單元4。在單頻段系統中，如圖1所示，一個調制器(未示出)單元連接到TX單元3的輸入端，和RX單元4的輸出端連接到解調器單元(未示出)。
無線信號發送機(TX)單元3在濾波器5從調制器單元接收發送的號。濾波器5僅通過在中心頻段內的信號。功率放大器(PA)6放大來自濾波器5的發送信號。濾波器7僅通過中心頻段內的信號。TX單元3從濾波器7輸出發送的信號到天線雙工器2，以便將該信號經過天線11發送。
無線信號接收機(RX)單元4在濾波器8從天線雙工器接收一個接收的信號。濾波器8僅通過在中心頻段內的信號。低噪聲放大器(LNA)9放大來自濾波器8的接收信號。濾波器10僅通過中心頻段內的信號。RX單元4將來自濾波器10的接收信號輸出到解調器單元。
濾波器5、7、8和10通常是帶通濾波器，該濾波器阻止所有的信號通過，除了包括一個預定的中心頻率“fo”的中心頻段以外。濾波器5、7、8和10抑制噪聲，但僅通過在中心頻段內的信號。
具有類似于上面描述的移動終端系統結構、用于800MHz頻段的單頻段系統和用于1.5GHz的單頻段系統兩者已經被分別開發了并投入實際使用。800MHz的系統不能使用1.5GHz頻段中的信號，和1.5GHz系統不能使用800MHz頻段中的信號。
一種可以利用800MHz和1.5GHz兩個頻段的雙頻段的無線系統對用戶是有益的。這種雙頻段無線系統可以使用800MHz和1.5GHz頻段之一中的信號，而該兩個頻段之一是人工地選擇的。為了構成上述的雙頻段無線系統，一些元件對于800MHz頻段和1.5GHz頻段是可以公用的。但是另外一些元件不能公用和對于雙頻段無線系統必須單獨準備。
例如，在圖1的無線系統的情況下，對于上述雙頻段無線系統而言，功率放大器6和低噪聲放大器9可以公用。然而，對于濾波器5、7、8和10，用于800MHz頻段的一組濾波器和用于1.5GHz頻段的一組濾波器必須分別準備，以構成上述的雙頻段無線系統。
濾波器5、7、8和10是單獨制備的封裝部件。因此，為了構成雙頻段無線系統，必須包括用于兩個頻段之一的一組濾波器和用于另一頻段的一組濾波器。這使構成具有小型的、重量輕的信號部分的雙頻段無線系統是困難的。此外，兩組濾波器必須組裝起來構成該無線系統的無線信號部分，和在組裝以后，該無線信號部分的可靠性變低及成本變高了。再有，通過簡單地組合兩組濾波器，得到所期望的帶通濾波特性是困難的。
本發明的一個目的是提供一種新穎和有益的濾波器裝置，用于雙頻段無線系統的無線信號部分，其中上面描述的各種問題都被消除了。
本發明的另外一種目的是提供一個高性能帶通濾波的濾波器裝置，該裝置能夠構成可靠的、小型的、重量輕的雙頻段無線系統的無線信號部分。
本發明的再一個目的是提供一種雙頻段無線系統，其中可靠的、小型的、重量輕的無線信號部分是通過在其中加入該濾波器裝置構成的。
本發明的上述目的是通過一個濾波器裝置實現的，該裝置包括一個封裝組件，在封裝組件中設置至少兩個濾波器元件，每個元件僅通過在預定頻段內的信號，各濾波器元件的預定頻段具有彼此不同的中心頻率，一個輸入端連接到各濾波器元件的各自的輸入端和由其共用，和一個輸出端，連接到各濾波器元件的各自的輸出端和由它們共用。
本發明的上述目的是通過一個無線系統實現的，該系統包括一個無線信號發送機單元，該單元處理在該無線信號發送機單元的輸入端的已調信號，在其輸出端產生發送的無線信號，該發送的無線信號被發送到一個外部站；一個無線信號接收機單元，該單元處理在該無線信號接收機單元的輸入端的信號，在其輸出端產生接收的無線信號；一個解調器單元，在該解調器單元的輸出端從該解調的單元的輸入端的無線信號接收機單元的接收無線信號進行解調產生解調的信號；一個基帶信號處理器單元，在該基帶信號處理器單元的輸出端從該基帶信號處理的輸入端的音頻信號經過基帶信號處理產生已處理的信號，該基帶信號處理器單元的輸出端連接到調制器單元的輸入端，該信號處理器單元具有另外的輸出端，在該輸出端上從在該基帶信號處理器單元的其它輸入端經基量信號處理產生音頻信號，該基帶信號處理器單元的其它輸入端連接到解調器單元的輸出端，每個發送機單元和接收機單元包括至少一個濾波器裝置，每個發送機單元和接收機單元的濾波器裝置包括一個封裝組件；設置在該封裝組件中的至少兩個濾波器元件，每個元件僅通過一個預定頻帶內的信號，濾波器元件的預定頻段具有彼此不同的中心頻率；輸入端連接到濾波器元件的各自輸入端和為其所共用；和輸出端連接到濾波器元件的各自的輸出端和為其所共用。
在本發明的一個方面的濾波器裝置包括一個封裝組件，設置在該封裝組件中、具有不同的預定頻段的中心頻率的至少兩個濾波器元件，連接到和為各濾波器元件的輸入端所共用的輸入端，和連接到和為各濾波器元件的輸出端其共用的輸出端。因此，可能提供一種高性能的帶通濾波的濾波器裝置，它允許構成一個可靠的、小型的、重量輕的雙頻段無線系統的無線信號部分。此外，可能提供一種雙頻段無線系統，其中一種可靠的、小型的、重量輕的無線信號部分是通過在其中加入該濾濾器裝置構成的。
本發明的另外一個方面的濾波器裝置，包括設置在該輸入端與各濾波器元件的輸入端之間的一個相位匹配單元，和設置在該輸出端與各濾波器元件的輸出端之間的一個相位匹配單元。因此，可能通過利用這些相位匹配單元得到各濾波器元件的期望的帶通濾波特性。
本發明的另一個方面的濾波器裝置，包括一個單一的封裝組件，在該封裝組件中，其中至少提供了兩個濾波器元件，每個只通過預定頻段內的信號，濾波器元件的頻段具有互不相同的中心頻率。本發明的濾波器裝置具有一個無引線芯片承載結構。因此，可能提供一種高性能的帶通濾波的濾波器裝置，它允許構成一個可靠的、小型的、重量輕的雙頻段無線系統的無線信號部分。此外，可能提供一種雙頻段無線系統，其中一種可靠的、小型的、重量輕的無線信號部分是通過在其中加入該濾濾器裝置構成的。
從結合各個附圖閱讀下面的詳細描述以后，本發明的上述和其他的目的、特點和優點將會變得更清楚了。其中圖1是現有技術的無線系統的無線信號部分的方框圖；圖2是一種無線系統的無線信號部分的方框圖，在該系統中包括本發明的一個實施例的濾波器裝置；圖3是在圖2中的無線信號部分的濾波器裝置的一個實施例的方框圖；圖4A是和4B是圖3中的濾波器裝置的濾波器元件的電路圖；圖5A和5B是圖4A和4B中的濾波器元件的透視圖；圖6是圖5A和5B中的濾波器元件之一的串聯諧振器的電移圖形的放大圖；圖7A和7B是用于說明圖4A和4B中的濾波器元件和反射特性的史密斯圓圖；圖8是濾波器裝置的另一個實施例的方框圖，其中一個相位匹配單元包括在圖2的無線信號部分中；圖9A和9B是圖8的實施例中的濾波器裝置的剖視圖和透視圖；圖10A和10B是與圖8的實施例不同的濾波器裝置的另一個實施例的剖視圖和透視圖；圖11A和11B是不同于圖8的實施例的濾波器裝置的又一個實施例的剖視圖和透視圖；圖12是圖2中的濾波器裝置的另一個實施例的方框圖；圖13是本發明的濾波器裝置的濾波器元件的另一個實施例的圖；圖14是具有無線信號部分的雙頻段無線系統的方框圖，其中包括本發明第一實施例的濾波器裝置；圖15是本發明的第二實施例的濾波器裝置的方框圖；圖16A和16B為圖15中的濾波器裝置的相位匹配單元的電路圖；圖17A和17B為圖15中的濾波器裝置中的元件的結構的示意圖；圖18是本發明的第三實施例的濾波器裝置的方框圖；圖19A，19B和19C為圖18中的濾波器裝置中的元件的結構的示意圖；圖20A-20E為為顯示圖18中的濾波器裝置的多層，無引線芯片承載結構的示意圖；圖21是本發明的第四實施例的濾波器裝置的方框圖；圖22A和22B為圖21中的濾波器裝置中的元件的結構的示意圖；圖23是本發明的第五實施例的濾波器裝置的方框圖；圖24A，24B和24C為圖23中的濾波器裝置中的元件的結構的示意圖；圖25A-25D為為顯示圖23中的濾波器裝置的多層，無引線芯片承載結構的示意圖；圖26是本發明的第六實施例的濾波器裝置的方框圖；圖27A，27B和27C為圖26中的濾波器裝置中的元件的結構的示意圖；圖28A和28B為圖26中的濾波器裝置中的元件的頂視圖和剖視圖；圖29A-29D為為顯示圖26中的濾波器裝置的結構的示意圖；圖30是本發明的第七實施例的濾波器裝置的方框圖；圖31A，31B和31C為圖30中的濾波器裝置中的元件的結構的示意圖；圖32A和32B為圖30中的濾波器裝置中的元件的頂視圖和剖視圖；下面將參照各附圖對本發明的優選實施例做出描述。
