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KDS發(fā)布了SAW濾波器與晶體濾波器的MCF白皮書

來源：http://www.djbyg.com 作者：金洛鑫電子 2020年06月20

KDS發(fā)布了SAW濾波器與晶體濾波器的MCF白皮書
　　頻率控制元器件模塊除了我們比較熟悉的晶體,振蕩器之外,另一種聲表面波濾波器也是市場上比較常見的,其應(yīng)用范圍也比較廣泛,海外許多廠商是同時供應(yīng)晶振和濾波器兩種產(chǎn)品,也有專門只做SAW濾波器的.今天主要給大家介紹日本KDS晶振的晶體濾波器和SAW濾波器,這兩種看起來相似,但是其中的差別還是比較大的,請看下面詳細的詳解.
(1)晶體濾波器和SAW濾波器
　　過濾器是無線通信的重要設(shè)備.如果設(shè)計不當和使用不當,來自其他線路的有害信號可能會造成干擾,使講話者難以理解.近年來,移動電話的頻帶變得越來越寬,并且聲表面濾波器的使用也在增加.另一方面,商用無線通信設(shè)備需要具有窄通帶的產(chǎn)品,因此使用具有明顯衰減特性和良好保證衰減的單片晶體濾波器(以下稱為MCF).
關(guān)于聲表面波濾波器:
　　在石英基板的左側(cè)和右側(cè)制作可激發(fā)一定頻率的表面聲波的梳狀電極(IDT),然后將電信號輸入到左側(cè)IDT中時,將其轉(zhuǎn)換為聲波(表面聲波),并轉(zhuǎn)移到基板表面.然后,右側(cè)的IDT將信號轉(zhuǎn)換回電信號,并且只有特定頻率的信號分量可以通過.

圖①:SAW濾波器的結(jié)構(gòu)

關(guān)于MCF:
　　多個MCF(電極對數(shù))與上述相同)以及其與振動模式共振的特性,并應(yīng)用了能量約束理論.在雙模式的情況下,對稱模式頻率和傾斜對稱模式頻率可用于形成雙模式濾波器.串聯(lián)單片晶體濾波器是一系列串聯(lián)連接的多個單片晶體濾波器,以使衰減特性陡峭并增加保證的衰減.與其他SAW濾波器相比,由于晶體單元的優(yōu)異特性,MCF具有出色的特性,例如對溫度的穩(wěn)定頻率特性,低損耗,高截止特性和老化特性.同樣,可以將MCF設(shè)計為在較高頻率下較小.

圖②:MCF配置和振動模式概述

MCF和SAW濾波器的通過頻率與使用頻率之間的關(guān)系:
　　水平軸是標稱頻率,垂直軸是通帶寬度,表明與SAW濾波器相比,MCF的可制造范圍是低頻/窄帶.

(2)關(guān)于互調(diào)制(IM)
　　說明濾波器的重要特性——互調(diào)制.手機、電視、收音機等接收電波的設(shè)備,除了希望的電波外,其他強大的電波也同時到來.此時,電路中如果有非線性(輸出與輸入不成比例),就會發(fā)生互調(diào)這種有害現(xiàn)象.線性時,電路的輸出波用輸入波的一次函數(shù)表示,非線性時,會產(chǎn)生次數(shù)高的項,其中次數(shù)為奇數(shù)的項會發(fā)生互調(diào)(次數(shù)為偶數(shù)的項稱為高次諧波).

互調(diào)與三階交調(diào)點之間的關(guān)系:
　　主信號輸出電平和互調(diào)輸出電平的直線相交的點稱為三階交調(diào)點(IP3).實際上,它會飽和到一定的水平,因此線條不會彼此相交,而要點是,直線區(qū)域不會按原樣飽和,如果水平升高,則會相交.
互調(diào)測量方法:

　　我們的MCF通過晶體設(shè)計,電極結(jié)構(gòu)和制造工藝改善了互調(diào)特性.請與我們聯(lián)系,因為我們將分別響應(yīng)每個客戶的要求.
(3)我們的MCF歷史
　　1994年,我們開始生產(chǎn)7.0×5.0×1.3mmDSF753S2pole產(chǎn)品,作為全尺寸MCF表面貼裝產(chǎn)品.當時,四極產(chǎn)品主要是具有二極特性的串聯(lián)連接,但是串聯(lián)連接的缺點是電路板占用面積大,成本高.隨著對通信設(shè)備小型化的需求不斷增長,對MCF小型化的需求也在增加.1996年,DSF753SB(7.0×5.0×1.3mm封裝在業(yè)界第一個封裝中實現(xiàn)了4極特性).我們開發(fā)了具有兩組電極的單晶元件.我們還開發(fā)了DSF753SD產(chǎn)品,該產(chǎn)品在一個封裝中包含兩個晶體元件,以改善雜散性能.
　　此外,在2017年,為了支持手持式無線電的小型化,我們開發(fā)了4xDSF633SDF,這是一款6.0x3.5mm尺寸的4pole產(chǎn)品,既實現(xiàn)了小型化又保持了與DSF753SD聲表面波濾波器相同的性能.當前,7×4mm尺寸的4pole產(chǎn)品是主流,但是存在一個問題,即隨著通信設(shè)備的變小,布局的自由度降低.與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比,DSF633SDF的安裝面積減少了40％,從而有可能提高布局設(shè)計的靈活性.此外,改進的頻率調(diào)節(jié)過程提供了比常規(guī)產(chǎn)品更好的互調(diào)特性.這種出色的互調(diào)特性改善了三階交調(diào)點并提高了通信質(zhì)量.

DSF633SDF4POLE