Didelio našumo dviguba pralaidumo juosta + Įpjovos ertmės filtras

Didelio našumo dviguba pralaidumo juosta + Įpjovos ertmės filtras

Projektavimas a Dual Passband + Įpjovos ertmės filtras kuri sujungia dvi plačias pralaidumo juostas su siaura, gilus atmetimo griovelis tarp jų yra vienas sudėtingiausių RF inžinerijos iššūkių. Kliento specifikacijos apibrėžia griežtus pralaidumo reikalavimus, slopinimas, ir patvarumas aplinkai – visa tai kompaktiška mechanine pėdsaka. Šiame straipsnyje paaiškinami techniniai reikalavimai, dizaino sumetimais, ir įgyvendinimo strategijas tokiam didelio našumo RF filtravimui pasiekti.

Čia yra pirkėjo reikalavimas.

Tai L pralaidumo juosta + įpjova kombinuotas filtras.
galios valdymas: mažiau nei 30 dBm.
jungties tipas: SMA moteriška įvestis ir išvestis.
centrinis dažnis: (960+1230)/2: 1095 MHz
pralaidumo dažnis 1: 960 ~ 1015 MHz
pralaidumo dažnis 2: 1045~1230 MHz
įterpimo praradimas < 1 dB
raibuliavimas : +- 0.5 dB
stop juosta 1: 70 dB susilpnėjimas pasiekiamas, palyginti su pralaidos juostos pulsacijos vidurio tašku, kai dažniai yra žemesni nei 690 MHz
stop juosta 2: 70 dB susilpnėjimas pasiekiamas, palyginti su pralaidos juostos pulsacijos vidurio tašku, kai dažniai yra aukštesni nei 1390 MHz
slopinimas: 30 db pasiektas slopinimas, palyginti su dažnio pralaidumo juostos pulsacijos vidurio tašku 1028.5 į 1031.5 MHz
Vswr: geriau nei 1.6
dydžio: kuo mažesnis
temp: -40 ~70 laipsnių Celsijaus
aplinka: išlaikyti druskos purškimo testą
derinimas: varžtas
medžiaga: žalvario arba aliuminio
danga: taip

1. Techninių reikalavimų apžvalga

Tikslinis produktas yra a dvigubo praėjimo juostos ertmės filtras su integruotu įpjovimu, apibrėžti šiais pagrindiniais parametrais:

  • PASTABA 1: 960– 1015 MHz
  • PASTABA 2: 1045– 1230 MHz
  • Notch juosta: 1028.5–1031,5 MHz, ≥30 dB slopinimas
  • Sustabdykite juostą 1: žemiau 690 MHz, ≥70 dB slopinimas
  • Sustabdykite juostą 2: aukščiau 1390 MHz, ≥70 dB slopinimas
  • Įdėjimo praradimas: <1 dB, Ripple: ± 0,5 dB
  • Vswr: <1.6
  • Galios valdymas: <30 dBm
  • Jungtis: SMA moteriškas įėjimas/išėjimas
  • Veikimo temp: –40°C iki +70°C
  • Aplinka: Išlaikyti druskos purškimo testą
  • Derinimas: Mechaninis varžtų derinimas
  • Medžiaga: Žalvaris arba aliuminis su apsaugine danga
  • Dydis: Kiek įmanoma kompaktiškesnis

Šie parametrai reikalauja tiksliai suprojektuotos ertmės struktūros, galinčios užtikrinti didelį selektyvumą ir mažus nuostolius.

2. Pagrindiniai dizaino iššūkiai

  1. Itin siaura įpjova (3 MHz)
    Atmetimo griovelis (1028.5–1031,5 MHz) yra tik 0.3% centrinio dažnio, reikalaujantis išskirtinai didelio Q ertmės rezonatoriaus ir tikslaus sujungimo valdymo, kad būtų užtikrintas ≥30 dB slopinimas, nepabloginant pralaidumo juostų.
  2. 70 dB stabdymo juostos atmetimas
    Pasiekti 70 dB slopinimas žemiau 690 MHz ir daugiau 1390 MHz yra aukšto lygio filtravimo reikalavimas, kuriam paprastai reikia kelių ertmių sujungimo arba sudėtingų dviejų režimų struktūrų.
  3. Mažas įterpimo praradimas per plačias pralaidumo juostas
    Su plačiomis pralaidumo juostomis (960–1015 ir 1045–1230 MHz), išlaikant <1 dB įterpimo praradimas yra sunkus. Aukšto Q ertmės, mažo nuostolio dengimas, ir tikslus apdirbimas yra būtini.
  4. Miniatiūrizavimas vs. Elektros našumas
    Kliento prašymas dėl minimalaus dydžio tiesiogiai prieštarauja Q faktoriui ir silpninimo tikslams. Inžineriniai kompromisai turi būti tarp kompaktiškumo ir radijo dažnių našumo.

