本申請涉及一種帶通濾波器。

背景技術(shù)：

以手機(jī)為代表的移動終端需要在同一時間工作在多個無線頻段，包括移動通訊網(wǎng)絡(luò)例如2g、3g、4g等的多個工作頻段、無線局域網(wǎng)（wlan）的多個工作頻段、藍(lán)牙（bluetooth）和/或紫蜂（zigbee）等無線通訊協(xié)議的多個工作頻段、用于接收衛(wèi)星定位信號例如gps等的多個工作頻段等。這就要求在移動終端內(nèi)部設(shè)置射頻濾波器，允許所需頻率的信號通過，阻止不需要的頻率。濾波器通常是頻段專屬的，為了支持更多的工作頻段就需要在移動終端中增加更多的濾波器或雙工器?，F(xiàn)在一部手機(jī)中往往具有至少30～40個射頻濾波器，這些濾波器通常都是帶通濾波器，并主要采用陶瓷諧振器、表面聲波（saw，surfaceacousticwave）諧振器、體聲波（baw，bulkacousticwave）諧振器實現(xiàn)。為適應(yīng)技術(shù)發(fā)展，技術(shù)人員希望設(shè)計出通帶較寬的帶通濾波器。

申請公布號為cn102763329a、申請公布日為2012年10月31日的中國發(fā)明專利申請《濾波器、雙工器、通信模塊、通信裝置》公開了一種梯形結(jié)構(gòu)的表面聲波帶通濾波器，如圖1所示。其中，諧振器s11和s12串聯(lián)在濾波器的輸入端與輸出端之間，構(gòu)成一個串聯(lián)臂。諧振器p11、p12和p13均是一端連接串聯(lián)臂，另一端接地，構(gòu)成三個并聯(lián)臂。電感l(wèi)11與諧振器p11構(gòu)成的并聯(lián)臂一相并聯(lián)。電感l(wèi)12與串聯(lián)臂上的諧振器s12相并聯(lián)。通過增加電感l(wèi)11與l12可以降低通帶內(nèi)的損耗，并且擴(kuò)大通帶的帶寬。但是該方案對應(yīng)的頻率響應(yīng)曲線在通帶內(nèi)存在凹陷，而不是平坦的，如圖2中的曲線a所示。

申請公布號為cn105490660a、申請公布日為2016年4月13日的中國發(fā)明專利申請《減小大寬帶低損耗梯形聲表濾波器帶內(nèi)波動的方法》公開了一種梯形結(jié)構(gòu)的表面聲波濾波器。其中，在并聯(lián)諧振器表面涂敷聚酰亞胺樹脂，并進(jìn)行高溫亞胺化處理。由此可以抑制由瑞利波（rayleighwave）造成的帶內(nèi)寄生響應(yīng)，減小通帶內(nèi)的波動。但是該方案增加了工藝的復(fù)雜度和制造成本。與此類似的方案還包括：將梯形濾波器中的諧振器材料由傳統(tǒng)的氮化鋁（aln）更換為機(jī)電耦合系數(shù)更高的材料，或者在氮化鋁中摻入可提高機(jī)電耦合系數(shù)的元素。這些方案也增加了工藝的復(fù)雜度和制造成本。

請參閱圖3，這是一種現(xiàn)有的梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的帶通濾波器，包括一條串聯(lián)臂和四條并聯(lián)臂。三個串聯(lián)諧振器s1、s2和s3串聯(lián)在濾波器的輸入端與輸出端之間，構(gòu)成一個串聯(lián)臂。每個串聯(lián)諧振器的兩端作為一個節(jié)點，串聯(lián)臂上有三個串聯(lián)諧振器因此具有四個節(jié)點a至d。并聯(lián)諧振器一p1與電感一l1串聯(lián)，構(gòu)成并聯(lián)臂一。并聯(lián)臂一的一端連接節(jié)點a即濾波器的輸入端，另一端接地。并聯(lián)諧振器二p2與電感二l2串聯(lián)，構(gòu)成并聯(lián)臂二。并聯(lián)臂二的一端連接節(jié)點b，另一端接地。并聯(lián)諧振器三p3與電感三l3串聯(lián)，構(gòu)成并聯(lián)臂三。并聯(lián)臂三的一端連接節(jié)點c，另一端接地。并聯(lián)諧振器四p4與電感四l4串聯(lián)，構(gòu)成并聯(lián)臂四。并聯(lián)臂四的一端連接節(jié)點d即濾波器的輸出端，另一端接地。諧振器在阻抗達(dá)到最小值時的頻率稱為串聯(lián)諧振頻率，在阻抗達(dá)到最大值時的頻率稱為并聯(lián)諧振頻率，通常一個諧振器的串聯(lián)諧振頻率小于并聯(lián)諧振頻率。所有串聯(lián)諧振器s1、s2和s3的串聯(lián)諧振頻率相同，并聯(lián)諧振頻率也相同。所有并聯(lián)諧振器p1至p4的串聯(lián)諧振頻率相同，并聯(lián)諧振頻率也相同。并聯(lián)諧振器的并聯(lián)諧振頻率等于或接近于串聯(lián)諧振器的串聯(lián)諧振頻率。當(dāng)輸入信號在串聯(lián)諧振器的串聯(lián)諧振頻率附近時，串聯(lián)諧振器處于最小的阻抗值附近，輸入信號能以最小的衰減通過串聯(lián)諧振器。由于并聯(lián)諧振器的并聯(lián)諧振頻率大致等同于串聯(lián)諧振器的串聯(lián)諧振頻率，同時并聯(lián)諧振器處于最大的阻抗值附近，提供最佳的對地隔離效果。因此串聯(lián)諧振器的串聯(lián)諧振頻率或者并聯(lián)諧振器的并聯(lián)諧振頻率附近作為通帶的中心頻率，并聯(lián)諧振器的串聯(lián)諧振頻率作為通帶的下限截止頻率（lowercutofffrequency），串聯(lián)諧振器的并聯(lián)諧振頻率作為通帶的上限截止頻率（uppercutofffrequency）。

