滤波元件及电子设备的制作方法

1.本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种滤波元件及电子设备。

背景技术：

2.随着通信技术高速发展，通信系统日益复杂，这无疑加大了滤波器的需求，也提高了滤波器的设计难度。
3.各种电子设备中广泛应用的滤波器，例如wifi6的共存滤波器等，不仅要求具有宽带通或者阻带，而且需要具有陡峭过渡的频带，换言之，现有滤波器在要求低插损和大带宽的同时，还会要求急速的滚降。
4.然而，现有的带通或带阻声学滤波器由于其中包括的谐振器机电耦合系数的影响，实现大带宽的同时难以保证急速的滚降。

技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本技术实施例提供一种滤波元件及电子设备，在实现大带宽的同时还可以保证急速的滚降。
6.为了实现上述目的，本技术第一方面提供一种滤波元件，包括端口、阻抗匹配单元和至少两个带阻滤波器，端口包括输入端口和输出端口，带阻滤波器串联设置在输入端口和输出端口之间，阻抗匹配单元连接于相邻两个带阻滤波器之间或者是带阻滤波器与端口之间；
7.至少两个带阻滤波器具有不同的阻带频率，至少两个带阻滤波器包括第一带阻滤波器，第一带阻滤波器的靠近滤波元件所对应的通带的阻带边缘频率与滤波元件的靠近第一带阻滤波器所对应的阻带的通带边缘频率之间的频率差小于至少两个带阻滤波器中其它带阻滤波器对应的频率差，且第一带阻滤波器的带阻宽度小于至少两个带阻滤波器中其它带阻滤波器的带阻宽度。
8.在一种可能的实施方式中，至少两个带阻滤波器中，各带阻滤波器的带阻宽度的顺序相同于带阻滤波器的阻带频率与通带频率的频率差的顺序。
9.在一种可能的实施方式中，第一带阻滤波器的机电耦合系数小于至少两个带阻滤波器中其它带阻滤波器的机电耦合系数。
10.在一种可能的实施方式中，各带阻滤波器的机电耦合系数均大于或等于8％。
11.在一种可能的实施方式中，各带阻滤波器的机电耦合系数均大于或等于12％。
12.在一种可能的实施方式中，至少两个带阻滤波器中，相邻两个带阻滤波器的中心频率的频率差小于或等于相邻两个带阻滤波器的总的带阻宽度之和的1/2。
13.在一种可能的实施方式中，阻抗匹配单元包括串联支路和并联支路，串联支路与带阻滤波器或者端口串联，并联支路的一端连接于串联支路，并联支路的另一端接地；
14.串联支路和并联支路中均连接有阻抗元件，且串联支路中连接的阻抗元件为电感。
15.在一种可能的实施方式中，并联支路中连接有电感。
16.在一种可能的实施方式中，并联支路中设置有电感和电容，且电感和电容串联。
17.在一种可能的实施方式中，并联支路中连接的电容的电容值小于或等于0.3pf。
18.在一种可能的实施方式中，并联支路中连接的电容的电容值小于或等于0.2pf。
19.在一种可能的实施方式中，阻抗匹配单元的谐振点频率fm≤91％
·ft
，其中f
t
为距离阻抗匹配单元的谐振点最近的通带边沿频点。
20.在一种可能的实施方式中，阻抗匹配单元的谐振点频率fm≤80％
·ft
。
21.在一种可能的实施方式中，阻抗匹配单元为多个，阻抗匹配单元和带阻滤波器交替排列，并串联设置于输入端口和输出端口之间。
22.在一种可能的实施方式中，带阻滤波器包括第一谐振器、第二谐振器以及电感；第一谐振器相互串联，第二谐振器并联于第一谐振器之间，第二谐振器通过电感接地。
23.本技术第二方面提供一种电子设备，包括上述的滤波元件。
24.本技术的滤波元件及电子设备，滤波元件用两个及以上的带阻滤波器级联，展宽阻带带宽同时加深阻带抑制。另外，每两个带阻滤波器之间、以及带阻滤波器和端口之间都配有阻抗匹配单元，其中阻抗匹配单元可以实现额外的抑制点加深滤波器的阻带抑制。并且通过设置级联滤波器中最靠近滤波元件通带的带阻滤波器的带宽最窄，宽通带和宽阻带之间可以达到急速的滚降。
25.本发明的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
