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		負載電容
頻率	315 MHz to 2.4 GHz	頻率范圍	315 MHz to 2.4 GHz

B39451B3554U310濾波器信號調(diào)節(jié)器,聲音表濾波器

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

應(yīng)用：

電視機，無繩電話，手機（每只手機中有聲表濾波器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)時鐘恢復(fù)衛(wèi)星通信及定位（GPS）系統(tǒng)擴頻通信系統(tǒng)通信偵查壓縮接收機 脈沖壓縮雷達系統(tǒng)電子偵察用信道化
接收機導(dǎo)航系統(tǒng)無鑰匙進入和保密警戒系統(tǒng)遙測壓控系統(tǒng)其它聲表產(chǎn)品聲表面波濾波器組。

一款高端智能手機必須要對多達15個頻段的2G、3G和4G無線接入方式的發(fā)送和接收路徑進行濾波，同時要濾波的還包括：
Wi-Fi、藍牙和GPS接收器的接收路徑。必須對各接收路徑的信號進行隔離。還必須要對出處雜多、難以盡舉的其它外部信
號進行抑制。要做到這點，一款多頻段智能手機需要4或6個濾波器和多個雙工器。如果沒有聲濾波技術(shù)，這將難以實現(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)的金屬對聲波實施激勵，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，因此，要在載體基板上采用薄膜沉積和微機
械加工技術(shù)實現(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)把無線信號轉(zhuǎn)換為聲信號在介質(zhì)表面?zhèn)鞑ィ谳敵龆擞赡鎵弘娦?yīng)將聲信號
轉(zhuǎn)換為無線信號
BAW 是體聲波，采用FBAR技術(shù)，原理基本同SAW，唯一的區(qū)別是聲信號在介質(zhì)內(nèi)部傳輸，故體積可以做的更小（介質(zhì)的
介電常數(shù)大于空氣）。
BAW相對來說性能可能更好一些，q值，相位噪聲，體積小等，同時加工起來更難，屬于超精細加工。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，如3G時，一般采用BAW，而當頻率在1900MHz以下時，通常采用SAW就能夠滿足要求。

新型體聲波濾波器

目前市面上的體聲波濾波器基本上基于多晶薄膜工藝。而初創(chuàng)公司Akoustis Technologies, Inc.
發(fā)明的Bulk ONE? BAW技術(shù)是采用單晶AlN-on-SiC諧振器，據(jù)稱性能能夠提升30%。

Akoustis技術(shù)公司(前稱為Danlax,Corp.)是根據(jù)美國內(nèi)華達州法律于2013年4月10日注冊成立，
總部設(shè)在北卡羅來納州的亨茨維爾。2015年4月15日，公司更名為Akoustis技術(shù)公司。2017年
3月，登陸納斯達克。

目前Akoustis已經(jīng)宣布推出了三款商用濾波器產(chǎn)品：第一款是用于三頻WiFi路由器應(yīng)用的商
用5.2 GHz BAW RF濾波器；第二款是針對雷達應(yīng)用的3.8 GHz BAW RF濾波器；第三款A(yù)KF
-1652是針對未來4G LTE和5G移動設(shè)備5.2 GHz BAW RF濾波器

封裝微型化濾波器

濾波器的封裝微型化主要是指的是采用晶圓級封裝技術(shù)。
Qorvo的CuFlig互聯(lián)技術(shù)使用銅柱凸點代替線焊。晶圓級封裝濾波器取消了陶瓷封裝，可以實
RF360公司DSSP（Die-Sized SAW Packaging，裸片級聲表封裝）和TFAP技術(shù)（Thin-Film
Acoustic Packaging，薄膜聲學封裝技術(shù))，實現(xiàn)了產(chǎn)品微型化，并可提供2in1，甚至4in1的
濾波器模組?，F(xiàn)尺寸更小，設(shè)備更輕薄。


不同產(chǎn)品類別的新的標準封裝尺寸：雙工器1.8mm*1.4mm，2in1濾波器：1.5mm*1.1mm，
單一濾波器：1.1mm*0.9mm。


射頻前端集成化模塊化

國際大廠一直致力于射頻前端的集成化及模塊化，比如高通RF360方案；Murata將濾波器、
RF開關(guān)、匹配電路等一體化的模塊；Qorvo RF Fusion解決方案等。

高通POP3D設(shè)計采用先進的3D封裝技術(shù)，單一封裝內(nèi)集成了單芯片多模功率放大器和天線開
關(guān)（AS），并將濾波器和雙工器集成到一個單一基底中，然后將基底置于基礎(chǔ)組件之上，整
合成一個單一的“3D”芯片組組合，從而降低了整體的復(fù)雜性，摒棄了當今射頻前端模塊中
常見的引線接合。


Qorvo RFFusion解決方案包含三種模塊化解決方案，實現(xiàn)高、中、低頻段頻譜區(qū)域全覆蓋。
各模塊都集成了功率放大器 (PA)、開關(guān)和濾波器。

在通信設(shè)備中，射頻信號處理單元負責信號的發(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，主要負責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
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。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。

三、濾波器分類

聲學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，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濾波器、晶體濾波器、陶瓷濾波器，其中聲學濾波器（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。