Bandă de trecere duală de înaltă performanță + Filtru de cavitate Notch

Bandă de trecere duală de înaltă performanță + Filtru de cavitate Notch

Proiectarea a Dual Passband + Filtru de cavitate Notch care combină două benzi de trecere largi cu o bandă îngustă, Crestătura de respingere profundă între ele este una dintre cele mai solicitante provocări în ingineria RF. Specificația clientului definește cerințe stricte pentru lățimea de bandă, atenuare, și durabilitatea mediului - totul într-o amprentă mecanică compactă. Acest articol explică cerințele tehnice, considerente de proiectare, și strategii de implementare pentru realizarea unei astfel de filtrari RF de înaltă performanță.

Iată cererea unui cumpărător.

Este o bandă de trecere L + filtru combinat cu crestătură.
manevrarea puterii: mai puțin decât 30 dBm.
tip conector: SMA mamă pentru intrare și ieșire.
frecventa centrala: (960+1230)/2: 1095 MHz
frecvența benzii de trecere 1: 960 ~ 1015 MHz
frecvența benzii de trecere 2: 1045~1230 MHz
pierdere de inserție < 1 dB
clipoci : +- 0.5 dB
bandă de oprire 1: 70 Atenuarea dB atinsă în raport cu punctul de mijloc al ondulației benzii de trecere pentru frecvențe mai mici decât 690 MHz
bandă de oprire 2: 70 Atenuarea dB atinsă în raport cu punctul de mijloc al ondulației benzii de trecere pentru frecvențe mai mari decât 1390 MHz
suprimare: 30 atenuarea db realizată în raport cu punctul de mijloc al ondulației benzii de trecere pentru frecvență 1028.5 la 1031.5 MHz
VSWR: mai bine decât 1.6
mărimea: cât mai mic posibil
temp: -40 ~70 de grade Celsius
mediu: trece testul de pulverizare cu sare
acordarea: şurub
material: alamă sau aluminiu
acoperire: da

---

1. Prezentare generală a cerințelor tehnice

Produsul țintă este a filtru cu cavitate cu bandă de trecere duală cu crestătură integrată, definite de următorii parametri cheie:

• Bandă de trecere 1: 960-1015 MHz
• Bandă de trecere 2: 1045-1230 MHz
• Banda Notch: 1028.5–1031,5 MHz, atenuare ≥30 dB
• Opriți banda 1: de mai jos 690 MHz, atenuare ≥70 dB
• Opriți banda 2: de mai sus 1390 MHz, atenuare ≥70 dB
• Pierdere de inserție: <1 dB, Clipoci: ±0,5 dB
• VSWR: <1.6
• Manevrarea puterii: <30 dBm
• Conector: Intrare/ieșire SMA mamă
• Temp. de operare: –40°C până la +70°C
• de mediu: Treci testul de pulverizare cu sare
• Tuning: Reglaj mecanic cu șuruburi
• Material: Alama sau aluminiu cu strat protector
• mărimea: Cât de compact posibil

Acești parametri necesită o structură de cavitate proiectată cu precizie, capabilă să ofere atât selectivitate ridicată, cât și pierderi reduse..

---

2. Provocări majore de proiectare

1. Crestătură extrem de îngustă (3 MHz)
   Crestătura de respingere (1028.5–1031,5 MHz) este numai 0.3% a frecvenței centrale, necesită un rezonator cu cavitate Q excepțional de înaltă și un control precis al cuplării pentru a asigura o atenuare ≥30 dB fără a degrada benzile de trecere.
2. 70 respingerea benzii de oprire dB
   Realizarea 70 Suprimarea dB de mai jos 690 MHz și mai sus 1390 MHz este o cerință de filtrare de ordin înalt care necesită de obicei cuplare cu mai multe cavități sau structuri complexe cu mod dublu.
3. Pierdere de inserție redusă peste benzi de trecere largi
   Cu benzi de trecere largi (960–1015 și 1045–1230 MHz), mentinerea <1 Pierderea de inserție dB este dificilă. Cavități de înaltă calitate, placare cu pierderi reduse, iar prelucrarea de precizie este esențială.
4. Miniaturizare vs. Performanță electrică
   Solicitarea clientului pentru dimensiunea minimă intră în conflict direct cu factorul Q și obiectivele de atenuare. Trebuie făcute compromisuri tehnice între compactitate și performanță RF.

---

3. Abordări de implementare recomandate

A. Filtru cu mai multe cavități prelucrat (Soluția preferată)

• Avantaje: Excelent factor Q, performanță termică stabilă, și control precis asupra frecvenței notch.
• Proiecta: Rezonator cu mai multe cavități cu o cavitate cu crestătură dedicată și reglare mecanică cu șuruburi.
• Materiale: Alama sau aluminiu, placare cu nichel/argint pentru rezistență la coroziune.
• Dezavantaje: Dimensiuni mai mari și costuri de producție mai mari.

B. Filtru hibrid cu cavitate dielectrică

• Avantaje: Dimensiune mai mică, integrează rezonatoare ceramice pentru crestătură.
• Dezavantaje: Deriva de temperatură și limitată 70 respingerea benzii de oprire dB.

C. Filtru Compact Microstrip

• Avantaje: Volum minim și cost redus.
• Dezavantaje: Respingere profundă limitată și pierderi de inserție mai mari.

Pentru aplicații de transmisie video militare sau UAV, the structura cavitatii prelucrate rămâne cel mai fiabil mod de a obține banda de trecere duală necesară + performanță de crestătură.

