SAW滤波器的设计
《SAW滤波器的设计》课件
未来发展趋势包括高集成度、高 可靠性、高性能等，同时也存在 着温度补偿、复合滤波、去耦合 波等技术难点需要克服。
参考文献
1. 周雪艳, 刘银梅, 李海涛. SAW滤波器设计技术综述[J]. 电子元器件, 2016, 35(4):78-82. 2. 叶振明, 陈典权, 令狐剑波. SAW滤波器一致性检测技术[J]. 信息与电子工程, 2018, 3(2):48-51. 3. M. M. Weckwerth, A. K . Co o ksy, B. G . Streetm an. Surface-Aco ustic-Wave Device Techno lo g y and
SAW滤波器的设计
欢迎来到SAW滤波器的设计课程。在这个课程中，我们将会探讨SAW滤波器的 基本原理，应用场景，设计要点和实例分析等内容。
概述
基本原理
通过声表面波滤波器将电信号转换成机械振动波来过滤掉特定频率信号，以实现信号处理和 滤波。
应用场景
SAW滤波器被广泛应用于移动通信、卫星通信、无线电视、RFID等多种领域中，是提高系统 性能的关键组成部分。
SAW滤波器的设计要点
1
设计流程
确定需求 -> 选取设计参数 -> 仿真分析 -> 优化设计 -> PCB板设计和制作。
2
参数对性能影响
SAW晶片厂家和型号选择、频率响应、带宽、通带波纹、阻带衰减、美观性和尺 寸等参数都会对滤波器的性能产生影响。
3
设计方法与方案
通过电磁仿真、频域分析和时间域分析等方法，不断优化设计方案，实现更高的 性能和更优秀的过滤特性。
3
滤波器电路图及特性曲线
将实验数据呈现为SAW滤波器电路图及特性曲线，便于直观观察实验效果和性能 表现。
poi saw 滤波器原理
poi saw 滤波器原理滤波器是一种电子设备，用于通过选择性地允许特定频率的信号通过，而抑制其他频率的信号。
滤波器的原理主要涉及频率选择和信号处理两个方面。
首先，让我们从频率选择的角度来解释滤波器的原理。
滤波器根据其设计的特性可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器允许低于一定截止频率的信号通过，而抑制高于该频率的信号。
高通滤波器则相反，允许高于截止频率的信号通过，而抑制低于该频率的信号。
带通滤波器可以选择两个截止频率之间的一段频率范围内的信号通过，而抑制其他频率的信号。
带阻滤波器则是相反的，它抑制两个截止频率之间的一段频率范围内的信号，而允许其他频率的信号通过。
这些滤波器的设计原理是基于信号的频率特性，通过电路设计和信号处理来实现对特定频率范围的选择性处理。
其次，从信号处理的角度来看，滤波器的原理涉及信号的频率响应和相位响应。
滤波器可以通过不同的电路结构和组件来实现对信号的处理，例如电容、电感、电阻等元件的组合。
这些元件的组合可以产生不同的频率响应和相位响应，从而实现对信号的滤波效果。
在滤波器的原理中，频率响应描述了滤波器对不同频率信号的处理能力，而相位响应描述了滤波器对信号相位变化的影响。
这些响应特性是滤波器设计和工作原理的重要组成部分。
综上所述，滤波器的原理涉及频率选择和信号处理两个方面。
通过对特定频率范围内信号的选择性处理，滤波器可以实现对信号的滤波效果，从而在电子设备和通信系统中发挥重要作用。
希望这个回答能够全面地解释滤波器的原理。
saw滤波器和baw滤波器工作原理
saw滤波器和baw滤波器工作原理Saw filters and Baw filters are both used in the field of electronics and telecommunications for signal processing and frequency filtration. Both types of filters are crucial in ensuring the quality and clarity of signals transmitted through various devices.锯齿滤波器和Baw滤波器在电子和通信领域都被广泛应用，用于信号处理和频率过滤。
这两种类型的滤波器对于确保通过各种设备传输的信号的质量和清晰度是至关重要的。
