專利名稱：平衡的輸入輸出壓電濾波器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種壓電濾波器，本發(fā)明尤其涉及一種具有改進的電壓利用效率和噪聲電阻的平衡輸入輸出壓電濾波器。
通常，已知傳統(tǒng)的平衡輸入輸出壓電濾波器，它使用電視機或其它類似的設備的視頻IF放大電路中提供的聲表面波(SAW)。但是，利用壓電基片的體波(諸如4．5MHz)的基片的濾波器(設置在電視機中音頻IF放大電路)和10．7MHz壓電濾波器(設置在FM接收機中的IF放大電路)不設置平衡輸入輸出。
具體地說，傳統(tǒng)的壓電濾波器是不平衡輸入輸出壓電濾波器，不平衡信號輸入到它或從它輸出。由此，傳統(tǒng)的壓電濾波器具有具有較低的電壓利用率，并且受到對于地端具有相同的相位的共模噪聲。
為例克服上述問題，本發(fā)明的較佳實施例提供了一種平衡輸入輸出壓電濾波器，它具有大大改進了的電壓利用率，以及噪聲電阻。
根據(jù)本發(fā)明的一個較佳實施例，平衡輸入輸出壓電濾波器包含接地電極，它設置在壓電基片沿厚度方向的大致中心，以及設置在壓電基片的兩個主表面上的輸入電極和輸出電極中的至少一個，以便與接地電極相對，由此提供了平衡電路連接電極。壓電基片以厚度伸縮振動模式振動。
設置在壓電基片的兩個主表面上的輸入電極和輸出電極中的至少一個用作連接輸入電極的平衡電路或連接輸出電極的平衡電路。當沿相對于設置在其間作為邊界的接地電極，沿相反方向極化壓電基片時，壓電基片沿厚度方向擴展和收縮，從而從接地電極的一側擴展，而另一側收縮。由此，壓電基片以二次諧波模式振動。當壓電基片相對于設置為邊界的接地電極沿相同方向極化時，壓電基片的兩側一起擴展和收縮。由此，壓電基片以基波模式振動。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，接地電極設置在壓電基片中，輸入電極和輸出電極中的至少一個設置在壓電基片的兩個主平面上。由此，得到平衡輸入和輸出的壓電濾波器。結果，即使當濾波器使用壓電基片的體波，仍然可以得到具有改進的電壓利用率和抵抗共模噪聲的噪聲電阻的平衡輸入輸出壓電濾波器。
從下面參照附圖對本發(fā)明的較佳實施例的描述，本發(fā)明的其它特點、特征、要素和優(yōu)點將是顯然的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一較佳實施例的平衡輸入輸出壓電濾波器的電路圖；圖2是圖1所示的平衡輸入輸出壓電濾波器的壓電陶瓷基片和電極結構的分解透視圖；圖3是圖1所示的平衡輸入輸出壓電濾波器的壓電陶瓷基片的極化的說明；圖4是圖1所示的平衡輸入輸出壓電濾波器的壓電陶瓷基片的全波模式振動的說明；圖5是圖1所示的平衡輸入輸出壓電濾波器的壓電陶瓷基片的基波模式振動的說明；圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二較佳實施例的平衡輸入輸出壓電濾波器的電路圖；和圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三較佳實施例的平衡輸入輸出壓電濾波器的電路圖。
下面將參照附圖描述本發(fā)明的較佳實施例。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一較佳實施例的平衡輸入輸出壓電濾波器。平衡輸入輸出壓電濾波器10a設計為平衡輸入和平衡輸出，并且包含其中設置有接地電極21的壓電陶瓷基片22。參照圖2，陶瓷基片22包含至少兩個陶瓷生片22a和22b，它們被層疊和烘焙，以形成陶瓷基片22。輸入電極11和輸出電極13設置在陶瓷生片22的頂表面上，以便相互接近。接地電極21設置在陶瓷生片22b的頂表面上。將輸入電極12和輸出電極14設置在陶瓷生片22b的底表面上，以便相互接近。
輸入電極11和輸出電極13與接地電極21相對，其間有陶瓷生片22a。輸入電極12和輸出電極14與接地電極21相對，其間有陶瓷生片22b?，F(xiàn)在參照圖3，極化壓電陶瓷基片22，從而陶瓷生片22a沿從接地電極21朝輸入電極11和輸出電極13延伸的箭頭P11表示的方向極化。陶瓷生片22b沿從接地電極21朝輸入電極12和輸出電極14延伸的箭頭P12表示的方向極化。
