Doppia banda passante ad alte prestazioni + Filtro a cavità Notch

Doppia banda passante ad alte prestazioni + Filtro a cavità Notch

Progettare a Doppia banda passante + Filtro a cavità Notch che combina due bande passanti larghe con una stretta, la profonda tacca di reiezione nel mezzo è una delle sfide più impegnative nell'ingegneria RF. Le specifiche del cliente definiscono requisiti rigorosi per la larghezza di banda, attenuazione, e durabilità ambientale, il tutto con un ingombro meccanico compatto. Questo articolo spiega i requisiti tecnici, considerazioni di progettazione, e strategie di implementazione per ottenere un filtraggio RF ad alte prestazioni.

Ecco la richiesta di un acquirente.

È una banda passante L + filtro combinato notch.
gestione della potenza: meno di 30 dBm.
tipo di connettore: SMA femmina per ingresso e uscita.
frequenza centrale: (960+1230)/2: 1095 MHz
frequenza della banda passante 1: 960 ~ 1015 MHz
frequenza della banda passante 2: 1045~1230 MHz
perdita di inserzione < 1 dB
ondulazione : +- 0.5 dB
fermare la banda 1: 70 Attenuazione dB ottenuta rispetto al punto medio dell'ondulazione della banda passante per frequenze inferiori a 690 MHz
fermare la banda 2: 70 Attenuazione dB ottenuta rispetto al punto medio dell'ondulazione della banda passante per frequenze superiori a 1390 MHz
soppressione: 30 Attenuazione db ottenuta rispetto al punto medio dell'ondulazione della banda passante per la frequenza 1028.5 per 1031.5 MHz
VSWR: meglio di 1.6
taglia: piccolo possibile
temp: -40 ~70 gradi Celsius
ambiente: superare il test in nebbia salina
accordatura: vite
materiale: ottone o alluminio
rivestimento: sì

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1. Panoramica dei requisiti tecnici

Il prodotto di destinazione è a filtro in cavità a doppia banda passante con notch integrato, definito dai seguenti parametri chiave:

• Banda passante 1: 960–1015 MHz
• Banda passante 2: 1045–1230 MHz
• Banda di tacca: 1028.5–1031,5 MHz, Attenuazione ≥30 dB
• Ferma il nastro 1: sotto 690 MHz, Attenuazione ≥70 dB
• Ferma il nastro 2: sopra 1390 MHz, Attenuazione ≥70 dB
• Perdita di inserzione: <1 dB, Ondulazione: ±0,5dB
• VSWR: <1.6
• Gestione della potenza: <30 dBm
• Connettore: Ingresso/uscita SMA femmina
• Temp. operativa: da –40°C a +70°C
• Ambientale: Supera il test della nebbia salina
• Sintonia: Accordatura meccanica a vite
• Materiale: Ottone o alluminio con rivestimento protettivo
• Dimensione: Il più compatto possibile

Questi parametri richiedono una struttura della cavità progettata con precisione in grado di fornire sia un'elevata selettività che una bassa perdita.

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2. Principali sfide progettuali

1. Tacca estremamente stretta (3 MHz)
   La tacca di rifiuto (1028.5–1031,5 MHz) è solo 0.3% della frequenza centrale, che richiede un risonatore a cavità con Q eccezionalmente elevato e un controllo accurato dell'accoppiamento per garantire un'attenuazione ≥ 30 dB senza degradare le bande passanti.
2. 70 Rifiuto banda d'arresto dB
   Raggiungere 70 Soppressione dB di seguito 690 MHz e superiori 1390 MHz è un requisito di filtraggio di ordine elevato che in genere richiede accoppiamento multi-cavità o complesse strutture a doppia modalità.
3. Bassa perdita di inserzione su bande passanti larghe
   Con banda passante ampia (960–1015 e 1045–1230 MHz), mantenendo <1 La perdita di inserzione in dB è difficile. Cavità ad alto Q, placcatura a bassa perdita, e la lavorazione di precisione sono essenziali.
4. Miniaturizzazione vs. Prestazioni elettriche
   La richiesta del cliente di dimensioni minime è direttamente in conflitto con il fattore Q e gli obiettivi di attenuazione. È necessario trovare un compromesso ingegneristico tra compattezza e prestazioni RF.

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3. Approcci di implementazione consigliati

UN. Filtro multicavità lavorato (Soluzione preferita)

• Vantaggi: Eccellente fattore Q, prestazione termica stabile, e controllo preciso sulla frequenza notch.
• Disegno: Risonatore multi-cavità con cavità notch dedicata e accordatura meccanica a vite.
• Materiali: Ottone o alluminio, placcatura in nichel/argento per resistenza alla corrosione.
• Svantaggi: Dimensioni maggiori e costi di produzione più elevati.

B. Filtro dielettrico ibrido a cavità

• Vantaggi: Dimensioni più piccole, integra risuonatori ceramici per il notch.
• Svantaggi: Deriva termica e limitata 70 Rifiuto banda d'arresto dB.

C. Filtro a microstriscia compatto

• Vantaggi: Volume minimo e costo contenuto.
• Svantaggi: Rigetto profondo limitato e maggiore perdita di inserzione.

Per applicazioni di trasmissione video militari o UAV, il struttura della cavità lavorata rimane il modo più affidabile per ottenere la doppia banda passante richiesta + prestazioni di prim'ordine.

