رنان سيراميكي

الرَّنَّانُ السِّيرَامِيكِيُّ هُوَ مُكَوِّنْ إِلِكْتِرُونِيٌّ يَتَكَوَّنُ مِنْ قِطْعَةٍ مِنْ مَادَّةً خَزَفِيَّةٍ كَهَرْضَغَطِيَّةٍ مُتَّصِلَةٍ بِقُطْبَيْنِ أَوْ أَكْثَرَ مِنْ الْأَقْطَابِ الْمَعْدِنِيَّةِ. عِنْدَ التَّوْصِيلِ فِي دَائِرَةٍ مُذَبْذَبٍ إِلِكْتِرُونِيٌّ، تُوَلِّدُ الِاهْتِزَازَاتُ الْمِيكَانِيكِيَّةُ الرَّنَّانَةُ فِي الْجِهَازِ إِشَارَةُ مُتَذَبْذِبَةٌ لِتَرَدُّدٍ مُعَيَّنٍ. مِثْلَ بَلْوَرَةِ الْكُوَارْتِزْ الْمُمَاثِلَةِ، يَتِمُّ اسْتِخْدَامُهَا فِي الْمُذَبْذَبَاتِ لِأَغْرَاضٍ مِثْلَ تَوْلِيدِ إِشَارَةِ السَّاعَةِ الْمُسْتَخْدَمَةِ لِلتَّحَكُّمِ فِي التَّوْقِيتِ فِي أَجْهِزَةِ الْكُمْبِيُوتَرِ وَأَجْهِزَةِ الْمَنْطِقِ الرَّقْمِيِّ الْأُخْرَى، أَوْ تَوْلِيدِ إِشَارَةِ النَّاقِلِ فِي أَجْهِزَةِ الْإِرْسَالِ وَالِاسْتِقْبَالِ الرَّادِيَوِيَّةِ التَّنَاظُرِيَّةِ.^[1]^[2]

مَصْنُوعَةُ رَنَّانَاتِ السِّيرَامِيكِ عَالِيَةِ الِاسْتِقْرَارِ كَهَرْضُغَطِيَّةٍ وَمُكَوّنَةٍ مِنْ تِيتَانَاتِ زَرْكُونَاتِ الرَّصَاصِ الَّذِي يَعْمَلُ بِمَثَابَةِ مِيكَانِيكِي مَرْنَانْ. أَثْنَاءَ التَّشْغِيلِ، تُحَفِّزُ الِاهْتِزَازَاتُ الْمِيكَانِيكِيَّةُ جُهْدًا مُتَذَبْذِبًا فِي الْأَقْطَابِ الْكَهْرَبَائِيَّةِ الْمُتَّصِلَةِ بِسَبَبِ الْكَهْرَبَاءِ الِانْضِغَاطِيَّةِ لِلْمَادَّةِ. يُحَدِّدُ سَمَكُ الرَّكِيزَةِ الْخَزَفِيَّةِ تَرَدُّدُ الرَّنِينِ لِلْجِهَازِ.^[3]^[4]

الحزم

تحتوي حزمة الرنان السيراميكي النموذجية على وصلتين أو ثلاث وصلات.^[2] عادةً ما تكون الأجهزة ذات الدبوس مجرد الرنانات نفسها، في حين أن الأجهزة الثلاثة وأحيانًا الأربعة عبارة عن مرشحات، وغالبًا ما تُستخدم في أجهزة راديو البث AM وFM بالإضافة إلى العديد من تطبيقات الترددات اللاسلكية الأخرى.^[5] إنها تأتي في كل من الأصناف المثبتة على السطح ومن خلال الفتحات مع عدد من آثار الأقدام المختلفة. يحدث التذبذب عبر اثنين من المسامير (الوصلات). الدبوس الثالث (إذا كان موجودًا، عادةً الدبوس المركزي) متصل بالأرض.^[6]^[7]

التطبيقات

يمكن استخدام الرنانات الخزفية كمصدر لإشارة الساعة للدوائر الرقمية مثل المعالجات الدقيقة حيث دقة التردد ليست بالغة الأهمية.^[8] الكوارتز لديه تفاوت تردد 0.001٪، بينما تيتانات زركونات الرصاص لديه تفاوت 0.5٪.

