Kako mikrotalasni dielektrični keramički filteri poboljšavaju čistoću signala u RF frontendovima

U RF frontendu čistoću signala rijetko određuje samo jedan aktivni uređaj. Prije nego što željeni signal stigne do pojačača, miksera, prijemnika ili analogno-digitalnog pretvarača, mora koegzistirati s blokatorima, harmonicama, energijom susjednih kanala, curenjem odašiljača i širokopojasnom buku. Ako se ove neželjene komponente ne kontroliraju rano, one mogu smanjiti osjetljivost prijemnika, komprimirati aktivne faze, stvoriti intermodulaciju proizvodi , ili podignuti pod glasnoće. Zbog toga filtriranje ostaje jedna od najvažnijih funkcija u modernoj RF arhitekturi.

Mikrovalovni dielektrični keramički filteri posebno su korisni kada dizajneri trebaju kompaktnu veličinu, mali gubitak, stabilan frekvencijski odgovor i snažno odbacivanje izvan benda. RSWave, RF i mikrovalni brend proizvoda tvrtke Jiaxing Ruishang Electronic Technology Co., Ltd., navodi mikrovalne dielektrične keramičke filtere među svojim osnovnim obiteljima proizvoda za 5G/5G-A bazne stanice, satelitsku komunikaciju, radar, T / R module, Wi

Zašto je čistoća signala važna prije pojačanja

RF front end mora sačuvati željeni kanal bez dopuštanja da neželjeni spektarni sadržaj troši dinamički raspon. Snažan interferer izvan operativnog opsega može biti mnogo veći od željenog signala. Čak i ako digitalna obrada kasnije može odvojiti kanale, prekomjerni blokator već je možda gurnuo LNA ili mikser u manje linearni region.

Dobro odabran filter za propusnicu ograničava taj problem na hardverskom nivou. Prolazi predviđeni opseg frekvencija dok atenuira energiju izvan pojasa. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila o uvođenju mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđivanje mjera za utvrđ

Filter ne poboljšava željeni signal dodavanjem dobića. Umjesto toga, poboljšava odnos između korisne energije u opsegu i neželjene energije izvan opsega. Za dizajnere prijemnika čistoća stoga ovisi o selektivnosti s najmanjom praktičnom kaznom u gubitku ulaska.

Što razlikuje dielektrično keramičko filtriranje

U ovom se filtru koristi mikrotalasni dielektrični keramički materijal s visokom dielektričnom konstantom, malim dielektričnim gubitkom i dobrom temperaturnom stabilnošću. Materijal visoke propusnosti skraćuje elektromagnetnu valnu dužinu unutar rezonatora, pomažući u smanjenju dimenzija komponenti u usporedbi s strukturama koje bi inače trebale veći rezonancijski volumen.

Rezonanter visokog Q također može učinkovito pohraniti RF energiju. U dizajniranju filtera, veći Q općenito podržava niži gubitak i oštriju frekvencijsku diskriminaciju, iako konačni rezultat još uvijek ovisi o topologiji spajanja, broju rezonatora, konstrukciji paketa, propusnosti i podudaranju. Istraživanja o dielektričnim rezonančnim filtrima identifikuju visoku permitivnost, mali gubitak i toplinsku stabilnost kao ključne razloge zbog kojih su ti materijali privlačni za mikrovalno filtriranje.

Četiri načina na koje ti filteri mogu očistiti RF frontend

1. za Uklanjanje blokatora izvan benda

Najdirektniji doprinos je atenuiranje stopbanda. Mobilni, satelitski, radar, navigacijski i industrijski bežični sustavi često rade u prepunim spektralnim okruženjima. Keramički filter može se dizajnirati tako da željeni kanal leži u propusnom opsegu s niskim gubitkom, dok bliski ili udaljeni interferenti padaju u područja atenuiranja.

To je važno prije LNA-e kao i između faza dobijanja. Odbacivanje prednjeg kraja smanjuje neželjenu snagu koja se prikazuje nelinearnim uređajima, pomažući prijemniku da sačuva upotrebljiv dinamički opseg.

2. - Što? Smanjenje harmonične i lažne energije

Prenosnici, frekvencijski pretvarači, lanci PLL-a i pojačavači snage mogu generirati harmonike ili lažne tonove. Ovisno o arhitekturi, filter za propusnicu može potisnuti komponente izvan dodijeljenog opsega prije nego što stignu do antene, dupleksera ili sljedećeg RF modula.

To je posebno korisno u tesno integriranoj opremi gdje nekoliko radio stanica dijeli mali kućište i izolacija ne može ovisiti samo o fizičkom razmak.

3. Slijedi sljedeće: Očuvanje željenog signala s kontroliranim gubitkom unosa

Filter koji odbacuje smetnje, ali uzrokuje prekomjeran gubitak propusnog opsega može smanjiti broj buke prijemnika. U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog standarda, test se provodi na temelju podataka iz članka 4. stavka 2.

4. - Što? Održavanje stabilnosti selektivnosti u vrijeme promjena temperature

Frekvencijski odmak može pomaknuti propusni pojas od namijenjenog kanala ili oslabiti odbacivanje gdje je to najpotrebnije. Dielektrični keramički materijali se široko koriste djelomično zato što se njihovo rezonančno ponašanje može projektirati za stabilnost temperature.

