Како микроталасни диелектрични керамички филтери побољшавају чистоћу сигнала у ФР фронт ендовима

У ФР фронт енду, чистота сигнала ретко се одређује само једним активним уређајем. Пре него што жељени сигнал стигне до појачачача ниске буке, миксера, преносача или аналогно-дигиталног конвертера, мора да когзистира са блокарима, хармоникама, енергијом суседних канала, пропустом предавача и буком широкопојасног опсега. Ако се ове нежељене компоненте не контролишу рано, могу смањити осетљивост пријемника, компресирати активне фазе, створити интермодулацију производи , или подићи ниво буке. Због тога филтрирање остаје једна од најважнијих функција у модерној архитектури ФР.

Микроталасни диелектрични керамички филтери су посебно корисни када дизајнерима треба компактна величина, низак губитак, стабилан фреквентни одговор и јако одбацивање ван опсега. РСВеве, бренд РФ и микроталасних производа компаније Џиаксинг Руишанг Електронски Технологија Цо, Лтд., наводи микроталасне диелектричне керамичке филтере међу својим основним породицама производа за 5Г / 5Г-А базане станице, сателитску комуникацију,

Зашто је чистота сигнала важна пре појачања

ФР фронт енд мора да сачува жељени канал без дозволе да нежељени спектрални садржај конзумира динамички опсег. Силни интерферер изван оперативног опсега може бити много већи од жељеног сигнала. Чак и ако дигитална обрада касније може да одваја канале, прекомерни блокатор можда је већ гурао ЛНА или миксер у мање линеарну област.

Добро одабрани филтер за пролаз појаса ограничава тај проблем на хардверском нивоу. Пролази намењен опсег фреквенција док атенуира енергију изван опсега. Резултат је чишће сигнално окружење за доле по вери и мањи ризик од нежељених производа за мешање.

Филтер не побољшава жељени сигнал додавањем добитка. Уместо тога, побољшава однос између корисне енергије у опсегу и нежељене енергије ван опсега. За дизајнере пријемника, чистота стога зависи од селективности са најнижим практичним казном у губитку уноса.

Шта је различита од дијалектричног керамичког филтрирања

Резонантни елемент унутар овог типа филтера користи микроталасни диелектрични керамички материјал са високом диелектричном константом, малим диелектричним губицима и добром температурном стабилношћу. Материјал са високом пропускношћу скраћује електромагнетну таласну дужину унутар резонатора, помажући у смањењу димензија компоненти у поређењу са структурама које би иначе захтевале већу резонантну запремину.

Високо-КУ резонатор такође може ефикасно да складишти РФ енергију. У дизајну филтера, виши КУ генерално подржава ниже губитке и оштрије дискриминације фреквенције, иако коначни резултат и даље зависи од топологије куплења, броја резонатора, конструкције пакета, опсежности и одговарања. Истраживања о филтрима диелектричних резонатора слично идентификују високу пермитивност, низак губитак и топлотну стабилност као кључне разлоге због којих су ови материјали атрактивни за микроталасно филтрирање.

Четири начина на које ови филтери могу очистити ФР фронт енд

1. у вези са Укорење ван-банде блокера

Најдиректнији допринос је ослабљење стопбанда. Мобилни, сателитски, радарски, навигациони и индустријски бежични системи често раде у препуним спектралним окружењима. Керамички филтер се може дизајнирати тако да жељени канал лежи у пролазном опсегу са малим губицима док блиски или удаљени интерференти паду у регије атенуације.

То је важно и пре ЛНА, и између фаза добитка. Фронт-енд одбацивање смањује нежељену снагу која се представља нелинеарним уређајима, помажући пријемнику да сачува користан динамички опсег.

2. Уколико је потребно. Смањење хармоничне и лажне енергије

Предатчи, преобраћачи фреквенције, ЛЛЛ ланци и појачачи снаге могу генерисати хармоничне или лажне тоне. У зависности од архитектуре, филтер за пролаз по опсегу може да потисне компоненте изван додељеног опсега пре него што дођу до антене, дуплексера или следећег РФ модула.

Ово је посебно корисно у чврсто интегрисаној опреми где неколико радио уређаја дели мали корпус и изолација не може зависати само од физичког растојања.

3. Уколико је потребно. Очување жељеног сигнала са контролисаним губитком уноса

Филтер који одбацује интерференције, али уводе прекомерне губитке пролазног опсега може смањити број буке пријемника. Уколико је потребно, треба да се примењује и уводни губитак.

