Der rasante Ausbau des IoT (Internet of Things) und von 5G-Netzwerken hat die Nachfrage nach leistungsstarken HF-Filtern (Hochfrequenzfiltern) erhöht. Standardfilter erfüllen oft nicht die besonderen Anforderungen moderner drahtloser Systeme, sodass kundenspezifische HF-Filter für optimale Leistung unerlässlich sind. Aus diesen Gründen sind sie so wichtig: 1. Spektrumeffizienz und Interferenzminderung 5G und IoT arbeiten in überfüllten Frequenzbändern (Sub6 GHz, mmWave und lizenzierte/unlizenzierte Spektren). Benutzerdefinierte Filter zielen präzise auf die gewünschten Frequenzen ab und lehnen gleichzeitig Störungen von benachbarten Bändern ab, wodurch die Signalklarheit verbessert wird. Beispiel: Bei massiven IoT-Bereitstellungen verhindern Filter Übersprechen zwischen Tausenden verbundener Geräte. 2. Verbesserte Signalintegrität und geringe Latenz 5G erfordert eine extrem niedrige Latenz (

Ein Bandsperrfilter (BRF) ist ein Filtertyp, der die meisten Frequenzsignale passieren lässt, während er einen bestimmten Frequenzbereich (Sperrband) stark dämpft. Seine Funktionsweise ist dem eines Bandpassfilters entgegengesetzt und dient der Unterdrückung von Störungen oder unerwünschten Frequenzanteilen. Wichtige Anwendungen 1. Störungsunterdrückung: In Kommunikationssystemen werden dadurch Rauschen oder Störungen in bestimmten Bändern eliminiert (z. B. Brummen in der Stromleitung, harmonische Störungen). 2. Signalaufbereitung: In Audio- oder HF-Systemen werden Störsignale entfernt, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern. 3. Geräteschutz: Verhindert, dass starke Störsignale empfindliche Elektronik beschädigen (z. B. Radar, medizinische Geräte). 4. Spektrumverwaltung: Bei der drahtlosen Kommunikation wird Übersprechen zwischen verschiedenen Frequenzbändern vermieden. Wann wird es verwendet? Ein Bandsperrfilter ist ideal, wenn ein System Störungen mit fester Frequenz aufweist und Signale in anderen Bändern erhalten bleiben müssen. Beispiele hierfür sind die Entfernung von 50-Hz-Netzstörungen oder die Unterdrückung von Störungen in einem bestimmten Funkfrequenzband. Yun Micro kann als professioneller Hersteller passiver HF-Komponenten Hohlraumfilter bis 40 GHz anbieten, darunter Bandpassfilter, Tiefpassfilter, Hochpassfilter und Bandsperrfilter. Kontaktieren Sie uns gerne: liyong@blmicrowave.com

Das Testen und Validieren der Leistung von Hohlraum-Bandpassfiltern im Labor umfasst mehrere wichtige Messungen, um sicherzustellen, dass sie Spezifikationen wie Einfügungsdämpfung, Rückflussdämpfung, Bandbreite, Mittenfrequenz, Unterdrückung und Belastbarkeit erfüllen. Nachfolgend finden Sie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung: 1. Erforderliche Ausrüstung Vektornetzwerkanalysator (VNA) – Für S-Parameter-Messungen (S11, S21). Signalgenerator und Spektrumanalysator – Alternative, wenn VNA nicht verfügbar ist. Leistungsmesser – Zur Überprüfung der Einfügungsdämpfung. Leistungsverstärker und Dummy-Last – Für Hochleistungstests (falls zutreffend). Kalibrierungskits (SOLT/TRL) – Für die VNA-Kalibrierung. Kabel & Adapter – Hochwertige, phasenstabile HF-Kabel. Temperaturkammer (falls erforderlich) – Für thermische Stabilitätstests. 2. Vorbereitung Kalibrieren Sie den VNA mithilfe der SOLT-Kalibrierung (ShortOpenLoadThru) bis zum gewünschten Frequenzbereich (z. B. 1–10 GHz). Schließen Sie den Filter ordnungsgemäß an (achten Sie auf eine ordnungsgemäße Verbindung mit minimaler Kabelbewegung). Planen Sie für den Filter eine Aufwärmzeit ein (insbesondere bei Hohlräumen mit hohem Q-Faktor, da die Temperatur die Leistung beeinflusst). 3. Wichtige Messungen A) Frequenzgang (S21 – Einfügungsdämpfung und Bandbreite) Messen Sie S21 (Übertragung) über den gesamten Frequenzbereich. Identifizieren: Mittenfrequenz (f₀) – Hier ist der Einfügungsverlust am geringsten. 3 dB Bandbreite – Frequenzbereich, in dem der Verlust ≤3 dB vom Spitzenwert beträgt. Einfügungsdämpfung (IL) – Mindestdämpfung bei f₀ (sollte so gering wie möglich sein, z. B. 15 dB (VSWR 60 dB bei ±500 MHz von f₀). D) Gruppenverzögerung (Phasenlinearität) Verwenden Sie die Gruppenlaufzeitmessung (Phasenableitung) des VNA. Sollte im Durchlassbereich flach sein, um eine minimale Signalverzerrung zu gewährleisten. e) Belastbarkeit (falls zutreffend) Legen Sie ein Hochleistungssignal (CW oder gepulst) in der Nähe von f₀ an. Überwachen Sie S21 vorher/nachher auf Verschlechterung (was auf Lichtbogenbildung oder Erwärmung hinweist). Temperaturanstieg messen (für Hochleistungsfilter). F) Thermische Stabilität (für kritische Anwendungen) Legen Sie den Filter in eine Temperaturkammer. Messen Sie die Frequenzdrift und die IL-Variation über die Temperatur (z. B. 40 °C bis +85 °C). 4. Validierung anhand der Spezifikationen Vergleichen Sie die Ergebnisse mit den Datenblatt- oder Designzielen: Durchlassbandwelligkeit (sollte minimal sein, z. B.