圖3所示的帶通濾波器中，通過調(diào)節(jié)諧振器的面積等物理量，可以調(diào)節(jié)各諧振器的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率。當(dāng)并聯(lián)諧振器的串聯(lián)諧振頻率越小，同時串聯(lián)諧振器的并聯(lián)諧振頻率越大時，整個帶通濾波器的通帶就越寬。隨著通帶寬度增長，頻率衰減曲線在通帶內(nèi)出現(xiàn)凹陷，如圖4所示。這反映出通帶內(nèi)的紋波（ripple）較大，插入損耗較高。因此如何在擴(kuò)展帶通濾波器的通帶寬度的同時，抑制通帶內(nèi)的紋波和損耗就成為業(yè)界的研發(fā)方向。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請所要解決的技術(shù)問題是提供一種帶通濾波器，具有通帶較寬并且通帶內(nèi)的紋波較少的特點。

為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┑膸V波器如圖5所示，在濾波器的輸入端到輸出端之間包括至少一個帶通濾波單元和至少一個高通濾波單元，各濾波單元之間不分先后順序地級聯(lián)。所述高通濾波單元的截止頻率（cutofffrequency）小于帶通濾波單元的下限截止頻率。當(dāng)濾波器包括多個高通濾波單元時，任意高通濾波單元的截止頻率均小于帶通濾波單元的下限截止頻率。本申請首先利用帶通濾波單元的帶外抑制特性實現(xiàn)帶通濾波，通過調(diào)節(jié)帶通濾波單元中的諧振器參數(shù)可以將帶通濾波單元的通帶寬度變大，由此產(chǎn)生了通帶較寬的優(yōu)點，同時也帶來了通帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線出現(xiàn)凹陷的缺點。本申請再利用高通濾波單元使通帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線變得平坦，從而實現(xiàn)了寬通帶、通帶內(nèi)紋波少且插入損耗低的雙重效果。并且，高通濾波單元的截止頻率越遠(yuǎn)離帶通濾波單元的下限截止頻率，通帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線越平坦。

進(jìn)一步地，當(dāng)濾波器包括多個帶通濾波單元時，所有帶通濾波單元具有相同的通帶。此處相同的通帶應(yīng)理解為具有大致相同的通帶下限截止頻率、具有大致相同的通帶上限截止頻率、具有大致相同的通帶寬度。這是為實現(xiàn)本申請的技術(shù)效果所必須具備的條件。

進(jìn)一步地，每個濾波單元均包括一個串聯(lián)段和至少一條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有至少一個串聯(lián)諧振器，任意串聯(lián)諧振器的兩端均稱為一個節(jié)點。每條并聯(lián)臂的一端均連接串聯(lián)段上的一個節(jié)點，每條并聯(lián)臂的另一端均接地。帶通濾波單元的每條并聯(lián)臂上包括至少一個并聯(lián)諧振器。高通濾波單元的每條并聯(lián)臂上包括至少一個電感。所有濾波單元的串聯(lián)段相互連接，構(gòu)成唯一一條串聯(lián)臂連接在濾波器的輸入端與輸出端之間。這樣便由唯一一條串聯(lián)臂與各條并聯(lián)臂構(gòu)成了梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的帶通濾波器。

優(yōu)選地，帶通濾波單元采用π型結(jié)構(gòu)。π型結(jié)構(gòu)的帶通濾波單元是指：串聯(lián)段上具有一個串聯(lián)諧振器，其兩端分別通過一條并聯(lián)臂接地。每條并聯(lián)臂上具有一個并聯(lián)諧振器。這為帶通濾波單元提供了一種最簡單的實現(xiàn)電路。

優(yōu)選地，帶通濾波單元采用t型結(jié)構(gòu)。t型結(jié)構(gòu)的帶通濾波單元是指：串聯(lián)段上具有兩個串聯(lián)的串聯(lián)諧振器，這兩個串聯(lián)諧振器的中間連接處通過一條并聯(lián)臂接地。該條并聯(lián)臂上具有一個并聯(lián)諧振器。這為帶通濾波單元提供了另一種最簡單的實現(xiàn)電路。

優(yōu)選地，帶通濾波單元采用l型結(jié)構(gòu)。l型結(jié)構(gòu)的帶通濾波單元是指：串聯(lián)段上具有一個串聯(lián)諧振器，其僅一端通過一條并聯(lián)臂接地，該條并聯(lián)臂上具有一個并聯(lián)諧振器。這為帶通濾波單元提供了又一種最簡單的實現(xiàn)電路。

優(yōu)選地，帶通濾波單元是π型結(jié)構(gòu)、t型結(jié)構(gòu)和/或l型結(jié)構(gòu)的任意疊加。這為帶通濾波單元提供了其他可行的實現(xiàn)電路。

優(yōu)選地，高通濾波單元采用π型結(jié)構(gòu)。π型結(jié)構(gòu)的高通濾波單元是指：串聯(lián)段上具有一個串聯(lián)諧振器，其兩端分別通過一條并聯(lián)臂接地。每條并聯(lián)臂上具有一個電感。這為高通濾波單元提供了一種最簡單的實現(xiàn)電路。

優(yōu)選地，高通濾波單元采用t型結(jié)構(gòu)。t型結(jié)構(gòu)的高通濾波單元是指：串聯(lián)段上具有兩個串聯(lián)的串聯(lián)諧振器，這兩個串聯(lián)諧振器的中間連接處通過一條并聯(lián)臂接地。該條并聯(lián)臂上具有一個電感。這為高通濾波單元提供了另一種最簡單的實現(xiàn)電路。

