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06-18
自2001年问世以来，机械滤波器以其高选择性、高可靠性、高稳定性、体积小、重量轻、成本低、适合自动化生产等优点，在电子设备中得到了广泛的应用。
已被广泛应用。
机械滤波器又称为机电滤波器或机电滤波器。
机械滤波器通常只能设计为 1）第一种结构形式（见图5.1-18A）由三部分组成：机械谐振器、机械耦合器和机电换能器。
机械振动单元包括振荡器和耦合器，如图中虚线所示。
大多数机械滤波器，特别是中高频机械滤波器都属于这种结构。
2）第二种结构形式（见图5.1-18B），没有耦合器，只有振荡器和换能器合二为一，称为“组合”。
一般由组合构成滤波器，有些低通滤波器采用这种结构。
3）第三种结构形式（见图5.1-18C），将振荡器和换能器集成为一个组合，然后将两个或多个组合用导线连接起来，形成滤波器。
一些中低频机械滤波器采用这种结构。
4）第四种结构形式（见图5.1-19D）与第三种结构形式的不同之处在于两个或多个组合通过耦合器连接。
一些低频和中频机械滤波器采用这种结构。
。
以上结构是机械过滤器的核心。
大多数机械滤波器在输入端和输出端都没有由电感和电容组成的“匹配网络”，这也是主要元件。
（2）机械过滤器的工作原理 机械过滤器的工作过程包括机电转换和机械振动。
通过将网络输入与电信号相匹配，加到传感器上，将电信号转换成相同频率、一定振动模式的机械振动。
这种机械振动对于频率具有选择性特性，将通过选定的机械振动信号来传递。
到输出换能器，通过能量转换将机械振动转换为同频率的电信号，然后通过匹配网络输出，从而实现滤波传输带和抑制带的功能。
由振荡器和耦合器组成的机械振动系统是机械滤波器的主体。
它们由恒弹性合金——含有镍、铬、钛的铁合金材料制成。
最常用的是NCRT1合金。
恒弹性合金的杨氏弹性模量在一定温度范围内变化很小。
在机械滤波器中，还用温度频率系数B1来衡量其温度稳定性。
镍铬钛在-20~`范围内的B1约为±5*10的负6次方。
因此，机械过滤器的温度稳定性优于陶瓷过滤器。
(3) 实用机械滤波器的分类（见表5.1-14） 机械滤波器的一般特性 为了保证规定环境下的传输特性变化最小，尽可能应在设计和制造上做到了高稳定性和可靠性，并尽可能消除杂散响应和声学效应。
机械过滤器可达到的特性范围（见表5.1-15） 2.稳定性 随着时间的推移，温度和液位的变化会导致机械过滤器的传输特性恶化。
，所以稳定性应该包括三个方面：温度稳定性、时间稳定性和电平稳定性。
机械滤波器的稳定性远优于LC滤波器和陶瓷滤波器，与晶体滤波器相当。
而且，当达到相同数量级的稳定性时，机械滤波器的过程比晶体滤波器更快。
简单多了。
1) 温度稳定性 温度稳定性是指滤波器的传输特性随温度变化的程度。
一般来说，中心频率偏差主要是由振荡器的频率偏差引起的。
当然，与电路中元件值的变化相匹配的静电电容的变化会增加通带波动。
机械滤波器的传输特性在0~40度的温度范围内几乎没有变化。
在-45度至85度的温度范围内，只要进行特殊设计和加工（无需增加额外装置），机械过滤器仍能正常工作。
2）时间稳定性时间稳定性主要指滤波器的传输特性随时间的变化和程度。
它主要由特制的振荡器和换能器的恒弹性合金的随时间变化率决定。
它主要由专门用于振荡器和换能器的恒弹性合金的随时间变化率决定。
通常，这个变化很小，可以达到0.2~3.0*10负4次方/10A。
3）电平稳定性电平稳定性是指滤波器的传输特性随输入信号电平变化的程度。
当滤波器输入信号的功率超过其所能存储的能量时，输出会出现非线性失真，导致滤波器中心频率降低、带宽增加、通带插入损耗增加。
机械滤波器的电平特性比LC滤波器好得多。
(3) 寄生响应和颤噪效应。
对于使用谐振器的滤波器，除了其采用的振动模式外，还有其他振动模式会产生寄生响应和颤噪效应，从而影响滤波器的传输特性。
。
1）寄生响应机械滤波器的寄生响应主要是由主振型以外的其他模态的高阶振动以及其他部件产生的振动引起的。
这些振动统称为寄生振动。
寄生响应对滤波器的传输特性影响很大，因此在设计、工艺加工和制造中被视为重要问题。
2）微声效应在低频机械滤波器中，机械振子的振动频率较低，很容易受到外界振动的干扰而产生噪声输出。
这种特性称为机械滤波器的“微声效应”。
外部振动来自很多方面，例如电气设备中的发动机、车辆行驶时的振动以及各种扬声器等。
颤噪效应的大小与干扰源的强度、频率以及机械滤波器的抗干扰能力等因素有关。
(4)振动和冲击机械过滤器具有较好的抗振动、碰撞、冲击和离心力能力。
当振动加速度不超过5G（G为重力加速度），碰撞冲击和离心力加速度不超过50G时，机械过滤器无需采取防振或减振措施。
经过特殊设计，抗振动加速度可达15G，抗、防碰撞、抗离心力加速度可达G。
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