Vysoce výkonné duální pásmo + Zářezový dutinový filtr

Vysoce výkonné duální pásmo + Zářezový dutinový filtr

Projektování a Dual Passband + Zářezový dutinový filtr který kombinuje dvě široké propusti s úzkým, hluboký zářez mezi tím je jednou z nejnáročnějších výzev v RF inženýrství. Specifikace zákazníka definuje přísné požadavky na šířku pásma, útlum, a odolnost vůči životnímu prostředí – to vše v rámci kompaktní mechanické stopy. Tento článek vysvětluje technické požadavky, designové úvahy, a implementační strategie pro dosažení takového vysoce výkonného RF filtrování.

Zde je poptávka kupujícího.

Je to L passband + vrubový kombinovaný filtr.
manipulace s energií: Méně než 30 dBm.
typ konektoru: SMA samice pro vstup a výstup.
střední frekvence: (960+1230)/2: 1095 MHz
frekvence propustného pásma 1: 960 ~ 1015 MHz
frekvence propustného pásma 2: 1045~1230 MHz
vkládací ztráta < 1 dB
vlnění : +- 0.5 dB
stop pásmo 1: 70 dB útlum dosažený vzhledem k střednímu bodu zvlnění propustného pásma pro frekvence nižší než 690 MHz
stop pásmo 2: 70 dB útlum dosažený vzhledem ke střednímu bodu zvlnění propustného pásma pro frekvence vyšší než 1390 MHz
potlačení: 30 db útlum dosažený vzhledem ke střednímu bodu zvlnění propustného pásma pro frekvenci 1028.5 na 1031.5 MHz
VSWR: lepší než 1.6
velikost: co nejmenší
tepl: -40 ~70 stupňů Celsia
prostředí: projít testem v solné mlze
ladění: šroub
materiál: mosaz nebo hliník
povlak: Ano

---

1. Přehled technických požadavků

Cílovým produktem je a duální propustný dutinový filtr s integrovaným zářezem, definované následujícími klíčovými parametry:

• Passband 1: 960-1015 MHz
• Passband 2: 1045-1230 MHz
• Notch Band: 1028.5–1031,5 MHz, ≥30 dB útlum
• Stop pásku 1: níže 690 MHz, ≥70 dB útlum
• Stop pásku 2: výše 1390 MHz, ≥70 dB útlum
• Ztráta vložení: <1 dB, Vlnění: ±0,5 dB
• VSWR: <1.6
• Manipulace s energií: <30 dBm
• Konektor: Vstup/výstup SMA samice
• Provozní teplota: –40°C až +70°C
• Environmentální: Projděte testem v solné mlze
• Ladění: Mechanické ladění šroubů
• Materiál: Mosaz nebo hliník s ochranným povlakem
• Velikost: Co nejkompaktnější

Tyto parametry vyžadují precizně navrženou strukturu dutiny schopnou poskytovat jak vysokou selektivitu, tak nízké ztráty.

---

2. Hlavní designérské výzvy

1. Extrémně úzký zářez (3 MHz)
   Zářez pro odmítnutí (1028.5–1031,5 MHz) je pouze 0.3% střední frekvence, vyžadující výjimečně high-Q dutinový rezonátor a přesné řízení vazby k zajištění útlumu ≥30 dB bez zhoršení propustných pásem.
2. 70 dB Zamítnutí pásma stop
   Dosažení 70 potlačení dB níže 690 MHz a výše 1390 MHz je požadavek na filtrování vysokého řádu, který obvykle vyžaduje vícedutinovou vazbu nebo složité duální struktury.
3. Nízká ztráta vložení přes široká propustná pásma
   Se širokým pásmem (960–1015 a 1045–1230 MHz), udržování <1 dB vložný útlum je obtížný. High-Q dutiny, nízkoztrátové pokovování, a přesné obrábění je zásadní.
4. Miniaturizace vs. Elektrický výkon
   Požadavek zákazníka na minimální velikost je přímo v rozporu s Q-faktorem a cíli útlumu. Mezi kompaktností a výkonem RF musí být učiněny technické kompromisy.

---

3. Doporučené přístupy k implementaci

A. Obrobený vícedutinový filtr (Preferované řešení)

• Výhody: Vynikající Q-faktor, stabilní tepelný výkon, a přesné ovládání frekvence zářezu.
• Design: Vícedutinový rezonátor s vyhrazenou zářezovou dutinou a mechanickým šroubovým laděním.
• Materiály: Mosaz nebo hliník, pokovování niklem/stříbrem pro odolnost proti korozi.
• Nevýhody: Větší rozměry a vyšší výrobní náklady.

B. Hybridní dielektrický-dutinový filtr

• Výhody: Menší velikost, integruje keramické rezonátory pro zářez.
• Nevýhody: Posun teplot a omezený 70 potlačení stoppásma dB.

C. Kompaktní mikropáskový filtr

• Výhody: Minimální objem a nízké náklady.
• Nevýhody: Omezené hluboké odmítnutí a vyšší vložný útlum.

Pro vojenské nebo UAV aplikace pro přenos videa, the obrobená dutinová struktura zůstává nejspolehlivějším způsobem, jak dosáhnout požadovaného duálního propustného pásma + vrubový výkon.

