众所周知，体声波(BAW)器件通常包括夹在两个用作电极的导 电层之间的压电层。当射频(RF)信号跨越该器件施加时，其在压电 层中产生机械波。当机械波的波长约为压电层的厚度的两倍时发生基 频谐振。虽然BAW器件的谐振频率也依赖其它因素，但是压电层的厚 度在确定谐振频率中是主要的因素。当减小压电层的厚度时，谐振频 率增大。BAW器件通常被制作在石英晶体薄片上。通常，使用这样的 制造方法获得高谐振频率的器件是困难的。当通过在无源衬底材料上 淀积薄膜层制造BAW器件时，可以将谐振频率扩展至0.5-10GHz的范 围。这些类型的BAW器件通常被称为薄膜体声谐振器或FBAR。主要 有两种类型的FBAR，即，BAW谐振器和堆叠的晶体滤波器(SCF)。 SCF通常具有两个或更多的压电层以及三个或更多的电极，某些电极 接地。这两种类型的器件之间的区别主要在于它们的结构。FBAR通 常组合使用以产生通带或阻带滤波器。一个串联FBAR和一个并联、 或分路FBAR的组合组成了所谓梯型滤波器的一个部分。例如，在Ella (美国专利No.6,081,171)中可找到梯型滤波器的说明。如Ella中 所公开的，基于FBAR的器件可具有一个或多个的通常被称作钝化层 的保护层。图1a到′1d显示了典型的基于FBAR的器件。如图1a到 1d所示，FBAR器件包括衬底501、底部电极507、压电层509和顶部 电极511。电极和压电层形成声谐振器。FBAR器件可另外包括薄膜层 505。如图1a所示，刻蚀的孔503制作在衬底501上用以提供空气界 面，将谐振器同衬底501分开。可替换地，在衬底501上提供刻蚀的 凹坑502，如图1b所示。还可能提供将谐振器和衬底分开的牺牲层 506，如图1c所示。还可能在底部电极507和衬底501之间形成声反 射镜521用于将声波反射回谐振器。衬底可由硅(Si)、二氧化硅 (SiO2)、砷化镓(GaAs)、玻璃或陶瓷材料制成。底部电极和顶部 电极可由金(Au)、钼(Mo)、钨(W)、铜(Cu)、镍(Ni)、钛 (Ti)、铌(Nb)、银(Ag)、钽(Ta)、钴(Co)、铝(Al)或这 些金属的组合，如钨和铝来制成。压电层130可由氧化锌(ZnO)、 硫化锌(ZnS)、氮化铝(AlN)、钽酸锂(LiTaO3)或其它所谓锆钛 酸铅镧族中的成员制成。此外，典型地由诸如SiO2、Si3N4或聚酰亚 胺的电介质材料制成的钝化层被用作电绝缘体并用于保护压电层。应 当指出，如图1c所示，桥型BAW器件中的牺牲层506通常在最终的 制作阶段中被刻蚀掉，用于产生器件下方的空气界面。在如图1d所 示的镜型BAW器件中，声反射镜521包括数层高和低声阻抗材料对， 通常为四分之一波长厚。桥型和镜型BAW器件在本领域是已知的。
在本领域还已知的是，FBAR被用于在具有不平衡的输入和输出 端口的梯型滤波器结构中、或者在具有平衡端口的格型滤波器结构中 形成阻抗元件滤波器。在某些应用中，在滤波器中将不平衡输入转换 为平衡输出(或者反之)是有利的。使用声耦合的表面声波(SAW) 谐振器已制造了这种滤波器。这些结构基本上基于谐振器对，如图2 所示。如显示的那样，第一谐振器620产生声波而第二谐振器630用 作接收器。由于谐振器不是电连接，因此它们中的一个可连接作为不 平衡器件，而另一个既可被用作平衡器件也可被用作不平衡器件。如 图2所示，第一谐振器620提供了不平衡端口622用于信号输入，然 而第二谐振器630提供了两个端口632、634用于平衡信号输出。正 如所显示的，数字610和640表示用于表面声波器件的反射器或声反 射镜。此相同的原理可用于具有两个压电层结构的BAW器件中，这两 个压电层一个在另一个之上。使用该结构能够执行不平衡到平衡的转 换。于是此结构可用作滤波器或甚至用作双工器的一部分。在“High performance Stacked Crystal Filters for GPS and Wide Bandwidth Applications”，K.M.Lakin，J.Belsick，J.F.McDonald， K.T.McCarron，IEEE 2001 Ultrasonics Symposium Paper 3E-6， October 9，2001(后文中称作Lakin)中描述了实现此结构的一种 可能的方法。