滤波器

 

一款高端智能手机必须要对多达15个频段的2G、3G和4G无线接入方式的发送和接收路径进行滤波，同时要滤波的还包括：Wi-Fi、蓝牙和GPS接收器的接收路径。必须对各接收路径的信号进行隔离。还必须要对出处杂多、难以尽举的其它外部信号进行抑制。要做到这点，一款多频段智能手机需要八或九个滤波器和八个双工器。如果没有声滤波技术，这将难以实现。

 

（一）SAW滤波器

      声表面波滤波器（SAWF）是利用压电陶瓷、铌酸锂、石英及氮化铝等压电石英晶体振荡器材料的压电效应和声表面波传播的物理特性制成的一种换能式无源带通滤波器。目前，基于AlN的SAW器件因其高的声传播速度（大于5500 m/s）和低的声传播损耗而在高频应用中引起了广泛的关注。

 

      SAW滤波器广泛应用于彩色电视机、手机、GPS定位、卫星通讯和有线电视等电器设备。

 

 

 

 

（二）BAW滤波器

 

      相比SAW滤波器，BAW滤波器更适合于高频率。跟SAW/TC-SAW滤波器一样，BAW 滤波器的大小也随着频率增加而减少。另外，BAW滤波器有对温度变化不敏感，插入损耗小，带外衰减大(steep filter skirts)等优点。

 

      虽然SAW和TC-SAW滤波器非常适合约1.5GHz以内的应用，但高于1.5GHz时，BAW滤波器非常具有性能优势。BAW滤波器的尺寸还随频率升高而缩小，这使它非常适合要求非常苛刻的3G\4G\5G应用。此外，即便在高宽带设计中，BAW对温度变化也不那么敏感，同时它还具有极低的损耗和非常陡峭的滤波器裙边（filter skirt）。

 

      与SAW滤波器不同，声波在BAW滤波器里是垂直传播。从名字也可以看出，SAW是surface, 沿着表面传播，BAW是bulk，物体内传播。对使用石英晶体作为基板的BAW谐振器来说，贴嵌于石英基板顶、底两侧的金属对声波实施激励， 使声波从顶部表面反弹至底部，以形成驻声波。而板坯厚度和电极质量（mass）决定了共振频率。在BAW滤波器大显身手的高频，其压电层的厚度必须在几微 米量级，因此，要在载体基板上采用薄膜沉积和微机械加工技术实现谐振器结构。

 

      为使声波不散漫到基板上，通过堆叠不同刚度和密度的薄层形成一个声布拉格（Bragg）反射器。这种方法被称为牢固安装谐振器的BAW或BAW-SMR器件。

 

 

（三）FBAR滤波器

 

      FBAR滤波器是薄膜腔声谐振滤波器的简称，FBAR滤波器不同于以前的滤波器，是使用硅底板、借助mems技术以及薄膜技术而制造出来的，现阶段的FBAR滤波器已经具备了略高于普通SAW滤波器的特性。

 

      FBAR滤波器在下一代无线通信和无线接入产品中的应用，当今的无线移动产品除了对体积，省电要求越来越高之外，更朝着多功能，多频段，多系统，多协议的融合与集成。当今的无线移动产品除了对体积，省电要求越来越高之外，更朝着多功能，多频段，多系统，多协议的融合与集成的方向发展。