A kerámia rezonátorok a piezoelektromos hatás vagy a dielektromos tulajdonságok alapján elektronikus alkatrészek, és széles körben használják az oszcillációs áramkörökben, a frekvencia -szabályozásban és más területeken. Anyagok, szerkezetük és működési elvük alapján a kerámia rezonátorok a következő kategóriákba oszthatók:
I. Piezoelektromos kerámia rezonátorok
1. Működési elv: A rezonanciát úgy érik el, hogy a - mechanikus rezgést a - piezoelektromos kerámia anyagok (például PZT és ólom cirkonát -titán) elektromos jelkonverziójának felhasználásával érik el.
2. Általános típusok:
- vastagságú nyíró üzemmód (TSM): Magas frekvenciákhoz (több MHz -től tíz MHz -ig), például kvarckristály -pótlásokhoz.
- Radiális rezgésmód: Alacsony frekvenciákra alkalmas (kHz százai több MHz -re), és viszonylag alacsony - költség.
3. Jellemzők: Kiváló frekvencia stabilitás, de magas hőmérsékleti együttható (kb. ± 0,1% -40 fok és 85 fok), és külső áramköri kompenzációt igényel.
Ii. Többrétegű kerámia rezonátor (MLCR)
1. szerkezet: A kerámia dielektrikumok és az elektródok váltakozó rétegeiből áll, amelyek szintereltek, hogy egyetlen egységet képezzenek.
2. Előnyök:
- Kis méretű, felszínre tartó (SMD) rögzítéshez.
- széles frekvenciatartomány (1MHz ~ 10 GHz), RF áramkörökhöz.
3. Korlátozások: Alacsony Q faktor (jellemzően 100 ~ 1000), kissé alacsonyabb frekvenciapontosság az egyetlen - réteg piezoelektromos rezonátorokhoz.
Iii. Hőmérséklet - Kompenzált kerámia rezonátorok (TCXS)
1. Tervezési alapelv: Csökkenti a frekvencia sodródását az anyagi dopping vagy a szerkezeti optimalizálás révén (például a negatív hőmérsékleti együttható hozzáadása).
2. Teljesítmény -előírások:
- A hőmérsékleti együttható ± 10ppm/ fokon belül szabályozható (forrás: IEEE standard 178-2016).
- Tipikus alkalmazások: Széles hőmérsékleti környezetek, például autóipari elektronika és ipari berendezések.
Iv. Egyéb speciális típusok
1. vékonyrétegű kerámia rezonátorok: Vékony film lerakódási eljárás alkalmazásával készül, amelyet miniatürizált eszközökben (például a MEMS érzékelőkben) használnak.
2. hangolható kerámia rezonátorok: A frekvenciát feszültségen vagy mágneses mezőn állítják be, amely alkalmas - definiált rádiókra (SDR).
Kiterjesztett elemzés
A kerámia rezonátorok kiválasztásához a frekvencia pontosságának, a hőmérsékleti stabilitásnak, a méretnek és a költségeknek a átfogó megfontolása szükséges. Például a fogyasztói elektronika gyakran alacsony - költségű többrétegű kerámia rezonátorokat használ, míg a kommunikációs bázisállomások általában a - kompenzált típusok hőmérsékletet részesítik előnyben a jel stabilitásának biztosítása érdekében. A jövőben, az 5G fejlesztésével és a tárgyak internete mellett, a magas - frekvencia, az alacsony- energia -kerámia rezonátorok iránti igény tovább növekszik.