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声表面波滤波器的原理和示意图

来源:
2024-12-30
类别:基础知识
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文章创建人 拍明芯城

声表面波滤波器(SAW滤波器)的原理和示意图如下:

一、原理

声表面波滤波器是利用石英、铌酸锂、钛酸钡等晶体具有压电效应的性质做成的。所谓压电效应,即是当晶体受到机械作用时,将产生与压力成正比的电场的现象。具有压电效应的晶体,在受到电信号的作用时,也会产生弹性形变而发出机械波(声波),即可把电信号转为声信号。由于这种声波只在晶体表面传播,故称为声表面波。

SAW滤波器的基本结构是在具有压电特性的基片材料抛光面上制作两个声电换能器——叉指换能器(IDT)。叉指换能器通过压电效应进行电声信号的转换。当输入叉指换能器接上交流电压信号时,压电晶体基片的表面就产生振动,并激发出与外加信号同频率的声波,此声波主要沿着基片的表面与叉指电极升起的方向传播,故称为声表面滤波。其中一个方向的声波被吸声材料吸收,另一方向的声波则传送到输出叉指换能器,被转换为电信号输出。

image.png

二、示意图

SAW滤波器的示意图通常展示了其内部结构和工作原理。以下是一个简单的SAW滤波器示意图的描述:

  1. 基片:由压电材料制成,如石英、铌酸锂等。基片经过抛光处理,以确保其表面光滑平整。

  2. 叉指换能器:在基片表面制作两个叉指换能器,分别作为输入换能器和输出换能器。叉指换能器由多对交叉电极组成,形成光栅状结构。光栅之间的间距决定了SAW波长。

  3. 信号传输:当给输入叉指换能器施加交流电压信号时,压电晶体基片表面产生振动,并激发出与外加信号同频率的声波。声波沿着基片表面传播,并到达输出叉指换能器。

  4. 信号输出:输出叉指换能器将接收到的声波转换为电信号输出。这样,SAW滤波器就完成了电信号到声信号再到电信号的转换过程。

需要注意的是,由于SAW滤波器的具体结构和参数可能因应用需求而有所不同,因此示意图也会有所差异。在实际应用中,需要根据具体需求选择合适的SAW滤波器型号和参数。

综上所述,声表面波滤波器利用压电效应和声表面波传播的物理特性实现电信号的滤波和选择性放大。其示意图展示了其内部结构和工作原理,有助于理解其工作原理和应用场景。


责任编辑:Pan

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