介质滤波器培训资料

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滤波器技术(4)-介质滤波器

滤波器技术(4)-介质滤波器

交叉耦合分析
在上图中,磁耦合为一个正耦合并用一个电 感表示;而对于不相邻但符号相同的耦合,我 们看作一个负耦合,并用一个电容表示. 我们可以发现,通过三个一组和四个一组平 面的窗口结构实现的交叉耦合符号不一样, 只是因为中间多了一个金属片. 这点与其它的腔体滤波器比如波导和梳状 线不一样,因为工作模式的电磁分布不一样.
BW为滤波器实际带宽,Ms1为外部与第一腔的耦合 矩阵值。
Qe1 1/(W * M ),W BW / fo
2 S1
Qen 1/(W * M ),W BW / fo
2 Ln
由以上两公式可以推算出反射时延与耦合矩阵值的 关系
t1 636.6 /( BW * M )
2 S1 2 ln
最常用的介质谐振器形状有矩形,圆柱形和圆环形.其中 矩形介质谐振器的工作主模为TE11δ;圆柱形介质谐振器 的工作主模为TE01δ模,如下图所示:
内部的电磁场结构 Inner electromagnetic field
TE01δ模介质谐振器实物照片
典型尺寸: 腔体直径/介质外径>1.5倍(太小影响Q值) 外径/高度=2.5(提高Q值,避开TM模) 内 /外径比最大可到0.35(在频域上使基模与高次模分开, 方便安装 )
2.2 介质谐振腔的结构
Tuning Element: metal or dielectric Support: Alumina
Enclosure: Aluminum cavity Adhesive: Proprietary
2.3 介质谐振器的形状及电磁场型 Shape & Electromagnetic Field Distribution
2.4 介质谐振器的工作原理 Principium

介质滤波器原理

介质滤波器原理

介质滤波器原理一、介质滤波器的定义和作用介质滤波器是一种用于滤除特定频率信号的装置,通常由介质和导体组成。

它的主要作用是在电子电路中过滤掉噪声和干扰信号,使有效信号更加清晰和稳定。

二、常见的介质滤波器类型2.1 低通滤波器(LPF)低通滤波器用于滤除高频信号,只允许低于截止频率的信号通过。

2.2 高通滤波器(HPF)高通滤波器用于滤除低频信号,只允许高于截止频率的信号通过。

2.3 带通滤波器(BPF)带通滤波器用于滤除低于截止频率和高于截止频率的信号,只允许位于截止频率之间的信号通过。

2.4 带阻滤波器(BSF)带阻滤波器用于滤除位于截止频率之间的信号,只允许低于截止频率和高于截止频率的信号通过。

三、介质滤波器的工作原理介质滤波器的工作原理基于介质在电磁场中的响应特性。

当电磁波通过介质时,介质会对电磁波进行吸收、传导和反射,从而实现滤波的效果。

3.1 电磁波的传播和吸收介质滤波器中的介质是由电子和原子组成的。

当电磁波通过介质时,电场和磁场会作用于介质中的电子和原子,使其发生振动。

这种振动会导致能量的吸收和传导,从而减弱或消除特定频率的信号。

3.2 介质的阻抗和衰减特性不同类型的介质对电磁波的传播有不同的阻抗和衰减特性。

通过选择合适的介质材料和设计参数,可以实现对特定频率的信号的滤除或通过。

3.3 介质滤波器的设计和优化介质滤波器的设计需要考虑到所需的截止频率、滤波特性和器件尺寸等因素。

通过调整介质的种类、厚度、形状和布局等参数,可以实现对特定频率范围内信号的滤波效果,并优化滤波器的性能。

四、介质滤波器的应用领域介质滤波器在各种电子电路中都有广泛的应用,特别是在通信、无线电和雷达系统中更为常见。

它们可以用于滤除噪声和干扰信号,提高通信质量和系统的可靠性。

4.1 无线电通信系统在无线电通信系统中,介质滤波器用于滤除无线电信号中的杂散频率和干扰信号,以保证通信质量和信息传输的可靠性。

4.2 雷达系统雷达系统中的介质滤波器用于滤除雷达信号中的背景噪声和干扰信号,以提高目标的探测和跟踪性能。

介质腔体滤波器设计[]

介质腔体滤波器设计[]