3. Rekomenduojami įgyvendinimo metodai

A. Mechaniškai apdorotas kelių ertmių filtras (Pageidaujamas sprendimas)

  • Privalumai: Puikus Q faktorius, stabilios šiluminės charakteristikos, ir tiksliai valdomas įpjovos dažnis.
  • Dizainas: Kelių ertmių rezonatorius su specialia įpjova ir mechaniniu varžtų derinimu.
  • Medžiagos: Žalvaris arba aliuminis, nikelio / sidabro dengimas atsparumui korozijai.
  • Trūkumai: Didesnis dydis ir didesnės gamybos sąnaudos.

B. Hibridinis dielektrinis-ertminis filtras

  • Privalumai: Mažesnis dydis, sujungia keraminius rezonatorius įpjovai.
  • Trūkumai: Temperatūros poslinkis ir ribotas 70 dB sustabdymo juostos atmetimas.

C. Kompaktiškas mikrojuostos filtras

  • Privalumai: Minimalus tūris ir maža kaina.
  • Trūkumai: Ribotas gilus atmetimas ir didesnis įterpimo praradimas.

Skirta karinėms arba UAV vaizdo perdavimo programoms, the apdirbta ertmės struktūra išlieka patikimiausias būdas pasiekti reikiamą dvigubą pralaidumą + našumas.

4. Medžiagos ir danga

Siekiant užtikrinti atsparumą korozijai ir atitiktį druskos purškimo bandymui:

  • Žalvaris: Nikeliavimas (pasirenkamas kontaktų paauksavimas)
  • Aliuminis: Kietai anoduotas ir sandarus paviršius
  • Tinkamas sandarinimas aplink SMA jungtis ir korpuso jungtis užtikrina ilgalaikį patikimumą.

5. Derinimas ir temperatūros stabilumas

The mechaninis varžtų derinimas leidžia tiksliai reguliuoti praėjimo juostas ir įpjovą. Stabilumui esant vibracijai ir temperatūros pokyčiams, rekomenduojamos fiksavimo veržlės arba lipni sandarikliai.
Šiluminis dreifas sumažinamas parenkant mažai besiplečiančias medžiagas ir griežtas mechanines leistinas nuokrypas.

6. Testavimas ir kokybės patvirtinimas

Prieš išsiuntimą arba partijos gamybą, kiekviena Dual Passband + Įpjovos ertmės filtras turėtų atlikti išsamų tyrimą:

  • S-parametras (S11/S21) išmatavimai nuo 300 MHz – 2 GHz
  • Vswr <1.6 per pralaidumo juostas
  • Stabdymo juostos slopinimas patikrinimas (690 MHz ir 1390 MHz)
  • Druskos purškimo ir temperatūros ciklo bandymai
  • Galios valdymas iki 30 dBm
  • Senėjimo ir vibracijos stabilumas patvirtinimas

Prie kiekvieno prototipo ir gamybos partijos turi būti pridedama visa RF bandymo ataskaita.

7. Gamyba ir nuoseklumas

  • Apdirbimo tolerancija: ±0,02–0,05 mm ertmės matmenims.
  • Jungties sąsaja: Užtikrinkite mažą atspindį ir tvirtą įžeminimą.
  • Partijos kalibravimas: Kiekvienam filtrui gali reikėti individualiai sureguliuoti dėl siauro įpjovos pralaidumo.

Pradinis mažos partijos prototipų kūrimas (3– 5 vienetai) primygtinai rekomenduojama prieš masinę gamybą.

8. Rizikos vertinimas ir komunikacija su klientais

Kadangi šis Dual Passband + Įpjovos ertmės filtras siekiama didelio selektyvumo ir kompaktiško dydžio, svarbu išsiaiškinti pagrindinius kliento prioritetus:

  • Is 70 dB atmetimas privalomas, arba gali būti šiek tiek sumažintas?
  • Is kompaktiškas dydis kritiškesnis nei <1 dB įterpimo nuostoliai?
  • Ar gali įpjovos pralaidumas šiek tiek praplatinti, kad pagerėtų gamybos kokybė?

Ankstyvas šių veiksnių patvirtinimas padeda subalansuoti projektavimo sudėtingumą ir gamybos sąnaudas.

