用于無(wú)線(xiàn)數據測量的SAW濾波器
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對于LC和SAW濾波器而言，高選擇性通常意味著(zhù)高插入損耗和更低的敏感度。電路布局在A(yíng)MI系統中起了關(guān)鍵的作用，這一點(diǎn)可以通過(guò)四項計算得以說(shuō)明（圖1-4）。在每個(gè)算式中，噪聲因數F或更常見(jiàn)的對數噪聲符號NF是衡量敏感度的參數。噪聲因數指的是信噪電壓比，它說(shuō)明了與輸出時(shí)該比率有關(guān)的四極元件的輸入情況。公式如下：
或
其中：Si：輸出時(shí)的信號；So：輸入時(shí)的信號；Ni：輸入時(shí)的噪聲；No：四極輸出時(shí)的噪聲。如圖1的疊層所示，如果有兩個(gè)以上的四極元件，可通過(guò)下列公式計算總噪聲系數F1-n：
其中：
n 四極數目
Fn 噪聲因數
Gn n個(gè)四極的增益因數
直接安裝在天線(xiàn)后面的第一個(gè)四極起了關(guān)鍵的作用。原則上說(shuō)，它的噪聲系數界定了總噪聲系數的范圍。
為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，在相應的開(kāi)關(guān)布局舉例中，總噪聲系數的計算中忽略了傳送/接收（Tx/Rx）開(kāi)關(guān)或平衡－不平衡轉換器。在這些舉例中，SAW濾波器 的插入損耗IL、增益G、LNA以及接收機IC的噪聲系數NF和噪聲因數F均具有同樣的值。同時(shí)，假設SAW濾波器的增益與其損耗相符，并假定它的噪聲系數為其IL的負值。
所有四個(gè)例子的參數條件如下：
LSAW = GSAW = -2.9 dB
GSAW (Linear) = 0.513
NFSAW = 2.9 dB → FSAW = 1.95
GLNA = 15 dB
GLNA (Linear) = 31.62
NFLNA = 1.5 dB → FLNA = 1.41
NFRxIC = 8 dB, NFRxIC (Linear) = 6.31
所有的例子都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。在例4中，總噪聲系數是5.37 dB， 因此它的配置是基于無(wú)線(xiàn)射頻AMI系統的最佳解決方案。它的特點(diǎn)是敏感度和選擇性更高，再加上由于與第二個(gè)SAW濾波器對稱(chēng)工作，共模抑制率得以改善。
例1：SAW濾波器—接收IC
F1-2 = 12.3 => NF = 10.9 dB
接收機IC的噪聲系數對噪聲有很大的影響?？傇肼曄禂凳?0.9 dB，接收機的敏感度大大降低。該結構的優(yōu)點(diǎn)是能夠阻止SAW頻段以外的干擾信號，依次防止接收機IC的內部LNA達到飽和。為了大幅度降低噪聲系數，在SAW濾波器的前端必須設置一個(gè)高增益因數和低噪聲系數的階段。
例2：LNA – SAW –接收IC
F1-3 = 1.77 => NF = 2.48 dB
由于低噪聲系數LNA直接處于天線(xiàn)后面的第一階段，總噪聲系數NF大大降低。該配置的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是SAW濾波器同時(shí)具有平衡－不平衡轉換器的功能。這使得共模抑制率（CMRR）和選擇性都得以提高。
它的缺點(diǎn)是接收機更容易受到強干擾，如移動(dòng)電話(huà)信號干擾。特別是在A(yíng)MI系統通過(guò)移動(dòng)電話(huà)將消費者數據傳送到輪詢(xún)基站時(shí)，強烈的信號可以促使LNA在傳輸過(guò)程中進(jìn)入飽和狀態(tài)，并阻止接收機識別網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )中另一系統發(fā)射的數據。
例3：SAW –LNA –接收IC
F1-3 = 3.08 => NF = 4.88 dB
轉換到布局3，即在低噪聲系數與干擾信號環(huán)境下得以提高的選擇性之間達成某種妥協(xié)。將SAW濾波器直接配置在天線(xiàn)后面，可以保護LNA并減少其飽和的可能性。
例4：SAW –LNA –SAW –接收IC
F1-4 = 3.45 => NF = 5.37 dB
圖中所示接收機前端擴展版本工作時(shí)的噪聲系數為5.37 dB。與例1 相比，此參數降幅很大。主要優(yōu)點(diǎn)：高敏感度和選擇性，同時(shí)改善共模抑制。
愛(ài)普科斯SAW濾波器在A(yíng)MI系統中的典型應用
各項性能均可靠
由于A(yíng)MI系統通常是被安裝在惡劣的環(huán)境中，它不僅要具有高靈敏性和選擇性，其運行也要絕對可靠。因此，它的所有元件必須結構牢固，能抵抗溫度和濕度的定期變化，并具有防震功能。愛(ài)普科斯生產(chǎn)的SAW濾波器符合AEC-Q200的規定，完全可以滿(mǎn)足這些條件。一般來(lái)說(shuō)，汽車(chē)電子協(xié)會(huì )（AEC）公布的應用標準被認為最嚴格的。因此，該標準也適合于檢驗元件在惡劣環(huán)境下使用的合格性。
為了滿(mǎn)足這一標準，SAW濾波器使用了陶瓷封裝，將石英或鉭酸鋰芯片粘合在底部。使用焊線(xiàn)將輸入和輸出針腳（包括底線(xiàn)針腳）與封裝連接。該機構可以使有功SAW結構得到保護，使封裝免受大多數應力的影響。濾波器是密封的，以免受潮，如包圍封裝的金屬蓋焊到了封裝的上側。除了牢固結構以外，靜電放電（ESD）敏感度也對AMI系統的可靠性起著(zhù)關(guān)鍵的作用。
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