1.本发明涉及电子通信器件技术领域，尤其涉及一种滤波器、双工器以 及多工器。
背景技术：2.滤波器是一种选频装置，目前被广泛应用于诸如无线通信等领域。现 有滤波器主要由串联路径以及多个并联支路构成。其中，串联路径包括输 入端口、输出端口、以及串联在该输入端口和输出端口之间的多个串联谐 振器，该多个并联支路并联在串联路径和地之间，其中并联支路通常由并 联谐振器和接地电感构成。
3.以一个具体实施例对现有常见的滤波器的结构进行说明。如图1所示， 滤波器包括输入端口10a、输出端口10b、串联谐振器11至13、以及并联支 路a至c。其中，串联谐振器11至13依次串联在输入端口10a和输出端口10b 之间。并联支路a包括并联谐振器14以及接地电感17，该并联谐振器14的一 端连接至串联谐振器11和串联谐振器12之间的节点、另一端通过接地电感 17与地连接；并联支路b包括并联谐振器15以及接地电感18，该并联谐振器 15的一端连接至串联谐振器12和串联谐振器13之间的节点、另一端通过接 地电感18与地连接；并联支路c包括并联谐振器16以及接地电感19，该并联 谐振器16的一端连接至串联谐振器13和输出端口10b之间的节点、另一端通 过接地电感19与地连接。
4.上述现有滤波器的不足之处包括：(1)现有技术中通过在串联谐振器 和并联谐振器之间形成频率差来实现滤波器快速滚降的调节。本领域技术 人员所悉知的是，谐振器的频率由叠层结构中各层(即上电极、压电层以 及下电极)的材料和厚度决定。考虑到滤波器的实际生产中所有谐振器其 叠层结构中相应层均采用相同材料实现(即所有谐振器的上电极材料相同、 压电层材料相同、下电极材料相同)，所以谐振器的频率主要取决于叠层结 构中各层的厚度。基于此，为了实现串联谐振器和并联谐振器之间的频率 差，通常将串联谐振器上电极、压电层以及下电极中至少一层设计为与并 联谐振器中相应层具有不同厚度，这就导致串联谐振器和并联谐振器二者 叠层结构的不一致，进而导致滤波器制造工艺难度的增加。(2)现有滤波 器除了并联支路中会设置电感之外，往往还会在输入端口和输出端口并联 接地电感，其中接地电感通常利用外置贴片电感或者内置螺旋线圈电感实 现。当电感数量较多时在一定程度上也会增加滤波器的制造工艺难度。
技术实现要素：5.为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种滤波器，具体为 一种带阻滤波器，该滤波器包括：
6.输入端口、输出端口、两个第一谐振单元、n个第二谐振单元、以及一 个第一匹配单元、以及n-1个第二匹配单元，其中n是大于等于2的整数；
7.所述两个第一谐振单元分别连接在所述输入端口和地之间、以及所述 输出端口和地之间，每一所述第一谐振单元均包括至少一个第一谐振器；
8.n个所述第二谐振单元依次连接在所述输入端口和所述输出端口之间， 每一所述
电容并联后与另一电容串联设置；或所述第一匹配单元包括一个电感和两 个电容，该电感和其中一个电容串联后与另一电容并联设置。
19.根据本发明的又一个方面，该滤波器中，所述第二匹配单元的数量是 n-1个，该n-1个第二匹配单元分别连接在所述第二谐振单元之间的n-1个节 点和地之间。
20.根据本发明的又一个方面，该滤波器中，所述第二匹配单元仅包括电 感、或是电感和电容的组合电路。
21.根据本发明的又一个方面，该滤波器中，针对于所述第二匹配单元仅 包括电感的情况，所述第二匹配单元仅包括一个电感；针对于所述第二匹 配单元是电感和电容的组合电路的情况，所述第二匹配单元包括一个电感 和一个电容，该电感和电容串联设置或并联设置；或所述第二匹配单元包 括两个电感和一个电容，其中一个电感和该电容并联后与另一个电感串联 设置；或所述第二匹配单元包括一个电感和两个电容，该电感和其中一个 电容并联后与另一电容串联设置；或所述第二匹配单元包括一个电感和两 个电容，该电感和其中一个电容串联后与另一电容并联设置。
22.根据本发明的又一个方面，该滤波器中，所述第三匹配单元仅包括电 感、或仅包括电容、或是电感和电容的组合电路。
23.根据本发明的又一个方面，该滤波器中，针对于所述第三匹配单元仅 包括电感的情况，所述第三匹配单元仅包括一个电感；针对于所述第三匹 配单元仅包括电容的情况，所述第三匹配单元仅包括一个电容；针对于所 述第三匹配单元是电感和电容的组合电路的情况，所述第三匹配单元包括 一个电感和一个电容，该电感和电容串联设置或并联设置；或所述第三匹 配单元包括两个电感和一个电容，其中一个电感和该电容并联后与另一个 电感串联设置；或所述第三匹配单元包括一个电感和两个电容，该电感和 其中一个电容并联后与另一电容串联设置；或所述第三匹配单元包括一个 电感和两个电容，该电感和其中一个电容串联后与另一电容并联设置。
24.根据权利要求的又一个方面，该滤波器中，n等于2。
25.本发明还包括了一种双工器，该双工器包括发射滤波器和接收滤波器， 其中，所述发射滤波器和/或所述接收滤波器采用前述的滤波器实现。
26.本发明还包括了一种多工器，该多工器包括前述的滤波器。
