ПАВ — маленькие фильтры большого спектра

В последние три десятилетия активно развивается направление функциональной электроники, основанное, с одной стороны, на применении эффекта взаимодействия между упругими объемными и поверхностными волнами в твердом теле и электромагнитным полем — с другой. Упругие поверхностные волны часто называют поверхностными акустическими волнами (ПАВ, или, по-английски, SAW).

Продукция компании TST разделяется на две крупные группы:

функциональные устройства на ПАВ;
различные виды генераторов сигналов на основе кварцевых резонаторов.

В первую группу входят:

полосовые фильтры для диапазонов частот IF (33,9–974 МГц) и RF (137–2675 МГц);
резонаторы (250–1090 МГц);
генераторы (78–868 МГц);
дуплексеры (836–2655 МГц).

Вторую группу образуют:

пьезоэлектрические полосовые фильтры (21,4–90 МГц);
кварцевые резонаторы (0,032768–125 МГц);
кварцевые генераторы (0,032768–125 МГц);
генераторы, управляемые напряжением (405–2074 МГц);
генераторы, управляемые напряжением, с температурной компенсацией погрешности частоты (10–622 МГц);
термостатированные кварцевые генераторы (10–20 МГц).

Изделия каждой из перечисленных разновидностей изготавливаются с настройкой на десятки различных частот. Чтобы в кратком обзоре представить их характеристики, будем рассматривать образцы, взятые из крайних точек и середины соответствующего частотного диапазона. В таблицах 1–10 приведены основные характеристики различных устройств производства TST:

полосовые фильтры для диапазонов частот RF и IF (табл. 1);
резонаторы на ПАВ (табл. 2);
дуплексеры на ПАВ (табл. 3);
генераторы на ПАВ (табл. 4);
кварцевые резонаторы (табл. 5);
пьезоэлектрические полосовые фильтры (табл. 6);
кварцевые генераторы (табл. 7);
генераторы, управляемые напряжением (ГУН) (табл. 8);
генераторы, управляемые напряжением, с температурной компенсацией погрешности (табл. 9);
термостатированные кварцевые генераторы (табл. 10).

Таблица 1. Основные характеристики фильтров RF SAW и IF SAW
Модель	RF			IF
Модель	TA0245A	TA1444A	TA0761A	TB0834A	TB0620A	TB1030A
Центральная частота, МГц	139	1400	2675	36,4	495	974,3
Затухание на центральной частоте, дБ	6,5	2,5	2,8	7	15	16
Полоса пропускания по уровню –3 дБ, МГц	±3,5	±35	±400	±2,5	±16	±42
Полоса пропускания по уровню –40 дБ, МГц	±39	±700	±800	±3,5	±23	±50
Размеры корпуса, мм	5×5×1,7	3×3×1,4		13,7×4,9	5×5×1,7

Таблица 2. Основные характеристики резонаторов SAW
Модель	Резонансная частота, МГц	Вносимые потери, дБ	Размеры корпуса, мм	Примечание
TC0267A	300	2	3,8×3,8×1,5	Двухполюсник
TC0586A	1040	2	3×3×1,2	Двухполюсник
TD0111A	403,55	5	9,4×9,4×3	Трехполюсник
TD0116A	1090	10	3,8×3,8×1,5	Четырехполюсник

Таблица 3. Основные характеристики дуплексеров SAW
Модель	Размеры корпуса, мм	Канал / средняя частота, МГц	Вносимые потери, дБ (не более) / диапазон частот, МГц	Затухание, дБ / частота, МГц	Затухание, дБ (не менее) / диапазон частот, МГц
TF0035A	3,8×3,8×1,5	Передающий/836,5	2/824–849	9/859	45/869–894
TF0035A	3,8×3,8×1,5	Приемный/881,5	3/869–894	13/859	50/824–849
TF0065A	2×1,6×0,9	Передающий/1950	1,7/1920–1980	35/2030	40/2110–2170
TF0065A	2×1,6×0,9	Приемный/2140	2/2110–2170	35/2030	47/1920–1980

Таблица 4. Основные характеристики генераторов SAW
Модель	Частота сигнала, МГц/ форма сигнала	Относительная погрешность частоты	Напряжение питания, В / потребляемый ток, мА	Выходное напряжение, В / на нагрузке, Ом	Диапазон рабочих температур, ^оС	Размеры корпуса, мм
TS0016A	78,125/ меандр	10^–4	2,5/66	до 0,45/100	–10… +70	7×5×1,5
TS0007A	433,92/ синус	2,5×10^–4	12/13,5	до 5/50	–40… +85	7×5×1,8
TS0008A	868,35/ синус	2,5×10^–4	12/13,5	до 5/50	–40… +85	7×5×1,8