يتمُّ استخدامها في دوائر التوقيت لمجموعة واسعة من التطبيقات مثل أجهزة التلفزيون وأجهزة الفيديو والأجهزة الإلكترونية للسيارات والهواتف وآلات التصوير والكاميرات وأجهزة توليف الصوت ومعدات الاتصال وأجهزة التحكم عن بعد والألعاب.^[9] غالبًا ما يستخدم الرنان السيراميكي بدلاً من بلورات الكوارتز كمساعة مرجعية أو مولد إشارة في الدوائر الإلكترونية نظرًا لتكلفته المنخفضة وحجمه الأصغر.^[2]

يمكن أن يكون النطاق الترددي المنخفض Q والأعلى الذي يمكن تحقيقه مفيدًا في استخدام مذبذب بلوري (TCXO)، المذبذبات البلورية المعوضة لدرجة الحرارة. يمكن «سحب» تردد المذبذب في نطاق أوسع من استخدام الكريستال عالي الجودة.^[10] يتيح ذلك نطاقًا أوسع من التعديلات، والتي قد تكون حاسمة في الأجهزة التي تعمل في درجات حرارة قصوى (منخفضة بشكل خاص) حيث يمكن أن يؤدي اعتماد البلورة على درجة الحرارة والتردد إلى خارج النطاق القابل للسحب للتردد المطلوب.^[11]

فلاتر السيراميك

تبدو رنانات السيراميك مشابهة لمرشحات السيراميك.^[12] كثيرا ما تستخدم المرشحات الخزفية في مراحل IF لمستقبلات التجانس الفائق. في الأصل، تم استخدام المرشحات الخزفية كمرشحات منخفضة التكلفة جدًا لأجهزة استقبال البث الإذاعي، كلا المجموعتين ذات الموجات المتوسطة مع IFs نموذجية تبلغ 455 مجموعات البث kHz و FM مع مراحل IF عند حوالي 10.7 ميغا هيرتز. ومع ذلك، نظرًا لتحسن الأداء بشكل ملحوظ، يتم استخدامها في العديد من تطبيقات التردد اللاسلكي الأخرى أيضًا.^[5] >^[13]

انظر أيضًا

مذبذب إلكتروني
مذبذب كرستالي (أو بلوري)

