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陶瓷濾波器
閱讀:14909時間:2010-09-19 10:47:14

陶瓷濾波器主要利用陶瓷材料壓電效應實現電信號→機械振動→電信號的轉化,從而取代部分電子電路中的LC濾波電路,使其工作更加穩(wěn)定。

分類

    陶瓷濾波器按幅頻特性分為帶阻濾波器(又稱陷波器)、帶通濾波器(又稱濾波器)兩類。主要用于選頻網絡、中頻調諧、鑒頻和濾波等電路中,達到分隔不同頻率電流的目的。具有Q值高,幅頻、相 頻特性好,體積小、信噪比高等特點。已廣泛應用在彩電、收音機等家用電器及其它電子產品中。

優(yōu)點

    陶瓷濾波器利用陶瓷材料的低損耗、高介電常數、頻率溫度系數和熱膨脹系數小、可承受高功率等特點設計制作,由數個1/4波長型諧振器縱向多級串聯或并聯的梯形線路構成。其顯著特點是插入損耗小、耐功率性好、帶寬窄,特別適合便攜電話、汽車電話、無線電臺、無繩電話以及一體化收發(fā)雙工器等的級向耦合濾波。國外生產最多的是800MHz~1GHz范圍內的系列EMI介質濾波器,其技術指標為插損2dB~3dB,波紋小于1dB,電壓駐波比約1.5,帶外抑制在規(guī)定頻段內可達20dB以上。一些特殊要求點可達60dB左右,濾波特性優(yōu)良。其開發(fā)方向是采用新型介質材料和其它諧振模式,設計制作新型的微型化、片式化、低插損、高衰減、高性能的EMI介質濾波器。

檢測

    陶瓷濾波器可用萬用表進行檢測,具體方法如下:
    1.萬用表置R×10k檔;
    2.用紅、黑表筆分別測二端或三端陶瓷濾波器任意兩腳之間的正、反向電阻均應為∞,若測得阻值較小或為0Ω,可判定該陶瓷濾波器已損壞; 需說明的是,測得正、反向電阻均為∞不能完全確定該陶瓷濾波器完好,業(yè)余條件下可用代換法試驗。

用途

    主要利用陶瓷材料壓電效應實現電信號→機械振動→電信號的轉化,從而取代部分電子電路中的LC濾波電路,使其工作更加穩(wěn)定。
    目前,陶瓷濾波器的結構有二端和三端兩大類。
    彩電中的帶通濾波器常用型號有LT5.5M、LT6.5M、LT6.5MA、LT6.5MB陶瓷濾波器;調頻立體聲收錄機、收音機常用的10.7MHz中頻濾波器有LT10.7MA、LT10.7 MB、LT10.7MC等,調幅收音機的中頻濾波器有LT455、LT465等。
    彩電中的帶阻濾波器(陷波器)常用型號有XT4.43M、XT5.5MA、XT5.5MB、XT6.0MA、XT6.0MB、XT6.5MA、XT6.5MB等。

