嗨,欢迎来到兆亿微波官方商城!
服务热线: 010-62975458  17600099251
购物车图片 购物车 ( )
全部商品分类

如何正确选择射频滤波器?八点注意事项送个您

2021/12/20 13:33:13
浏览次数: 6

微波滤波器搭建起来很简单,但理解起来比较复杂。它们在系统中完成一个基本的功能:阻止某些信号,通过其它信号。但可以用许多不同的方式实现这种功能,而且有许多不同的副作用,例如系统幅度和相位响应失真等。因此在选择滤波器之前,了解它们之间的差异很有帮助。


如果对滤波器参数确定不准确,最终会导致频率冲突,反过来使设计组又得处理串扰、掉线、数据丢失以及网络连接中断的问题。严重时可能导致产品不能通过“测试”,结果产品又得重新开始设计,导致代价昂贵的生产推迟。另一方面,懂得如何准确确定滤波器参数,将有助于使生产出的产品满足客户的生产标准和功能。


各种类型的微波射频滤波器


所幸的是,对滤波器性能参数的某些重要基础进行快速重温,可帮助工程师正确找出满足特定应用的滤波器。开始时如果选择正确,则能节省时间和金钱,在订购这些必不可少的元件时就能确保价廉物美。


▼1.了解基本响应曲线


滤波器的基本响应曲线包括:带通、低通、高通、带阻、双工器,每一个特定形状都决定了哪些频率可以通过,哪些不能通过。


无疑最常见的是带通滤波器。所有工程师都知道,带通滤波器允许两个特定频率之间的信号通过,对其它频率的信号进行抑制。例如声表面波滤波器(SAW)、晶体滤波器、陶瓷和腔体滤波器。制造商都采用了用滤波器中心频率两边0.5 dB、1 dB或3 dB衰减点定义通频带的方法。


▼2.包括所有必要的技术参数


经常出现这一情况,工程师给出一个需要“一个100 MHz带通滤波器”的简短要求,这一要求显然信息量太少了。给出所有必要的信息从详细给出所有频率参数开始,如:


中心频率(Fo): 通常定义为带通滤波器(或带阻滤波器)的两个3 dB点之间的中点,一般用两个3 dB点的算术平均来表示。


截止频率(Fc):为低通滤波器或高通滤波器的通带到阻带开始的转换点,该转换点一般为3 dB点。


抑制频率:信号衰减某些特定值或值的集合的特定频率或频率组。有时定义理想通带之外的频率区为抑制频率或频率组,所经过的衰减称为抑制。


滤波器类型决定了特定频率。对带通和带阻滤波器,特定频率为中心频率。对低通和高通滤波器,特定频率为截止频率。


为了完整起见,工程师还应定义下列特性,如:


阻带:滤波器不传输的特定频率值之间的频率带。


隔离:双工器中,考虑接收(Rx)通道时为抑制传输(Tx)频率的能力,考虑传输(Tx)频率时为抑制接收(Rx)频率的能力,称为Rx/Tx隔离。隔离度越高,滤波器能够将Rx信号与Tx信号隔离开的能力就越强,反之亦然。其结果是传输和接收信号都更加干净。


插入损耗(IL):表示器件中功率损耗的一个值,IL =10Log(Pl/Pin),与频率无关,其中Pl为负载功率,Pin为从发生器输入的功率。


回波损耗(RL):为滤波器性能的一种度量,表示滤波器输入和输出阻抗接近理想阻抗值的程度。回波损耗定义为:RL = 10Log(Pr/Pin),与频率无关,其中Pr为反射回发生器的功率。


群延迟(GD):群延迟表示器件相位线性的大小。由于相位延迟出现于滤波器的输出端,了解这种相移随频率的变化是否为线性很重要。如果相移随频率非线性变化,输出波形将发生畸变。群延迟定义为相移随频率变化的导数。因为线性函数的导数为常数,所以线性相移引起的群延迟为常数。


形状因子(SF): 滤波器的形状因子通常为阻带带宽(BW)与3 dB带宽的比值。它是滤波器边缘的陡峭程度的一种量度。例如,如果40 dB带宽为40 MHz,3 dB带宽10 MHz,则形状因子为40/10=4。


