Научно-производственное предприятие ООО «НПП «Техно-ПАРК»

Применение фильтров на ПАВ в системах сотовой связи

В статье рассматривается принцип работы фильтров на поверхностных акустических волнах и описываются принципы работы фильтров на ПАВ в системах сотовой и спутниковой связи.

Фильтры на ПАВ.

Фильтры на поверхностных акустических волнах, или ПАВ-фильтры, преобразуют электрическую энергию в акустическую и обратно, за счет прямого и обратного пьезоэлектрического эффекта, который возникает, между двумя встречно-штыревыми преобразователями.

Входной преобразователь создает акустические волны в соответствии с входным электрическим сигналом, а выходной преобразователь принимает акустические волны и преобразует их обратно в электрический сигнал.

Обычно, ПАВ-фильтры имеют конечную импульсную характеристику и для их расчета используют прямое и обратное преобразование Фурье, то есть используют функцию окна. Преобразователь работает во временной области. На рисунке 1 иллюстрируется процесс фильтрации.

Рис. 1. а) преобразование прямоугольного импульса в сигнал sin(x)/x (переход из частотной области во временную); б) обратное преобразование (переход из временной области в частотную).

Искажения и потери.

На рисунке 2 показана импульсная характеристика. Первый (по времени) отклик - это электромагнитная наводка. Такая наводка, как правило возникает при плохой электрической развязки между входом и выходом. Она служит причиной быстрых пульсаций в полосе пропускания.

Рис. 2. Импульсная характеристика.

Разработчик должен принять необходимые меры по экранировке между входом и выходом и хорошему заземлению корпуса.

Второй отклик - это полезный сигнал, который в целом определяет частотную характеристику.

В результате отражения ПАВ-волны от выходного преобразователя возникают тройные отражения. Сигнал возвращается на вход и генерируется заново (см. рис. 3).

Рис. 3. Сигнал тройного прохождения (тройное эхо).

Таким образом третий по времени отклик - сигнал тройного прохождения (тройное эхо). В результате интерференции всех трех сигналов, в случае неудачного включения, пульсации в полосе пропускания могут увеличиться больше допустимого предела. Задержка сигнала увеличивается втрое.

Другим нежелательным эффектом в ПАВ-фильтрах является сигнал утечки, который наблюдается в начальный момент времени t~0, а также утечка сигнала через подложку. В итоге не вся энергия с преобразователя проходит по поверхности пьезоэлектрической подложки и поступает на выход - часть энергии переходит в объемные волны.

Импедансные фильтры в системах сотовой связи.

Рассмотрим импедансные фильтры на ПАВ, построенные по лестничной схеме (Impedance Element Filter, IEF). Данные фильтры нашли широкое применение в приемопередающих трактах подвижной, сотовой и спутниковой системах связи, а также в схемах полосовых и режекторных фильтров, благодаря возможности совместить преимущества LC-фильтров (малое вносимое затухание, малые пульсации амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) и группового времени запаздывания (ГВЗ) в полосе пропускания) с преимуществами ПАВ-фильтров (высокая технологичность, воспроизводимость, малые габариты). Это обеспечило в производстве такие параметры ПАВ-фильтров, которые недостижимы в других акустоэлектронных устройствах, а именно: вносимое затухание – менее 2 дБ.

В IEF-фильтре присутствуют как параллельные, так и последовательные элементы. На рисунках 4-5 показаны выходные характеристики фильтра, полученные при использовании элементов разных видов.

Рис. 4. Вносимые потери фильтра на резонаторах при: а) последовательном включении; б) параллельном включении.
Рис. 5. Вносимые потери в смешанном фильтре на резонаторах.

ПАВ-резонатор по своим характеристикам не отличается от обычного кварцевого резонатора, который использует объемные акустические волны. Его электрическая схема соответствует последовательному резонансному контуру. Эквивалентная схема резонатора на поверхностных акустических волнах приведена на рисунке 6.

Рис. 6. Эквивалентная схема резонатора на поверхностных акустических волнах.

С применением ПАВ резонаторов реализуются фильтры, подобные обычным кварцевым фильтрам. По такому принципу обычно реализуются узкополосные полосовые фильтры. Потери в полосе пропускания при этом определяются добротностью резонаторов и могут быть 2...3 дБ, что позволяет использовать этот вид ПАВ-фильтров во входных каскадах приемников и выходных каскадах передатчиков.