圖2表示一個雙頻段無線系統的無線信號部分，其中包括本發明的一個實施例的至少兩個濾波器裝置。在圖2中，與圖1對應部件一樣的的部件由相同的標號表示，對這些部件的敘述將略去。
參照圖2，無線信號部分包括天線11、天線雙工器2、無線信號發送器(TX)單元13和無線信號接收機(RX)單元14。在圖2所示的雙頻段無線系統中，一個調制單元(末示出)連接到TX單元13的輸入端，和RX單元1 4的輸出端連接到一個解調器單元(未示出)。
上述的雙頻段無線系統發送和接收在800MHz頻段內或1.5GHz頻段內的任何信號。在本實施例中，選擇用于800MHz頻段和1.5GHz頻段的兩個不同的天線中所希望的一個天線和安裝到圖2的無線信號部分。另外一種方案，上述兩個天線和一個轉換單元(未示出)可以安裝到無線信號部分，和通過利用該轉換單元兩個天線的所希望的一個天線選擇地連接到雙頻段無線系統。
無線信號發送機(TX)單元13包括具有一個輸出端連接到功率放大器(PA)6的輸入端的濾波器裝置15，和具有其輸入端連接到PA6的輸出端的濾波器裝置17。
無線信號接收機(RX)單元14包括輸出端連接到低噪聲放大器(LNA)9的輸入端的濾波器裝置18，和輸入端連接到LNA9的輸出端的濾波器裝置20。
上述的濾波器裝置15、17、18和20是阻止所有信號除了在一個預定頻段內的信號外的帶通濾波器。這些單元是分開地生產的封裝的部分。因此，在圖2的無線信號部分中的元件數量是與在圖1中表示的無線信號部分中的元件數量相同的。
每個上述濾波器裝置15、17、18和20包括兩個濾波器元件，和該濾波器元件具有彼此不同的中心頻率“f1”和“ f2”的兩個預定頻段。
例如，“f1”是800MHz頻段的中心頻率，和“f2”是1.5GHz頻段的中心頻率。在本實施例中，該濾波器元件之一阻止除了包括中心頻率“f1”的800GHz頻段內的信號外的所有信號，和其他濾波器元件阻止除了包括中心頻率“f2”的1.5GHz頻段內的信號外的所有信號。
圖3表示在本實施例中圖2的無線信號部分的濾波器裝置15、17、18和20之一。表示在圖2中的濾波器裝置15、17、18和20與表示在圖3中的濾波器裝置具有相同的結構。
參照圖3，該濾波器裝置包括第一濾波器元件21和第二濾波器元件22。第一濾波器元件21有一個中心頻率“f1”的預定頻段，和第二濾波器元件22有一個中心頻率“f2”的預定頻段。
在本實施例中的濾波器裝置(或圖2中的濾波器裝置15、17、18和20之一)是單獨生產的一個封裝的單元，和這個封裝的單元是由圖3中的虛線表示的。
圖3中的濾波器裝置具有四個端子T1、T2、T3和T4。因此，這個濾波器裝置稱為四端子、雙頻段濾波器裝置。端子T1和T2是該濾波器裝置的輸入端子，被連接到第一和第二濾波器元件21和22的輸入端和被其所共用。端子T3和T4是該濾波器裝置的輸出端子，被連接到第一和第二濾波器元件21和22的輸出端和被其所共用。另外，在該濾波器裝置中，端子T2和T4是接地的。
當在800MHz頻段內的信號輸入到圖3中的濾波器裝置的輸入端子T1時，僅濾波器元件21傳送這個信號和輸出該信號到輸出端子T3。當在1.5GHz頻段內的信號輸入到圖3中的濾波器裝置的輸入端子T1時，僅濾波器元件22傳送這個信號和輸出該信號到輸出端T3。因此，圖3中的濾波器裝置起到雙頻段濾波器裝置的作用。
在本實施例中的濾波器元件21和22是利用表面聲波(SAW)濾波器構成的。例如，圖4A表示具有低中心頻率“f1”的預定頻段的一種梯形SAW濾波器，和圖4B表示具有高中心頻率”f2”的另一個預定頻段的一種梯形SAW濾波器元件。在圖4A和4B的兩種濾波器元件中，多個SAW諧振器被排列在一種梯形的格式中。
圖4A中的SAW濾波器元件具有并聯連接到SAW濾波器元件的輸入端t1和t2上的一個并聯的SAW諧振器Rp(在圖4A中由(a)表示)，和具有并聯連接到SAW濾波器元件的輸出端子t3和t4的一個并聯的SAW諧振器Rp(在圖4A中由(e)表示)。
圖4B中的SAW濾波器元件具有串聯連接到SAW濾波器元件的輸入端子t11的一個串聯SAW諧振器Rs，和具有串聯連接到SAW的輸出端子t13的一個串聯SAW諧振器Rs(在圖4B中由(g)表示)。
在圖4A和4B的SAW濾波器元件中，一組并聯的SAW諧振器Rp和一組串聯的諧振器Rs以叉指的方式呈梳狀電柱圖形排列在壓電晶體板上。該壓電晶體板例如是由鉭酸鋰材料制造的。梳狀形電柱例如是由2％鋁、銅金屬材料制造的。
第一濾波器元件21具有低中心頻率“f1”的預定頻段，如圖4A所示的，和第二濾波器元件具有高中心頻率“f2”的預定頻段，如圖4B所示的。這些濾波器元件是考慮到濾波器元件的相位匹配而構成的，關于相位匹配將在下面描述。
圖5A是圖4A的第一濾波器元件21的透視圖，和圖5B是圖4B的第二濾波器元件22的透視圖。
參照圖5A，濾波器元件21是利用排列在壓電晶體板24上的并聯的SAW諧振器Rp和串聯的SAW諧振器Rs構成的。這些諧振器是在壓電晶體板24上以叉指方式排列的梳狀電極圖形提供的。電極是由2％的鋁、銅金屬材料制造的。壓電晶體板24厚度為0.35mm和由鉭酸鋰材料制造的。在圖5A中由(a)到(e)表示的諧振器是與在圖4A中表示的相應諧振器(a)到(e)相同。另外，在圖5A中的端子(t1)到(t4)是與在圖4A中表示的相應端子(t1)到(t4)相同的。
圖6表示圖5A和5B中的濾波器元件的串聯SAW諧振器RS之一的電極圖形。參照圖6串聯SAW諧振器包括一個中心電極25和在中心電極兩側的兩個反射電極26。類似地，并聯SAW諧振器RP具一個中心電極和在中心電極兩側的兩個反射電極。且不說串聯SAW諧振器，并聯SAW諧振器RP的一個反射電極是接地的。并聯SAW諧振器RP的反射電極的圖形不同于串聯SAW諧振器RS的反射電極圖形。
參照圖5B，濾波器元件22是利用排列在壓電晶體板24上的并聯SAW諧振器RP和串聯SAW諧振器RS構成的。這些諧振器是以叉指方式排列在壓電晶體板24上的梳圖形的電極提供的。電極是由2％鋁和銅金屬材料制造的。壓電晶體板24是由鉭酸鋰材料制造的。由圖5B的(f)到(i)表示的諧振器是與表示圖4B的對應的諧振器(f)到(i)相同的。另外，圖5B中的端子(T11)到(T14)是與表示在圖4B中的對應的端子相同的。
已經公知的存在若干涉及諧振器的反射特性的電極參數。對于涉及濾波器元件的設計問題的電極參數的詳細情況，其描述將省略去。
圖7A是表示在圖4A和5A中的濾波器元件21的反射特性的史密斯圓圖。圖7B是表示在圖4B和5B中的濾波器元件的反射特性的史密斯圓圖。
在圖7A所示，當信號在“f1”頻率通帶內時，在輸入端和輸出端具有并聯諧振器RP的濾波器元件21用作阻抗元件(例如約50Ω)。當信號在“f2”頻率通帶(f1＜f2)內時，濾波器元件21具有高阻抗。
相反，如圖7B所示，當信號在“f2為頻率通帶內時，在輸入端和輸出端具有串聯諧振器RS的濾波器元件22用作阻抗元件(例如，約50Ω)。當信號在“f1”頻率通帶內時，濾波器元件22具有高阻抗。
在圖3的實施例的濾波器裝置(濾波器裝置15、17、18和20的任何一個)中，濾波器元件21和濾波器元件22是并聯連接的。在這濾波器裝置中，濾波器元件21具有低的通帶頻率(f1)，和濾波器元件22具有高的通帶頻率(f2)。因此，在圖4A和5A中的濾波器元件21和在圖4B和5B中的濾波器元件22具有良好的通帶特性。
正如上文所述，圖3中的濾波器裝置是其中濾波器元件21和22并聯連接的一個封裝的單元。通過將本實施例的濾波器裝置加入到雙頻段無線系統的無線信號部分，可能構成一個小型的、重量輕的、高可靠的雙頻段無線系統的無線信號部分。
但是，為了得到更好的濾波器元件21和22的通帶特性，對于圖3的濾波器裝置需要使用一個相位匹配單元。該相位匹配單元的作用是在使阻抗更高的方向上匹配在圖4A和5A中的濾波器單元21的(f2)頻率通帶的相位(右相位旋轉)。該相位匹配單元的作用是在使阻抗更高的方向上匹配在圖4B和5B中的波波器單元22“f1”的頻率通帶的相位(左相位旋轉)。
