Nachricht

Was ist einHF-Filter?

Hochfrequenzfilter sind ein wichtiger Bestandteil drahtloser Technologien. Sie werden zusammen mit Funkempfängern eingesetzt, um unerwünschte Frequenzbänder herauszufiltern und nur die gewünschte Frequenz zu empfangen. HF-Filter sind für den Betrieb im Frequenzbereich von mittleren bis zu sehr hohen Frequenzen (Megahertz und Gigahertz) ausgelegt. Aufgrund ihrer Funktionsweise werden sie häufig in Radiosendern, drahtlosen Kommunikationsgeräten, Fernsehgeräten und anderen Geräten verwendet.

Im Allgemeinen bestehen die meisten HF-Filter aus gekoppelten Resonatoren, deren Gütefaktoren den Filtergrad im HF-Bereich bestimmen. Je nach Anwendung und Größe der drahtlosen Geräte gibt es viele Filtertypen, darunter Hohlraumfilter, Flächenfilter, elektroakustische Filter, dielektrische Filter, Koaxialfilter (unabhängig vom Koaxialkabel) usw.

Grundlegende Arten von Hochfrequenzfiltern

Ein HF-Filter ist eine spezielle Schaltung, die erwünschte Signale durchlässt und unerwünschte Signale ausblendet. Grundsätzlich gibt es vier HF-Filtertypen: Hochpassfilter, Tiefpassfilter, Bandpassfilter und Bandsperrfilter.

Tiefpassfilter:

Wie der Name schon sagt, lässt ein Tiefpassfilter nur tiefe Frequenzen passieren und dämpft gleichzeitig andere Frequenzen. Die Frequenzreduzierung eines Signals durch einen Bandpassfilter hängt von vielen Faktoren ab, wie etwa der Filtertopologie, dem Aufbau und der Bauteilqualität. Darüber hinaus bestimmt die Filtertopologie auch die Übergangsgeschwindigkeit vom Durchlassbereich zur endgültigen Dämpfung.

Tiefpassfilter gibt es in verschiedenen Ausführungen. Ihre Hauptanwendung besteht darin, Oberwellen von HF-Verstärkern zu unterdrücken. Dies ist wichtig, um unerwünschte Störungen aus anderen Frequenzbändern zu vermeiden. Tiefpassfilter werden primär in Audioanwendungen eingesetzt und filtern Rauschen aus externen Schaltungen heraus. Nach der Filterung des Hochfrequenzsignals weist das resultierende Frequenzsignal eine klare Qualität auf.

Hochpassfilter:

Im Gegensatz zum Tiefpassfilter lässt der Hochpassfilter nur hochfrequente Signale passieren. Tatsächlich ergänzen sich Hoch- und Tiefpassfilter hervorragend, da sie zusammen einen Bandpassfilter bilden können. Der Hochpassfilter ist direkt aufgebaut und dämpft Frequenzen unterhalb der Schwellenfrequenz.

Hochpassfilter werden üblicherweise in Audiosystemen eingesetzt, um tiefe Frequenzen herauszufiltern. Sie dienen außerdem dazu, in vielen Fällen auch kleine Lautsprecher und Bässe zu eliminieren. Diese Filter sind oft in die Lautsprecher integriert. Bei DIY-Projekten lässt sich der Hochpassfilter jedoch problemlos nachträglich an das System anschließen.

Bandpassfilter:

Ein Bandpassfilter ist eine Schaltung, die Signale zweier unterschiedlicher Frequenzen durchlässt und Signale außerhalb seines zulässigen Frequenzbereichs dämpft. Die meisten Bandpassfilter benötigen eine externe Stromversorgung und verwenden aktive Bauelemente wie integrierte Schaltungen und Transistoren. Diese Filter werden als aktive Bandpassfilter bezeichnet. Im Gegensatz dazu benötigen einige Bandpassfilter keine externe Stromversorgung und basieren hauptsächlich auf passiven Bauelementen wie Spulen und Kondensatoren. Diese Filter werden als passive Bandpassfilter bezeichnet.

Bandpassfilter werden häufig in drahtlosen Empfängern und Sendern eingesetzt. Ihre Hauptfunktion im Sender besteht darin, die Bandbreite des Ausgangssignals auf ein Minimum zu begrenzen, sodass die benötigten Daten mit der erforderlichen Geschwindigkeit und im gewünschten Format übertragen werden können. Im Empfänger lässt der Bandpassfilter nur die benötigten Frequenzen durch, während er unerwünschte Signale ausblendet.

Kurz gesagt, kann ein Bandpassfilter, wenn er so konstruiert ist, die Signalqualität maximieren und die Konkurrenz oder Interferenz zwischen Signalen minimieren.

