חֲדָשׁוֹת

מהומסנן RF?

מסנן תדרי רדיו הוא חלק חשוב בטכנולוגיה אלחוטית. הוא משמש יחד עם מקלט רדיו כדי לסנן פסי תדרים מיותרים אחרים ולקלוט רק את התדר הנכון. מסנני RF מתוכננים לפעול בקלות בטווח התדרים מתדר בינוני ועד תדרים גבוהים מאוד (למשל, מגה-הרץ וג'יגה-הרץ). בשל מאפייני העבודה שלו, הוא נמצא בשימוש הנפוץ ביותר בתחנות רדיו, תקשורת אלחוטית, טלוויזיה וציוד אחר.

באופן כללי, רוב מסנני ה-RF מורכבים ממהודים מצומדים, וגורמי האיכות שלהם יכולים לקבוע את רמת הסינון בתדר RF. בהתאם ליישום ולגודל של ציוד אלחוטי, ישנם סוגי מסננים רבים, כלומר מסנן חלל, מסנן מישורי, מסנן אלקטרו-אקוסטי, מסנן דיאלקטרי, מסנן קואקסיאלי (ללא תלות בכבל קואקסיאלי) וכו'.

סוגים בסיסיים של מסנן תדר רדיו

מסנן ה-RF הוא מעגל מיוחד המאפשר מעבר של אותות נכונים תוך סילוק אותות לא רצויים. מבחינת טופולוגיית המסננים, ישנם ארבעה סוגי מסנני RF בסיסיים, דהיינו, מסנן מעביר גבוהים, מסנן מעביר נמוכים, מסנן מעביר פס ומסנן עצירת פס.

מסנן מעביר נמוך:

כפי שמשתמע משמו, מסנן מעביר נמוכים הוא מסנן המאפשר רק לתדרים נמוכים לעבור דרכו ומחליש תדרי אות אחרים בו זמנית. כאשר אות עובר דרך פס-מעבר, הפחתת התדר שלו נקבעת על ידי גורמים רבים, כגון טופולוגיית המסנן, הפריסה ואיכות הרכיב. בנוסף, טופולוגיית המסנן קובעת גם את מהירות המעבר של המסנן מפס-המעבר כדי להשיג את דיכויו הסופי.

מסנני מעביר נמוכים מגיעים בצורות שונות. היישום העיקרי של המסנן הוא דיכוי ההרמוניות של מגבר RF. תכונה זו חשובה משום שהיא מסייעת במניעת הפרעות מיותרות מתחומי שידור שונים. בעיקר, מסנני מעביר נמוכים משמשים ליישומי אודיו ומסננים רעש מכל מעגל חיצוני. לאחר סינון אות התדר הגבוה, לתדר האות המתקבל יש איכות ברורה.

מסנן מעביר גבוה:

בניגוד למסנן מעביר נמוכים, מסנן מעביר גבוה מאפשר רק לאותות בתדר גבוה לעבור. למעשה, מסנן מעביר הגבוה ומסנן מעביר הנמוכים משלימים מאוד, מכיוון שניתן להשתמש בשני המסננים יחד כדי לייצר מסנן מעביר פס. תכנון מסנן מעביר הגבוה הוא ישיר ומחליש את התדר מתחת לנקודת הסף.

באופן כללי, מסנני מעביר גבוהים משמשים במערכות שמע, דרכם מסוננים כל התדרים הנמוכים. בנוסף, הם משמשים גם להסרת רמקולים קטנים ובס במקרים רבים; מסננים אלה מובנים במיוחד בתוך הרמקולים. עם זאת, אם מדובר בפרויקט "עשה זאת בעצמך", ניתן לחבר בקלות את מסנן המעביר הגבוהים למערכת.

מסנני פס-מעבר:

מסנן מעביר פס הוא מעגל המאפשר לאותות משני תדרים שונים לעבור דרכו ומחליש אותות שאינם בטווח המקובל שלו. רוב מסנני מעביר הפס מסתמכים על מקור כוח חיצוני כלשהו ומשתמשים ברכיבים פעילים, כלומר מעגלים משולבים וטרנזיסטורים. סוג זה של מסנן נקרא מסנן מעביר פס אקטיבי. מצד שני, חלק ממסנני מעביר הפס אינם משתמשים באספקת כוח חיצונית ומסתמכים במידה רבה על רכיבים פסיביים, כלומר סלילים וקבלים. מסננים אלה נקראים מסנני מעביר פס פסיביים.

מסנני מעביר פס משמשים בדרך כלל במקלטים ומשדרים אלחוטיים. תפקידם העיקרי במשדר הוא להגביל את רוחב הפס של אות הפלט למינימום, כך שניתן יהיה להעביר את הנתונים הנדרשים במהירות ובצורה הנדרשים. כאשר המקלט מעורב, מסנן מעביר הפס מאפשר פענוח או שמיעת מספר התדרים הנדרש בלבד, תוך ניתוק אותות אחרים מתדרים לא רצויים.

במילה אחת, כאשר מתוכנן מסנן מעביר פס, הוא יכול בקלות למקסם את איכות האות ולמזער את התחרות או ההפרעה בין אותות.

