أخبار

ما هومرشح الترددات اللاسلكية؟

يُعدّ مُرشِّح الترددات الراديوية جزءًا أساسيًا من التقنيات اللاسلكية. ويُستخدم مع مُستقبِل الراديو لتصفية نطاقات الترددات غير الضرورية الأخرى واستقبال التردد الصحيح فقط. صُمِّمَت مُرشِّحات الترددات الراديوية للعمل بسهولة في نطاق الترددات من التردد المتوسط ​​إلى الترددات العالية جدًا (مثل ميغاهرتز وجيجاهرتز). وبفضل خصائصها العملية، تُستخدم على نطاق واسع في محطات الراديو، والاتصالات اللاسلكية، والتلفزيون، وغيرها من الأجهزة.

عمومًا، تتكون معظم مرشحات الترددات الراديوية من مرنانات مقترنة، وتُحدد عوامل جودتها مستوى الترشيح في الترددات الراديوية. وتوجد أنواع عديدة من المرشحات، وفقًا لتطبيق وحجم المعدات اللاسلكية، مثل مرشح التجويف، ومرشح المستوى، ومرشح الكهروصوتي، ومرشح العازل، ومرشح المحور (مستقل عن الكابل المحوري)، وغيرها.

الأنواع الأساسية لمرشح الترددات الراديوية

مرشح الترددات الراديوية (RF) هو دائرة خاصة تسمح بمرور الإشارات الصحيحة مع إزالة الإشارات غير المرغوب فيها. من حيث طوبولوجيا المرشح، هناك أربعة أنواع أساسية من مرشحات الترددات الراديوية: مرشح الترددات العالية، ومرشح الترددات المنخفضة، ومرشح الترددات النطاقية، ومرشح إيقاف الترددات.

مرشح الترددات المنخفضة:

كما يوحي الاسم، فإن مرشح الترددات المنخفضة هو مرشح يسمح بمرور الترددات المنخفضة فقط، ويُخفِّف ترددات الإشارة الأخرى في الوقت نفسه. عند مرور إشارة عبر نطاق تمرير، يتحدد انخفاض ترددها بعوامل عديدة، مثل بنية المرشح، وتصميمه، وجودة مكوناته. بالإضافة إلى ذلك، تُحدِّد بنية المرشح أيضًا سرعة انتقاله من نطاق التمرير لتحقيق إخماده النهائي.

تتوفر مرشحات الترددات المنخفضة بأشكال متنوعة. يتمثل الاستخدام الرئيسي لها في كبت التوافقيات لمضخم الترددات الراديوية. تُعد هذه الميزة مهمة لأنها تساعد على منع التداخل غير الضروري من نطاقات الإرسال المختلفة. تُستخدم مرشحات الترددات المنخفضة بشكل أساسي في التطبيقات الصوتية، حيث تعمل على تصفية الضوضاء من أي دائرة خارجية. بعد تصفية الإشارة عالية التردد، يكون تردد الإشارة الناتج بجودة واضحة.

مرشح التمرير العالي:

على عكس مرشح الترددات المنخفضة، يسمح مرشح الترددات العالية فقط بمرور إشارات الترددات العالية. في الواقع، يُعدّ مرشحا الترددات العالية والمنخفضة متكاملين للغاية، إذ يُمكن استخدامهما معًا لإنتاج مرشح ترددات نطاقية. تصميم مرشح الترددات العالية مباشر، ويُخفّف الترددات التي تقل عن نقطة العتبة.

تُستخدم عادةً مرشحات الترددات العالية في أنظمة الصوت، حيث يتم من خلالها ترشيح جميع الترددات المنخفضة. كما تُستخدم أيضًا لإزالة مكبرات الصوت الصغيرة وصوت الجهير في كثير من الحالات؛ حيث تُدمج هذه المرشحات خصيصًا في مكبرات الصوت. ومع ذلك، يُمكن توصيل مرشح الترددات العالية بسهولة بالنظام في حال وجود أي مشروع منزلي.

