如何在電路板上安裝和匹配 SAW 濾波器，發(fā)揮SAW 濾波器的最佳性能，這對于應(yīng)用SAW 濾波器的人員很重要，否則再好的產(chǎn)品也達(dá)不到使用者的要求。所以一般的 SAW 濾波器在接入電路中都要求前后級加匹配，這些匹配結(jié)構(gòu)和元件值由濾波器制造廠家提供，系統(tǒng)人員在設(shè)計PCB 時就要考慮匹配。

SAW 濾波器匹配的目的是：

（1）取得小的駐波系數(shù)。

特別是高損耗SAW 濾波器，其駐波系數(shù)一般在5~10，匹配后可以改善到2~5。對于低損耗SAW 濾波器通過匹配可以使駐波系數(shù)達(dá)到1.2~2。

（2）取得小的損耗。

對于損耗在30~40dB 的高損耗SAW 濾波器通過匹配可以得到20~25dB 的損耗。而對于SPUDT 的濾波器，要求必須匹配才能得到小的損耗。

（3）取得平坦的通帶特性。

對于大帶寬SAW 濾波器、TCRF 濾波器、SPUDT 濾波器等如果不匹配，通帶波紋很大，匹配后不但損耗降低，而且可以得到平坦的通帶特性。

（4）LC 匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計得當(dāng)，可以起到LC 濾波器的作用，提高遠(yuǎn)端帶外抑制。

SAW 濾波器的匹配不同于其他濾波器的匹配，針對不同結(jié)構(gòu)的SAW 濾波器其匹配目標(biāo)不同。對于高損耗SAW 濾波器并不需要與外部電路完全的共軛理想匹配，因為在較大的聲輻射條件下，改進(jìn)理想匹配雖然可以實現(xiàn)低損耗，但卻是以增加幅度和相位波動為代價的。這些器件通常有意使器件在一定程度上失配。對于中等損耗的SPUDT 濾波器，其匹配也不完全是理想電匹配。對于1~4dB 的低損耗SAW 濾波器則要求盡量理想電匹配以取得最小損耗。

為了使聲表面波器件應(yīng)用簡單，濾波器的輸入輸出端一般采用二元件進(jìn)行匹配。對不同的 SAW 濾波器S 參數(shù)，匹配網(wǎng)絡(luò)不同，需要根據(jù)Smith 圓圖，選取合適的匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在Smith 圓圖中，經(jīng)匹配從起點到目的位置點經(jīng)過的曲線長度越短，匹配后頻響特性越好。如圖1（c）中兩條曲線分別對應(yīng)于圖1（a）、（b）的匹配電路網(wǎng)絡(luò)。

圖 1 二種簡單匹配電路方案（a）、（b） 及對應(yīng)的Smith 圓圖路徑（c）

匹配結(jié)構(gòu)確定后，如何找到匹配元件值？一般有兩種方法：

一是試驗法。借助于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的Smith圓圖和頻響圖實際匹配。

二是借助于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，提取SAW濾波器的S參數(shù)，計算濾波器的四端網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納Y參數(shù)，通過軟件匹配計算匹配元件值，最后指導(dǎo)試驗匹配。

實際 SAW 濾波器匹配時需要注意的問題：

（1） 評估板和系統(tǒng)板上的匹配元件值有些差異，其原因是分布參數(shù)不同，需要微調(diào)元件值。

（2） 高損耗濾波器通常要求失配，以得到好的通帶特性。

（3） 低損耗濾波器通常要求最佳匹配，以得到小的損耗和駐波系數(shù)（SWR）。

（4） 損耗越小的濾波器對匹配元件值越敏感

SAW 濾波器與LC 濾波器、介質(zhì)濾波器、腔體濾波器相比，損耗大、信號延遲時間長，因此SAW 濾波器的裝配比其他濾波器更講究。例如：一個25dB 損耗SAW 濾波器，要求濾波器帶外抑制大于55dB，則對PC 板隔離度要求大于80dB。因此，抑制好輸入輸出之間的直通信號是SAW 濾波器的裝配的主要問題。

SAW 濾波器的直通信號對濾波器性能的影響有兩方面：

一是惡化帶外抑制；

二是通帶波紋增大。

圖2是橫向SAW 濾波器的典型脈沖響應(yīng)，

圖3 是同一只SAW 濾波器不同安裝引起直通信號抑制不同，得到的濾波效果也完全不同。

圖 2 橫向SAW 濾波器的典型脈沖響應(yīng) 圖 3 SAW 濾波器的的直通信號抑制好（a）和差（b）對頻響的影響

SAW 濾波器的直通來源大致有三方面：一是PC 板的布線帶來的輸入輸出之間的雜散電容C1、C2；二是輸入輸出的匹配之間的耦合；三是匹配地和濾波器的地并不是理想地，由地電阻引起耦合。如圖4 所示。

（a） 雜散電容引起的耦合 （b）匹配元件之間的互耦 （c）地電流回路引起的耦合

圖4 引起直通的三種模型

針對直通信號的來源，比較好的SAW 濾波器的PC 板按圖5 設(shè)計，并注意如下幾點：

（1） 采用雙面大面積接地的PC 板。

（2） PC 板作些垂直交叉金屬化孔，減小PC 板間的電容耦合。

（3） 濾波器接地底座緊貼PC 板，以便接地良好?？赡艿脑挘鈿み吘壟cPC 板加焊幾個點。

（4） 輸入輸出匹配元件垂直放置，特別是電感，以減小互耦。

（5） 匹配網(wǎng)絡(luò)和濾波器各自的地電流回路盡量短，以減小地電流回路引起的耦合。

（6） 輸入輸出的匹配元件盡量遠(yuǎn)，以便降低匹配元件之間的直達(dá)信號。

（7） 可能的話，在濾波器輸入輸出間的PC 板開隔離槽減小PC 板介質(zhì)層引起的RF 泄漏。

（8） 可能的話，在濾波器輸入輸出間、匹配網(wǎng)絡(luò)間加隔離腔。

圖 5 優(yōu)化的SAW 器件PC 板