---

4. Materiale și acoperire

Pentru a asigura rezistența la coroziune și conformitatea cu testul de pulverizare cu sare:

• Alamă: Placare cu nichel (placare cu aur opțional pe contacte)
• Aluminiu: Suprafata tare anodizata si etansa
• Etanșarea corespunzătoare în jurul conectorilor SMA și îmbinărilor carcasei asigură fiabilitatea pe termen lung.

---

5. Reglaj și Stabilitate Temperatură

The reglaj mecanic cu șuruburi permite reglarea fină a benzilor de trecere și a crestăturii. Pentru stabilitate la vibrații și schimbări de temperatură, Se recomandă piulițe de blocare sau etanșanți adezivi.
Deriva termică este redusă la minimum prin selectarea materialelor cu expansiune redusă și toleranțe mecanice strânse.

---

6. Testare și validare a calității

Înainte de expediere sau producție în lot, fiecare Dual Passband + Filtru de cavitate Notch ar trebui să fie supus unor teste cuprinzătoare:

• Parametrul S (S11/S21) măsurători de la 300 MHz–2 GHz
• VSWR <1.6 peste benzile de trecere
• Atenuare bandă de oprire verificare (690 MHz și 1390 MHz)
• Teste de pulverizare cu sare și cicluri de temperatură
• Manevrarea puterii până la 30 dBm
• Îmbătrânire și stabilitate la vibrații validare

Un raport complet de testare RF ar trebui să însoțească fiecare prototip și lot de producție.

---

7. Producție și consistență

• Toleranta de prelucrare: ±0,02–0,05 mm pentru dimensiunile cavității.
• Interfață conector: Asigurați reflexie scăzută și împământare solidă.
• Calibrarea lotului: Fiecare filtru poate necesita o reglare fină individuală datorită lățimii de bandă înguste.

Prototiparea inițială în loturi mici (3-5 unități) este recomandat înainte de producția în masă.

---

8. Evaluarea riscurilor și comunicarea cu clienții

Pentru că asta Dual Passband + Filtru de cavitate Notch vizează selectivitate ridicată și dimensiuni compacte, este important să clarificăm prioritățile principale ale clientului:

• este 70 respingerea dB obligatoriu, sau poate fi putin redusa?
• este dimensiune compactă mai critic decât <1 pierdere de inserție dB?
• Poate lăţime de bandă crestătură fi lărgit ușor pentru a îmbunătăți fabricabilitatea?

Confirmarea timpurie a acestor factori ajută la echilibrarea complexității designului și a costurilor de producție.

---

9. Rezumat

The Dual Passband + Filtru de cavitate Notch este fezabil din punct de vedere tehnic, dar necesită mecanică de precizie și inginerie RF.
A design cu mai multe cavități rămâne cea mai bună abordare pentru a obține o pierdere de inserție scăzută, respingerea crestăturii adânci înguste, și durabilitate puternică a mediului.
Colaborarea strânsă între client și echipa de proiectare RF asigură prototipuri de succes și producție optimizată.

---

Întrebări frecvente

Pe baza specificațiilor cumpărătorului, echipa noastră de ingineri a finalizat simularea Combină filtru și a pregătit următorii parametri propuși pentru examinare și confirmare:

Specificații tehnice simulate (pentru referință):

• Bandă de trecere 1: 960-1015 MHz
• Bandă de trecere 2: 1045-1230 MHz
• Pierdere de inserție: ≤1,5 dB (≤1,0 dB la frecvența centrală)
• Passband Ripple: ≤±0,5 dB
• VSWR: ≤1,36
• Respingere în afara benzii: ≥70 dB @ 690 MHz–DC; ≥70 dB @ 1390–3000 MHz
• Suprimarea între benzile de trecere: ≥30 dB @ 1028.5 MHz; ≥30 dB @ 1031.5 MHz
• Impedanta: 50 Ω
• Tip conector: SMA-femeie
• Temperatura de Operare: –40°C până la +65°C
• Protecție împotriva stropilor de sare: Acoperire cu trei rezistențe pe suprafața carcasei
• Dimensiune simulată (pentru referință): 112 × 54 × 36 mm (TBD)

Un Filtru pieptene RF este un tip de frecventa radio (RF) filtra al cărui răspuns în frecvență arată ca dinții unui pieptene — are o serie de benzi de trecere sau benzi de oprire egal distanțate pe tot spectrul de frecvenţe.

Iată o defalcare:

• Funcţie:
  Permite (sau respinge) semnale la anumite, frecvențe distanțate în mod regulat.
• Principiul de funcționare:
  Modelul asemănător pieptenelor este realizat prin întârzierea semnalului și interferența (în domeniul digital sau analogic) sau prin structuri rezonante (în hardware cu microunde/RF).
• Tipuri:
  • Filtru pieptene trece bandă: Trece mai multe benzi înguste la intervale regulate.
  • Band-stop (crestătură) filtru pieptene: Respinge mai multe benzi înguste la intervale regulate.
• Aplicații:
  • Sisteme RF și cu microunde pentru selectarea canalelor sau respingerea interferențelor
  • Sintetizatoare de frecvență și analizoare de spectru
  • Procesarea semnalului optic și acustic
  • Sisteme de comunicații multi-purtător

Exemplu:

A 1 Filtrul pieptene RF GHz poate trece semnale la 1 GHz, 2 GHz, 3 GHz, etc., în timp ce atenuându-i pe alţii între ele.