從圖7A和7B的史密斯圓圖中很容易知道，如果構成一個濾波器裝置，其中具有圖4B結構的濾波器元件21和具有圖4A結構的濾波器元件22是并聯連接的，則執行上述相位匹配是非常困難的。
圖8表示濾波的裝置的另一個實施例，其中一個相位匹配單元包括在圖2的無線信號部分的濾波器裝置中。
參照圖8，濾波器裝置30除在圖3中的濾波器裝置的濾波器元件21和22外還包括在其封裝之內的相位匹配單元。
本實施例的濾波器裝置30包括在濾波器元件21和22的輸入端上的傳輸線31、電容C1和電感L1，和包括在濾波器元件21和22的輸出端上的傳輸線32、電容C2和電感L2。濾波器裝置30的這些元件起著上面描述的相位匹配單元的作用。傳輸線31的一端連接到輸入端子T1和其另一端連接到濾波器元件21的輸入端。傳輸線32的一端連接到濾波器元件21的輸出端和其另一端連接到輸出端子T3。電感L1和電容C1設置在輸入端子T1和濾波器元件22的輸入端之間。電感L2和電容C2設置在濾波器元件22的輸出端與輸出端子T3之間。
圖8中的濾波器裝置30具有上述的相位匹配單元。這個相位匹配單元的作用是在使阻抗更高的方向上匹配濾波器元件21的“f2”頻率通帶的相位，和在使阻抗更高的方向上匹配濾波器元件22的“f1”頻率通帶的相位。因此，在圖8的濾波器裝置30的情況下，可能得到的濾波器元件21和22的更好的通帶特性。
圖9A和9B表示在圖8的實施例中的濾波器裝置。參照圖9A和9B，該濾波器裝置具有包括一個疊層件40和在該疊層件40的頂部的一個蓋42的組件。蓋42是由金屬材料制造的。在另外一種情況下，該疊層件40可以稱為組件。
在本實施例中的疊層件40是以諸如陶瓷材料(例如，氧化鋁)的絕緣層和具有線路圖形的導電條交替疊層形成的。在疊層件40中，導電條的圖形可以通過各緣絕層的導電孔在電氣上互相連接。
在圖9A和9B的濾波器裝置中，傳輸線31和32是利用在疊層件40中的導電條的圖形形成的，和傳輸線31和32用作相位匹配單元。傳輸線31和32是利用絕緣層的導電孔按照圖8所示的那樣連接的。
如圖9A所示，疊層件40具有凹入部分，其中包括濾波器元件21和22。在凹入部分的中間臺階上設置多個連接區，和濾波器元件21的端子T1到T4以及濾波器元件22的端子T11到T14利用鋁制的連接線43連接到各連接區上。各連接區利用端子T1到T4和絕緣層的導電孔電氣地連接到疊層件40中的各導電條的圖形上。
電容C1與C2和電感L1與L2沒有表示在圖9A和9B中，但它們安排在疊層件40的凹入部分的適當位置。因此，圖8中的濾波器裝置30是利用絕緣層的導電孔、疊層件40中的連接區、電容和電感構成的。
疊層件40的凹入部分利用蓋42氣密地密封起來。在圖9A和9B中的濾波器裝置的端子T1到T4被安排在濾波器裝置的封裝組件的底部到側面。
圖10A和10B表示不同于圖8的實施例的濾波器裝置的另一個實施例。參照圖10A和10B，濾波器裝置具有包括疊層件50和在疊層件50的底部的蓋42的一個組件。
本實施例中的疊層件50是這樣形成的，以致陶瓷材料(例如氧化鋁)的絕緣層和具有導線圖形的導電條交替成疊層。在疊層件50中，各導電條的圖形可以通過絕緣層的導電孔互相在電氣上連接起來。
在圖10A的的濾波器裝置中，疊層件50包括頂部絕緣層51和如同10B所示的，在頂部絕緣層51的頂部表面形成傳輸線31和32。如圖10A所示的，在頂部絕緣層51的底部表面形成濾波器元件21和22。
如圖10A所示，疊層件50具有凹入部分，在其中包括濾波器元件21和22。該疊層件50的凹入部分利用蓋42氣密性地密封。多個連接區設置在凹部分的中間臺階上，和濾波器元件21的端子T1到T4和濾波器元件22的端子T11到T14利用導線43連接到連接區上。各連接區利用端子T1到T4和絕緣層上的導電孔連接到疊層件40的導電條的圖形上。
在圖10A中，濾波器裝置具有互聯輸入端子T1、輸出端子T3和一個內部導電條的導電孔52。電容C1和C2及電感L1和L2沒有表示在圖10A或10B中，但它們可被安排在疊層件50的凹入部分20適當位置上。
圖11A和11B表示不同于圖8的實施例的濾波器裝置的另一個實施例。
參照圖11A和11B，濾波器裝置具有一個疊層件55，包括位于該疊層件55層的最上部的頂部絕緣層56。如圖11B所示，傳輸線31和32、電容器C1和C2、以及電感L1和L2都安排在該頂部絕緣層56的頂部表面。電容器C1和C2以及電感L1和L2被安排在頂部絕緣層56的頂部表面，但不同于圖10A和10B所示的濾波器裝置的那些元件的安排。
在圖11A和11B的實施例的濾波器裝置的其他結構是和圖10A和10B的濾波器裝置的結構一樣的。
因為在圖11A和11B的實施例的濾波器裝置中，電感L1和L2以及電容C1和C2安排在疊層件55的頂部，在該濾波器裝置封裝以后，這些元件仍可以被安裝或改變。
圖12表示不同于表示在圖8的以前的實施例的濾波器裝置的另一實施例。參照圖12，這個實施例的濾波器裝置60包括濾波器元件21和22以及傳輸線31和32。在這個實施例中，用作相位匹配單元的電容C1和C2以及電感L1和L2，與圖8的實施例的濾波器裝置不同的是從外部與濾波器裝置60相連的。
為了使電感L1和L2以及電容C1和C2能從外部連接，該濾波器裝置60的組件除了端子T1、T2、T3和T4外，還包括輸入端子T5和輸出端子T6。電容C1的一端連接到輸入端子T5，和輸入端子T5連接到濾波器元件22的一個輸入端。電容C1的另一端連接到輸入端子T1上。另外，電容C2的一端連接到輸出端子T6，和輸出端子T6連接到濾波器元件22和一個輸出端。電容C2的另一端連接到輸出端子T3。因此，可能通過修改與濾波器裝置60外部連接的電感C1和C2以及電容L1和L2執行濾波器元件22的相位匹配。
上述的實施例的濾波器裝置利用梯型表面聲波(SAW)濾波器元件。另外，本發明的濾波器裝置可以利用被稱為橫向型SAW濾波器元件的多電極SAW濾波器元件。
圖13表示在本發明的濾波器裝置的另外一個實施例中的多電極SAW濾波器元件。參照圖13，該多電極SAW濾波器元件是在由鉭酸鋰材料制造的壓電晶體板65上形成的。如圖13所示，這個濾波器元件的許多電極形成在壓電晶體板65上。
使用上述多電極SAW濾波器元件的雙頻段濾波器裝置的尺寸可以比使用介電濾波器元件的濾波器裝置的尺寸小得多。此外，利用梯型SAW濾波器元件的雙頻段濾波器裝置的尺寸比利用介電濾波器元件的濾波器裝置的尺寸小得多。
圖14表示包括一個無線信號部分的雙頻段無線系統，在該部分中包括本發明的一個實施例中的濾波器裝置。在圖14中，上文已經描述過的相同元件用相同的標號來表示，和對照其的描述將略去。
參照圖14，該雙頻段無線系統包括基帶信號處理器71、一個調制器單元72、一個加法器單元73、無線信號發送機(TX)單元13、天線雙工器2、天線11、無線信號接收機(RX)單元14、一個混頻器單元74、一個解調器單元75、具有本機振蕩器77的鎖相環(PLL)電路76、麥克風單元M和揚聲器單元SP。該雙頻段無線系統的供電部分，諸如上述雙頻段無線系統供電的電池單元沒有表示在圖14中。
基帶信號處理器71從麥克風M輸入一個音頻信號，和通過基帶信號處理在其輸出端產生已處理的信號“ I”和“Q”。調制器單元72輸入來自基帶信號處理器71的已處理的信號“l”和“Q”，和通過在來自PLL電路76的振蕩頻率輸出的速率下的正交幅度相位調制，在其輸出端產生已調制的信號。
加法器單元73輸入來自調制器單元72的兩個已調信號，和通過已處理信號的相加，在其輸出端產生一個組合信號。無線信號發送機(TX)單元13輸入來自加法器單元73的組合信號，和在其輸出端產生一個發送信號。TX單元73包括本發明的上述濾波器裝置。
無線信號接收機(RX)單元14接收來自天線雙工器2的無線信號。混頻器單元74輸入來自RX單元14的接收的無線信號，和在其輸出端產生一個下變頻信號。解調器單元75輸入來自混頻器單元74的下變頻信號和通過以從本機振蕩器77輸出的振蕩頻率的速率的解調，在其輸出端產生已調解的信號“I”和“Q”。
基帶信號處理器71輸入來自解調器單元75的已解調信號“I”和“Q”，和通過基帶信號處理在其輸出端產生一個音頻信號。揚聲器SP按照由基帶信號處理器71輸出的音頻信號工作。
