介质滤波器培训资料

介质陶瓷高频滤波器基础培训资料

1.滤波器的种类

1-1.根据性能分类

1-2.根据通带分类

1-3.根据结构分类

2.介质陶瓷滤波器的定义

3.介质陶瓷及滤波器的主要特性

3-1.介质陶瓷的主要特性

3-2.介质陶瓷滤波器的主要特性

4.相关的介质陶瓷滤波器的区分

4-1.根据外观区分

4-2.根据不同的区分进行优缺点比较

5.产品开发FLOW Chart

6.介质陶瓷滤波器的制造工程图

7.通信SYSTEM适用范围及适用范围的例图

7-1.通信SYSTEM适用范围

7-2.适用范围的例图(Block Diagram)

8.Filter基本电路设计及Computer Simulation

8-1.理论上电路设计

puter Simulation方法及举例

9.不同种类的滤波器特性比较及滤波器使用注意事项

9-1.其它产品与滤波器的特性比较

9-2.介质滤波器的使用注意事项

1.滤波器的种类:

1-1根据性能分类

A.Active滤波器

-包括与op amp.一样的能动素子,用RC interstage,LC interstage来实现

根据op amp.的不同工作范围有使用限制.

B.Passive滤波器

-Lumped elements:用不同的部品实现产品方法.

-Distributed elements:利用Transmission line,Comb-line,Inter-digital,Cavity等Field的概念实现滤波器.

1-2根据通带分类

A.Low-pass滤波器

:只通过低频率的滤波器.将通带宽度和衰减宽度分开通宽度与衰减宽度接触点的频率称为段差频率.

B.High-pass滤波器

:只通过高频率的滤波器.

C.Band-pass滤波器

:将低频率与高频率组合后的滤波器,在通带内只通过相交那部分频率

在multi-channel通信等方面需要的有效频率.

D.Band-stop 滤波器

:与带通滤波器特性相反的滤波器.

E.All-pass 滤波器(Delay Line):在任意频率段不影响衰减全部通过,

或者是为了伴随若干的延时而设计的滤波器.

A.Low-Pass Filter

1

0ω

H(ω)

B.High Pass Filter

1

0ω

H(ω)

C.Band-Pass Filter

ω

H(ω)

ω2

ω1D.B a n d -S t o p F i l t e r

ω

H(ω)

ω2

ω1 E.All-Pass Filter

ω

H(ω)

1.3根据结构分类

A.RLC Filter

Low-frequency(利用数百KHz∼500MHz),主要使用IF频率.我们称为LC FILTER或是IF FILTER.

B.DSP Filter

利用Digital filter通信,如能在低频使用半导体就可能chip化.

目前使用的一部分特性非常灵敏.

C.Active Filter

使用在数百KHZ–数MHZ的频率中,利用OP-Amp L,C等素子

D.Cavity Filter

利用Wave-guard,机械加工和连接(0.05mm程度的允许误差)基站及转发器用

E.Ceramic Filter

损耗减小尺寸缩小是目前RF频率段最大的长处.

F.Superconductor Filter

高介电常数,用于卫星发收等目前受价格及尺寸限制使用也受到限制.

G.Crystal Filter

损耗减小可做特性Sharp但是在高频率段使用有难度.

H.SAW Filter

用音波来代替电波缩小尺寸损耗增大功率变小,

缺点是开发费昂贵.微型Pattern技术目前正在向前发展如果以后发展一直良好

作为移动通信用部品它的作用应该会扩大.

2.介质陶瓷滤波器的定义:

利用固有介质陶瓷成分的谐振素子使得高频频率成分选择变得容易

作为module化的部品RF和Mono-Block Filter是无绳电话,手机,转发器选择所需收发信号的核心部品.

通常介质滤波器用分布定数来使用介质谐振器,具有高介电常数和低损耗,

高温安全性,耐振动性,冲击性,微型化,量产化,低成本等优点.作为移动通信系统及手机的RF,IF段使用的滤波器以天线共用器(Duplexer)为首在system的RF信号处理上正广范围的使用.

3.介质陶瓷及滤波器的主要特性

3-1.介质陶瓷的主要特性

A.介电常数(Permittivity-Er):作为非导体的重要电性能DC或是AC,就是与交流电波的特性

有直接关系.相同的电压或是流动的电流形成电磁的时候体现散开的+-moment敏感反应的程度.

用E=Eo.Er来体现,介电常数没有实际意义一般用E=E r表示.

跟电波的波长(λ)有密切关系对频率有很大影响并且左右着产品的尺寸和形态.

高频电路设计时一个很重要的因素.没有单位.

目前移动通信部品上使用的介电常数一般在4~110之间.

l

C

f

g

o r

==

λ

ε

44

(C=300,000KM/sec,Fo=MHz)

B.损耗系数(Q factor):频率loss部分.谐振频率的波形越灵敏品质越好.用1/tan表示的话,

与实际信号的noise,通话距离有密切关系.

特性值表示为体现纯材料的物性值Q.F与根据不同的谐振mode体现的3种值unloadQ,load Q,Q.fo.

Qu=(Fo/B.W)/1-10(-iL/20)

C.温度系数(Tf):介质陶瓷中重要特性之一.为了体现不同的温度下的频率及其它特性的敏感性,为

了能在热带地区或是西伯利亚地区特性一致温度系数的特性必须稳定.

用下面的公式表示单位是ppm/℃.

Tf=△F/Fo*1/△T