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文檔簡介

(19)國家知識產(chǎn)權局(10)申請公布號CN120223016A(30)優(yōu)先權數(shù)據(jù)102018131054.42018.12.0(62)分案原申請數(shù)據(jù)(71)申請人RF360新加坡私人有限公司(74)專利代理機構永新專利商標代理有限公司H03H9/60(2006.01)H03H9/64(2006.01)(54)發(fā)明名稱使用移相器并且具有寬帶寬的分離式半晶格微聲濾波器一種微聲RF濾波器包括第一端口和第二端口(101,102)。第一信號路徑和第二信號路徑(120,110)耦合在第一端口與第二端口之間,并且包括對應諧振器(111,121)。信號路徑中的至少一個的諧振器是微聲諧振器。信號路徑之一還包括與諧振器(111)串聯(lián)連接的移相器(232)。微聲RF濾波器實現(xiàn)了由微聲諧振器的諧振頻率確定的寬通帶。該濾波器允許靈活調整通帶和阻帶2-第一端口(101)和第二端口(102);-第一信號路徑(120),耦合在所述第一端口與所述第二端口之間,所述第一信號路徑包括第一諧振器(121);-第二信號路徑(110),耦合在所述第一端口與所述第二端口之間,所述第二信號路徑包括第二諧振器(111)和與所述第二諧振器串聯(lián)連接的移相器(232),其中所述第一諧振器(111)和所述第二諧振器(121)中的至少一個包括微聲諧振器,其中所述第一信號路徑(120)和所述第二信號路徑(110)的所述第一諧振器(121)和所述第二諧振器(111)每個呈現(xiàn)諧振頻率,其中所述第二信號路徑(110)的所述第二諧振器(111)的所述諧振頻率低于所述第一信號路徑(120)的所述第一諧振器(121)的所述諧振頻率,其中所述移相器(232)連接到所述第二信號路徑(110)的所述第二諧振器(111)。2.根據(jù)權利要求1所述的微聲RF濾波器,其中所述RF濾波器被配置為呈現(xiàn)具有下通帶拐角和上通帶拐角的通帶,其中所述第二諧振器被配置為形成所述下通帶拐角,并且所述第一諧振器被配置為形成所述上通帶拐角,其中所述移相器(232)連接到被配置為形成所述下通帶拐角的所述第二諧振器。3.根據(jù)權利要求2所述的微聲RF濾波器,其中被配置為形成所述下通帶拐角的所述第二諧振器通過電容器來實現(xiàn),并且被配置為形成所述上通帶拐角的所述第一諧振器通過微聲諧振器來實現(xiàn)。4.根據(jù)權利要求3所述的微聲RF濾波器,其中所述移相器(232)連接到所述電容器。5.根據(jù)權利要求1所述的微聲RF濾波器,其中所述移相器(232)被配置為在所述RF濾波器的通帶內執(zhí)行180°的相移至少一次。6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的微聲RF濾波器,其中所述移相器(411)包括以下現(xiàn)由設置在所述第二信號路徑中的至少三個元件組成的移相器。7.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的微聲RF濾波器,其中所述移相器包括耦合在所述第一信號路徑與所述第二信號路徑之間的0°/180°的-3dB混合電路(611)。8.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的微聲RF濾波器,其中所述移相器包括耦合在所述第一信號路徑與所述第二信號路徑之間的0°/90°的-3dB混合電路(711),并且所述第一信號路徑和所述第二信號路徑之一包括被配置為在所述RF濾波器的所述通帶內執(zhí)行90°的相移至少一次的移相器(721)。9.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的微聲RF濾波器,其中所述移相器包括具有第一輸出端子和第二輸出端子的功率分配器(931,932)以及連接到所述第一輸出端子和所述第二輸出端子中的一者的高通濾波器(912)和連接到所述第一輸出端子和所述第二輸出端子中的另一者的低通濾波器(911)。10.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的微聲RF濾波器,還包括匹配電路(211,212),所述匹配電路(211,212)連接在所述第一端口和所述第二端口(101,102)中的至少一者與所述第一信號路徑和所述第二信號路徑(110,120)之間以提供通帶匹配。11.根據(jù)權利要求10所述的微聲RF濾波器,其中所述匹配電路包括串聯(lián)連接的電感器(311,312)和并聯(lián)連接的電容器(313,314)中的至少一者。312.