B82721K2701N020濾波器信號調(diào)節(jié)器

產(chǎn)品	SAW Filters	產(chǎn)品種類	信號調(diào)節(jié)
制造商	Qualcomm RF360	加工定制
安裝	SMD/SMT	工廠包裝數(shù)量	1
總頻差	1PPMMHz	最大工作溫度	+ 125 C
最小工作溫度	- 40 C	端接類型	SMD/SMT
系列	B39	繞線形式
調(diào)整頻差		負(fù)載電容
頻率	315 MHz to 2.4 GHz	頻率范圍	315 MHz to 2.4 GHz

B82721K2701N020濾波器信號調(diào)節(jié)器

1 聲表面濾波器的應(yīng)用及裝配要求

聲表面濾波器（簡稱SAW）主要作用原理是利用壓電材料的壓電特性，利用輸入與輸出換能器（Transducer）將
電波的輸入信號轉(zhuǎn)化成機械能，經(jīng)過處理后，再把機械能裝換成電信號，以達到過濾不必要的信號，提升收訊品質(zhì)
的目的。聲表面濾波器具有工作頻率高、通頻帶寬、選頻特性好、體積小和質(zhì)量輕等特點，并且可采用與集成電路
相同的生產(chǎn)工藝，制造簡單，成本低。與傳統(tǒng)的LC濾波器相比，其安裝更簡單、體積更小。缺點為插損比LC諧振
電路大。

通過對聲表面濾波器的裝配方法不斷地進行改進，測試裝配后的電性能指標(biāo)，可得出如下結(jié)論：

1）傳統(tǒng)工藝方法操作簡單，濾波器工作頻率較低時，濾波器性能指標(biāo)基本滿足要求。

2）兩種改進型工藝方法，都存在接觸面間隙壓緊的隨機變量，安裝操作的好壞起到?jīng)Q定因素。濾波器工作頻率較高時，
濾波器性能指標(biāo)基本滿足要求。采用壓片螺釘拉緊形式，增加結(jié)構(gòu)位置，不易于模塊小型化。

3）優(yōu)化型工藝方法，通過再流焊將濾波器接地面底座與印制板可靠焊接，徹底消除了接觸面間隙壓緊的隨機變量，
指標(biāo)得到極大優(yōu)化。濾波器性能不受人為因素影響。

針對聲表面濾波器不同的應(yīng)用環(huán)境，我們可以采用不同的裝配工藝方案，若應(yīng)用在頻率較低的情況下，可采用壓緊后
手工焊接，并在金屬殼體邊緣與印制板之間點錫加焊的方式裝配；而在應(yīng)用環(huán)境頻率較高的情況下，可采用回流焊接的
裝配工藝，將聲表面濾波器的接地底座與PCB焊接，減小電磁干擾的影響，提高產(chǎn)品的電性能指標(biāo)。

全球聲學(xué)濾波器技術(shù)發(fā)展趨勢

一、TC-SAW

對于聲表面波器件來說，對溫度非常敏感。在較高溫度下，襯底材料的硬度易于下降，聲波速度也因此下降。
由于保護頻帶越來越窄，并且消費設(shè)備的指定工作溫度范圍較大（通常為-20℃至85℃），因此這種局限性的
影響越來越嚴(yán)重。

一種替代方法是使用溫度補償（TC-SAW）濾波器，它是在IDT的結(jié)構(gòu)上另涂覆一層在溫度升高時剛度會加強
的涂層。溫度未補償SAW器件的頻率溫度系數(shù)（TCF）通常約為-45ppm/℃，而TC-SAW濾波器則降至-15到
-25ppm/℃。但由于溫度補償工藝需要加倍的掩模層，所以，TC-SAW濾波器更復(fù)雜、制造成本也相對更高。

目前TC-SAW技術(shù)越來越成熟，國外大廠基本都有推出相應(yīng)產(chǎn)品，在手機射頻前端取得不少應(yīng)用，而國內(nèi)的工
藝仍需要摸索。

二、高頻SAW

普通SAW基本上是2GHz以下，村田開發(fā)出克服以往聲表面波弱點的 I.H.P.SAW（Incredible High Performance
-SAW）。村田意將SAW技術(shù)發(fā)揮到極致（4GHz以下），目前量產(chǎn)的頻率可達3.5GHz。

