A szűrőket felszíni akusztikus hullámok modern kommunikációs alkalmazások
Az ambiciózus célja a társaság MediaTek - alkotnak egy közösség modult fejlesztők a szakértők világszerte, és segít nekik megvalósítani elképzeléseiket a kész prototípus. Már van minden lehetőség, egy mini-közösség, ahol láthatja mások projektek közvetlen kapcsolatot ezekkel az elektronikai gyártók. Gadgets indulhat tervezése bármilyen tehetséges fejlesztő - nagyon alacsony belépési küszöb.
A szűrőket felszíni akusztikus hullámok modern kommunikációs alkalmazások
Ilyen széleskörű használata miatt a kis méret, könnyű súly, erőtlenség, gyártási technológia, összeegyeztethető IC gyártás, a lehetőségét, hogy a használati esetek automatizált felületszerelt.
SAW szűrők kereskedelmi alkalmazások frekvencián 30 MHz és 3 GHz. Alacsony frekvencián a szűrő mérete túlságosan nagy, így azok helyett monolitikus szűrők ömlesztett hullámok készült piezoelektromos kerámia. Frekvencián 3 GHz feletti felbontás a fotolitográfiai eljárással nem teszi lehetővé, hogy egy magas hozam a termékek és a költségek ilyen szűrők vált versenyképtelenné összehasonlítva más megoldásokat. Nagyfrekvenciákon alkalmaznak szűrők hozzájuk tartozó elektromágneses üregek kerámiából.
A legtöbb előnye SAW eszközök miatt a fizikai szerkezetük, közvetlenül: alacsony súly és méretek; lineáris (vagy meghatározott követelmények) fázist; form factor közeledik egység (rendkívül erősen négyszögletes); Kivételes sávon kívüli elnyomás; hőmérséklet-stabilitás. Mivel a középfrekvencia és az alak a frekvenciamenet határozzuk topológia, nem igényel bonyolult kiigazítást a berendezés, és nem ideges működés közben. gyártási technológia, amely kompatibilis a félvezető-gyártó, lehetővé teszi, hogy azokat egy nagyszabású, magas reprodukálhatóság.
fizikai alapjai
A legegyszerűbb alkalmazása a transzverzális SAW szűrő áll két jelátalakítók szemközti rudat vezetőképes elektródák felületén helyezkedik el a piezoelektromos szubsztrát, például egykristály kvarcból vagy lítium-niobát (ábra. 1).
Az egyik ilyen konverterek ons, a másik azon a Rayleigh hullám. Ha alkalmazni a továbbító jeladó jel delta függvény, az impulzusválasz a szűrő lesz a konvolúció az impulzus válaszok két helyi adók. A távolság a szomszédos elektródák fele a Rayleigh hullámhossz. A sebesség ilyen hullámok öt nagyságrenddel kisebb, mint a fény sebessége. Ezért egyértelmű, hogy egy kis hordozó lehet reprodukálni száz vagy több ezer időszakok rádió kívánt impulzus.
Szűrő Design alapjai
Tegyük fel, hogy azt szeretnénk, hogy hozzon létre egy szűrőt négyszögletes frekvencia jelleggörbe ábrán látható. 2a.
A impulzusválasz megfelelő jellegzetes ábrán látható. 2b. Ha reprodukálni átalakító topológiája szerint e impulzusválasz, arra lehet számítani, hogy egy ilyen szűrő a középfrekvencia időszakának megfelelő töltés, majd frekvenciamenete közelítő az előre meghatározott (ábra. 2c). Persze, kifinomultabb módszereket alkalmaznak, hogy tervezzen szűrők, alacsony veszteségű rezonátor.
Koordinációs külső áramkörök és visszhangcsökkentéssel hármas
Megbeszélés SAW eszközök lenne teljes, figyelembe véve a másodlagos hatások, és azok hatása a szűrő jellemzőit. A legerősebb hatás kívánatos tripla visszhangjel. Ezt a jelet a visszaverődés okozta a teljesítmény átalakítók a legújabb kétirányú. Számos mérnök szívesebben használják SAW szűrők koordináció nélkül a külső terhelés, ezzel minimalizálva hullámzik a frekvenciasávot. Azonban ez megengedhető, ha a beiktatási és reflexiós az elektromos bemenetek elfogadhatók. Más mérnökök egyszerű tekercsek párhuzamosan csatlakoztatott vagy sorosan a szűrő átalakító, ezzel kompenzálva a statikus kapacitását átalakítók. Ebben az esetben, a hármas visszhang meghaladhatja a megengedett határértéket, és lüktet a frekvenciasávot túlsúlyba kerülnek. Ábra. A 3. ábra a frekvencia jellemző a szűrővel nélkül illő áramkörök. Beiktatási vesztesége ilyen felvétel készül ebben a kivitelben 25 dB.
Ábra. A 4. ábra a impulzusválasz. Itt, az első (időben) a válasz az elektromágneses indukció. Gyenge elektromos leválasztás a be- és kimeneti okoz gyors hullámokat a frekvenciasávot.