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的微聲RF濾波器,還包括串聯(lián)連接在所述第一信號路徑和所述第二信號路徑與所述第一端口和所述第二端口(101,102)之一之間以執(zhí)行有限傳輸零點函數(shù)的微聲諧振器(1021)和并聯(lián)諧振電路(1023,1032)中的至少13.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的微聲RF濾波器,還包括并聯(lián)連接到耦合在所述第一信號路徑和所述第二信號路徑與用于地電位的端子(501)之間以執(zhí)行有限傳輸零點函數(shù)的節(jié)點的微聲諧振器(1031)和串聯(lián)諧振電路(1022,14.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的微聲RF濾波器,其中至少一個附加諧振器15.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的微聲RF濾波器,在所述第一信號路徑和所述第二信號路徑的每個中還級聯(lián)至少一個其他附加諧振器以及在所述第二信號路徑中還級聯(lián)16.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的微聲RF濾波器,其中所述微聲諧振器(1311a,1311b,1312a,1312b,1303,1304)中的一個或多個由具有相反壓電極性的第一諧振器和第17.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的微聲RF濾波器,包括被配置為實現(xiàn)微聲諧振器的第一芯片和第二芯片(1420,1430),其中所述第一芯片(1430)包括諧振頻率在所述RF濾18.根據(jù)權利要求1所述的微聲RF濾波器,其中所述第二信號路徑的所述第二諧振器(111)由提供低于所述第二諧振器(111)的所述諧振頻率的損耗和/或雜散模式的微聲諧振器技術來實現(xiàn),并且其中所述第一信號路徑的所述第一諧振器(121)由提供高于所述第一振器(111)中的所述一者包括呈現(xiàn)色散類型Ⅱ的體聲波諧振器,并且被配置為形成所述上20.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的微聲RF濾波器,其中所述RF濾波器被配置為呈聲波諧振器之一。-第一信號路徑(120),耦合在所述第一端口與所述第二端口之間,所述第一信號路徑-第二信號路徑(110),耦合在所述第一端口與所述第二端口之間,所述第二信號路徑包括第二諧振器(111)和與所述第二諧振器串聯(lián)連接的移相器(232),其中所述第一諧振器425.根據(jù)權利要求21至23中任一項所述的微聲RF濾波器,其中所述移相器包括耦合在26.根據(jù)權利要求21至23中任一項所述的微聲RF濾波器,其中所述移相器包括耦合在一信號路徑和所述第二信號路徑之一包括被配置為在所述RF濾波器的所述通帶內執(zhí)行927.根據(jù)權利要求21至23中任一項所述的微聲RF濾波器,其中所述移相器包括具有第一輸出端子和第二輸出端子的功率分配器(931,932)以及連接到所述第一輸出端子和所述第二輸出端子中的一者的高通濾波器(912)和連接到所述第一輸出端子和所述第二輸出端28.根據(jù)權利要求21至23中任一項所述的微聲RF濾波器,還包括匹配電路(211,212),所述匹配電路(211,212)連接在所述第一端口和所述第二端口(101,102)中的至少一者與所述第一信號路徑和所述第二信號路徑(110,12029.根據(jù)權利要求28所述的微聲RF濾波器,其中所述匹配電路包括串聯(lián)連接的電感器30.根據(jù)權利要求21至23中任一項所述的微聲RF濾波器,還包括串聯(lián)連接在所述第一信號路徑和所述第二信號路徑與所述第一端口和所述第二端口(101,102)之一之間以執(zhí)行有限傳輸零點函數(shù)的微聲諧振器(1021)和并聯(lián)諧振電路(1023,1032)中的至少一者或多31.根據(jù)權利要求21至23中任一項所述的微聲RF濾波器,還包括并聯(lián)連接到耦合在所述第一信號路徑和所述第二信號路徑與用于地電位的端子(501)之間以執(zhí)行有限傳輸零點函數(shù)的節(jié)點的微聲諧振器(1031)和串聯(lián)32.根據(jù)權利要求21至23中任一項所述的微聲RF濾波器,其中至少一個附加諧振器33.根據(jù)權利要求21至23中任一項所述的微聲RF濾波器,在所述第一信號路徑和所述第二信號路徑的每個中還級聯(lián)至少一個其他附加諧振器以及在所述第二信號路徑中還級1311b,1312a,1312b,1303,1304)中的一個或多個由具有相反壓電極性的第一諧振器和第535.