Sichuan Keenlion Mikrowellentechnologie——Filter
Sichuan Keenlion Microwave Technology wurde 2004 gegründet und ist der führende Hersteller passiver Mikrowellenkomponenten in Sichuan Chengdu, China.
Wir bieten leistungsstarke Mikrowellenkomponenten und zugehörige Dienstleistungen für Mikrowellenanwendungen im In- und Ausland. Unsere kosteneffizienten Produkte umfassen verschiedene Leistungsteiler, Richtkoppler, Filter, Kombinierer, Duplexer, kundenspezifische passive Bauelemente, Isolatoren und Zirkulatoren. Sie sind speziell für extreme Umgebungsbedingungen und Temperaturen ausgelegt. Die Spezifikationen werden kundenspezifisch angepasst und decken alle gängigen Frequenzbänder mit Bandbreiten von DC bis 50 GHz ab.
Der Filter kann effektiv die Frequenz einer bestimmten Frequenz im Netzkabel oder die Frequenz, die nicht dem Frequenzpunkt entspricht, herausfiltern, ein Stromquellensignal einer bestimmten Frequenz erhalten oder ein Stromsignal einer bestimmten Frequenz eliminieren.
Einführung
Ein Filter ist ein Selektionsgerät, das bestimmte Frequenzkomponenten eines Signals durchlässt, während andere stark gedämpft werden. Dieser Selektionseffekt kann genutzt werden, um Störgeräusche herauszufiltern oder eine Spektrumanalyse durchzuführen. Anders ausgedrückt: Ein Filter lässt bestimmte Frequenzkomponenten passieren und dämpft oder unterdrückt andere. Er funktioniert also durch die Filterung von Wellen. Der Begriff „Welle“ ist physikalisch sehr umfassend. In der Elektronik bezeichnet er jedoch die zeitliche Veränderung physikalischer Größen. Dabei wird die Veränderung von Spannungen oder Strömen über verschiedene physikalische Größen, sogenannte Signale, in eine Zeitfunktion umgewandelt. Da die Zeit kontinuierlich ist, spricht man von einem kontinuierlichen Zeitsignal und üblicherweise von einem analogen Signal.
Die Filterung ist ein wichtiges Konzept in der Signalverarbeitung, und die Funktion der Filterschaltung im Gleichspannungsregler besteht darin, die Wechselstromkomponente in der Gleichspannung so weit wie möglich zu minimieren und deren Gleichstromanteil beizubehalten, sodass der Restwelligkeitskoeffizient der Ausgangsspannung gesenkt wird und die Wellenform glatt wird.
Tdie wichtigsten Parameter:
Mittenfrequenz: Die Frequenz f0 des Durchlassbereichs des Filters wird üblicherweise als f0 = (f1 + f2) / 2 angenommen, wobei f1 und f2 die Grenzfrequenzen eines Bandpass- oder Bandwiderstandsfilters links und rechts der 1-dB- bzw. 3-dB-Grenze darstellen. Bei Schmalbandfiltern wird die Durchlassbereichsbandbreite oft so berechnet, dass die Einfügungsdämpfung minimal ist.
Frist: Bezeichnet den Pfad zwischen dem Durchlassbereich des Tiefpassfilters und dem Durchlassbereich des Hochpassfilters. Er wird üblicherweise bei einem relativen Dämpfungspunkt von 1 dB oder 3 dB definiert. Die Referenzdämpfung beträgt: beim Tiefpassfilter die Gleichstromeinfügung, beim Qualcomm-Filter die ausreichende Hochpassfrequenz des parasitären Streifens.
Durchlassbandbreite: bezeichnet die zum Durchlassen des Spektrums erforderliche Breite, BW = (F2-F1). F1 und F2 basieren auf der Einfügungsdämpfung bei der Mittenfrequenz F0.
Einfügungsdämpfung: Durch die Einführung des Filters in die Umgebung des ursprünglichen Signals im Schaltkreis entstehen Verluste in der Mitten- oder Grenzfrequenz, wie sie beispielsweise für die Dämpfung im gesamten Frequenzband erforderlich sind.
Wellenbewegung: Bezieht sich auf den 1-dB- oder 3-dB-Bandbreitenbereich (Grenzfrequenz), wobei die Einfügungsdämpfung den Spitzenwert der Frequenz auf der Dämpfungsmittelwertkurve beeinflusst.
