B39131B3647Z710濾波器信號(hào)調(diào)節(jié)器

產(chǎn)品	SAW Filters	產(chǎn)品種類	信號(hào)調(diào)節(jié)
制造商	Qualcomm RF360	加工定制
安裝	SMD/SMT	工廠包裝數(shù)量	1
總頻差	1PPMMHz	最大工作溫度	+ 125 C
最小工作溫度	- 40 C	端接類型	SMD/SMT
系列	B39	繞線形式
調(diào)整頻差		負(fù)載電容
頻率	315 MHz to 2.4 GHz	頻率范圍	315 MHz to 2.4 GHz

B39131B3647Z710濾波器信號(hào)調(diào)節(jié)器

一、聲學(xué)濾波器市場(chǎng)分析

隨著全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增多，射頻前端系統(tǒng)需求量增多，濾波器的需求量自然增多。千億級(jí)設(shè)備連接，
這是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)需求，未來全球移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備總量將達(dá)到千億規(guī)模。根據(jù)IMT-2020
5G推進(jìn)組預(yù)測(cè)，到2020年全球移動(dòng)終端（不含物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備）數(shù)量將超過100億，其中中國(guó)將超過20億。

射頻頻段增多，濾波器的需求量自然增多。從1G-->2G-->3G-->4G，再到5G，射頻的頻段不斷增多，
其射頻器件的應(yīng)用數(shù)量也快速增加。從射頻前端使用濾波器的數(shù)量來看，隨著頻段數(shù)量的增加，射頻濾
波器件的需求量也相應(yīng)增加。

中國(guó)移動(dòng)要求的5模13頻分為8個(gè)FDD頻段和5個(gè)TDD頻段。因?yàn)镕DD是頻分復(fù)用的，需要含有接收器、
發(fā)射器的雙工器，同時(shí)接收還需要一個(gè)單獨(dú)的濾波器，所以一個(gè)頻段需要3個(gè)濾波器，總共24只。TDD
模式5個(gè)頻段，每個(gè)頻段需要一個(gè)發(fā)射以及一個(gè)接收的濾波器，共10個(gè)。再加上手機(jī)上的wifi、GPS、
藍(lán)牙等，濾波器數(shù)量達(dá)到30-40個(gè)。

聲表面波/體聲波濾波器

聲表采用將電能轉(zhuǎn)換為表面聲波的方式，利用聲波共振效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的濾波。該聲表面波濾波器的特點(diǎn)是體積非常小，
Q值相對(duì)LC高，采用半導(dǎo)體工藝適合批量生產(chǎn)。一只800MHz左右的濾波器體積大概只有一個(gè)0805電容大小。其
缺點(diǎn)是功率容量小，不適合小批量定制產(chǎn)品，研發(fā)周期長(zhǎng)，研發(fā)成本高。

螺旋濾波器:

螺旋濾波器是一種半集總參數(shù)的濾波器，其采用放置在空腔內(nèi)的螺旋電感的自諧振來實(shí)現(xiàn)諧振器，通過相鄰諧振器的空間磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合。

其優(yōu)點(diǎn)是：體積較腔體小，Q值、功率容量較LC高。其缺點(diǎn)是：較難實(shí)現(xiàn)寬帶，高頻部分電感不易實(shí)現(xiàn)。

螺旋濾波器通常用在500MHz以下20%相對(duì)帶寬，100W平均功率，對(duì)插損有一定要求的場(chǎng)合。

紋波：濾波器通帶內(nèi)S21曲線起伏的波峰與波谷之間的差值。

介質(zhì)濾波器

介質(zhì)濾波器是采用介質(zhì)填充的四分之一波長(zhǎng)短路線或者二分之一開路線實(shí)現(xiàn)的半集總濾波器。其優(yōu)點(diǎn)是Q值較LC高，可以實(shí)現(xiàn)較LC
濾波器頻率高的濾波器。其缺點(diǎn)是寄生較近，諧振器需要定制。

