聲表面濾波器的優良特性使其市場前景十分可觀
聲表面濾波器SAW(Surface Acoustic Wave)就是在壓電基片材料表面產生并傳播、且其振幅隨深入基片材料的深度增加而迅速減少的彈性波。它在抑制電子設備高次諧波、鏡像信息、發射漏泄信號以及各類寄生雜波干擾等方面起到了良好的作用。SAW濾波器的基本結構是在具有壓電特性的基片材料拋光面上制作兩個聲電換能器——叉指換能器(IDT)。它采用半導體集成電路的平面工藝,在壓電基片表面蒸鍍一定厚度的鋁膜,再把設計好的兩個IDT的掩膜圖案,利用光刻方法沉積在基片表面,分別用作輸入換能器和輸出換能器。其工作原理是:輸入換能器將電信號變成聲信號,沿晶體表面傳播,輸出換能器再將接收到的聲信號變成電信號輸出。
---- SAW濾波器的主要特點是:設計靈活性大、模擬/數字兼容、群延遲時間偏差和頻率選擇特性優良(可選頻率范圍10MHz~3GHz)、輸入輸出阻抗誤差小、傳輸損耗小、抗電磁干擾(EMI)性能好、可靠性高、制作的器件體小量輕(其體積、重量分別是陶瓷介質濾波器的1/40和1/30左右),而且還能實現多種復雜的功能。近年來已將SAW濾波器片式化,重約0.2g;另外由于采用了新的晶體材料和最新精細加工技術,致使SAW器件的使用上限頻率提高到2.5GHz,這必將促進SAW濾波器在抗EMI領域獲得更廣泛的應用。SAW濾波器的特征和優點是可靈活設計、模擬/數字兼用、群延遲時間偏差和頻率選擇特性優良、輸入輸出阻抗誤差小。正適應了現代通信系統設備以及便攜式電話輕薄短小化和高頻化、數字化、高性能、高可靠性等方面的要求。其不足之處是:所需基片材料價格昂貴,另外對基片的定向、切割、研磨、拋光和制造工藝要求高。受到基片結晶工藝苛刻和制造精度要求嚴的影響。
SAW濾波器在抑制電子信息設備高次諧波、鏡像信息、發射漏泄信號以及各類寄生雜波干擾等方面起到了良好的作用,可以實現所需任意精度的幅頻特性和相頻特性的濾波,這是其它的濾波器所難以完成的。近年來國外已將SAW濾波器片式化,重量約0.2g;另外由于采用了新的晶體材料和最新的精細加工技術,使得SAW器件的使用上限頻率提高到2.5~3GHz,從而更加促進SAW濾波器在抗EMI領域獲得廣泛的應用。
---- SAW濾波器以極陡的過度帶使CATV的鄰頻傳輸得以實現,與隔頻傳輸相比,頻譜利用率提高了一倍。電視接收機如果不采用陶瓷濾波器,工作期間雪花狀,聲音不清晰,重影等一些列問題將會頻繁發生;手機中若不采用聲表面濾波器,手機信號接收將會很弱,甚至是輻射更大,給人帶來更大的威脅,濾波器在手機電路中起的作用,簡單地說就是允許或不允許某部分信號經過。事實上,早期SAW濾波器的主要應用領域即是以電視機為代表的視聽類家電產品,進入80年代末之后,由于電子信息特別是通信產業的高速發展,為SAW濾波器提供了一個廣闊的市場空間,致使其產量和需求呈直線上升趨勢。目前世界SAW濾波器的年產量在6億只以上,其中移動通信用小型RF SAW濾波器就達到4.3億只。
---- 移動通信系統的發射端(TX)和接收端(RX)必須經過濾波器濾波后才能發揮作用,由于其工作頻段一般在800MHz~2GHz、帶寬為17~30MHz,故要求濾波器具有低插損、高阻帶抑制和高鏡像衰減、承受功率大、低成本、小型化等特點。由于在工作頻段、體積和性能價格比等方面的優勢,SAW濾波器在移動通信系統的應用中獨占鰲頭,這是壓電陶瓷濾波器和單片晶體濾波器所望塵莫及的。
---- 在無線尋呼系統中,BP機接收到的RF信號需先濾波后再進行放大,濾波器的電氣特性直接影響到接收信號的靈敏度和精確度。泰河電子是中國國內提供陶瓷晶振系列產品最為齊全的晶振廠商,其生產陶瓷濾波器,陶瓷鑒頻器,陶瓷陷波器,陶瓷霧化片等。早期生產的BP機一般采用LC濾波器,由于LC濾波器的調試復雜,選擇性和穩定性又較差,因此現已逐漸被SAW濾波器所取代。
---- 隨著Internet的迅猛發展,全球上網的用戶愈來愈多,但目前通過電話上網的最大缺點是帶寬太窄(幾十千頻),下載速度極慢,而CATV的網絡頻率資源豐富,不少商家因而均在開發基于CATV網的寬帶多媒體數據廣播系統(如VOD等),通過CATV上網可使信息傳輸速度提高幾十倍以上,在這些系統中都要用到高性能的SAW濾波器來解決鄰頻抑制問題。可見,SAW濾波器的市場前景十分可觀。
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