Wie entwirft man einen benutzerdefinierten Bandpass- oder Bandsperrenfilter für bestimmte Frequenzbereiche? Schritte: 1.Parameter definieren: Typ (BPF/BRF), Mittenfrequenz (F0), Bandbreite (BW) oder Grenzfrequenzen (F1) wählen 、 F 2), Filterreihenfolge und Dämpfungsanforderungen. 2. Topologie auswählen: Passiv: RLC-Schaltungen (einfach, aber lastempfindlich). Aktiv: Operationsverstärker + RC (z. B. Sallen-Key, Mehrfachrückkopplung). Digital: FIR/IIR (erfordert DSP). 3.Komponenten berechnen: 4. Simulieren und überprüfen: Verwenden Sie SPICE oder Python (SciPy), um die Frequenzantwort zu simulieren und Komponentenwerte zu optimieren. 5. Prototyp und Test: Berücksichtigen Sie Komponententoleranzen und parasitäre Effekte und optimieren Sie die Leistung. Yun Micro, als professioneller Hersteller von passiven HF-Komponenten, kann Hohlraumfilter bis 40 GHz anbieten, darunter Bandpassfilter, Tiefpassfilter , Hochpassfilter, Bandsperrfilter . Kontaktieren Sie uns gerne: liyong@blmicrowave.com

Maßgeschneiderte HF-Filter bieten gegenüber Standardlösungen drei entscheidende Vorteile. Erstens ermöglichen sie eine exakte Anpassung des Frequenzgangs – präzise Kontrolle über Durchlass-/Sperrbandbereiche, Sperrneigungen und Einfügungsdämpfung – und gewährleisten so eine optimale Interferenzunterdrückung für Ihre spezifische Anwendung. Zweitens ermöglichen sie eine überlegene physische Integration, sei es für extreme Umgebungen (hohe Temperaturen/Leistung), kompakte Layouts oder Multibandsysteme, bei denen generische Filter nicht ausreichen. Und schließlich erfordern sie zwar höhere Anfangsinvestitionen, bieten aber langfristig einen Mehrwert durch verbesserte Zuverlässigkeit, perfekte Systemkompatibilität und einen geringeren Bedarf an zusätzlichen Filterstufen – was besonders wichtig für 5G-, Verteidigungs- und Luft- und Raumfahrtanwendungen ist, bei denen es vor allem auf die Leistungsmargen ankommt. Yun Micro kann als professioneller Hersteller passiver HF-Komponenten Hohlraumfilter bis 40 GHz anbieten, darunter Bandpassfilter, Tiefpassfilter, Hochpassfilter und Bandsperrfilter. Kontaktieren Sie uns gerne: liyong@blmicrowave.com