27.本发明所提供的滤波器通过对第一谐振单元、第二谐振单元、以及第 一匹配单元的设计，有利于在确保滤波器性能的同时使滤波器中所有谐振 器的叠层结构中相应层厚度一致(即所有谐振器的上电极厚度相同、压电 层厚度相同、以及下电极厚度相同)。与现有滤波器相比，一方面由于滤 波器中所有谐振器的叠层结构具有一致性，所以可以有效减少滤波器制造 工艺的步骤，从而降低了滤波器制造工艺的难度；另一方面，第二谐振单 元完全不涉及电感的使用，而仅仅是第一谐振单元和第一匹配单元中涉及 少量电感的使用，从而可以有效地减少电感的使用数量，进而有效降低了 滤波器制造工艺的难度。
附图说明
28.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本 发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
29.图1是现有常见滤波器的电路图；
30.图2是根据本发明的一个具体实施例的滤波器的电路图；
31.图3(a)至图3(i)是根据本发明的九个具体实施例的第一谐振单元的电路 图；
32.图4(a)至图4(c)是根据本发明的三个具体实施例的第二谐振单元的电路 图；
33.图5(a)至图5(f)是根据本发明的六个具体实施例的第一匹配单元的电路 图；
34.图6是根据本发明的另一个具体实施例的滤波器的电路图；
35.图7至图10是根据本发明的四个优选实施例的滤波器的电路图；
36.图11是根据本发明的又一个具体实施例的滤波器的电路图；
37.图12是根据本发明的又一个优选实施例的滤波器的电路图；
38.图13(a)和图13(b)是图7所示滤波器的小信号s参数仿真曲线；
39.图14(a)和图14(b)是图8所示滤波器的小信号s参数仿真曲线；
40.图15(a)和图15(b)是图10所示滤波器的小信号s参数仿真曲线；
41.图16(a)和图16(b)是图12所示滤波器的小信号s参数仿真曲线。
42.附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
43.为了更好地理解和阐释本发明，下面将结合附图对本发明作进一步的 详细描述。
44.本发明提供了一种滤波器，具体来说是一种阻带滤波器，该滤波器包 括：
45.输入端口、输出端口、两个第一谐振单元、n个第二谐振单元、以及一 个第一匹配单元，其中n是大于等于2的整数；
46.所述两个第一谐振单元分别连接在所述输入端口和地之间、以及所述 输出端口和地之间，每一所述第一谐振单元均包括至少一个第一谐振器；
47.n个所述第二谐振单元依次连接在所述输入端口和所述输出端口之间， 每一所述第二谐振单元均包括至少一个第二谐振器以及至少一个第三谐振 器，其中，所述第二谐振器串联在所述输入端口和所述输出端口之间，所 述第三谐振器并联在所述输入端口和所述输出端口之间；
48.所述第一匹配单元的两端分别连接至所述两个第一谐振单元的输入端 口。
49.下面，将结合图2对上述滤波器的各个组成部分进行详细说明。
50.具体地，如图2所示，本发明所提供的滤波器包括输入端口p
in
以及输出 端口p
out
，其中，输入端口p
in
用于输入待滤波的信号，输出端口p
out
用于对 滤波后得到的特定频率的信号进行输出。
51.如图2所示，本发明所提供的滤波器还包括两个第一谐振单元(图中分 别以附图标记101-1和101-2表示)。在本实施例中，第一谐振单元101-1和 第一谐振单元101-2分别设置在输入端口p
in
和输出端口p
out
处。其中，第一谐 振单元101-1设置在输入端口p
in
和地之间，即第一谐振单元101-1的一端连接 至输入端口p
in
、另一端接地；第一谐振单元101-2设置在输出端口p
out
和地之 间，即第一谐振单元101-2的一端连接至输出端口p
out
、另一端接地。
52.针对每一第一谐振单元来说，其包括至少一个第一谐振器。其中，第 一谐振单元可以仅包括第一谐振器；或者第一谐振单元可以是第一谐振器 和电容的组合电路；或者第一谐振单元可以是第一谐振器和电感的组合电 路；又或者第一谐振单元可以是第一谐振
器、电感以及电容的组合电路。
53.针对于第一谐振单元仅包括第一谐振器的情况。在一个具体实施例中， 如图3(a)所示，第一谐振单元仅包括一个第一谐振器。以设置在输入端口p
in
的第一谐振单元来说，当第一谐振单元仅包括一个第一谐振器时，该第一 谐振器的一端连接至输入端口p
in
、另一端接地。在另一个具体实施例中， 如图3(b)所示，第一谐振单元包括两个及两个以上的第一谐振器，且该两个 及两个以上的第一谐振器之间并联设置。仍以设置在输入端口p
in
的第一谐 振单元来说，当第一谐振单元包括两个及两个以上的第一谐振器时，第一 谐振单元中的两个及两个以上的第一谐振器其一端均连接至输入端口p
in
、 另一端均接地。在本实施例中，如图2所示，第一谐振单元101-1仅包括一 个第一谐振器p
a1
，该第一谐振器p
a1
的一端连接至输入端口p
in
、另一端接地； 第一谐振单元101-2也仅包括一个第一谐振器p
b1
，该第一谐振器p
b1
的一端 连接至输出端口p
out
、另一端接地。
54.针对于所述第一谐振单元是第一谐振器和电容的组合电路的情况。在 一个具体实施例中，如图3(c)所示，第一谐振单元包括一个第一谐振器以及 一个电容，该第一谐振器和电容并联设置。仍以设置在输入端口p
in
