SAW设备的原理和代表性波的种类说明

　　早在1855年，瑞利（Lord Rayleigh）就从数学的角度发现了弹性表面波（SAW ：Surface Acoustic Wave）的存在。1965 年，怀特（White）和沃尔特默（Voltmer）联合发明了叉指式换能器（IDT：Inter Digital Transducer），从而取得了表面波在滤波器应用技术上的关键性突破。首先在TV的IF波段上将LC滤波器更换为SAW滤波器，此外，在雷达信号处理方面，开始使用SAW设备。在发明了IDT之后的短短12年后，威廉姆森（Williamson）于1977年发表了45种SAW设备的开发产品实际应用清单（Proc.1977 IEEE Ultrasonic Symposium pp.460-468）其中，不但阐述了其优越的特性，同时也介绍了已被广泛应用的 TV用IF滤波器、CATV滤波器、雷达用脉冲压缩机等10多种设备。之后，SAW设备的应用范围不断扩大，作为一种通讯工具在无绳电话及pager上得到应用，现在的手机等通讯系统大多也都采用了该设备。此外，在影像系统的卫星转播调谐器上也采用了该设备，同时，面向数字地面电视的其他移动通讯介质，随着数字播放及卫星数字广播、社会基础设施的不断变迁，在使用范围逐渐扩大的同时，SAW设备也得到了更广泛的应用。GPS用滤波器在汽车导航装置、远程信息处理及手机上也得到应用，同时，随着在无线遥控门锁及轮胎气压监控系统等车载用途等方面、以及通信功能的各种应用程序方面的应用不断深入，相信不久的将来势必会在更多类型的设备上得到应用。薄膜体声波谐振器（FBAR：Film Bulk Acoustic Resonator）发表于1980年，而真正开始应用则是在1999年Ruby等人发表了 PCS Duplexer之后。

　　如果将小石子扔进水池，溅起的水波就会传播到周围水面呢！如果敲击桌面，也会感觉到桌面的振动传到了敲击部位的周围。在自由表面的弹性介质上，局部表面都有一种传播波存在。这种传播波就是弹性表面波。而在地震时，在最初从地下传来的P 波、S波之后，沿着地表传播振动的波就会随之而来。这种波就相当于弹性表面波。弹性表面波设备使用沿着压电材料表面传播的弹性表面波。之所以要使用压电材料，是因为需要将电信号转换为弹性表面波。如果从外部施加电场，压电材料则会发生形变。因此，在压电线路板表面形成一种被称为叉指式换能器的梳齿状电极（以下称 IDT ：Inter Digital Transducer），这时如果向它发出信号就可以产生一种波。在压电线路板表面形成的波的速度、声速基本都是由线路板及波的种类所决定，通过更改这种梳齿的间距，可以改变激励波的频率。同时，在SAW到达IDT后，若该SAW 与IDT的间距相符，那么就会在IDT的电极间产生电信号。