發布時間:2023-05-15作者來源:金航標瀏覽:1468
2.1 LC濾波器 (Passive Filter)
LC濾波器又稱無源濾波器,是利用電感、電容和電阻的組合設計構成的濾波電路,具有結構簡單、成本低廉、運行可靠性較高等優點。電容器和電感器是特性完全相反的被動元器件,通過將電容和電感組合,就可抑制或通過特定頻率的信號。
A、低通濾波器(LPF)
B、高通濾波器(HPF)
C、帶通濾波器(BPF)
2.2 表聲波濾波器 (Surface Acoustic Wave filter--SAW filter)
體聲波濾波器 (Bulk Acoustic Wave filter--BAW filter)
表聲波濾波器是采用表聲波器件實現的濾波器。其工作頻率范圍約在10MHz~1GHz(一般[敏感詞]2.7GHz)。
表聲波濾波器(通常簡稱為SAW)主要原理是利用壓電材料的壓電特性,利用輸入與輸出換能器(Transducer)將電波的輸入信號轉換成機械能,經過處理后,再把機械能轉換成電的信號,以達到過濾不必要的信號分量及雜波,提升收訊品質的目標。比傳統的 LC 濾波器安裝更簡單、體積更小。
SAW 濾波器的結構示意 BAW 濾波器的結構示意
SAW是以石英、鈮酸鋰、壓電陶瓷或釬鈦酸鉛等壓電晶體為基片,經表面拋光后在其上蒸發一層金屬膜,通過光刻工藝制成兩組具有能量轉換功能的交叉指型的金屬電極,分別稱為輸入叉指換能器和輸出叉指換能器。當輸入叉指換能器接上交變電壓信號時,壓電晶體基片的表面就產生振動,并激發出與外加信號同頻率的聲波,此聲波主要沿著基片的表面的與叉指電極升起的方向傳播,故稱為聲表面波,其中一個方向的聲波被除數吸聲材料吸收,別一方向的聲波則傳送到輸出叉指換能器,被轉換為電信號輸出。
表聲波(SAW)技術是六十年代末期才發展起來的一門新興科學技術,它是聲學和電子學相結合的一門邊緣學科。聲表面波技術的發展相當迅猛,其應用領域從最開始的軍用雷達發展到現在幾乎遍及整個無線電通訊。特別是移動通訊技術的高速發展,更進一步地推動了聲表面波技術的發展。SAW濾波器廣泛應用于手機、GPS定位、衛星通訊和有線電視等電器設備。
由其工作原理知道,SAW的濾波選頻特性好(高Q值),體積小,但不適宜于高頻段。
BAW濾波器基本原理與SAW濾波器相同,不同的是BAW濾波器中聲波垂直傳播。同時電極的使用與薄膜壓電層的厚度決定濾波器諧振頻率,高頻下薄膜壓電層厚度在幾微米量級,因此需要使用較高難度的薄膜沉積與微機械加工技術,制造難度與成本更高。
高于1.5GHz時,BAW濾波器非常具有性能優勢。BAW濾波器的尺寸還隨頻率升高而縮小,這使它非常適合要求非常苛刻的3G和4G應用。此外,即便在高寬帶設計中,BAW對溫度變化也不那么敏感,同時它還具有極低的插損、高Q值和良好的矩形系數。使用BAW可設計高抑制性、陡峭、窄帶、溫漂很小的濾波器,它非常適合處理相鄰頻段之間非常棘手的干擾抑制問題。
2.3 介質濾波器 (Dielectric Filter)
所謂介質濾波器(Dielectric Filter)是利用介質諧振器的濾波器。而介質諧振器(Dielectric Resonator)是由于電磁波在介質內部進行反復地全反射所形成的。因為電磁波在高介電常數的物質里傳播時,其波長可以縮短,正是利用這一特點可以構成微波諧振器。
介質濾波器是由多個介質諧振器通過耦合構成。介質諧振器可由介電常數比空氣介電常數高出20100倍的陶瓷構成。于是,介質濾波器與以往的空腔諧振器相比,可以實現小型化。介質濾波器工作頻率可達7GHz。
現在,介質諧振器、介質濾波器和介質天線被廣泛應用于通訊、雷達和導航等領域。介質濾波器作為高頻元器件,在微波通信和移動通信領域己成為不可缺少的電子元器件。
介質材料:微波介質粉末材料(如鈦酸鋇、鋯酸鹽、鈦酸鋯錫等)經混合高溫燒結而成(陶瓷)。這些介質材料都具有優良的電磁特性(高介電常數、低損耗,諧振頻率隨溫度變化量可以控制在很小的范圍……)。
其他概念:空腔、電壁、諧振腔、儲存電磁能、電場能/磁場能轉換、震蕩、波導、光/電磁波的反射/折射
A、 介質諧振器結構
B、 介質濾波器
C、 介質諧振器/濾波器工藝流程
2.4 腔體濾波器 (Cavity Filter)
腔體濾波器就是采用諧振腔體結構的微波濾波器。由金屬整體精密加工銑成(CAD仿真優化軟件設計),一個腔體能夠等效成電感并聯電容,從而形成一個一個諧振級,實現微波濾波功能: 較之其他性質的微波濾波器而言,腔體濾波器結構牢周,性能穩定可靠,頻率覆蓋范圍寬,可高達140GHz(輸入/輸出口可互換使用),因此,在各大通信基站中腔體濾波器應用十分普遍。
一般是針對具體應用,具體系統頻率而定制式設計。
Copyright ? 深圳市金航標電子有限公司 版權所有 粵ICP備17113853號