在上述的雙頻段無線系統中，一個開關SW連接在基帶信號處理器71。通過人工地設置開關SW，可以選擇用于雙頻段無線系統的操作的800MHz頻段和1.5GHz頻段的所希望的一個頻段。開關SW的人工設置的結果從基帶信號處理器71傳送到PLL電路76和本機振蕩器77，和用于雙頻段無線系統的操作的振蕩頻率的轉換按照800MHz頻段和1.5GHz頻段之一的選擇執行。
本發明的上述濾波器裝置被應用到具有如圖14所示的結構的雙頻段無線系統中。然而，本發明的濾波器裝置不但可以應用到本實施例的無線系統中，而且還可以應用到具有另一結構的無線系統中。此外，本發明所應用的無線系統的通頻帶不限于800MHz和1.5GHz。還可能提供具有包括三個或更多濾波器元件的組件的本發明的濾波器裝置。
下面，參照圖15-17描述本發明的第二實施例的濾波器裝置。
圖15顯示了第二實施例的濾波器裝置。本實施例的濾波器裝置具有一個無引線芯片承載結構。圖16A和16B為圖15中的濾波器裝置的多個相位匹配單元之中的一個的電路圖。圖17A和17B示出了圖15中的濾波器裝置的元件的結構。
在圖15-17B中，與前述的實施例中的部件相對應的部件用相同的標號表示，并略去其說明。
如圖15所示，該濾波器裝置包括濾波器元件21和22，輸入相位匹配單元301A和301B，和輸出相位匹配單元302A和302B。這些元件被封裝在組件30的單面上。
在本實施例的濾波器裝置中，濾波器元件21和22分別只通過具有互不相同的中心頻率f1和f2的預定頻段內的信號。輸入相位匹配單元301A被連接到濾波器元件21的一個輸入端(連接端)。輸入相位匹配單元301B被連接到濾波器元件22的輸入端(連接端)。輸出相位匹配單元302A被連接到濾波器元件21的輸出端(連接端)。輸出相位匹配單元302B被連接到濾波器元件22的輸出端(連接端)。
在本實施例的濾波器裝置中，濾波器元件21和22可以利用兩個具有不同的頻段中心頻率f1和f2的濾波器元件而被并聯，另外，濾波器元件21和22可以被設置在與圖13中的壓電晶體板65相似的公共壓電晶體板上。
更具體地說，濾波器元件21和22是利用與參照圖4A和4B描述的第一實施例中的那些元件相似的表面聲波(SAW)濾波器元件提供的。圖4A和4B中的SAW濾波器元件為梯形濾波器元件，其中，多個SAW諧振器以梯形結構排列。
如上所述，濾波器元件21和22具有與輸入相位匹配單元301A和301B連接的連接端，以及與輸出相位匹配單元302A和302B連接的連接端。至少輸入相位匹配單元301A和301B中的一個和至少輸出相位匹配單元302A和302B中的一個包括電感器和電容器。
輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的作用是當信號處于“f2”頻率通帶時以進一步使阻抗變高的方向旋轉(匹配)濾波器元件21的頻率通帶的相位。因此，濾波器元件21能可靠地僅通過f1頻率通帶內的信號。在濾波器元件22的情況下，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的作用是當信號處于“f1”頻率通帶時以進一步使阻抗變高的方向旋轉(匹配)該頻帶的相位。因此，濾波器元件22可以可靠地只通過f2頻率通帶內的信號。因此，本實施例的濾波器裝置可以獲得良好的濾波器元件21和22的通帶特性。
輸入相位匹配單元301A和301 B和輸出相位匹配單元302A和302B可以利用電感器和電容器以圖16A中的π型和圖16B中的L型結構設置。如圖16A所示，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的每個相位匹配單元可以以使用一個電感器L和兩個電容器C的π型結構設置。另外，如圖16B所示，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的每個相位匹配單元可以以使用一個電感器L和一個電容器C的L型結構設置。
圖17A示出了本實施例的濾波器裝置的元件。輸入相位匹配單元301A和301B的電感器”L”和電容器”C”，輸出相位匹配單元302A和302B的電感器”L”和電容器”C”，信號端“Sgn”，接地端“GND”，電氣連接這些元件的導線被封裝在組件30中的陶瓷基板的同一表面上。
輸入相位匹配單元301A和301B和濾波器元件21和22通過接線端以鋁制的連接線43連接。類似地，輸出相位匹配單元302A和302B和濾波器元件21和22通過接線端由連接線43連接。該接合過程的進行是為了在這些元件之間取得電連接。
此外，在濾波器元件21和22上和陶瓷基板303的周圍部分303A上提供了鋁涂層，以便在組件30和陶瓷蓋304之間取得好的密封。如圖17B所示，鋁涂層被提供于陶瓷蓋304的密封表面。一個具有低熔點的玻璃料的密封物311被提供于具有鋁涂層的密封表面304A。蓋304的密封表面304A和陶瓷基板303的周圍部分303A被加熱到一個給定的溫度，使得它們互相結合。因此，本發明的實施例可以在組件30和陶瓷蓋304之間提供良好的密封。
本發明的實施例的濾波器裝置，包括一個單一的封裝組件，在該封裝組件中，其中至少提供了兩個濾波器元件，每個只通過預定頻段內的信號，濾波器元件的頻段具有互不相同的中心頻率。因此，本發明可能提供一種高性能的帶通濾波的濾波器裝置，它允許構成一個高可靠性的、小型的、重量輕的雙頻段無線系統的無線信號部分。本實施例的濾波器裝置具有一個無引線芯片承載結構。因此，可能提供一種高性能的帶通濾波的濾波器裝置，它允許構成一個高可靠性的、小型的、重量輕的雙頻段無線系統的無線信號部分。此外，可能提供一種雙頻段無線系統，其中一種可靠的、小型的、重量輕的無線信號部分是通過在其中加入該濾濾器裝置構成的。
下面參照圖18-20E描述本發明的第三實施例的濾波器裝置。
圖18示出了第三實施例的濾波器裝置。
圖19A，19B和19C為圖18中的濾波器裝置中的元件的結構的示意圖。圖19A為本實施例的濾波器裝置的頂視圖，圖19B為本實施例的濾波器裝置的底視圖。圖19C為沿圖19A中的A-A線的濾波器的剖視圖。圖20A-20E示出了圖18中的濾波器裝置的多層，無引線芯片承載結構。
在圖18-20E中，與前述實施例中相同的部件用相同的標號表示，并略去其說明。
如圖18所示，本實施例的濾波器裝置具有與前述的實施例基本相同的元件。該濾波器具有一個無引線芯片承載結構，包括，濾波器元件21和22，輸入相位匹配單元301A和301B，輸出相位匹配單元302A和302B。
如圖19A-19C所示，本實施例的濾波器裝置具有多層，無引線芯片承載結構，包括，第一層307A，第二層307B，第三層307C，第四層307D。濾波器元件21和22被封裝在陶瓷基板303(第四層307D)上的頂表面上，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B被封裝在陶瓷基板303(第四層307D)的底表面上，如圖19C所示。
與前述的實施例類似，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B可以利用電感器和電容器以圖16A中的π型和圖16B中的L型結構設置。如圖16A所示，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的每個相位匹配單元可以以使用一個電感器L和兩個電容器C的π型結構設置。另外，如圖16B所示，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的每個相位匹配單元可以以使用一個電感器L和一個電容器C的L型結構設置。
如圖19A所示，在本實施例中，濾波器元件21和22，信號端“S1”，“S2”，“S3”和“S4”，接地端“G”，電氣連接這些元件的布線被封裝在組件30中的陶瓷基板303的同一表面上。
本實施例中的濾波器元件21和22是利用與參照圖4A和4B描述的第一實施例中的那些元件相似的表面聲波(SAW)濾波器元件提供的。圖4A和4B中的SAW濾波器元件為梯形濾波器元件，其中，多個SAW諧振器以梯形結構排列。
如圖19A所示，信號端S1和S2，接地端G，和濾波器元件21(f1)通過其接線端以鋁制的連接線43連接。類似地，信號端S3和S4，接地端G，和濾波器元件22(f2)通過接線端由連接線43連接。該接合過程的進行是為了在濾波器裝置的這些元件之間取得電連接。