A fejlesztőnek meg kell tennie a szükséges intézkedéseket árnyékoló be- és kimenet között, és egy jó alváz föld. A második válasz egy hasznos jelbe, amely általában meghatározza a frekvenciamenet. A harmadik válaszidő tripla visszhang. Ennek eredményeként mind a három zavaró jelek egy sikertelen váltás, lüktet a sávszélessége növelhető több, mint a megengedett határértéket. Ábra. Az 5. ábra a frekvenciaválaszát ugyanazon a szűrőn, de összehangolt optimálisan. A beiktatási csökkent 15,5 dB, de nőtt hullámosság. Amikor ezt a gyors és a kis hullámosság által meghatározott kívánt jel-interferencia és elektromágneses áthallás és interferencia közötti sima hármas echo és hasznos.
Általában gyártó javasolja címletű illesztőáramkörök felvétele a 50 ohm-os rendszerben. Azonban, ha építeni egy áramkört egy átfogó impedancia illesztőáramkörök válik a feladat a fejlesztő. Egyes vállalatok saját szűrő S-paraméter könyvtárat, hogy lehet használni a modern CAD tervezés révén a rádiókapcsolat (például Serenade-Ansoft vagy Libra-Hewlett-Packard). Ebben az esetben a fejlesztő képes elemezni a hatását a programot a külső áramkörök és a kapott jellemzőket kiválasztani az optimális megoldást.
A legismertebb gyártó vállalatok SAW eszközök
Thomson-Microsonics (www.microsonics.thomson-csf.com) gyárt SAW-összetevők elsősorban kommunikációs alkalmazások: CDMA, PCS, DECT, GSM. Ezeken, egy sor neves külföldi gyártók SAW eszközöket kell jegyezni cég Murata (www.murata.com), NDK-Amerika (www.ndk.com) RFM (www.rfm.com) Vectron International, Toshiba, Mitsubishi Electric.
A helyét és szerepét a SAW szűrő a vevők
A klasszikus rendszer a modern rádiós út lehet képviselő példáját PCS-vevő Blokkdiagramok ábrán látható. 6.
A vevő úgy van kialakítva, hogy működnek a tartományban 915 MHz, és ez használ kétféle SAW szűrők (915 és 70,875 MHz), és egy a kerámia ömlesztett hullámok. Követelmények a súly és méret jellemzők és a szelektivitás nem teszi lehetővé a klasszikus design és a kanyargós cikkeket. Szűrjük 915 MHz alacsonynak kell lennie a veszteségek, és tükörelnyomás csatornák nem kevesebb, mint 50 dB. Szűrés frekvencián 70 MHz használják jelfeldolgozó egy első közbülső frekvenciájú. Ahhoz, hogy ezt a nagyon magas követelményeket támaszt az egyenletessége a frekvencia válasz a frekvenciasávot. Mert szomszédos csatornák LEHANGOLÁS által honnan kell nagyon meredek rámpák és magas sáv boom. Minden a fenti jellemzőkkel rendelkezik egy szűrővel tervezett egy bázisállomás cellás kódosztásos CDMA-ONE-hozzáféréssel. A szűrő az ST-kvarc, amely kivételes termikus stabilitás.
Ábra. 7. ábra: az átviteli együtthatója modul (a), az impulzus válasz (b) telepített sávszélesség (a), és a fázis a linearitástól való deviációja a pass sávban (g). Illesztési veszteség 23 dB, a egyenetlenség a frekvencia jelleggörbét kevesebb, mint 1 dB. Ezek a jellemzők azt mutatják, hogy más eszközökkel lehetetlen, hogy egy ilyen nagy szögletességet mellett jó sávján feszültségingadozás.
Amellett, hogy a sávszűrő, a SAW eszközöket használnak bonyolultabb feladat. Ábra. A 8. ábra egy töredék a rádiófrekvenciás path c I-Q modulációs. további fázistoló 90 használjuk a Q-csatorna elosztása.
Van egyenértékű és elegáns megoldás, használják a hazai fejlesztéseket. Ábra. 9 funkció sávszűrő és fázistoló 90 egyidejűleg végez SAW szűrőt. Ha ez a program nem csak könnyebb, de azt is megköveteli konfigurációját nem fázistoló.
Ábra. A 10. ábra mutatja a frekvencia jellemző egyik csatorna a filteren 50 MHz sávszélességű 6 MHz-es.
A közötti fáziskülönbség kimeneti feszültségek a két kimeneti csatorna állítható külső elemek által legfeljebb 0,3.
Amikor tervez hírközlő hálózatok figyelembe kell venni a valós helyzetet a levegőben. Interferenciát nem esik közvetlenül a spektruma a jel romolhat vételi körülmények között. Zajcsökkentő determinisztikus elutasítja szűrőket. Úgy hiányzik egy nagyon nagy sávszélességű, alacsony veszteség, de nem megy át egy előre meghatározott szűk frekvenciasávban. Az ilyen szűrők úgy vannak kialakítva, alapul hídkapcsolás, amelyben a vállak szerepelnek rezonancia elemek felületaktív. Ábra. A 11. ábra példákat frekvencia karakterisztika szánt eszközök CATV.
Egy speciális osztálya a szűrőket alacsony veszteséggel a bemeneti áramkörök vevők. Ilyen szűrőket használnak frekvencián több tíz MHz-3 GHz, a sávszélesség egy százalékos 25%. Beiktatási veszteség az ilyen szűrők közel 1 dB. Ábra. A 12. ábra a frekvencia a szűrő 102 MHz sávszélességű 200 kHz. Ez a szűrő készült a ST-kvarc, van egy 3 dB-es beillesztési veszteség és nagyon kis méretek.