1、SAW Filter

聲表面波（SAW）濾波器廣泛應(yīng)用于2G接收機(jī)前端以及雙工器和接收濾波器。SAW濾波器集低插入
損耗和良好的抑制性能于一身，不僅可實(shí)現(xiàn)寬帶寬，其體積還比傳統(tǒng)的腔體甚至陶瓷濾波器小得多。
因?yàn)镾AW濾波器制作在晶圓上，所以可以低成本進(jìn)行批量生產(chǎn)。SAW技術(shù)還支持將用于不同頻段的
濾波器和雙工器整合在單一芯片上，且僅需很少或根本不需額外的工藝步驟。



存在于具有一定對稱性晶體內(nèi)的壓電效應(yīng)是聲濾波器的“電動機(jī)”及“發(fā)電機(jī)”。當(dāng)對這種晶體施以
電壓，晶體將發(fā)生機(jī)械形變，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。當(dāng)這種晶體被機(jī)械壓縮或展延時，機(jī)械能又轉(zhuǎn)換
為電能。在晶體結(jié)構(gòu)的兩面形成電荷，使電流流過端子和/或形成端子間的電壓。電氣和機(jī)械能量間的
這種轉(zhuǎn)換的能量損耗極低，無論電/機(jī)還是機(jī)/電能量轉(zhuǎn)換，效率都可高達(dá)99.99%。



在固態(tài)材料中，交替的機(jī)械形變會產(chǎn)生3,000至12,000米/秒速度的聲波。在聲濾波器內(nèi)，對聲波進(jìn)行
導(dǎo)限以產(chǎn)生品質(zhì)因數(shù)（Q值可達(dá)數(shù)千）的駐波（standingwaves）。這些高Q值的諧振是聲濾波器
的頻率選擇性和低損耗特性的基礎(chǔ)。


在一款基礎(chǔ)SAW濾波器中，電輸入信號通過間插的金屬交指型換能器（IDT）轉(zhuǎn)換為聲波，這種IDT是
在諸如石英、鉭酸鋰（LiTaO3）或鈮酸鋰（LiNbO3）等壓電基板上形成的。在一款非常小設(shè)備內(nèi)，IDT
的低速特性非常適合眾多波長通過。

高通 RF360 SAW 濾波器和再振器
高通 RF360 SAW（表面聲波）濾波器和振森器符合 AEC-Q200 條件，可滿足苛刻條件要求以及沖擊和振動。
高通 RF360 SAW 濾波器和共振器采用陶瓷封裝密封，可承受 -40°C 至 +125°C 的溫度，為特定頻率的射頻
信號提供過濾功能。理想的應(yīng)用包括的計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施 （AMI） 系統(tǒng)、基于無線電的系統(tǒng)、訪問控制、火
災(zāi)和入侵報(bào)警系統(tǒng)、汽車、壓力監(jiān)控和遠(yuǎn)程無鑰匙輸入。

使用 SAW 濾波器，可以抑制干擾，提高接收器的靈敏度和可靠性。在傳輸系統(tǒng)中，SAW 過濾器可抑制不需
要的排放，并幫助滿足國際標(biāo)準(zhǔn)，如 FCC 或 ETSI。

高通 RF360 品牌 RF/SAW 濾波器提供廣泛的設(shè)備，包括子 GHz ISM、2.4GHz、蜂窩、遠(yuǎn)程信息處理和 IoT
分立濾波器、雙工機(jī)和模塊。

數(shù)字濾波器

與模擬濾波器相對應(yīng)，在離散系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用數(shù)字濾波器。它的作用是利用離散時間系統(tǒng)的特性對輸入信號
波形或頻率進(jìn)行加工處理?；蛘哒f，把輸入信號變成一定的輸出信號，從而達(dá)到改變信號頻譜的目的。數(shù)字濾
波器一般可以用兩種方法來實(shí)現(xiàn)：一種方法是用數(shù)字硬件裝配成一臺的設(shè)備，這種設(shè)備稱為數(shù)字信號處理
機(jī)；另一種方法就是直接利用通用計(jì)算機(jī)，將所需要的運(yùn)算編成程序讓通用計(jì)算機(jī)來完成，即利用計(jì)算機(jī)軟件
來實(shí)現(xiàn)。

高通RF360 SAW（表面波）濾波器和諧振器均為AEC-Q200，滿足苛刻條件要求，以及沖擊和振動。
密封在陶瓷包裝中，可承受-40℃的溫度°C至+125°C、 高通RF360 SAW濾波器和諧振器提供了射頻信號
在規(guī)定頻率下的濾波功能。理想的應(yīng)用包括的計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施（AMI）系統(tǒng)、基于無線電的系統(tǒng)、訪問
控制、火災(zāi)和入侵報(bào)警系統(tǒng)、汽車、壓力監(jiān)測和遠(yuǎn)程無鑰匙進(jìn)入。

