產(chǎn)品	SAW Filters	產(chǎn)品種類	信號調(diào)節(jié)
制造商	Qualcomm RF360	加工定制
安裝	SMD/SMT	工廠包裝數(shù)量	1
總頻差	1PPMMHz	最大工作溫度	+ 125 C
最小工作溫度	- 40 C	端接類型	SMD/SMT
系列	B39	繞線形式
調(diào)整頻差		負(fù)載電容
頻率	315 MHz to 2.4 GHz	頻率范圍	315 MHz to 2.4 GHz

B82721A2301N020濾波器信號調(diào)節(jié)器,聲音表濾波器

介質(zhì)濾波器

介質(zhì)濾波器利用介質(zhì)陶瓷材料的低損耗、高介電常數(shù)、頻率溫度系數(shù)和熱膨脹系數(shù)小、可承受高功率等特點
設(shè)計制作的，由數(shù)個長型諧振器縱向多級串聯(lián)或并聯(lián)的梯形線路構(gòu)成。其特點是插入損耗小、耐功率性好、
帶寬窄，特別適合CT1，CT2，900MHz，1.8GHz，2.4GHz，5.8GHz，便攜電話、汽車電話、無線耳機(jī)、
無線麥克風(fēng)、無線電臺、無繩電話以及一體化收發(fā)雙工器等的級向耦合濾波。

有源電力濾波器

有源電力濾波器是一種動態(tài)抑制諧波和補(bǔ)償無功的電力電子裝置，它能對頻率和大小都變化的諧波和無功進(jìn)
行補(bǔ)償，可以彌補(bǔ)無源濾波器的缺點，獲得比無源濾波器更好的補(bǔ)償特性，是一種理想的補(bǔ)償諧波裝置。早
在70年代，有源電力濾波器的基本原理和主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就已被確定，但由于受當(dāng)時的技術(shù)條件限制，未能
使有源電力濾波器得以實施。進(jìn)入80年代后，新型電力電子器件的出現(xiàn)、PWM控制技術(shù)的發(fā)展以及瞬時無功
功率理論的提出，極大地促進(jìn)了有源電力濾波器技術(shù)的發(fā)展。國外已開始在工業(yè)和民用設(shè)備上廣泛使用有源電
力濾波器，并且單機(jī)裝置的容量逐步提高，其應(yīng)用領(lǐng)域從補(bǔ)償用戶自身的諧波向改善整個電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的
方向發(fā)展。

高通 RF360 SAW 濾波器和再振器
高通 RF360 SAW（表面聲波）濾波器和振森器符合 AEC-Q200 條件，可滿足苛刻條件要求以及沖擊和振動。
高通 RF360 SAW 濾波器和共振器采用陶瓷封裝密封，可承受 -40°C 至 +125°C 的溫度，為特定頻率的射頻
信號提供過濾功能。理想的應(yīng)用包括先進(jìn)的計量基礎(chǔ)設(shè)施 （AMI） 系統(tǒng)、基于無線電的系統(tǒng)、訪問控制、火
災(zāi)和入侵報警系統(tǒng)、汽車、壓力監(jiān)控和遠(yuǎn)程無鑰匙輸入。

使用 SAW 濾波器，可以抑制干擾，提高接收器的靈敏度和可靠性。在傳輸系統(tǒng)中，SAW 過濾器可抑制不需
要的排放，并幫助滿足國際標(biāo)準(zhǔn)，如 FCC 或 ETSI。

高通 RF360 品牌 RF/SAW 濾波器提供廣泛的設(shè)備，包括子 GHz ISM、2.4GHz、蜂窩、遠(yuǎn)程信息處理和 IoT
分立濾波器、雙工機(jī)和模塊。

數(shù)字濾波器

與模擬濾波器相對應(yīng)，在離散系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用數(shù)字濾波器。它的作用是利用離散時間系統(tǒng)的特性對輸入信號
波形或頻率進(jìn)行加工處理?；蛘哒f，把輸入信號變成一定的輸出信號，從而達(dá)到改變信號頻譜的目的。數(shù)字濾
波器一般可以用兩種方法來實現(xiàn)：一種方法是用數(shù)字硬件裝配成一臺專門的設(shè)備，這種設(shè)備稱為數(shù)字信號處理
機(jī)；另一種方法就是直接利用通用計算機(jī)，將所需要的運(yùn)算編成程序讓通用計算機(jī)來完成，即利用計算機(jī)軟件
來實現(xiàn)。