4. Уколико је потребно. Одржити стабилну селективност у складу са температурним променама

Фреквентни одлазак може померати пролазни појас далеко од намењеног канала или ослабити одбацивање тамо где је најпотребније. Диелектрични керамички материјали се широко користе делом зато што се њихово резонантно понашање може дизајнирати за температурну стабилност.

РСВеве истиче температурну стабилност као основну особину свог дијелектричног керамичког филтера. За радио опрему на отвореном, базне станице, индустријске терминале и навигационе уређаје, стабилна резонанца помаже у одржавању предвидивог РФ понашања када се услови окружења мењају.

Које спецификације инжењери треба да прво испитају?

Поуздана одлука о филтеру почиње са захтевом система, а не са изгледом пакета. Дизајнери треба да прегледају централну фреквенцију, пролазни опсег, губитак уноса, риппле, ВСВР или повратни губитак, одбацивање на дефинисаним офсет фреквенцијама, димензије, методу монтаже, ниво снаге и оперативну температуру.

Затицање стоп-банда увек се мора читати заједно са фреквенцијом на којој је наведено. 50 dB одбацивање има ограничено значење, осим ако у спецификацији није такође наведено где се то одбацивање јавља. Исто важи и за опсег: ускопојасни филтер може понудити снажну селективност, али можда није погодан за сигнал са широком модулацијом.

Механичка интеграција је такође важна. Земљивање, ПЦБ прелазе, оближње проводничке структуре и спој купе могу променити мерену перформансу. Добра инжењерска пракса је да се филтер процени у репрезентативном РФ распореду и провере С-параметри калибрисаним анализатором векторске мреже.

Где се керамички филтери уклапају у стварне РФ архитектуре

У радио-базе 5Г или 5Г-А, филтрирање помаже у изоловању намењеног примања или преноса у густом спектру. У радару, може да потисне нежељене емисије и смањи интерференције изван опсега пре него што се осјети стадијум пријемника. У сателитској комуникацији, избор фреквенције са малим губицима је важан јер су буџети веза строго контролисани. У ВИ-ФИ рутерима, репетирачима и бежичним терминалима, компактно пасивно филтрирање може побољшати коегзистенцију када више радио уређаја ради близу једни друге. РСВеве идентификује ове области међу главним прилозима за своје диелектричне керамичке филтере.

Навигациони системи пружају још један пример. РСВАВЕВ филтерска табела укључује моделе повезане са апликацијама за ГПС / БДС, док компанија такође испоручује диелектричне керамичке антени и ГНСС антени. Ово одражава практичну реалност РФ-фронт-енда: антена и перформансе филтера често се разматрају заједно јер обоје утичу на сигнал додат пријемнику.

Зашто прилагођавање може бити важно више од каталога

Многи РФ системи не одговарају стандардној централној фреквенцији, опсегу, маски одбијања или механичкој обвивци. РСВеве наводи да се његови микроталасни диелектрични керамички филтери могу прилагодити и да подржава дизајн заснован на симулацији. Сајт производа описује опсег фреквенција од око 400 MHz до 7 GHz.

За ОЕМ, корисно питање није једноставно, који је филтер доступан? То је, Какав одговор захтева предњи крај на фреквенцијама које могу заправо изазвати системски проблем? Дизајн на прилагођен начин може да даје приоритет одређеном блокатору, мањи губитак у уском пролазном опсегу, мање димензије или формат монтаже који поједноставља интеграцију ПЦБ-а.

Јасна табела захтева помаже. Корисни улазни подаци укључују централну фреквенцију, оперативну распон, максимални губитак уноса, минимални губитак повратка, тачке атенуације, импеданцу извора / оптерећења, снагу, распон температуре и ограничење величине.

Практична поука

Чистота сигнала у ФР фронт енду је резултат дисциплинованог управљања спектром пре него што нежељена енергија достигне осетљиву или нелинеарну кола. Микроталасни диелектрични керамички филтери пружају практичан начин комбиновања компактних димензија, селективног фреквенционог одговора, преноса са малим губицима и температурно стабилног резонантног понашања.

За 5Г, сателитску комуникацију, радар, навигацију, репетираче, Ви-Фи и друге РФ апликације, најефикаснији филтер је онај дизајниран око стварног интерферентног окружења и буџета везе. РСВЕАВ објављени портфолио укључује узкопојасни, широкопојасни, ћелијски, навигациони, ИОТ и 5Г примери, са прилагођеним опцијама фреквенције за захтеве изван стандардне листе.

Када се избор филтера третира као део РФ архитектуре, а не као коначни избор компоненти, он може учинити више од уклањања буке. То може заштитити динамички опсег, смањити енергију блокера, стабилизирати селективност канала и дати остатку РФ ланца чистији сигнал за обраду.