I.H.P.SAW可以實現(xiàn)與BAW相同或高于BAW的特性，并兼具了BAW的溫度特性、高散熱性的優(yōu)點，具體如下：

1） 高Q值：在1.9GHz頻帶上的諧振器試制結(jié)果顯示，其Q值特性的峰值超過了3000，比以往Qmax為1000左右的
SAW得到了大幅度的改善。

（2）低TCF：它通過同時控制線膨脹系數(shù)和聲速來實現(xiàn)良好的溫度特性。以往SAW的TCF轉(zhuǎn)換量非常大（約為-40
ppm/℃），而 I.H.P.SAW可將其改善至±8ppm/℃以下。

（3）高散熱性：向RF濾波器輸入大功率信號后IDT會產(chǎn)生熱量，輸入更大功率則可能因IDT發(fā)熱而破壞電極，從而
導(dǎo)致故障。 I.H.P.SAW可將電極產(chǎn)生的熱量高效地從基板一側(cè)散發(fā)出去，可將通電時的溫度上升幅度降至以往SAW
的一半以下。低TCF和高散熱性兩種效果，使其在高溫下也能穩(wěn)定工作。

Qualcomm與RF360率先發(fā)布支持體聲波和表面聲波濾波射頻前端
2018年2月27日，巴塞羅那——Qualcomm Incorporated（NASDAQ: QCOM）
子公司Qualcomm Technologies, Inc.和Qualcomm與TDK的合資企業(yè)RF360控股
新加坡有限公司（“RF360控股公司”）率先發(fā)布一款包含最新體聲波（BAW）和
表面聲波（SAW）濾波技術(shù)的六工器射頻解決方案，支持最佳的性能、尺寸和成本
，以應(yīng)對日益復(fù)雜的頻率、頻段組合。全新的六工器解決方案完善了我們的濾波器、
雙工器和多工器產(chǎn)品線，可應(yīng)對運營商部署的各種載波聚合配置，在其擴展千兆級
LTE覆蓋、提升速度與網(wǎng)絡(luò)容量時增強用戶體驗。通過在Qualcomm Technologies
功率放大器模組中簡化對載波聚合的支持，全新的解決方案可幫助OEM廠商改善產(chǎn)
品設(shè)計尺寸、提高產(chǎn)品設(shè)計成本效率，幫助廠商加速產(chǎn)品的全球上市時間，讓OEM
廠商從中受益。對消費者而言，六工器解決方案的低插入損耗可支持長電池續(xù)航和
出色的數(shù)據(jù)傳輸速率。

隨著智能手機達到千兆級LTE速率，手機中蜂窩頻段的數(shù)量也在迅速增加以提供支持。
為了在廣泛的頻率頻段上支持載波聚合、同時管理干擾問題并提供卓越的無線電性能，
先進的濾波技術(shù)是必需的。全新的六工器解決方案可集成在包括雙工器模組在內(nèi)的功
率放大器模組（PAMiD）中，并為下一代PAMiD模組提供關(guān)鍵的聲學(xué)構(gòu)建模塊。基
于BAW和SAW的六工器是前代四工器的升級，通過在千兆級LTE和未來的5G多模終
端中支持面向載波聚合的、極具競爭力的射頻性能，它們將成為設(shè)計具備輕薄外形的
單天線終端的關(guān)鍵。

