之前講了電子濾波器的主要技術分類,再來說說其它濾波器技術分類,包含石英濾波器和壓電技術、表面聲波、石榴石、原子及匹配等濾波器,再分述如下

IMG_20220224_192918_HDR.jpg

石英濾波器和壓電技術

在二十世紀三十年代晚期,工程師發現如石英這樣的堅硬材料製成的小型機械系統將會在從可聽見的聲音頻率到幾百兆赫茲的無線電頻率發生聲學諧振。

一些早期的諧振器是用製成的,但是很快石英就流行起來。石英的最大優點是它是壓電式的,這就意味着石英振盪器可以直接將它們自身的運動轉化成電子信號。另外石英隨溫度變化的係數很小,這就是說石英振盪器能夠在很大的溫度變化範圍內保持穩定的頻率。

石英晶體濾波器的質量因數遠遠高於LCR濾波器。當需要更高的穩定性時,晶體和驅動電路能夠放到一個「晶體箱」中控制溫度變化。對於極窄帶寬的濾波器,有時需要串行使用幾個晶體。

工程師發現可以在石英晶體上蒸發金屬成梳狀從而可以將多個晶體疊加成一個元件,在這種機制下,「抽頭(tapped)延時線」在聲波滑過石英晶體表面時能夠增強所要頻率。抽頭延時線已經成為多種實現高Q濾波器方法的一個通用機制。

 

表面聲波濾波器

表面聲波濾波器是經常用於無線電頻率應用的機電設備,電子信號在壓電晶體中轉化為機械波;這個波在通過晶體傳播時發生延時;後面的電極將它轉換成電信號。延時的輸出信號組合在一起成為有限脈衝響應濾波器的一個直接的模擬實現。這種混合濾波技術也見於模擬採樣濾波器中。

 

石榴石濾波器

另外一種實現從800MHz到5GHz微波頻率濾波的方法是使用一個化合作用製造的單晶釔鐵石榴石球(YIGF或者釔鐵石榴石濾波器)。石榴石位於晶體管驅動的金屬帶上,一個小型的環形天線連到球體頂端。電磁場將會改變石榴石允許通過的頻率。這種方法的一個優點是能夠通過改變磁場強度在很寬的範圍內調整頻率。

 

原子濾波器

對於更高頻率和更高精度要求,需要使用原子震動。原子鐘使用激勵器作為超高Q濾波器穩定主振盪器。另外一個用於帶有微弱無線電信號的高固定頻率場合的方法是使用紅寶石激勵器tapped延時線。

 

匹配濾波

匹配濾波(matched filtering),是濾波方法最好的一種。當輸入信號具有某一特殊波形時,其輸出達到最大。在形式上,一個匹配濾波器由以按時間反序排列的輸入信號構成。且濾波器的振幅特性與信號的振幅譜一致。因此,對信號的匹配濾波相當於對信號進行互相關運算。雷達成像時,通過匹配濾波輸出脈衝帶寬就是其應用實例。

arrow
arrow
    全站熱搜

    回憶的導演家 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()