根據(jù)權利要求21至23中任一項所述的微聲RF濾波器,包括被配置為實現(xiàn)微聲諧振器的第一芯片和第二芯片(1420,1430),其中所述第一芯片(1430)包括諧振頻率在所述RF濾波器的所述通帶內的微聲諧振器,并且所述第二芯片(1420)包括諧振頻率基本高于所述通帶的上邊緣或基本低于所述通帶的下邊緣的微聲諧振器。36.根據(jù)權利要求21所述的微聲RF濾波器,其中所述第二信號路徑的所述第二諧振器(111)由提供低于所述第二諧振器(111)的所述諧振頻率的損耗和/或雜散模式的微聲諧振器技術來實現(xiàn),并且其中所述第一信號路徑的所述第一諧振器(121)由提供高于所述第一諧振器(121)的所述諧振頻率的損耗和/或雜散模式的微聲諧振器技術來實現(xiàn)。37.根據(jù)權利要求21所述的微聲RF濾波器,其中被配置為形成所述下通帶拐角的所述諧振器(111)中的所述一者包括呈現(xiàn)色散類型II的體聲波諧振器,并且被配置為形成所述上通帶拐角的所述諧振器(121)中的所述另一者包括呈現(xiàn)色散類型I的體聲波諧振器。38.根據(jù)權利要求21至23中任一項所述的微聲RF濾波器,其中所述RF濾波器被配置為呈現(xiàn)通帶部分和帶外部分,其中所述通帶部分在n79頻帶內或在4.4GHz至5.0GHz之間,并且所述帶外部分在n79頻帶之外或在小于4.4GHz和大于5.0GHz的頻率范圍內,其中所述微帶聲諧振器是包括鉭酸鋰、鈮酸鋰和氮化鋁鈧中的至少一種的壓電襯底的表面聲波諧振器或體聲波諧振器之一。6[0001]本申請是申請日為2019年11月27日、優(yōu)先權日為2018年12月05日、申請?zhí)枮?01980080140.5、發(fā)明名稱為“使用移相器并且具有寬帶寬的分離式半晶格微聲濾波器”的發(fā)明專利申請的分案申請。技術領域背景技術[0003]RF濾波器廣泛用于電子設備中以從所接收的信號中選擇所需要的信號帶寬。覆蓋當前服務的傳輸頻帶的通信設備中的RF濾波器通常由梯形結構的表面聲波諧振器或體聲波諧振器組成。[0004]在梯型RF濾波器中,帶寬主要由諧振和反諧振頻率之間的距離或零極點距離確定,該零極點距離主要由諧振器的壓電襯底的耦合因子確定。諸如梯形結構中的電感器等無源組件的使用可能會增加帶寬,但是會以整體濾波器性能為代價,諸如帶外衰減較差。其他方法涉及氮化鋁壓電層的鈧摻雜以增加聲耦合,這改善了梯型濾波器的帶寬。然而,鋁鈧氮化物壓電層的制造是復雜的,并且氮化鋁中鈧的量在物理上被限制為約40%。[0005]氮化鋁或其他壓電材料或襯底的其他摻雜劑可能增加物理帶寬和零極點距離,其中仍然存在原理上的限制。[0006]諸如5G通信標準等未來寬帶傳輸標準要求濾波器的寬通帶具有良好的帶外衰減,因為其他服務可能接近5G頻帶。例如,用于n79頻帶的RF濾波器需要從4.4GHz到5.0GHz的信設備覆蓋時,濾波器必須覆蓋較寬的通帶并且呈現(xiàn)出良好的帶外衰減。這些要求對于梯型濾波器結構可能是矛盾的,因此即使使用上述方法,使用當前梯型設計也可能難以達到所有要求。另一著名的示例是n77頻帶,其帶寬跨越從3.0GHz到4.2GHz的900MHz,并且還具有實現(xiàn)4G和5G系統(tǒng)的共同頻帶所需要的附近選擇性。因此,需要一種提供寬通帶和良好的[0007]本公開的目的是提供一種用于微聲RF濾波器的新結構,以實現(xiàn)寬的通帶、陡峭的濾波器裙邊和良好的帶外衰減。[0008]本公開的另一目的是提供可以用表面聲波(SAW)和體聲波(BAW)或膜體聲波諧振器(FBAR)型諧振器的當前可用技術制造的這種微聲RF濾波器。[0009]本公開的又一目的是提供一種較不復雜的微聲RF濾波器。發(fā)明內容[0010]根據(jù)本公開,一個或多個上述目的通過包括本發(fā)明權利要求1的特征的微聲RF濾波器來實現(xiàn)。[0011]根據(jù)本公開的實施例,第一信號路徑和第二信號路徑耦合在第一端口與第二端口7之間。每個信號路徑包括諧振器。第一信號路徑和第二信號路徑中的一者還包括與諧振器串聯(lián)連接的移相器。這樣的電路結構采用半晶格濾波器。至少一個諧振器是微聲諧振器,其中另一諧振器可以是微聲諧振器或電容器。在諧振器包括微聲諧振器和電容器的情況下,可以減少可能影響或污染通帶行為的雜散模式或其他損耗。當微聲諧振器的雜散模式和/或損耗影響通帶時,應當將微聲諧振器替換為電容器。如,移相器可以在通帶帶寬的中心頻率處執(zhí)行180°的相[0013]移相器可以通過各種實施例來實現(xiàn)。在RF濾波器的通帶內呈現(xiàn)值為180°的至少一個相移的任何實施例都是可能的。根據(jù)實施例,移相器可以包括高通Pi電路、低通Pi電路、高通Tee電路或低通Tee電路。