26.图1为本技术实施例提供的滤波元件的结构示意图；
27.图2是两个不同带宽的带阻滤波器的s21曲线图；
28.图3是将图2所示的两个不同带宽的带阻滤波器级联之后得到的滤波元件的s21曲线图；
29.图4为单个带阻滤波器在不同的机电耦合系数下的s21曲线图；
30.图5为本技术实施例提供的滤波元件中带阻滤波器的电路图；
31.图6为图5所示的带阻滤波器的s21曲线以及对应的第一谐振器和第二谐振器的阻抗曲线；
32.图7a为本技术实施例提供的滤波元件中阻抗匹配单元的一种结构的示意图；
33.图7b为本技术实施例提供的滤波元件中阻抗匹配单元的另一种结构的示意图；
34.图7c为本技术实施例提供的滤波元件中阻抗匹配单元的再一种结构的示意图；
35.图7d为本技术实施例提供的滤波元件中阻抗匹配单元的再一种结构的示意图；
36.图7e为本技术实施例提供的滤波元件中阻抗匹配单元的在一种结构的示意图；
37.图8为对图5所示的带阻滤波器匹配阻抗匹配单元的电路图；
38.图9为图5所示的滤波元件匹配阻抗匹配单元前后的s21曲线对比图；
39.图10为本技术实施例提供的滤波元件的一种拓扑结构的示意图；
40.图11为图10的滤波元件的电路图；
41.图12为图10中滤波元件的s21曲线图；
42.图13为本技术实施例提供的滤波元件的另一种拓扑结构的示意图；
43.图14为图13的滤波元件的电路图。
44.附图标记说明：
45.100-滤波元件；110、101、102、103-带阻滤波器；10-输入端口；20-输出端口；
46.210、201、202、203、204、205-阻抗匹配单元。
具体实施方式
47.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.传统的带通或带阻声学滤波器由于谐振器机电耦合系数的影响，实现大带宽的同时难以保证急速的滚降。本发明中的级联滤波器，通过设置带阻滤波器带宽大小不同，阻带距离级联滤波器的通带较近的带阻滤波器的带宽较窄，可以实现宽通带和宽阻带之间较高的滚降。
49.另外，本发明中涉及到的带阻滤波器，其阻带宽度指的是阻带抑制在-3db以下和/或在-40db以下的频率范围大小。
50.一般而言，体声波谐振器的等效机电耦合系数公式如下：
[0051][0052]
其中：fs是谐振器串联谐振频率，fp是谐振器并联谐振频率
[0053]
等效机电耦合系数表示了谐振器串联谐振频率fs和并联谐振频率fp的距离关系。而串联谐振频率fs和并联谐振频率fp的距离，也直接决定着滤波器边带滚降的速率，其两者距离越小，则边带滚降越陡，反之距离越大，边带陡降越缓。
[0054]
本技术的滤波元件中，为达到宽通带和宽阻带之间较高的滚降，将相互级联的带阻滤波器的阻带带宽设为不同，且阻带频率靠近通带的带阻滤波器的阻带带宽设置得相对较窄，其它带阻滤波器阻带带宽设计较宽。而声学滤波器越宽的带宽(带通滤波器指的是通带带宽，而带阻滤波器指的阻带带宽)，所需谐振器的有效机电耦合系数就会越大，那相应的滤波器通带边沿的滚降就会变缓。上述说明同样也适用于表面声波saw滤波器。
[0055]
另外对于带阻滤波器，其串联谐振器的并联谐振频率与并联谐振器的串联谐振频率共同决定了滤波器的通带特性，而并联谐振器并联谐振频率与串联谐振器的串联谐振频率共同决定了滤波器的阻带特性，如下述的图6中所示。所以等效机电耦合系数也直接表征了带阻滤波器带宽的大小。若要实现宽阻带深抑制的宽带滤波器，宽阻带首先需要限定单个带阻滤波器的带宽足够宽，否则只是用多级带阻来级联实现会严重恶化通带的插损，得不偿失。
[0056]
本发明中的不同带阻滤波器级联成的宽阻带深抑制的宽带滤波元件最终是要封装在同一颗芯片中，不同带阻滤波器的裸芯片通过键合连接或者倒装到基板上再连接，考虑尺寸最小化，工艺简化等因素，不同带阻滤波器需采用同一种材料来完成，机电耦合系数的不同，可以通过给材料不同的掺杂或调整谐振器结构、面积等来实现。级联的不同带阻滤