如上所述，本實施例的濾波器裝置具有無引線芯片承載結構，圖19A和19B所示的信號端“Sgn”，接地端“GND”通過其側表面，如圖19C所示，被公共地提供在陶瓷基板303的頂和底部表面上。
如圖19B所示，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的電感器L和電容器C，電氣地互聯這些元件的導線和電極圖形，被封裝在陶瓷基板303.的底部表面上。
此外，本實施例的濾波器裝置具有一個導電孔305，它分別在在陶瓷基板303的底表面上電氣地互聯信號端S1，S2，S3和S4和陶瓷基板303的頂表面上的信號端S1，S2，S3和S4。因此，通過利用導電孔305，陶瓷基板303的底表面上的輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B通過連接端可以被容易地連接到濾波器元件21(f1)。
類似地，陶瓷基板303的頂表面上的濾波器元件21和22和陶瓷基板303的底表面上的接線端也通過導電孔305電氣地互相連接。于是，通過使用導電孔305，在陶瓷基板303的底表面上的輸入相位匹配單元301B和輸出相位匹配單元302B經過連接端可以電氣地連接到濾波器元件22(f2)。
因此，本發明可能提供一種高性能的帶通濾波的濾波器裝置，它允許構成一個高可靠性的、小型的、重量輕的雙頻段無線系統。此外，可能提供一種雙頻段無線系統，其中一種可靠的、小型的、重量輕的無線信號部分是通過在其中加入該濾濾器裝置構成的。
此外，如圖19C所示，本實施例的濾波器裝置包括一個蓋42。蓋42被固定到第二層307B的蓋結合部分306(圖20B所示)使得陶瓷基板303和蓋42之間取得好的結合。
如圖19C和20E所示，在本實施例的濾波器裝置中，第一層307A，第二層307B，第三層307C和第四層307D被疊加在一起，使得濾波器裝置構成多層，無引線芯片承載結構。
圖20A示出了第一層307A。如圖所示，信號端“S”(對應于圖19A中的“Sgn”)和接地端“G”(對應于圖19A中的“GND”被形成于第一層307A之上。在本實施例中的第一層307A是由與陶瓷基板303的材料相同的材料制成的。
圖20B示出了第二層307B。如圖所示，信號端“S”(對應于圖19A中的“Sgn”)和接地端“G”(對應于圖1 9A中的“GND”)被形成于第二層307B上。該實施例中的第二層307B是由與第一層307A中的材料相同的材料制成的。
圖20C示出了第三層307C。如圖所示，信號端S1，S2，S3和S4和接地端“G”被形成于第三層307C上。導電孔305被形成于信號端S1，S2，S3和S4之中。該實施例中的第三層307C是由與第二層307B中的材料相同的材料制成的。
圖20D示出了如前所述為陶瓷基板303的第四層307D。如圖所示，電氣互聯第三層307C的信號端S1-S4的多個導電孔305和陶瓷基板303的底表面上的接線端被形成于第四層307D。在其上封裝濾波器元件21和22芯片的芯片安裝部分309被形成于第四層307D。此外，一個在陶瓷基板303的底表面上電氣互聯芯片安裝部分309和接地端的導電孔305也形成于第四層307D上。該實施例中的第四層307D是用與前述的材料相同的材料制成的。
本發明的實施例的濾波器裝置，包括一個單一的封裝組件，在該封裝組件中，其中至少提供了兩個濾波器元件，每個只通過預定頻段內的信號，濾波器元件的頻段具有互不相同的中心頻率。因此，本發明可能提供一種高性能的帶通濾波的濾波器裝置，它允許構成一個高可靠性的、小型的、重量輕的雙頻段無線系統的無線信號部分。本實施例的濾波器裝置具有一個無引線芯片承載結構。因此，可能提供一種高性能的帶通濾波的濾波器裝置，它允許構成一個高可靠性的、小型的、重量輕的雙頻段無線系統的無線信號部分。
圖21示出了本發明的第四實施例的濾波器裝置。圖22A和圖22B示出了圖21中的濾波器裝置的元件。
圖21-22B中，與前述實施例中相同的部件由相同的標號表示并略去其說明。
如圖21所示，本實施例的濾波器裝置包括濾波器元件21和22，輸入相位匹配單元301A和301B，和組件30。濾波器元件21和22和輸入相位匹配單元301A和301B被封裝在組件30的同一表面上。該濾波器裝置具有一個封裝這些元件的無引線芯片承載結構。
在本實施例的濾波器裝置中，濾波器元件21和22每個只通過具有互不相同的中心頻率f1和f2的預定頻段內的信號。如圖21所示，輸入相位匹配單元301A被連接到濾波器元件21的輸入端(連接端)。輸入相位匹配單元301B被連接到濾波器元件22的輸入端(連接端)。
在本實施例的濾波器裝置中，濾波器元件21和22可以利用兩個具有不同的頻段中心頻率f1和f2的濾波器元件而被并聯，另外，濾波器元件2 1和22可以被設置在與圖13中的壓電晶體板65相似的公共壓電晶體板上。
更具體地說，本實施例中的濾波器元件21和22是利用與參照圖4A和4B描述的第一實施例中的那些元件相似的表面聲波(SAW)濾波器元件提供的。圖4A和4B中的SAW濾波器元件為梯形濾波器元件，其中，多個SAW諧振器以梯形結構排列。
如上所述，濾波器元件21和22具有與輸入相位匹配單元301A和301B連接的連接端。至少輸入相位匹配單元301A和301B中的一個包括電感器和電容器。
本實施例中的每個輸入相位匹配單元301A和301B可以使用一個電感器L和兩個電容器C以圖16A中的π型結構設置。另外，如圖16B所示，每個輸入相位匹配單元301A和301B可以使用一個電感器L和一個電容器以L型結構設置。
輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的作用是當信號處于“f2”頻率通帶時以進一步使阻抗變高的方向旋轉(匹配)濾波器元件21的頻率通帶的相位。因此，濾波器元件21能可靠地僅通過f1頻率通帶內的信號。在濾波器元件22的情況下，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的作用是當信號處于“f1”頻率通帶時以進一步使阻抗變高的方向旋轉(匹配)該頻帶的相位。因此，濾波器元件22可以可靠地只通過f2頻率通帶內的信號。因此，本實施例的濾波器裝置可以獲得良好的濾波器元件21和22的通帶特性。
圖22A示出了本實施例的濾波器裝置的元件。輸入相位匹配單元301A和301B的電感器”L”和電容器”C”，濾波器元件21和22，信號端“Sgn”，接地端“GND”，電氣連接這些元件的導線和電極圖形被封裝在組件30中的陶瓷基板303的同一表面上。該濾波器裝置的無引線芯片承載結構是利用信號端Sgn和接地端GND形成的。
輸入相位匹配單元301A和濾波器元件21以及輸入相位匹配單元301B和濾波器元件22通過濾波器元件21和22的連接端由鋁材料的連接線43電氣連接。該布線連接過程是為了在這些元件之間取得電氣連接。
此外，在濾波器元件21和22上和陶瓷基板303的周圍部分303A上提供了鋁涂層，以便在組件30和陶瓷蓋304之間取得好的密封。如圖22B所示，鋁涂層被提供于陶瓷蓋304的密封表面。一個具有低熔點的玻璃料的密封物311被提供于具有鋁涂層的密封表面304A。蓋304的密封表面304A和陶瓷基板303的周圍部分303A被加熱到一個給定的溫度，使得它們互相結合。因此，本發明的實施例可以在組件30和陶瓷蓋304之間提供良好的密封。
本發明的實施例的濾波器裝置，包括一個單一的封裝組件，在該封裝組件中，其中至少提供了兩個濾波器元件，每個只通過預定頻段內的信號，濾波器元件的頻段具有互不相同的中心頻率。因此，本發明可能提供一種高性能的帶通濾波的濾波器裝置，它允許構成一個高可靠性的、小型的、重量輕的雙頻段無線系統的無線信號部分。本實施例的濾波器裝置具有一個無引線芯片承載結構，并允許構成一個具有高可靠性的、小型的、重量輕的無線信號部分的雙頻段無線系統。
圖23示出本發明的第五實施例中的濾波器裝置。圖24A，24B和24C示出了圖23中的濾波器的元件。圖25A-25D示出了圖23中的濾波器裝置的多層，無引線芯片承載結構。
在圖23-25D中，與前述實施例中相同的元件用相同的標號表示并略去其說明。
