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压电陶瓷滤波器近期的一些进展

2004-02-09 09:41:00 来源:中国机电网
    日本村田制造公司生产的新型CFUXC系列陶瓷滤波器,外形尺寸为本6.5mm×6.5mm×1.9mm,其特点是側面棱小于2.0mm,要比普通型6个振子元件组成的小型表面安装陶瓷滤波器(其外形尺寸为6.5mm×11.5mm×3.0mm)小近三分之二。  

    CPUXC系列陶瓷滤波器重225mg,而用6个振子元件组成的CPWC系列陶瓷滤波器重675mg。  

    要生产外形尺寸这么小的陶瓷滤波器,这在以前是不可思议的。日本村田公司推出了与陶瓷振子元件设计、振动模式以及生产和封装陶瓷滤波器方法有关的一些新技术。  

    就电性能而言,用四个陶瓷振子元件装成的新型陶瓷滤波器即使有可能产生衰减也可以与用6个陶瓷振子组成的普通陶瓷滤波器媲美,而且,其输入输出阻抗特性曲线也与尺寸比较大的那些产品相同。这种新型陶瓷滤波器能消除外部频率的杂散响应,从而简化了设备生产厂对中频(IF)部分的设计工作,提高了通信系统的数据发送质量。  

    人们已在某种程度上成功地缩小了兆赫波段通信设备用陶瓷滤波器的尺寸见图。新近,研究重点已转向改善群时延时间和带外衰减一类电气特性方面,并已取得了进展。当前人们正在考虑的问题是进一部缩小已经上市的陶瓷滤波器外形尺寸。  

    在制造用于某些个人手持电话系统(PHS)终端的CFEC10.7MHz陶瓷滤波器时,设计人员在一个压电陶瓷基片上制作两个振子元件电极,这是因为必须有与两个振子元件媲美的特性才能满足PHS的技术要求。只缩小压电陶瓷基片的尺寸将会导致特性变差,因为压电陶瓷基片小了就难于容纳电极,同时也难于在两个端头之间保持隔离间距。  

    为解决这个问题,设计人员研制了一种多层结构,将每个振子元件放在单独一层上,这样就有可能减小陶瓷基片尺寸。从而可将安装面积削减一半,自然保持有足够的隔离间距,而且陶瓷滤波器的重要特性曲线保持不变。  

    同样,在CFEC10.8MHz陶瓷滤波器中,设计人员在位于两个电极之间下层介质基片中安排一个凹面层确保有足够的振动空间,这种分层结构不仅节省了安装空间,有将陶瓷滤波器的重量降低到75mg,只有普通陶瓷滤波器重(135mg)的近一半。移动通信系统(GSM)终端并入一个将第二中频置于6.0MHz的系统,在这种情况下,通常需用一个以上的CFSCC6.0MHz陶瓷滤波器,这样就需要占用额外空间。为了节省空间,日本村田公司研制了CFSJC6.0MHz陶瓷滤波器。这重产品在一个封装外壳内装有两个陶瓷振子元件(见图18)。这种CFSJC6.0MHz陶瓷滤波器的特性与两个CFSCC6.0Mhz陶瓷滤波器的一样,而体积只与一只CFSCC陶瓷滤波器的相同。  

    运用瑞利波的表面滤波器在高于20MHz的频段用作中频(IF)滤波器得到广泛的应用。其替代产品是村田公司开发的外形尺寸既小而且价格便宜的BGS产品,BGS滤波器在一个振子元件端面上反射出BGS波,这样就省掉了声表面波滤波器所必需加上的反射器,因为BGS滤波器不需要用反射器,所以这种滤波器比声表面波滤波器体积更小,价格更低廉。  

    BGS滤波器的一个实例是,用于51.7MHz频段的MKFCBGS 滤波器。这种BGS滤波器适用于扩频无绳电话。 

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