RF射频模块SAW filter使用案例
来源:http://www.jinluodz.com 作者:金洛鑫电子 2019年03月18
声表面滤波器是RF射频模块常用,且比较重要的一种电子元器件,它的主要作用是过滤杂波抗干扰,通信,基站,超声波,雷达等系统也需要用SAW滤波器。射频的英文全称是Radio Frequency,同样也带有频率,范围在300KHz~300GHz之间,接下来金洛鑫电子将介绍SAW应用到RF方案中的作用和工作原理。本文将会详细的说明SAW使用于RF模块的过程。
表1中的RF带宽显示了不同无线系统的发送和接收路径中前端滤波的最小带宽要求。多年来,介质谐振器滤波器(2至3极)已广泛用于终端。它们成本低,坚固耐用,易于实施。此外,它们可以处理高功率。尽管它们体积庞大,但它并不是一个问题,因为早期的无线终端大部分都是移动终端,而是站在一起(例如安装在汽车中)。然而,当前无线设备的趋势正朝着越来越便携的方向发展,并且元件尺寸是终端设计者关注的众多因素之一。 对于AMPS,GSM,PDC和其他应用,现在可以在低至3.8x3.8x1.6mm3的LCC中使用800至1500MHz之间的低损耗RF SAW滤波器(低至2.5至4dB),并且趋势正在发生变化对于PCS,WAN和WLAN,以及1.8至2.5GHz频段的其他应用,朝向3.0x3.0x1.0mm3。这些设备的供应商来自欧洲和欧洲。其中一些公司在800至1500MHz范围内提供强大的产品,并且正在开发面向1.8至2.5GHz范围的器件,目标是实现更低的插入损耗。流行的设计是在线耦合谐振器滤波器(在线CRF,图1)和阻抗元件滤波器(IEF,图2)。后者不能提供良好的极限抑制,只能通过调整并联和串联臂的电容比来略微改善。在高频操作时,它确实具有低于2dB的插入损耗的良好前景。表3比较了它们的应用和性能。几乎所有用于移动应用的低损耗RF SAW Filter都使用LiTaO3,LiNbO3或Li2B4O7作为衬底材料,以提供宽带宽要求(高达6%)。 一家日本供应商最近宣布,基于SAW的双工器在800MHz频段的可用性使其成为该组件的领导者。他们成功地克服了双工器应用中传输路径的一个主要障碍-功率处理要求。在北美,只有两家供应商生产用于蜂窝终端和/或数字无绳电话(例如CT-2)的RF声表面滤波器,它们主要是自备电源。大多数低损耗RFSAW滤波器供应商认为它们已将设备的占地面积缩小到足够小的尺寸。趋势是可能通过倒装芯片方法努力降低封装高度,更重要的是,开发进一步将插入损耗降低到2dB以下的方法。后者是与介质谐振器滤波器竞争。 许多供应商提供介质谐振器滤波器,SAW滤波器和芯片单片LC型滤波器,以满足RF滤波的频率和带宽要求。这些器件的插入损耗,衰减,价格和尺寸主要不同。在芯片单片LC型RF滤波器和介质谐振器滤波器的开发方面取得了重大进展。前者具有与SAW滤波器相当的尺寸和插入损耗,除了它们不能提供良好的衰减。在过去几年中,供应商也大幅缩小了介电电容器滤波器的尺寸,并且它是一个强大的竞争对手,特别是在>2GHz射频应用中。表2描述了这些RF滤波器技术的通用比较。
压电薄膜/金刚石结构中的高速纵向漏泄SAW和高速SAW
在提高工作频率的同时保持传感器手指的物理特征尺寸的一种方法是增加SAW速度。具有低泄漏损耗的LSAW正在现代低损耗RF SAW滤波器中广泛使用。流行的LSAW切割是36°Y-XLiTaO3,41°和64°Y-XLiNbO3。LSAW的速度通常高于瑞利波的速度,并且始终夹在慢剪切速度和快速剪切速度之间。它们具有高速度,低泄漏损耗和强大的机电耦合,因此具有吸引力。在过去几年[中,我们已经看到纵向LSAW研究的进展,其具有低泄漏损耗,强机电耦合和可比较的延迟温度系数(TCD)。可以预见,使用纵向LSAW的晶圆切割将在未来商用,以支持高频SAW器件。
在过去几年中,使用化学气相沉积(CVD)合成多晶金属薄膜已经非常成功。1989年,Yamanouchi等人。从理论上讲,可以在a中实现高频石英晶体滤波器(>3GHz)。 压电AlN或ZnO/金刚石结构因金刚石薄膜的硬度(瑞利波速度可超过12,000m/s)。日本和俄罗斯正在积极开展广泛的实验工作。我们很可能会看到供应商在未来提供涂有金刚石薄膜的SAW晶圆。
金洛鑫电子是深圳规模比较大的一家声表面波滤波器生产厂商,多年来与许多家RF射频模块工厂或企业合作,提供自主研发量产的TO-39声表滤波器,F11,R433M,R315,R433.92M,贴片滤波器等产品,常用频率和封装长期备有现货库存!