移相器還可以包括其組成,以另外地對濾波器的帶外特性進行整形。移相器還可以包括對應高階電路,其中元件的數(shù)目大于在寬通帶中提供良好插入損耗并且允許對相位進行整形的全通拓撲。也可以使用均衡器電路。任何上述移相器電路的電路表示對于本領域技術人員而言都是可用的。[0014]移相器也可以使用所謂的混合電路來實現(xiàn)。根據(jù)實施例,移相器可以包括耦合在第一信號路徑與第二信號路徑之間的0°/180°的3d[0015]根據(jù)另一實施例,移相器可以包括耦合在第一信號路徑與第二信號路徑之間的合電路的90°相移和來自移相器電路的90°相移共同在第一信號路徑和第二信號路徑之一[0016]180°移相器也可以被實現(xiàn)為與第一支路和第二支路組合的功率分配器,功率分配器在RF濾波器的通帶內在第一支路和第二支路之間具有大約180°的相移至少一次。根據(jù)實施例,移相器可以包括具有第一輸出端子和第二輸出端子的功率分配器,其中高通濾波器連接到第一輸出端子和第二輸出端子中的一者,低通濾波器連接到第一輸出端子和第二輸出端子中的另一者。功率組合器的使用可能需要附加相位校正電路以在半晶格濾波器的兩[0017]根據(jù)實施例,匹配電路可以連接在第一端口和第二端口中的至少一者與第一信號路徑和第二信號路徑之間。匹配電路可以包括串聯(lián)連接的電感器或串聯(lián)連接的電感器以及諸如低通型濾波器等并聯(lián)連接的電容器。匹配電路可以實現(xiàn)平坦的通帶性能。當然,也可以使用示例性提及和本領域技術人員熟悉的其他匹配電路。[0018]此外,RF濾波器的第一端口和第二端口應當與耦合到其的外部電路相匹配。半晶格濾波器結構允許阻抗匹配電路的尺寸相對自由,從而第一端口和第二端口的阻抗匹配可以實現(xiàn)基本不同的阻抗。在一個實施例中,可以形成匹配電路使得第一端口和第二端口的阻抗基本不同。所提出的半晶格方法允許從濾波器的輸入到輸出的阻抗變換。[0019]半晶格濾波器結構允許相對于通帶相對獨立地修改阻帶和通帶的裙邊,使得阻帶衰減和濾波器裙邊的形狀基本不影響通帶衰減。這是通過耦合到第一端口和/或第二端口的其他元件來實現(xiàn)的,這些元素提供有限傳輸零點(FTZ)函數(shù)。FTZ的放置相對獨立,因此設計者可以選擇將它們全部放置在濾波器的輸入處,將它們全部放置在濾波器的輸出處或在8濾波器的輸入和輸出兩者處。根據(jù)實施例,至少一個或多個微聲諧振器或一個或多個并聯(lián)諧振電路串聯(lián)連接在第一路徑和第二路徑與第一端口和第二端口之一之間以執(zhí)行有限傳輸零點函數(shù)。根據(jù)實施例,至少一個或多個微聲諧振器或一個或多個串聯(lián)諧振電路并聯(lián)連接到耦合在第一信號路徑和第二信號路徑與第一端口和第二端口之一之間的節(jié)點以執(zhí)行有限傳輸零點函數(shù)。必須理解,各種FTZ的放置可能需要諸如電感器、電容器等附加元件才能在FTZ之間正確匹配。這對于本領域技術人員是眾所周知的。[0020]還可以在第一信號路徑和第二信號路徑中級聯(lián)諧振器和移相器以增加濾波度。根據(jù)實施例,至少一個另外的諧振器級聯(lián)在第一信號路徑和第二信號路徑的每個中。為了擴展級聯(lián)的概念,至少一個其他附加諧振器與附加移相器一起級聯(lián)在第一信號路徑和第二信號路徑中的每個中,該附加移相器被配置為在第二信號路徑中在RF濾波器的通帶內執(zhí)行180°的相移至少一次。允許級聯(lián)半晶格濾波器中涉及的所有諧振器具有不同屬性,諸如諧[0021]根據(jù)實施例,例如,一個或多個或所有微聲諧振器由第一諧振器和第二諧振器的反串聯(lián)級聯(lián)或第一諧振器和第二諧振器的反并聯(lián)級聯(lián)組成以改善濾波器的線性度。反串聯(lián)和反并聯(lián)級聯(lián)的第一諧振器和第二諧振器相對于所施加的電場呈現(xiàn)與組成它們的壓電材料相反的壓電極性。在反串聯(lián)級聯(lián)中,上述第一諧振器和第二諧振器串聯(lián)連接,使得上述諧振器的壓電材料的極性與傳播通過上述第一諧振器和第二諧振器的信號具有相反取向,例如,在某個時間戳TO處的電壓、電場。在反并聯(lián)級聯(lián)中,上述第一諧振器和第二諧振器并聯(lián)連接,使得所述諧振器的壓電材料的極性與傳播通過所述第一諧振器和第二諧振器的信號[0022]在RF濾波器電路中,可以將元件劃分為不同芯片。第一芯片可以包括諧振頻率在RF濾波器的通帶之內或附近的微聲諧振器。第二芯片可以包括諧振頻率基本高于通帶的上邊緣的微聲諧振器,并且第三芯片可以包括諧振頻率基本低于通帶的下邊緣的微聲諧振器。諧振頻率接近于RF濾波器的通帶或通帶的上邊緣和下邊緣的微聲諧振器可以優(yōu)選地位于第一芯片上。