專利名稱：表面聲波濾波器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面聲波濾波器，特別涉及一種輸入與輸出側(cè)阻抗不同且具有不平衡-平衡轉(zhuǎn)換的表面聲波濾波器。
近年來，便攜式電話的尺寸與重量正越益在減小，因此除了減少元部件數(shù)量并縮小其尺寸外，還在積極開發(fā)多功能的元件。
為此，目前正在研制一種具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力(稱為轉(zhuǎn)換能力)的表面聲波濾波器經(jīng)便攜式電話的RF級使用，而有些表面聲波濾波器主要應(yīng)用于GSM。
在便攜式電話中，從天線延伸到帶通濾波器的部分通常以不平衡方式排列，特征阻抗為50Ω。另一方面，該濾波器后面的放大器或其它元件一般以平衡方式排列，阻抗為150-200Ω。據(jù)此，曾有人提出用能將50Ω不平衡阻抗轉(zhuǎn)換成150-200Ω平衡阻抗的表面聲波濾波器構(gòu)成帶通濾波器。
日本未經(jīng)審查專利申請公報No.10-117123揭示的一種技術(shù)，用4個表面聲波濾波器元件實現(xiàn)不平衡輸入至平衡輸出的轉(zhuǎn)換。圖28示出了上述專利申請中該表面聲波濾波器裝置的結(jié)構(gòu)，其中通過級聯(lián)兩個表面聲波濾波器元件201和202構(gòu)成第一表面聲波濾波器單元203，并通過級聯(lián)表面聲波濾波器元件204和205限定第二表面聲波濾波器元件206，其中表面聲波濾波器裝置205與204的傳輸相位特性相差約180°。各個表面聲波濾波器單元203和206的輸入/輸出端并聯(lián)或串聯(lián)，并聯(lián)端限定不平衡端，串聯(lián)端限定平衡端。
圖29示出日本未經(jīng)審查專利申請公報No.6-204781揭示的一種帶三個IDT的表面聲波濾波器裝置211。在該表面聲波濾波器裝置211中，兩輸出側(cè)IDT212與213置于各相對側(cè)面相位相反，各IDT212與213的輸出端限定平衡端。輸入側(cè)IDT214的一端置于中央位置限定不平衡端。該結(jié)構(gòu)中，輸入阻抗可置成50Ω，輸出阻抗置成150-200Ω。
在具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力的表面聲波濾波器中，為滿足便攜式電話系統(tǒng)擴展通帶的要求，希望擴展該通帶。在具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力的表面聲波濾波器中，要求在通帶內(nèi)，從不平衡端至平衡端的傳輸特性在幅值上相等，在相位上相差180°，即希望提高平衡度。
然而，在日本未審查專利申請公報No.10-117123揭示的表面聲波濾波器裝置中，擴展通帶使表面聲波濾波器元件的阻抗變?yōu)槿菪裕@一電容與兩個級聯(lián)級間的寄生電容在表面聲波濾波器元件之間造成阻抗失配，因而難以擴展通帶。
再者，由于使用了多達四個表面聲波濾波器元件，需要復(fù)雜的互連，從而導(dǎo)致寄生電容增大，結(jié)果劣化了平衡度。另外，使用大量表面聲波濾波器元件增大了尺寸，難以制作小尺寸裝置。還有，使用大量表面聲波濾波器元件導(dǎo)致每塊硅片制得的表面聲波濾波器裝置的數(shù)量減少，從而增加了成本。
另一方面，在日本未審查專利申請公報No.6-204781揭示的表面聲波濾波器裝置中，兩個IDT212與213具有不同的結(jié)構(gòu)而構(gòu)成平衡端，而且IDT116與117的位置相對于中央IDT214的位置也相互不同，這種結(jié)構(gòu)上或位置的不同往往劣化了平衡度。此外，平衡端側(cè)上串接的IDT212與213因電極指的電阻而造成損耗增大，從而增大了通帶的插入損耗。
為解決上述問題，本發(fā)明的較佳實施例提供的表面聲波濾波器裝置，具有不平衡/平衡的輸入/輸出端，且具有寬的通帶與高平衡度。
在第一較佳實施例的表面聲波濾波器裝置中，第二和第三表面聲波濾波器元件排列成帶內(nèi)的傳輸幅值特性基本上相同，但傳輸相位特性的相差180°，而且第二表面聲波濾波器元件的至少一個IDT和第三表面聲波濾波器元件的至少一個IDT連接至第一表面聲波濾波器元件的至少一個IDT。這樣，把接至第一表面聲波濾波器元件的電極用作不平衡端，而把接至各第二與第三表面聲波濾波器元件的端子用作平衡端，使該表面聲波濾波器裝置具備平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力。在本發(fā)明第1較佳實施例的這種表面聲波濾波器裝置中，與普通使用四個表面聲波濾波器元件的表面聲波濾波器裝置不同，僅用三個表面聲波濾波器元件實現(xiàn)平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力，減小了具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力的表面聲波濾波器裝置的尺寸與成本。
再者，表面聲波濾波器元件數(shù)量的減少導(dǎo)致寄生電容減小，于是抑制了平衡度的劣化，便于擴展通帶。
在本發(fā)明第二較佳實施例的表面聲波濾波器裝置中，第二和第三表面聲波濾波器元件排列成帶內(nèi)的傳輸幅值特性基本上相同，但傳輸相位特性的相差180°，第一表面聲波濾波器元件的第二IDT接至第二表面聲波濾波器元件，而第一表面聲波濾波器元件的第三IDT接至第三表面聲波濾波器元件的一個IDT。這樣，把接至第一表面聲波濾波器元件的電極用作不平衡端，而把接至各第二與第三表面聲波濾波器元件的端子用作平衡端，使該表面聲波濾波器裝置具備平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力。在本發(fā)明的第二較佳實施例的該表面聲波濾波器裝置中，與普通使用四個表面聲波濾波器元件的表面聲波濾波器裝置不同，僅用三個表面聲波濾波器元件實現(xiàn)平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力，減小了具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力的表面聲波濾波器裝置的尺寸與成本。
再者，表面聲波濾波器元件數(shù)量的減少導(dǎo)致寄生電容減小，于是抑制了平衡度的劣化，便于擴展通帶。
在本發(fā)明第二較佳實施例的表面聲波濾波器裝置中，若第一與第二空間安排成相差某一量(在約0.48-0.525λ范圍內(nèi))，則幅值平衡就變成等于或小于約1.5dB相位平衡變成等于或小于約20°，可防止平衡度劣化。
若將第一與第二空間分別安排成滿足公式1與2，則可得到足夠大的帶寬，并使平衡度劣化最小。
再者，在本發(fā)明第二較佳實施例的表面聲波濾波器裝置中，即使考慮了溫度變化造成的頻率變化，若將第一與第二空間分別安排成滿足公式3與4，也能得到足夠大的帶寬，并使平衡度劣化最小。
如果第一空間在約1.72-1.83λ范圍內(nèi)，第二空間在約2.22-2.33λ范圍內(nèi)，可進一步抑制平衡度劣化，得到足夠的帶寬。
在本發(fā)明第二較佳實施例的表面聲波濾波器裝置中，如果使用的LiTaO3基片由LiTaO3單晶制作，繞X軸從Y軸轉(zhuǎn)向Z軸的定向范圍為約36-44°，而且如果將至少一根電極指插入第一與第二空間中的至少一個空間，使插入該電極指的空間的電極覆蓋率等于或大于約50％，則漏泄波傳播占優(yōu)，可減少插入損耗。具體而言，若電極覆蓋率等于或大于約63％，可進一步減少插入損耗。
在第二實施例的表面聲波濾波器裝置中，若第一與第二反射器間的距離基本上等于第三與第四反射器間的距離，則第二與第三表面聲波濾波器元件的濾波器特性將基本上相同，可進一步抑制平衡度劣化。
第三實施例的表面聲波濾波器裝置包括第一、第二和第三表面聲波濾波器元件，其中第二表面聲波濾波器元件接至第一表面聲波濾波器元件的第二IDT，第三表面聲波濾波器元件接至第一表面聲波濾波器元件的第三IDT，第一表面聲波濾波器元件的第二與第三IDT的輸入或輸出之間在通帶內(nèi)有約180°的相位差。這樣，將接至第一表面聲波濾波器元件的電極用作不平衡端，而將接至各第二與第三表面聲波濾波器元件的端子用作平衡端，能使該表面聲波濾波器裝置具備平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力。在第一實施例的這種表面聲波濾波器裝置中，與普通使用四個表面聲波濾波器元件的表面聲波濾波器裝置不同，僅用三個表面聲波濾波器元件實現(xiàn)平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力，減小了具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力的表面聲波濾波器裝置的尺寸與成本。
再者，表面聲波濾波器元件數(shù)量的減少導(dǎo)致寄生電容減小，于是抑制了平衡值的劣化，使于擴展通帶。
在第三實施例的表面聲波濾波器裝置中，若第一與第二空間安排成相差某一量(在約0.48-0.525λ范圍內(nèi))，則幅值平衡就變成等于或小于約1.5dB，相位平衡變成等于或小于約20°，可防止平衡度劣化。
在第三實施例的表面聲波濾波器裝置中，若將第一與第二空間分別安排成滿足公式1與2，則可得到足夠大的帶寬，并使平衡度劣化最小。
再者，在第三實施例中，即使考慮了溫度變化造成的頻率變化，若將第一與第二空間分別安排成滿足公式3與4，也能得到足夠大的帶寬，并使平衡度劣化最小。
如果第一空間在約1.72-1.88λ范圍內(nèi)，第二空間在約2.22-2.33λ范圍內(nèi)，可進一步抑制平衡度劣化，得到足夠的帶寬。
在第三實施例的表面聲波濾波器裝置中，若將第一IDT與第一反射器的中心距離和第一IDT與第二反射器的中心距離置成基本上相等，可進一步抑制平衡度劣化。
在第一到第三實施例之一的表面聲波濾波器裝置中，若限定第一表面聲波濾波器元件的IDT電極指的交指重迭長度是限定第二與第三表面聲波濾波器元件的IDT電極指的交指重迭長度的約1.5-3.5倍內(nèi)，可抑制通帶內(nèi)VSWR劣化。