如圖23所示，本實施例的濾波器裝置包括濾波器元件21和22，輸入相位匹配單元301A和301B，和組件30。濾波器元件21和22和輸入相位匹配單元301A和301B。被封裝在組件30的同一表面上。該濾波器裝置具有其中封裝這些元件的無引線芯片承載結構。
在本實施例的濾波器裝置中，濾波器元件21和22分別只通過具有互不相同的中心頻率f1和f2的預定頻段內的信號。如圖23所示，輸入相位匹配單元301A被連接到濾波器元件21的一個輸入端(連接端)。輸入相位匹配單元301B被連接到濾波器元件22的輸入端(連接端)。
在本實施例的濾波器裝置中，濾波器元件21和22可以利用兩個具有不同的頻段中心頻率f1和f2的濾波器元件而被并聯，另外，濾波器元件21和22可以被設置在與圖13中的壓電晶體板65相似的公共壓電晶體板上。
更具體地說，本實施例中的濾波器元件21和22是利用與參照圖4A和4B描述的第一實施例中的那些元件相似的表面聲波(SAW)濾波器元件提供的。圖4A和4B中的SAW濾波器元件為梯形濾波器元件，其中，多個SAW諧振器以梯形結構排列。
如上所述，濾波器元件21和22具有與輸入相位匹配單元301A和301B連接的連接端。至少輸入相位匹配單元301A和301B中的一個包括電感器和電容器。
本實施例中的每個輸入相位匹配單元301A和301B可以使用一個電感器L和兩個電容器C以圖16A中的π型結構設置。另外，如圖16B所示，每個輸入相位匹配單元301A和301B可以使用一個電感器L和一個電容器以L型結構設置。
輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的作用是當信號處于“f2”頻率通帶時以進一步使阻抗變高的方向旋轉(匹配)濾波器元件21的頻率通帶的相位。因此，濾波器元件21能可靠地僅通過f1頻率通帶內的信號。在濾波器元件22的情況下，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的作用是當信號處于“f1”頻率通帶時以進一步使阻抗變高的方向旋轉(匹配)該頻帶的相位。因此，濾波器元件22可以可靠地只通過f2頻率通帶內的信號。因此，本實施例的濾波器裝置可以獲得良好的濾波器元件21和22的通帶特性。
圖24A示出了本實施例的濾波器裝置的元件。在該實施例中，濾波器元件21和22，信號端“S1”，“S2”，“S3”和“S4”，接地端“G”，電氣連接這些元件的布線和電極圖形被封裝在組件30中的陶瓷基板303的頂表面上。
信號端S1和S2和接地端G通過濾波器元件21的接線端以鋁制的連接線43連接。類似地，信號端S3和S4和接地端G通過濾波器元件22的接線端由連接線43連接。該接合過程的進行是為了在濾波器裝置的這些元件之間取得電連接。
如上所述，本實施例的濾波器裝置具有無引線芯片承載結構，圖24A和24B所示的信號端“Sgn”和接地端“GND”通過其側表面，如圖24C所示，被提供在陶瓷基板303的頂和底部表面上。
圖24B示出了陶瓷基板303的底表面上的電極圖形。輸入相位匹配單元301A和301B的電感器“L”和電容器“C”，電氣地互聯這些元件的導線和電極圖形，被封裝在陶瓷基板303，的底部表面上。
如圖24B和24C所示，本實施例的濾波器裝置具有一個導電孔305，它分別在在陶瓷基板303的底表面上電氣地互聯信號端S1，S2，S3和S4和陶瓷基板303的頂表面上的信號端S1，S2，S3和S4。因此，通過利用導電孔305，陶瓷基板303的頂表面上的濾波器元件21和22和陶瓷基板303的底表面上的輸入相位匹配單元301A和301B被電氣地互聯。
此外，如圖24C所示，本實施例的濾波器裝置包括一個蓋42。利用主要包括金和錫的密封劑311，蓋42被固定到第二層312B的蓋結合部分316(圖25B所示)使得陶瓷基板303和蓋42之間取得好的結合。
在本實施例的濾波器裝置中，第一層307A，第二層307B，第三層307C和第四層307D被疊加在一起以便構成具有多層，無引線芯片承載結構的濾波器裝置。
具有多層，無引線芯片承載結構的本實施例的濾波器裝置的有益之處在于它可以直接封裝在印刷電路板的表面上。本發明可以提供一種具有高可靠性的、小型的、重量輕的無線信號部分的雙頻段無線系統。
圖25A示出了第一層312A。如圖所示，信號端“S”(對應于圖23A中的“Sgn”)和接地端“G”(對應于圖23A中的“GND”被形成于第一層312A之上。在本實施例中的第一層312A是由與陶瓷基板303的材料相同的材料制成的。
圖25B示出了第二層312B。如圖所示，信號端“S”(對應于圖23A中的“Sgn”)和接地端“G”(對應于圖23A中的“GND”)被形成于第二層312B上。該實施例中的第二層312B是由與第一層312A中的材料相同的材料制成的。
圖25C示出了第三層312C。如圖所示，信號端S1，S2，S3和S4和接地端“G”被形成于第三層312C上。導電孔305被形成于信號端S1，S2，S3和S4之中。該實施例中的第三層312C是由與第二層312B中的材料相同的材料制成的。
圖25D示出了如前所述為陶瓷基板303的第四層312D。如圖所示，電氣互聯第三層312C的信號端S1-S4的多個導電孔305和陶瓷基板303的底表面上的接線端被形成于第四層312D。在其上封裝濾波器元件21和22芯片的芯片安裝部分309被形成于第四層312D。此外，一個在陶瓷基板303的底表面上電氣互聯芯片安裝部分309和接地端的多個導電孔305也形成于第四層312D上。該實施例中的第四層312D是用與前述的材料相同的材料制成的。
本實施例的濾波器裝置，包括一個單一的封裝組件，在該封裝組件中，其中至少提供了兩個濾波器元件，每個只通過預定頻段內的信號，濾波器元件的頻段具有互不相同的中心頻率。因此，本發明可能提供一種高性能的帶通濾波的濾波器裝置，它允許構成一個高可靠性的、小型的、重量輕的雙頻段無線系統的無線信號部分。本實施例的濾波器裝置具有一個無引線芯片承載結構。因此，可能提供一種具有高可靠性的、小型的、重量輕的無線信號部分的雙頻段無線系統。
圖26示出了本發明的第六實施例的濾波器裝置。圖27A和圖27B和圖27C示出了圖26中的濾波器裝置的元件。圖28A和28B示出了圖26中的濾波器裝置的元件的結構。圖29A-29D示出了圖26中的濾波器裝置的多層，無引線芯片承載結構。
在圖26-29D中，與前述實施例中相同的部件由相同的標號表示并略去其說明。
如圖26所示，本實施例的濾波器裝置包括與前述基本相同的元件。該濾波器裝置具有無引線芯片承載結構，并包括濾波器元件21和22，輸入相位匹配單元301A和301B，和輸出相位匹配單元302A和302B。
如圖27A-28B所示，本實施例的濾波器裝置具有一個包括第一層313A，第二層313B，第三層313C的多層結構。濾波器元件21和22被封裝在陶瓷基板303上(第三層313C)，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B被封裝在陶瓷基板303上(第三層313C)。
與前述的實施例類似，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的每個相位匹配單元可以以使用一個電感器L和兩個電容器C以圖16A中的π型結構設置。另外，如圖16B所示，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的每個相位匹配單元可以使用一個電感器L和一個電容器C以L型結構設置。
如圖27A和28A所示，在本實施例中，濾波器元件21和22，信號端“S1”，“S2”，“S3”和“S4”，接地端“G”，電氣連接這些元件的布線被封裝在組件30中的陶瓷基板303的同一表面上。
在本實施例的濾波器裝置中，濾波器元件21和22分別只通過具有互不相同的中心頻率f1和f2的預定頻段內的信號。輸入相位匹配單元301A被連接到濾波器元件21的一個輸入端(連接端)。輸入相位匹配單元301B被連接到濾波器元件22的輸入端(連接端)。輸出相位匹配單元302A被連接到濾波器元件21的一個輸出端(連接端)。輸出相位匹配單元302B被連接到濾波器元件22的輸出端(連接端)。這些元件被封裝在陶瓷基板303的同一表面上。
