ما هو مرشح RF؟

أن مرشح الترددات اللاسلكية هو مُكوِّن سلبي أو نشط يسمح بمرور الإشارات ضمن نطاق ترددي مُعين مع إضعاف الإشارات خارجه. تُعدّ المرشحات أساسية في كلٍّ من إرسال و يستلم سلاسل لعزل الترددات المحددة ومنع التداخل أو التداخل أو تشويه الإشارة.

أنواع المرشحات حسب اختيار التردد

اعتمادًا على التطبيق، تأتي المرشحات بأنواع مختلفة:

1. مرشح الترددات المنخفضة (LPF)

• يسمح الترددات التي تقل عن تردد القطع لتمريرها

• كتل ترددات أعلى

• يستخدم لإزالة الضوضاء عالية التردد في أجهزة الاستقبال

2. مرشح الترددات العالية (HPF)

• يسمح ترددات عالية لتمرير

• كتل إشارات أقل من تردد القطع

• من الشائع في شبكات تغذية الهوائي عزل إشارات الارتباط الصاعد

3. مرشح تمرير النطاق (BPF)

• التمريرات الإشارات ضمن نطاق تردد محدد

• يرفض كل الآخرين

• يستخدم على نطاق واسع في أنظمة 4G/5G لعزل نطاقات اتصال محددة (على سبيل المثال، 3.5 جيجاهرتز، 2.4 جيجاهرتز)

4. مرشح إيقاف النطاق (مرشح الشق)

• كتل نطاق ضيق من الترددات

• التمريرات آحرون

• يستخدم لقمع التداخل أو تخفيف التداخل الكهرومغناطيسي

كيف تعمل المرشحات فعليًا؟

المرشحات تعمل على أساس مبادئ صدى ، مطابقة المعاوقة ، و التحكم في مرحلة الإشارة . وعادة ما يتم بناؤها من مجموعات من:

• المحاثات (L) - إعاقة الإشارات عالية التردد

• المكثفات (ج) - حجب الإشارات ذات التردد المنخفض

• التجاويف الرنانة أو الرنانات العازلة - مرشحات داخل التجويف

من خلال ترتيب هذه المكونات في طوبولوجيات محددة (نوع π، نوع T، سلم LC، وما إلى ذلك)، يمكن للمهندسين تخصيص المرشح منحنى استجابة التردد - أي كيف تتغير سعة الإشارة مع التردد.

في مرشحات التجويف على سبيل المثال، تتردد طاقة الإشارة داخل تجويف معدني مضبوط على نطاق معين، مما يؤدي إلى حدوث انحدار شديد الانحدار ورفض ممتاز خارج النطاق.

تطبيقات مرشحات التردد اللاسلكي

يتم استخدام المرشحات حيثما يكون التحكم في التردد ضروريًا:

• محطات القاعدة (الخلية الكبيرة والصغيرة) - نطاقات الإرسال والاستقبال النظيفة

• الأقمار الصناعية والفضاء الجوي - تجنب التداخل بين قنوات الاتصال والقياس عن بعد

• أجهزة إنترنت الأشياء وأجهزة التوجيه - عزل إشارات Wi-Fi وLTE

• معدات الاختبار والقياس - منع الضوضاء خارج النطاق أثناء التحليل

المعلمات الرئيسية عند اختيار مرشح

لاختيار الفلتر المناسب، ضع في اعتبارك ما يلي:

المرشحات السلبية مقابل المرشحات النشطة

• المرشحات السلبية استخدم المكثفات والمحاثات والمقاومات فقط.

  • لا حاجة إلى طاقة خارجية

  • أبسط وأكثر موثوقية

• المرشحات النشطة تشمل مكبرات الصوت (عادةً مكبرات الصوت التشغيلية)

  • يمكن تعزيز الإشارة، لكنه يتطلب الطاقة ويضيف تعقيدًا

  • نادر في أنظمة التردد اللاسلكي عالية التردد