Таблица 5. Основные характеристики кварцевых резонаторов
Модель	Резонансная частота, МГц	Емкость нагрузки, пФ	Относительная погрешность частоты	Диапазон рабочих температур, ^оС	Размеры корпуса, мм
TZ0507A	0,032768	12,5	2×10^–5	–40… +85	4,1×1,5×0,25
TZ0819A	64	18	3×10^–5	–20… +70	13×4,8×5
TZ1256A	125	18	10^–4	–40… +85	3,2×2,5×0,7

Таблица 6. Основные характеристики пьезоэлектрических полосовых фильтров
Модель	Центральная частота, МГц	Полоса пропускания по уровню –3 дБ, МГц	Затухание на центральной частоте, дБ	Размеры корпуса, мм
TY0129A	21,4	0,0075	3	7×5×1,27
TY0133A	45	0,0075
TY0143A	90	0,01

Таблица 7. Основные характеристики кварцевых генераторов
Модель	Частота, МГц	Напряжение питания, В	Относительная погрешность частоты	Диапазон рабочих температур, ^оС	Размеры корпуса, мм
TW0357A	0,032768	3,3	2,5×10^–5	–10… +70	3,2×2,5×1,3
TW0329A	66			–20… +70	5×3,2×1,3
TW0426A	125			–40… +85	3,2×2,5×1,3

Таблица 8. Основные характеристики генераторов VCO (ГУН)
Модель	Частота, МГц	Напряжение питания, В	Коэффициент управления, МГц/В	Размеры корпуса, мм
TV0136A	405	4,5	20	5,5×4,8×1,7
TV0125A	1570	3	65	8,2×6×1,6
TV0104A	2074	2,84	80	8,2×6×1,6

Таблица 9. Основные характеристики генераторов VCTCXO
Модель	Частота, МГц	Напряжение питания, В	Относительная погрешность частоты	Диапазон рабочих температур, ^оС	Размеры корпуса, мм
TX0329A	10	3,3	2,5×10^–6	–30… +85	3,2×2,5×1,2
TX0139A	155,52		5×10^–5	–5… +85	7,2×5,2×1,8
TX0141A	622,08		5×10^–5	–5… +85	7,2×5,2×1,8

Таблица 10. Основные характеристики генераторов OCXO
Модель	Частота, МГц	Напряжение питания, В	Размеры корпуса, мм
TP0019A	10	5	25,4×22×14
TP0011A	20	12	36,2×27,2

В завершение обзора продукции компании TAI-SAW Technology приведем основные области применения упомянутых в статье устройств (табл. 11).

Таблица 11. Основные области применения
Устройство	Внешний вид	Основные сферы применения
Полосовые фильтры для диапазона частот RF		Пейджеры, сотовые телефоны, телеуправление, радиочастотная идентификация, цифровое телевидение, автомобильная техника, связь CDMA450, измерительные приборы, спутниковое телевидение, WLL, кабельные модемы, LTE, базовые станции радиотелефонной связи, диапазон ISM (915 МГц), LNB, WLAN, STB, DAB
Полосовые фильтры для диапазона частот IF		Цифровое телевидение, кабельные модемы, пейджеры, базовые станции, фильтры для сотовых телефонов, фильтры для телефонов DECT, GPS, Wi-Fi, измерительные приборы, WCDMA, WLAN, WLL, телеуправление, спутниковое телевидение, репитеры
Резонаторы на ПАВ		Телеуправление, пейджеры, автомобильная техника, SONET, военная техника
Дуплексеры на ПАВ		Широкополосная сотовая связь стандарта WCDMA
Генераторы на ПАВ		Телеуправление
Кварцевые резонаторы		Пейджеры, сотовые телефоны, WLL, автомобильная техника, Wi-Fi, GPS, DECT, телеуправление, Bluetooth, WLAN, цифровое телевидение, STB, DAB, кабельные модемы
Пьезоэлектрические полосовые фильтры		Пейджеры
Кварцевые генераторы		Цифровое телевидение, пейджеры, сотовые телефоны, WLL, WLAN, GPS, Wi-Fi, Bluetooth
Генераторы, управляемые напряжением		Пейджеры, сотовые телефоны, WLAN, GPS
Генераторы, управляемые напряжением, с температурной компенсацией погрешности		Сотовые телефоны, WLAN, GPS, Wi-Fi, спутниковое телевидение, SONET
Термостатированные кварцевые генераторы		Сотовая телефонная связь