高通RF360 SAW（表面波）濾波器和諧振器均為AEC-Q200，滿足苛刻條件要求，以及沖擊和振動。
密封在陶瓷包裝中，可承受-40℃的溫度°C至+125°C、 高通RF360 SAW濾波器和諧振器提供了射頻信號
在規(guī)定頻率下的濾波功能。理想的應(yīng)用包括先進(jìn)的計量基礎(chǔ)設(shè)施（AMI）系統(tǒng)、基于無線電的系統(tǒng)、訪問
控制、火災(zāi)和入侵報警系統(tǒng)、汽車、壓力監(jiān)測和遠(yuǎn)程無鑰匙進(jìn)入。

采用聲表面波濾波器，可以抑制干擾，提高接收機(jī)的靈敏度和可靠性。在傳輸系統(tǒng)中，SAW濾波器提
供抑制不必要的排放，并幫助實現(xiàn)國際標(biāo)準(zhǔn)，如FCC或ETSI。 高通RF360射頻SAW濾波器提供了廣泛的設(shè)
備，包括子GHz ISM、2.4GHz、蜂窩、遠(yuǎn)程通信和物聯(lián)網(wǎng)離散濾波器、雙工器和模塊。

新型體聲波濾波器

目前市面上的體聲波濾波器基本上基于多晶薄膜工藝。而初創(chuàng)公司Akoustis Technologies, Inc.
發(fā)明的Bulk ONE? BAW技術(shù)是采用單晶AlN-on-SiC諧振器，據(jù)稱性能能夠提升30%。

Akoustis技術(shù)公司(前稱為Danlax,Corp.)是根據(jù)美國內(nèi)華達(dá)州法律于2013年4月10日注冊成立，
總部設(shè)在北卡羅來納州的亨茨維爾。2015年4月15日，公司更名為Akoustis技術(shù)公司。2017年
3月，登陸納斯達(dá)克。

目前Akoustis已經(jīng)宣布推出了三款商用濾波器產(chǎn)品：第一款是用于三頻WiFi路由器應(yīng)用的商
用5.2 GHz BAW RF濾波器；第二款是針對雷達(dá)應(yīng)用的3.8 GHz BAW RF濾波器；第三款A(yù)KF
-1652是針對未來4G LTE和5G移動設(shè)備5.2 GHz BAW RF濾波器

封裝微型化濾波器

濾波器的封裝微型化主要是指的是采用晶圓級封裝技術(shù)。
Qorvo的CuFlig互聯(lián)技術(shù)使用銅柱凸點代替線焊。晶圓級封裝濾波器取消了陶瓷封裝，可以實
RF360公司DSSP（Die-Sized SAW Packaging，裸片級聲表封裝）和TFAP技術(shù)（Thin-Film
Acoustic Packaging，薄膜聲學(xué)封裝技術(shù))，實現(xiàn)了產(chǎn)品微型化，并可提供2in1，甚至4in1的
濾波器模組?，F(xiàn)尺寸更小，設(shè)備更輕薄。


不同產(chǎn)品類別的新的標(biāo)準(zhǔn)封裝尺寸：雙工器1.8mm*1.4mm，2in1濾波器：1.5mm*1.1mm，
單一濾波器：1.1mm*0.9mm。


射頻前端集成化模塊化

國際大廠一直致力于射頻前端的集成化及模塊化，比如高通RF360方案；Murata將濾波器、
RF開關(guān)、匹配電路等一體化的模塊；Qorvo RF Fusion解決方案等。

高通POP3D設(shè)計采用先進(jìn)的3D封裝技術(shù)，單一封裝內(nèi)集成了單芯片多模功率放大器和天線開
關(guān)（AS），并將濾波器和雙工器集成到一個單一基底中，然后將基底置于基礎(chǔ)組件之上，整
合成一個單一的“3D”芯片組組合，從而降低了整體的復(fù)雜性，摒棄了當(dāng)今射頻前端模塊中
常見的引線接合。


Qorvo RFFusion解決方案包含三種模塊化解決方案，實現(xiàn)高、中、低頻段頻譜區(qū)域全覆蓋。
各模塊都集成了功率放大器 (PA)、開關(guān)和濾波器。