交指濾波器最大的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)寬帶，如果采用冗余諧振桿，考慮到機(jī)加可是線性，其相對(duì)帶寬通?？梢詫掃_(dá)60%。同時(shí)在K波段時(shí)，
寬帶的梳狀濾波器機(jī)加基本無法加工并且調(diào)試螺釘無法放置，因此在該條件下通常采用交指結(jié)構(gòu)。交指結(jié)構(gòu)與梳狀相比其寄生通帶較近，
通常其寄生通帶在1.8F0左右。同體積下，交指濾波器較梳狀濾波器功率容量大。

濾波器是無線通訊系統(tǒng)必不可少的關(guān)鍵性部件。

濾波器種類繁多，各種濾波器具有不同的性能特點(diǎn)，因此在濾波器選擇時(shí)，通常需要綜合考慮客戶的實(shí)際使用環(huán)境以及客戶性能需
求才能做出正確、有效、可靠的選擇。

在客戶對(duì)濾波器指標(biāo)概念比較模糊時(shí)，通常需要詢問客戶體積、損耗、帶外需要抑制的頻率以及抑制度、功率容量等。根據(jù)這幾個(gè)
簡(jiǎn)單的指標(biāo)要求基本可以判斷出濾波器種類。

SAW濾波器應(yīng)用
功能：濾波，讓需要的信號(hào)通過，濾除不需要的信號(hào)。

應(yīng)用：

電視機(jī)，無繩電話，手機(jī)（每只手機(jī)中有聲表濾波器3-5只）CATV網(wǎng)絡(luò)（通過CATV上網(wǎng)可使信息傳輸速度提高幾十倍以上）
光纖通信系統(tǒng)時(shí)鐘恢復(fù)衛(wèi)星通信及定位（GPS）系統(tǒng)擴(kuò)頻通信系統(tǒng)通信偵查壓縮接收機(jī) 脈沖壓縮雷達(dá)系統(tǒng)電子偵察用信道化
接收機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)無鑰匙進(jìn)入和保密警戒系統(tǒng)遙測(cè)壓控系統(tǒng)其它聲表產(chǎn)品聲表面波濾波器組。

一款高端智能手機(jī)必須要對(duì)多達(dá)15個(gè)頻段的2G、3G和4G無線接入方式的發(fā)送和接收路徑進(jìn)行濾波，同時(shí)要濾波的還包括：
Wi-Fi、藍(lán)牙和GPS接收器的接收路徑。必須對(duì)各接收路徑的信號(hào)進(jìn)行隔離。還必須要對(duì)出處雜多、難以盡舉的其它外部信
號(hào)進(jìn)行抑制。要做到這點(diǎn)，一款多頻段智能手機(jī)需要4或6個(gè)濾波器和多個(gè)雙工器。如果沒有聲濾波技術(shù)，這將難以實(shí)現(xiàn)。

不同于SAW濾波器，BAW濾波器內(nèi)的聲波垂直傳播（圖3）。對(duì)使用石英晶體作為基板的BAW諧振器來說，貼嵌于石英基板
頂、底兩側(cè)的金屬對(duì)聲波實(shí)施激勵(lì)，使聲波從頂部表面反彈至底部，以形成駐聲波。而板坯厚度和電極質(zhì)量（mass）決定了
共振頻率。在BAW濾波器大顯身手的高頻，其壓電層的厚度必須在幾微米量級(jí)，因此，要在載體基板上采用薄膜沉積和微機(jī)
械加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)諧振器結(jié)構(gòu)。

