Che cosa è unFiltro RFe perché è così importante?
I filtri sono necessari per filtrare i segnali indesiderati che entrano nello spettro radio. Sono utilizzati in combinazione con vari dispositivi elettronici. Tuttavia, il loro utilizzo più importante è nel dominio RF.
Che cosa è unFiltro RF?
Il filtro a radiofrequenza è una parte importante della tecnologia wireless. Viene utilizzato insieme al ricevitore radio per filtrare altre bande di frequenza non necessarie e ricevere solo la frequenza corretta. I filtri RF sono progettati per funzionare senza problemi nella gamma di frequenze che va dalle frequenze intermedie a quelle molto alte (ovvero megahertz e gigahertz). Grazie alle sue caratteristiche di funzionamento, è comunemente utilizzato nelle stazioni radio, nelle comunicazioni wireless, in televisione e in altre apparecchiature.
In genere, la maggior parte dei filtri RF è composta da risonatori accoppiati e i loro fattori di qualità possono determinare il livello di filtraggio in RF. A seconda dell'applicazione e delle dimensioni dell'apparecchiatura wireless, esistono molti tipi di filtri, ovvero filtri a cavità, filtri piani, filtri elettroacustici, filtri dielettrici, filtri coassiali (indipendenti dal cavo coassiale), ecc.
Tipi base di filtro a radiofrequenza
Il filtro RF è un circuito speciale che consente il passaggio dei segnali corretti, eliminando quelli indesiderati. In termini di topologia del filtro, esistono quattro tipi di filtri RF di base: filtro passa-alto, filtro passa-basso, filtro passa-banda e filtro elimina-banda.
Come suggerisce il nome, un filtro passa-basso è un filtro che consente il passaggio solo alle basse frequenze, attenuando contemporaneamente le altre frequenze del segnale. Quando un segnale attraversa un filtro passa-banda, la sua riduzione di frequenza è determinata da molti fattori, come la topologia del filtro, il layout e la qualità dei componenti. Inoltre, la topologia del filtro determina anche la velocità di transizione del filtro dalla banda passante al raggiungimento della soppressione finale.
I filtri passa-basso sono disponibili in varie forme. L'applicazione principale del filtro è la soppressione delle armoniche dell'amplificatore RF. Questa caratteristica è importante perché aiuta a prevenire interferenze non necessarie provenienti da diverse bande di trasmissione. I filtri passa-basso vengono utilizzati principalmente per applicazioni audio e filtrano il rumore proveniente da qualsiasi circuito esterno. Dopo il filtraggio del segnale ad alta frequenza, il segnale ottenuto ha una qualità cristallina.
Filtro passa-alto:
A differenza del filtro passa-basso, il filtro passa-alto consente il passaggio solo di segnali ad alta frequenza. In effetti, il filtro passa-alto e il filtro passa-basso sono molto complementari, poiché entrambi i filtri possono essere utilizzati insieme per produrre un filtro passa-banda. Il design del filtro passa-alto è diretto e attenua le frequenze al di sotto del punto di soglia.
Generalmente, i filtri passa-alto vengono utilizzati nei sistemi audio, attraverso i quali vengono filtrate tutte le basse frequenze. Inoltre, in molti casi, vengono utilizzati anche per rimuovere i bassi e i piccoli altoparlanti; questi filtri sono specificamente integrati negli altoparlanti. Tuttavia, se si tratta di un progetto fai da te, il filtro passa-alto può essere facilmente collegato al sistema.
Un filtro passa-banda è un circuito che consente il passaggio di segnali provenienti da due frequenze diverse e attenua quelli che non rientrano nel suo intervallo accettabile. La maggior parte dei filtri passa-banda si basa su una qualsiasi fonte di alimentazione esterna e utilizza componenti attivi, ovvero circuiti integrati e transistor. Questo tipo di filtro è chiamato filtro passa-banda attivo. D'altra parte, alcuni filtri passa-banda non utilizzano un'alimentazione esterna e si basano principalmente su componenti passivi, ovvero induttori e condensatori. Questi filtri sono chiamati filtri passa-banda passivi.
I filtri passa-banda sono comunemente utilizzati nei ricevitori e trasmettitori wireless. La loro funzione principale nel trasmettitore è quella di limitare al minimo la larghezza di banda del segnale in uscita, in modo che i dati richiesti possano essere trasmessi alla velocità e nel formato desiderati. Quando è coinvolto il ricevitore, il filtro passa-banda consente solo la decodifica o l'ascolto del numero di frequenze richiesto, escludendo gli altri segnali dalle frequenze indesiderate.
In una parola, quando si progetta un filtro passa-banda, è possibile massimizzare facilmente la qualità del segnale e ridurre al minimo la competizione o l'interferenza tra i segnali.
