物联网(IoT,theInternetofThings)作为互联网的延伸和扩展,能够实现人与物、物与物之间的信息交换和通信,达到万物相连的效果。物联网中的设备在通讯(2G至5G)、导航、WIFI等信号的发射和接收时均需要使用声表面波滤波器。随着物联网技术在汽车电子、智能家居、工控医疗等方面的普及,声表面波滤波器需求量将得到进一步释放。随着通讯技术的不断进步,声表面波滤波器的应用场景也将不断拓宽。未来5G通讯将具备高速率、低延时、多连接的特点,无线通信会在更多的新兴领域得到应用。作为射频前端的重要芯片,声表面波滤波器将迎来更广阔的市场空间。5G技术的应用场景近年来国外已将声表面谐振器片式化,重量只有0.2g。汕头哪里有声表面谐振器
声表面波器件通常简称SAW(Surface Acoustic Wave),声表面器件在频率元器件分为两种:声表面波谐振器(SAW resonator)和声表面滤波器(SAW Filter),其原理是基于一种用石英、铌酸锂或钎钛酸铅等压电晶体为基片,在其表面抛光后在上面蒸发一层金属膜,通过光刻工艺制成两组具有能量转换功能的交叉指型的金属电极。分别称为输入叉指换能器和输出叉指换能器。当输入叉指换能器接上交流电压信号时,压电晶体基片的表面就产生振动,并激发出与外加信号同频率的声波,此声波主要沿着基片的表面的与叉指电极升起的方向传播,故称为声表面滤波,其中一个方向的声波被除数吸声材料吸收,另一方向的声波则传送到输出叉指换能器,被转换为电信号输出。广东品质声表面谐振器制定现已制造出1.5GHzPDC用射频声表面谐振器,其插入损耗只有1.2dB。
SAW滤波器是由两个换能器组成的,输入端换能器将电能转换成声能发出声表面波,而输出端换能器则是将接收到的声表面波声能转换成电能输出。声表面波滤波器就是利用压电基片上的这两个换能器来产生声表面波和检出声表面波的,以完成滤波的作用。
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、制作的器件体积小、重量轻(其体积、重量分别是陶瓷介质滤波器的1/40 和1/30 左右),且能实现多种复杂的功能。
二,由于声表面波系沿固体表面传播,加上传播速度极慢,这使得时变信号在给定瞬时可以完全呈现在晶体基片表面上。于是当信号在器件的输入和输出端之间行进时,就容易对信号进行取样和变换。这就给声表面波器件以极大的灵活性,使它能以非常简单的方式去.完成其它技术难以完成或完成起来过于繁重的各种功能。比如脉冲信号的压缩和展宽,编码和译码以及信号的相关和卷积。一个实际例子是1976年报道的一个长为一英寸的声表面波卷积器,它具有使两个任意模拟信号进行卷积的功能,而它所适应的带宽可达100MHz,时带宽积可达一万。这样一个卷积器可以代替由几个快速傅里叶变换(FFT)链作成的数字卷积器,即实际上可以代替一台卷积计算机。此外,在很多情况下,声表面波器件的性能还远远超过了比较好的电磁波器件所能达到的水平。比如,用声表面波可以作成时间-带宽乘积大于五千的脉冲压缩滤波器,在UHF频段内可以作成Q值超过五万的谐振腔,以及可以作成带外抑制达70dB、频率达1低Hz的带通滤波器。与芯片的制造一样,SAW滤波器的工艺和设计同等重要。
SAW滤波器的小型片式化,是移动通信和其他便携式产品提出的基本要求。为缩小SAW滤波器的体 积,通常采取三方面的措施:一是优化设计器件用芯片,使其做得更小;二是改进器件的封装形式,现已由传统的圆形金属壳封装改为方形或长方形扁平金属封装或 LCCC(无引线陶瓷芯片载体)表面贴装;三是将不同功能的SAW滤波器封装在一起构成组合型器件以减小PCB面积,如应用于1.9GHzPCS终端 60MHz带宽的双频段SAW滤波器以及近来富士通公司开发的双带式(可支持模拟和数字两种模式)便携式手机用SAW滤波器,均装有两个滤波器。早期声表面谐振器的主要应用领域就是以电视机为主的视听家电产品。广东品质声表面谐振器制定
滤波器的功能是通过电容、电感、电阻等电学元件组合来将特定频率外的信号滤除,保留特定频段内的信号。汕头哪里有声表面谐振器
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良好的作用,可以实现任意所需精度的幅频和相频特性的滤波,这是其它滤波器难以完成的。近年来国外已将SAW滤波器片式化,重量只有0.2g;另外,由于采用了新的晶体材料和新的精细加工技术,使SAW器件上使用上限频率提高到2.5GHz~3GHz。从而促使SAW滤波器在抗EMI领域获得更多的应用。
SAW滤波器以极陡的过渡带使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1 倍。电视接收机如果不采用SAW滤波器,不可能稳定可靠地工作。事实上,早期SAW滤波器的主要应用领域就是以电视机为的视听家电产品,20世纪80 年代末,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,其中移动通信等用小型化RFSAW滤波器就达4.3亿只。 汕头哪里有声表面谐振器
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