在第四實施例的表面聲波濾波器裝置中，將第二表面聲波濾波器元件安排成使其傳輸幅值特性基本上與第一表面聲波濾波器元件的傳輸幅值特性相同，而使第二表面聲波濾波器元件的傳輸相位特性與第一表面聲波濾波器元件的特性約相差180°，而且第一與第二表面聲波濾波器元件的一個端部都是電氣并聯(lián)，另一端都是電氣串聯(lián)，因而并聯(lián)的端子形成不平衡端，串聯(lián)的端子定為平衡端。這樣，如在第一到第三實施例的表面聲波濾波器裝置中那樣，可實現(xiàn)平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力。再者，由于僅使用兩個表面聲波濾波器元件，進一步減小了尺寸與成本。
在第四實施例的表面聲波濾波器元件中，若第一與第二空間安排成相差某一量(在約0.48-0.525λ范圍內(nèi))，則幅值平衡就變成等于或小于約1.5dB，相位平衡變成等于或小于約20°，可防止平衡度劣化。
在第四實施例的表面聲波濾波器裝置中，若將第一與第二空間分別安排成滿足公式1與2，可得到足夠大的帶寬，并使平衡度最小。
再者，即使考慮了溫度變化造成的頻率變化，若將第一與第二空間分別安排成滿足公式3與4，也能得到足夠大的帶寬，并使平衡度劣化最小。
在第四實施例中，若第一空間在約1.72-1.88λ范圍內(nèi)，第二空間在約2.22-2.33λ范圍內(nèi)，可進一步抑制平衡度劣化，得到足夠?qū)挼膸挕?br> 而且在第四實施例中，如果使用的LiTaO3基片由LiTaO3單晶制作，繞X軸從Y軸轉(zhuǎn)向Z軸的定向范圍為約36-44°，而且如果將至少一根電極指插入第一與第二空間中的至少一個空間，使插入該電極指的空間的電極覆蓋率等于或大于約50％，則漏泄波傳播占優(yōu)，可減少插入損耗。具體而言，若電極覆蓋率等于或大于約63％，可進一步減少插入損耗。
在第四實施例的表面聲波濾波器裝置中，若第一與第二反射器間的距離基本上等于第三與第四反射器間的距離，則第二與第三表面聲波濾波器元件的濾波器特性將基本上相同，可進一步抑制平衡度劣化。
在第四實施例的表面聲波濾波器裝置中，若第一與第二表面聲波濾波器元件的不平衡側(cè)端子經(jīng)壓電基片上的電極圖案相互連接起來，可減小寄生電容，從而進一步減小插入損耗。
在本發(fā)明第5實施例中，表面聲波濾波器裝置包括第一到第三表面聲波濾波器元件，將第一與第二空間分別安排成滿足公式1與2，第一IDT定為不平衡端，第二與第三IDT電氣串聯(lián)成定為不平衡端。這樣，將接至第一表面聲波濾波器元件的電極用作不平衡端，而將接至各第二與第三表面聲波濾波器元件的端子用作平衡端，能使該表面聲波濾波器裝置具備平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力。在第五實施例的這種表面聲波濾波器裝置中，與普通使用四個表面聲波濾波器元件的表面聲波濾波器裝置不同，僅用三個表面聲波濾波器元件實現(xiàn)平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力，減小了具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力的表面聲波濾波器裝置的尺寸與成本。
再者，表面聲波濾波器元件數(shù)量的減少導(dǎo)致寄生電容減小，于是抑制了平衡值的劣化，便于擴展通帶。
同樣地，在第六或第七實施例的表面聲波濾波器裝置中，把接至第一表面聲波濾波器元件的電極用作不平衡端，而把接至各第二與第三表面聲波濾波器元件的端子用作平衡端，使該表面聲波濾波器裝置具備平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力。在第五至第六實施例的這種表面聲波濾波器裝置中，與普通使用四個表面聲波濾波器元件的表面聲波濾波器裝置不同，僅用三個表面聲波濾波器元件實現(xiàn)平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力，減小了具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力的表面聲波濾波器裝置的尺寸與成本。
再者，表面聲波濾波器元件數(shù)量的減少導(dǎo)致寄生電容減小，于是抑制了平衡值的劣化，便于擴展通帶。
第八實施例的表面聲波濾波器裝置也具有像第一實施例中那樣的平衡一不平衡轉(zhuǎn)換能力。再者，由于把特定類型的壓電基片用作壓電基片，漏泄波傳播占優(yōu)，因此減小了插入損耗。具體而言，若電極覆蓋率等于或大于約63％，可進一步減小插入損耗。另外，將第一與第二空間安排成相互相差約0.48-0.525λ，使幅值平衡等于或小于約1.5dB，可得到等于或小于約20°的相位平衡，從而防止平衡度劣化。至少一根電極指被置于兩根電極指間的每一區(qū)內(nèi)，其中一根電極指是接至信號線的第一IDT電極指之一且設(shè)置于最外面位置，另一根電極指是接至信號線的第二或第三IDT電極指之一且設(shè)置于最靠近中心的位置，因而上述各區(qū)域中的電極覆蓋率變成等于或大于約50％，進一步減小了插入損耗。
特別是，如果電極覆蓋率等于或大于約63％，可進一步減少插入損耗。
在該實施例中，當(dāng)在不平衡端側(cè)連接一串聯(lián)端子時，通帶外的衰減特性大大提高了。
同樣地，若將表面聲波諧振器串接到平衡端側(cè)上的各端子，也可大大提高通帶外的衰減特性。
在平衡端側(cè)設(shè)置級聯(lián)梯形電路形式的表面聲波濾波器的情況下，若將該梯型表面聲波濾波器安置成其衰減電極靠近通帶的上下邊緣，可得到更大衰減和更佳選擇性。再者，并聯(lián)在平衡端間的表面聲波諧振器對兩個平衡端產(chǎn)生同樣的影響，這樣能增大通帶外的衰減而不會劣化平衡度。
在本實施例的表面聲波濾波器裝置中，在封裝件內(nèi)裝有其上設(shè)置了表面聲波濾波器元件的芯片的情況下，若電極圖案、封裝件和電連接件中至少有一個基本上是軸對稱結(jié)構(gòu)，可進一步抑制平衡度劣化。
具體而言，當(dāng)電極圖案、封裝件和電連接件中至少有兩個相對于同一對稱軸具有基本上為軸對稱的結(jié)構(gòu)時，可進一步抑制平衡度劣化。
如上所述，本發(fā)明各實施例的表面聲波濾波器可應(yīng)用于復(fù)用器或通信裝置，此時可縮小復(fù)用器和通信裝置的尺寸。
為了說明本發(fā)明，附圖中示出若干目前較佳的形式，當(dāng)然應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于所示出的精密結(jié)構(gòu)與手段。
通過參照附圖對較佳實施例的詳述，本發(fā)明的其它特點、要素、特性與優(yōu)點就更清楚了。


圖1是表示本發(fā)明第1較佳實施例的表面聲波濾波器裝置的電極結(jié)構(gòu)的概略示意圖。
圖2是表示本發(fā)明第一較佳實施例中表面聲波濾波器裝置的濾波器特性的曲線圖，還示出了常規(guī)表面聲波濾波器裝置的濾波器特性。
圖3示出本發(fā)明第一較佳實施例中表面聲波濾波器裝置和常規(guī)表面聲波濾波器裝置二者在不平衡端處的VSWR。
圖4示出本發(fā)明第一較佳實施例中表面聲波濾波器裝置和常規(guī)表面聲波濾波器裝置二者在平衡端處的VSWR。
圖5示出幅值平衡對相鄰IDT之間的空間的相依性。
圖6示出相位平衡對相鄰IDT之間的空間的相依性。
圖7示出帶寬對相鄰IDT之間的空間的相依性。
圖8示出通帶內(nèi)插入損耗對相鄰IDT之間的空間的相依性。
圖9示出幅值平衡對相鄰IDT之間的空間的相依性。
圖10示出相位平衡對相鄰IDT之間的空間的相依性。
圖11示出4.0dB帶寬對電極指交指重迭長度比的相依性。
圖12示出VSWR對電極指交指重迭長度比的相依性。
圖13是表示本發(fā)明第二較佳實施例中表面聲波濾波器裝置的電極結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
圖14是表示本發(fā)明第三較佳實施例中表面聲波濾波器裝置的電極結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
圖15是表示本發(fā)明第四較佳實施例中表面聲波濾波器裝置的電極結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
圖16是表示本發(fā)明第四較佳實施例中表面聲波濾波器裝置的濾波器特性的曲線圖。
圖17是表示本發(fā)明第五較佳實施例中表面聲波濾波器裝置的電極結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
圖18是表示本發(fā)明第六較佳實施例中表面聲波濾波器裝置的電極結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
圖19是表示本發(fā)明第七較佳實施例中表面聲波濾波器裝置的電極結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
圖20是表示本發(fā)明第八較佳實施例中表面聲波濾波器裝置的電極結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
圖21是表示本發(fā)明第四與第八較佳實施例中兩表面聲波濾波器裝置的濾波器特性的曲線圖。
圖22是表示本發(fā)明第九較佳實施例中表面聲波濾波器裝置的電極結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
圖23是表示本發(fā)明第十較佳實施例中表面聲波濾波器裝置的電極結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
圖24A是表示本發(fā)明第十一較佳實施例中表面聲波濾波器裝置的分解立體視圖。
圖24B與24C是表示封裝件底面的平面圖，封裝件底面設(shè)置了本發(fā)明各較佳實施例的表面聲波濾波器。