優(yōu)選地，高通濾波單元采用l型結(jié)構(gòu)。串聯(lián)段上具有一個串聯(lián)諧振器，其僅一端通過一條并聯(lián)臂接地，該條并聯(lián)臂上具有一個電感。這為高通濾波單元提供了又一種最簡單的實現(xiàn)電路。

優(yōu)選地，高通濾波單元是π型結(jié)構(gòu)、t型結(jié)構(gòu)和/或l型結(jié)構(gòu)的任意疊加。這為高通濾波單元提供了其他可行的實現(xiàn)電路。

優(yōu)選地，帶通濾波單元的每條并聯(lián)臂上包括至少一個并聯(lián)諧振器和至少一個電感的串聯(lián)，并且諧振器端連接串聯(lián)臂上的節(jié)點，電感端接地。在帶通濾波單元的并聯(lián)臂上增加小感值的電感，可以小幅度地擴(kuò)展帶通濾波單元的通帶寬度，同時增強(qiáng)近阻帶（即臨近通帶的阻帶區(qū)域）的帶外抑制。

優(yōu)選地，不同并聯(lián)臂既包括獨立的電感，還包括共用的電感。這可以看作是對濾波單元的一種變形結(jié)構(gòu)，也就是將不同并聯(lián)臂原本獨立的電感改為部分共用電感。這種變形是將原本大感值的電感分拆為小感值的電感并且盡可能地共用，有利用減小電感所占用的面積，從而減小器件尺寸，同時降低成本。

優(yōu)選地，所述串聯(lián)諧振器、并聯(lián)諧振器均為聲波諧振器。所述聲波諧振器包括表面聲波諧振器、體聲波諧振器；所述體聲波諧振器又包括薄膜體聲波諧振器、固態(tài)裝配諧振器。這為本申請?zhí)峁┝硕喾N可供選擇的元件類型。

傳統(tǒng)的帶通濾波器為了實現(xiàn)寬通帶，往往使得通帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線出現(xiàn)明顯凹陷。本申請?zhí)峁┑膸V波器包括帶通濾波單元和高通濾波單元，分別實現(xiàn)不同功能。帶通濾波單元具有較強(qiáng)的帶外抑制效果，用來實現(xiàn)帶通濾波功能。高通濾波單元如果將截止頻率遠(yuǎn)離帶通濾波單元的下限截止頻率，就可以起到平坦通帶的效果。將兩種不同類型的濾波單元不分先后順序地級聯(lián)結(jié)合，不僅可以擴(kuò)大通帶寬度，還能減小通帶內(nèi)的紋波，使通帶內(nèi)的插入損耗降低，因此可以在寬通帶內(nèi)得到較為平坦的頻率響應(yīng)曲線。此外，本申請?zhí)峁┑膸V波器不改變諧振器材料，因此不會增加工藝的復(fù)雜度和制造成本。

附圖說明

圖1是一種現(xiàn)有的梯形結(jié)構(gòu)的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示濾波器的通過特性（頻率響應(yīng)曲線）示意圖。

圖3是一種現(xiàn)有的梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的帶通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3所示帶通濾波器的頻率響應(yīng)曲線示意圖。

圖5是本申請?zhí)峁┑膸V波器的實施例一的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6a、圖6b是實施例一的兩種實現(xiàn)電路示意圖。

圖7是圖6a、圖6b所示的實現(xiàn)電路的頻率響應(yīng)曲線示意圖。

圖8是本申請?zhí)峁┑膸V波器的實施例二的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9a、圖9b是實施例二的兩種實現(xiàn)電路示意圖。

圖10是圖9a、圖9b所示的實現(xiàn)電路的頻率響應(yīng)曲線示意圖。

圖11是實施例二的另一種實現(xiàn)電路示意圖。

圖12是圖11所示的實現(xiàn)電路的頻率響應(yīng)曲線示意圖。

圖13是是本申請?zhí)峁┑膸V波器的實施例三的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14a、圖14b是實施例三的兩種實現(xiàn)電路示意圖。

圖15是圖14a、圖14b所示的實現(xiàn)電路的頻率響應(yīng)曲線示意圖。

圖16是是本申請?zhí)峁┑膸V波器的實施例四的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖17a、圖17b是實施例四的兩種實現(xiàn)電路示意圖。

圖18是圖17a、圖17b所示的實現(xiàn)電路的頻率響應(yīng)曲線示意圖。

圖19a至19f是帶通濾波單元的一些實現(xiàn)電路示意圖。

圖20a至圖20d是高通濾波單元的一些實現(xiàn)電路示意圖。

圖中附圖標(biāo)記說明：s為串聯(lián)諧振器；p為并聯(lián)諧振器；l為電感。

具體實施方式

請參閱圖5，這是本申請?zhí)峁┑膸V波器的實施例一。該實施例一在濾波器的輸入端到輸出端之間包括級聯(lián)的兩個濾波單元，分別是高通濾波單元、帶通濾波單元。高通濾波單元的截止頻率小于帶通濾波單元的下限截止頻率。其中，級聯(lián)的濾波單元之間的先后順序可以任意調(diào)整。

圖6a給出了該實施例一的一種實現(xiàn)電路，采用了梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括唯一一條串聯(lián)臂和四條并聯(lián)臂。

所述高通濾波單元包括一個串聯(lián)段和兩條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有串聯(lián)諧振器一s1，其兩端分別稱為節(jié)點a和節(jié)點b。并聯(lián)臂一包括電感一l1，一端連接節(jié)點a，另一端接地。并聯(lián)臂二包括電感二l2，一端連接節(jié)點b，另一端接地。

所述帶通濾波單元包括一個串聯(lián)段和兩條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有串聯(lián)諧振器二s2，其兩端分別稱為節(jié)點c和節(jié)點d。并聯(lián)臂三包括串聯(lián)的并聯(lián)諧振器三p3和電感三l3，諧振器端連接節(jié)點c，電感端接地。并聯(lián)臂四包括串聯(lián)的并聯(lián)諧振器四p4和電感四l4，諧振器端連接節(jié)點d，電感端接地?？蛇x地，并聯(lián)臂三、并聯(lián)臂四中均可以省略電感。如果在并聯(lián)臂三、并聯(lián)臂四中增加小感值的電感，有助于小幅度地擴(kuò)展帶通濾波單元的通帶寬度，并且增強(qiáng)對近阻帶的帶外抑制。

