Brevet FR2905207A1 — publié le 20080229

FILTRE COMMUTABLE À RESONATEURS DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR La présente invention concerne le domaine des filtres, et plus particulièrement celui des filtres réalisés à partir de résonateurs. Ces filtres sont par exemple utilisés dans des architectures d'émission et/ou de réception multistandards telles que des dispositifs de communication pouvant réaliser des communications mobiles selon, par exemple, les différents standards téléphoniques de type 2G, 2.5G, 3G et au-delà. La figure 1 représente un exemple d'architecture multistandards de réception. Une antenne 1 réalise tout d'abord la réception des signaux. Un étage de commutation 2 comportant plusieurs interrupteurs dirige ensuite le signal reçu vers un des filtres passe-bande 3a à 3c approprié afin de ne récupérer en sortie que le signal de fréquence souhaitée. Les interrupteurs utilisés dans l'étage de commutation 2 peuvent par exemple être réalisés avec des transistors (par exemple à effet de champ et à base d'arséniure de gallium) et des diodes PIN. Ces interrupteurs ont l'avantage d'être faciles à mettre en oeuvre, mais ils ne sont pas directement intégrables et doivent être reportés sur le circuit. De plus, ils induisent sur le signal à acheminer des pertes de puissance importantes, notamment à des fréquences 2905207 2 élevées telles que celles utilisées pour les communications sans fil. Ces interrupteurs peuvent également être réalisés par des microsystèmes électromécaniques (MEMS). Ce type d'interrupteur offre 5 de bonnes propriétés d'isolation et de contact mais les tensions de commutation nécessaires sont en général élevées (>12V) et leur réalisation est complexe. De plus, l'encombrement de ces microsystèmes reste assez important, par exemple de l'ordre de 500*500 m'. 10 Typiquement, les filtres utilisés dans ce type d'architecture, tels que les filtres 3a à 3c de la figure 1, sont des filtres BAW (Bulk Acoustic Wave en anglais, ou à onde acoustique de volume). Ces filtres BAW sont réalisés en couplant des résonateurs 15 piézoélectriques. Un résonateur piézoélectrique se compose d'une couche résonante à base de matériau piézoélectrique disposée entre deux électrodes. Les filtres BAW peuvent être à couplage électrique, les électrodes des résonateurs 20 piézoélectriques étant alors couplées électriquement entre elles. Ainsi, le signal à filtrer se propage d'un résonateur à l'autre en passant par les liaisons électriques reliant les électrodes des résonateurs entre elles. Le couplage peut se faire en série et/ou 25 parallèle pour obtenir des filtres en échelle appelés filtres Ladder , ou bien en treillis pour obtenir des filtres appelés filtres Lattice . Les filtres BAW peuvent également être à couplage acoustique. Le signal à filtrer se propage 30 alors d'une couche résonante à une autre couche résonante de manière directe ou par l'intermédiaire 2905207 3 d'un milieu de propagation acoustique. Il s'agit des filtres à cristaux empilés (SCF pour Stacked Crystal Filter en anglais) et des filtres à résonateurs couplés (CRF pour Coupled Resonator Filter en anglais). 5 Un exemple d'un SCF 4 est représenté sur la figure 2. Ce filtre 4 comporte un substrat 5, sur lequel est empilé un miroir de Bragg 6, une électrode de sortie 7, une première couche résonante piézoélectrique 8, une électrode centrale 9, une 10 seconde couche résonante piézoélectrique 10 et une électrode d'entrée 11. Une masse 14 est reliée à l'électrode centrale 9, commune aux deux couches piézoélectriques 8 et 10. L'électrode de sortie 7, l'électrode centrale 9 et la première couche 15 piézoélectrique 8 forment un premier résonateur piézoélectrique, tandis que l'électrode d'entrée 11, l'électrode centrale 9 et la seconde couche piézoélectrique 10 forment un second résonateur piézoélectrique couplé acoustiquement avec le premier 20 résonateur piézoélectrique. Le signal d'entrée est appliqué entre l'électrode d'entrée 11 et la masse 14. Le signal se propage alors à travers les deux couches piézoélectriques 10 et 8. Chaque couche piézoélectrique ayant une épaisseur par exemple égale à environ une 25 demi-longueur d'onde le signal récupéré entre l'électrode de sortie 7 et la masse 14 est bien le signal de longueur d'onde X souhaitée, le miroir de Bragg 6, composé d'un empilement de couches alternées de forte et faible impédance acoustique, empêchant la 30 propagation de ce signal dans le substrat 5 en réfléchissant notamment les signaux de longueur d'onde 2905207 4 égale à X. Ce filtre 4 permet d'obtenir en sortie une bande passante étroite (Bande passante d'environ 50 MHz avec f = 1,5GHz). Ces filtres SCF sont parfois réalisés sans miroir de Bragg, par exemple directement sur une 5 membrane. Mais on trouve alors dans le spectre de sortie des harmoniques de longueurs d'ondes parasites égales à X/2 et 3X/2. Un filtre tel que celui représenté sur la figure 2 est décrit dans le brevet US 5,821,833. L'ajout du miroir de Bragg 6 permet de 10 supprimer ces harmoniques parasites du spectre de sortie qui sont alors dissipées dans le substrat 5. Mais ces filtres ont pour inconvénient majeur de ne pas pouvoir réaliser d'adaptation d'impédance, par exemple lorsqu'il est nécessaire 15 d'avoir une impédance de 50 Q en entrée et une impédance de 200 Q en sortie. Il est alors nécessaire d'utiliser des composants passifs supplémentaires tels que des inductances et des condensateurs dont le facteur de qualité est important, engendrant des 20 contraintes supplémentaires, par exemple de coût et d'encombrement. De plus, il n'est pas possible de réaliser avec ce type de résonateur une conversion d'une ligne de type single , c'est-à-dire non différentielle, vers une ligne de type différentielle. 