表1中的RF带宽显示了不同无线系统的发送和接收路径中前端滤波的最小带宽要求。多年来,介质谐振器滤波器(2至3极)已广泛用于终端。它们成本低,坚固耐用,易于实施。此外,它们可以处理高功率。尽管它们体积庞大,但它并不是一个问题,因为早期的无线终端大部分都是移动终端,而是站在一起(例如安装在汽车中)。然而,当前无线设备的趋势正朝着越来越便携的方向发展,并且元件尺寸是终端设计者关注的众多因素之一。 对于AMPS,GSM,PDC和其他应用,现在可以在低至3.8x3.8x1.6mm3的LCC中使用800至1500MHz之间的低损耗RF SAW滤波器(低至2.5至4dB),并且趋势正在发生变化对于PCS,WAN和WLAN,以及1.8至2.5GHz频段的其他应用,朝向3.0x3.0x1.0mm3。这些设备的供应商来自欧洲和欧洲。其中一些公司在800至1500MHz范围内提供强大的产品,并且正在开发面向1.8至2.5GHz范围的器件,目标是实现更低的插入损耗。流行的设计是在线耦合谐振器滤波器(在线CRF,图1)和阻抗元件滤波器(IEF,图2)。后者不能提供良好的极限抑制,只能通过调整并联和串联臂的电容比来略微改善。在高频操作时,它确实具有低于2dB的插入损耗的良好前景。表3比较了它们的应用和性能。几乎所有用于移动应用的低损耗RF SAW Filter都使用LiTaO3,LiNbO3或Li2B4O7作为衬底材料,以提供宽带宽要求(高达6%)。 一家日本供应商最近宣布,基于SAW的双工器在800MHz频段的可用性使其成为该组件的领导者。他们成功地克服了双工器应用中传输路径的一个主要障碍-功率处理要求。在北美,只有两家供应商生产用于蜂窝终端和/或数字无绳电话(例如CT-2)的RF声表面滤波器,它们主要是自备电源。大多数低损耗RFSAW滤波器供应商认为它们已将设备的占地面积缩小到足够小的尺寸。趋势是可能通过倒装芯片方法努力降低封装高度,更重要的是,开发进一步将插入损耗降低到2dB以下的方法。后者是与介质谐振器滤波器竞争。 许多供应商提供介质谐振器滤波器,SAW滤波器和芯片单片LC型滤波器,以满足RF滤波的频率和带宽要求。这些器件的插入损耗,衰减,价格和尺寸主要不同。在芯片单片LC型RF滤波器和介质谐振器滤波器的开发方面取得了重大进展。前者具有与SAW滤波器相当的尺寸和插入损耗,除了它们不能提供良好的衰减。在过去几年中,供应商也大幅缩小了介电电容器滤波器的尺寸,并且它是一个强大的竞争对手,特别是在>2GHz射频应用中。表2描述了这些RF滤波器技术的通用比较。
介电滤波器 | SAW滤波器 | LC多层过滤器 | |
失利 | 最好 | 好 | 好 |
衰减 | 好 | 最好 | 好 |
尺寸(立方毫米) | 公平 | 最好 | 好 |
设计灵活性 | 好 | 公平 | 最好 |
在提高工作频率的同时保持传感器手指的物理特征尺寸的一种方法是增加SAW速度。具有低泄漏损耗的LSAW正在现代低损耗RF SAW滤波器中广泛使用。流行的LSAW切割是36°Y-XLiTaO3,41°和64°Y-XLiNbO3。LSAW的速度通常高于瑞利波的速度,并且始终夹在慢剪切速度和快速剪切速度之间。它们具有高速度,低泄漏损耗和强大的机电耦合,因此具有吸引力。在过去几年[中,我们已经看到纵向LSAW研究的进展,其具有低泄漏损耗,强机电耦合和可比较的延迟温度系数(TCD)。可以预见,使用纵向LSAW的晶圆切割将在未来商用,以支持高频SAW器件。
在过去几年中,使用化学气相沉积(CVD)合成多晶金属薄膜已经非常成功。1989年,Yamanouchi等人。从理论上讲,可以在a中实现高频石英晶体滤波器(>3GHz)。 压电AlN或ZnO/金刚石结构因金刚石薄膜的硬度(瑞利波速度可超过12,000m/s)。日本和俄罗斯正在积极开展广泛的实验工作。我们很可能会看到供应商在未来提供涂有金刚石薄膜的SAW晶圆。
金洛鑫电子是深圳规模比较大的一家声表面波滤波器生产厂商,多年来与许多家RF射频模块工厂或企业合作,提供自主研发量产的TO-39声表滤波器,F11,R433M,R315,R433.92M,贴片滤波器等产品,常用频率和封装长期备有现货库存!
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