什么是SAWF？有什么作用？使用时需要注意哪些问题？
声表面波滤波器由具有压电效应的应时、铌酸锂和钛酸钡晶体制成。所谓压电效应，就是晶体受到机械作用时，会产生与压力成正比的电场的现象。具有压电效应的晶体在电信号的作用下也会产生弹性变形，发出机械波(声波)，可以将电信号转化为声信号。因为这种声波只在晶体表面传播，所以称为表面声波。SAWF是SAWF的缩写。SAWF具有体积小、重量轻、性能可靠、无需复杂调整等优点。CATV系统中实现邻频传输的关键设备。SAW滤波器的特点是具有平坦的(1)频率响应，不均匀度仅为0.3- 0.5dB，群延迟为30-50 ns。(2)SAWF具有良好的矩形系数，带外抑制可达40dB以上。(3)虽然插入损耗高达25-30dB，但放大器可以用来补偿电平损耗。声表面波滤波器包括声表面波电视图像中频滤波器、电视声音滤波器和电视频道残留边带滤波器。SAW滤波器的典型技术指标如下表所示。
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声表面波滤波器的应用与发展(黄刚)
1前言
—SAW(表面声波(SurfaceAcousticWave)是一种在压电基片材料表面产生并传播的弹性波，其振幅随基片材料深度的增加而迅速减小。声表面波滤波器的基本结构是在具有压电特性的基底材料的抛光表面上制作两个声电换能器&叉指换能器(IDT)。它采用半导体集成电路的平面技术，在压电基片表面蒸镀一定厚度的铝膜。设计的两个叉指换能器的掩模图案通过光刻沉积在基底表面，分别作为输入换能器和输出换能器。其工作原理是输入换能器将电信号转变为声信号，沿晶体表面传播，输出换能器将接收到的声信号转变为电信号输出。
2 SAM滤波器的特性
SAW滤波器的主要特点是设计灵活性大、模拟/数字兼容、优良的群延迟时间偏差和频率选择性(可选频率范围为10 MHz ~ 3 GHz)、输入输出阻抗误差小、传输损耗小、抗电磁干扰(EMI)性能好、可靠性高、器件尺寸小、重量轻，分别是陶瓷介质滤波器的1/40。SAW滤波器的特点和优势满足了现代通信系统设备和便携式电话对薄、短、高频、数字化、高性能和高可靠性的要求。其缺点是所需基板材料价格昂贵，对基板定向、切割、研磨、抛光、制造工艺要求高。受基板苛刻的晶化工艺和严格的制造精度要求影响，少数掌握压电基板生产技术的厂商如富士通、三洋电机、丰田等垄断了世界声表面波滤波器市场。富士通控制着全球手机用小型射频SAW滤波器40%的市场份额。目前年产量超过1.5亿，最小的产品尺寸达到了2.5mm×2mm，重22mg。它集成了倒装芯片元件和专利谐振器滤波器设计，在滤波器性能上取得了突破。三洋电器有限公司是世界上最大的视听设备用声表面波滤波器制造商之一。为了保持价格优势，该公司在中国深圳设有组装厂，年产量为5000万辆。丰田主要生产移动通信用SAW滤波器，可以提供30多种标准产品，都适合表面贴装。
3声表面波滤波器的用途
SAW滤波器在抑制电子信息设备的高次谐波、图像信息、泄漏信号和各种寄生杂波干扰方面有很好的作用，可以滤除任意要求精度的幅频和相频特性，这是其他滤波器难以完成的。近年来，国外已有SAW滤波器切片，重量只有0.2g；此外，由于采用了新的晶体材料和最新的精细加工技术，SAW器件的上限频率提高到2.5GHz~3GHz ~ 3 GHz。因此，声表面波滤波器可以广泛应用于抗电磁干扰领域。