阻抗:以欧姆为单位的滤波器源阻抗(输入)和端接阻抗(输出)。一般情况下,输入阻抗和输出阻抗相同。


相对衰减:测到的最小衰减点处衰减与理想抑制点的衰减的差异。通常,相对衰减以dBc为单位表示。


纹波(Ar):表示滤波器通频带平坦度的大小,一般以分贝表示。滤波器纹波的大小影响回波损耗。纹波越大,则回波损耗越严重,反之亦然。


抑制:同上。


工作温度:滤波器设计的工作温度范围。


▼3.不要追求不切实际的滤波器特性


工程师有时会提出如下的要求:“我需要通频带为1,490~1,510 MHz,1,511 MHz处的抑制大小为70 dB。”这一要求无法实现。实际上,抑制是逐渐变化的,不是90°急剧下降,更实际的参数为偏离中心频率约10%。


另一个情况是要求滤波器例如“抑制1,960 MHz频率以上的所有成分。”这时,工程师必须意识到不可能衰减该抑制频率直到无限高频率之间的所有频率。必须设置某些边界。更现实的方法或许是,将通频带附近的特定抑制频率衰减两到三倍。


▼4.争取实现合理的VSWR


常使用电压驻波比(VSWR)表示滤波器的效率,为一比值,大小在1到无穷大之间,用来表示反射能量的大小。1表示所有能量都无损耗通过。大于1 的所有值都表示有部分能量被反射,即浪费了。


但是,在实际的电子电路中,1:1 的VSWR几乎不可能达到。通常,比值1:5更实际一些。如果要求达到的值小于该值,则会降低效益成本比。


▼5.考虑功率处理能力


功率处理能力为以瓦为单位的额定平均功率,超过该值则滤波器性能会降低或者失效。此外还需要注意,滤波器的尺寸在某种程度上决定于其功率处理能力的要求。一般地,功率越大,则滤波器所占电路板面积越大。


▼6.同时、双向通讯中的隔离因素


隔离是双工器的一个特别重要的方面,从接收通道看时,隔离表示滤波器抑制传输频率的能力,反之亦然。隔离越大,则两者分得越开,传输信号和接收信号就越干净。


▼7.注意作出取舍


性能越高则成本越高。这正是为什么需要准确定义的原因,因为准确定义可以减少不需要的极端情况,因而能够避免不必要的费用开支。


除此之外,对其他因素也需要互相权衡。例如,抑制频率与中心频率越接近,则滤波器越复杂,这有时会造成插入损耗更大。


另外,滤波器性能越高通常使其占板面积越大。例如,从通频带到抑制的非常陡峭的转变需要具备更多腔体和段数,使滤波器更复杂。但是如果电路板费用很重要,则性能有时必须有所削减。


▼8.寻找可以在各种要求之间作出平衡的制造商


虽然滤波器销售商与滤波器性能的固有特性无关,但选择滤波器销售商时,还是需要像关注元件本身要求一样对此予以关注。一个优秀而稳定的专门生产滤波器的制造商,能时常生产出特定部件来弥补产品设计缺陷。


