Aktualności

Co to jestFiltr RF?

Filtr częstotliwości radiowej jest ważnym elementem technologii bezprzewodowej. Jest używany wraz z odbiornikiem radiowym do filtrowania niepotrzebnych pasm częstotliwości i odbierania tylko prawidłowej częstotliwości. Filtry RF są zaprojektowane do łatwej pracy w zakresie częstotliwości od średnich do bardzo wysokich (tj. megaherców i gigaherców). Ze względu na swoje właściwości robocze, są one najczęściej stosowane w stacjach radiowych, komunikacji bezprzewodowej, telewizji i innych urządzeniach.

Generalnie większość filtrów RF składa się ze sprzężonych rezonatorów, a ich współczynniki jakości mogą determinować poziom filtracji w zakresie RF. W zależności od zastosowania i rozmiaru urządzeń bezprzewodowych, istnieje wiele rodzajów filtrów, takich jak filtr wnękowy, filtr płaski, filtr elektroakustyczny, filtr dielektryczny, filtr koncentryczny (niezależny od kabla koncentrycznego) itp.

Podstawowe typy filtrów częstotliwości radiowych

Filtr RF to specjalny układ, który umożliwia przepuszczanie prawidłowych sygnałów, jednocześnie eliminując sygnały niepożądane. Pod względem topologii filtra istnieją cztery podstawowe typy filtrów RF: filtr górnoprzepustowy, filtr dolnoprzepustowy, filtr pasmowo-przepustowy i filtr pasmowo-zaporowy.

Filtr dolnoprzepustowy:

Jak sama nazwa wskazuje, filtr dolnoprzepustowy to filtr, który przepuszcza tylko niskie częstotliwości i jednocześnie tłumi inne częstotliwości sygnału. Gdy sygnał przechodzi przez pasmo przepustowe, jego redukcja częstotliwości jest determinowana przez wiele czynników, takich jak topologia filtra, układ i jakość komponentów. Ponadto topologia filtra determinuje również prędkość przejścia filtra z pasma przepustowego w celu osiągnięcia ostatecznego tłumienia.

Filtry dolnoprzepustowe występują w różnych formach. Głównym zastosowaniem filtra jest tłumienie harmonicznych wzmacniacza RF. Ta funkcja jest ważna, ponieważ pomaga zapobiegać niepotrzebnym zakłóceniom pochodzącym z różnych pasm transmisyjnych. Filtry dolnoprzepustowe są stosowane głównie w aplikacjach audio i filtrują szumy z obwodów zewnętrznych. Po przefiltrowaniu sygnału o wysokiej częstotliwości, uzyskana częstotliwość sygnału ma klarowną jakość.

Filtr górnoprzepustowy:

W przeciwieństwie do filtra dolnoprzepustowego, filtr górnoprzepustowy przepuszcza tylko sygnały o wysokiej częstotliwości. W rzeczywistości filtr górnoprzepustowy i filtr dolnoprzepustowy bardzo się uzupełniają, ponieważ oba filtry można stosować razem, tworząc filtr pasmowo-przepustowy. Konstrukcja filtra górnoprzepustowego jest bezpośrednia i tłumi częstotliwość poniżej progu.

Filtry górnoprzepustowe są zazwyczaj stosowane w systemach audio, przez które filtrowane są wszystkie niskie częstotliwości. Ponadto, w wielu przypadkach, służą one również do usuwania małych głośników i basów. Filtry te są specjalnie wbudowane w głośniki. Jeśli jednak wymaga to samodzielnego montażu, filtr górnoprzepustowy można łatwo podłączyć do systemu.

Filtry pasmowe:

Filtr pasmowo-przepustowy to układ, który przepuszcza sygnały o dwóch różnych częstotliwościach i tłumi sygnały spoza dopuszczalnego zakresu. Większość filtrów pasmowo-przepustowych wymaga zewnętrznego źródła zasilania i wykorzystuje elementy aktywne, a mianowicie układy scalone i tranzystory. Ten typ filtra nazywany jest aktywnym filtrem pasmowo-przepustowym. Z drugiej strony, niektóre filtry pasmowo-przepustowe nie wymagają zewnętrznego zasilania i w dużej mierze opierają się na elementach pasywnych, a mianowicie cewkach indukcyjnych i kondensatorach. Takie filtry nazywane są pasywnymi filtrami pasmowo-przepustowymi.

Filtry pasmowo-przepustowe są powszechnie stosowane w odbiornikach i nadajnikach bezprzewodowych. Ich główną funkcją w nadajniku jest ograniczenie szerokości pasma sygnału wyjściowego do minimum, tak aby wymagane dane mogły być przesyłane z wymaganą prędkością i w wymaganym formacie. W przypadku odbiornika, filtr pasmowo-przepustowy umożliwia dekodowanie lub odbiór jedynie wymaganej liczby częstotliwości, jednocześnie odcinając niepożądane częstotliwości od pozostałych sygnałów.

Innymi słowy, po zaprojektowaniu filtra pasmowo-przepustowego można łatwo zmaksymalizować jakość sygnału i zminimalizować konkurencję lub zakłócenia między sygnałami.