目次1引言 (1)1.1 介质谐振器的发展和应用 (1)1.2 介质滤波器的特点及应用 (3)1.3 本文的主要研究内容 (3)2介质腔体滤波器的理论设计 (4)2.1滤波器基本原理 (4)2.2 介质腔体滤波器的线路设计 (8)2.3 介质腔体滤波器的微波实现 (10)3 腔体介质滤波器的仿真设计 (15)3.1 Ansoft HFSS软件介绍 (15)3.2 腔体介质滤波器的工作原理 (17)3.3 腔体介质滤波器的仿真过程 (17)4 腔体介质滤波器的生产与调试 (20)4.1 介质谐振器与截止波导的生产 (20)4.2 滤波器的调试 (22)5 滤波器的测试结果及分析 (22)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)1 引言1.1 介质谐振器的发展和应用微波介质谐振器是国际上70年代出现的新技术之一。

1939年,R .D .Richtmyes 就提出非金属介质体具有和金属谐振腔类似的功能,并把它称为介质谐振腔。

但是直到六十年代末才开始使用到微波电路中。

国内七十年代就有人研究,八十年代初报导了有关研究成果。

介质谐振器是用低损耗、高介电常数的介质材料做成的谐振器,已广泛应用于多种微波元器件中。

它具有如下特点:①体积小,由于材料的介电常数高,可使介质谐振器的体积小至空腔波导或轴谐振器的1/10以下,便于实现电路小型化;②Q 0值高,高0.1-30GHz 范围内,Q 0可达103-104;③基本上无频率限制,可以适用到毫米波(高于100GHz );④谐振频率的温度稳定性好。

因此,介质谐振器在混合微波集成电路中得以广泛的应用。

目前,介质谐振器已用于微波集成电路中作带通和带阻滤波器中的谐振元件、慢波结构、振荡器的稳频腔、鉴频器的标准腔等。

①在微波集成电路中,介质谐振器的形状通常为矩形、圆柱形和圆环形。

介质谐振器的谐振频率与振荡模式、谐振器所用的材料及尺寸等因素有关。

分析这个问题的方法早期是用磁壁模型法,即将介质谐振器的边界看成磁壁来分析,这种方法的误差较大,达10%。

介质滤波器原理

介质滤波器原理

介质滤波器原理
介质滤波器是一种常见的滤波器类型,其原理是利用介质材料的特性来选择性地通过或阻断特定频率的信号。

介质滤波器通常由一个或多个介质构成,例如陶瓷、石英、玻璃等。

这些介质材料具有不同的介电常数和磁导率,因此会对信号的传输产生影响。

当通过介质材料时,信号将受到介质的影响而发生衰减、延迟或相位变化。

介质滤波器的工作原理基于以下几个关键概念:
1. 传导损耗:当信号通过介质时,由于介质的电导率,信号会遇到电阻导致能量损失。

这种能量损失会使特定频率的信号在介质中衰减。

2. 介质的介电常数:介质的介电常数决定了介质对电场的响应。

在滤波器中,通过选择不同介质的介电常数,可以实现对不同频率信号的阻断或通过。

3. 谐振现象:当介质处于特定频率附近时,由于介质本身的谐振行为,对该频率的信号会产生放大或压制作用。

利用这种谐振现象,可以实现对特定频率的滤波。

基于以上原理,介质滤波器可以实现对特定频率范围内的信号进行滤波。

通过选择合适的介质材料并进行设计优化,可以实现不同频率范围的滤波效果。

介质滤波器广泛应用于无线通信、
电子设备和信号处理等领域,用于抑制噪声、滤除干扰信号,以及提高信号的质量和稳定性。

凡谷介质双模滤波器培训资料共53页

凡谷介质双模滤波器培训资料共53页
矩形波导单模滤波器 ——加零点
使用波导谐振器,缝隙馈电/耦合
几种不同的谐振器
——多模波导谐振器
使用波导谐振器, 缝隙馈电/耦合
几种不同的谐振器
——端接电容型1/4波长带状线
端接电容型1/4波长带状线谐振器,构成交 指滤波器,特点是带宽宽,实现稍有困难
几种不同的谐振器
——环形微带线谐振器
使用不闭合的环形微带线谐振器, 微带线直接激励,平行耦合 还有其它形式,圆环,三角环, 多边形环,都可以
几种不同的谐振器
——同轴谐振器
使用端接电容型1/4波长同轴谐振器, 窗口耦合,探针或者磁环馈电
几种不同的谐振器
——单模介质谐振器
采用介质谐振器, 窗口耦合,探针或 耦合环馈电,
几种不同的谐振器
——双模介质谐振器
使用双模介质谐振器,探针馈电,窗口/探针/缝 隙耦合
几种不同的谐振器
——波导谐振器
g1
g3
g0
g2
g4
g5
K
L1
L2
L3
L4
K01
K12
K23
RA
K34
K4n
RS
低通滤波器向其它滤波器的变换
低通
高通
带通
带阻
带通滤波器的电路模型
K01
K12
K23
RA
馈电单元
谐振单元
K01
K4n
K34
K4n
RS
耦合单元
K12
K23 K34
带通滤波器的DesignБайду номын сангаасr电路模型
上图为通用的带通滤波器模型,不同的滤波器只是用不 同的谐振器和馈电、耦合单元实现该模型

