Radiofrecuencia (RF) y Microonda los filtros representan una clase de Filtro electrónico, diseñado funcionar encendido señales enMegaciclos a Gigahertz gamas de frecuencia (De frecuencia media a Extremadamente de alta frecuencia). Esta gama de frecuencia es la gama usada por la mayoría de la radio de la difusión, televisión, comunicación sin hilos (cellphones, Wi-Fi, etc…), y así la mayoría del rf y los dispositivos de la microonda incluirán una cierta clase de filtración en las señales transmitidas o recibidas. Tales filtros son de uso general como bloques de edificio para los adaptadores y diplexers para combinar o separar bandas de frecuencia múltiples.
Cuatro funciones generales del filtro son deseables:
- Filtro Band-pass: seleccione solamente una venda deseada de frecuencias
- Venda-pare el filtro: elimine una venda indeseada de frecuencias
- Filtro Low-pass: permita solamente las frecuencias debajo de a frecuencia de atajo para pasar
- Filtro High-pass: permita solamente las frecuencias sobre a frecuencia de atajo para pasar
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De los filtros generalmente la mayoría del RF y de la microonda se componen lo más a menudo posible de uno o más juntadosresonadores, y cualquier tecnología que se pueda utilizar para hacer resonadores se puede también utilizar así para hacer los filtros. Descargado factor de calidad de los resonadores que son utilizados generalmente fijará selectividad el filtro puede alcanzar. El libro de Matthaei y otros. proporciona una buena referencia al diseño y a la realización de los filtros del rf y de la microonda.
filtros del LC del Lumped-elemento
La estructura más simple del resonador que se puede utilizar en filtros del rf y de la microonda es un LC circuito del tanque paralelo que consiste en o inductores y condensadores de la serie. Éstos tienen la ventaja de ser muy compactos, pero el punto bajo factor de calidad de los resonadores conduce a la degradación de las prestaciones relativamente.
Los filtros del LC del Lumped-Elemento tienen una gama de la frecuencia superior y más baja. Mientras que la frecuencia consigue muy baja, en el kilociclo bajo a la gama del hertzio el tamaño de los inductores usados en el circuito del tanque llega a ser prohibitivo grande. Los filtros muy de baja frecuencia se diseñan a menudo con los cristales para superar este problema. Mientras que la frecuencia consigue más arriba, en los 600 megaciclos y la gama más alta, los inductores en el circuito del tanque haga demasiado pequeño para ser práctico. Un inductor de 1 nanoHenry (nH) en 600 megaciclos no es una vuelta completa uniforme del alambre.
Microcinta las líneas de la transmisión (así como CPW o stripline) pueden también hacer buenos resonadores y filtros y ofrecer un compromiso mejor en términos de tamaño y funcionamiento que los filtros del elemento. Los procesos usados para fabricar los circuitos de la microcinta son muy similares a los procesos usados para fabricar tableros del circuito impreso y estos filtros tienen la ventaja en gran parte de ser planar.
Los filtros planar de la precisión son manufacturados con un proceso thin-film. Factores más altos de Q pueden ser obtenidos usando los materiales dieléctricos bajos para el substrato tal como cuarzo o zafiro y bajar los metales de la resistencia tales como oro.
Coaxial las líneas de la transmisión proporcionan más arriba factor de calidad que líneas planar de la transmisión, y se utilizan así cuando se requiere un rendimiento más alto. Los resonadores coaxiales pueden hacer uso los materiales constantes del alto-dieléctrico para reducir su tamaño total.
Todavía ampliamente utilizado en los 40 megaciclos a 960 megaciclos de gama de frecuencia, los filtros bien construidos de la cavidad son capaces de alta selectividad incluso bajo cargas de la energía por lo menos de un megavatio.[1] Más arriba “Q” factor de calidad, tan bien como estabilidad creciente del funcionamiento en (abajo a 75 kilociclos) las frecuencias de cerca espaciadas, puede ser alcanzado aumentando el volumen interno de las cavidades del filtro.
La longitud física de los filtros convencionales de la cavidad puede variar sobre de 82 " en la gama de 40 megaciclos, abajo a 11 inferiores " en la gama de 900 megaciclos.
