Фильтры — неотъемлемая часть ВЧ- и СВЧ-аппаратуры
коаксиальные фильтры свч неотъемлемая часть ВЧ- и СВЧ-аппаратуры, от них зависит не только ее селективность, помехозащищенность, электромагнитная совместимость, но и надежность.
Эффективная фильтрация электромагнитных помех необходима практически для каждого современного электронного устройства, особенно, когда они используют сигналы малой мощности. Точная передача сигналов без искажений и потерь требуется для многих военных и медицинских систем, контрольно-измерительной аппаратуры и других приложений. Общепризнано, что основным средством подавления электромагнитных помех и развязывания по высокой частоте источников питания и нагрузки является фильтр нижних частот, который пропускает низкочастотный сигнал и блокирует нежелательные высокочастотные помехи.
Коаксиальные фильтры свч являются важнейшим пассивным компонентом любой базовой станции и ретранслятора высокочастотной системы. Важность этого компонента обусловлена необходимостью обеспечить избирательность системы по частоте, чтобы не создавать помех другим системам, например, телевизионным или специальных служб, использующих другой частотный диапазон, и не принимать их сигналы, создающие помехи собственной системе, в которой они установлены. Фильтры различаются по типам в зависимости от их функционального назначения. В настоящем руководстве мы кратко остановимся только на основных общих характеристиках фильтров.
Все электронные фильтры, подобно фильтрам для воды, предназначены для удаления вредоносных объектов. Для электронных систем такими объектами являются побочные или соседние сигналы, а также любые иные помехи. Кроме того, фильтры пропускают только полосу частот рабочих сигналов конкретной системы, препятствуя приему сигналов других систем.
Фильтрами СВЧ называют четырехполюсники, осуществляющие передачу колебаний СВЧ от источника (генератора) в согласованную нагрузку в соответствии с заданной частотной характеристикой. Частотная характеристика включает в себя амплитудную и фазовую характеристики.
Основные принципы работы СВЧ фильтров построены на защите системы от посторонних сигналов. Они избирательно пропускают одни частотные составляющие и подавляют другие, сохраняя полезные особенности входного сигнала. Именно от них зависит помехозащищенность и селективность оборудования, его работа и корректность функционирования.
У каждого СВЧ фильтра есть своя полоса пропускания. Она определяет область частот пропускаемых и задерживаемых сигналов. Фильтрующие свойства устройства измеряются величиной вносимого затухания. Чем больше разница между этим параметром в полосах пропускания и запирания, тем выше эффективность фильтра.
Классификация фильтров по частотным характеристикам
ФНЧ– низкочастотные;
ППФ– полосовые;
ФВЧ– высокочастотные;
ПЗФ–полосо-заграждающие (режекторные).
Функционирование и принципы работы СВЧ фильтров разной классификации отличаются по диапазону пропускаемых и задерживаемых частот. Конструкционно они могут быть реализованы, как элементы внутреннего и поверхностного монтажа с коннекторами и без.
Физическая реализация СВЧ фильтров:
устройства на коаксиально-керамических резонаторах;
• керамические моноблочные фильтры;
• устройства, работающие по технологии LTCC;
• фильтры на сосредоточенных элементах;
• встречно-стержневые и гребенчатые устройства;
• фильтры на микрополосковыхлиниях.
Фильтры на сосредоточенных элементах позволяют формировать эллиптические характеристики и широкую полосу заграждения. Они могут работать в диапазоне частот от 1 до 3000 МГц и имеют полосу пропускания в диапазоне от 1 до 150%.
Устройства на коаксиальных фильтрах свч резонаторах имеют малый процент вносимых потерь и работают в рамках 300–4000 МГц. Они довольно компактны и подходят для массового использования.
Гребенчатые фильтры имею хорошую избирательность и рабочую мощность – до сотен ватт. Они работают в диапазоне частот от 1 до 40 ГГц и имеют полосу пропускания до 40%. Отличительной чертой таких устройств являются низкие вносимые потери.
Моноблочные керамические устройства характеризуются малыми размерами, радиационной устойчивостью и высокой надежностью в работе. Они функционируют в пределах 300–4000 МГц и имеют полосу пропускания от 0,5 до 25 %.
Ключевые принципы работы СВЧ фильтров на микрополосковых линиях позволяют формировать полюсы затухания на нужных частотах и эллиптические характеристики АЧХ. Они обладают температурной стабильностью и работают в диапазоне 1–40 ГГц.
Устройства LTCC имеют полосу пропускания до 25% и диапазон частот в пределах 1-20 ГГц. Они позволяют формировать эллиптические характеристики АЧХ и полюсы затухания на нужных частотах.
ДАТА ПУБЛИКАЦИИ: 23.07.2024
