פס פס כפול בעל ביצועים גבוהים + מסנן חלל חריץ
עיצוב א פס פס כפול + מסנן חלל חריץ המשלב שני פס פס רחב עם פס צר, חריץ דחייה עמוק בין לבין הוא אחד האתגרים התובעניים ביותר בהנדסת RF. המפרט של הלקוח מגדיר דרישות מחמירות לרוחב הפס, הנחתה, ועמידות סביבתית - הכל בתוך טביעת רגל מכנית קומפקטית. מאמר זה מסביר את הדרישות הטכניות, שיקולי עיצוב, ואסטרטגיות יישום להשגת סינון RF בעל ביצועים גבוהים שכזה.
הנה דרישת הקונה.
זה פס פס L + מסנן משולב חריץ.
טיפול בכוח: פחות מ 30 dBm.
סוג מחבר: SMA נקבה לקלט ויציאה.
תדר מרכזי: (960+1230)/2: 1095 MHz
תדר פס פס 1: 960 ~ 1015 MHz
תדר פס פס 2: 1045~1230 מגה-הרץ
אובדן הכנסה < 1 dB
אַדְוָה : +- 0.5 dB
להפסיק להקה 1: 70 הנחתה dB הושגה ביחס לנקודת האמצע של אדוות פס המעבר עבור תדרים נמוכים מ 690 MHz
להפסיק להקה 2: 70 הנחתה dB הושגה ביחס לנקודת האמצע של אדוות פס המעבר עבור תדרים גבוהים מ- 1390 MHz
הַדחָקָה: 30 הנחתה db הושגה ביחס לנקודת האמצע של אדוות פס המעבר לתדר 1028.5 ל 1031.5 MHz
VSWR: יותר טוב מ 1.6
גודל: קטן ככל האפשר
טמפ': -40 ~70 מעלות צלזיוס
סְבִיבָה: לעבור מבחן ריסוס מלח
כִּונוּן: לִדפּוֹק
חוֹמֶר: פליז או אלומיניום
שִׁכבָה: כן
1. סקירת דרישות טכניות
מוצר היעד הוא א מסנן חלל פס פס כפול עם חריץ משולב, מוגדר על ידי הפרמטרים המרכזיים הבאים:
- פס פס 1: 960-1015 מגה-הרץ
- פס פס 2: 1045-1230 מגה-הרץ
- Notch Band: 1028.5–1031.5 מגה-הרץ, הנחתה של ≥30 dB
- עצור את הקלטת 1: לְהַלָן 690 MHz, הנחתה של ≥70 dB
- עצור את הקלטת 2: מֵעַל 1390 MHz, הנחתה של ≥70 dB
- אובדן הכנסה: <1 dB, אַדְוָה: ±0.5 dB
- VSWR: <1.6
- טיפול בכוח: <30 dBm
- מַחבֵּר: קלט/פלט נקבה SMA
- טמפ' הפעלה: -40 מעלות צלזיוס עד +70 מעלות צלזיוס
- סְבִיבָתִי: לעבור בדיקת ריסוס מלח
- כִּונוּן: כוונון בורג מכני
- חוֹמֶר: פליז או אלומיניום עם ציפוי מגן
- גודל: כמה שיותר קומפקטי
פרמטרים אלה דורשים מבנה חלל מהונדס דיוק המסוגל לספק גם סלקטיביות גבוהה וגם אובדן נמוך.
2. אתגרי עיצוב מרכזיים
- חריץ צר במיוחד (3 MHz)
חריץ הדחייה (1028.5–1031.5 מגה-הרץ) הוא בלבד 0.3% של התדר המרכזי, דורש מהוד חלל Q גבוה במיוחד ובקרת צימוד מדויקת כדי להבטיח הנחתה של ≥30 dB מבלי לפגוע בפס המעבר. - 70 דחיית פס עצור dB
השגה 70 דיכוי dB למטה 690 MHz ומעלה 1390 MHz היא דרישת סינון מסדר גבוה הדורשת בדרך כלל צימוד מרובי חללים או מבנים מורכבים במצב כפול. - אובדן הכנסה נמוך על פס פס רחב
עם פס פס רחב (960–1015 ו-1045–1230 מגה-הרץ), שמירה <1 אובדן הכנסת dB קשה. חללים גבוהים, ציפוי בהפסד נמוך, ועיבוד עיבוד מדויק חיוני. - מזעור לעומת. ביצועים חשמליים
בקשת הלקוח לגודל מינימלי מתנגשת ישירות עם יעדי Q-factor והנחתה. יש לבצע פשרות הנדסיות בין קומפקטיות לביצועי RF.
