Высокочастотные фильтры компании «TEMWELL»

Тайваньская корпорация TEMWELL, основанная в 1994 году, проектирует и изготавливает
разнообразные пассивные радиокомпоненты высокочастотного диапазона — фильтры
нижних частот (ФНЧ), полосовые (ПФ), режекторные (РФ), а также частотноизбирательные
устройства согласования приемопередатчика с антенной — так называемые диплексеры
и дуплексеры. Эти элементы предназначены для широкого применения в высокочастотных
цепях радиоприемников, приемопередатчиков базовых станций радиосетей,
а также аппаратуры спутниковых, эфирных и кабельных сетей связи.

Корпорация TEMWELL (www.temwell.com.tw)
сертифицирована в соответствии со стандартом
качества ISO 9002. Всю номенклатуру изделий
TEMWELL можно сгруппировать следующим образом:

1. Фильтры.
   1. Миниатюрные ПФ и ФНЧ для сигналов мощностью 1–4 Вт.
   2. Комплекты миниатюрных ПФ.
   3. ПФ для сигналов мощностью 5–10 Вт.
   4. ПФ для сигналов мощностью 50–80 Вт.
   5. Сверхширокополосные ПФ.
2. Диплексеры и дуплексеры.
   1. 2.1. Миниатюрные диплексеры и дуплексеры для сигналов мощностью 1–4 Вт.
   2. Дуплексеры для сигналов мощностью 5–10 Вт.
   3. Диплексеры для сигналов мощностью 20–30 Вт.
   4. Сверхширокополосные дуплексеры.

Фильтры

Миниатюрные ПФ и ФНЧ для сигналов мощностью 1–4 Вт

Одним из существенных показателей любого канала преобразования радиотехнических сигналов является его частотная избирательность, определяемая
соответствующей характеристикой используемых
фильтров. В простейшем случае полезный сигнал селектируют с помощью одного резонансного контура. Более совершенные фильтры с повышенной частотной избирательностью реализуют в виде многоконтурных схем. При этом удается получить форму
амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), близкую к прямоугольной. Сравнивая, например, АЧХ
одно- и двухконтурного усилителей, можно заметить, что при равных добротностях колебательных
контуров двухконтурный усилитель имеет большую
крутизну скатов резонансной кривой, то есть способен обеспечить лучшую частотную избирательность.

В номенклатуре компонентов TEMWELL представлены ПФ с числом связанных контуров от двух до пяти. Необходимый потребителю фильтр можно либо
выбрать из большого числа готовых изделий, либо
заказать индивидуально. Для заказа фильтра достаточно указать желаемые значения следующих характеристик его АЧХ:

• частоты настройки F₀ максимума АЧХ [МГц];
• затухания сигнала η₀ на частоте F₀ [дБ];
• полосы пропускания ΔF(–1) по уровню –1 дБ (или
• ΔF(–3) по уровню –3 дБ) [МГц];
• частоты F_m — разности между F₀ и частотой «левого» минимума АЧХ [МГц];
• затухания сигнала ηM на частоте (F0 – FM) [дБ];
• частоты F_n — разности между частотой «правого» минимума АЧХ и F₀ [МГц];
• затухания сигнала ηN на частоте (F₀ + F_n) [дБ].

Миниатюрные ПФ изготавливают несколькими
сериями под условными обозначениями 7H, 7S, 5W
и 5R. Основные их параметры таковы:

• 7H— серия фильтров с частотой F₀ от 50 до 1200 МГц,
  полосой пропускания ΔF(–3) от 2 до 100 МГц, ко-
  личеством контуров от 2 до 5;
• 7S — серия фильтров с частотой F₀ от 200 до 1500 МГц,
  полосой пропускания ΔF(–3) от 2 до 40 МГц, ко-
  личеством контуров от 2 до 5;
• 5W— серия фильтров счастотой F₀ от 230 до 2550 МГц,
  полосой пропускания ΔF(–3) от 7 до 110 МГц, ко-
  личеством контуров от 2 до 4;
• 5R— серия фильтров с частотой F₀ от 240 до 1650 МГц,
  полосой пропускания ΔF(–3) от 5 до 60 МГц, ко-
  личеством контуров от 2 до 4.

Мощность входного сигнала в зависимости от частоты может достигать 1–4 Вт. Рабочая температура
фильтров — от 0 до +60 °С, температура храненияот –20 до +70 °С.

Внешний вид ПФ серий 7H, 7S, 5W и 5R показан на рис. 1, а габаритные размеры корпусов
серий 7S и 5R— на рис. 2 и 3 соответственно.

Рис. 3. Габаритный чертеж ПФ серии 5R с двумя контурами

В качестве примера применения ПФ
на рис. 4 представлена схема селективного усилителя высокой частоты. Фильтры, обозначенные «Helical 1» и «Helical 2», включены
на входе и выходе усилительного каскада.

