ตัวกรอง Cavity และ Helical ในลิงก์วิดีโอไร้สาย

ตัวกรอง Cavity และ Helical ในลิงก์วิดีโอไร้สาย

ในระบบส่งสัญญาณวิดีโอแบบไร้สาย โดยเฉพาะเครื่องส่งและตัวรับที่ใช้ COFDM ซึ่งใช้สำหรับโดรน, การบังคับใช้กฎหมาย, และการเฝ้าระวัง—ตัวกรอง RF เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดที่กำหนดคุณภาพสัญญาณโดยรวม. สองประเภทที่ใช้กันมากที่สุดคือ ตัวกรองช่อง และ ตัวกรองแบบเกลียว. ทั้งสองทำหน้าที่ส่งผ่านย่านความถี่ที่ต้องการและระงับการรบกวนนอกย่านความถี่, แต่โครงสร้างของพวกเขา, ผลงาน, และการใช้งานที่เหมาะสมแตกต่างกันอย่างมาก.

---

1. ลักษณะและความแตกต่างของโครงสร้าง

ตัวกรองช่อง (ตัวกรองช่อง) ใช้ช่องโลหะเรโซแนนซ์ตั้งแต่หนึ่งช่องขึ้นไปเป็นองค์ประกอบเลือกความถี่. ความถี่เรโซแนนซ์ขึ้นอยู่กับขนาดทางกายภาพของแต่ละช่อง.

• รูปร่าง: ตัวกรองแบบโพรงมักจะมีลักษณะเหมือนบล็อกโลหะหรือกล่องสี่เหลี่ยมที่มีขั้วต่อ (มัธยม, ชนิด N, หรือทีเอ็นซี) ในแต่ละด้าน. มักจะมีสกรูปรับจูนอยู่ด้านบนเพื่อการปรับความถี่อย่างละเอียด.
• ขนาดและน้ำหนัก: เพราะพวกเขาต้องอาศัยฟันผุทางกายภาพ, มีขนาดค่อนข้างใหญ่และหนัก, โดยเฉพาะที่ความถี่ต่ำ.

ตัวกรองแบบเกลียว (ตัวกรองเกลียว) ถูกสร้างขึ้นจากตัวนำขด - เกลียวโลหะ - ติดตั้งอยู่ภายในโล่โลหะ. เกลียวแต่ละอันทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนเสียง, และการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างเอนริเก้ที่อยู่ติดกันจะกำหนดแบนด์วิธ.

• รูปร่าง: เล็ก, โมดูลทรงกระบอกหรือสี่เหลี่ยมพร้อมสกรูปรับแต่งที่ด้านบน. มักหุ้มด้วยอะลูมิเนียมหรือทองเหลือง.
• ขนาด: กะทัดรัดและน้ำหนักเบา, เหมาะสำหรับอุปกรณ์พกพาหรือทางอากาศ.

จากภายนอก, ตัวกรองช่องมีลักษณะเหมือนกล่องโลหะแข็งที่ใช้ในสถานีฐาน, ในขณะที่ตัวกรองแบบเกลียวเป็นโมดูลขนาดเล็กที่สามารถติดตั้งได้โดยตรงบน PCB หรือภายในตัวส่งสัญญาณน้ำหนักเบา.

---

2. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ

ลักษณะเฉพาะ	ตัวกรองช่อง	ตัวกรองแบบเกลียว
ช่วงความถี่	100 เมกะเฮิรตซ์ – 6 GHz	100 เมกะเฮิรตซ์ – 1 GHz (ประเภท)
การสูญเสียการแทรก	0.3–1 เดซิเบล (ต่ำ)	1–2 เดซิเบล (ปานกลาง)
หัวกะทิ / การปฏิเสธ	สูงมาก	ปานกลาง
การจัดการพลังงาน	สูง (มากถึงหลายสิบวัตต์)	ต่ำ (ด้านล่าง 5 W)
ขนาด & น้ำหนัก	ใหญ่กว่า, หนักกว่า	กะทัดรัด, แสงสว่าง
ความเสถียรของอุณหภูมิ	ยอดเยี่ยม	ปานกลาง
ค่าใช้จ่าย	สูงกว่า	ต่ำกว่า

ตัวกรองช่องจะถูกเลือกเมื่อ ความโดดเดี่ยวสูง, การสูญเสียต่ำ, และ เสถียรภาพของอุณหภูมิ มีความสำคัญ—เช่นในสถานีภาคพื้นดินระดับมืออาชีพหรือเครื่องรับระยะไกล.
ตัวกรองแบบเฮลิคอลจะใช้เมื่อ ความกะทัดรัดและน้ำหนัก เป็นข้อกังวลหลัก, ชอบใน เครื่องส่งหรือเครื่องรับพกพาแบบติดโดรน.

