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PCB資訊

PCB資訊 - 微波高頻廠家對濾波器的解析

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微波高頻廠家對濾波器的解析
2022-09-30
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Author:高頻廠家      分享文章

濾波器是射頻系統中必必需的關鍵器件之一,主要是用來作頻率挑選,讓需求的頻率訊號經過而反射不必的干擾頻率訊號。 經典的濾波器應用實際的例子是收繳機或發射機前端,如圖1、圖2所示:


濾波器應用

濾波器應用

從圖1中可以看見,濾波器廣泛應用在收繳機中的射頻、中頻以及基帶局部。 固然對這數碼技術的進展,認為合適而使用数位濾波器有代替基帶局部甚至於中頻局部的摹擬濾波器,但射頻局部的濾波器任然不可以代替。 因為這個,濾波器是射頻系統中必必需的關鍵性器件之一。


濾波器的分類有眾多種辦法。 例如:


按頻率挑選的特別的性質可以分為:低通、高通、帶通、帶阻濾波器等;

按成功實現形式可以分為:LC濾波器、聲外表波/體引起聽覺的振動波濾波器、螺旋濾波器、媒介濾波器、體腔濾波器、高溫超導濾波器、最簡單的面結構濾波器。

按不一樣的頻率回應函數可以分為:切比雪夫、意義廣泛切比雪夫、巴特沃斯、高斯、貝塞爾函數、鴨子蛋圓函數等。


對於不一樣的濾波器分類,主要是從不一樣的濾波器特別的性質需要來描寫濾波器的不一樣特點標誌。

濾波器的這種很多分類辦法所描寫的濾波器不一樣的很多特點標誌,集中表現出來出了實際工程應用中對濾波器的需要是需求綜合考慮的,也就是說對於用戶需要來做預設時,需求綜合思索問題用戶需要。

濾波器挑選時,首先需求確認的就是應當運用低通、高通、帶通仍然帶阻的濾波器。


下邊首先紹介一下子按頻率挑選的特別的性質分類的高通、低通、帶通以及帶阻的頻率回應特別的性質及其效用。

巴特沃斯切比雪夫帶通濾波器

巴特沃斯切比雪夫帶通濾波器

巴特沃斯切比雪夫高通濾波器

巴特沃斯切比雪夫高通濾波器

最常用的濾波器是低通跟帶通。 低通在混頻器局部的鏡像制約、頻率源局部的諧波制約等有廣泛應用。 帶通在收繳機前端訊號挑選、發射機功放後雜散制約、頻率源雜散制約等方面廣泛運用。

濾波器在微波射頻系統中廣泛應用,作為一功能性器件,定然有其對應的電性能指標用於描寫系統對該器件的效能需要。

對應不一樣的應用途合,對濾波器某些電器效能特別的性質有不一樣的要求。


描寫濾波器電效能技術指標有:

階數(級數)

完全頻寬/相對頻寬

截至頻率

駐波

帶外制約

紋波

傷耗

通帶沒有凹凸度

相位線性度

完全群時延

群時延撩動

功率容積

相位完全一樣性

幅度完全一樣性

辦公溫度範圍


下邊對濾波器這些個電性能指標作逐個詮釋。

階數(級數):對於高通和低通濾波器來講,階數就是濾波器觸電容、電感的個數全體。 對於帶通濾波器來講,階數是並聯諧振器的總額; 對於帶阻濾波器來講,階數是串連諧振器與並聯諧振器的總額。