波器可以采用同一种材料来实现，可以保证尺寸最小化，工艺最简化，带阻滤波器的材料可以是单晶氮化铝，多晶氮化铝、氧化锌，锆钛酸铅压电陶瓷等材料等中的一种。
[0057]
下面结合附图说明本技术实施例的滤波元件及电子设备。
[0058]
图1为本技术实施例提供的滤波元件的结构示意图。图2是两个不同带宽的带阻滤波器的s21曲线图；图3是将图2所示的两个不同带宽的带阻滤波器级联之后得到的滤波元件的s21曲线图。
[0059]
参照图1，本技术提供的滤波元件100包括端口、阻抗匹配单元210和至少两个带阻滤波器110，至少两个带阻滤波器110具有不同的阻带频率，端口包括输入端口10和输出端口20，带阻滤波器110串联设置在输入端口10和输出端口20之间，阻抗匹配单元210连接于相邻两个带阻滤波器110之间或者是带阻滤波器110与端口之间。
[0060]
在上述方案中，采用至少两个声学带阻滤波器110级联，可以展宽阻带带宽且抑制加深，其中设有的阻抗匹配单元210可形成额外的抑制点以加深滤波元件100的阻带抑制，使滤波元件具有更好的宽阻带特性。
[0061]
下面以两个带阻滤波器级联后形成的滤波元件的s21曲线为例进行说明。在图2中，实线所示是阻带频率较高的带阻滤波器的s21曲线，其阻带带宽较窄，约200mhz；而虚线所示的是阻带离通带较远的低频的带阻滤波器的s21曲线，其阻带带宽约420mhz。级联之后的滤波器的s21曲线如图3所示，该滤波元件宽通带和宽阻带之间依然可以实现较高的滚降，通带-3.5db到阻带-45.5db只需80mhz的频率距离就可达到。由图2和图3可以得知，采用至少两个声学带阻滤波器110级联，可以展宽阻带带宽且抑制加深。
[0062]
本技术实施例中，输入端口10和与该输入端口10相邻的带阻滤波器110之间、两个相邻的带阻滤波器110之间、以及输出端口20和与该输出端口20相邻的带阻滤波器110之间，这三种类型的位置处，至少有一个位置处应该设有阻抗匹配单元210。
[0063]
继续参照图1，本技术以这三种类型的位置处均设有阻抗匹配单元210为例进行说明，换言之，阻抗匹配单元210的数量为多个，多个阻抗匹配单元210中，至少一个阻抗匹配单元210连接在输入端口10和与该输入端口10相邻的带阻滤波器110之间，至少还有一个阻抗匹配单元210连接在输出端口20和与该输出端口20相邻的带阻滤波器110之间，并且每两个相邻的带阻滤波器110之间都连接有阻抗匹配单元210。示例性的，阻抗匹配单元210为多个，阻抗匹配单元210和带阻滤波器110交替排列，并串联设置于输入端口10和输出端口20之间。
[0064]
像上述这样，为每两个带阻滤波器110之间，以及带阻滤波器110和输入端口10、输出端口20之间都配有阻抗匹配单元210，阻抗匹配单元210的数量较多，对滤波元件100的阻带抑制的加深效果更进一步，使滤波元件100具有更佳的宽阻带特性。
[0065]
其中，而滤波元件100本身具有通带频率，在滤波单元的s21曲线中，该通带频率具有上升沿；而滤波元件100作为阻抗匹配单元210和至少两个带阻滤波器110级联而成的滤波器，使得滤波元件100具有较宽的阻带带宽。在至少两个带阻滤波器110中包括第一带阻滤波器，第一带阻滤波器的靠近滤波元件100所对应的通带的阻带边缘频率与滤波元件100的靠近第一带阻滤波器所对应的阻带的通带边缘频率(即通带的上升沿对应的频率)的频率差，会小于至少两个带阻滤波器110中其它带阻滤波器110对应的频率差。这是指，第一带阻滤波器的靠近滤波元件100所对应的通带的阻带边缘频率与滤波元件100的靠近第一带
阻滤波器所对应的阻带的通带边缘频率的频率差，小于至少两个带阻滤波器110中其它带阻滤波器110对应的频率差。
[0066]
需要说明的是，带阻滤波器会在一定频率范围内形成阻带，该阻带可以由阻带在低频侧的边缘对应的频率端点以及在高频侧的边缘对应的频率端点进行定义。而滤波元件100的通带可以位于阻带的高频侧，即通带的最低频率(左侧频率点)仍然会高于阻带的最高频率(右侧频率点)；或者，滤波元件100的通带也可以位于阻带的低频侧，即通带的最高频率(右侧频率点)会低于阻带的最低频率(左侧频率点)。本实施例中，以滤波元件100的通带位于这些带阻滤波器的阻带的高频侧进行说明。
