发布日期:2025-07-01 09:03 点击次数:86
为何需要RF滤波器?射频(RF)滤波器是统共RF/微波系统的基础元件,罕见是具备多个信说念或频段的无线通讯系统。RF滤波器的主邀功能是衰减某些不需要频段中的信号,而只对所需频段中的信号产生最小的影响。RF滤波器至关进攻,因为在许厚情况下,不良信号(称为骚扰)会导致系统功能下落以致损坏。在无线通讯系统中体育游戏app平台,给与器输入端使用千般RF滤波器来衰减所需频段以外的信号。RF滤波器还用于减少来自觉射器电路的谐波、杂散内容和带外显露。在智高手机等当代电子居品的很多应用场景下,这些建造均配备数种无线通讯技巧,淌若不使用RF滤波器进行妥当禁绝,这些技巧间可能会产生相互骚扰——即所谓的共存筹画挑战(图1)
图1:5G智高手机示例图
哪些应用需要RF滤波器?
由于大多数当代通讯技巧的紧凑筹画鸿沟了物理禁绝,工程东说念主员选择RF滤波器来增强所需的禁绝恶果,并确保这些居品适当必要的设施。这些设施不错是国度和海外监管机构制定的法度,举例好意思国联邦通讯委员会(FCC)和众人电子通讯委员会(ECC),以及Wi-Fi、4G/5G、蓝牙®和Zigbee等无线设施。很多当代电子居品还部署了条款特别滤波的特定功能,如众人定位系统(GPS)和其它地舆定位技巧,以及近场通讯(NFC)技巧。 筹商到当代无线通讯系统尺寸极其紧凑的特质,也因此需要高度紧凑的滤波器;即便如斯,这些滤波器仍条款较高的Q因数(品性因数),并不错很容易地集成至滤波器组,来用于多频段滤波应用。在许厚情况下,每个频段皆需要不同的RF滤波器,以尽量减少串扰并削弱非线性。为满足这一需求,工程师们时常使用声波滤波器(AWF)。 实质上,AWF由压电基板上的电声换能器组成,不错将电能升沉为声能/机械能,反之亦然。基于这种模样,AWF将高频信号编削为声波信号,然后通过声学谐振器和滤波技巧进行编削,最终编削回高频信号。与其它电磁滤波器技巧比较,其上风在于声波时局比电磁滤波时局大要小五个数目级。现实上,这些身分导致声学滤波器在访佛的性能下不错比传统电磁滤波器小一个数目级。
AWF包含两种主要类型——BAW滤波器和SAW滤波器——其使用叉指式换能器编削电和声学信号。BAW滤波器指导信号能量通过基板的主体,而SAW滤波器指导信号能量沿基板名义传递。固然这种分辨来源看起来很节略,但现实中,不同的要领略导致性能和频率智力的权贵相反。
由于制造经过主要包括名义结构的开采,SAW滤波器的筹画和制造昔日不那么复杂。违反,BAW滤波器则需要精准鸿沟基板厚度与分层结构,举例在堆叠中精准断绝的声反射器。
可是,由于名义电声转导的物理鸿沟,与BAW滤波器相关的相对尺寸和物理本性允许它们粗略被筹画成比SAW技巧更高的频率操作和更高的Q因数。此外,BAW滤波器不错诓骗与设施IC加工系统兼容的技巧制造,何况昔日发扬出更高的功率处贤达力。尽管有些SAW滤波器技巧联接了温度抵偿筹画功能,或以其它模样制造,以尽量减少温度明锐性,但BAW滤波器的温度漂移仍比SAW滤波器低。
一般来说,SAW滤波器不错在现实中制造用于2000MHz或2500MHz的频率,比较之下,BAW滤波器可达到10GHz以致更高。
工程师何时会使用BAW与SAW?
在为特定应用采纳滤波器时,必须了解滤波器应用的条款并解读滤波器的电气规格。每个滤波器应用皆会对中心频率、带宽、所需信号电良善遏制条款等建议需求。系统工程师昔日会列出这些系统条款,工程东说念主员在采纳滤波器时,要确保滤波器在保捏预算的前提下满足这些条款,并制定一个将滤波器纳入系统筹画中的规划。对于当代无线建造,昔日波及到筹画由很多滤波器组成的滤波器组,以满足严格的要乞降适当无线与监管机构的设施。
工程师何时会使用BAW与SAW?