Interne Schwankungen: Einfügungsdämpfung im Durchgangsband bei Frequenzschwankungen. Die Bandfluktuation in der 1-dB-Bandbreite beträgt 1 dB.
In-Band-Standby: Prüfen Sie, ob das Signal im Durchlassbereich des Filters gut mit dem Übertragungssignal übereinstimmt. Idealerweise beträgt das Stehwellenverhältnis (VSWR) 1:1. Bei einer Fehlanpassung ist das VSWR größer als 1. Bei einem realen Filter ist die Bandbreite, die ein VSWR von weniger als 1,5:1 erfüllt, im Allgemeinen kleiner als BW3DB. Dies berücksichtigt das Verhältnis von BW3DB zu Filterordnung und Einfügedämpfung.
Roop-Verlust: Das Verhältnis der Eingangsleistung zur reflektierten Leistung in Dezibel (dB) beträgt 20 log₁₀ρ, wobei ρ der Spannungsreflexionskoeffizient ist. Die Rückflussdämpfung ist unendlich, wenn die Eingangsleistung vom Port absorbiert wird.
Reproduktion der Streifenunterdrückung: Ein wichtiger Indikator für die Qualität der Filterauswahl. Je höher der Indikator, desto besser die Unterdrückung externer Störsignale. Üblicherweise gibt es zwei Ansätze: Zum einen die Methode zur Bestimmung der Dämpfung in dB bei einer gegebenen Bandübergangsfrequenz fs, berechnet durch die Verringerung von FS; zum anderen der Indikator für die Auswahl von Symbolfiltern und die Anwendung des idealen Rechteckverfahrens – der Rechteckkoeffizient (KXDB ist größer als 1), KXDB = BWXDB / BW3DB (X kann 40 dB, 30 dB, 20 dB usw. sein). Je mehr Rechtecke vorhanden sind, desto höher ist die Rechteckigkeit – d. h. desto näher liegt der Filter am Idealwert 1 –, was allerdings auch die Herstellung erschwert.
Verzögerung: Das Signal bezieht sich auf die Zeit, die das Signal benötigt, um die Frequenz der Phasenfunktionsdiagonale zu übertragen, d. h. TD = DF / DV.
Phasenlinearität innerhalb des Frequenzbandes: Dieser Indikator charakterisiert den Filter hinsichtlich der Phasenverzerrung des übertragenen Signals im Durchlassbereich. Der mittels linearer Phasenantwortfunktion entworfene Filter weist eine gute Phasenlinearität auf.
Hauptklassifizierung
Unterteilt in einen Analogfilter und einen Digitalfilter je nach Art des zu verarbeitenden Signals.
Der Durchgang des passiven Filters wird in Tiefpass-, Hochpass-, Bandpass- und Allpassfilter unterteilt.
Tiefpassfilter:Es lässt niederfrequente oder Gleichstromkomponenten im Signal durch, unterdrückt aber hochfrequente Komponenten oder Störungen und Rauschen;
Hochpassfilter: Es lässt hochfrequente Signalanteile durch, unterdrückt aber niederfrequente oder Gleichstromanteile;
Bandpassfilter: Es ermöglicht die Durchleitung von Signalen, unterdrückt Signale, Störungen und Rauschen unterhalb oder oberhalb des Frequenzbandes;
Riemenfilter: Es unterdrückt Signale innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes und lässt Signale außerhalb dieses Bandes durch; es wird auch als Kerbfilter bezeichnet.
Allpassfilter: Ein Vollpassfilter bedeutet, dass sich die Amplitude des Signals über den gesamten Bereich nicht ändert, d. h. die Amplitudenverstärkung über den gesamten Bereich beträgt 1. Allgemeine Allpassfilter werden zur Phasenverschiebung eingesetzt, d. h. die Phase des Eingangssignals ändert sich, und idealerweise ist die Phasenverschiebung proportional zur Frequenz, was einem Zeitverzögerungssystem entspricht.
Bei beiden verwendeten Komponenten handelt es sich sowohl um passive als auch um aktive Filter.
Je nach Einbauort des Filters unterscheidet man im Allgemeinen zwischen Plattenfiltern und Paneelfiltern.