第六章滤波技术培训教材

第六章滤波技术培训教材
40dB/十倍频
R50Ω
C=100nF L=100μH
fc
IL 10lg (22LC)2(4 C RL/R)2
第六章 滤波技术 Γ型滤波器插入损耗的频率特性(ZS与ZL不相等)
ZS/ ZL的值分别为0.1/100,50/50,100/0.1
C=100nF
L=100μH
将电容器并 接于更高阻 抗(源或负 载)的一端, 通常可取得 最大的插入 损耗
并联电容滤波器的插入损耗频率特性( R5) 0Ω
IL10lg1[(fC)R 2]
第六章 滤波技术
IL20lgA11RA12A21R2A22R
(2)串联电感滤波器:
2R
A111,A12U I21U I11jL
A210, A221
R I1 L
I2
US ~
U1
U2 R
IL 1l0 g 1 [(fL /R )2]
第六章 滤波技术ຫໍສະໝຸດ 6.2 插入损耗的计算方法
ZS I1
I2
滤波器可视为一个具有输入输
出两对端子的网络(无源)。
US ~
U1
滤波 网络
U2
ZL
端口网络的传输方程:
U 1 A11U 2 A12 I 2
I1 U1
A21U 2 A22 I 2 U S Z S I1
U 2 Z L I 2
器件数)的关系:
20
对于n阶滤波器,插入损耗的斜率 4 0
按20ndB/10倍频或6ndB/倍频增加 。 6 0
80
增加滤波器的阶数仅增大了
IL
插入损耗的斜率,而不改变滤波
器的截止频率。
1 0 fc 102 fc 103 fc 104 fc f

(参考资料)介质滤波器培训资料

(参考资料)介质滤波器培训资料

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=Er表示.
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
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.
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
0
1
0
1
D. Band-Stop Filter

介质滤波器设计

介质滤波器设计

介质谐振器选用1/4环形谐振 器。工作模式TE01模。
电场
磁场
选择的拓扑结构
腔体激励与耦合ຫໍສະໝຸດ 实测结果承受功率500W
低插入损耗梳状介质滤波器
滤波器拓扑结构
Fig.2 (a) SCHEMATIC DIAGRAM (PLAN-VIEW) OF THE FOURTH ORDERELLIPTIC FILTER USING DIELECTRIC LOADED COMBLI NE RESONATORS. (b) THE ACTUAL FILTER.

在解决了腔体的计算问题以后,就可以进入滤 波器的设计。在滤波器设计的第一阶段,就是 根据系统要求给出滤波器的拓扑结构图。首先 用电路软件验证拓扑结构的可行性。
介质滤波器设计



滤波器设计的第二步,就是根据耦合矩阵的要求分别 设计的激励和腔体之间耦合的机构。 腔体激励和耦合机构的设计必须根据谐振器工作模式 的场结构。例如,对圆柱谐振腔TE10δ模式的电场是 与圆柱面共面的环形结构,磁场是与圆柱面垂直的环 形。如果是电耦合,则输入、输出结构的导体必须与 电场平行(至少有部分平行)。如果是磁耦合则耦合 环平面必须要与磁力线垂直。下面是TE10δ几种常见 的耦合方式。 腔体激励方式的选择最好只激励工作模式,不激励其 他模式。
滤波器的统治地位正受到来于自介质滤波器的挑战。2004年, Raafat R. Mansour在IEEE Microwave Magazine上撰文预测,
在未来5年之内,介质滤波器将会占有基站滤波器市场很大的
份额。因此,重视基站用介质滤波器技术的发展,掌握基站用 滤波器设计与制作技术是非常重要的。
介质滤波器设计
理论计算和测试结果

