OFW (Oberflächenwellenfilter)

Oberflächenwellenfilter (OFW), im Englischen als Surface Acoustic Wave (SAW) bezeichnet, sind piezoelektrische Akustikwellen-Bausteine, die auf elektrisch-akustisch-elektrischer Basis arbeiten. Diese SAW-Filter werden u.a. als Bandpassfilter eingesetzt und zeichnen sich durch einen hohen Gütefaktor (Q) mit steilen Filterflanken aus.

Vom Prinzip her wird bei den OFW-Filtern das elektrische Eingangssignal in einem Eingangskreis in ein akustisches Signal umgewandelt. Der Eingangskreis besteht aus einem Interdigital Transducer (IDT). Das sind zwei ineinander verschachtelte Kammstrukturen aus Quarz, deren Kristallgitter sich durch den Piezoeffekt bei Anlegen einer Spannung zusammenziehen und ausdehnen. Das dadurch entstehende akustische Signal breitet sich im Substrat des SAW-Filters aus und trifft auf den IDT-Ausgangswandler, wo es wiederum in ein elektrisches Signal gewandelt wird. Als piezoelektrische Materialien werden Substrate aus Quarz oder Lithium-Tantalat benutzt. Jede Veränderung entlang des Ausbreitungsweges verändert die Ausbreitungsgeschwindigkeit und die Amplitude der Akustikwelle, und bestimmt die Frequenz- und Phaseneigenschaften des Oberflächenwellenfilters.

Aufbau eines Oberflächenwellenfilters

Aufbau eines Oberflächenwellenfilters

Durch Aufbau und Dimensionierung des Piezo-Materials kann die Wellenlänge und Selektionsschärfe des akustischen Signals beeinflusst werden. Dieses wird anschließend wieder in eine elektrische Spannung umgewandelt. Der Aufbau eines Piezo-Wandlers kann so ausgeführt sein, dass aus einem breitbandigen elektrischen Eingangssignal nur eine akustische Welle zur Ausgangselektrode durchgelassen wird und in eine hochselektive Frequenz gewandelt werden kann.

SAW-Filter von Murata, Foto: passive-components.eu

SAW-Filter von Murata, Foto: passive-components.eu

Oberflächenwellenfilter gibt es im Frequenzbereich von etwa 10 MHz bis in den Gigahertz-Bereich von 3 GHz. Eingesetzt werden sie in der Rundfunk- und Fernsehempfangstechnik und in anderen HF-orientierten Empfangstechniken wie in Handys, WLAN-Empfängern und Basisstationen eingesetzt. Aber auch als Oberflächenwellen-Sensoren in der Automotive-Technik, der Gebäudeautomation oder in SAW-Touchscreens zur Positionsbestimmung des Cursors.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Oberflächenwellenfilter - OFW
Englisch: surface acoustic wave - SAW
Veröffentlicht: 16.11.2019
Wörter: 269
Tags: Passive Bauelemente
Links: Amplitude, Automotive-Technik, BP (Bandpass), Basisstation, Cursor