单片晶体滤波器(MCF)是在石英基片表面配置若干金属电极而构成的带通和带阻滤波器。它利用压电效应的能陷理论来选择电极振子的几何尺寸、返回频率和电极振子间矩,以控制超声波的声学耦合,从而达到滤波的目的。其特点是频率选择度十分陡峭、损耗低、稳定性好、阻带衰减高,现已在移动通信设备中大量使用,是必不可少的初级中频滤波器,对提高整机灵敏度和抗干扰能力具有重要作用。国外MCF产品实用化水平为:中心频率为几MHz——150MHz,带宽0.001——0.1%,频道间隔12.5——25kHz,最小封装尺寸为8×8×32mm,重量为0.4g。
MCF目前的发展方向集中在开发新型压电材料、扩展带宽、减少带内延时波动、增大带外衰减、扩充和提高中频点和线性度并使封装尺寸进一步小型化和片式化。 相关术语
1、 插入损耗:直接传送给负载阻抗的功率(P0)和插入滤波器后传送给负载阻抗的功率(P1)之比的对数值。通常用分贝(dB)为单位进行度量,表示为10 lg (P0/ P1)。
2、 通带波动:通带内衰耗的最大峰值与最小谷值之差。
3、 通带宽度;指相对衰耗小于和等于某一规定值时的频率宽度(如1dB、2dB、3dB、6dB等)
4、 阻带衰耗:指整个阻带内的最小衰耗值。
5、 阻带宽度:相对衰耗等于和大于某规定值时的频带宽度(如40dB、50dB、60dB、80dB等)。
6、 匹配阻抗:滤波器技术条件中要求的端接匹配阻抗值。性能优良的滤波器在与其端接的电路阻抗不匹配时,滤波特性会变差,引起通带波动增大,插损增加。当外电路阻抗低于滤波器特性阻抗时,中心频率将下移,反之上移。
应用指南
石英晶体滤波器根据其结构不同分为集成式单片滤波器和分离式滤波器。
集成式滤波器结构简单、体积小、价格低,但其带宽和频率受到限制,分离式滤波器则可以弥补集成式滤波器的不足,使可实现的频率和带宽得以拓展。
数字通讯技术的发展,对晶体滤波器的群延时特性及互调失真指标提出要求,而分离式滤波器能够较容易解决。