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SAW/FBAR設備的工作原理及使用范例

2014-04-16 來源:微波射頻網 字號:
DMS

圖9

另一種是被稱為DMS(Double Mode SAW)型的濾波器。即將2個以上的IDT設置于反射器之間,由此可以實現結合了多個波模式的寬帶濾波器特性效果。若如下圖所示使用了3種IDT時,則應采用0次和2次模式。

梯型濾波器一般在非平衡的輸入、輸出狀態下使用,而DMS型濾波器則是以從IDT獲取電極的方式,可以實現平衡輸入或輸出的效果,因此常在連接平衡輸入的放大器時使用。

圖10

雙工器的原理·結構

雙工器是在手機等設備上使用的設備,通過具有天線、發送及接收3個端口的調諧器同時進行信號的發送和接收。這是用于被稱為UMTS或CDMA的FDD(Frequency Division Duplex)通信系統的設備。主要結構如下所述。

圖11

舉例說明頻率特性。

雙工器頻率特性范例

(紅、發送→天線端口;藍、天線→接收端口)

這里的結構是,通過移相器從發送端口發向天線的信號不會傳向接收一側,接收頻帶的信號也不會傳向發送一側。移相器根據發送、接收濾波器的特性,可以具有2種結構、即單側或者雙側簡略化的單元結構。

圖12

FBAR設備的原理

若用電極夾住壓電薄膜并施加高頻信號,那么就會沿著壓電薄膜的內側產生體波,同時根據壓電薄膜的厚度,以相應的頻率引發諧振。像這樣形成的諧振器就稱為薄膜體聲波諧振器(FBAR:Film Bulk Acoustic Resonator)。

本公司將AIN作為壓電材料在FBAR上加以使用。將這個諧振器連接成與梯型SAW濾波器相同的梯型狀態,由此可以實現濾波器的特性效果。這樣不但擁有了FBAR濾波器,同時,使用這種FBAR濾波器構成的放大器設備就成為FBAR放大器。

從FBAR的結構上來看,在電極下制造空隙可以有兩種方式。一種是,在形成電極及壓電薄膜的Si線路板背面被稱為Deep-RIE的干法腐蝕裝置上形成、另一種是,在Si線路板上設置被稱為犧牲層、之后要被清除的層,然后在形成電極和壓電薄膜后清除犧牲層。

另外,和FBAR同樣使用體波、并作為濾波器使用的諧振器結構被稱為SMR(Solidly Mounted Resonator)。

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