Смугові каскади для трактів із зосередженим поділом функції підсилення і вибірності

Однієї з різновидів СП, що реалізують другий принцип, є СП із п'єзоелектричним фільтром (рис. 9.9). П'єзоелектричні фільтри (ПЕФ) відносяться до приладів селекції і слугують для виділення (придушення) певного спектра коливань.

Рисунок 9.9 – СП з п’єзоелектричним фільтром

П'єзоелектричні фільтри випускаються промисловістю серійно. В основу вітчизняної класифікації покладено дев'ять елементів:

· Перший елемент – літери "ФП" (позначають – фільтр п'єзоелектричний);

· Другий елемент – цифра, що позначає матеріал п'єзоелемента (1 – кераміка, 2 – кварц, 3 – п'єзокристали, відмінні від кварцу та кераміки);

· Третій елемент – літера, що позначає функцію фільтра (П – смуговий, Р – режекторний, Д – дискримінаторний, Г – гребінчатий, О – однієї бічної смуги);

· Четвертий елемент – цифра, що позначає конструктивно-технологічне виконання фільтра (1 – дискретні, 2 – гібридні одношарові, 3 – гібридні п’єзомеханічні, 4 – гібридні монолітні, 5 – гібридні інші, 6 – інтегральні одношарові, 7 – інтегральні п'єзомеханічні, 8 – інтегральні монолітні, 9 – інтегральні на ПАХ, 10 – інтегральні інші);

· П'ятий елемент – дво(три)значне число, що позначає реєстраційний номер розробки;

· Шостий елемент – число, що позначає номінальну частоту і літера, що позначає одиницю вимірювання частоти або шифр: 1 – низькочастотні (до 60 кГц), 2 – середньо-частотні (60...400 кГц), 3 – середньо-частотні (400...1200 кГц), 4 – високочастотні (1,2...3 Мгц), 5 – високочастотні (3...5 МГц), 6 – високочастотні (4...25 Мгц), 7 – високочастотні (24...35 МГц), 8 – високочастотні (34...90 Мгц), 9 – високочастотні (понад 90 МГц);

· Сьомий елемент – число, що відповідає ширині смуги пропускання (затримування) у герцах (кілогерцах) або код (f/f): 1 – вузькосмугові (до 0,05%), 2 – вузькосмугові (0,04...0,2%), 3 – широкосмугові (0,2...0,4%), 4 – широкосмугові (0,4...0,8%), 5 – широкосмугові (понад 0,8%);

· Восьмий елемент – буква, що характеризує умови експлуатації (В – все-кліматичні, Т – тропічні, М – морські);

· Дев'ятий елемент – буква, що вказує на інтервал робочих температур (, , , , , ).

Між елементами 4 і 5, 5 і 6, 6 і 7, 7 і 8 ставиться дефіс. Якщо місця для нанесення повної класифікації недостатньо – застосовують скорочене маркування на приладах, що складається з перших п'яти букв.

­Електричні параметри найбільш поширених п’єзоелектричних фільтрів наведено в табл. 9.1.

Наступним різновидом п’єзоелектричних фільтрів слід вважати фільтри на ефекті поверхневої акустичної хвилі (ПАХ). В даний час таки фільтри широко використовуються в приймачах стільникового зв’язку, телевізійних приймачах в оптоволоконних системах передачі даних. На їх основі будуються лінії затримки, резонатори, антенні дуплексори – двоканальні фільтри, що здійснюють розділення по частотам трактів передачі та прийому а також конволвери – шестиполюсники, що формують згортку двох сигналів: вхідного та вихідного. Таке широке їх розповсюдження пояснюється малими габаритами, незначною вагою, відсутністю енергоспоживання а також можливостями використання технологій сумісних з виробництвом ІМС. Окрім цього для таких фільтрів характерним є: лінійна ФЧХ, висока прямокутність АЧХ, виняткове позасмугове придушення сигналів та температурна стабільність.

Фільтри на ефекті ПАХ знаходять застосування на частотах від
30 МГц до 3 ГГц, оскільки на низьких частотах їх розміри стають дуже великими і тому використовуться фільтри на обємних хвилях з п’єзоелектричної кераміки. На частотах вище за 3 ГГц розрізнювальна здатність фотолітографічного процесу не дозволяє отримати значний відсоток справних виробів і їх ціна стає неконкурентноздатною у порівнянні з іншими рішеннями. На вищих частотах знаходять застосування електромагнітні фільтри на зв’язаних порожнинах, що виконані з кераміки.

Таблиця 9.1 ­– Електричні параметри найбільш поширених п’єзоелектричних фільтрів