图3是Lakin中公开的耦合谐振器滤波器(CRF)。如 图3所示，通过底部电极507、底部压电层508、跨接电极511、多 个耦合层512、地电极513、顶部压电层509和两个分开的顶部电极 531和532形成了CRF。这样，CRF具有第一谐振器垂直对541和第 二谐振器垂直对542。每个垂直对充当一个单极滤波器。接连地，两 个垂直对充当一个双极滤波器。CRF制作在由声反射镜521所分开的 衬底501上。由于输出和输入谐振器水平并排排列，因此该结构需要 相当数量的衬底面积。这使得该滤波器的成本非常高。
提供能够将不平衡信号转换成平衡信号的方法和器件是有利的， 其中器件具有较小的面积和较简单的结构。

根据本发明的第一个方面，体声波器件具有谐振频率和表示谐振 频率特征的声波长，该器件具有信号输入端口、第一信号输出端口、 第二信号输出端口和器件地。器件的特征在于包括：
具有第一电极、第二电极和设置在第一和第二电极之间的第一压 电层的第一谐振器；具有第三电极、第四电极和设置在第三和第四电 极之间的第二压电层的第二谐振器；和电绝缘层，其中第一谐振器和 第二谐振器排列为堆叠，电绝缘层设置在第二电极和第三电极之间， 其中第一电极耦合至信号输入端口，第二电极电连接至器件地，第三 电极耦合至第一信号输出端口，且第四电极耦合至第二信号输出端 口。
优选地，电绝缘层包括电介质层。
优选地，电介质层具有基本上与声波长的一半相等的厚度。
根据本发明，本器件具有信号输入端口、第一信号输出端口、第 二信号输出端口和器件地(device ground)，所述器件具有谐振频 率和表示谐振频率特征的声波长，所述器件包括：具有第一电极、第 二电极和设置在第一和第二电极之间的第一压电层的第一谐振器；具 有第三电极、第四电极和设置在第三和第四电极之间的第二压电层的 第二谐振器；和电介质层，其中第一谐振器和第二谐振器排列为堆叠， 电介质层设置在第二电极和第三电极之间，其中
第一电极耦合至信号输入端口，
第二电极电连接至地，
第三电极耦合至第一信号输出端口，且
第四电极耦合至第二信号输出端口。
优选地，本器件具有耦合在第四电极和器件地之间的电容性元 件，用于调节其间的寄生电容。优选地，本器件具有耦合在第一和第 二信号输出端口之间的电感元件，以及耦合在信号输入端口和器件地 之间的另外的电感元件，用于阻抗匹配和带宽扩展。
根据本发明，第一和第二压电层的每一个具有基本上与声波长的 一半相等的厚度。
根据本发明的第二方面，体声波器件形成在具有上面部分的衬底 上，该体声波器件具有信号输入端口，第一信号输出端口，第二信号 输出端口和器件地，此结构的特征在于：
在上面部分上提供的第一电极；
在第一电极的至少一部分的顶部上提供的第一压电层；
在第一压电层的至少一部分的顶部上提供的第二电极，其中第一 电极、第一压电层和第二电极具有重叠区域，用于形成第一声谐振器；
设置在第二电极的至少一部分的顶部上的电介质层；
设置在电介质层的至少一部分的顶部上的第三电极，使得第三电 极和第二电极通过电介质层而电绝缘，
在第三电极的至少一部分的顶部上提供的第二压电层，以及
在第二压电层的至少一部分的顶部上提供的第四电极，其中第三 电极、第二压电层和第四电极具有另外的重叠区域，用于形成第二谐 振器，其中第一电极耦合至信号输入端口，第二电极电连接至器件地， 第三电极耦合至第一信号输出端口，且第四电极耦合至第二信号输出 端口。
优选地，体声波器件结构还具有提供在第一电极的一部分和衬底 的上面部分之间提供的声反射镜结构。
根据本发明，第一声谐振器和第二声谐振器具有另外的重叠区 域，用于定义体声波器件结构的有源区。第二电极具有位于有源区外 侧的延伸部分，且第四电极具有位于有源区外侧的另外的延伸部分， 其中延伸部分和另外的延伸部分还具有另一个重叠区域用于形成所 述电容性元件。
