Высокопроизводительная двойная полоса пропускания + Режекторный полостной фильтр

Высокопроизводительная двойная полоса пропускания + Режекторный полостной фильтр

Проектирование Двойная полоса пропускания + Режекторный полостной фильтр который сочетает в себе две широкие полосы пропускания с узкой, глубокий вырез между ними является одной из самых сложных задач в радиочастотной инженерии.. Спецификация заказчика определяет строгие требования к пропускной способности., ослабление, и экологическая стойкость — и все это в компактном механическом корпусе. В этой статье объясняются технические требования, соображения дизайна, и стратегии реализации для достижения такой высокопроизводительной радиочастотной фильтрации..

Вот требование покупателя.

Это полоса пропускания L + режекторный комбинированный фильтр.
мощность: меньше, чем 30 дБм.
тип разъема: SMA гнездо для ввода и вывода.
центральная частота: (960+1230)/2: 1095 МГц
частота полосы пропускания 1: 960 ~ 1015 МГц
частота полосы пропускания 2: 1045~1230 МГц
вносимая потеря < 1 децибел
пульсация : +- 0.5 децибел
стоп-полоса 1: 70 Затухание дБ достигается относительно средней точки пульсаций полосы пропускания для частот ниже 690 МГц
стоп-полоса 2: 70 Затухание дБ достигается относительно средней точки пульсаций полосы пропускания для частот выше 1390 МГц
подавление: 30 затухание дБ достигается относительно средней точки пульсации полосы пропускания для частоты 1028.5 в 1031.5 МГц
КСВН: лучше, чем 1.6
размер: маленький, насколько это возможно
температура: -40 ~70 градусов по Цельсию
среда: пройти тест на солевой туман
тюнинг: винт
материал: латунь или алюминий
покрытие: да

---

1. Обзор технических требований

Целевой продукт – это резонаторный фильтр с двойной полосой пропускания и встроенным вырезом, определяется следующими ключевыми параметрами:

• Полоса пропускания 1: 960–1015 МГц
• Полоса пропускания 2: 1045–1230 МГц
• Нотч-бэнд: 1028.5–1031,5 МГц, Затухание ≥30 дБ
• Остановить ленту 1: ниже 690 МГц, Затухание ≥70 дБ
• Остановить ленту 2: над 1390 МГц, Затухание ≥70 дБ
• Вносимая потеря: <1 децибел, Пульсация: ± 0,5 дБ
• КСВН: <1.6
• Мощность: <30 дБм
• Коннектор: SMA гнездовой вход/выход
• Рабочая температура: от –40°С до +70°С
• Относящийся к окружающей среде: Пройти тест на солевой туман
• Тюнинг: Механическая настройка винта
• Материал: Латунь или алюминий с защитным покрытием.
• Размер: Максимально компактный

Эти параметры требуют прецизионной конструкции резонатора, способной обеспечить как высокую селективность, так и низкие потери..

---

2. Основные проблемы проектирования

1. Чрезвычайно узкая выемка (3 МГц)
   Выемка для отклонения (1028.5–1031,5 МГц) только 0.3% центральной частоты, требуется резонатор с исключительно высокой добротностью и точный контроль связи, чтобы обеспечить затухание ≥30 дБ без ухудшения полосы пропускания.
2. 70 Подавление полосы задерживания дБ
   Достижение 70 Подавление дБ ниже 690 МГц и выше 1390 МГц — это требование к фильтрации высокого порядка, которое обычно требует многорезонаторной связи или сложных двухмодовых структур..
3. Низкие вносимые потери в широких полосах пропускания
   С широкой полосой пропускания (960–1015 и 1045–1230 МГц), поддержание <1 Вносимые потери в дБ сложны. Высокодобротные полости, покрытие с низкими потерями, и точная механическая обработка имеют важное значение.
4. Миниатюризация против. Электрические характеристики
   Требование заказчика о минимальном размере напрямую противоречит целям добротности и затухания.. Инженерный компромисс должен быть сделан между компактностью и радиочастотными характеристиками..

---

3. Рекомендуемые подходы к реализации

А. Механически обработанный многополый фильтр (Предпочтительное решение)

• Преимущества: Отличный Q-фактор, стабильные тепловые характеристики, и точный контроль над частотой режекции.
• дизайн: Многорезонаторный резонатор со специальной полостью и механической винтовой настройкой..
• Материалы: Латунь или алюминий, никелирование/серебряное покрытие для устойчивости к коррозии.
• Недостатки: Больший размер и более высокая стоимость производства.

В. Гибридный диэлектрико-резонаторный фильтр

• Преимущества: Меньший размер, интегрированы керамические резонаторы для выреза.
• Недостатки: Температурный дрейф и ограниченность 70 подавление полосы задерживания дБ.

С. Компактный микрополосковый фильтр

• Преимущества: Минимальный объем и низкая стоимость.
• Недостатки: Ограниченное глубокое отбраковывание и более высокие вносимые потери.

Для военных приложений или приложений передачи видео с БПЛА, в обработанная полостная конструкция остается наиболее надежным способом достижения необходимой двойной полосы пропускания + высокая производительность.

