聲波濾波器基礎(chǔ)：SAW濾波器的基本類型

‍大家好，我是RF小木匠。

今天我們一起來學(xué)習(xí)一下常見的SAW濾波器的三種類型以及其主要區(qū)別。

最近SAW濾波器在國內(nèi)火了起來，小木匠認(rèn)為主要有兩個(gè)原因，一方面是國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)SAW濾波器的需求，消費(fèi)電子，汽車電子，5G都是其重要的應(yīng)用場(chǎng)景。另一方面可能是SAW的專利已經(jīng)過了保護(hù)期，生產(chǎn)銷售不用擔(dān)心天大教授的問題，還有一個(gè)可能也是很重要的因素，是SAW濾波器的生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，國內(nèi)比較好突破，或者已經(jīng)突破。這個(gè)我們不去猜啦，《射頻學(xué)堂》我們更多的是關(guān)心技術(shù)，一起來看看SAW濾波器的技術(shù)到底怎么樣？

SAW濾波器常見的三種類型有IIDT 型濾波器，DMS型濾波器和 Ladder型 濾波器。

下圖是第一類是IIDT 型濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。IIDT是Inter-digitated Inter-Digital Transducer的首字母縮寫，采用的是交指型的IDT換能器。這類濾波器通常的損耗在3-4dB，需要外部的匹配電路來進(jìn)行阻抗匹配。

為了解決IIDT型濾波器的缺點(diǎn)，人們又研發(fā)了DMS型濾波器和Ladder型濾波器。DMS型濾波器和Ladder型濾波器的損耗比較小，在低頻頻率上有類似于BAW濾波器媲美的性能表現(xiàn)。

DMS濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，DMS型濾波器就是Dual Mode SAW 濾波器。DMS型濾波器通過在光柵之間設(shè)置IDT來構(gòu)建濾波器，通過各個(gè)諧振模式的組合來實(shí)現(xiàn)較寬的工作帶寬，并且通過輸入輸出的平衡設(shè)置來匹配平衡放大器的輸入或者輸出；并且通過兩種相同的諧振模式在縱向上進(jìn)行耦合，從而實(shí)現(xiàn)較低的插入損耗和良好的帶外抑制特性。

第三類就是Ladder型濾波器，也就是梯型濾波器，其常見結(jié)構(gòu)示意圖如下。Ladder型濾波器是通過構(gòu)建一端口梯形SAW諧振器來組成，通常用于一個(gè)非平衡的輸入和輸出，通過使用兩種類型的一端口SAW諧振器（一種是串聯(lián)結(jié)構(gòu)，另一種是平行結(jié)構(gòu)）這兩種類型的SAW諧振器具有不同的諧振頻率，并通過電耦合來實(shí)現(xiàn)。Ladder型濾波器具有更低的損耗特性，更高的功率容量和類似水平的帶外抑制。

日本Fujitsu實(shí)驗(yàn)室給出了這三類SAW濾波器的總結(jié)對(duì)比，我們直接引用如下：

通過上文的介紹和表格數(shù)據(jù)，我們可知：

?與IIDT相比，DMS和Ladder類型的插入損耗較低。

?這三類SAW濾波器的帶外抑制都還可以。

?Ladder類型可以實(shí)現(xiàn)更寬的帶寬，與DMS型相比最好。

?Ladder型和IIDT的高功率耐用性與DMS濾波器類型相比要好得多。

? Ladder型 SAW 濾波器無法實(shí)現(xiàn)平衡型設(shè)計(jì)。因此人們又提出了改進(jìn)型的Ladder型SAW濾波器， ladder-lattice型濾波器，其結(jié)構(gòu)示意圖如下。

通過這兩種的組合，SAW濾波器的抑制特性會(huì)得到顯著提高。

今天就學(xué)習(xí)到這里，時(shí)代在發(fā)展，技術(shù)也在進(jìn)步，為了改善SAW濾波器的性能，學(xué)者也做了很多工作。讓我們?cè)谏漕l學(xué)堂，邊學(xué)，邊走。歡迎大家留言討論。

參考文獻(xiàn)：

1，https://www.rfwireless-world.com

2，https://onscale.com/這里是射頻學(xué)堂，竭誠為您服務(wù)‍