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声表面滤波器的优良特性使其市场前景十分可观

来源:http://taiheth.com 作者:taiheth 2012年06月05

     声表面滤波器SAW(Surface Acoustic Wave)就是在压电基片材料表面产生并传播、且其振幅随深入基片材料的深度增加而迅速减少的弹性波。它在抑制电子设备高次谐波、镜像信息、发射漏泄信号以及各类寄生杂波干扰等方面起到了良好的作用。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(IDT)。它采用半导体集成电路的平面工艺,在压电基片表面蒸镀一定厚度的铝膜,再把设计好的两个IDT的掩膜图案,利用光刻方法沉积在基片表面,分别用作输入换能器和输出换能器。其工作原理是:输入换能器将电信号变成声信号,沿晶体表面传播,输出换能器再将接收到的声信号变成电信号输出。

---- SAW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特性优良(可选频率范围10MHz~3GHz)、输入输出阻抗误差小、传输损耗小、抗电磁干扰(EMI)性能好、可靠性高、制作的器件体小量轻(其体积、重量分别是陶瓷介质滤波器的1/40和1/30左右),而且还能实现多种复杂的功能。近年来已将SAW滤波器片式化,重约0.2g;另外由于采用了新的晶体材料和最新精细加工技术,致使SAW器件的使用上限频率提高到2.5GHz,这必将促进SAW滤波器在抗EMI领域获得更广泛的应用。SAW滤波器的特征和优点是可灵活设计、模拟/数字兼用、群延迟时间偏差和频率选择特性优良、输入输出阻抗误差小。正适应了现代通信系统设备以及便携式电话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。其不足之处是:所需基片材料价格昂贵,另外对基片的定向、切割、研磨、抛光和制造工艺要求高。受到基片结晶工艺苛刻和制造精度要求严的影响

    SAW滤波器在抑制电子信息设备高次谐波、镜像信息、发射漏泄信号以及各类寄生杂波干扰等方面起到了良好的作用,可以实现所需任意精度的幅频特性和相频特性的滤波,这是其它的滤波器所难以完成的。近年来国外已将SAW滤波器片式化,重量约0.2g;另外由于采用了新的晶体材料和最新的精细加工技术,使得SAW器件的使用上限频率提高到2.5~3GHz,从而更加促进SAW滤波器在抗EMI领域获得广泛的应用。

---- SAW滤波器以极陡的过度带使CATV的邻频传输得以实现,与隔频传输相比,频谱利用率提高了一倍。电视接收机如果不采用陶瓷滤波器,工作期间雪花状,声音不清晰,重影等一些列问题将会频繁发生;手机中若不采用声表面滤波器,手机信号接收将会很弱,甚至是辐射更大,给人带来更大的威胁,滤波器在手机电路中起的作用,简单地说就是允许或不允许某部分信号经过。事实上,早期SAW滤波器的主要应用领域即是以电视机为代表的视听类家电产品,进入80年代末之后,由于电子信息特别是通信产业的高速发展,为SAW滤波器提供了一个广阔的市场空间,致使其产量和需求呈直线上升趋势。目前世界SAW滤波器的年产量在6亿只以上,其中移动通信用小型RF SAW滤波器就达到4.3亿只。

---- 移动通信系统的发射端(TX)和接收端(RX)必须经过滤波器滤波后才能发挥作用,由于其工作频段一般在800MHz~2GHz、带宽为17~30MHz,故要求滤波器具有低插损、高阻带抑制和高镜像衰减、承受功率大、低成本、小型化等特点。由于在工作频段、体积和性能价格比等方面的优势,SAW滤波器在移动通信系统的应用中独占鳌头,这是压电陶瓷滤波器和单片晶体滤波器所望尘莫及的。

---- 在无线寻呼系统中,BP机接收到的RF信号需先滤波后再进行放大,滤波器的电气特性直接影响到接收信号的灵敏度和精确度。泰河电子是中国国内提供陶瓷晶振系列产品最为齐全的晶振厂商,其生产陶瓷滤波器,陶瓷鉴频器,陶瓷陷波器,陶瓷雾化片等。早期生产的BP机一般采用LC滤波器,由于LC滤波器的调试复杂,选择性和稳定性又较差,因此现已逐渐被SAW滤波器所取代。

---- 随着Internet的迅猛发展,全球上网的用户愈来愈多,但目前通过电话上网的最大缺点是带宽太窄(几十千频),下载速度极慢,而CATV的网络频率资源丰富,不少商家因而均在开发基于CATV网的宽带多媒体数据广播系统(如VOD等),通过CATV上网可使信息传输速度提高几十倍以上,在这些系统中都要用到高性能的SAW滤波器来解决邻频抑制问题。可见,SAW滤波器的市场前景十分可观。

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