本公開涉及一種通信設備及設計方法，更具體而言，涉及一種體聲波濾波器、設計方法、制造方法及通信設備。

背景技術：

1、體聲波（baw，bulk?acoustic?wave）濾波器以其高頻率選擇性、高q值、小尺寸和低插入損耗等優(yōu)點，在射頻前端模塊中得到了廣泛應用。薄膜體聲波諧振器是體聲波濾波器的重要的組成元件。薄膜體聲波諧振器通常包括在襯底中形成的聲波反射區(qū)域，以及在襯底上形成一完全覆蓋聲波反射區(qū)域的下電極層，在下電極層上形成的壓電層，以及設置在壓電層上的上電極層。由于橫向模式的存在，會有一部分橫向波從電極的邊緣處泄露出去，使得薄膜體聲波諧振器內(nèi)的聲波能量減少，從而導致了薄膜體聲波諧振器q值降低。

2、為了減少聲波在電極的邊緣處的泄露，通常在上電極層的邊緣處設置有具有凸起的框架結構以提高薄膜體聲波諧振器的q值。

3、然而具有凸起的框架的薄膜體聲波諧振器會在其諧振頻率的左側(cè)也即低處形成寄生諧振，從而在采用具有凸起的框架的薄膜體聲波諧振器構成濾波器時，通帶低頻處存在由于具有凸起的框架導致的寄生通帶，影響濾波器帶外抑制。寄生通帶是指在濾波器的阻帶中出現(xiàn)的非預期的通頻帶。

4、本公開針對上述技術問題，設計出了一種新穎的體聲波濾波器，其能更好解決“寄生通帶”的有害影響，避免體聲波濾波器帶外抑制的退化，提高濾波器的性能，進而提高通信設備的性能。

技術實現(xiàn)思路

1、在下文中將給出關于本公開的簡要概述，以便提供關于本公開某些方面的基本理解。應當理解，此概述并不是關于本公開的窮舉性概述。它并不是意圖確定本公開的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本公開的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

2、根據(jù)本公開的一方面提供一種體聲波濾波器的設計方法，包括：步驟一、采用串聯(lián)薄膜體聲波諧振器和并聯(lián)薄膜體聲波諧振器搭建梯形拓撲結構的體聲波濾波器，串聯(lián)薄膜體聲波諧振器和并聯(lián)薄膜體聲波諧振器均包括功能層和具有凸起結構的框架結構，其中功能層包括下電極、壓電層、上電極；步驟二、利用仿真工具對體聲波濾波器進行建模和仿真；步驟三、仿真得到體聲波濾波器的頻率響應曲線，識別體聲波濾波器通帶低頻處由串聯(lián)薄膜體聲波諧振器和并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中具有凸起結構的框架結構導致的寄生通帶的頻率范圍；步驟四、將串聯(lián)薄膜體聲波諧振器的寄生諧振頻率設計為低于并聯(lián)薄膜體聲波諧振器的寄生諧振頻率，從而在寄生通帶的頻率范圍處形成取代寄生通帶的寄生阻帶。

3、進一步的，步驟四中將串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中的各功能層厚度與對應功能層材料縱波聲速比值的和再加上框架結構中凸起結構的厚度與框架結構中凸起材料的縱波聲速比值的總和的倒數(shù)設置為小于并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中各功能層厚度與對應功能層材料縱波聲速比值的和再加上框架結構中凸起結構的厚度與框架結構中凸起材料的縱波聲速比值的總和的倒數(shù)。

4、進一步的，采用一串聯(lián)薄膜體聲波諧振器和一并聯(lián)薄膜體聲波諧振器構建一階梯形體聲波濾波器，使得串聯(lián)薄膜體聲波諧振器的小于并聯(lián)薄膜體聲波諧振器的，其中ve1和he1分別為串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中下電極層對應的縱波聲速和厚度，vp1和hp1分別為串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中壓電層對應的縱波聲速和厚度，ve2和he2分別為串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中上電極層對應的縱波聲速和厚度，ve3和he3分別為并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中下電極層對應的縱波聲速和厚度，vp2和hp2分別為并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中壓電層對應的縱波聲速和厚度，ve4和he4分別為并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中上電極層對應的縱波聲速和厚度；vf1和hf1分別為串聯(lián)薄膜體聲波諧振器框架結構中凸起結構對應的縱波聲速和厚度，vf2和hf2為并聯(lián)薄膜體聲波諧振器框架結構中凸起結構對應的縱波聲速和厚度。

5、進一步的，步驟四中先對串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中框架結構和并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中框架結構的厚度和材料種類的參數(shù)進行調(diào)整，判斷是否使得串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中的各功能層厚度與對應功能層材料縱波聲速比值的和再加上框架結構中凸起結構的厚度與框架結構中凸起材料的縱波聲速比值的總和的倒數(shù)小于并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中各功能層厚度與對應功能層材料縱波聲速比值的和再加上框架結構中凸起結構的厚度與框架結構中凸起材料的縱波聲速的比值的總和的倒數(shù)；判斷結果為是時，則結束調(diào)整，判斷結果為否時，則繼續(xù)綜合調(diào)整串聯(lián)薄膜體聲波諧振器和并聯(lián)薄膜體聲波諧振器功能層的材料和厚度參數(shù)，直至判斷結果為是為止。