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4. Materiali e rivestimento

Per garantire la resistenza alla corrosione e il rispetto del test in nebbia salina:

• Ottone: Nichelatura (placcatura in oro opzionale sui contatti)
• Alluminio: Superficie anodizzata dura e sigillata
• Una corretta sigillatura attorno ai connettori SMA e ai giunti dell'alloggiamento garantisce affidabilità a lungo termine.

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5. Accordatura e stabilità della temperatura

pollici-TV-portatile-DVB-T2-ATSC-ISDB-T-tdt-digitale-e-analogico-mini-piccolo accordatura meccanica a vite permette la regolazione fine delle bande passanti e del notch. Per stabilità alle vibrazioni e ai cambiamenti di temperatura, si consigliano dadi di bloccaggio o sigillanti adesivi.
La deriva termica è ridotta al minimo selezionando materiali a bassa espansione e tolleranze meccaniche strette.

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6. Test e convalida della qualità

Prima della spedizione o della produzione in lotti, ogni Doppia banda passante + Filtro a cavità Notch dovrebbero essere sottoposti a test approfonditi:

• Parametro S (S11/S21) misurazioni da 300 MHz–2GHz
• VSWR <1.6 attraverso le bande passanti
• Attenuazione della banda di arresto verifica (690 MHz e 1390 MHz)
• Prove in nebbia salina e cicli di temperatura
• Gestione della potenza fino a 30 dBm
• Invecchiamento e stabilità alle vibrazioni convalida

Un rapporto completo sui test RF dovrebbe accompagnare ogni prototipo e lotto di produzione.

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7. Produzione e coerenza

• Tolleranza di lavorazione: ±0,02–0,05 mm per le dimensioni della cavità.
• Interfaccia del connettore: Garantire una bassa riflessione e una solida messa a terra.
• Calibrazione batch: Ciascun filtro può richiedere una regolazione fine individuale a causa della larghezza di banda ridotta.

Prototipazione iniziale in piccoli lotti (3–5 unità) è fortemente raccomandato prima della produzione di massa.

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8. Valutazione del rischio e comunicazione al cliente

Perché questo Doppia banda passante + Filtro a cavità Notch mira ad alta selettività e dimensioni compatte, è importante chiarire le principali priorità del cliente:

• È 70 Reiezione in dB obbligatorio, oppure può essere leggermente ridotto?
• È dimensioni compatte più critico di <1 Perdita di inserzione in dB?
• Può il larghezza di banda della tacca essere leggermente ampliato per migliorare la producibilità?

Confermare tempestivamente questi fattori aiuta a bilanciare la complessità della progettazione e i costi di produzione.

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9. Riepilogo

pollici-TV-portatile-DVB-T2-ATSC-ISDB-T-tdt-digitale-e-analogico-mini-piccolo Doppia banda passante + Filtro a cavità Notch è tecnicamente fattibile ma richiede ingegneria meccanica e RF di precisione.
UN design multi-cavità rimane l’approccio migliore per ottenere una bassa perdita di inserzione, rifiuto della tacca profonda e stretta, e forte durabilità ambientale.
La stretta collaborazione tra il cliente e il team di progettazione RF garantisce una prototipazione di successo e una produzione ottimizzata.

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Domande frequenti

In base alle specifiche dell'acquirente, il nostro team di ingegneri ha completato la simulazione Filtro combinata e preparato i seguenti parametri proposti per la tua revisione e conferma:

Specifiche tecniche simulate (per riferimento):

• Banda passante 1: 960–1015 MHz
• Banda passante 2: 1045–1230 MHz
• Perdita di inserzione: ≤1,5dB (≤1,0 dB alla frequenza centrale)
• Ondulazione della banda passante: ≤±0,5dB
• VSWR: ≤1,36
• Rifiuto fuori banda: ≥70 dB@ 690 MHz-CC; ≥70 dB a 1390–3000 MHz
• Soppressione tra bande passanti: ≥30 dB@ 1028.5 MHz; ≥30 dB@ 1031.5 MHz
• Impedenza: 50 Ω
• Tipo di connettore: SMA-Femmina
• Unità: da –40°C a +65°C
• Protezione contro gli spruzzi salini: Rivestimento a tre prove sulla superficie dell'alloggiamento
• Dimensione simulata (per riferimento): 112 × 54 × 36 mm (TBD)

UN Filtro a pettine RF è un tipo di radiofrequenza (RF) filtro la cui risposta in frequenza assomiglia ai denti di un pettine - lo ha una serie di bande passanti o bande di arresto equidistanti attraverso lo spettro di frequenze.

Ecco una rottura:

• Funzione:
  Permette (o rifiuta) segnali a specifici, frequenze regolarmente spaziate.
• Principio di funzionamento:
  Il motivo a pettine è ottenuto attraverso ritardo e interferenza del segnale (nei domini digitali o analogici) o attraverso strutture risonanti (nell'hardware microonde/RF).
• Tipi:
  • Filtro a pettine passa-banda: Passa più bande strette a intervalli regolari.
  • Fermabanda (tacca) filtro a pettine: Rifiuta più bande strette a intervalli regolari.
• Applicazioni:
  • Sistemi RF e microonde per la selezione del canale o la reiezione delle interferenze
  • Sintetizzatori di frequenza e analizzatori di spettro
  • Elaborazione del segnale ottico e acustico
  • Sistemi di comunicazione multiportante

Esempio:

UN 1 Il filtro combinato RF GHz può trasmettere segnali a 1 GHz, 2 GHz, 3 GHz, eccetera., attenuandone gli altri nel mezzo.