高性能声学滤波器技术研究进展
发布时间：2021-01-15 23:31
声学滤波器是当前射频前端模块中最核心元器件之一。随着第五代（5G）移动通信技术的深入推进,对滤波器的技术要求也不断提高。近年来,在一些新架构、新材料和先进建模技术的加持下,声学滤波器技术屡有突破,已研制出多种高性能声学滤波器。该文对高性能声表面波（SAW）和声体波（BAW）滤波器技术(包括UltraSAW、LowDriftTM和NoDriftTM、I.H.P SAW、XBARTM、XBAW滤波器等)的研究情况进行了介绍与评述。最后对未来声学滤波器将面临的技术问题做了简要总结。
【文章来源】：压电与声光. 2020,42(05)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
GaN/Si基SAW谐振器结构的剖面示意图
2020年,美国高通公司突破性地推出了一种面向4G和5G移动终端应用的被称为“UltraSAW”的滤波器。这种滤波器具有优异的高频率选择性和极低插入损耗,其Q≈5 000(比BAW滤波器的Q值高),且其温度稳定性较好,温度漂移极低[8]。UltraSAW滤波器采用了由法国Soite公司提供的一种被称为绝缘体基压电材料(POI)作为衬底。如图2所示,POI衬底材料以高阻硅作为基底,中层为氧化埋层,顶部是一层薄且均匀的单晶压电层,通过Soitec自主研发的Smart CutTM工艺制成[9]。利用POI衬底可改善滤波器的品质因数、耦合系数及频率温度系数等性能。2020年,上海微系统研究所将LiNbO3单晶薄膜与高声速、高导热的支撑衬底进行异质集成,并利用这种POI衬底结构制作了一种高性能的SAW滤波器[10]。图3为该滤波器的测试结果。由图可看出,其中心频率约为2.29 GHz,3 dB相对带宽约为9.9%,通带内最小插入损耗为1.38 dB,带外抑制约为40 dB [11]。利用这种异质集成技术来研制射频滤波器,可进一步提高射频SAW滤波器的工作频率和综合性能。
2020年,上海微系统研究所将LiNbO3单晶薄膜与高声速、高导热的支撑衬底进行异质集成,并利用这种POI衬底结构制作了一种高性能的SAW滤波器[10]。图3为该滤波器的测试结果。由图可看出,其中心频率约为2.29 GHz,3 dB相对带宽约为9.9%,通带内最小插入损耗为1.38 dB,带外抑制约为40 dB [11]。利用这种异质集成技术来研制射频滤波器,可进一步提高射频SAW滤波器的工作频率和综合性能。由于SAW滤波器易受温度的影响,特别是当温度升高时,其基片材料的刚度逐渐变小,声速降低。因此,在此使用场合下,通常的替代解决方案是使用温度补偿型(TC-SAW)滤波器。目前实现TC-SAW滤波器的方式有:
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种窄带温补型声表面波滤波器[J]. 冷俊林,董加和,陆川,陈运祥,李桦林,陈尚权,彭霄,寇俊,唐永红,米佳. 压电与声光. 2020(01)
[2]薄膜体声波滤波器的发展现状[J]. 徐学良,陆玉姣,杨柳,杜波,蒋欣,马晋毅. 压电与声光. 2017(02)
硕士论文
[1]温度补偿的压电薄膜体声波滤波器[D]. 胡念楚.天津大学 2011
本文编号：2979709
【文章来源】：压电与声光. 2020,42(05)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
GaN/Si基SAW谐振器结构的剖面示意图
2020年,美国高通公司突破性地推出了一种面向4G和5G移动终端应用的被称为“UltraSAW”的滤波器。这种滤波器具有优异的高频率选择性和极低插入损耗,其Q≈5 000(比BAW滤波器的Q值高),且其温度稳定性较好,温度漂移极低[8]。UltraSAW滤波器采用了由法国Soite公司提供的一种被称为绝缘体基压电材料(POI)作为衬底。如图2所示,POI衬底材料以高阻硅作为基底,中层为氧化埋层,顶部是一层薄且均匀的单晶压电层,通过Soitec自主研发的Smart CutTM工艺制成[9]。利用POI衬底可改善滤波器的品质因数、耦合系数及频率温度系数等性能。2020年,上海微系统研究所将LiNbO3单晶薄膜与高声速、高导热的支撑衬底进行异质集成,并利用这种POI衬底结构制作了一种高性能的SAW滤波器[10]。图3为该滤波器的测试结果。由图可看出,其中心频率约为2.29 GHz,3 dB相对带宽约为9.9%,通带内最小插入损耗为1.38 dB,带外抑制约为40 dB [11]。利用这种异质集成技术来研制射频滤波器,可进一步提高射频SAW滤波器的工作频率和综合性能。
2020年,上海微系统研究所将LiNbO3单晶薄膜与高声速、高导热的支撑衬底进行异质集成,并利用这种POI衬底结构制作了一种高性能的SAW滤波器[10]。图3为该滤波器的测试结果。由图可看出,其中心频率约为2.29 GHz,3 dB相对带宽约为9.9%,通带内最小插入损耗为1.38 dB,带外抑制约为40 dB [11]。利用这种异质集成技术来研制射频滤波器,可进一步提高射频SAW滤波器的工作频率和综合性能。由于SAW滤波器易受温度的影响,特别是当温度升高时,其基片材料的刚度逐渐变小,声速降低。因此,在此使用场合下,通常的替代解决方案是使用温度补偿型(TC-SAW)滤波器。目前实现TC-SAW滤波器的方式有:
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种窄带温补型声表面波滤波器[J]. 冷俊林,董加和,陆川,陈运祥,李桦林,陈尚权,彭霄,寇俊,唐永红,米佳. 压电与声光. 2020(01)
[2]薄膜体声波滤波器的发展现状[J]. 徐学良,陆玉姣,杨柳,杜波,蒋欣,马晋毅. 压电与声光. 2017(02)
硕士论文
[1]温度补偿的压电薄膜体声波滤波器[D]. 胡念楚.天津大学 2011
本文编号：2979709
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2979709.html
