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(滤波器的作用)-滤波器的主要功能和作用
滤波器,声波,表面波(滤波器的作用)-滤波器的主要功能和作用
发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：
BAW 滤波器原理示意图
BAW-SMR
Solidly Mounted Resonator 是在震荡结构下方形成Bragg reflector，把声波反射到压电层里面。Reflector由好几层高低交替阻抗层组成，比如第一层的声波阻抗大，第二层的声波阻抗小，第三层声波阻抗大，而且每层的厚度是声波的λ/4，这样大部分波会反射回来和原来的波叠加。这种结构整体效果相当于和空气接触，大部分声波被反射回来，这种结构称为BAW-SMR
FBAR
Film Bulk Acoustic Resonator, 包括Membrane type和Airgap type。
Membrane Type是从substrate后面etch到表面(也就是bottom electrode面)，形成悬浮的薄膜(thin film)和腔体(cavity)。
Membrane type类似于BAW resonator的基本模型，两面都是空气，由于空气的声波阻抗远低于压电层的声波阻抗，大部分声波都会反射回来。不过薄膜结构需要足够坚固以至于在后续工艺中不受影响。相比BAW-SMR，membrane type
较少一部分跟底下substrate接触，不好散热。
Airgap type在制作压电层之前沉积一个辅助层(sacrificial support layer)，最后再把辅助层去掉，在震荡结构下方形成air gap。
因为只是边缘部分跟底下substrate接触，这种结构在受到压力时相对脆弱，而且跟membrane type类似，散热问题同样需要关注。
BAW filter种类
BAW filter可以把多个resonator按一定拓扑结构连接。BAW filter有多种类型，包括ladder type filter，lattice type filter，stacked crystal filter和coupled resonator filter。这里只简单介绍ladder type和lattice type。
Ladder type(SAW最后也提过)使用的resonator包括串联和并联，一个串联的resonator加一个并联的resonator称为一个stage，整个ladder type filter可以由好几个stage组成。
了解ladder type filter的工作原理之前我们再看看BAW resonator的基本模型，如下图。
典型的基本结构如上图(a)，上下金属电极中间夹着压电层，对应的mBVD等效电路如上图(b)，对应的阻抗如上图(c)，可以看出有两个resonance频率，串联(fs)和并联(fp)。工作原理如下图。
在通频带(pass band)上，series resonator fs阻抗很小，保证信号通过，shunt resonator fp阻抗很大，阻止信号通过。
Lattice filter中每一个stage有4个resonator，包括2个串联和2个并联，基本模型如下图。
Ladder type可以用在单端(single-ended/unbalanced)和差分(balanced)信号上，而lattice type更适合用在差分(balanced)信号上。
笔者大胆预测，未来数年，SAW、TC-SAW、BAW滤波器及双工器的各种选择将成为各类无线设备更重要的组成部分。随着各类发射器的增加、更高频率内更多无线频段的分配、加之全球频谱管理依然各自为政，射频干扰抑制将变得越来越具有挑战性。
本文到此结束，希望对大家有所帮助呢。