Einführungsbeitrag

Dieser Teil von IEC 62575 legt die Prüfverfahren und die allgemeinen Anforderungen für HF-BAW Filter mit bewerteter Qualität fest, wobei entweder das Befähigungsanerkennungs- oder das Bauartanerkennungsverfahren angewendet wird. Die in der Normenreihe IEC 60368 genormten Quarzfilter gehören nicht zum Anwendungsbereich dieser Norm. HF-BAW-Filter werden heute auf breiter Basis in Mobilfunkanwendungen eingesetzt. Obwohl die HF-BAW-Filter unterschiedlichen Anforderungen genügen, können sie zum größten Teil in wenige grundlegende Klassen eingeteilt werden. Normfestlegungen nach der Normenreihe IEC 62575 sowie nationale Spezifikationen oder von Herstellern herausgegebene Bauartspezifikationen geben die verfügbaren Kombinationen von Nennfrequenz, Durchlassbandbreite, Welligkeit, Formfaktor, Abschlussimpedanz und so weiter an. Diese Spezifikationen werden erstellt, um einen weiten Bereich von HF-BAW-Filtern mit standardisierten Eigenschaften abzudecken. Es kann nicht genügend betont werden, dass der Anwender, sofern möglich, HF-BAW-Filter mit standardisierten Eigenschaften auswählen sollte, auch wenn die Verwendung von Standardfiltern geringfügige Änderungen seiner Schaltung nach sich ziehen kann. Dies gilt besonders für die Auswahl der Nennfrequenz. Diese Norm entspricht dem allgemein von Anwendern und Herstellern geäußerten Wunsch nach einem Leitfaden für die Anwendung von HF-BAW-Filtern, der es ermöglicht, die Vorteile dieser Filter auf die bestmögliche Weise zu nutzen. Aus diesem Grund werden in diesem Teil von IEC 62575 allgemeine und grundlegende Eigenschaften erläutert. Die vorliegende Norm hat nicht das Ziel, die Theorie zu erklären oder zu versuchen, alle Möglichkeiten zu behandeln, die sich unter praktischen Umständen ergeben können. Diese Norm lenkt die Aufmerksamkeit auf einige grundlegende Fragen, die der Anwender in Betracht ziehen sollte, bevor er ein HF-BAW-Filter für eine neue Anwendung bestellt. Eine derartige Vorgehensweise soll den Anwender vor einem unbefriedigenden Ergebnis bewahren. Im Abschnitt "Begriffe" werden wesentliche allgemeine Begriffe und Definitionen erläutert die für die Anwendung der Norm notwendig sind. Die akustische Volumenwelle (BAW) ist eine akustische Welle, die sich zwischen der Oberseite und der Unterseite einer piezoelektrischen Struktur ausbreitet und dabei die gesamte Dicke des piezoelektrischen Festkörpers durchläuft. Die Welle wird durch Metallelektroden, die auf beiden Seiten der piezoelektrischen Schicht angebracht sind, angeregt. Der Volumenwellenfilter (BAW-Filter) ist ein Filter auf der Grundlage von akustischen Volumenwellen, die üblicherweise von einem Elektrodenpaar erzeugt werden und sich entlang einer Dünnschicht-Dickenrichtung ausbreiten. Der Abschnitt "Bevorzugte Bemessungs- und Kennwerte" enthält Nennfrequenzen, Arbeitstemperaturbereiche, Klimakategorie, Schärfegrad für die Dauerschockprüfung und Schärfegrad für die Schwingungsprüfung. Im Abschnitt "Qualitätsbewertungsverfahren" werden zwei Verfahren für die Anerkennung von BAW-Filtern mit bewerteter Qualität zur Verfügung gestellt, die Befähigungsanerkennung und die Bauartanerkennung. Für die Anerkennung von BAW-Filtern ist das Verfahren der Befähigungsanerkennung oder der Bauartanerkennung anzuwenden. Diese Verfahren entsprechen den in IEC QC 001001 und IEC QC 001002-3 angegebenen Verfahren. Die Befähigungsanerkennung ist anzuwenden, wenn baulich ähnliche BAW-Filter auf der Grundlage gemeinsamer Konstruktionsregeln mit einer Reihe gleicher Verfahren hergestellt werden. Die Bauartanerkennung ist für Bauelemente anzuwenden, die nach einer allgemeinen Konstruktionsrichtlinie und einem festgelegten Herstellungsverfahren gefertigt werden und einer veröffentlichten Bauartspezifikation entsprechen. Im Abschnitt "Prüf- und Messverfahren" werden die Prüf- und Messbedingungen, die Maße und Lehrenverfahren und die Elektrische Prüfverfahren, das sind die Messung der Einfügungsdämpfung, Messung der Reflexionsdämpfung, Messung der Intermodulationsverzerrung, Messung der Einfügungsdämpfungs-Kennwerte bei festgelegter Abschlussimpedanz und Normalklima und Messverfahren für symmetrische Filter, erläutert. Grundsätzlich werden Einfügungsdämpfung, Reflexionsdämpfung und Intermodulationsverzerrung bei symmetrischen BAW-Filtern unter Anwendung der in den vorangehenden Abschnitten beschriebenen Verfahren gemessen. Es ist zu beachten, dass ein Filter ein Zweitor-Bauelement ist; für die Messung ist es zweckmäßig, ein Filter mit symmetrischen Anschlüssen auf der Eingangs- und der Ausgangsseite als Viertor-Bauelement und ein Filter mit symmetrischen Anschlüssen auf der einen Seite und einem unsymmetrischen Anschluss auf der anderen Seite als Dreitor-Bauelement zu behandeln. Es wird daher empfohlen, einen Mehrtor-Netzwerkanalysator zu verwenden. Weitere Abschnitte beschreiben mechanische und Umgebungsprüfverfahren und die Dauerprüfverfahren. Bei der Prüfung der Alterung (zerstörungsfrei) muss das HF-BAW-Filter, sofern in der Bauartspezifikation nicht anders festgelegt, für eine ununterbrochene Dauer von 30 Tagen bei (85 ± 2) °C gelagert werden. Nach der Prüfdauer muss das Filter bei Normalklima für Prüfungen aufbewahrt werden, bis das thermische Gleichgewicht erreicht ist. Die festgelegten Prüfungen müssen durchgeführt werden, und die Ergebnisse der Endmessungen müssen innerhalb der Grenzwerte liegen, die in der Bauartspezifikation festgelegt sind. Zuständig ist das DKE/K 642 "Piezoelektrische Bauteile zur Frequenzstabilisierung und -selektion" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE.

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Zuständiges nationales Arbeitsgremium

DKE/K 642 - Piezoelektrische Bauteile zur Frequenzstabilisierung und -selektion