介质滤波器之一

介质滤波器之一

国产微波陶瓷材料的技术参数
ε=82 =82±1,QF>8000GH Z ,τf=0±5ppm/℃, (用于移 动电话 GPS); ε=91 =±1,QF>5000GHZ,τf <15ppm/ ℃ , (用于移动电 话 ); ε=94 =±1, QF>5000GHZ,τf<15ppm/ ℃, (用于移动电 = 1 QF>5000GHZ τf<15ppm/ 话); ε>100, QF>3600GHZ,τf <15ppm/ ℃, (用于移动电 话); ε> 35± 1, QF>80000GHZ,τf =0 ± 5ppm/ ℃, (用于卫 星通讯和移动电话基站); ε=25±1, QF>150000GHZ,τf =0 ± 5ppm/ ℃, (用于 卫星通讯)。
εr=36~40 =40,7GHz 7GHz,Q>6 000 000; εr =37~40 40,7 GHz 7 GHz,Q>7 000 000; εr =33 33~36 36,10 GHz 10 GHz,Q>10 000 000; εr =29~31 31,l0 GHz GHz,Q>12000 12000; εr =27~29 29,10 GHz 10 GHz,Q>15000 15000; εr =24~25 25,10 GHz 10 GHz,Q>20 000 000; εr =23~24 24,10 GHz 10 GHz,Q>35 000 000; εr =6 6.4±0.6,7 GHz 7 GHz,Q>2 000 000: εr =21.4 21.4±1,7 GHz 7 GHz,Q>2 000 000; εr =92 92±1,1 GHz 1 GHz,Q>550 。

滤波器技术(4)-介质滤波器

滤波器技术(4)-介质滤波器

耦合方式1(从盖板上加螺杆,随着螺杆的深入耦合将减小,适 合排腔复杂场合)
耦合方式2(从侧面加螺杆,随着螺杆的深入耦合加强,适合一字型 排腔场合)
3.4 非相邻腔之间的(交叉)耦合Nonadjacent Coupling
交叉耦合可以用来实现提高滤波器性能,比如准椭圆函数,时延和非对 称响应.以下为三个一组和四个一组的交叉结构及他们的等效电路.
滤波器技术(4) Filter Technology(4)
TE01δ模介质滤波器
TE01δ Mode DR Filter
1.发展背景 Background
由于无线电通信技术的发展,低成本、更有效、高品质的无 线通信收发系统需要高性能的滤波器。介质谐振腔体滤波器由 于其体积小,损耗小,选择性高而逐渐广泛应用到各类通信基站 中, 在即将到来的3G通信领域拥有广阔的市场前景。它的研究 与开发,是今后滤波器发展的重点之一。
BW为滤波器实际带宽,Ms1为外部与第一腔的耦合 矩阵值。
Qe1 1/(W * M ),W BW / fo
2 S1
Qen 1/(W * M ),W BW / fo
2 Ln
由以上两公式可以推算出反射时延与耦合矩阵值的 关系
t1 636.6 /( BW * M )
2 S1 2 ln
最常用的介质谐振器形状有矩形,圆柱形和圆环形.其中 矩形介质谐振器的工作主模为TE11δ;圆柱形介质谐振器 的工作主模为TE01δ模,如下图所示:
内部的电磁场结构 Inner electromagnetic field
TE01δ模介质谐振器实物照片
典型尺寸: 腔体直径/介质外径>1.5倍(太小影响Q值) 外径/高度=2.5(提高Q值,避开TM模) 内 /外径比最大可到0.35(在频域上使基模与高次模分开, 方便安装 )

滤波器类器件技术规格书培训资料1

滤波器类器件技术规格书培训资料1

滤波器类器件技术规格书培训资料1滤波器类器件技术规格书1,概述目前我公司滤波器类产品主要包括:滤波器、双工器、合路器。

滤波器:应用于通信系统中,抑制不需要的信号,有选择性地让需要的信号通过。

双工器:应用于各种移动通信系统中的直放站、室内覆盖、基站等系统,使系统的接收(RX)和发射(TX)共用一付天线,而接收和发射互不干扰。

合路器:将多个通信系统的信号合成一路,而各系统间互不干扰。

命名规则:JCXXX-XX-XX -XX-XX- RXX①②③④⑤ ⑥①-代表产品种类,如JCFLT表示滤波器,JCDLX表示双工器,JCDUP表示合路器②-第一通带起始频段③-第二通带起始频段④-第三和更多通带起始频段⑤-产品系列流水号⑥ -产品版本号。