---

4. Materiály a nátěry

Aby byla zajištěna odolnost proti korozi a vyhovění testu v solné mlze:

• Mosaz: Niklování (volitelné pozlacení kontaktů)
• Hliník: Tvrdý eloxovaný a utěsněný povrch
• Správné těsnění kolem konektorů SMA a spojů krytu zajišťuje dlouhodobou spolehlivost.

---

5. Ladění a teplotní stabilita

The mechanické ladění šroubů umožňuje jemné nastavení propustných pásem a zářezu. Pro stabilitu při vibracích a změnách teploty, doporučují se pojistné matice nebo lepicí tmely.
Tepelný drift je minimalizován výběrem materiálů s nízkou roztažností a přísnými mechanickými tolerancemi.

---

6. Testování a ověřování kvality

Před odesláním nebo sériovou výrobou, každý Dual Passband + Zářezový dutinový filtr musí projít komplexním testováním:

• S-parametr (S11/S21) měření od 300 MHz–2 GHz
• VSWR <1.6 napříč passbands
• Útlum stopbandu ověření (690 MHz a 1390 MHz)
• Testy cyklování solné mlhy a teploty
• Manipulace s výkonem až do 30 dBm
• Stárnutí a vibrační stabilita validace

Kompletní zpráva o RF testu by měla doprovázet každý prototyp a výrobní šarži.

---

7. Výroba a konzistence

• Tolerance obrábění: ±0,02–0,05 mm pro rozměry dutiny.
• Rozhraní konektoru: Zajistěte nízký odraz a pevné uzemnění.
• Dávková kalibrace: Každý filtr může vyžadovat individuální jemné doladění kvůli úzké šířce pásma.

Počáteční malosériové prototypování (3– 5 jednotek) se důrazně doporučuje před hromadnou výrobou.

---

8. Hodnocení rizik a komunikace se zákazníky

Protože tohle Dual Passband + Zářezový dutinový filtr cílí na vysokou selektivitu a kompaktní velikost, je důležité ujasnit si hlavní priority zákazníka:

• Je 70 potlačení dB povinné, nebo může být mírně snížena?
• Je kompaktní velikost kritičtější než <1 vložný útlum dB?
• Může zářezová šířka pásma být mírně rozšířen, aby se zlepšila zpracovatelnost?

Včasné potvrzení těchto faktorů pomáhá vyvážit složitost návrhu a výrobní náklady.

---

9. Shrnutí

The Dual Passband + Zářezový dutinový filtr je technicky proveditelné, ale vyžaduje přesné mechanické a vysokofrekvenční inženýrství.
A vícedutinový design zůstává nejlepším přístupem k dosažení nízké vložné ztráty, úzký hluboký zářez odmítnutí, a silnou odolností vůči životnímu prostředí.
Úzká spolupráce mezi zákazníkem a konstrukčním týmem RF zajišťuje úspěšné prototypování a optimalizovanou výrobu.

---

Nejčastější dotazy

Na základě specifikací kupujícího, náš technický tým dokončil simulaci Kombinovaný filtr a připravili následující navrhované parametry pro vaši kontrolu a potvrzení:

Simulované technické specifikace (pro referenci):

• Passband 1: 960-1015 MHz
• Passband 2: 1045-1230 MHz
• Ztráta vložení: ≤1,5 dB (≤1,0 dB na střední frekvenci)
• Passband Ripple: ≤±0,5 dB
• VSWR: ≤1,36
• Odmítnutí mimo pásmo: ≥70 dB @ 690 MHz–DC; ≥70 dB @ 1390–3000 MHz
• Potlačení mezi propustkami: ≥30 dB @ 1028.5 MHz; ≥30 dB @ 1031.5 MHz
• Impedance: 50 ach
• Typ konektoru: SMA-Žena
• Provozní teplota: –40°C až +65°C
• Ochrana proti solnému spreji: Tří odolný povlak na povrchu pouzdra
• Simulovaná velikost (pro referenci): 112 × 54 × 36 mm (TBD)

An RF hřebenový filtr je druh rádiová frekvence (RF) filtr jehož frekvenční odezva vypadá jako zuby hřebene — má série stejně rozmístěných propustných pásem nebo stop pásem napříč frekvenčním spektrem.

Tady je porucha:

• Funkce:
  To umožňuje (nebo odmítne) signály na konkrétní, pravidelně rozmístěné frekvence.
• Princip fungování:
  Hřebenovitého vzoru je dosaženo prostřednictvím zpoždění signálu a rušení (v digitální nebo analogové oblasti) nebo přes rezonanční struktury (v mikrovlnném/RF hardwaru).
• Typy:
  • Pásmový hřebenový filtr: Prochází několika úzkými pásy v pravidelných intervalech.
  • Pásmový stop (zářez) hřebenový filtr: Odmítá několik úzkých pásem v pravidelných intervalech.
• Aplikace:
  • RF a mikrovlnné systémy pro výběr kanálů nebo potlačení rušení
  • Frekvenční syntetizéry a spektrální analyzátory
  • Zpracování optického a akustického signálu
  • Vícenosné komunikační systémy

Příklad:

A 1 GHz RF hřebenový filtr může propouštět signály na 1 GHz, 2 GHz, 3 GHz, atd., zatímco utlumuje ostatní mezi tím.