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介质滤波器的基本介绍②

SAW 滤波器的市场前景及发展趋势

声表面波（SuRFace Acoustic Wave）就是在压电基片材料表面产生并传播、且其振幅随深入基片材料的深度增加而迅速减少的弹性波。 SAW 的基本结构是在具有压电特性的基片材料抛光面上制作两个声电换能器——叉指换能器（IDT）。它采用半导体集成电路的平面工艺，在压电基片表面蒸镀一定厚度的铝膜，再把设计好的两个 IDT 的掩膜图案，利用光刻方法沉积在基片表面，分别用作输入换能器和输出换能器。其工作原理是：输入换能器将电信号变成声信号，沿晶体表面传播，输出换能器再将接收到的声信号变成电信号输出。

SAW 滤波器的主要特点是：设计灵活性大、模拟/数字兼容、群延迟时间偏差和频率选择特性优良（可选频率范围 10MHz～3GHz）、输入输出阻抗误差小、传输损耗小、抗电磁干扰（EMI）性能好、可靠性高、制作的器件体小量轻（其体积、重量分别是陶瓷介质滤波器的 1/40 和 1/30左右），而且还能实现多种复杂的功能。 SAW 滤波器的特征和优点，正适应了现代通信系统设备以及便携式电话轻薄短小化和高频化、数字化、高性能、高可靠性等方面的要求。其不足之处是：所需基片材料价格昂贵，另外对基片的定向、切割、研磨、抛光和制造工艺要求高。受到基片结晶工艺苛刻和制造精度要求严的影响，日本富士通、三洋电器、丰田等少数几家掌握了压电基片生产技术的制造商几乎垄断了世界 SAW 滤波器的市场。富士通公司控制了移动电话用小型射频（RF） SAW 滤波器全球市场 40%左右的份额，目前其年产量在 1. 5 亿只以上，体积最小的产品仅为 2. 5×2mm，重约 22mg，集倒装式组件和专利谐振器型滤波器设计于一体，使滤波器性能出现了突破性飞跃。三洋电器公司是世界的视听家电用 SAW 滤波器制造商之一，为保持其价格上的优势，该公司在我国深圳设有组装厂，年产 5000 万只。丰田公司主要生产移动通信用 SAW 滤波器，可提供 30 多种标准型产品，均适合于表面贴装。SAW 滤波器在抑制电子信息设备高次谐波、镜像信息、发射漏泄信号以及各类寄生杂波干扰等方面起到了良好的作用，可以实现所需任意精度的幅频特性和相频特性的滤波，这是其它的滤波器所难以完成的。近年来国外已将 SAW 滤波器片式化，重量约 0. 2g；另外由于采用了新的晶体材料和最新的精细加工技术，使得 SAW 器件的使用上限频率提高到 2. 5～3GHz，从而更加促进 SAW滤波器在抗 EMI 领域获得广泛的应用。 SAW 滤波器以极陡的过度带使 CATV 的邻频传输得以实现，与隔频传输相比，频谱利用率提高了一倍。电视接收机如果不采用 SAW 滤波器，不可能工作得这么稳定可靠。事实上，早期 SAW滤波器的主要应用领域即是以电视机为代表的视听类家电产品，进入 80 年代末之后，由于电子信息特别是通信产业的高速发展，为 SAW 滤波器提供了一个广阔的市场空间，致使其产量和需求呈直线上升趋势。目前世界 SAW 滤波器的年产量在 6 亿只以上，其中移动通信用小型 RF SAW 滤波器就达到 4. 3 亿只。