圖25是表示本發(fā)明第十二較佳實施例的表面聲波濾波器裝置的平面圖。
圖26是表示配有本發(fā)明第十二較佳實施例中表面聲波濾波器裝置的天線復(fù)用器的示意圖。
圖27是表示本發(fā)明第十二較佳實施例中表面聲波濾波器裝置修改的示意圖。
圖28是表示一例常規(guī)表面聲波濾波器裝置的平面示意圖。
圖29是表示另一例常規(guī)表面聲波濾波器裝置的平面示圖。
下面結(jié)合附圖參照表面聲波濾波器裝置的特定較佳實施例更詳細地描述本發(fā)明。
參照圖1，描述本發(fā)明的表面聲波濾波器裝置的第一較佳實施例。
圖1是表示表面聲波濾波器裝置第一實施例的電極結(jié)構(gòu)的平面圖。在本例表面聲波濾波器裝置中，在壓電基片上設(shè)置三個表面聲波濾波器元件1-3。最好將由LiTaO3或石英等合適壓電材料制作的基片用作壓電基片，本例最好使用36°Y-X LiTaO3基片。
第一表面聲波濾波器元件1有三個沿表面波傳播方向設(shè)置的IDT 1a-1c。在設(shè)置IDT 1a-1c的區(qū)內(nèi)，在各端部以表面波傳播方向設(shè)置柵型反射器1d和1e。
同樣地，第二與第三表面聲波濾波器元件2和3具有以表面波傳播方向安排三個IDT 2a-2c或3a-3c的結(jié)構(gòu)。而且，在第二與第三表面聲波濾波器元件2和3中，在設(shè)置IDT 2a-2c和3a-3c的區(qū)域外面，以表面波傳播方向在各端部設(shè)置了柵型反射器2d、2e、3d和3e。每個IDT 1a-1c、2a-2c和3a-3c都有一對梳狀電極。
第一表面聲波濾波器元件1的中央IDT 1a的一根梳狀電極接至輸入端4。位于中央位置處第一IDT 1a外面的各第二與第三IDT 1b的一根梳狀電極，電氣連接到第二表面聲波濾波器元件中置于外部位置的各第二與第三IDT 2b和2c的梳狀電極之一。同樣地，第一表面聲波濾波器元件中處于外部位置的IDT 1c的梳狀電極之一，電氣連接到第三表面聲波濾波器元件3中處于外部位置的各IDT 3b和3c的梳狀電極之一。各第二與第三表面聲波濾波器元件中處于中央位置的每個IDT 2a與3a的梳狀電極之一，電氣連接至輸出端5或6。各IDT1a-1c、2a-2c和3a-3c的另一梳狀電極都接地。
輸入端4是不平衡端，輸出端5和6是平衡端。
第三表面聲波濾波器元件103與第二表面聲波濾波器元件102的傳輸相位特性相差約180°。
下面描述第一至第三表面聲波濾波器元件1-3諸特例的結(jié)構(gòu)。
在本例中，第一表面聲波濾波器元件1中的IDT 1a-1c具有基本上等于52λ的電極指交指重迭長度W，其中λ是表面聲波的波長。置于中央位置的第一IDT 1a有16對電極指，而IDT置于外部位置，即第二和第三IDT 1b和1c各有11對電極指。在IDT 1a-1c中，表面聲波的波長λI基本上等于4.2μm。反射器1d與1e各有120根電極指，波長λR基本上等于4.3μm。相鄰IDT 1a-1c間的間距GI基本上等于1.77λR。這里，將相鄰IST間的間距定義如下。例如，把IDT 1a與1b間的間距定義為熱電極指間的節(jié)距，這類熱電極指屬于各IDT 1a與1b，相互最接近。
在第二表面聲波濾波器元件2中，IDT 2a-2c電極指的交指重迭長度W基本上等于31λ。置于近中央位置的第一IDT 2a有16對電極指，置于外部位置的IDT即第二與第三IDT 2b和2c各有11對電極指。在IDT 2a-2c中，表面聲波的波長λI約等于4.2μm。反射器2d與2e各有120根電極指，波長λ約等于4.3μm。相鄰IDT 2a-2c間的間距GI約等于1.77λR。
第三表面聲波濾波器元件103的結(jié)構(gòu)與第二表面聲波濾波器元件2相同，但是相鄰IDT間的間距GI約等于2.27λR。
第二和第三表面聲波濾波器元件2與3的相鄰IDT間的間距GI最好不同，使傳輸相位特性相差約180°。注意，在第二與第三表面聲波濾波器元件2和3間的傳輸相位特性造成180°差的方法，并不限于將相鄰IDT間的間距置成不同的值。
在本例和本發(fā)明下述實施例中，表面聲波濾波器元件和反射器有大量電極指，因而在圖中作簡化表示。
下面描述本例表面聲波濾波器元件的工作情況，其中將輸入端4用作不平衡輸入端，將輸出端5和6用作平衡輸出端。
當(dāng)對輸入端4加電信號時，電信號被第一表面聲波濾波器元件1濾波，把得到的電信號加到第二和第三表面聲波濾波器元件2與3。其中，如果表面聲波濾波器元件1中的IDT 1b與1c的結(jié)構(gòu)相同，而且如果IDT 1a與IDT 1b的距離和IDT 1a與IDT 1c的距離大致一樣，則同一個電信號被加到第二與第三表面聲波濾波器元件2和3。
加到表面聲波濾波器元件2與加到表面聲波濾波器元件3的電信號再經(jīng)濾波后加給平衡輸出端5和6。
如上所述，表面聲波濾波器元件2和3的結(jié)構(gòu)相同，但是相鄰IDT間的間距GI不同，因而在濾波中，表面聲波濾波器2和3的幅值特性相同，但是傳輸相位特性相差約180°。結(jié)果，加到輸出端5和6的電信號在幅值特性上相同，但是在傳輸相位特性上差約180°，從而加給輸出端5和6的電信號就變成完全平衡的信號。
設(shè)置表面聲波濾波器元件1的交指重迭長度等參數(shù)，使其與諸如接到輸入端4的天線電路等不平衡電路的例如50Ω特征阻抗匹配。設(shè)置表面聲波濾波器元件2和3的交指重迭長度等參數(shù)，從而與接至輸出端5和6的放大器等平衡電路約150Ω特征阻抗的一半相匹配。注意，當(dāng)把平衡電路的每個端子5和6都視作不平衡端時，該特征阻抗就變成基本上等于平衡電路特征阻抗的一半。
在上述日本未審查專利申請公報No.10-117123揭示的具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力的表面聲波濾波器裝置中，要求將兩個表面聲波濾波器元件都設(shè)置在輸入側(cè)(不平衡側(cè))。
相反地，本例中僅需將一個表面聲波濾波器元件設(shè)置在上述的輸入側(cè)(不平衡側(cè))。因此，與上述的原有技術(shù)相比，本例能大大減小相鄰IDT匯流條間的寄生電容、與輸入側(cè)表面聲波濾波器元件和輸出側(cè)表面聲波濾波器元件間的互連線相關(guān)的寄生電容、與封裝電極和表面聲波濾波器裝置間在芯片上延伸的電極相關(guān)的寄生電容，以及與鍵合片相關(guān)的寄生電容。諸如上述那樣的寄生電容是難以增大表面聲波濾波器裝置帶寬的主要因素。
在本例的表面聲波濾波器裝置中，可像上述那樣減小寄生電阻，從而實現(xiàn)寬帶濾波器特性而不劣化通帶中的平坦度或VSWR。
本例得到的濾波器特性在圖2中用實線表示。為作比較，用虛線表示按日本未審查專利申請公報No.10-117123所述方法制造而具有類似于本例表面聲波濾波器裝置的通帶的表面聲波濾波器裝置的濾波器特性。
從圖2可見，本例使表面聲波濾波器裝置具有寬帶濾波器特性。
圖3和4示出按本例和上述原有技術(shù)制造的表面聲波濾波器裝置在不平衡與平衡端的VSWR特性。圖中，實線代表本例表面聲波濾波器裝置的特性，虛線代表原有技術(shù)表面聲波濾波器裝置的特性。由圖3和4可見，本例大大抑制了VSWR的劣化。
再者，本例表面聲波濾波器裝置只需三個表面聲波濾波器元件，故能縮小芯片尺寸，這樣縮小了表面聲波濾波器裝置的總尺寸，在表面聲波濾波器裝置生產(chǎn)中可由每塊晶片得到更多的表面聲波濾波器裝置，從而減少了成本。
圖5和6示出表面聲波濾波器元件2與3之間平衡度是相鄰IDT間的間距差的函數(shù)，其中最好把第二表面聲波濾波器元件相鄰IDT間的間距GI固定為約1.77λ，而第三表面聲波濾波器元件3相鄰IDT間的間距GI變化。這里把相鄰IDT間的間距定義為兩電極指的中心距離，其中一根電極指是一個IDT的電極指中不接地而接至信號線且最靠近另一個IDT的一根電極指，另一根電極指是另一個IDT的電極指中不接地而接至信號線且最靠近上一個IDT的一根電極指。注意，將沿圖5和6的水平軸取得的間距差歸一化為λ。
這里把幅值平衡與相位平衡定義如下。當(dāng)把本例的表面聲波濾波器裝置看作三端口裝置時，其中的不平衡輸入端用作端口1，平衡輸出端5與6分別用作端口2和3，則幅值平衡｜A｜由A=｜S21｜-｜S31｜，相位平衡｜B-180｜由B=｜/S21-∠S31｜給出。
理想的情況是，幅值平衡為0dB，相位平衡為0°。然而，實用中允許幅值平衡小于1.5dB，相位平衡小于20°。
從圖5可看出，若表面聲波濾波器元件2與3間的IDT間距差小于約0.525λ，則幅值平衡落在可允許范圍內(nèi)。另一方面，圖6指出，若表面聲波濾波器元件2和3間的IDT間距差在0.48-0.525λ范圍內(nèi)，則相位平衡落在可允許范圍內(nèi)。因此，若表面聲波濾波器元件2和3間的IDT間距差在約0.48-0.525λ范圍內(nèi)，則幅值與相位二種平衡均落在各自的可允許范圍內(nèi)。
在帶三個IDT的級聯(lián)耦合諧振器型表面聲波濾波器元件的情況下，已知可通過將相鄰IDT間的間距設(shè)置在(0.72+n/2)×λ～(0.83+n/2)×λ范圍內(nèi)可實現(xiàn)寬帶濾波器特性，其中n=0,1,2……6。這意味著可以有各種不同的范圍，在這些范圍內(nèi)可以取表面聲波濾波器元件2和3之間不同的IDT間距。
然而，若上述公式中的n值太大，會產(chǎn)生下述問題。在本例表面聲波濾波器裝置中表面聲波濾波器元件2的相鄰IDT間的間距約等于(n/2+0.77)×λ(n=0,1,2,……6)的情況下，圖7示出該表面聲波濾波器裝置的帶寬對相鄰IDT間的間距的相依性。從圖7可看出，為滿足用于便攜電話的表面聲波濾波器裝置的帶寬應(yīng)等于或大于約35MHz的要求，n應(yīng)等于或小于6。
另一方面，若n過小，則發(fā)生另一個問題。在表面聲波濾波器元件2相鄰IDT間的間距GI約等于(0.77+m/2)×λ且表面聲波濾波器元件3相鄰IDT間的間距GI約等(1.72+m/2)×λ(n=0,1,2,……)的情況下，圖9示出本例表面聲波濾波器裝置的幅值平衡對第二表面聲波濾波器元件2相鄰IDT間的間距GI的相依性。