[0067]
而滤波元件100中所包含的这些带阻滤波器中，各带阻滤波器的阻带的靠近滤波元件100的通带的一侧边缘的频率，例如是阻带的高频频率点(右侧频率点)，其和通带的边缘频率(左侧边缘频率点)之间会形成频率差，可以定义这些带阻滤波器中，其所具有的阻带边缘频率和临近的通带边缘(上升沿)最近的带阻滤波器为第一带阻滤波器，该第一带阻滤波器所对应的频率差，会小于滤波元件100中其余带阻滤波器对应的频率差。由于滤波元件100的宽阻带是由至两个带阻滤波器110级联而形成的，参照图2和图3，滤波元件100的s21曲线中，位于宽阻带最边缘位置处的第一带阻滤波器的上升沿就决定了滤波元件100的滚降。
[0068]
为了使滤波元件100的滚降较大，使第一带阻滤波器的带阻宽度小于至少两个带阻滤波器110中其它带阻滤波器110的带阻宽度，这样第一带阻滤波器的上升沿具有较大的滚降指标，使得滤波元件100的滚降指标也较大。
[0069]
示例性的，至少两个带阻滤波器中110，各带阻滤波器110的带阻宽度的顺序相同于带阻滤波器110的阻带频率与通带频率的频率差的顺序。这是指，在滤波元件100的s21曲线中，距离滤波元件100的宽通带的上升沿的距离越近的带阻滤波器110，其带阻宽度越小；距离滤波元件100的宽通带的上升沿的距离越远的带阻滤波器110，其带阻宽度越大。这样可以使宽通带和宽阻带之间具有更高的滚降。
[0070]
图4为单个带阻滤波器在不同的机电耦合系数下的s21曲线图。在图4中，实线所示的是有效机电耦合系数为15％的带阻滤波器的s21曲线，虚线所示的是有效机电耦合系数为11％的带阻滤波器的s21曲线，由图4可以得知，有效机电耦合系数越大，带阻滤波器110阻带越宽但滚降越缓。
[0071]
但本技术中的这种级联不同带阻滤波器110的结构可以很好的规避由于有效机电耦合系数变大引起的滚降变缓的情况。具体的，宽阻带和宽通带之间的滚降要求越高，级联的带阻滤波器110的阻带宽度差距越大效果越好，且是离滤波元件100的宽通带较近的第一带阻滤波器的带宽很窄(即机电耦合系数较小)。
[0072]
换言之，第一带阻滤波器的机电耦合系数小于至少两个带阻滤波器110中其它带阻滤波器110的机电耦合系数，可以使第一带阻滤波器的带宽很窄，从而使滤波元件100的滚降尽量较大。
[0073]
可选的，为了使各个带阻滤波器级联起来滤波元件100达到宽阻带的效果，各个带阻滤波器的机电耦合系数大于或者等于在8％，例如，为了得到更好的宽阻带效果，可以使各个带阻滤波器的机电耦合系数大于或者等于12％。
[0074]
本技术实施例中，由于第一带阻滤波器的带阻宽度小于至少两个带阻滤波器110
中其它带阻滤波器110的带阻宽度，这样可以达到滤波元件100的通带3.5db、带宽26％以上，与宽通带相邻的深阻带-45db带宽12％以上，宽阻带的背离宽通带的一侧的一定范围内还保持有10db-30db的抑制，并且宽通带和宽阻带之间可以达到较高的滚降指标。
[0075]
而可以理解的是，在一些可选的实施方式中，为了便于阻带的形成，滤波元件100所包括的至少两个带阻滤波器中，相邻两个带阻滤波器的中心频率的频率差小于或等于相邻两个带阻滤波器的总的带阻宽度之和的1/2。此时，相邻两个带阻滤波器的边缘频率会重合，或者是这相邻两个带阻滤波器的阻带之间存在有重叠，从而共同形成了一个频率较宽的阻带。
[0076]
在其它一些可选的实施方式中，也可以让这些带阻滤波器中相邻两个带阻滤波器的中心频率的频率差大于这相邻两个带阻滤波器的总的带阻宽度之和，从而使相邻两个带阻滤波器之间没有重叠区域，以使滤波元件100实现特定的滤波效果。
[0077]
图5为本技术实施例提供的滤波元件中带阻滤波器的电路图。
[0078]
