第一节 射频声表滤波器产品概述
声表面滤波器主要分为中频滤波器(IF Filter),射频滤波器(RF Filter),射频声表面谐振器(RF Resonator)三大类。
声表面波滤波器(surface acoustic wave)简称SAW滤波器,声表面波是沿物体表面传播的一种弹性波。
射频滤波器,又名“射频干扰滤波器”,主要用于高频工作的电子设备中,用于较大的衰减高频电子设备所产生的高频干扰信号。
SAW是在压电基片材料表面产生并传播,且振幅随着深入基片材料的深度增加而迅速减少的一种弹性波。SAW滤波器的基本结构是在具有压电特性的基片材料抛光面上制作两个声电换能器-叉指换能器(Interdigital Transducer, DT),分别用作发射换能器和接收换能器。
声表面波滤波器(SAWF)是利用压电材料的压电效应和声特性来工作的。具有压电效应的材料能起到换能器的作用,它可以将电能转换成机械能,反之亦然。压电效应包括正压电效应和反压电效应。所谓正压电效应是指压电材料受力变形产生电荷,因而产生电场的效应,即由机械能转换为电能,反压电效应是指压电材料在外加电场的作用下,产生机械形变的效应,也即由电能转换为机械能。
第二节 射频声表滤波器产品特点
声表面波滤波器的主要特点是:设计灵活性大、模拟/数字兼容、群延迟时间偏差和频率选择优良(可选频率范围在10MHz-3GHz)、输入输出阻抗误差小、传输损耗小、抗电磁干扰性能号(EMI)、可靠性高、制作的器件体积小、重量轻,而且能够实现多种复杂的功能。
SAW滤波器的特征和优点,正适应了现代通信系统设备以及移动通信轻薄短小化和高频化、数字化、高性能、高可靠性等方面的要求。SAW的不足之处在于所需基片材料价格较贵,另外对基片的定向、切割、抛光和制造工艺要求较高,受到基片结晶工艺苛刻和制造精度要求较严的影响。
声表面波滤波器(SAWF)的结构如下图所示。这种滤波器的基片是由压电材料(如铌酸锂或石英晶体)制成,在基片上蒸镀两组“叉指电极”,一般由金属薄膜用光刻工艺刻成。左侧接信号源的一组称为发送换能器,右侧接负载的一组称为接收换能器,图中a、b分别为电极宽度和极间距离,W为相邻叉指对的重叠长度,称为“叉指孔径”。当交变的电信号us加到发送换能器的两个电极上时,通过反压电效应,基片材料就会产生弹性形变,这个随信号变化的弹性波,即“声表面波”,它将沿着垂直于电极轴向(图中x方向)向两个方向传播,一个方向的声表面波被左侧的吸声材料吸收,另一方向的声表面波则传送到接收换能器,由正压电效应产生了电信号,再送到负载RL。但叉指换能器的形状不同时,滤波器对不同频率信号的传送与衰减能力就会不一样。
声表面波滤波器结构示意图
第三节 射频声表滤波器产品应用
SAW滤波器主要作用原理是利用压电材料的压电特性,利用输入与输出换能器(Transducer)将电波的输入信号转换成机械能,经过处理后,再把机械能转换成电的信号,以达到过滤不必要的信号及杂讯,提升收讯品质的目标。射频声表滤波器广泛用于了无线通讯机,多媒体,通讯基站,移动电话,电视机,机顶盒,网络系统,卫星定位系统,无线遥控器,报警器等终端设备。
第四节 射频声表滤波器产品技术指标
射频声表滤波器产品的主要参数为绝对衰减、带宽、中心频率(MHz)、截止频率、插入损耗(dB)、带内波纹、相移、品质因数、反射损耗、止带等等。
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