resonators เซรามิกเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ตามผล piezoelectric หรือคุณสมบัติอิเล็กทริกและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรการแกว่งการควบคุมความถี่และเขตข้อมูลอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับวัสดุโครงสร้างและหลักการปฏิบัติการ resonators เซรามิกสามารถแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ต่อไปนี้:
I. resonators เซรามิก Piezoelectric
1. หลักการปฏิบัติการ: การสั่นพ้องสามารถทำได้โดยการใช้การสั่นสะเทือนเชิงกล - ถึง - คุณสมบัติการแปลงสัญญาณไฟฟ้าของวัสดุเซรามิก piezoelectric (เช่น PZT และตะกั่ว zirconate titanate)
2. ประเภททั่วไป:
- โหมดแรงเฉือนความหนา (TSM): เหมาะสำหรับความถี่สูง (หลาย MHz ถึงสิบของ MHz) เช่นการเปลี่ยนคริสตัลควอตซ์
- โหมดการสั่นสะเทือนแบบเรเดียล: เหมาะสำหรับความถี่ต่ำ (หลายร้อย kHz ถึงหลาย MHz) และค่อนข้างต่ำ - ราคา
3. คุณสมบัติ: ความเสถียรของความถี่ที่ยอดเยี่ยม แต่ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิสูง (ประมาณ± 0.1% ที่ -40 องศาถึง 85 องศา) ต้องมีการชดเชยวงจรภายนอก
ii. เรโซเนเตอร์เซรามิกหลายชั้น (MLCR)
1. โครงสร้าง: ประกอบด้วยเลเยอร์สลับของไดอิเล็กทริกเซรามิกและอิเล็กโทรดซึ่งถูกเผาให้เป็นหน่วยเดียว
2. ข้อดี:
- ขนาดเล็กเหมาะสำหรับการติดตั้งบนพื้นผิว (SMD)
- ช่วงความถี่กว้าง (1MHz ~ 10GHz) เหมาะสำหรับวงจร RF
3. ข้อ จำกัด : ปัจจัย Q ต่ำ (โดยทั่วไป 100 ~ 1000) ความแม่นยำของความถี่ที่ด้อยกว่าเล็กน้อยถึงเดี่ยว - ตัวสะท้อนแสงแบบ piezoelectric
iii. อุณหภูมิ - resonators เซรามิกชดเชย (TCXs)
1. หลักการออกแบบ: ลดความถี่ลอยผ่านวัสดุยาสลบหรือการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้าง (เช่นการเพิ่มวัสดุสัมประสิทธิ์อุณหภูมิลบ)
2. ข้อมูลจำเพาะประสิทธิภาพ:
- ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิสามารถควบคุมได้ภายใน± 10ppm/ องศา (ที่มา: IEEE Standard 178-2016)
- แอพพลิเคชั่นทั่วไป: สภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิกว้างเช่นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์และอุปกรณ์อุตสาหกรรม
iv. ประเภทพิเศษอื่น ๆ
1. ฟิล์มบาง ๆ เรโซเนเตอร์เซรามิก: ประดิษฐ์โดยใช้กระบวนการสะสมฟิล์มบางใช้ในอุปกรณ์ขนาดเล็ก (เช่นเซ็นเซอร์ MEMS)
2. resonators เซรามิกที่ปรับได้: ความถี่ถูกปรับผ่านแรงดันไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กเหมาะสำหรับซอฟต์แวร์ - วิทยุที่กำหนด (SDRs)
การวิเคราะห์ขยาย
การเลือก resonators เซรามิกต้องพิจารณาอย่างครอบคลุมถึงความแม่นยำความถี่เสถียรภาพอุณหภูมิขนาดและค่าใช้จ่าย ตัวอย่างเช่นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของผู้บริโภคมักจะใช้ - ค่าใช้จ่ายแบบหลายชั้นเซรามิกหลายตัวในขณะที่สถานีฐานการสื่อสารมักจะชอบอุณหภูมิ - ประเภทชดเชยเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณเสถียร ในอนาคตด้วยการพัฒนาของ 5G และ Internet of Things ความต้องการความถี่สูง - ต่ำ - resonators เซรามิกพลังงานจะเพิ่มขึ้นอีก