6、根據(jù)本公開的又一方面提供一種體聲波濾波器的制備方法，包括：提供一襯底，在襯底中或襯底上形成一聲波反射區(qū)域；在形成了聲波反射區(qū)域的襯底上形成至少一串聯(lián)薄膜體聲波諧振器和至少一并聯(lián)薄膜體聲波諧振器，串聯(lián)薄膜體聲波諧振器和并聯(lián)薄膜體聲波諧振器均包括功能層和具有凸起結構的框架結構，其中功能層包括下電極、壓電層、上電極；形成金屬連接，將串聯(lián)薄膜體聲波諧振器和并聯(lián)薄膜體聲波諧振器構建成梯形拓撲結構的所述體聲波濾波器；將串聯(lián)薄膜體聲波諧振器的寄生諧振頻率設置為低于并聯(lián)薄膜體聲波諧振器的寄生諧振頻率，以在體聲波濾波器通帶低頻處形成取代由串聯(lián)薄膜體聲波諧振器和并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中具有凸起結構的框架結構導致的寄生通帶的寄生阻帶。

7、進一步的，將串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中的各功能層厚度與對應功能層材料縱波聲速比值的和再加上框架結構中凸起結構的厚度與框架結構中凸起材料的縱波聲速比值的總和的倒數(shù)設置為小于并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中各功能層厚度與對應功能層材料縱波聲速比值的和再加上框架結構中凸起結構的厚度與框架結構中凸起材料的縱波聲速比值的總和的倒數(shù)。

8、進一步的，將一個串聯(lián)諧振薄膜體聲波諧振器和以并聯(lián)薄膜體聲波諧振器連接形成為一階梯形體聲波濾波器，將串聯(lián)薄膜體聲波諧振器的小于并聯(lián)薄膜體聲波諧振器的，其中ve1和he1分別為串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中下電極層對應的縱波聲速和厚度，vp1和hp1分別為串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中壓電層對應的縱波聲速和厚度，ve2和he2分別為串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中上電極層對應的縱波聲速和厚度，ve3和he3分別為并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中下電極層對應的縱波聲速和厚度，vp2和hp2分別為并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中壓電層對應的縱波聲速和厚度，ve4和he4分別為并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中上電極層對應的縱波聲速和厚度；vf1和hf1分別為串聯(lián)薄膜體聲波諧振器框架結構中凸起結構對應的縱波聲速和厚度，vf2和hf2為并聯(lián)薄膜體聲波諧振器框架結構中凸起結構對應的縱波聲速和厚度。

9、根據(jù)本公開的再一方面提供一種體聲波濾波器，包括：至少一個串聯(lián)諧振薄膜體聲波諧振器和一個并聯(lián)薄膜體聲波諧振器搭建的梯形拓撲結構的體聲波濾波器；串聯(lián)薄膜體聲波諧振器和并聯(lián)薄膜體聲波諧振器均包括具有凸起結構的框架結構和包括下電極、壓電層、上電極的功能層；串聯(lián)薄膜體聲波諧振器的寄生諧振頻率低于并聯(lián)薄膜體聲波諧振器的寄生諧振頻率；體聲波濾波器通帶低頻處具有寄生阻帶以取代由串聯(lián)薄膜體聲波諧振器和并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中具有凸起結構的框架結構導致的寄生通帶。

10、進一步的，將串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中的各功能層厚度與對應功能層材料縱波聲速比值的和再加上框架結構中凸起結構的厚度與框架結構中凸起材料的縱波聲速比值的總和的倒數(shù)設置為小于并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中各功能層厚度與對應功能層材料縱波聲速比值的和再加上框架結構中凸起結構的厚度與框架結構中凸起材料的縱波聲速比值的總和的倒數(shù)。

11、進一步的，體聲波濾波器為一階梯形體聲波濾波器，串聯(lián)薄膜體聲波諧振器的小于并聯(lián)薄膜體聲波諧振器的，其中ve1和he1分別為串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中下電極層對應的縱波聲速和厚度，vp1和hp1分別為串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中壓電層對應的縱波聲速和厚度，ve2和he2分別為串聯(lián)薄膜體聲波諧振器中上電極層對應的縱波聲速和厚度，ve3和he3分別為并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中下電極層對應的縱波聲速和厚度，vp2和hp2分別為并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中壓電層對應的縱波聲速和厚度，ve4和he4分別為并聯(lián)薄膜體聲波諧振器中上電極層對應的縱波聲速和厚度；vf1和hf1分別為串聯(lián)薄膜體聲波諧振器框架結構中凸起結構對應的縱波聲速和厚度，vf2和hf2為并聯(lián)薄膜體聲波諧振器框架結構中凸起結構對應的縱波聲速和厚度。

12、根據(jù)本公開的又一方面，提供了一種通信設備，其包括上述任一項的濾波器。

13、本公開的方案至少能有助于實現(xiàn)如下效果之一：優(yōu)化薄膜體聲波諧振器的幾何形狀、材料選擇和耦合參數(shù)，以減少非預期的振動模式，消除或減弱寄生通帶，提高濾波器的雜波抑制能力，提高濾波器以及通信設備的性能。