聲表面波技術(shù)是六十年代末期才發(fā)展起來的一門新興科學技術(shù)領(lǐng)域，它是聲學和電子學相結(jié)合的一門邊緣學科。

SAW, Surface Acoustic Wave, 聲表面波，簡稱聲表，用這個技術(shù)做的濾波器稱之為聲表濾波器，即SAWF（SAW Filter）

聲表面波技術(shù)的發(fā)展相當迅猛，其應用領(lǐng)域從最開始的軍用雷達發(fā)展到現(xiàn)在幾乎遍及整個無線電通訊，特別是移動通訊技術(shù)的高速發(fā)展，更進一步地推動了聲表面波技術(shù)的發(fā)展。

聲表面波濾波器（SAWF）是利用壓電陶瓷、鈦酸鋇晶體、鈮酸鋰、石英等，具有壓電效應的材料制成，是利用壓電晶體振蕩器材料的壓電效應和聲表面波傳播的物理特性制成的一種換能式無源帶通濾波器。

當晶體受到機械作用時，產(chǎn)生與壓力成正比的電場現(xiàn)象。具有壓電效應的晶體，在受到電信號的作用時，也會產(chǎn)生彈性形變而發(fā)出機械聲波，就可以把電信號轉(zhuǎn)換成聲信號。

這種聲波只在晶體表面?zhèn)鞑?，因此稱之為聲表面波。

SAW濾波器主要參數(shù)及定義

**封裝：** LCCC（無引線陶瓷芯片載體）表面貼裝的形式（體積最小的產(chǎn)品僅為2.5*2mm，重約22mg。）

**中心頻率：** 給定相對插入損耗（比如 –３ｄＢ）電平的兩個截止頻率值的算術(shù)平均值。

**通帶寬度（帶寬）：** 給定相對插入損耗電平的兩個截止頻率間的頻率間隔。

**通帶波紋：** 指通帶內(nèi)規(guī)定頻域的最大損耗之間的差值。對于聲表面波濾波器，還給出了一個通帶波紋的概念，定義為平頂通帶內(nèi)最大的兩個相鄰峰和谷之間的損耗差值。

**阻帶抑制：** 在給定頻帶內(nèi)器件的最大電平抑制能力。

**矩形系數(shù)：** 指兩個規(guī)定的損耗值所確定的頻帶寬度之比，未特別指明時，可用４０ｄＢ帶寬與３ｄＢ帶寬之比來量度。

群時延 ：在規(guī)定通帶范圍內(nèi)，群延時的最大差值。

**插入損耗：** 在指定頻段內(nèi)（通帶）所帶來的電平降低值，通常以dB或者dBc表示。

早期SAW濾波器的插入損耗較大，一般在15dB以上，這對于要求低功耗的通信設備特別是接收前端是無法接受的。為滿足現(xiàn)代通信系統(tǒng)以及其它用途的要求，人們通過開發(fā)高性能的壓電材料和改進IDT設計，使器件的插入損耗降低到3～4dB，最低可達1dB。

當壓電基材選定之后，SAW濾波器的工作頻率則由IDT電極條寬度所決定，IDT電極條愈窄，頻率愈高。采用半導體0.350.42μm級的精細加工工藝，可制作出23GHz的SAW濾波器。

某920MHz頻帶的SAW濾波器參數(shù)表

SAW濾波器特性

**1、性能穩(wěn)定：** 可靠性高，抗干擾能力強，不易老化。

**2、使用方便：** 裝配時只需插入和焊接即可，無需調(diào)節(jié)等其他操作。

**3、選擇性好：** 選擇性一般可以達到140dB左右，可確保圖像的清晰度。

**4、頻帶寬：** 動態(tài)范圍大，并且中心頻率不受信號強度的影響，能確保圖像、彩電、聲音的正常傳輸，不會相互干擾。

**5、插入損耗較大：** 使用時需在前級加寬頻帶放大器，以補償插入損耗。

SAW聲表濾波器的特性，正適應了現(xiàn)代通信系統(tǒng)設備以及移動通訊輕薄短小化和高頻化、數(shù)字化、高性能、高可靠性等方面的要求。

但是SAW聲表濾波器也有其 不足之處 ：所需基片材料價格昂貴，另外對基片的定向、切割、研磨、拋光和制造工藝要求高，受到基片結(jié)晶工藝苛刻和制造精度要求嚴的影響。

SAW濾波器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

SAW濾波器內(nèi)部結(jié)構(gòu)是在具有壓電特性的基片材料拋光面上制作兩個聲電換能器－叉指換能器（Interdigital Transducer，IDT），分別用作發(fā)射換能器和接收換能器。

表面波濾波器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖及符號如上圖所示。

它是以石英、鈮酸鋰或釬鈦酸鉛等壓電晶體為基片，經(jīng)表面拋光后在其上蒸發(fā)一層金屬膜，通過光刻工藝制成兩組具有能量轉(zhuǎn)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流電壓信號時，壓電晶體基片的表面就產(chǎn)生振動，并激發(fā)出與外加信號同頻率的聲波，此聲波主要沒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(shù)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(zhuǎn)換為電信號輸出。

在聲表面波濾波器中，信號先后經(jīng)過電-聲和聲-電的兩次轉(zhuǎn)換，由于基片的壓電效應，則叉指換能器具有選頻特性。

顯然，兩個叉指換能器的共同作用，使聲表面波濾波器的選頻特性較為理想。下圖為聲表面波濾波器的幅頻特性。