תהודה קרמית הם רכיבים אלקטרוניים המבוססים על האפקט הפיזואלקטרי או התכונות הדיאלקטריות והם נמצאים בשימוש נרחב במעגלי תנודות, בקרת תדרים ושדות אחרים. בהתבסס על החומרים, המבנה ועקרון התפעול שלהם, ניתן לחלק את התהודה הקרמית לקטגוריות הבאות:
I. מהדהד קרמיקה פיזואלקטרית
1. עקרון הפעלה: תהודה מושגת על ידי שימוש ברטט המכני - ל- - תכונות המרת אות חשמליות של חומרי קרמיקה פיזואלקטריים (כגון PZT ו- Zirconate Titanate).
2. סוגים נפוצים:
- מצב גזירה בעובי (TSM): מתאים לתדרים גבוהים (כמה מגהרץ לעשרות MHz), כגון תחליפי קריסטל קוורץ.
- מצב רטט רדיאלי: מתאים לתדרים נמוכים (מאות קילו הרץ למספר MHz) והוא נמוך יחסית - עלות.
3. תכונות: יציבות תדרים מצוינת, אך מקדם טמפרטורה גבוה (בערך 0.1% על -40 מעלות ל 85 מעלות), הדורש פיצוי מעגלים חיצוני.
II. תהודה קרמיקה רב שכבתי (MLCR)
1. מבנה: מורכב משכבות לסירוגין של דיאלקטרי קרמיקה ואלקטרודות, סינון ליצירת יחידה יחידה.
2. יתרונות:
- גודל קטן, מתאים להרכבה של הרכבה (SMD).
- טווח תדרים רחב (1MHz ~ 10GHz), מתאים למעגלי RF.
3. מגבלות: גורם Q נמוך (בדרך כלל 100 ~ 1000), דיוק תדר נחות מעט למוזרים יחידים - שודדים פיזואלקטריים.
III. טמפרטורה - תהודה קרמיקה מפוזרת (TCXS)
1. עקרון תכנון: מפחית את הסחף התדרים באמצעות סמים חומריים או אופטימיזציה מבנית (כגון הוספת חומרים של מקדם טמפרטורה שלילי).
2. מפרט ביצועים:
- ניתן לשלוט על מקדם הטמפרטורה בטווח של ± 10ppm/ cred (מקור: IEEE תקן 178-2016).
- יישומים טיפוסיים: סביבות טמפרטורה רחבות, כגון אלקטרוניקה לרכב וציוד תעשייתי.
Iv. סוגים מיוחדים אחרים
1. מהדהדים קרמיים של סרט דק: מפוברק באמצעות תהליך הדחה של סרט דק, המשמש במכשירים מיניאטוריים (כמו חיישני MEMS).
2. תהודות קרמיקה הניתנות לכוונון: התדר מותאם באמצעות מתח או שדה מגנטי, המתאים לתוכנה - מכשירי רדיו מוגדרים (SDRS).
ניתוח מורחב
בחירת התהודה הקרמית דורשת שיקול מקיף של דיוק התדרים, יציבות הטמפרטורה, גודל ועלות. לדוגמה, אלקטרוניקה של צרכנים משתמשת לעתים קרובות בתהודות קרמיקה מרובות שכביות בעלות שכבתי, בעוד תחנות בסיס תקשורת נוטות להעדיף טמפרטורה {}}} סוגים פיצויים כדי להבטיח יציבות האות. בעתיד, עם פיתוח 5G ואינטרנט של הדברים, הביקוש לתדר גבוה-, נמוך - תהוד קרמיקה כוח יגדל עוד יותר.