的第一 谐振单元来说，当第一谐振单元包括一个第一谐振器以及一个电容时，第 一谐振器和电容的一端均连接至输入端口p
in
、另一端均接地。
55.针对于所述第一谐振单元是第一谐振器和电感的组合电路的情况。在 一个具体实施例中，如图3(d)所示，第一谐振单元包括一个第一谐振器和一 个电感，该第一谐振器和电感串联设置。仍以设置在输入端口p
in
的第一谐 振单元来说，当第一谐振单元包括一个第一谐振器和一个电感时，第一谐 振器的一端连接至输入端口p
in
、另一端通过电感接地。在一个具体实施例 中，如图3(e)所示，第一谐振单元包括一个第一谐振器和一个电感，该第一 谐振器和电感并联设置。仍以设置在输入端口p
in
的第一谐振单元来说，当 第一谐振单元包括一个第一谐振器和一个电感时，第一谐振器和电感的一 端均连接至输入端口p
in
、另一端均接地。在又一个具体实施例中，如图3(f) 所示，第一谐振单元包括第一谐振器以及两个电感，第一谐振器和其中一 个电感并联后与另一电感串联设置。仍以设置在输入端口p
in
的第一谐振单 元来说，当第一谐振单元包括第一谐振器以及两个电感时，第一谐振器的 一端连接至输入端口p
in
、另一端通过其中一个电感接地，另一电感的一端 连接至输入端口p
in
、另一端接地。在又一个具体实施例中，如图3(g)所示， 第一谐振单元包括第一谐振器以及两个电感，第一谐振器和其中一个电感 串联后与另一电感并联设置。仍以设置在输入端口p
in
的第一谐振单元来说， 当第一谐振单元包括第一谐振器以及两个电感时，第一谐振器的一端连接 至输入端口p
in
、另一端通过其中一个电感接地，另一电感的一端连接至输 入端口p
in
、另一端接地。
56.针对于所述第一谐振单元是第一谐振器、电感以及电容的组合电路的 情况。在一个具体实施例中，如图3(h)所示，第一谐振单元包括一个第一谐 振器、一个电感以及一个电容，第一谐振器和电感并联后与电容串联设置。 仍以设置在输入端口p
in
的第一谐振单元来说，当第一谐振单元包括一个第 一谐振器、一个电感以及一个电容时，第一谐振器和电感的一端均连接至 输入端口p
in
，第一谐振器和电感的另一端均通过电容接地。在另一个具体 实施例中，如图3(i)所示，第一谐振单元包括一个第一谐振器、一个电感以 及一个电容，第一谐振器和电感串联后与电容并联设置。仍以设置在输入 端口p
in
的第一谐振单元来
说，当第一谐振单元包括一个第一谐振器、一个 电感以及一个电容时，第一谐振器的一端连接至输入端口p
in
、另一端通过 电感接地，电容的一端连接至输入端口p
in
、另一端接地。
57.需要说明的是，图2所示结构中两个第一谐振单元结构相同均由一个第 一谐振器构成，在其他实施例中两个第一谐振单元其结构也可以不同，例 如位于输入端侧的第一谐振单元101-1由一个第一谐振器构成、而位于输出 端侧的第一谐振单元101-2由并联的多个第一谐振器构成，又例如位于输入 端侧的第一谐振单元101-1由多个并联的第一谐振器构成、而位于输出端侧 的第一谐振单元101-2由并联的第一谐振器和电容构成。两个第一谐振单元 的具体结构可以根据实际设计需求相应制定，为了简明起见，在此不再对 两个第一谐振单元可能的结构进行一一列举。
58.如图2所示，本发明所提供的滤波器还包括n个第二谐振单元(图中从 输入端口侧至输出端口侧分别以附图标记102-1、102-2、
…
102-n表示)， 该n个第二谐振单元依次连接在输入端口p
in
和输出端口p
out
之间，其中n是 大于等于2的整数。在一个优选实施例中n＝2。针对于任一第二谐振单元来 说，其均包括至少一个第二谐振器、以及至少一个第三谐振器。其中，n个 第二谐振单元中的第二谐振器依次串联在输入端口p
in
和输出端口p
out
之间； n个第二谐振单元中的第三谐振器则并联在输入端口p
in
和输出端口p
out
之间， 即任一第三谐振器连接在其所在第二谐振单元中的第二谐振器和地之间， 也就是说，针对于任一第三谐振器来说，其一端连接至其所在第二谐振单 元中的一个第二谐振器的一端、另一端接地。
59.下面以第二谐振单元102-1为例对第二谐振单元的结构进行说明。此处 需要说明的是，第二谐振单元102-i(i＝2、
…
n)的结构可以参考第二谐振 单元102-1的结构，为了简明起见，在此不再对第二谐振单元102-i (i＝2、
…
n)的结构进行赘述。
60.在本实施例中，如图2所示，第二谐振单元102-1包括一个第二谐振器 s
11
以及一个第三谐振器p
11
，其中，第二谐振器s
11
串联在输入端口p
in
和输出 端口p
out
之间，第三谐振器p
11
通过一端连接至第二谐振器s
11
的输出端、另一 端接地的方式并联在p
in
和输出端口p
out
之间。本领域技术人员可以理解的是， 第二谐振单元102-1的结构不仅仅限于图2所示结构。在另一个具体实施例 中，如图4(a)所示，第二谐振单元102-1包括一个第二谐振器s
11
以及一个第 三谐振器p
12
，其中，第二谐振器s
11
串联在输入端口p
in
和输出端口p
out
之间， 第三谐振器p
12
通过一端连接至第二谐振器s
11
的输入端、另一端接地的方式 并联在p
in
和输出端口p
out
之间。在又一个具体实施例中，如图4(b)所示，第 二谐振单元102-1包括两个第二谐振器(即第二谐振器s
