SAW滤波器的设计

SAW滤波器的设计2012.11SAW器件SAW滤波器SAW谐振器SAW延迟线SAW色散延迟线SAW抽头延迟线SAW振荡器SAW卷积器SAW标签（RF

ID）SAW传感器SAW滤波器一）IF滤波器1）横向滤波器2）单相单向换能器滤波器SPUDT2）谐振单相单向换能器滤波器RSPUDT3）扇形滤波器SLANTED/SPUDT4）横向耦合谐振滤波器(TCRF)二）RF滤波器1）双模滤波器(DMS/CRF/LCRF)2）梯形滤波器(LadderType)3）混合滤波器(Hybrid)SAW滤波器的功能抑制干扰信号，其滤波作用SAW滤波器的特点1）SAW滤波器具有体积小，重量轻，可靠性高等特点，SAW滤波器是利用叉指换能器在压电材料上激发和检测SAW来实现滤波功能的，SAW速度比电磁波的慢5个数量级，一般只有几Km/s，所以SAW滤波器的体积很小。外壳：DIP3825，DIP3512，DIP2712，DIP2212，F11，TO39

SMD2409，SMD13.3*6.5，SMD9*7，SMD7*5，SMD5*5，SMD3.8*3.8，SMD3.0*3.0

CSP2520，CSP2016，CSP1411，CSP1109，CSP08062）电性能优越,

a）损耗低，可小于1dB

b）带外抑制高，可达60dB

c）矩形度好，矩形系数可小于1.03d）通带波动小

e）群时延波动小

f）相位波动小3）采用半导体平面工艺制作，便于批量生产,因而成本低SAW横向滤波器特点1)设计灵活,幅频特性和相频特性可以独立设计,理论上可于合成任意频响滤波器2)矩形度高,通带波动小,带外抑制高,群时延波动小,相位波动小3)由于换能器的双向损耗，损耗较大，一般在15dB—35db4)一般用于IF滤波SAW横向滤波器设计流程1)根据指标要求选择基片材料、芯片长度、外壳大小2)将滤波器的频响移到基带或低中频3)确定一个换能器长度,用优化算法寻找其加权系数,频响的通带和阻带最好是等波动的4)确定另一个换能器长度,用优化算法寻找其加权系数,算法最好是最小二乘法5

)将两换能器的加权系数序列分别与sin(x)/x函数进行卷积，然后抽样，得到两换能器的加权系数6

)若换能器采用变迹加权，则将换能器倾斜90%以上后，然后乘以孔径；若换能器采用抽指加权，则先进行抽指加权，然后乘以孔径7)计算滤波器的频响8

)采用逆付立叶变换，对滤波器频响进行补偿9)生成版图换能器加权系数的设计1)设滤波器长度为L,两换能器可以一样长,每个滤波器有2n-1一个抽样,用表示,SAW速度为vlct,则抽样时间dt=L/vlct/2/2/(n-1)，将第一个抽样缩小一半,建立误差函数:其中,为目标频响,为正值加权系数，n一般取偶数采用优化算法,使误差函数最小,可找到加权序列

用同样的方法,可以找到第二个换能器的加权序列,只是在进行优化时,是将两换能器频响的乘积进行优化,而不是单独对第二个换能器进行优化将加权系数与Sinc(x)卷积,得到时域波形信号对其进行抽样,交替乘上+1,-1,然后归一化,得到换能器的加权系数该过程就是将基带信号调制到中心频率相加起来,得换能器的时域波形设计的低通滤波器具有谐波分量,红色部分为Sinc(x)频响,是理想的低通滤波器,将加权序列与Sinc(x)卷积,将滤出谐波分量.卷积后的频响调制到中心频率由于一般采用分裂指结构,即每个周期有4根指条,则需在得到的加权序列的每个隔一数后添0,例如原先的序列:0.99,-0.93,0.90,-0.85,0.80添0后的序列a(i):0.99,0,-0.93,0,0.90,0,-0.85,0,0.80,0乘以换能器孔径后,设中间开始的第一根指的坐标y(1)y(i+1)-y(i)=a(i),这样就可得到

换能器指条的切口坐标,然后1）若采用变迹加权，将滤波器包络倾斜90%以上。2）若采用抽指加权,利用抽指加权算法对滤波器加权函数进行抽指加权SAW滤波器的设计2013.01滤波桃器结托构:1)共线薄结构a)均匀ID牲T+变迹声加权ID脸Tb)抽指窑加权ID蝴T+变迹富加权ID意Tc)抽指闭加权ID困T+抽指值加权ID繁T2)双通城道结确构均匀ID束T+变迹尖加权ID替T长度茎较短,一般曾适用群于低妥成本吐滤波冠器,例如TV滤波孔器,高耦责合材掌料由壮于体泳波的挂影响,带外傅抑制溪一般品低于50睛dB抽指炒加权ID饱T+变迹现加权ID却T一般动制作糕在低火耦合挨材料,带外无抑制叶可达50亦dB以上变迹测加权ID浇T+多条纽奉耦合吹器(M牢SC鲜)+变迹觉加权ID渣T一般探制作找在高画耦合浆材料最上,体波班影响斜小,带外客抑制胡可达60鱼dB骄,全转侮移的誓多条沸耦合僵器条浩数滤波发器的道分析若其中:滤波铸器导妈纳的弱计算将换荷能器朋的结承构传邪换成鹅脉冲算序列,相邻咐指条拢的切界口坐狗标相财减,看成脉冲休强度,脉冲稼位置捞位于狂两指难条之间为第i个脉奶冲与订第j个脉慕冲的鼠重叠瞧长度为第i个脉摸冲的肝水平降方向励的位况置为第j个脉虎冲的劫水平抗方向剩的位欺置SA勇W速度为频雷率因上之,与材爱料有险关为Le野gr贫an她dr烛e函数为换涨能器2的静鸡电容为换观能器1的静奔电容第i根电极姜上的电压1v在第j根电极坐上的乌电荷剖：电容号的计破算换能同器的搞静电惰容：i,么j对连接劈燕到火线万汇流透条上的印电极求和为第i根电训极与持第j根电闸极的搁有效筑重叠只长度1)计算狂误差罚函数,将分特析计形算的确频响劳与理疗想的圾德尔增塔模另型频返响相肚减,可得严误差计频响2)将误扇差函拴数除约以一料个换凯能器免的频览响3)进行民逆付星立叶耀变换4)将逆广付立伪叶变颂换的药结构寻加上塔第二岗个换劣能器蚊的脉锁冲序旁列5)将脉屡冲序突列转罢换成意指条桐结构滤波忍器的召补偿1)根据贸指标屈要求,选择退