Qualcomm高級副總裁兼射頻前端業(yè)務(wù)總經(jīng)理Christian Block表示：“隨著人們對數(shù)
據(jù)速率和網(wǎng)絡(luò)容量永無止境的需求，以及載波聚合復(fù)雜性的不斷攀升，OEM廠商和運
營商在滿足消費者對于頂級聯(lián)網(wǎng)用戶體驗的期望上面臨著挑戰(zhàn)。Qualcomm Technol
ogies和RF360控股的六工器解決方案集成了我們最新的BAW/SAW濾波技術(shù)，旨在激
發(fā)設(shè)計靈活性的同時提供最佳的性能?！?br/>
常見的10種濾波器
1、數(shù)字濾波器
　　與模擬濾波器相對應(yīng)，在離散系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用數(shù)字濾波器。它的作用是利用離散時間系統(tǒng)的特性對輸入信號
波形或頻率進行加工處理。或者說，把輸入信號變成一定的輸出信號，從而達到改變信號頻譜的目的。
　　2、低通濾波器
　　低通濾波器是指車載功放中能夠讓低頻信號通過而不讓中、高頻信號通過的電路，其作用是濾去音頻信號中
的中音和高音成分，增強低音成分以驅(qū)動揚聲器的低音單元。由
　　3、帶通濾波器
　　它的通頻帶在f1～f2之間。它使信號中高于f1而低于f2的頻率成分可以不受衰減地通過，而其它成分受到衰減。
　　4、帶阻濾波器
　　與帶通濾波相反，阻帶在頻率f1～f2之間。它使信號中高于f1而低于f2的頻率成分受到衰減，其余頻率成分的
信號幾乎不受衰減地通過。
　　5、巴特沃斯濾波器
　　從幅頻特性提出要求，而不考慮相頻特性。巴特沃斯濾波器具有最大平坦幅度特性，其幅頻響應(yīng)表達式為：
　　6、切貝雪夫濾波器
　　切貝雪夫濾波器也是從幅頻特性方面提出逼近要求的，其幅頻響應(yīng)表達式為：ε是決定通帶波紋大小的系數(shù)，波
紋的產(chǎn)生是由于實際濾波網(wǎng)絡(luò)中含有電抗元件。
　　7、聲表面波濾波器
　　聲表面波是指聲波在彈性體表面的傳播，這個波被稱為彈性聲表面波。聲表面波的傳播速度比電磁波的速度約
小10萬倍。聲表面波濾波器是采用石英晶體、壓電陶瓷等壓電材料，利用其壓電效應(yīng)和聲表面波傳播的物理特性而
制成的一種濾波專用器件，廣泛應(yīng)用于電視機及錄像機中頻電路中，以取代LC中頻濾波器，使圖像、聲音的質(zhì)量大
大提高。
　　SAW聲表濾波器、聲表諧振器，是在壓電基片材料表面產(chǎn)生并傳播、且其振幅隨深入基片本材料的深度增加而
迅速減少的的彈性波。聲表面波（SAW）是傳播于壓電晶體表面的機械波，其聲速僅為電磁波速的十萬分之一，傳
播衰耗很小。
　　SAW聲表器件是在壓電基片上采用微電子工藝技術(shù)制作叉指形電聲換能器和反射器耦合器等，利用基片材料的
壓電效應(yīng)，通過輸入叉指換能器（IDT）將電信號轉(zhuǎn)換成聲信號，并局限在基片表面?zhèn)鞑?，輸出IDT將聲信號恢復(fù)成
電信號，實現(xiàn)電-聲-電的變換過程，完成電信號處理過程，獲得各種用途的電子器件。
　　8、介質(zhì)濾波器
　　介質(zhì)濾波器利用介質(zhì)陶瓷材料的低損耗、高介電常數(shù)、頻率溫度系數(shù)和熱膨脹系數(shù)小、可承受高功率等特點設(shè)
計制作的，由數(shù)個長型諧振器縱向多級串聯(lián)或并聯(lián)的梯形線路構(gòu)成。
　　其特點是插入損耗小、耐功率性好、帶寬窄，特別適合CT1，CT2，900MHz，1.8GHz，2.4GHz，5.8GHz，
便攜電話、汽車電話、無線耳機、無線麥克風(fēng)、無線電臺、無繩電話以及一體化收發(fā)雙工器等的級向耦合濾波。
　　9、有源電力濾波器
　　有源電力濾波器是一種動態(tài)抑制諧波和補償無功的電力電子裝置，它能對頻率和大小都變化的諧波和無功進行
補償，可以彌補無源濾波器的缺點，獲得比無源濾波器更好的補償特性，是一種理想的補償諧波裝置。
　　早在70年代，有源電力濾波器的基本原理和主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就已被確定，但由于受當(dāng)時的技術(shù)條件限制，未能
使有源電力濾波器得以實施。進入80年代后，新型電力電子器件的出現(xiàn)、PWM控制技術(shù)的發(fā)展以及瞬時無功功率
理論的提出，極大地促進了有源電力濾波器技術(shù)的發(fā)展。
　　國外已開始在工業(yè)和民用設(shè)備上廣泛使用有源電力濾波器，并且單機裝置的容量逐步提高，其應(yīng)用領(lǐng)域從補償
用戶自身的諧波向改善整個電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的方向發(fā)展。
　　10、模擬濾波器
　　模擬濾波器在測試系統(tǒng)或?qū)Ｓ脙x器儀表中是一種常用的變換裝置。例如：帶通濾波器用作頻譜分析儀中的選頻
裝置；低通濾波器用作數(shù)字信號分析系統(tǒng)中的抗頻混濾波；高通濾波器被用于聲發(fā)射檢測儀中剔除低頻干擾噪聲；
帶阻濾波器用作電渦流測振儀中的陷波器，等等。