11
和第二谐振器s
12
)、 以及一个第三谐振器p
11
，其中，第二谐振器s
11
和第二谐振器s
12
串联在输入 端口p
in
和输出端口p
out
之间，第三谐振器p
11
通过一端连接至第二谐振器s
11
和第二谐振器s
12
之间的节点、另一端接地的方式并联在p
in
和输出端口p
out
之 间。在又一个具体实施例中，如图4(c)所示，第二谐振单元102-1包括一个 第二谐振器s
11
、以及两个第三谐振器(即第三谐振器p
11
和第三谐振器p
12
)， 其中，第二谐振器s
11
串联在输入端口p
in
和输出端口p
out
之间，第三谐振器 p
12
通过一端连接至第二谐振器s
11
的输入端、另一端接地的方式并联在p
in
和 输出端口p
out
之间，第三谐振器p
11
通过一端连接至第二谐振器s
11
的输出端、 另一端接地的方式并联在p
in
和输出端口p
out
之间。
61.此外需要说明的是，(1)图2、图4(a)至图4(c)所示结构仅为第二谐 振单元的优选实施方式，其不应作为对第二谐振单元结构的限制；(2)n 个第二谐振单元可以具有相同结
构，例如图2所示结构中的n个第二谐振单 元均由一个第二谐振器和一个第三谐振器构成、且第三谐振器连接在第二 谐振器的输出端，又例如还可以是n个第二谐振单元均采用图4(a)、或图 4(b)、或图4(c)所示结构实现。本领域技术人员可以理解的是，在其他实 施例中，该n个第二谐振单元的结构也可以不同。此处的n个第二谐振单元 的结构不同是指，n个第二谐振单元中至少存在两个第二谐振单元结构不同。 例如n个第二谐振单元中部分第二谐振单元采用图4(b)所示结构实现、而其 余第二谐振单元均采用图4(c)所示结构实现；又例如，n个第二谐振单元中 一部分第二谐振单元采用图2所示结构实现、另一部分第二谐振单元采用图 4(a)所示结构实现、又一部分第二谐振单元采用图4(b)所示结构实现、而 其余第二谐振单元均采用图4(c)所示结构实现。n个第二谐振单元的具体结 构可以根据实际设计需求相应制定，为了简明起见，在此不再对n个第二谐 振单元可能的结构进行一一列举。
62.如图2所示，本发明所提供的滤波器还包括第一匹配单元103，该第一 匹配单元103的两端分别连接至两个第一谐振单元的输入端口，即第一匹配 单元103的一端连接至第一谐振单元101-1的输入端口、另一端连接至第一 谐振器101-2的输入端口。其中，第一匹配单元103仅包括电感、或第一匹 配单元103是电感和电容的组合电路。
63.针对于第一匹配单元仅由电感构成的情况。在一个具体实施例中，如 图5(a)所示，第一匹配单元103仅包括一个电感，该电感的两端分别连接至 两个第一谐振单元的输入端口。
64.针对于第一匹配单元是电感和电容的组合电路的情况。在一个具体实 施例中，如图5(b)所示，第一匹配单元103包括一个电感和一个电容，该电 感和电容并联设置形成组合电路。在另一个具体实施例中，如图5(c)所示， 第一匹配单元103包括一个电感和一个电容，该电感和电容串联设置构成组 合电路。在又一个具体实施例中，如图5(d)所示，第一匹配单元103包括两 个电感和一个电容，其中一个电感和电容并联后与另一电感串联设置以形 成组合电路。在又一个具体实施例中，如图5(e)所示，第一匹配单元103包 括一个电感和两个电容，电感和其中一个电容并联后与另一电容串联设置 以形成组合电路。在又一个具体实施例中，如图5(f)所示，第一匹配单元 103包括一个电感和两个电容，电感和其中一个电容串联后与另一电容并联 设置以形成组合电路。针对于第一匹配单元是电感和电容的组合电路的情 况，该组合电路的两端分别连接至两个第一谐振单元的输入端口。
65.本发明所提供的滤波器包括两个第一谐振单元、n个第二谐振单元、以 及第一匹配单元，其中，第一匹配单元主要用于实现阻抗匹配进而实现滤 波。通过对第一谐振单元、第二谐振单元、以及第一匹配单元进行合理设 计，可以在确保滤波器具有优异性能的同时，使滤波器中所有的谐振器 (包括第一谐振单元和第二谐振单元中的谐振器)具有相同的谐振频率。 在本实施例中，滤波器中所有的谐振器均为体声波谐振器，即每一谐振器 均包括由上电极、压电层以及下电极所构成的叠层结构。其中，所有谐振 器的谐振频率相同，即所有谐振器的叠层结构一致(所有谐振器上电极材 料和厚度相同、所有谐振器压电层材料和厚度相同、以及所有谐振器下电 极材料和厚度相同)。如此一来，相较于需要通过增加额外步骤使串联谐 振器和并联谐振器叠层结构不一致以形成频率差的现有滤波器来说，由于 本发明所提供的滤波器中所有谐振器的叠层结构一致，所以滤波器中的所 有谐振器无需增加任何额外步骤而是可以一次性同时形成，从而极大地降 低了滤波器制造工艺的
难度。此外由于本发明所提供的滤波器其第二谐振 单元中不包括任何电感，而仅仅是第一谐振单元和第一匹配单元中有可能 包括少量电感，相对于需要在并联支路中设置接地电感以及在输入/输出端 口设置接地电感的现有滤波器来说，实施本发明所提供的滤波器可以减少 电感的使用量，可以进一步降低滤波器的制造难度。
