쓰촨 킨라이언 마이크로웨이브 기술——필터
쓰촨 킨라이언 마이크로웨이브 테크놀로지는 2004년에 설립되었으며, 중국 쓰촨성 청두에 위치한 수동 마이크로웨이브 부품 분야의 선도적인 제조업체입니다.
당사는 국내외 마이크로파 응용 분야에 고성능 미러웨이브 부품 및 관련 서비스를 제공합니다. 다양한 전력 분배기, 방향성 결합기, 필터, 결합기, 이중화기, 맞춤형 수동 부품, 절연기 및 순환기 등을 포함한 당사의 제품은 비용 효율적입니다. 다양한 극한 환경 및 온도 조건에 맞게 특별히 설계되었으며, 고객 요구 사항에 따라 사양을 맞춤 제작할 수 있고 DC부터 50GHz까지 다양한 대역폭으로 모든 표준 및 인기 주파수 대역에 적용 가능합니다.
이 필터는 전원 코드에서 특정 주파수 또는 해당 주파수 지점 이외의 주파수를 효과적으로 걸러내어 특정 주파수의 전원 신호를 얻거나 특정 주파수의 전원 신호를 제거할 수 있습니다.
소개
필터는 신호에서 특정 주파수 성분만 통과시키고 다른 주파수 성분은 크게 감쇠시키는 선택 장치입니다. 이러한 필터의 선택 효과를 이용하여 간섭 잡음을 제거하거나 스펙트럼 분석을 수행할 수 있습니다. 다시 말해, 신호에서 특정 주파수 성분은 통과시키고 다른 주파수 성분은 크게 감쇠시키거나 억제하는 필터입니다. 필터는 파동을 이용하여 필터링하는 장치입니다. '파동'은 매우 광범위한 물리적 개념이지만, 전자 기술 분야에서는 시간에 따른 다양한 물리량의 값을 추출하는 과정으로 좁게 한정하여 사용됩니다. 이 과정은 다양한 물리량 또는 신호를 통해 전압이나 전류의 시간 함수로 변환됩니다. 자체적으로 시간에 따라 변하는 값이 연속적이기 때문에 연속 시간 신호라고 하며, 일반적으로 아날로그 신호라고 합니다.
필터링은 신호 처리에서 중요한 개념이며, DC 전압 조정기의 필터링 회로는 DC 전압의 AC 성분을 최대한 줄이고 DC 성분을 유지하여 출력 전압의 리플 계수를 낮추고 파형을 평활화하는 기능을 합니다.
T주요 매개변수:
중심 주파수: 필터 통과 대역의 주파수 f0는 일반적으로 f0 = (f1 + f2) / 2로 정의되며, f1과 f2는 대역 통과 또는 대역 저항 필터의 좌우 1dB 또는 3dB 경계 주파수입니다. 협대역 필터의 경우, 삽입 손실이 최소가 되는 지점을 기준으로 통과 대역 대역폭을 계산합니다.
사선: 저역 통과 필터의 통과 대역과 고역 통과 필터의 통과 대역 간의 경로 차이를 나타냅니다. 일반적으로 1dB 또는 3dB의 상대 손실 지점을 기준으로 정의됩니다. 기준 상대 손실은 저역 통과 필터의 경우 DC 삽입을 기준으로 하고, 퀄컴의 경우 기생 회로의 충분한 고역 통과 주파수를 기준으로 합니다.
통과대역 대역폭: 통과에 필요한 스펙트럼 폭을 의미하며, BW = (F2-F1)입니다. F1, F2는 중심 주파수 F0에서의 삽입 손실을 기준으로 합니다.
삽입 손실: 회로 내 원 신호에 필터가 도입됨에 따라 중심 주파수 또는 차단 주파수에서의 손실이 발생하며, 전체 대역 손실을 강조해야 합니다.
리플: 1dB 또는 3dB 대역폭(차단 주파수) 범위를 나타내며, 삽입 손실은 손실 평균 곡선에서 주파수 피크에서 변동합니다.
내부 변동: 주파수 변화에 따른 대역 통과 손실. 1dB 대역폭 내 대역 변동은 1dB입니다.
대역 내 대기 모드: 필터의 통과 대역 내 신호가 전송 신호와 잘 정합되는지 측정합니다. 이상적인 정합은 VSWR이 1:1이며, 정합이 맞지 않으면 VSWR이 1보다 큽니다. 실제 필터의 경우 VSWR이 1.5:1 미만인 대역폭은 일반적으로 BW3DB보다 작습니다. 이는 BW3DB의 비율, 필터 차수 및 삽입 손실을 고려한 것입니다.
루프 손실: 포트 신호 입력 전력과 반사 전력의 데시벨(DB) 비율은 20 Log 10ρ와 같으며, 여기서 ρ는 전압 반사 계수입니다. 입력 전력이 포트에 흡수될 경우 반사 손실은 무한대가 됩니다.
스트립 억제 재현: 필터 선택 성능의 품질을 나타내는 중요한 지표입니다. 이 지표 값이 높을수록 외부 간섭 신호 억제 성능이 우수합니다. 일반적으로 두 가지 방식이 있습니다. 첫 번째는 주어진 대역 통과 주파수 fs에 대해 얼마나 많은 dB의 억제가 발생하는지를 계산하는 방법으로, FS 감소율을 이용합니다. 두 번째는 필터 심볼 분할 및 이상적인 직사각형 접근 방식을 사용하는 직사각형 계수(KXDB, 1보다 큼)를 이용하는 방법입니다. KXDB = BWXDB / BW3DB (X는 40dB, 30dB, 20dB 등일 수 있음)입니다. 직사각형 영역이 많을수록 직사각형 계수가 높아져 이상적인 값인 1에 가까워지지만, 제작 난이도는 당연히 높아집니다.
