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諧振器

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進(jìn)氣諧振器(intake air resonator)或集成式(電壓)調(diào)節(jié)器(integrated regulator),是用來減低發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣噪音的。

諧振器就是指產(chǎn)生諧振頻率的電子元件,常用的分為石英晶體諧振器和陶瓷諧振器。產(chǎn)生頻率的作用,具有穩(wěn)定,抗干擾性能良好的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。石英晶體諧振器的頻率精度要高于陶瓷諧振器,但成本也比陶瓷諧振器高。諧振器主要起頻率控制的作用,所有電子產(chǎn)品涉及頻率的發(fā)射和接收都需要諧振器。諧振器的類型按照外形可以分為直插式和貼片式兩種。

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諧振器原理

傳輸電磁能量或電磁信號(hào)的途徑可分為兩類,一類是電磁波在空間或大氣中的傳播,另一類是電磁波沿波導(dǎo)系統(tǒng)的傳播。人類最初應(yīng)用的電磁波導(dǎo)波系統(tǒng)是雙線傳輸線,雙線傳輸線主要用在頻率較低的場合,當(dāng)使用頻率逐步提高時(shí),雙線傳輸線的傳輸損耗以及輻射損耗急劇的增加,為了克服輻射損耗,采用了同軸線結(jié)構(gòu)。但是同軸線中所采用的模式仍然是TEM 模,必須有內(nèi)外兩根導(dǎo)體,到了頻率更高時(shí)內(nèi)導(dǎo)體的損耗變得很嚴(yán)重。在微波頻段即分米波段和厘米波段人們發(fā)現(xiàn),用一根中空的金屬管來傳輸電磁波是可行的和方便的。在空管中不可能傳播 TEM模式,因此采用 TE ?;?TM 模,這就是金屬波導(dǎo)或稱為波導(dǎo)管。到了短毫米波段及亞微毫米波段金屬波導(dǎo)的截面積尺寸太小,加工不易,因此采用介質(zhì)波導(dǎo)作為傳輸系統(tǒng)。在光波段使用光學(xué)纖維和光波導(dǎo)也是介質(zhì)波導(dǎo)。 光學(xué)纖維簡稱光纖已成為傳輸電磁信號(hào)的主要手段。為了近似地實(shí)現(xiàn)短路面的邊界條件可以用具有高導(dǎo)電率的導(dǎo)體即金屬構(gòu)成的邊界面,這樣就形成金屬波導(dǎo)或稱波導(dǎo)管。金屬波導(dǎo)可以由一根波導(dǎo)管構(gòu)成,也可以由多根波導(dǎo)管構(gòu)成。略去導(dǎo)體表面損耗時(shí),可將邊界看作短路面。波導(dǎo)波的特點(diǎn)是存在一個(gè)截止頻率,當(dāng)工作頻率高于截止頻率時(shí),縱方向?yàn)榭煨胁?,橫方向?yàn)轳v波,工作頻率低于截止頻率時(shí),縱方向成為衰減場或漸消場,橫方向仍然為駐波。金屬波導(dǎo)的傳播特性為ωc=T/(με)1/2=cT/(με)1/2或Fc= cT/2∏(με)1/2臨界狀態(tài)下,電磁波在介質(zhì)中的波長就是橫向波長,即λT=2∏/T=1/fc(με)1/2相應(yīng)的臨界狀態(tài)下真空中的波長稱為臨界波長。當(dāng)電磁波的角頻率大于波長的臨界角頻率時(shí),電磁波可在波導(dǎo)中傳播,反之,波導(dǎo)是截止的。臨界角波數(shù)決定于波導(dǎo)的截面形狀和尺寸。

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石英晶體諧振器

主要封裝型號(hào)

石英晶體諧振器主要由石英晶片、基座、外殼、銀膠、銀等成分組成。根據(jù)引線狀況可分為直插(有引線)與表面貼裝(無引線)兩種類型。常見的主要封裝型號(hào)有HC-49U、HC-49/S、UM-1、UM-4、UM-5與SMD。