根据本发明的第三个方面，形成在具有上表面的衬底上的声波装 置具有信号输入、第一信号输出、第二信号输出和器件地。该结构进 一步特征在于：
第一体声波器件；和
耦合至第一体声波器件的第二体声波器件，其中
第一体声波器件包括：
具有第一电极、第二电极和设置在第一和第二电极之间的第一压 电层的第一谐振器；和
具有第三电极、第四电极和设置在第三和第四电极之间的第二压 电层的第二谐振器，其中第一谐振器和第二谐振器排列为堆叠，第一 电介质层设置在第二和第三电极之间用于将第二电极与第三电极电 绝缘，而第二体声波器件包括：
具有第一电极、第二电极和设置在第一和第二电极之间的第一压 电层的第一谐振器；和
具有第三电极、第四电极和设置在第三和第四电极之间的第二压 电层的第二谐振器，其中第一谐振器和第二谐振器排列为堆叠，第一 电介质层设置在第二和第三电极之间用于将第二电极与第三电极电 绝缘，其中
第一体声波器件的第四电极耦合至该结构的第一信号输出，
第二体声波器件的第四电极耦合至该结构的第二信号输出，
第一体声波器件的第一电极耦合至该结构的信号输入，并电连接 至第二体声波器件的第二电极，和
第一体声波器件的第二电极和第三电极电连接至器件地和第二 体声波器件的第一电极。
根据本发明的第四方面，体声波滤波器具有信号输入接线端、第 一信号输出接线端，第二信号输出接线端和器件地。体声波滤波器的 特征在于
具有至少两个处于堆叠配置的谐振器的平衡-不平衡变换器 (balun)，包括
耦合在信号输入端和器件地之间的第一谐振器，和
耦合在第一信号输出端和第二信号输出端之间的第二谐振 器，其中
第一信号输出端耦合至第一信号输出，
第二信号输出端耦合至第二信号输出接线端；且
至少一个声滤波器节具有：
具有第一端和第二端的串联元件，和
具有第一端和第二端的分路元件，其中
串联元件的第一端连接至平衡-不平衡变换器的信号输入端，
串联元件的第二端连接至信号输入接线端，
分路元件的第一端连接至串联元件的第二端，而
分路元件(140)的第二端(144)连接至器件地(12)。
根据本发明，平衡-不平衡变换器(10)的第一谐振器(92)包 括
连接至信号输入端(14)的第一电极(40)，
连接至器件地(12)的第二电极(44)，和
设置在第一和第二电极(40，44)之间的第一压电层(42)，并 且
平衡-不平衡变换器(10)的第二谐振器(94)包括：
连接至第一信号输出端(16)的第三电极(60)，
连接至第二信号输出端(18)的第四电极(64)，和
设置在第三和第四电极(60，64)之间的第二压电层(62)， 其中
平衡-不平衡变换器(10)进一步包括设置于第一谐振器(92) 的第二电极(44)和第二谐振器(94)的第三电极(60)之间的电介 质层(50)。
根据本发明的第五个方面，体声波滤波器(100’)具有信号输入 接线端(102)、第一信号输出接线端(104)、第二信号输出接线端 (106)和器件地(12)。体声波滤波器进一步的特征在于：
至少一个声滤波器节(150)，其具有
耦合至第一信号输出接线端(104)的第一接线端(152)，
耦合至第二信号输出接线端(106)的第二接线端(153)，
第三接线端(155)，
第四接线端(156)，
具有连接至第一接线端(152)的第一端(162)和连接至第 三接线端(155)的第二端(164)的第一串联元件(160)，
具有连接至第二接线端(153)的第一端(172)和连接至第 四接线端(156)的第二端(174)的第二串联元件(170)，
具有连接至第三接线端(155)的第一端(182)和连接至第 二接线端(153)的第二端(184)的第一分路元件(180)，和
具有连接至第一接线端(152)的第一端(192)和连接至第 四接线端(156)的第二端(194)的第二分路元件(190)；以及具 有至少两个处于堆叠配置的谐振器的平衡-不平衡变换器(10)，包 括
耦合在信号输入端(14)和器件地(12)之间的第一谐振器 (92)，和
耦合在第一信号输出端(16)和第二信号输出端(18)之间 的第二谐振器(94)，其中
