Употреба ФР филтера у сателитима на ниској орбити

Сателити на ниској Земљиној орбити (ЛЕО) мењају начин на који се пружају широкопојасне, позиционирајуће, даљинско откривање и ИОТ услуге. У поређењу са традиционалним геостационарним сателитима, ЛЕО свемирски бродови лете много ближе Земљи, што може смањити удаљеност везе и учинити велике сателитске сазвездице практичним за глобалну покривеност. Али ова архитектура такође ствара захтевно РФ окружење. ЛЕО сателит се брзо креће по небу, управља саобраћајем од зрака до зрака, ради у близини других свемирских бродова и наземних мрежа и мора да контролише сваки грам, ват и кубни центиметар. У овом окружењу, ФР филтер није мали подржан део. То је један од основних уређаја који штити квалитет сигнала од антене до модема.

РФ филтер одабира користан фреквентни опсег и одбацује нежељену енергију изван тог опсега. У сателитској комуникацијској линији, антена прима више од жељеног сигнала. Такође може да ухвати емисије саседних канала, хармонике из бордне електронике, цурење из путника преноса, интерференције 5Г и Ви-Фи у близини копнених терминала и буку из енергетских система. Без одговарајуће филтрирања, ови нежељени сигнали могу смањити осетљивост пријемника, створити интермодулацију производи , или чак преоптерећење ниско буке појачалаца. За ЛЕО мреже, где покривеност, проток и поузданост преноса зависе од стабилних РФ перформанси, филтер директно утиче на квалитет услуге.

Зашто су ЛЕО сателитским ФР фронт ендовима потребна боља филтрирање

ЛЕО сателити и њихови терминали обично раде са ограниченим буџетима за повезивање. Сваки децибел губитка уноса пре првог појачачача са ниском буком може смањити ефикасну осетљивост пријемника. Истовремено, недовољно одбацивање ван опсега може омогућити да моћни нежељени сигнали уђу у ланцу пријемника. Циљ пројекта је зато пажљива равнотежа: низак губитак уноса у пролазни појас, стрмо одбацивање изван пролазног појаса, стабилна централна фреквенција, компактна величина и понављајућа перформанса над температуром.

Овде су веома релевантни микроталасни диелектрични керамички филтери, ЛЦ филтери, фобијски филтери и дуплексери. Џиаксинг Руишанг Електронска Технологија Цо, Лтд. фокусира се на микроталасне керамичке компоненте, укључујући керамичке филтере, дуплексере, ЛЦ филтере, фобијски филтере, керамичке антени и ГНСС позиционирање антени. Њен производ покрива фреквенцију до 30 ГГц, а компанија пружа прилагођене дизајне за РФ кола, ДНВ-а, радар, електронске контрамере, навигацију, појачаре сигнала, географске и сродне РФ апликације. Ове способности одговарају захтевима на нивоу компоненти који се налазе у сателитским комуникационим терминалима, копненим станицама, навигационим пријемницима и системима за подршку ФР полезног оптерећења.

Микроталасне диелектричне керамичке филтере за компактне корисне оптерећења

Микроталасни дијалектрични керамички филтери користе високодиелектричне константе, керамичке материјале са малим губицима, стабилне температуре као резонаторе. Њихова главна предност је минијатуризација: висока диелектрична константа скраћује електромагнетну таласну дужину унутар материјала, омогућавајући мање резонантне структуре од многих традиционалних дизајна ваздушне шупљине. За ЛЕО сателите, где је простор и маса корисне оптерећења ограничени, ова компактност је вредна. Мањи филтер може подржати густију интеграцију ФР фронта, више канала у корисном оптерећењу или компактнији кориснички терминал.

RSWave серија микроталасних диелектричних керамичких филтера истиче мању величину, лакшу тежину, одличну температурну стабилност, опсег фреквенције од 400 до 7000 МГц, прилагођавање и подршку дизајна заснованог на симулацији. Табела производа такође укључује GPS/BDS, LTE, 5G, широкопојасни и сателитски комуникациони референце, укључујући пример са 7200 MHz ускопојасни SAT-COMM. У апликацијама LEO, ови филтри се могу размотрити за S-банд, C-банд, навигационе опсеге и прилагођене канале под 7 ГГц или близу 7 ГГц, у зависности од потпуне спецификације система.

Посебно је важна стабилност температуре. ЛЕО сателит доживљава понављање топлотних циклуса док се креће између сунчеве светлости и затемњења, док се спољни терминали на земљи суочавају са сезонским и дневним варијацијама температуре. Ако се резонансна фреквенција филтера предалекује, пролазни опсег може се одмакнути од додељеног канала, узрокујући губитак жељеног сигнала или слабије одбацивање суседне енергије. Температурно стабилни керамички материјали помажу да се одржава предвидиво РФ понашање у овим условима рада.

ЛЦ и филтери за шупљину у ЛЕО наземним терминалима и капијема

Различити системи ЛЕО требају различите структуре филтера. ФР ЛЦ филтери, изграђени од индуктора и кондензатора, често се користе где су компактне величине, ефикасност трошкова и флексибилност интеграције важни. Они могу бити дизајнирани као нископролазни, високопролазни, бенд-пролазни или бенд-стоп филтри. У терминалној или капионажној радио-функционалној плочи, ЛЦ филтери могу уклонити хармонике након конверзије фреквенције, потисну лажне емисије или обезбедити избор канала средње фреквенције.