25 Là encore il est nécessaire d'utiliser des composants passifs supplémentaires dont les contraintes sont identiques à celles mentionnées précédemment. Un exemple de CRF 15 de l'art antérieur est représenté sur la figure 3. Le CRF 15 comporte un 30 substrat 5, un miroir de Bragg 6, et deux couches piézoélectriques 8 et 10, identiques à celles de la 2905207 5 figure 2. Dans ce CRF 15, chacune des couches piézoélectriques 8, 10 est disposée entre deux électrodes, respectivement 17a, 17b et 18a, 18b. Ainsi, la couche piézoélectrique 8 et les électrodes 17a et 5 17b forment un premier résonateur piézoélectrique, la couche piézoélectrique 10 et les électrodes 18a et 18b formant un second résonateur piézoélectrique. Plusieurs couches de couplage acoustique 16 sont disposées entre les deux électrodes 17a et 18b disposées elles-mêmes 10 entre les deux couches piézoélectriques 8 et 10, couplant ainsi les deux résonateurs piézoélectriques. Ce CRF 15 fonctionne ici en mode différentiel : le signal d'entrée est appliqué entre les deux électrodes 18a, 18b de la seconde couche piézoélectrique 10, 15 traverse les couches de couplage acoustique 16, et le signal de sortie est récupéré de manière différentielle entre les deux électrodes 17a, 17b de la première couche piézoélectrique 8. Par rapport au SCF 4, le CRF 15 permet d'élargir la bande passante obtenue en sortie 20 et de découpler électriquement l'entrée de la sortie. En modifiant le nombre de couches de couplage acoustique 16 et la nature de ces couches, il est possible de modifier le couplage acoustique afin d'optimiser la bande passante récupérée en sortie. Avec 25 ce type de filtre, il est possible de réaliser également une adaptation d'impédance, par exemple passer de 50 Ohms en entrée à 200 Ohms en sortie, comme cela est décrit dans le document Coupled Bulk Acoustic Wave Resonator Filters Key Technology for 30 single-to-balanced RF filters de Fattinger et al., IEEE MTT-S Digest 2004, pages 927 à 929. Par contre, la 2905207 6 bande passante obtenue avec ce type de filtre est plus large que celle obtenue avec un SCF (Bande passante d'environ 70 MHz avec f = 1,5 GHz). Un tel filtre est décrit dans le brevet US 6,720,844. 5 La figure 4 représente un autre exemple de filtre 19. Ce filtre 19 est réalisé en mettant en série deux CRF 15a et 15b par exemple identiques au CRF 15 de la figure 3. Deux résonateurs piézoélectriques 26a et 26b, appartenant respectivement au premier CRF 15a et 10 au second CRF 15b, comportant chacun une couche piézoélectrique, respectivement 20a et 20b, sont disposés sur des couches de couplage acoustique 16 communes aux deux CRF 15a et 15b. Le premier résonateur 26a comporte deux électrodes 21a, 21b par lesquelles 15 est introduit un signal d'entrée. Le second résonateur 26b comporte deux électrodes 22a, 22b par lesquelles est récupéré le signal en sortie du filtre 19. Les électrodes 21a, 21b, 22a, 22b des deux résonateurs ne sont pas reliées entre elles. Un troisième et un 20 quatrième résonateurs piézoélectriques 27a et 27b, appartenant respectivement au premier CRF 15a et au second CRF 15b, comportent chacun une couche piézoélectrique, respectivement 23a et 23b, dont les électrodes respectives 24a, 24b et 25a, 25b sont 25 reliées entre elles deux à deux. Ainsi, le signal se propage dans le premier résonateur 26a, puis dans les couches de couplage acoustique 16, le troisième résonateur 27a, le quatrième résonateur 27b, puis ressort par le second résonateur 26b. Par rapport au 30 CRF 15 de la figure 3, ce filtre 19 permet d'améliorer la sélectivité du filtrage réalisé. 2905207 EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a pour but de réaliser avec un seul dispositif les fonctions de filtrage et de commutation tout en conservant un 5 filtrage permettant d'obtenir une bande passante suffisante et finement ajustable. Pour cela, la présente invention propose un filtre commutable comportant : - au moins un premier résonateur acoustique 10 comprenant au moins une première couche résonante disposée entre au moins deux premières électrodes, - au moins un second résonateur acoustique comprenant au moins une seconde couche résonante disposée entre au moins deux secondes électrodes, ledit 15 second résonateur acoustique étant couplé acoustiquement avec le premier résonateur acoustique, une des premières et une des secondes électrodes étant disposées entre la première couche résonante et la seconde couche résonante, la première 20 et/ou la seconde couche résonnante étant à base d'un matériau électrostrictif. Une tension continue de commande appliquée entre les électrodes du ou des résonateurs électrostrictifs permet d'ajuster la résonance du ou 25 des résonateurs, qui est nulle lorsque la tension de commande est nulle. Ainsi, en couplant un premier résonateur piézoélectrique, ou électrostrictif, et un second résonateur électrostrictif, on réalise sur un seul 30 dispositif les fonctions de filtrage et de commutation grâce à la couche électrostrictive dont la résonance 7 2905207 8 est ajustable au moyen d'une tension continue appliquée à ses bornes. On obtient ainsi une réduction de la taille nécessaire à l'intégration de ces deux fonctions dans une architecture d'émission et/ou de réception. 5 De plus, cette combinaison de ces deux fonctions permet de réduire les pertes d'insertion créées dans un dispositif de communication, par exemple entre une antenne et une unité de traitement de l'information. 10 Enfin, la réalisation technologique des fonctions de filtrage et de commutation est également simplifiée du fait de la mise en oeuvre de ces deux fonctions par un unique dispositif. La présente invention propose également un 15 filtre commutable pouvant comporter : - au moins un premier résonateur acoustique comprenant une couche résonante disposée entre deux électrodes, - au moins un second résonateur acoustique 20 disposé au-dessus ou en dessous du premier résonateur, et couplé acoustiquement avec le premier résonateur, le second résonateur comportant au moins une couche à base d'un matériau électrostrictif disposée entre deux électrodes. 25 Le filtre commutable peut comporter en outre des moyens d'isolation acoustique, l'un des deux résonateurs étant disposé entre l'autre des deux résonateurs et les moyens d'isolation acoustique. Les moyens d'isolation acoustique 30 permettent d'éliminer du spectre de sortie les harmoniques parasites non désirées. 