在表面聲波濾波器元件2相鄰IDT間的間距GI約等于(0.77+m/2)×λ且表面聲波濾波器元件3相鄰IDT間的間距GI約等于(1.72+m/2)×λ的情況下，圖10示出本例表面聲波濾波器裝置的相位平衡對第二表面聲波濾波器元件2相鄰IDT間的間距GI的相依性。
從圖9與10可看出，為了滿足幅值平衡應(yīng)等于或小于約1.5dB和相位平衡應(yīng)等于或小于約10°的要求，IDT間的間距應(yīng)等于或大于約1.77λ,m應(yīng)等于或大于1。如下所述，可以理解在相鄰IDT間的間距很小時平衡變差的理由。
在級聯(lián)耦合諧振器型表面聲波濾波器裝置的情況下，相鄰的IDT不僅以聲波耦合，還能以電磁耦合。在聲波耦合形成的傳輸特性中，若表面聲波濾波器元件2和3之間的相鄰IDT間的間距相差約0.5λ，表面聲波濾波器元件2和3的相位就相互相反。然而，電磁耦合造成的傳輸特性都不依賴于相鄰IDT間的間距，因而可得到同相位和等幅值。同相位和等幅值的傳輸分量劣化了平衡度。因此，IDT間的間距減小會導(dǎo)致電磁耦合增強，由此劣化了平衡度。
由上述討論可得出結(jié)論，如果表面聲波濾波器元件2中相鄰IDT間的間距A1與A2約等于(0.77+n/2)×λ(n=1,2,3,4,5)，且表面聲波濾波器元件3相鄰IDT間的間距GI約等(1.27+n/2)×λ(n是1-5的整數(shù))，那么以平衡度與帶寬來衡量的濾波特性足以實際使用了。
在考慮到溫度變化引起的頻率變化時，要求帶寬等于或大于約39MHz。若表面聲波濾波器元件2中相鄰IDT間的間距A1與A2約等于(0.77+n/2)×λ(n為1-3的整數(shù))，而且表面聲波濾波器元件3中相鄰IDT間的間距GI約等(1.27+n/2)×λ(n=1-3的整數(shù))，就可滿足這一要求。
如果表面聲波濾波器元件2中相鄰IDT間的間距GI約等于(0.77+n/2)×λ(n=2)，而且表面聲波濾波器元件3相鄰IDT間的間距B1與B2約等于(1.27+n/2)×λ(n=2)，則可獲得最大帶寬而不劣化平衡度。
當(dāng)壓電基片由LiTaO3單晶制作，其定向為圍繞X軸從Y軸轉(zhuǎn)向Z軸約36-44°時，可以激勵和傳播兩類表面聲波，一類是漏泄波或偽表面聲波，另一類是稱為SSBW的體波，其中的漏泄波主要應(yīng)用于諧振器或波波器。若SSBW傳播占優(yōu)，傳播損耗就變大，結(jié)果劣化了諧振器Q值，濾波器的插入損耗變大。上述兩類表面聲波以混合方式激勵傳播。當(dāng)表面處于幾乎電氣短路的狀態(tài)時，即當(dāng)電極覆蓋率很大時，漏泄波傳播成為主流。相反地，當(dāng)表面處于幾乎電氣開路狀態(tài)時，即當(dāng)電極覆蓋率很小時，SSBW傳播成為主流。
因此，如果在第二表面聲波濾波器元件中，至少一根電極指置于中央位置的IDT與外部位置的第二和第三IDT之間的第一空間，而且如果在第三表面聲波濾波器元件中，至少一根電極指置于中央位置的IDT與外部位置的第二和第三IDT之間的第二空間，由此增大電極覆蓋率，則漏泄波傳播占優(yōu)，SSBW的激發(fā)傳播受抑制，因而減小了插入損耗。
圖8示出通帶中插入損耗對上述第一空間中電極覆蓋率的相依性?？梢钥闯觯瑸榱双@得實用所需的通帶內(nèi)等于或小于約3.0dB的低插入損耗，電極覆蓋率應(yīng)等于或大于約0.5，即50％。對于要求低損耗的應(yīng)用，為了獲得低于約2.5dB的插入損耗，電極覆蓋率應(yīng)等于或大于約0.63，即63％。上述討論適用于第二空間。
輸入第二表面聲波濾波器元件2的信號經(jīng)IDT 2b與2c激勵表面聲波。該表面聲波以特定傳播方向傳播，并被反射器2d與2e反射。反射的表面聲波與受激的表面聲波發(fā)生干涉，結(jié)果在反射器2d與2e之間形成駐波，使諧振具有極高的Q值。再者，受激的駐波被IDT 2a接收并被其轉(zhuǎn)換成電信號，從而起到濾波器的作用。同樣的工作過程也在第三表面聲波濾波器元件3中發(fā)生。然而在第三表面聲波濾波器元件3中，由于輸出信號取決于受激駐波與輸出側(cè)IDT 3a之間的相對位置關(guān)系，所以IDT 3a的位置偏移了表面聲波波長λ的約0.5倍，從而輸出信號的相位與第二表面聲波濾波器元件的輸出信號相反。
此時，若表面聲波濾波器元件2的兩個反射器2d與2e間的距離C同表面聲波濾波器元件3的兩個反射器3d與3e間的距離D相互不同，則兩個表面聲波濾波器元件之間的幅值分布就變得不同，結(jié)果諧振特性與濾波器特性也變得不同。因此，上述的距離C和D最好基本上相同，使表面聲波濾波器元件2和3之間的濾波器特性無差異，從而不劣化平衡度。
本例中，一般將柵型反射器用作反射器1d、1e、2d、2e、3d與3e。然而，反射器并不限于柵型，如還可使用利用壓電基片端部反射的反射器。
本例中，輸入端(不平衡端)4的特征阻抗最好約50Ω，輸出端(平衡端)5和6的特征阻抗最好約150Ω。即在本例中，如上所述，表面聲波濾波器元件1的交指重迭長度最好等于約51λ，使輸入阻抗與接到該輸入端的不平衡電路的約50Ω特征阻抗相匹配。另一方面，在表面聲波濾波器元件2和3中，交指重迭長度最好為約31λ，使輸出阻抗與接到該輸出端的平衡電路約150Ω特征阻抗的一半相匹配，考慮到把該平衡電路的端子5和6都視作不平衡端的事實，該特征阻抗就變成等于平衡電路特征阻抗的一半。
通過用表面聲波濾波器元件1獲得與接到輸入端的不平衡電路相匹配的阻抗，并用表面聲波濾波器元件2和3獲得與接到輸出端的平衡電路相匹配的阻抗，可將輸出與輸入阻抗之比設(shè)置成任意期望的值。
圖11示出帶寬對接到不平衡端4的表面聲波濾波器元件1與接到平衡端的表面聲波濾波器元件2和3二者交指重迭長度之比的相依性。從圖11可看出，當(dāng)交指重迭長度之比約等于2.0時，帶寬變成最大。若交指重迭長度比大于約3.5，帶寬就減小5％或更多，成品率下降。
圖12示出通帶內(nèi)VSWR對接到不平衡端5和6的表面聲波濾波器元件1與接到平衡端的表面聲波濾波器元件2和3二者交指重迭長度之比的相依性。當(dāng)交指重迭長度經(jīng)約等于2.5時，VSWR最佳。若交指至失長度比小于約1.5，VSWR極差，實用有問題。因此，希望將電極指的交指重迭長度比設(shè)置在約1.5～3.5的范圍內(nèi)。
圖13是表示本發(fā)明表面聲波濾波器裝置第二實施例電極結(jié)構(gòu)的平面圖。本例中，三個表面聲波濾波器元件11～13設(shè)置在圖中未示出的壓電基片上，可將用LiTaO3或石英等合適壓電材料制作的基片用作該壓電基片。本例中，最好應(yīng)用36°X-Y LiTaO3基片。基本結(jié)構(gòu)和與第一到第三表面聲波濾波器元件11～13相關(guān)的結(jié)構(gòu)同一實施例類似，因而用同樣的標(biāo)號表示同樣的單元且不再復(fù)述。
第二實施例與第一實施例的表面聲波濾波器裝置在第一到第三表面聲波濾波器元件11～13的電極結(jié)構(gòu)方面不同。
本例中，如以后要描述的那樣，表面聲波濾波器元件11和12構(gòu)成從第一表面聲波濾波器元件11中置于外部位置的IDT輸出的電信號，即第二與第三IDT 11b和11c的傳輸相位特性約相差180°。這樣，將幅值相等但相位差為約180°的電信號加給第二與第三表面聲波濾波器元件12和13。
在本例的第一表面聲波濾波器元件11中，IDT 11a～11c電極指的交指重迭長度W最好等于約52λ，這里λ是表面聲波的波長。
在第一表面聲波濾波器元件11中，置于中央位置的第一IDT 1a有16對電極指，而置于外部位置的IDT即第二與第三IDT 11b和11c各有11對電極指。在IDT 11a～11c中，表面聲波的波長λI最好等于約4.2μm。反射器11d與11e各有120根電極指，波長λR最好等于約4.3μm。第一IDT 11a與第二IDT11b間的間距A1最好等于約1.77λR，第一IDT 11a與第三IDT 11c間的間距B1最好等于約2.27λR。
在第二表面聲波濾波器元件12中，電極指的交指重迭長度W最好等于約31λ，置于中央位置的第一IDT 12a有16對電極指，而外部位置的IDT即第二與第三IDT 12b和12c各有11對電極指。在IDT 12a-12c中，表面聲波的波長λI最好等于約4.2μm。反射器12d和12e各有120根電極指，且波長λR最好等于約4.3μm。第一IDT 12a與第二IDT 12b間的間距A2最好等于約1.77λR，第一IDT 12a與第三IDT 12c間的間距B2最好等于約1.77λR。
第三表面聲波濾波器元件13最好以第二表面聲波濾波器元件13同樣的方式構(gòu)成。下面描述第二實施例中表面聲波濾波器元件的工作情況，其中將輸入端4用作不平衡輸入端，把輸出端5和6用作平衡輸出端。
當(dāng)對輸入端4加電信號時，第一表面聲波濾波器元件的第一IDT 11a激發(fā)表面聲波，該表面聲波以基本上垂直于電極指延伸方向的方向傳播并被反射器11d與11e反射，反射的表面聲波與激發(fā)的表面聲波發(fā)生干涉，結(jié)果在兩個反射器11d與11e之間形成駐波，駐波讓諧振出現(xiàn)極高的Q值。激發(fā)的駐波被輸出側(cè)的IDT11b與11c接收并轉(zhuǎn)換成電信號，因而第一表面聲波濾波器元件11像濾波器那樣工作。
這里的輸出信號取決于駐波與輸出側(cè)IDT 11b和11c之間的相對位置關(guān)系，IDT 11b或11c的位置偏移約表面聲波波長λ的0.5倍，故相位翻轉(zhuǎn)。在第二例中，按上述方法確定第一與第二間距A1和B1，從而由IDT 11b和IDT 11c輸出的電信號在相位上差約180°，結(jié)果對第二與第三表面聲波濾波器元件12和13施加幅值相等但相位相差約180°的電信號。該輸出信號由第二與第三表面聲波濾波器元件12和13濾波，得到的信號作為平衡信號輸出給輸出端5和6。
圖5與6所示的結(jié)果也適用于該第二實施例，因而IDT 1a與IDT 1b間的第一間距A1同IDT 1a與IDT 1c間的第二間距B1的差值，最好在約0.48～0.525λ的范圍內(nèi)。
