介质滤波器培训资料

介质陶瓷高频滤波器基础培训资料1.滤波器的种类1-1.根据性能分类1-2.根据通带分类1-3.根据结构分类2.介质陶瓷滤波器的定义3.介质陶瓷及滤波器的主要特性3-1.介质陶瓷的主要特性3-2.介质陶瓷滤波器的主要特性4.相关的介质陶瓷滤波器的区分4-1.根据外观区分4-2.根据不同的区分进行优缺点比较5.产品开发FLOWChart6.介质陶瓷滤波器的制造工程图7.通信SYSTEM适用范围及适用范围的例图7-1.通信SYSTEM适用范围7-2.适用范围的例图(BlockDiagram)8.Filter基本电路设计及ComputerSimulation8-1.理论上电路设计8-2.ComputerSimulation方法及举例9.不同种类的滤波器特性比较及滤波器使用注意事项9-1.其它产品与滤波器的特性比较9-2.介质滤波器的使用注意事项1.滤波器的种类:1-1根据性能分类A.Active滤波器-包括与opamp.一样的能动素子,用RCinterstage,LCinterstage来实现根据opamp.的不同工作范围有使用限制.B.Passive滤波器-Lumpedelements:用不同的部品实现产品方法.-Distributedelements:利用Transmissionline,Comb-line,Inter-digital,Cavity等Field的概念实现滤波器.1-2根据通带分类A.Low-pass滤波器:只通过低频率的滤波器.将通带宽度和衰减宽度分开通宽度与衰减宽度接触点的频率称为段差频率.B.High-pass滤波器:只通过高频率的滤波器.C.Band-pass滤波器:将低频率与高频率组合后的滤波器,在通带内只通过相交那部分频率在multi-channel通信等方面需要的有效频率.D.Band-stop滤波器:与带通滤波器特性相反的滤波器.E.All-pass滤波器(DelayLine):在任意频率段不影响衰减全部通过,或者是为了伴随若干的延时而设计的滤波器.-1-A.Low-PassFilter10H()-1-B.HighPassFilter10H()C.Band-PassFilterH()D.Band-StopFilterH()E.All-PassFilter0H()1.3根据结构分类A.RLCFilterLow-frequency(利用数百KHz∼500MHz),主要使用IF频率.我们称为LCFILTER或是IFFILTER.B.DSPFilter利用Digitalfilter通信,如能在低频使用半导体就可能chip化.目前使用的一部分特性非常灵敏.C.ActiveFilter使用在数百KHZ–数MHZ的频率中,利用OP-AmpL,C等素子D.CavityFilter利用Wave-guard,机械加工和连接(0.05mm程度的允许误差)基站及转发器用E.CeramicFilter损耗减小尺寸缩小是目前RF频率段最大的长处.F.SuperconductorFilter高介电常数,用于卫星发收等目前受价格及尺寸限制使用也受到限制.G.CrystalFilter损耗减小可做特性Sharp但是在高频率段使用有难度.H.SAWFilter用音波来代替电波缩小尺寸损耗增大功率变小,缺点是开发费昂贵.微型Pattern技术目前正在向前发展如果以后发展一直良好作为移动通信用部品它的作用应该会扩大.2.介质陶瓷滤波器的定义:利用固有介质陶瓷成分的谐振素子使得高频频率成分选择变得容易作为module化的部品RF和Mono-BlockFilter是无绳电话,手机,转发器选择所需收发信号的核心部品.通常介质滤波器用分布定数来使用介质谐振器,具有高介电常数和低损耗,高温安全性,耐振动性,冲击性,微型化,量产化,低成本等优点.作为移动通信系统及手机的RF,IF段使用的滤波器以天线共用器(Duplexer)为首在system的RF信号处理上正广范围的使用.3.介质陶瓷及滤波器的主要特性3-1.介质陶瓷的主要特性A.介电常数(Permittivity-Er):作为非导体的重要电性能DC或是AC,就是与交流电波的特性有直接关系.相同的电压或是流动的电流形成电磁的时候体现散开的+-moment敏感反应的程度.用E=Eo.Er来体现,介电常数没有实际意义一般用E=Er表示.跟电波的波长(λ)有密切关系对频率有很大影响并且左右着产品的尺寸和形态.高频电路设计时一个很重要的因素.没有单位.目前移动通信部品上使用的介电常数一般在4~110之间.lCfgor44(C=300,000KM/sec,Fo=MHz)B.损耗系数(Qfactor):频率loss部分.谐振频率的波形越灵敏品质越好.用1/tan表示的话,与实际信号的noise,通话距离有密切关系.特性值表示为体现纯材料的物性值Q.F与根据不同的谐振mode体现的3种值unloadQ,loadQ,Q.fo.Qu=(Fo/B.W)/1-10(-iL/20)C.温度系数(Tf):介质陶瓷中重要特性之一.为了体现不同的温度下的频率及其它特性的敏感性,为了能在热带地区或是西伯利亚地区特性一致温度系数的特性必须稳定.用下面的公式表示单位是ppm/℃.Tf=△F/Fo*1/△T3-2.介质陶瓷滤波器的主要特性A.通带频率(PASSBANDWIDTH)在Pass-band中Upperfrequency-LowerfrequencyB.插入损耗(INSERTIONLOSS)在Source和Load之间插入电路后产生的损耗产生在device内的conductor接收电源的地方.Insertionloss=Dissipationloss+ReflectionlossQBWfgILoinn43431..C.3dBBandwidthCenterFreq.为0dB插损基准线在中心频率-3dB处的通带宽度.★Filter中3dB重要的理由:dB=10log输出电压/输入电压=?