66.优选地，本发明所提供的滤波器还包括至少一个第二匹配单元，其中， 每一第二匹配单元均设置在相邻两个第二谐振单元之间，即每一第二匹配 单元的一端连接至相邻两个第二谐振单元之间的节点、另一端接地。在一 个具体实施中，如图6所示，第二匹配单元的数量是n-1个(图中从输入端 口侧至输出端口侧分别以附图标记104-1、104-2、
…
104-n-1表示)，该n-1 个第二匹配单元分别并联在n个第二谐振单元之间的n-1个节点和地之间， 即该n-1个第二匹配单元与n个第二谐振单元之间的n-1个节点一一对应， 任一第二匹配单元其一端连接至第二谐振单元之间的相应节点上、另一端 接地。以滤波器包括两个第二谐振单元以及一个第二匹配单元(即n＝2)为 例说明，该第二匹配单元的一端连接至该两个第二谐振单元之间的节点上、 另一端接地。以滤波器包括三个第二谐振单元以及两个第二匹配单元(即 n＝3)为例说明，该三个第二谐振单元之间存在两个节点，两个第二匹配单 元的一端分别连接至该两个节点上，另一端分别接地。第二匹配单元主要 用于实现阻抗匹配进而实现滤波。
67.下面以第二匹配单元104-1为例对第二匹配单元的结构进行说明。此处 需要说明的是，第二匹配单元104-j(j＝2、
…
n-1)的结构可以参考第二匹 配单元104-1的结构，为了简明起见，在此不再对第二匹配单元104-j (j＝2、
…
n-1)的结构进行赘述。
68.一种情况是第二匹配单元104-1仅由电感构成。在一个具体实施例中， 第二匹配单元104-1仅包括一个电感，该电感的一端连接至相应节点上(针 对于第二匹配单元104-1来说其相应节点是第二谐振单元102-1和第二谐振单 元102-2之间的节点)、另一端接地。
69.另一种情况是第二匹配单元是电感和电容的组合电路。在一个具体实 施例中，第二匹配单元104-1包括一个电感和一个电容，该电感和电容并联 设置构成组合电路。在另一个具体实施例中，第二匹配单元104-1包括一个 电感和一个电容，该电感和电容串联设置构成组合电路。在又一个具体实 施例中，第二匹配单元104-1包括两个电感和一个电容，其中一个电感和电 容并联后与另一电感串联设置以形成组合电路。在又一个具体实施例中， 第二匹配单元104-1包括一个电感和两个电容，电感和其中一个电容并联后 与另一电容串联设置以形成组合电路。在又一个具体实施例中，第二匹配 单元104-1包括一个电感和两个电容，电感和其中一个电容串联后与另一电 容并联设置以形成组合电路。针对于第二匹配单元104-1是电感和电容的组 合电路的情况，该组合电路的一端连接至第二谐振单元102-1和第二谐振单 元102-2之间的节点、另一端接地。
70.需要说明的是，(1)上述举例仅为第二匹配单元的优选实施方式，其 不应作为对第二匹配单元结构的限制；(2)所有第二匹配单元可以具有相 同结构、也可以具有不同结构。此处的所有第二匹配单元可以具有不同结 构是指，所有第二匹配单元中至少存在两个第二匹配单元结构不同。举例 说明，图6所示滤波器的n-1个第二匹配单元中，部分第二匹配单元仅由电 感构成、其他第二匹配单元由电感和电容的组合电路实现。每一第二匹配 单元的具体结构可以根据实际设计需求相应制定，为了简明起见，在此不 再对所有第二匹配单元可能的结构进行一一列举。
71.下面以四个优选实施例对本发明所提供的滤波器进行说明。
72.在一个优选实施例中，如图7所示，滤波器包括输入端口p
in
、输出端口 p
out
、第一谐振单元101-1、第一谐振单元101-2、第二谐振单元102-1、第二 谐振单元102-2、第一匹配单元103以及第二匹配单元104-1。其中，第一谐 振单元101-1仅包括一个第一谐振器p
a1
，该第一谐振器p
a1
的一端连接至输 入端口p
in
、另一端接地。第一谐振单元101-2仅包括一个第一谐振器p
b1
，该 第一谐振器p
b1
的一端连接至输出端口p
out
、另一端接地。第二谐振单元102
‑ꢀ
1和第二谐振单元102-2依次连接在输入端口p
in
和输出端口p
out
之间。第二谐 振单元102-1包括第二谐振器s
11
、第二谐振器s
12
以及第三谐振器p
11
，其中， 第二谐振器s
11
和第二谐振器s
12
串联在输入端口p
in
和第二谐振单元102-2之间， 第三谐振器p
11
的一端连接至第二谐振器s
11
和第二谐振器s
12
之间的节点上、 另一端接地。第二谐振单元102-2包括第二谐振器s
21
、第二谐振器s
22
以及第 三谐振器p
21
，其中，第二谐振器s
21
和第二谐振器s
22
串联在第二谐振单元 102-1和输出端口p
out
之间，第三谐振器p
21
的一端连接至第二谐振器s
21
和第 二谐振器s
22
之间的节点上、另一端接地。第一匹配电路103包括电感l1，该 电感l1的一端连接至第一谐振单元101-1的输入端口、另一端连接至第一谐 振单元101-2的输入端口。第二匹配单元104-1包括电感l2，该电感l2的一端 连接至第二谐振单元102-1和第二谐振单元102-2之间的节点上、另一端接地。 其中，图7所示滤波器中所有谐振器(即第二谐振器s
11
、第二谐振器s
12
、 第二谐振器s
21
、第二谐振器s
22
、第三谐振器p
11
、第三谐振器p
21
、第一谐振 器p
a1
以及第一谐振器p
b1