采用聲表面波濾波器，可以抑制干擾，提高接收機(jī)的靈敏度和可靠性。在傳輸系統(tǒng)中，SAW濾波器提
供抑制不必要的排放，并幫助實(shí)現(xiàn)國際標(biāo)準(zhǔn)，如FCC或ETSI。 高通RF360射頻SAW濾波器提供了廣泛的設(shè)
備，包括子GHz ISM、2.4GHz、蜂窩、遠(yuǎn)程通信和物聯(lián)網(wǎng)離散濾波器、雙工器和模塊。

信號調(diào)節(jié)器是將某種類型的電子信號轉(zhuǎn)換成另一種類型信號的設(shè)備。主要用于將常規(guī)儀表很難
讀取的信號轉(zhuǎn)換為較容易讀取的格式。成功實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換將涉及以下五個功能：

一、信號放大：

放大信號時，會增大信號的整體幅度。例如，信號放大功能可將 0-10mV 的信號轉(zhuǎn)換成 0-10V 的信號。

二、電氣隔離：

電氣隔離會切斷輸入和輸出信號之間的電流路徑。也就是說輸入與輸出之間無物理接線。通常將輸
入信號轉(zhuǎn)換為光信號或磁信號，然后在輸出端重構(gòu)，即可將輸入信號傳送到輸出端。通過切斷輸入
和輸出信號之間的電流路徑，可有效防止輸入線路中的干擾信號傳送至輸出端。在電位遠(yuǎn)遠(yuǎn)高
于地電位的表面進(jìn)行測量時，進(jìn)行電氣隔離。電氣隔離也用于避免接地回路。

三、線性化：

將非線性輸入信號轉(zhuǎn)換成線性輸出信號。此功能常用于熱電偶信號。

四、冷端補(bǔ)償：

適用于熱電偶信號?？呻S著室內(nèi)溫度的波動對熱電偶信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。

五、激發(fā)：

許多傳感器均需要一定形式的激發(fā)方能運(yùn)行。應(yīng)變計(jì)和 RTD 即為兩個典型示例。

在常見的組建中，用戶通常會將0‐5V的模擬輸出電壓水平配置到自己感興趣的溫度或壓力范圍，同
時用戶也能視覺確認(rèn)導(dǎo)管和設(shè)備之間的適當(dāng)通訊。用戶可以選擇顯示實(shí)時測量讀數(shù)，或者用自己定義的
屏幕刷新率繪制實(shí)時測量圖。盡管一般用戶更喜歡在SPC-HR上使用125 Hz，但可以以各種不同的文件
格式記錄和保存數(shù)據(jù)。

SKR-DEV套裝包含以下部件：

1、電源適配器和電線

2、USB接口線

3、BNC-SMA線纜

4、用戶指南

5、包含CD的軟件驅(qū)動和手冊

6、清潔套裝

7、光纖三米延長線

主要特點(diǎn)：

1、USB通訊

2、經(jīng)由模擬輸出連接器的全寬帶

3、LED燈技術(shù)，壽命超過5000小時，無性能降級

4、大氣環(huán)境自動補(bǔ)償

Qualcomm與RF360率先發(fā)布支持體聲波和表面聲波濾波射頻前端
2018年2月27日，巴塞羅那——Qualcomm Incorporated（NASDAQ: QCOM）
子公司Qualcomm Technologies, Inc.和Qualcomm與TDK的合資企業(yè)RF360控股
新加坡有限公司（“RF360控股公司”）率先發(fā)布一款包含新體聲波（BAW）和
表面聲波（SAW）濾波技術(shù)的六工器射頻解決方案，支持佳的性能、尺寸和成本
，以應(yīng)對日益復(fù)雜的頻率、頻段組合。全新的六工器解決方案完善了我們的濾波器、
雙工器和多工器產(chǎn)品線，可應(yīng)對運(yùn)營商部署的各種載波聚合配置，在其擴(kuò)展千兆級
LTE覆蓋、提升速度與網(wǎng)絡(luò)容量時增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。通過在Qualcomm Technologies
功率放大器模組中簡化對載波聚合的支持，全新的解決方案可幫助OEM廠商改善產(chǎn)
品設(shè)計(jì)尺寸、提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本效率，幫助廠商加速產(chǎn)品的全球上市時間，讓OEM
廠商從中受益。對消費(fèi)者而言，六工器解決方案的低插入損耗可支持長電池續(xù)航和
出色的數(shù)據(jù)傳輸速率。