---

3. การประยุกต์ใช้ในระบบวิดีโอไร้สาย

ในระบบส่งสัญญาณวิดีโอไร้สาย COFDM, มีการติดตั้งตัวกรองทั้งบน เครื่องส่ง และ ผู้รับ เพื่อปรับปรุงความบริสุทธิ์ของสเปกตรัมและความเสถียรของระบบ.

• ด้านตัวส่งสัญญาณ

หลังเพาเวอร์แอมป์ (พีเอ), ก ตัวกรองแบนด์พาส ใช้เพื่อกำจัดฮาร์โมนิคที่ไม่พึงประสงค์และการปล่อยก๊าซปลอม.

• สำหรับ เครื่องส่งสัญญาณโดรนขนาดกะทัดรัด, ที่ ตัวกรองแบบเกลียว เป็นที่ต้องการเพราะมันมีขนาดเล็ก, แสงสว่าง, และให้การปราบปรามฮาร์โมนิคที่เพียงพอ.
• สำหรับ เครื่องส่งสัญญาณฐานกำลังสูง, ที่ ตัวกรองช่อง ให้การจัดการพลังงานที่ดีขึ้นและการแยกตัวที่สูงขึ้น.

• ด้านตัวรับ

ที่ส่วนหน้าของตัวรับ, ตัวกรองที่เลือกไว้ล่วงหน้าจะบล็อกสัญญาณนอกย่านความถี่ที่แรงก่อนที่จะเข้าสู่ LNA (เครื่องขยายเสียงรบกวนต่ำ).

• ตัวกรองแบบเกลียว เพียงพอสำหรับเครื่องรับแบบพกพา.
• ตัวกรองช่อง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องรับภาคพื้นดินแบบมืออาชีพหรือแบบติดตั้งถาวร ซึ่งการปฏิเสธสัญญาณรบกวนและความเสถียรในระยะยาวเป็นสิ่งสำคัญ.

---

4. สิ่งที่ควรเลือกสำหรับแบนด์วิดท์ ±2 MHz

เมื่อระบบต้องการการ รหัสผ่านที่แคบ, เช่น ±2 เมกะเฮิรตซ์ (ทั้งหมด 4 เมกะเฮิรตซ์), ตัวกรองทั้งสองประเภทสามารถทำงานได้, แต่ทางเลือกขึ้นอยู่กับเป้าหมายการปฏิบัติงาน.

• ตัวกรองแบบเกลียว: เหมาะสำหรับความถี่แนร์โรว์แบนด์ (เช่น, 520–524 เมกะเฮิรตซ์). ให้การสูญเสียการแทรกปานกลางและการปฏิเสธที่เพียงพอในขนาดที่เล็ก.
• ตัวกรองช่อง: แนะนำหากระบบต้องการ หัวกะทิที่คมชัด (การปฏิเสธ ≥40 dB) หรือทำงานภายใต้ช่วงอุณหภูมิที่กว้าง. ตัวกรองช่องให้ความเสถียรในระยะยาวที่ดีกว่าสำหรับระบบ COFDM ย่านความถี่แคบ.

ตัวอย่างเช่น:

• เครื่องส่งโดรนที่ 522 เมกะเฮิรตซ์ ±2 เมกะเฮิรตซ์ → ตัวกรองแบบเกลียว (กะทัดรัด, แสงสว่าง).
• เครื่องรับภาคพื้นดิน → ตัวกรองช่อง (ความโดดเดี่ยวสูง, เชื่อถือได้ในสภาพกลางแจ้ง).

