有關SAW聲表面濾波器的分類應用重要知識了解下
表面聲波(SAW)是沿著彈性基底的表面傳播的聲波,其振幅隨著基底深度呈指數衰減.SAW聲表面濾波器可以通過壓電基板上的叉指式換能器(IDT)產生和檢測(圖1).SAW的頻率(f)可以通過公式f=V/ト找到,其中ト是IDT周期,V是波的速度.SAW的傳輸速度隨襯底材料而變化.例如,ST切割石英上的SAW速度約為3100m/sec.SAW器件的最佳頻率范圍為10MHz至2GHz.SAW器件的可用頻率的上限和下限分別由精細圖案分辨率,器件的尺寸和規格決定.
SAW器件分為兩大類:
SAW橫向濾波器和SAW諧振器.(橫向濾波器配有輸入和輸出IDT以利用SAW的傳播,而諧振器在IDT的任一側配備反射器,以利用SAW的能量捕獲.)SAW聲表面諧振器由一個或兩個端口構成.
單端口SAW諧振器(圖2)具有單個IDT,在其兩側具有反射陣列,從而實現有效反射.在由IDT生成之后,SAW被困在兩個反射器之間.這種結構提供高Q共振.
雙端口諧振器(圖3)有一對IDT,側面是一對反射器,導致與單端口諧振器類似的高Q諧振.由于雙端口諧振器是具有非常窄帶寬的低插入損耗帶通濾波器,因此可以通過利用單級放大器構建反饋回路而容易地用于形成振蕩電路.因此,通常使用雙端口諧振器以及單端口諧振器.特別是,這種雙端口諧振器在高頻電路使用中展示了其真正的價值.用于振蕩的雙端口諧振器的相位條件隨所使用的振蕩電路而變化.因此,在發送雙端口SAW諧振器的采購訂單時,請在標稱頻率上指示相移值(180fl<或0fl<).
SAW濾波器分為兩種類型:一種是適用于寬帶特性的橫向SAW濾波器,另一種是適用于窄帶和中頻帶低損耗特性的SAW諧振器濾波器.
SAW橫向濾波器(圖4)配有輸入和輸出IDT.由輸入IDT產生的SAW沿著基板的表面行進,以通過輸出IDT檢測.SAW橫向濾波器的頻率響應的特征在于IDT的變跡,從而可以獲得所需的響應而無需調整終端阻抗.
一種類型的SAW濾波器是雙模式SAW
濾波器(DMS),其利用兩個IDT的聲學耦合.DMS分為兩種類型:一種是橫向耦合雙模SAW(TDMS)濾波器(圖5),其具有在單個襯底上以緊密且平行的配置放置的兩個IDT.
另一種是縱向耦合雙模SAW(LDMS)濾波器(圖6),其具有在單個襯底上以縱向配置放置的兩個IDT.LDMS實現比TDMS更寬的通帶和更低的插入阻抗.
LDMS濾波器的模式配置與雙端口SAW諧振器的模式配置幾乎相同(圖3).然而,雙端口SAW諧振器設計用于抑制高階諧振模式,并且僅使用1sT諧振模式.另一方面,對于LDMS濾波器,1sT模式和第二模式都被設計用于產生大響應.
梯形SAW濾波器也已被開發為另一種類型的諧振器,濾波器.如圖7所示,梯形SAW濾波器由帶通濾波器組成,該帶通濾波器將多個單端口SAW諧振器連接成梯形配置.梯型SAW濾波器可以通過選擇SAWIDT的數量和每個IDT的諧振頻率等來實現必要的濾波器特性.
SAW基板的最佳材料選自各種材料以實現所要求的特性.由于其優異的溫度特性,晶體用于SAW諧振器和窄帶SAW濾波器,這些聲表面濾波器需要頻率穩定.另一方面,諸如LiTaO3和LiNbO3的材料由于其高機電耦合系數而用于寬帶SAW濾波器.通過這種方式,我們可以利用最好的材料來滿足客戶對過濾器設計的要求.