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介質濾波器的基本介紹②

SAW 濾波器的市場前景及發展趨勢

聲表面波（SuRFace Acoustic Wave）就是在壓電基片材料表面產生并傳播、且其振幅隨深入基片材料的深度增加而迅速減少的彈性波。 SAW 的基本結構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（IDT）。它采用半導體集成電路的平面工藝，在壓電基片表面蒸鍍一定厚度的鋁膜，再把設計好的兩個 IDT 的掩膜圖案，利用光刻方法沉積在基片表面，分別用作輸入換能器和輸出換能器。其工作原理是：輸入換能器將電信號變成聲信號，沿晶體表面傳播，輸出換能器再將接收到的聲信號變成電信號輸出。

SAW 濾波器的主要特點是：設計靈活性大、模擬/數字兼容、群延遲時間偏差和頻率選擇特性優良（可選頻率范圍 10MHz～3GHz）、輸入輸出阻抗誤差小、傳輸損耗小、抗電磁干擾（EMI）性能好、可靠性高、制作的器件體小量輕（其體積、重量分別是陶瓷介質濾波器的 1/40 和 1/30左右），而且還能實現多種復雜的功能。 SAW 濾波器的特征和優點，正適應了現代通信系統設備以及便攜式電話輕薄短小化和高頻化、數字化、高性能、高可靠性等方面的要求。其不足之處是：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。受到基片結晶工藝苛刻和制造精度要求嚴的影響，日本富士通、三洋電器、豐田等少數幾家掌握了壓電基片生產技術的制造商幾乎壟斷了世界 SAW 濾波器的市場。富士通公司控制了移動電話用小型射頻（RF） SAW 濾波器全球市場 40%左右的份額，目前其年產量在 1. 5 億只以上，體積最小的產品僅為 2. 5×2mm，重約 22mg，集倒裝式組件和專利諧振器型濾波器設計于一體，使濾波器性能出現了突破性飛躍。三洋電器公司是世界的視聽家電用 SAW 濾波器制造商之一，為保持其價格上的優勢，該公司在我國深圳設有組裝廠，年產 5000 萬只。豐田公司主要生產移動通信用 SAW 濾波器，可提供 30 多種標準型產品，均適合于表面貼裝。SAW 濾波器在抑制電子信息設備高次諧波、鏡像信息、發射漏泄信號以及各類寄生雜波干擾等方面起到了良好的作用，可以實現所需任意精度的幅頻特性和相頻特性的濾波，這是其它的濾波器所難以完成的。近年來國外已將 SAW 濾波器片式化，重量約 0. 2g；另外由于采用了新的晶體材料和最新的精細加工技術，使得 SAW 器件的使用上限頻率提高到 2. 5～3GHz，從而更加促進 SAW濾波器在抗 EMI 領域獲得廣泛的應用。 SAW 濾波器以極陡的過度帶使 CATV 的鄰頻傳輸得以實現，與隔頻傳輸相比，頻譜利用率提高了一倍。電視接收機如果不采用 SAW 濾波器，不可能工作得這么穩定可靠。事實上，早期 SAW濾波器的主要應用領域即是以電視機為代表的視聽類家電產品，進入 80 年代末之后，由于電子信息特別是通信產業的高速發展，為 SAW 濾波器提供了一個廣闊的市場空間，致使其產量和需求呈直線上升趨勢。目前世界 SAW 濾波器的年產量在 6 億只以上，其中移動通信用小型 RF SAW 濾波器就達到 4. 3 億只。