-
介质陶瓷高频滤波器基础培训资料
1.
滤波器的种类
1-1.
根据性能分类
1-2.
根据通带分类
1-3.
根据结构分类
2.
介质陶瓷滤波器的定义
3.
介质陶瓷及滤波器的主要特性
3-1.
介质陶瓷的主要特性
3-2.
介质陶瓷滤波器的主要特性
4.
相关的介质陶瓷滤波器的区分
4-1.
根据外观区分
4-2.
根据不同的区分进行优缺点比较
5.
产品开发
FLOW Chart
6.
介质陶瓷滤波器的制造工程图
7.
通信
SYSTEM
适用范围及适用范围的例图
7-1.
通信
SYSTEM
适用范围
7-2.
适用范围的例图
(Block
Diagram)
8.
Filter
基本电路设计及
Comp
uter
Simulation
8-1.
理论上电路设计
8-2.
Computer
Simulation
方法及举例
9.
不同种类的滤波器特性比较及滤波器使用注意事项
9-1.
其它产品与滤波器的特性比较
9-2.
介质滤波器的使用注意事项
1.
滤波器的种类
:
1-1
根据性能分类
A. Active
滤波器
-
包括与
op
amp.
一样的能动素子
,
用
RC interstage, LC
interstage
来实现
根据
op
amp.
的不同工作范围有使用限制
.
B. Passive
滤波器
- Lumped elements:
用不同的部品实现产品方法
.
-
Distributed
elements:
利用
Transmission
line,
Comb-line,
Inter-digital,
Cavity
等
Field
的概念实现
滤波
器
.
1-2
根据通带分类
A. Low-pass
滤波器
:
只通过低频率的滤波器
.
将通带宽度和衰减宽度分开通宽度与衰减宽度接触点的频率称为段差频率
.
B. High-pass
滤波器
:
只通过高频率的滤波器
.
C.
Band-pass
滤波器
: <
/p>
将低频率与高频率组合后的滤波器
,
在通
带内只通过相交那部分频率
在
multi-channel
通信等
方面需要的有效频率
.
D.
Band-stop
滤波器
:
与带通滤波器特性相反的滤波器
.
E. All-pass
滤波器
(Delay Line)
:
在任意频率段不影响衰减全部通过
,
或者是为了伴随若干的延时而设计的滤波器
.
< br>
A.
Low-Pass
Filter
H(
?
)
B.
High
Pass
Filter
H(
?
)<
/p>
C.
Band-Pass
Filter<
/p>
H(
?
)
0
1
?
0
1
?
?
?
?
?
?
D.
Band-Stop
Filter
H(
?
)<
/p>
E.
All-Pass
Filter
H(
?
)
?
?
?
?
?
0
?
1.3
根据结构分类
A. RLC Filter
Low-frequency(
利用数百
KHz
?
500MHz),
主要使
用
IF
频率
.
我们称为
LC FILTER
或是
IF
FILTER.
B. DSP Filter
利用
Digital filter
通
信
,
如能在低频使用半导体就可能
ch
ip
化
.
目前使用的一部分特性非常灵敏
.
C. Active Filter
使用在数百
KHZ
–
数
MHZ
的频率中
,
利用
OP-Amp L,
C
等素子
D. Cavity
Filter
利用
Wave-guard ,
机械加工和连接
( 0.05mm
程度
的允许误差
)
基站及转发器用
E. Ceramic Filter
损耗减小尺寸缩小是目前
RF
频率段最大的长处
.
F.
Superconductor Filter
高介电常数
,
用于卫星发收等目前受价格及尺寸限制使用也受到限制
.
G. Crystal Filter
损耗减小可做特性
Sharp
但是在高频率段使用有难度
.
H. SAW
Filter
用音波来代替电波缩小尺寸损耗增大功率变小
,
缺点是开发费昂贵
.
微型
Pattern
技术目前正在向前发展如果以后发展一直良好
作为移动通信用部品它的作用应该会扩大
.
2.
介质陶瓷滤波器的定义
:
利用固有介质陶瓷成分的谐振素子使得高频频率成分选择变得容易
作为
module
< br>化的部品
RF
和
Mono-Block Filter
是无绳电话
,
手机
,
转发器选择所需收
发信号的核心部品
.
通常介质滤波器用分布定数来使用介质谐振器
,
具有高介电常数和低损耗
,
高温安全性
,
耐振动性
,
冲击性
,
微型化
,
量产化
,
低成本等优点
.
作为移动通信系统及手机的
RF,IF
段使用的滤波
器以天线共用器
(Duplexer)
为首在
system
的
RF
信号处理上正广范围的使用
.
3.
介质陶瓷及滤波器的主要特性
3-1.
介质陶瓷的主要特性
A.
