فیلترهای آراف و مایکروویو. فیلترهای فرکانس رادیویی ( آراِف ) و مایکروویو، دسته ای از فیلترهای الکترونیکی را نشان می دهند که برای کار بر روی سیگنال هایی درمحدودهٔ فرکانس مگاهرتز تا گیگاهرتز ( فرکانس متوسط تا فرکانس بسیار بالا ) طراحی شدند. این محدوده فرکانس محدوده ای است که توسط اکثر پخش های رادیویی، تلویزیونی، ارتباطات بی سیم ( تلفن های همراه، وای - فای و غیره ) استفاده می شود و بنابراین اکثر دستگاه های آراِف و ریزموج شامل نوعی فیلترگذاری بر روی سیگنال های ارسالی یا دریافتی می شوند. چنین فیلترهایی معمولاً به عنوان اجزای سازنده برای دوسویه سازها و دیپلکسرها استفاده می شوند تا چندین باند فرکانسی را ترکیب یا جداسازی کنند. [ ۱]
برای فیلتر چهار عملکرد کلی مطلوب است:
• فیلتر میان گذر: انتخاب فقط یک باند فرکانس دلخواه.
• فیلتر میان نگذر: یک باند فرکانس نامطلوب را حذف می کند.
• فیلتر پایین گذر: فقط به فرکانس های زیر فرکانس قطع اجازه عبور می دهد.
• فیلتر بالاگذر: فقط به فرکانس های بالاتر از فرکانس قطع اجازه عبور می دهد.
به طور کلی، اکثر فیلترهای RF و مایکروویو معمولاً از یک یا چند تشدیدگر تزویجشده تشکیل شده اند، بنابراین از هر فناوری که می توان برای ساخت تشدیدگرها استفاده کرد، می توان برای ساخت فیلترها نیز استفاده کرد.
به طور کلی در انتخاب فیلتر مناسب، ضریب کیفیت بدون بار تشدیدگرهای مورد استفاده، تعیین کننده هستند. کتاب ماتایی، یانگ و جونز[ ۲] ارجاع خوبی به طراحی و اجرای فیلترهای RF و مایکروویو ارائه می دهد. نظریه فیلتر تعمیم یافته با فرکانس های تشدید و ضرایب تزویج تشدیدگرهای تزویج شده در یک فیلتر مایکروویو عمل می کند.
ساده ترین ساختار تشدیدگری که می توان در فیلترهای RF و مایکروویو استفاده کرد، مدار تانک LC متشکل از سلف ها و خازن های موازی یا سری است. این ها مزیتی دارند که بسیار فشرده هستند، اما ضریب کیفیت پایین تشدیدگرها منجر به عملکرد نسبتاً ضعیف می شود.
فیلترهای اجزای محدود LC دارای محدوده فرکانس بالا و پایین هستند. چنان که فرکانس بسیار کم شود، اندازه سلف های مورد استفاده در مدار تانک در محدوده پایین کیلوهرتز تا هرتز بسیار بزرگ می شوند. فیلترهای فرکانس بسیار پایین، اغلب با کریستال برای غلبه بر این مشکل طراحی می شوند. با افزایش فرکانس به محدوده ۶۰۰ مگاهرتز و بالاتر، سلف های مدار تانک آنقدر کوچک می شوند که عملی نباشند. از آنجایی که راکتانس الکتریکی یک سلف با یک اندوکتانس معین، نسبت به فرکانس به صورت خطی افزایش می یابد، در فرکانس های بالاتر، برای رسیدن به همان راکتانس، ممکن است به اندوکتانس بسیار کمی نیاز باشد.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفبرای فیلتر چهار عملکرد کلی مطلوب است:
• فیلتر میان گذر: انتخاب فقط یک باند فرکانس دلخواه.
• فیلتر میان نگذر: یک باند فرکانس نامطلوب را حذف می کند.
• فیلتر پایین گذر: فقط به فرکانس های زیر فرکانس قطع اجازه عبور می دهد.
• فیلتر بالاگذر: فقط به فرکانس های بالاتر از فرکانس قطع اجازه عبور می دهد.
به طور کلی، اکثر فیلترهای RF و مایکروویو معمولاً از یک یا چند تشدیدگر تزویجشده تشکیل شده اند، بنابراین از هر فناوری که می توان برای ساخت تشدیدگرها استفاده کرد، می توان برای ساخت فیلترها نیز استفاده کرد.
به طور کلی در انتخاب فیلتر مناسب، ضریب کیفیت بدون بار تشدیدگرهای مورد استفاده، تعیین کننده هستند. کتاب ماتایی، یانگ و جونز[ ۲] ارجاع خوبی به طراحی و اجرای فیلترهای RF و مایکروویو ارائه می دهد. نظریه فیلتر تعمیم یافته با فرکانس های تشدید و ضرایب تزویج تشدیدگرهای تزویج شده در یک فیلتر مایکروویو عمل می کند.
ساده ترین ساختار تشدیدگری که می توان در فیلترهای RF و مایکروویو استفاده کرد، مدار تانک LC متشکل از سلف ها و خازن های موازی یا سری است. این ها مزیتی دارند که بسیار فشرده هستند، اما ضریب کیفیت پایین تشدیدگرها منجر به عملکرد نسبتاً ضعیف می شود.
فیلترهای اجزای محدود LC دارای محدوده فرکانس بالا و پایین هستند. چنان که فرکانس بسیار کم شود، اندازه سلف های مورد استفاده در مدار تانک در محدوده پایین کیلوهرتز تا هرتز بسیار بزرگ می شوند. فیلترهای فرکانس بسیار پایین، اغلب با کریستال برای غلبه بر این مشکل طراحی می شوند. با افزایش فرکانس به محدوده ۶۰۰ مگاهرتز و بالاتر، سلف های مدار تانک آنقدر کوچک می شوند که عملی نباشند. از آنجایی که راکتانس الکتریکی یک سلف با یک اندوکتانس معین، نسبت به فرکانس به صورت خطی افزایش می یابد، در فرکانس های بالاتر، برای رسیدن به همان راکتانس، ممکن است به اندوکتانس بسیار کمی نیاز باشد.
