手機射頻前端之表面聲波濾波器 (SAW Filter)

射頻前端模組 (Radio Frequency Front End Module) 是手機通信系統的核心組件, 它的性能直接決定了移動終端可以支持的通信模式, 接收信號強度, 通話穩定性, 發射功率等重要性能指標直接影響終端用戶體驗.

Switch 用於切換接收和發射模式 (或者切換不同通信頻段), Filter 用於濾除干擾和噪聲, Duplexer 使天線共用成為可能, LNA 用於接收信號放大 (接收靈敏度), PA 則是決定手機發射性能 (輸出功率, 線性度, 效率和諧波抑制等).

在射頻前端模塊中濾波器起著至關重要的作用,  它可以將帶外干擾和噪聲濾除以滿足射頻系統和通訊協議對於信噪比的需求. 隨著通信協議越來越複雜, 對於通訊協議對於頻帶內外的需求也越來越高, 這也使得濾波器的設計越來越有挑戰性.

表面聲波濾波器 (SAW Filter) 屬於微機電的工藝, 基本結構是在具有壓電特性的基片材料拋光面上制作兩個聲電換能器, 工作原理是輸入換能器將電信號變成聲信號, 輸出換能器再將接收到的聲信號變成電信號輸出.

5G 頻段主要包含 Sub-6GHz 和毫米波兩部分, 相較於 4G 頻段頻率大大提高, 頻率的提升將改變濾波器市場結構. 目前 SAW 和 BAW 憑借良好的頻帶選擇性, 高 Q 值, 低插入損耗等特性成為射頻濾波器主流技術. 但隨著 5G 頻段更趨向高頻, 未來 BAW 的市場份額將得到提升.

SAW (適用於 1.5GHz 以下的工作頻率) 主要供應商為日系 , BAW (適用於更高的工作頻率) 則是美系, "高通" 預測射頻濾波器的市場將由目前的 50 億美元增長至 2020 年的 130 億美元. 台灣生產 SAW 的廠商有 "台嘉碩, "晶技" 等, "兆遠"  則是有生產上游原料 LT/LN 基板.