介电常数
(Permittivity-Er) :
作为非导体的重要
电性能
DC
或是
AC,
就是与交流电波的特性
有直接关系
.
相同的电压或是流动的电流形成电磁的时候体现散开的
+-
moment
敏感反应的程度
.
用<
/p>
E=
来体现
,
介
电常数没有实际意义一般用
E=E
r
表
示
.
跟电波的波长
(
λ
)
有密切关系对频率有很大影响并且左右着产品的尺
寸和形态
.
高频电路设计时一个很
重要的因素
.
没有单位
.
目前移动通信部品上使用的介电常数一般在
4~110
之间
.
l
?
?
g
4
?
C
4
f
o
?<
/p>
r
(C=300,000KM/sec ,
Fo=MHz)
B.
损耗系数
(Q factor):
频率
los
s
部分
.
谐振频率的波形越灵敏品质越好
.
用
1/tan
表示的话
,
与实际信号的
noise,
通话距离有密切关系
.
特性值表示为体现纯材
料的物性值
Q.F
与根据不同的谐振
m
ode
体现的
3
种值
< br>unloadQ, load Q ,.
Qu=(Fo/B.W)/1-10
(-iL/20)
C.
温度系数
(Tf):
介质陶瓷中重要特性之一
.
为了体现不同的温度下的频率及其它特性的敏感性
,
为了
能在热带地区或是西伯利亚地区特性一致温度系数的特性必须稳定<
/p>
.
用下面的公式表示单位是
ppm/
℃
.
Tf
=
△
F/Fo*1/
△
T
3-2.
介质陶瓷滤波器的主要特性
A.
通带频率
( PASS BAND
WIDTH )
在
Pass-
band
中
Upper
frequency - Lower
frequency
B.
插入损耗
( INSERTION
LOSS
)
在
Source
和
Load
之间插入电路后产生的损耗产生在
devic
e
内的
conductor
接收电源的
地方
.
Insertion loss = Dissipation loss +
Reflection loss
IL
?
10
log
< br>P
LR
g
i
4
.
343
?
Q
?
?
n
?
1
BW
I
.
L
f
o
C. 3dB Bandwidth
Center Freq.
为
0dB<
/p>
插损基准线在中心频率
-3dB
处的通带
宽度
.
★
Filter
中
3dB
重要的理由
:
dB=10log
输出电压
/
输入电压
=?
用
dB
< br>实现
,
假设输入电压
100V
输出电压
50V
的话
< br>
那么通过一些部品后输出电压就减少一半
.
这个用
dB
计算的话大约是
-3dB
D.
通带衰减特性
(
ATTENUATION )
低边频率
(Low
Cutoff Frequency)
高边频率
(High Cutoff Frequency)
E.
带内波动
( PASS BAND
RIPPLE)
n
在一定通带宽度
内的最大
Loss-
最小
Loss
(dB)
F.
反射损耗
( V S W R )
= Return Loss
电子波最大值与最小值之间的差异的比率和反射损耗的关系
Re
turnLoss
?
< br>20
log
?
G.
输入输出阻抗
( IN/OUT IMPEDANCE)
一个电路
,
在系统中按标准使用阻抗值
.
在
RF
中主要使用
50
欧姆和
75
欧姆
.
就是满足电源的传输性和曲线特性的中间值
.
一般没有特殊规定特性阻抗就是
50
欧姆
.
所说的阻抗交流信号的电压和电流的比就是
E
field
和
H field
的比
.
在低频率段所说的电阻
的概念一般解释为负荷
(load),
在高频率段
?
因为
L
和
C
相同储藏性素子要素作用增大
所以通过电阻后负荷变大
.
实
际上这些要依赖很多经验所以要多实践
.
?
VSWR
?
1
< br>?
?
?
VSWR
?
1
?
Z= R+j
ω
L+(1/j
ω<
/p>
C)
<
/p>
Zo=
√
(R+j
ω
L)/(G+j
ω
C)
H. HARMONIC
特性
( SUPRIOUS / HARMONIC )
I.
温度特性
( OPERRATION TEMPERATURE )
J.
尺寸
( DIMENSIONS )
K.
输入输出形态
(N-, SMA-,
SMD-TYPE)
L. ISOLATION
Isola
tion
作为一般隔离信号时使用的概念
.
< br>举例像
duplexr
的情况
,
一个素子中因为发送信号频率与接收信号频率同时工作所以要将两个信号最大限度
的隔离以及分开
.
像这样的情况好几种信号
在同一系统种
,
同时利用一个电路的时候各信号距离间分开的<
/p>
程度通常称为
ion
这个词使用范围很广
,
不管怎么样根据不同的使用情况
,<
/p>
用信号分离图就能
理解
.
信号分离图就是体现相互之间到底有多少干扰的尺度图
.