2905207 9 Le filtre commutable peut comporter en outre un substrat, les moyens d'isolation acoustique étant disposés entre le substrat et ledit un des deux résonateurs. Dans ce cas, les moyens d'isolation 5 acoustique peuvent être un réflecteur acoustique, tel un miroir de Bragg, ou une cavité d'air. Les moyens d'isolation acoustique peuvent également être une cavité d'air formée dans un substrat. Le filtre commutable peut comporter en outre une pluralité de couches de couplage acoustique disposées entre les deux résonateurs acoustiques et couplant acoustiquement les deux résonateurs acoustiques. Ces couches de couplage acoustique permettent de réaliser une isolation électrique entre les résonateurs du filtre, notamment dans le cas d'une entrée et/ou une sortie différentielle. Le filtre commutable peut comporter au 20 moins un troisième résonateur acoustique comprenant au moins une troisième couche résonante disposée entre au moins deux troisièmes électrodes, ledit troisième résonateur acoustique étant couplé acoustiquement avec le premier et le second résonateur acoustique, l'un des 25 trois résonateurs acoustiques étant disposé entre les deux autres résonateurs acoustiques. Ainsi, il est possible de réaliser un filtre comportant un ou plusieurs résonateurs piézoélectriques et un ou plusieurs résonateurs 30 électrostrictifs. Ce type de filtre permet une augmentation du nombre de pôles de résonance et donc 10 15 2905207 10 une augmentation de la sélectivité du filtre pour un encombrement identique à un filtre comportant seulement deux résonateurs. Avec un tel filtre, il est également possible de découpler une tension de commande DC, 5 appliquée sur les couches électrostrictives, du signal RF à filtrer, ce qui réduit les parasites pouvant être présent sur le spectre de sortie. De plus, un tel filtre permet d'ajuster aisément les impédances d'entrée et de sortie en fonction des matériaux 10 résonants choisis. La troisième couche résonante peut être à base d'un matériau électrostrictif. Le troisième résonateur acoustique peut être couplé acoustiquement avec au moins l'un des 15 premier ou second résonateurs acoustiques par des couches de couplage acoustique disposées entre le troisième résonateur acoustique et ledit un des premier ou second résonateurs acoustiques. On peut ainsi isoler électriquement les 20 électrodes du troisième résonateur avec celles de l'un des deux autres résonateurs acoustiques. Le filtre commutable peut comporter : - au moins un troisième résonateur acoustique comprenant au moins une troisième couche 25 résonante disposée entre au moins deux troisièmes électrodes, - au moins un quatrième résonateur acoustique comprenant au moins une quatrième couche résonante disposée entre au moins deux quatrièmes 30 électrodes, ledit quatrième résonateur acoustique étant 2905207 11 couplé acoustiquement avec le troisième résonateur acoustique, une des troisièmes et une des quatrièmes électrodes étant disposées entre la troisième couche 5 résonante et la quatrième couche résonante, les troisièmes ou quatrièmes électrodes étant reliés électriquement aux premières ou aux secondes électrodes. Ainsi, on peut mettre en série deux filtres 10 comportant chacun deux résonateurs. On augmente alors la sélectivité du filtre réalisé. De plus, il est possible de découpler une tension de commande DC, appliquée sur les couches électrostrictives, du signal RF à filtrer, ce qui réduit les parasites pouvant être 15 présent sur le spectre de sortie. Les impédances d'entrée et de sortie sont également aisément ajustables en fonction des matériaux résonants choisis. Le troisième résonateur acoustique peut être couplé acoustiquement avec le quatrième résonateur 20 acoustique par l'intermédiaire de couches de couplage acoustique disposées entre le troisième et le quatrième résonateur acoustique, permettant d'isoler électriquement les troisième et quatrième résonateurs acoustiques. 25 La troisième et/ou la quatrième couche résonante peut être à base d'un matériau électrostrictif. Les électrodes de l'un des résonateurs acoustiques peuvent être deux électrodes d'entrée 30 différentielles et les électrodes d'un autre des 2905207 12 résonateurs acoustiques peuvent être deux électrodes de sortie différentielles. Au moins une électrode d'un résonateur acoustique peut être reliée à un potentiel de 5 référence, formant une électrode d'entrée ou de sortie du filtre de type non différentielle. La présente invention concerne également un dispositif de réception et/ou d'émission de signaux, comportant au moins une antenne d'émission et/ou de 10 réception des signaux, reliée à au moins un filtre commutable, également objet de la présente invention. Le dispositif de réception et/ou d'émission de signaux peut comporter en outre au moins réseau d'adaptation d'impédances disposé entre le filtre 15 commutable et l'antenne. Le dispositif de réception et/ou d'émission de signaux peut être destiné à mettre en oeuvre au moins une communication selon l'un des standards de téléphonie mobile de type 2G, 2.5G, 3G et au delà. 20 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif en faisant référence aux dessins annexés sur 25 lesquels : - la figure 1 représente une architecture de réception multistandards de l'art antérieur, - la figure 2 représente un exemple de SCF de l'art antérieur, 2905207 13 - la figure 3 représente un exemple de CRF de l'art antérieur, - la figure 4 représente un exemple de filtre de l'art antérieur, 5 - la figure 5 représente un filtre commutable, objet de la présente invention, selon un premier mode de réalisation, - la figure 6 représente un filtre commutable, objet de la présente invention, selon un 10 second mode de réalisation, - la figure 7 représente un filtre de la présente invention, selon un réalisation, figure 9 représente un filtre de la présente invention, selon un réalisation, figure 10 représente un dispositif de réception, également objet de la présente invention. Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après 25 portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus 30 lisibles. 