지연: 신호는 신호가 위상 함수의 대각선 주파수를 전송하는 데 필요한 시간을 의미하며, 즉 TD = DF / DV입니다.
대역 내 위상 선형성: 이 지표 특성화 필터는 통과 대역 내 송신 신호의 위상 왜곡을 나타냅니다. 선형 위상 응답 함수로 설계된 이 필터는 우수한 위상 선형성을 갖습니다.
주요 분류
처리하는 신호에 따라 아날로그 필터와 디지털 필터로 나뉩니다.
수동 필터의 통과 경로는 저역 통과, 고역 통과, 대역 통과 및 전역 통과 필터로 나뉩니다.
저역 통과 필터:이는 신호의 저주파 또는 직류 성분은 통과시키고 고주파 성분이나 간섭 및 잡음을 억제하는 것을 가능하게 합니다.
고역 통과 필터: 이는 신호의 고주파 성분은 통과시키고 저주파 또는 직류 성분은 억제하는 기능을 합니다.
대역 통과 필터: 이는 신호는 통과시키고, 신호, 간섭, 그리고 대역 아래 또는 위의 잡음은 억제할 수 있게 해줍니다.
벨트형 필터: 특정 주파수 대역 내의 신호를 억제하고 해당 대역 이외의 신호는 통과시키는 필터로, 노치 필터라고도 합니다.
전체 통과 필터: 전체 통과 필터는 신호의 진폭이 전체 주파수 범위에서 변하지 않는다는 것을 의미하며, 즉 전체 범위에서 진폭 이득이 1과 같습니다. 일반적인 전체 통과 필터는 위상 조정을 위해 사용되는데, 입력 신호의 위상이 변하며, 이상적인 위상 변화는 주파수에 비례하는 것으로, 이는 시간 지연 시스템과 유사합니다.
사용된 두 구성 요소는 모두 수동 필터와 능동 필터입니다.
필터의 설치 위치에 따라 일반적으로 플레이트 필터와 패널 필터로 나뉩니다.
보드에는 PLB와 같은 보드에 JLB 시리즈 필터를 설치합니다. 이 필터의 장점은 경제적이라는 것이고, 단점은 고주파 필터링 성능이 좋지 않다는 것입니다. 주된 이유는 다음과 같습니다.
1. 필터의 입력과 출력 사이에 절연이 없어 커플링 현상이 발생하기 쉽습니다.
2. 필터의 접지 임피던스가 그다지 낮지 않아 고주파 바이패스 효과가 약화됩니다.
3. 필터와 섀시 사이의 연결부는 두 가지 악영향을 발생시킵니다. 하나는 섀시 내부 공간의 전자기 간섭이 케이블을 통해 이 라인으로 직접 유도되어 케이블 방사를 통해 필터에 손상을 일으키는 것이고, 다른 하나는 외부 간섭이 보드의 필터에 의해 필터링되거나 회로 기판의 회로에 직접 또는 간접적으로 방사되어 감도 문제를 일으키는 것입니다.
필터 어레이 플레이트, 필터 커넥터 및 기타 패널 필터는 일반적으로 차폐 섀시의 금속 패널에 장착됩니다. 금속 패널에 직접 설치되므로 필터의 입력과 출력이 완전히 절연되고 접지가 잘 되며 케이블의 간섭이 섀시 포트를 통해 필터링되므로 필터링 효과가 매우 이상적입니다.
수동 필터는 저항, 리액터, 커패시터 등의 소자를 이용하는 필터 회로입니다. 공진 주파수에서 회로 임피던스 값이 최소가 되고, 임피던스가 클 때는 회로 소자 값을 특정 고조파 주파수에 맞춰 조정함으로써 고조파 전류를 차단할 수 있습니다. 여러 개의 고조파 주파수를 가진 튜닝 회로를 구성하면, 각각의 고조파 주파수를 차단할 수 있고, 저임피던스 바이패스를 통해 주요 고조파(3차, 5차, 7차)를 차단할 수 있습니다. 핵심 원리는 고조파 개수에 따라 특정 고조파 주파수를 작게 설계하여 고조파 전류를 분리하고, 사전 필터링된 고차 고조파에 바이패스 통로를 제공함으로써 파형을 정화하는 것입니다.
수동 필터는 용량성 필터, 발전소 필터 회로, L-RC 필터 회로, π자형 RC 필터 회로, 다중 회로 RC 필터 회로, π자형 LC 필터 회로 등으로 나눌 수 있습니다. 이들은 단일 동조 필터, 이중 동조 필터, 고역 통과 필터로 기능할 수 있습니다. 수동 필터는 구조가 간단하고 투자 비용이 저렴하며, 시스템 내 무효 성분을 보상하여 역률을 개선하고 전력망의 역률을 향상시킬 수 있다는 장점이 있습니다. 또한, 작동 안정성이 높고 유지 보수가 간편하며 기술이 성숙되어 널리 사용되고 있습니다. 그러나 수동 필터에는 여러 가지 단점도 있습니다. 전력망 매개변수의 영향으로 시스템 임피던스 값과 주요 공진 주파수가 작동 조건에 따라 자주 변할 수 있으며, 고조파 필터의 특성이 좁아 주요 배율의 고조파만 제거하거나 병렬 잔류로 인해 고조파가 증폭될 수 있습니다. 또한, 필터링과 무효 보상 및 압력 조절 간의 조정이 필요합니다. 필터를 통해 흐르는 전류로 인해 장비의 과부하 작동이 발생할 수 있으며, 소모품이 훨씬 많고 무게와 부피가 크며, 작동 안정성이 떨어집니다. 따라서 성능이 우수한 능동형 필터의 적용이 점점 더 확대되고 있습니다.
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게시 시간: 2022년 2월 9일
