產(chǎn)品	SAW Filters	產(chǎn)品種類	信號(hào)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

QualcommRF360聲音表濾波器,B39162B7708C510濾波器信號(hào)調(diào)節(jié)器

一、聲學(xué)濾波器市場(chǎng)分析

隨著全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增多，射頻前端系統(tǒng)需求量增多，濾波器的需求量自然增多。千億級(jí)設(shè)備連接，
這是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)需求，未來全球移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備總量將達(dá)到千億規(guī)模。根據(jù)IMT-2020
5G推進(jìn)組預(yù)測(cè)，到2020年全球移動(dòng)終端（不含物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備）數(shù)量將超過100億，其中中國(guó)將超過20億。

射頻頻段增多，濾波器的需求量自然增多。從1G-->2G-->3G-->4G，再到5G，射頻的頻段不斷增多，
其射頻器件的應(yīng)用數(shù)量也快速增加。從射頻前端使用濾波器的數(shù)量來看，隨著頻段數(shù)量的增加，射頻濾
波器件的需求量也相應(yīng)增加。

中國(guó)移動(dòng)要求的5模13頻分為8個(gè)FDD頻段和5個(gè)TDD頻段。因?yàn)镕DD是頻分復(fù)用的，需要含有接收器、
發(fā)射器的雙工器，同時(shí)接收還需要一個(gè)單獨(dú)的濾波器，所以一個(gè)頻段需要3個(gè)濾波器，總共24只。TDD
模式5個(gè)頻段，每個(gè)頻段需要一個(gè)發(fā)射以及一個(gè)接收的濾波器，共10個(gè)。再加上手機(jī)上的wifi、GPS、
藍(lán)牙等，濾波器數(shù)量達(dá)到30-40個(gè)。

聲表面波/體聲波濾波器

聲表采用將電能轉(zhuǎn)換為表面聲波的方式，利用聲波共振效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的濾波。該聲表面波濾波器的特點(diǎn)是體積非常小，
Q值相對(duì)LC高，采用半導(dǎo)體工藝適合批量生產(chǎn)。一只800MHz左右的濾波器體積大概只有一個(gè)0805電容大小。其
缺點(diǎn)是功率容量小，不適合小批量定制產(chǎn)品，研發(fā)周期長(zhǎng)，研發(fā)成本高。

螺旋濾波器:

螺旋濾波器是一種半集總參數(shù)的濾波器，其采用放置在空腔內(nèi)的螺旋電感的自諧振來實(shí)現(xiàn)諧振器，通過相鄰諧振器的空間磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合。

其優(yōu)點(diǎn)是：體積較腔體小，Q值、功率容量較LC高。其缺點(diǎn)是：較難實(shí)現(xiàn)寬帶，高頻部分電感不易實(shí)現(xiàn)。

螺旋濾波器通常用在500MHz以下20%相對(duì)帶寬，100W平均功率，對(duì)插損有一定要求的場(chǎng)合。

紋波：濾波器通帶內(nèi)S21曲線起伏的波峰與波谷之間的差值。

介質(zhì)濾波器

介質(zhì)濾波器是采用介質(zhì)填充的四分之一波長(zhǎng)短路線或者二分之一開路線實(shí)現(xiàn)的半集總濾波器。其優(yōu)點(diǎn)是Q值較LC高，可以實(shí)現(xiàn)較LC
濾波器頻率高的濾波器。其缺點(diǎn)是寄生較近，諧振器需要定制。

交指濾波器最大的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)寬帶，如果采用冗余諧振桿，考慮到機(jī)加可是線性，其相對(duì)帶寬通?？梢詫掃_(dá)60%。同時(shí)在K波段時(shí)，
寬帶的梳狀濾波器機(jī)加基本無法加工并且調(diào)試螺釘無法放置，因此在該條件下通常采用交指結(jié)構(gòu)。交指結(jié)構(gòu)與梳狀相比其寄生通帶較近，
通常其寄生通帶在1.8F0左右。同體積下，交指濾波器較梳狀濾波器功率容量大。

