‍大家好,我是RF小木匠。

 

今天我们一起来学习一下常见的SAW滤波器的三种类型以及其主要区别。

 

最近SAW滤波器在国内火了起来,小木匠认为主要有两个原因,一方面是国内市场对SAW滤波器的需求,消费电子,汽车电子,5G都是其重要的应用场景。另一方面可能是SAW的专利已经过了保护期,生产销售不用担心天大教授的问题,还有一个可能也是很重要的因素,是SAW滤波器的生产工艺相对简单,国内比较好突破,或者已经突破。这个我们不去猜啦,《射频学堂》我们更多的是关心技术,一起来看看SAW滤波器的技术到底怎么样?

 

 

SAW滤波器常见的三种类型有IIDT 型滤波器,DMS型滤波器和 Ladder型 滤波器。

 

下图是第一类是IIDT 型滤波器的结构示意图。IIDT是Inter-digitated Inter-Digital Transducer的首字母缩写,采用的是交指型的IDT换能器。这类滤波器通常的损耗在3-4dB,需要外部的匹配电路来进行阻抗匹配。

 

 

为了解决IIDT型滤波器的缺点,人们又研发了DMS型滤波器和Ladder型滤波器。DMS型滤波器和Ladder型滤波器的损耗比较小,在低频频率上有类似于BAW滤波器媲美的性能表现。

 

DMS滤波器的结构示意图如下图所示,DMS型滤波器就是Dual Mode SAW 滤波器。DMS型滤波器通过在光栅之间设置IDT来构建滤波器,通过各个谐振模式的组合来实现较宽的工作带宽,并且通过输入输出的平衡设置来匹配平衡放大器的输入或者输出;并且通过两种相同的谐振模式在纵向上进行耦合,从而实现较低的插入损耗和良好的带外抑制特性。

 

 

第三类就是Ladder型滤波器,也就是梯型滤波器,其常见结构示意图如下。Ladder型滤波器是通过构建一端口梯形SAW谐振器来组成,通常用于一个非平衡的输入和输出,通过使用两种类型的一端口SAW谐振器(一种是串联结构,另一种是平行结构)这两种类型的SAW谐振器具有不同的谐振频率,并通过电耦合来实现。Ladder型滤波器具有更低的损耗特性,更高的功率容量和类似水平的带外抑制。

 

 

日本Fujitsu实验室给出了这三类SAW滤波器的总结对比,我们直接引用如下:

 

 

通过上文的介绍和表格数据,我们可知:

 

➨与IIDT相比,DMS和Ladder类型的插入损耗较低。

➨这三类SAW滤波器的带外抑制都还可以。

➨Ladder类型可以实现更宽的带宽,与DMS型相比最好。

➨Ladder型和IIDT的高功率耐用性与DMS滤波器类型相比要好得多。

➨ Ladder型 SAW 滤波器无法实现平衡型设计。因此人们又提出了改进型的Ladder型SAW滤波器, ladder-lattice型滤波器,其结构示意图如下。

 

 

通过这两种的组合,SAW滤波器的抑制特性会得到显著提高。

 

 

今天就学习到这里,时代在发展,技术也在进步,为了改善SAW滤波器的性能,学者也做了很多工作。让我们在射频学堂,边学,边走。欢迎大家留言讨论。

 

参考文献:

1,https://www.rfwireless-world.com

 

2,https://onscale.com/这里是射频学堂,竭诚为您服务‍