En la gama de la microonda (1000 megaciclos (o 1 gigahertz) y más altos), los filtros de la cavidad llegan a ser más prácticos en términos de tamaño y perceptiblemente más alto factor de calidad que resonadores y los filtros del elemento, aunque la energía que maneja capacidad puede disminuir.
Duendes maliciosos hechos de vario Dieléctrico los materiales se pueden también utilizar para hacer resonadores. Como con los resonadores coaxiales, los materiales constantes del alto-dieléctrico se pueden utilizar para reducir el tamaño total del filtro. Con los materiales dieléctricos low-loss, éstos pueden ofrecer un rendimiento perceptiblemente más alto que las otras tecnologías discutidas previamente.
Superconductividad de alta temperatura (HTS) Filtros del RF y de la microonda funcione en criogénico gama de temperaturas, sobre 77K (- 196C, temperatura ambiente está sobre 300K). En esta temperatura superconductor el emparedado material que forma el filtro ofrece resistencia superficial cercana-cero a la energía en el RF y la gama de la frecuencia microondas. Esto es un cambio categórico de los filtros convencionales del RF y de la microonda.
Con resistencia cercana-cero, la pérdida in-circuit de la inserción de filtros de HTS está perceptiblemente menos que los filtros convencionales. Esto es de importancia cuando es mínimo atenuación de la antena la señal es deseable. Además, en la temperatura superconducting, la actividad de la estructura cristalina del emparedado del semiconductor está en un mínimo cercano (ruido termal mínimo). Esto contribuye a una figura reducida valor del ruido. La combinación de la pérdida baja de la inserción y el de poco ruido proporciona una alta sensibilidad anticipada a de poco ruido convencional preamplificador.
Los filtros de HTS son normalmente in-circuit insertado entre la antena y el preamplificación, en comparación con los filtros convencionales que se insertan después del preamplificación. En este arreglo, los filtros fomentan separado ellos mismos de HTS de la convención eliminando la interferencia de señales próximas fuertes con el portador puesto que el rechazamiento out-of-band del filtro atenúa estas señales indeseadas antes de alcanzar el preamplificación. Las señales indeseadas no se amplifican ni no se alimentan a través al mezclador del receptor para downconverting (ninguna intermodulación).
El low-loss/el altos-q/alto-rechazan características de los permitir de los filtros de la microcinta de HTS diseñar los filtros bandpass muy estrechos para capturar señales del interés en altos ambientes de la EMI, proporcionando tunability y selectividad realzados a los receptores ultra-sensibles. los filtros Ultra-selectivos de HTS pueden sobrepasar características convencionales del rechazamiento del filtro con perceptiblemente pocos postes. Temprano el poste 4 el poste 4.8 gigahertz los diseños del filtro de la anchura de banda de 62 megaciclos de Superconductor Technologies inc. y 6 anchura de banda de 57 megaciclos por los sistemas de Westinghouse Electronics pavimentó el camino para la caravana global de hoy de la tecnología. Incidentemente, la referencia a la “temperatura alta” es por supuesto una referencia relativa. Se significa para exprimir el aprecio para las temperaturas pioneras tempranas en la gama líquida del helio (1.7 a 4 K).
Acoplamientos y referencias externos
1. ^ Endecha de R (el 15 de febrero de 1977). "La fase y el grupo retrasa del Diplexer de Megwatt Cassegrain de la S-Venda y los megavatios de la S-Venda transmiten el filtro". El informe sobre la marcha de los trabajos de la red del espacio profundo (BANDA 42-37 DEL DSN): 198-203.
- Matthaei, George L.; Jones, E. L.; Young, Leo (el an o 80). Filtros de la microonda, redes impedancia-que emparejan, y estructuras que se juntan. Dedham, masa: Libros de la casa de Artech. ISBN 0-89006-099-1.
- Artículo sobre el filtro de la microonda en las microondas 101
- Libros y clases particulares cómo diseñar los filtros del RF
- Todo sobre superconductors
- C-MAC MicroTechnology LTCC para los usos de alta frecuencia del RF y de la microonda
Extraido de:http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/RF_and_microwave_filter
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