从R1A开始,前面的数字代表电气的改变,后面数字代表结构的改变。

2,指标分析频率范围:器件能满足技术指标要求的工作频率范围。

单位一般为MHz。

这里专指通带频率范围。

dB(Decibel,分贝):是一个纯计数单位,表示两个量的比值大小,对于功率,dB = 10lg(A/B),其中A表示输出功率,B表示输入功率。

如-3dB表示一半,0dB表示“1”。

回波损耗:描述各端口的反射特性。

还可以用电压驻波比(VSWR)表示。

二者可以用公式RL=20lg【(VSWR-1)/(VSWR+1)】进行换算,式中RL、VSWR分别表示回波损耗和电压驻波比。

数值越大,性能越优。

插入损耗:在通带频率范围内,信号经过器件主线所引起的损耗。

数值越小,性能越优。

带内波动:在器件工作通带内传输损耗的最大值和最小值的差值。

数值越小,性能越优。

带外抑制:描述器件某通道的选择特性。

即对不需要信号的抑制能力,一般希望尽可能大。

数值越大,性能越优。

隔离度:合路器各个系统之间的隔离。

双工器发射通道和接收通道之间的隔离。

数值越大,性能越优。

标称阻抗:各端口规定的电阻性阻抗。

目前我公司器件标称阻抗均为50Ω。

接口类型:XX-XX① ②①–常见的有N,Din(又称7/16),SMA,其中尤以N型最常见②–分为M和F,分别表示公头和母头端口识别:滤波器有二个端口。

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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 Chart6.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 Simulation8-1.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 Filter10ωH(ω)B.High Pass Filter10ωH(ω)C.Band-Pass FilterωH(ω)ω2ω1D.B a n d -S t o p F i l t e rωH(ω)ω2ω1 E.All-Pass FilterωH(ω)1.3根据结构分类A.RLC FilterLow-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.lCfgo r==λε44(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/△T3-2.介质陶瓷滤波器的主要特性A.通带频率(PASS BAND WIDTH )在Pass-band 中Upper frequency -Lower frequency B.插入损耗(INSERTIONLOSS )在Source 和Load 之间插入电路后产生的损耗产生在device 内的conductor 接收电源的地方.Insertion loss =Dissipation loss +Reflection lossQ BW f g I L oin n=⨯=∑43431..C.3dB BandwidthCenter Freq.为0dB 插损基准线在中心频率-3dB 处的通带宽度.★Filter 中3dB 重要的理由:dB=10log 输出电压/输入电压=?用dB 实现,假设输入电压100V 输出电压50V 的话那么通过一些部品后输出电压就减少一半.这个用dB 计算的话大约是-3dBD.通带衰减特性(ATTENUATION )低边频率(Low Cutoff Frequency)高边频率(High Cutoff Frequency)E.带内波动(PASS BAND RIPPLE)在一定通带宽度内的最大Loss-最小Loss (dB)F.反射损耗(V S W R )=Return Loss电子波最大值与最小值之间的差异的比率和反射损耗的关系Re log turnLoss VSWR VSWR =+-⎛⎝ ⎫⎭⎪2011G.输入输出阻抗(IN/OUT IMPEDANCE)一个电路,在系统中按标准使用阻抗值.在RF 中主要使用50欧姆和75欧姆.就是满足电源的传输性和曲线特性的中间值.一般没有特殊规定特性阻抗就是50欧姆.所说的阻抗交流信号的电压和电流的比就是E field 和H field 的比.在低频率段所说的电阻的概念一般解释为负荷(load),在高频率段는因为L 和C 相同储藏性素子要素作用增大所以通过电阻后负荷变大.实际上这些要依赖很多经验所以要多实践.Z=R+jωL+(1/jωC)Zo=√(R+jωL)/(G+jωC)LRP IL log 10H.HARMONIC特性(SUPRIOUS/HARMONIC)I.温度特性(OPERRATION TEMPERATURE)J.尺寸(DIMENSIONS)K.输入输出形态(N-,SMA-,SMD-TYPE)L.ISOLATIONIsolation作为一般隔离信号时使用的概念.举例像duplexr的情况,一个素子中因为发送信号频率与接收信号频率同时工作所以要将两个信号最大限度的隔离以及分开.像这样的情况好几种信号在同一系统种,同时利用一个电路的时候各信号距离间分开的程度通常称为isolation.Isolation这个词使用范围很广,不管怎么样根据不同的使用情况,用信号分离图就能理解.