20 troisième mode de - la 15 commutable, objet quatrième mode de - la commutable, objet cinquième mode de - la d'émission et/ou commutable, objet de la présente invention, réalisation, figure 8 représente un filtre selon un 2905207 14 Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles. 5 EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On se réfère tout d'abord à la figure 5 qui représente un filtre commutable 100, objet de la présente invention, selon un premier mode de réalisation. 10 Le filtre commutable 100 comporte un substrat 102, pouvant être à base d'un matériau semi-conducteur, tel que du silicium, par exemple similaire au substrat 5 de l'art antérieur. Une cavité d'air 104 est formée par une couche sacrificielle gravée 106, 15 formée sur le substrat 102, et recouverte d'une membrane 105. Cette cavité d'air 104 peut par exemple être réalisée par surface micromachining (usinage de surface) en gravant la couche sacrificielle 106 après avoir réalisé tous les éléments du filtre 100 sur 20 la membrane 105. Un premier résonateur 108 est disposé sur la cavité d'air 104. Ce premier résonateur 108 comporte une couche résonante 110 disposée entre deux électrodes 112 et 114. La couche résonante 110 est par exemple 25 réalisée à base d'un matériau piézoélectrique tel que du nitrure d'aluminium, et/ou de l'oxyde de zinc et/ou encore du PZT, et repose sur la membrane 105. Des couches de couplage acoustique 116, par exemple similaires aux couches de couplage acoustique 30 16 de la figure 3, sont disposées sur le premier 2905207 15 résonateur 108. Ces couches de couplage acoustique 116 forment un empilement alterné de couches de faible impédance acoustique (par exemple à base d'oxyde de silicium et/ou d'oxycarbure de silicium) et de couches 5 de forte impédance acoustique (par exemple à base de tungstène, et/ou de nitrure de silicium, et/ou de nitrure d'aluminium et/ou encore de molybdène). Enfin, un second résonateur 118, comportant une couche résonante 120 disposée entre deux électrodes 10 122 et 124, est disposé sur les couches de couplage acoustique 116. La couche résonante 120 est par exemple une couche électrostrictive, c'est-à-dire réalisée à base d'un matériau sensible à l'électrostriction. Ce matériau peut être par exemple à base de titanate de 15 strontium et de baryum, et/ou de titanate de strontium, et/ou de Sel de Rochelle, et/ou de PMN-PT, et/ou de PST-PT, et/ou de PSN-PT, et/ou de PZN-PT, et/ou encore de polymères électrostrictifs. Les électrodes 112, 114, 122 et 124 peuvent 20 par exemple être réalisées à base de platine, et/ou d'aluminium et/ou de molybdène, et/ou de tungstène, et/ou encore de ruthénium. Une tension de commande continue est appliquée sur la couche électrostrictive 120 par 25 l'intermédiaire des électrodes 122, 124. Cette tension de commande réalise une polarisation du matériau électrostrictif 120 et permet de moduler la résonance du matériau électrostrictif 120 par rapport à un signal d'entrée Vin appliqué sur l'électrode 124. Ici, 30 l'entrée est de type single , c'est-à-dire non différentielle. L'électrode 122 et l'électrode 114 sont 2905207 16 reliées à potentiel de référence, par exemple une masse. Le signal d'entrée Vin est le signal destiné à être filtré par le filtre 100. Si la tension de commande est nulle, le matériau électrostrictif ne se 5 déforme pas et il n'y a alors pas de résonance du matériau électrostrictif 120. Le signal d'entrée Vin n'est alors pas transmis par le filtre 100 et donc aucun signal n'est récupéré sur l'électrode 112 du premier résonateur 108. 10 La sortie du filtre 100 est également du type single . Dès qu'une tension non nulle est appliquée aux bornes de la couche électrostrictive 120, le matériau de la couche électrostrictive 120 peut entrer en résonance. Cette tension de commande dépend 15 du matériau électrostrictif utilisé, et peut par exemple être comprise entre environ 2 et 20 V. Le filtre 100 réalise alors le filtrage du signal Vin, le signal Vin filtré étant alors récupéré en sortie sur l'électrode 112 du premier résonateur 108. 20 Le signal d'entrée Vin est appliqué de manière non différentielle sur l'électrode 124 du second résonateur 118. Si une tension de commande non nulle est appliquée aux bornes du second résonateur 118, le résonateur 118 réalise une conversion 25 électrique/acoustique du signal d'entrée Vin et un filtrage est réalisé par ce second résonateur 118 qui ne résonne que dans une certaine bande de fréquences souhaitée. Cette bande de fréquences est fonction de l'épaisseur de la couche 120, du matériau 30 électrostrictif utilisé, ainsi que de l'épaisseur des électrodes 122 et 124. On choisira par exemple que 2905207 17 l'épaisseur de la couche électrostrictive 120, par exemple en PMN-PT, soit d'environ 500 nm et celle des électrodes 122 et 124, par exemple en platine, soit égale à environ 150 nm chacune, permettant ainsi au 5 second résonateur 118 de posséder une résonance du mode fondamental du signal d'entrée Vin au niveau de la fréquence centrale de la bande de fréquences souhaitée, par exemple égale à environ 2 GHz. Le second résonateur 118 étant couplé 10 acoustiquement au premier résonateur 108 par l'intermédiaire des couches de couplage acoustique 116, la résonance du second résonateur 118 se propage ensuite à travers les couches de couplage acoustique 116 pour atteindre le premier résonateur 108. Le 15 premier résonateur 108 ne résonne que dans une certaine bande de fréquences, contribuant ainsi au filtrage réalisé par le filtre 100. Cette résonance du premier résonateur 108 est caractérisée par le matériau piézoélectrique de la couche résonante 110, ainsi que 20 par l'épaisseur de la couche résonante 110 et des électrodes 112 et 114. L'épaisseur totale des électrodes 112 et 114 et de la couche piézoélectrique 110 sera par exemple égale à la moitié de la longueur d'onde de la fréquence centrale de la bande de 25 fréquences souhaitée. Par exemple, pour une fréquence centrale égale à environ 2 GHz, l'épaisseur d'une couche piézoélectrique 110 à base de nitrure d'aluminium est d'environ 1.5 m et l'épaisseur d'une électrode à base de molybdène est d'environ 200 nm. Le 30 signal de sortie est récupéré sur l'électrode 112, le 2905207 18 second résonateur réalisant une conversion acoustique/électrique de