隨著智能手機(jī)達(dá)到千兆級LTE速率，手機(jī)中蜂窩頻段的數(shù)量也在迅速增加以提供支持。
為了在廣泛的頻率頻段上支持載波聚合、同時管理干擾問題并提供的無線電性能，
的濾波技術(shù)是必需的。全新的六工器解決方案可集成在包括雙工器模組在內(nèi)的功
率放大器模組（PAMiD）中，并為下一代PAMiD模組提供關(guān)鍵的聲學(xué)構(gòu)建模塊?；?br /> 于BAW和SAW的六工器是前代四工器的升級，通過在千兆級LTE和未來的5G多模終
端中支持面向載波聚合的、競爭力的射頻性能，它們將成為設(shè)計(jì)具備輕薄外形的
單天線終端的關(guān)鍵。

Qualcomm副總裁兼射頻前端業(yè)務(wù)總經(jīng)理Christian Block表示：“隨著人們對數(shù)
據(jù)速率和網(wǎng)絡(luò)容量永無止境的需求，以及載波聚合復(fù)雜性的不斷攀升，OEM廠商和運(yùn)
營商在滿足消費(fèi)者對于聯(lián)網(wǎng)用戶體驗(yàn)的期望上面臨著挑戰(zhàn)。Qualcomm Technol
ogies和RF360控股的六工器解決方案集成了我們新的BAW/SAW濾波技術(shù)，旨在激
發(fā)設(shè)計(jì)靈活性的同時提供佳的性能?！?br/>
在通信設(shè)備中，射頻信號處理單元負(fù)責(zé)信號的發(fā)送與接收，包含射頻收發(fā)器、天線、
射頻前端等。其中，射頻前端由一系列組件構(gòu)成，包含功率放大器（PA）、濾波器
（Filters）、開關(guān)（Switch）、雙工器（Diplexer/Duplexer，由 2 個濾波器組成）、
低噪聲放大器（LNA） 等，分別對應(yīng)不同的射頻信號處理功能，本篇將就射頻關(guān)鍵
器件濾波器進(jìn)行專題分析。

一、定義及功能
射頻濾波器又名“射頻干擾濾波器”，是消費(fèi)電子中必不可缺的重要元器件之一。射
頻濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路，主要負(fù)責(zé)對通信通道中的信號頻率
進(jìn)行濾波。濾波器允許符合特定頻率的信號通過，同時抑制其他不需要的頻率信號，
可解決不同頻段和通信系統(tǒng)之間產(chǎn)生的信號干擾問題，廣泛應(yīng)用于基站和終端設(shè)備的
射頻信號處理系統(tǒng)中。從射頻信號處理系統(tǒng)的布局來看，在射頻發(fā)射路徑中，濾波器
位于功率放大器的后側(cè)；在射頻接收路徑中，濾波器位于低噪聲放大器的前側(cè)。

射頻前端的信號傳輸路徑分為發(fā)射通道和接收通道，（1）發(fā)射通道路徑為“基帶芯片
- 射頻收發(fā)模塊-開關(guān)-PA-濾波器/雙工器-開關(guān)-天線-信號”；（2）接收通道路徑為“
信號- 天線-開關(guān)-濾波器/雙工器-LNA-開關(guān)-射頻收發(fā)模塊-基帶芯片”。

二、關(guān)鍵性能指標(biāo)
射頻濾波器性能的優(yōu)劣直接影響通訊系統(tǒng)的通信質(zhì)量。Q 值、帶寬、阻帶抑制度、插入
損耗、延遲時間等是衡量濾波器性能的指標(biāo)。其中，Q 值和插入損耗是選擇濾波器的
常用、主要的性能指標(biāo)。

三、濾波器分類

聲學(xué)濾波器是目前手機(jī)應(yīng)用的主流濾波器，可分為聲表濾波器（SAW 濾波器）和體聲
波濾波器（BAW 濾波器）。按照射頻濾波器的應(yīng)用場景和材料工藝兩個方向進(jìn)行分類：

（一）按應(yīng)用場景分類
射頻濾波器在無線通信終端的基站市場和手機(jī)市場應(yīng)用多，因此按照應(yīng)用場景分類，
濾波器可分為通信基站濾波器和手機(jī)濾波器。不同應(yīng)用場景對濾波器的要求不同，因此
手機(jī)濾波器與基站濾波器的體積、制造工藝、適用寬帶、成本、功率容量等特征存在明
顯差異?；緸V波器更注重高穩(wěn)定性、大帶寬、大功率等指標(biāo)，而手機(jī)濾波器對價格、
體積（手機(jī)射頻濾波器尺寸為毫米級別，基站射頻濾波器為厘米級別）更為敏感。

