หากไม่มีตัวกรองในส่วนหน้า RF ผลการรับสัญญาณจะลดลงอย่างมาก ส่วนลดจะมากน้อยแค่ไหน? โดยทั่วไปแล้ว หากใช้เสาอากาศที่ดี ระยะทางจะแย่ลงอย่างน้อย 2 เท่า ยิ่งเสาอากาศสูงเท่าไหร่ การรับสัญญาณก็ยิ่งแย่ลงเท่านั้น! ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น? เนื่องจากท้องฟ้าในปัจจุบันเต็มไปด้วยสัญญาณจำนวนมาก สัญญาณเหล่านี้จึงปิดกั้นท่อรับสัญญาณด้านหน้า เนื่องจากตัวกรองส่วนหน้ามีความสำคัญมาก จะสร้างตัวกรองส่วนหน้าได้อย่างไร? ผู้เชี่ยวชาญอาวุโสในอุตสาหกรรม RF จะสอนคุณ! อย่างไรก็ตาม ตัวกรองส่วนหน้าสำหรับย่านความถี่ 435MHz นั้นไม่ง่ายนักที่จะเพิ่มเข้ามา มาเริ่มการวิเคราะห์กันเลย
นี่คือชุดฟิลเตอร์กรองความถี่แบบเชบีเชฟ (Chebyshev band-pass filter) ที่มีการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุด้านบนและความถี่กลางที่ 435MHz เนื่องจากการใช้ตัวเหนี่ยวนำแบบชิปที่มีจำหน่ายทั่วไป (ซึ่งมีค่า Q สูงถึง 70) การสูญเสียการแทรกจึงสูงมาก ถึง -11db และเส้นโค้งอีกเส้นหนึ่งคือการสะท้อน (ซึ่งสามารถแปลงเป็นคลื่นนิ่งได้) ดังนั้นความไวของตัวรับสัญญาณจึงได้รับผลกระทบอย่างมาก เนื่องจากความไวของตัวรับสัญญาณสัมพันธ์โดยตรงกับค่าสัญญาณรบกวนของขั้นตอนแรกของการขยายสัญญาณสูง แม้ว่าเทคโนโลยีจะดี เช่น ค่าสัญญาณรบกวนของการขยายสัญญาณสูงสามารถควบคุมได้ที่ 0.5 แต่การสูญเสียปลั๊กของฟิลเตอร์ด้านหน้าจะทำให้ค่าสัญญาณรบกวนแย่ลงถึง 11db ดังนั้นจึงไม่ค่อยเห็นการใช้ฟิลเตอร์แบบนี้ ลองดูภาพนี้อีกครั้ง:
รักษาพารามิเตอร์อื่นๆ ไว้ ตัวเหนี่ยวนำจะถูกแทนที่ด้วยขดลวดกลวงที่ดีกว่า แม้ว่าจะมีปริมาตรมาก แต่การสูญเสียการแทรกจะอยู่ที่ประมาณ -5 ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วสามารถใช้งานได้ แต่ก็ยังยากที่จะทำ เนื่องจาก: ความจุคัปปลิ้งที่ด้านบนมีเพียง 0.2P และความจุของความจุนี้หาซื้อได้ไม่ง่ายนัก ดังนั้นจึงสามารถวาดตัวเก็บประจุบนแผงวงจรพิมพ์ได้เท่านั้น ซึ่งทำให้ประสบความสำเร็จได้ยาก แม้แต่ตัวเหนี่ยวนำ 12nH ก็ไม่เหมาะกับการพันขดลวด และต้องเป็นแบบกลวงและพันกัน การฝึกฝนให้เชี่ยวชาญหากมีประสบการณ์ไม่เพียงพอนั้นไม่ดีนัก ค่าเหนี่ยวนำยังคงมีขนาดใหญ่อยู่เล็กน้อย พารามิเตอร์ของตัวเก็บประจุเหล่านี้มีความไวมากขึ้น และการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยจะส่งผลต่อประสิทธิภาพ แล้วจะทำอย่างไรหากคุณสามารถเพิ่มค่า Q ของตัวเหนี่ยวนำได้อย่างต่อเนื่อง และมีวิธีลดความจุคัปปลิ้งต่อไป? จากนั้นลดแบนด์วิดท์ลงเล็กน้อย สถานการณ์จะเป็นดังนี้:
ค่า Q ของค่าเหนี่ยวนำของตัวเลขนี้เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันเป็น 1600 และค่าเหนี่ยวนำก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน กราฟจะสวยงามมาก ตัวกรองนี้สามารถรับประกันการเลือกและความไวของตัวรับและตัวบ่งชี้อื่นๆ ได้ หากไม่มีการพิจารณาการใช้พลังงานโดยตรงที่ด้านหลังของ IC ก็จะดึงระยะทางขึ้นทันที ประสิทธิภาพดีขึ้น แต่ขนาดตัวกรองไมโครสตริปใหญ่เกินไป
การออกแบบตัวกรองแบบเกลียวที่ใช้งานได้จริง สำหรับตัวกรองแบบเกลียวนี้ ยิ่งมีการออกแบบในประเทศจีนน้อยลงเท่าไหร่ ก็ยิ่งทำให้ซอฟต์แวร์สามารถผสานรวมได้อย่างลงตัว ภาพก่อนหน้าจะแนะนำตัวกรองแบบเกลียวจริงสำหรับอุปกรณ์พกพาความถี่ 435MHz อันที่จริงแล้ว ตัวกรองที่ดีกว่าต้องผ่านกระบวนการตัดเฉือนที่เข้มงวดมากขึ้น เราจะออกแบบตัวกรองคุณภาพสูงแบบ 2 ช่องและ 4 ช่องสำหรับเครื่องทดสอบนี้
เวลาโพสต์: 17 ก.ค. 2567