以上兩個濾波單元中，將串聯(lián)段相互連接即節(jié)點b和節(jié)點c直接相連，所有串聯(lián)段相互連接后便構(gòu)成唯一一條串聯(lián)臂，這條串聯(lián)臂連接在濾波器的輸入端與輸出端之間。唯一一條串聯(lián)臂與各條并聯(lián)臂構(gòu)成了梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

圖6a所示的實現(xiàn)電路也可變形為圖6b所示，變形主要在高通濾波單元中。此時，并聯(lián)臂一中包括含電感l(wèi)1a，并聯(lián)臂二中包含電感l(wèi)2a，并聯(lián)臂一和并聯(lián)臂二共用電感l(wèi)1b接地。顯然，電感l(wèi)1a與l1b的感值之和相當(dāng)于電感一l1的感值，電感l(wèi)2a與l1b的感值之和相當(dāng)于電感二l2的感值。這種變形結(jié)構(gòu)可以將原本感值較大的兩個電感l(wèi)1、l2改為由感值較小的三個電感l(wèi)1a、l2a、l1b實現(xiàn)，從而減小高通濾波單元的體積，也就減小了整個帶通濾波器的體積，還能降低成本?；谕瑯釉恚部蓪V波單元中的電感三l3和電感四l4變形為感值較小的三個電感，并使并聯(lián)臂三和并聯(lián)臂四共用一個電感。

請參閱圖7，這是圖6a或圖6b所示的實現(xiàn)電路的頻率響應(yīng)曲線。其中橫坐標(biāo)為頻率，縱坐標(biāo)為散射參數(shù)中的正向傳輸系數(shù)s21，縱坐標(biāo)可以理解為增益。由于圖7中的縱坐標(biāo)均為負(fù)值，也可以理解為衰減。比較圖7和圖4可知，如果將最大增益位置稱為0db，那么-3db對應(yīng)的下限截止頻率和上限截止頻率之間定義為通帶，圖7中的通帶寬度與圖4中的通帶寬度基本相同。然而圖4中的通帶內(nèi)頻率響應(yīng)曲線具有明顯凹陷，而圖7中的通帶內(nèi)頻率響應(yīng)曲線較為平坦。這充分表明了本申請?zhí)峁┑膸V波器中新增的高通濾波單元對消除通帶內(nèi)紋波、抑制通帶內(nèi)插入損耗所起的作用。

該實施例一中，通過調(diào)節(jié)各個諧振器的物理參數(shù)，可以擴(kuò)大帶通濾波單元的通帶寬度，這也是整個帶通濾波器的通帶寬度。通過選擇高通濾波單元中各電感的感值，可以使高通濾波單元的截止頻率小于并且優(yōu)選盡可能小于帶通濾波單元的下限截止頻率，這樣便利用高通濾波單元消除了寬通帶內(nèi)的紋波，抑制了通帶內(nèi)的損耗，從而取得了通帶內(nèi)較為平坦的頻率響應(yīng)曲線。

請參閱圖8，這是本申請?zhí)峁┑膸V波器的實施例二。該實施例二在濾波器的輸入端到輸出端之間包括級聯(lián)的三個濾波單元，分別是帶通濾波單元一、高通濾波單元、帶通濾波單元二。并且兩個帶通濾波單元具有相同通帶，這是指兩個帶通濾波單元的通帶的下限截止頻率大致相同、通帶的上限截止頻率也大致相同，因此通帶寬度也大致相同。高通濾波單元的截止頻率小于任意帶通濾波單元的下限截止頻率。其中，級聯(lián)的濾波單元之間的先后順序可以任意調(diào)整。

圖9a給出了該實施例二的一種實現(xiàn)電路，采用了梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括唯一一條串聯(lián)臂和六條并聯(lián)臂。

所述帶通濾波單元一包括一個串聯(lián)段和兩條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有串聯(lián)諧振器一s1，其兩端分別稱為節(jié)點a和節(jié)點b。并聯(lián)臂一包括串聯(lián)的并聯(lián)諧振器一p1和電感一l1，諧振器端連接節(jié)點a，電感端接地。并聯(lián)臂二包括串聯(lián)的并聯(lián)諧振器二p2和電感二l2，諧振器端連接節(jié)點b，電感端接地。可選地，并聯(lián)臂一、并聯(lián)臂二中均可以省略電感。如果在并聯(lián)臂一、并聯(lián)臂二中增加小感值的電感，有助于小幅度地擴(kuò)展帶通濾波單元的通帶寬度，并且增強(qiáng)對近阻帶的帶外抑制。

所述高通濾波單元包括一個串聯(lián)段和兩條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有串聯(lián)諧振器二s2，其兩端分別稱為節(jié)點c和節(jié)點d。并聯(lián)臂三包括電感三l3，一端連接節(jié)點c，另一端接地。并聯(lián)臂四包括電感四l4，一端連接節(jié)點d，另一端接地。

所述帶通濾波單元二包括一個串聯(lián)段和兩條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有串聯(lián)諧振器三s3，其兩端分別稱為節(jié)點e和節(jié)點f。并聯(lián)臂五包括串聯(lián)的并聯(lián)諧振器五p5和電感五l5，諧振器端連接節(jié)點e，電感端接地。并聯(lián)臂六包括串聯(lián)的并聯(lián)諧振器六p6和電感六l6，諧振器端連接節(jié)點f，電感端接地。可選地，并聯(lián)臂五、并聯(lián)臂六中均可以省略電感。如果在并聯(lián)臂五、并聯(lián)臂六中增加小感值的電感，有助于小幅度地擴(kuò)展帶通濾波單元的通帶寬度，并且增強(qiáng)對近阻帶的帶外抑制。