Rifiuto della banda:
Talvolta chiamato filtro elimina banda, il filtro elimina banda è un filtro che consente il passaggio della maggior parte delle frequenze senza subire variazioni. Tuttavia, attenua le frequenze al di sotto di un intervallo ben definito. La sua funzione è completamente opposta a quella del filtro passa-banda. In pratica, la sua funzione è quella di far passare la frequenza da zero al primo punto di taglio della frequenza. Nel mezzo, lascia passare tutte le frequenze al di sopra del secondo punto di taglio della frequenza. Tuttavia, rifiuta o blocca tutte le altre frequenze comprese tra questi due punti.
In una parola, un filtro è qualcosa che consente il passaggio dei segnali grazie alla banda passante. In altre parole, la banda di arresto del filtro è il punto in cui alcune frequenze vengono respinte da qualsiasi filtro. Che sia passa-alto, passa-basso o passa-banda, il filtro ideale è un filtro senza perdite nella banda passante. Tuttavia, in realtà, non esiste un filtro ideale perché il passa-banda subisce una perdita di frequenza ed è impossibile ottenere una soppressione infinita quando si raggiunge la banda di arresto.
Perché i filtri a radiofrequenza sono così importanti?
I filtri RF vengono utilizzati per classificare le frequenze dei segnali, ma cosa li rende così importanti? In breve, i filtri RF possono filtrare i rumori che possono influire sulla qualità o sulle prestazioni di qualsiasi sistema di comunicazione o ridurre l'interferenza dei segnali esterni. La mancanza di un filtro RF appropriato può danneggiare la trasmissione della frequenza del segnale e, in definitiva, il processo di comunicazione.
Pertanto, i filtri RF svolgono un ruolo importante nei sistemi di comunicazione wireless (ad esempio, satelliti, radar, sistemi wireless mobili, ecc.). Quando si parla di funzionamento dei velivoli senza pilota (UAS), l'importanza dei filtri RF è evidente. La mancanza di un sistema di filtraggio adeguato influirà sul funzionamento dei velivoli senza pilota (UAS) in molti modi, ad esempio:
Il raggio di comunicazione può essere ridotto dalle interferenze causate da fattori ambientali esterni. Inoltre, la presenza di un gran numero di segnali RF nell'atmosfera può causare gravi danni al sistema di comunicazione del drone. I segnali dannosi provenienti da altre piattaforme includono, a titolo esemplificativo ma non esaustivo: intensa attività del segnale Wi-Fi e altri sistemi di comunicazione operanti all'interno del drone.
Le interruzioni provenienti da altri sistemi di comunicazione interromperanno il canale di comunicazione del UAS, riducendo o limitando così la portata di comunicazione di tali sistemi.
Le interferenze influiscono anche sulla ricezione del segnale GPS del drone; ciò aumenta la possibilità di errori nel tracciamento GPS. Nel peggiore dei casi, ciò potrebbe causare la completa perdita della ricezione del segnale GPS.
Con un filtro RF adeguato, è possibile eliminare facilmente le interferenze esterne e quelle generate dai sistemi di comunicazione adiacenti. In questo modo si mantiene la qualità della frequenza del segnale desiderata, filtrando facilmente tutte le frequenze indesiderate.
Inoltre, i filtri RF svolgono un ruolo cruciale anche nell'ambiente della telefonia mobile. I telefoni cellulari necessitano di un certo numero di bande di frequenza per funzionare correttamente. A causa della mancanza di filtri RF appropriati, diverse bande di frequenza non coesisteranno contemporaneamente, il che significa che alcune bande di frequenza verranno rifiutate, in particolare quelle del Sistema Globale di Navigazione Satellitare (GNSS), della sicurezza pubblica, del Wi-Fi, ecc. In questo caso, i filtri RF svolgono un ruolo importante consentendo a tutte le bande di coesistere contemporaneamente.
In generale, i filtri sono leggeri e contribuiscono a migliorare le prestazioni della frequenza del segnale. Se il filtro RF non fornisce le prestazioni desiderate, è possibile valutare diverse altre opzioni, una delle quali è l'aggiunta di amplificatori al progetto. Dall'amplificatore di griglia a qualsiasi altro amplificatore di potenza RF, è possibile convertire una frequenza del segnale inferiore in una frequenza del segnale superiore, migliorando così le prestazioni complessive del progetto RF.
Si Chuan Keenlion Microwave offre un'ampia gamma di configurazioni a banda stretta e larga, che coprono frequenze da 0,5 a 50 GHz. Sono progettati per gestire potenze in ingresso da 10 a 30 watt in un sistema di trasmissione a 50 ohm. Vengono utilizzati design a microstrip o stripline, ottimizzati per le migliori prestazioni.
Possiamo anche personalizzare il filtro RF in base alle vostre esigenze. Potete accedere alla pagina di personalizzazione per fornire le specifiche necessarie.
https://www.keenlion.com/customization/
Sichuan Keenlion Microwave Technology Co., Ltd.
E-mail:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
Data di pubblicazione: 22-12-2022