)均为体声波谐振器且叠层结构具有一致性，即所 有谐振器的上电极具有相同的材料和厚度、所有谐振器的压电层具有相同 的材料和厚度、以及所有谐振器的下电极具有相同的材料和厚度，相应地 所有谐振器的叠层结构具有相同的厚度。
73.在另一个优选实施例中，如图8所示，图8所示结构与图7所示结构不同 之处在于第二谐振单元102-1和第二谐振单元102-2的结构。其中，第二谐振 单元102-1包括第二谐振器s
11
、第三谐振器p
11
、以及第三谐振器p
12
，第二 谐振器s
11
串联在输入端口p
in
和第二谐振单元102-2之间，第三谐振器p
11
的一 端连接至第二谐振器s
11
的输出端、另一端接地，第三谐振器p
12
的一端连接 至第二谐振器s
11
的输入端、另一端接地。第二谐振单元102-2包括第二谐振 器s
21
、第三谐振器p
21
、以及第三谐振器p
22
，第二谐振器s
21
串联在第二谐振 单元102-1和输出端口p
out
和之间，第三谐振器p
21
的一端连接至第二谐振器 s
21
的输出端、另一端接地，第三谐振器p
22
的一端连接至第二谐振器s
21
的输 入端、另一端接地。其中，图8所示滤波器中所有谐振器(即第二谐振器s
11
、 第二谐振器s
21
、第三谐振器p
11
、第三谐振器p
12
、第三谐振器p
21
、第三谐振 器p
22
、第一谐振器p
a1
以及第一谐振器p
b1
)均为体声波谐振器且叠层结构 具有一致性，即所有谐振器的上电极具有相同的材料和厚度、所有谐振器 的压电层具有相同的材料和厚度、以及所有谐振器的下电极具有相同的材 料和厚度，相应地所有谐振器的叠层结构具有相同的厚度。
74.在又一个优选实施例中，如图9所示，图9所示结构与图7所示结构不同 之处在于第二谐振单元102-1的结构。其中，第二谐振单元102-1包括第二谐 振器s
11
、第三谐振器p
11
、以及第三谐振器p
12
，第二谐振器s
11
串联在输入端 口p
in
和第二谐振单元102-2之间，第三谐振器p
11
的一端连接至第二谐振器s
11
的输出端、另一端接地，第三谐振器p
12
的一端连接至第二谐振器s
11
的输入 端、另一端接地。其中，图9所示滤波器中所有谐振器(即第二谐振器s
11
、 第二谐振器s
21
、第二谐振器s
22
、第三谐振器p
11
、第三谐振器p
12
、第三谐振 器p
21
、第
一谐振器p
a1
以及第一谐振器p
b1
)均为体声波谐振器且叠层结构 具有一致性，即所有谐振器的上电极具有相同的材料和厚度、所有谐振器 的压电层具有相同的材料和厚度、以及所有谐振器的下电极具有相同的材 料和厚度，相应地所有谐振器的叠层结构具有相同的厚度。
75.在又一个优选实施例中，如图10所示，图10所示结构与图7所示结构不 同之处在于第一匹配单元103以及第二匹配单元104-1的结构。其中，第一 匹配单元103包括并联的电感l1和电容c1。第二匹配单元104-1包括并联的电 感l2和电容c2。其中，图10所示滤波器中所有谐振器(即第二谐振器s
11
、 第二谐振器s
12
、第二谐振器s
21
、第二谐振器s
22
、第三谐振器p
11
、第三谐振 器p
21
、第一谐振器p
a1
以及第一谐振器p
b1
)均为体声波谐振器且叠层结构 具有一致性，即所有谐振器的上电极具有相同的材料和厚度、所有谐振器 的压电层具有相同的材料和厚度、以及所有谐振器的下电极具有相同的材 料和厚度，相应地所有谐振器的叠层结构具有相同的厚度。
76.优选地，本发明所提供的滤波器还包括第三匹配单元，该第三匹配单 元的一端连接至相邻第一谐振单元和第二谐振单元之间的节点上、另一端 接地。在本实施例中，如图11所示，滤波器包括两个第三匹配单元(图中 分别以附图标记105-1和105-2表示)。其中，第三匹配单元105-1设置在位 于输入端口侧的第一谐振单元101-1和第二谐振单元102-1之间，具体为第三 匹配单元105-1的一端连接至第一谐振单元101-1和第二谐振单元102-1之间 的节点上、另一端接地；第三匹配单元105-2设置在位于输出端口侧的第一 谐振单元101-2和第二谐振单元102-n之间，具体为第三匹配单元105-2的一 端连接至第一谐振单元101-2和第二谐振单元102-n之间的节点上、另一端 接地。第三匹配单元主要用于实现阻抗匹配进而实现滤波。
77.下面以第三匹配单元105-1为例对第三匹配单元的结构进行说明。此处 需要说明的是，第三匹配单元105-2的结构可以参考第三匹配单元105-1的结 构，为了简明起见，在此不再对第三匹配单元105-2的结构进行赘述。
78.一种情况是第三匹配单元105-1仅由电感构成。在一个具体实施例中， 第三匹配单元105-1仅包括一个电感，该电感的一端连接至相应节点(针对 于第三匹配单元105-1来说其相应节点是位于输入端口侧的第一谐振单元 101-1和第二谐振单元102-1之间的节点)、另一端接地。
79.另一种情况是第三匹配单元105-1仅由电容构成。在一个具体实施例中， 第三匹配单元105-1仅包括一个电容，该电容的一端连接至位于输入端口侧 的第一谐振单元101-1和第二谐振单元102-1之间的节点、另一端接地。