信号输入端(14)耦合至信号输入接线端(102)，
第一信号输出端(16)连接至声滤波器节(150)的第四接 线端(156)，且
第二信号输出端(18)连接至声滤波器节(150)的第三接 线端(155)。
优选地，体声波滤波器中第一和第二串联元件的每一个具有第一 有源区，而第一和第二分路元件的每一个具有比第一有源区尺寸更大 的第二有源区。
根据本发明的第六个方面，双工器的特征在于：
第一端口(210)；
第二端口(220)；
第三端口(230)；
器件地(12)；
设置在第一端口(210)和第二端口(220)之间的格型体声波滤 波器(150)，所述格型体声波滤波器(150)具有
第一端(151)，和
耦合至第一端口(210)的第二端(154)；
耦合在第二端口(220)和格型体声波滤波器(150)的第二端(154) 之间的平衡-不平衡变换器(10)；
另外的体声波滤波器(150’，250)，其具有
耦合至第三端口(230)的第一端(151，251)，和
耦合至第二端口(220)的第二端(154，254)；以及
相移装置(242，244)，耦合在格型体声波滤波器(150)和另 外的体声波滤波器(150’，250)之间用于匹配格型体声波滤波器(150) 和另外的体声波滤波器(150’，250)，其中平衡-不平衡变换器(10) 具有至少两个处于堆叠配置的谐振器，包括
耦合在信号输入端(14)和器件地(12)之间的第一谐振器 (92)，和
耦合在第一信号输出端(16)和第二信号输出端(18)之间 的第二谐振器(94)，其中
信号输入端(14)连接至第二端口(220)，而
第一和第二信号输出端(16，18)连接至格型体声波滤波器(150) 的第二端(154)。
根据本发明，另外的体声波滤波器可以是另外的格型体声波滤波 器。在此情况下，双工器可包括耦合在相移装置(242)和另外的格 型体声波滤波器(150’)之间的另外的平衡-不平衡变换器(10’)， 其中所述另外的平衡-不平衡变换器(10’)具有至少两个处于堆叠 配置的谐振器，包括
耦合在信号输入端(14)和器件地(12)之间的第一谐振器 (92)，和
耦合在第一信号输出端(16)和第二信号输出端(18)之间 的第二谐振器(94)，其中信号输入端连接至相移装置(242)，且 信号输出端(16，18)连接至另外的格型滤波器(150’)的第二端(154)。
根据本发明，另外的体声波滤波器可以是梯型体声波滤波器 (250)。在此情况下，双工器可包括设置在梯型体声波滤波器(250) 和第三端口(230)之间的另外的平衡-不平衡变换器(10’)，其中 所述另外的平衡-不平衡变换器(10’)具有至少两个处于堆叠配置 的谐振器，包括
耦合在信号输入端(14)和器件地(12)之间的第一谐振器 (92)，和
耦合在第一信号端(16)和第二信号端(18)之间的第二谐振器 (94)，其中信号输入端(14)连接至梯型体声波滤波器(250)的 第一端(252)，而信号输出端(16，18)连接至第三端口(230)。
根据本发明的第七个方面，双工器的特征在于：
天线端口(220)；
第一收发器端口(210)；
第二收发器端口(230)；
器件地(12)；
耦合在天线端口(220)和第一收发器端口(210)之间的平衡- 不平衡变换器(10)；
体声波滤波器(150’，250)具有
耦合至第二收发器端口(230)的第一端(151，251)，和
耦合至天线端口(220)的第二端(154，254)；以及
相移装置(242，244)，耦合在平衡-不平衡变换器(10)和体 声波滤波器(150’，250)之间用于匹配平衡-不平衡变换器(10) 和体声波滤波器(150’，250)，其中平衡-不平衡变换器(10)具 有至少两个处于堆叠配置的谐振器，包括
耦合在信号输入端(14)和器件地(12)之间的第一谐振器 (92)，和
耦合在第一信号输出端(16)和第二信号输出端(18)之间 的第二谐振器(94)，其中
信号输入端(14)连接至天线端口(220)，而