la résonance de la couche 110. Dans l'exemple de la figure 5 où le matériau de la couche résonante 120 est un matériau 5 électrostrictif et le matériau de la couche résonante 110 est un matériau piézoélectrique, les deux résonateurs 110 et 120 possèdent un facteur de qualité de préférence élevé (par exemple supérieur à 200) permettant ainsi de diminuer les pertes d'insertion du 10 filtre 100. L'impédance d'entrée ou de sortie d'un résonateur est inversement proportionnelle à la capacité diélectrique du matériau de la couche résonante du résonateur et à la pulsation correspondant 15 à la fréquence centrale du filtre. La capacité diélectrique du matériau est elle-même proportionnelle à la constante diélectrique du matériau. Or, la constante diélectrique du matériau piézoélectrique étant en générale plus faible que la constante 20 diélectrique d'un matériau électrostrictif (par exemple d'un facteur 100 entre du nitrure d'aluminium et du PMNT). On adapte donc la surface des couches résonantes afin d'obtenir sur le filtre 100 les impédances d'entrée et de sortie souhaitées, la capacité du 25 résonateur étant proportionnelle à la surface des couches résonantes. Le matériau de la couche électrostrictive pourra également être choisi en fonction de la constante diélectrique de ce matériau, afin de pouvoir obtenir les impédances d'entrée et de 30 sortie souhaitées. 2905207 19 Le signal ne se propage pas dans le substrat 102 grâce à la cavité d'air 104 qui réalise une isolation acoustique. Ainsi, avec le filtre 100, objet de la 5 présente invention, de la figure 5, on réalise sur un seul dispositif les fonctions de filtrage et de commutation. En effet, la commutation est réalisée par la présence ou non d'une tension de commande non nulle aux bornes du résonateur électrostrictif 118. Lorsque 10 la tension de commande est nulle aux bornes des électrodes 122 et 124, le résonateur 118 est dans un état OFF . Dans cet état OFF , le résonateur électrostrictif 118 est équivalent à une capacité et ne réalise donc aucune conversion électrique/acoustique 15 lorsqu'un signal électrique lui est appliqué aux bornes des électrodes 122 et 124. Le filtre 100 est alors équivalent à un interrupteur ouvert et donc, le signal aux bornes des électrodes 112 et 114 du premier résonateur 108 est nul. Lorsque la tension de commande 20 est non nulle, un filtrage est réalisé par la résonance dans certaines bandes de fréquences des résonateurs 108 et 118. Plus la tension de commande appliquée est élevée, plus la résonance du résonateur électrostrictif 118 est importante. Ce premier mode deréalisation 25 permet d'obtenir une sélectivité équivalente à celle obtenue par le CRF 19 de la figure 4 (par exemple une bande passante comprise entre 50 et 70 MHz pour f = 2GHz). Une différence de capacité des deux résonateurs 108 et 118 permet également de réaliser une adaptation 30 d'impédance, par exemple entre une antenne ayant une impédance de sortie de 50 Ohms et un circuit ayant une 2905207 20 impédance d'entrée d'environ 200 Ohms. On choisit les bons rapports constante diélectrique / épaisseur pour les résonateurs afin d'obtenir la conversion d'impédance souhaitée, le rapport l lls eus /los elos étant 5 proportionnel au rapport Z108/Z118, avec, pour chacun des résonateurs : E constante diélectrique, e épaisseur et Z impédance. Ainsi, le filtrage réalisé peut être paramétré par : 10 - l'épaisseur et le type de matériau de la couche piézoélectrique 110, - la nature, l'épaisseur et le nombre de couches de couplage acoustique 116, - l'épaisseur et le type de matériau de la 15 couche électrostrictive 120, - l'épaisseur des électrodes 112, 114, 122 et 124, -la tension de commande appliquée aux bornes de résonateur électrostrictif 118. 20 On se réfère maintenant à la figure 6, sur laquelle est représenté un filtre commutable 200, objet de la présente invention, selon un second mode de réalisation. Par rapport au filtre commutable 100 25 représenté sur la figure 5, ce filtre commutable 200 comporte une cavité d'air 104 formée directement dans le substrat 102. Cette cavité d'air 104 est réalisée en gravant directement le substrat 102 ( bulk micromachining en anglais), formant ainsi la cavité 30 d'air 104. 2905207 21 Comme dans le premier mode de réalisation, le filtre 200 de la figure 6 comporte une premier et un second résonateur 108 et 118, par exemple similaire à ceux de la figure 5. Ces deux résonateurs 108 et 118 5 sont couplés acoustiquement par des couches de couplage acoustique 116 similaires à celles de la figure 5. En outre, le filtre commutable 200 comporte des couches de couplage acoustique 126, par exemple similaires aux couches de couplage acoustique 116, 10 disposées sur le second résonateur 118 et un troisième résonateur 128 disposé sur les couches de couplage acoustique 126. Ce résonateur comporte une couche résonante 130, par exemple une couche piézoélectrique, disposée entre deux électrodes 132 et 134, par exemple 15 similaires aux électrodes 112 et 114. Les trois résonateurs 108, 118 et 128 sont donc tous les trois couplés acoustiquement. Contrairement au filtre 100 de la figure 5, la tension d'entrée Vin est ici appliquée aux bornes des 20 électrodes 132 et 134 du troisième filtre 128. Le fonctionnement du filtre 200 est sensiblement similaire à celui du filtre 100 de la figure 5. En effet, une tension continue est appliquée aux bornes du second résonateur électrostrictif 118, 25 permettant au filtre 200 de réaliser, en plus du filtrage de la tension Vin appliquée, une fonction de commutation. Dans ce second mode de réalisation, trois résonateurs sont donc couplés acoustiquement les uns 30 avec les autres pour réaliser le filtre commutable 200. 