濾波器是無線通訊系統(tǒng)必不可少的關(guān)鍵性部件。

濾波器種類繁多，各種濾波器具有不同的性能特點(diǎn)，因此在濾波器選擇時(shí)，通常需要綜合考慮客戶的實(shí)際使用環(huán)境以及客戶性能需
求才能做出正確、有效、可靠的選擇。

在客戶對(duì)濾波器指標(biāo)概念比較模糊時(shí)，通常需要詢問客戶體積、損耗、帶外需要抑制的頻率以及抑制度、功率容量等。根據(jù)這幾個(gè)
簡(jiǎn)單的指標(biāo)要求基本可以判斷出濾波器種類。

1 聲表面濾波器的應(yīng)用及裝配要求

聲表面濾波器（簡(jiǎn)稱SAW）主要作用原理是利用壓電材料的壓電特性，利用輸入與輸出換能器（Transducer）將
電波的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，經(jīng)過處理后，再把機(jī)械能裝換成電信號(hào)，以達(dá)到過濾不必要的信號(hào)，提升收訊品質(zhì)
的目的。聲表面濾波器具有工作頻率高、通頻帶寬、選頻特性好、體積小和質(zhì)量輕等特點(diǎn)，并且可采用與集成電路
相同的生產(chǎn)工藝，制造簡(jiǎn)單，成本低。與傳統(tǒng)的LC濾波器相比，其安裝更簡(jiǎn)單、體積更小。缺點(diǎn)為插損比LC諧振
電路大。

通過對(duì)聲表面濾波器的裝配方法不斷地進(jìn)行改進(jìn)，測(cè)試裝配后的電性能指標(biāo)，可得出如下結(jié)論：

1）傳統(tǒng)工藝方法操作簡(jiǎn)單，濾波器工作頻率較低時(shí)，濾波器性能指標(biāo)基本滿足要求。

2）兩種改進(jìn)型工藝方法，都存在接觸面間隙壓緊的隨機(jī)變量，安裝操作的好壞起到?jīng)Q定因素。濾波器工作頻率較高時(shí)，
濾波器性能指標(biāo)基本滿足要求。采用壓片螺釘拉緊形式，增加結(jié)構(gòu)位置，不易于模塊小型化。

3）優(yōu)化型工藝方法，通過再流焊將濾波器接地面底座與印制板可靠焊接，徹底消除了接觸面間隙壓緊的隨機(jī)變量，
指標(biāo)得到極大優(yōu)化。濾波器性能不受人為因素影響。

針對(duì)聲表面濾波器不同的應(yīng)用環(huán)境，我們可以采用不同的裝配工藝方案，若應(yīng)用在頻率較低的情況下，可采用壓緊后
手工焊接，并在金屬殼體邊緣與印制板之間點(diǎn)錫加焊的方式裝配；而在應(yīng)用環(huán)境頻率較高的情況下，可采用回流焊接的
裝配工藝，將聲表面濾波器的接地底座與PCB焊接，減小電磁干擾的影響，提高產(chǎn)品的電性能指標(biāo)。

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(diǎn)
設(shè)計(jì)制作的，由數(shù)個(gè)長(zhǎng)型諧振器縱向多級(jí)串聯(lián)或并聯(lián)的梯形線路構(gòu)成。其特點(diǎn)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(tái)、無繩電話以及一體化收發(fā)雙工器等的級(jí)向耦合濾波。

有源電力濾波器

有源電力濾波器是一種動(dòng)態(tài)抑制諧波和補(bǔ)償無功的電力電子裝置，它能對(duì)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(diǎn)，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(shí)的技術(shù)條件限制，未能
使有源電力濾波器得以實(shí)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(shí)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(guó)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(gè)電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的
方向發(fā)展。

全球聲學(xué)濾波器技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

一、TC-SAW

對(duì)于聲表面波器件來說，對(duì)溫度非常敏感。在較高溫度下，襯底材料的硬度易于下降，聲波速度也因此下降。
由于保護(hù)頻帶越來越窄，并且消費(fèi)設(shè)備的指定工作溫度范圍較大（通常為-20℃至85℃），因此這種局限性的
影響越來越嚴(yán)重。

