如何選擇濾波射頻器?
發布時間:2012-10-12 責任編輯:rexliu
隨著電子設備工作頻率的迅速提高,電磁幹擾的頻率也越來越高,幹擾頻率通常會達到數百MHz,甚至GHz以yi上shang。由you於yu電dian壓ya或huo電dian流liu的de頻pin率lv越yue高gao,越yue容rong易yi產chan生sheng輻fu射she,因yin此ci,正zheng是shi這zhe些xie頻pin率lv很hen高gao的de幹gan擾rao信xin號hao導dao致zhi了le輻fu射she幹gan擾rao的de問wen題ti日ri益yi嚴yan重zhong。因yin此ci,對dui用yong來lai解jie決jue輻fu射she幹gan擾rao的de濾lv波bo器qi的de一yi個ge基ji本ben要yao求qiu就jiu是shi要yao能neng對dui這zhe些xie高gao頻pin幹gan擾rao信xin號hao有you較jiao大da的de衰shuai減jian,這zhe種zhong濾lv波bo器qi就jiu是shi射she頻pin幹gan擾rao濾lv波bo器qi。普pu通tong幹gan擾rao濾lv波bo器qi的de有you效xiao濾lv波bo頻pin率lv範fan圍wei為wei數shukHz數十MHz,而射頻幹擾濾波器的有效濾波頻率範圍從數kHz到GHz以上。
按照傳統方式構造的濾波器不能成為射頻濾波器。這是由於兩個原因:第一個原因是:旁路電容寄生電感較大(導致串聯諧振,增加了旁路阻抗),導致電容器在較高的頻率並不具有較低的阻抗,起不到旁路的作用。第二個原因是:濾lv波bo器qi的de輸shu入ru端duan和he輸shu出chu端duan之zhi間jian的de雜za散san電dian容rong導dao致zhi高gao頻pin幹gan擾rao信xin號hao耦ou合he,使shi濾lv波bo器qi對dui高gao頻pin幹gan擾rao失shi去qu作zuo用yong。解jie決jue這zhe個ge問wen題ti的de方fang法fa是shi用yong穿chuan心xin電dian容rong作zuo為wei旁pang路lu電dian容rong。穿chuan心xin電dian容rong具ju有you非fei常chang小xiao的de寄ji生sheng電dian感gan,旁pang路lu阻zu抗kang非fei常chang小xiao,並bing且qie由you於yu采cai用yong隔ge離li安an裝zhuang方fang式shi,消xiao除chu了le輸shu入ru輸shu出chu端duan之zhi間jian的de高gao頻pin耦ou合he。
選擇射頻濾波器需要考慮的因素
中心頻率(Center Frequency):射頻濾波器通帶的中心頻率f0,一般取f0=(f1+f2)/2,f1、f2為帶通或帶阻濾波器左、右相對下降1dB或3dB邊頻點。窄帶濾波器常以插損最小點為中心頻率計算通帶帶寬。
截止頻率(Cutoff Frequency):指低通濾波器的通帶右邊頻點及高通濾波器的通帶左邊頻點。通常以1dB或3dBxiangduisunhaodianlaibiaozhundingyi。dangpinlvchaoguojiezhipinlvshi,lvboqijiujinrulezudai,zaizudai,ganraoxinhaohuishoudaojiaodadeshuaijian。genjushiyonglvboqidechanghebutong(信號電纜濾波還是電源線濾波),keyiyonglianggefangfalaiquedinglvboqidejiezhipinlv。zaiduixinhaodianlanjinxinglvboshi,genjuyouxiaoxinhaodedaikuanlaiqueding,jiezhipinlvyaodayuxinhaodedaikuan,zheyangcainengbaozhengyouyongxinhaobubeishuaijian。zaiduidianyuanxianhuozhiliuxinhaoxian,lvboshi,youyuyouxiaoxinhaodepinlvhendi,xinhaoshizhendewentibushizhuyaoyinsu,yincizhuyaogenjuganraoxinhaodepinlvlaiding,yaoshiganraopinlvquanbuluozailvboqidezudainei。lvboqidejiezhipinlvyuedi,lvboqidechicunyueda,jiageyuegao,yincimeiyoubiyaoshi(幹擾的頻率不是很低時),不要盲目選用截止頻率過低的濾波器。
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插入損耗(Insertion Loss):由(you)於(yu)射(she)頻(pin)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)引(yin)入(ru)對(dui)電(dian)路(lu)中(zhong)原(yuan)有(you)信(xin)號(hao)帶(dai)來(lai)的(de)衰(shuai)耗(hao),以(yi)中(zhong)心(xin)或(huo)截(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)處(chu)損(sun)耗(hao)表(biao)征(zheng),如(ru)要(yao)求(qiu)全(quan)帶(dai)內(nei)插(cha)損(sun)需(xu)強(qiang)調(tiao)。每(mei)一(yi)種(zhong)濾(lv)波(bo)器(qi)都(dou)有(you)一(yi)張(zhang)插(cha)入(ru)損(sun)耗(hao)與(yu)頻(pin)率(lv)對(dui)應(ying)的(de)表(biao)格(ge),選(xuan)用(yong)濾(lv)波(bo)器(qi)時(shi),根(gen)據(ju)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)的(de)頻(pin)率(lv)和(he)需(xu)要(yao)衰(shuai)減(jian)的(de)程(cheng)度(du)確(que)定(ding)對(dui)插(cha)入(ru)損(sun)耗(hao)的(de)要(yao)求(qiu)。需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)一(yi)點(dian)是(shi),產(chan)品(pin)樣(yang)本(ben)上(shang)給(gei)出(chu)的(de)插(cha)入(ru)損(sun)耗(hao)是(shi)在(zai)50係統中測量的,實際使用條件如果不是50,插入損耗會有差異。
