Tehokas kaksoispäästökaista + Loviontelosuodatin

Tehokas kaksoispäästökaista + Loviontelosuodatin

Suunnittelu a Dual Passband + Loviontelosuodatin joka yhdistää kaksi leveää päästökaistaa kapeaan, syvä hylkäyslovi välissä on yksi RF-tekniikan vaativimmista haasteista. Asiakkaan spesifikaatiot määrittelevät tiukat vaatimukset kaistanleveydelle, vaimennus, ja ympäristökestävyys – kaikki kompaktin mekaanisen jalanjäljen sisällä. Tässä artikkelissa selitetään tekniset vaatimukset, suunnittelunäkökohdat, ja toteutusstrategiat tällaisen korkean suorituskyvyn RF-suodatuksen saavuttamiseksi.

Tässä on ostajan vaatimus.

Se on L-päästökaista + lovettu yhdistetty suodatin.
tehonkäsittely: vähemmän kuin 30 dBm.
liittimen tyyppi: SMA-naaras tulo- ja ulostuloon.
keskitaajuus: (960+1230)/2: 1095 MHz
päästökaistan taajuus 1: 960 ~ 1015 MHz
päästökaistan taajuus 2: 1045~1230 MHz
lisäyshäviö < 1 dB
aaltoilu : +- 0.5 dB
stop bändi 1: 70 dB:n vaimennus suhteessa päästökaistan aaltoilun keskipisteeseen alle taajuuksilla 690 MHz
stop bändi 2: 70 dB:n vaimennus saavutettu suhteessa päästökaistan aaltoilun keskipisteeseen taajuuksilla, jotka ovat suurempia kuin 1390 MHz
tukahduttaminen: 30 db saavutettu vaimennus suhteessa taajuuden päästökaistan aaltoilun keskipisteeseen 1028.5 että 1031.5 MHz
VSWR: parempi kuin 1.6
koko: mahdollisimman pieni
temp: -40 ~70 astetta
ympäristöön: läpäise suolasumutesti
viritystä: ruuvi
materiaalia: messinkiä tai alumiinia
pinnoite: Joo

1. Teknisten vaatimusten yleiskatsaus

Kohdetuote on a kahden päästökaistan ontelosuodatin integroidulla lovella, määritellään seuraavilla avainparametreilla:

  • Päästökaista 1: 960-1015 MHz
  • Päästökaista 2: 1045-1230 MHz
  • Notch Band: 1028.5–1031,5 MHz, ≥30 dB vaimennus
  • Pysäytä nauha 1: alla 690 MHz, ≥70 dB vaimennus
  • Pysäytä nauha 2: edellä 1390 MHz, ≥70 dB vaimennus
  • Lisäyksen menetys: <1 dB, Ripple: ±0,5 dB
  • VSWR: <1.6
  • Tehonkäsittely: <30 dBm
  • Liitin: SMA-naarastulo/lähtö
  • Käyttölämpötila: -40°C - +70°C
  • Ympäristö: Läpäise suolasuihkutesti
  • Viritys: Mekaaninen ruuvin viritys
  • Materiaali: Messinkiä tai alumiinia suojapinnoitteella
  • Koko: Mahdollisimman kompakti

Nämä parametrit vaativat tarkasti suunniteltua onkalorakennetta, joka pystyy tarjoamaan sekä korkean selektiivisyyden että pienen häviön.

2. Suuret suunnitteluhaasteet

  1. Erittäin kapea lovi (3 MHz)
    Hylkäyskohta (1028.5–1031,5 MHz) on vain 0.3% keskitaajuudesta, vaativat poikkeuksellisen korkean Q-onteloresonaattorin ja tarkan kytkentäohjauksen ≥30 dB:n vaimennuksen varmistamiseksi päästökaistoja heikentämättä.
  2. 70 dB pysäytyskaistan esto
    Saavuttaminen 70 dB vaimennus alla 690 MHz ja enemmän 1390 MHz on korkealuokkainen suodatusvaatimus, joka tyypillisesti vaatii moniontelokytkentää tai monimutkaisia ​​kaksimuotoisia rakenteita.
  3. Pieni lisäyshäviö leveillä päästökaistoilla
    Leveillä päästökaistoilla (960–1015 ja 1045–1230 MHz), ylläpitäminen <1 dB:n lisäyshäviö on vaikeaa. High-Q ontelot, pienihäviöinen pinnoitus, ja tarkkuustyöstö ovat välttämättömiä.
  4. Miniatyrisointi vs. Sähköinen suorituskyky
    Asiakkaan vähimmäiskokopyyntö on suoraan ristiriidassa Q-kertoimen ja vaimennustavoitteiden kanssa. Tekniset kompromissit on tehtävä kompaktin ja RF-suorituskyvyn välillä.

