ตัวกรองคลื่นเสียงแบบรวม (Bulk Acoustic Wave หรือ BAW) คืออะไร?

มาดูกันว่าเหตุใดเทคโนโลยี BAW จึงเข้ามาแทนที่ฟิลเตอร์ SAW ในการแข่งขันเพื่อความถี่ที่สูงขึ้นและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่า

ตัวกรองคลื่นเสียงแบบรวม (Bulk Acoustic Wave หรือ BAW) คืออะไร?

ตัวกรองคลื่นเสียงแบบปริมาตร (Bulk Acoustic Wave หรือ BAW)เป็นตัวกรอง RF ขนาดกะทัดรัด ราคาประหยัด ที่สามารถใช้งานได้หลากหลายในความถี่สูงถึง 6 GHz เช่นเดียวกับตัวกรองคลื่นเสียงแบบพื้นผิว (Saaving Wave หรือ SAW)ตัวกรอง BAW ก็ทำงานโดยการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเสียงหรือพลังงานกลบนวัสดุเพียโซอิเล็กทริก เนื่องจากสามารถทำงานที่ความถี่สูงกว่าได้ ตัวกรอง BAW จึงถูกนำไปใช้ในย่านความถี่ LTE ใหม่ๆ หลายย่านที่สูงกว่า 1.9 GHz นอกจากนี้ยังใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสำหรับตัวกรองการใช้งานร่วมกันระหว่าง LTE และ Wi-Fi เมื่อเทียบกับตัวกรอง SAW ตัวกรอง BAW สามารถทำงานที่ความถี่สูงกว่า มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิน้อยกว่า แต่มีราคาแพงกว่า

ตัวกรอง BAW มีทรานสดิวเซอร์แบบอินเตอร์ดิจิตอล (IDT) เพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นคลื่นเสียงเชิงกลที่เดินทางผ่านพื้นผิวของวัสดุเพียโซอิเล็กทริกและถูกเก็บไว้ในนั้น แต่คลื่นเสียงจะแพร่กระจายในแนวตั้ง ดังแสดงในรูปด้านล่าง 

ตัวกรอง BAW มีแผ่นผลึกควอตซ์เป็นพื้นผิว โดยมีแผ่นโลหะติดอยู่ด้านบนและด้านล่างของผลึกควอตซ์ แผ่นโลหะเหล่านี้จะกระตุ้นคลื่นเสียง ซึ่งจะแพร่กระจายในแนวตั้งระหว่างแผ่นโลหะเหล่านั้น ทำให้เกิดคลื่นเสียงนิ่ง ความถี่เรโซแนนซ์จะถูกกำหนดโดยความหนาของแผ่นและมวลของอิเล็กโทรด

เพื่อป้องกันไม่ให้คลื่นเล็ดลอดเข้าไปในวัสดุรองรับ ตัวกรอง BAW จึงมีโครงสร้างหลักสองแบบ:

ตัวสะท้อนเสียงแบบแบร็ก (Acoustic Bragg reflector) สร้างขึ้นโดยการซ้อนวัสดุที่มีดัชนีหักเหแตกต่างกันหลายชั้นบางๆ สลับกัน เพื่อป้องกันไม่ให้คลื่นเล็ดลอดออกไปยังวัสดุรองรับ ตัวกรอง BAW ประเภทนี้เรียกว่า BAW แบบเรโซเนเตอร์ยึดแน่น (Solidly-mounted resonator BAW) หรืออุปกรณ์ BAW-SMR

อีกแนวทางหนึ่งที่เรียกว่า เครื่องกำเนิดเสียงสะท้อนแบบฟิล์ม (FBAR) จะสร้างโพรงใต้พื้นที่ใช้งาน ทำให้เกิดเยื่อบางๆ ที่แขวนลอยอยู่

บทความที่เกี่ยวข้อง

ตัวกรองคลื่นเสียงแบบรวม (Bulk Acoustic Wave หรือ BAW) คืออะไร?