דחיית להקה:

לעיתים נקרא מסנן עצירת פס, הוא מסנן המאפשר לרוב התדרים לעבור דרכו מבלי להשתנות. עם זאת, הוא מחליש תדרים מתחת לטווח מסוים מאוד. תפקידו הפוך לחלוטין מזה של מסנן מעביר פס. בעיקרון, תפקידו הוא להעביר את התדר מאפס לנקודת החיתוך הראשונה של התדר. בין לבין, הוא מעביר את כל התדרים מעל נקודת החיתוך השנייה של התדר. עם זאת, הוא דוחה או חוסם את כל שאר התדרים בין שתי נקודות אלו.

במילה אחת, מסנן הוא משהו המאפשר לאותות לעבור דרכו בעזרת פס המעבר. במילים אחרות, פס העצירה במסנן הוא הנקודה שבה תדרים מסוימים נדחים על ידי כל מסנן. בין אם מדובר במסנן מעביר גבוה, מעביר נמוך או מעביר פס, המסנן האידיאלי הוא מסנן ללא הפסדים בפס המעבר. עם זאת, במציאות, אין מסנן אידיאלי מכיוון שמסנן מעביר הפס יחווה אובדן תדר מסוים ואי אפשר להשיג דיכוי אינסופי כאשר מגיעים לפס העצירה.

מדוע מסנני תדרי רדיו כל כך חשובים?

מסנני RF משמשים לסיווג תדרי אותות, אך מה הופך אותם לכל כך חשובים? בקיצור, מסנני RF יכולים לסנן רעשים שעלולים להשפיע על האיכות או הביצועים של כל מערכת תקשורת או להפחית את ההפרעות של אותות חיצוניים. היעדר מסנן RF מתאים עלול לפגוע בהעברת תדר האות, ובסופו של דבר עלול לפגוע בתהליך התקשורת.

לכן, מסנני RF ממלאים תפקיד חשוב במערכות תקשורת אלחוטיות (למשל, לוויינים, מכ"ם, מערכות אלחוטיות ניידות וכו'). כשמדובר בהפעלת כלי טיס בלתי מאוישים (UAS), חשיבותם של מסנני RF ברורה. היעדר מערכת סינון מתאימה ישפיע על UAS בדרכים רבות, כגון:

טווח התקשורת עלול להצטמצם עקב הפרעות הנגרמות מגורמים סביבתיים חיצוניים. בנוסף, זמינותם של מספר רב של אותות RF באטמוספירה עלולה לגרום נזק חמור למערכת התקשורת של הכטב"ם. אותות זדוניים מפלטפורמות אחרות כוללים, אך אינם מוגבלים ל:; פעילות אינטנסיבית של אותות Wi-Fi ומערכות תקשורת אחרות הפועלות בתוך הכטב"ם.

הפרעות ממערכות תקשורת אחרות יפריעו לערוץ התקשורת של ה-UAS, ובכך יפחיתו או יגבילו את טווח התקשורת של מערכות כאלה.

הפרעות ישפיעו גם על קליטת אות ה-GPS של כלי טיס בלתי מאוישים (UAS); דבר זה מגביר את האפשרות לשגיאות במעקב ה-GPS. במקרה הגרוע ביותר, הדבר עלול לגרום לאובדן מוחלט של קליטת אות ה-GPS.

בעזרת מסנן RF מתאים, ניתן לבטל בקלות הפרעות חיצוניות והפרעות אות שנוצרות על ידי מערכות תקשורת סמוכות. זה שומר על איכות תדר האות הרצוי תוך סינון קל של כל תדרי האות הלא רצויים.

בנוסף, מסנני RF ממלאים גם הם תפקיד מכריע בסביבת הטלפונים הניידים. כשמדובר בטלפונים ניידים, הם זקוקים למספר מסוים של תחומי תדרים כדי לפעול כראוי. עקב היעדר מסנני RF מתאימים, תחומי תדרים שונים לא יתקיימו יחד בו זמנית, מה שאומר שתחומי תדרים מסוימים יידחו, כלומר, מערכת ניווט לווינית עולמית (GNSS), בטיחות הציבור, Wi-Fi וכו'. כאן, מסנני RF ממלאים תפקיד חשוב בכך שהם מאפשרים לכל התדרים להתקיים יחד בו זמנית.

באופן כללי, מסננים הם קלים במשקל ועוזרים לשפר את ביצועי תדר האות. אם מסנן ה-RF אינו מספק את הביצועים הרצויים, ניתן לבחון מגוון אפשרויות נוספות, אחת מהן היא הוספת מגברים לתכנון. החל ממגבר רשת ועד לכל מגבר הספק RF אחר, ניתן להמיר תדר אות נמוך יותר לתדר אות גבוה יותר; על מנת לשפר את הביצועים הכוללים של תכנון ה-RF.

מיקרוגל Si Chuan Keenlion מציע מבחר גדול בתצורות פס צר ופס רחב, המכסות תדרים מ-0.5 עד 50 גיגה-הרץ. הם מתוכננים להתמודד עם הספק קלט של 10 עד 30 וואט במערכת שידור של 50 אוהם. נעשה שימוש בתכנוני מיקרוסטריפ או סטריפליין, המותאמים לביצועים מיטביים.

אנו יכולים גם להתאים אישית את מסנן ה-RF בהתאם לדרישות שלך. באפשרותך להיכנס לדף ההתאמה האישית כדי לספק את המפרטים הדרושים לך.

https://www.keenlion.com/customization/

סצ'ואן קינליון טכנולוגיית מיקרוגל בע"מ

אֶלֶקטרוֹנִי:

sales@keenlion.com

tom@keenlion.com