SawフィルタのRSF-921.500-13000-2016-TR (RALTRON)のS21特性

SawフィルタのRSF-921.500-1300-2016-TR (RALTRON)のS21特性を
ネットワークアナライザで測定しましたが、以下のようにデータシートに対して、
測定結果のセンター周波数と帯域幅が異なり困っています。
この測定結果には問題がありますでしょうか?
もし、問題がある場合どのような原因が考えられますでしょうか。
ご教授頂ければ幸いです。

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@HIRO_FPGA

毎度お世話になっております。
デジキーの松村です。

技術の担当部署に確認させていただきますので、

何卒よろしくお願い申し上げます。

お手数ですがよろしくお願い致します。

@HIRO_FPGA

お問い合わせありがとうございます。

データシートを確認したところ、中心周波数とバンド幅だけがtypical値になっているようです。最小値と最大値の記載がありません。中心周波数のずれは約100ppmですので、これが実力値ではないかと思われます。

RSF-921.500-13000-2016-TR.pdf (raltron.com)

SAWフィルタは基板材料の温度特性によって表面弾性波の伝播速度が変わり、中心周波数が変化すると思います。周囲温度、または印加する電力を変えてみて中心周波数がどのくらい変化するかみていただけませんでしょうか。

中心周波数の温度係数をデータシート、メーカーのウェブサイトで探しましたが、見つけることができませんでした。他のメーカー10社ほどのデータシートも調べたのですが、全社のデータシートが中心周波数の記載はtypical値のみで、温度係数の記載もありませんでした。

中心周波数の測定値精度は測定器できまりますので、校正された測定器であれば誤差はほとんどないと思います。帯域外の測定値は使用するジグの精度によってかわりますが、パスバンド近辺の特性ですので、ジグの影響も受けにくく、測定方法に問題があるとは思えません。

よろしくお願いいたします。

いろいろと調査頂きましてありがとうございます。

>中心周波数のずれは約100ppmですので、これが実力値ではないかと思われます。
:arrow_right:100ppmは、中心周波数921.5MHz(データシート):arrow_right:920.25MHz(測定値)のずれのことでしょうか?

>周囲温度、または印加する電力を変えてみて中心周波数がどのくらい変化するかみていただけませんでし>ょうか。
:arrow_right:承知しました。

以上宜しくお願い致します。

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申し訳ありません、私の計算間違いでした。中心周波数921.5MHz(データシート)と920.25MHz(測定値)のずれは約1400ppmでした。少し大きいかもしれません。

つぎのURLに代表的な材料の温度係数がありますのでご参考にしてください。

https://www.ndk.com/images/products/app/pdf/sd_001_j.pdf

よろしくお願いいたします。

温度係数の情報のご提供ありがとうございます。

1400ppmで承知しました。
つまり、0.14%になりますが、一般的ばSawフィルタとしては大きいということでしょうか?

以上宜しくお願い致します。

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@HIRO_FPGA

つぎの記事によると、SAWフィルタの温度特性は約-50 ppm/⁰Cが一般的だということです。

SAW Filters Rescue Wireless Products from Impractical Discrete Implementations | DigiKey

“A SAW device has a typical tempco of -50 ppm/⁰C. There are also more advanced (and thus more costly) temperature-compensated SAW configurations, which have tempcos as low as -15 to -25 ppm/⁰C.”

-50 ppm/⁰C前後の温度係数であれば一般的な性能ということになると思います。中心周波数の実測値は、これに加えて電極形成の精度による誤差などが加算されることになります。

よろしくお願いいたします。

:arrow_right:印加する電力を-5dBm、0dBm、+5dBmで比較しましたが、それぞれの値は全く同じで
BW:19MHz、中心f:920MHzでした。

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いつもお世話になります。

大電力を入力したら温度が上昇すると思ったのですが数mW程度では温度は上昇しないようです。

温度係数を正確に測定をするためには恒温槽に入れる必要がありますが、どのくらい中心周波数が変動するかはドライヤー/冷却剤などで簡易的に見ることができると思います。ただ急激に温度を変化させるとSAWが壊れるかも知れないので注意が必要です。

なお、帯域幅は温度ではあまり変化がないかもしれません。

よろしくお願いいたします。

承知しました。
温度の影響につきましては、後日に確認してみます。

再確認ですが、以下の測定結果とデータシートの差分はデータシートはtyp値であり、ばらつきが含まれて
いないので当然、測定結果に対しては差分が出る。実力値としては、測定結果が妥当レベルであるという認識で宜しいでしょうか。

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いつもお世話になります。

どのメーカーも中心周波数についてはtyp値しか出していないということは、十分コントロールできていないということだと思います。因みに唯一詳細の記述があったメーカーの仕様書には次のように、測定条件が25℃±2℃とかなり厳しめに設定されています。それでも中心周波数はtypになっています。

https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/AVX%20PDFs/SF14-0915M5UUA1.pdf

おそらくこれが、SAWの実力値だと思われます。

温度を変えて測定し、かなり周波数が動いたら、そのときはデータを添えてメーカーに問い合わせてもいいとは思います。

そのときはまたご連絡ください。

よろしくお願いいたします。

ご回答ありがとうございます。

温度特性はたしかに気になります。

現状では、温度測定はまだ実施していませんが、後日温度特性試験を実施する
予定ですのでそのときに確認いたします。

以上宜しくお願い致します。