มาดูกันว่าเหตุใดเทคโนโลยี BAW จึงเข้ามาแทนที่ฟิลเตอร์ SAW ในการแข่งขันเพื่อความถี่ที่สูงขึ้นและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่า

นักเขียนบทความ
by 
นักเขียนบทความ
ตัวกรองคลื่นเสียงแบบรวม (Bulk Acoustic Wave หรือ BAW) คืออะไร?

ตัวกรองคลื่นเสียงแบบรวม (Bulk Acoustic Wave หรือ BAW) คืออะไร?

มาดูกันว่าเหตุใดเทคโนโลยี BAW จึงเข้ามาแทนที่ฟิลเตอร์ SAW ในการแข่งขันเพื่อความถี่ที่สูงขึ้นและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่า

ตัวกรองคลื่นเสียงแบบปริมาตร (Bulk Acoustic Wave หรือ BAW)เป็นตัวกรอง RF ขนาดกะทัดรัด ราคาประหยัด ที่สามารถใช้งานได้หลากหลายในความถี่สูงถึง 6 GHz เช่นเดียวกับตัวกรองคลื่นเสียงแบบพื้นผิว (Saaving Wave หรือ SAW)ตัวกรอง BAW ก็ทำงานโดยการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเสียงหรือพลังงานกลบนวัสดุเพียโซอิเล็กทริก เนื่องจากสามารถทำงานที่ความถี่สูงกว่าได้ ตัวกรอง BAW จึงถูกนำไปใช้ในย่านความถี่ LTE ใหม่ๆ หลายย่านที่สูงกว่า 1.9 GHz นอกจากนี้ยังใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสำหรับตัวกรองการใช้งานร่วมกันระหว่าง LTE และ Wi-Fi เมื่อเทียบกับตัวกรอง SAW ตัวกรอง BAW สามารถทำงานที่ความถี่สูงกว่า มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิน้อยกว่า แต่มีราคาแพงกว่า

ตัวกรอง BAW มีทรานสดิวเซอร์แบบอินเตอร์ดิจิตอล (IDT) เพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นคลื่นเสียงเชิงกลที่เดินทางผ่านพื้นผิวของวัสดุเพียโซอิเล็กทริกและถูกเก็บไว้ในนั้น แต่คลื่นเสียงจะแพร่กระจายในแนวตั้ง ดังแสดงในรูปด้านล่าง 

ตัวกรอง BAW มีแผ่นผลึกควอตซ์เป็นพื้นผิว โดยมีแผ่นโลหะติดอยู่ด้านบนและด้านล่างของผลึกควอตซ์ แผ่นโลหะเหล่านี้จะกระตุ้นคลื่นเสียง ซึ่งจะแพร่กระจายในแนวตั้งระหว่างแผ่นโลหะเหล่านั้น ทำให้เกิดคลื่นเสียงนิ่ง ความถี่เรโซแนนซ์จะถูกกำหนดโดยความหนาของแผ่นและมวลของอิเล็กโทรด

เพื่อป้องกันไม่ให้คลื่นเล็ดลอดเข้าไปในวัสดุรองรับ ตัวกรอง BAW จึงมีโครงสร้างหลักสองแบบ:

ตัวสะท้อนเสียงแบบแบร็ก (Acoustic Bragg reflector) สร้างขึ้นโดยการซ้อนวัสดุที่มีดัชนีหักเหแตกต่างกันหลายชั้นบางๆ สลับกัน เพื่อป้องกันไม่ให้คลื่นเล็ดลอดออกไปยังวัสดุรองรับ ตัวกรอง BAW ประเภทนี้เรียกว่า BAW แบบเรโซเนเตอร์ยึดแน่น (Solidly-mounted resonator BAW) หรืออุปกรณ์ BAW-SMR

อีกแนวทางหนึ่งที่เรียกว่า เครื่องกำเนิดเสียงสะท้อนแบบฟิล์ม (FBAR) จะสร้างโพรงใต้พื้นที่ใช้งาน ทำให้เกิดเยื่อบางๆ ที่แขวนลอยอยู่

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Suspendisse varius enim in eros elementum tristique. Duis cursus, mi quis viverra ornare, eros dolor interdum nulla, ut commodo diam libero vitae erat. Aenean faucibus nibh et justo cursus id rutrum lorem imperdiet. Nunc ut sem vitae risus tristique posuere.

