Bộ Lọc Tinh Thể Đơn Khối (MCF) là bộ lọc thông dải thụ động được chế tạo trên một đế tinh thể áp điện duy nhất (ví dụ: thạch anh, niobate lithium hoặc silicat gali lanthanum). Chúng tận dụng các đặc tính cộng hưởng cơ học của tinh thể để đạt được độ chọn lọc tuyệt vời, tổn hao chèn thấp, và độ ổn định nhiệt độ cao. MCF được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền thông, điều hướng, phát sóng và đo lường, nơi kiểm soát tần số chính xác là rất quan trọng 43.
MCF có sẵn trong các gói xuyên lỗ và gắn bề mặt (SMD). Các loại phổ biến bao gồm:
49T (Xuyên Lỗ, DIP):
Kích thước: ~11.0 × 4.5 mm (tiêu chuẩn công nghiệp).
Ứng dụng: Hệ thống cũ, thiết bị công nghiệp.
UM-1/UM-5 (Xuyên Lỗ, DIP):
Kích thước: UM-1 (12.5 × 5.0 mm), UM-5 (11.0 × 4.0 mm).
Ứng dụng: Mô-đun RF, thiết bị kiểm tra.
SMD 7050 (Gắn Bề Mặt SMD):
Kích thước: 7.0 × 5.0 × 1.4 mm (nhỏ gọn nhất) 6.
Ứng dụng: Thiết kế bị giới hạn về không gian (ví dụ: thiết bị IoT, thiết bị đeo được).
UM-1MJ/UM-5MJ (Gắn Bề Mặt SMD):
MCF bao gồm các tần số từ 10 MHz đến 250 MHz, với số lượng cực (2–8 cực) xác định độ chọn lọc:
MCF tần số thấp (10–50 MHz):
Ví dụ: 10.7 MHz (49T), 21.4 MHz (UM-1), 45.0 MHz (SMD 7050) 46.
Băng thông: ±1 kHz đến ±20 kHz (băng hẹp).
MCF tần số cao (50–250 MHz):
Ví dụ: 58.05 MHz, 73.35 MHz (SMD 7050).
Băng thông: ±20 kHz đến ±100 kHz (băng rộng) 8.
Hiệu suất phụ thuộc vào cực:
2–4 cực: Hệ số hình dạng 5:1 (băng thông 20 dB đến 3 dB), tổn hao chèn 3–4 dB.
6–8 cực: Hệ số hình dạng 2.5:1–2.0:1, tổn hao chèn 4.5–5 dB, loại bỏ ngoài băng tần vượt trội (>65 dB) 8.
Tổn hao chèn: 3–5 dB (điển hình).
Trở kháng: 800 Ω (tiêu chuẩn), có thể tùy chỉnh (50 Ω–1 kΩ).
Độ gợn sóng băng thông: ≤1 dB.
Độ ổn định nhiệt độ: ±10 ppm trên -40°C đến +85°C 68.
MCF cho phép phân biệt tần số trong:
Truyền thông không dây: Chọn kênh trong radio (ví dụ: 10.7 MHz cho bộ thu FM) 4.
Hệ thống vệ tinh & Điều hướng: Lọc nhiễu pha thấp cho GPS/GLONASS.
Thiết bị phát sóng: Máy phát TV (45 MHz, 70 MHz).
Bộ điều khiển công nghiệp: CAN bus, giao diện Ethernet 9.
