濾波器根據實現方式的不同可以分為LC濾波器、腔體濾波器、聲學濾波器、介質濾波器等。不同濾波器適用于不同的應用場景，在手機無線通信應用中，由于設備尺寸較小、功率較低，因此目前智能手機使用小體積高性能的聲學濾波器，根據結構不同可以分為聲表面波（SAW）濾波器和體聲波（BAW）濾波器。SAW濾波器的基本原理為在輸入端由壓電效應把無線信號轉換為聲信號在介質表面傳播，在輸出端由逆壓電效應將聲信號轉換為無線信號。一個基本的SAW濾波器由壓電材料和兩個叉指式換能器（IDT，Interdigital Transducer）組成，輸入端的IDT將電信號轉換成聲波，且該聲波在SAW濾波器基板表面以駐波形式橫向傳播，輸出端的IDT接收到的聲波轉換成電信號輸出，從而實現濾波。SAW類產品包括普通的SAW濾波器以及具有溫度補償特性的TC-SAW濾波器，產品形式包括雙工器以及單獨的濾波器。制作的原材料主要為鉭酸鋰或鈮酸鋰的單晶晶圓（4寸晶圓為主），在晶圓上方應用光刻，鍍膜等半導體工藝進行圖形化處理，然后劃切成為芯片，芯片表面結構和制作工藝較為簡單，成本較低。常見的聲波濾波器包括SAW， BAW， FBAR和XBAR

BAW濾波器基本原理同SAW濾波器相同，不同的是BAW濾波器中聲波垂直傳播。同時電極的使用與薄膜壓電層的厚度決定濾波器諧振頻率，高頻下薄膜壓電層厚度在幾微米量級，因此需要使用較高難度的薄膜沉積與微機械加工技術，制造難度與成本更高。拓蒂電子/Silvoc認為，BAW濾波器有FBAR類型以及SMR類型，兩者結構略有差別。BAW濾波器可以直接在硅晶圓（6寸為主）加工設計，利用PVD或CVD設備實現壓電薄膜的制備是其關鍵工藝環節，薄膜材料主要為氮化鋁和氧化鋅。

SAW濾波器是聲表面波濾波器的簡稱，是采用石英晶體、壓電陶瓷等壓電材料，利用其壓電效應和聲表面波傳播的物理特性而制成的一種濾波專用器件，廣泛應用于電視機及錄像機中頻電路中，以取代LC中頻濾波器，使圖像、聲音的質量大大提高。拓蒂電子/Silvoc提醒您，聲表面波SAW（Surface Acoustic Wave）就是在壓電基片材料表面產生和傳播、且振幅隨深入基片材料的深度增加而迅速減少的彈性波。

SAW濾波器原理示意圖：

SAW濾波器的結構如圖所示。它由壓電材料制成的基片及燒制在其上面的梳狀電極所構成。當給聲表面波濾波器輸大端輸入信號后，在電極司壓電材料表面將產生與外加信號頻率相同的機械振動波。該振動波以聲波速度在壓電基片表面傳播，當該波傳至輸出端時，由輸出端梳狀電極構成的換能器將聲能轉換成交變電信號輸出。

從上面介紹不難看出，SAW濾波器是由兩個換能器組成的，輸入端換能器將電能轉換成聲能發出聲表面波，而輸出端換能器則是將接收到的聲表面波聲能轉換成電能輸出。聲表面波濾波器就是利用壓電基片上的這兩個換能器來產生聲表面波和檢出聲表面波的，以完成濾波的作用。

SAW濾波器的主要特點是：設計靈活性大、模擬/數字兼容、群延遲時間偏差和頻率選擇性優良（可選頻率范圍10MHz ~ 3GHz）、輸入輸出阻抗誤差小、傳輸損耗小、抗電磁干擾（EMI）性能好、可靠性高、制作的器件體積小、重量輕（其體積、重量分別是陶瓷介質濾波器的1/40 和1/30 左右），且能實現多種復雜的功能。

SAW 濾波器的特征和優點，正適應了現代通信系統設備及便攜式電話輕薄短小化和高頻化、數字化、高性能、高可靠等方面的要求。其不足之處是：所需基片材料價格昂貴，另對基片的定向、切割、研磨、拋光和制造工藝要求高。

BAW —— 體聲波濾波器

雖然SAW和TC-SAW濾波器非常適合約1.5GHz以內的應用，高于1.5GHz時，BAW濾波器非常具有性能優勢（圖2）。BAW濾波器的尺寸還隨頻率升高而縮小，這使它非常適合要求非?？量痰?G和4G應用。此外，即便在高寬帶設計中，BAW對溫度變化也不那么敏感，同時它還具有極低的損耗和非常陡峭的濾波器裙邊（filterskirt）。

圖2：高于1.5GHz時，BAW濾波器非常具有性能優勢

不同于SAW濾波器，BAW濾波器內的聲波垂直傳播。對使用石英晶體作為基板的BAW諧振器來說，貼嵌于石英基板頂、底兩側的金屬對聲波實施激勵，使聲波從頂部表面反彈至底部，以形成駐聲波。而板坯厚度和電極質量（mass）決定了共振頻率。在BAW濾波器大顯身手的高頻，其壓電層的厚度必須在幾微米量級，因此，要在載體基板上采用薄膜沉積和微機械加工技術實現諧振器結構。

因這兩種類型BAW濾波器的聲能密度都很高、其結構都能很好地導限聲波，它們的損耗都非常低。在微波頻率，BAW可實現的Q值、在可比體積下、比任何其它類型的濾波器都高，可達：2500@2GHz。這使得即使在通帶邊緣的吃緊處，它也有極好的抑制和插入損耗性能。

雖然BAW和FBAR濾波器的制造成本更高，其性能優勢非常適合極具挑戰性的LTE頻帶以及PCS頻帶，后者的發送和接收路徑間只有20MHz的狹窄過渡范圍。拓蒂電子/Silvoc認為，BAW和FBAR濾波器的IDT可做得足夠大，以支持4W@2GHz的更高射頻功率。BAW器件對靜電放電有固有的高阻抗，其BAW-SMR變體具有約-17ppm/℃@2GHz的TCF。

隨著頻譜擁擠導致縮窄甚至舍棄保護頻帶的趨勢，對于高性能濾波器的需求顯著增加。BAW技術使人們有可能設計出具有非常陡峭濾波器裙邊、高抑制性能以及溫漂很小的窄帶濾波器，它非常適合處理相鄰頻段之間非常棘手的干擾抑制問題。TAISAW(TST:嘉碩科技)及其它濾波器制造商的工程師正在努力實現4％或更高帶寬、損耗更低、TCF基本為零的BAW-SMR濾波器。

BAW器件所需的制造工藝步驟是SAW的10倍，但因它們是在更大晶圓上制造的，每片晶圓產出的BAW器件也多了約4倍。即便如此，BAW的成本仍高于SAW。然而，對一些分配在2GHz以上極具挑戰性的頻段來說，BAW是***可用方案。因此，BAW濾波器在3G/4G智能手機內所占的份額在迅速增長。

在BAW-SMR濾波器底部電極下方使用的聲反射器使其在FBAR面臨挑戰的頻段擁有優化的帶寬性能。反射器使用的二氧化硅還顯著減少了BAW的整體溫漂，該指標遠好于BAW甚至FBAR所能達到的水平。由于諧振器位于結實的材料塊上，其散熱比FBAR好得多，后者采用一個膜，僅能通過邊緣散熱。這使得BAW器件可實現更高的功率密度，不久就會有可用于小蜂窩基站應用10W級器件的問世。