Кавитетни филтери имају још једну улогу. Пошто користе металне резонансне шупљине и резонаторе високог КУ, могу обезбедити снажно одбацивање ван опсега, низак губитак уноса и добро управљање енергијом. То их чини погодним за капије, високомоћне РФ терминале, радарске везе и наземну инфраструктуру где је перформанси важније од најмањег могућег отпечатка. РСВовес РФ ЛЦ филтер & Кавити филтер производ покрива ЦЦ до 30 ГцХ, подржава компактне форме као што су опције површине и пролаза, и описан је за сателитске комуникационе терминале, војне комуникационе терминале, радарску опрему и ваздухопловне РФ модуле.

У практичним LEO мрежама, наземни сегмент је једнако важан као и свемирска летелица. Врата морају да се носе са високом густином саобраћаја, прате сателите који се брзо крећу и одржавају чисте канале за горе и доле. Добро дизајниран синџир филтера може смањити интерференције суседних канала, побољшати спектралну чистоћу предавача и заштитити путеве пријемника од високих низа оближњих предавача.

Дуплексери за сателитске комуникационе путеве са заједничком антеном

Дуплексер омогућава да предавач и пријемник деле једну антену док се емитира и прима опсегови изоловани. Ово је критично у дуплексним системима са фреквенционим поделом, где се пренос и пријем одвијају на различитим фреквенцијама истовремено. У ЛЕО терминалу, дуплексер може помоћи у смањењу броја антена и поједностављању распореда РФ. У компактном бордовом или мобилном систему, мање антена и краћи РФ путеви такође могу смањити тежину и комплексност интеграције.

Микроталасни диелектрични керамички дуплексери РСВЕВ користе керамичке резонаторе са високим КУ и ниским губицима за интегрисање емитованих и пријемних филтерских канала. Компанија истиче низак губитак, мању величину и лакшу тежину, температурну стабилност, погодност за монтажу на површини, опсег фреквенције од 400 до 6000 МГц и прилагођавање. Опис производа наводи да се керамички дуплексери користе у терминалима ИОТ, индустријској комуникацији, опреми базаних станица, преносливим уређајима, аутомобилској електроници и сателитској навигацији и комуникацији.

За LEO пројекте, дуплексери морају да раде више од одвајања два канала. Они морају заштитити пријемник са малом буком од цурења предавача, одржавати изолацију током брзе промене сигнала и одржавати довољно мали губитак уноса како би се сачувала маржина веза. Висока изолација је такође важна јер пријемник често покушава да открије слабе сигнале доле, док предавач може радити на много вишем нивоу снаге.

Кључна разматрања за пројектовање инжењера

Када бирају ФК филтер за систем који се односи на сателит LEO, инжењери би требали почети са планом фреквенције. Централна фреквенција, опсег, размац канала, заштитни бенд и регулаторна маска дефинишу одговор филтера. Следеће је губитак уноса. Филтер са малим губицима побољшава број примање буке и смањује трошење енергије предавача. Одбацивање је једнако важно, посебно у близини јаких суседних услуга или у мулти-банд терминалима. ВСВР утиче на импедансно одговарање и укупну ефикасност РФ ланца, док риппле утиче на плоскост сигнала преко широкопојасног канала.

Такође се морају узети у обзир механички и еколошки захтеви. За на борту свемирске летелице опрему, толеранција на зрачење, вибрације, удари, испаљивање гасова, топлотне вакуумске перформансе и скрининг на нивоу мисије морају бити потврђени одвојено. За наземне терминале и капије, дизајнери могу да дају приоритет отпорности на временске услови, врсту конектора, производњој понављаности и дугорочној температурној стабилности. У оба случаја, дизајн прилагођених филтера може бити неопходан јер ЛЕО системи често користе нестандартне опсеге или чврсто упаковане фреквентне планове.

Вредност прилагођеног ФР филтрирања

ЛЕО сателитска комуникација није једноразмерно тржиште. Терминал корисника широкопојасног пртљага, станица капија, ТТ&Ц веза, ГНСС-побољшен навигациони пријемник и ФК сензирање корисног оптоварења могу захтевати различите архитектуре филтрирања. РСВАВЕ нагласак на прилагођене спецификације и подршку за симулацију дизајна је стога важан. Уместо да присиљавају РФ ланац око опште компоненте, инжењери могу да подешавају филтер око циљева на нивоу система као што су равна плоскост пролазног опсега, дубина одбијања, отпечатак, распоред конектора и трошкови.

Како се LEO сазвездишта шире, компоненте за ФР фронт-енд ће и даље одређивати колико се терминали повезују поуздано, како се чисти полезни оптерећења преносе и колико се ефикасно користи спектар. Керамички филтери, ЛЦ филтери, фолични филтери и дуплексери сваки нуде другачију равнотежу величине, губитка, одбијања, управљања енергијом и интеграције. Ако се правилно користе, они помажу сателитским системима LEO да обезбеде стабилне везе у густог РФ окружења.

За компаније које развијају сателитске комуникационе терминале, копнене станице, навигационе модуле, РФ системе повезане са радаром или прилагођене микроталасне предње крајеве, РФ филтрирање треба третирати као рану одлуку о дизајну, а не као коначни детаљ на нивоу плоче. Правила архитектура филтера може побољшати маржин везе, смањити интерференције, поједноставити интеграцију и подржати поуздану операцију од лабораторије до поља.