Band abgelehnt:

Ein Bandsperrfilter, auch Bandstoppfilter genannt, lässt die meisten Frequenzen unverändert passieren. Frequenzen unterhalb eines bestimmten Bereichs werden jedoch gedämpft. Seine Funktion ist genau umgekehrt zu der eines Bandpassfilters. Im Prinzip lässt er Frequenzen von null bis zur ersten Grenzfrequenz passieren. Frequenzen oberhalb der zweiten Grenzfrequenz werden durchgelassen, alle anderen Frequenzen dazwischen jedoch blockiert.

Kurz gesagt, ein Filter lässt Signale mithilfe des Durchlassbereichs passieren. Der Sperrbereich eines Filters ist der Bereich, in dem bestimmte Frequenzen unterdrückt werden. Ob Hochpass-, Tiefpass- oder Bandpassfilter – der ideale Filter wäre verlustfrei im Durchlassbereich. In der Realität gibt es jedoch keinen idealen Filter, da Bandpassfilter Frequenzverluste aufweisen und eine unendliche Unterdrückung im Sperrbereich nicht möglich ist.

Warum sind Hochfrequenzfilter so wichtig?

HF-Filter dienen der Klassifizierung von Signalfrequenzen. Doch warum sind sie so wichtig? Kurz gesagt: HF-Filter filtern Störungen heraus, die die Qualität oder Leistung von Kommunikationssystemen beeinträchtigen oder die Interferenz externer Signale reduzieren können. Fehlende oder ungeeignete HF-Filter können die Signalübertragung und letztendlich den gesamten Kommunikationsprozess stören.

Daher spielen HF-Filter eine wichtige Rolle in drahtlosen Kommunikationssystemen (z. B. Satelliten, Radar, mobile Funksysteme usw.). Beim Betrieb unbemannter Luftfahrzeuge (UAS) ist die Bedeutung von HF-Filtern offensichtlich. Ein unzureichendes Filtersystem beeinträchtigt UAS in vielerlei Hinsicht, beispielsweise durch:

Die Kommunikationsreichweite kann durch Störungen aufgrund externer Umwelteinflüsse beeinträchtigt werden. Darüber hinaus kann die Vielzahl an HF-Signalen in der Atmosphäre das Kommunikationssystem der Drohne erheblich beschädigen. Zu den schädlichen Signalen anderer Plattformen gehören unter anderem: Intensive WLAN-Aktivität und andere Kommunikationssysteme innerhalb des unbemannten Luftfahrtsystems (UAS).

Störungen durch andere Kommunikationssysteme unterbrechen den Kommunikationskanal des unbemannten Luftfahrtsystems (UAS) und verringern oder begrenzen dadurch die Kommunikationsreichweite solcher Systeme.

Störungen beeinträchtigen auch den GPS-Signalempfang von UAS; dies erhöht die Wahrscheinlichkeit von Fehlern bei der GPS-Ortung. Im schlimmsten Fall kann dies zu einem vollständigen Ausfall des GPS-Signalempfangs führen.

Mit einem geeigneten HF-Filter lassen sich externe Störungen und Signalinterferenzen benachbarter Kommunikationssysteme problemlos eliminieren. Dadurch bleibt die Qualität der gewünschten Signalfrequenz erhalten, während unerwünschte Signalfrequenzen effektiv herausgefiltert werden.

Darüber hinaus spielen HF-Filter auch im Mobilfunkbereich eine entscheidende Rolle. Mobiltelefone benötigen eine bestimmte Anzahl von Frequenzbändern, um einwandfrei zu funktionieren. Fehlen geeignete HF-Filter, können verschiedene Frequenzbänder nicht gleichzeitig genutzt werden, was zur Ausschaltung einiger Frequenzbänder führt, beispielsweise für das Globale Navigationssatellitensystem (GNSS), Funksysteme für die öffentliche Sicherheit und WLAN. HF-Filter ermöglichen hier die gleichzeitige Nutzung aller Frequenzbänder.

Im Allgemeinen sind Filter leicht und tragen zur Verbesserung der Signalfrequenz bei. Sollte der HF-Filter nicht die gewünschte Leistung erbringen, stehen verschiedene Alternativen zur Verfügung, beispielsweise die Integration von Verstärkern. Von Gitterverstärkern bis hin zu anderen HF-Leistungsverstärkern können Sie niedrigere Signalfrequenzen in höhere umwandeln und so die Gesamtleistung Ihrer HF-Schaltung verbessern.

Si Chuan Keenlion Microwave bietet eine große Auswahl an Schmalband- und Breitbandkonfigurationen für Frequenzen von 0,5 bis 50 GHz. Sie sind für Eingangsleistungen von 10 bis 30 Watt in einem 50-Ohm-Übertragungssystem ausgelegt. Es werden Mikrostreifen- oder Streifenleitungsdesigns verwendet, die für optimale Leistung optimiert sind.

Wir können den HF-Filter auch an Ihre Anforderungen anpassen. Auf der Anpassungsseite können Sie die gewünschten Spezifikationen angeben.

https://www.keenlion.com/customization/

Sichuan Keenlion Microwave Technology Co., Ltd.

E-Mail:

sales@keenlion.com

tom@keenlion.com