80.又一种情况是第三匹配单元105-1是电感和电容的组合电路。在一个具 体实施例中，第三匹配单元105-1包括一个电感和一个电容，该电感和电容 并联设置构成组合电路。在另一个具体实施例中，第三匹配单元105-1包括 一个电感和一个电容，该电感和电容串联设置构成组合电路。在又一个具 体实施例中，第三匹配单元105-1包括两个电感和一个电容，其中一个电感 和电容并联后与另一电感串联设置以形成组合电路。在又一个具体实施例 中，第三匹配单元105-1包括一个电感和两个电容，电感和其中一个电容并 联后与另一电容串联设置以形成组合电路。在又一个具体实施例中，第三 匹配单元105-1包括一个电感和两个电容，电感和其中一个电容串联后与另 一电容并联设置以形成组合电路。针对
于第三匹配单元105-1是电感和电容 的组合电路的情况，该组合电路的一端连接至第一谐振单元101-1和第二谐 振单元102-1之间的节点、另一端接地。
81.需要说明的是，(1)上述举例仅为第三匹配单元的优选实施方式，其 不应作为对第三匹配单元结构的限制；(2)两个第三匹配单元可以具有相 同结构、也可以具有不同结构。举例说明，图11所示滤波器中的第三匹配 单元105-1仅由电感构成、而第三匹配单元105-2由电感和电容的组合电路实 现。每一第三匹配单元的具体结构可以根据实际设计需求相应制定，为了 简明起见，在此不再对所有第三匹配单元可能的结构进行一一列举。(3) 在其他实施例中，根据实际设计需求，滤波器也可以仅包括第三匹配单元 105-1或仅包括第三匹配单元105-2。
82.下面以优选实施例进行说明。如图12所示，图12所示结构与图7所示结 构的区别在于，滤波器还包括两个第三匹配单元(图中分别以附图标记 105-1和105-2表示)，其中，第三匹配单元105-1设置在第一谐振单元101-1 和第二谐振单元102-1之间，第三匹配单元105-2设置在第二谐振单元102-2 和第一谐振单元101-2之间。具体地，第三匹配单元105-1包括并联的电感 l
31
和电容c
31
，电感l
31
和电感c
31
的输入端均连接至第一谐振单元101-1和第 二谐振单元102-1之间的节点上、输出端均接地。第三匹配单元105-2包括并 联的电感l
32
和电容c
32
，电感l
32
和电感c
32
的输入端均连接至第二谐振单元 102-2和第一谐振单元101-2之间的节点上、输出端均接地。其中，图12所示 滤波器中所有谐振器(即第二谐振器s
11
、第二谐振器s
12
、第二谐振器s
21
、 第二谐振器s
22
、第三谐振器p
11
、第三谐振器p
21
、第一谐振器p
a1
以及第一 谐振器p
b1
)均为体声波谐振器且叠层结构具有一致性，即所有谐振器的上 电极具有相同的材料和厚度、所有谐振器的压电层具有相同的材料和厚度、 以及所有谐振器的下电极具有相同的材料和厚度，相应地所有谐振器的叠 层结构具有相同的厚度。
83.下面以图7、图8、图10以及图12所示滤波器为例对本发明所提供的滤 波器的性能进行说明。其中，图7、图8、图10以及图12所示滤波器中的所 有谐振器其上电极具有相同的材料和厚度、压电层具有相同的材料和厚度、 以及下电极具有相同的材料和厚度，为了简明起见，下文不再逐一对滤波 器中各个谐振器的工艺参数进行说明，而是将其统称为谐振器进行说明。
84.图7所示滤波器其中各元件的参数如下：谐振器上电极的厚度范围是 185nm～205nm、压电层的厚度范围是240nm～260nm、下电极的厚度范围是 210nm～230nm、有效工作区(即上电极、压电层以及下电极在器件厚度方 向上的重叠区域)的面积范围是100μm2～10000μm2，电感l1的电感值范围 是1nh～2nh，电感l2的电感值范围是0.5nh～1nh。图13(a)和图13(b)是图7所 示滤波器的小信号s参数仿真曲线，具体来说图13(a)表征的是图7所示滤波 器的通带插损，低频4.131ghz处插损为1.6db，高频4.446ghz处插损为0.6db；图13(b)表征的是图7所示滤波器的阻带性能，30db阻带带宽为 54mh。从图13(a)和图13(b)中可以看出，图7所示滤波器在所有谐振器叠层 结构一致的情况下仍具有优异的滤波性能。
85.图8所示滤波器其中各元件的参数如下：谐振器上电极的厚度范围是 185nm～205nm、压电层的厚度范围是240nm～260nm、下电极的厚度范围是 210nm～230nm、有效工作区(即上电极、压电层以及下电极在器件厚度方 向上的重叠区域)的面积范围是100μm2～10000μm2，电感l1的电感值范围 是0.5nh～1.5nh，电感l2的电感值范围是1nh～2nh。图14(a)和图14(b)是图8 所示滤波器的小信号s参数仿真曲线，具体来说图14(a)表征的是图8
所示滤 波器的通带插损，低频4.131ghz处插损为1.8db，高频4.446ghz处插损为 0.6db；图14(b)表征的是图8所示滤波器的阻带性能，30db阻带带宽为 35mh。从图14(a)和图14(b)中可以看出，图8所示滤波器在所有谐振器叠层 结构一致的情况下仍具有优异的滤波性能。
