Keraminiai rezonatoriai yra elektroniniai komponentai, pagrįsti pjezoelektrine efektu ar dielektrinėmis savybėmis, ir jie yra plačiai naudojami virpesių grandinėse, dažnio valdyme ir kituose laukuose. Remiantis jų medžiagomis, struktūra ir veikimo principu, keramikos rezonatoriai gali būti suskirstyti į šias kategorijas:
I. pjezoelektriniai keraminiai rezonatoriai
1. Veiklos principas: Rezonansas pasiekiamas naudojant mechaninę vibraciją - į - pjezoelektrinių keraminių medžiagų (tokių kaip PZT ir švino cirkonato titanato) elektrinio signalo konvertavimo savybės.
2. Bendrieji tipai:
- storio šlyties režimas (TSM): tinkamas aukštam dažniui (keliems nuo MHz iki dešimčių MHz), pavyzdžiui, kvarco kristalų pakaitalai.
- radialinės vibracijos režimas: tinkamas žemiems dažniams (šimtai khz iki kelių MHz) ir yra palyginti žemas - kainą.
3. Savybės: puikus dažnio stabilumas, tačiau aukštos temperatūros koeficientas (maždaug ± 0,1%, esant nuo –40 laipsnių iki 85 laipsnių), reikalaujant išorinės grandinės kompensacijos.
Ii. Daugiasluoksnis keraminis rezonatorius (MLCR)
1. Struktūra: susideda iš kintamų keraminių dielektrikų ir elektrodų sluoksnių, sukepintų į vieną vienetą.
2. Privalumai:
- Mažas dydis, tinkamas paviršiaus tvirtinimo (SMD) tvirtinimui.
- platus dažnių diapazonas (1MHz ~ 10GHz), tinkamas RF grandinėms.
3. Apribojimai: Žemas Q faktorius (paprastai 100 ~ 1000), šiek tiek prastesnis dažnio tikslumas vienam - sluoksnio pjezoelektriniams rezonatoriams.
Iii. Temperatūra - Kompensuojami keramikos rezonatoriai (TCX)
1. Projektavimo principas: sumažina dažnio dreifą per medžiagų dopingą ar konstrukcinį optimizavimą (pvz., Neigiamos temperatūros koeficiento medžiagų pridėjimą).
2. Veiklos specifikacijos:
- temperatūros koeficientas gali būti valdomas per ± 10ppm/ laipsnį (šaltinis: IEEE standartas 178-2016).
- Tipiškos programos: plataus temperatūros aplinka, pavyzdžiui, automobilių elektronika ir pramoninė įranga.
Iv. Kiti specialūs tipai
1. Plonos plėvelės keramikos rezonatoriai: pagaminti naudojant ploną plėvelės nusėdimo procesą, naudojamą miniatiūriniuose įrenginiuose (tokiuose kaip MEMS jutikliai).
2. Derinami keraminiai rezonatoriai: Dažnis sureguliuojamas per įtampą arba magnetinį lauką, tinkamą programinei įrangai - apibrėžti radijo imtuvai (SDR).
Išplėstinė analizė
Keraminių rezonatorių pasirinkimui reikia išsamiai atsižvelgti į dažnio tikslumą, temperatūros stabilumą, dydį ir kainą. Pavyzdžiui, vartojimo elektronika dažnai naudoja žemą - kainuoja daugiasluoksnius keraminius rezonatorius, o ryšių bazinės stotys linkusios teikti pirmenybę temperatūrai - kompensuojami tipai, kad būtų užtikrintas signalo stabilumas. Ateityje, plėtojant 5G ir daiktų internetą, aukšto - dažnio paklausa, žemas - galios keramikos rezonatoriai dar labiau padidės.