3. גישות יישום מומלצות
א. מסנן רב חללים מעובד (פתרון מועדף)
- יתרונות: Q-factor מעולה, ביצועים תרמיים יציבים, ושליטה מדויקת על תדר החריץ.
- לְעַצֵב: מהוד רב חללים עם חלל חריץ ייעודי וכוונון בורג מכני.
- חומרים: פליז או אלומיניום, ציפוי ניקל/כסף לעמידות בפני קורוזיה.
- חסרונות: גודל גדול יותר ועלות ייצור גבוהה יותר.
ב. מסנן דיאלקטרי היברידי-חלל
- יתרונות: גודל קטן יותר, משלב מהודים קרמיים עבור החריץ.
- חסרונות: סחף טמפרטורה ומוגבל 70 דחיית פס עצור dB.
ג. מסנן Microstrip קומפקטי
- יתרונות: נפח מינימלי ועלות נמוכה.
- חסרונות: דחייה עמוקה מוגבלת ואובדן הכנסה גבוה יותר.
עבור יישומי העברת וידאו צבאיים או מל"טים, ה מבנה חלל מעובד נותרה הדרך האמינה ביותר להשיג את פס המעבר הכפול הנדרש + ביצועים ברמה.
4. חומרים וציפוי
כדי להבטיח עמידות בפני קורוזיה ועמידה במבחן ריסוס המלח:
- פְּלִיז: ציפוי ניקל (ציפוי זהב אופציונלי במגעים)
- אֲלוּמִינְיוּם: משטח אנודייז קשיח ואטום
- אטימה נכונה סביב מחברי SMA ומפרקי הדיור מבטיחה אמינות לטווח ארוך.
5. כוונון ויציבות טמפרטורה
ה כוונון בורג מכני מאפשר התאמה עדינה של פסי המעבר והחריץ. ליציבות תחת רעידות ושינויי טמפרטורה, מומלצים אגוזי נעילה או חומרי איטום דבקים.
סחיפה תרמית ממוזערת על ידי בחירת חומרים בעלי התרחבות נמוכה וסובלנות מכאנית הדוקה.
6. בדיקה ואימות איכות
לפני משלוח או ייצור אצווה, כֹּל פס פס כפול + מסנן חלל חריץ צריך לעבור בדיקות מקיפות:
- S-פרמטר (S11/S21) מדידות מ 300 MHz–2 GHz
- VSWR <1.6 על פני פסים
- הנחתה הפסקת פס אימות (690 MHz ו 1390 MHz)
- תרסיס מלח ובדיקות רכיבה על אופניים בטמפרטורה
- טיפול בכוח עד 30 dBm
- יציבות הזדקנות ורעידות מַתַן תוֹקֵף
דוח בדיקת RF מלא צריך ללוות כל אב טיפוס ואצווה ייצור.
7. ייצור ועקביות
- סובלנות לעיבוד שבבי: ±0.02–0.05 מ"מ למידות חלל.
- ממשק מחבר: ודא השתקפות נמוכה והארקה מוצקה.
- כיול אצווה: כל מסנן עשוי לדרוש כוונון פרטני בשל רוחב הפס הצר של החריץ.
יצירת אב טיפוס ראשוני של אצווה קטנה (3-5 יחידות) מומלץ בחום לפני ייצור המוני.
8. הערכת סיכונים ותקשורת לקוחות
בגלל זה פס פס כפול + מסנן חלל חריץ מכוון לסלקטיביות גבוהה ולגודל קומפקטי, חשוב להבהיר את סדר העדיפויות העליון של הלקוח:
- האם 70 דחייה של dB הֶכְרֵחִי, או שאפשר להפחית אותו מעט?
- האם גודל קומפקטי יותר קריטי מ <1 אובדן הכנסת dB?
- האם ה רוחב פס חריץ להרחיב מעט כדי לשפר את יכולת הייצור?
אישור גורמים אלה מוקדם עוזר לאזן בין מורכבות התכנון לבין עלות הייצור.
9. תַקצִיר
ה פס פס כפול + מסנן חלל חריץ אפשרי מבחינה טכנית אך דורש הנדסת מכונות ו-RF מדויקות.
א עיצוב רב חללים נותרה הגישה הטובה ביותר להשגת אובדן הכנסה נמוך, דחיית חריץ עמוק צר, ועמידות סביבתית חזקה.