第一和第二信号输出端(16，18)连接至第一收发器端口(210)。
根据本发明，体声波滤波器可为一个或多个格型和梯型滤波器 节。
根据本发明的第八个方面，双工器的特征在于
天线端口(220)；
第一收发器端口(210)；
第二收发器端口(230)；
器件地(12)；
耦合在天线端口(220)和第一收发器端口(210)之间的第一平 衡-不平衡变换器(10)；
耦合在天线端口(220)和第二收发器端口(230)之间的第二平 衡-不平衡变换器(10’)；以及
耦合在与天线端口(220)相邻的第一和第二平衡-不平衡变换 器之间的相移装置(242，244)，其中
第一平衡-不平衡变换器(10)具有至少两个处于堆叠配置的谐 振器，包括
耦合在信号输入端(14)和器件地(12)之间的第一谐振器 (92)，和
耦合在第一信号输出端(16)和第二信号输出端(18)之间 的第二谐振器(94)，其中
信号输入端(14)连接至天线端口(220)，而
每个平衡-不平衡变换器的第一和第二信号输出端连接至第一 和第二收发器端口的每一个。
当通过结合图4到18来阅读说明书时，本发明将变得显而易见。
附图说明
图1a是说明具有形成在衬底上的谐振器和薄膜的典型体声波器 件的截面视图，其中衬底具有用于为薄膜提供空气界面的通孔。
图1b是说明具有形成在衬底上的谐振器和薄膜的典型体声波器 件的截面视图，其中衬底具有用于为薄膜提供空气界面的刻蚀部分。
图1c是说明具有形成在衬底上的谐振器和薄膜的典型体声波器 件的截面视图，其中牺牲层形成于薄膜和衬底之间。
图1d是说明具有形成在衬底上的谐振器的典型体声波器件的截 面视图，其中声反射镜形成于衬底和谐振器的底部电极之间。
图2是显示现有技术领域方案的图表表述，其中两个谐振器用于 将不平衡信号转换为平衡信号。
图3是说明耦合谐振器滤波器的现有技术方案的截面视图，其中 两个晶体滤波器谐振器水平隔开。
图4是显示根据本发明的具有一个信号输入端口和两个信号输 出端口的平衡-不平衡变换器的顶部视图的图表表述。
图5是显示图4的平衡-不平衡变换器的截面视图。
图6是显示根据本发明的具有补偿电容和带宽扩展电感线圈的 体声波器件的图表表述。
图7是显示根据本发明的具有两个滤波器堆叠的体声波器件结 构的图表表述。
图8是显示根据本发明的具有梯型滤波器节的体声波滤波装置 的框图。
图9是显示根据本发明的具有格型滤波器节的体声波滤波装置 的框图。
图10是显示根据本发明的具有单一平衡-不平衡变换器的双工 器的框图，其中每个收发器滤波器具有格型滤波器节。
图11是显示双工器的框图，其中每个收发器滤波器具有平衡- 不平衡变换器和格型滤波器节。
图12是显示双工器的框图，其中一个收发器滤波器具有耦合至 格型滤波器节的平衡-不平衡变换器，而另一个收发器滤波器具有梯 型滤波器节。
图13是显示双工器的框图，其中一个收发器滤波器具有耦合至 格型滤波器节的平衡-不平衡变换器，而另一个收发器滤波器具有耦 合至梯型滤波器的平衡-不平衡变换器。
图14是显示双工器的图表表述，其中平衡-不平衡变换器中的 压电层具有不同的厚度。
图15是显示格型滤波器节的图表表述，其中串联元件的有源区 和分路元件的有源区是不同的。
图16a是显示双工器的框图，其中平衡-不平衡变换器用于一个 收发器部分而格型滤波器用于另一个收发器部分。
图16b是显示双工器的框图，其中平衡-不平衡变换器用于一个 收发器部分而梯型滤波器用于另一个收发器部分。
图17a是显示双工器的框图，其中平衡-不平衡变换器用于一个 收发器部分，而格型滤波器同另一个平衡-不平衡变换器一起用于另 一个收发器部分。
图17b是显示双工器的框图，其中平衡-不平衡变换器用于一个 收发器部分，而梯型滤波器同另一个平衡-不平衡变换器一起用于另 一个收发器部分。
图18是显示双工器的框图，其中每个收发器部分具有平衡-不 平衡变换器用作其滤波器。

