SAW聲表面濾波器

是六十年代末期才發展起來的一門新興科學技術領域，它是聲學和電子學相結合的一門邊緣學科。

簡介

聲表面波（SAW）技術是六十年代末期才發展起來的一門新興科學技術領域，它是聲學和電子學相結合的一門邊緣學科。聲表面波技術的發展相當迅猛，其套用領域從最開始的軍用雷達發展到現在幾乎遍及整個無線電通訊，特別是移動通訊技術的高速發展，更進一步地推動了聲表面波技術的發展。聲表面波濾波器（SAWF）是利用壓電陶瓷、鈮酸鋰、石英等壓電石英晶體振盪器材料的壓電效應和聲表面波傳播的物理特性製成的一種換能式無源帶通濾波器，是一種採用石英晶體、壓電陶瓷等壓電材料，利用其壓電效應和聲表面波傳播的物理特性而製成的濾波專用器件。SAW濾波器廣泛套用於彩色電視機、手機、GPS定位、衛星通訊和有線電視等電器設備。

性能特點

①選擇性好。選擇性一般可達140dB左右，可確保圖像的清晰度。
②頻頻寬，動態範圍大，且中心頻率不受信號強度的影響，能確保圖像、彩電、聲音的正常傳輸，不相互干擾。
③性能穩定，可靠性高，抗干擾能力強，不易老化。
④使用方便，裝配時只需插入和焊接即可，無需調節。
⑤插入損耗較大，使用時需在前級加寬頻帶放大器，以補償插入損耗。

SAW聲表濾波器的性能特點，正適應了現代通信系統設備以及移動通訊輕薄短小化和高頻化、數位化、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、拋光和製造工藝要求高，受到基片結晶工藝苛刻和製造精度要求嚴的影響。

結構

表面波濾波器它是以石英、鈮酸鋰或釺鈦酸鉛等壓電晶體為基片，經表面拋光後在其上蒸發一層金屬膜，通過光刻工藝製成兩組具有能量轉換功能的交叉指型的金屬電極，分別稱為輸入叉指換能器和輸出叉指換能器。當輸入叉指換能器接上交流電壓信號時，壓電晶體基片的表面就產生振動，並激發出與外加信號同頻率的聲波，此聲波主要沒著基片的表面的與叉指電極升起的方向傳播，故稱為聲表面波，其中一個方向的聲波被除數吸聲材料吸收，別一方向的聲波則傳送到輸出叉指換能器，被轉換為電信號輸出。
在聲表面波濾波器中，信號經過電-聲-電的兩次轉換，由於基片的壓電效應，則叉指換能器具有選頻特性。顯然，兩個叉指換能器的共同作用，使聲表面波濾波器的選頻特性較為理想。

工作原理

聲表面濾波器是在一塊具有壓電效應的材料基片上蒸發一層金屬膜，然後經光刻，在兩端各形成一對叉指形電極組成。當在發射換能器上加上信號電壓後，就在輸入叉指電極間形成一個電場使壓電材料發生機械振動（即超音波）以超音波的形式向左右兩邊傳播，向邊緣一側的能量由吸聲材料所吸收。在接收端，由接收換能器將機械振動再轉化為電信號，並由叉指形電極輸出。它是以石英、鈮酸鋰或釺鈦酸鉛等壓電晶體為基片，經表面拋光後在其上蒸發一層金屬膜，通過光刻工藝製成兩組具有能量轉換功能的交叉指型的金屬電極，分別稱為輸入叉指換能器和輸出叉指換能器。
當輸入叉指換能器接上交流電壓信號時，壓電晶體基片的表面就產生振動，並激發出與外加信號同頻率的聲波，此聲波主要沒著基片的表面的與叉指電極升起的方向傳播，故稱為聲表面波，其中一個方向的聲波被除數吸聲材料吸收，別一方向的聲波則傳送到輸出叉指換能器，被轉換為電信號輸出。聲表面波濾波器具有工作頻率高、通頻頻寬、選頻特性好、體積小和重量輕等特點，並且可採用與積體電路相同的生產工藝，製造簡單，成本低，頻率特性的一致性好，因此廣泛套用於各種電子設備中。SAW聲表面濾波器 -發展前景 隨著Internet的迅猛發展，全球上網用戶愈來愈多，但目前通過電話上網的最大缺點是頻寬太窄（幾十千赫），下載速度極慢，而CATV網路頻率資源豐富，不少商家因此均在開發基於CATV網的寬頻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几十倍以上，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。