另外,附加芯片或濾波器疊層可以包括被實現(xiàn)為串聯(lián)諧振電路和/或并聯(lián)諧振電路的FTZ,并且可選地包括以諸如疊層、玻璃上無源器件、低溫共燒陶瓷(LTCC)、任何集成無源器件(IPD)技術等任何基于襯底的技術實現(xiàn)的附加電感器和/或電容器。如果移相器實現(xiàn)所需要的電容器可以被實現(xiàn)為SAW襯底或BAW襯底上的片上電容器,則它們可以被包括在第一芯片中。[0023]作為說明性示例,RF濾波器可以被配置為呈現(xiàn)形成n79頻帶的在4.4GHz至5.0GHz之間的范圍內的通帶部分。濾波器的帶外部分在低于4.4GHz和高于5.0GHz的頻率范圍內。濾波器的微聲諧振器可以僅是表面聲波諧振器或僅是體聲波諧振器,或者可以包括表面聲波諧振器以及體聲波諧振器,這些諧振器以各種技術形式實現(xiàn)并且以不同的名稱而聞名,包括鉭酸鋰、鈮酸鋰、氮化鋁或氮化鋁鈧、或任何其他壓電材料,以實現(xiàn)支持表面聲波類型或體聲波類型的微聲諧振器?;贛EMS的諧振器也是可能的。根據(jù)上述實施例的使用這種壓電材料和半晶格濾波器結構的諧振器能夠覆蓋n79頻帶所需要的相對較寬的通帶,并且呈現(xiàn)出陡峭的濾波器裙邊以及帶外部分的足夠衰減以抑制位于緊鄰n79頻帶的頻帶中的其9B42/B43(被包括在n77頻帶內)與n79之間的共存。所提出的半晶格方法是一種出色的解決方案,其可以通過標準的微聲諧振器來滿足客戶的要求。[0024]應當理解,前面的一般描述和下面的詳細描述都僅僅是示例性的,并且旨在提供概述或框架以理解權利要求的性質和特征。附圖被包括以提供進一步的理解,并且被結合在本說明書中并且構成其一部分。附圖示出了一個或多個實施例,并且與說明書一起用于解釋各種實施例的原理和操作。在附圖的不同圖中的相同元素由相同的附圖標記表示。附圖說明[0025]在圖中:[0026]圖1示出了根據(jù)本公開的原理的半晶格類型的RF濾波器的示意圖;[0027]圖2示出了使用匹配電路的半晶格類型的RF濾波器的示意圖;[0028]圖3示出了使用其他匹配電路的半晶格類型的RF濾波器的示意圖;[0029]圖4示出了包括移相器的原理實現(xiàn)的RF濾波器;[0030]圖5A至5I示出了圖4的移相器的幾個實施例的電路圖;[0031]圖6示出了包括移相器的又一實施例的原理圖的RF濾波器;[0032]圖7示出了包括移相器的又一實施例的RF濾波器;[0033]圖8示出了移相器的又一實施例的原理圖;[0034]圖9A和9B示出了移相器的又一實施例的原理圖和移相器的對應示意圖;[0035]圖10示出了使用有限傳輸零電路的RF濾波器的示意圖;[0036]圖11示出了具有級聯(lián)半晶格結構的RF濾波器的示意圖;[0037]圖12A和12B示出了用于n79頻帶的RF濾波器的示意圖和對應傳輸函數(shù);[0038]圖13示出了使用反串聯(lián)級聯(lián)的RF濾波器的示意圖;以及[0039]圖14示出了RF濾波器的示意圖,其示出了濾波器的元件的劃分。具體實施方式[0040]現(xiàn)在將在下文中參考示出本公開的實施例的附圖來更全面地描述本公開。然而,本公開可以以很多不同形式來實施,并且不應當被解釋為限于本文中闡述的實施例。相反,提供這些實施例是為了使本公開能夠將本公開的范圍完全傳達給本領域技術人員。附圖不一定按比例繪制,而是被配置為清楚地示出本公開。[0041]圖1示出了RF濾波器的原理實施例。RF濾波器具有半晶格濾波器結構,該半晶格濾波器結構包括耦合在端口101與另一端口102之間的第一信號路徑140和第二信號路徑150。信號路徑140包括一個微聲諧振器141。信號路徑150包括另一微聲諧振器151和移相器152的串聯(lián)連接。諧振器141、151可以是表面聲波諧振器或體聲波諧振器,其中諧振器141、151可以是相同類型或不同類型的諧振器。移相器152提供大約180°或180°的相移。在所示的RF濾波器的通帶期間,移相器152可以具有180°的相移至少一次。因此,移相器152可以呈現(xiàn)一個或多個頻率,在該頻率處,其針對該頻率的相移為180°。在RF濾波器的通帶內的其他頻率處,相移可以接近180°,也可以與此相差很大,因為相位坡度取決于所選擇的移相器實現(xiàn)。180°的相移可以發(fā)生在通帶的中心頻率附近或在中心頻率附近。[0042]圖1的RF濾波器的通帶由諧振器141、151的諧振頻率確定。例如,微聲諧振器141的諧振頻率可以低于微聲諧振器151.RF濾波器的通帶的下通帶拐角大約在諧振器141的諧振不取決于與諧振器的諧振頻率與反諧振頻率之間的距離有關的諧振器的壓電材料的耦合,中示出了移相器152,但是也可以將移相器152插入與諧振器141串聯(lián)連接的信號路徑140[0044]圖2示出了RF濾波器的另一實施例。