9. Santrauka

The Dual Passband + Įpjovos ertmės filtras yra techniškai įmanomas, tačiau reikalauja tikslios mechaninės ir radijo dažnių inžinerijos.
A kelių ertmių dizainas tebėra geriausias būdas pasiekti mažą įterpimo nuostolį, siauras gilus įpjovos atmetimas, ir stiprus aplinkos patvarumas.
Glaudus bendradarbiavimas tarp kliento ir RF projektavimo komandos užtikrina sėkmingą prototipų kūrimą ir optimizuotą gamybą.

DUK

Q1: Kodėl verta naudoti ertmės dizainą, o ne mikrojuostelę?

Ertmės struktūros siūlo daug didesnius Q koeficientus, leidžia gilesnius įpjovimus ir geresnį tolimojo galo slopinimą nei plokštieji mikrojuostos filtrai.

Q2: Kas riboja šio filtro miniatiūrizavimą?

Sumažinus ertmės dydį, sumažėja rezonatorius Q ir padidėja įterpimo nuostoliai, todėl sunkiau pasiekti 70 dB sustabdymo juostos atmetimas.

Q3: Koks stabilus yra varžtų derinimas esant temperatūrai ir vibracijai?

Labai stabilus, kai tvirtinamas fiksavimo veržlėmis arba epoksidiniu sandarikliu; be jų, atšiauriomis sąlygomis gali atsirasti nedidelis poslinkis.

Q4: Kokios medžiagos geriausiai tinka apsaugai nuo druskos purslų?

Nikeliuotas žalvaris arba kietai anoduotas aliuminis yra atsparūs korozijai ir tinka naudoti lauke arba jūroje.

Q5: Kiek prototipų reikėtų sukurti prieš gamybą?

Norint tiksliai sureguliuoti įpjovą, rekomenduojama naudoti bent tris prototipus, patikrinti našumą, ir patvirtinti testo nuoseklumą.

Klausimas: 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 ir 1045 MHz, the insertion loss is around 1.2 dB.
This indicates stable performance across the operating bandwidth with minimal signal attenuation.

Remiantis pirkėjo specifikacijomis, mūsų inžinierių komanda baigė modeliavimą Sujungti filtrą ir paruošė šiuos siūlomus parametrus jūsų peržiūrai ir patvirtinimui:

Modeliuotos techninės specifikacijos (nuorodai):

  • PASTABA 1: 960– 1015 MHz
  • PASTABA 2: 1045– 1230 MHz
  • Įdėjimo praradimas: ≤1,5 dB (≤1,0 dB esant centriniam dažniui)
  • Passband Ripple: ≤±0,5 dB
  • Vswr: ≤1,36
  • Atmetimas už juostos ribų: ≥70 dB @ 690 MHz–DC; ≥70 dB @ 1390–3000 MHz
  • Slopinimas tarp leidimo juostų: ≥30 dB @ 1028.5 MHz; ≥30 dB @ 1031.5 MHz
  • Varža: 50 Ω
  • Jungties tipas: SMA - Moteris
  • Darbinė temperatūra: –40°C iki +65°C
  • Apsauga nuo druskos purškimo: Trijų atsparumo danga ant korpuso paviršiaus
  • Imituojamas dydis (nuorodai): 112 × 54 × 36 mm (TBD)

An RF šukų filtras yra tipas radijo dažnis (RF) filtras kurio dažnio atsakas atrodo kaip šukos dantys – turi vienodai išdėstytų praėjimo juostų arba stabdymo juostų serija visame dažnių spektre.

Štai suskirstymas:

  • Funkcija:
    Tai leidžia (arba atmeta) signalai konkrečiu, reguliariai išdėstytus dažnius.
  • Darbo principas:
    Šukas panašus raštas pasiekiamas per signalo vėlavimas ir trukdžiai (skaitmeninėse ar analoginėse srityse) arba per rezonansinės struktūros (mikrobangų / RF aparatinėje įrangoje).
  • Tipai:
    • Juostinio pralaidumo šukos filtras: Reguliariai praeina kelias siauras juostas.
    • Band-stop (įpjova) šukos filtras: Reguliariai atmeta kelias siauras juostas.
  • Programos:
    • RF ir mikrobangų sistemos kanalų pasirinkimui arba trukdžių atmetimui
    • Dažnių sintezatoriai ir spektro analizatoriai
    • Optinis ir akustinis signalų apdorojimas
    • Kelių nešėjų ryšio sistemos

Pavyzdys:

A 1 GHz RF šukos filtras gali perduoti signalus 1 GHz, 2 GHz, 3 GHz, ir tt, o tarp jų susilpnina kitus.

Užduoti klausimą

← Atgal

Jūsų pranešimas išsiųstas