以上三個濾波單元中，將串聯(lián)段相互連接即節(jié)點b和節(jié)點c直接相連，節(jié)點d和節(jié)點e直接相連，所有串聯(lián)段相互連接后便構(gòu)成唯一一條串聯(lián)臂，這條串聯(lián)臂連接在濾波器的輸入端與輸出端之間。唯一一條串聯(lián)臂與各條并聯(lián)臂構(gòu)成了梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

圖9a所示的實現(xiàn)電路也可變形為圖9b所示，變形主要在高通濾波單元中。此時，并聯(lián)臂三中包括含電感l(wèi)3a，并聯(lián)臂四中包含電感l(wèi)4a，并聯(lián)臂三和并聯(lián)臂四共用電感l(wèi)3b接地。顯然，電感l(wèi)3a與l3b的感值之和相當(dāng)于電感三l3的感值，電感l(wèi)4a與l3b的感值之和相當(dāng)于電感四l4的感值。這種變形結(jié)構(gòu)可以將原本感值較大的兩個電感l(wèi)3、l4改為由感值較小的三個電感l(wèi)3a、l4a、l3b實現(xiàn)，從而減小高通濾波單元的體積，也就減小了整個帶通濾波器的體積，還能降低成本。基于同樣原理，也可將帶通濾波單元一中的電感一l1和電感二l2變形為感值較小的三個電感，并使并聯(lián)臂一和并聯(lián)臂二共用一個電感?；谕瑯釉恚部蓪V波單元二中的電感五l5和電感六l6變形為感值較小的三個電感，并使并聯(lián)臂五和并聯(lián)臂六共用一個電感。

請參閱圖10，這是圖9a或圖9b所示的實現(xiàn)電路的頻率響應(yīng)曲線。其中橫坐標(biāo)為頻率，縱坐標(biāo)為散射參數(shù)中的正向傳輸系數(shù)s21，縱坐標(biāo)可以理解為增益。由于圖10中的縱坐標(biāo)均為負(fù)值，也可以理解為衰減。比較圖10和圖4可知，如果將最大增益位置稱為0db，那么-3db對應(yīng)的下限截止頻率和上限截止頻率之間定義為通帶，圖10中的通帶寬度與圖4中的通帶寬度基本相同。然而圖4中的通帶內(nèi)頻率響應(yīng)曲線具有明顯凹陷，而圖10中的通帶內(nèi)頻率響應(yīng)曲線非常平坦。這充分表明了本申請?zhí)峁┑膸V波器中新增的高通濾波單元對消除通帶內(nèi)紋波、抑制通帶內(nèi)插入損耗所起的作用。比較圖10和圖7可知，由于實施例二具有兩個帶通濾波單元，因此比僅有一個帶通濾波單元的實施例一的帶外抑制效果更好。

圖11給出了該實施例二的另一種實現(xiàn)電路，與圖9a或圖9b所示的實現(xiàn)電路相比，區(qū)別主要在高通濾波單元中。此時，所述高通濾波單元包括一個串聯(lián)段和一條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有串聯(lián)的串聯(lián)諧振器二s2和串聯(lián)諧振器三s3。串聯(lián)段的兩端分別稱為節(jié)點b1和節(jié)點d1，而串聯(lián)諧振器二s2和串聯(lián)諧振器三s3的連接處稱為節(jié)點c。并聯(lián)臂三包括電感三l3，一端連接節(jié)點c，另一端接地。將三個濾波單元中的串聯(lián)段相互連接即節(jié)點b和節(jié)點b1直接相連，節(jié)點d1和節(jié)點d直接相連，所有串聯(lián)段相互連接后便構(gòu)成唯一一條串聯(lián)臂，這條串聯(lián)臂連接在濾波器的輸入端與輸出端之間。唯一一條串聯(lián)臂與各條并聯(lián)臂構(gòu)成了梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

請參閱圖12，這是圖11所示的實現(xiàn)電路的頻率響應(yīng)曲線。其中橫坐標(biāo)為頻率，縱坐標(biāo)為散射參數(shù)中的正向傳輸系數(shù)s21，縱坐標(biāo)可以理解為增益。由于圖12中的縱坐標(biāo)均為負(fù)值，也可以理解為衰減。比較圖12和圖4可知，如果將最大增益位置稱為0db，那么-3db對應(yīng)的下限截止頻率和上限截止頻率之間定義為通帶，圖12中的通帶寬度與圖4中的通帶寬度基本相同。然而圖4中的通帶內(nèi)頻率響應(yīng)曲線具有明顯凹陷，而圖12中的通帶內(nèi)頻率響應(yīng)曲線非常平坦。這充分表明了本申請?zhí)峁┑膸V波器中新增的高通濾波單元對消除通帶內(nèi)紋波、抑制通帶內(nèi)插入損耗所起的作用。比較圖12和圖7可知，由于實施例二具有兩個帶通濾波單元，因此比僅有一個帶通濾波單元的實施例一的帶外抑制效果更好。

該實施例二中，通過調(diào)節(jié)各個諧振器的物理參數(shù)，可以擴(kuò)大帶通濾波單元的通帶寬度，這也是整個帶通濾波器的通帶寬度。通過選擇高通濾波單元中各電感的感值，可以使高通濾波單元的截止頻率小于并且優(yōu)選盡可能小于兩個帶通濾波單元的下限截止頻率，這樣便利用高通濾波單元消除了寬通帶內(nèi)的紋波，抑制了通帶內(nèi)的損耗，從而取得了通帶內(nèi)較為平坦的頻率響應(yīng)曲線。

