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什么是射频滤波器 [复制链接]

什么是射频滤波器

RF 滤波器用于通过所需频带内的无线电频率,并阻止无线通信链中不需要或不需要的无线电频率。过滤器可以根据需要采用各种类型。例如,在下面的 RF 上变频链中,根据设计需要采用了用于将 70 MHz IF 输入转换为 6GHz RF 输出的滤波器。

在输入端使用分立元件使用 52-88 MHz 低通滤波器。该信号与 1112.5 MHz 信号一起提供 1182.5 MHz 信号输出和混频器的其他产品。在第一个混频器 BPF(带通滤波器)通过 1182.5MHz 带宽为 36MHz 之后被采用。在第二阶段混合之后,5925 到 6425 MHz 基于微带的并行耦合带通滤波器被合并。

射频滤波器

在混频的第一阶段,固定值1112.5MHz的本地振荡器通过基于微带的3-4级发夹RF滤波器可以使用。微带圆角边耦合带通滤波器用于对4680~5375MHz频率合成器的输出进行滤波。

射频滤波器设计实例

本文介绍了微波和射频滤波器设计的基本步骤这里提到的例子是基于微带的 LP 滤波器。为了说明 RF 滤波器设计,我们将采用具有以下规格的 RF 低通滤波器:
阻抗:50 Ohm
截止频率 (Fc):3 GHz
等纹波:0.5dB
抑制:40 dB at 2*Fc

切比雪夫滤波器响应

步骤 1:首先确定归一化频率,在本例中为 w/wc,等于 2 (6GHz/3GHz)。根据所需的纹波确定滤波器类型,在这种情况下约为 0.5dB,因此切比雪夫类型的滤波器将是理想的选择。

现在基于归一化频率 (2) 和衰减 (40dB) 并使用滤波器响应曲线(具有 0.5 dB 纹波的切比塞夫 LPF),确定设计所需的滤波器阶数 (N)。滤波器响应将在 X 轴上具有归一化频率,在 Y 轴上具有衰减。针对这两者绘制了不同的滤波器阶数。从 40dB 和 2 的归一化频率这样做,我们从我们的 rf 滤波器设计曲线中得到值为 5 的滤波器阶数。

chebysev 低通滤波器系数 0.5dB 纹波

基于滤波器阶数 N(此处为 5)并使用上文针对 0.5dB 纹波的 Chebysev LPF 的滤波器系数表,我们将确定滤波器系数,即 g1=1.7058,g2=1.2296,g3=2.5408,g4=1.2296,g5= 1.7058,g6=1。上图提到了滤波器不同阶数的 0.5dB 纹波的低通切比塞夫滤波器系数。下图提到了使用离散 L 和 C 组件的 N 阶 LPF。

射频滤波器设计图2

第二步:现在用理查德变换,用短路线代替电感,用开路线代替电容。线的长度应为λ/8。下面的图 4 是在图 4 中的分立电路中应用理查变换后得到的射频滤波器设计

射频滤波器设计图3

第 3 步:现在将所有串联的短路短截线转换为并联连接的开路短截线。这可以通过使用 Kudora 的身份来实现。这在下面的图 6-9 中进行了描述。为了应用 Kudora 的身份单元元素,在需要的地方引入了电路,如下图所示。

射频滤波器设计图 4

在图 6 中,单位元素被插入到输入和输出中,而不改变其余元素。现在 Z1 和 Z5 从开路并联元件转换为短路串联元件。

射频滤波器设计图 5

现在在源和目标处插入了另外两个单元元素。并使用 Kudora 的恒等式 z1、z2、z4 和 z5 元件从 SC 系列元件转换为 OC 并联元件

射频滤波器设计图 6

相同的射频滤波器设计使用射频/微波设计软件(例如 Agilent EESoF 或 ADS 或 AWR 的微波办公室)中的内置微带线元件进行合并。

射频滤波器设计图 7

第四步:下面是根据本文开头提到的规范,将射频滤波器实现为微带。

射频滤波器设计图 8

第 5 步:图 10 中提到的微带布局根据上述工作频率蚀刻在相应的电介质上,并使用标量网络分析仪 (SNA) 使用连接器进行测试。

射频滤波器设计图 9

结论

相同的方法必须用于带通和高通 RF 滤波器设计。唯一需要注意的是使用归一化频率与衰减曲线选择滤波器阶数 N。基于此 N 阶,必须从具有所需纹波的表中导出适当的滤波器系数。

此帖出自RF/无线论坛
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射频【放大器】


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纯净的硅(高级)

介绍的好详细。


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