שיתוף פעולה הדוק בין הלקוח לצוות התכנון של RF מבטיח אב טיפוס מוצלח וייצור אופטימלי.
שאלות נפוצות
שאלה 1: למה להשתמש בעיצוב חלל במקום במיקרוסטריפ?
מבני חלל מציעים גורמי Q גבוהים בהרבה, מה שמאפשר חריצים עמוקים יותר והנחתה מרוחק טובה יותר מאשר מסנני microstrip מישוריים.
שאלה 2: מה מגביל את המזעור של המסנן הזה?
הקטנת גודל החלל מורידה את התהוד Q ומגבירה את אובדן ההחדרה, מה שמקשה על השגה 70 דחיית פס עצור dB.
שאלה 3: כמה יציב כוונון בורג על טמפרטורה ורטט?
יציב מאוד כשהוא מאובטח עם אגוזי נעילה או איטום אפוקסי; בלעדיהם, סחיפה קלה יכולה להתרחש בתנאים קשים.
Q4: אילו חומרים הם הטובים ביותר להגנה על ריסוס מלח?
פליז מצופה ניקל או אלומיניום קשיח הם גם עמידים בפני קורוזיה וגם מתאימים לסביבות חיצוניות או ימיות.
Q5: כמה אבות טיפוס יש לבנות לפני הייצור?
מומלץ לפחות שלושה אבות טיפוס כדי לכוונן את החריץ, לוודא ביצועים, ולאמת את עקביות הבדיקה.
ש: What is the insertion loss performance of this product?
According to our engineer’s simulation and test results, ה insertion loss at the center frequency is approximately 0.8 dB, while at 1015 MHz ו 1045 MHz, the insertion loss is around 1.2 dB.
This indicates stable performance across the operating bandwidth with minimal signal attenuation.
מבוסס על מפרט הקונה, צוות ההנדסה שלנו השלים את הסימולציה של Combine Filter והכין את הפרמטרים המוצעים הבאים לבדיקתך ואישורך:
מפרט טכני מדומה (לעיון):
- פס פס 1: 960-1015 מגה-הרץ
- פס פס 2: 1045-1230 מגה-הרץ
- אובדן הכנסה: ≤1.5 dB (≤1.0 dB בתדר מרכזי)
- Passband Ripple: ≤±0.5 dB
- VSWR: ≤1.36
- דחייה מחוץ ללהקה: ≥70 dB @ 690 MHz–DC; ≥70 dB @ 1390–3000 מגה-הרץ
- דיכוי בין פסי פס: ≥30 dB @ 1028.5 MHz; ≥30 dB @ 1031.5 MHz
- עַכָּבָּה: 50 Ω
- סוג מחבר: SMA-נקבה
- טמפרטורת פעולה: -40 מעלות צלזיוס עד +65 מעלות צלזיוס
- הגנה בתרסיס מלח: ציפוי תלת-הוכחה על משטח הדיור
- גודל מדומה (לעיון): 112 × 54 × 36 מ"מ (TBD)
א מסנן מסרק RF הוא סוג של תדר רדיו (RF) לְסַנֵן שתגובת התדר שלו נראית כמו שיניים של מסרק - יש לו סדרה של פסי פס או פסי עצירה ברווחים שווה על פני ספקטרום התדרים.
הנה פירוט:
- פוּנקצִיָה:
זה מאפשר (או דוחה) אותות באופן ספציפי, תדרים ברווחים קבועים. - עקרון עבודה:
התבנית דמוית המסרק מושגת באמצעות עיכוב אות והפרעות (בתחומים דיגיטליים או אנלוגיים) או דרך מבנים תהודה (בחומרת מיקרוגל/RF). - סוגים:
- מסנן מסרק פס-פס: עובר רצועות צרות מרובות במרווחי זמן קבועים.
- עצירת להקה (לַחֲרוֹץ) מסנן מסרק: דוחה רצועות צרות מרובות במרווחי זמן קבועים.
- יישומים:
- מערכות RF ומיקרוגל לבחירת ערוצים או דחיית הפרעות
- סינתיסייזרים תדרים ומנתחי ספקטרום
- עיבוד אותות אופטי ואקוסטי
- מערכות תקשורת רב-נשאיות
דוּגמָה:
א 1 מסנן מסרק RF של GHz עשוי להעביר אותות ב 1 GHz, 2 GHz, 3 GHz, וכו', תוך הפחתה של אחרים בין לבין.
שאל שאלה
ההודעה שלך נשלחה