SAW Filter 與 BAW Filter 的區(qū)別

SAW 是聲表面波濾波器，在輸入端由壓電效應(yīng)把無線信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)在介質(zhì)表面?zhèn)鞑?，在輸出端由逆壓電效?yīng)將聲信號(hào)
轉(zhuǎn)換為無線信號(hào)
BAW 是體聲波，采用FBAR技術(shù)，原理基本同SAW，唯一的區(qū)別是聲信號(hào)在介質(zhì)內(nèi)部傳輸，故體積可以做的更?。ń橘|(zhì)的
介電常數(shù)大于空氣）。
BAW相對(duì)來說性能可能更好一些，q值，相位噪聲，體積小等，同時(shí)加工起來更難，屬于超精細(xì)加工。BAW有3層，上下為
金屬電極，中間為壓電材料，諧振在2G左右的厚度大概為（0.1um（電極），3um（壓電層），0.1um（電極）），所以加
工難度較大，成本目前還是較高。

頻率較高時(shí)，如3G時(shí)，一般采用BAW，而當(dāng)頻率在1900MHz以下時(shí)，通常采用SAW就能夠滿足要求。

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(duì)稱性晶體內(nèi)的壓電效應(yīng)是聲濾波器的“電動(dòng)機(jī)”及“發(fā)電機(jī)”。當(dāng)對(duì)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(shí)，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(huì)產(chǎn)生3,000至12,000米/秒速度的聲波。在聲濾波器內(nèi)，對(duì)聲波進(jìn)行
導(dǎo)限以產(chǎn)生極高品質(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(hào)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(zhǎng)通過。

介質(zhì)濾波器

介質(zhì)濾波器利用介質(zhì)陶瓷材料的低損耗、高介電常數(shù)、頻率溫度系數(shù)和熱膨脹系數(shù)小、可承受高功率等特點(diǎn)
設(shè)計(jì)制作的，由數(shù)個(gè)長(zhǎng)型諧振器縱向多級(jí)串聯(lián)或并聯(lián)的梯形線路構(gòu)成。其特點(diǎn)是插入損耗小、耐功率性好、
帶寬窄，特別適合CT1，CT2，900MHz，1.8GHz，2.4GHz，5.8GHz，便攜電話、汽車電話、無線耳機(jī)、
無線麥克風(fēng)、無線電臺(tái)、無繩電話以及一體化收發(fā)雙工器等的級(jí)向耦合濾波。

有源電力濾波器

有源電力濾波器是一種動(dòng)態(tài)抑制諧波和補(bǔ)償無功的電力電子裝置，它能對(duì)頻率和大小都變化的諧波和無功進(jìn)
行補(bǔ)償，可以彌補(bǔ)無源濾波器的缺點(diǎn)，獲得比無源濾波器更好的補(bǔ)償特性，是一種理想的補(bǔ)償諧波裝置。早
在70年代，有源電力濾波器的基本原理和主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就已被確定，但由于受當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件限制，未能
使有源電力濾波器得以實(shí)施。進(jìn)入80年代后，新型電力電子器件的出現(xiàn)、PWM控制技術(shù)的發(fā)展以及瞬時(shí)無功
功率理論的提出，極大地促進(jìn)了有源電力濾波器技術(shù)的發(fā)展。國(guó)外已開始在工業(yè)和民用設(shè)備上廣泛使用有源電
力濾波器，并且單機(jī)裝置的容量逐步提高，其應(yīng)用領(lǐng)域從補(bǔ)償用戶自身的諧波向改善整個(gè)電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的
方向發(fā)展。

信號(hào)調(diào)節(jié)器是將某種類型的電子信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種類型信號(hào)的設(shè)備。主要用于將常規(guī)儀表很難
讀取的信號(hào)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(gè)功能：

一、信號(hào)放大：

放大信號(hào)時(shí)，會(huì)增大信號(hào)的整體幅度。例如，信號(hào)放大功能可將 0-10mV 的信號(hào)轉(zhuǎn)換成 0-10V 的信號(hào)。

