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		負載電容
頻率	315 MHz to 2.4 GHz	頻率范圍	315 MHz to 2.4 GHz

QualcommRF360信號調(diào)器,B39941B4401P810濾波器信號調(diào)節(jié)器

1 聲表面濾波器的應用及裝配要求

聲表面濾波器（簡稱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
電波的輸入信號轉(zhuǎn)化成機械能，經(jīng)過處理后，再把機械能裝換成電信號，以達到過濾不必要的信號，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，并且可采用與集成電路
相同的生產(chǎn)工藝，制造簡單，成本低。與傳統(tǒng)的LC濾波器相比，其安裝更簡單、體積更小。缺點為插損比LC諧振
電路大。

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

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

2）兩種改進型工藝方法，都存在接觸面間隙壓緊的隨機變量，安裝操作的好壞起到?jīng)Q定因素。濾波器工作頻率較高時，
濾波器性能指標基本滿足要求。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變量，
指標得到極大優(yōu)化。濾波器性能不受人為因素影響。

針對聲表面濾波器不同的應用環(huán)境，我們可以采用不同的裝配工藝方案，若應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錫加焊的方式裝配；而在應用環(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。

1、SAW Filter

聲表面波（SAW）濾波器廣泛應用于2G接收機前端以及雙工器和接收濾波器。SAW濾波器集低插入
損耗和良好的抑制性能于一身，不僅可實現(xiàn)寬帶寬，其體積還比傳統(tǒng)的腔體甚至陶瓷濾波器小得多。
因為SAW濾波器制作在晶圓上，所以可以低成本進行批量生產(chǎn)。SAW技術(shù)還支持將用于不同頻段的
濾波器和雙工器整合在單一芯片上，且僅需很少或根本不需額外的工藝步驟。



存在于具有一定對稱性晶體內(nèi)的壓電效應是聲濾波器的“電動機”及“發(fā)電機”。當對這種晶體施以
電壓，晶體將發(fā)生機械形變，將電能轉(zhuǎn)換為機械能。當這種晶體被機械壓縮或展延時，機械能又轉(zhuǎn)換
為電能。在晶體結(jié)構(gòu)的兩面形成電荷，使電流流過端子和/或形成端子間的電壓。電氣和機械能量間的
這種轉(zhuǎn)換的能量損耗極低，無論電/機還是機/電能量轉(zhuǎn)換，效率都可高達99.99%。



在固態(tài)材料中，交替的機械形變會產(chǎn)生3,000至12,000米/秒速度的聲波。在聲濾波器內(nèi)，對聲波進行
導限以產(chǎn)生極高品質(zhì)因數(shù)（Q值可達數(shù)千）的駐波（standingwaves）。這些高Q值的諧振是聲濾波器
的頻率選擇性和低損耗特性的基礎。


在一款基礎SAW濾波器中，電輸入信號通過間插的金屬交指型換能器（IDT）轉(zhuǎn)換為聲波，這種IDT是
在諸如石英、鉭酸鋰（LiTaO3）或鈮酸鋰（LiNbO3）等壓電基板上形成的。在一款非常小設備內(nèi)，IDT
的低速特性非常適合眾多波長通過。

信號調(diào)節(jié)器是將某種類型的電子信號轉(zhuǎn)換成另一種類型信號的設備。主要用于將常規(guī)儀表很難
讀取的信號轉(zhuǎn)換為較容易讀取的格式。成功實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換將涉及以下五個功能：

一、信號放大：

放大信號時，會增大信號的整體幅度。例如，信號放大功能可將 0-10mV 的信號轉(zhuǎn)換成 0-10V 的信號。

二、電氣隔離：

電氣隔離會切斷輸入和輸出信號之間的電流路徑。也就是說輸入與輸出之間無物理接線。通常將輸
入信號轉(zhuǎn)換為光信號或磁信號，然后在輸出端重構(gòu)，即可將輸入信號傳送到輸出端。通過切斷輸入
和輸出信號之間的電流路徑，可有效防止輸入線路中的干擾信號傳送至輸出端。必須在電位遠遠高
于地電位的表面進行測量時，必須進行電氣隔離。電氣隔離也用于避免接地回路。

三、線性化：

將非線性輸入信號轉(zhuǎn)換成線性輸出信號。此功能常用于熱電偶信號。

四、冷端補償：

適用于熱電偶信號?？呻S著室內(nèi)溫度的波動對熱電偶信號進行調(diào)節(jié)。

五、激發(fā)：

許多傳感器均需要一定形式的激發(fā)方能運行。應變計和 RTD 即為兩個典型示例。

在最常見的組建中，用戶通常會將0‐5V的模擬輸出電壓水平配置到自己感興趣的溫度或壓力范圍，同
時用戶也能視覺確認導管和設備之間的適當通訊。用戶可以選擇顯示實時測量讀數(shù)，或者用自己定義的
屏幕刷新率繪制實時測量圖。盡管一般用戶更喜歡在SPC-HR上使用125 Hz，但可以以各種不同的文件
格式記錄和保存數(shù)據(jù)。