相移器232連接到當與諧振器121相比具有較感器或線圈212連接在端口102與耦合第一信號路徑110和第二信號路徑120的另一節(jié)點122[0045]如果微聲諧振器提供高于諧振頻率的雜散模式和/或其他損耗,則形成下通帶拐此使其成為用于諧振器121的有吸引力的解決方案,因為該諧振器負責濾波器的上通帶拐[0046]圖3示出了包括用于匹配濾波器通帶性能的其他可能性的RF濾波器的另一實施11使用其他匹配電路(高通)。[0047]圖4示出了RF濾波器的實施例,其示出了代表移相器的廣義的兩端口器件411。器連接到地電位。另一端子連接到信號路徑110中,其中在所述端子之間生成有大約180°的相移。該相移使得它在濾波器的通帶內在180°處發(fā)生至少一次。[0048]圖5A至5I示出了兩端口移相器器件411的各種實施例?,F(xiàn)在轉向圖5A,示出了低通Pi電路,其包括電感器511,該電感器511的電感器端子通過對應電容器512、513連接到用于地電位的端子501?,F(xiàn)在轉到圖5B,示出了低通Tee電路。低通Tee電路包括兩個串聯(lián)連接的電感器521、522,其中耦合電感器521、522的節(jié)點524通過并聯(lián)連接的電容器523連接到接地端子501?,F(xiàn)在轉到圖5C,示出了高通Pi電路。高通Pi電路包括串聯(lián)連接的電容器531,該電容器531的電容器端子通過并聯(lián)連接的電感器532、533連接到接地端子501?,F(xiàn)在轉到圖5D,示出了高通Tee電路。高通Tee電路包括串聯(lián)連接的電容器541、542,其中耦合電容器541、542的節(jié)點544通過并聯(lián)連接的電感器543連接到接地端子501。現(xiàn)在轉到圖5E,示出了兩個級聯(lián)的低通Pi電路的第二級級聯(lián)。級聯(lián)的低通Pi電路包括級聯(lián)配置的圖5A的兩個低通Pi電路。圖5E中示出的電路包括兩個電感器551、552的串聯(lián)連接,其中電感器551、552的端子通過并聯(lián)連接的電容器553、554、555連接到接地端子501。級聯(lián)的低通Pi元件的內部兩個電容器被壓縮到一個電容器,諸如電容器554。圖5F示出了4元件高通作為具有多于三個元件的移相器的示例,但是仍然基于如圖5A至5D所示的四個基本移相器單元之一。圖5F的移相器基于圖5C的高通Pi電路,還包括串聯(lián)電容器561。圖5G和5H的電路示出了形成全通的基本單位單元,其提供了幾乎平坦的通帶,但是僅對形成全通的相位特性進行整形。圖5G和5H的電路基于高通Pi電路和低通Pi電路,分別還包括并聯(lián)連接的電容器571和電感器581。圖5I示出了基于高通Tee電路的橋式T形式的均衡器電路的示例,其中電感器592與串聯(lián)電容器并聯(lián)連接,并且提供了并聯(lián)連接的電容器591。[0049]圖5A至5I所示的上述電路中的任何一個都可以用于實現(xiàn)圖4的兩端口移相器器件411。圖5A至5I的所述移相器電路中的兩個或更多個可以級聯(lián)以形成二階或更高階移相器,具體取決于RF濾波器的期望性能。更高階移相器可能以具有移相器的更好的寬帶性能,從而改善了RF濾波器的S21參數(shù)。圖5A至5D的電路的級聯(lián)等效于提供多于三個的元件。作為示例,圖5F的電路是通過添加一個附加串聯(lián)電容561來對圖5C的電路進行的擴展。[0050]圖6示出了包括被實現(xiàn)為具有端口612、613、614、615的四端口電路的移相器器件611的RF濾波器。端口615可以通過諸如電阻器等終端器件616連接到接地端子501??梢允÷噪娮杵?16,使得端口615直接連接到接地端子501。元件616也可以是復阻抗。替代地,可以使用包括端口612……、614并且省略端口615的三端口器件。電路611在端口612和613之[0051]可以使用若干示例來實現(xiàn)電路611。例如,電路611可以實現(xiàn)為將平衡信號(兩個信器來實現(xiàn)balun電路。如果RF濾波器周圍的電路系統(tǒng)已經(jīng)涉及正交混合電路,則可以使用3dB混合電路,從而移相器611可以使用電路板上可用的其他電路中已經(jīng)存在的這種電路。功率放大器電路可能就是這種情況。其他可能性可以使用從低通到高通的轉變,該轉變包細地描述采用一個或多個上述概念的電路611的可能實現(xiàn)。[0052]圖7示出了使用3dB(0°/90°)混合電路711的RF濾波器。電路711在其端子1-4之間濾波器的通帶內執(zhí)行90°相移至少一次。作為替代實施例(未示出),電路711可以被實現(xiàn)為[0053]圖8示出了圖6的電路611的另一實現(xiàn)。