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SAW声表面谐振器介绍和作用

时间:2024-09-11 阅读量:32

声表面波 (SAW) 谐振器是一种基于压电材料的电子元件,利用声表面波在材料表面的传播特性来实现信号的滤波、频率控制等功能。SAW谐振器能够体积小、重量轻、功耗低、易于集成等优点,被用于无线通讯、雷达系统、传感器等领域。


1、SAW声表面谐振器的工作原理


SAW谐振器的核心部件是压电基片,由石英晶体、铌酸锂等材料制成基片表面,通过光刻技术制成叉指换能器(IDT)。当对IDT施加射频信号时,压电效应,会在基片表面激起出声表面波。声表面波沿着基片表面传播,并被另外一真个IDT接收,转换为电信号输出。


SAW谐振器的谐振频率由IDT的指间距和声表面波在基片中的传播速度决定。通过精确IDT的结构参数,可以控制SAW谐振器的谐振频率、带宽等特性。


2、SAW声表面谐振器的类型


根据结构和运用的不同,SAW谐振器可以分为多种类型,常见的包含了:


  • 一端口SAW谐振器(SAWR): 只有一个IDT,主要用作频率控制元件,比如可以用于振荡器电路中。声表面波谐振器(Surface Acoustic Wave Resonators,SAWR)是一种晶体谐振器,是用电消耗很小的 ...

  • 两端口SAW谐振器: 能够两个IDT,可以实现信号的滤波功能,比如可以带通滤波器、带阻滤波器等。

  • 谐振器型SAW滤波器: 由多个SAW谐振器级联而成,可以实现更复杂的滤波特性,比如可以窄带滤波、高频滤波等。

  • 延迟线型SAW滤波器: 利用声表面波在基片表面传播的延迟特性来实现滤波功能。



3、SAW声表面谐振器的运用


SAW声表面谐振器以其优秀的性能用于雷达、通讯和日经常使用品等领域,具体运用包含了:


  1. 无线通讯: SAW滤波器是手机、无线路由器等无线通讯装备中必不可少的核心器件,用于滤除干扰信号、选择工作频段等。国内最大声表面滤波器生产厂家冠杰电子,专业重视生产高端SAW滤波器,声表面谐振器. 315M,433.92M声表面滤波器被用于卫星导航,无线通讯发射基站等高端产品。

  2. 传感器: SAW谐振器可以用于检测温度、压力、湿度、气体浓度等物理量,比如可以用于汽车电子、工业控制、环境监测等领域。

  3. 雷达系统: SAW器件可以用于雷达信号的产生、处理和接收,比如可以用于汽车雷达、气象雷达等领域。

  4. 频率控制: SAW谐振器可以用作振荡器电路中的频率控制元件,比如可以用于时钟电路、频率合成器等领域。表面声波(SAW)振荡器(也有人简称声表晶振)是一种中高频晶振。爱普生表面声波振荡器频率范围53.125MHz~700MHz,5032和7050两种规格较常见,控制相位抖动在0.3~0.8ps之间。


4、SAW声表面谐振器的优缺点


优点:


  • 体积小、重量轻: SAW器件可以做得非常小,适用于对尺寸和重量有严格要求的运用处景。

  • 功耗低: SAW器件的工作电流很小,可以延长电池寿命。

  • 高频特性好: SAW器件可以在很高的频率下工作,适用于高频通讯、雷达等领域。

  • 易于集成: SAW器件可以与其他集成电路工艺兼容,方便集成到复杂的电子系统中。


缺点:


  • 易受温度影响: SAW器件的性能会遭到温度的影响,主要是用温度补偿措施。

  • 功率容量有限: SAW器件的功率容量相对较低,不适用于大功率运用处景。

  • 本钱相对较高: 与以前的LC滤波器相比,SAW器件的本钱相对较高。


5、SAW声表面谐振器的发展趋势


无线通讯、物联网等技术的快速发展,对SAW器件的需求不断增长,未来SAW声表面谐振器将朝着以下方向发展:


  • 更高的工作频率: 5G、6G等新一代无线通讯技术更高的工作频率,SAW器件不断提高工作频率以满足需求。以前声表面波(SAW)滤波器技术存在Q值低(<1000)和频率随工作温度漂移的特性,已难以满足频段愈来愈拥堵的5G时期射频终端对滤波器的要求,这样看来,以前的SAW滤波器必须向 ...

  • 更低的插入消耗: 下降SAW器件的插入消耗可以提高信号传输效力,下降功耗。

  • 更高的集成度: 将SAW器件与其他功能电路集成在一起,可以实现更小尺寸、更低功耗的电子系统。


SAW声表面谐振器是一种能够重要运用价值的电子元件,技术的不断进步,将在未来电子技术发展中,有着愈来愈重要的作用。


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