RF 프런트 엔드에 필터가 없으면 수신 효과가 크게 저하됩니다. 얼마나 저하될까요? 일반적으로 좋은 안테나를 사용하더라도 수신 거리는 최소 2배 이상 나빠집니다. 또한 안테나가 높을수록 수신 성능은 더욱 떨어집니다! 왜 그럴까요? 오늘날 하늘에는 수많은 신호가 존재하며, 이러한 신호들이 수신단의 신호를 차단하기 때문입니다. 프런트 엔드 필터가 이처럼 중요한 만큼, 어떻게 프런트 엔드 필터를 만들어야 할까요? RF 업계의 베테랑 전문가가 알려드리겠습니다! 하지만 435MHz 대역용 프런트 엔드 필터는 쉽게 추가할 수 있는 것이 아닙니다. 지금부터 자세히 살펴보겠습니다.
이것은 상단 커패시터 커플링을 사용하는 중심 주파수 435MHz의 체비셰프 대역 통과 필터 세트입니다. 시중에서 구할 수 있는 칩 인덕터(Q값이 최대 70)를 사용했기 때문에 삽입 손실이 -11dB에 달할 정도로 매우 큽니다. 다른 곡선은 반사(정재파로 변환될 수 있음)입니다. 따라서 수신기의 감도에 심각한 영향을 미칩니다. 수신기의 감도는 고증폭 1단의 잡음 지수와 직접적인 관련이 있기 때문입니다. 아무리 기술이 우수하여 고증폭의 잡음 지수를 0.5까지 제어할 수 있다 하더라도, 전단 필터의 플러그 손실로 인해 실제로는 잡음 지수가 11dB나 악화됩니다. 따라서 이러한 방식으로 사용되는 경우는 드뭅니다. 이 그림을 다시 한번 살펴보십시오.
다른 매개변수는 그대로 두고, 인덕터를 더 나은 중공 코일로 교체하면 부피는 커지지만 삽입 손실이 약 -5 정도로 줄어들어 기본적으로 사용 가능하지만 제작은 여전히 매우 어렵습니다. 그 이유는 다음과 같습니다. 상단 결합 커패시턴스가 0.2pF에 불과한데, 이 용량의 커패시터를 구하기가 쉽지 않아 PCB에 직접 회로를 그려 넣어야 하므로 성공률이 매우 낮습니다. 12nH 인덕터조차도 감기가 쉽지 않고, 중공 코일 형태로 감아야 하는데 경험이 부족하면 제대로 제작하기 어렵습니다. 인덕턴스가 여전히 다소 크고, 해당 커패시터의 매개변수가 민감하여 미세한 변화에도 성능에 영향을 미칩니다. 그렇다면 인덕터의 Q값을 계속 높이면서 결합 커패시턴스를 계속 줄일 수 있는 방법이 있을까요? 그러면 대역폭이 약간 줄어들겠지만요. 상황은 다음과 같습니다.
이 그림에서 인덕턴스 Q 값이 갑자기 1600이 되고, 인덕턴스도 커지면서 그래프가 매우 보기 좋아집니다. 이 필터는 수신기의 선택도와 감도 등의 지표를 보장할 수 있습니다. 에너지 소비를 고려하지 않고 IC 하나를 바로 뒤에 연결하면 갑자기 거리가 늘어나 성능이 향상되지만, 마이크로스트립 필터의 크기가 너무 커집니다.
실용적인 나선형 필터 설계. 이 나선형 필터의 경우, 중국에서 실제로 설계하는 사람이 점점 줄어들고 있으며, 소프트웨어 통합도 매우 효율적으로 이루어지고 있습니다. 먼저, 앞의 그림은 435MHz 모바일 기기용 실제 나선형 필터를 보여줍니다. 사실, 더 나은 필터를 만들기 위해서는 더욱 정밀한 가공이 필요하며, 본 테스트 장비를 위해 고품질의 2중 및 4중 필터를 설계할 예정입니다.
게시 시간: 2024년 7월 17일