將上述IDT到IDT的間距設(shè)置在組合的約(n/2+1.22)×λ至(n/2+1.33)×λ的范圍(n為0～4的整數(shù))和(n/2+1.72)×λ到(n/2+1.83)×λ的范圍(n為0～4的整數(shù))以內(nèi)，可獲得寬帶特性而不劣化平衡度。
如在第一例中一樣，如果在第二表面聲波濾波器元件12中，將至少一根電極指置于中央位置的IDT 12a與外部位置的第二和第三IDT 12b與12c之間的第一空間，并且如果在第三表面聲波濾波器元件中，將至少一根電極指置于中央位置的第一IDT 13a與外部位置的第二和第三IDT 13b與13c之間的第二空間，由此增大電極覆蓋率，則漏泄波傳播成為主流，可減少插入損耗。本例中，為此上述第一與第二空間中的電極覆蓋率最好為約63％，以減少插入損耗。
本例中，第一與第二空間最好不同，以防劣化幅值平衡。
再者，在第一表面聲波濾波器元件11中，第一IDT 11a與反射器11d的距離P最好基本上等于第一IDT 11a與反射器11e的距離P2，使第一表面聲波濾波器元件中形成的駐波的受激幅值分布不變?yōu)榉菍ΨQ，結(jié)果使IDT 11b與11c接收的表面聲波的強度基本上一樣，抑制了平衡度的劣化。這里，把距離P定義為某電極指與反射器11d最里邊的電極指的中心距離，所述電極指是接到信號線且置于最外面位置的IDT 11a的電極指之一，并把距離Q定義為某電極指與反射器11e最里面的電極指的中心距離，所述電極指是接至信號線且置于相對側(cè)最外面位置的IDT 11a的電極指之一。
圖14是表示表面聲波濾波器裝置第三實施例的電極結(jié)構(gòu)的平面圖。在該第三例中，也在壓電基片上設(shè)置了三個表面聲波濾波器元件31～33，各表面聲波濾波器元件31～33最好以第二實施例的方式形成。與第二實施例中同樣的元件用同樣的標(biāo)號表示且不再復(fù)述。
第三例中，將表面聲波濾波器元件31接到表面聲波濾波器元件32和33的方法與第二實施例中的不同。
即在第三例中，第一至第三表面聲波濾波器元件31～33中置于外部位置的IDT，即IDT 31b、31c、32b、32c、33b和33c不接地而是懸浮。
具體而言，第一表面聲波濾波器元件31中第二IDT 31b的一根梳狀電極連接至第二表面聲波濾波器元件32中各第二與第三IDT 32b和32c的一端，而IDT 31b的另一端連接至第二表面聲波濾波器元件32中各IDT 32b和32c的另一端。同樣地，第一表面聲波濾波器元件31中第三IDT 31c的一端連接至第三表面聲波濾波器元件33中各第二與第三IDT 33b和33c的一端，IDT 31c的第二端連接至各IDT 33b與33c的第二端。
諸反射器標(biāo)為31d、31e、32d、32e、33d與33e。除上述外，本例的表面聲波濾波器裝置與第二實施例的相同。
這樣，第三實施例的表面聲波濾波器裝置以類似于第二實施例的表面聲波濾波器裝置的方式工作，具有同樣的優(yōu)點。這里使用的上述連接結(jié)構(gòu)，可大大減少用于接地的鍵合片數(shù)量，還縮小了表面聲波濾波器裝置的尺寸。此外，上述連接結(jié)構(gòu)可減少與鍵合片相關(guān)的寄生電容和對鍵合片的互連。
圖15是表示本發(fā)明表面聲波濾波器裝置第四實施例的電極結(jié)構(gòu)的平面圖。
在本例的表面聲波濾波器裝置中，第一和第二表面聲波濾波器元件41與42設(shè)置在圖中未示出的壓電基片上。可將用壓電陶瓷或壓電單晶制作的基片用作該壓電基片。本例中，最好使用36°Y-X LiTaO3基片。
第一和第二表面聲波濾波器元件41與42均是各帶三個IDT41a～41c或42a～42c的諧振器型表面聲波濾波器元件。
表面聲波濾波器元件41中置于中央位置的第一IDT 41a的第一端和第二表面聲波濾波器元件42中置于中央位置的第一IDT 42a的第一端一同連接至輸入端4。
各第一IDT 41a與42a的第二端接地。另一方面，外部IDT，即IDT 41b與41c接至輸出端5，各外部IDT的一端，即第二與第三IDT 42b和42c接至輸出端6。各第二與第三IDT 41b、41c、42b和42c的另一端接地。
反射器41d與41e分別設(shè)置在裝有IDT 41a～41c的區(qū)域的相對側(cè)，反射器42d與42e分別設(shè)置在裝有IDT 42a～42c的區(qū)域的相對側(cè)。
本例中，第一與第二表面聲波濾波器元件41和42的傳輸相位特性相差約180°。
具體而言，在第一表面聲波濾波器元件41中，電極指的交指重迭長度W最好等于約31λ，IDT41a有16對電極指，而IDT41b與41c各有11對電極指。IDT41a～41c的λI最好等于約4.2μm。反射器41d與41e各有120根電極指，其波長λR最好等于約4.3μm。IDT41a與41b或41c之間的第一間距GI1最好等于約1.75λR。
第二表面聲波濾波器元件42最好以類似于第一表面聲波濾波器元件41的方式形成，但是IDT42a與IDT42b或42c之間的第二間距GI2等于約2.25λR。如上述那樣，第一與第二間距最好不同，使第一與第二表面聲波濾波器元件41和42具有基本上相同的傳輸幅值特性，但是傳輸相位特性相差約180°。
下面描述本例表面聲波濾波器元件的工作狀態(tài)，其中輸入端4用作不平衡輸入端，輸出端5和6用作平衡輸出端。
當(dāng)對輸入端4輸入電信號時，就向第一與第二表面聲波濾波器元件41和42施加同樣相位與幅值的信號，這些信號加到IDT41a和42a，激勵表面聲波。表面聲波以基本上垂直于電極指延伸方向的方向傳播，并被反射器41d與41e或42d與42e反射。反射的表面聲波與受激表面聲波干涉，從而在兩反射器41d與41e之間和兩反射器42d與42e之間形成駐波，結(jié)果出現(xiàn)Q值極高的諧振。受激的駐波被接至輸出端5或6的IDT41b、41c、42b與42c接收而轉(zhuǎn)換成電信號。這里，輸出信號由受激駐波與置于輸出側(cè)的IDT41b、41c、42b和42c之間的相對位置關(guān)系確定。
本例中，表面聲波濾波器元件41中IDT41a與IDT41b或41c間的第一間距同第二表面聲波濾波器元件42中IDT42a與IDT42b或42c間的第二間距之差，最好是表面聲波波長的約0.50倍，結(jié)果從第一表面聲波濾波器元件41和第二表面聲波濾波器元件42輸出的信號在相位上相反。
即表面聲波濾波器元件41與42具有相差180°的傳輸相位特性，幅值基本相同但相位差180°的電信號由表面聲波濾波器元件41和42輸出給作為平衡輸出端的各輸出端子5和6。
本例中，設(shè)置的一級濾波器包括兩個表面聲波濾波器元件41與42，其中一級結(jié)構(gòu)可將帶內(nèi)的插入損耗減至極低程度。
第四實施例中表面聲波濾波器裝置的濾波器特性示于圖16，該圖指出可以減小通帶內(nèi)的損耗。
圖5和6所示的結(jié)果也適用于該第四實施例，因而第一與第二間距之差最好在約0.48～0.525λ范圍內(nèi)。
將第一與第二間距設(shè)置在組合的約(n/2+1.22)×λ～(n/2+1.33)×λ(n為0～4的整數(shù))和(n/2+1.72)×λ～(n/2+1.83)×λ(n是0～4的整數(shù))范圍內(nèi)，可得到寬帶特性而不劣化平衡度。
像在第一實施例中一樣，在該第四實施例中，若將一根或多根電極指插入第一與第二間距而增大電極覆蓋率，漏泄波傳播就占優(yōu)，可抑制SSBW的激發(fā)傳播。即通過將第一與第二間距中電極覆蓋率置成等于或大于約50％，更好是等于或大于約63％，可提供低損耗的表面聲波濾波器裝置。
本例中，相對于第一表面聲波濾波器元件中置于輸出側(cè)的IDT41b與41c的位置，將第二表面聲波濾波器元件42中置于輸出側(cè)的IDT42b與42c的位置偏移約為表面聲波波長的0.5倍，像上述那樣使相位相互相反。
這里，如果第一表面聲波濾波器元件41中兩反射器41d與41e間的距離同第二表面聲波濾波器元件42中反射器42d與42e間的距離不同，則第一與第二表面聲波濾波器元件的駐波的幅值分布也變得不同，這種差異會導(dǎo)致諧振特性與濾波器特性的變化。為此，希望反射器41d與41e間的距離P1同反射器42d與42e間的距離Q1基本上一樣，從而抑制平衡度劣化。
在第四實施例中，雖然也最好用柵型反射器作為反射器41d～42e，但是也可使用其它類型的反射器，如可使用利用芯片一端面的反射作用的反射器。
再者，由于表面聲波濾波器元件41中置于中央位置的IDT41a和第二表面聲波濾波器元件42中置于中央位置的IDT42a經(jīng)壓電基片上的電極圖案一起連接并再接到不平衡輸入端4，所以相互分擔(dān)了與表面聲波濾波器元件41和42相關(guān)的寄生電容，進一步提高了平衡度。
圖17是表示表面聲波濾波器裝置第五實施例的電極結(jié)構(gòu)的平面圖。
像在第四實施例中那樣，在本實施例中，也使用兩個諧振器型表面聲波濾波器元件，即在壓電基片上設(shè)置了第一與第二表面聲波濾波器元件51和52。在第一與第二表面聲波濾波器元件51和52中，浮地電極指53a～53d分別設(shè)置在中央IDT51a或52a與外部第二和第三IDT51b與51c或52b與52c之間的間距里。IDT51a～51c和反射器51d與51e的結(jié)構(gòu)，類似于第四實施例中表面聲波濾波器元件41的IDT41a～41c和反射器45d和45e。第二表面聲波濾波器元件51中IDT52a～52c和反射器52d與52e的結(jié)構(gòu)，類似于第四實施例中第二表面聲波濾波器元件42的IDT42a～42c和反射器42d與42e。
本例中，如上所述，浮地電極指53a～53d分別由IDT形成，可對IDT之間的空間(間距)實現(xiàn)大于約50％的電極覆蓋率。
圖18是表示第六實施例表面聲波濾波器裝置的平面圖。在未圖示的壓電基本上設(shè)置表面聲波濾波器元件61，本例中最好用36°Y-X LiTaO3基片作為壓電基片。注意，還可使用以不同取向切割的LiTaO3基片或由其它類型壓電材料制作的壓電基片。
