Language
圧電セラミックスのインピーダンス特性には、入力インピーダンスと出力インピーダンスがあります。フィルタは、4 端子ネットワークとフィルタの入力に接続されるデバイスです。信号はフィルターに送信され、信号源とみなされます。内部抵抗は Zi です。フィルタの出力、受信フィルタの出力に接続されているデバイス。負荷とみなされる信号のインピーダンスは ZL です。 Zi と ZL は両方ともフィルタの終端インピーダンスです。
特性インピーダンス
圧電セラミックの終端インピーダンス Zi と ZL が変化すると、その入力インピーダンスと出力インピーダンス Z と Z も変化し、フィルターの動作状態に影響を与えます。フィルタの場合、各端で独自の終端インピーダンスを終端できます。このインピーダンスにより、調査終了時の入力インピーダンスをその終了時の負荷インピーダンスと正確に等しくすることができます。この特性インピーダンスがフィルタの特性インピーダンスとなる。特性インピーダンスは、フィルター自体の構造とパラメーター、および入力信号の周波数にも関係します。したがって、特定のフィルタについては固定値ではなく、終端インピーダンスには依存しません。フィルタの最終インピーダンスがその特性インピーダンスと等しい場合、フィルタは最良の動作状態になります。この接続をフィルタのマッチング接続と呼びます。特性インピーダンスは周波数に依存するため、完全に一致させることは不可能です。終端インピーダンスが P-41材質の圧電セラミックス はその特性インピーダンスと等しく、もう一方の端から見た入力インピーダンスはその端の特性インピーダンスと等しくなります。
減衰特性
減衰特性または損失特性については、さまざまな周波数に対するフィルタによる信号の減衰、またはさまざまな周波数信号を選択するフィルタの能力を反映します。の特徴は、 周波数の関数として製造される圧電セラミックスを フィルターの減衰特性と呼びます。フィルタの減衰量は、透過損失、干渉減衰（挿入損失）、仕事減衰に分けられます。フィルターの使用と測定において、最も一般的なのは介入による減衰です。
位相特性と移相特性
電気信号は、振幅だけでなく位相もフィルターを通過します。フィルターによって引き起こされる位相変化は周波数だけでなく、フィルターの構造やパラメーターにも関係します。周波数の関数としてフィルターによって引き起こされる位相の特性を位相特性と呼びます。周波数によって位相差が変化する特性を移相特性といいます。ある減衰特性に対して、それに対応する位相特性が存在します。介入による減衰の場合、位相シフトが介在します。つまり、フィルタが挿入される前後で負荷の電圧 (電流) の位相が変化します。送信減衰の場合、送信位相シフトが発生します。つまり、フィルターの送信信号は入力信号に対して位相シフトを持ちます。フィルターの出力信号は入力に対して時間遅延があるため、これを遅延と呼びます。遅延は周波数の関数でもあります。
の原理 PZT5素材のピエゾディスク は、圧電セラミック振動子の共振特性を利用して圧電セラミックフィルターを設計したものです。圧電セラミック振動子を信号源と負荷ZLの間に直列に接続すると、下図のような減衰特性になります。
圧電セラミックフィルターの設計と計算