一種替代方法是使用溫度補(bǔ)償（TC-SAW）濾波器，它是在IDT的結(jié)構(gòu)上另涂覆一層在溫度升高時(shí)剛度會(huì)加強(qiáng)
的涂層。溫度未補(bǔ)償SAW器件的頻率溫度系數(shù)（TCF）通常約為-45ppm/℃，而TC-SAW濾波器則降至-15到
-25ppm/℃。但由于溫度補(bǔ)償工藝需要加倍的掩模層，所以，TC-SAW濾波器更復(fù)雜、制造成本也相對(duì)更高。

目前TC-SAW技術(shù)越來越成熟，國(guó)外大廠基本都有推出相應(yīng)產(chǎn)品，在手機(jī)射頻前端取得不少應(yīng)用，而國(guó)內(nèi)的工
藝仍需要摸索。

二、高頻SAW

普通SAW基本上是2GHz以下，村田開發(fā)出克服以往聲表面波弱點(diǎn)的 I.H.P.SAW（Incredible High Performance
-SAW）。村田意將SAW技術(shù)發(fā)揮到極致（4GHz以下），目前量產(chǎn)的頻率可達(dá)3.5GHz。

I.H.P.SAW可以實(shí)現(xiàn)與BAW相同或高于BAW的特性，并兼具了BAW的溫度特性、高散熱性的優(yōu)點(diǎn)，具體如下：

1） 高Q值：在1.9GHz頻帶上的諧振器試制結(jié)果顯示，其Q值特性的峰值超過了3000，比以往Qmax為1000左右的
SAW得到了大幅度的改善。

（2）低TCF：它通過同時(shí)控制線膨脹系數(shù)和聲速來實(shí)現(xiàn)良好的溫度特性。以往SAW的TCF轉(zhuǎn)換量非常大（約為-40
ppm/℃），而 I.H.P.SAW可將其改善至±8ppm/℃以下。

（3）高散熱性：向RF濾波器輸入大功率信號(hào)后IDT會(huì)產(chǎn)生熱量，輸入更大功率則可能因IDT發(fā)熱而破壞電極，從而
導(dǎo)致故障。 I.H.P.SAW可將電極產(chǎn)生的熱量高效地從基板一側(cè)散發(fā)出去，可將通電時(shí)的溫度上升幅度降至以往SAW
的一半以下。低TCF和高散熱性兩種效果，使其在高溫下也能穩(wěn)定工作。

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(guó)內(nèi)華達(dá)州法律于2013年4月10日注冊(cè)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(duì)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(duì)未來4G LTE和5G移動(dòng)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(jí)封裝技術(shù)。
Qorvo的CuFlig互聯(lián)技術(shù)使用銅柱凸點(diǎn)代替線焊。晶圓級(jí)封裝濾波器取消了陶瓷封裝，可以實(shí)
RF360公司DSSP（Die-Sized SAW Packaging，裸片級(jí)聲表封裝）和TFAP技術(shù)（Thin-Film
Acoustic Packaging，薄膜聲學(xué)封裝技術(shù))，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品微型化，并可提供2in1，甚至4in1的
濾波器模組。現(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(guó)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(jì)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(gè)單一基底中，然后將基底置于基礎(chǔ)組件之上，整
合成一個(gè)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(shí)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。

