도파관 저역 통과 필터는 작업 주파수 영역을 통과시키고 송신기 고조파 같은 더 높은 성분을 억제하는 데 사용합니다. 여기서 저역은 정해진 상한보다 낮다는 뜻이지 항상 1 GHz 미만이라는 뜻은 아닙니다. 중공 도파관에는 자체 하한 차단이 있으므로 회로의 이상적 저역 필터처럼 DC부터 전달하지 않습니다.
두 종류의 차단 주파수
공기 충전 직사각형 도파관에서 TE10의 차단은 fc = c/(2a)입니다. 그 아래에서는 균일한 직선 구간의 해당 모드가 보통의 진행파로 전파되지 않습니다.
도파관 저역 필터는 유용한 영역의 상한을 추가합니다. 동작 대역은 도파관 하한 위와 설계된 억제 영역 아래에서 정합니다. 이름이 DC부터의 통과를 약속하지 않습니다.
WR-90의 a = 22.86 mm이면 기본 차단은 약 6.56 GHz입니다. 같은 플랜지를 쓰는 모든 필터의 상한이 이 값인 것은 아닙니다. 필터 요소와 전체 조립품을 별도로 계산해야 합니다.
주파수 응답을 만드는 구조
불연속과 분포 구간은 주파수에 따른 전달·반사를 바꿉니다. 일부 구조는 리지나 주기적 돌기를 사용하며 특정 범위에서 등가 리액턴스 요소로 표현할 수 있습니다.
등가 회로는 합성에 유용하지만 실제 치수와 모드는 전자기적으로 검증합니다. 자유공간 파장의 1/4을 유도 파장이나 모든 필터 구간 길이에 그대로 대입하지 않습니다.
와플 아이언 구조는 돌기 배열로 원치 않는 모드를 함께 다루는 한 방식입니다. 무한히 높은 주파수까지 모든 모드를 억제한다는 뜻은 아닙니다.
고조파와 수신 경로 보호
비선형 증폭기 뒤에서 고조파와 일부 대역 밖 성분이 안테나에 도달하기 전에 줄일 수 있습니다. 이를 위해 입력 성분의 주파수·레벨과 필요한 출력 한계를 알아야 합니다.
수신기 앞에서는 해당 억제대역의 방해 신호를 줄일 수 있습니다. 그러나 통과대역 안의 간섭을 제거하거나 임의의 대역 통과 필터를 대체하지는 않습니다.
첫 저잡음 증폭기 앞의 손실은 잡음 성능을 악화시킬 수 있습니다. 억제와 감도를 함께 검토하고 모든 필터링을 신호 증폭이라고 부르지 않습니다.
억제한 에너지가 모두 열이 되지는 않는다
리액턴스형 필터는 저지 에너지의 상당 부분을 소스로 반사할 수 있습니다. 흡수형은 다른 구조이며 소모 전력을 검토해야 합니다.
송신기가 기본파와 고조파에서 보는 부하가 중요합니다. 통과대역 정합만으로 저지대역의 동작을 설명할 수 없습니다.
사양에 필요한 수치
| 항목 | 조건 |
|---|---|
| 통과대역 | 하한과 상한. |
| 손실 | 대역 내 최대와 변동. |
| 반사 | 부호가 정의된 반사손실 또는 VSWR. |
| 억제 | 지정 주파수에서 최소값. |
| 위상 | 필요한 군지연 조건. |
| 전력 | 평균·피크와 환경. |
예를 들어 적절한 기준에서 40 dB 억제는 전력 1만 분의 1을 뜻합니다. 해당 주파수에 가상의 1 W가 있다면 전달 전력은 0.1 mW입니다. 제품 정격이나 필터의 발열량을 뜻하지 않습니다.
주 통과영역 밖도 확인한다
분포 구조에는 기생 통과대역이 생길 수 있습니다. 높은 주파수에서 추가 모드가 전파되면 기본 모드의 전달계수 하나로 전체 누설을 설명하지 못할 수 있습니다.
보증 저지 범위와 모드 여기 조건을 요청합니다. 좁은 영역의 좋은 그래프 한 장은 모든 고조파의 억제를 입증하지 않습니다.
인수와 설치
적절한 교정으로 S파라미터를 측정하고 동적 범위와 우회 누설을 확인합니다. 계기 잡음 바닥에 도달한 값이 무한 억제의 증거는 아닙니다.
소신호 VNA는 실제 전력의 발열이나 피크 방전 부재를 증명하지 않습니다. 플랜지, 청결, 압력, 온도와 조립도 조건입니다. 진공이라고 모든 동축 필터가 부적합해지지는 않습니다.
필터 특성과 도파관 필터 구조와 차단 조건을 참고하십시오. 주파수 마스크와 전체 경로 검증으로 선택합니다.