Firstly, let's delve into the working principle of Saw filters. Saw filters, also known as surface acoustic wave filters, operate based on the principle of acoustic waves traveling along the surface of a piezoelectric material. When an electric signal is applied to the input of the filter, it generates surface acoustic waves that interact with the interdigital transducers on the surface. These transducers convert the electrical signal to a mechanical wave, and as it propagates through the material, it undergoes frequency-dependent attenuation and phase shift, effectively filtering out the unwanted frequencies.首先，让我们深入了解一下锯齿滤波器的工作原理。
SAW滤波器的设计-精选文档
建立误差函数:
0.5/ dt
error
0
w( f ) H ( f ) H 0 ( f ) df
n
其中, H 0 ( f ) 为目标频响, w( f ) 为正值加权系数，n一般取偶数
1, f f p / 2 H0 ( f ) 0, f / 2 f 0.5 / dt s
换能器加权系数的设计
1)设滤波器长度为L,两换能器可以一样长,每个滤波器有2n-1一个抽样, 用 xi 表示,SAW速度为vlct,则抽样时间dt=L/vlct/2/2/(n-1)，
将第一个抽样缩小一半,
n
x1 x1 / 2
H ( f ) 2 xi cos 2 fdt (i 1)
抽指加权IDT+变迹加权IDT
一般制作在低耦合材料,带外抑制可达50dB以上
变迹加权IDT+多条耦合器(MSC)+变迹加权IDT 一般制作在高耦合材料上,体波影响小,带外抑制可达60dB,全转移的多 条耦合器条数
N 2.32 / (v / v)
滤波器的分析
I1 Y11Y12 U1 I 2 Y21Y22 U 2
SAW滤波器的设计
2019.11
SAW器件
• • • • • • • • • SAW滤波器 SAW谐振器 SAW延迟线 SAW色散延迟线 SAW抽头延迟线 SAW振荡器 SAW卷积器 SAW标签（RF ID） SAW传感器
SAW滤波器
• • • • • • • • • • 一）IF滤波器 1）横向滤波器 2）单相单向换能器滤波器SPUDT 2）谐振单相单向换能器滤波器RSPUDT 3）扇形滤波器SLANTED/SPUDT 4）横向耦合谐振滤波器(TCRF) 二）RF滤波器 1）双模滤波器(DMS/CRF/LCRF) 2）梯形滤波器(Ladder Type) 3）混合滤波器(Hybrid)
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1）若采用变迹加权，将滤波器包络倾斜90%以上。
2）若采用抽指加权,利用抽指加权算法对滤波器加权函数进行抽指加权
SAW滤波器的设计
2013.01
滤波器结构: 1)共线结构 a)均匀IDT+变迹加权IDT b)抽指加权IDT+变迹加权IDT c)抽指加权IDT+抽指加权IDT
S
(t)
n1 i n 1
x
i
1
sin
c(
dt
(t
i
*
dt)
对其进行 2 f0 抽样,交替乘上+1,-1,然后归一化,得到换能器的加权系数
该过程就是将基带信号调制到中心频率 f0
*x3 *x2 *x1 *x2 *x3
相加起来,得换能器的时域波形
设计的低通滤波器具有谐波分量,红色部分为Sinc(x)频响,是理想的低通滤 波器,将加权序列与Sinc(x)卷积,将滤出谐波分量.