這對輸入電極11和12用作平衡電路連接電極。分別將輸入電極11和12連接到平衡輸入端11a和12a。輸出電極13和14用作平衡電路連接電極。將輸出電極13和14分別連接到平衡輸出端13a和14a。將平衡信號分別從平衡信號源17(它包括兩個理想電壓源15和16以及連接到理想電壓源15和16的輸出電極R1和R2)輸入到平衡輸入端11a和12a。在平衡輸出端13a和14a之間連接將平衡輸入輸出壓電濾波器10a的平衡輸出變成不平衡輸出的變壓器18的初級繞組L1。將變壓器18初級繞組的中心抽頭接地。將次級繞組12一端連接到不平衡輸出端19，而次級繞組12的另一端接地。將匹配電阻R3連接在不平衡輸出端19和地端之間。
如圖3所示，在上述的平衡輸入輸出壓電濾波器10a中，壓電陶瓷基片22相對于設置在其間作為邊界的接地電極21，沿兩個相反方向極化。當分別將電壓+V和-V提供給平衡輸入端11a和12a時，壓電陶瓷基片22的陶瓷生片22a和陶瓷生片22b中的一個沿厚度方向擴展，而另一個收縮。由此，壓電陶瓷基片22如圖4所示的兩點鏈線表示地變形，并以二次諧波模式振動。這種振動在壓電陶瓷基片22中產(chǎn)生電壓。產(chǎn)生的電壓從輸出電極13和14取出，并從平衡輸出端13a和14a輸出。由于這種較佳實施例的壓電濾波器10a包含平衡輸入和輸出結構，故即使當濾波器利用壓電陶瓷基片22的體波時，也能夠得到具有極好的電壓利用率以及抵抗共模噪聲的噪聲電阻的平衡輸入輸出壓電濾波器。
或者，在本發(fā)明的第一較佳實施例中，如圖5中的箭頭P13所示，壓電陶瓷基片22的陶瓷生片22b的極化方向可以顛倒。這是沿由圖3中的箭頭P12表示的方向的相反方向。通過這種極化，壓電陶瓷基片22的陶瓷生片22a和22b沿厚度方向一起擴展和收縮。由此，壓電陶瓷基片22如圖5中的兩點鏈線表示的變形，并以基波模式振動。
現(xiàn)在參照圖6，描述根據(jù)本發(fā)明的第二較佳實施例的平衡輸入輸出壓電濾波器。將平衡輸入輸出壓電濾波器10b設計為不平衡輸入和平衡輸出。平衡輸入輸出壓電濾波器10b不同于平衡輸入輸出壓電濾波器10a之處在于，它不具有平衡輸入輸出壓電濾波器的輸入電極12。設置在壓電基片22上的輸入電極11用作不平衡電路連接電極，并連接到不平衡輸入端11b。將不平衡信號從包含理想電壓源15和輸出電阻R1的不平衡源17輸入到不平衡輸入端11b。
由于平衡輸入輸出壓電濾波器10b包含平衡輸出結構，基本上抑制了來自輸出端的共模噪聲的輸出。圖6中，將相同的編號給予對應于圖1中的那些元件，并且省略了對相同部分的重復的描述。
參照圖7，下面描述根據(jù)本發(fā)明的第三較佳實施例的平衡輸入輸出壓電濾波器。平衡輸入輸出壓電濾波器10c設計為平衡輸入和不平衡輸出。平衡輸入輸出壓電濾波器10c不同于圖1所示的平衡輸入輸出壓電濾波器10a之處在于，它不具有平衡輸入輸出壓電濾波器10a的輸出電極14和輸出變壓器18。設置在壓電基片22上的輸出電極13用作不平衡電路連接電極，并連接到不平衡輸出端13b。匹配電阻R3連接在不平衡輸出端13b和地端之間。
由于平衡輸入輸出壓電濾波器10c包含平衡輸入結構，基本上抑制了來自輸入側上的共模噪聲。圖7中，相同的標號給予對應于圖1中的元件，并且省略了重復的描述。
應該知道，上述描述僅僅用于說明本發(fā)明。在不背離本發(fā)明的主旨的條件下可以進行各種替換和修改。相應地，本發(fā)明旨在包含所有落入所附的權利要求范圍內(nèi)的這些替換，修改和變換。
權利要求
1．一種平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于包含包含兩個主表面的壓電基片；設置在所述壓電基片內(nèi)的接地電極；分別設置在所述壓電基片的兩個主表面上的至少一個輸入電極和至少一個輸出電極，以便與所述接地電極相對，其間有所述壓電基片，由此，確定了一個平衡電路連接電極；其中，壓電基片以厚度擴展振動模式振動。
2．如權利要求l所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于所述輸入電極和所述輸出電極中的至少一個包含設置在所述壓電基片的兩個主表面的一個輸入電極和一個輸出電極。
3．如權利要求1所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于所述輸入電極和所述輸出電極的至少一個包含位于所述壓電基片的一個所述主表面上的一個輸入電極和一個輸出電極，以及位于所述壓電基片的另一個所述主表面上的輸入電極。
4．如權利要求1所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于所述輸入電極和所述輸出電極中的至少一個包含位于所述壓電基片的一個所述主表面上的一個輸入電極和一個輸出電極，以及位于所述壓電基片的另一個所述主表面上的輸出電極。