Die Entwicklung eines Bandsperrfilters (auch Notchfilter genannt) für Hochfrequenzanwendungen erfordert eine sorgfältige Berücksichtigung von Frequenzbereich, Sperrtiefe, Schaltungstopologie und dem realen Komponentenverhalten bei HF-/Mikrowellenfrequenzen. Nachfolgend finden Sie eine strukturierte Vorgehensweise zur Entwicklung eines solchen Filters. 1. Wichtige Spezifikationen definieren Mittenfrequenz (f₀): Die zu unterdrückende Frequenz (z. B. 2,4 GHz bei WLAN-Störungen). Bandbreite (BW): Der Bereich der zu dämpfenden Frequenzen (z. B. ±100 MHz um f₀). Sperrtiefe: Gewünschte Dämpfung im Sperrbereich (z. B. > 30 dB). Impedanzanpassung: Typischerweise 50 Ω (HF-Systeme) oder 75 Ω (Video/Telekommunikation). Einfügungsverlust im Durchlassbereich: Minimieren Sie den Signalverlust außerhalb des abgelehnten Bandes. 2. Wählen Sie eine Filtertopologie A. LC-Resonanzkreise (geeignet für MHz bis niedrige GHz) Serie LC Notch: Blockiert Signale bei Resonanz (hohe Impedanz bei f₀). Am besten für Schmalbandunterdrückung. Parallele LC-Kerbe: Leitet unerwünschte Signale bei f₀ zur Erde ab. Nützlich in Shunt-Stub-Konfigurationen. Einschränkungen: Parasitäre Kapazität/Induktivität beeinträchtigt die Leistung bei hohen Frequenzen. B. Übertragungsleitung / Verteilte Filter (GHz-Bereich) Viertelwellen-(λ/4)-Stichfilter: Offene oder kurzgeschlossene Stichleitungen erzeugen Impedanzfehlanpassungen bei f₀. Beispiel: Ein paralleler offener Stichleiter weist Signale bei λ/4-Resonanz zurück. Defekte Bodenstruktur (DGS): Geätzte Muster auf der PCB-Massefläche wirken als Bandstoppelement. Vorteil: Bessere Leistung bei Mikrowellenfrequenzen (z. B. 5G, Radar). C. Aktive Kerbfilter (für niedrigere Frequenzen,

Kerbfilter sind hochwirksam bei der Beseitigung von Störungen in HF-Schaltkreisen (Hochfrequenzschaltungen). Sie dämpfen selektiv ein schmales Band unerwünschter Frequenzen und lassen das restliche Signal mit minimalem Verlust passieren. So helfen sie: 1. Gezielte Frequenzunterdrückung l Kerbfilter sind dafür ausgelegt, ein bestimmtes schmales Frequenzband (die „Kerbe“) zu blockieren, in dem Störungen auftreten, wie beispielsweise: l Unerwünschte Signale (z. B. Oberwellen, Störaussendungen). l Externe Störungen (z. B. Stromleitungsrauschen bei 50/60 Hz oder RFI von nahegelegenen Sendern). l Gleichkanalstörungen in Kommunikationssystemen. 2. Erhaltung gewünschter Signale Anders als Tiefpass- oder Hochpassfilter wirken sich Kerbfilter nicht auf Frequenzen außerhalb des Sperrbereichs aus und sorgen so für eine minimale Verzerrung des restlichen HF-Signals. Dies ist von entscheidender Bedeutung bei Anwendungen wie WLAN, Mobilfunk und Radar, bei denen die Signalintegrität von entscheidender Bedeutung ist. 3. Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) Durch das Entfernen starker Störtöne (z. B. eines Störsignals oder Taktharmonischer) verbessern Kerbfilter das SNR, was zu einer besseren Demodulation und Datenwiederherstellung führt. 4. Häufige Anwendungen l Drahtlose Kommunikation: Entfernen störender Signale von benachbarten Kanälen. l Audio- und HF-Systeme: Beseitigung von Netzbrummen (50/60 Hz) in Audio- oder HF-Schaltkreisen. l Radar- und Satellitensysteme: Unterdrückung von Störsignalen oder unerwünschten Emissionen. l Medizinische und wissenschaftliche Instrumente: Herausfiltern von Rauschen bei empfindlichen Messungen. Arten von Kerbfiltern: l LC-Kerbfilter: Verwenden Sie Induktoren und Kondensatoren, um bei der Zielfrequenz eine resonante Null zu erzeugen. l Aktive Kerbfilter: Integrieren Operationsverstärker für eine schärfere Unterdrückung und Abstimmbarkeit. l SAW/BAW-Filter: Surface Acoustic Wave (SAW)- oder Bulk Acoustic Wave (BAW)-Filter für Hochfrequenzanwendungen. l Digitale Kerbfilter: Werden in DSP-basierten Systemen zur adaptiven Interferenzunterdrückung verwendet. Überlegungen zum Entwurf l Mittenfrequenz (f₀): Muss mit der Störfrequenz übereinstimmen. l Bandbreite (Q-Faktor): Bestimmt, wie schmal oder breit das Ablehnungsband ist. l Einfügungsverlust: Sollte außerhalb der Kerbe minimal sein, um eine Signalverschlechterung zu vermeiden. Abschluss Kerbfilter sind in HF-Schaltkreisen unverzichtbar, um Störungen präzise zu eliminieren, ohne das gewünschte Signal zu unterbrechen. Daher sind sie in Kommunikations-, Radar- und elektronischen Kriegsführungssystemen von unschätzbarem Wert. Yun Micro kann als professioneller Hersteller passiver HF-Komponenten Hohlraumfilter bis 40 GHz anbieten, darunter Bandpassfilter, Tiefpassfilter, Hochpassfilter und Bandsperrfilter. Kontaktieren Sie uns gerne: liyong@blmicrowave.com