مرشحات تمرير النطاق:

مرشح تمرير النطاق هو دائرة تسمح بمرور إشارات من ترددين مختلفين، وتُضعف الإشارات التي تقع خارج نطاقها المقبول. تعتمد معظم مرشحات تمرير النطاق على أي مصدر طاقة خارجي، وتستخدم مكونات نشطة، مثل الدوائر المتكاملة والترانزستورات. يُسمى هذا النوع من المرشحات مرشح تمرير النطاق النشط. من ناحية أخرى، لا يستخدم بعض مرشحات تمرير النطاق مصدر طاقة خارجي، ويعتمد بشكل كبير على مكونات سلبية، مثل المحاثات والمكثفات. تُسمى هذه المرشحات مرشحات تمرير النطاق السلبية.

تُستخدم مرشحات تمرير النطاق الترددي بشكل شائع في أجهزة الاستقبال والإرسال اللاسلكية. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في جهاز الإرسال في الحد من عرض نطاق إشارة الخرج إلى الحد الأدنى، مما يسمح بنقل البيانات المطلوبة بالسرعة والشكل المطلوبين. عند استخدام جهاز الاستقبال، يسمح مرشح تمرير النطاق الترددي فقط بفك تشفير أو سماع العدد المطلوب من الترددات، مع حجب الإشارات الأخرى من الترددات غير المرغوب فيها.

باختصار، عندما يتم تصميم مرشح تمرير النطاق، فإنه يمكنه بسهولة تعظيم جودة الإشارة وتقليل المنافسة أو التداخل بين الإشارات.

رفض الفرقة:

يُسمى أحيانًا مرشح إيقاف النطاق، وهو مرشح يسمح بمرور معظم الترددات دون تغيير. ومع ذلك، فهو يُضعف الترددات التي تقع تحت نطاق محدد للغاية. وظيفته معاكسة تمامًا لوظيفة مرشح تمرير النطاق. تتمثل وظيفته الأساسية في تمرير التردد من الصفر إلى نقطة القطع الأولى للتردد. وفي المنتصف، يمرر جميع الترددات التي تزيد عن نقطة القطع الثانية للتردد. ومع ذلك، فإنه يرفض أو يحجب جميع الترددات الأخرى بين هاتين النقطتين.

باختصار، المرشح هو ما يسمح بمرور الإشارات بمساعدة نطاق التمرير. بمعنى آخر، نطاق التوقف في المرشح هو النقطة التي يرفض فيها أي مرشح بعض الترددات. سواءً كان تمريرًا عاليًا أو تمريرًا منخفضًا أو تمريرًا نطاقيًا، فإن المرشح المثالي هو مرشح بدون أي فقدان في نطاق التمرير. ومع ذلك، في الواقع، لا يوجد مرشح مثالي لأن نطاق التمرير سيتعرض لفقدان ترددي معين، ويستحيل تحقيق قمع لا نهائي عند الوصول إلى نطاق التوقف.

لماذا تعتبر مرشحات الترددات الراديوية مهمة جدًا؟

تُستخدم مرشحات الترددات الراديوية (RF) لتصنيف ترددات الإشارة، ولكن ما أهميتها؟ باختصار، تستطيع مرشحات الترددات الراديوية تصفية الضوضاء التي قد تؤثر على جودة أو أداء أي نظام اتصالات، أو تقلل من تداخل الإشارات الخارجية. قد يؤدي عدم وجود مرشح ترددات راديوية مناسب إلى إتلاف نقل تردد الإشارة، وبالتالي إلى إتلاف عملية الاتصال.

