聲學濾波器是當前射頻前端模塊中最核心元器件之一。隨著第五代（5G）移動通信技術的深入推進,對濾波器的技術要求也不斷提高。近年來,在一些新架構、新材料和先進建模技術的加持下,聲學濾波器技術屢有突破,已研制出多種高性能聲學濾波器。該文對高性能聲表面波（SAW）和聲體波（BAW）濾波器技術(包括UltraSAW、LowDrift^TM和NoDrift^TM、I.H.P SAW、XBAR^TM、XBAW濾波器等)的研究情況進行了介紹與評述。最后對未來聲學濾波器將面臨的技術問題做了簡要總結。 

【文章來源】：壓電與聲光. 2020,42(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

GaN/Si基SAW諧振器結構的剖面示意圖

2020年,美國高通公司突破性地推出了一種面向4G和5G移動終端應用的被稱為“UltraSAW”的濾波器。這種濾波器具有優(yōu)異的高頻率選擇性和極低插入損耗,其Q≈5 000(比BAW濾波器的Q值高),且其溫度穩(wěn)定性較好,溫度漂移極低[8]。UltraSAW濾波器采用了由法國Soite公司提供的一種被稱為絕緣體基壓電材料(POI)作為襯底。如圖2所示,POI襯底材料以高阻硅作為基底,中層為氧化埋層,頂部是一層薄且均勻的單晶壓電層,通過Soitec自主研發(fā)的Smart CutTM工藝制成[9]。利用POI襯底可改善濾波器的品質因數(shù)、耦合系數(shù)及頻率溫度系數(shù)等性能。2020年,上海微系統(tǒng)研究所將LiNbO3單晶薄膜與高聲速、高導熱的支撐襯底進行異質集成,并利用這種POI襯底結構制作了一種高性能的SAW濾波器[10]。圖3為該濾波器的測試結果。由圖可看出,其中心頻率約為2.29 GHz,3 dB相對帶寬約為9.9%,通帶內最小插入損耗為1.38 dB,帶外抑制約為40 dB [11]。利用這種異質集成技術來研制射頻濾波器,可進一步提高射頻SAW濾波器的工作頻率和綜合性能。

2020年,上海微系統(tǒng)研究所將LiNbO3單晶薄膜與高聲速、高導熱的支撐襯底進行異質集成,并利用這種POI襯底結構制作了一種高性能的SAW濾波器[10]。圖3為該濾波器的測試結果。由圖可看出,其中心頻率約為2.29 GHz,3 dB相對帶寬約為9.9%,通帶內最小插入損耗為1.38 dB,帶外抑制約為40 dB [11]。利用這種異質集成技術來研制射頻濾波器,可進一步提高射頻SAW濾波器的工作頻率和綜合性能。由于SAW濾波器易受溫度的影響,特別是當溫度升高時,其基片材料的剛度逐漸變小,聲速降低。因此,在此使用場合下,通常的替代解決方案是使用溫度補償型(TC-SAW)濾波器。目前實現(xiàn)TC-SAW濾波器的方式有:

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種窄帶溫補型聲表面波濾波器[J]. 冷俊林,董加和,陸川,陳運祥,李樺林,陳尚權,彭霄,寇俊,唐永紅,米佳.  壓電與聲光. 2020(01)
[2]薄膜體聲波濾波器的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 徐學良,陸玉姣,楊柳,杜波,蔣欣,馬晉毅.  壓電與聲光. 2017(02)

碩士論文
[1]溫度補償?shù)膲弘姳∧んw聲波濾波器[D]. 胡念楚.天津大學 2011



本文編號：2979709