示例性的，参照图5，带阻滤波器110包括多个、例如五个第一谐振器rse1、rse2、rse3、rse4、rse5；带阻滤波器110还包括多个、例如四个第二谐振器rsh1、rsh2、rsh3、rsh4；带阻滤波器110还包括电感l1、l2、l3，此处五个第一谐振器rse1、rse2、rse3、rse4、rse5相互串联，四个第二谐振器rsh1、rsh2、rsh3、rsh4各自并联于相邻第一谐振器之间，四个第二谐振器rsh1、rsh2、rsh3、rsh4均通过电感接地。在图5中，第二谐振器rsh1、rsh2均通过电感l1接地，第二谐振器rsh3通过电感l2接地，第二谐振器rsh4通过电感l3接地。
[0079]
可以理解的是，本技术中所使用的声学带阻滤波器110，并不限于图5所示的种类，还可以是表面声波saw滤波器，滤波器内的架构还可以是不同串并联数或者差分结构。
[0080]
图6为图5所示的带阻滤波器的s21曲线以及对应的第一谐振器和第二谐振器的阻抗曲线。其中，实线是带阻滤波器110的s21曲线，虚线a代表其中一个第一谐振器的阻抗曲线，虚线b代表其中一个第二谐振器的阻抗曲线。第一谐振器的并联谐振点与第二谐振器的串联谐振点共同构成了带阻滤波器的阻带区域。而第一谐振器的串联谐振点与第二谐振器的并联点都在该带阻滤波器的通带之内。
[0081]
图7a、图7b、图7c、图7d、图7e表示出五中可能的阻抗匹配单元的结构示意图。
[0082]
参照图7a、图7b、图7c、图7d、图7e的阻抗匹配单元210可知，所有的阻抗匹配单元210在串联支路上都是电感l，并联支路上是单独的电感l或者电感l与电容c串联的结构。
[0083]
本技术实施例中，对于体声波baw滤波器可以采用不同的堆叠厚度或者增加质量负载来实现串联和并联滤波器的频率差异，对于表面声波saw滤波器可以设定不同的插指换能器。
[0084]
这其中，作为一种可能的实现方式，并联电路中连接的电容取值要小于或等于0.3pf，更优的，并联电路中连接的电容取值要小于或等于0.2pf。其不仅可以优化带阻滤波器110匹配实现更好通带性能，若是同时含有电感l和电容c的lc匹配结构(例如图7d、图7e所示的阻抗匹配单元)，还可以形成额外的抑制点加深滤波元件100的阻带抑制。为了不恶化带内插损，阻抗匹配单元的谐振点频率fm≤91％
·ft
，其中f
t
为距离阻抗匹配单元的谐振点最近的通带边沿频点。
[0085]
更优的，阻抗匹配单元的谐振点频率fm≤80％
·ft
。
[0086]
参照图7a-7e以及图8，图8以将图7d所示的阻抗匹配单元210连接到带阻滤波器
110中为例进行说明。阻抗匹配单元210包括串联支路和并联支路，串联支路与带阻滤波器110或者端口串联，并联支路的一端连接于串联支路，并联支路的另一端接地。其中，串联支路和并联支路中均连接有阻抗元件，且串联支路中连接的阻抗元件为电感lm1。示例性的，并联支路中连接有电感lm2，或者，并联支路中设置有电感lm2和电容cm1，且电感lm2和电容cm1串联。
[0087]
需要注意的是，图8所示的阻抗匹配单元为lc匹配单元。该lc匹配单元中各参数的取值可以为：
[0088]
lm1＝1.2nh；cm1＝0.1pf；lm1＝9.1nh。
[0089]
图9为图5所示的滤波元件匹配阻抗匹配单元前后的s21曲线对比图。参照图9，实线为带有lc匹配单元的带阻滤波器，虚线为不带lc匹配单元的带阻滤波器。lc匹配单元在5.3ghz处会形成一个抑制凹陷。明显的，带有lc匹配单元的带阻滤波器相较于无lc匹配单元的带阻滤波器，在5.62-5.73ghz的阻带内抑制有5db的提升。另外在5.2-5.6ghz的范围内，抑制有10db的提升。
[0090]
若将该lc匹配单元应用在深阻带和宽阻带的级联宽带声学滤波元件100中，不仅可以提高提高滤波元件100中带阻滤波器部分的阻带抑制深度，还可以拓宽滤波器抑制范围。
[0091]