圖8中的電路包括端口820,具有不同鏈矩陣[■(A&B@C&D)]的兩個鏈矩陣電路811、812連接到該端口820,兩個鏈矩陣電路811、812耦合到單獨的端口821、822。在端口821和822之間提供有大約180°的相移。電路811可以被實現(xiàn)為低通濾波器,電路812可以被實現(xiàn)為高通濾波器,從而可以在端口821和822之間實現(xiàn)180°的相移。[0054]圖9A和9B所示的電路是進一步詳細說明圖8所示概念的其他示例。圖9A包括由耦合到端口920的對應[■(A&B@C&D)]矩陣器件表示的功率分配器931、932。功率分配器931、932(諸如Wilkinson功率分配器)等可以被實現(xiàn)為3dB功率分配器件。在分離信號路徑之一中提供有低通濾波器911,并且在另一分離信號路徑中提供有高通濾波器912。連接到低通[0055]圖9B示出了圖9A的通用移相器概念的示意性電路實現(xiàn)。功率分配器931、932由低通Tee電路實現(xiàn),該低通Tee電路包括兩個串聯(lián)連接的電感器和一個并聯(lián)連接的電容器,電容器耦合到兩個電感器之間的節(jié)點。低通電路911包括若干串聯(lián)連接的電感器,其中電感器之間的節(jié)點通過并聯(lián)連接的電容器耦合到地電位。高通濾波器912包括至少三個串聯(lián)連接的電容器,其中電容器之間的節(jié)點通過并聯(lián)連接的電感器連接到地電位。電阻941用于匹配Wilkinson功率分配器電路系統(tǒng)所需要的信號線。[0056]圖6的移相器611的其他實現(xiàn)也是可能的,諸如生成180°的相移的全通濾波器。也可以使用Marchand-balun,尺寸可能很大。[0057]圖10示出了包括用于執(zhí)行有限傳輸零點函數(shù)的元件的幾種可能性的RF電路。通常,可以使用有限傳輸零(FTZ)電路元件來在通帶的裙邊和通帶之外的阻帶區(qū)域內對濾波器性能進行整形。FTZ元件可以用于在特定頻率位置插入傳輸極點和/或使裙邊更陡峭。FTZ元件可以添加在半晶格單元與輸入/輸出端口之間。當與傳統(tǒng)的濾波器結構(諸如梯型濾波波器設計者可以根據(jù)電路要求相對自由地選擇FTZ元件的數(shù)目和FTZ元件的類型。圖10中的電路在一個電路中示出了FTZ元件的幾種可能性。應當注意,基于性能要求,可以省略所示出的元件中的一個或多個。[0058]在圖10的RF濾波器的中央部分中,示出了半晶格單元1010。在半晶格單元1010的左側,F(xiàn)TZ諧振器1021串聯(lián)連接在端子101與半晶格單元1010之間。并聯(lián)連接的串聯(lián)諧振元件1022連接在微聲諧振器1021與地電位501之間。串聯(lián)連接的并聯(lián)諧振電路1023串聯(lián)連接在端口101與諧振器1021之間。串聯(lián)電感器1050表示匹配電感器。在半晶格單元1010的右側,提供有并聯(lián)連接的微聲諧振器1031,微聲諧振器1031連接在單元1010與地電位之間。串聯(lián)連接的并聯(lián)諧振電路1032連接在單元1010與端口102之間。并聯(lián)連接的串聯(lián)諧振電路1033連接在并聯(lián)諧振電路1032與地電位之間。電感器1051表示直接連接到端口102的匹配電路。如圖10所示,F(xiàn)TZ電路之一可以串聯(lián)連接,其中該諧振器的有限傳輸零點函數(shù)由該諧振器的反諧振頻率確定。FTZ電路的另一個可以并聯(lián)或并聯(lián)連接,其中該諧振器的有限傳輸零點函數(shù)由該諧振器的串聯(lián)諧振頻率確定。FTZ電路也可以像梯子一樣以串聯(lián)和并聯(lián)的組合進行連接。FTZ電路的數(shù)目在理論上不受限制,因此設計者可以放置與RF濾波器的規(guī)格所[0059]通常,RF濾波器的通帶操作主要由包括匹配電路的半晶格單元1010確定,帶外性能主要由FTZ元件和移相器拓撲的選擇確定,其中通帶和帶外函數(shù)都可以使用結合圖10所述的概念彼此相對獨立和自由地設計。這種能力與常規(guī)梯形濾波器不同。FTZ元件可以用諸如諧振器1021、1031等微聲諧振器來實現(xiàn)。如果FTZ的頻率太高或太低,則其可以用連接到單元1010的LC諧振電路來實現(xiàn)。當FTZ元件的諧振頻率的頻率擴展太寬以致于個體諧振器不再能夠在一個芯片上實現(xiàn)時,可以使用多個微聲芯片,或者某些FTZ諧振器可以用諸如低溫共燒陶瓷(LTCC)、層壓板、高溫共燒陶瓷(HTCC)、玻璃上無源器件(POG)或集成無源器件(IPD)等基于襯底的技術來實現(xiàn)。[0060]圖11示出了包括級聯(lián)的半晶格單位單元1110的RF濾波器。