クリスタルフィルター

水晶フィルタは、一部の周波数を電気回路に通過させ、不要な周波数を減衰させます。電子フィルタでは、フィルタ回路の共振器部品として水晶 を使用できます。水晶は圧電性であるため、その機械的特性によって電子回路が影響を受ける可能性があります (機械フィルタを参照 )。特に、水晶は、非常に高いQ値(10,000 ～ 100,000 以上 - インダクタとコンデンサで構築された従来の共振器よりもはるかに高い) で機械的共振を示すことができます。水晶の安定性と高い Q 値により、水晶フィルタは正確な中心周波数と急峻なバンドパス特性を持つことができます。バンドパスにおける一般的な水晶フィルタの減衰は、約 2 ～ 3 dBです。水晶フィルタは、無線受信機などの 通信機器でよく使用されます。

クリスタル フィルタは、高品質のラジオ受信機の中間周波数(IF)ステージで使用されます。クリスタル フィルタは機械的に非常に安定しており、動作温度の変化による共振周波数の変化がほとんどないため、好まれています。最高の安定性を実現するには、クリスタルを温度制御されたオーブン内に配置し、動作温度が周囲温度に依存しないようにします。

安価なセットでは、セラミック共振器（圧電効果も利用）または調整されたLC回路から構築されたセラミックフィルターが使用される場合があります。非常に高品質の「クリスタルラダー」フィルターは、クリスタルの直列アレイで構築できます。^[1]

水晶フィルタの最も一般的な用途は、通信受信機の選択性を高めるために 9 MHz または 10.7 MHz の周波数で使用されるか、またはアップコンバージョンを使用する受信機のルーフィングフィルタとしてより高い周波数で使用される。水晶の振動周波数は、無線通信用に設計された水晶フィルタに使用される一般的な AT カットなどの「カット」（物理的形状）によって決定される。カットは、共振周波数の安定性に影響を与えるいくつかの温度特性も決定する。しかし、水晶は本質的に高い温度安定性を備えているため、その形状は一般的な無線機の温度ではあまり変化しない。^[2]

対照的に、安価なセラミックベースのフィルタは、周波数 10.7 MHz で、民生用FM受信機の不要な周波数をフィルタリングするために一般的に使用されています。さらに、より低い周波数 (通常は 455 kHz またはその付近) を第 2 中間周波数として使用し、圧電ベースのフィルタを使用することもできます。455 kHz のセラミック フィルタは、10.7 MHz の水晶フィルタと同様の狭い帯域幅を実現できます。

水晶をフィルタリング部品として使用する設計概念は、1922 年にWG Cadyによって初めて確立されましたが^[要出典]、主に1920 年代後半から 1930 年代前半のWP Masonの研究^{[要出典]によって、} LC [[電子フィルタ トポロジのサムネイル 電子フィルタ トポロジ |ラティス フィルタ ネットワーク]] ^[要出典]に水晶を組み込む方法が考案され、電話通信の進歩の基盤が築かれました。1960 年代の水晶フィルタ設計により、真の^[要出典] チェビシェフ、バターワース、およびその他の一般的なフィルタ タイプが実現しました。水晶フィルタ設計は、1970 年代と 1980 年代に、通信受信機でIF 選択性を提供するために今日広く使用されている多極モノリシック フィルタの開発により、さらに改善されました。水晶フィルタは、今日、無線通信、電気通信、信号生成、およびGPSデバイスで使用されています。^[3]

• バンドパスフィルタ
• 水晶発振器