Scopul ambitios al companiei MediaTek - formează o comunitate de dezvoltatori gadget de la experți din întreaga lume și le ajuta să realizeze ideile în prototipuri finite. Deja, există toate posibilitățile, de la un mini-comunitate, unde puteți vedea proiectele altor persoane de a contactului direct cu acești producători de electronice. Gadgets poate începe proiectarea orice dezvoltator talentat - un prag de intrare foarte scăzut.
Filtrele pe unde acustice de suprafață pentru aplicații moderne de comunicare
O astfel de utilizare pe scară largă se datorează dimensiuni mici, greutate redusa, lipsa de energie, tehnologie de fabricație, compatibile cu producția de IC, posibilitatea de a cazurilor de utilizare pentru suprafețe automate de montare.
Filtrele SAW au aplicații comerciale la frecvențe de la 30 MHz până la 3 GHz. La frecvențe joase, dimensiunea filtrului devine prea mare, astfel încât acestea sunt folosite in loc de unde vrac filtre monolit, realizate din ceramica piezoelectrice. La frecvențe de peste 3 GHz Rezoluția procesului fotolitografică nu permite să se obțină o rată randament ridicat de produse și costul acestor filtre devin necompetitive în comparație cu alte soluții. La frecvențe înalte sunt aplicate filtrele cavități electromagnetice asociate sunt realizate din ceramică.
Cele mai multe avantaje ale dispozitivelor SAW datorită structurii lor fizice direct: greutate redusă și dimensiuni; (Cerințe determinate sau) liniar de fază; unitate factor de formă se apropie (foarte ridicat perpendicularității); out excepțională de suprimare bandă; stabilitate la temperatură. Având în vedere că frecvența centrală și forma topologiei de răspuns de frecvență determinată, acestea nu necesită ajustarea complexă în aparatul și nu poate deranja în timpul funcționării. Tehnologia de fabricație care este compatibil cu producția de semiconductori, permite să le producă pe scară largă, cu reproductibilitate ridicată.
bazele fizice
In cea mai simpla aplicare a filtrului SAW transversal este compus din două traductoare cu bare opuse de electrozi conductoare dispuse pe suprafața substratului piezoelectric, de exemplu, cu un singur cristal de cuarț sau niobat de litiu (Fig. 1).
Una dintre aceste convertoare ONS, iar cealaltă ia valul Rayleigh. Dacă solicitați semnalul traductor de emisie în funcție de delta, răspunsul la impuls al filtrului va fi convoluție răspunsurilor la impuls a două emițătoare locale. Distanța dintre electrozi adiacente este jumătate din lungimea de undă Rayleigh. Viteza de astfel de unde este de cinci ordine de mărime mai mică decât viteza luminii. Prin urmare, este clar că pe un substrat mic poate fi reprodus sute sau mii de perioade necesare puls de radio.
Filter Design Elementele de bază
Acum, să presupunem că doriți să creați un filtru cu frecvență caracteristică dreptunghiulară așa cum se arată în Fig. 2a.
Răspunsul la impuls corespunzător unei caracteristici prezentate în Fig. 2b. Dacă reproduce topologie convertor în conformitate cu acest răspuns la impuls, se poate aștepta ca un astfel de filtru la frecvența centrală corespunzătoare perioadei de umplere, va avea un răspuns de frecvență, aproximând predeterminată (Fig. 2c). Desigur, metode mai sofisticate sunt folosite pentru a proiecta filtre, rezonatoare cu pierderi scăzute.
Coordonarea cu circuite externe și suprimarea ecou triplu
Dispozitivele SAW Discuție ar fi incompletă fără a ține cont de efectele secundare și efectul acestora asupra caracteristicilor de filtrare. Cel mai puternic efect este nedorit semnal triplu ecou. Acest semnal este cauzat de reflexia convertoarelor de putere în ultima bidirecțională. Mulți ingineri preferă să utilizeze filtre SAW, fără o coordonare cu sarcina externă, minimizând astfel valuri în passband. Cu toate acestea, este permisă în cazul în care pierderea de inserție și reflexia din intrările electrice sunt acceptabile. Alți ingineri folosesc inductori simple, conectate în paralel sau în serie cu convertorul de filtru, compensând astfel traductoarele capacitate statică. În acest caz, un semnal triplu ecou poate depăși limita admisibilă, și ondulație în passband devin excesive. Fig. 3 prezintă caracteristica de frecvență a filtrului inclus fără potrivire circuite. Pierderea de inserție la o astfel de includere a făcut în acest design de 25 dB.
Fig. 4 prezintă răspunsul la impuls. Aici, prima (în timp), răspunsul este inducție electromagnetică. Izolarea electrică slabă între intrare și ieșire provoacă unda rapidă în banda de trecere.
Dezvoltatorul trebuie să ia măsurile necesare pentru ecranare între intrare și de ieșire și un teren de șasiu bun. Al doilea răspuns este un semnal util, care determină, în general, răspunsul în frecvență. A treia oară răspuns triplu ecou. Ca rezultat, toate cele trei semnale de interferență după o comutare fără succes, ondulație în passband poate fi crescută mai mult decât limita admisibilă. Fig. 5 arată răspunsul în frecvență al aceluiași filtru, dar coordonate optim. Pierderea de inserție a scăzut până la 15,5 dB, dar a crescut val. Când această ondulație rapid și mici determinate de semnalul dorit la interferență și diafonia electromagnetice și interferența între ecoul triplu neted și util.