图4是根据本发明的平衡-不平衡变换器10的图示。平衡-不 平衡变换器10包括耦合至器件地12的体声波器件20、信号输入端 14和两个信号输出端16、18。单一输入端14是不平衡端口，而两个 信号输出端16、18是平衡端口。如图5所示的体声波器件20具有两 个谐振器和在此两者之间的电介质层。正如所显示的，器件20形成 在衬底30上并包括第一电极40、第一压电层42、连接至器件地12 的第二电极44、第三电极60、在第二电极44和第三电极60之间的 电介质层50、第二压电层62和第四电极64。第一电极40、第一压 电层42和第二电极44具有用于形成第一谐振器92的重叠区域。第 三电极60、第二压电层62和第四电极64具有用于形成第二谐振器 94的重叠区域。体声波器件20具有谐振频率和表示谐振频率特征的 声波长λ。第一和第二压电层42、62的厚度基本上与λ/2相等。优 选具有形成于第一电极40和衬底30之间的声反射镜34用于将声波 反射回第一谐振器92。如图5所示，在第一压电层42和电介质层50 中提供了开口52，使得第一电极40的一部分暴露出来以用作到平衡 -不平衡变换器10的信号输入端14的连接点41。类似地，在电介 质层50中提供了开口51，使得第二电极44的一部分暴露出来以用 作到器件地12的连接点45。第一谐振器92和第二谐振器94具有重 叠区域70，定义了体声波器件20的有源区。
如从图5的两压电层结构的截面视图所看到的，从第一信号输出 端16和第二信号输出端18到地电极44可能存在不等的寄生效应。 这些不等的寄生效应可引起平衡端口间的幅度和相位的不平衡。可通 过使用第四电极64和地电极44之间的补偿电容72改善此不等的寄 生效应，如图6所示。应当指出，第一电极40用作信号输入端口， 使得地电极44提供了输入和输出之间的电隔离。而且，电介质层50 用于对较低的输出端口、即第三电极60电去耦合。电介质层50可以 是任意厚度。较厚的电介质层减小了地电极44和上面的电极60、64 之间的寄生耦合，但是也增加了声损耗。因此，用于使性能最优的电 介质层厚度的优良初始值是λ/2。优选地，电介质层50具有低的介 电常数用以使声损耗最小化。也可通过基本上减小整体器件的温度系 数的方法使电介质层的厚度和材料最优化。已知的是，当使用适当的 厚度时氧化硅具有此补偿效应。因此，使用具有正温度系数诸如氧化 硅、具有适当厚度的材料作为电介质层50用以补偿其它层的负的总 体温度系数是有利的。为了在此双腔谐振器20中扩宽带宽，可以将 电感元件74、76耦合在谐振器92、94中的任一或两者的分路中。通 常，对于1GHz频率的电感值很小。因此，例如，有可能在芯片上将 电感元件74、76实现为螺旋线圈。
提供补偿电容使得从第一信号输出端16到地的电容等于从第二 信号输出端18到地的电容。提供该补偿电容的一个方法是清除体声 波器件20的有源区70外部的第二压电层62，使得地电极44的延伸 部分46和第四电极64的延伸部分66在区域67上互相重叠。
如图5和6所示，不平衡谐振器92位于双腔结构的底部。不平 衡谐振器位于结构的顶部也是可能的。然而，梯型结构将产生从两个 平衡端口到衬底的不等的寄生效应。
对于有较低带宽需要的应用，可使用如图7所示的本发明的另一 实施方案。如图7所示，平衡-不平衡变换器10具有两个相同的层 的堆叠21、21’，与图5和6的体声波器件20相似。然而，层堆叠 21’的第一电极40’和第三电极60’，以及层堆叠21的第二电极44和 第三电极60连接至地12。另外，层堆叠21’的第二电极44’连接至层 堆叠21的第一电极40并用作信号输入端14。层堆叠21的顶部电极 64用作第一信号输出端16，而层堆叠21’的顶部电极64’用作第二信 号输出端18。此双结构在功能上等价于如图4-6所示的平衡-不平 衡变换器10。使用该双结构，由于上面的压电层62、62’下方的电极 60、60’接地，因此不需要补偿电容。此电屏蔽效应导致对于第一和 第二信号输出端16、18对称的阻抗。电介质层50、50’的寄生电容与 信号输入端14并联。此寄生电容使器件的带宽稍有降低但不破坏其 对称性。交叉连接的输入电极40、44’在堆叠21和堆叠21’中的声波 之间产生理想的180°相位。与如图6所示的电感元件74、76相似， 匹配和带宽扩展线圈也可实现在双结构10上。如果输出处的阻抗级 显著大于输入处的阻抗，则如图7所示的结构也具有潜在优势。不使 用另外的匹配元件，输出处的差动阻抗比单端输入阻抗大于等于4 倍。