---

4. Материалы и покрытие

Для обеспечения коррозионной стойкости и соответствия испытаниям в солевом тумане.:

• Латунь: Никелирование (опциональное позолота на контактах)
• Алюминий: Твердая анодированная и герметичная поверхность
• Надлежащая герметизация разъемов SMA и соединений корпуса обеспечивает долгосрочную надежность..

---

5. Настройка и температурная стабильность

В механическая настройка винта позволяет точно регулировать полосы пропускания и вырез. Для стабильности при вибрации и изменениях температуры, рекомендуется использовать стопорные гайки или клей-герметик..
Термический дрейф сводится к минимуму за счет выбора материалов с низким расширением и жестких механических допусков..

---

6. Тестирование и проверка качества

Перед отправкой или серийным производством, каждый Двойная полоса пропускания + Режекторный полостной фильтр должен пройти комплексное тестирование:

• S-параметр (С11/С21) измерения от 300 МГц–2 ГГц
• КСВН <1.6 по полосам пропускания
• Затухание в полосе задерживания проверка (690 МГц и 1390 МГц)
• Испытания на солевой туман и циклическое изменение температуры
• Мощность вплоть до 30 дБм
• Устойчивость к старению и вибрации проверка

Полный отчет о радиочастотных испытаниях должен сопровождать каждый прототип и производственную партию..

---

7. Производство и последовательность

• Допуск на обработку: ±0,02–0,05 мм для размеров полости.
• Интерфейс разъема: Обеспечьте низкое отражение и надежное заземление..
• Пакетная калибровка: Каждый фильтр может потребовать индивидуальной тонкой настройки из-за узкой полосы пропускания..

Первоначальное мелкосерийное прототипирование (3–5 единиц) настоятельно рекомендуется перед массовым производством.

---

8. Оценка рисков и общение с клиентами

Потому что это Двойная полоса пропускания + Режекторный полостной фильтр нацелен на высокую селективность и компактный размер, важно прояснить главные приоритеты клиента:

• Является 70 подавление дБ обязательный, или можно немного уменьшить?
• Является компактный размер более критичен, чем <1 вносимые потери дБ?
• Может ли полоса пропускания быть слегка расширен для улучшения технологичности?

Раннее подтверждение этих факторов помогает сбалансировать сложность конструкции и стоимость производства..

---

9. Краткое содержание

В Двойная полоса пропускания + Режекторный полостной фильтр технически осуществимо, но требует точной механической и радиочастотной инженерии.
А конструкция с несколькими полостями остается лучшим подходом для достижения низких вносимых потерь, узкая глубокая отсечка, и сильная экологическая стойкость.
Тесное сотрудничество между заказчиком и командой радиочастотных разработчиков обеспечивает успешное прототипирование и оптимизацию производства..

---

Часто задаваемые вопросы

На основе спецификаций покупателя, наша команда инженеров завершила моделирование Комбинированный фильтр и подготовил следующие предложенные параметры для вашего рассмотрения и подтверждения:

Моделируемые технические характеристики (для справки):

• Полоса пропускания 1: 960–1015 МГц
• Полоса пропускания 2: 1045–1230 МГц
• Вносимая потеря: ≤1,5 дБ (≤1,0 дБ на центральной частоте)
• Пульсация в полосе пропускания: ≤±0,5 дБ
• КСВН: ≤1,36
• Внеполосное отклонение: ≥70 дБ @ 690 МГц – постоянный ток; ≥70 дБ при 1390–3000 МГц
• Подавление между полосами пропускания: ≥30 дБ @ 1028.5 МГц; ≥30 дБ @ 1031.5 МГц
• Импеданс: 50 о
• Тип Соединителя: СМА-Женский
• Рабочая Температура: от –40°С до +65°С
• Защита от солевого тумана: Трехзащитное покрытие на поверхности корпуса
• Имитированный размер (для справки): 112 × 54 × 36 мм (TBD)

Анонца РЧ гребенчатый фильтр это тип радиочастота (РФ) фильтр чья частотная характеристика похожа на зубцы расчески — она имеет серия равноотстоящих полос пропускания или полос задерживания по всему частотному спектру.

Вот поломка:

• функция:
  Это позволяет (или отклоняет) сигналы на определенных, регулярно расположенные частоты.
• Принцип работы:
  Гребенчатый рисунок достигается за счет задержка сигнала и помехи (в цифровых или аналоговых доменах) или через резонансные структуры (в микроволновом/радиочастотном оборудовании).
• Типы:
  • Полосовой гребенчатый фильтр: Пропускает несколько узких полос через равные промежутки времени.
  • Полоса заграждения (выемка) гребенчатый фильтр: Отклоняет несколько узких полос через равные промежутки времени.
• Приложения:
  • Радиочастотные и микроволновые системы для выбора канала или подавления помех
  • Синтезаторы частот и анализаторы спектра
  • Оптическая и акустическая обработка сигналов
  • Системы связи с несколькими несущими

Пример:

А 1 Гребенчатый ВЧ-фильтр ГГц может пропускать сигналы на 1 ГГц, 2 ГГц, 3 ГГц, скорость радиоинтерфейса, ослабляя при этом другие между.