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发布日期:2026-02-25 14:20 点击次数:61

为何需要RF滤波器?射频(RF)滤波器是统统RF/微波系统的基础元件,很是是具备多个信谈或频段的无线通讯系统。RF滤波器的主邀功能是衰减某些不需要频段中的信号,而只对所需频段中的信号产生最小的影响。RF滤波器至关伏击,因为在许厚情况下,不良信号(称为喧阗)会导致系统功能下落致使损坏。在无线通讯系统中,禁受器输入端使用万般RF滤波器来衰减所需频段以外的信号。RF滤波器还用于减少来自愿射器电路的谐波、杂散内容和带外露馅。在智高手机等当代电子居品的好多应用场景下,这些诞生均配备数种无线通讯时代,要是不使用RF滤波器进行允洽隔断,这些时代间可能会产生相互喧阗——即所谓的共存诡计挑战(图1)
图1:5G智高手机示例图
哪些应用需要RF滤波器?
由于大多数当代通讯时代的紧凑诡计戒指了物理隔断,工程东谈主员接纳RF滤波器来增强所需的隔断恶果,并确保这些居品相宜必要的程序。这些程序不错是国度和外洋监管机构制定的范例,举例好意思国联邦通讯委员会(FCC)和人人电子通讯委员会(ECC),以及Wi-Fi、4G/5G、蓝牙®和Zigbee等无线程序。好多当代电子居品还部署了条目额外滤波的特定功能,如人人定位系统(GPS)和其它地舆定位时代,以及近场通讯(NFC)时代。 研讨到当代无线通讯系统尺寸极其紧凑的本性,也因此需要高度紧凑的滤波器;即便如斯,这些滤波器仍条目较高的Q因数(品性因数),并不错很容易地集成至滤波器组,来用于多频段滤波应用。在许厚情况下,每个频段王人需要不同的RF滤波器,以尽量减少串扰并镌汰非线性。为舒服这一需求,工程师们平常使用声波滤波器(AWF)。 本色上,AWF由压电基板上的电声换能器组成,不错将电能转动为声能/机械能,反之亦然。基于这种形式,AWF将高频信号搬动为声波信号,然后通过声学谐振器和滤波时代进行诊治,最终搬动回高频信号。与其它电磁滤波器时代比拟,其上风在于声波风物比电磁滤波风物约莫小五个数目级。现实上,这些成分导致声学滤波器在肖似的性能下不错比传统电磁滤波器小一个数目级。
AWF包含两种主要类型——BAW滤波器和SAW滤波器——其使用叉指式换能器搬动电和声学信号。BAW滤波器诱导信号能量通过基板的主体,而SAW滤波器诱导信号能量沿基板名义传递。天然这种分手发轫看起来很浅薄,但现实中,不同的身手会导致性能和频率能力的显耀互异。
由于制造流程主要包括名义结构的开荒,SAW滤波器的诡计和制造平常不那么复杂。相背,BAW滤波器则需要精准戒指基板厚度与分层结构,举例在堆叠中精准间隔的声反射器。
但是,由于名义电声转导的物理戒指,与BAW滤波器干系的相对尺寸和物理本性允许它们大约被诡计成比SAW时代更高的频率操作和更高的Q因数。此外,BAW滤波器不错欺骗与程序IC加工系统兼容的时代制造,而况平常进展出更高的功率处理能力。尽管有些SAW滤波器时代同一了温度赔偿诡计功能,或以其它形式制造,以尽量减少温度敏锐性,但BAW滤波器的温度漂移仍比SAW滤波器低。
一般来说,SAW滤波器不错在现实中制造用于2000MHz或2500MHz的频率,比拟之下,BAW滤波器可达到10GHz致使更高。
工程师何时会使用BAW与SAW?
在为特定应用选拔滤波器时,必须了解滤波器应用的条目并解读滤波器的电气规格。每个滤波器应用王人会对中心频率、带宽、所需信号电仁爱阻抑条目等建议需求。系统工程师平常会列出这些系统条目,工程东谈主员在选拔滤波器时,要确保滤波器在保抓预算的前提下舒服这些条目,并制定一个将滤波器纳入系统诡计中的计算。对于当代无线诞生,平常波及到诡计由好多滤波器组成的滤波器组,以舒服严格的要乞降相宜无线与监管机构的程序。
工程师何时会使用BAW与SAW?