本技术实施例中，带阻滤波器110和阻抗匹配单元210的数量可以根据实际需要设置，例如，图10和图11示出了滤波元件100'的一种拓扑结构的示意图，图12为图10滤波元件100'的s21曲线图。在图10和图11中，带阻滤波器101和带阻滤波器102串联在输入端口10和输出端口20之间，阻抗匹配单元201连接在输入端口10和带阻滤波器101之间，阻抗匹配单元202连接在带阻滤波器101和带阻滤波器102之间，阻抗匹配单元203连接在带阻滤波器102和输出端口20之间。
[0092]
在上述方案中，两个声学带阻滤波器101和102级联，展宽带宽阻带抑制加深，两个带阻滤波器101和102之间、以及两个带阻滤波器101和102与端口之间都设有阻抗匹配单元，其中，阻抗匹配单元201形成的抑制凹陷在频率5.1ghz处，阻抗匹配单元203形成的抑制凹陷在频率5.33ghz处，同时加深了滤波元件100'的阻带抑制。
[0093]
参照图12，其中虚线c是低频带阻滤波器101的s21曲线图，虚线d是高频带阻滤波器102的s21曲线图，低频带阻滤波器101的阻带设计宽于高频带阻滤波器102的阻带约200mhz，保证了实现宽阻带的同时也能实现急速的滚降性能。
[0094]
综上，这种结构可以达到通带3.5db、带宽26.5％以上(5.9-7.7ghz)的宽带，阻带-45db带宽12％以上(5.165-5.820ghz)，宽通带和宽阻带之间可以达到很高的滚降(通带-3.5db到阻带-45.5db只需80mhz的频率距离就可达到)，深阻带的背离宽通带的一定范围内还保持有10-30db的抑制(4.500-5.145ghz)。
[0095]
在图13和图14示出了滤波元件100”的另一种拓扑结构的示意图。在图13和图14中，带阻滤波器103、带阻滤波器104、以及带阻滤波器105串联在输入端口10和输出端口20之间，阻抗匹配单元204连接在输入端口10和带阻滤波器103之间，阻抗匹配单元205连接在带阻滤波器103和带阻滤波器104之间，阻抗匹配单元206连接在带阻滤波器104和带阻滤波器105之间，阻抗匹配单元207连接在带阻滤波器105和输出端口20之间。
[0096]
在上述方案中，滤波元件100”采用三个声学带阻滤波器103、104和105级联，展宽
带宽阻带抑制加深，且每两个带阻滤波器之间、以及带阻滤波器和端口之间都设有阻抗匹配单元，其中阻抗匹配单元204和207可实现额外的抑制点加深滤波器的阻带抑制。
[0097]
当然，本技术不限于上述图10、图11、图13、图14中所示的拓扑结构，带阻滤波器的数量和阻抗匹配单元的数量可以为其它，在该情况下，在带阻滤波器、阻抗匹配单元、以它们在输入端口10和输出端口20之间的连接关系与此类似，此处不再赘述。
[0098]
本技术实施例中，滤波元件100用两个及以上的带阻滤波器110级联，展宽阻带带宽同时加深阻带抑制。另外，每两个带阻滤波器110之间、以及带阻滤波器100和端口之间都配有阻抗匹配单元210，其中阻抗匹配单元210可以实现额外的抑制点加深滤波器的阻带抑制。并且通过设置级联滤波器中最靠近滤波元件通带的带阻滤波器的带宽最窄，宽通带和宽阻带之间可以达到急速的滚降。
[0099]
如本领域技术人员能够理解的，根据本发明的滤波元件100可以用于形成电子设备。具体的，电子设备所具有的滤波元件100的具体结构、功能以及主要工作原理已在前述实施例中进行了详细说明，此处不再赘述。
[0100]
这里的电子设备，包括但不限于射频前端、滤波放大模块等中间产品，以及手机、wifi、无人机等终端产品。
[0101]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0102]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0103]
本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0104]
