فیلترهای فرکانس رادیویی ( RF ) و مایکروویو، دسته ای از فیلترهای الکترونیکی را نشان می دهند که برای کار بر روی سیگنال هایی در محدوده 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 RF و مایکروویو شامل نوعی فیلترگذاری بر روی سیگنال های ارسالی یا دریافتی می شوند. چنین فیلترها معمولاً به عنوان بلوک های ساختمان 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 ناگذر: یک باند فرکانس نامطلوب را حذف می کند.
• فیلتر پایین گذر: فقط به فرکانس های زیر فرکانس قطع اجازه عبور می دهد.
• فیلتر بالا گذر: فقط به فرکانس های بالاتر از فرکانس قطع اجازه عبور می دهد.
به طور کلی، اکثر فیلترهای RF و مایکروویو معمولا از یک یا چند تشدیدگر کوپل شده 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 ارجاع خوبی به طراحی و اجرای فیلترهای RF و مایکروویو ارائه می دهد. تئوری فیلتر تعمیم یافته با فرکانس های تشدید و ضرایب اتصال تشدیدگرهای جفت شده در یک فیلتر مایکروویو عمل می کند.
ساده ترین ساختار تشدید کننده ای 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 تشدید کننده ها منجر به عملکرد نسبتاً ضعیف می شود.
فیلترهای اجزای محدود LC دارای محدوده فرکانس بالا و پایین هستند. از آنجایی که فرکانس بسیار پایین می شود، اندازه سلف های مورد استفاده در مدار مخزن در محدوده پایین کیلوهرتز تا هرتز بسیار بزرگ می شود. 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 مخزن آنقدر کوچک می شوند که کاربردی نباشند. از آنجایی که راکتانس الکتریکی یک سلف با یک اندوکتانس معین به صورت خطی با توجه به فرکانس افزایش می یابد، در فرکانس های بالاتر، برای رسیدن به همان راکتانس، ممکن است به اندوکتانس بسیار کم 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 ناگذر: یک باند فرکانس نامطلوب را حذف می کند.
• فیلتر پایین گذر: فقط به فرکانس های زیر فرکانس قطع اجازه عبور می دهد.
• فیلتر بالا گذر: فقط به فرکانس های بالاتر از فرکانس قطع اجازه عبور می دهد.
به طور کلی، اکثر فیلترهای RF و مایکروویو معمولا از یک یا چند تشدیدگر کوپل شده 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 ارجاع خوبی به طراحی و اجرای فیلترهای RF و مایکروویو ارائه می دهد. تئوری فیلتر تعمیم یافته با فرکانس های تشدید و ضرایب اتصال تشدیدگرهای جفت شده در یک فیلتر مایکروویو عمل می کند.
ساده ترین ساختار تشدید کننده ای 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 تشدید کننده ها منجر به عملکرد نسبتاً ضعیف می شود.
فیلترهای اجزای محدود LC دارای محدوده فرکانس بالا و پایین هستند. از آنجایی که فرکانس بسیار پایین می شود، اندازه سلف های مورد استفاده در مدار مخزن در محدوده پایین کیلوهرتز تا هرتز بسیار بزرگ می شود. 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 مخزن آنقدر کوچک می شوند که کاربردی نباشند. از آنجایی که راکتانس الکتریکی یک سلف با یک اندوکتانس معین به صورت خطی با توجه به فرکانس افزایش می یابد، در فرکانس های بالاتر، برای رسیدن به همان راکتانس، ممکن است به اندوکتانس بسیار کم نیاز باشد.