信号分离图就是体现相互之间到底有多少干扰的尺度图.M.GDT(Group Delay Time)体现Filte特性指标之一,信号从Filter内部通过时产生的time delay(群延时的意思).这个就是在时间轴sine 波形稍微歪扭就像段差一样可以看得见.这个很大程度上参照Filter的尺寸或是结构,这样发生的群延时不仅是单纯的信号反应慢的问题也可能是信号本身的曲线问题(distortion).Group delay如果较大通过通带的每个频率段差再变大,结果可以用信号的曲线来体现.那么在Filter中将Group delay做的小很重要.dΦΦ(rad)Φ(deg)G.D=td=-----(s)=-------=--------dw w360f(Hz)N.RF HANDLING POWER.4.相关的介质陶瓷滤波器的外观区分4-1.根据外观区分--MP--MC--MF--AFPCB????--MDAD4-2.根据外观区分比较产品的长短处A:容易,好B:一般C:难度大,不好区分开发所需时间微型化插损ATT 特性实现生产工程M/C 费用Set MatchingAF A B A B A C A AD A B A B A C A MF B A A A B A B MC B A A A B A B MD C A A A B A B MPCBAABBAO.KORDERN.GN.GO.KN.GN.GO.KO.KO.KO.KN.GN.G5.R&D 新产品开发工作FLOW CHARTSample 委托接受Sample 委托记录1次设计(构想)2次设计(Simulation)PRE-SPEC 提供购买材料,入库Sample 制造P-P 生产提供①新产品②提供Spec 产品③提供Sample 产品④要求日,数量①接受管理台帐②确认接受日,交货日①做出大致Spec ②做出大致Dim.③设计资料保管(PC)①Spec,Dim 作成②提供给客户,资料保管(PC)各种图纸作成①新产品的情况-准备成型模具,CASE,PIN 模具,PCB,Al2O3基板,印刷夹具sa nd-spray 夹具,测试夹具等②老产品情况-不需要③图纸资料保管(PC)①委托书作成(附图纸)②收入检查,文件管理重要开发资料作成,管理Sample 提供①发送确认Spec,Dim(包括成绩书)②决裁承认后发送资料保管(PC,所有文件)提供承认书①客户要求时②制造生产模具,夹具①附信赖性试验报告②决裁承认后发送资料保管(PC,所有文件)提供生产文件①制造式样书②作业指导书③发送各种材料,模具,夹具图纸④决裁承认后资料保管(PC,文件)生产指导,培训生产及出货重要工程作业者培训6.介质陶瓷滤波器的制造工程图-MF,MC,MD,MP type-AF,AD type-连体式产品1.原1.原2.成2.成3.烧3.烧4.两面研磨 4.两面研磨5.1次水磨 5.1次水磨6.1次长度研磨 6.金属化8.长度研磨7.长度研磨9.Sand Spray(I/O)8.挑选频率7.金属化11.2次水磨10.Top pattern 印刷12.外观检查18.调试20.检查21.Marking9.2次水磨10.Pin 插入及切断11.氧化铝基板印刷12.Chip 组装13.氧化铝基板组装14.谐振器组装16.Case 组装22.包装18.1次超声波清洗19.检查20.2次超声波清洗21.检查22.Marking19.3次水磨分立式产品13.Case 组装15.PCB 组装17.1次超声波清洗发送B-Lot 表B-Lot 表结束,DATA 整理,确认谢振器特性※※※※尺寸DATA 作成发送C-Lot 表※※※※14.焊锡外观检查(1)※16.焊锡外观检查(2)※15.焊锡外观检查(1)17.焊锡外观检查(2)尺寸DATA 作成标准Sample 确认标准Sample 确认出货成绩书作成原料Lot 表特性DATA尺寸DATA 作成7.通信SYSTEM适用范围7-1.适用通信SYSTEM-用于与下面一样system的手机,基站,转发器等.A.C D M A(Code Division Multiple Access):cord分割方式,从美国开始,容量是analogo的20倍,AMPS的8~10倍,GSM(TDMA)方式的4~5倍.830/875,836/881MHzB.G S M(Global System for Mobile/Group Special Mobile):采用数字方式的TDMA方式,临近的欧洲各国的system相互用不同的方式很不方便为了改善系统1987年欧洲17个国家采用相同的规格.用相同的系统提高upband使用DCS-1800.利用dual band电路图.中国90%左右采用.902/947.897/942MHzC.P H S(Personal Handy-phone System):国内专门服务于步行者的city phone和类似于日本的个人移动通信TDMA方式,1907MHzD.P C S(Personal Communication System):使用数字CDMA方式,初期没有多大的发展后来发现和800Mhz移动电话没有太大的差异,只是频率较高.直线性很好但是穿越性不是很好.这个差异很小在韩国已经没有特别意义.声音信号化技术PCS高5kbps音质提高了63%左右.最近随着加入者的增多实际上区分音质很难.高速行驶,DATA服务也差不多只是名字不一样所以可以看到移动通信市场的竞争.1755/1845,1765/1855,1775/1865MHzE.T R S(Trunked Radio System):流通运输业,工地,警察通话时间被限制在一个频率中特定的范围的很多人可以同时通话,无线电中结合了移动电话的技术.