Auf der Platine, beispielsweise einer PLB- oder JLB-Serie, kann ein Filter installiert werden. Die Vorteile dieses Filters liegen in seinem günstigen Preis, der Nachteil in seiner schwachen Hochfrequenzfilterung. Der Hauptgrund dafür ist:
1. Zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Filters besteht keine Isolation, wodurch eine Kopplung begünstigt wird.
2. Die Erdungsimpedanz des Filters ist nicht sehr niedrig, was den Hochfrequenz-Bypass-Effekt schwächt;
3. Eine Verbindung zwischen Filter und Gehäuse kann zwei negative Auswirkungen haben: Zum einen werden elektromagnetische Störungen aus dem Gehäuseinneren direkt über das Kabel in diese Leitung induziert und strahlen den Filter mittels Kabelstrahlung ab. Dies kann zu einem Ausfall führen. Zum anderen werden externe Störungen entweder vom Filter auf der Platine gefiltert oder strahlen direkt auf die Schaltung auf der Platine ein, was Empfindlichkeitsprobleme zur Folge hat.
Filterarrayplatten, Filteranschlüsse und andere Panelfilter werden üblicherweise auf der Metallplatte des abgeschirmten Gehäuses montiert. Durch die direkte Montage auf der Metallplatte sind Ein- und Ausgang des Filters vollständig voneinander getrennt, die Erdung ist optimal, und Störungen im Kabel werden über den Gehäuseanschluss gefiltert, wodurch eine sehr gute Filterwirkung erzielt wird.
Der passive Filter ist eine Filterschaltung, die aus einem Widerstand, einer Drossel und einem Kondensator besteht. Bei Resonanzfrequenz ist die Impedanz der Schaltung minimal. Bei hoher Impedanz wird der Wert der Schaltungskomponenten auf eine bestimmte Oberwellenfrequenz eingestellt, wodurch der Oberwellenstrom herausgefiltert wird. Durch die Abstimmung mehrerer Oberwellenfrequenzen kann die entsprechende Oberwellenfrequenz gefiltert werden. Die Filterung der Hauptoberwellen (3., 5., 7.) erfolgt über einen niederohmigen Bypass. Das Prinzip besteht darin, für unterschiedliche Oberwellenanzahlen die Oberwellenfrequenzen niedrig zu wählen, um den Oberwellenstrom aufzuteilen und einen Bypass für die vorgefilterten höheren Oberwellen bereitzustellen. Dadurch wird eine saubere Wellenform erzielt.
Passive Filter lassen sich in kapazitive Filter, Kraftwerksfilter, L-RC-Filter, π-RC-Filter, mehrstufige RC-Filter und π-LC-Filter unterteilen. Je nach Funktion können sie als einfach abstimmbare Filter, doppelt abstimmbare Filter oder Hochpassfilter eingesetzt werden. Passive Filter bieten folgende Vorteile: Sie sind einfach aufgebaut, kostengünstig in der Anschaffung und können den Leistungsfaktor im System durch Kompensation der Blindleistung verbessern. Zudem zeichnen sie sich durch hohe Betriebsstabilität, einfache Wartung und ausgereifte Technologie aus und finden daher breite Anwendung. Zu den Nachteilen passiver Filter zählen: Die Abhängigkeit von den Netzparametern, der Systemimpedanz und der Anzahl der Hauptresonanzfrequenzen von den Betriebsbedingungen; die Filterwirkung ist begrenzt, sodass nur die Hauptfrequenzen herausgefiltert werden können oder diese durch Parallelschaltungen verstärkt werden; die Abstimmung zwischen Filterung, Blindleistungskompensation und Spannungsregelung ist komplex. Da der durch den Filter fließende Strom eine Überlastung des Geräts verursachen kann, sind die Verbrauchsmaterialien deutlich größer, was zu einem höheren Gewicht und Volumen führt und die Betriebsstabilität beeinträchtigt. Daher finden aktive Filter mit besserer Leistung immer häufiger Anwendung.
Wir können die passiven HF-Bauteile auch nach Ihren Anforderungen anpassen. Auf der Anpassungsseite können Sie die benötigten Spezifikationen angeben.
https://www.keenlion.com/customization/
E-Mail:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
Veröffentlichungsdatum: 09.02.2022