M. GDT(Group Delay Time)
体现
Filte
特性指标之一
,
信号从
Filter
内部
通过时产生的
time
delay(
群延时的意思
).
这个就是在时间轴
sine
波形稍微歪扭
就像段差一样可以看得见
.
这个很大
程度上参照
Filter
的尺寸或是结构
,
这样发生的群延时不
仅是单纯的信号反应慢的问题也可能是
信号本身的曲线问题
(distortion).
Group
delay
如果较大通过通带的每个频率段差再变大
,
结果可以用信号的曲线来体现
.
那么
在
Filter
中将
Group
delay
做的小很重要
.
d
Φ
Φ
(rad)<
/p>
Φ
(deg)
G.D
=
td
=
-----(s)
=
-------
=
--------
dw
w
360f(H
z)
N. RF HANDLING POWER
.4.
相关的介质陶瓷滤波器的外观区分
4-1.
根据外观区分
????
PCB
--
AF
AD
--
MF
--
MC
--
MD
--
MP
4-2.
根据外观区分比较产品的长短处
A:
容易
,
好
B:
一般
C:
难度大
,
不好
区分
AF
开发所需时间
A
A
B
B
C
C
微型化
B
B
A
A
A
B
插损
A
A
A
A
A
A
ATT
特性实现
B
B
A
A
A
A
生产工程
A
A
B
B
B
B
M/C
费用
C
C
A
A
A
B
Set Matching
A
A
B
B
B
A
AD
MF
MC
MD
MP
5. R&D
新产品开发工作
FLOW
CHART
O.K
N.G
N.G
①
新产品
②
提供
Spec
产品
③
提供
Sample
产品
④
要求日
,
数量
Sample
委托接受
1
次设计
(
构想
)
O.K
①
做出大致
Spec
②
做出大致
Dim.
③
设计资料保管
(PC)
2
次设计
(Simulation)
Sample
委托记录
①
接受管理台帐
②
确认接受日
,
交货日
①
Spec,Dim
作成
N.G
O.K
N.G
O.K
N.G
N.G
PRE-SPEC
提供
O.K
②
提供给
客户
,
资料保管
(P
< br>C)
①
新产品的情况
-
准备成型模具
,CASE,PIN
模
具
,
PCB,Al2O3
基板
,
印刷夹具
sand-spray
夹具
,
测试夹具等
②
老产品情况
-
不需要
③
图纸资料保管
(PC)
①
委托书作成
(
附图纸
)
②
收入检查
,
文件管理
重要开发资料作成
,
管理
①
发送确认
Spec,Dim
(
包括成绩书
)
②
决裁承认后发送资料保管
(PC,
所有文件
)
各种图纸作成
购买材料
,
入库
Sample
制造
O.K
Sample
提供
P-P
生产提供
①
客户要求时
②
制造生产模具
,
夹具
①
附信赖性试验报告
②
决裁承
认后发送资料保
管
(PC,
所有文件<
/p>
)
①
制造式样书
②
作业指导书
③
发送各种材料
,
模具
,
夹具图纸
④
决裁承认后资料保管<
/p>
(PC,
文件
)
提供承认书
ORDER
提供生产文件
生产指导
,
培训
重要工程作业者培训
生产及出货
6.
介质陶瓷滤波器的制造工程图
连体式产品
1.
原料
2.
成型
3.
烧结
- MF,MC,MD,MP
type
-
AF,AD type
原料
Lot
表
特性
DATA
分立式产品
1.
原料
2.
成型
3.
烧结
发送<
/p>
B-Lot
表
※
4.
两面研磨
5.1
次水磨
※
6.1
次长度研磨
7.
金属化
B-Lot
表结束
,
DATA
整理
,
确认谢振器特性
※
4.
两面研磨
5.1
次水磨
6.
金属化
8.
长度研磨
Spray(I/O)
发送
C-L
ot
表
7.
长度研磨
8.
挑选频率
9.
2
次水磨
插入及切断
尺寸
DATA
作成
< br>尺寸
DATA
作成
※
pattern
印刷
-
11.2
次水磨
12.
外观检查
※
组装
※
14.
焊锡外观检查
(1)
※
组装
※
16.
焊锡外观检查
(2)
尺寸
DATA
作成
11.
氧化铝基板印刷
※
12.
Chip
组装
13.
氧化铝基板组装
14.
谐振器组装
15.
焊锡外观检查
(1)
16. Case
组装
※
17.1
次超声波清洗
18.
调试
19.3
次水磨
20.
检查
g
22.
包装
出货成绩书作成
< br>标准
Sample
确认
标准
Sample
确认
17.
焊锡外观检查
(2)
18. 1
次超声波清洗
19.
检查
20. 2
次超声波清洗
21.
检查
22.
Marking
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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