Odrzucenie zespołu:

Filtr pasmowo-przepustowy, czasami nazywany filtrem pasmowo-zaporowym, to filtr, który przepuszcza większość częstotliwości bez zmian. Jednak tłumi on częstotliwości poniżej ściśle określonego zakresu. Jego funkcja jest całkowicie odwrotna do funkcji filtra pasmowo-przepustowego. Zasadniczo jego funkcją jest przepuszczanie częstotliwości od zera do pierwszego punktu odcięcia. Pomiędzy nimi przepuszcza wszystkie częstotliwości powyżej drugiego punktu odcięcia. Natomiast odrzuca lub blokuje wszystkie pozostałe częstotliwości pomiędzy tymi dwoma punktami.

Innymi słowy, filtr to element, który przepuszcza sygnały za pomocą pasma przepustowego. Innymi słowy, pasmo zaporowe w filtrze to punkt, w którym pewne częstotliwości są odrzucane przez dowolny filtr. Niezależnie od tego, czy jest to filtr górnoprzepustowy, dolnoprzepustowy, czy pasmowoprzepustowy, idealny filtr to filtr bez strat w paśmie przepustowym. Jednak w rzeczywistości nie ma idealnego filtra, ponieważ pasmo przepustowe będzie charakteryzować się pewną utratą częstotliwości i niemożliwe jest osiągnięcie nieskończonego tłumienia po osiągnięciu pasma zaporowego.

Dlaczego filtry częstotliwości radiowych są tak ważne?

Filtry RF służą do klasyfikacji częstotliwości sygnału, ale co czyni je tak ważnymi? Krótko mówiąc, filtry RF mogą filtrować szumy, które mogą wpływać na jakość lub wydajność dowolnego systemu komunikacyjnego, lub redukować zakłócenia sygnałów zewnętrznych. Brak odpowiedniego filtra RF może zakłócić transmisję sygnału o określonej częstotliwości, a w konsekwencji zakłócić proces komunikacji.

Dlatego filtry RF odgrywają ważną rolę w systemach komunikacji bezprzewodowej (tj. satelitarnych, radarowych, mobilnych systemach bezprzewodowych itp.). W przypadku bezzałogowych statków powietrznych (UAS), znaczenie filtrów RF jest oczywiste. Brak odpowiedniego systemu filtracji będzie miał wpływ na UAS na wiele sposobów, takich jak:

Zasięg komunikacji może zostać ograniczony przez zakłócenia spowodowane zewnętrznymi czynnikami środowiskowymi. Ponadto, obecność dużej liczby sygnałów RF w atmosferze może spowodować poważne uszkodzenia systemu komunikacji bezzałogowego statku powietrznego (UAV). Szkodliwe sygnały z innych platform obejmują między innymi: intensywną aktywność sygnału Wi-Fi oraz inne systemy komunikacyjne działające w obrębie bezzałogowego statku powietrznego (UAS).

Zakłócenia ze strony innych systemów komunikacyjnych spowodują przerwanie kanału komunikacyjnego bezzałogowego statku powietrznego, co zmniejszy lub ograniczy zasięg komunikacji takich systemów.

Zakłócenia wpływają również na odbiór sygnału GPS przez bezzałogowe statki powietrzne. Zwiększa to ryzyko wystąpienia błędów w śledzeniu GPS. W najgorszym przypadku może to doprowadzić do całkowitej utraty sygnału GPS.

Dzięki odpowiedniemu filtrowi RF można łatwo wyeliminować zakłócenia zewnętrzne i zakłócenia sygnału generowane przez sąsiednie systemy komunikacyjne. Pozwala to zachować pożądaną jakość sygnału o pożądanej częstotliwości, jednocześnie łatwo filtrując wszystkie niepożądane częstotliwości sygnału.

Ponadto filtry RF odgrywają kluczową rolę w środowisku telefonii komórkowej. Telefony komórkowe potrzebują określonej liczby pasm częstotliwości do prawidłowego działania. Z powodu braku odpowiednich filtrów RF, różne pasma częstotliwości nie będą współistnieć jednocześnie, co oznacza, że ​​niektóre pasma częstotliwości zostaną odrzucone, a mianowicie Globalny System Nawigacji Satelitarnej (GNSS), bezpieczeństwo publiczne, Wi-Fi itp. W tym przypadku filtry RF odgrywają ważną rolę, umożliwiając jednoczesne współistnienie wszystkich pasm.

Ogólnie rzecz biorąc, filtry są lekkie i pomagają poprawić wydajność częstotliwości sygnału. Jeśli filtr RF nie zapewnia pożądanej wydajności, można rozważyć szereg innych opcji, jedną z nich jest dodanie wzmacniaczy do projektu. Od wzmacniacza siatkowego po dowolny inny wzmacniacz mocy RF, można przekształcić niższą częstotliwość sygnału na wyższą, aby poprawić ogólną wydajność projektu RF.

Mikrofalówki Si Chuan Keenlion oferują szeroki wybór konfiguracji wąsko- i szerokopasmowych, obejmujących częstotliwości od 0,5 do 50 GHz. Zaprojektowano je do obsługi mocy wejściowej od 10 do 30 watów w systemie transmisyjnym o impedancji 50 omów. Wykorzystuje się konstrukcje mikropaskowe lub paskowe, zoptymalizowane pod kątem uzyskania najlepszej wydajności.

Możemy również dostosować filtr RF do Państwa wymagań. Aby wprowadzić potrzebne parametry, prosimy przejść na stronę personalizacji.

https://www.keenlion.com/customization/

Sichuan Keenlion Microwave Technology Co., Ltd.

E-mail:

sales@keenlion.com

tom@keenlion.com