產(chǎn)品	SAW Filters	產(chǎn)品種類	信號調(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

B39311B3768Z810濾波器信號調(diào)節(jié)器,聲音表濾波器

1、SAW Filter

聲表面波（SAW）濾波器廣泛應(yīng)用于2G接收機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。
因為SAW濾波器制作在晶圓上，所以可以低成本進行批量生產(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。



存在于具有一定對稱性晶體內(nèi)的壓電效應(yīng)是聲濾波器的“電動機”及“發(fā)電機”。當(dāng)對這種晶體施以
電壓，晶體將發(fā)生機械形變，將電能轉(zhuǎn)換為機械能。當(dāng)這種晶體被機械壓縮或展延時，機械能又轉(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。電氣和機械能量間的
這種轉(zhuǎn)換的能量損耗極低，無論電/機還是機/電能量轉(zhuǎn)換，效率都可高達99.99%。



在固態(tài)材料中，交替的機械形變會產(chǎn)生3,000至12,000米/秒速度的聲波。在聲濾波器內(nèi)，對聲波進行
導(dǎo)限以產(chǎn)生極高品質(zhì)因數(shù)（Q值可達數(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通過。

全球聲學(xué)濾波器技術(shù)發(fā)展趨勢

一、TC-SAW

對于聲表面波器件來說，對溫度非常敏感。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。
由于保護頻帶越來越窄，并且消費設(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剛度會加強
的涂層。溫度未補償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、制造成本也相對更高。

目前TC-SAW技術(shù)越來越成熟，國外大廠基本都有推出相應(yīng)產(chǎn)品，在手機射頻前端取得不少應(yīng)用，而國內(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3.5GHz。

I.H.P.SAW可以實現(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，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：它通過同時控制線膨脹系數(shù)和聲速來實現(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后IDT會產(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。

在通信設(shè)備中，射頻信號處理單元負(fù)責(zé)信號的發(fā)送與接收，包含射頻收發(fā)器、天線、
射頻前端等。其中，射頻前端由一系列組件構(gòu)成，包含功率放大器（PA）、濾波器
（Filters）、開關(guān)（Switch）、雙工器（Diplexer/Duplexer，由 2 個濾波器組成）、
低噪聲放大器（LNA） 等，分別對應(yīng)不同的射頻信號處理功能，本篇將就射頻關(guān)鍵
器件濾波器進行專題分析。

一、定義及功能
射頻濾波器又名“射頻干擾濾波器”，是消費電子中必不可缺的重要元器件之一。射
頻濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路，主要負(fù)責(zé)對通信通道中的信號頻率
進行濾波。濾波器允許符合特定頻率的信號通過，同時抑制其他不需要的頻率信號，
可解決不同頻段和通信系統(tǒng)之間產(chǎn)生的信號干擾問題，廣泛應(yīng)用于基站和終端設(shè)備的
射頻信號處理系統(tǒng)中。從射頻信號處理系統(tǒng)的布局來看，在射頻發(fā)射路徑中，濾波器
位于功率放大器的后側(cè)；在射頻接收路徑中，濾波器位于低噪聲放大器的前側(cè)。

射頻前端的信號傳輸路徑分為發(fā)射通道和接收通道，（1）發(fā)射通道路徑為“基帶芯片
- 射頻收發(fā)模塊-開關(guān)-PA-濾波器/雙工器-開關(guān)-天線-信號”；（2）接收通道路徑為“
信號- 天線-開關(guān)-濾波器/雙工器-LNA-開關(guān)-射頻收發(fā)模塊-基帶芯片”。

二、關(guān)鍵性能指標(biāo)
射頻濾波器性能的優(yōu)劣直接影響通訊系統(tǒng)的通信質(zhì)量。Q 值、帶寬、阻帶抑制度、插入
損耗、延遲時間等是衡量濾波器性能的指標(biāo)。其中，Q 值和插入損耗是選擇濾波器的最
常用、最主要的性能指標(biāo)。

三、濾波器分類

聲學(xué)濾波器是目前手機應(yīng)用的主流濾波器，可分為聲表濾波器（SAW 濾波器）和體聲
波濾波器（BAW 濾波器）。按照射頻濾波器的應(yīng)用場景和材料工藝兩個方向進行分類：

（一）按應(yīng)用場景分類
射頻濾波器在無線通信終端的基站市場和手機市場應(yīng)用最多，因此按照應(yīng)用場景分類，
濾波器可分為通信基站濾波器和手機濾波器。不同應(yīng)用場景對濾波器的要求不同，因此
手機濾波器與基站濾波器的體積、制造工藝、適用寬帶、成本、功率容量等特征存在明
顯差異。基站濾波器更注重高穩(wěn)定性、大帶寬、大功率等指標(biāo)，而手機濾波器對價格、
體積（手機射頻濾波器尺寸為毫米級別，基站射頻濾波器為厘米級別）更為敏感。