在为特定应用采纳滤波器时,必须了解滤波器应用的条款并解读滤波器的电气规格。每个滤波器应用皆会对中心频率、带宽、所需信号电良善遏制条款等建议需求。系统工程师昔日会列出这些系统条款,工程东说念主员在采纳滤波器时,要确保滤波器在保捏预算的前提下满足这些条款,并制定一个将滤波器纳入系统筹画中的规划。对于当代无线建造,昔日波及到筹画由很多滤波器组成的滤波器组,以满足严格的要乞降适当无线与监管机构的设施。
以下为RF滤波器筹画的关节电气规格:
滤波器类型(低通、高通、带通、陷波/通遏制)、通带频率(Hz)、遏制频率(Hz)、遏制或带外遏制(dB)、衰减(dB)、插入损耗(dB)、禁绝度(dB)、采纳性(dB)、Q因数、纹波(dB)、输入功率处理(dB)、输入和输出阻抗匹配(欧姆)
大多数无线通讯设施强调带通滤波器与其它几个带通滤波器串联使用,以收尾多频段滤波。这已成为SAW和BAW滤波器一个应用平庸的典型场景,因为与其它滤波器技巧比较,其紧凑的尺寸允许相对较小的滤波器组。
这些带通滤波器的作用是减少给与器所战役到的带外信号内容。这是一个进攻的功能,因为带外频率内容会酿成具有较低信噪比(SNR)或较高误码率(BER)的脱敏给与器。此外,滤波器常用在辐射器输出端,以减少由相对较高功率的辐射器建造产生的非线性驱散,如谐波和尖峰。
滤波器的这一扶植应用增强了邻说念显露比(ACLR)和邻说念功率比(ACPR)。此外,通过此种滤波器使用模样,蓝本无法通过无线设施测试的无线辐射器可能和会过测试,而无需无数的再行筹画责任。
还有一些情况是,一部已被筹画和部署的无线通讯系统在早期评估中并未被发现实地驱动时会靠近的挑战。在这种情况下,淌若粗略通过更严格的滤波来护士,则不错诓骗增强的滤波器来升级无线电,以缓解这些问题。举例,淌若无线电在关节责任频段近邻遭受骚扰,那么具备更高Q因数和更佳的带外遏制智力的滤波器将带来比现存滤波器更好的操作。
一般来说,SAW滤波器比BAW滤波器低廉,而且市集上存在无数的SAW滤波器可供采纳。SAW滤波器一般不提供突出250MHz的责任频率。可是,淌若筹画中需要最强的性能或更高的责任频率(举例,在3G、4G、Wi-Fi 6E和sub-6GHz 5G的更高频率),那么BAW滤波器是更好的采纳(图2)。BAW滤波器的筹画昔日是为了得到比较SAW滤波器更高的频率操作和更优秀的通带衰减、带外遏制、功率处理,以及Q因数。
是否有针对特定应用的专用滤波器?
SAW和BAW滤波器必须精准筹画以收尾所需的操作。针对某个特定应用,不错定制SAW和BAW滤波器并量产。红运的是,BAW和SAW滤波器制造商罕见倾向于筹画并量产满足Wi-Fi和4G LTE/5G等千般市集和应用需要的专用SAW和BAW滤波器。特定的BAW和SAW滤波器亦然为了应答无线设施共存的隆起挑战,如Wi-Fi和低功耗蓝牙®(LE)。
论断
RF滤波器是当代无线通讯系统中的关节部件;它们衰减不需要的频段,以尽量减少骚扰并确保系统的正常功能。由于技巧的物理鸿沟,RF滤波器并不总十分理念念,并可能会导致通带频率的一些亏蚀。声波滤波器,罕见是BAW和SAW滤波器,由于其小尺寸和高Q因数而成为备受谅解的采纳。SAW滤波器的筹画和制造并不罕见复杂,而BAW滤波器带来更高的频率操作和更强的Q因数性能。工程师们必须筹商其滤波应用的要乞降滤波器的电气规格——如滤波器类型、通带、阻带体育游戏app平台,和插入损耗——来为他们的系统筹画采纳合适的滤波器。