比无线电的安全性更好.813/858MHzF.D E C T,I S M:两种system基本与家庭用的cordless phone方式相近.915,1890MHzG.W L L(Wireless Local Loop):在本地区设置交换器构筑手机无线网络.它的优点是网络构筑迅速,受地形及环境影响小,经济方面线路维持补修费用低廉,增建,变更容易.2315/2385MHzH.I M T-2000(International Mobile Telecommunication for the2000):W-CDMA现在各国正在开发统一的多样的移动电话系统不管走到世界的那个地方都可以使用相同的手机.初期称为FPLMTS,利用W-CDMA方式.将来应该是移动电话system的主流.发展GSM同时也有TDMA方式的UMTS(Universal Mobile Telecommunication System).1950/2140MHzI.BLUETOOTH:各种电子产品间的通信没有电缆利用无线频率,快速接收发送数据的系统.利用hoping spectrun(FH-SS)方式.如数码相机,打印机等.在无线网络间可以进行声音对话.向家用电子产品,轿车,所有的电子产品扩大,2005年会达到极点.2450MHzJ.G P S(Global Positioning System):确认卫星位置的系统,检测运动的物体方向及位置的系统,是从军事上开始的.利用现在的人造卫星中的4颗就可以准确的确认自己的位置.利用到达距离时间,卫星轨道的半径计算.iGPS手机已开发完毕.包括Navigation System.1575MHz,1616/2492MHzK.P D A(Personal Digital Assistant):笔记本,PNS内部设置的dual band的ANT.必须开发.圆形畸形/扇形畸形的问题可视化.L.OTHERSWireless LAN(3.5GHz,5.8GHz等)Wireless CCTVRadio TransceiversMMDS(Multi-Point Multi-Channel Distribution System)各种军用无线通信SYSTEM等…….7-2.适用范围例图-Block DiagramA.例图1LNABPF M i xer D ow n C onver t i ng BPF(I F)LNAt o D em odul at i onPLLBPFPA M odul at i onRxTxD upl exer VC OPLL M odul ePr escal erB.例图28.Filter 基本电路图设计及电脑Simulation8-1.理论上电路设计A,了解谐振器:串联谐振(SeriesResonance)并联谐振(PalallelResonance)L C=1ωC L=1ωDR 的Impedance 计算공식λ/4Coaxial DR Zo Do Di r =⎛⎝ ⎫⎭⎪60εln ε=유전율Do=DR 의외경Di=DR 의내경(mm)λ/4RF 용DRZo Do Di r =⎛⎝⎫⎭⎪601079εln .谐振器长度计算l C f go r==λε44mm (C=300,000KM/sec ,Fo=MHz)单位长度计算Loss,A attenuation F CQr o==868.πεB.Design of Band-Pass Filter :Q 值计算公式Q F ba ab l b aO C =⎛⎝ ⎫⎭⎪+⎛⎝ ⎫⎭⎪+⎛⎝ ⎫⎭⎪4112πμσl nl n 孔数计算公式n F B W F F F F a t t d B o a t t o o a t t =--⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪--c o s hc o s h()1101101εC.EXAMPLE :Fo=850MHz ,BW=20,Ripple=0.01dB ,IL=2.0,25dB at890MHz ER=88,Do=3.0,Di=1.0,Q=350①计算孔数,4Polen F B W F F F F a t t d B o a t t o o a t t =--⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪--c o s hc o s h ()1101101ε= 3.23②g 值go=1,g1=0.7128,g2=1.2,g3=1.3212,g4=0.6476,g5=1.1007③求各素子的定数值,dr 的Impedance=Z o D o D i r=⎛⎝ ⎫⎭⎪5995210787.ln .ε=7.505∴Y 0=0.133JG bg g A o 011002002350104458107128==⨯⨯⨯ϖ....=8.2992X10-3G R Admi ce A O==1002(tan ).,ϖ===BWf o2085000235/.,b Y =π04=0.104458,ωπ002=f =5.34X109C J J G oA 01010129210008299253410100082992002=-⎛⎝ ⎫⎭⎪=⨯-⎛⎝ ⎫⎭⎪ω....