A hullámvezető szűrők döntő szerepet játszanak a modern kommunikációs rendszerekben, a radarrendszerekben és a műholdas alkalmazásokban. Ezeket az elektromágneses hullámok áramlásának szabályozására használják azáltal, hogy bizonyos frekvenciák áthaladnak, miközben elutasítják mások. Vezető hullámvezetőszűrők beszállítójaként a különféle hullámvezető szűrő topológiák mély ismerete van. Ebben a blogban megvizsgáljuk a hullámvezető szűrők általános topológiáit és azok jellemzőit.
1. üreg rezonátor -alapú hullámvezetőszűrők
Az üreg rezonátor alapú hullámvezetőszűrők az egyik legszélesebb körben használt típus. Az üreg rezonátor egy zárt fémszerkezet, amely képes az elektromágneses energiát meghatározott rezonáns frekvenciákon tárolni.
Egyetlen módú üregszűrők
Egyetlen üzemmódú üregszűrők egyedi üreg rezonátorokat használnak, mindegyik egy adott frekvenciára van hangolva. Ezeket a rezonátorokat összekapcsolják, hogy szűrőt képezzenek. A tengelykapcsolót nyílások, írisz vagy szondák révén lehet elérni. Például egy téglalap alakú hullámvezetőben egy írisz (egy kis nyílás a hullámvezető falán) felhasználható a szomszédos üreg rezonátorok párosítására. Az írisz mérete és alakja meghatározza a kapcsolás szilárdságát.
Az egyfokú üregszűrők nagy szelektivitást kínálnak, ami azt jelenti, hogy hatékonyan elkülöníthetik a szorosan elhelyezett frekvenciákat. Alacsony beillesztési veszteségük is van, ami fontos a jel szilárdságának fenntartásához. Ezeket a szűrőket általában olyan alkalmazásokban használják, ahol nagy teljesítményű szűrésre van szükség, például a műholdas kommunikációs rendszerekben. A miénkKA sávadó szűrőGyakran használja az egy üzemmódú üreg rezonátor topológiáit a KA frekvenciasáv hatékony átvitelének biztosítása érdekében.
Multi -módos üregszűrők
A több üzemmódú üregszűrők több rezonáns módot használnak ki egyetlen üregben. A több üzemmódú üregek használatával csökkenthető a bizonyos szűrési teljesítmény eléréséhez szükséges fizikai üregek száma. Ez egy kompaktabb szűrőképességhez vezet.
Több üzemmódú üregben a különböző módok izgatottak és egymáshoz kapcsolódhatnak. Az üzemmódok közötti kapcsolást gondosan megtervezték a kívánt frekvenciaválasz elérésére. A multi -módú üregszűrők különösen hasznosak azokban az alkalmazásokban, ahol a méret és a súly kritikus tényezők, például a levegőben és az űrben található rendszerekben.
2. spirális rezonátor hullámvezetőszűrők
A spirális rezonátor hullámvezetőszűrők egy másik fontos topológia. A spirális rezonátor egy hélix alakú vezetőből áll, amely egy hullámvezetőbe helyezkedik el. A hélix rezonancia elemként működik, és rezonanciafrekvenciáját a fizikai méretek, például a hangmagasság, átmérő és a spirál hossza határozza meg.
A spirális rezonátor szűrők számos előnyt kínálnak. Viszonylag kicsi méretük van az üreg rezonátor szűrőhöz képest, így alkalmassá teszik azokat korlátozott helyű alkalmazásokra. Széles hangolási tartományuk is van, ami azt jelenti, hogy beállíthatók, hogy különböző frekvenciákon működjenek. Ez hasznossá teszi őket a teszt- és mérőberendezésekben, valamint néhány kommunikációs rendszerben, ahol frekvencia agilitásra van szükség. A miénkX sávszűrőBeépítheti a spirális rezonátor -technológiát, hogy rugalmas szűrési megoldásokat biztosítson az X frekvenciasávba.
3. dielektromos rezonátor hullámvezetőszűrők
A dielektromos rezonátor hullámvezetőszűrők dielektromos anyagokat használnak rezonáns elemekként. A dielektromos rezonátorok magas permittivitási dielektromos anyagokból készülnek, például kerámia. Ezek az anyagok tárolhatják az elektromágneses energiát meghatározott frekvenciákon, hasonlóan az üreg rezonátorokhoz.
A dielektromos rezonátor szűrőknek számos vonzó tulajdonsága van. Magas kirakodott Q -tényezőjük van, ami azt jelenti, hogy éles szűrési tulajdonságokat tudnak biztosítani alacsony beillesztési veszteséggel. Ugyancsak viszonylag kicsi méretűek és jó hőmérsékleti stabilitással rendelkeznek. Ezeket a szűrőket általában a vezeték nélküli kommunikációs alapállomásokon használják, ahol a nem kívánt frekvenciák kiszűrésével segítik a jelminőség javítását. A miénkC sáv anti - 5G interferencia szűrőHasználhatja a dielektromos rezonátor topológiáit a C -sávban való interferencia hatékony elnyomására az 5G kommunikációval összefüggésben.