3. Suositellut toteutustavat

A. Koneistettu moniontelosuodatin (Suositeltu ratkaisu)

  • Edut: Erinomainen Q-tekijä, vakaa lämpösuorituskyky, ja tarkka säätö lovitaajuudelle.
  • Design: Monionteloinen resonaattori, jossa on erillinen loveus ja mekaaninen ruuviviritys.
  • Materiaalit: Messinkiä tai alumiinia, nikkeli/hopeapinnoitus korroosionkestävyyttä varten.
  • Haittoja: Suurempi koko ja korkeammat valmistuskustannukset.

B. Hybridi dielektrinen-ontelosuodatin

  • Edut: Pienempi koko, integroi keraamiset resonaattorit loveen.
  • Haittoja: Lämpötilapoikkeama ja rajoitettu 70 dB pysäytyskaistan hylkäys.

C. Kompakti mikroliuskasuodatin

  • Edut: Minimaalinen tilavuus ja alhaiset kustannukset.
  • Haittoja: Rajoitettu syvä hylkäys ja suurempi lisäyshäviö.

Sotilas- tai UAV-videonsiirtosovelluksiin, the koneistettu ontelorakenne on edelleen luotettavin tapa saavuttaa vaadittu kaksoispäästökaista + notkea suorituskyky.

4. Materiaalit ja pinnoite

Korroosionkestävyyden ja suolasuihkutestin noudattamisen varmistamiseksi:

  • Messinki: Nikkelöinti (valinnainen kultapinnoitus koskettimissa)
  • Alumiini: Kova-anodisoitu ja tiivistetty pinta
  • Asianmukainen tiivistys SMA-liittimien ja kotelon liitosten ympärillä varmistaa pitkän aikavälin luotettavuuden.

5. Viritys ja lämpötilan vakaus

The mekaaninen ruuvin viritys mahdollistaa päästökaistojen ja loven hienosäädön. Vakaus tärinän ja lämpötilan vaihteluiden alla, lukitusmuttereita tai liimatiivisteaineita suositellaan.
Lämpöryömintä minimoidaan valitsemalla vähän laajenevia materiaaleja ja tiukkoja mekaanisia toleransseja.

6. Testaus ja laadunvarmistus

Ennen lähetystä tai erätuotantoa, jokainen Dual Passband + Loviontelosuodatin tulee tehdä kattava testaus:

  • S-parametri (S11/S21) mitat alkaen 300 MHz - 2 GHz
  • VSWR <1.6 päästökaistojen yli
  • Pysäytyskaistan vaimennus vahvistusta (690 MHz ja 1390 MHz)
  • Suolasumutus ja lämpötilan kiertotestit
  • Tehon käsittely jopa 30 dBm
  • Ikääntymisen ja tärinän vakaus validointi

Jokaisen prototyypin ja tuotanto-erän mukana tulee olla täydellinen RF-testiraportti.

7. Valmistus ja johdonmukaisuus

  • Koneistustoleranssi: ±0,02–0,05 mm ontelomitoilla.
  • Liittimen käyttöliittymä: Varmista alhainen heijastus ja kiinteä maadoitus.
  • Eräkalibrointi: Jokainen suodatin saattaa vaatia yksilöllistä hienosäätöä kapean kaistanleveyden vuoksi.

Pienen erän ensimmäinen prototyyppien valmistus (3-5 yksikköä) on erittäin suositeltavaa ennen massatuotantoa.

8. Riskinarviointi ja asiakasviestintä

Koska tämä Dual Passband + Loviontelosuodatin Tavoitteena on korkea selektiivisyys ja kompakti koko, on tärkeää selvittää asiakkaan tärkeimmät prioriteetit:

  • On 70 dB hylkääminen pakollinen, tai voiko sitä hieman pienentää?
  • On kompakti koko kriittisempi kuin <1 dB lisäyshäviö?
  • Voiko kaistanleveys levennetään hieman valmistettavuuden parantamiseksi?

Näiden tekijöiden varhainen vahvistaminen auttaa tasapainottamaan suunnittelun monimutkaisuutta ja tuotantokustannuksia.

9. Yhteenveto

The Dual Passband + Loviontelosuodatin on teknisesti toteutettavissa, mutta vaatii tarkkaa mekaanista ja RF-tekniikkaa.
A monionteloinen muotoilu on edelleen paras tapa saavuttaa pieni lisäyshäviö, kapea syvän loven hylkäys, ja vahva ympäristökestävyys.
Asiakkaan ja RF-suunnittelutiimin tiivis yhteistyö varmistaa onnistuneen prototyyppien valmistuksen ja optimoidun tuotannon.

