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SAW工作原理解析

2020-03-27
来源:电源网

    科技的·不断发展也在不断推动SAW的不断革新,射频干扰一直是无线通信的天敌,它要求设计师采取凌厉手段以束其就范。随着每台设备内所支持频段的日益增多,当今的无线设备必须要同时防范来自其它设备及自身的干扰信号。而滤波器可以解决这一问题,我们进一步了解下SAW。本文将讨论SAW的特性、差异、结构等方面。

    滤波器会评估信号并去除不需要的频率,同时保留所需频率。滤声器是移动设备中最常用的滤波器。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:蓝牙、Wi-Fi和其他无线通讯路径。这些手机可能需要多达40多个滤波器;随着下一代技术不断膨胀的需求和创新,未来手机会需要更多的滤波器。

    

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    滤声器有什么用途?

    前端过滤

    窄带多频段滤波

    消除特定的干扰源

    窄带或宽带通滤波

    低通或高通滤波

    注意:选择滤声器时应考虑的主要技术参数是频率、功率容量、带宽、插入损耗、衰减和温度稳定性。

    SAW 滤波器 的结构是什么?

    实际的滤波器由压电基材(一种为响应机械应力而产生电荷的材料)制成,例如锂铌酸锂、钽酸锂、石英或镧镓硅酸盐。每种材料均具有不同的电性能和温度系数。

    滤波器基板的两侧都覆盖有由梳状指形物形成的金属层,该指形物用作叉指式换能器(IDT)

    信号如何通过设备传输?

    电信号被提供给设备的一端;此端的梳状IDT将信号转换为声能,并将其作为表面声波发送到基板上。然后声波被另一个IDT转换回元件另一端的电子信号。

    它如何过滤掉特定的频率?

    穿过基板表面的声波移动的速度慢于任一端上IDT的电气速度。而穿过基板的波发生的延迟在接收端的IDT处相结合,进而产生了有限冲激响应(FIR)滤波器响应。

    通过调整穿过基板的行进距离和IDT指的尺寸,可改变冲激响应。而这就决定了带宽、中心频率、类型和其他因素。

    其他考虑因素

    中心频率的范围从50MHz到约2.7GHz。

    可处理10-30dBm信号,但不适用于高功率信号。

    标准SAW中的频率温度系数存在问题(约-50ppm/℃),但也可以使用更为昂贵的温度补偿模型,其系数低至-15至-25ppm/℃。

    工作原理:

    SAW是在压电基片材料表面产生并传播,且振幅随着深入基片材料的深度增加而迅速减少的一种弹性波。SAW滤波器的基本结构是在具有压电特性的基片材料抛光面上制作两个声电换能器-叉指换能器(Interdigital Transducer,IDT),分别用作发射换能器和接收换能器。

    总结:通过学习更进一步了解SAW滤波器怎么工作以及自己的优点和结构能有速的提高工作效率,SAW的发展还需要我们的设计人员不断探索,才能设计出更好的产品。

    

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