在通信設(shè)備中，射頻信號處理單元負(fù)責(zé)信號的發(fā)送與接收，包含射頻收發(fā)器、天線、
射頻前端等。其中，射頻前端由一系列組件構(gòu)成，包含功率放大器（PA）、濾波器
（Filters）、開關(guān)（Switch）、雙工器（Diplexer/Duplexer，由 2 個濾波器組成）、
低噪聲放大器（LNA） 等，分別對應(yīng)不同的射頻信號處理功能，本篇將就射頻關(guān)鍵
器件濾波器進行專題分析。

一、定義及功能
射頻濾波器又名“射頻干擾濾波器”，是消費電子中必不可缺的重要元器件之一。射
頻濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路，主要負(fù)責(zé)對通信通道中的信號頻率
進行濾波。濾波器允許符合特定頻率的信號通過，同時抑制其他不需要的頻率信號，
可解決不同頻段和通信系統(tǒng)之間產(chǎn)生的信號干擾問題，廣泛應(yīng)用于基站和終端設(shè)備的
射頻信號處理系統(tǒng)中。從射頻信號處理系統(tǒng)的布局來看，在射頻發(fā)射路徑中，濾波器
位于功率放大器的后側(cè)；在射頻接收路徑中，濾波器位于低噪聲放大器的前側(cè)。

射頻前端的信號傳輸路徑分為發(fā)射通道和接收通道，（1）發(fā)射通道路徑為“基帶芯片
- 射頻收發(fā)模塊-開關(guān)-PA-濾波器/雙工器-開關(guān)-天線-信號”；（2）接收通道路徑為“
信號- 天線-開關(guān)-濾波器/雙工器-LNA-開關(guān)-射頻收發(fā)模塊-基帶芯片”。

二、關(guān)鍵性能指標(biāo)
射頻濾波器性能的優(yōu)劣直接影響通訊系統(tǒng)的通信質(zhì)量。Q 值、帶寬、阻帶抑制度、插入
損耗、延遲時間等是衡量濾波器性能的指標(biāo)。其中，Q 值和插入損耗是選擇濾波器的最
常用、最主要的性能指標(biāo)。

三、濾波器分類

聲學(xué)濾波器是目前手機應(yīng)用的主流濾波器，可分為聲表濾波器（SAW 濾波器）和體聲
波濾波器（BAW 濾波器）。按照射頻濾波器的應(yīng)用場景和材料工藝兩個方向進行分類：

（一）按應(yīng)用場景分類
射頻濾波器在無線通信終端的基站市場和手機市場應(yīng)用最多，因此按照應(yīng)用場景分類，
濾波器可分為通信基站濾波器和手機濾波器。不同應(yīng)用場景對濾波器的要求不同，因此
手機濾波器與基站濾波器的體積、制造工藝、適用寬帶、成本、功率容量等特征存在明
顯差異。基站濾波器更注重高穩(wěn)定性、大帶寬、大功率等指標(biāo)，而手機濾波器對價格、
體積（手機射頻濾波器尺寸為毫米級別，基站射頻濾波器為厘米級別）更為敏感。