如上所述，濾波器元件21和22可以利用兩個具有不同的頻段中心頻率f1和f2的濾波器元件而被并聯，另外，濾波器元件21和22可以被設置在與圖13中的壓電晶體板65相似的公共壓電晶體板上。
本實施例中的濾波器元件21和22是利用與參照圖4A和4B描述的第一實施例中的那些元件相似的表面聲波(SAW)濾波器元件提供的。圖4A和4B中的SAW濾波器元件為梯形濾波器元件，其中，多個SAW諧振器以梯形結構排列。
本實施例的輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B可以利用電感器L和電容器C以圖16A中的π型結構和圖16B中的L型結構中的一種設置。
如圖27A所示，輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B的電感器L和電容器C，濾波器元件21和22，信號端“ Sgn”(和圖28A中的信號端S1，S2，S3和S4)，接地端“ GND”(和圖28A中的接地端G)，電氣連接這些元件的導線和電極圖形被封裝在組件30中的陶瓷基板303的同一表面上。
如圖28A和28B所示，信號端S1和S2，接地端G，和濾波器元件21(f1)通過其接線端以鋁制的連接線43連接。類似地，信號端S3和S4，接地端G，和濾波器元件22(f2)通過濾波器元件22的接線端由連接線43連接。該接合過程的進行是為了在濾波器裝置的這些元件之間取得電連接。
如上所述，本實施例的濾波器裝置具有無引線芯片承載結構，圖28A和28B所示的信號端“Sgn”和接地端“GND”通過其側表面，如圖28B所示，被提供在陶瓷基板303的頂和底部表面上。
圖27B示出了陶瓷基板303的頂表面電極圖形，圖27C示出了陶瓷基板303的底表面上的電極圖形。
本實施例的濾波器裝置具有一個導電孔305，它分別電氣地互聯在陶瓷基板303的底表面上的電極圖形(GND) 和陶瓷基板303的頂表面上的電極圖形(GND)。因此，通過利用導電孔305，陶瓷基板303的頂表面上的電極圖形和陶瓷基板303的底表面上的電極圖形被電氣地互聯。
此外，如圖28B所示，本實施例的濾波器裝置包括一個蓋42。利用主要包括金和錫的密封劑311，蓋42被固定到第一層313A的蓋結合部分316(圖29A所示)使得陶瓷基板303和蓋42之間取得好的結合。
在本實施例的濾波器裝置中，第一層313A，第二層313B，第三層313C被疊加在一起以便構成具有多層，無引線芯片承載結構的濾波器裝置。
圖29A示出了第一層313A。如圖所示，在第一層313A的邊角處的電極315和第一層313A的頂表面上的蓋結合部分316被形成于第一層312A之上。電極315在第一層313A的邊角處的側表面上具有預定的厚度。在本實施例中的第一層313A是由與陶瓷基板303的材料相同的材料制成的。
圖29B示出了第二層313B。如圖所示，信號端S1，S2，S3，S4和接地端G被形成于第二層313B的頂表面上。第二層313B是由與第一層313A中的材料相同的材料制成的。
如圖28A和28B所示，信號端S1和S2，接地端G通過鋁制的連接線43連接到濾波器元件21的連接端，信號端S3和S4，接地端G通過連接線43連接到濾波器元件22的連接端。該接合過程的進行是為了形成上述的連接布線。
圖29C示出了第三層313C頂表面。本實施例的第三層313C為如前所述的陶瓷基板303。如圖所示，芯片安裝部分309，信號端“ S”，和接地端G被形成于第三層313C的頂和側表面上。濾波器元件21和22被設置在芯片安裝部分309上。通過利用在第三層313C上的信號端S和接地端G形成濾波器裝置的無引線芯片承載結構。
圖29D示出了第三層313C的底表面。如圖所示，信號端S和接地端G被形成于第三層313C的底表面上。通過利用在第三層313C上的信號端S和接地端G形成濾波器裝置的無引線芯片承載結構。
本實施例的濾波器裝置，包括一個單一的封裝組件，在該封裝組件中，其中至少提供了兩個濾波器元件，每個只通過預定頻段內的信號，濾波器元件的頻段具有互不相同的中心頻率。因此，本發明可能提供一種高性能的帶通濾波的濾波器裝置，它允許構成一個高可靠性的、小型的、重量輕的雙頻段無線系統的無線信號部分。本實施例的濾波器裝置具有一個無引線芯片承載結構。因此，可能提供一種具有高可靠性的、小型的、重量輕的無線信號部分的雙頻段無線系統。
圖30示出了本發明的第七實施例的濾波器裝置。圖31A，31B和31C示出了圖30中的濾波器裝置的元件。圖32A和32B示出了圖30中的濾波器裝置的元件的結構。
在圖30-32B中，與前述實施例中相同的元件用相同的標號表示并略去其說明。
如圖30所示，本實施例的濾波器裝置包括濾波器元件21和22，輸入相位匹配單元301A和301B，和組件30。濾波器元件21和22和輸入相位匹配單元301A和301B。被封裝在組件30的單一表面上。
在本實施例的濾波器裝置中，濾波器元件21和22分別只通過具有互不相同的中心頻率f1和f2的預定頻段內的信號。輸入相位匹配單元301A被連接到濾波器元件21的一個輸入端(連接端)。輸入相位匹配單元301B被連接到濾波器元件22的輸入端(連接端)。本實施例的濾波器裝置具有連接到濾波器元件21和22的輸出端的兩個輸出端。
在本實施例的濾波器裝置中，濾波器元件21和22可以利用兩個具有不同的頻段中心頻率f1和f2的濾波器元件而被并聯，另外，濾波器元件21和22可以被設置在與圖13中的壓電晶體板65相似的公共壓電晶體板上。
更具體地說，本實施例中的濾波器元件21和22是利用與參照圖4A和4B描述的第一實施例中的那些元件相似的表面聲波(SAW)濾波器元件提供的。圖4A和4B中的SAW濾波器元件為梯形濾波器元件，其中，多個SAW諧振器以梯形結構排列。
如上所述，濾波器元件21和22具有與輸入相位匹配單元301A和301B連接的連接端。至少輸入相位匹配單元301A和301B中的一個包括電感器和電容器。
本實施例的輸入相位匹配單元301A和301B和輸出相位匹配單元302A和302B可以利用電感器L和電容器C以圖16A中的π型結構和圖16B中的L型結構中的一種設置。
圖31A，31B和31C示出了本實施例的濾波器裝置的元件的結構。輸入相位匹配單元301A和301B和濾波器元件21和22的電感器“L”和電容器“C”，濾波器元件21和22，信號端“Sgn”(和圖32A中的信號端S1，S2，S3和S4)，接地端“GND”(和圖32A中的接地端G)，電氣連接這些元件的導線和電極圖形被封裝在組件30中的陶瓷基板303的同一表面上。
如圖32A和32B所示，輸入相位匹配單元301A和301B和濾波器元件21和22通過連接端以鋁制的連接線43連接。該布線接合過程的進行是為了在輸入相位匹配單元301A和301B合濾波器元件21和22之間取得電連接。
如圖32A和32B所示，本實施例的濾波器裝置具有與第六實施例中的濾波器裝置相同的多層，無引線芯片承載結構。該多層，無引線芯片承載結構包括第一層313A，第二層313B和第三層313C。濾波器元件21和22和輸入相位匹配單元301A和301B被封裝在陶瓷基板303(第三層313C)的頂表面上。
如圖32A所示，信號端S1和S2，接地端G，和濾波器元件21(f1)通過其接線端以鋁制的連接線43連接。類似地，信號端S3和S4，接地端G，和濾波器元件22(f2)通過濾波器元件22的接線端由連接線43連接。該接合過程的進行是為了在這些元件之間取得電連接。
如上所述，本實施例的濾波器裝置具有無引線芯片承載結構，信號端“Sgn”和接地端“GND”通過其側表面，如圖32B所示，被提供在陶瓷基板303上。
圖31B示出了陶瓷基板303的頂表面電極圖形，圖31C示出了陶瓷基板303的底表面上的電極圖形。此外，本實施例的濾波器裝置具有一個導電孔305，它分別電氣地互聯在陶瓷基板303的底表面上的電極圖形和陶瓷基板303的頂表面上的電極圖形。
類似地，在陶瓷基板303的頂表面上的濾波器元件21和22和陶瓷基板303的底表面上的電極圖形通過導電孔被電氣地互連。