ตัวกรองคลื่นเสียงแบบรวม (Bulk Acoustic Wave หรือ BAW) คืออะไร?

ตัวกรองคลื่นเสียงแบบรวม (Bulk Acoustic Wave หรือ BAW) คืออะไร?

มาดูกันว่าเหตุใดเทคโนโลยี BAW จึงเข้ามาแทนที่ฟิลเตอร์ SAW ในการแข่งขันเพื่อความถี่ที่สูงขึ้นและเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่า

Lorem ipsum dolor amet consectetur adipiscing elit tortor massa arcu non.

ตัวกรองคลื่นเสียงแบบปริมาตร (Bulk Acoustic Wave หรือ BAW)เป็นตัวกรอง RF ขนาดกะทัดรัด ราคาประหยัด ที่สามารถใช้งานได้หลากหลายในความถี่สูงถึง 6 GHz เช่นเดียวกับตัวกรองคลื่นเสียงแบบพื้นผิว (Saaving Wave หรือ SAW)ตัวกรอง BAW ก็ทำงานโดยการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเสียงหรือพลังงานกลบนวัสดุเพียโซอิเล็กทริก เนื่องจากสามารถทำงานที่ความถี่สูงกว่าได้ ตัวกรอง BAW จึงถูกนำไปใช้ในย่านความถี่ LTE ใหม่ๆ หลายย่านที่สูงกว่า 1.9 GHz นอกจากนี้ยังใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสำหรับตัวกรองการใช้งานร่วมกันระหว่าง LTE และ Wi-Fi เมื่อเทียบกับตัวกรอง SAW ตัวกรอง BAW สามารถทำงานที่ความถี่สูงกว่า มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิน้อยกว่า แต่มีราคาแพงกว่า

ตัวกรอง BAW มีทรานสดิวเซอร์แบบอินเตอร์ดิจิตอล (IDT) เพื่อแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นคลื่นเสียงเชิงกลที่เดินทางผ่านพื้นผิวของวัสดุเพียโซอิเล็กทริกและถูกเก็บไว้ในนั้น แต่คลื่นเสียงจะแพร่กระจายในแนวตั้ง ดังแสดงในรูปด้านล่าง 

ตัวกรอง BAW มีแผ่นผลึกควอตซ์เป็นพื้นผิว โดยมีแผ่นโลหะติดอยู่ด้านบนและด้านล่างของผลึกควอตซ์ แผ่นโลหะเหล่านี้จะกระตุ้นคลื่นเสียง ซึ่งจะแพร่กระจายในแนวตั้งระหว่างแผ่นโลหะเหล่านั้น ทำให้เกิดคลื่นเสียงนิ่ง ความถี่เรโซแนนซ์จะถูกกำหนดโดยความหนาของแผ่นและมวลของอิเล็กโทรด

เพื่อป้องกันไม่ให้คลื่นเล็ดลอดเข้าไปในวัสดุรองรับ ตัวกรอง BAW จึงมีโครงสร้างหลักสองแบบ:

ตัวสะท้อนเสียงแบบแบร็ก (Acoustic Bragg reflector) สร้างขึ้นโดยการซ้อนวัสดุที่มีดัชนีหักเหแตกต่างกันหลายชั้นบางๆ สลับกัน เพื่อป้องกันไม่ให้คลื่นเล็ดลอดออกไปยังวัสดุรองรับ ตัวกรอง BAW ประเภทนี้เรียกว่า BAW แบบเรโซเนเตอร์ยึดแน่น (Solidly-mounted resonator BAW) หรืออุปกรณ์ BAW-SMR

อีกแนวทางหนึ่งที่เรียกว่า เครื่องกำเนิดเสียงสะท้อนแบบฟิล์ม (FBAR) จะสร้างโพรงใต้พื้นที่ใช้งาน ทำให้เกิดเยื่อบางๆ ที่แขวนลอยอยู่

Related articles