如图4-7所示的平衡-不平衡变换器10可用作具有一个不平衡 端口和两个平衡端口的滤波器的一部分。例如，平衡-不平衡变换器 10可耦合至具有一个或多个L节的梯型滤波器120，用以形成通带滤 波器100，如图8所示。平衡-不平衡变换器10也可以耦合至具有 一个或多个交叉连接节的格型滤波器150，用以形成通带滤波器100’， 如图9所示。不平衡端口用参考数字102表示，而平衡端口用参考数 字104和106表示。这些通带滤波器100、100’可互相组合或与其它 梯型或滤波器节组合，用以形成双工器或双通道通带滤波器，如图 10-13所示。在图8和图9中，平衡-不平衡变换器10或10’通过一 个耦合于信号输入端14和器件地12之间的谐振器92，和一个耦合 于两个信号输出端16、18之间的谐振器94表示。可以理解，不论是 如图5和6所示的单一结构BAW器件还是如图7所示的双结构BAW器 件，都可用于图8-13的滤波器中的平衡-不平衡变换器10或10’。
在如图8所示，在滤波器100中，平衡-不平衡变换器10与梯 形滤波器120组合，该梯型滤波器120耦合于通带滤波器100的不平 衡端口102和平衡-不平衡变换器10的信号输入端14之间。平衡- 不平衡变换器10的两个信号输出端16、18连接至平衡端口106、104。 如图8所示，梯型滤波器120仅具有一个包括一个串联元件130和一 个分路元件140的L节。然而，梯型滤波器120可具有两个或多个L 节。如图8所示，串联元件130具有连接至平衡-不平衡变换器10 的信号输入端14的第一端132，和连接至不平衡端口102的第二端 134。分路元件140具有连接至串联元件130的第二端134的第一端 142和连接至器件地的第二端144。
如图9所示，当平衡-不平衡变换器10与格型滤波器150组合 时，平衡-不平衡变换器10的信号输入端14耦合至不平衡端口102， 而格型滤波器150耦合于平衡-不平衡变换器10的信号输出16、18 和平衡端口104、106之间。如图9所示，格型滤波器150仅具有一 个包括两个串联元件160、170和两个分路元件180、190的交叉连接 节。然而，格型滤波器150可具有两个或多个这种节。格型滤波器 150具有第一滤波器端151和第二滤波器端154，该第一滤波器端151 具有分别耦合至通带滤波器100’的平衡端口104、106的第一接线端 152和第二接线端153，该第二滤波器端154具有分别耦合至平衡- 不平衡变换器10的第一和第二信号输出端16、18的第三接线端155 和第四接线端156。如图9所示，串联元件160具有连接至第一接线 端152的第一端162和连接至第三接线端155的第二端164。串联元 件170具有连接至第二接线端153的第一端172和连接至第四接线端 156的第二端174。分路元件180具有连接至串联元件160的第二端 164的第一端182，和连接至串联元件170的第一端172的第二端184。 分路元件190具有连接至串联元件160的第一端162的第一端192， 和连接至串联元件170的第二端174的第二端194。
如图8和9所示的通带滤波器100和100’可进一步组合形成双通 道通带滤波器或双工器，如图10-13所示。在图10-13中，每个双工 器具有两个收发器滤波器204和206。例如，如图9所示的滤波器100’ 用作如图10-13所示的双工器200、201、202和203的RX部分中的 通带滤波器。这些双工器200、201、202和203的每一个具有天线端 口220和两个收发器端口210和230。天线端口220是不平衡的，而 两个收发器端口210、230的每一个具有两个平衡接线端。