SKR-DEV套裝包含以下部件：

1、電源適配器和電線

2、USB接口線

3、BNC-SMA線纜

4、用戶指南

5、包含CD的軟件驅(qū)動和手冊

6、清潔套裝

7、光纖三米延長線

主要特點：

1、USB通訊

2、經(jīng)由模擬輸出連接器的全寬帶

3、LED燈技術(shù)，壽命超過5000小時，無性能降級

4、大氣環(huán)境自動補償

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)華達州法律于2013年4月10日注冊成立，
總部設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路由器應用的商
用5.2 GHz BAW RF濾波器；第二款是針對雷達應用的3.8 GHz BAW RF濾波器；第三款AKF
-1652是針對未來4G LTE和5G移動設備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，設備更輕薄。


不同產(chǎn)品類別的新的標準封裝尺寸：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設計采用先進的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雜性，摒棄了當今射頻前端模塊中
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。

Qualcomm與RF360率先發(fā)布支持體聲波和表面聲波濾波射頻前端
2018年2月27日，巴塞羅那——Qualcomm Incorporated（NASDAQ: QCOM）
子公司Qualcomm Technologies, Inc.和Qualcomm與TDK的合資企業(yè)RF360控股
新加坡有限公司（“RF360控股公司”）率先發(fā)布一款包含最新體聲波（BAW）和
表面聲波（SAW）濾波技術(shù)的六工器射頻解決方案，支持最佳的性能、尺寸和成本
，以應對日益復雜的頻率、頻段組合。全新的六工器解決方案完善了我們的濾波器、
雙工器和多工器產(chǎn)品線，可應對運營商部署的各種載波聚合配置，在其擴展千兆級
LTE覆蓋、提升速度與網(wǎng)絡容量時增強用戶體驗。通過在Qualcomm Technologies
功率放大器模組中簡化對載波聚合的支持，全新的解決方案可幫助OEM廠商改善產(chǎn)
品設計尺寸、提高產(chǎn)品設計成本效率，幫助廠商加速產(chǎn)品的全球上市時間，讓OEM
廠商從中受益。對消費者而言，六工器解決方案的低插入損耗可支持長電池續(xù)航和
出色的數(shù)據(jù)傳輸速率。

隨著智能手機達到千兆級LTE速率，手機中蜂窩頻段的數(shù)量也在迅速增加以提供支持。
為了在廣泛的頻率頻段上支持載波聚合、同時管理干擾問題并提供卓越的無線電性能，
先進的濾波技術(shù)是必需的。全新的六工器解決方案可集成在包括雙工器模組在內(nèi)的功
率放大器模組（PAMiD）中，并為下一代PAMiD模組提供關(guān)鍵的聲學構(gòu)建模塊?；?br /> 于BAW和SAW的六工器是前代四工器的升級，通過在千兆級LTE和未來的5G多模終
端中支持面向載波聚合的、極具競爭力的射頻性能，它們將成為設計具備輕薄外形的
單天線終端的關(guān)鍵。

Qualcomm高級副總裁兼射頻前端業(yè)務總經(jīng)理Christian Block表示：“隨著人們對數(shù)
據(jù)速率和網(wǎng)絡容量永無止境的需求，以及載波聚合復雜性的不斷攀升，OEM廠商和運
營商在滿足消費者對于頂級聯(lián)網(wǎng)用戶體驗的期望上面臨著挑戰(zhàn)。Qualcomm Technol
ogies和RF360控股的六工器解決方案集成了我們最新的BAW/SAW濾波技術(shù)，旨在激
發(fā)設計靈活性的同時提供最佳的性能?！?br/>
在通信設備中，射頻信號處理單元負責信號的發(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，主要負責對通信通道中的信號頻率
進行濾波。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，廣泛應用于基站和終端設備的
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
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。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。

三、濾波器分類

聲學濾波器是目前手機應用的主流濾波器，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用場景和材料工藝兩個方向進行分類：

（一）按應用場景分類
射頻濾波器在無線通信終端的基站市場和手機市場應用最多，因此按照應用場景分類，
濾波器可分為通信基站濾波器和手機濾波器。不同應用場景對濾波器的要求不同，因此
手機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。基站濾波器更注重高穩(wěn)定性、大帶寬、大功率等指標，而手機濾波器對價格、
體積（手機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（應用于2G-4G時代基站，應用率達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基站建設小型化和輕量化需求，
是5G 基站的新風口），對應的制造工藝分別是金屬精密加工和介質(zhì)燒結(jié)；手機射頻濾
波器主要為聲波濾波器，包含SAW、TC-SAW、BAW、FBAR等，對應的制造工藝為半
導體制造工藝。

（二）按工藝材料分類

射頻濾波器可分為聲學濾波器、晶體濾波器、陶瓷濾波器，其中聲學濾波器（SAW、
BAW）是目前手機應用的主流濾波器。根據(jù)技術(shù)不同，聲學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 濾波器采用半導體平面工藝制作，具有良好的一致性和重復性，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，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，粒子運動幅度越小。

穿過基板表面的聲波（在固體材料中，交替的機械形變會產(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 值可達數(shù)千）的駐波，進而產(chǎn)生了有限沖激響應
（FIR）濾波器響應。通過調(diào)整穿過基板的行進距離和 IDT 指的尺寸，可改變沖激響應。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。