Bảng dưới đây tóm tắt các MCF tiêu chuẩn công nghiệp:
<
| Hình ảnh | Loại gói | Kích thước (mm) | Tần số (MHz) | Cực | Băng thông | Tổn hao chèn | Ứng dụng |
|
49T | 11.5*4.5*11.2mm | 10.7MHz | 2 cực 4 cực 6 Cực 8 Cực |
±3.75KHz~±15KHz | 3.0 dB | Radio FM, Truyền thông công nghiệp, Viễn thông |
|
49TMJ | 14.7*11.5*5.2mm | 10.7MHz | 2–8 | ±3.75KHz~±15KHz | 3.0 dB | Radio FM, Truyền thông công nghiệp, Viễn thông |
|
UM-1 | 7.8*3.1*8.0mm | 21.4MHz, 45.000MHz 38.855MHz 29.255MHz |
2–8 | ±3.75KHz~±15KHz | 3.5 dB | Bộ thu phát RF, Viễn thông |
|
UM-1MJ | 11.8*7.8*3.5mm | 21.4MHz, 45.000MHz 38.855MHz 29.255MHz |
2–8 | ±3.75KHz~±15KHz | 3.0 dB | Viễn thông |
|
UM-5 | 7.8*3.1*6.0mm | 21.4MHz, 45.000MHz 38.855MHz 29.255MHz |
2–8 | ±3.75KHz~±15KHz | 3.0 dB | Viễn thông |
|
UM-5MJ | 9.8*7.8*3.5mm | 21.4MHz, 45.000MHz 38.855MHz 29.255MHz |
2–8 | ±3.75KHz~±15KHz | 3.0 dB | Viễn thông |
|
SMD 7050 | 7.0*5.0*1.4mm | 21.4MHz, 21.7MHz, 45.000MHz 109.65MHz |
2–8 | ±3.75KHz~±15KHz ±7.5KHz~±15KHz |
3.0 dB | 5G IoT, Thiết bị đeo được, Hàng không vũ trụ 46, Viễn thông |
Hệ số hình dạng: Rất quan trọng để loại bỏ kênh liền kề. Tỷ lệ thấp hơn (ví dụ: 2.0:1 cho 8 cực) tăng cường độ chọn lọc 8.
Giảm thiểu EMI: Sử dụng lớp chắn đất cho MCF SMD trong môi trường ồn ào.
Phối hợp trở kháng: Đảm bảo trở kháng hệ thống (ví dụ: 50 Ω) phù hợp với thông số kỹ thuật của MCF để giảm thiểu phản xạ.
Thu nhỏ: Gói dưới 5.0 × 3.2 mm cho thiết bị 6G.
Bộ lọc lai: Kết hợp MCF với SAW/BAW cho băng thông siêu rộng (0.5–5% băng thông tương đối) 3.
Tuân thủ AEC-Q200: MCF cấp ô tô cho hệ thống xe-với-mọi-thứ (V2X) 9.
MCF mang lại độ ổn định tần số và hệ số Q vượt trội trong các gói nhỏ gọn. Các nhà thiết kế nên ưu tiên số lượng cực để chọn lọc, kích thước gói để tích hợp và dung sai tần số để có khả năng chống chịu môi trường. Đối với các nhu cầu nâng cao (ví dụ: >100 MHz, 8 cực).
Bộ Lọc Tinh Thể Đơn Khối (MCF) là bộ lọc thông dải thụ động được chế tạo trên một đế tinh thể áp điện duy nhất (ví dụ: thạch anh, niobate lithium hoặc silicat gali lanthanum). Chúng tận dụng các đặc tính cộng hưởng cơ học của tinh thể để đạt được độ chọn lọc tuyệt vời, tổn hao chèn thấp, và độ ổn định nhiệt độ cao. MCF được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền thông, điều hướng, phát sóng và đo lường, nơi kiểm soát tần số chính xác là rất quan trọng 43.
MCF có sẵn trong các gói xuyên lỗ và gắn bề mặt (SMD). Các loại phổ biến bao gồm:
49T (Xuyên Lỗ, DIP):
Kích thước: ~11.0 × 4.5 mm (tiêu chuẩn công nghiệp).
Ứng dụng: Hệ thống cũ, thiết bị công nghiệp.
UM-1/UM-5 (Xuyên Lỗ, DIP):
Kích thước: UM-1 (12.5 × 5.0 mm), UM-5 (11.0 × 4.0 mm).
Ứng dụng: Mô-đun RF, thiết bị kiểm tra.
SMD 7050 (Gắn Bề Mặt SMD):
Kích thước: 7.0 × 5.0 × 1.4 mm (nhỏ gọn nhất) 6.
Ứng dụng: Thiết kế bị giới hạn về không gian (ví dụ: thiết bị IoT, thiết bị đeo được).
UM-1MJ/UM-5MJ (Gắn Bề Mặt SMD):
MCF bao gồm các tần số từ 10 MHz đến 250 MHz, với số lượng cực (2–8 cực) xác định độ chọn lọc:
MCF tần số thấp (10–50 MHz):
Ví dụ: 10.7 MHz (49T), 21.4 MHz (UM-1), 45.0 MHz (SMD 7050) 46.
Băng thông: ±1 kHz đến ±20 kHz (băng hẹp).
MCF tần số cao (50–250 MHz):
Ví dụ: 58.05 MHz, 73.35 MHz (SMD 7050).
Băng thông: ±20 kHz đến ±100 kHz (băng rộng) 8.
