Быстрое развитие сетей IoT (Интернет вещей) и 5G увеличило спрос на высокопроизводительные фильтры RF (радиочастотные). Стандартные готовые фильтры часто не отвечают уникальным требованиям современных беспроводных систем, что делает индивидуальные фильтры RF необходимыми для оптимальной производительности. Вот почему они имеют решающее значение: 1. Эффективность использования спектра и снижение помех 5G и IoT работают в переполненных диапазонах частот (Sublе6 GHz, mmWave и лицензируемые/нелицензируемые спектры). Пользовательские фильтры точно настраиваются на нужные частоты, подавляя помехи от соседних диапазонов, что улучшает четкость сигнала. Пример: при масштабном развертывании Интернета вещей фильтры предотвращают перекрестные помехи между тысячами подключенных устройств. 2. Улучшенная целостность сигнала и низкая задержка 5G требует сверхнизкой задержки (
Фильтр полосы пропускания (BRF) — это тип фильтра, который пропускает большинство частотных сигналов, при этом сильно ослабляя определенный диапазон частот (полосу заграждения). Он работает противоположно полосовому фильтру и используется для подавления помех или нежелательных частотных компонентов. Ключевые приложения 1. Подавление помех: в системах связи устраняет шум или помехи в определенных диапазонах (например, фон линии электропередач, гармонические помехи). 2. Преобразование сигнала: в аудио- или радиочастотных системах устраняет паразитные сигналы для улучшения соотношения сигнал/шум. 3. Защита оборудования: предотвращает повреждение чувствительной электроники (например, радаров, медицинских приборов) сильными помехами. 4. Управление спектром: в беспроводной связи оно позволяет избежать перекрестных помех между различными частотными диапазонами. Когда его использовать? Фильтр-заграждение идеально подходит, когда система имеет помехи фиксированной частоты и должна сохранять сигналы в других диапазонах. Примерами являются удаление шума линии электропередач 50 Гц или подавление помех в определенном диапазоне радиочастот. Компания Yun Micro, как профессиональный производитель пассивных радиочастотных компонентов, может предложить резонаторные фильтры с частотой до 40 ГГц, в том числе полосовой фильтр, фильтр нижних частот, фильтр верхних частот, полосовой заграждающий фильтр. Добро пожаловать, свяжитесь с нами: liyong@blmicrowave.com
Тестирование и проверка производительности полосовых фильтров в лабораторных условиях включает несколько ключевых измерений, чтобы убедиться, что они соответствуют таким характеристикам, как вносимые потери, обратные потери, полоса пропускания, центральная частота, подавление и мощность. Ниже приведено пошаговое руководство: 1. Необходимое оборудование Векторный анализатор цепей (VNA) – для измерений параметров (S11, S21). Генератор сигналов и анализатор спектра — альтернатива, если векторный анализатор цепей недоступен. Измеритель мощности – для проверки вносимых потерь. Усилитель мощности и эквивалент нагрузки — для тестирования высокой мощности (если применимо). Калибровочные наборы (SOLT/TRL) – для калибровки VNA. Кабели и адаптеры – высококачественные фазостабильные ВЧ-кабели. Температурная камера (при необходимости) — для испытаний на термостойкость. 2. Подготовка Откалибруйте векторный анализатор цепей до требуемого диапазона частот (например, 1–10 ГГц) с помощью калибровки SOLT (ShortOpenLoadThru). Правильно подключите фильтр (обеспечьте надежное соединение с минимальным перемещением кабеля). Дайте фильтру время на прогрев (особенно для полостей с высоким качеством, поскольку температура влияет на производительность). 3. Ключевые измерения а) Частотная характеристика (S21 – Вносимые потери и полоса пропускания) Измерьте S21 (передачу) во всем диапазоне частот. Идентифицировать: Центральная частота (f₀) – где вносимые потери самые низкие. Полоса пропускания 3 дБ – диапазон частот, в котором потери составляют ≤3 дБ от пика. Вносимые потери (IL) – минимальные потери при f₀ (должны быть как можно ниже, например, 15 дБ (КСВН 60 д
Как разработать индивидуальный полосовой или режекторный фильтр для определенных диапазонов частот? Шаги: 1.Определите параметры: выберите тип (BPF/BRF), центральную частоту (F0), полосу пропускания (BW) или частоты среза (F1) 、 Ф 2), порядок фильтра и требования к затуханию. 2. Выберите топологию: Пассивные: RLC-цепи (простые, но чувствительные к нагрузке). Активный: ОУ + RC (например, Саллен-Ки, множественная обратная связь). Цифровой: FIR/IIR (требуется DSP). 3.Расчет компонентов: 4. Моделирование и проверка: используйте SPICE или Python (SciPy) для моделирования частотной характеристики и настройки значений компонентов. 5. Прототип и испытание: учет допусков компонентов, паразитных эффектов и оптимизация производительности. Yun Micro, как профессиональный производитель пассивных радиочастотных компонентов, может предложить резонаторные фильтры до 40 ГГц, которые включают в себя полосовой фильтр, фильтр нижних частот , фильтр верхних частот, полосовой фильтр . Добро пожаловать, свяжитесь с нами: liyong@blmicrowave.com