De obicei, producătorul recomandă valorile nominale potrivite circuite pentru includerea în tractul de 50 ohmi. Cu toate acestea, atunci când sunt încorporate într-un circuit cu o gamă largă de circuite impedanta de potrivire devine sarcina de dezvoltator. Unele companii oferă la filtru biblioteca lor S-parametru care poate fi utilizat în designul modern CAD prin link-ul de radio (de exemplu, Serenade-Ansoft sau Libra-Hewlett-Packard). În acest caz, dezvoltatorul este în măsură să analizeze impactul programului asupra circuitelor externe și caracteristicile rezultate pentru a alege soluția optimă.
Cele mai cunoscute companii producătoare de dispozitive SAW
Thomson-Microsonics (www.microsonics.thomson-csf.com) produce SAW-componente în primul rând pentru aplicații de comunicații: CDMA, PCS, DECT, GSM. companie În plus față de acestea, într-o serie de producători străini bine cunoscute ale dispozitivelor SAW trebuie remarcat faptul Murata (www.murata.com), NDK Americii (www.ndk.com), RFM (www.rfm.com), Vectron International, Toshiba, Mitsubishi Electric.
Locul și rolul filtrelor SAW în receptoarele
Schema clasică a căii de radio modern poate fi reprezentat prin exemplul diagrame bloc PCS-receptor prezentate în Fig. 6.
Receptorul este proiectat să funcționeze în intervalul de 915 MHz, și utilizează două tipuri de filtre SAW (915 și 70.875 MHz) și una pe valurile vrac ceramice. Cerințe privind caracteristicile de greutate și de dimensiunea și selectivitatea nu permit utilizarea de design clasic cu articole de lichidare. Filtru 915 MHz trebuie să aibă pierderi mici și să ofere canale de respingere a imaginii nu este mai mică de 50 dB. Filtru la o frecvență de 70 MHz este utilizat pentru procesarea semnalului într-o primă frecvență intermediară. Pentru aceste cerințe foarte ridicate privind uniformitatea răspunsului în frecvență în banda de trecere. Pentru canalele adiacente detuning de la trebuie să aibă rampe foarte abrupte și oferă boom-ul de mare de bandă. Toate caracteristicile de mai sus are un filtru proiectat pentru o stație de bază de cod celular diviziune CDMA-un sistem de acces. Filtrul se face pe ST-cuarț, care oferă o stabilitate termică excepțională.
Fig. 7 prezintă: coeficientul de transmisie al modulului (a), răspunsul la impuls (b) lățimea de bandă desfășurată (a) și abaterea de la faza de liniaritate în banda de trecere (g). pierdere de inserție este de 23 dB, neuniformitatea frecvența caracteristică mai mică de 1 dB. Aceste caracteristici demonstrează că alte mijloace imposibil de a oferi o astfel de perpendicularității de mare, împreună cu un bun ondulație banda de trecere.
În plus față de filtru de bandă, dispozitivele SAW sunt folosite pentru mai multe sarcini complexe. Fig. 8 prezintă un fragment al căii de frecvențe radio c modulație I-Q. suplimentare defazor 90 este utilizat pentru alocarea Q-canal.
Există o soluție echivalentă, și mai elegant, utilizat în evoluțiile interne. Fig. 9 Funcția filtru de bandă și defazor 90 efectuează simultan un filtru SAW. Atunci când acest sistem nu este doar mai ușor, dar, de asemenea, nu necesită configurare defazorului.
Fig. 10 prezintă caracteristica de frecvență a unuia dintre canalele filtrului la 50 MHz, cu o lățime de bandă de 6 MHz.
Diferența de fază între tensiunile de ieșire din cele două canale de ieșire pot fi ajustate prin elemente externe de până la 0,3.
Atunci când rețelele de comunicații de planificare trebuie să țină seama de situația reală în aer. Interferența nu intră direct în spectrul semnalului poate deteriora condițiile de primire. Pentru a combate zgomotul sunt deterministe filtre resping. Ei dor de o lățime de bandă foarte largă, pierderi mici, dar nu trece o bandă îngustă predeterminată de frecvențe. Aceste filtre sunt proiectate pe baza unui circuit punte, în care umerii sunt incluse în elemente de rezonanță surfactant. Fig. 11 prezintă exemple de caracteristici de frecvență ale dispozitivelor destinate CATV.
O clasa speciala a filtrelor cu pierderi reduse la circuitele de intrare ale receptoarelor. Aceste filtre sunt utilizate la frecvențe de ordinul zecilor de MHz până la 3 GHz, o lățime de bandă de procent la 25%. Pierderea de inserție în astfel de filtre sunt aproape de 1 dB. Fig. 12 prezintă răspunsul în frecvență al filtrului la 102 MHz, cu o lățime de bandă de 200 kHz. Acest filtru se face pe ST-cuarț, are o pierdere dB inserție 3 și dimensiuni foarte mici.