SAW是SURFACE ACOUSTIC WAVE的簡稱，聲表面波器件是利用聲表面波對電信號進(jìn)行模擬處理的器件，其頻率范圍約在107～109赫。
SAW器件是近代聲學(xué)中的表面波理論、壓電學(xué)研究成果和微電子技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。所謂SAW，是在壓電固體材料表面產(chǎn)生和傳播、且振幅隨深入固體材料的深度增加而迅速減小的彈性波。與沿固體介質(zhì)內(nèi)部傳播的體聲波（BAW）比較，SAW有兩個(gè)顯著特點(diǎn)：一是能量密度高，其中約90%的能量集中于厚度等于一個(gè)波長的表面薄層中；二是傳播速度慢，約為縱波速度的45%，是橫波速度的90%。在多數(shù)情況下，SAW的傳播速度為3000～5000m/s。根據(jù)這兩個(gè)特性，人們研制出具有不同功能的SAW器件，而且可使這些不同類型的無源器件既薄又輕。
SAW器件主要由具有壓電特性的基底材料和在該材料的拋光面上制作的由金屬薄膜組成的相互交錯(cuò)的叉指狀換能器（IDT）組成。如果在IDT電極兩端加入高頻電信號，壓電材料的表面就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)并同時(shí)激發(fā)出與外加電信號頻率相同的表面聲波，這種表面聲波會(huì)沿基板材料表面?zhèn)鞑。如果在SAW傳播途徑上再制作一對IDT電極，則可將SAW檢測并使其轉(zhuǎn)換成電信號。IDT叉指狀金屬電極借助于半導(dǎo)體平面工藝技術(shù)可以制作。
圖1是一個(gè)典型聲表面波器件的結(jié)構(gòu)原理圖。電信號通過叉指發(fā)射換能器轉(zhuǎn)換成聲信號（聲表面波），在介質(zhì)中傳播一定距離后到達(dá)接收叉指換能器，又轉(zhuǎn)換成電信號。在這電—聲—電轉(zhuǎn)換傳遞過程中進(jìn)行處理加工，從而得到對輸入電信號模擬處理的輸出電信號。
叉指換能器的金屬條電極是鋁膜或金膜，通常用蒸發(fā)鍍膜設(shè)備鍍膜，并采用光刻方法制出所需圖形。叉指電極的條寬約在 100微米（約相應(yīng)107赫）到1微米（約相應(yīng)于109赫）。
兼作傳聲介質(zhì)和電聲換能材料的壓電基底材料有：鈮酸鋰、石英、鍺酸鉍和鉭酸鋰等壓電單晶；在非壓電材料（如玻璃）基底上沉淀的Z軸取向氧化鋅薄膜;在低頻段還有壓電陶瓷。聲表面波器件有多種類型，目前已發(fā)展到包括SAW濾波器、諧振器、延遲線、相關(guān)器、卷積器、移相器和存儲器等在內(nèi)的100余個(gè)品種。
聲表面波技術(shù)的特點(diǎn)：
（1）聲表面波具有極低的傳播速度和極短的波長，它們各自比相應(yīng)的電磁波的傳播速度的波長小十萬倍。在VHF 和UHF 繩段內(nèi)，電磁波器件的尺寸是與波長相比擬的。同理，作為電磁器件的聲學(xué)模擬聲表面波器件，它的尺寸也是和信號的聲波波長相比擬的。因此，在同一頻段上，聲表面波器件的尺寸比相應(yīng)電磁波器件的尺寸減小了很多，重量也隨之大為減輕。例如，用一公里長的微波傳愉線所能得到的延遲，只需用傳輸路徑為1 。m 的聲表面波延遲線即可完成。這表聲表面波技術(shù)能實(shí)現(xiàn)電子器件的超小型化。
（2）由于聲表面波系沿固體表面?zhèn)鞑，加上傳播速度極慢，這使得時(shí)變信號在給定瞬時(shí)可以完全呈現(xiàn)在晶體基片表面上。于是當(dāng)信號在器件的輸入和輸出端之間行進(jìn)時(shí)，就容易對信號進(jìn)行取樣和變換。這就給聲表面波器件以極大的靈活性，使它能以非常簡單的方式去．完成其它技術(shù)難以完成或完成起來過于繁重的各種功能。比如脈沖信號的壓縮和展寬，編碼和譯碼以及信號的相關(guān)和卷積。一個(gè)實(shí)際例子是1976 年報(bào)道的一個(gè)長為一英寸的聲表面波卷積器，它具有使兩個(gè)任意模擬信號進(jìn)行卷積的功能，而它所適應(yīng)的帶寬可達(dá)100MHz ，時(shí)帶寬積可達(dá)一萬。這樣一個(gè)卷積器可以代替由幾個(gè)快速傅里葉變換（FFT ）鏈作成的數(shù)字卷積器，即實(shí)際上可以代替一臺專用卷積計(jì)算機(jī)。
此外，在很多情況下，聲表面波器件的性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了最好的電磁波器件所能達(dá)到的水平。比如，用聲表面波可以作成時(shí)間－帶寬乘積大于五千的脈沖壓縮濾波器，在UHF 頻段內(nèi)可以作成Q 值超過五萬的諧振腔，以及可以作成帶外抑制達(dá)70dB 、頻率達(dá)1 低Hz 的帶通濾波器。
（3）由于聲表面波器件是在單晶材料上用半導(dǎo)體平面工藝制作的，所以它具有很好的一致性和重復(fù)性，易于大量生產(chǎn)，而且當(dāng)使用某些單晶材料或復(fù)合材料時(shí)，聲表面波器件具有極高的溫度穩(wěn)定性。
（4）聲表面波器件的抗輻射能力強(qiáng)，動(dòng)態(tài)范圍很大，可達(dá)100dB 。這是因?yàn)樗玫氖蔷w表面的彈性波而不涉及電子的遷移過程。
聲表面波技術(shù)目前也存在某些不足之處。首先，由子受工藝的限制，聲表面波器件的工作頻率被局限在2－3GHz 以下，另外，由于它采用單晶材料，制作工藝要求精度高、條件苛刻，使一得它的成本較高、價(jià)格較貴。
SAW器件應(yīng)用范圍
SAW器件能實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜信號處理功能，時(shí)間帶寬積大，動(dòng)態(tài)范圍大，并且具有體積小、重量輕、穩(wěn)定可靠、易于大批量生產(chǎn)且重復(fù)性好、無需調(diào)諧、設(shè)計(jì)靈活性高，并且填補(bǔ)了集中參數(shù)電子元件與微波回路工作頻段之間的空隙，易于與外電路配合使用等優(yōu)點(diǎn)，所以在軍事系統(tǒng)、民用消費(fèi)品和商用設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，主要有以下幾個(gè)方面：
- 光纖通信系統(tǒng)時(shí)鐘恢復(fù)；
- 衛(wèi)星通信及定位（GPS）系統(tǒng)；
SAW器件目前正廣泛進(jìn)入各類抗干擾、保密等電子系統(tǒng)中，有的已成為系統(tǒng)的基本構(gòu)成元件，如SAW濾波器、SAW振蕩器，有的已成為軍用小型化電子系統(tǒng)的關(guān)鍵信號處理器，如SAW直接頻率合成器、SAW色散延遲線、SAW抽頭延遲線、SAW存儲相關(guān)器等。隨著當(dāng)前軍用、民用電子系統(tǒng)向小型化、高可靠性、抗干擾、保密等方向的進(jìn)一步發(fā)展，SAW器件必將獲得 更加廣泛的應(yīng)用。 | 
