Пиезокерамични филтри
Пиезокерамичните филтри обикновено се използват за прилагане на 455 или 465 kHz IF лентови филтри. Тези честоти са най-подходящи за прилагане на суперхетеродинни приемници. Името "дискретни" означава, че тези филтри са съставени от отделни пиезокерамични резонатори. Честоти , се оказаха най-удобни за производството на евтини, технологично напреднали пиезокерамични филтри. Техните размери се оказаха десет пъти по-малки от тези на LC филтрите с групирана селективност, а производственият процес беше по-технологичен. В същото време цената на пиезокерамичен филтър е много по-ниска от цената на кварцов филтър.
Пиезокерамичните резонатори, от които е изграден филтърът, обикновено се изработват под формата на диск с диаметър или квадрат със страна около 5 мм. Характеристиките на филтъра се определят изцяло от параметрите и броя на резонаторите. Външният вид на пиезоелектрическия резонатор не се различава от външния вид на кварцовия резонатор, тъй като принципът им на работа е същият.
Пиезокерамичните филтри, произвеждани от индустрията, обикновено се изработват по схемата на стълба. Тази схема е най-просто и евтино изпълнена конструктивно. Фигура 2 показва диаграма на двусекционен стълбовиден пиезокерамичен филтър.
Фигура 2 Схематична диаграма на стълбовиден филтър
В този случай резонаторите Z1 и Z3 използват последователната резонансна честота, докато Z2 и Z4 използват паралелната. Еквивалентната схема на филтъра, показана на фигура 2, е показана на фигура 3.
Фигура 3. Еквивалентна схема на пиезокерамичния филтър
По този начин тази филтърна верига осигурява наличието на четири полюса на честотната характеристика. Паралеленрезонансите на резонаторите Z1, Z3 и последователните резонанси на резонаторите Z2, Z4 ще определят честотите на нулите на честотната характеристика. Степента на свързване между резонаторите ще определи вида на амплитудно-честотната характеристика (филтър на Чебишев от втори вид или Zolotarev-Kauer). Типична честотна характеристика на пиезокерамичен филтър е показана на фигура 4.
Появата на този филтър е показана на фигура 5. В същото време имайте предвид, че филтрите на снимката са увеличени поради макро фотография.
Пиезокерамичните филтри на чуждестранни компании изглеждат подобни. В някои проби, поради използването на квадратни резонатори, чийто опростен изглед е показан на фигура 1b, е реализиран повърхностно монтиран дизайн. Като пример Фигура 6 показва външния вид на пиезокерамичните филтри muRata.
Ще илюстрираме процеса на сглобяване на пиезокерамичен филтър с примера на филтъра FP1P1-60. Последователността на сглобяване е показана на фигура 7.
Фигура 7. Процес на сглобяване на филтър FP1P1-60
Филтърът е реализиран върху седем резонатора, като 4 резонатора са свързани паралелно, а три са свързани последователно. Принципната схема на филтъра FP1P1-60 е показана на фигура 8а, а конструктивното му изпълнение на фигура 8б.
Все пак не трябва да се забравя, че резонансите в този тип филтри възникват поради механични вибрации и те могат да се появят (и се случват) при по-високи честоти. И това не са само хармониците на основната честотанастройки на филтъра. Пример за амплитудно-честотната характеристика на пиезокерамичен честотен филтър от 450 kHz в широк честотен диапазон според muRata е показан на фигура 9.
Като мерки за борба с изблиците на амплитудно-честотната характеристика се използват следните:
- Включване един след друг на няколко пиезокерамични филтъра
- Използването на съвпадащи нискочестотни филтри LC на входа и изхода
- Прилагане на цикъл, настроен на междинна честота (напр. 450 kHz). Неговият конструктивен качествен фактор не трябва да надвишава стойността Q = 40
Третият вариант е най-предпочитан. Тази схема е показана на фигура 10.
Заедно със статията "Пиезокерамични филтри" те гласят: