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从这两个方面解读声表滤波器
- 2020-03-16-

  咱们所涉及的所有英晶振,声外表滤波器等都是以石英晶体为基材的,因为石英晶体可以发作压电效应,就比方声外表滤波器,它就是在从压电资料上蒸发出来的一层金属膜再通过相关技能的光刻而成,与此一起,在它的两头有叉指型电极,当加入信号电压之后,电场会使压电资料发作机械振动,这种振动是以超声波的方式传播,通过特殊的接纳器之后就会输出电信号,这就是叉指换能器。下面就从原理和以及功能特性方面临声外表滤波器做进-步说明。

  发射换能器将RF信号转换为声外表波在基片外表上传播通过-定的推迟后接纳换能器将声信号转换为电信号输出。滤波进程是在电到声和声到电的转换中完成所以可以将声外表滤波器等效为--个两头口的无源网络,如图2所示。图中H1(w)是发射(或输入)叉指换能器IDT1的频率响应,H2(w)是接纳(或输出)叉指换能器IDT2的频率响应,H3(w)是SAW在两又指换能器间的传输特性。设声外表波的波速是Vs,由于Vs对错色散性的,显然H3(w)可等效为-个具有-定延时t0的全通时延网络。若输入和输出叉指换能器中心间的距离为L则有式中A3为常数一般记为1。于是声外表滤波器总的传输函数(或频率响应)是运用傅里叶变换特性,在剖析中考虑1D(3=wH,因此,可以不计入)(3wH。声外表波滤波器的频率响应为

  SAW滤波器

  专业术语

  标称频率:通常是指中间频率的标称值,用于做相对于规范的参阅频率。

  通带宽度:这是一个频率距离,并确保这时的相对衰耗等于或低于指定的衰耗值

  带内动摇:这是指通带内到达zui大衰减之间,zui大和zui小衰减耗的zui大差值

  刺进损耗:这是区分R315M声表滤波器刺进和未刺进时的衰耗值的,它可分为zui小损耗和稳定损耗。zui小损耗是指刺进损耗的zui小值,稳定损耗是指在标称频率时的损耗。两者都可作为刺进损耗的参阅规范,通常将zui小损耗作为规范。

  阻带宽度:指相对衰耗等于或高于指定值的频率距离。

  固定衰耗和带宽:这是指在衰耗带宽中确保的相对损耗和频率距离。

  终端阻抗:这是电源阻抗或从滤波器侧看的负载阻抗值它通常被等效为一一个电阻和电容的并联。

  群延时:它是相位对角频率的微分值

  群延时带内动摇:在特定的通带宽度中群延时的zui大和zui小群延时的zui大差值

  1。产能力规模如下所示:

  2。在声外表波的zui大额定值规模内运用

  3。不要用于zui大输入电压值的电压,过高的电压会加快产品特性的退化。

  4。在运用贴片型SAW滤波器前,要做好接地作业,然后尽量减小输入和输出端的耦合,否则将这种耦合构成器材的起伏和群延时动摇。留意波频为f=1/T

  5。在输入和输出区之间成倍反射的声外表波TTE波着附于主信号波上,会使主信号起伏和群延时发作颤动,然后添加端品间的失配度而SAW应该作业在给定的终端条件下留意波频为f=I/T

  6。留意不要在引|脚施加太大的压力

  7。存储和运输声外表滤波器材的特定温度有必要低于85°C

  8。留意在焊接声外表波产品的时分要防止施加电压

  9。防止声外表波作为独立单元和被装置在PC板上后被超声波消磁在声外表波产品清洗时应该仔细挑选清洗剂(器)

  10。装置表帖装型声外表波设备

  10-1严峻的温暖改变;在严峻的温度改变情况下,焊接部分将呈现爆裂因为印刷线路板材和外表型声外表波器材的陶瓷封装有着不同温度系数。假如要防止这种情况呈现,请预先向咱们咨询温度条件等情况。

  10-2来自主动焊接的轰动;请留意假如主动焊接进程给声外表波设备太多机械轰动将会器材的电特性将恶化。

  10-3(因PC板变形而引|起的压力)假如PC板在装置了声外表波设备后发作形机械应力将会|起焊接部分掉落与设备封装的开裂

  无线通信顶用声外表滤波器的研究

  在移动通信体系中,无论是数字式仍是模拟式,其发射和接纳信号的功能模块电路结构根本相同。在Tx端,在载波上对信号进行调制,通过放大电路将功率放大然后通过SAW滤波器滤波后由天线将信号发出,本通道要求滤波器损耗低可接受大功率;在Rx端通道,

  天线接纳到的弱小信号经SAW滤波器过滤后,进行放大解调,zui终获得所要的信息要求滤波器损耗低,阻带按捺高。

  传统的介质滤波器一般具有损耗低、大带宽以及较高的功率接受能力等特点但其丧命的缺点是体积太大难以习惯移动电话向微型化方向开展的趋势。而声外表滤波器具有体积小,适合于微型封、一致性好、无须调整的优点本文以无线通信体系中移动电话用SAW滤波器(其技能要求为:Tx端中心频率f0为902。5MHz,带宽为25MHz;Rx端f0为947。5MHz,带宽为25MHz)为例,介绍梯型结构SAW滤波器的等效电路剖析,并给出规划结果。

  等效电路剖析

  采用电网络剖析与综合理论,将梯型结构的SAW滤波器由单端对声外表谐振器来代替网络中的各个单元此结构具有电感电容(LC)滤波器低损耗的优点并且可接受大功率,体积较小。这种结构一般用来规划射频滤波器,作业频率规模为300~2400MHz,相对带宽为2%~6%,刺进损耗小于5dB。

  规划单端对谐振器时,使并臂谐振器的反谐振频率与串臂谐振器的谐振频率相同其中frp、fap、frs、fas分别为并臂、串臂谐振器的谐振频率和反谐振频率根据梯型滤波器传输函数截止条件可知,串臂谐振器阻抗Zs和并臂谐振器阻抗ZP性质相一起,构成阻带;Zs、ZP性质相反且Zs/ZP>-1时,构成通带;Zs/ZP<-1时,构成过渡带;Zs/ZP=-1时的频率点为截止频率。

  SAw滤波器的规划

  规划梯型结构滤波器[3,4],主要是对单端谐振器的规划,并协调好串臂和并臂谐振器的相互关系谐振器的阻抗可用其谐振频率式中wrs=2nfrs,wrp=。2nfrp分别为串臂、并臂谐振角频率;wra=2nfra,wap=2nfap分别为串臂、并臂反谐振角频率;为使梯型滤波器的匹配阻抗为线性阻抗Rp,串、并臂阻抗应满足声外表谐振器的频率关系为fap=frs,f0=frp=fas-f0。在通带频率规模内,Of=(fas-frp)/2,将式(4)、(5)代入式(6),可化为式中-般取为500。单端对谐振器的静电容可由下式获得

  规划得到的声外表滤波器频率特性如图7所示,其中心频率为947。5MHz,3dB带宽>30MHz,插损≤4。0dB,SS>30dB,匹配阻抗为50Q,取得了较为满意的结果。

  声外表滤波器具有许多优良特性,比方它的作业频率普遍很高,通频带也很宽选频特性好是它可以电子信息产品上运用自若的原因,当然它还具有体积小,重轻等功能它在抗杂波搅扰方面可以起到比较杰出的效果,甚至还可以完成任意所需精度的幅频和相频特性的滤波可见功能适当十分强壮了,并且这一特性也是其他滤波器无法到达的功能特性,如陶瓷滤波器等。