Hvernig notch-síur fjarlægja sterka áhrifasvörun á ákveðnum tíðnum

Í hratt vaxandi vélrænu samskiptakerfi hefur rafsegulbylgjuskráin orðið að verða þéttari. Með samhliða útbreiðslu 5G-neta, IoT-tækja, geimþátta, raddskoðunarkerfa og útsendingaþjónustu hefur RF-samvist orðið ein af mikilvægustu áskorunum fyrir RF-verkfræðinga.

Einn af skemmdavaldandi áhrifum í þessu umhverfi er viðtakaóvirkni (eða blokkun viðtakans). Þetta gerist þegar sterkt ósunnilegt merki á ákveðinni tíðni kemur inn í viðtakakerfi og fyllir upp lágraðnissvæðið (LNA) eða blandaþáttinn, sem gerir viðtakann ófærnan til að greina veikari, óskandi merki.

Til að bregðast við því notast RF-verkfræðingar við hávirkar síusamstillingarlausnir. Á milli þessara eru tún-síur (einnig kallaðar útvarps-síur eða band-blokkunarsíur), sem virka sem nákvæm verkfæri. Þessi grein skoðar hvernig tún-síur fjarlægja sterka átröðunarmerki á ákveðnum tíðnum, ræður grunnleggjandi verkfræðiprinsippin og birtir hvernig framþróuðar holu-tún-síur frá Jiaxing Ruishang Electronics Co., Ltd. (RSwave) leysa mikilvægar átröðunarvandamál í nútíma RF-kerfum.

Að skilja tún-síuna: Nákvæm spektralesvæði

Ólíkt bandpassaflitri sem leyfir ákveðið tíðnibandi að fara í gegn og dregur niður allt annað, eða lág- eða hápassaflitrum sem skipta tíðnisvæðinu við einhverja ákveðna skiptitíðni, gerir notch-flitrinn öfugt. Hann leyfir næstum allar tíðnir að fara í gegn með lítilli tapun, nema mjög takmarkaðu, nauðsynlega tíðnibandi sem hann dregur niður í mjög lága stig.

Umsending (dB)
0 |-----------------\ \/----------------- (Gangband)
| \ \/
| \ \/
| \ \/
-50 |---------------------\--o--\/--------------------- (Stöðvunarsvæði / Notch)
| f0
+------------------------------------------------- Tíðni (Hz)

Aðalstillingar sem skilgreina notch-flitrið eru:

1. Miðtíðni (f0): Nákvæmlega tíðnin þar sem dregningin (afstöðunin) er hámarks.
2. Dregningardýpt (dB): Magnið á samskiptatapinu við f0. Í umhverfi með mikla áhrif, er dregningardýpt á 40 dB til 80 dB eða meira oft krefst.
3. Þáttun í gegnum bandbreidd (dB): Tapinn sem áhrifar óskilegra tínslu utan úr skurðbandinu. Í hugmyndinni ætti þessi gildi að vera eins nálægt 0 dB og mögulegt er (venjulega <1,0 dB í háþrátta holufíltri) til að koma í veg fyrir minnkun á tínslunni.
4. Q-þáttur (Gæðaþáttur): hlutfall miðtíðar við 3 dB bandbreidd (Q = f₀/Δf). Hærra Q-gildi gefur smalara og skarpari skurð, sem gerir fílterinu kleift að fjarlægja truflanir mjög nálægt óskilegri samskiptatíðni án þess að hafa áhrif á hana.

Hvernig skurðfíltri fjarlægja truflanir: Vinnuskrá af hafna

Til að skilja hvernig skurðfílter fjarlægir sterka truflanir þurfum við að skoða hvernig það hefur áhrif á RF-tínsluferðina.

Þegar hávirkur truflunarsendandi er staðsettur nálægt viðkvæmum móttakanda geta út-of-band-sendanir eða grunnfrekvens sendanda ofþyrmda móttakandan. Jafnvel ef truflunarfrequensin er utan virkisvæðis móttakandans, mun sterkur enough signal drive móttakandans framsíðu LNA í ólínulega svæðið (samþrýsting). Þetta leidir til millihljóðskekkju (IMD) og mikla hækkingu á hljóðgólfinu hjá móttakandan.

[Senda] --- [ Notch Filter (RSwave) ] --- [ LNA / Móttakanda framsíða ]
|
(Minnkar sterka
truflun á f0;
leyfir áskilinn tími)

Með því að setja RF notch filter beint á milli sendu og móttakanda framsíðu er innkomandi spektri breytt:

• Endurspeglun á truflunareiningunni: Notch filter virkar sem ósamræmi í impedans (hár VSWR) við óskaða frekvens (f0f_0f0​). Í staðinn fyrir að fara inn í móttakandan er orkan í truflunarsignalinu endurspegluð eða eyðað innan filterbyggnis.
• Viðhalda óskumótum tínnum: Við óskumótu tíðni býður sílan upp á samhæfða impedans (venjulega 50 Ω), sem gerir tignum kleift að fara í LNA án frádráttar sem er athuganverður.