請參閱圖13，這是本申請?zhí)峁┑膸V波器的實施例三。該實施例三在濾波器的輸入端到輸出端之間包括級聯(lián)的三個濾波單元，分別是高通濾波單元一、帶通濾波單元、高通濾波單元二。任意高通濾波單元的截止頻率均小于帶通濾波單元的下限截止頻率，并且優(yōu)選地均為盡可能小于帶通濾波單元的下限截止頻率。其中，級聯(lián)的濾波單元之間的先后順序可以任意調(diào)整。

圖14a給出了該實施例三的一種實現(xiàn)電路，采用了梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括唯一一條串聯(lián)臂和五條并聯(lián)臂。

所述高通濾波單元一包括一個串聯(lián)段和兩條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有串聯(lián)諧振器一s1，其兩端分別稱為節(jié)點a和節(jié)點b。并聯(lián)臂一包括電感一l1，一端連接節(jié)點a，另一端接地。并聯(lián)臂二包括電感二l2，一端連接節(jié)點b，另一端接地。

所述帶通濾波單元包括一個串聯(lián)段和兩條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有串聯(lián)諧振器二s2，其兩端分別稱為節(jié)點c和節(jié)點d。并聯(lián)臂三包括串聯(lián)的并聯(lián)諧振器三p3和電感三l3，諧振器端連接節(jié)點c，電感端接地。并聯(lián)臂四包括串聯(lián)的并聯(lián)諧振器四p4和電感四l4，諧振器端連接節(jié)點d，電感端接地?？蛇x地，并聯(lián)臂三、并聯(lián)臂四中均可以省略電感。如果在并聯(lián)臂三、并聯(lián)臂四中增加小感值的電感，有助于小幅度地擴(kuò)展帶通濾波單元的通帶寬度，并且增強(qiáng)對近阻帶的帶外抑制。

所述高通濾波單元二包括一個串聯(lián)段和一條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有串聯(lián)諧振器三s3，其兩端分別稱為節(jié)點e和節(jié)點f。并聯(lián)臂五包括電感五l5，一端連接節(jié)點f，另一端接地。

以上三個濾波單元中，將串聯(lián)段相互連接即節(jié)點b和節(jié)點c直接相連，節(jié)點d和節(jié)點e直接相連，所有串聯(lián)段相互連接后便構(gòu)成唯一一條串聯(lián)臂，這條串聯(lián)臂連接在濾波器的輸入端與輸出端之間。唯一一條串聯(lián)臂與各條并聯(lián)臂構(gòu)成了梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

圖14a所示的實現(xiàn)電路也可變形為圖14b所示，變形主要在高通濾波單元一中。此時，并聯(lián)臂一中包括含電感l(wèi)1a，并聯(lián)臂二中包含電感l(wèi)2a，并聯(lián)臂一和并聯(lián)臂二共用電感l(wèi)1b接地。顯然，電感l(wèi)1a與l1b的感值之和相當(dāng)于電感一l1的感值，電感l(wèi)2a與l1b的感值之和相當(dāng)于電感二l2的感值。這種變形結(jié)構(gòu)可以將原本感值較大的兩個電感l(wèi)1、l2改為由感值較小的三個電感l(wèi)1a、l2a、l1b實現(xiàn)，從而減小高通濾波單元的體積，也就減小了整個帶通濾波器的體積，還能降低成本。基于同樣原理，也可將帶通濾波單元中的電感三l3和電感四l4變形為感值較小的三個電感，并使并聯(lián)臂三和并聯(lián)臂四共用一個電感。

請參閱圖15，這是圖14a或圖14b所示的實現(xiàn)電路的頻率響應(yīng)曲線。其中橫坐標(biāo)為頻率，縱坐標(biāo)為散射參數(shù)中的正向傳輸系數(shù)s21，縱坐標(biāo)可以理解為增益。由于圖15中的縱坐標(biāo)均為負(fù)值，也可以理解為衰減。比較圖15和圖4可知，如果將最大增益位置稱為0db，那么-3db對應(yīng)的下限截止頻率和上限截止頻率之間定義為通帶，圖15中的通帶寬度與圖4中的通帶寬度基本相同。然而圖4中的通帶內(nèi)頻率響應(yīng)曲線具有明顯凹陷，而圖15中的通帶內(nèi)頻率響應(yīng)曲線非常平坦。這充分表明了本申請?zhí)峁┑膸V波器中新增的高通濾波單元對消除通帶內(nèi)紋波、抑制通帶內(nèi)插入損耗所起的作用。比較圖15和圖10或圖12可知，由于實施例三僅有一個帶通濾波單元，因此比具有兩個帶通濾波單元的實施例二的帶外抑制效果要差一些。

該實施例三中，通過調(diào)節(jié)各個諧振器的物理參數(shù)，可以擴(kuò)大帶通濾波單元的通帶寬度，這也是整個帶通濾波器的通帶寬度。通過選擇高通濾波單元中各電感的感值，可以使高通濾波單元的截止頻率小于并且優(yōu)選盡可能小于帶通濾波單元的下限截止頻率，這樣便利用高通濾波單元消除了寬通帶內(nèi)的紋波，抑制了通帶內(nèi)的損耗，從而取得了通帶內(nèi)較為平坦的頻率響應(yīng)曲線。

請參閱圖16，這是本申請?zhí)峁┑膸V波器的實施例四。該實施例四在濾波器的輸入端到輸出端之間包括級聯(lián)的四個濾波單元，分別是高通濾波單元一、帶通濾波單元一、高通濾波單元二、帶通濾波單元二。并且兩個帶通濾波單元具有相同通帶，這是指兩個帶通濾波單元的通帶的下限截止頻率大致相同、通帶的上限截止頻率也大致相同，因此通帶寬度也大致相同。任意高通濾波單元的截止頻率均小于帶通濾波單元的下限截止頻率，并且優(yōu)選地均為盡可能小于帶通濾波單元的下限截止頻率。其中，級聯(lián)的濾波單元之間的先后順序可以任意調(diào)整。