Рис. 4. Пример использования ПФ TEMWELL

По сравнению с аналогичными изделиями
других производителей, ПФ TEMWELL отличаются рядом преимуществ:

• малым затуханием η0 (не более 2–3 дБ);
• возможностью выбора из шести вариантов
  расположения выводов для каждого типа
  фильтра;
• короткими сроками поставки (образец может быть изготовлен за 3–10 рабочих дней,
  а массовая серия — за 35–45 рабочих дней);
• минимально допустимым заказом — всего
  от 10 шт.

На уровне лучших мировых образцов ком-
пания TEMWELL изготавливает фильтры
с любыми значениями F⁰ и ΔF в пределах ши-
рокого диапазона частот, а также со стандарт-
ной величиной импеданса (50 или 75 Ом).

Предлагаемые предприятием в широкой номенклатуре миниатюрные ФНЧ рассчитаны
на частоту среза (по уровню –3 дБ) от 650
до 1525 МГц. Все эти фильтры отличаются
весьма высокими параметрами АЧХ. К примеру, фильтр LLDC-750M-4P в своей полосе
пропускания (от 0 до 750 МГц) вносит затухание не более 1 дБ, а в полосе режекции (от 825
до 1500 МГц) — не менее 25 дБ.

Комплекты миниатюрных ПФ

Несомненно, большую пользу при проектировании и настройке радиочастотной аппаратуры приносят выпускаемые предприятием
комплекты миниатюрных ПФ «RF Designer’s
Tunable BP Filter Kit». Они рассчитаны на стандартные диапазоны сигналов: NMT (от 370
до 530 МГц), ISM900M (от 740 до 970 МГц),
2G (от 1450 до 1680 МГц) и ISM2400M (от 2340
до 2480 МГц). Приведем характерные примеры этих комплектов.

Комплект K3B-NMT-10M82, для диапазона
NMT, содержит 16 фильтров (по 2 одинаковых
фильтра), настроенных на восемь частот F0: 380,
400, 420, …, 500, 520 МГц. Частота настройки
каждого фильтра может быть легко изменена
на ±10МГц. Полоса пропускания фильтров ΔF(–3)
одинакова и равна 10 МГц. Фильтры изготов-
лены в корпусах типа 7H3, с тремя контурами.

Другой комплект — K3WB-2G-40M82 —
также содержит 16 фильтров, настроенных
на восемь частот F₀: 1460, 1490, 1520, …, 1640
и 1670 МГц. Каждый фильтр можно подстра-
ивать на ±15 МГц. Полоса пропускания фильтров ΔF(–3) = 40 МГц. Фильтры изготовлены
в корпусах типа 5W3, с тремя контурами.
На рис. 5 приведены АЧХ фильтров.

Третий комплект — K3WB-ISM2400-70M52—
содержит 10 фильтров, настроенных на пять
частот F₀: 2340, 2370, 2400, 2430 и 2460 МГц.
Частоту настройки каждого фильтра можно
изменять на ±15 МГц. Полоса пропускания
фильтров ΔF(–3) = 70 МГц. Фильтры изготовлены в корпусах 5W3, с тремя контурами.

ПФ для сигналов мощностью 5–10 Вт

Во многих случаях работоспособность радиоэлектронных устройств может нарушаться в результате воздействия помех. Для защиты высокочастотных цепей от помех удобно
применять ПФ в металлических корпусах с коаксиальными разъемами. Компания-производитель предлагает серию таких фильтров, получившую название ТМ. На рис. 6 приведен
их внешний вид.

Рис. 6. Внешний вид ПФ серии ТМ

Диапазон частот настройки F₀ составляет
от 45 до 2600 МГц, полоса пропускания ΔF(–3)—
от 2 до 100 МГц. Типы используемых соединителей — N (50 Ом), SMA (50 Ом) и F (75 Ом).
Мощность входного сигнала может достигать
5–10 Вт. Габаритные размеры модулей ТМ равны соответственно 48x38x26 мм, с соединителями типов F и SMA, и 48x38x34 мм с соединителями типа N. Интервал рабочих температур модулей — от –20 до +60 °С,
температур хранения — от –20 до +70 °С.

ПФ для сигналов мощностью 50–80 Вт
Для использования в аппаратуре связи стандартов GSM, W-GSM, GSM1800, PDC, PDC1.5,
CDMA, CDMA2000 предназначены мощные
ПФ в корпусах серии TF26. Они содержат
по четыре резонансных контура и настроены
на частоты в диапазоне от 300 до 1200 МГц.
Полоса пропускания этих фильтров находится
в диапазоне от 10 до 50 МГц. Их внешний вид
приведен на рис. 7.

Сверхширокополосные ПФ

Фильтры данной группы предназначены для
работы в системах спутникового радиоприема.
Они рассчитаны на пропускание сигнала в диапазонах частот 950–1350, 950–1450, 950–1525,
975–1275 и 1075–1435 МГц. Внешний вид фильтра приведен на рис. 8.

Фильтр TM-9L1-950-1450MF, например,
имеет следующие характеристики. Полоса
пропускания от 950 до 1450 МГц при затухании сигнала не более 1 дБ; две полосы режекции — от 5 до 850 МГц и от 1600 до 2200 МГц
с ослаблением сигнала не менее 30 дБ.