---

5. ตัวเลือกการปรับแต่งและการออกแบบ

เมื่อทำการปรับแต่งฟิลเตอร์สำหรับตัวส่งหรือตัวรับวิดีโอแบบไร้สาย, โดยปกติจะต้องมีข้อกำหนดต่อไปนี้:

1. ความถี่กลาง: เช่น, 522 เมกะเฮิรตซ์
2. แบนด์วิดธ์: เช่น, ±2 เมกะเฮิรตซ์ (4 รวมเมกะเฮิรตซ์)
3. การสูญเสียการแทรก: เช่น, ≤1.0 dB สำหรับช่อง, ≤2.0 dB สำหรับขดลวด
4. การปฏิเสธนอกวง: เช่น, ≥40 dB ที่ 460 เมกะเฮิรตซ์ & 590 เมกะเฮิรตซ์
5. ความต้านทาน: 50 Ω อินพุต/เอาต์พุต
6. ประเภทตัวเชื่อมต่อ: มัธยม, ชนิด N, หรืออินเทอร์เฟซที่กำหนดเอง
7. การจัดการพลังงาน: ขึ้นอยู่กับกำลังขับ (เช่น, 1 W, 5 W, 10 W)
8. อุณหภูมิในการทำงาน: -40°ซ ถึง +85°ซ
9. ขนาดเครื่องกล: สำหรับ PCB หรือการติดตั้งภายนอก

ผู้ผลิตสามารถปรับเปลี่ยนได้:

• The จำนวนตัวสะท้อน (โดยทั่วไปมี 2–6 ระยะ).
• The ขนาดช่องหรือระยะพิทช์เกลียว เพื่อให้ตรงกับแบนด์วิธและการปฏิเสธที่ต้องการ.
• The วัสดุที่อยู่อาศัย (อลูมิเนียม, ทองเหลือง, หรือสแตนเลส) สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน.

---

6. ตารางสรุป

แอปพลิเคชัน	ตัวกรองที่แนะนำ	เหตุผล
เครื่องส่งวิดีโอโดรน	ตัวกรองแบบเกลียว	กะทัดรัด, มีน้ำหนักเบา
เครื่องรับสัญญาณภาคพื้นดินแบบพกพา	ตัวกรองแบบเกลียว	ประสิทธิภาพที่สมดุล
เครื่องรับสถานีฐาน	ตัวกรองช่อง	หัวกะทิสูง, การสูญเสียต่ำ
ระบบส่งกำลังสูง	ตัวกรองช่อง	การจัดการพลังงานที่เหนือกว่า
ระบบย่านความถี่แคบ ±2 MHz	โพรงหรือลาน	ขึ้นอยู่กับขนาดเทียบกับ. การปฏิเสธการแลกเปลี่ยน

ตัวกรองทั้งสองมีบทบาทสำคัญในการรับประกัน การส่งสัญญาณวิดีโอที่สะอาดและเชื่อถือได้. การเลือกสิ่งที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับว่าลำดับความสำคัญของคุณคืออะไร ขนาดและน้ำหนัก หรือ หัวกะทิและความมั่นคง.

---

7. คำถามที่พบบ่อย

---

ความคิดสุดท้าย

การเลือกระหว่างก ตัวกรองช่อง และก ตัวกรองแบบเกลียว คือความสมดุลระหว่าง ประสิทธิภาพและการปฏิบัติจริง. สำหรับระยะไกล, กำลังสูง, หรือระบบรับแบบมืออาชีพ, ตัวกรองคาวิตี้ให้ความเสถียรและการเลือกสรรที่ไม่มีใครเทียบได้. เพื่อความกะทัดรัด, ทางอากาศ, หรือเครื่องส่งสัญญาณ COFDM พลังงานต่ำ, ตัวกรองแบบเกลียวยังคงเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพและประหยัดที่สุด.

ตัวกรอง RF ที่เลือกและปรับแต่งอย่างเหมาะสมไม่เพียงแต่รับประกันการปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความถี่ท้องถิ่น แต่ยังรับประกันความเสถียรอีกด้วย, การส่งสัญญาณวิดีโอไร้สายที่ปราศจากการรบกวน ไม่ว่าจะบนพื้นดินหรือในอากาศ.