4. elosztva - Elem hullámvezetőszűrők
Az elosztott - elem hullámvezetőszűrők az elosztott elemek, például az átviteli vezetékek elvén alapulnak. Egy elosztott elemszűrőben a szűrési műveletet az elektromágneses hullámok kölcsönhatása az átviteli vonal hossza mentén érheti el.
Mikroszalag és sztriptíz szűrők
A MicroStrip és a Stripline szűrők az elosztott elemszűrők két általános típusa. A mikroszalag -szűrőket egy nyomtatott áramköri lapon (PCB) készítik, ahol egy vékony vezetőképes csíkot helyeznek el egy dielektromos szubsztrátra. A Stripline szűrők viszont a vezetőképes csíkot két alapvető sík között szendvicseljük.
Ezeket a szűrőket könnyű előállítani és integrálni a PCB más áramköreivel. Általában mikrohullámú és milliméteres hullámáramkörökben használják őket, például a mobiltelefonokban és a vezeték nélküli helyi hálózat (WLAN) eszközökben. Általában azonban alacsonyabb teljesítményű - kezelési képességek vannak az üreg alapú hullámvezetőszűrőkhöz képest.
Hullámvezető -alapú elosztott szűrők
A hullámvezető alapú elosztott szűrők maga a hullámvezetőt használják elosztott elemként. Például egy hullámvezető periodikus szerkezetekkel, például fémoszlopokkal vagy dielektromos táblákkal tölthető be, hogy szűrőhatást hozzon létre. Ezek a szűrők nagy teljesítményű kezelési képességeket és jó teljesítményt nyújthatnak magas frekvenciákon.
5. Combline hullámvezetőszűrők
A Combline hullámvezetőszűrők egy olyan szűrőfajta, amely párhuzamos kapcsolt rezonátorok sorozatából áll. Ezek a rezonátorok általában rövidek - az egyik végén és a nyitott - a másik végén áramkörök. A szomszédos rezonátorok közötti kapcsolást a köztük lévő elektromos és mágneses mezőkön keresztül érik el.
A Combline szűrők kompakt méretükről és viszonylag egyszerű kialakításukról ismertek. Jó szelektivitást és alacsony beillesztési veszteséget tudnak biztosítani. Ezeket a szűrőket gyakran alkalmazzák azokban az alkalmazásokban, ahol mérsékelt teljesítményszűrőre van szükség korlátozott térben, például néhány radarrendszerben és kommunikációs ismétlőkben.
A megfelelő hullámvezető szűrő topológia kiválasztása
A hullámvezető szűrő topológia kiválasztásakor számos tényezőt kell figyelembe venni. Ide tartoznak a szükséges frekvenciatartomány, a szelektivitás szintje, a beillesztési veszteség, az energiakezelési kapacitás, a méret és a súlykorlátozások, valamint a költségek.
A szigorú frekvenciakövetelményekkel rendelkező nagy teljesítményű alkalmazásokhoz, például a műholdas kommunikációhoz, az egy üzemmódú üreg rezonátor szűrők lehetnek a legjobb választás. Ha a méret és a súly kritikus, akkor a multi -módos üregszűrők, a spirális rezonátor szűrők vagy a dielektromos rezonátor szűrők megfelelőbbek lehetnek. Az olyan alkalmazásokhoz, amelyek egyszerű integrációt igényelnek más áramkörökkel, az elosztott - elemszűrők előnyben részesíthetik.
Mint egy hullámvezetőszűrők beszállítója, van szakértelem és tapasztalatunk, hogy segítsen ügyfeleinknek kiválasztani a legmegfelelőbb szűrő topológiát az adott alkalmazásukhoz. A szűrőket testreszabhatjuk ügyfeleink egyedi követelményei szerint is. Ha hullámvezetőszűrőkre van szüksége, vagy bármilyen kérdése van a szűrőválasztással kapcsolatban, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot a részletes konzultációs és beszerzési tárgyalásokért.
Referenciák
- Pozar, DM (2011). Mikrohullámú tervezés (4. kiadás). Wiley.
- Collin, Re (1992). Alapítványok a mikrohullámú tervezéshez (2. kiadás). McGraw - Hill.
- Matthaei, GL, Young, L., és Jones, EMT (1964). Mikrohullámú szűrők, impedancia - illeszkedő hálózatok és kapcsolási struktúrák. McGraw - Hill.