基站射頻濾波器主要分為金屬腔體濾波器（應(yīng)用于2G-4G時代基站，應(yīng)用率達(dá)95，產(chǎn)
業(yè)鏈成熟，適用于低頻通信）和介質(zhì)濾波器（使用5G基站建設(shè)小型化和輕量化需求，
是5G 基站的新風(fēng)口），對應(yīng)的制造工藝分別是金屬精密加工和介質(zhì)燒結(jié)；手機(jī)射頻濾
波器主要為聲波濾波器，包含SAW、TC-SAW、BAW、FBAR等，對應(yīng)的制造工藝為半
導(dǎo)體制造工藝。

（二）按工藝材料分類

射頻濾波器可分為聲學(xué)濾波器、晶體濾波器、陶瓷濾波器，其中聲學(xué)濾波器（SAW、
BAW）是目前手機(jī)應(yīng)用的主流濾波器。根據(jù)技術(shù)不同，聲學(xué)濾波器又可分為聲表濾波
器（SAW 濾波器）和體聲波濾波器（BAW 濾波器）兩種。其中，SAW 濾波器產(chǎn)品包
括普通的SAW、具有溫度補(bǔ)償特性的TC-SAW 濾波器及高頻 I.H.P-SAW；BAW濾波器
產(chǎn)品包括BAW-SMR 和FBAR。

四、SAW 濾波器

SAW 濾波器采用半導(dǎo)體平面工藝制作，具有良好的一致性和重復(fù)性，并可實(shí)現(xiàn)低成本
批量生產(chǎn)。一般的 SAW 濾波器由壓電材料襯底和兩個 IDT 交叉環(huán)能器構(gòu)成。IDT 交叉
換能器是由交叉排列的金屬電極組成，左側(cè) IDT 將電信號轉(zhuǎn)成聲波，右側(cè) IDT 將聲波轉(zhuǎn)
成電信號。IDT 能把電信號轉(zhuǎn)換成聲波主要是因?yàn)槠湎路綁弘娨r底產(chǎn)生壓電效應(yīng)，其中
SAW 濾波器的壓電材料一般采用濾波器常用的壓電材料有鉭酸鋰（LiTaO3）、鈮酸鋰（
LiNbO3）、二氧化硅（SiO2）等。

（一）工作原理

SAW 濾波器的基本原理是在輸入端通過壓電效應(yīng)將電信號轉(zhuǎn)為聲信號在介質(zhì)表面上傳播，
而在輸出端由逆壓電效應(yīng)將聲信號轉(zhuǎn)為電信號。對于 SAW，也叫 Rayleighsurface wave，
既有縱波也有橫波。固體中粒子以橢圓軌跡震動，橢圓的長軸垂直于固體表面，隨著固體
深度越深，粒子運(yùn)動幅度越小。

穿過基板表面的聲波（在固體材料中，交替的機(jī)械形變會產(chǎn)生3,000 至12,000 米/ 秒速度
的聲波）移動的速度慢于任一端上 IDT 的電氣速度。而穿過基板的波發(fā)生的延遲在接收端
的 IDT 處相結(jié)合，產(chǎn)生品質(zhì)因數(shù)（Q 值可達(dá)數(shù)千）的駐波，進(jìn)而產(chǎn)生了有限沖激響應(yīng)
（FIR）濾波器響應(yīng)。通過調(diào)整穿過基板的行進(jìn)距離和 IDT 指的尺寸，可改變沖激響應(yīng)。而
這就決定了帶寬、中心頻率、類型和其他因素。

SAW的頻率基本可以參考公式：F=V/λ，其中 V 是 SAW 的速率，大約為 3100m/s，λ是
IDT 電極間距。從公式可以看出 SAW濾波器的頻率與 IDT 電極間距成反比，頻率越高，IDT
電極間距越小。在 IDT 小間距下，電流密度太大會導(dǎo)致電子遷移和發(fā)熱問題，所以 SAW濾波
器不太適合 2.5GHz 以上的頻率。SAW 濾波器對溫度變化也敏感，性能隨溫度升高而變差，
溫度升高時，基片材料的剛度變小，聲波速度變小。溫度補(bǔ)償濾波器(TC-SawFilter)就是為了
改善濾波器的溫度性能，在 IDT 上增加保護(hù)涂層改善其溫度特性，使其在溫度升高時，剛度增
加，改善溫度特性的同時也會使得濾波器成本上升。