终端滤波器：SAW 技术成熟但仍在发展，BAW望在高频迎来大增

1、SAW 与BAW，声学滤波器两大主流方向

声学滤波器由于使用了半导体微细加工工艺，能做到体积很小，特别是与传统空腔滤波器和陶瓷滤波器相比，体积只有前者的零头。同时由于声表面波滤波器在晶圆上组装，可以低成本大批量生产，并且能够同时满足高低频率要求，因此具有较高的性价比，广泛应用于移动终端设备中。

目前终端声学滤波器主要可分为两类：声表面波滤波器SAW（surface acoustic wave）和体声波滤波器BAW（bulkacoustic wave）两大类。其中SAW 又可分为最基本的SAW、TC-SAW 以及村田最新推出的I.H.P-SAW；而BAW 可分为BAW-SMR（也就是平时所说的BAW）和FBAR。

声学滤波器可分为SAW 滤波器与BAW 滤波器

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SAW 滤波器是在石英晶体、钽酸锂(LiTaO3)、铌酸锂 (LiNbO3)等构成的压电衬底上，通过金属叉指换能器（IDT）实现能量的转换，达到滤波的效果。SAW 具有低插入损耗与良好抑制性能，可以达到大带宽，广泛应用于2G/3G/4G接收器前端、双工器以及接收滤波器。

但SAW滤波器也存在一定的局限性：在频率高于大约 1 GHz 时，滤波器的选择度下降，在频率达到大约 2.5 GHz时，声表面波仅限于中等性能需求的应用；声表面波对温度非常敏感且这种局限性的影响较为严重。未来，SAW 滤波器的发展趋势包括小型片式化、高频宽带化和降低插入损耗。

SAW 滤波器的原理

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BAW 滤波器的原理

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BAW 滤波器不同于SAW滤波器的主要一点为在BAW中声波是纵向传播的，即在采用石英晶体作为衬底的体声波谐振器中，石英上下表面的金属片激励形成声波，声波从顶面跳跃至底面，形成驻波。因此，BAW 滤波器中的谐振器结构需要采用薄膜沉积和微加工技术，在载波衬底上完成。这对设备水平提出了较高的要求，并导致了BAW 滤波器成本高、一致性差等问题。

而BAW滤波器的优点主要体现在其频率范围广、性能好、损耗小。其最大可以工作到20GHz，功率可以接近40dBm，对温度变化不敏感，同时“插入损耗小、带外衰减大”，并且适合和其他的active 电路做整体的结合。

2、未来几年仍将并存，长期BAW或将取代SAW

相比于SAW 滤波器，BAW 的优势在于中高频段的性能优势，如更小的插入损耗、更高的带外抑制等，由此在频率较高、损耗要求更低的5G 时代具有很强的竞争力。

相较SAW，BAW 在适用频段、插入损耗、功率阈值等方面具有明显优势

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从滤波器发展趋势来看，BAW滤波器是用于接替SAW 滤波器的新一代滤波器技术，并已经开始应用于苹果手机等高端移动设备中。不过这并不能说明SAW 滤波器已经完全失去了市场，相反，在一定时期内，SAW 仍将占据中低端市场绝大部分市场份额，特别是在2.4G Wi-Fi 传输领域，其对于SAW 的需求依然相当大。

由此，两类滤波器目前仍具有一定的市场规模，简要可以概括为BAW 主要布局在高性能、高频率和高功率的应用领域，而SAW 主要使用在成本压力比较大，性能、频率和功率又比较能妥协的应用中，即近几年内BAW与SAW将分别在中高频和低频发挥出最佳的性能优势，共存于市场。

当然，从技术发展的角度来看，未来，BAW或将取代SAW成为新一代滤波器技术主导，特别是随着5G 通讯时代的到来，载波频率需要高到甚至60GHz，届时SAW 可能会被淘汰，BAW 完全取代SAW。

各频段SAW、TC-SAW 和BAW 滤波器的应用

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