基站射頻濾波器主要分為金屬腔體濾波器（應(yīng)用于2G-4G時代基站，應(yīng)用率達95，產(chǎn)
業(yè)鏈成熟，適用于低頻通信）和介質(zhì)濾波器（使用5G基站建設(shè)小型化和輕量化需求，
是5G 基站的新風(fēng)口），對應(yīng)的制造工藝分別是金屬精密加工和介質(zhì)燒結(jié)；手機射頻濾
波器主要為聲波濾波器，包含SAW、TC-SAW、BAW、FBAR等，對應(yīng)的制造工藝為半
導(dǎo)體制造工藝。

（二）按工藝材料分類

射頻濾波器可分為聲學(xué)濾波器、晶體濾波器、陶瓷濾波器，其中聲學(xué)濾波器（SAW、
BAW）是目前手機應(yīng)用的主流濾波器。根據(jù)技術(shù)不同，聲學(xué)濾波器又可分為聲表濾波
器（SAW 濾波器）和體聲波濾波器（BAW 濾波器）兩種。其中，SAW 濾波器產(chǎn)品包
括普通的SAW、具有溫度補償特性的TC-SAW 濾波器及高頻 I.H.P-SAW；BAW濾波器
產(chǎn)品包括BAW-SMR 和FBAR。

四、SAW 濾波器

SAW 濾波器采用半導(dǎo)體平面工藝制作，具有良好的一致性和重復(fù)性，并可實現(xiàn)低成本
批量生產(chǎn)。一般的 SAW 濾波器由壓電材料襯底和兩個 IDT 交叉環(huán)能器構(gòu)成。IDT 交叉
換能器是由交叉排列的金屬電極組成，左側(cè) IDT 將電信號轉(zhuǎn)成聲波，右側(cè) IDT 將聲波轉(zhuǎn)
成電信號。IDT 能把電信號轉(zhuǎn)換成聲波主要是因為其下方壓電襯底產(chǎn)生壓電效應(yīng)，其中
SAW 濾波器的壓電材料一般采用濾波器常用的壓電材料有鉭酸鋰（LiTaO3）、鈮酸鋰（
LiNbO3）、二氧化硅（SiO2）等。

（一）工作原理

SAW 濾波器的基本原理是在輸入端通過壓電效應(yīng)將電信號轉(zhuǎn)為聲信號在介質(zhì)表面上傳播，
而在輸出端由逆壓電效應(yīng)將聲信號轉(zhuǎn)為電信號。對于 SAW，也叫 Rayleighsurface wave，
既有縱波也有橫波。固體中粒子以橢圓軌跡震動，橢圓的長軸垂直于固體表面，隨著固體
深度越深，粒子運動幅度越小。

穿過基板表面的聲波（在固體材料中，交替的機械形變會產(chǎn)生3,000 至12,000 米/ 秒速度
的聲波）移動的速度慢于任一端上 IDT 的電氣速度。而穿過基板的波發(fā)生的延遲在接收端
的 IDT 處相結(jié)合，產(chǎn)生極高品質(zhì)因數(shù)（Q 值可達數(shù)千）的駐波，進而產(chǎn)生了有限沖激響應(yīng)
（FIR）濾波器響應(yīng)。通過調(diào)整穿過基板的行進距離和 IDT 指的尺寸，可改變沖激響應(yīng)。而
這就決定了帶寬、中心頻率、類型和其他因素。

SAW的頻率基本可以參考公式：F=V/λ，其中 V 是 SAW 的速率，大約為 3100m/s，λ是
IDT 電極間距。從公式可以看出 SAW濾波器的頻率與 IDT 電極間距成反比，頻率越高，IDT
電極間距越小。在 IDT 小間距下，電流密度太大會導(dǎo)致電子遷移和發(fā)熱問題，所以 SAW濾波
器不太適合 2.5GHz 以上的頻率。SAW 濾波器對溫度變化也敏感，性能隨溫度升高而變差，
溫度升高時，基片材料的剛度變小，聲波速度變小。溫度補償濾波器(TC-SawFilter)就是為了
改善濾波器的溫度性能，在 IDT 上增加保護涂層改善其溫度特性，使其在溫度升高時，剛度增
加，改善溫度特性的同時也會使得濾波器成本上升。