86.图10所示滤波器其中各元件的参数如下：谐振器上电极的厚度范围是 185nm～205nm、压电层的厚度范围是240nm～260nm、下电极的厚度范围是 210nm～230nm、有效工作区(即上电极、压电层以及下电极在器件厚度方 向上的重叠区域)的面积范围是100μm2～10000μm2，电感l1的电感值范围 是1nh～2nh，电容c1的电容值范围是0.05pf～0.15pf，电感l2的电感值范围 是0.5nh～1nh，电容c2的电容值范围是0.05pf～0.15pf。图15(a)和图15(b)是 图10所示滤波器的小信号s参数仿真曲线，具体来说图15(a)表征的是图10所 示滤波器的是通带插损，低频4.131ghz处插损为1.7db，高频4.446ghz处插 损为0.5db；图15(b)表征的是图10所示滤波器的阻带性能，30db阻带带宽为 57mh。从图15(a)和图15(b)中可以看出，图10所示滤波器在所有谐振器叠 层结构一致的情况下仍具有优异的滤波性能。
87.图12所示滤波器其中各元件的参数如下：谐振器上电极的厚度范围是 185nm～205nm、压电层的厚度范围是240nm～260nm、下电极的厚度范围是 210nm～230nm、有效工作区(即上电极、压电层以及下电极在器件厚度方 向上的重叠区域)的面积范围是100μm2～10000μm2，电感l1的电感值范围 是0.5nh～1.5nh，电感l2的电感值范围是0.2nh～1.5nh，电感l
31
的电感值范 围是1nh～2nh，电容c
31
的电容值范围是0.2pf～1.5pf，电感l
32
的电感值范围 是1nh～2nh，电容c
32
的电容值范围是0.2pf～1.5pf。图16(a)和图16(b)是图12 所示滤波器的小信号s参数仿真曲线，具体来说图16(a)表征的是图12所示滤 波器的通带插损，低频4.131ghz处插损为2.7db，高频4.446ghz处插损为 0.9db；图16(b)表征的是图12所示滤波器的阻带性能，30db阻带带宽为 53mh。从图16(a)和图16(b)中可以看出，图12所示滤波器在所有谐振器叠 层结构一致的情况下仍具有优异的滤波性能。
88.相应地，本发明还提供了一种双工器，该双工器包括发射滤波器和接 收滤波器，其中，该发射滤波器和/或接收滤波器采用前述滤波器实现。
89.具体地，双工器包括发射滤波器和接收滤波器。发射滤波器连接在公 共端口和发射端口之间，接收滤波器连接在公共端口和接收端口之间。在 一个具体实施例中，发射滤波器和接收滤波器均采用本发明前述滤波器实 现。在另一个具体实施例中，发射滤波器采用本发明前述滤波器实现，接 收滤波器法采用现有常规滤波器实现。在又一个具体实施例中，接收滤波 器采用本发明前述滤波器实现，发射滤波器采用现有常规滤波器实现。针 对于发射滤波器和/或接收滤波器采用本发明前述滤波器实现的情况，滤波 器的结构可以参考前文中相应部分的内容，为了简明起见，在此不再赘述。
90.由于本发明所提供的滤波器具有制造工艺简单的特性，所以基于该滤 波器所实现的双工器相应也具有制造工艺简单的特性。
91.相应地，本发明还提供了一种多工器，该多工器包括前述滤波器。典 型地，多工器包括三个以上的滤波器，例如三工器(包括三个滤波器)、 四工器(包括四个滤波器)、五工器(包括五个滤波器)等。其中，多工 器中至少一个滤波器采用本发明前述滤波器实现。针对于滤波器采用本发 明前述滤波器实现的情况，滤波器的结构可以参考前文中相应部分的内容， 为了简明起见，在此不再赘述。由于本发明所提供的滤波器具有制造工艺 简单的特性，所以基于该滤波器所实现的多工器相应也具有制造工艺简单 的特性。
92.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细 节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体 形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性 的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限 定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括 在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要 求。此外，显然“包括”一词不排除其他部件、单元或步骤，单数不排除复数。 系统权利要求中陈述的多个部件、单元或装置也可以由一个部件、单元或 装置通过软件或者硬件来实现。
93.本发明所提供的滤波器通过对第一谐振单元、第二谐振单元、以及第 一匹配单元的设计，有利于在确保滤波器性能的同时使滤波器中所有谐振 器的叠层结构中相应层厚度一致(即所有谐振器的上电极厚度相同、压电 层厚度相同、以及下电极厚度相同)。与现有滤波器相比，一方面由于滤 波器中所有谐振器的叠层结构具有一致性，所以可以有效减少滤波器制造 工艺的步骤，从而降低了滤波器制造工艺的难度；另一方面，第二谐振单 元完全不涉及电感的使用，而仅仅是第一谐振单元和第一匹配单元中涉及 少量电感的使用，从而可以有效地减少电感的使用数量，进而有效降低了 滤波器制造工艺的难度。
94.以上所揭露的仅为本发明的一些较佳实施例而已，当然不能以此来限 定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发 明所涵盖的范围。