Hlutverk holusíla í hárfínustu kerfum

Fyrir kröfuþungar iðnaðar-, sjónvarps- og varnarkerfi missa venjulegar samsettar (LC) holusílur oft framvindu. LC-sílur hafa lægri Q-þætt, hærri innsetningarfrádrátt og takmarkaða getu til að halda á við afl.
Hér koma holusílur að mestu gagni. Holusílur nota skammtaðar metallkistur til að ná mjög háum Q-þáttum.

Af hverju eru holuformgerðir yfirleitandi :

• Mjög háur Q-þáttur: Skammtaðar holur geyma rafsegulorku með lágustu tapum, sem gefur mjög stífar yfirgangsbrúnar. Þetta gerir verkfræðingum kleift að setja djúpan holu í beinni nánd við verndarsvæði.
• Lág innsetningartap: Með silfurplötuðum innri yfirborðum og háleitandi metali er hægt að halda innsetningartapi í gegangssvæðinu á lágmarki með holu-ekki-svæðis síur, sem varðar tengihagstæði kerfisins.
• Hátt aflmótunarmöguleikar: Holusveiflur geta unnið með RF-afli frá tíundum vatt til þúsunda vatt án þess að verða við hitabrot eða breytingum á stillingu.

Raunverulegar notkunarsvið: Þar sem ekki-svæðis síur eru óhjákvæmilegar

1. Aðlögun staðsetningar (fyrir fjarskipti og opinbera öryggi)

Á staðsetningum þar sem fleiri en ein sendistöð og móttakastöð deila sama fysísku turninum eða þaki. Til dæmis getur 450 MHz opinbera öryggis sendistöð auðveldlega gert LTE-móttakara óvítrænan. Ekki-svæðis síra af holu gerð, sem er nákvæmlega stillt á sendifrequens opinberra öryggisstöðvarinnar, má setja á inntak LTE-móttakarans til að fjarlægja truflunina og tryggja ótrauða fjarskiptatenginguna.

2. Útvarp og vernd á sjónvarps-„hvítum rúmi“

Háþrött FM-sendvarpar (sem vinna á milli 88 MHz og 108 MHz) og UHF sjónvarpsstöðvar framleiða mikla RF-orðu. Í nágrenni staðsett óværu hljóðfanga kerfi, fjölmiðlunarskýrslustöðvar eða nauðsynjagerðar IoT-móttakar þurfa að nota útvalssíðusíðufiltrana til að dýpka þessar sterku útsendingarborða.

3. Vernd gegn raddvegi og gervihnetum á jörðinni

Gervihneta-móttakar sem vinna í C-bandinu (3,7 GHz–4,2 GHz) eru aukalega útsettir fyrir truflanir frá nýlega settum upp 5G C-band sendvarpum. Með því að nota háþrótta holusíðufiltrana geta jörðustöðvar blokkat 5G-útsendingarfrequenzur en samt móttaka veika gervihneta niðursendingar.

Val og hönnun rétts útvalssíðufiltra

Til að velja rétta útvalssíðufiltra þarf að skoða nokkrar raunvísindalegar og vélaræðar eiginleika vandlega:

Við Jiaxing Ruishang Electronics Co., Ltd. (RSwave) sérhæfumst við hönnun, skipulagningu og framleiðslu sérsniðinna RF-holusíla, tvíhliða síla og bilasíla. Með því að nota framsóknarlega 3D rafsegulsviða-skipulagningarforrit (HFSS) og nákvæma vinnslu framleiðir RSwave síla sem henta nákvæmlega tíðnisprofílum, þannig að áhrifar viðskiptavandamál séu hámarkað og áhrif á nærliggjandi tínur lágmarkað.

Ályktun

Á meðan óværu sambandssviðið vex stöðugt, er þétting á tíðnisvæddinu óundvikuleg raunveruleiki. Sterkar truflunarsendur á ákveðnum tíðnissvæðum þurfa ekki að minnka afrekstur kerfisins. Með því að setja upp nákvæmlega hannaða notch-síur geta RF-rituð fólk nálgast og fjarlægja truflunarsendur með nákvæmni, vernda viðkvæmar móttakara og hámarka notkun tíðnisvæddsins.

Fyrir sambandsnet sem krefjast hárra áreiðanleika er mikilvægt að velja réttan síupartnara. Jiaxing Ruishang Electronics Co., Ltd. (RSwave) býður upp á útfærslur af há-Q holusíum, bandstop-síum og sérsniðnum RF-hlutum sem hafa verið hannaðar til að uppfylla háustu íþróttastandards.

Til að skoða heildarvalkostana okkar á RF-síum, skoða vöruskrár eða ræða sérsniðna hönnunarkröfur með verkfræðilíkun okkar, heimsókið opinbert vefsvæði okkar á www.rswave.com .