[发明专利]单片表面声波双工器

说明书

本发明涉及一种单片SAW(表面声波surface acoustic wave)双工器。更确切地讲，本发明涉及一种其中发射和接收SAW滤波器，接收信号消除微带线和发送信号消除SAW滤波器都形成在一个单一的芯片内的压电基底上的单片SAW双工器。

一般在一个无线通信系统中发送和接收共同使用一个单一的天线。为此目的，使用了一个双工器，使得在发射时可以保护接收装置不受发射的输出信号的干扰，在接收时可以把回波信号提供给接收装置。双工器一般包括一个接收边带通滤波器和一个发射边带通滤波器。

图1中显示了一种一般的无线通信系统，为了使用一个天线发送和接收，其中使用了一个包括一个发射滤波器，一个接收滤波器和一个位于天线终端的匹配电路的双工器。天线接收的接收信号经过双工器送到一个接收装置Rx，以便通过一个带通滤波器BPF1和一个接收放大器RFA，然后把信号信号转换为中频信号，用一个检波器DISC解调，并且由一个基带处理部分转换为基带信号。接下来信号被输出到一个扬声器，或是在显示前由中央处理单元CPU作为数据输出。

调制部分MOD调制从麦克风或拨号盘输入的信号，并且用一个混频器MIX把该信号与从一个发射本机振荡器TCXO输出的信号混合。使从混频器MIX输出的信号通过一个发射放大器DRV，一个带通滤波器BPF5，一个功率放大器和一个带通滤波器BPF4输入到双工器DUP。双工器DUP不将信号向接收装置Rx输出，而是将它们通过天线发射到空中。

因此，双工器DUP在发射信号时保护接收装置Rx不受发送输出的干扰，并且在接收信号时把回波信号提供给接收装置Rx。为此目的，双工器一般包括一个接收边带通滤波器和一个发射边带通滤波器。

在用于象便携式电话，移动电话之类的移动通信系统的双工器中一般使用介质滤波器。但是介质滤波器的体积大，因而不适于在小型和轻便的移动通信系统中使用。因此十分需要有一种小型的滤波器来替代介质滤波器。

SAW滤波器可以制成很小的尺寸(例如，3×3mm)，因此可以用它来代替介质滤波器。    

日本专利特开昭平6-6111中公开了一种使用SAW滤波器的例子。但是在这个例子中，接收端滤波器是由一个SAW滤波器构成的，而发射端滤波器则是由通常使用的介质滤波器构成的。因此该装置不足以达到小型和轻便的目的。

图2显示了一种现有的双工器，其中发射和接收滤波器都是由SAW滤波器构成的。

参考图2，在一个单一的电路板23上形成有一个发射SAW滤波器11，一个接收SAW滤波器21(相互独立的)，和两个独立的微带线12和22。这种结构封装在一个独立的组件中，并且连接在一个天线上。

微带线12和22起陷波滤波器的作用，因而微带线12阻止了接收信号从天线传送到发射部分，同时微带线22阻止了大功率发送信号从发射装置的功率放大器传送到接收装置。

在上述的其中组件包含两个SAW滤波器片和两个微带线的SAW双工器中，两个微带线不能充分地起到隔离输入/输出信号的作用。因此，不能完全防止大功率发送信号返回到接收部分。此外，它影响弱接收信号，因此降低了信噪比，结果使接收灵敏度恶化，或在更坏的情况下使接收成为不可能。

此外，由于许多独立的元件封装在一个单一的组件中，使得制造过程变得复杂，也增加了制造成本。另外，与单一芯片的双工器相比，这种双工器的体积也增加了。

本发明试图克服现有技术的上述缺陷。

因此本发明的目的是要提供一种单片SAW双工器，其中发射和接收滤波器，辅助滤波器以及带状传输线形成为一个SAW装置，因此改善了发送和接收信号的隔离特性。

本发明的另一个目的是提供一种单片SAW双工器，其中发射和接收滤波器，辅助滤波器以及带状传输线在一个单一基底上形成一个SAW装置，因而可以用一个单一的加工过程把双工器紧密地组成在一个单一的芯片中。

本发明的再一个目的是提供一种单片SAW双工器，其中发射和接收滤波器，辅助滤波器以及带状传输线是由一个单一的加工过程形成的。

为达到上述的目的，本发明的单片SAW双工器包括：一个压电基底；在压电基底上形成为SAW装置的发射和接收滤波器；一个允许发射滤波器的某一频带信号通过，以便向天线输出该信号的带状传输线；一个形成为一个SAW装置的，允许某个接收频带的信号通过以便在接收滤波器接收到发送信号之前消除该发送信号的发送信号消除滤波器；和一个安装在发射滤波器和接收滤波器之间的，用于消除在它们之间传播的表面声波的吸音部件。