基站射頻濾波器主要分為金屬腔體濾波器（應(yīng)用于2G-4G時代基站，應(yīng)用率達95，產(chǎn)
業(yè)鏈成熟，適用于低頻通信）和介質(zhì)濾波器（使用5G基站建設(shè)小型化和輕量化需求，
是5G 基站的新風(fēng)口），對應(yīng)的制造工藝分別是金屬精密加工和介質(zhì)燒結(jié)；手機射頻濾
波器主要為聲波濾波器，包含SAW、TC-SAW、BAW、FBAR等，對應(yīng)的制造工藝為半
導(dǎo)體制造工藝。

（二）按工藝材料分類

射頻濾波器可分為聲學(xué)濾波器、晶體濾波器、陶瓷濾波器，其中聲學(xué)濾波器（SAW、
BAW）是目前手機應(yīng)用的主流濾波器。根據(jù)技術(shù)不同，聲學(xué)濾波器又可分為聲表濾波
器（SAW 濾波器）和體聲波濾波器（BAW 濾波器）兩種。其中，SAW 濾波器產(chǎn)品包
括普通的SAW、具有溫度補償特性的TC-SAW 濾波器及高頻 I.H.P-SAW；BAW濾波器
產(chǎn)品包括BAW-SMR 和FBAR。

四、SAW 濾波器

SAW 濾波器采用半導(dǎo)體平面工藝制作，具有良好的一致性和重復(fù)性，并可實現(xiàn)低成本
批量生產(chǎn)。一般的 SAW 濾波器由壓電材料襯底和兩個 IDT 交叉環(huán)能器構(gòu)成。IDT 交叉
換能器是由交叉排列的金屬電極組成，左側(cè) IDT 將電信號轉(zhuǎn)成聲波，右側(cè) IDT 將聲波轉(zhuǎn)
成電信號。IDT 能把電信號轉(zhuǎn)換成聲波主要是因為其下方壓電襯底產(chǎn)生壓電效應(yīng)，其中
SAW 濾波器的壓電材料一般采用濾波器常用的壓電材料有鉭酸鋰（LiTaO3）、鈮酸鋰（
LiNbO3）、二氧化硅（SiO2）等。

（一）工作原理

SAW 濾波器的基本原理是在輸入端通過壓電效應(yīng)將電信號轉(zhuǎn)為聲信號在介質(zhì)表面上傳播，
而在輸出端由逆壓電效應(yīng)將聲信號轉(zhuǎn)為電信號。對于 SAW，也叫 Rayleighsurface wave，
既有縱波也有橫波。固體中粒子以橢圓軌跡震動，橢圓的長軸垂直于固體表面，隨著固體
深度越深，粒子運動幅度越小。

穿過基板表面的聲波（在固體材料中，交替的機械形變會產(chǎn)生3,000 至12,000 米/ 秒速度
的聲波）移動的速度慢于任一端上 IDT 的電氣速度。而穿過基板的波發(fā)生的延遲在接收端
的 IDT 處相結(jié)合，產(chǎn)生極高品質(zhì)因數(shù)（Q 值可達數(shù)千）的駐波，進而產(chǎn)生了有限沖激響應(yīng)
（FIR）濾波器響應(yīng)。通過調(diào)整穿過基板的行進距離和 IDT 指的尺寸，可改變沖激響應(yīng)。而
這就決定了帶寬、中心頻率、類型和其他因素。

SAW的頻率基本可以參考公式：F=V/λ，其中 V 是 SAW 的速率，大約為 3100m/s，λ是
IDT 電極間距。從公式可以看出 SAW濾波器的頻率與 IDT 電極間距成反比，頻率越高，IDT
電極間距越小。在 IDT 小間距下，電流密度太大會導(dǎo)致電子遷移和發(fā)熱問題，所以 SAW濾波
器不太適合 2.5GHz 以上的頻率。SAW 濾波器對溫度變化也敏感，性能隨溫度升高而變差，
溫度升高時，基片材料的剛度變小，聲波速度變小。溫度補償濾波器(TC-SawFilter)就是為了
改善濾波器的溫度性能，在 IDT 上增加保護涂層改善其溫度特性，使其在溫度升高時，剛度增
加，改善溫度特性的同時也會使得濾波器成本上升。