Индивидуально разработанные радиочастотные фильтры обладают тремя ключевыми преимуществами по сравнению с готовыми решениями. Во-первых, они обеспечивают точную настройку частотной характеристики — точный контроль диапазонов полос пропускания/заграждения, наклонов АЧХ и вносимых потерь — гарантируя оптимальное подавление помех для вашего конкретного приложения. Во-вторых, они обеспечивают превосходную физическую интеграцию, будь то экстремальные условия (высокая температура/мощность), компактные компоновки или многополосные системы, где обычные фильтры неэффективны. Наконец, хотя они и требуют более высоких первоначальных инвестиций, они обеспечивают долгосрочную ценность за счет повышенной надежности, идеальной совместимости с системами и снижения потребности в дополнительных этапах фильтрации, что особенно важно для 5G, оборонных и аэрокосмических приложений, где запас производительности имеет наибольшее значение. Компания Yun Micro, как профессиональный производитель пассивных радиочастотных компонентов, может предложить резонаторные фильтры с частотой до 40 ГГц, в том числе полосовой фильтр, фильтр нижних частот, фильтр верхних частот, полосовой заграждающий фильтр. Добро пожаловать, свяжитесь с нами: liyong@blmicrowave.com
Режекторные фильтры очень эффективны для устранения помех в радиочастотных (РЧ) цепях, избирательно ослабляя узкую полосу нежелательных частот, позволяя остальному сигналу проходить с минимальными потерями. Вот как они помогают: 1. Целевое подавление частоты l Режекторные фильтры предназначены для блокирования определенной узкой полосы частот («режекции»), где возникают помехи, такие как: l Нежелательные сигналы (например, гармоники, побочные излучения). l Внешние помехи (например, шум линии электропередач на частоте 50/60 Гц или радиочастотные помехи от расположенных поблизости передатчиков). l Внутриканальные помехи в системах связи. 2. Сохранение желаемых сигналов В отличие от фильтров нижних или верхних частот, режекторные фильтры не влияют на частоты за пределами полосы задерживания, обеспечивая минимальные искажения остальной части радиочастотного сигнала. Это имеет решающее значение в таких приложениях, как Wi-Fi, сотовая связь и радиолокация, где целостность сигнала имеет решающее значение. 3. Улучшение отношения сигнал/шум (SNR) Удаляя сильные мешающие тоны (например, сигнал глушилки или гармоники тактовой частоты), режекторные фильтры улучшают отношение сигнал/шум, что приводит к лучшей демодуляции и восстановлению данных. 4. Распространенные применения l Беспроводная связь: устранение мешающих сигналов из соседних каналов. l Аудио- и радиочастотные системы: устранение шума линии электропередач (50/60 Гц) в аудио- и радиочастотных цепях. l Радарные и спутниковые системы: подавление помех и побочных излучений. l Медицинские и научные приборы: фильтрация шума при чувствительных измерениях. Типы режекторных фил
Выбор между полосовым фильтром (BPF) и фильтром нижних частот (LPF) зависит от конкретных требований вашего приложения обработки сигнала. Ни один из них не является универсальным «лучшим» — каждый служит разным целям. Вот сравнение, которое поможет вам сделать выбор: 1. Назначение и частотная характеристика Фильтр нижних частот (ФНЧ): Пропускает частоты ниже частоты среза (fc), одновременно ослабляя более высокие частоты. Используется для удаления высокочастотных шумов, сглаживания сигналов или предотвращения наложения спектров в системах АЦП. Примеры применения: улучшение басов в аудиосигнале, сглаживание при сборе данных, восстановление постоянного тока. Полосовой фильтр (ПФ): Позволяет пропускать определенный диапазон частот (между нижней fc1 и верхней fc2), блокируя частоты за пределами этого диапазона. Используется для выделения интересующего сигнала в шумной среде или извлечения модулированной несущей частоты. Примеры применения: радиочастотная связь (например, настройка радио AM/FM), извлечение сигналов ЭЭГ/ЭКГ, анализ вибрации. 2. Когда какой использовать? Используйте ФНЧ, если: Вас интересуют только низкочастотные компоненты (например, удаление высокочастотного шума). Ваш сигнал является низкочастотным (с частотой около 0 Гц). Вам нужна более простая конструкция и меньшие вычислительные затраты (меньше компонентов, чем в BPF). Используйте BPF, если: Ваш сигнал находится в определенном диапазоне частот (например, радиоканал или сигнал датчика). Вам необходимо устранить как низкочастотные, так и высокочастотные помехи (например, шум линии электропередач 50/60 Гц + радиочастотный шум). Вы работаете с модулированными си