Die Wahl zwischen einem Bandpassfilter (BPF) und einem Tiefpassfilter (LPF) hängt von den spezifischen Anforderungen Ihrer Signalverarbeitungsanwendung ab. Keiner der beiden Filter ist allgemein „besser“ – jeder dient unterschiedlichen Zwecken. Hier ist ein Vergleich, der Ihnen die Entscheidung erleichtern soll: 1. Zweck und Frequenzgang Tiefpassfilter (LPF): Lässt Frequenzen unterhalb einer Grenzfrequenz (fc) passieren und dämpft höhere Frequenzen. Wird verwendet, um hochfrequentes Rauschen zu entfernen, Signale zu glätten oder Aliasing in ADC-Systemen zu verhindern. Anwendungsbeispiele: Audio-Bassverstärkung, Anti-Aliasing bei der Datenerfassung, DC-Wiederherstellung. Bandpassfilter (BPF): Lässt einen bestimmten Frequenzbereich (zwischen einem unteren fc1 und einem oberen fc2) passieren und blockiert Frequenzen außerhalb dieses Bereichs. Wird verwendet, um ein relevantes Signal in einer lauten Umgebung zu isolieren oder eine modulierte Trägerfrequenz zu extrahieren. Anwendungsbeispiele: HF-Kommunikation (z. B. AM/FM-Radio-Tuning), EEG/EKG-Signalextraktion, Schwingungsanalyse. 2. Wann verwendet man was? Verwenden Sie einen LPF, wenn: Sie interessieren sich nur für niederfrequente Komponenten (z. B. Entfernen von hochfrequentem Rauschen). Ihr Signal ist Basisband (zentriert um 0 Hz). Sie benötigen ein einfacheres Design und geringere Rechenkosten (weniger Komponenten als BPF). Verwenden Sie einen BPF, wenn: Ihr Signal liegt in einem bestimmten Frequenzband (z. B. ein Funkkanal oder Sensorsignal). Sie müssen sowohl nieder- als auch hochfrequente Störungen unterdrücken (z. B. 50/60 Hz-Stromleitungsrauschen + HF-Rauschen). Sie arbeiten mit modulierten Signalen (z. B. Filtern eines AM/FM-Bandes). 3. Kompromisse 4. Praktisches Beispiel LPF: In einem EKG-Signal entfernt ein LPF (z. B. 150 Hz-Grenzwert) Muskelgeräusche und HF-Interferenzen. BPF: In einem drahtlosen Empfänger isoliert ein BPF (z. B. 88–108 MHz für UKW-Radio) den gewünschten Sender und lehnt andere ab. Abschluss Wählen Sie LPF zur allgemeinen Rauschunterdrückung und zur Extraktion von DC-/Niederfrequenzsignalen. Wählen Sie BPF, wenn Sie ein bestimmtes Frequenzband isolieren oder Störungen außerhalb des Bandes ablehnen müssen. Wenn Ihr Signal beide Anforderungen erfüllt (z. B. niedrige Frequenzen durchlassen, aber auch eine Drift bei sehr niedrigen Frequenzen blockieren muss), ist eine Kombination aus HPF + LPF (die einen BPF ergibt) möglicherweise optimal. Yun Micro kann als professioneller Hersteller passiver HF-Komponenten Hohlraumfilter bis 40 GHz anbieten, darunter Bandpassfilter, Tiefpassfilter, Hochpassfilter und Bandsperrfilter. Kontaktieren Sie uns gerne: liyong@blmicrowave.com