Qualcomm 5G新空口調(diào)制解調(diào)器系列已被全球多家終端廠商采用
2018 年 2 月 8 日，Qualcomm 宣布，Qualcomm 5G 新空口（NR）調(diào)制解調(diào)器系列已被全球多家移動
終端廠商采用，以支持符合標(biāo)準(zhǔn)的 5G 新空口移動終端產(chǎn)品自 2019 年開始發(fā)布。與 Qualcomm 合作的移動
終端廠商包括華碩、富士通公司、富士通連接技術(shù)有限公司（Fujitsu Connected Technologies Limited）、
HMD Global（諾基亞手機生產(chǎn)公司）、HTC、Inseego/Novatel Wireless、LG、NetComm Wireless、
NETGEAR、OPPO、夏普、Sierra Wireless、索尼移動、Telit、vivo、聞泰科技、啟碁科技（WNC）、小
米和中興通訊。這些移動終端廠商正努力基于首款商用發(fā)布的 5G 調(diào)制解調(diào)器解決方案——驍龍 X50 5G 新
空口調(diào)制解調(diào)器系列，自 2019 年開始實現(xiàn)支持 6 GHz 以下和毫米波（mmWave）頻譜頻段的 5G 移動終
端的商用。

Qualcomm 高級副總裁兼移動業(yè)務(wù)總經(jīng)理 Alex Katouzian 表示：

Qualcomm 堅定地致力于幫助我們的客戶向消費者提供下一代 5G 移動體驗，實現(xiàn)這一體驗需要 5G 新空口
網(wǎng)絡(luò)、移動終端和驍龍 X50 5G 調(diào)制解調(diào)器支持的增強型移動寬帶 5G 新空口連接。我們與全球杰出移動終端
廠商的合作以及我們在 3G 和 4G LTE 領(lǐng)域所做的工作，證明和展示了 Qualcomm 正利用我們深厚的技術(shù)專
長和技術(shù)領(lǐng)先性，支持 5G 新空口的成功推出，在移動生態(tài)系統(tǒng)中驅(qū)動創(chuàng)新。


通過其 5G 移動芯片組產(chǎn)品，以及旨在于 2019 年提供商用 5G 新空口移動終端而與 5G 生態(tài)系統(tǒng)展開的協(xié)作，
Qualcomm 將繼續(xù)引領(lǐng)移動行業(yè)發(fā)展。5G 的到來將使移動技術(shù)擴展至全新的頻譜頻段和所有頻譜類型，從而
支持增強型移動寬帶，并為幾乎所有智能手機用戶提升整體平均下載速度。


5G 新空口技術(shù)將支持每秒數(shù)千兆比特的數(shù)據(jù)速率，并具有比當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)顯著降低的延遲，以及其他功能。這些技
術(shù)對滿足新興消費者移動寬帶體驗（如虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實和光纖般速度實現(xiàn)云連接）日益增長的連接需求，以
及支持高可靠、低延遲的全新服務(wù)至關(guān)重要。此外，對于始終連接的 PC，顯著降低延遲將支持需要實時互動的應(yīng)
用實現(xiàn)與云端即時連接，如交互游戲、實時語音翻譯、實時文字翻譯和實時協(xié)同編輯。


5G 用例包括智能手機增強型移動寬帶；始終連接的PC；面向虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實與擴展現(xiàn)實的頭顯設(shè)備；以及
移動寬帶。所有這些都需要持續(xù)且始終一致的云連接。以下將詳細(xì)介紹每個領(lǐng)域：



5G智能手機：有了 5G，消費者將幾乎永遠(yuǎn)不再需要登陸公共 Wi-Fi。他們還將享受比現(xiàn)在更快的網(wǎng)頁瀏覽、更
快的下載、質(zhì)量更佳的視頻通話、在線觀看超高清（UHD）與 360 度視頻，以及即時云訪問。



始終連接的 PC：隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)的到來，“始終連接”的 PC 將能夠利用超高速、低延遲的連接，支持全新水平的
云服務(wù)，高質(zhì)量的視頻會議，交互游戲，以及隨處工作的靈活性所帶來的更強生產(chǎn)力。



頭顯設(shè)備：5G 增強型移動寬帶將以更低成本并在超低延遲（低至 1 毫秒）下，通過增加的容量進一步提升 VR、
AR 和 XR 體驗。