表面聲波濾波器元件61包括三個與表面聲波傳播方向同樣方向設(shè)置的IDT61a～61c，在裝有IDT61a～61c的區(qū)域內(nèi)各相對端設(shè)置反射器61d與61e。
本例中，將中央位置的第一IDT61a的一端以不平衡輸入端形式接至輸入端4，其另一端接地。外部位置各第二與第三IDT61b和61c的一端以不平衡端子形式接至輸出端5或6，它們的另一端接地。反射器61d與61e構(gòu)成限定柵型反射器，也可使用其它類反射器。
各IDT61a～61c的電極指的交指重迭長度W最好等于約31λ。IDT61a有16對電極指，IDT61b與61c各有11對電極指。在IDT61a～61c中，表面聲波的波長λI最好等于約4.2μm。
反射器61d與61e各有120根電極指，波長λR最好等于約4.3μm。
IDT61a與61b間的第一間距JI1最好等于約1.75λR，IDT61a與61c間的第二間距JI2最好等于約2.25λR。
在本例表面聲波濾波器裝置中，當(dāng)經(jīng)輸入端4對IDT61a加電信號時，像第一至第五實施例中一樣，在反射器61d與61e之間形成駐波，它能產(chǎn)生極高Q值的諧振。受激駐波被IDT61b與61c接收后，經(jīng)輸出端5和6輸出。
在本例中，輸出信號同樣由受激駐波與設(shè)置在輸出側(cè)的IDT61b與61c之間的相對位置關(guān)系確定。本例中，IDT61a與61b間的第一間距和IDT61a與61c間的第二間距之差，約是表面聲波波長的0.50倍，因而IDT61b與61c的輸出信號相互反相。
即，從IDT61b輸出和從IDT61c輸出的電信號的傳輸相位特性相差約180°，這樣就從輸出端5和6輸出幅值基本相等但是相位差約180°的電信號。
圖5和6示出的結(jié)果也適用于本例，因而第一與第二間距的差值最好在約0.48～0.525λ的范圍內(nèi)。將各間距JI1與JI2設(shè)置在約(n+1.22)×λ～(n+1.33)×λ(n是0～4的整數(shù))范圍和約(n+0.72)×λ～(n+0.83)×λ(n是0～4的整數(shù))范圍的組合以內(nèi)，可獲得寬帶特性而不劣化平衡度。
再者，本例中，各IDT61b與61c最里面的電極指安排成具有更大的寬度，使IDT之間的間距JI1與JI2中的電極覆蓋率變成等于約0.63，由此減少了IDT間的間距JI1與JI2的傳播損耗，可避免因第一與第二間距之差造成的幅值平衡劣化。
此外，從中央IDT61a到各反射器61d與61e的距離P和Q最好基本上相等，使駐波受激的幅值分布不變成不對稱，從而防止平衡度劣化。
圖19是表示本發(fā)明第七實施例的表面聲波濾波器裝置的平面圖。在該第七實施例中，將浮地電極指72與73分別設(shè)置在中央位置第一IDT71a與外部位置第二和第三IDT71b與71c之間的空間(間距)內(nèi)。除上述外，本例的表面聲波濾波器裝置與第六實施例的相同。由于IDT71a～71c和反射器71d與71e的配置方式與第六實施例的表面聲波濾波器裝置中的相同，所以本例的表面聲波濾波器裝置具有第六實施例同樣的優(yōu)點。
此外，浮地電極指72與73導(dǎo)致第一與第二空間內(nèi)電極覆蓋率增大，從而減小了傳播損耗。
圖20是表示本發(fā)明第八實施例的表面聲波濾波器裝置的平面圖。第一與第二表面聲波濾波器元件81和82設(shè)置在未圖示的壓電基片上，它們最好以第四實施例的表面聲波濾波器裝置中同樣的方式形成，但是將第一表面聲波諧振器83接在輸入端4與各第一和第二表面聲波濾波器裝置81與82中中央位置第一IDT81a與82a之間，而且將一對表面聲波諧振器84與85從各第一與第二表面聲波濾波器元件81和82中外部位置第二與第三IDT81b和81c或82b和82c連接到各輸出端5和6。反射器標(biāo)號為81d、81e、82d與82e。
上述的第一表面聲波諧振器83包括一個IDT83a和設(shè)置在IDT83a各相對側(cè)的柵型電反射器(未圖示)。
在第一表面聲波諧振器83中，IDT83a的電極指的交指重迭長度W最好等于約20λ，電極指對數(shù)N最好等于80。IDT的波長λI最好等于約4.20μm。未圖示的反射器有120根電極指。
接至輸出端5和6的第二與第三聲波諧振器84和85的構(gòu)成方式最好與第一表面聲波諧振器83相同。
本例中，以上述方式連接的第一與第三表面聲波諧振器83～85，與第四實施例相比，大大增強了通帶外的衰減作用，如圖21所示。圖21中，實線代表第八實施例中表面聲波濾波器裝置的濾波器特性，虛線代表第四實施例中表面聲波濾波器裝置的濾波器特性。
圖22是表示第九實施例表面聲波濾波器裝置的電極結(jié)構(gòu)的平面圖。第九實施例中表面聲波濾波器裝置的結(jié)構(gòu)，是通過與第八實施例相同的方式將第一至第三表面聲波諧振器93～95插在第六實施例中表面聲波濾波器裝置的輸入側(cè)與輸出側(cè)而得到的。
表面聲波濾波器元件91最好以第六實施例表面聲波濾波器元件61的方式形成。接在輸入端4與中央位置第一IDT91a之間的第一表面聲波諧振器93和接在輸出端5和6與第二和第三IDT91b和91c之間的第二與第三表面聲波諧振器94和95，最好以第八實施例中表面聲波諧振器83～85同樣的方式形成。
本例中，像在第八實施例中那樣，接在輸入端子與表面聲波濾波器元件輸入端之間或接在輸出端子與表面聲波濾波器元件輸出端之間的第一和第三表面聲波諧振器，也增強了通帶邊緣附近特別是上邊緣附近的衰減作用。
圖23是表示第十實施例表面聲波濾波器裝置電極結(jié)構(gòu)的平面圖。本例表面聲波濾波器裝置的結(jié)構(gòu)，是將第四表面聲波諧振器101加到第八實施例的表面聲波濾波器裝置，使第四表面聲波諧振器發(fā)101插在第二表面聲波諧振器84與輸出端6之間而得到的。換言之，第四表面聲波諧振器101與輸出端5和6并聯(lián)，它包括一個IDT和設(shè)置在該IDT各相對側(cè)的兩個柵型反射器(未圖示)。第四表面聲波諧振器101配置成最好使IDT電極指的交指重迭長度W等于約15λ,IDT有50對電極指，其波長λI最好等于約4.40μm，反射器有120根電極指。
以本例方法將第四表面聲波諧振器101加到第八實施例的表面聲波濾波器裝置，在平衡輸出端5和6側(cè)設(shè)置梯形濾波器電路。若將該梯形濾波器電路配置成使其衰減極子靠近表面聲波濾波器元件81的通帶的上下邊緣，可實現(xiàn)更大的衰減和更佳的選擇性。
由于表面聲波諧振器101以橋接方式連接在平衡輸出端5與6之間，對平衡端5和6的影響基本上相同，因而抵消了原來會劣化平衡度的這些因素，所以可以增強通帶外的衰減作用而不劣化平衡度。
在上述的第一到第十實施例中，僅以設(shè)置在壓電基片上的電極結(jié)構(gòu)描述了表面聲波濾波器裝置。然而，本發(fā)明諸實施例的表面聲波濾波器裝置可利用各種封裝結(jié)構(gòu)以片狀表面聲波濾波器裝置構(gòu)成。
在下述第十一實施例中，以裝在封裝件里的元件的形式提供表面聲波濾波器裝置。如圖24A所示，在本發(fā)明實施例的壓電基片102上設(shè)置電極而得到表面聲波濾波器元件。將該表面聲波濾波器元件裝在有空腔103a的封裝件103里。
本例中，用于制作表面聲波濾波器元件的壓電基片102最好基本上為矩形極，用于輸入、輸出和接地的多個IDT與多個電極片104a安排成相對于穿過壓電基片102中心的軸X呈對稱。
封裝件103在平面圖中也最好基本上為矩形，且有一根穿過中心的對稱軸Y。多個電極片104b設(shè)置在空腔103a的內(nèi)底面上，與軸Y對稱安置。壓電基片102上的電極片104a和封裝件103空腔103a內(nèi)底面上的電極片104b通過倒裝片鍵合法鍵合，使設(shè)置在壓電基片102上的表面聲波濾波器面向下地鍵合在空腔103的底面上并固定到封裝件，軸X與Y相合。
或者，可將壓電基片102牢固地置于面向上的封裝件103中，使壓電基片102的對稱軸X與封裝件103的對稱軸Y相互重合。此時，雖然圖24A中未示出，但是表面聲波濾波器元件經(jīng)鍵合線連接到封裝件103上的電極片。電極片與鍵合線也相對于對稱軸X或Y以軸對稱方式設(shè)置。
由于壓電基片102的對稱軸X與封裝件103的對稱軸Y重合，因此設(shè)置在表面聲波濾波器上并接至各平衡輸出端的互連線，在電氣長度和寄生電容方面變成基本上相同，從而抑制了平衡度的劣化。
再者，由于封裝件相對于穿過其中心的對稱軸Y具有軸對稱結(jié)構(gòu)，所以設(shè)置在封裝件中并接至各平衡端子的互連的電氣長度與寄生電容，對每個平衡端子變成相同，這樣也抑制了平衡度的劣化。所以，造成平衡度劣化的因素可以減至極低程度，可得到具備平衡-不平衡轉(zhuǎn)換能力且平衡度優(yōu)良的表面聲波濾波器裝置。
在用倒裝片鍵合取代引線鍵合制作電氣連接的情況下，由于不要求鍵合線，所以，能相對于壓電基片與封裝件間的電氣連接對稱地配置電氣長度和寄生電容，由此提高了表面聲波濾波器的平衡度。
使用引線鍵合法時，將電極片與鍵合線設(shè)置在與上述的對稱軸X或Y呈軸對稱的位置，可獲得同樣的效果。
本例中，將外部輸入端、外部輸出端等外部端子對稱地安置在封裝件的外底面上也很有利。
如圖24B所示，其中裝有本發(fā)明一較佳實施例的表面聲波濾波器的封裝件105，在其外底面上有外部輸入端106、外部輸出端107a與107b及外部接地端108a～108c。封裝件105的底面基本上為矩形，外部輸入端106位于封裝件105的對稱軸Y上。外部輸出端107a與107b置于封裝件105外底面上而與外部輸入端106或軸Y對稱。外部接地端108a～108c也置成與對稱軸Y對稱。具體而言，外部接地端108a與108b定位成使外部輸入端106位于外部接地端108a與108b的中點，而將外部接地端108c定位于對稱軸Y上。
這些端子電氣連接到置于封裝件內(nèi)底面上的上述電極片，而電極片也通過倒裝片或引線鍵合連接到封裝件105中的表面聲波濾波器的端子。
例如，在按圖1所示本發(fā)明第一實施例構(gòu)制表面聲波濾波器的情況下，外部輸入端106電氣連接到輸入端4，而外部輸出端107a與107b分別電氣連接到輸出端6和5。外部接地端108c最好接到IDT2a與3a，外部接地端108a與108b接到其它要接地的IDT。
