射频电路设计如何确定滤波器阶数（射频器件解析滤波器）

概念：滤波器是指对特定频率的信号做响应的器件，分为有源和无源滤波器；在手机射频前端用到的都是无源滤波器，最常见的是LTCC（低温共烧陶瓷）、SAW(声表面波滤波器)、BAW(声体滤波器)等。

LTCC（Low Temperature Co-fired Ceramic LTCC）即低温共烧陶瓷技术，是一种先进的无源集成及混合电路封装技术,它可将三大无源元器件（包括电阻、电容和电感）及其各种无源组件（如滤波器、阻抗变换器、耦合器等）封装于多层布线基 板中，并与有源器件（如：功率MOS、晶体管、IC电路模块 等）共同集成为一完整的电路系统。

LTCC在手机射频前端主要应用是低通滤波器、共模滤波器、贴片天线等。

LTCC滤波器

手机端的LTCC共模滤波器

LTCC贴片天线（最主要应用于蓝牙）

射频前端的LTCC滤波器

S21曲线

射频器件解析—LTCC共模滤波器用于LCM CCM解干扰

LTCC共模滤波器用于LCM和CCM解干扰

LTCC滤波器等效原理图&仿真曲线

LTCC共模滤波器共模S21曲线

LTCC贴片天线：

RainSun公司的贴片天线

LTCC蓝牙天线反射阻抗图

LTCC蓝牙天线谐振曲线

射频器件解析—SAW&BAW

（一）SAW滤波器

SAW，声表面波滤波器

SAW的全称是Surface Acoustic Wave，声表面波滤波器，顾名思义，就是声波沿着固体表面(surface)传播的声波(Acoustic Wave)。利用压电陶瓷、铌酸锂、石英等压电石英晶体振荡器材料的压电效应和声表面波传播的物理特性制成的一种换能式无源带通滤波器，是一种采用石英晶体、压电陶瓷等压电材料，利用其压电效应和声表面波传播的物理特性而制成的滤波专用器件。

（二）BAW滤波器

BAW声体滤波器

相比SAW filter，BAW filter更适合于高频率。跟SAW/TC-SAW filter一样，BAW filter的大小也随着频率增加而减少。另外，BAW filter有对温度变化不敏感，插入损耗小，带外衰减大(Steep Filter Skirts)等优点。1.5GHz以上频段是BAW滤波器的主战场，比如B40、B41、B7，WIFI 2.4GHz/5GHz，以及未来5G时代的sub 6G频段。

目前BAW全球主要供应商是Qorvo和Avago

射频器件解析—SAW滤波器的温漂特性

左图为传统SAW的温漂特性曲线，右图为I.H.P. SAW的温漂特性曲线

I.H.P--IHP SAW 也就是所谓的incredible high performance（辣眼睛） SAW，坊间称之为超级SAW。最大的特性是温漂曲线特别稳定，带内插损指标不随温度变化或者和温度关系很小。

对比SAW和BAW滤波器，BAW的温漂特性更好

常规SAW，低温漂SAW，零温漂SAW的温漂曲线对比

射频器件解析—双工器

双工器，又称天线共用器，是一个比较特殊的双向三端滤波器。双工器既要将微弱的接受信号耦合进来，又要将较大的发射功率馈送到天线上去，且要求两者各自完成其功能而不相互影响。

双工器外观

双工器在手机电路中的位置

双工器的关键参数：发插损，接收插损，发射到接收的隔离度，带外抑制，功率容量

Ø 发射插损，TX Insertion Loss,是指发射带内的发射信号经过双工器以后的损耗，以dB来表示，村田B1双工器典型值为1.5dB；

Ø 接收插损，RX Insertion Loss,是指接收带内的发射信号经过双工器以后的损耗，以dB来表示，村田B1双工器典型值为1.5dB；

ANT-->RX插损典型值（接收插损典型值）

TX-->ANT插损典型值（发射插损典型值）

ANT--》RX插损曲线

TX到RX的隔离度（也称TX泄露）

Ø 发射到接收的隔离度，TX Leakage to RX,是指发射引脚的信号泄漏到接收引脚的程度，一般村田和EPCOS双工器的发射接收隔离度在55dB以上；

Ø 带外抑制，Out of Band Rejection,指的对发射或者接收频段以外信号的抑制程度；

Ø 功率容量，指的器件最大允许输入的功率信号大小，一般以CW波标注，大部分功率容量为30dBm，5000小时；

,