圖17a給出了該實施例四的一種實現(xiàn)電路，采用了梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括唯一一條串聯(lián)臂和六條并聯(lián)臂。

所述高通濾波單元一包括一個串聯(lián)段和兩條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有串聯(lián)諧振器一s1，其兩端分別稱為節(jié)點a和節(jié)點b。并聯(lián)臂一包括電感一l1，一端連接節(jié)點a，另一端接地。并聯(lián)臂二包括電感二l2，一端連接節(jié)點b，另一端接地。

所述帶通濾波單元一包括一個串聯(lián)段和兩條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有串聯(lián)諧振器二s2，其兩端分別稱為節(jié)點c和節(jié)點d。并聯(lián)臂三包括串聯(lián)的并聯(lián)諧振器三p3和電感三l3，諧振器端連接節(jié)點c，電感端接地。并聯(lián)臂四包括串聯(lián)的并聯(lián)諧振器四p4和電感四l4，諧振器端連接節(jié)點d，電感端接地?？蛇x地，并聯(lián)臂三、并聯(lián)臂四中均可以省略電感。如果在并聯(lián)臂三、并聯(lián)臂四中增加小感值的電感，有助于小幅度地擴(kuò)展帶通濾波單元的通帶寬度，并且增強(qiáng)對近阻帶的帶外抑制。

所述高通濾波單元二包括一個串聯(lián)段和一條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有串聯(lián)諧振器三s3，其兩端分別稱為節(jié)點e和節(jié)點f。并聯(lián)臂五包括電感五l5，一端連接節(jié)點e，另一端接地。

所述帶通濾波單元二包括一個串聯(lián)段和一條并聯(lián)臂。串聯(lián)段上具有串聯(lián)諧振器四s4，其兩端分別稱為節(jié)點g和節(jié)點h。并聯(lián)臂六包括串聯(lián)的并聯(lián)諧振器六p6和電感六l6，諧振器端連接節(jié)點g，電感端接地。可選地，并聯(lián)臂六中均可以省略電感。如果在并聯(lián)臂六中增加小感值的電感，有助于小幅度地擴(kuò)展帶通濾波單元的通帶寬度，并且增強(qiáng)對近阻帶的帶外抑制。

以上四個濾波單元中，將串聯(lián)段相互連接即節(jié)點b和節(jié)點c直接相連，節(jié)點d和節(jié)點e直接相連，節(jié)點f和節(jié)點g直接相連，所有串聯(lián)段相互連接后便構(gòu)成唯一一條串聯(lián)臂，這條串聯(lián)臂連接在濾波器的輸入端與輸出端之間。唯一一條串聯(lián)臂與各條并聯(lián)臂構(gòu)成了梯形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

圖17a所示的實現(xiàn)電路也可變形為圖17b所示，變形主要在高通濾波單元一中。此時，并聯(lián)臂一中包括含電感l(wèi)1a，并聯(lián)臂二中包含電感l(wèi)2a，并聯(lián)臂一和并聯(lián)臂二共用電感l(wèi)1b接地。顯然，電感l(wèi)1a與l1b的感值之和相當(dāng)于電感一l1的感值，電感l(wèi)2a與l1b的感值之和相當(dāng)于電感二l2的感值。這種變形結(jié)構(gòu)可以將原本感值較大的兩個電感l(wèi)1、l2改為由感值較小的三個電感l(wèi)1a、l2a、l1b實現(xiàn)，從而減小高通濾波單元的體積，也就減小了整個帶通濾波器的體積，還能降低成本?；谕瑯釉?，也可將帶通濾波單元一中的電感三l3和電感四l4變形為感值較小的三個電感，并使并聯(lián)臂三和并聯(lián)臂四共用一個電感。

請參閱圖18，這是圖17a或圖17b所示的實現(xiàn)電路的頻率響應(yīng)曲線。其中橫坐標(biāo)為頻率，縱坐標(biāo)為散射參數(shù)中的正向傳輸系數(shù)s21，縱坐標(biāo)可以理解為增益。由于圖18中的縱坐標(biāo)均為負(fù)值，也可以理解為衰減。比較圖18和圖4可知，如果將最大增益位置稱為0db，那么-3db對應(yīng)的下限截止頻率和上限截止頻率之間定義為通帶，圖18中的通帶寬度與圖4中的通帶寬度基本相同。然而圖4中的通帶內(nèi)頻率響應(yīng)曲線具有明顯凹陷，而圖18中的通帶內(nèi)頻率響應(yīng)曲線非常平坦。這充分表明了本申請?zhí)峁┑膸V波器中新增的高通濾波單元對消除通帶內(nèi)紋波、抑制通帶內(nèi)插入損耗所起的作用。比較圖18和圖10或圖12或圖15可知，由于實施例四具有兩個帶通濾波單元，因此比僅有一個帶通濾波單元的實施例一、實施例三的帶外抑制效果要好。

該實施例四中，通過調(diào)節(jié)各個諧振器的物理參數(shù)，可以擴(kuò)大帶通濾波單元的通帶寬度，這也是整個帶通濾波器的通帶寬度。通過選擇高通濾波單元中各電感的感值，可以使高通濾波單元的截止頻率小于并且優(yōu)選盡可能小于帶通濾波單元的下限截止頻率，這樣便利用高通濾波單元消除了寬通帶內(nèi)的紋波，抑制了通帶內(nèi)的損耗，從而取得了通帶內(nèi)較為平坦的頻率響應(yīng)曲線。

根據(jù)上述各個實施例可以總結(jié)出：本申請?zhí)峁┑膸V波器如果包含的帶通濾波單元越多，那么帶外抑制的效果就越好；反之亦然。本申請?zhí)峁┑膸V波器如果包含的高通濾波單元越多，那么通帶內(nèi)的紋波就越少，通帶內(nèi)的插入損耗就越低，通帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線就越平坦；反之亦然。本申請?zhí)峁┑膸V波器如果級聯(lián)的濾波單元數(shù)量越多，那么通帶內(nèi)的插入損耗會增大；反之亦然。因此本申請?zhí)峁┑膸V波器具體包含多少帶通濾波單元、多少高通濾波單元應(yīng)該根據(jù)帶外抑制效果、通帶內(nèi)紋波的要求、通帶內(nèi)插入損耗的要求綜合確定。

