聲表面波器件(SAW)的工作原理和應(yīng)用

聲表面波器件通常簡(jiǎn)稱SAW（Surface Acoustic Wave），聲表面器件在頻率元器件分為兩種：聲表面波諧振器（SAW resonator）和聲表面濾波器（SAW Filter），其原理是基于一種用石英、鈮酸鋰或釬鈦酸鉛等壓電晶體為基片，在其表面拋光后在上面蒸發(fā)一層金屬膜，通過(guò)光刻工藝制成兩組具有能量轉(zhuǎn)換功能的交叉指型的金屬電極。分別稱為輸入叉指換能器和輸出叉指換能器。當(dāng)輸入叉指換能器接上交流電壓信號(hào)時(shí)，壓電晶體基片的表面就產(chǎn)生振動(dòng)，并激發(fā)出與外加信號(hào)同頻率的聲波，此聲波主要沿著基片的表面的與叉指電極升起的方向傳播，故稱為聲表面濾波，其中一個(gè)方向的聲波被除數(shù)吸聲材料吸收，另一方向的聲波則傳送到輸出叉指換能器，被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。

在聲表面波器件中，是信號(hào)經(jīng)過(guò)電-聲-電的兩次轉(zhuǎn)換，由于基片的壓電效應(yīng)，則叉指換能器具有選頻特性。由此可見(jiàn)是兩個(gè)叉指換能器的共同作用，使聲表面波濾波器的選頻特性較為理想。利用輸入和輸出換能器將電波的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，經(jīng)過(guò)處理后，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電的信號(hào)，以達(dá)到過(guò)濾掉不必要的信號(hào)和雜訊，提升授勛品質(zhì)的目標(biāo)。

聲表面波器件特點(diǎn)：

1.模擬數(shù)字兼容;

2.設(shè)計(jì)靈活性大;

3.輸入輸出阻抗誤差小;

4.群延遲時(shí)間偏差;

5.頻率選擇性優(yōu)良;

6.抗電磁干擾性能好;

7.可靠性高;

8.傳輸損耗小;

9.制作的器件體小量輕。

表面聲波有下列四個(gè)主要方面的應(yīng)用：

1.電子元件方面的應(yīng)用；如：以聲波傳播為基礎(chǔ)的濾波器、振蕩器、變壓器和傳感器。表面聲波濾波器在移動(dòng)電話中得到重要的應(yīng)用。

2.無(wú)線電和電視方面的應(yīng)用；例如；表面聲波濾波器能使無(wú)線電接收的頻率范圍很窄和準(zhǔn)確。

3.地球物理利用表面聲波和聲波在地球表層傳播的性質(zhì)，監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)地震。

4.利用表面聲波的性質(zhì)驅(qū)動(dòng)微射流。

聲表面波器件頻率只要應(yīng)用于中高頻，頻率范圍從70MHz~4GHz，及更高頻率，比較常用的頻點(diǎn)有70MHz， 154M， 315M， 360M， 418M， 433.92M， 868MHz等頻率，封裝分為SMD和DIP兩種封裝。SMD常用的封裝尺寸有1.4*1.1mm，3.0*3.0mm，3.8*3.8mm，5.0*5.0mm，5.0*3.5mm，5.0*5.0mm。DIP常用的封裝有TO-39和F-11這兩種較多。