目前濾波的主要實(shí)現(xiàn)方式是SAW/BAW，以及介于兩者之間的TC-SAW。SAW濾波器（Surface Acoustic Wave）即聲表面波濾波器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)和聲特性來(lái)工作，具有壓電效應(yīng)的材料能起到換能器的作用，它可以將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，反之亦然。當(dāng)交變的電信號(hào)us加到發(fā)送換能器的兩個(gè)電極上時(shí)，通過(guò)反壓電效應(yīng)，基片材料就會(huì)產(chǎn)生彈性形變，這個(gè)隨信號(hào)變化的彈性波，即“聲表面波”，它將沿著垂直于電極軸向（x方向）向兩個(gè)方向傳播，一個(gè)方向的聲表面波被左側(cè)的吸聲材料吸收，另一方向的聲表面波則傳送到接收換能器，由正壓電效應(yīng)產(chǎn)生了電信號(hào)，再送到負(fù)載RL。

濾波器要求有極低的插入耗損以及很高的品質(zhì)因素Q，但SAW濾波器采用了石英、鉭酸鋰、鈮酸鋰等晶體作為壓電材料，對(duì)溫度變化敏感，性能隨著溫度升高而降低，在處理高頻信號(hào)時(shí)性能表現(xiàn)不佳，因此SAW適合在1.5GHz以下使用，但是當(dāng)工作頻率超過(guò)1.5GHz時(shí)，SAW的Q值開(kāi)始下降。TC-SAW則增加了保護(hù)涂層，降低其溫度系數(shù)，進(jìn)而提高Q值，成本高于SAW，但比BAW低。

當(dāng)頻率高于1.5GHz，BAW具有明顯的性能優(yōu)勢(shì)

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相對(duì)而言，BAW（Bulk Acoustic Wave）Filter體聲波濾波器更適合1.5GHz以上高頻，同時(shí)具有溫度變化不敏感、插入耗損小等優(yōu)點(diǎn)。區(qū)別于SAW，BAW濾波器內(nèi)的聲波垂直傳播。BAW最基本結(jié)構(gòu)是兩個(gè)金屬電極夾著壓電薄膜，聲波在壓電薄膜里震蕩形成駐波。為了擴(kuò)展至高頻，BAW應(yīng)用了MEMS工藝，將石英燈壓電晶體尺寸大幅縮小，壓電層材料厚度為個(gè)位數(shù)微米級(jí)別，如石英基板在2GHz條件下厚度約為2um。

SAW濾波器原理

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BAW濾波器原理

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濾波器往小尺寸以及集成化發(fā)展

SAW濾波器的技術(shù)趨勢(shì)是小型片式化、高頻寬帶化以及降低插入損耗。（1）要得到尺寸更小的SAW，可行的方法是采用先進(jìn)封裝技術(shù)，如Flip Chip（倒裝）以及WLCSP（Wafer Level Chip ScalePackaging）技術(shù)。（2）高頻寬帶化方面，當(dāng)壓電基材選定之后，SAW濾波器的工作頻率則由IDT電極條寬度所決定，IDT電極條愈窄，頻率愈高。因此采用半導(dǎo)體0.35-0.2μm級(jí)的精細(xì)加工工藝，可制作出2-3GHz的SAW濾波器，進(jìn)而將SAW應(yīng)用場(chǎng)景推廣至更高頻級(jí)別。（3）降低插入損耗方面，主要的思路是開(kāi)發(fā)高性能壓電材料以及改進(jìn)IDT結(jié)構(gòu)，如Murata開(kāi)發(fā)出ZnO/藍(lán)寶石層狀結(jié)構(gòu)基片材料，可制造1.5GHz SAW濾波器，其插入損耗僅1.2dB。

與SAW相比，BAW性能更好，成本也更高，但是當(dāng)頻段越來(lái)越多，甚至開(kāi)始使用載波聚合的時(shí)候，就必須得用BAW技術(shù)才能解決頻段間的相互干擾問(wèn)題。BAW濾波器采用半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)，在目前國(guó)內(nèi)大力推進(jìn)芯片國(guó)產(chǎn)化，晶圓制造產(chǎn)能大幅提升背景下，國(guó)內(nèi)SAW/BAW廠商可專注于設(shè)計(jì)，不過(guò)目前三大射頻器件廠商Skyworks、Qorvo以及博通（Avago）均為IDM，成本及質(zhì)量控制方面形成較高壁壘。此外，隨著技術(shù)的演進(jìn)，BAW可能會(huì)逐步替代SAW，從集成角度，濾波器/雙工器除了與PA集成外，也可與開(kāi)關(guān)集成，這給開(kāi)發(fā)者形成一定障礙，純粹單一器件開(kāi)發(fā)已落后于器件集成，特別是集成器件在功能及性能上表現(xiàn)更優(yōu)秀。

國(guó)產(chǎn)替代空間巨大

目前SAW濾波器的主要供應(yīng)商是TDK-EPCOS及Murata，兩者合計(jì)占接近70%市場(chǎng)份額，BAW濾波器的主要供應(yīng)商是博通（Avago）及Qorvo，兩者占有90%以上市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)廠商在濾波器市場(chǎng)上處于弱勢(shì)地位，技術(shù)實(shí)力、規(guī)模等各方面均落后，由于濾波器，特別是高端濾波器市場(chǎng)變化快速，是明顯的資本密集型行業(yè)，在小型化、集成化趨勢(shì)下，呈現(xiàn)強(qiáng)者恒強(qiáng)的局面。

SAW濾波器全球市場(chǎng)格局

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BAW濾波器全球市場(chǎng)格局

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考慮到國(guó)內(nèi)智能手機(jī)出貨量在全球的龍頭地位，國(guó)內(nèi)濾波器行業(yè)的弱勢(shì)與之有著鮮明的反差，但同時(shí)也表明國(guó)產(chǎn)替代空間非常巨大，主要契機(jī)是大廠商主力研發(fā)高頻段BAW濾波器，中低頻SAW技術(shù)進(jìn)展放慢，因此國(guó)內(nèi)廠商可以藉此從中低端SAW布局滲透，然后提升技術(shù)實(shí)力，爭(zhēng)奪高端SAW乃至BAW份額。

目前在SAW濾波器領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)主要廠商包括以中電二十六所、中電德清華瑩為代表的科研院所以及無(wú)錫好達(dá)電子等。國(guó)內(nèi)廠商整體實(shí)力較薄弱，科研院所的產(chǎn)品主要面向軍用通信終端設(shè)備。