Filtri SAW so široko razširjeni v mobilnih telefonih in radijskih napravah, kjer se uporabljajo za filtriranje, saj tam ponujajo prednosti glede cene ter potrebnega prostora. Pri radijskih napravah sta oba omenjena vidika zelo pomembna, tako da so zdaj komponente SAW zelo razširjene. Nepogrešljivost v panogi mobilne telefonije je v zadnjih 20 letih pripeljala do velikih vlaganj v tehnologijo SAW, tako da se njene lastnosti stalno izboljšujejo.
Komponente s površinskim akustičnim valom (Surface Acoustic Wave – SAW) se uporabljajo na številnih področjih elektronike:
- resonatorji za oscilatorje,
- filtri in transformatorji,
- zakasnitvene linije,
- pretvorniki in analizatorji spektrov v realnem času za radar, nadzorna oprema ter sistemi za identifikacijo prijateljskih/sovražnih enot (IFF),
- majhne pasivne oznake RFID za sledenje položaja in uporabo v varnosti.
N
ajpomembnejši proizvajalci komponent SAW prihajajo z Japonske, iz ZDA, Kitajske in Tajvana, letna proizvodnja komponent SAW pa za ves svet znaša več sto milijonov kosov. Resonatorje SAW ponujata podjetji Epson in AVX, filtre SAW pa na primer Murata ter AVX. Komponente SAW temeljijo na različnih osnovnih materialih in imajo praviloma parabolično temperaturno karakteristiko.
Delimo jih v 2 glavni kategoriji
Resonatorji SAW, kjer se komponenta SAW uporablja kot nihajoči element. Te komponente so običajno opredeljene s frekvenco. To ne velja za transverzalne komponente SAW, ki jih pogosto opredeljujejo s časovno bazo.
Vse komponente SAW so sestavljene iz pretvornikov, ki so izvedeni tako, da ustvarjajo in sprejemajo površinsko valovanje na piezoelektričnem substratu. V tem se razlikujejo od običajnih kvarčnih kristalov za prostorninsko nihanje, kjer se z električnim poljem preoblikuje prostornina substrata. V komponentah SAW se dejavnosti in deformacije dogajajo le zelo blizu površine. Te deformacije lahko obravnavamo kot niz valov v tekočinah.
Najpreprostejša vrsta komponente SAW je par zobatih pretvornikov (Interdigital Transducer – IDT). Eden je oddajnik, drugi pa sprejemnik. Ta vrsta komponent SAW ima precejšnje izgube, saj na sprejemnik prispe le v eno smer poslana energija, drugo pa se izgubi. Kompleksnejše komponente izkoristijo večji del oddane energije z uporabo zapletenejših ureditev IDT, tako da imajo bistveno manjše izgube. IDT-ji so oblikovani kot prsti, ki so med seboj zamaknjeni. Pri preprostih razporeditvah sta na voljo samo 2 para prstov, en na oddajni in en na sprejemni strani, ki se kontaktirata na nasprotnih straneh (glejte sliko 1). Za realizacijo bolj kompleksnih konfiguracij s 3 neodvisnimi pari prstov je treba 3. par kontaktirati preko drugih dveh. Za realizacijo te »3-fazne« konfiguracije s 3 neodvisnimi pari IDT za oddajnik in sprejemnik je potrebna tudi bistveno bolj kompleksna 3-dimenzionalna konfiguracija. S skrbnim oblikovanjem je mogoče ustvariti destruktivne interference odbitih valov, kar zagotavlja zelo visok izkoristek in nizke izgube.
Komponente s površinskim akustičnim valom – SAW
Rutronick GmbH
2013_SE211_18