SAW滤波器实现了过渡带极其陡峭的CATV邻频传输，频谱利用率比分频传输提高了1倍。没有声表面波滤波器，电视接收机就不能稳定可靠地工作。其实早期SAW滤波器的主要应用领域是以电视为代表的视听家电。20世纪80年代末，由于电子信息特别是通信行业的快速发展，为声表面波滤波器提供了广阔的市场空间，其产量和需求量呈直线上升趋势。目前，全球声表面波滤波器年产量超过6亿只，其中包括4.3亿只用于移动通信的小型化射频声表面波滤波器。
移动通信系统的发射机(TX)和接收机(RS)只有在被滤波器滤波后才能工作。由于其工作频带一般为800 MHz ~ 2 GHz，带宽为17 MHz ~ 30 MHz，因此要求滤波器具有低插入损耗、高阻带抑制、高镜像衰减、高功率容差、低成本和小型化的特点。由于SAW滤波器在工作频带、体积和性能价格比方面的优势，在移动通信系统的应用中是最好的，是压电陶瓷滤波器和单片晶体滤波器无法企及的。
在无线寻呼系统中，BP机接收到的射频信号在放大之前需要进行滤波处理。滤波器的电特性直接影响接收信号的灵敏度和精度。在早期生产的BP机器中，一般使用LC滤波器。但由于LC滤波器调试复杂、选择性和稳定性差，逐渐被SAW滤波器取代。
随着互联网的快速发展，全世界的互联网用户越来越多。但目前电话上网最大的缺点是带宽太窄(几十千赫兹)，下载速度极慢，而有线电视网频率资源丰富。因此，许多企业正在开发基于CATV网络的宽带多媒体数据广播系统(如VOD ),它可以将信息传输速度提高几十倍。在这些系统中，高性能SAW滤波器用于解决相邻频率抑制问题。可见，声表面波滤波器的市场前景非常可观。
4声表面波滤波器发展趋势
4.1小型化
SAW滤波器的小型化是移动通信和其他便携式产品的基本要求。为了减小声表面波滤波器的尺寸，通常采取三种措施:一是优化器件芯片的设计，使其更小；二是改进了器件的封装形式，由传统的圆形金属外壳封装改为方形或长方形扁平金属封装或LCCC(无铅陶瓷芯片载体)表面贴装；第三，将不同功能的SAW滤波器封装在一起，形成组合器件，以减少PCB面积。例如应用于1.9GHzPCS终端的60MHz带宽的双频SAW滤波器和富士通最近开发的双频SAW滤波器(可以支持模拟和数字两种模式)都配备了两个滤波器。
4.2高频和宽带
为了满足电子设备高频、宽带的要求，声表面波滤波器也必须提高工作频率，拓展带宽。研究表明，当选择压电基片时，声表面波滤波器的工作频率由IDT电极条的宽度决定，IDT电极条越窄，频率越高。采用0.35微米~ 0.2微米半导体微加工工艺，可以制作出2 GHz ~ 3 GHz的声表面波滤波器。
拓宽声表面波滤波器的带宽通常从优化IDT的电极结构开始。如果将IDT串并联成梯形级联结构，可以直接连接输入/输出，利用0.4μm以下的微加工技术，可以制成用于无线局域网的2.5GHz梯形谐振声表面波滤波器，带宽为100 MHz；。在多模滤波器中，垂直连接滤波器的带宽大于水平耦合滤波器，因此广泛用于蜂窝电话和寻呼机的射频滤波，而后者具有尖锐的窄带，可用于个人数字蜂窝(PDC)和模拟电话的中频滤波。
4.3降低插入损耗
早期的SAW滤波器最大的缺陷是插入损耗大，一般在15dB以上，对于要求低功耗的通信设备，尤其是接收前端来说是无法接受的。为了满足现代通信系统和其他用途的要求，人们开发了高性能压电材料，改进了IDT设计，使器件的插入损耗可以降低到3 dB ~ 4 dB，最低可以达到1db。在压电材料的众多研究成果中，最引人注目的是日本村田公司发明的ZnO/蓝宝石层状衬底材料。用这种基片材料制作了65438±0.5 GHz的PDC用射频声表面波滤波器，其插入损耗仅为65438±0.2 db。