在线留言询价
推荐阅读
  • 点击次数: 1
    2026-02-05
    容纳 AD9834 的印刷电路板(PCB)应设计为将模拟部分和数字部分分开,并限制在电路板的特定区域。这有助于使用可以轻松分离的地平面。最小蚀刻技术通常是地平面的最佳选择,因为它提供最佳屏蔽。数字地和模拟地平面应仅在一个点连接。如果 AD9834 是唯一需要 AGND 到 DGND 连接的器件,地平面应在 AD9834 的 AGND 和 DGND 引脚处连接。如果 AD9834 处于需要多个器件进行 AGND 到 DGND 连接的系统中,连接应仅在一个点进行,建立尽可能靠近 AD9834 的星形接地点。避免在器件下方走数字线,因为这些线会将噪声耦合到芯片上。模拟地平面应允许在 AD9834 下方运行以避免噪声耦合。AD9834 的电源线应使用尽可能大的走线,以提供低阻抗路径并减少电源毛刺的影响。快速开关信号(如时钟)应使用数字地进行屏蔽,以避免将噪声辐射到电路板的其他部分。避免数字和模拟信号交叉。电路板两侧的走线应相互垂直运行,以减少贯穿电路板的馈通效应。微带技术是最佳选择,但对于双面电路板并不总是可行。在这种技术中,电路板的元件侧专用于地平面,信号放置在另一侧。良好的去耦很重要。AD9834 的模拟和数字电源是独立的,并分别引出以最小化器件模拟部分和数字部分之间的耦合。所有模拟和数字电源应分别对 AGND 和 DGND 进行去耦,使用 0.1 µF 陶瓷电容与 10 µF 钽电容并联。为了达到去耦电容的最佳性能,应将它们尽可能靠近器件放置,理想情况下紧贴器件。在系统中,如果使用公共电源为 AD9834 的 AVDD 和 DVDD 供电,建议使用系统的 AVDD 电源。该电源应在 AD9834 的 AVDD 引脚和 AGND 之间具有推荐的模拟电源去耦,以及在 DVDD 引脚和 DGND 之间具有推荐的数字电源去耦电容。比较器的正常工作需要良好的布局策略...
  • 点击次数: 0
    2026-02-05
    AD9834是一款75 MHz、低功耗DDS器件,能够产生高性能正弦波和三角波输出。其片内还集成一个比较器,支持产生方波以用于时钟发生。当供电电压为3 V时,其功耗仅为20 mW,非常适合对功耗敏感的应用。 AD9834提供相位调制和频率调制功能。频率寄存器为28位;时钟速率为75 MHz,可以实现0.28 Hz的分辨率。同样,时钟速率为1 MHz时,AD9834可以实现0.004 Hz的分辨率。影响频率和相位调制的方法是通过串行接口加载寄存器,然后通过软件或FSELECT/PSELECT引脚切换寄存器。AD9834通过一个三线式串行接口写入数据。该串行接口能够以最高40 MHz的时钟速率工作,并且与DSP和微控制器标准兼容。该器件采用2.3 V至5.5 V电源供电。模拟和数字部分彼此独立,可以采用不同的电源供电;例如,AVDD可以是5 V,而DVDD可以是3 V。AD9834具有掉电引脚(SLEEP),支持从外部控制掉电模式。器件中不用的部分可以掉电,以将功耗降至低点。例如,在产生时钟输出时,可以关断DAC。该器件采用20引脚TSSOP封装。那么AD9834低功耗DDS器件都具备哪些特征?• 窄带SFDR 72 dB• 电源电压范围:2.3 V至5.5 V 电源供电• 输出频率最高达37.5 MHz• 正弦波输出/三角波输出• 片上集成比较器• 式SPI接口• 扩展温度范围:−40°C至+105°C• 掉电选项• 功耗:20 mW(3 V时)• 20引脚TSSOP
  • 点击次数: 0
    2026-02-05
    一、定义AD7192是一款适合高精密测量应用的低噪声完整模拟前端。它集成一个低噪声、24位Σ-Δ型模数转换器(ADC)。片内低噪声增益级意味着可直接输入小信号。这款器件可配置为两路差分输入或四路伪差分输入。片内通道序列器可以使能多个通道,AD7192按顺序在各使能通道上执行转换,这可以简化与器件的通信。片内4.92 MHz时钟可以用作ADC的时钟源;或者,也可以使用外部时钟或晶振。该器件的输出数据速率可在4.7 Hz至4.8 kHz的范围内变化。这款器件提供两种数字滤波器选项。滤波器的选择会影响以编程输出数据速率工作时的均方根噪声和无噪声分辨率、建立时间以及50 Hz/60 Hz抑制。针对要求所有转换均需建立的应用,AD7192具有零延迟特性。这款器件的工作电源电压为3 V至5.25 V,功耗为4.35 mA,采用24引脚TSSOP封装。二、特征• 均方根噪声:11 nV (4.7 Hz, G = 128)• 15.5位无噪声分辨率(2.4 kHz, G = 128)• 无噪声分辨率高达22位(G = 1)• 失调漂移:5 nV/°C• 增益漂移:1 ppm/°C• 稳定的时间漂移特性• 2个差分/4个伪差分输入通道• 自动通道序列器• 可编程增益(1至128)三、应用应变计传感器压力测量温度测量色谱法PLC/DCS模拟输入模块数据采集医疗和科学仪器
