Что такое кристаллический фильтр?

Что такое кристаллический фильтр?

Кварцевые фильтры — это фильтры, в которых используются кварцевые кристаллы. Кристаллические фильтры в основном используются в качестве полосовых фильтров для извлечения требуемых частотных компонентов.

Кварцевые фильтры эффективно используются для выборочного извлечения частот, поскольку кварцевые кристаллы имеют высокую добротность и крутые характеристики полосы пропускания.

Подобно кристаллическим фильтрам, иногда используются фильтры на ПАВ, поскольку они могут извлекать требуемые частотные компоненты.

Применение кристаллических фильтров

Кварцевые фильтры могут выбирать только определенные частотные компоненты из широкого диапазона частотных компонентов и ослаблять нежелательные компоненты. По этой причине они часто используются в оборудовании, требующем высокоточного выбора частоты. Наиболее распространенное применение — в оборудовании беспроводной связи.

Беспроводное оборудование использует сигнал, называемый несущей волной. Несущие волны — это основные волны, такие как радиоволны, используемые для передачи и приема информации. При создании беспроводного сигнала отправляемая информация накладывается на несущую волну для создания сигнала связи. Затем несущая волна отделяется при получении. В беспроводном оборудовании необходимо отделить необходимые частоты от ненужных, и часто используются фильтры, такие как кристаллические фильтры.

Принцип работы кристаллических фильтров

Кристаллические фильтры — это фильтры, которые используют высокую добротность кристаллических блоков, где Q означает фактор качества и называется селективностью.

Чем больше значение Q, тем уже и острее полоса пропускания, а чем меньше значение Q, тем шире и мягче полоса пропускания и частотная характеристика.

Значение Q можно рассчитать следующим образом и выразить через то, какую характеристику полосы пропускания оно имеет по отношению к центральной частоте.
Q = ωo/(ω2 — ω1)
где ωo: центральная частота, ω2, ω1: частота 1/√2 интенсивности относительно ωo.

Полосовой фильтр, использующий LC, который является распространенным пассивным компонентом, имеет значение Q около 10^2. Кристаллические фильтры имеют высокое значение Q около 10^3 до 10^6, и кристаллические фильтры можно настроить на высокое значение Q. Когда в качестве полосового фильтра используется фильтр с высокой добротностью и сигнал проходит через фильтр, выходной сигнал на частотах, отличных от центральной частоты, практически отсутствует, что позволяет создать схему, которая избирательно получает определенную частоту.