常見的10種濾波器
1、數(shù)字濾波器
　　與模擬濾波器相對應(yīng)，在離散系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用數(shù)字濾波器。它的作用是利用離散時間系統(tǒng)的特性對輸入信號
波形或頻率進(jìn)行加工處理。或者說，把輸入信號變成一定的輸出信號，從而達(dá)到改變信號頻譜的目的。
　　2、低通濾波器
　　低通濾波器是指車載功放中能夠讓低頻信號通過而不讓中、高頻信號通過的電路，其作用是濾去音頻信號中
的中音和高音成分，增強(qiáng)低音成分以驅(qū)動揚(yáng)聲器的低音單元。由
　　3、帶通濾波器
　　它的通頻帶在f1～f2之間。它使信號中高于f1而低于f2的頻率成分可以不受衰減地通過，而其它成分受到衰減。
　　4、帶阻濾波器
　　與帶通濾波相反，阻帶在頻率f1～f2之間。它使信號中高于f1而低于f2的頻率成分受到衰減，其余頻率成分的
信號幾乎不受衰減地通過。
　　5、巴特沃斯濾波器
　　從幅頻特性提出要求，而不考慮相頻特性。巴特沃斯濾波器具有最大平坦幅度特性，其幅頻響應(yīng)表達(dá)式為：
　　6、切貝雪夫濾波器
　　切貝雪夫濾波器也是從幅頻特性方面提出逼近要求的，其幅頻響應(yīng)表達(dá)式為：ε是決定通帶波紋大小的系數(shù)，波
紋的產(chǎn)生是由于實際濾波網(wǎng)絡(luò)中含有電抗元件。
　　7、聲表面波濾波器
　　聲表面波是指聲波在彈性體表面的傳播，這個波被稱為彈性聲表面波。聲表面波的傳播速度比電磁波的速度約
小10萬倍。聲表面波濾波器是采用石英晶體、壓電陶瓷等壓電材料，利用其壓電效應(yīng)和聲表面波傳播的物理特性而
制成的一種濾波專用器件，廣泛應(yīng)用于電視機(jī)及錄像機(jī)中頻電路中，以取代LC中頻濾波器，使圖像、聲音的質(zhì)量大
大提高。
　　SAW聲表濾波器、聲表諧振器，是在壓電基片材料表面產(chǎn)生并傳播、且其振幅隨深入基片本材料的深度增加而
迅速減少的的彈性波。聲表面波（SAW）是傳播于壓電晶體表面的機(jī)械波，其聲速僅為電磁波速的十萬分之一，傳
播衰耗很小。
　　SAW聲表器件是在壓電基片上采用微電子工藝技術(shù)制作叉指形電聲換能器和反射器耦合器等，利用基片材料的
壓電效應(yīng)，通過輸入叉指換能器（IDT）將電信號轉(zhuǎn)換成聲信號，并局限在基片表面?zhèn)鞑ィ敵鯥DT將聲信號恢復(fù)成
電信號，實現(xiàn)電-聲-電的變換過程，完成電信號處理過程，獲得各種用途的電子器件。
　　8、介質(zhì)濾波器
　　介質(zhì)濾波器利用介質(zhì)陶瓷材料的低損耗、高介電常數(shù)、頻率溫度系數(shù)和熱膨脹系數(shù)小、可承受高功率等特點設(shè)
計制作的，由數(shù)個長型諧振器縱向多級串聯(lián)或并聯(lián)的梯形線路構(gòu)成。
　　其特點是插入損耗小、耐功率性好、帶寬窄，特別適合CT1，CT2，900MHz，1.8GHz，2.4GHz，5.8GHz，
便攜電話、汽車電話、無線耳機(jī)、無線麥克風(fēng)、無線電臺、無繩電話以及一體化收發(fā)雙工器等的級向耦合濾波。
　　9、有源電力濾波器
　　有源電力濾波器是一種動態(tài)抑制諧波和補(bǔ)償無功的電力電子裝置，它能對頻率和大小都變化的諧波和無功進(jìn)行
補(bǔ)償，可以彌補(bǔ)無源濾波器的缺點，獲得比無源濾波器更好的補(bǔ)償特性，是一種理想的補(bǔ)償諧波裝置。
　　早在70年代，有源電力濾波器的基本原理和主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就已被確定，但由于受當(dāng)時的技術(shù)條件限制，未能
使有源電力濾波器得以實施。進(jìn)入80年代后，新型電力電子器件的出現(xiàn)、PWM控制技術(shù)的發(fā)展以及瞬時無功功率
理論的提出，極大地促進(jìn)了有源電力濾波器技術(shù)的發(fā)展。
　　國外已開始在工業(yè)和民用設(shè)備上廣泛使用有源電力濾波器，并且單機(jī)裝置的容量逐步提高，其應(yīng)用領(lǐng)域從補(bǔ)償
用戶自身的諧波向改善整個電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的方向發(fā)展。
　　10、模擬濾波器
　　模擬濾波器在測試系統(tǒng)或?qū)Ｓ脙x器儀表中是一種常用的變換裝置。例如：帶通濾波器用作頻譜分析儀中的選頻
裝置；低通濾波器用作數(shù)字信號分析系統(tǒng)中的抗頻混濾波；高通濾波器被用于聲發(fā)射檢測儀中剔除低頻干擾噪聲；
帶阻濾波器用作電渦流測振儀中的陷波器，等等。