لذلك، تلعب مرشحات الترددات الراديوية دورًا هامًا في أنظمة الاتصالات اللاسلكية (مثل الأقمار الصناعية، والرادارات، والأنظمة اللاسلكية المتنقلة، إلخ). وتتجلى أهمية مرشحات الترددات الراديوية جليةً عند تشغيل الطائرات بدون طيار. ويؤثر عدم وجود نظام ترشيح مناسب على الطائرات بدون طيار بطرق عديدة، منها:

قد يتقلص نطاق الاتصال بسبب التداخل الناتج عن عوامل بيئية خارجية. إضافةً إلى ذلك، قد يُسبب توافر عدد كبير من إشارات التردد اللاسلكي في الغلاف الجوي أضرارًا جسيمة لنظام اتصالات الطائرات بدون طيار. تشمل الإشارات الضارة من منصات أخرى، على سبيل المثال لا الحصر، النشاط المكثف لإشارة واي فاي وأنظمة الاتصالات الأخرى العاملة داخل الطائرات بدون طيار.

ستؤدي الانقطاعات الناجمة عن أنظمة الاتصالات الأخرى إلى مقاطعة قناة اتصال الطائرات بدون طيار، وبالتالي تقليل أو تقييد نطاق الاتصال لهذه الأنظمة.

سيؤثر التداخل أيضًا على استقبال إشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للطائرات بدون طيار؛ مما يزيد من احتمالية حدوث أخطاء في تتبع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). وفي أسوأ الأحوال، قد يؤدي ذلك إلى فقدان كامل لاستقبال إشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

باستخدام مرشح ترددات لاسلكية مناسب، يُمكن بسهولة إزالة التداخل الخارجي وتداخل الإشارات الناتجة عن أنظمة الاتصالات المجاورة. هذا يحافظ على جودة تردد الإشارة المطلوب مع تصفية جميع ترددات الإشارة غير المرغوب فيها بسهولة.

بالإضافة إلى ذلك، تلعب مرشحات الترددات الراديوية دورًا محوريًا في بيئة الهواتف المحمولة. فبالنسبة للهواتف المحمولة، تحتاج إلى عدد معين من نطاقات التردد للعمل بشكل صحيح. ونظرًا لعدم وجود مرشحات ترددات راديوية مناسبة، لن تتعايش نطاقات ترددية مختلفة في نفس الوقت، مما يعني رفض بعض نطاقات التردد، مثل نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS)، والسلامة العامة، وشبكة Wi-Fi، وغيرها. وهنا، تلعب مرشحات الترددات الراديوية دورًا هامًا من خلال السماح لجميع النطاقات بالتعايش في نفس الوقت.

بشكل عام، تتميز المرشحات بخفة وزنها، مما يُحسّن أداء تردد الإشارة. إذا لم يُحقق مرشح الترددات الراديوية الأداء المطلوب، يُمكنك استكشاف خيارات أخرى مُتنوعة، منها إضافة مُضخّمات إلى تصميمك. من مُضخّم الشبكة إلى أي مُضخّم طاقة ترددات راديوية آخر، يُمكنك تحويل ترددات الإشارة المنخفضة إلى ترددات إشارة أعلى، مما يُحسّن الأداء العام لتصميم الترددات الراديوية.

تُقدم شركة Si Chuan Keenlion Microwave تشكيلة واسعة من تكوينات النطاق الضيق والعريض، تغطي ترددات تتراوح بين 0.5 و50 جيجاهرتز. صُممت هذه الأجهزة للتعامل مع طاقة دخل تتراوح بين 10 و30 واط في نظام إرسال 50 أوم. تُستخدم تصميمات Microstrip أو Stripline، وهي مُحسّنة لتحقيق أفضل أداء.

يمكننا أيضًا تخصيص فلتر الترددات الراديوية وفقًا لمتطلباتك. يمكنك زيارة صفحة التخصيص لتحديد المواصفات التي تحتاجها.

https://www.keenlion.com/customization/

شركة سيتشوان كينليون لتكنولوجيا الميكروويف المحدودة

بريد إلكتروني:

sales@keenlion.com

tom@keenlion.com