第二級的級聯(lián)的半晶格單位單元1110包括兩個級聯(lián)的第一級半晶格單位單元1120、1130。第一單位單元1120包括在第一信號路徑和第二信號路徑中的諧振器1121、1122、和180°移相器11130包括在第一信號路徑和第二信號路徑中的諧振器1131、1132以及屬于所述單位單元的180°移相器1132.如圖所示,來自兩個單位單元1120、1130的移相器1122、1132被組合到一個單個移相器1142。仔細的設計允許設計一個電路,該電路仍與四個諧振器1121、1131、1122和1132結合提供大約180°相移元件1142。也可以級聯(lián)附加單位單元(未示出)。所需要的移相器的數(shù)目基本是級聯(lián)單位單元的數(shù)目的一半。也就是說,在非級聯(lián)情況下,一個單位單元需要一個移相器。當兩個單位單元級聯(lián)時,仍然需要一個移相器。當三個單位單元級聯(lián)時,需要兩個移相器。當四個單位單元級聯(lián)時,需要兩個移相器,等等。個體諧振器1121、1131、1122和1132的特性可以不同。如果損耗和/或雜散模式對通帶的影響太大,則也可以將一個或多個諧振器替換為電容器(如前所述)。[0061]圖12A、12B示出了用于5G通信服務和對應傳輸函數(shù)的示例性n79濾波器的詳細電路圖。n79濾波器的基本單位單元包括半晶格類型的諧振器1211、1212。移相器1213串聯(lián)連接到諧振器1211。類似于圖5B,移相器1213被實現(xiàn)為二階低通Tee電路。類似于圖5D的二階高通Tee電路或類似于圖5F的電路也是有用的。端口1201通過匹配電感器1202和構成兩個FTZ的微聲諧振器1203、1204的串聯(lián)連接而連接到單位單元1210.另一端口1202通過匹配電感器1205、并聯(lián)連接的FTZ微聲諧振器1206和串聯(lián)連接的FTZ諧振器1207而連接到單位單元通帶的頂部形狀相對平坦。通帶跨接在下通帶拐角1221與上通帶拐角1222之間。在通帶的右側(超出通帶的上裙邊和上通帶拐角1222),提供了足夠的衰減以抑制位于該頻率范圍內[0062]應當注意,連接到輸入/輸出端口1201、1202的匹配電路可以相當自由地配置,使得可以執(zhí)行從一個阻抗水平到基本不同的另一阻抗水平的阻抗轉換。例如,要在端口1201處提供的阻抗可以是50歐姆,并且要在端口1202處提供的阻抗可以是200歐姆。在這種情況下,必須重新配置匹配電感器1205,以實現(xiàn)200歐姆的阻抗(圖12A中未示出),這可以由熟練的電路設計者輕松實現(xiàn)。由于濾波器通帶是由半晶格單元1210實現(xiàn)的,因此電路設計者相對自由地將輸入/輸出端口的阻抗的尺寸確定為期望水平。具體地,可以將一個端口處的阻抗轉換為另一端口處的另一基本不同的阻抗,其中所得到的濾波器的S21參數(shù)保持在幾乎相同水平(幾乎不變)。[0063]圖13示出了RF濾波器電路的示意圖,其中例如,諧振器以反串聯(lián)級聯(lián)的方式級聯(lián)以提高線性度。在半晶格單元1310中,諧振器1311a、1311b串聯(lián)連接,其中被包括在上述諧振器中的壓電材料的極性具有反串行取向,其用對應箭頭示出。與諧振器1311a相比,諧振器1311a的箭頭從左至右示出,諧振器1311b的箭頭從右至左示出,即,在相反方向上。實際上,壓電材料的相反極性取向可以在上述諧振器的制造過程中容易地選擇。當信號通過電路從諧振器1311a傳播到諧振器1311b時,該信號經(jīng)歷壓電材料的相反極性,使得諧振器1311a中的壓電材料收縮與諧振器1311b的壓電材料膨脹同時發(fā)生。反之亦然。諧振器的反串聯(lián)級聯(lián)的相同原理已經(jīng)應用于FTZ元件1303和1304。[0064]作為另一可能性(圖13中未示出),諧振器可以反并聯(lián)級聯(lián)方式組合,其中在該諧振器并聯(lián)連接中,一個諧振器的壓電材料的取向與另一諧振器的壓電材料的取向相反。盡管圖13的電路示出了諧振器的一階反串聯(lián)級聯(lián),但是諧振器的反串聯(lián)和反并聯(lián)級聯(lián)的二階和高階也是可能的。可以應用反串聯(lián)或反并聯(lián)諧振器級聯(lián)方案以改善濾波器的線性度。改善的線性度提高了濾波器性能,并且減少了濾波器信號中的失真。諧振器級聯(lián)也增加了諧振器的有效面積,因此濾波器可以處理更多功率,從而提高了濾波器的功率耐久性。[0065]圖14示出了在制造技術方面濾波器內器件的劃分。通常,基于襯底的技術和微聲諧振器技術是可用的

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