通帶帶寬(BWxdB):指需要通過的頻譜寬度,BWxdB=(f2-f1)。f1、f2為以中心頻率f0處插入損耗為基準,下降X(dB)處對應的左、右邊頻點。通常用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征濾波器通帶帶寬參數。分數帶寬(fractional bandwidth)=BW3dB/f0×100%,也常用來表征濾波器通帶帶寬。
額定電壓:濾(lv)波(bo)器(qi)在(zai)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)時(shi)能(neng)夠(gou)長(chang)時(shi)間(jian)承(cheng)受(shou)的(de)電(dian)壓(ya),要(yao)注(zhu)意(yi)正(zheng)確(que)選(xuan)用(yong)直(zhi)流(liu)和(he)交(jiao)流(liu)品(pin)種(zhong),在(zai)交(jiao)流(liu)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)絕(jue)對(dui)不(bu)能(neng)使(shi)用(yong)直(zhi)流(liu)的(de)品(pin)種(zhong),否(fou)則(ze)容(rong)易(yi)發(fa)生(sheng)擊(ji)穿(chuan)。由(you)於(yu)幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)試(shi)驗(yan)都(dou)有(you)脈(mai)衝(chong)幹(gan)擾(rao)的(de)項(xiang)目(mu),因(yin)此(ci)在(zai)選(xuan)用(yong)濾(lv)波(bo)器(qi)時(shi)要(yao)考(kao)慮(lv)這(zhe)種(zhong)高(gao)壓(ya)脈(mai)衝(chong)幹(gan)擾(rao)的(de)作(zuo)用(yong),耐(nai)壓(ya)值(zhi)需(xu)要(yao)留(liu)有(you)一(yi)定(ding)的(de)富(fu)裕(yu)量(liang)。
額定電流:lvboqizaizhengchanggongzuoshinenggouchangshijianliuguodedianliuzhi,edingdianliuyoulvboqideyinxianzhijingjueding,xianjingyueda,edingdianliuyueda。duiyulvboqizujian,edingdianliuhaiyudianganxianquandebaohetexingyouguan,dangdianliuchaoguoedingdianliushi,lvboqidexingnenghuixiajiang。
工作溫度範圍:濾波器件能保證預定性能和正常工作時所處的環境溫度,本樣本中的濾波器件除了特別標出的以外,工作溫度範圍為有-55-+125C。
濾波器的體積:濾波器的體積與濾波器的額定工作電壓、工作電流、截止頻率、插cha入ru損sun耗hao以yi及ji製zhi造zao工gong藝yi有you關guan。電dian氣qi性xing能neng基ji本ben相xiang同tong的de濾lv波bo器qi,由you於yu不bu同tong的de製zhi造zao工gong藝yi而er導dao致zhi不bu同tong的de體ti積ji,電dian氣qi性xing能neng接jie近jin時shi,體ti積ji較jiao大da的de濾lv波bo器qi價jia格ge較jiao低di(適合安裝空間較大的場合)。
射頻濾波器的安裝方式
射頻濾波器的安裝方式對濾lv波bo器qi的de性xing能neng有you很hen大da影ying響xiang。首shou先xian射she頻pin幹gan擾rao濾lv波bo器qi必bi須xu以yi金jin屬shu板ban為wei隔ge離li板ban,將jiang濾lv波bo器qi的de輸shu入ru和he輸shu出chu隔ge離li開kai。其qi次ci,濾lv波bo器qi要yao與yu金jin屬shu板ban之zhi間jian保bao持chi低di阻zu抗kang的de接jie觸chu,以yi保bao證zheng濾lv波bo電dian容rong的de旁pang路lu效xiao果guo。最zui好hao將jiang濾lv波bo器qi安an裝zhuang在zai鍍du錫xi或huo鋅xin的de鋁lv板ban或huo鋼gang板ban上shang。為wei了le保bao證zheng可ke靠kao的de連lian接jie,一yi般ban要yao在zai濾lv波bo器qi的de安an裝zhuang法fa蘭lan與yu隔ge離li板ban之zhi間jian安an裝zhuang內nei齒chi墊dian片pian,而er不bu能neng使shi用yong導dao電dian膠jiao之zhi類lei的de物wu質zhi來lai達da到dao可ke靠kao連lian接jie的de目mu的de。需xu要yao注zhu意yi的de問wen題ti是shi,不bu同tong金jin屬shu的de接jie觸chu麵mian之zhi間jian會hui發fa生sheng電dian化hua學xue腐fu蝕shi,導dao致zhi接jie觸chu阻zu抗kang增zeng加jia。有you些xie設she備bei經jing過guo一yi段duan時shi間jian使shi用yong後hou,幹gan擾rao情qing況kuang變bian得de嚴yan重zhong,就jiu是shi由you於yu濾lv波bo器qi的de接jie地di阻zu抗kang增zeng加jia導dao致zhi的de。特te別bie是shi當dang濾lv波bo器qi的de低di頻pin濾lv波bo效xiao果guo降jiang低di時shi,要yao考kao慮lv這zhe種zhong因yin素su。
射頻濾波器的分類
根據工作信號的頻率範圍,射頻濾波器主要分為四大類:低通濾波器(LPF)、高通濾波器(HPF)、帶通濾波器(BPF)和帶阻濾波器(BEF)。低通濾波器指低頻信號能夠通過而高頻信號不能通過的濾波器;高通濾波器則相反,即高頻信號能通過而低頻信號不能通過;帶通濾波器是指頻率在某一個頻率範圍內的信號能通過,射頻濾波器而在此頻率範圍之外的信號均不能通過;帶阻濾波器的性能與之相反,即某個頻帶範圍內的信號被阻斷,但允許在此頻率範圍之外的信號通過。
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