Sem um filtro na entrada de RF, a eficiência da recepção será drasticamente reduzida. Quão grande é essa redução? Em geral, mesmo com boas antenas, o alcance será pelo menos duas vezes menor. Além disso, quanto mais alta a antena, pior a recepção! Por quê? Porque o céu atual está repleto de sinais que bloqueiam o tubo receptor frontal. Sendo o filtro de entrada tão importante, como construí-lo? Um especialista da indústria de RF irá te ensinar! No entanto, adicionar um filtro de entrada para a banda de 435MHz não é tão simples. Vamos começar a análise.
Este é um conjunto de filtros passa-banda Chebyshev com acoplamento capacitivo superior e frequência central de 435 MHz. Devido ao uso de indutores de chip disponíveis comercialmente (que possuem um fator Q de até 70), a perda de inserção é extremamente alta, chegando a -11 dB, e a outra curva representa a reflexão (que pode ser convertida em ondas estacionárias). Portanto, a sensibilidade do receptor é extremamente afetada, pois está diretamente relacionada à figura de ruído do primeiro estágio de amplificação. Mesmo com tecnologia avançada, como a possibilidade de controlar a figura de ruído da amplificação para 0,5, a perda de inserção do filtro de entrada irá, na verdade, piorar a figura de ruído em 11 dB. Por isso, é raro encontrar um circuito como este em uso. Observe a imagem novamente:
Mantendo os demais parâmetros, o indutor é substituído por uma bobina oca melhorada. Embora o volume seja grande, a perda de inserção cai para cerca de -5%, o que é basicamente utilizável, mas ainda muito difícil de fabricar. Isso porque: a capacitância de acoplamento no topo é de apenas 0,2 pF, e capacitores com essa capacitância não são fáceis de encontrar, então a única opção é desenhá-los na placa de circuito impresso, o que dificulta bastante o sucesso. Mesmo o indutor de 12 nH não é muito bom de enrolar, pois precisa ser oco e entrelaçado, e dominar essa técnica não é fácil se você não tiver experiência suficiente. A indutância ainda é um pouco alta, e os parâmetros desses capacitores são mais sensíveis, e uma pequena alteração afetará o desempenho. Então, o que aconteceria se pudéssemos continuar aumentando o fator Q do indutor e, ao mesmo tempo, reduzir a capacitância de acoplamento? Assim, diminuiríamos um pouco a largura de banda. A situação seria a seguinte:
O valor Q da indutância nesta figura aumenta repentinamente para 1600, e a indutância também aumenta, tornando o gráfico muito mais bonito. Este filtro pode garantir a seletividade e a sensibilidade do receptor, entre outros indicadores. Se não houver consideração pelo consumo de energia, utilizando um circuito integrado diretamente atrás dele, a distância entre os componentes aumenta repentinamente. O desempenho é melhor, mas o tamanho é muito grande para um filtro de microfita.
Projeto prático de filtro espiral. Para este filtro espiral, cada vez menos pessoas se dedicam ao seu projeto na China, e o software pode ser integrado de forma eficiente. A imagem anterior mostra o filtro espiral real para dispositivos móveis de 435 MHz. Na verdade, filtros de melhor qualidade exigem usinagem mais rigorosa; projetaremos filtros de alta qualidade com 2 e 4 cavidades para esta máquina de teste.
Data da publicação: 17 de julho de 2024