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0105]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种滤波元件，其特征在于，包括端口、阻抗匹配单元和至少两个带阻滤波器，所述端口包括输入端口和输出端口，所述带阻滤波器串联设置在所述输入端口和所述输出端口之间，所述阻抗匹配单元连接于相邻两个所述带阻滤波器之间或者是所述带阻滤波器与所述端口之间；所述至少两个带阻滤波器具有不同的阻带频率，所述至少两个带阻滤波器包括第一带阻滤波器，所述第一带阻滤波器的靠近所述滤波元件所对应的通带的阻带边缘频率与所述滤波元件的靠近所述第一带阻滤波器所对应的阻带的通带边缘频率之间的频率差小于所述至少两个带阻滤波器中其它带阻滤波器对应的频率差，且所述第一带阻滤波器的带阻宽度小于所述至少两个带阻滤波器中其它带阻滤波器的带阻宽度。2.根据权利要求1所述的滤波元件，其特征在于，所述至少两个带阻滤波器中，各所述带阻滤波器的带阻宽度的顺序相同于所述带阻滤波器的阻带频率与所述通带频率的频率差的顺序。3.根据权利要求1所述的滤波元件，其特征在于，所述第一带阻滤波器的机电耦合系数小于所述至少两个带阻滤波器中其它带阻滤波器的机电耦合系数。4.根据权利要求1所述的滤波元件，其特征在于，各所述带阻滤波器的机电耦合系数均大于或等于8％。5.根据权利要求4所述的滤波元件，其特征在于，各所述带阻滤波器的机电耦合系数均大于或等于12％。6.根据权利要求1-5任一项所述的滤波元件，其特征在于，所述至少两个带阻滤波器中，相邻两个所述带阻滤波器的中心频率的频率差小于或等于相邻两个所述带阻滤波器的总的带阻宽度之和的1/2。7.根据权利要求1-5任一项所述的滤波元件，其特征在于，所述阻抗匹配单元包括串联支路和并联支路，所述串联支路与所述带阻滤波器或者所述端口串联，所述并联支路的一端连接于所述串联支路，所述并联支路的另一端接地；所述串联支路和所述并联支路中均连接有阻抗元件，且所述串联支路中连接的所述阻抗元件为电感。8.根据权利要求7所述的滤波元件，其特征在于，所述并联支路中连接有电感。9.根据权利要求7所述的滤波元件，其特征在于，所述并联支路中设置有电感和电容，且所述电感和所述电容串联。10.根据权利要求9所述的滤波元件，其特征在于，所述并联支路中连接的所述电容的电容值小于或等于0.3pf。11.根据权利要求10所述的滤波元件，其特征在于，所述并联支路中连接的所述电容的电容值小于或等于0.2pf。12.根据权利要求1-5任一项所述的滤波元件，其特征在于，所述阻抗匹配单元的谐振点频率f
m
≤91％
·
f
t
，其中f
t
为距离所述阻抗匹配单元的谐振点最近的通带边沿频点。13.根据权利要求12所述的滤波元件，其特征在于，所述阻抗匹配单元的谐振点频率f
m
≤80％
·
f
t
。14.根据权利要求1-5任一项所述的滤波元件，其特征在于，所述阻抗匹配单元为多个，所述阻抗匹配单元和所述带阻滤波器交替排列，并串联设置于所述输入端口和所述输出端
口之间。15.根据权利要求1-5任一项所述的滤波元件，其特征在于，所述带阻滤波器包括第一谐振器、第二谐振器以及电感；所述第一谐振器相互串联，所述第二谐振器并联于所述第一谐振器之间，所述第二谐振器通过所述电感接地。16.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-15任一项所述的滤波元件。

技术总结

本发明提供一种滤波元件及电子设备。滤波元件包括端口、阻抗匹配单元和至少两个带阻滤波器，端口包括输入端口和输出端口，带阻滤波器串联设置在输入端口和输出端口之间，阻抗匹配单元连接于相邻两个带阻滤波器之间或者是带阻滤波器与端口之间；至少两个带阻滤波器具有不同的阻带频率，至少两个带阻滤波器包括第一带阻滤波器，第一带阻滤波器的靠近滤波元件所对应的通带的阻带边缘频率与滤波元件的靠近第一带阻滤波器所对应的阻带的通带边缘频率之间的频率差小于至少两个带阻滤波器中其它带阻滤波器对应的频率差，且第一带阻滤波器的带阻宽度小于至少两个带阻滤波器中其它带阻滤波器的带阻宽度。本发明在实现大带宽的同时还能够保证急速的滚降。时还能够保证急速的滚降。时还能够保证急速的滚降。