في تصميم الدوائر الإلكترونية ومعالجة الإشارات، مرشحات تمرير النطاق (BPF) و مرشحات إيقاف النطاق (BSF) أداتان أساسيتان لتنظيم التردد. تقدم هذه المقالة مقارنة معمقة لمبادئ عملهما، وخصائص أدائهما، وتطبيقاتهما النموذجية لمساعدة المهندسين على اتخاذ قرارات مدروسة.

1. التعاريف الأساسية ومبادئ العمل

1.1 مرشح تمرير النطاق (BPF)

1.2 مرشح إيقاف النطاق (BSF)

تطبيق :غالبًا ما يستخدم شبكات T المزدوجة أو هياكل الرنين المتوازية RLC

2. جدول مقارنة الاختلافات الرئيسية الستة

3. سيناريوهات التطبيق العملي

▶ متى تختار مرشحات تمرير النطاق

• أنظمة الاتصالات اللاسلكية :استخراج الإشارات المعدلة في نطاقات محددة

• أجهزة تخطيط القلب :الحفاظ على الإشارات الفسيولوجية 0.05-100 هرتز

• معالجة الصوت :تقسيم التردد في مكبرات الصوت المتقاطعة

▶ متى تختار مرشحات إيقاف النطاق

• تكييف الطاقة :التخلص من تداخل الشبكة 50/60 هرتز

• أنظمة الفضاء الجوي :منع التداخل في تردد الرادار المحدد

• معدات الاستوديو :قمع ضوضاء التردد الرنان

4. الأسئلة الشائعة

س1: هل يمكن تحقيق التحويل الوظيفي من خلال التتابع؟
أ: تتيح مجموعات BPF+BSF إمكانية التصفية المعقدة ولكنها تؤدي إلى فقدان إضافي للإدراج

س2: ما هو نوع الفلتر الذي يسهل دمجه في الدوائر المتكاملة؟
أ: تعتبر مرشحات BPF أكثر ملاءمة للدائرة المتكاملة، وخاصةً مع تقنيات مرشح SAW/BAW

س3: كيفية تقييم أداء الفلتر؟
أ: التركيز على عرض النطاق الترددي -3 ديسيبل، ومعدل التوهين في نطاق التوقف، وخصائص تأخير المجموعة

5. التطورات التكنولوجية المتطورة

• مرشحات قابلة لإعادة التكوين :ضبط التردد عبر ثنائيات فاراكتور

• تكنولوجيا الأنظمة الكهروميكانيكية الصغرى : BPFs مصغرة لاتصالات الموجات المليمترية 5G

• التصميم المدعوم بالذكاء الاصطناعي :تحسين التعلم الآلي لمعلمات الفلتر