如圖24c所示，外部接地端108a與108b可位于外部輸入端106與外部輸出端107a和107b之間。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于兩個外部輸出端與外部輸入端呈對稱安置，所以提高了平衡度。當(dāng)將外部接地端置于外部輸出端之間時，還可提高平衡度。另一方面，當(dāng)兩個外部接地端置于外部輸入端與兩個外部輸出端之間時，可減少輸入與輸出端間的直接傳播信號分量。
圖25是表示表面聲波濾波器第十二實施例的平面圖，包括裝在同一塊壓電基片上的不平衡-平衡表面聲波濾波器，具有不同的頻率特性。在該表面聲波濾波器111中，在同一塊壓電基片112上設(shè)置了表面聲波濾波器裝置113和114，結(jié)構(gòu)與圖20所示的表面聲波濾波器裝置相同。例如，表面聲波濾波器裝置113可以是900MHz的帶通濾波器，表面聲波濾波器裝置114可以是1900MHz的帶通濾波器。在同一壓電基片112上形成兩個不平衡-平衡表面聲波濾波器裝置113與114，可縮小帶通濾波器的尺寸。
圖25中，設(shè)置在壓電基片上的電極片通過鍵合線接到封裝件上的電極圖案或接地電極圖案。然而，不用引線鍵合，也可用另一種技術(shù)實現(xiàn)電氣連接。
圖26示出的天線復(fù)用器應(yīng)用了圖25的表面聲波濾波器裝置111。在該天線復(fù)用器中，表面聲波濾波器裝置113和114的輸入端共同接至天線ANT。表面聲波濾波器裝置113和114的輸出端分別用作傳輸輸出端Tx與接收輸出端Rx。
圖25中，諸具有不同頻率特性的濾波器設(shè)置在同一壓電基片112上?；蛘?，具有不同頻率特性的表面聲波濾波器裝置113和114可以設(shè)置在不同的壓電基片112a與112b上，如圖27所示。此時，置于不同壓電基片112a與112b上的表面聲波濾波器裝置113和114裝在封裝件116中。
雖然描述了本發(fā)明的諸較佳實施例，但是可設(shè)想出各種實施本文揭示的原理的模式，這些都在所附的權(quán)項的范圍內(nèi)。因此，可以理解，本發(fā)明的范圍僅受所附權(quán)項的限制。
權(quán)利要求
1．一種表面聲波濾波器裝置，包括壓電基片；及置于所述壓電基片上的第一、第二和第三表面聲波濾波器元件，每個所述表面聲波濾波器具有多個IDT沿表面聲波傳播方向安置；其中所述第二與第三表面聲波濾波器元件配置成在帶內(nèi)具有基本上相同的傳輸幅值特性，但是傳輸相位特性約相差180°；及第二與第三表面聲波濾波器元件的至少一個IDT連接至第一表面聲波濾波器元件的至少一個IDT。
2．一種表面聲波濾波器裝置，包括壓電基片；及置于所述壓電基片上的第一、第二和第三表面聲波濾波器元件，其中第一表面聲波濾波器元件包括沿表面聲波傳播方向安置的第一IDT，還包括沿表面聲波傳播方向設(shè)置在第一IDT各相對側(cè)的第二與第三IDT；所述第二與第三表面聲波濾波器元件都包括多個沿表面聲波傳播方向設(shè)置的IDT；所述第二與第三表面聲波濾波器元件配置成在帶內(nèi)具有基本上相同的傳輸幅值特性，但是傳輸相位特性約相差180°；及第一表面聲波濾波器元件的第二IDT接至第二表面聲波濾波器元件，第一表面聲波濾波器元件的第三IDT接至第三表面聲波濾波器元件的一IDT。
3．如權(quán)項2的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中第三表面聲波濾波器元件中在連接至第一表面聲波濾波器元件的一個IDT與連接至輸出端的另一個IDT之間限定的第二間距，同第二表面聲波濾波器元件中在連接至第一表面聲波濾波器元件的一個IDT與連接至輸出端的另一個IDT之間限定的第一間距相差約0.48～0.525λ，其中λ是表面聲波的波長。
4．如權(quán)項3的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述第一間距等于約(n/2+1.22)×λ～(n/2+1.33)×λ(n是0～4的整數(shù))，所述第二間距等于約(n/2+1.72)×λ～(n/2+1.83)×λ(n是0～4的整數(shù))。
5．如權(quán)項4的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述第一間距等于約(n/2+1.22)×λ～(n/2+1.33)×λ(n是0～2的整數(shù))，所述第二間距等于(n/2+1.72)×λ～(n/2+1.83)×λ(n是0～2的整數(shù))。
6．如權(quán)項3的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述第一間距的范圍在約1.72～1.83λ，所述第二間距的范圍在約2.22～2.33λ。
7．如權(quán)項3的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述壓電基片是由LiTaO3單晶制作的LiTaO3基片，其定向在約36～44°范圍內(nèi)繞X軸從Y軸轉(zhuǎn)向Z軸，而且將至少一根電極指插入第一表面聲波濾波器元件中第一和第二空間中的至少一個空間，使插入所述電極指的空間的電極覆蓋率變成等于或大于約50％。
8．如權(quán)項7的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述電極覆蓋率等于或大于約63％。
9．如權(quán)項3的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，還包括以表面聲波傳播方向設(shè)置在裝有第二表面聲波濾波器元件的所述多個IDT的區(qū)域各相對側(cè)的第一和第二反射器；及以表面聲波傳播方向設(shè)置在裝有第三表面聲波濾波器元件的所述多個IDT的區(qū)域各相對側(cè)的第三和第四反射器，其中第一與第二反射器的距離基本上等于第三與第四反射器的距離。
10．一種表面聲波濾波器裝置，包括壓電基片；及設(shè)置在所述壓電基片上的第一、第二和第三表面聲波濾波器元件；其中第一表面聲波濾波器元件包括第一、第二和第三IDT，所述第二與第三IDT沿表面聲波傳播方向設(shè)置在所述第一IDT的各相對側(cè)；第二表面聲波濾波器元件接至第一表面聲波濾波器元件的第二IDT；第三表面聲波濾波器元件接至第一表面聲波濾波器元件的第三IDT；及第一表面聲波濾波器元件中第二與第三IDT的輸入或輸出端之間的通帶內(nèi)提供的180°的相位差。
11．如權(quán)項10的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中第一表面聲波濾波器元件中第一與第二IDT間的第一間距同第一表面聲波濾波器元件中第一與第三IDT間的第二間距相差約0.48～0.525λ，因而在通帶內(nèi)對第一表面聲波濾波器元件的輸入端有約180°的相位差。
12．如權(quán)項11的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述第一間距等于約(n/2+1.22)×λ～(n/2+1.33)×λ(n是0～4的整數(shù))，所述第二間距等于約(n/2+1.72)×λ～(n/2+1.83)×λ(n是0～4的整數(shù))。
13．如權(quán)項11的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述第一間距等于約(n/2+1.22)×λ～(n/2+1.33)×λ(n是0～2的整數(shù))，所述第二間距等于約(n/2+1.72)×λ～(n/2+1.83)×λ(n是0～2的整數(shù))。
14．如權(quán)項11的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述第一間距在約1.72～1.88λ范圍內(nèi)，所述第二間距在約2.22～2.33λ范圍內(nèi)。
15．如權(quán)項11的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述壓電基片是由LiTaO3單晶制作的LiTaO3基片，其定向在約36～44°范圍內(nèi)繞X軸從Y軸轉(zhuǎn)向Z軸，而且將至少一根電極指插入第一表面聲波濾波器元件中第一和第二空間中的至少一個空間，使插入所述電極指的空間的電極覆蓋率變成等于或大于約50％。
16．如權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，所述電極覆蓋率等于或大于約63％。
17．如權(quán)項11的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述第一表面聲波濾波器元件包括第一與第二反射器，所述反射器沿表面聲波傳播方向設(shè)置在裝有第一表面聲波濾波器元件的所述多個IDT的區(qū)域各相對側(cè)；及從第一IDT的中心到第一反射器的距離同從第一IDT的中心到第二反射器的距離基本上相同。
18．如權(quán)項1的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中第一表面聲波濾波器元件中IDT電極指的交指重迭長度，是第二與第三表面聲波濾波器元件中IDT電極指的交指重迭長度的約1.5～3.5倍。
19．一種表面聲波濾波器裝置，包括壓電基片；及設(shè)置在所述壓電基片上的第一與第二表面聲波濾波器元件；其中所述第一表面聲波濾波器元件包括多個沿表面聲波傳播方向設(shè)置的IDT；所述第二表面聲波濾波器元件包括多個沿表面聲波傳播方向設(shè)置的IDT；所述第二表面聲波濾波器元件配置成其傳輸幅值特性基本上與所述第一表面聲波濾波器元件的相同，而其傳輸相位特性與所述第一表面聲波濾波器元件的相差約180°；第一與第二表面聲波濾波器元件各自的一端電氣并聯(lián)，另一端電氣串聯(lián)，從而把并聯(lián)的端子定為不平衡端，而把串聯(lián)的端子定為平衡端。