RSWave ističe stabilnost temperature kao ključnu značajku svog asortimana dielektričnih keramičkih filtera. Za vanjsku radio opremu, bazne stanice, industrijske terminale i navigacijske uređaje, stabilna rezonanca pomaže održavati predvidljivo RF ponašanje kako se okolišni uvjeti mijenjaju.

Koje specifikacije inženjeri trebaju prvo ispitati?

Odluka o pouzdanom filteru počinje zahtjevima sustava, a ne izgledom paketa. Dizajneri bi trebali pregledati središnju frekvenciju, propusnu propusnost, gubitak unosa, valovanje, VSWR ili povratni gubitak, odbacivanje na definiranim pomjeranim frekvencijama, dimenzije, metodu montaže, razinu snage i radnu temperaturu.

Ako je to moguće, mora se utvrditi da je to u skladu s člankom 6. stavkom 2. 50 dB odbacivanje ima ograničeno značenje, osim ako se u specifikaciji ne navodi i mjesto na kojem se odbija. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila da se za određene vrste signala primjenjuje sljedeći standard:

Mehanska integracija je također važna. U slučaju da se ne primjenjuje sustav za mjerenje, sustav za mjerenje može se koristiti za mjerenje. U slučaju da je sustav za praćenje radiološke učinkovitosti u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog Pravilnika, radiološki sustav za praćenje radiološke učinkovitosti u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog Pravilnika, radiološki sustav za praćenje radiološke učinkovitosti u skladu s

Gdje se keramički filteri uklapaju u stvarne RF arhitekture

U 5G ili 5G-A radio baznoj postaji, filtriranje pomaže u izolaciji namijenjenog prijema ili prijenosa u gustoj frekvenciji. U radaru može potisnuti neželjene emisije i smanjiti izvan-pjesmenost prije osjetljivih stadija prijemnika. U satelitskoj komunikaciji, izbor frekvencije s malim gubitkom važan je jer su proračuni za vezu strogo kontrolirani. U Wi-Fi ruteru, ponoviteljima i bežičnim terminalu, kompaktno pasivno filtriranje može poboljšati sužijevanje kada više radio uređaja radi blizu jedno drugome. RSWave ove područja smatra glavnim područjima primjene svojih dielektričnih keramičkih filtera.

Napredni sustavi pružaju još jedan primjer. RSWave filterna tablica uključuje modele povezane s GPS / BDS aplikacijama, dok tvrtka također isporučuje dielektrične keramičke antene i GNSS antene. To odražava praktičnu RF-front-end stvarnost: performanse antene i filtera često se razmatraju zajedno jer obje utječu na signal dostavljen prijemniku.

Zašto je prilagođavanje važno više od dijelova kataloga

Mnogi RF sustavi ne odgovaraju standardnoj središnjoj frekvenciji, propusnosti, masci za odbacivanje ili mehaničkoj omotnici. RSWave navodi da se njegovi mikrotalasni dielektrični keramički filteri mogu prilagoditi i da podržava dizajn zasnovan na simulaciji. U skladu s člankom 4. stavkom 1.

Za OEM korisno pitanje nije jednostavno: koji je filter dostupan? To je, Kakav odgovor prednji kraj zahtijeva na frekvencijama koje zapravo mogu uzrokovati sustav problema? Dizajn na zamjenu može dati prioritet određenom blokaderu, manjim gubitcima u uskom propusnom opsegu, manjim dimenzijama ili formatu montaže koji pojednostavljuje integraciju PCB-a.

Jasna tablica zahtjeva pomaže. Korisni ulazi uključuju središnju frekvenciju, operativnu propusnost, maksimalni gubitak unosa, minimalni gubitak povratka, točke atenuiranja, impedansu izvora / opterećenja, snagu, temperaturni raspon i granicu veličine.

Praktična pouka

Čistoća signala u RF frontendu je rezultat discipliniranog upravljanja spektrom prije nego što neželjena energija stigne do osjetljivih ili nelinearnih kola. Mikrovalovni dielektrični keramički filteri pružaju praktičan način kombiniranja kompaktnih dimenzija, selektivnog frekvencijskog odgovora, prijenosa s malim gubitkom i stabilnog ponašanja rezonanse na temperaturi.

Za 5G, satelitsku komunikaciju, radar, navigaciju, ponovitelje, Wi-Fi i druge RF aplikacije, najefikasniji filter je onaj dizajniran oko stvarnog interferentnog okruženja i proračuna veze. RSWave objavljeni portfolio uključuje uskipove, širokopraste, mobilne, navigacije, IoT i 5G primjere, s prilagođenim opcijama frekvencije za zahtjeve izvan standardne liste.

Kada se izbor filtera tretira kao dio RF arhitekture, a ne kao konačni izbor komponente, može učiniti više od uklanjanja buke. Može zaštititi dinamički opseg, smanjiti energiju blokera, stabilizirati selektivnost kanala i dati ostatku RF lanca čistiji signal za obradu.