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射頻濾波器
閱讀:9901時間:2010-12-28 15:25:25

  射頻濾波器是用來解決輻射干擾的濾波器,它能對這些高頻干擾信號有較大的衰減。普通濾波器的有效濾波頻率范圍為數(shù)kHz 數(shù)十MHz,而射頻濾波器的有效濾波頻率范圍從數(shù)kHz到GHz以上。

分類

  射頻濾波器的分類根據(jù)工作信號的頻率范圍,射頻濾波器主要分為四大類,即低通濾波器(LPF)、高通濾波器(HPF)、帶通濾波器(BPF)和帶阻濾波器(BEF)。

  1.低通濾波器指低頻信號能夠通過而高頻信號不能通過的濾波器;

  2.高通濾波器則相反,即高頻信號能通過而低頻信號不能通過;

  3.帶通濾波器是指頻率在某一個頻率范圍內(nèi)的信號能通過,射頻濾波器而在此頻率范圍之外的信號均不能通過;

  4.帶阻濾波器的性能與之相反,即某個頻帶范圍內(nèi)的信號被阻斷,但允許在此頻率范圍之外的信號通過。

作用

  1、射頻濾波器可減少頻帶干擾并能提升共置設(shè)備的性能。

  2、射頻濾波器僅允許正在發(fā)送或接收的頻率及通道通過,并減少該通道外的信號干擾。

安裝

  射頻濾波器的安裝方式對濾波器的性能有很大影響。

  首先射頻干擾濾波器必須以金屬板為隔離板,將濾波器的輸入和輸出隔離開。

  其次,濾波器要與金屬板之間保持低阻抗的接觸,以保證濾波電容的旁路效果。將濾波器安裝在鍍錫或鋅的鋁板或鋼板上。為了保證可靠的連接,一般要在濾波器的安裝法蘭與隔離板之間安裝內(nèi)齒墊片,而不能使用導(dǎo)電膠之類的物質(zhì)來達(dá)到可靠連接的目的。

  需要注意的問題是,不同金屬的接觸面之間會發(fā)生電化學(xué)腐蝕,導(dǎo)致接觸阻抗增加。有些設(shè)備經(jīng)過一段時間使用后,干擾情況變得嚴(yán)重,就是由于濾波器的接地阻抗增加導(dǎo)致的。特別是當(dāng)濾波器的低頻濾波效果降低時,要考慮這種因素。

選用

  射頻濾波器在選用時,可綜合考慮以下內(nèi)容:

  1. 中心頻率(Center Frequency):射頻濾波器通帶的中心頻率f0,一般取f0=(f1+f2)/2,f1、f2為帶通或帶阻濾波器左、右相對下降1dB或3dB邊頻點。窄帶濾波器常以插損最小點為中心頻率計算通帶帶寬。

  2. 截止頻率(Cutoff Frequency):指低通濾波器的通帶右邊頻點及高通濾波器的通帶左邊頻點。通常以1dB或3dB相對損耗點來標(biāo)準(zhǔn)定義。相對損耗的參考基準(zhǔn)為:低通以DC處插損為基準(zhǔn),高通則以未出現(xiàn)寄生阻帶的足夠高通帶頻率處插損為基準(zhǔn)。

  3. 通帶帶寬(BWxdB):指需要通過的頻譜寬度,BWxdB=(f2-f1)。f1、f2為以中心頻率f0處插入損耗為基準(zhǔn),下降X(dB)處對應(yīng)的左、右邊頻點。通常用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征濾波器通帶帶寬參數(shù)。分?jǐn)?shù)帶寬(fractional bandwidth)=BW3dB/f0×100%,也常用來表征濾波器通帶帶寬。

  4. 插入損耗(Insertion Loss):由于射頻濾波器的引入對電路中原有信號帶來的衰耗,以中心或截止頻率處損耗表征,如要求全帶內(nèi)插損需強(qiáng)調(diào)。

  5. 紋波(Ripple):指1dB或3dB帶寬(截止頻率)范圍內(nèi),插損隨頻率在損耗均值曲線基礎(chǔ)上波動的峰- 峰值。

  6. 帶內(nèi)波動(Passband Riplpe):通帶內(nèi)插入損耗隨頻率的變化量。1dB帶寬內(nèi)的帶內(nèi)波動是 1dB。

  7. 帶內(nèi)駐波比(VSWR):衡量濾波器通帶內(nèi)信號是否良好匹配傳輸?shù)囊豁椫匾笜?biāo)。理想匹配VSWR=1:1,失配時VSWR>1。對于一個實際的射頻濾波器而言,滿足VSWR<1.5:1的帶寬一般小于BW3dB,其占BW3dB的比例與濾波器階數(shù)和插損相關(guān)。

  8. 回波損耗(Return Loss):端口信號輸入功率與反射功率之比的分貝(dB)數(shù),也等于|20Log10ρ|,ρ為電壓反射系數(shù)。輸入功率被端口全部吸收時回波損耗為無窮大。

  9. 阻帶抑制度:衡量射頻濾波器選擇性能好壞的重要指標(biāo)。該指標(biāo)越高說明對帶外干擾信號抑制的越好。通常有兩種提法:一種為要求對某一給定帶外頻率fs抑制多少dB,計算方法為fs處衰減量As-IL;另一種為提出表征濾波器幅頻響應(yīng)與理想矩形接近程度的指標(biāo)——矩形系數(shù)(KxdB>1),KxdB=BWxdB/BW3dB,(X可為40dB、30dB、20dB等)。濾波器階數(shù)越多矩形度越高——即K越接近理想值1,制作難度當(dāng)然也就越大。

