声表面波滤波器的使用和匹配.pdf

声表面波滤波器的使用和匹配如何在电路板上安装和匹配SAW滤波器发挥SAW滤波器的最佳性能这对于应用SAW滤波器的人员很重要为此我们介绍SAW滤波器的使用和匹配。一般的SAW滤波器在接入电路中都要求前后级加匹配这些匹配结构和元件值由滤波器制造厂家提供系统人员在设计PCB时就要考虑匹配。我们要避免将匹配元件安装在SAW滤波器的内部这不象LC滤波器容易将匹配和滤波器作为一个整体考虑。如果将匹配元件安装在SAW滤波器的内部器件的可靠性将是一个很大的问题。SAW滤波器匹配的目的是：（1）取得小的驻波系数。特别是高损耗SAW滤波器其驻波系数一般在5~10匹配后可以改善到2~5。对于低损耗SAW滤波器通过匹配可以使驻波系数达到1.2~2。（2）取得小的损耗。对于损耗在30~40dB的高损耗SAW滤波器通过匹配可以得到20~25dB的损耗。而对于SPUDT的滤波器要求必须匹配才能得到小的损耗。（3）取得平坦的通带特性。对于大带宽SAW滤波器、TCRF滤波器、SPUDT滤波器等如果不匹配通带波纹很大匹配后不但损耗降低而且可以得到平坦的通带特性。（4）LC匹配网络设计得当可以起到LC滤波器的作用提高远端带外抑制。SAW滤波器的匹配不同于其他滤波器的匹配针对不同结构的SAW滤波器其匹配目标不同。对于高损耗SAW滤波器并不需要与外部电路完全的共轭理想匹配因为在较大的声辐射条件下改进理想匹配虽然可以实现低损耗但却是以增加幅度和相位波动为代价的。这些器件通常有意使器件在一定程度上失配。对于中等损耗的SPUDT滤波器其匹配也不完全是理想电匹配。对于1~4dB的低损耗SAW滤波器则要求尽量理想电匹配以取得最小损耗。为了使声表面波器件应用简单滤波器的输入输出端一般采用二元件进行匹配。对不同的SAW滤波器S参数匹配网络不同需要根据Smith圆图选取合适的匹配网络结构。在Smith圆图中经匹配从起点到目的位置点经过的曲线长度越短匹配后频响特性越好。如图1(c)中两条曲线分别对应于图1(a)、(b)的匹配电路网络。图1二种简单匹配电路方案(a)、(b)及对应的Smith圆图路径(c)匹配结构确定后如何找到匹配元件值？一般有两种方法：一是试验法。借助于矢量网络分析仪的Smith圆图和频响图实际匹配。二是借助于矢量网络分析仪提取SAW滤波器的S参数计算滤波器的四端网络导纳Y参数通过软件匹配计算匹配元件值最后指导试验匹配。实际SAW滤波器匹配时需要注意的问题：(1)评估板和系统板上的匹配元件值有些差异其原因是分布参数不同需要微调元件值。(2)高损耗滤波器通常要求失配以得到好的通带特性。(3)低损耗滤波器通常要求最佳匹配以得到小的损耗和驻波系数（SWR）。(4)损耗越小的滤波器对匹配元件值越敏感SAW滤波器与LC滤波器、介质滤波器、腔体滤波器相比损耗大、信号延迟时间长因此SAW滤波器的装配比其他滤波器更讲究。例如：一个25dB损耗SAW滤波器要求滤波器带