介质滤波器的优势和声学滤波器的区别

介质滤波器是一种采用介质谐振腔经过多级耦合而实现选频作用的微波滤波器。其一般采用损耗低、介电常数高、频率温度系数和热膨胀系数小、可承受功率高的介质陶瓷材料，由数个长型谐振器纵向多级串联或并联的梯形线路构成。介质滤波器的优势主要体现在以下两方面：

一方面在即将来临的5G时代，大规模天线技术所使用的天线数量将迎来成倍增长，预计将需要64个乃至128个天线。由于每个天线都需要配备相应的双工器，并由相应的滤波器进行信号频率的选择与处理，滤波器的需求量将大量增加，因此这就对滤波器的器件尺寸与发热性能有更高的要求。腔体滤波器由于其体积大，发热多，难以在高密集型天线中广泛使用，面临较大的发展压力。

另一方面5G时代所使用的电磁波频率将继续提升，这意味更加高效的毫米波将逐步开始使用。为了实现毫米波的信号覆盖与高密度连接，基站天线尺寸也将降至毫米级，逐步实现微型基站，基站所使用的滤波器也将逐步缩小尺寸至毫米级，保持其与电磁波波长在同一级别。因此，介质滤波器将发挥其体积小的优势占得先机。

声学滤波器由于使用了半导体微细加工工艺，能做到体积很小，特别是与传统空腔滤波器和陶瓷滤波器相比，体积只有前者的零头。同时由于声表面波滤波器在晶圆上组装，可以低成本大批量生产，并且能够同时满足高低频率要求，因此具有较高的性价比，广泛应用于移动终端设备中。终端声学滤波器主要可分为两类：声表面波滤波器SAW和体声波滤波器BAW两大类。

SAW滤波器是在石英晶体、钽酸锂(LiTaO3) 、铌酸锂 (LiNbO3)等构成的压电衬底上，通过金属叉指换能器（IDT）实现能量的转换，达到滤波的效果。SAW具有低插入损耗与良好抑制性能，可以达到大带宽，广泛应用于2G/3G/4G接收器前端、双工器以及接收滤波器。但SAW滤波器也存在一定的局限性：在频率高于大约 1 GHz 时，滤波器的选择度下降，在频率达到大约 2.5 GHz 时，声表面波仅限于中等性能需求的应用；声表面波对温度非常敏感且这种局限性的影响较为严重。未来，SAW滤波器的发展趋势包括小型片式化、高频宽带化和降低插入损耗。

BAW滤波器不同于SAW滤波器的主要一点为在BAW中声波是纵向传播的，即在采用石英晶体作为衬底的体声波谐振器中，石英上下表面的金属片激励形成声波，声波从顶面跳跃至底面，形成驻波。因此，BAW滤波器中的谐振器结构需要采用薄膜沉积和微加工技术，在载波衬底上完成。这对设备水平提出了较高的要求，并导致了BAW滤波器成本高、一致性差等问题。

而BAW滤波器的优点主要体现在其频率范围广、性能好、损耗小。其最大可以工作到20GHz，功率可以接近40dBm，对温度变化不敏感，同时“插入损耗小、带外衰减大”，并且适合和其他的active电路做整体的结合。相比于SAW滤波器，BAW的优势在于中高频段的性能优势，如更小的插入损耗、更高的带外抑制等，由此在频率较高、损耗要求更低的时代具有很强的竞争力。