SAW/FBAR設(shè)備的工作原理及使用范例
圖9
另一種是被稱為DMS(Double Mode SAW)型的濾波器。即將2個(gè)以上的IDT設(shè)置于反射器之間,由此可以實(shí)現(xiàn)結(jié)合了多個(gè)波模式的寬帶濾波器特性效果。若如下圖所示使用了3種IDT時(shí),則應(yīng)采用0次和2次模式。
梯型濾波器一般在非平衡的輸入、輸出狀態(tài)下使用,而DMS型濾波器則是以從IDT獲取電極的方式,可以實(shí)現(xiàn)平衡輸入或輸出的效果,因此常在連接平衡輸入的放大器時(shí)使用。
圖10
雙工器的原理·結(jié)構(gòu)
雙工器是在手機(jī)等設(shè)備上使用的設(shè)備,通過具有天線、發(fā)送及接收3個(gè)端口的調(diào)諧器同時(shí)進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送和接收。這是用于被稱為UMTS或CDMA的FDD(Frequency Division Duplex)通信系統(tǒng)的設(shè)備。主要結(jié)構(gòu)如下所述。
圖11
舉例說明頻率特性。
雙工器頻率特性范例
(紅、發(fā)送→天線端口;藍(lán)、天線→接收端口)
這里的結(jié)構(gòu)是,通過移相器從發(fā)送端口發(fā)向天線的信號(hào)不會(huì)傳向接收一側(cè),接收頻帶的信號(hào)也不會(huì)傳向發(fā)送一側(cè)。移相器根據(jù)發(fā)送、接收濾波器的特性,可以具有2種結(jié)構(gòu)、即單側(cè)或者雙側(cè)簡(jiǎn)略化的單元結(jié)構(gòu)。
圖12
FBAR設(shè)備的原理
若用電極夾住壓電薄膜并施加高頻信號(hào),那么就會(huì)沿著壓電薄膜的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生體波,同時(shí)根據(jù)壓電薄膜的厚度,以相應(yīng)的頻率引發(fā)諧振。像這樣形成的諧振器就稱為薄膜體聲波諧振器(FBAR:Film Bulk Acoustic Resonator)。
本公司將AIN作為壓電材料在FBAR上加以使用。將這個(gè)諧振器連接成與梯型SAW濾波器相同的梯型狀態(tài),由此可以實(shí)現(xiàn)濾波器的特性效果。這樣不但擁有了FBAR濾波器,同時(shí),使用這種FBAR濾波器構(gòu)成的放大器設(shè)備就成為FBAR放大器。
從FBAR的結(jié)構(gòu)上來看,在電極下制造空隙可以有兩種方式。一種是,在形成電極及壓電薄膜的Si線路板背面被稱為Deep-RIE的干法腐蝕裝置上形成、另一種是,在Si線路板上設(shè)置被稱為犧牲層、之后要被清除的層,然后在形成電極和壓電薄膜后清除犧牲層。
另外,和FBAR同樣使用體波、并作為濾波器使用的諧振器結(jié)構(gòu)被稱為SMR(Solidly Mounted Resonator)。