型號(hào)命名方法

石英晶體諧振器的型號(hào)命名由以下三部分組成。

第一部分:用一個(gè)漢語拼音字母表示外殼的形狀與材料,如金屬殼用 "J"表示,塑料殼用"S"表示,玻璃殼用 "B"表示。

第二部分:用晶體切型符號(hào)的第一個(gè)字母表示石英片切割取向的類型。晶體的切割類型及符號(hào)見表。

特性參數(shù)

石英晶體諧振器主要特性參數(shù)有標(biāo)稱頻率、調(diào)整頻差、溫度頻差、等效電阻、激勵(lì)電平、負(fù)載電容、靜態(tài)電容、老化率及溫度范圍。

①標(biāo)稱頻率:在規(guī)定的條件下,諧振器所指定的諧振中心頻率。

②調(diào)整頻差:在規(guī)定的條件下,基準(zhǔn)溫度時(shí)的工作頻率相對(duì)標(biāo)稱頻率的最大偏離值。

③溫度頻差:在規(guī)定的條件下,在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi),相對(duì)于基準(zhǔn)溫度時(shí)工作頻率的允許偏離值。

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諧振器主要應(yīng)用

金屬波導(dǎo)與金屬諧振腔廣泛應(yīng)用于分米波、厘米波以及較長的毫米波段。由于波導(dǎo)的橫截面及諧振腔的尺寸與波長相近,例如矩形波導(dǎo)工作在 TE01 模時(shí),其寬邊尺寸大于二分之一波長,因此到了短毫米波段以及亞毫米波段,金屬波導(dǎo)及諧振腔的尺寸太小,難于制造。在紅外波段或可見光波段,即波長為微米量級(jí)時(shí)應(yīng)用金屬波導(dǎo)或諧振腔更不可能。為此,介質(zhì)波導(dǎo)以及介質(zhì)諧振器迅速的發(fā)展起來并獲得廣泛的應(yīng)用。 雖然介質(zhì)波導(dǎo)及介質(zhì)諧振器的尺寸也處于波長可以相比的量級(jí),但易于用微細(xì)加工手段制成微小尺寸。例如,截面尺寸為微米量級(jí)的光學(xué)纖維及光波導(dǎo)都屬于介質(zhì)波導(dǎo)。 金屬波導(dǎo)中的場可以被看成是平面波在導(dǎo)體面之間往復(fù)反射造成的,介質(zhì)波導(dǎo)中的場也可被看成是電磁波在介質(zhì)界面之間全反射所造成的。因此,被疏媒質(zhì)包圍的密媒質(zhì)就形成介質(zhì)波導(dǎo)。 理想的金屬波導(dǎo)內(nèi)電磁場沿橫向呈駐波,在波導(dǎo)邊界以外近似于理想導(dǎo)體,不存在電磁場。在介質(zhì)波導(dǎo)內(nèi)電磁場沿橫向呈駐波,但在介質(zhì)波導(dǎo)外仍然存在電磁場,它沿橫向呈漸減狀態(tài),稱漸消場。 在充填均勻媒質(zhì)的金屬波導(dǎo)中,TE 模和 TM 模可以單獨(dú)的滿足波導(dǎo)壁的短路邊界條件,因此永遠(yuǎn)可以將 TE 模與 TM 模分開,他們都可以在金屬波導(dǎo)中傳播。當(dāng)金屬波導(dǎo)中填充兩種以上的媒質(zhì)時(shí),或部分充填介質(zhì)時(shí),電磁場除滿足導(dǎo)體壁上的邊界條件外,還必須滿足媒質(zhì)界面的連續(xù)條件。在均勻填充兩種以上媒質(zhì)的情況下只能有 TE 與 TM 的混合模式 HEM 模式。在了解了以上內(nèi)容以后,可以接下來進(jìn)一步了解介質(zhì)諧振器。

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