2905207 22 Toutefois, il possible de réaliser un filtre commutable avec plus de trois résonateurs. Dans l'exemple de la figure 6, étant donné que les couches 110 et 130 sont réalisées à base d'un 5 même matériau, l'impédance d'entrée du filtre 200 est sensiblement égale à l'impédance de sortie du filtre 200 lorsque les épaisseurs des résonateurs 128 et 108 sont sensiblement égales. De plus, dans l'exemple de la figure 6, la 10 tension de commande continue appliquée aux bornes du résonateurs électrostrictif 118 est découplée de l'entrée et de la sortie du filtre 200, c'est-à-dire découplée du signal RF à filtrer, ce qui permet d'obtenir très peu de parasites en sortie du filtre 15 200. La figure 7 représente un filtre 300, objet de la présente invention, selon un troisième mode de réalisation. Comme le filtre commutable 100 de la figure 20 5, le filtre commutable 300 comporte un substrat 102 pouvant être à base d'un matériau semi-conducteur, tel que du silicium. Un miroir de Bragg 136, par exemple similaire au miroir de Bragg 6 de l'art antérieur, est disposé sur le substrat 102. Ce miroir de Bragg 136 25 comporte un empilement de couches alternées de forte et faible impédance acoustique. Les matériaux utilisés pour la réalisation de ce miroir de Bragg 136 peuvent être par exemple à base d'oxyde de silicium, et/ou de tungstène, et/ou d'oxy-carbure de silicium, et/ou 30 d'anhydride tantalique, et/ou de nitrure de silicium, et/ou de molybdène, et/ou de nitrure d'aluminium, et/ou 2905207 23 de tout diélectrique ou métal à fort coefficient de qualité. Deux résonateurs électrostrictifs 108a, 108b, comportant chacun une couche résonante 103a, 103b 5 à base d'un matériau sensible à l'électrostriction disposée entre une électrode inférieure 112a, 112b et une électrode supérieure 114a, 114b, sont disposés l'un à côté de l'autre, au dessus du miroir de Bragg 136. Dans l'exemple de la figure 7, les deux résonateurs 10 électrostrictifs 112a, 112b n'étant pas collés l'un à l'autre, un espace 138 est présent entre les deux résonateurs 108a, 108b. Il est également possible que les deux résonateurs électrostrictifs 112a et 112b soient collés l'un à l'autre. Le matériau des couches 15 électrostrictives 110a et 110b peut être par exemple similaire à celui de la couche électrostrictive 120 de la figure 5. Les deux électrodes inférieures 112a et 112b sont reliées électriquement entre elles, de même que les électrodes supérieures 114a et 114b. Des 20 couches de couplage acoustique 116, par exemple de nature similaire aux couches de couplage acoustique 116 de la figure 5, mais de dimensions supérieures, sont disposées au-dessus des électrodes supérieures 114a, 114b. 25 Enfin, deux résonateurs piézoélectriques 118a, 118b, comportant chacun une couche de matériau piézoélectrique 120a, 120b disposée entre une électrode inférieure 122a, 122b et une électrode supérieure 124a, 124b, sont disposés l'un à côté de l'autre, au-dessus 30 des couches de couplage acoustique 116. Lorsque les deux résonateurs piézoélectriques 118a, 118b ne sont 2905207 24 pas collés l'un à l'autre, un espace 140 peut être présent entre les deux résonateurs 118a, 118b. Le matériau utilisé pour les couches piézoélectriques 120a, 120b peut par exemple être similaire à celui 5 utilisé pour la couche piézoélectrique 110 de la figure 5. Les électrodes utilisées dans le filtre 300 peuvent être réalisées à base par exemple d'un matériau similaire à celui utilisé pour les électrodes du filtre 100 de la figure 5. 10 Un signal d'entrée Vin, c'est-à-dire le signal à filtrer, est appliqué de manière différentielle aux bornes des électrodes 122a, 124a du résonateur piézoélectrique 118a. Un premier filtrage est réalisé par ce premier résonateur piézoélectrique 15 118a qui ne résonne que dans une certaine bande de fréquences souhaitée. Cette bande de fréquences est fonction de l'épaisseur de la couche 120a, du ou des matériaux piézoélectriques utilisés, ainsi que de l'épaisseur des électrodes 122a et 124a. On choisira 20 par exemple que l'épaisseur du résonateur piézoélectrique 118a soit égale à celle du résonateur piézoélectrique 108 de la figure 5. Le résonateur piézoélectrique 118a étant couplé acoustiquement au résonateur électrostrictif 108a par l'intermédiaire des 25 couches de couplage acoustique 116, la résonance du résonateur piézoélectrique 118a se propage ensuite à travers les couches de couplage acoustique 116 et dans le résonateur électrostrictif 108a. Une tension de commande continue est appliquée sur la couche 30 électrostrictive 110a par l'intermédiaire des électrodes 112a, 114a. La valeur de cette tension de 2905207 25 commande dépend du matériau électrostrictif de la couche 110a, et peut par exemple être comprise entre environ 2V et 20V. Cette tension de commande réalise une polarisation du matériau électrostrictif 110a et 5 permet de moduler la résonance du matériau par rapport au signal provenant des couches de couplage 116. Si la tension de commande est nulle, le matériau électrostrictif ne se déforme pas et il n'y a pas de résonance. Le signal acoustique généré par le 10 résonateur piézoélectrique 118a, n'est donc pas transmis. Dès qu'une tension non nulle est appliquée, il y a alors résonance du matériau de la couche électrostrictive 110a, ce qui réalise le filtrage du signal d'entrée, selon un principe similaire à celui 15 mis en oeuvre dans les filtre à couplage acoustique de l'art antérieur. Les électrodes 112a et 114a du résonateur électrostrictif 108a étant reliées aux électrodes 112b, 114b du résonateur électrostrictif 108b, le signal se propage alors dans le résonateur 20 électrostrictif 108b, grâce au couplage électrique des électrodes. Du fait que les électrodes 112a, 112b et 114a, 114b soient reliées, la tension de commande appliquée au résonateur électrostrictif 108a est également appliquée au résonateur électrostrictif 108b. 25 Le signal ne se propage pas dans le substrat 102 grâce au miroir de Bragg 136 qui reflète acoustiquement le signal se propageant dans les résonateurs électrostrictifs 108a et 108b. Le résonateur piézoélectrique 118b étant couplé acoustiquement au 30 résonateur électrostrictif 108b par l'intermédiaire des couches de couplage acoustique 116, le signal 2905207 26 acoustique généré par le résonateur électrostrictif 108b se propage ensuite à travers les couches de couplage acoustique 116 pour aboutir dans le résonateur piézoélectrique 118b. Le signal ainsi filtré est 5 récupéré de manière différentielle aux bornes des électrodes 122b, 124b du résonateur piézoélectrique 118b. Là encore, avec