المراجع

^ Shchelokova، Alena؛ Ivanov، Viacheslav؛ Mikhailovskaya، Anna؛ Kretov، Egor؛ Sushkov، Ivan؛ Serebryakova، Svetlana؛ Nenasheva، Elizaveta؛ Melchakova، Irina؛ Belov، Pavel؛ Slobozhanyuk، Alexey؛ Andreychenko، Anna (31 يوليو 2020). "Ceramic resonators for targeted clinical magnetic resonance imaging of the breast". Nature Communications. ج. 11 ع. 1: 1–7. DOI:10.1038/s41467-020-17598-3. ISSN:2041-1723. مؤرشف من الأصل في 2021-04-15. اطلع عليه بتاريخ 2021-11-23.
^ ^ا ^ب ^ج "Vibrational Analysis of Ba5−xSrxNb4O15Microwave Dielectric Ceramic Resonators". Journal of Solid State Chemistry. ج. 131 ع. 1: 2–8. 1 يونيو 1997. DOI:10.1006/jssc.1996.7240. ISSN:0022-4596. مؤرشف من الأصل في 2021-11-23. اطلع عليه بتاريخ 2021-11-23.
^ Maeda، Tsuneaki؛ Funaki، Kaoru؛ Yanaguchi، Yoshifumi؛ Ichioka، Kouji؛ Suzuki، Koji؛ Yamamoto، Noriko؛ Morita، Masatoshi (1 يناير 1998). "On-site monitoring system for hazardous air pollutants using an adsorption-thermal desorption-capillary GC system equipped with a photoionization detector and an electrolytic conductivity detector". HRC Journal of High Resolution Chromatography. ج. 21 ع. 8: 471–474. DOI:10.1002/(SICI)1521-4168(19980801)21:8<471::AID-JHRC471>3.0.CO;2-7. ISSN:0935-6304. مؤرشف من الأصل في 2021-05-09. اطلع عليه بتاريخ 2021-11-23.
^ Erhart، Jiří؛ Půlpán، Petr؛ Pustka، Martin (2017). "Piezoelectric Ceramic Resonators". Topics in Mining, Metallurgy and Materials Engineering. Cham: Springer International Publishing. DOI:10.1007/978-3-319-42481-1. ISBN:978-3-319-42480-4. ISSN:2364-3293.
^ ^ا ^ب Quartz resonators and filters نسخة محفوظة 2021-08-26 على موقع واي باك مشين.
^ ZTT Series Datasheet نسخة محفوظة 2021-05-06 على موقع واي باك مشين.
^ AWSCR Series Datasheet نسخة محفوظة 2020-09-26 على موقع واي باك مشين.
^ PIC12F675 Data sheet نسخة محفوظة 2021-11-23 على موقع واي باك مشين.
^ "An eight-channel transmit/receive array of TE01 mode high permittivity ceramic resonators for human imaging at 7 T". Journal of Magnetic Resonance. ج. 243: 122–129. 1 يونيو 2014. DOI:10.1016/j.jmr.2014.04.001. ISSN:1090-7807. مؤرشف من الأصل في 2021-11-23. اطلع عليه بتاريخ 2021-11-23.
^ "Fibers - Free Full-Text - Numerical Simulation for the Sound Absorption Properties of Ceramic Resonators". MDPI. مؤرشف من الأصل في 2021-11-09. اطلع عليه بتاريخ 2021-11-23.
^ Cressler، John D.؛ Alan Mantooth، H. (19 ديسمبر 2017). Extreme Environment Electronics. ISBN:9781351832809. مؤرشف من الأصل في 2021-11-24.
^ Li، Liyang؛ Wang، Jun؛ Wang، Jiafu؛ Du، Hongliang؛ Huang، Hao؛ Zhang، Jieqiu؛ Qu، Shaobo؛ Xu، Zhuo (25 مايو 2015). "All-dielectric metamaterial frequency selective surfaces based on high-permittivity ceramic resonators". Applied Physics Letters. AIP Publishing. ج. 106 ع. 21: 212904. DOI:10.1063/1.4921712. ISSN:0003-6951.
^ Aussenhofer، S. A.؛ Webb، A. G. (4 يوليو 2013). "High-permittivity solid ceramic resonators for high-field human MRI". NMR in Biomedicine. Wiley. ج. 26 ع. 11: 1555–1561. DOI:10.1002/nbm.2990. ISSN:0952-3480.

[Shchelokova_Ivanov_Mikhailovskaya_Kretov_2020_pp._1–7-1] Shchelokova، Alena؛ Ivanov، Viacheslav؛ Mikhailovskaya، Anna؛ Kretov، Egor؛ Sushkov، Ivan؛ Serebryakova، Svetlana؛ Nenasheva، Elizaveta؛ Melchakova، Irina؛ Belov، Pavel؛ Slobozhanyuk، Alexey؛ Andreychenko، Anna (31 يوليو 2020). "Ceramic resonators for targeted clinical magnetic resonance imaging of the breast". Nature Communications. ج. 11 ع. 1: 1–7. DOI:10.1038/s41467-020-17598-3. ISSN:2041-1723. مؤرشف من الأصل في 2021-04-15. اطلع عليه بتاريخ 2021-11-23.