=1.7082X10-12C J O1212=ω=0.4597X10-12,C b r =ω0=19.559X10-12J l g g bg g b g g g g o r oo 1212121231211112454763101====⨯-ϖωϖωωϖ.=2.6542X10-3l br =10ω=1.7927X10-9J l g g o r 23231=ϖω=1.94955X10-3,J l g g o r34341=ϖω=2.6538X10-3J l g g o r45451=ϖω=2.9075X10-3C J O2323=ω=0.36X10-12,C J O3434=ω=0.497X10-12,C J O4545=ω=0.544X10-12CCC G e O A 01010121=+⎛⎝⎫⎭⎪ω=1.484X10-12C C C G e O B 45454521=+⎛⎝ ⎫⎭⎪ω=0.536X10-12C 10=C r -C 01e -C 12=19.559X10-12-1.484X10-12-0.4597X10-12=17.6153X10-12C 20=C r -C 12-C 23=19.559X10-12-0.4597X10-12-0.36X10-12=18.7393X10-12C 30=C r -C 23-C 34=19.559X10-12-0.36X10-12-0.497X10-12=18.702X10-12C 40=C r -C 34-C 45e =19.559X10-12-0.497X10-12-0.536X10-12=18.526X10-12L=l r =1.7927X10-9=1.7927nHC 12=C01=1.7082X10-12,C 23=C12=0.4597X10-12,C 34=C23=0.36X10-12C 45=C34=0.497X10-12,C 56=C45=0.544X10-12F l C C C r 1109104101212179271012660310==⨯=⨯--ππ..=895.62MHzF l C r 22012=π=868.34MHz,F l C r 33012=π=869.21MHz,F l C r 44012=π=873.33MHz8-2.Software(自身开发tool&MWO tool)SimulationsFo=850MHz,BW=20,Ripple=0.01dB,IL=2.0,25dB at890MHzER=88,Do=3.0,Di=1.0,Q=350A.1次Pre-simulation–构思所需的谢振器数量及大致的电路图B.2次Simulation (MWO )-Att 及插损值设定后得出比较准确的值-Graph 特性及各定数值可调整.CAP C=ID=2.097 pF C1 1234COAX RHO=TAND=ER=L=Do=Di=ID=00.0028 89 8.86 mm 3 mm 1 mm CX1 CAP C=ID=0.6481 pF C21234COAX RHO=TAND=ER=L=Do=Di=ID=00.0028 89 9.105 mm 3 mm 1 mm CX2 CAP C=ID=1.176 pF C4 1234COAX RHO=TAND=ER=L=Do=Di=ID=00.0028 89 8.991 mm 3 mm 1 mm CX4 CAP C=ID=7.749 pFC5 1234COAX RHO=TAND=ER=L=Do=Di=ID=00.0028 89 9.016 mm 3 mm 1 mm CX3 CAP C=ID=0.4816 pF C3PORT Z=P=50 Ohm1PORT Z=P=50 Ohm27007508008509009501000Frequency (MHz)AF34R850S20A-80-70-60-50-40-30-20-100890 MHz -27.002 dB850 MHz -24.903 dB840 MHz -1.748 dB860 MHz -1.9812 dB850 MHz -1.4565 dBDB(|S[1,1]|)AF34R850S20A DB(|S[2,1]|)AF34R850S20A9.Filter 基本电路图设计及电脑Simulation9-1.其它产品与Filter 的特性比较High fre q.MMICBPF,DPXLPF,BPFSystemDPX超高频率400MH z其它High Medium Medium High Medium Low Mediu m Price Small Small Small Large Excellent Small Mediu m Dimension /weight Excellent Excellent Excellent Excellent Excellent Excellent Poor Temperature Medium Poor Poor Medium Medium Poor Mediu m Power Tolerance Medium Medium Broad Narrow Medium Broad Mediu m Bandwidth LargeLargeLargeSmallMediumLargeMediu m Insertion loss FBARSAWChipDielectric TE01Dielectri c TEMStrip lineHelical。

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