在通信設(shè)備中，射頻信號處理單元負(fù)責(zé)信號的發(fā)送與接收，包含射頻收發(fā)器、天線、
射頻前端等。其中，射頻前端由一系列組件構(gòu)成，包含功率放大器（PA）、濾波器
（Filters）、開關(guān)（Switch）、雙工器（Diplexer/Duplexer，由 2 個濾波器組成）、
低噪聲放大器（LNA） 等，分別對應(yīng)不同的射頻信號處理功能，本篇將就射頻關(guān)鍵
器件濾波器進(jìn)行專題分析。

一、定義及功能
射頻濾波器又名“射頻干擾濾波器”，是消費電子中必不可缺的重要元器件之一。射
頻濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路，主要負(fù)責(zé)對通信通道中的信號頻率
進(jìn)行濾波。濾波器允許符合特定頻率的信號通過，同時抑制其他不需要的頻率信號，
可解決不同頻段和通信系統(tǒng)之間產(chǎn)生的信號干擾問題，廣泛應(yīng)用于基站和終端設(shè)備的
射頻信號處理系統(tǒng)中。從射頻信號處理系統(tǒng)的布局來看，在射頻發(fā)射路徑中，濾波器
位于功率放大器的后側(cè)；在射頻接收路徑中，濾波器位于低噪聲放大器的前側(cè)。

射頻前端的信號傳輸路徑分為發(fā)射通道和接收通道，（1）發(fā)射通道路徑為“基帶芯片
- 射頻收發(fā)模塊-開關(guān)-PA-濾波器/雙工器-開關(guān)-天線-信號”；（2）接收通道路徑為“
信號- 天線-開關(guān)-濾波器/雙工器-LNA-開關(guān)-射頻收發(fā)模塊-基帶芯片”。

二、關(guān)鍵性能指標(biāo)
射頻濾波器性能的優(yōu)劣直接影響通訊系統(tǒng)的通信質(zhì)量。Q 值、帶寬、阻帶抑制度、插入
損耗、延遲時間等是衡量濾波器性能的指標(biāo)。其中，Q 值和插入損耗是選擇濾波器的最
常用、最主要的性能指標(biāo)。

三、濾波器分類

聲學(xué)濾波器是目前手機(jī)應(yīng)用的主流濾波器，可分為聲表濾波器（SAW 濾波器）和體聲
波濾波器（BAW 濾波器）。按照射頻濾波器的應(yīng)用場景和材料工藝兩個方向進(jìn)行分類：

（一）按應(yīng)用場景分類
射頻濾波器在無線通信終端的基站市場和手機(jī)市場應(yīng)用最多，因此按照應(yīng)用場景分類，
濾波器可分為通信基站濾波器和手機(jī)濾波器。不同應(yīng)用場景對濾波器的要求不同，因此
手機(jī)濾波器與基站濾波器的體積、制造工藝、適用寬帶、成本、功率容量等特征存在明
顯差異?；緸V波器更注重高穩(wěn)定性、大帶寬、大功率等指標(biāo)，而手機(jī)濾波器對價格、
體積（手機(jī)射頻濾波器尺寸為毫米級別，基站射頻濾波器為厘米級別）更為敏感。

