共振器

共振器は、特定の共振周波数で非常に高い反応ピークを示すデバイスで、狭帯域の発振やフィルタリング特性が必要な用途に使用されます。主な応用には発振回路やバンドパスフィルタがあり、共振器は以下のようなトポロジーで構成されます：並列LCタンク回路、クリスタル共振器、セラミック共振器、SAW（表面音響波）共振器。

並列LCタンク回路は、並列に接続されたL（インダクタ）とC（コンデンサ）からなり、アンプによる正帰還で電荷を循環させることで発振が起こります。代表的なオシレーターとしてハートリー、コルピッツ、クラップ回路があり、少ない部品で高い調整性を持つ一方、部品の精度に依存するため周波数安定性は低いです。

クリスタル共振器は現在最も広く使われており、XCO（結晶発振器）、VCO（電圧制御発振器）、TCXO（温度補償結晶発振器）、OXCO（オーブン制御結晶発振器）に利用されます。特別にカットされた水晶で圧電効果を利用し、数十kHzから数百MHzの周波数範囲で安定した発振を提供します。VCOはバイアス電圧を変化させて周波数を可変にし、TCXOは温度補償で周波数変動を補正、OXCOは温度制御でさらに高精度な周波数安定性を実現します。セラミック共振器も圧電材料（通常は鉛ジルコニウムチタン酸塩PZT）を利用しています。

結晶フィルターはRF受信機でIF（中間周波数）を狭帯域で通過させるバンドパスフィルタとして使用され、12.5kHzや25kHzなどの帯域幅で隣接チャネルを除去し、選択性を高めます。低挿入損失、高ストップバンド減衰、低パスバンドリップルが重要です。セラミックフィルターも同様に使用され、歴史的には10.7MHzまででしたが、現在ではUHF帯以上でも利用可能です。

SAW共振器は、圧電材料表面で応力により生じる機械音響波を利用します。キーレスエントリーリモコン、GPS受信機、携帯電話フィルターなどで使用されるほか、卵巣がんマーカーの検知やプラスチック爆薬検出装置、大腸菌やサルモネラ菌検知などのバイオセンシング用途でも活用されています。