[Journal_of_Solid_State_Chemistry_1997_pp._2–8-2] ا ^ب ^ج "Vibrational Analysis of Ba5−xSrxNb4O15Microwave Dielectric Ceramic Resonators". Journal of Solid State Chemistry. ج. 131 ع. 1: 2–8. 1 يونيو 1997. DOI:10.1006/jssc.1996.7240. ISSN:0022-4596. مؤرشف من الأصل في 2021-11-23. اطلع عليه بتاريخ 2021-11-23.

[Maeda_Funaki_Yanaguchi_Ichioka_1998_pp._471–474-3] Maeda، Tsuneaki؛ Funaki، Kaoru؛ Yanaguchi، Yoshifumi؛ Ichioka، Kouji؛ Suzuki، Koji؛ Yamamoto، Noriko؛ Morita، Masatoshi (1 يناير 1998). "On-site monitoring system for hazardous air pollutants using an adsorption-thermal desorption-capillary GC system equipped with a photoionization detector and an electrolytic conductivity detector". HRC Journal of High Resolution Chromatography. ج. 21 ع. 8: 471–474. DOI:10.1002/(SICI)1521-4168(19980801)21:8<471::AID-JHRC471>3.0.CO;2-7. ISSN:0935-6304. مؤرشف من الأصل في 2021-05-09. اطلع عليه بتاريخ 2021-11-23.

[Erhart_Půlpán_Pustka_2017_p.-4] Erhart، Jiří؛ Půlpán، Petr؛ Pustka، Martin (2017). "Piezoelectric Ceramic Resonators". Topics in Mining, Metallurgy and Materials Engineering. Cham: Springer International Publishing. DOI:10.1007/978-3-319-42481-1. ISBN:978-3-319-42480-4. ISSN:2364-3293.

[مولد_تلقائيا1-5] ا ^ب Quartz resonators and filters نسخة محفوظة 2021-08-26 على موقع واي باك مشين.

[6] ZTT Series Datasheet نسخة محفوظة 2021-05-06 على موقع واي باك مشين.

[7] AWSCR Series Datasheet نسخة محفوظة 2020-09-26 على موقع واي باك مشين.

[8] PIC12F675 Data sheet نسخة محفوظة 2021-11-23 على موقع واي باك مشين.

[Journal_of_Magnetic_Resonance_2014_pp._122–129-9] "An eight-channel transmit/receive array of TE01 mode high permittivity ceramic resonators for human imaging at 7 T". Journal of Magnetic Resonance. ج. 243: 122–129. 1 يونيو 2014. DOI:10.1016/j.jmr.2014.04.001. ISSN:1090-7807. مؤرشف من الأصل في 2021-11-23. اطلع عليه بتاريخ 2021-11-23.

[MDPI-10] "Fibers - Free Full-Text - Numerical Simulation for the Sound Absorption Properties of Ceramic Resonators". MDPI. مؤرشف من الأصل في 2021-11-09. اطلع عليه بتاريخ 2021-11-23.

[11] Cressler، John D.؛ Alan Mantooth، H. (19 ديسمبر 2017). Extreme Environment Electronics. ISBN:9781351832809. مؤرشف من الأصل في 2021-11-24.

[Li_Wang_Wang_Du_p=212904-12] Li، Liyang؛ Wang، Jun؛ Wang، Jiafu؛ Du، Hongliang؛ Huang، Hao؛ Zhang، Jieqiu؛ Qu، Shaobo؛ Xu، Zhuo (25 مايو 2015). "All-dielectric metamaterial frequency selective surfaces based on high-permittivity ceramic resonators". Applied Physics Letters. AIP Publishing. ج. 106 ع. 21: 212904. DOI:10.1063/1.4921712. ISSN:0003-6951.

[Aussenhofer_Webb_pp._1555–1561-13] Aussenhofer، S. A.؛ Webb، A. G. (4 يوليو 2013). "High-permittivity solid ceramic resonators for high-field human MRI". NMR in Biomedicine. Wiley. ج. 26 ع. 11: 1555–1561. DOI:10.1002/nbm.2990. ISSN:0952-3480.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]