用dB实现,假设输入电压100V输出电压50V的话那么通过一些部品后输出电压就减少一半.这个用dB计算的话大约是-3dBD.通带衰减特性(ATTENUATION)低边频率(LowCutoffFrequency)高边频率(HighCutoffFrequency)E.带内波动(PASSBANDRIPPLE)在一定通带宽度内的最大Loss-最小Loss(dB)F.反射损耗(VSWR)=ReturnLoss电子波最大值与最小值之间的差异的比率和反射损耗的关系RelogturnLossVSWRVSWR2011G.输入输出阻抗(IN/OUTIMPEDANCE)一个电路,在系统中按标准使用阻抗值.在RF中主要使用50欧姆和75欧姆.就是满足电源的传输性和曲线特性的中间值.一般没有特殊规定特性阻抗就是50欧姆.所说的阻抗交流信号的电压和电流的比就是Efield和Hfield的比.在低频率段所说的电阻的概念一般解释为负荷(load),在高频率段는因为L和C相同储藏性素子要素作用增大所以通过电阻后负荷变大.实际上这些要依赖很多经验所以要多实践.Z=R+jωL+(1/jωC)Zo=√(R+jωL)/(G+jωC)LRPILlog10H.HARMONIC特性(SUPRIOUS/HARMONIC)I.温度特性(OPERRATIONTEMPERATURE)J.尺寸(DIMENSIONS)K.输入输出形态(N-,SMA-,SMD-TYPE)L.ISOLATIONIsolation作为一般隔离信号时使用的概念.举例像duplexr的情况,一个素子中因为发送信号频率与接收信号频率同时工作所以要将两个信号最大限度的隔离以及分开.像这样的情况好几种信号在同一系统种,同时利用一个电路的时候各信号距离间分开的程度通常称为isolation.Isolation这个词使用范围很广,不管怎么样根据不同的使用情况,用信号分离图就能理解.信号分离图就是体现相互之间到底有多少干扰的尺度图.M.GDT(GroupDelayTime)体现Filte特性指标之一,信号从Filter内部通过时产生的timedelay(群延时的意思).这个就是在时间轴sine波形稍微歪扭就像段差一样可以看得见.这个很大程度上参照Filter的尺寸或是结构,这样发生的群延时不仅是单纯的信号反应慢的问题也可能是信号本身的曲线问题(distortion).Groupdelay如果较大通过通带的每个频率段差再变大,结果可以用信号的曲线来体现.那么在Filter中将Groupdelay做的小很重要.dΦΦ(rad)Φ(deg)G.D=td=-----(s)=-------=--------dww360f(Hz)N.RFHANDLINGPOWER.4.相关的介质陶瓷滤波器的外观区分4-1.根据外观区分--MP--MC--MF--AFPCB????--MDAD4-2.根据外观区分比较产品的长短处A:容易,好B:一般C:难度大,不好区分开发所需时间微型化插损ATT特性实现生产工程M/C费用SetMatchingAFABABACAADABABACAMFBAAABABMCBAAABABMDCAAABABMPCBAABBAO.KORDERN.GN.GO.KN.GN.GO.KO.KO.KO.KN.GN.G5.R&D新产品开发工作FLOWCHARTSample委托接受Sample委托记录1次设计(构想)2次设计(Simulation)PRE-SPEC提供购买材料,入库Sample制造P-P生产提供①新产品②提供Spec产品③提供Sample产品④要求日,数量①接受管理台帐②确认接受日,交货日①做出大致Spec②做出大致Dim.③设计资料保管(PC)①Spec,Dim作成②提供给客户,资料保管(PC)各种图纸作成①新产品的情况-准备成型模具,CASE,PIN模具,PCB,Al2O3基板,印刷夹具sand-spray夹具,测试夹具等②老产品情况-不需要③图纸资料保管(PC)①委托书作成(附图纸)②收入检查,文件管理重要开发资料作成,管理Sample提供①发送确认Spec,Dim(包括成绩书)②决裁承认后发送资料保管(PC,所有文件)提供承认书①客户要求时②制造生产模具,夹具①附信赖性试验报告②决裁承认后发送资料保管(PC,所有文件)提供生产文件①制造式样书②作业指导书③发送各种材料,模具,夹具图纸④决裁承认后资料保管(PC,文件)生产指导,培训生产及出货重要工程作业者培训6.介质陶瓷滤波器的制造工程图-MF,MC,MD,MPtype-AF,ADtype-连体式产品1.原料1.原料2.成型2.成型3.烧结3.烧结4.两面研磨4.两面研磨5.1次水磨5.1次水磨6.1次长度研磨6.金属化8.长度研磨7.长度研磨9.SandSpray(I/O)8.挑选频率7.金属化11.2次水磨10.Toppattern印刷12.外观检查18.调试20.检查21.Marking9.2次水磨10.Pin插入及切断11.氧化铝基板印刷12.Chip组装13.氧化铝基板组装14.谐振器组装16.Case组装22.包装18.1次超声波清洗19.检查20.2次超声波清洗21.检查22.Marking19.3次水磨分立式产品13.Case组装15.PCB组装17.1次超声波清洗发送B-Lot表B-Lot表结束,DATA整理,确认谢振器特性※※※※尺寸DATA作成发送C-Lot表※※※※14.焊锡外观检查(1)※16.焊锡外观检查(2)※15.焊锡外观检查(1)17.焊锡外观检查(2)尺寸DATA作成标准Sample确认标准Sample确认出货成绩书作成原料Lot表特性DATA尺寸DATA作成7.通信SYSTEM适用范围7-1.适用通信SYSTEM-用于与下面一样system的手机,基站,转发器等.A.CDMA(CodeDivisionMultipleAccess):cord分割方式,从美国开始,容量是an