聲表面波濾波器的原理和示意圖


聲表面波濾波器(SAW濾波器)的原理和示意圖如下:
一、原理
聲表面波濾波器是利用石英、鈮酸鋰、鈦酸鋇等晶體具有壓電效應(yīng)的性質(zhì)做成的。所謂壓電效應(yīng),即是當(dāng)晶體受到機(jī)械作用時(shí),將產(chǎn)生與壓力成正比的電場(chǎng)的現(xiàn)象。具有壓電效應(yīng)的晶體,在受到電信號(hào)的作用時(shí),也會(huì)產(chǎn)生彈性形變而發(fā)出機(jī)械波(聲波),即可把電信號(hào)轉(zhuǎn)為聲信號(hào)。由于這種聲波只在晶體表面?zhèn)鞑ィ史Q為聲表面波。
SAW濾波器的基本結(jié)構(gòu)是在具有壓電特性的基片材料拋光面上制作兩個(gè)聲電換能器——叉指換能器(IDT)。叉指換能器通過(guò)壓電效應(yīng)進(jìn)行電聲信號(hào)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)輸入叉指換能器接上交流電壓信號(hào)時(shí),壓電晶體基片的表面就產(chǎn)生振動(dòng),并激發(fā)出與外加信號(hào)同頻率的聲波,此聲波主要沿著基片的表面與叉指電極升起的方向傳播,故稱為聲表面濾波。其中一個(gè)方向的聲波被吸聲材料吸收,另一方向的聲波則傳送到輸出叉指換能器,被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。
二、示意圖
SAW濾波器的示意圖通常展示了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的SAW濾波器示意圖的描述:
基片:由壓電材料制成,如石英、鈮酸鋰等?;?jīng)過(guò)拋光處理,以確保其表面光滑平整。
叉指換能器:在基片表面制作兩個(gè)叉指換能器,分別作為輸入換能器和輸出換能器。叉指換能器由多對(duì)交叉電極組成,形成光柵狀結(jié)構(gòu)。光柵之間的間距決定了SAW波長(zhǎng)。
信號(hào)傳輸:當(dāng)給輸入叉指換能器施加交流電壓信號(hào)時(shí),壓電晶體基片表面產(chǎn)生振動(dòng),并激發(fā)出與外加信號(hào)同頻率的聲波。聲波沿著基片表面?zhèn)鞑?,并到達(dá)輸出叉指換能器。
信號(hào)輸出:輸出叉指換能器將接收到的聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。這樣,SAW濾波器就完成了電信號(hào)到聲信號(hào)再到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換過(guò)程。
需要注意的是,由于SAW濾波器的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)可能因應(yīng)用需求而有所不同,因此示意圖也會(huì)有所差異。在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體需求選擇合適的SAW濾波器型號(hào)和參數(shù)。
綜上所述,聲表面波濾波器利用壓電效應(yīng)和聲表面波傳播的物理特性實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的濾波和選擇性放大。其示意圖展示了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理,有助于理解其工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景。
責(zé)任編輯:Pan
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