解决移动设备滤波的两种技术:SAW和BAW
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滤波器是用于移除信号中不需要的频率分量,同时保留需要的频率分量。如果按照接收或抑制信号的不同方式,滤波器基本分为四种低通、高通、带通和带阻(带拒)滤波器。
今天我们不讲这些。随着声波滤波器技术的不断演进,迎接全球向4G网络迁移过程中遭遇的挑战。Q君给大家介绍的是用于解决移动设备滤波的两种技术:声表面波滤波器(Surface Acousc Wave,简称SAW)和体声波滤波器(Bulk Acousc Wave,简称BAW)。
SAW
SAW广泛用于2G和3G接收器前端、双工器以及接收滤波器,综合低插入损耗与良好抑制性能,可以达到大带宽,并且与传统空腔滤波器和陶瓷滤波器相比,其体积只有前者的零头。
优势
SAW的主要优势是能够极好地满足最高1.9 GHz标准滤波器应用,包括 、GSM、CDMA和3G等标准频带,以及部分4频带。目前采用晶圆级封装等技术缩小声表面波滤波器的体积,这使得多个频带的滤波器和双工器都可集成到一块芯片。随着智能手机功能的不断丰富,这一点越发重要。
局限性
在频率高于大约1 GHz时,这种滤波器的选择度下降;在频率达到大约2.5 GHz时,声表面波仅限于中等性能需求的应用。另外,SAW对温度非常敏感。当温度上升时,声表面波滤波器的频响最大可能下降4 MHz。由于保护频带越来越窄,并且消费设备的指定工作温度范围较大(通常为 -20°C 至 85°C),因此这种局限性的影响越来越严重。
BAW
BAW能够在更高频率等级,以更低的插入损耗,提供出众的性能(更高质量因子)。通过使用体声波技术,能够开发边缘斜率极高和抑制能力优秀的窄带滤波器。这使得体声波成为解决许多干涉难题的首选技术。
优势
工作频率约1.5 GHz,使其与声表面波技术的互补(后者在较低频率下更为有效)。体声波可以处理的频率高达6 GHz,在频率高于1.9 GHz的新型LTE频带中多有使用。另外,对于LTE/Wi-Fi共存滤波器,体声波也非常有效。
体声波滤波器的尺寸随着频率的升高而降低,这使得体声波滤波器成为适用于最严格的3G和4G应用的理想滤波器。此外,即使在宽带宽,体声波的设计对温度变化的敏感性也低得多。
作为一台功能丰富的国际通用手机,目前可能需要过滤最多15个频带上的2G、3G和4G收发通路,此外还有 Wi-Fi、蓝牙和全球导航卫星系统 (GNSS)。统计一下,这样一部手机可能需要最多30至40个滤波器。