術語

    吸收器 Absorber
    表面聲波對左對右的傳播,由于 IDT 的對稱結構。矽橡膠涂在外側的 IDT 來抑制表面聲波傳播到外側。
    口徑 Aperture
    IDT 的梳柵重疊的長度。
    變跡 Apodization
    加重產生的梳柵重疊變化。
    衰減帶寬 Attenuation Band Width (dB band width)
    表示著兩頻率之間的差從的損耗水平到指定的 db 值(分貝)衰減。(例如:表示 10.7兆赫濾波器在 20 分貝的衰減。)
    底部標高 Bottom Level
    表示著平均或最小衰減于沒有主響應和寄生的指定頻率范圍。
    體波信號 Bulk Wave Signals
    體波激起的不需要的信號,可以由基底的底部劃溝抑制。
    導電條 Bus Bar
    共同的電極連接每一個梳柵。
    中心頻率 Center Frequency
    陶瓷濾波器頻率特性例子
    中心頻率表示為在通頻帶寬中心的頻率。然而,一些產品表示為損失最小的點為中心頻率。
    陶瓷濾波器 Ceramic Filter
    陶瓷濾波器是一種采用壓電陶瓷的濾波器(陶瓷鈦酸鋇,鉛,鋯鈦酸陶瓷等)作為電氣-機械傳感器和機械諧振器。同時陶瓷濾波器提供了電氣和機械兩系統在單一的元件。
    陶瓷諧振器 Ceramic Resonator
    陶瓷諧振器是一個電子元件,結合其他相應的組件,可以產生在特定的振蕩頻率。陶瓷諧振器可包括一個可變電壓電容在某些方面像石英晶體。陶瓷諧振器是由高穩(wěn)定性的壓電陶瓷加工制成,一般采用鋯鈦酸鉛(PZT)原料,具有機械諧振的功能。當施加電壓時,其壓電特性“振動行為”激發(fā)起的振蕩信號。陶瓷基片的厚度決定元件的共振頻率。
    分貝 dB (Decibel)
    分貝是通過對數比值,比較兩個層次。它也可以用來表示陶瓷濾波器的頻率特性,插入損失,雜散響應,等。分貝的定義和計算由電力,電壓,和電流的比例,情況如下:
    電力比 dB = 10log10P2/P1(電力的兩點為 P1 和 P2)
    電壓比 dB = 20log10E2/E1(電壓的兩點為 E1 和 E2)
    流動比 dB =20log10I2/I1 (電流的兩個為 I1 和 I2)
    使用分貝的優(yōu)點:
    1). 如上面的例子,在分貝是用對數表示。
    2). 振幅,衰減等,只要簡單計算加或減。
    dBμ
    dB 分貝一直僅用于比較兩個值,如電力的比例,電壓比率,流動比率等此外 dB 分貝也可用于表達電力或電壓的參考值。陶瓷過濾器,dBμ 是用于對電壓值,如輸入電平。這里的參考值為 0dBμ= 1μV。換句話說,該值的水平,代表了 60dBμ 等于 1 mV。明確區(qū)分 dB 分貝的 dBμ 是很重要的。
    分貝表達其他級別:
    dBm:在電壓或電流的水平,以獲得功率的 1 mV 在 600Ω 負載的指定為 0 dBm。
    (電壓:0 dBm = √600 × 1 × 0.001 = 0.775 Vrms)
    dBs : 參考值為 1 Vrms = 0 dBsw.
    鑒頻器 Discriminator
    在檢測的 FM 調頻波,是通過電路于頻率和輸出電壓之間的線性關系。鑒頻器能轉換頻率變化為音頻頻率,一個獨特的檢測系統只用于 FM 調頻廣播。 FM 調頻波的檢測方法,有檢測比,福斯特西利 (Foster-Seeley) 檢測,正交檢測 (quadrature detection),差分峰值檢測 (differential peak detection) 等。
    饋入信號 Feed Through Signals
    不需要的信號從輸入出現在濾波器的輸出,由于雜散電容耦合和其他電磁耦合。
    濾波器 Filter
    一個電子組件具有傳遞函數(或停止)特定頻率。
    梳狀電極 Finger
    IDT 梳狀電極元素。
    梳柵重疊 Finger Overlap
    梳柵對的長度產生電機元器件交互作用。
    群延遲時間特性 Group Delay Time Characteristic
    傳輸元件最重要的特點之一,是傳出一個失真的信號。這種扭曲發(fā)生于相移的信號,經過非線性的傳輸路徑的頻率。為方便起見,在 GDT 特點是用于表達非線性對移相位頻率,它的計算公式為:TD (GDT),φ(輸入和輸出之間的相位差)和 ω(角頻率)。
    TD = dφ / dω
    上述公式表明,不同階段的斜坡頻率。這就是說,當在 GDT 是常數,一個信號是正確無失真?zhèn)鬏敗W罱内厔萦?FM 接收器品質和其他設備所強調畸變率的特點,也強調相位線性的通頻帶。換言之,他們需要一個扁平 GDT 特性具有高選擇性。原則上在 GDT 特點和振幅特性彼此相關。幅度的特性具有平頂稱為巴特沃斯 (Butterworth) 特征,而振幅特征類似的信號波被稱為高斯 (Gaussian) 特征。

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