声表面波滤波器(SAWF)是一种利用压电效应和声表面波传播特性制成的无源带通滤波器。其工作原理基于在固体介质表面传播的声波,这些声波的能量主要集中在表面,形成声表面波。SAW滤波器的基本结构包括两个叉指式换能器(IDT),分别作为发射和接收端。输入端的IDT将电信号转换为声波,声波以驻波形式在基板表面横向传播,输出端的IDT将接收到的声波转换回电信号,实现滤波功能。
SAW滤波器的优势在于其在压电晶体上激励声表面波的便利性,以及晶体材料的低损耗、低衍射和低色散特性。此外,SAW滤波器具有高选择性、低插入损耗、温度稳定性好、体积小、重量轻、设计灵活等优点。它们广泛应用于无线通信、广播、电视、雷达等领域,用于信号的频率选择和干扰抑制。
SAW滤波器的制作涉及到在具有压电特性的基片材料上制作叉指换能器,通常使用钽酸锂或铌酸锂的单晶晶圆作为基片材料。通过光刻、镀膜等半导体工艺进行图形化处理,然后划切成为芯片。SAW滤波器的设计自由度大,可以在紧凑的结构里实现长延迟,通过光刻技术在衬底上制作任意几何图形阵列以实现多种功能。
总的来说,声表面波滤波器利用声表面波在固体介质表面的传播特性,通过压电效应实现电信号与声信号的转换,达到滤波的目的。其设计和制作工艺的复杂性,以及在高频应用中的优势,使其成为现代通信系统中不可或缺的组件。