Akustische-Oberflächenwellen-Filter
SAW-Filter (Surface Acoustic Wave) sind sehr gute Filter mit einer geringen Bandbreite von wenigen MHz und finden deshalb vor allem in der mobilen Datenübertragung anwendung.
SAW-Filter basieren auf dem Piezoeffekt.
Auf einem Piezokristall sind zwei Elektroden die wie ein Plattenkondensator fungieren eingelassen. Der Abstand der einzelnen "Platten" beträgt der spezfischen Wellenlänge Lambda in dem Kristall.
Durch den Piezoeffekt zieht sich das Kristall durch die Feldstärke zusammen. Eine Welle breitet sich dadurch auf dem Kristall aus.
Diese Welle wird von einer Elektrode, der genauso wie der Senderelektrode aufgebaut ist, wieder in ein elektrisches Signal umgewandelt.
Durch die Abmessungen des Kristalls und der Aufbau der "Kämme" kann man die Frequenzen und die Bandbreite des Filters bestimmen. Bei der Entwicklung eines SAW-Filters muss auch darauf geachtet werden, dass die Sender- und Empfängerelektrode weder induktiv noch kapazitiv gekoppelt sind.
Schematische Darstellung eines SAW-Filters:
- H In1 Out1 H *
- H --------------- --------------- H *
- H | | | | | | | | H *
- H | | | | | | | | | | | | | | | | H *
- H | | | | | | | | | | | | | | | | H *
- H | | | | | | | | H *
- H ----------------- ----------------- H *
- H In2 Out 2 H *
"H" stellt einen Absorber bzw. Reflektor dar. Ein Reflektor ist natürlich vorzusiehen, da das Filter dadurch eine geringere Einfügedämpfung (Insertion Loss) hat. Jedoch muss der Reflektor wieder in einem bestimmten Abstand sein, damit sich die reflektierten Wellen auf die ausgesendeten Wellen addieren und somit das Signal "verstärken".
Der Insertion Loss beträgt bei einem SAW-Filter ca. 6-10dB.
SAW-Filter in der Praxis: In der Praxis bedarf eigentlich jedes SAW-Filter einer Anpassung, um die die Insertion Loss und somit die Ein- und Ausgangsrefelktion auf ein Minimum zu reduzieren.
Die Anpassungsschaltung ist meistens eine in sereie geschaltete Spule mit einem parallelen Kondenstator.