完全頻寬/相對頻寬:該名額一般用於帶通濾波器,表徵可以經過濾波器的訊號頻率範圍,表現出來濾波器的頻率挑選。 相對頻寬是完全頻寬與核心頻率的百分率。

五階高通濾波器

五階高通濾波器

截至頻率:截至頻率一般用於高通跟低通濾波器。 對於低通濾波器截至表徵濾波器無上能經過的頻率範圍; 對於高通濾波器,截至頻率表徵濾波器最能力低下經過的頻率範圍。

駐波:即矢網測得的S11,表達濾波器埠阻抗與系統所需阻抗的般配程度。 表達輸入信號有若干未能進入了濾波器而被反射回輸入端。

九階低通濾波器模擬曲線

九階低通濾波器模擬曲線

傷耗:傷耗表達訊號經過濾波器後虧損的能+羭縷,也就是濾波器耗費的能+羭縷。

通帶沒有凹凸度:濾波器通帶範圍內傷耗最大值與傷耗最小值之差的完全值。 表徵濾波器對不一樣頻率訊號的能+羭縷耗費的差別。

帶外制約:濾波器通帶頻率範圍之外的“衰减量”。 表徵濾波器對不必的頻率訊號的挑選有經驗。

紋波:濾波器通帶內S21曲線起落的波峰與波谷之間的差值。

相位線性度:濾波器通帶頻率範圍內相位與一條與核心頻率時延對等的傳道輸送線之間的相位差值。 表徵濾波器的分散色光特別的性質。

完全群時延:濾波器通帶範圍內訊號從輸入埠傳道輸送至輸出埠所用的時間。

群時延撩動:濾波器通帶範圍內完全群時延最大值與最小值之差。 表徵濾波器的分散色光特別的性質。

功率容積:可以輸入濾波器的通帶訊號的最大功率。

相位完全一樣性:同一名額同一批次不一樣濾波器之間的傳道輸送訊號相位的差值。 表徵批次濾波器之間的區別(完全一樣性)。

幅度完全一樣性:同一名額同一批次不一樣濾波器之間的傳道輸送訊號傷耗的差值。 表徵批次濾波器之間的區別(完全一樣性)。

相位線性度:濾波器通帶頻率範圍內相位與一條與核心頻率時延對等的傳道輸送線之間的相位差值。 表徵濾波器的分散色光特別的性質。

完全群時延:濾波器通帶範圍內訊號從輸入埠傳道輸送至輸出埠所用的時間。

群時延撩動:濾波器通帶範圍內完全群時延最大值與最小值之差。 表徵濾波器的分散色光特別的性質。

功率容積:可以輸入濾波器的通帶訊號的最大功率。

相位完全一樣性:同一名額同一批次不一樣濾波器之間的傳道輸送訊號相位的差值。 表徵批次濾波器之間的區別(完全一樣性)。

幅度完全一樣性:同一名額同一批次不一樣濾波器之間的傳道輸送訊號傷耗的差值。 表徵批次濾波器之間的區別(完全一樣性)。

LC濾波器

LC濾波器

聲外表波/體引起聽覺的振動波濾波器

聲錶認為合適而使用將電能改換為外表引起聽覺的振動波的形式,利用引起聽覺的振動波共振效應成功實現的濾波。 該聲外表波濾波器的獨特的地方是大小十分小,Q值相對LC高,認為合適而使用電晶體工藝適應批量出產。 一隻800MHz左右的濾波器大小約略只有一個0805電容體積。 其欠缺是功率容積小,不舒服合小批量定制產品,開發週期長,開發成本高。

聲錶濾波器一般應用在終端消費電子產品中。

螺旋濾波器

螺旋濾波器

螺旋濾波器:螺旋濾波器是一種半集總參變數的濾波器,其認為合適而使用安放在空腔內的螺旋電感的自諧振來成功實現諧振器,經過相鄰諧振器的空間磁力場成功實現耦合。

其長處是:大小較體腔小,Q值、功率容積較LC高。 其欠缺是:較難成功實現寬帶,高頻局部電感不易成功實現。

螺旋濾波器一般用在500MHz以下20百分之百相對頻寬,100W均勻功率,對插損有必須要求的場合。

媒介濾波器

媒介濾波器

紋波濾波器:濾波器通帶內S21曲線起落的波峰與波谷之間的差值。

媒介濾波器:媒介濾波器是認為合適而使用媒介補充的四分之一波參差路線還是一半開路線成功實現的半集總濾波器。 其長處是Q值較LC高,可以成功實現較LC濾波器頻率高的濾波器。 其欠缺是寄生較近,諧振器需求定制。

梳狀體腔濾波器

梳狀體腔濾波器

交指濾波器最大的獨特的地方是可以成功實現寬帶,假如認為合適而使用冗餘諧振杆,思索問題到機加可是線性,其相對頻寬一般可以寬達60百分之百。 同時在K波段時,寬帶的梳狀濾波器機加基本沒有辦法加工况且調整螺絲釘沒有辦法安放,因為這個在該條件下一般認為合適而使用交指結構。 交指結構與梳狀相形其寄生通帶較近,一般其寄生通帶在1.8F0左右。 同大小下,交指濾波器較梳狀濾波器功率容積大。

濾波器是無線通訊系統必必需的關鍵性器件。

濾波器品類繁多,各種濾波用具備不一樣的效能獨特的地方,因為這個在濾波器挑選時,一般需求綜合思索問題客戶的實際運用背景以及客戶效能需要能力做出準確、管用、靠得住的挑選。

在客戶對濾波器名額概念比較依稀時,一般需求問詢客戶大小、傷耗、帶外需求制約的頻率以及制約度、功率容積等。 依據這幾個簡單的名額要求基本可以判斷出濾波器品類。