如上面參照本發明的各種實施例所述，本發明的濾波器裝置具有一個單一的封裝組件，在該封裝組件中，其中至少提供了兩個濾波器元件，每個只通過預定頻段內的信號，濾波器元件的頻段具有互不相同的中心頻率。因此，本發明可能提供一種高性能的帶通濾波的濾波器裝置，它允許構成一個高可靠性的、小型的、重量輕的雙頻段無線系統的無線信號部分。本實施例的濾波器裝置具有一個無引線芯片承載結構。因此，可能提供一種具有高可靠性的、小型的、重量輕的無線信號部分的雙頻段無線系統。
權利要求
1.一種濾波器裝置，包括一個封裝組件(30)；在封裝組件中設置的至少兩個濾波器元件，每個元件僅通過在預定頻段內的信號，所述的至少兩個濾波器元件的預定頻段具有彼此不同的中心頻率(f1，f2)；一個輸入端(T1)，連接到所述至少兩個濾波器元件的各自的輸入端，并由其共用；以及一個輸出端(T3)，連接到所述至少兩個濾波器元件的各自的輸出端，并由它們共用。
2.根據權利要求1所述的濾波器裝置，其特征在于所述的濾波器裝置還包括；設置在所述輸入端和所述至少兩個濾波器元件的輸入端之間的第一相位匹配單元(31、C1、L1)；和設置在所述輸出端和所述至少兩個濾波器元件的輸出端之間的第二相位匹配單元(32、C2、L2)。
3.根據權利要求2所述的濾波器裝置，其特征在于所述的第一相位匹配單元包括連接到輸入端(T1)和連接到所述至少兩個濾波器元件之一(21)的第一傳輸線(31)，第一電感(L1)和第一電容(C1)，所述第一電感和所述第一電容連接到輸入端(T1)和連接到所述至少兩個濾波器元件的另一個濾波器元件(22)，和所述第二相位匹配單元包括連接到輸出端(T3)和連接到所述至少兩個濾波器元件的所述濾波器元件之一(21)的第二傳輸線(32)，第二電感(L2)和第二電容(C2)，所述第二電感和所述第二電容(C2)，所述第二電感和所述第二電容連接到輸出端(T3)和連接到所述至少兩個濾波器元件的另一個濾波器(22)。
4.根據權利要求1所述的濾波器裝置，其特征在于所述至少兩個濾波器元件(21，22)包括表面聲波濾波器元件。
5.根據權利要求1所述的濾波器裝置，其特征在于所述至少兩個濾波器遠見(21，22)是由表面聲波濾波器元件構成的，每個表面聲波濾波器元件包括以梯形結構安排的的多個表面聲波諧振器，所述表面聲波濾波器元件包括構成所述至少兩個濾波器元件之一的第一表面聲波濾波器元件(21)，具有安排在所述第一表面聲波濾波器元件的輸入端(T1，T2)和安排在所述第一表面聲波濾波器元件的輸出端(T3，T4)的并聯的諧振器(a)、(e)；和構成所述至少兩個濾波器元件之一的另一個濾波器濾波器元件的第二表面聲波濾波器元件(22)，具有安排在所述第二表面聲波濾波器元件的輸入端(T11)和安排在所述第二表面聲波濾波器元件的輸出端(T13)的串聯的諧振器(f)、(i)。
6.根據權利要求5所述的濾波器裝置，其特征在于所述第一表面聲波濾波器元件(21)，具有一個中心頻率(f1)，它低于所述第二表面聲波濾波器元件(22)的中心頻率(f2)。
7.根據權利要求1所述的濾波器裝置，其特征在于所述組件包括具有交替疊層的導電層和絕緣層的疊層件(40，50，55)，所述疊層件包括凹入部分；和一個蓋(42)，它密封所述至少兩個濾波器元件(21，22)在所述疊層件的凹入部分。
8.根據權利要求3所述的濾波器裝置，其特征在于所述組件包括一個疊層件(40，50，55)，所述的疊層件具有交替疊層的導電層和絕緣層，和所述第一傳輸線(31)和所述第二傳輸線(32)是在所述疊層件的導電層之一上構成的。
9.根據權利要求3所述的濾波器裝置，其特征在于所述第一傳輸線(31)和所述第二傳輸線(32)配置在所述組件的一個外表面上。
10.根據權利要求3所述的濾波器裝置，其特征在于所述第一傳輸線(31)和所述第二傳輸線(32)配置在所述組件的一個外表面上，和所述至少兩個濾波器元件(21，22)被配置在所述組件所述外表面上。
11.根據權利要求1所述的濾波器裝置，其特征在于所述的濾波器裝置還包括設置在所述輸入端(T1)和所述至少兩個濾波器元件之一(21)之間的至少第一相位匹配單元(31、C1、L1)和第二相位匹配單元(32、C2、L2)之一，和設置在所述至少兩個濾波器元件之一(21)和所述輸出端(T3)之間的第二相位匹配單元；以及連接到第一相位匹配單元和第二相位匹配單元中至少一個的連接端(T2，T4，T5，T6)，所述至少一個第一相位匹配單元和第二相位匹配單元包括一個電感器(L1，L2)和一個電容器(C1，C2)。
12.根據權利要求1所述的濾波器裝置，其特征在于所述的濾波器裝置還包括設置在所述輸入端(T1)和所述至少兩個濾波器元件(21，22)之間的第一相位匹配單元(31、C1、L1)；以及設置在所述輸入端(T3)和所述至少兩個濾波器元件(21，22)之間的第二相位匹配單元(32、C2、L2)；其中所述的至少兩個濾波器元件，所述的第一相位匹配單元，和所述的第二相位匹配單元被封裝在所述組件(30)的表面。
13.根據權利要求12所述的濾波器裝置，其特征在于所述的組件(30)包括一個蓋(42，304)，在所述的組件中氣密地密封所述至少兩個濾波器元件。
14.根據權利要求13所述的濾波器裝置，其特征在于所述的組件(30)具有一個無引線芯片承載結構，所述的至少兩個濾波器元件被封裝在所述的組件(303)的第一表面，第一相位匹配單元(301A，301B)和第二相位匹配單元(302A，302B)的至少一個被封裝在所述組件(303)的第二，相對的表面，其中所述的第一相位匹配單元包括連接到輸入端并連接到所述至少兩個濾波器元件之一的第一傳輸線，所述的第二相位匹配單元包括連接到輸出端并連接到所述至少兩個濾波器元件之一的第二傳輸線，以及其中所述至少兩個濾波器元件和所述第一相位匹配單元和第二相位匹配單元中的一個通過所述第一和所述第二傳輸線被電氣地互相連接。
15.根據權利要求12所述的濾波器裝置，其特征在于所述的組件(30)由陶瓷材料制成。
16.根據權利要求11所述的濾波器裝置，其特征在于所述的連接端(T5，T6)外部地連接所述第一相位匹配單元(C1，L1)和第二相位匹配單元(C2，L2)中的至少一個到所述的濾波器裝置。
17.一種無線系統，包括無線信號發送機單元(13)，在輸出端處理在該無線信號發送機單元的輸入端的已調信號，產生發送的無線信號，所述發送的無線信號被發送到一個外部的站；一個無線信號接收機單元(14)，在輸出端處理在該無線信號接收機單元的輸入端的信號，產生接收的無線信號；一個調制器單元(72)，在該調制器單元的輸出端通過調制從該調制器單元的輸入端的已處理信號產生已調信號；一個解調器單元(75)，在該解調器單元的輸出端通過解調從該解調器單元的輸入端來的無線信號接收機單元的接收的無線信號產生調節信號；一個基帶信號處理器單元(71)，在該基帶信號處理器單元的輸出端從該基帶信號處理的輸入端的音頻信號經過基帶信號處理產生已處理的信號，該基帶信號處理器單元的輸出端連接到調制器單元的輸入端，所述的基帶信號處理器單元具有另外的輸出端，在該輸出端音頻信號是從在該基帶信號處理器單元的其它輸入端來的解調信號經基帶信號處理產生的，所述基帶信號處理器單元的所述其它輸入端連接到解調器單元的輸出端；其特征是每個發送機單元和接收機單元包括至少一個濾波器裝置(15，17，18，20)，所述至少一個濾波器裝置包括一個封裝組件；設置在所述封裝組件中的至少兩個濾波器元件(21，22)，每個元件僅通過一個預定頻帶內的信號，所述至少兩個濾波器元件的預定頻段具有彼此不同的中心頻率；連接到所述至少兩個濾波器元件的各自輸入端和由它們共用的一個輸入端(T1)；和連接到所述至少兩個濾波器元件的各自的輸出端和由它們共用的一個輸出端(T3)。
全文摘要
一種濾波器裝置包括設置在一個封裝組件中的至少兩個濾波器元件(21，22)，每個濾波器元件僅通過預定頻段內的信號，每個濾波器元件的預定頻段具有不同的中心頻率(f1，f2)。一個輸入端(T1)連接到濾波器元件的各自的輸入端并由它們共用，以及一個輸出端連接到濾波器元件的各自輸出端并由它們共用。
文檔編號H03H7/38GK1152218SQ96111940
公開日1997年6月18日 申請日期1996年8月26日 優先權日1995年8月24日
發明者上田政則, 伊形理, 大森秀樹, 藤原嘉朗, 橋本和志 申請人:富士通株式會社