二、電氣隔離：

電氣隔離會(huì)切斷輸入和輸出信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)或磁信號(hào)，然后在輸出端重構(gòu)，即可將輸入信號(hào)傳送到輸出端。通過切斷輸入
和輸出信號(hào)之間的電流路徑，可有效防止輸入線路中的干擾信號(hào)傳送至輸出端。必須在電位遠(yuǎn)遠(yuǎn)高
于地電位的表面進(jìn)行測(cè)量時(shí)，必須進(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(hào)轉(zhuǎn)換成線性輸出信號(hào)。此功能常用于熱電偶信號(hào)。

四、冷端補(bǔ)償：

適用于熱電偶信號(hào)。可隨著室內(nèi)溫度的波動(dòng)對(duì)熱電偶信號(hào)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(gè)典型示例。

在最常見的組建中，用戶通常會(huì)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(shí)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(shí)測(cè)量讀數(shù)，或者用自己定義的
屏幕刷新率繪制實(shí)時(shí)測(cè)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(dòng)和手冊(cè)

6、清潔套裝

7、光纖三米延長(zhǎng)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(shí)，無性能降級(jí)

4、大氣環(huán)境自動(dòng)補(bǔ)償

全球聲學(xué)濾波器技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

一、TC-SAW

對(duì)于聲表面波器件來說，對(duì)溫度非常敏感。在較高溫度下，襯底材料的硬度易于下降，聲波速度也因此下降。
由于保護(hù)頻帶越來越窄，并且消費(fèi)設(shè)備的指定工作溫度范圍較大（通常為-20℃至85℃），因此這種局限性的
影響越來越嚴(yán)重。

一種替代方法是使用溫度補(bǔ)償（TC-SAW）濾波器，它是在IDT的結(jié)構(gòu)上另涂覆一層在溫度升高時(shí)剛度會(huì)加強(qiáng)
的涂層。溫度未補(bǔ)償SAW器件的頻率溫度系數(shù)（TCF）通常約為-45ppm/℃，而TC-SAW濾波器則降至-15到
-25ppm/℃。但由于溫度補(bǔ)償工藝需要加倍的掩模層，所以，TC-SAW濾波器更復(fù)雜、制造成本也相對(duì)更高。

目前TC-SAW技術(shù)越來越成熟，國(guó)外大廠基本都有推出相應(yīng)產(chǎn)品，在手機(jī)射頻前端取得不少應(yīng)用，而國(guó)內(nèi)的工
藝仍需要摸索。

二、高頻SAW

普通SAW基本上是2GHz以下，村田開發(fā)出克服以往聲表面波弱點(diǎn)的 I.H.P.SAW（Incredible High Performance
-SAW）。村田意將SAW技術(shù)發(fā)揮到極致（4GHz以下），目前量產(chǎn)的頻率可達(dá)3.5GHz。

I.H.P.SAW可以實(shí)現(xiàn)與BAW相同或高于BAW的特性，并兼具了BAW的溫度特性、高散熱性的優(yōu)點(diǎn)，具體如下：

1） 高Q值：在1.9GHz頻帶上的諧振器試制結(jié)果顯示，其Q值特性的峰值超過了3000，比以往Qmax為1000左右的
SAW得到了大幅度的改善。

（2）低TCF：它通過同時(shí)控制線膨脹系數(shù)和聲速來實(shí)現(xiàn)良好的溫度特性。以往SAW的TCF轉(zhuǎn)換量非常大（約為-40
ppm/℃），而 I.H.P.SAW可將其改善至±8ppm/℃以下。

（3）高散熱性：向RF濾波器輸入大功率信號(hào)后IDT會(huì)產(chǎn)生熱量，輸入更大功率則可能因IDT發(fā)熱而破壞電極，從而
導(dǎo)致故障。 I.H.P.SAW可將電極產(chǎn)生的熱量高效地從基板一側(cè)散發(fā)出去，可將通電時(shí)的溫度上升幅度降至以往SAW
的一半以下。低TCF和高散熱性兩種效果，使其在高溫下也能穩(wěn)定工作。