le filtre 300, objet de la présente invention, de la figure 7, on réalise sur un 10 seul dispositif les fonctions de filtrage et de commutation, la commutation étant réalisée par la présence ou non d'une tension de commande non nulle aux bornes des résonateurs électrostrictifs 108a, 108b. Ce filtre 300 peut être vu comme la mise en 15 série de deux filtres commutables, par exemple de deux filtres 100 selon le premier mode de réalisation, la mise en série étant réalisée par la connexion des électrodes 112a, 112b et 114a, 114b. Par rapport au filtre 100 de la figure 5, 20 ce filtre 300 permet d'augmenter la sélectivité du filtrage. De plus, comme le filtre 200 de la figure 6, ce filtre 300 permet d'obtenir une impédance d'entrée et de sortie sensiblement similaire si les caractéristiques des résonateurs piézoélectriques 118a 25 et 118b sont sensiblement similaires, ainsi qu'une tension de commande continue découplée par rapport au signal d'entrée à filtré et au signal de sortie filtré. On se réfère maintenant à la figure 8 qui représente un filtre résonateur 400, objet de la 30 présente invention, selon un quatrième mode de réalisation. 2905207 27 Par rapport au filtre 300 de la figure 7, les propriétés piézoélectriques / électrostrictifs sont inversées entre les filtres 108a, 118a et les filtres 108b, 118b. Le signal d'entrée est appliqué aux bornes 5 du résonateur électrostrictif 118a et est récupéré après filtrage aux bornes du résonateur électrostrictif 118b. Le fonctionnement du filtre 400 de la figure 8 est identique à celui du filtre 300 de la figure 7. Toutefois, étant donné que les électrodes des filtres 10 électrostrictifs 118a, 118b ne sont pas reliées entre elles, deux tension de commande DC1 et DC2 sont appliquées sur le filtre 400, une sur chacun des résonateurs électrostrictifs 118a, 118b. Ces deux tensions de commandes peuvent être identiques ou 15 différentes, selon les paramètres de filtrage souhaités. Par rapport au filtre 300 de la figure 7, ce quatrième mode de réalisation facilite l'accès aux électrodes des résonateurs électrostrictifs pour appliquer les tensions continues de commande, ces 20 électrodes se trouvent en surface du filtre. Il n'est pas nécessaire de graver le filtre pour accéder aux bornes des résonateurs électrostrictifs. On se réfère maintenant à la figure 9 qui représente un filtre résonateur commutable 500, objet 25 de la présente invention, selon un cinquième mode de réalisation. Par rapport au filtre 400 de la figure 8, les couches résonantes 110a et 110b des deux résonateurs 108a et 108b ne sont pas réalisées à base 30 d'un matériau piézoélectrique, mais à base d'un matériau électrostrictif. Ainsi, le filtre commutable 2905207 28 500 de la figure 9 comporte quatre résonateurs électrostrictifs 108a, 108b, 118a et 118b. Le fonctionnement de ce filtre est identique à ceux des figures 7 et 8. Toutefois, une tension de commande est 5 appliquée à chacun des quatre résonateurs du filtre 800. Sur la figure 9, une première tension de commande continue DC1 est appliquée au résonateur 118a. Une seconde tension de commande continue DC2 est appliquée aux résonateurs 108b et 118b. Etant donné que les 10 électrodes 112a, 112b et 114a, 114b des résonateurs 108a et 108b sont reliées entre elles, la seconde tension de commande DC2 est également appliquée sur les électrodes 112a, 114a du résonateur 108a. Afin de récupérer le signal de sortie, on filtre la tension de 15 commande continue DC2 présente aux bornes du résonateur électrostrictif 118b. Par rapport aux précédents modes de réalisation, le filtre résonateur selon ce cinquième mode de réalisation permet un meilleur ajustement de la 20 bande passante, par exemple un ajustement d'environ 15% en plus ou en moins d'une bande passante comprise entre 50 et 70 MHz pour f = 2GHz. Il est également possible d'appliquer au résonateur électrostrictif 118b non pas la seconde 25 tension de commande DC2 mais une troisième tension de commande, différente des deux premières tensions de commande DC1 et DC2. Le filtre commutable, objet de la présente invention, peut être utilisé dans un dispositif 30 multistandards de réception et/ou d'émission. Un exemple de dispositif de réception 600, comportant des 2905207 29 filtres commutables, objets de la présente invention, est représenté sur la figure 10. Ce dispositif 600 peut par exemple réceptionner des signaux selon les différents standards de communication mobile, tels que 5 les standards de type 2G, 2.5G, 3G et au delà. Un premier filtre 601 peut par exemple être conçu pour filtrer les signaux GSM 850 MHz, un second filtre 602 pour les signaux GSM 900 MHz, un troisième filtre 603 pour les signaux GSM 1800 MHz, un quatrième filtre 604 10 pour les signaux GSM 1900 MHz et un cinquième filtre 605 pour les signaux WCDMA 2,14 GHz. Un signal est tout d'abord reçu par l'antenne 1. Par exemple, si le signal reçu est un signal GSM 850 MHz, on applique des tensions de commande nulles aux filtres 602, 603, 604 15 et 605, mettant ainsi ces filtres à l'état OFF, permettant ainsi de diriger le signal reçu uniquement vers le premier filtre 601 auquel on applique une tension de commande non nulle. Le premier filtre 601 réalise alors le filtrage du signal d'entrée autour de 20 850 MHz. Le signal ainsi filtré peut ensuite être traité par un circuit 620. Si le signal reçu est un signal WCDMA, on applique une tension de commande nulle aux filtres 601, 602, 603 et 604 et une tension de commande non nulle au cinquième filtre 605. Le principe 25 est identique lors de la réception de signaux GSM 900 MHz, GSM 1800 MHz ou GSM 1900 MHZ, le filtre adéquat étant le seul à ne pas être à l'état OFF. De plus, il est préférable que les filtres se trouvant à l'état OFF présentent une impédance 30 suffisamment grande pour ne pas court-circuiter le signal reçu. Pour cela, un réseau d'adaptation 611 à 2905207 30 615 est placé entre l'antenne 1 et chaque filtre commutable 601 à 605. Cette adaptation spécifique peut par exemple être réalisée par des lignes de transmission quart d'onde ou des circuits à base 5 d'inductances et de capacités Ces filtres 601, 602, 603, 604 