Um filtro passa-banda de guia de ondas transmite um intervalo definido e atenua frequências indesejadas abaixo e acima dele. Muitas construções utilizam cavidades ressonantes acopladas e elementos de ligação. Dimensões e acoplamentos determinam centro, banda, reflexão e rejeição.
Diferença em relação à guia uniforme
Uma guia uniforme tem frequência de corte para cada modo. A propagação acima do corte não cria automaticamente a rejeição superior desejada. Para isso, projetam-se regiões ressonantes e seus acoplamentos.
As cavidades armazenam energia elétrica e magnética. Íris, aberturas e outros elementos ligam cavidades e portas. Também podem existir postes, cristas ou dielétricos. Nem todo filtro contém cinco anéis prateados ou transformadores λ/4.
Como surge a resposta
Várias ressonâncias formam uma banda de passagem contínua. Ordem e tipo de resposta influenciam transição, ondulação e atraso de grupo. Acoplamentos cruzados adequados podem gerar zeros de transmissão.
Muitos filtros passivos refletem grande parte da potência rejeitada em vez de absorvê-la como uma carga. O estágio anterior precisa ser avaliado com essa reflexão.
Especificações necessárias
| Parâmetro | Definição |
|---|---|
| Banda de passagem | Limites e perdas permitidas. |
| Perda de inserção | Máximo, temperatura e planos. |
| Reflexão | Entrada, saída e intervalo. |
| Rejeição | Frequências ou intervalos definidos. |
| Atraso de grupo | Variação sobre o sinal útil. |
| Operação | Potências média e de pico, pressão e temperatura. |
A banda a 3 dB não equivale à banda com perda máxima de 0,5 dB. Uma rejeição de 40 dB precisa de frequências de verificação. Banda fracionária de 1–10% não é obrigatória para todos os filtros.
Exemplo de largura de banda
Com limites em 9,75 e 10,25 GHz e centro aritmético de 10 GHz, a largura absoluta é 0,50 GHz e a fracionária é 5%.
Isso não basta para calcular dimensões e perdas. Antes do projeto eletromagnético, definem-se forma de resposta, ondulação, fatores de qualidade e acoplamentos.
Girar todos os parafusos pela mesma quantidade não é um método universal de sintonia. A regulagem segue o modelo com uma medição corretamente calibrada.
Temperatura e fabricação
A expansão térmica altera dimensões ressonantes. Materiais, fixação, gradientes e compensação determinam a deriva. Não existe um valor único em MHz/°C para qualquer filtro.
Superfície, revestimento, janelas e montagem afetam perdas e acoplamentos. Vácuo e radiação exigem condições próprias: uma construção metálica não significa qualificação espacial.
Medição no analisador de redes
- Definir planos de calibração e tratamento das transições.
- Verificar flanges, alinhamento e aperto especificado.
- Medir S21 nas bandas de passagem e rejeição relevantes.
- Verificar S11 e S22.
- Acrescentar os ensaios necessários de atraso, temperatura e potência.
Nas condições usuais de um dispositivo passivo dissipativo de duas portas, S21 em dB é negativo; a perda positiva corresponde ao sinal oposto sob referências apropriadas. Uma rejeição profunda demanda avaliação do alcance dinâmico e de caminhos de sinal que contornem o filtro.
Guia de ondas e ondas acústicas superficiais
Um filtro SAW emprega ondas acústicas em um substrato, não as mesmas cavidades eletromagnéticas. Passa-banda descreve uma função compartilhada, sem tornar tecnologias e produtos intercambiáveis.
Uma interface WR compatível não garante a curva requerida. Um ponto de baixa perda não representa todo o espectro; confira também bandas parasitas de passagem relevantes.
Consulte os fundamentos de filtros e as interfaces de guia Dolph Microwave. A escolha depende da característica completa e da aplicação real.