5．如權利要求l所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于所述壓電基片沿兩個相反方向極化，其間有確定邊界的接地電極，從而所述壓電基片以二次諧波模式振動。
6．如權利要求l所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于所述壓電基片沿共同的方向極化，其間有確定邊界的接地電極，從而所述壓電基片以基波模式振動。
7．如權利要求l所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于所述壓電基片包含第一陶瓷生片和第二陶瓷生片。
8．如權利要求7所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于輸入電極和輸出電極中至少一個設置在所述第一陶瓷生片的頂表面上，以及第二陶瓷生片的底表面上。
9．如權利要求7所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于所述接地電極設置在所述第二陶瓷生片的頂表面上。
10．如權利要求7所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于所述第一陶瓷生片沿第一方向極化，所述第二陶瓷生片沿與所述第一極化方向相反的方向極化，從而所述壓電基片以二次諧波模式振動。
11．如權利要求7所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于所述第一和第二陶瓷生片沿相同方向極化，從而所述壓電基片以基波模式振動。
12．如權利要求7所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于所述輸入電極和所述輸出電極中的至少一個包含設置在所述第一陶瓷生片的頂表面上和所述第二陶瓷生片的底表面上的輸入電極和輸出電極中的至少一個，所述接地電極設置在所述第二陶瓷生片的頂表面上，從而所述輸入電極和所述輸出電極與所述接地電極相對，其間設置有所述第一和第二陶瓷生片。
13．如權利要求7所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于所述輸入電極和所述輸出電極中的至少一個包含設置在所述第一陶瓷生片的頂表面上和所述第二陶瓷生片的底表面上的輸入電極和輸出電極，所述接地電極設置在所述第二陶瓷生片的頂表面上，從而所述輸入電極和所述數(shù)輸出電極與所述接地電極相對，其間設置有所述第一和第二陶瓷生片。
14．如權利要求7所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于所述輸入電極和所述輸出電極中的至少一個包含設置在所述第一陶瓷生片的頂表面上和所述第二陶瓷生片的底表面之一上的輸入電極和輸出電極，以及設置在所述第一陶瓷生片的所述頂表面和所述第二陶瓷生片的所述底表面中另一個表面上的輸入電極，將所述接地電極設置在所述第二陶瓷生片的頂表面上，從而所述輸入電極和所述輸出電極與所述接地電極相對，其間有所述第一和第二陶瓷生片。
15．如權利要求7所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于所述輸入電極和所述輸出電極中的至少一個包含設置在所述第一陶瓷生片的頂表面和所述第二陶瓷生片的底表面之一上的輸入電極和輸出電極，以及設置在所述第一陶瓷生片的所述頂表面和所述第二陶瓷生片的所述底表面中另一個表面上的輸出電極，將所述接地電極設置在所述第二陶瓷生片的頂表面上，從而所述輸入電極和所述輸出電極與所述接地電極相對，其間有所述第一和第二陶瓷生片。
16．如權利要求1所述的平衡輸入輸出壓電濾波器，其特征在于接地電極基本上位于壓電基片沿其厚度方向的中心。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種平衡輸入輸出壓電濾波器,其特征在于包含其間設置有接地電極的壓電陶瓷基片。輸入電極和輸出電極位于壓電陶瓷基片的兩個主表面上,從而相互接近。輸入電極用作平衡電路連接電極,并連接到平衡輸入端。輸出電極用作平衡電路連接電極,并連接到平衡輸出端。
文檔編號H03H9/58GK1283001SQ0012246
公開日2001年2月7日 申請日期2000年7月31日 優(yōu)先權日1999年7月29日
發(fā)明者蒲生昌夫 申請人:株式會社村田制作所