基站射頻濾波器主要分為金屬腔體濾波器（應(yīng)用于2G-4G時代基站，應(yīng)用率達(dá)95，產(chǎn)
業(yè)鏈成熟，適用于低頻通信）和介質(zhì)濾波器（使用5G基站建設(shè)小型化和輕量化需求，
是5G 基站的新風(fēng)口），對應(yīng)的制造工藝分別是金屬精密加工和介質(zhì)燒結(jié)；手機(jī)射頻濾
波器主要為聲波濾波器，包含SAW、TC-SAW、BAW、FBAR等，對應(yīng)的制造工藝為半
導(dǎo)體制造工藝。

（二）按工藝材料分類

射頻濾波器可分為聲學(xué)濾波器、晶體濾波器、陶瓷濾波器，其中聲學(xué)濾波器（SAW、
BAW）是目前手機(jī)應(yīng)用的主流濾波器。根據(jù)技術(shù)不同，聲學(xué)濾波器又可分為聲表濾波
器（SAW 濾波器）和體聲波濾波器（BAW 濾波器）兩種。其中，SAW 濾波器產(chǎn)品包
括普通的SAW、具有溫度補(bǔ)償特性的TC-SAW 濾波器及高頻 I.H.P-SAW；BAW濾波器
產(chǎn)品包括BAW-SMR 和FBAR。

四、SAW 濾波器

SAW 濾波器采用半導(dǎo)體平面工藝制作，具有良好的一致性和重復(fù)性，并可實現(xiàn)低成本
批量生產(chǎn)。一般的 SAW 濾波器由壓電材料襯底和兩個 IDT 交叉環(huán)能器構(gòu)成。IDT 交叉
換能器是由交叉排列的金屬電極組成，左側(cè) IDT 將電信號轉(zhuǎn)成聲波，右側(cè) IDT 將聲波轉(zhuǎn)
成電信號。IDT 能把電信號轉(zhuǎn)換成聲波主要是因為其下方壓電襯底產(chǎn)生壓電效應(yīng)，其中
SAW 濾波器的壓電材料一般采用濾波器常用的壓電材料有鉭酸鋰（LiTaO3）、鈮酸鋰（
LiNbO3）、二氧化硅（SiO2）等。

（一）工作原理

SAW 濾波器的基本原理是在輸入端通過壓電效應(yīng)將電信號轉(zhuǎn)為聲信號在介質(zhì)表面上傳播，
而在輸出端由逆壓電效應(yīng)將聲信號轉(zhuǎn)為電信號。對于 SAW，也叫 Rayleighsurface wave，
既有縱波也有橫波。固體中粒子以橢圓軌跡震動，橢圓的長軸垂直于固體表面，隨著固體
深度越深，粒子運(yùn)動幅度越小。

穿過基板表面的聲波（在固體材料中，交替的機(jī)械形變會產(chǎn)生3,000 至12,000 米/ 秒速度
的聲波）移動的速度慢于任一端上 IDT 的電氣速度。而穿過基板的波發(fā)生的延遲在接收端
的 IDT 處相結(jié)合，產(chǎn)生極高品質(zhì)因數(shù)（Q 值可達(dá)數(shù)千）的駐波，進(jìn)而產(chǎn)生了有限沖激響應(yīng)
（FIR）濾波器響應(yīng)。通過調(diào)整穿過基板的行進(jìn)距離和 IDT 指的尺寸，可改變沖激響應(yīng)。而
這就決定了帶寬、中心頻率、類型和其他因素。

SAW的頻率基本可以參考公式：F=V/λ，其中 V 是 SAW 的速率，大約為 3100m/s，λ是
IDT 電極間距。從公式可以看出 SAW濾波器的頻率與 IDT 電極間距成反比，頻率越高，IDT
電極間距越小。在 IDT 小間距下，電流密度太大會導(dǎo)致電子遷移和發(fā)熱問題，所以 SAW濾波
器不太適合 2.5GHz 以上的頻率。SAW 濾波器對溫度變化也敏感，性能隨溫度升高而變差，
溫度升高時，基片材料的剛度變小，聲波速度變小。溫度補(bǔ)償濾波器(TC-SawFilter)就是為了
改善濾波器的溫度性能，在 IDT 上增加保護(hù)涂層改善其溫度特性，使其在溫度升高時，剛度增
加，改善溫度特性的同時也會使得濾波器成本上升。