2）电性能优越, a）损耗低，可小于1dB b）带外抑制高，可达60dB c）矩形度好，矩形系数可小于1.03 d）通带波动小 e）群时延波动小 f）相位波动小
3）采用半导体平面工艺制作，便于批量生产,因而成本低
SAW横向滤波器特点
1)设计灵活,幅频特性和相频特性可以独立设计,理论上可于合成任意频响 滤波器 2)矩形度高,通带波动小,带外抑制高,群时延波动小,相位波动小 3)由于换能器的双向损耗，损耗较大，一般在15dB—35db 4)一般用于IF滤波
SAW滤波器的设计
2012.11
SAW器件
• SAW滤波器 • SAW谐振器 • SAW延迟线 • SAW色散延迟线 • SAW抽头延迟线 • SAW振荡器 • SAW卷积器 • SAW标签（RF ID） • SAW传感器
SAW滤波器
• 一）IF滤波器 • 1）横向滤波器 • 2）单相单向换能器滤波器SPUDT • 2）谐振单相单向换能器滤波器RSPUDT • 3）扇形滤波器SLANTED/SPUDT • 4）横向耦合谐振滤波器(TCRF) • 二）RF滤波器 • 1）双模滤波器(DMS/CRF/LCRF) • 2）梯形滤波器(Ladder Type) • 3）混合滤波器(Hybrid)
将第一个抽样缩小一半, x1 x1 / 2
n
H ( f ) 2xi cos2 fdt(i 1) i 1
建立误差函数:
0.5/ dtห้องสมุดไป่ตู้
error w( f ) H ( f ) H0 ( f ) ndf
0
其中, H0( f ) 为目标频响, w( f ) 为正值加权系数，n一般取偶数
SAW横向滤波器设计流程
1)根据指标要求选择基片材料、芯片长度、外壳大小
2)将滤波器的频响移到基带或低中频
3)确定一个换能器长度,用优化算法寻找其加权系数,频响的通带和阻带最好 是等波动的
4)确定另一个换能器长度,用优化算法寻找其加权系数,算法最好是最小二乘 法
5 )将两换能器的加权系数序列分别与sin(x)/x函数进行卷积，然后抽样，得 到两换能器的加权系数
6 )若换能器采用变迹加权，则将换能器倾斜90%以上后，然后乘以孔径； 若换能器采用抽指加权，则先进行抽指加权，然后乘以孔径
7)计算滤波器的频响
8 )采用逆付立叶变换，对滤波器频响进行补偿
9)生成版图
换能器加权系数的设计
1)设滤波器长度为L,两换能器可以一样长,每个滤波器有2n-1一个抽样, 用 xi 表示,SAW速度为vlct,则抽样时间dt=L/vlct/2/2/(n-1)，
其中:
D (1 RGY11)(1 RGY22 ) RG2Y122
2)双通道结构
均匀IDT+变迹加权IDT
长度较短,一般适用于低成本滤波器,例如TV滤波器,高耦合材 料由于体波的影响,带外抑制一般低于50dB
抽指加权IDT+变迹加权IDT 一般制作在低耦合材料,带外抑制可达50dB以上
变迹加权IDT+多条耦合器(MSC)+变迹加权IDT
一般制作在高耦合材料上,体波影响小,带外抑制可达60dB,全转移的多 条耦合器条数
SAW滤波器的功能
抑制干扰信号，其滤波作用
SAW滤波器的特点
1）SAW滤波器具有体积小，重量轻，可靠性高等特点，SAW滤波器是利用叉指换能器在压 电材料上激发和检测SAW来实现滤波功能的，SAW速度比电磁波的慢5个数量级，一般只有 几Km/s，所以SAW滤波器的体积很小。
外壳：DIP3825，DIP3512，DIP2712，DIP2212，F11，TO39 SMD2409，SMD13.3*6.5 ，SMD9*7，SMD7*5，SMD5*5，SMD3.8*3.8，SMD3.0*3.0 CSP2520，CSP2016，CSP1411，CSP1109，CSP0806
N 2.32 / (v / v)
滤波器的分析
I1 I2
Y11Y12 Y21Y22
U1 U 2
若 Rl R G
S11 (1 RGY22 )(1 RGY11) RG2Y122 / D S12 2Y12RG / D S21 S12 S22 (1 RGY11)(1 RGY22 ) RG2Y122 / D
H0
(
f
)
1, 0,
f fs /
fp / 2
2 f
0.5
/
dt
采用优化算法,使误差函数最小,可找到加权序列 xi
用同样的方法,可以找到第二个换能器的加权序列,只是在进行优化时, 是将两换能器频响的乘积进行优化,而不是单独对第二个换能器进行优化
x1 2x1
将加权系数与Sinc(x)卷积,得到时域波形信号 S(t)
0.5 / dt 1/ dt
卷积后的频响
2 / dt
f
f0
调制到中心频率 f0
由于一般采用分裂指结构,即每个周期有4根指条,则需在得到的加权序列的 每个隔一数后添0,
例如原先的序列: 0.99,-0.93,0.90,-0.85,0.80 添0后的序列a(i): 0.99,0,-0.93,0,0.90,0,-0.85,0,0.80,0