在为特定应用选拔滤波器时,必须了解滤波器应用的条目并解读滤波器的电气规格。每个滤波器应用王人会对中心频率、带宽、所需信号电仁爱阻抑条目等建议需求。系统工程师平常会列出这些系统条目,工程东谈主员在选拔滤波器时,要确保滤波器在保抓预算的前提下舒服这些条目,并制定一个将滤波器纳入系统诡计中的计算。对于当代无线诞生,平常波及到诡计由好多滤波器组成的滤波器组,以舒服严格的要乞降相宜无线与监管机构的程序。
以下为RF滤波器诡计的过失电气规格:
滤波器类型(低通、高通、带通、陷波/通阻抑)、通带频率(Hz)、阻抑频率(Hz)、阻抑或带外阻抑(dB)、衰减(dB)、插入损耗(dB)、隔断度(dB)、选拔性(dB)、Q因数、纹波(dB)、输入功率处理(dB)、输入和输出阻抗匹配(欧姆)
大多数无线通讯程序强调带通滤波器与其它几个带通滤波器串联使用,以停止多频段滤波。这已成为SAW和BAW滤波器一个应用世俗的典型场景,因为与其它滤波器时代比拟,其紧凑的尺寸允许相对较小的滤波器组。
这些带通滤波器的作用是减少禁受器所搏斗到的带外信号内容。这是一个伏击的功能,因为带外频率内容会酿成具有较低信噪比(SNR)或较高误码率(BER)的脱敏禁受器。此外,滤波器常用在辐射器输出端,以减少由相对较高功率的辐射器诞坐褥生的非线性停止,如谐波和尖峰。
滤波器的这一赞成应用增强了邻谈露馅比(ACLR)和邻谈功率比(ACPR)。此外,通过此种滤波器使用形式,原来无法通过无线程序测试的无线辐射器可能和会过测试,而无需多数的重新诡计职责。
还有一些情况是,一部已被诡计和部署的无线通讯系统在早期评估中并未被发现实地启动时会濒临的挑战。在这种情况下,要是大约通过更严格的滤波来贬责,则不错欺骗增强的滤波器来升级无线电,以缓解这些问题。举例,要是无线电在过失职责频段近邻碰到喧阗,那么具备更高Q因数和更佳的带外阻抑能力的滤波器将带来比现存滤波器更好的操作。
一般来说,SAW滤波器比BAW滤波器低廉,而且商场上存在多数的SAW滤波器可供选拔。SAW滤波器一般不提供越过250MHz的职责频率。但是,要是诡计中需要最强的性能或更高的职责频率(举例,在3G、4G、Wi-Fi 6E和sub-6GHz 5G的更高频率),那么BAW滤波器是更好的选拔(图2)。BAW滤波器的诡计平常是为了赢得比拟SAW滤波器更高的频率操作和更优秀的通带衰减、带外阻抑、功率处理,以及Q因数。
是否有针对特定应用的专用滤波器?
SAW和BAW滤波器必须精准诡计以停止所需的操作。针对某个特定应用,不错定制SAW和BAW滤波器并量产。运气的是,BAW和SAW滤波器制造商特地倾向于诡计并量产舒服Wi-Fi和4G LTE/5G等万般商场和应用需要的专用SAW和BAW滤波器。特定的BAW和SAW滤波器亦然为了应付无线程序共存的杰出挑战,如Wi-Fi和低功耗蓝牙®(LE)。
论断
RF滤波器是当代无线通讯系统中的过失部件;它们衰减不需要的频段,以尽量减少喧阗并确保系统的正常功能。由于时代的物理戒指,RF滤波器并不总十分理思,并可能会导致通带频率的一些耗损。声波滤波器开云(中国)Kaiyun·官方网站 - 登录入口,很是是BAW和SAW滤波器,由于其小尺寸和高Q因数而成为备受接待的选拔。SAW滤波器的诡计和制造并不特地复杂,而BAW滤波器带来更高的频率操作和更强的Q因数性能。工程师们必须研讨其滤波应用的要乞降滤波器的电气规格——如滤波器类型、通带、阻带,和插入损耗——来为他们的系统诡计选拔合适的滤波器。