et 605 pourraient également être utilisés dans un dispositif réalisant une émission de signaux selon plusieurs standards, ou même un dispositif réalisant l'émission 10 et la réception de signaux multi-standards. REVENDICATIONS 1. Filtre commutable (100, 200, 300, 400, 500) comportant : - au moins un premier résonateur acoustique (108, 108a) comprenant au moins une première couche résonante (110, 110a) disposée entre au moins deux premières électrodes (112, 114 ; 112a, 114a), - au moins un second résonateur acoustique (118, 118a) comprenant au moins une seconde couche résonante (120, 120a) disposée entre au moins deux secondes électrodes (122, 124 ; 122a, 124a), ledit second résonateur acoustique (118, 118a) étant couplé acoustiquement avec le premier résonateur acoustique (108, 108a), une des premières (114, 114a) et une des secondes (122, 122a) électrodes étant disposées entre la première couche résonante (110, 110a) et la seconde couche résonante (120, 120a), la première (110, 110a) et/ou la seconde (120, 120a) couche résonnante étant à base d'un matériau électrostrictif. 2. Filtre commutable (100, 200, 300, 400, 500) selon la revendication 1, comportant en outre des moyens d'isolation acoustique (104, 136), l'un des deux résonateurs (108, 108a) étant disposé entre l'autre des deux résonateurs (118, 118a) et les moyens d'isolation acoustique (104, 136). 3. Filtre commutable (100, 300, 400, 500) selon la revendication 2, comportant en outre un 2905207 32 substrat (102), les moyens d'isolation acoustique (104, 136) étant disposés entre le substrat (102) et ledit un des deux résonateurs (108, 108a). 4. Filtre commutable (100, 300, 400, 500) selon l'une des revendications 2 ou 3, les moyens d'isolation acoustique étant un réflecteur acoustique, tel un miroir de Bragg (136), ou une cavité d'air (104). 5. Filtre commutable (200) selon la revendication 2, les moyens d'isolation acoustique étant une cavité d'air (104) formée dans un substrat (102). 15 6. Filtre commutable (100, 200, 300, 400, 500) selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre une pluralité de couches de couplage acoustique (116) disposées entre les deux 20 résonateurs acoustiques (108, 118 ; 108a, 118a) et couplant acoustiquement les deux résonateurs acoustiques (108, 118 ; 108a, 118a). 7. Filtre commutable (200) selon l'une des 25 revendications précédentes, comportant au moins un troisième résonateur acoustique (128) comprenant au moins une troisième couche résonante (130) disposée entre au moins deux troisièmes électrodes (132, 134), ledit troisième résonateur acoustique (128) étant 30 couplé acoustiquement avec le premier (108) et le second (118) résonateur acoustique, l'un des trois 5 10 2905207 33 résonateurs acoustiques (118) étant disposé entre les deux autres résonateurs acoustiques (108, 128). 8. Filtre commutable (200) selon la 5 revendication 7, la troisième couche résonante (130) étant à base d'un matériau électrostrictif. 9. Filtre commutable (200) selon l'une des revendications 7 ou 8, le troisième résonateur 10 acoustique (128) étant couplé acoustiquement avec au moins l'un des premier ou second résonateurs acoustiques (118) par des couches de couplage acoustique (126) disposées entre le troisième résonateur acoustique (128) et ledit un des premier ou 15 second résonateurs acoustiques (118). 10. Filtre commutable (300, 400, 500) selon l'une des revendications 1 à 6, comportant : - au moins un troisième résonateur 20 acoustique (108b) comprenant au moins une troisième couche résonante (110b) disposée entre au moins deux troisièmes électrodes (112b, 114b), - au moins un quatrième résonateur acoustique (118b) comprenant au moins une quatrième 25 couche résonante (120b) disposée entre au moins deux quatrièmes électrodes (122b, 124b), ledit quatrième résonateur acoustique (118b) étant couplé acoustiquement avec le troisième résonateur acoustique (108b), 30 une des troisièmes (114b) et une des quatrièmes (122b) électrodes étant disposées entre la 2905207 34 troisième couche résonante (110b) et la quatrième couche résonante (120b), les troisièmes (112b, 114b) ou quatrièmes (122b, 124b) électrodes étant reliés électriquement aux premières (112a, 114a) ou aux 5 secondes (122a, 124a) électrodes. 11. Filtre commutable (300, 400, 500) selon la revendication 10, le troisième résonateur acoustique (108b) étant couplé acoustiquement avec le quatrième 10 résonateur acoustique (118b) par l'intermédiaire de couches de couplage acoustique (116) disposées entre le troisième (108b) et le quatrième (118b) résonateur acoustique. 15 12. Filtre commutable (300, 400, 500) selon l'une des revendications 10 ou 11, la troisième (110b) et/ou la quatrième (120b) couche résonante étant à base d'un matériau électrostrictif. 20 13. Filtre commutable (200, 300, 400, 500) selon l'une des revendications précédentes, les électrodes (132, 134 ; 122a, 124a) de l'un des résonateurs acoustiques (128, 118a) étant des électrodes d'entrée différentielles et les électrodes 25 (112, 114 ; 122b, 124b) d'un autre des résonateurs acoustiques (108, 118b) étant des électrodes de sortie différentielles. 14. Filtre commutable (100) selon l'une des 30 revendications 1 à 12, au moins une électrode (122, 114) d'un résonateur acoustique (108, 118) étant reliée 2905207 à un potentiel de référence, formant une électrode d'entrée ou de sortie du filtre {100) de type non différentielle. 5 15. Dispositif de réception et/ou d'émission de signaux (600), comportant au moins une antenne (1) d'émission et/ou de réception des signaux, reliée à au moins un filtre commutable (601, 602, 603, 604, 605) selon l'une des revendications précédentes. 10 16. Dispositif de réception et/ou d'émission de signaux (600) selon la revendication 15, comportant en outre au moins réseau d'adaptation d'impédances (611, 612, 613, 614, 615) disposé entre le 15 filtre commutable (601, 602, 603, 604, 605) et l'antenne (1). 17. Dispositif de réception et/ou d'émission de signaux (600) selon l'une des 20 revendications 15 ou 16, destiné à mettre en oeuvre au moins une communication selon l'un des standards de téléphonie mobile de type 2G, 2.5G, 3G.