聲表面濾波器的優(yōu)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(chǎn)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(shè)備高次諧波、鏡像信息、發(fā)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(jié)構(gòu)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(dǎo)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(shè)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?zhèn)鞑ィ敵鰮Q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(shè)計靈活性大、模擬/數(shù)字兼容、群延遲時間偏差和頻率選擇特性優(yōu)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(zhì)濾波器的1/40和1/30左右),而且還能實現(xiàn)多種復(fù)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(xì)加工技術(shù),致使SAW器件的使用上限頻率提高到2.5GHz,這必將促進(jìn)SAW濾波器在抗EMI領(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)用。SAW濾波器的特征和優(yōu)點是可靈活設(shè)計、模擬/數(shù)字兼用、群延遲時間偏差和頻率選擇特性優(yōu)良、輸入輸出阻抗誤差小。正適應(yīng)了現(xiàn)代通信系統(tǒng)設(shè)備以及便攜式電話輕薄短小化和高頻化、數(shù)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(jié)晶工藝苛刻和制造精度要求嚴(yán)的影響。
SAW濾波器在抑制電子信息設(shè)備高次諧波、鏡像信息、發(fā)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(xiàn)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(xì)加工技術(shù),使得SAW器件的使用上限頻率提高到2.5~3GHz,從而更加促進(jìn)SAW濾波器在抗EMI領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。
---- SAW濾波器以極陡的過度帶使CATV的鄰頻傳輸?shù)靡詫崿F(xiàn),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(fā)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(jīng)過。事實上,早期SAW濾波器的主要應(yīng)用領(lǐng)域即是以電視機為代表的視聽類家電產(chǎn)品,進(jìn)入80年代末之后,由于電子信息特別是通信產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,為SAW濾波器提供了一個廣闊的市場空間,致使其產(chǎn)量和需求呈直線上升趨勢。目前世界SAW濾波器的年產(chǎn)量在6億只以上,其中移動通信用小型RF SAW濾波器就達(dá)到4.3億只。
---- 移動通信系統(tǒng)的發(fā)射端(TX)和接收端(RX)必須經(jīng)過濾波器濾波后才能發(fā)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(yōu)勢,SAW濾波器在移動通信系統(tǒng)的應(yīng)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(tǒng)中,BP機接收到的RF信號需先濾波后再進(jìn)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(nèi)提供陶瓷晶振系列產(chǎn)品最為齊全的晶振廠商,其生產(chǎn)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(chǎn)的BP機一般采用LC濾波器,由于LC濾波器的調(diào)試復(fù)雜,選擇性和穩(wěn)定性又較差,因此現(xiàn)已逐漸被SAW濾波器所取代。
---- 隨著Internet的迅猛發(fā)展,全球上網(wǎng)的用戶愈來愈多,但目前通過電話上網(wǎng)的最大缺點是帶寬太窄(幾十千頻),下載速度極慢,而CATV的網(wǎng)絡(luò)頻率資源豐富,不少商家因而均在開發(fā)基于CATV網(wǎng)的寬帶多媒體數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)(如VOD等),通過CATV上網(wǎng)可使信息傳輸速度提高幾十倍以上,在這些系統(tǒng)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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