UKK

Q1: Miksi käyttää ontelomuotoilua mikroliuskan sijaan??

Ontelorakenteet tarjoavat paljon korkeammat Q-tekijät, mahdollistaa syvemmät lovet ja paremman kaukopään vaimennuksen kuin tasomaiset mikroliuskasuodattimet.

Q2: Mikä rajoittaa tämän suodattimen pienentämistä?

Onkalon koon pienentäminen alentaa resonaattoria Q ja lisää sisäänvientihäviötä, tekee sen saavuttamisen vaikeammaksi 70 dB pysäytyskaistan hylkäys.

Q3: Kuinka vakaata on ruuviviritys lämpötilan ja tärinän yli?

Erittäin vakaa kiinnitettynä lukkomuttereilla tai epoksitiivisteaineella; ilman niitä, vaikeissa olosuhteissa voi esiintyä pientä ajautumista.

Q4: Mitkä materiaalit ovat parhaita suolasuihkusuojaukseen?

Nikkelipinnoitettu messinki tai kova-anodisoitu alumiini ovat sekä korroosionkestäviä että soveltuvat ulko- tai meriympäristöön.

Q5: Kuinka monta prototyyppiä tulisi rakentaa ennen tuotantoa?

Ainakin kolmea prototyyppiä suositellaan loven hienosäätöön, tarkista suorituskyky, ja validoi testin johdonmukaisuus.

Q: What is the insertion loss performance of this product?

According to our engineer’s simulation and test results, the insertion loss at the center frequency is approximately 0.8 dB, while at 1015 MHz ja 1045 MHz, the insertion loss is around 1.2 dB.
This indicates stable performance across the operating bandwidth with minimal signal attenuation.

Perustuu ostajan spesifikaatioihin, insinööritiimimme on suorittanut simulaation Yhdistä suodatin ja valmisteli seuraavat ehdotetut parametrit tarkistusta ja vahvistusta varten:

Simuloidut tekniset tiedot (viitteeksi):

  • Päästökaista 1: 960-1015 MHz
  • Päästökaista 2: 1045-1230 MHz
  • Lisäyksen menetys: ≤1,5 dB (≤1,0 dB keskitaajuudella)
  • Passband Ripple: ≤±0,5 dB
  • VSWR: ≤1,36
  • Bändin ulkopuolinen hylkäys: ≥70 dB @ 690 MHz–DC; ≥70 dB @ 1390–3000 MHz
  • Vaimennus päästökaistojen välillä: ≥30 dB @ 1028.5 MHz; ≥30 dB @ 1031.5 MHz
  • Impedanssi: 50 Ω
  • Liittimen tyyppi: SMA-naaras
  • Käyttölämpötila: –40°C - +65°C
  • Suolasumutussuoja: Kolmitiivis pinnoite kotelon pinnalla
  • Simuloitu koko (viitteeksi): 112 × 54 × 36 mm (TBD)

Yksi RF kampasuodatin on eräänlainen radiotaajuutta (RF) suodattaa jonka taajuusvaste näyttää kamman hampailta - sillä on sarja tasaisin välein olevia päästökaistoja tai pysäytyskaistoja taajuusspektrin yli.

Tässä on erittely:

  • Toimia:
    Se sallii (tai hylkää) signaaleja tietyissä kohdissa, säännöllisesti sijoitetut taajuudet.
  • Toimintaperiaate:
    Kampamainen kuvio saadaan aikaan signaalin viive ja häiriöt (digitaalisilla tai analogisilla aloilla) tai läpi resonoivat rakenteet (mikroaaltouunissa/RF-laitteistossa).
  • Tyypit:
    • Kaistanpäästökampasuodatin: Ohjaa useita kapeita kaistaa säännöllisin väliajoin.
    • Band-stop (lovi) kampasuodatin: Hylkää useita kapeita kaistaa säännöllisin väliajoin.
  • Sovellukset:
    • RF- ja mikroaaltouunijärjestelmät kanavan valintaan tai häiriönpoistoon
    • Taajuussyntetisaattorit ja spektrianalysaattorit
    • Optinen ja akustinen signaalinkäsittely
    • Monen kantoaallon viestintäjärjestelmät

Esimerkki:

A 1 GHz RF-kampasuodatin voi läpäistä signaalit klo 1 GHz, 2 GHz, 3 GHz, ohjelmistopäivityksen ylläpitoon, samalla vaimentaa muita välillä.

Esitä kysymys

← Takaisin

Viestisi on lähetetty