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表面聲波濾波器

表面聲波濾波器. 學生 : 張煌輝 學 號 :G990K026 班級 : 電 子碩一. 表面聲波 濾波器應用. 由於 表面聲波元件（ Surface Acoustic Wave Devices ） 具有 相當高的品質因數（ Quality Factor ）與頻率穩定度，且其亦具有 體積 小、重量輕、與 IC 製程技術相容等優點，因此被廣泛應用於 無線通訊上的濾波器 、諧振器與振盪器之設計。以目前已開發的表面聲波 元件 ，主要涵蓋在 10MHz~3GHz 之間，舉凡射頻信號發射 / 接收以及 信號 處理，甚或電視視訊、衛星通訊，雷達系統等等，皆可得以應用之。.

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表面聲波濾波器

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  1. 表面聲波濾波器 學生:張煌輝 學號:G990K026 班級:電子碩一

  2. 表面聲波濾波器應用 • 由於表面聲波元件（Surface Acoustic Wave Devices）具有相當高的品質因數（Quality Factor）與頻率穩定度，且其亦具有體積小、重量輕、與IC 製程技術相容等優點，因此被廣泛應用於無線通訊上的濾波器、諧振器與振盪器之設計。以目前已開發的表面聲波元件，主要涵蓋在10MHz~3GHz 之間，舉凡射頻信號發射/接收以及信號處理，甚或電視視訊、衛星通訊，雷達系統等等，皆可得以應用之。

  3. 1. 無線射頻模組發射/接收端 如遙控器、編解碼器…等。 • 2. 無線通訊 如行動電話（含汽車電話）、大哥大、呼叫器…等。 • 3. 中頻電路訊號處理 本地振盪電路、光纖通訊、數據傳輸…等。 • 4. 視訊傳播 如中頻濾波電路，衛星電視接收、有線電視轉換器，及高解析度電視（HDTV）…等。

  4. 表面聲波元件之種類 • 表面聲波元件的構造，依照交叉指狀電極InterdigitalTransducer；IDT）的設計不同，可以產生以下分類: • 橫向濾波器（Transverse Filter） • 複線耦合濾波器（Multistrip Coupler Filter；MSC Filter） • 多指濾波器（InterdigitedInterdigital Transducer；IIDT Filter） • 雙模濾波器（Double-Mode Filter；DM Filter）

  5. 表面聲波元件的發展 • 在 1855 年英國科學家Lord Rayleigh 於地震研究領域就發現了表面聲波的存在，此後則將此現象運用於地震研究上，此表面波亦被稱為Rayleigh wave；直到1965 年美國人White, R.M.及Voltmer,F.W.發現在壓電晶體上鍍上交叉指狀電極（Interdigital Transducer：IDT），則可產生表面聲波，而後便開啟了表面聲波元件於電子射頻信號處理領域中的應用。

  6. 表面聲波濾波器原理 • 如圖所示，主要構成的要素為在一光滑的壓電材料基板上製作出兩組交指叉電極換能器，由輸入端外加一時變電壓信號，使相鄰的交指叉電極間產生逆壓電效壓，將電能轉換成機械能，並在壓電基板表面激發出機械振動波，波穿過兩組換能器間延遲距離傳遞至另一組交指叉電極，藉由正壓電效應，將接收到的機械振動波轉換成電能訊號，來達到濾波的效果。

  7. 交叉指狀電極的設計 • 表面聲波元件的中心頻率主要取決於指狀電極的間距，指狀電極的重疊長度W則直接影響表面聲波元件輸出時信號振幅的大小，一般而言，重疊長度越長其振幅越大，也就是插入損失越小；而重疊長度越短其振幅越小，也就是插入損失較大，不過過長的重疊長度非但無法降低插入損失，反而只是徒增元件的大小而已，所以經由最佳化的設計後可得一適當的重疊長度。

  8. 交叉指狀電極設計圖形

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