Qualcomm 5G新空口調(diào)制解調(diào)器系列已被全球多家終端廠商采用
2018 年 2 月 8 日，Qualcomm 宣布，Qualcomm 5G 新空口（NR）調(diào)制解調(diào)器系列已被全球多家移動(dòng)
終端廠商采用，以支持符合標(biāo)準(zhǔn)的 5G 新空口移動(dòng)終端產(chǎn)品自 2019 年開始發(fā)布。與 Qualcomm 合作的移動(dòng)
終端廠商包括華碩、富士通公司、富士通連接技術(shù)有限公司（Fujitsu Connected Technologies Limited）、
HMD Global（諾基亞手機(jī)生產(chǎn)公司）、HTC、Inseego/Novatel Wireless、LG、NetComm Wireless、
NETGEAR、OPPO、夏普、Sierra Wireless、索尼移動(dòng)、Telit、vivo、聞泰科技、啟碁科技（WNC）、小
米和中興通訊。這些移動(dòng)終端廠商正努力基于首款商用發(fā)布的 5G 調(diào)制解調(diào)器解決方案——驍龍 X50 5G 新
空口調(diào)制解調(diào)器系列，自 2019 年開始實(shí)現(xiàn)支持 6 GHz 以下和毫米波（mmWave）頻譜頻段的 5G 移動(dòng)終
端的商用。

Qualcomm 高級(jí)副總裁兼移動(dòng)業(yè)務(wù)總經(jīng)理 Alex Katouzian 表示：

Qualcomm 堅(jiān)定地致力于幫助我們的客戶向消費(fèi)者提供下一代 5G 移動(dòng)體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)這一體驗(yàn)需要 5G 新空口
網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)終端和驍龍 X50 5G 調(diào)制解調(diào)器支持的增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶 5G 新空口連接。我們與全球杰出移動(dòng)終端
廠商的合作以及我們?cè)?3G 和 4G LTE 領(lǐng)域所做的工作，證明和展示了 Qualcomm 正利用我們深厚的技術(shù)專
長(zhǎng)和技術(shù)領(lǐng)先性，支持 5G 新空口的成功推出，在移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新。


通過其 5G 移動(dòng)芯片組產(chǎn)品，以及旨在于 2019 年提供商用 5G 新空口移動(dòng)終端而與 5G 生態(tài)系統(tǒng)展開的協(xié)作，
Qualcomm 將繼續(xù)引領(lǐng)移動(dòng)行業(yè)發(fā)展。5G 的到來將使移動(dòng)技術(shù)擴(kuò)展至全新的頻譜頻段和所有頻譜類型，從而
支持增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶，并為幾乎所有智能手機(jī)用戶提升整體平均下載速度。


5G 新空口技術(shù)將支持每秒數(shù)千兆比特的數(shù)據(jù)速率，并具有比當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)顯著降低的延遲，以及其他功能。這些技
術(shù)對(duì)滿足新興消費(fèi)者移動(dòng)寬帶體驗(yàn)（如虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和光纖般速度實(shí)現(xiàn)云連接）日益增長(zhǎng)的連接需求，以
及支持高可靠、低延遲的全新服務(wù)至關(guān)重要。此外，對(duì)于始終連接的 PC，顯著降低延遲將支持需要實(shí)時(shí)互動(dòng)的應(yīng)
用實(shí)現(xiàn)與云端即時(shí)連接，如交互游戲、實(shí)時(shí)語音翻譯、實(shí)時(shí)文字翻譯和實(shí)時(shí)協(xié)同編輯。


5G 用例包括智能手機(jī)增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶；始終連接的PC；面向虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的頭顯設(shè)備；以及
移動(dòng)寬帶。所有這些都需要持續(xù)且始終一致的云連接。以下將詳細(xì)介紹每個(gè)領(lǐng)域：



5G智能手機(jī)：有了 5G，消費(fèi)者將幾乎永遠(yuǎn)不再需要登陸公共 Wi-Fi。他們還將享受比現(xiàn)在更快的網(wǎng)頁(yè)瀏覽、更
快的下載、質(zhì)量更佳的視頻通話、在線觀看超高清（UHD）與 360 度視頻，以及即時(shí)云訪問。



始終連接的 PC：隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)的到來，“始終連接”的 PC 將能夠利用超高速、低延遲的連接，支持全新水平的
云服務(wù)，高質(zhì)量的視頻會(huì)議，交互游戲，以及隨處工作的靈活性所帶來的更強(qiáng)生產(chǎn)力。



頭顯設(shè)備：5G 增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶將以更低成本并在超低延遲（低至 1 毫秒）下，通過增加的容量進(jìn)一步提升 VR、
AR 和 XR 體驗(yàn)。