  • 点击次数: 0
    2026-02-05
    一、定义AD5160是一款适合256位调整应用的2.9 mm x 3 mm紧凑型封装解决方案,可实现与机械电位器或可变电阻器相同的电子调整功能,而且具有增强的分辨率、固态可靠性和出色的低温度系数性能。游标设置可通过SPI兼容型数字接口控制。游标与固定电阻任一端点之间的电阻值,随传输至RDAC锁存器中的数字码呈线性变化。该器件采用2.7 V至5.5 V电源供电,功耗小于5 µA,适合电池供电的便携式应用。二、特征端到端电阻:5kΩ、10kΩ、50kΩ、100kΩ紧凑型SOT-23-8(2.9毫米×3毫米)封装SPI兼容接口开机预设为中等规模单电源:2.7 V至5.5 V低温系数:45 ppm/°C低功耗,IDD=8μA宽工作温度:-40°C至+125°C三、应用新设计中的机械电位计更换压力、温度、位置、化学和光学传感器的传感器调节射频放大器偏置增益控制和偏移调整
  • 点击次数: 0
    2026-02-05
    布局对所有开关稳压器都很重要,但对于高开关频率的稳压器尤为重要。为了实现高效率、良好的调节性能、良好的稳定性和低噪声,需要精心设计的 PCB 布局。设计 PCB 时请遵循以下准则:输入旁路电容将输入旁路电容 CIN 尽可能靠近 PVIN1 引脚、PVIN2 引脚和 PVINSYS 引脚将每个引脚单独布线至该电容的焊盘,以最小化功率输入之间的噪声耦合,而不是在器件处将三个引脚连接在一起可在 PVINSYS 引脚上使用单独的电容以获得最佳噪声性能高电流路径使高电流路径尽可能短。这些路径包括:CIN1、L1、L2、D1、D2、COUT1、COUT2 和 PGND 之间的连接它们与 ADP5071 的连接接地处理在电路板顶层将 AGND 和 PGND 分开。这种分离可避免 AGND 被开关噪声污染不要将 PGND 连接到顶层布局上的 EPAD通过过孔将 AGND 和 PGND 都连接到电路板地平面理想情况下,将 PGND 连接到电路板上输入和输出电容之间的某一点将其 EPAD 通过过孔单独连接到该接地层,并尽可能靠近 CVREF 和 CVREG 电容之间的位置连接 AGND其他关键准则使高电流走线尽可能短而宽,以最小化寄生电感(会导致尖峰和电磁干扰 EMI)避免在任何连接到 SW1 和 SW2 引脚的节点附近或电感 L1 和 L2 附近布置高阻抗走线,以防止辐射开关噪声注入将反馈电阻尽可能靠近 FB1 和 FB2 引脚放置,以防止高频开关噪声注入将上部反馈电阻 RFT1 和 RFT2 的顶端,或从 COUT1 和 COUT2 顶端到它们的走线尽可能靠近布置,以实现最佳输出电压检测将补偿元件尽可能靠近 COMP1 和 COMP2 放置。不要与反馈电阻共享到过孔地平面的过孔,以避免将高频噪声耦合到敏感的 COMP1 和 COMP2 引脚将 CVREF 和 CVREG 电容尽可能靠近 V...
热门分类
关于我们

───  公众号二维码  ───

兆亿微波商城微信公众号

兆亿微波商城www.rfz1.com是一个家一站式电子元器件采购平台,致力于为广大客户提供高质量、高性能的电子元器件产品。产品覆盖功放器件、射频开关、滤波器、混频器、功分器、耦合器、衰减器、电源芯片、电路板及射频电缆等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、BOM配单及提供产品配套资料等,为客户提供一站式供应链采购服务。 

  • 品质 • 正品行货 购物无忧
  • 低价 • 普惠实价 帮您省钱
  • 速达 • 专业配送 按时按需
Copyright ©2020 - 2021 兆亿微波科技有限公司
X
1

QQ设置

    1
3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

5

电话号码管理

电话 电话 电话
010-62975458
    1
6

二维码管理

    1
返回顶部
展开