20．如權(quán)項19的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中第一與第二表面聲波濾波器元件各有三個IDT，第二表面聲波濾波器元件中在接至不平衡端的IDT與接至平衡端的IDT之間限定的第二間距，同第一表面聲波濾波器元件中在中央位置的IDT與任一側(cè)的IDT之間限定的第一間距相差約0.48～0.525λ，其中λ是表面聲波的波長。
21．如權(quán)項20的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述第一間距等于約(n/2+1.22)×λ～(n/2+1.33)×λ(n是0～4的整數(shù))，所述第二間距等于約(n/2+1.72)×λ～(n/2+1.83)×λ(n是0～4的整數(shù))。
22．如權(quán)項20的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述第一間距等于約(n/2+1.22)×λ～(n/2+1.33)×λ(n是0～2的整數(shù))，所述第二間距等于(n/2+1.72)×λ～(n/2+1.83)×λ(n是0～2的整數(shù))。
23．如權(quán)項20的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述第一間距在約1.72～1.88λ范圍內(nèi)，所述第二間距在約2.22～2.22λ范圍內(nèi)。
24．如權(quán)項20的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述壓電基片是由LiTaO3單晶制作的約從36°至44°旋轉(zhuǎn)Y切割的LiTaO3基片，其定向在約36～44°范圍內(nèi)繞X軸從Y軸轉(zhuǎn)向Z軸，將至少一根電極指插入第一表面聲波濾波器元件中第一與第二空間的至少一個空間，使插入所述電極指的空間的電極覆蓋率變成等于或大于約50％。
25．如權(quán)項24的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述電極覆蓋率等于或大于約63％。
26．如權(quán)項19的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中第一與第二反射器沿表面聲波傳播方向設(shè)置在其中裝有第一表面聲波濾波器元件的所述多個IDT的區(qū)域各相對側(cè)，第三與第四反射器沿表面聲波傳播方向設(shè)置在其中裝有第二表面聲波濾波器元件的所述多個IDT的區(qū)域各相對側(cè)，其中第一與第二反射器的距離基本上等于第三與第四反射器的距離。
27．如權(quán)項19的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中通過壓電基片上的電極圖案將第一與第二表面聲波濾波器元件的不平衡側(cè)端子相互連接起來。
28．一種表面聲波濾波器裝置，包括壓電基片；及設(shè)置在所述壓電基片上的第一與第二表面聲波濾波器元件；其中所述第一與第二表面聲波濾波器元件各包括第一、第二與第三IDT，所述第二與第三IDT沿表面聲波傳播方向設(shè)置在第一IDT的各相對側(cè)；第二表面聲波濾波器元件中在第一IDT與第二或第三IDT間限定的第二間距同第一表面聲波濾波器元件中在第一IDT與第二或第三IDT間限定的第一間距之差約為0.48～0.525λ，其中λ是表面聲波的波長，所述第一間距等于約(n/2+1.22)×λ～(n/2+1.33)×λ(n是0～4的整數(shù))，所述第二間距等于約(n/2+1.72)×λ～(n/2+1.83)×λ(n是0～4的整數(shù))，而且將第一表面聲波濾波器元件的第一IDT定為不平衡端，將第二表面聲波濾波器元件的第二與第三IDT電氣串聯(lián)后定為平衡端。
29．一種表面聲波濾波器裝置，包括壓電基片；及設(shè)置在所述壓電基片上的第一與第二表面聲波濾波器元件；其中所述第一與第二表面聲波濾波器元件各包括第一、第二與第三IDT，所述第二與第三IDT沿表面聲波傳播方向設(shè)置在第一IDT的各相對側(cè)；第二表面聲波濾波器元件中在第一IDT與第二或第三IDT間限定的第二間距同第一表面聲波濾波器元件中在第一IDT與第二或第三IDT間限定的第一間距之差約為0.48～0.525λ，其中λ是表面聲波的波長，所述第一間距等于約(n/2+1.22)×λ～(n/2+1.33)×λ(n是0～2的整數(shù))，所述第二間距等于(n/2+1.72)×λ～(n/2+1.83)×λ(n是0～2的整數(shù))，而且將第一表面聲波濾波器元件的第一IDT定為不平衡端，將第二表面聲波濾波器元件的第二與第三IDT電氣串聯(lián)后定為平衡端。
30．一種表面聲波濾波器裝置，包括壓電基片；及設(shè)置在所述壓電基片上的第一與第二表面聲波濾波器元件；所述第一與第二表面聲波濾波器元件各包括第一、第二與第三IDT，所述第二與第三IDT沿表面聲波傳播方向設(shè)置在第一IDT的各相對側(cè)；第二表面聲波濾波器元件中在第一IDT與第二或第三IDT間限定的第二間距同第一表面聲波濾波器元件中在第一IDT與第二或第三IDT間限定的第一間距之差約為0.48～0.525λ，其中λ是表面聲波的波長；所述第一間距等于約1.72～1.83λ；所述第二間距等于約2.22～2.33λ；及將第一表面聲波濾波器元件的一IDT定為不平衡端，將第二表面聲波濾波器元件的第二與第三IDT電氣串聯(lián)后定為平衡端。
31．一種表面聲波濾波器裝置，包括由LiTaO3單晶制作的壓電基片，其定向在約36～44°范圍內(nèi)繞X軸從Y軸轉(zhuǎn)向Z軸；及設(shè)置在所述壓電基片上的第一與第二表面聲波濾波器元件；第一與第二表面聲波濾波器元件各包括沿表面聲波傳播方向設(shè)置的第一IDT，還包括以表面聲波傳播方向設(shè)置在第一IDT各相對側(cè)的第二與第三IDT；在第一IDT與位于第二表面聲波濾波器元件中任一側(cè)的第二或第三IDT間限定的第二間距同第一表面聲波濾波器元件中在第一IDT與第二或第三IDT間限定的第一間距之差約為0.48～0.525λ，其中λ是表面聲波波長；及接至信號線且位于最外面位置的第一IDT電極指之一與接至信號線且位于最靠近第一IDT位置的第二或第三IDT電極指之一之間的每個區(qū)域內(nèi)設(shè)置至少一根電極指，使每個所述區(qū)域內(nèi)的電極覆蓋率變成等于或大于約50％。
32．如權(quán)項31的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中所述電極覆蓋率等于或大于約63％。
33．如權(quán)項28的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中將第一與第二反射器分別置于第二與第三IDT的外面，使第一IDT與第一反射器的距離同第一IDT與第二反射器的距離基本上相等。
34．如權(quán)項19的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，還包括一接在不平衡端側(cè)的串聯(lián)諧振器。
35．如權(quán)項19的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，還包括串接至平衡端側(cè)各端子的表面聲波諧振器。
36．如權(quán)項1的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，還包括以級聯(lián)方式接到平衡端側(cè)的梯型表面聲波濾波器。
37．如權(quán)項1的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，還包括一帶空腔的用于安裝芯片的封裝件，所述芯片包括其上裝有表面聲波濾波器元件的壓電基片，所述封裝件在空腔內(nèi)底面上具有準備電氣連接到芯片上電極圖案的電極片，其中設(shè)置在壓電基片上的電極圖案、封裝件或電極片中至少有一個基本上是軸對稱結(jié)構(gòu)。
38．如權(quán)項37的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，其中電極圖案、封裝件和電極片中至少有兩個結(jié)構(gòu)基本上與同一根對稱軸呈軸對稱。
39．如權(quán)項1的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，還包括一帶空腔的用于安裝芯片的封裝件，所述芯片包括其上裝有表面聲波濾波器元件的壓電基片，所述封裝件在空腔內(nèi)底面上具有一外部輸入端子和兩個外部輸出端子，使兩個外部輸出端子與所述外部輸入端子對稱。
40．如權(quán)項39的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，還包括一設(shè)置在所述兩個外部輸出端子之間的外部接地端子。
41．如權(quán)項39的表面聲波濾波器裝置，其特征在于，還包括兩個分別設(shè)置在所述外部輸入端子與所述兩個外部輸出端子之間的外部接地端子。
42．一種包括如權(quán)項1的表面聲波濾波器的天線共用器。
43．一種包括如權(quán)項42的天線共用器的通信裝置。
全文摘要
表面聲波濾波器裝置包括壓電基片和設(shè)置在其上的三個表面聲波濾波器元件,每個表面聲波濾波器有多個沿表面聲波傳播方向設(shè)置的IDT。第二與第三表面聲波濾波器元件配置成在帶內(nèi)具有基本上相同的傳輸幅值特性,但傳輸相位特性相差約180°。第二與第三表面聲波濾波器元件的至少一個IDT接至第一表面聲波濾波器元件的至少一個IDT。
文檔編號H03H9/10GK1311564SQ0110466
公開日2001年9月5日 申請日期2001年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月14日
發(fā)明者澤田曜一 申請人:株式會社村田制作所