在以上各個實施例中，帶通濾波單元可以采用圖19a至圖19f所示的各種結(jié)構(gòu)。例如，帶通濾波單元可以采用π型結(jié)構(gòu)，如圖19a所示。串聯(lián)段上具有一個串聯(lián)諧振器s1，其兩端分別通過一條并聯(lián)臂接地。每條并聯(lián)臂上具有一個并聯(lián)諧振器p1或p2。

可選地，所述帶通濾波單元也可改為t型結(jié)構(gòu)，如圖19b所示。串聯(lián)段上具有兩個串聯(lián)的串聯(lián)諧振器s1和s2，這兩個串聯(lián)諧振器s1和s2的中間連接處通過一條并聯(lián)臂接地。該條并聯(lián)臂上具有一個并聯(lián)諧振器p1。

可選地，所述帶通濾波單元也可改為l型結(jié)構(gòu)。例如請參閱圖19c，串聯(lián)段上具有一個串聯(lián)諧振器s1，其僅右側(cè)一端通過一條并聯(lián)臂接地，該條并聯(lián)臂上具有一個并聯(lián)諧振器p1。又如請參閱圖19d，串聯(lián)段上具有一個串聯(lián)諧振器s1，其僅左側(cè)一端通過一條并聯(lián)臂接地，該條并聯(lián)臂上具有一個并聯(lián)諧振器p1。

可選地，π型結(jié)構(gòu)、t型結(jié)構(gòu)、l型結(jié)構(gòu)可以各自疊加和/或相互疊加構(gòu)成更加復(fù)雜的帶通濾波單元。例如請參閱圖19e，這是π型結(jié)構(gòu)與l型結(jié)構(gòu)疊加后構(gòu)成的帶通濾波單元。串聯(lián)段上具有兩個串聯(lián)的串聯(lián)諧振器s1和s2，其兩端以及這兩個串聯(lián)諧振器s1和s2的中間連接處分別通過一條并聯(lián)臂接地。每條并聯(lián)臂上具有一個并聯(lián)諧振器p1或p2或p3。又如請參閱圖19f，這是t型結(jié)構(gòu)與l型結(jié)構(gòu)疊加后構(gòu)成的帶通濾波單元。串聯(lián)段上具有三個串聯(lián)的串聯(lián)諧振器s1至s3，每兩個串聯(lián)諧振器的中間連接處分別通過一條并聯(lián)臂接地。每條并聯(lián)臂上具有一個并聯(lián)諧振器p1或p2。

可選地，帶通濾波單元中的并聯(lián)諧振器可以串聯(lián)一個電感接地。當(dāng)串聯(lián)電感的阻值較小時，有助于小幅度地擴(kuò)展帶通濾波單元的通帶寬度，并且增強(qiáng)對近阻帶的帶外抑制。

在以上各個實施例中，高通濾波單元可以采用圖20a至圖20d所示的各種結(jié)構(gòu)。例如，高通濾波單元可以采用π型結(jié)構(gòu)，如圖20a所示。串聯(lián)段上具有一個串聯(lián)諧振器s1，其兩端分別通過一條并聯(lián)臂接地。每條并聯(lián)臂上具有一個電感l(wèi)1或l2。

可選地，所述高通濾波單元也可改為t型結(jié)構(gòu)，如圖20b所示。串聯(lián)段上具有兩個串聯(lián)的串聯(lián)諧振器s1和s2，這兩個串聯(lián)諧振器s1和s2的中間連接處通過一條并聯(lián)臂接地。該條并聯(lián)臂上具有一個電感l(wèi)1。

可選地，所述高通濾波單元也可改為l型結(jié)構(gòu)。例如請參閱圖20c，串聯(lián)段上具有一個串聯(lián)諧振器s1，其僅右側(cè)一端通過一條并聯(lián)臂接地，該條并聯(lián)臂上具有一個電感l(wèi)1。又如請參閱圖20d，串聯(lián)段上具有一個串聯(lián)諧振器s1，其僅左側(cè)一端通過一條并聯(lián)臂接地，該條并聯(lián)臂上具有一個電感l(wèi)1。

可選地，π型結(jié)構(gòu)、t型結(jié)構(gòu)、l型結(jié)構(gòu)可以各自疊加和/或相互疊加構(gòu)成更加復(fù)雜的高通濾波單元。

優(yōu)選地，以上各個實施例及其變形結(jié)構(gòu)中，所述串聯(lián)諧振器、并聯(lián)諧振器均為聲波諧振器，包括表面聲波諧振器、體聲波諧振器等。所述體聲波諧振器又包括薄膜體聲波諧振器（fbar，filmbulkacousticresonator）、固態(tài)裝配諧振器（smr，solidlymountedresonator）等。

優(yōu)選地，在帶通濾波單元和/或高通濾波單元中，不同的并聯(lián)臂所具有的電感可以部分共用，如圖6b對圖6a的變形那樣。此時可以用多個小感值的電感實現(xiàn)原本的大感值的電感，從而減小器件體積。

傳統(tǒng)的帶通濾波單元具有很好的帶外抑制特性，可以實現(xiàn)帶通濾波效果。在帶通濾波單元的基礎(chǔ)上級聯(lián)高通濾波單元后，利用高通濾波單元能夠平坦通帶的特性，可以擴(kuò)展帶通濾波單元的通帶寬度，同時確保通帶內(nèi)的紋波較小、插入損耗較低。

以上僅為本申請的優(yōu)選實施例，并不用于限定本申請。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。