金属串联谐振器

金属串联谐振器|华意电力

金属谐振器就是指产生谐振频率的电子元件，常用的分为石英晶体金属谐振器和陶瓷金属谐振器.起

产生频率的作用，具有稳定，抗干扰性能良好的特点，广泛应用于各种电子产品中，石英晶体金属谐振器

的频率精度要高于陶瓷谐振器，但成本也比陶瓷谐振器高。谐振器主要起频率控制的作用，所有电子产品

涉及频率的发射和接收都需要谐振器。谐振器的类型按照外形可以分为直插式和贴片式两中。利用谐振器

原理开发出一种技术，能够对单个纳米粒子的质量进行高精度测量，分辨率比上一代设备提高了30倍，

精度可达0.85阿克（1阿克等于10的负十八次方克）。

该技术可对包括合成纳米粒子、DNA、蛋白质等物质进行称重，为相关实验提供了一种新的研究工具，同时也有望帮助科学家开发出更轻便、精确的医疗诊断设备。谐振器就是指产生谐振频率的电子元件，常

用的分为石英晶体谐振器和陶瓷谐振器。谐振器产生频率，具有稳定，抗干扰性能良好的特点，广泛应用

于各种电子产品中，石英晶体谐振器的频率精度要高于陶瓷谐振器，但成本也比陶瓷谐振器高。谐振器重

要起频率控制的作用，所有电子产品涉及频率的发射和接收都需要谐振器。谐振器的类型按照外形可以分

为直插式和贴片式两中。

谐振器应用

金属波导与金属谐振腔广泛应用于分米波、厘米波以及较长的毫米波段。由于波导的横截面及谐振腔

的尺寸与波长相近，例如矩形波导工作在 TE01 模时，其宽边尺寸大于二分之一波长，因此到了短毫米波

段以及亚毫米波段，金属波导及谐振腔的尺寸太小，难于制造。在红外波段或可见光波段，即波长为微米

量级时应用金属波导或谐振腔更不可能。为此，介质波导以及介质谐振器迅速的发展起来并获得广泛的应用。虽然介质波导及介质金属谐振器的尺寸也处于波长可以相比的量级，但易于用微细加工手段制成微

小尺寸。例如，截面尺寸为微米量级的光学纤维及光波导都属于介质波导。金属波导中的场可以被看成

是平面波在导体面之间往复反射造成的，介质波导中的场也可被看成是电磁波在介质界面之间全反射所造

成的。因此，被疏媒质包围的密媒质就形成介质波导。

理想的金属波导内电磁场沿横向呈驻波，在波导边界以外近似于理想导体，不存在电磁场。在介质波

导内电磁场沿横向呈驻波，但在介质波导外仍然存在电磁场，它沿横向呈渐减状态，称渐消场。在充填

均匀媒质的金属波导中，TE 模和 TM 模可以单独的满足波导壁的短路边界条件，因此永远可以将 TE 模

与 TM 模分开，他们都可以在金属波导中传播。当金属波导中填充两种以上的媒质时，或部分充填介质时，

电磁场除满足导体壁上的边界条件外，还必须满足媒质界面的连续条件。在均匀填充两种以上媒质的情况

下只能有 TE 与 TM 的混合模式 HEM 模式。

金属谐振即物理的简谐振动，物体的加速度在跟偏离平衡位置的位移成正比，且总是指向平衡位置

的回复力的作用下的振动。其动力学方程式是F=-kx。谐振的现象是电流增大和电压减小，越接近谐振中心，电流表电压表功率表转动变化快，但是和短路得区别是不会出现零序量。既可指声音谐振，也可指电

路谐振。声音谐振指两种不同音色或响度（也就是振幅）不同的声音以相同频率传播混合出来就成为相同

频率的另一种声音了。电路的谐振指的是不同电路元件在周期性信号通过的时候产生的具有相同周期的周

期性效应（电效应、热效应或磁效应），由于其周期相同，故其频率也相等。常见的谐振电路就是LC振

荡（谐振）电路。产生谐振的前提是工作频率相同。谐振是开关技术的一次飞跃，其特点是谐振元件参与

能量变换的某一个阶段，不是全程参与。由于正向和反向LC回路值不一样，即振荡频率不同，电流幅值

不同，所以振荡不对称。一般正向正弦半波大过负向正弦半波，所以常称为准谐振。无论是串联LC或并

联LC都会产生准谐振。利用准谐振现象，使电子开关器件上的电压或电流按正弦规律变化，从而创造了

零电压或零电流的条件，以这种技术为主导的变换器称为准谐振变换器。准谐振变换器分为零电流开关准

谐振变换器和零电压开关准谐振变换器。

在实现金属谐振的设计中，现有的L-C 储能电路正战略性地用于PWM电源中。结果是L-C 储能电

路的谐振效应能够"软化"开关器件的转换。这种更软的转换将降低开关损耗及与硬开关转换器相关的EMI。由于谐振电路仅在相当于其它传统方波转换器的开关转换瞬间才起作用。