在如图10所示的双工器200中，另一格型滤波器150’用作TX 部分206中的通带滤波器。为了匹配格型滤波器150和格型滤波器 150’，两个移相器242和244通常耦合于格型滤波器150的第二端154 和格型滤波器150’的第二端154之间。
在如图11所示的双工器201中，两个相似的通带滤波器分别用 于RX部分204和TX部分206中。移相器242用于匹配这两个通带滤 波器。
在如图12所示的双工器202中，具有两个L节的梯型滤波器250 用作TX部分206中的通带滤波器。正如所显示的，梯型滤波器250 具有连接至不平衡端口230的第一端252，和耦合至天线端口220的 第二端254。移相器242用于匹配RX部分204中的通带滤波器和TX 部分206中的通带滤波器。梯型滤波器250具有两个串联元件260、 270和两个分路元件280、290。串联元件260具有连接至梯型滤波器 250的第一端252的第一端262，和第二端264。串联元件270具有 连接至串联元件260的第二端264的第一端272，和连接至梯型滤波 器250的第二端254的第二端274。分路元件280具有连接至串联元 件260的第二端264的第一端282，连接地的第二端284。分路元件 290具有连接至串联元件270的第二端274的第一端292，和连接地 的第二端294。
除双工器202中的体声波部件外，另一平衡-不平衡变换器10’ 也用于双工器203中，如图13所示。在双工器203中，平衡-不平 衡变换器10’用于将TX部分的不平衡端口转换成平衡端口。正如所显 示的，平衡-不平衡变换器10’的信号输入端14连接至格型滤波器 250的第一端252，而信号输出端16、18连接至平衡端口230。应当 指出，如图12和13所示的格型滤波器250具有两个L节。但是，格 型滤波器可具有一个L节或者三个或多个L节。
在如图5到7所示的体声波结构中，压电层42和62具有基本上 相同的厚度，或近似为λ/2。但是，当平衡-不平衡变换器10用于双 工器200-203中时，优选的是第一谐振器92的压电层42的厚度T1 与第二谐振器94的压电层62的厚度T2稍有不同。如图14所示，T2 稍大于T1。但是，也可能T2小于T1。因而，双工器的TX部分206中 分路和串联元件的每一个中的压电层具有基本上等于T2的厚度，而 RX部分204中分路和串联元件的每一个中的压电层具有基本上等于 T1的厚度。如图14所示，单层谐振器24代表RX部分中格型或梯型 滤波器中的串联或分路元件，而单层谐振器26代表双工器的TX部分 中格型或梯型滤波器中的串联或分路元件。正如所显示的，谐振器 24中的压电层62具有与T1基本相等的厚度，而谐振器26中的压电 层42具有与T2基本相等的厚度。
而且，图9-13中的格型滤波器150、150’可具有不等的串联和分 路谐振器区域用以改善封闭(close-in)选择性，如EP 1017170的 “A Balanced Filter Structure”中所公开的。如图15所示，串联 元件160、170的谐振器区域A1稍大于分路元件180、190的谐振器 区域B1。
此外，在如图10-13所示的双工器200、201、202、203中，格 型滤波器150可被略去，使得平衡-不平衡变换器10的信号输出端 18、16直接连接到平衡端口210。在如图11所示的双工器201中， 格型滤波器150、150’都可被略去。在如图13所示的双工器203中， 格型滤波器150和梯型滤波器250都可被略去。从而，双工器将具有 在一个收发器部分204中的一个平衡-不平衡变换器10和在另一个 收发器部分206中的一个滤波器150或250，如图16a到17b所示。 可替换地，每个收发器部分将具有平衡-不平衡变换器10、10’作为 其滤波器，如图18所示。
双工器200、201、202和203中的移相器242、244向在RX部分 204和TX部分206之间传送的信号提供90°的相移。但是，相移角 度可以小于或大于90°。
因此，尽管本发明通过其优选实施方案得到了描述，但是本领域 的技术人员将了解到其形式和细节上的前述和其它不同的变化、删略 和偏差可在不偏离本发明的范围的前提下进行。