Hiệu suất phụ thuộc vào cực:
2–4 cực: Hệ số hình dạng 5:1 (băng thông 20 dB đến 3 dB), tổn hao chèn 3–4 dB.
6–8 cực: Hệ số hình dạng 2.5:1–2.0:1, tổn hao chèn 4.5–5 dB, loại bỏ ngoài băng tần vượt trội (>65 dB) 8.
Tổn hao chèn: 3–5 dB (điển hình).
Trở kháng: 800 Ω (tiêu chuẩn), có thể tùy chỉnh (50 Ω–1 kΩ).
Độ gợn sóng băng thông: ≤1 dB.
Độ ổn định nhiệt độ: ±10 ppm trên -40°C đến +85°C 68.
MCF cho phép phân biệt tần số trong:
Truyền thông không dây: Chọn kênh trong radio (ví dụ: 10.7 MHz cho bộ thu FM) 4.
Hệ thống vệ tinh & Điều hướng: Lọc nhiễu pha thấp cho GPS/GLONASS.
Thiết bị phát sóng: Máy phát TV (45 MHz, 70 MHz).
Bộ điều khiển công nghiệp: CAN bus, giao diện Ethernet 9.
Bảng dưới đây tóm tắt các MCF tiêu chuẩn công nghiệp:
<
| Hình ảnh | Loại gói | Kích thước (mm) | Tần số (MHz) | Cực | Băng thông | Tổn hao chèn | Ứng dụng |
|
49T | 11.5*4.5*11.2mm | 10.7MHz | 2 cực 4 cực 6 Cực 8 Cực |
±3.75KHz~±15KHz | 3.0 dB | Radio FM, Truyền thông công nghiệp, Viễn thông |
|
49TMJ | 14.7*11.5*5.2mm | 10.7MHz | 2–8 | ±3.75KHz~±15KHz | 3.0 dB | Radio FM, Truyền thông công nghiệp, Viễn thông |
|
UM-1 | 7.8*3.1*8.0mm | 21.4MHz, 45.000MHz 38.855MHz 29.255MHz |
2–8 | ±3.75KHz~±15KHz | 3.5 dB | Bộ thu phát RF, Viễn thông |
|
UM-1MJ | 11.8*7.8*3.5mm | 21.4MHz, 45.000MHz 38.855MHz 29.255MHz |
2–8 | ±3.75KHz~±15KHz | 3.0 dB | Viễn thông |
|
UM-5 | 7.8*3.1*6.0mm | 21.4MHz, 45.000MHz 38.855MHz 29.255MHz |
2–8 | ±3.75KHz~±15KHz | 3.0 dB | Viễn thông |
|
UM-5MJ | 9.8*7.8*3.5mm | 21.4MHz, 45.000MHz 38.855MHz 29.255MHz |
2–8 | ±3.75KHz~±15KHz | 3.0 dB | Viễn thông |
|
SMD 7050 | 7.0*5.0*1.4mm | 21.4MHz, 21.7MHz, 45.000MHz 109.65MHz |
2–8 | ±3.75KHz~±15KHz ±7.5KHz~±15KHz |
3.0 dB | 5G IoT, Thiết bị đeo được, Hàng không vũ trụ 46, Viễn thông |
Hệ số hình dạng: Rất quan trọng để loại bỏ kênh liền kề. Tỷ lệ thấp hơn (ví dụ: 2.0:1 cho 8 cực) tăng cường độ chọn lọc 8.
Giảm thiểu EMI: Sử dụng lớp chắn đất cho MCF SMD trong môi trường ồn ào.
Phối hợp trở kháng: Đảm bảo trở kháng hệ thống (ví dụ: 50 Ω) phù hợp với thông số kỹ thuật của MCF để giảm thiểu phản xạ.
Thu nhỏ: Gói dưới 5.0 × 3.2 mm cho thiết bị 6G.
Bộ lọc lai: Kết hợp MCF với SAW/BAW cho băng thông siêu rộng (0.5–5% băng thông tương đối) 3.
Tuân thủ AEC-Q200: MCF cấp ô tô cho hệ thống xe-với-mọi-thứ (V2X) 9.
MCF mang lại độ ổn định tần số và hệ số Q vượt trội trong các gói nhỏ gọn. Các nhà thiết kế nên ưu tiên số lượng cực để chọn lọc, kích thước gói để tích hợp và dung sai tần số để có khả năng chống chịu môi trường. Đối với các nhu cầu nâng cao (ví dụ: >100 MHz, 8 cực).
