晶體濾波器
晶體濾波器是窄帶通信系統發展中特別重要的元件。
定義
晶體濾波器是用晶體諧振器組成的濾波器。
分類
分立式晶體濾波器,即由分立式晶體諧振器和分立式電子元件構成的濾波器。
集成式晶體濾波器,即采用集成電路工藝制作的晶體濾波器,其中又分成單片的、串聯單片的和多片的三種類型。
集成式晶體濾波器,即采用集成電路工藝制作的晶體濾波器,其中又分成單片的、串聯單片的和多片的三種類型。
原理
當作用于晶體諧振器的電信號頻率等于晶體的固有頻率時,電能通過晶體的逆壓電效應在晶體中引起機械諧振產生機械能;在輸出端,正壓電效應又將這種機械能轉換為電信號。晶體諧振器及其等效電路和阻抗特性如圖1。其中,L1、C1和R1分別代表晶體諧振器的動態電感、動態電容和動態電阻；C0為晶體支架和電極間的靜態電容。R1通常很小,可忽略不計。這樣,圖1a的等效電路可視為純電抗二端網絡。諧振器的串聯、并聯諧振頻率f1、f2以及比值f2/f1分別為
比值 f2/f1隨比值C1/C0而異。這個特性可以用來調節晶體濾波器的通頻帶。例如,諧振器外接一個串聯電容器,等效于C1減小、f1升高；而外接一個并聯電容器,則等效于C0增大、f2降低。兩者均可縮小f1與f2之間的間隔,即縮窄通頻帶。如果串接或并接電感器,則將增大頻率間隔,展寬通頻帶。
因晶片不能做得很薄,石英晶體諧振器的基波頻率只能達到30～35兆赫。工作頻率較高的諧振器大多工作于泛音（高于基頻近奇次倍的振動）,但泛音次數越高,串、并聯諧振頻率的間隔越小。
70年代發展起來的離子刻蝕技術能使晶體諧振器的基波頻率接近 500兆赫。但由于外接元件,特別是線圈問題,其泛音頻率也只能做到 600兆赫,相對帶寬約為0.01％～1％。
比值 f2/f1隨比值C1/C0而異。這個特性可以用來調節晶體濾波器的通頻帶。例如,諧振器外接一個串聯電容器,等效于C1減小、f1升高；而外接一個并聯電容器,則等效于C0增大、f2降低。兩者均可縮小f1與f2之間的間隔,即縮窄通頻帶。如果串接或并接電感器,則將增大頻率間隔,展寬通頻帶。
因晶片不能做得很薄,石英晶體諧振器的基波頻率只能達到30～35兆赫。工作頻率較高的諧振器大多工作于泛音（高于基頻近奇次倍的振動）,但泛音次數越高,串、并聯諧振頻率的間隔越小。
70年代發展起來的離子刻蝕技術能使晶體諧振器的基波頻率接近 500兆赫。但由于外接元件,特別是線圈問題,其泛音頻率也只能做到 600兆赫,相對帶寬約為0.01％～1％。
應用
最初的晶體濾波器應用在電話通訊方面；如今,它廣泛的應用于通訊接收機的中頻選擇和單邊帶系統中。總而言之,晶體濾波器已經在導航、火控系統、儀器、通訊等領域的各種電子設備中得到廣泛的應用。
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