相關(guān)

  一、小型饋通濾波器

  體積小,有效濾波的頻率范圍為10kHz -1GHz, 使用環(huán)境溫度 -55℃ - +125℃ 。

  安裝空間小,額定電流小于30A,需要濾除高頻干擾的場合。

  二、大電流饋通濾波器

  額定工作電流大(30A- 200A),有效濾波的頻率范圍為10 kHz - 1GHz,使用環(huán)境溫度-20℃ - +125℃。

  工作電流大,需要濾除高頻干擾的場合。

  三、交流饋通濾波器

  可以工作在交流條件下,高耐壓強(qiáng)度,使用環(huán)境溫度 -55℃ - +85℃ 。

  用于制造高性能交流電源線濾波器。

  四、高性能雙路交流濾波器

  多級濾波電路,具有很高的差模和共模插入損耗,有效濾波的頻率范圍為10 kHz - 1GHz,使用環(huán)境溫度 -40℃ - +125℃。

  設(shè)備的交流電源輸入,保證設(shè)備通過GJB151A的各項試驗,特別適合于設(shè)備需要滿足RE102試驗的場合,以及對電源線功率發(fā)射有限制的場合。

  五、高性能雙路直流濾波器

  多級濾波電路,具有很高的差模和共模插入損耗有效濾波的頻率范圍為10 kHz - 1GHz,使用環(huán)境溫度 -55℃ - +125℃。

  設(shè)備的直流電源輸入,保證設(shè)備通過GJB151A的各項試驗,特別適合于設(shè)備需要滿足RE102試驗的場合。

  六、線路板安裝雙路直流濾波器

  體積小,線路板安裝方式,具有較高的差模和共模插入損耗,但是有效濾波的頻率范圍較窄,為10 kHz - 50MHz,使用環(huán)境溫度 -55℃ - +125℃。

  線路板上DC-DC變換器的輸入和輸出端,使設(shè)備符合傳導(dǎo)發(fā)射和抗擾度的要求,減小直流電壓的紋波。

  七、D型濾波連接器

  與標(biāo)準(zhǔn)D形連接器的外形尺寸兼容,節(jié)省安裝空間,有效濾波的頻率范圍為1 MHz - 1GHz,使用環(huán)境溫度-55℃ - +125℃。

  信號電纜端口濾波,使設(shè)備滿足輻射發(fā)射、輻射敏感度、以及傳導(dǎo)敏感度方面的要求。

  八、多路濾波器

  體積小,一個器件上有多路濾波,有效濾波頻率范圍為100 kHz - 1GHz,使用環(huán)境溫度 -55℃ - +125℃。

  多路信號或電源線需要穿過屏蔽體的場合。

  九、普通單相交流濾波器

  價格低,在50MHz以下的頻率范圍具有較高的插入損耗。

  設(shè)備的交流電源輸入,使設(shè)備滿足傳導(dǎo)發(fā)射的要求,以及電快速脈沖試驗的場合。

  十、普通三相交流濾波器

  價格低,在50MHz以下的頻率范圍具有較高的插入損耗。

  設(shè)備的三相交流電源輸入,使設(shè)備滿足傳導(dǎo)發(fā)射的要求,以及電快速脈沖試驗的場合。

  十一、型電快速脈沖抑制器

  此產(chǎn)品是專為電子設(shè)備通過電源線電快速脈沖(EFT)試驗而設(shè)計的高性能、低成本器件,對電快速脈沖具有獨特的抑制作用。一般情況下,單獨使用本產(chǎn)品即可保證設(shè)備通過EFT試驗,并且不需要接地(不要求設(shè)備的機(jī)箱必須為金屬制的);增加適當(dāng)?shù)耐鈬娐泛�,對開關(guān)電源等強(qiáng)噪聲源產(chǎn)生的傳導(dǎo)發(fā)射有良好的抑制效果,可取代普通電源線濾波器,以較低的成本滿足電源線傳導(dǎo)發(fā)射的要求。

  設(shè)備傳導(dǎo)發(fā)射已經(jīng)合格,電快速脈沖試驗不合格時使用;

  設(shè)備需要通過傳導(dǎo)發(fā)射試驗和電快速脈沖試驗時,在本產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加適當(dāng)?shù)耐鈬娐罚?/FONT>

  設(shè)備在實際使用中頻繁發(fā)生故障時;

  與設(shè)備用同一個電網(wǎng)上的負(fù)載接通或斷開對設(shè)備形成干擾;

  設(shè)備雖然安裝了電源線濾波器,但是傳導(dǎo)發(fā)射不合格時,在原濾波器與電源模塊之間插入

技術(shù)參數(shù)

  6GHz MMDS 射頻濾波器32-00090-00

  ★ 通帶頻率:通帶頻率:2.596~2.686GHZ

  ★ 插入損耗:≤1dB

  ★ 通帶內(nèi)每500KHZ群延遲<12nS

  ★ 輸入、輸出駐波比: 1.3:1

  ★ 阻抗為50Ω

  ★ 阻帶特性

  0.1~2.5GHZ ≥30dBc

  2.5~2.548GHZ ≥20dBc

  2.71~8GHZ ≥30dBc

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