Резонатор на поверхностных волнах можно выполнить с двумя преобразователями (рис.7.3 и 7.4) , конструкция которого показана на рисунке 7. Использование двух преобразователей позволяет гальванически развязать вход (рис. 7.1) и выход (рис. 7.5)  фильтра.


Рис. 7. Конструкция резонатора с двумя преобразователями (1-вход, 2-отражатели, 3 и 4-входной и выходной пребразователи, 5-выход).

В данном резонаторе отражатели (рис.7.2) выполнены не в виде короткозамкнутых полосок металла, а в виде бороздок в пьезоэлектрике. Бороздки вызывают отражение точно так же, как и короткозамкнутые полоски металла. Эквивалентная схема этого резонатора приведена на рисунке 8. Подобное схемное решение позволяет гальванически развязать вход (рис. 7.1) и выход (рис. 7.5)  устройства.

Рис. 8. Эквивалентная схема резонатора с двумя преобразователями.

Применение фильтров на ПАВ в системах сотовой связи.

Основные составляющие сотовой сети — это сотовые телефоны и базовые станции, которые обычно располагают на крышах зданий и вышках. Будучи включённым, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции. После этого телефон посылает станции свой уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают постоянный радиоконтакт, периодически обмениваясь пакетами. Если телефон выходит из поля действия базовой станции (или качество радиосигнала сервисной соты ухудшается), он налаживает связь с другой базовой станцией.

Связь телефона со станцией может идти как по аналоговому протоколу (например NMT-450, AMPS,  NAMPS), так и  по цифровому протоколу (такими как GSM, UMTS, CDMA).

Именно пассивные элементы, которые используются в приемниках и передатчиках, определяют стоимость систем беспроводной связи.

Многие из этих элементов трудно или невозможно вставить в корпус устройства из-за их размера. Эти элементы выбираются для определенного частотного диапазона и должны обеспечивать требуемый уровень селективности. Фильтры на ПАВ могут использоваться в следующих частях тракта передачи-приема сотовой связи.

Входной полосовой фильтр тракта приема подавляет все внеполосные шумы и сигналы, предотвращая перегрузку предварительного малошумящего усилителя (МШУ).

В тракте приема необходимо уменьшить влияние мешающих сигналов соседних каналов, производимое другими пользователями системы связи. Это выполняется с помощью ПЧ фильтра, который должен иметь высокую селективность по соседнему каналу при хорошей линейности характеристики.

В тракте передачи сигнал смешивается, фильтруется и усиливается усилителем мощности до необходимого уровня.

Выходной фильтр тракта передачи уменьшает шум и побочные составляющие, возникающие в смесителе передатчика и в усилителе мощности из-за его нелинейности.

Межкаскадный фильтр тракта передачи, устанавливаемый перед усилителем мощности, позволяет подавлять шумы и нежелательные продукты преобразования раньше, чем сигнал поступит на усилитель.

При построении усилителей мощности базовых станций, подключении передатчиков к антенным системам можно использовать балансные фильтры на ПАВ для преобразования импеданса различных устройств и отдельных компонентов тракта.

ПАВ-фильтры успешно применяются в приемопередатчиках (см. рис. 9), при дуплексной передаче и в гетеродинах, благодаря малому размеру, а также продолжительному сроку службы. Фильтры на ПАВ подходят не только для использования в канале приема, но и в канале передачи. Эти фильтры вносят мало потерь, имеют гибкую полосу пропускания и заграждения.

Наиболее типичное применение ПАВ-фильтры, нашли в мобильных устройствах связи. Они используются в однонаправленной и дуплексной передаче.

Рис. 9. Общая схема приемопередатчика

Фильтры на ПАВ с успехом применяются в системах, работающих в распространенных полосах передачи мобильной связи, например GSM, CDMA,WCDMA и LTE.

На рис. 10 показана достаточно распространенная структура однодиапозонного блока системы GSM 900, а на рисунке 11 Структура РЧ блока приемопередатчика стандарта GSM900 c двойным преобразованием частоты в тракте приема.

Рис. 10. Структура однодиапозонного блока системы GSM 900.
Рис. 11. Структура РЧ блока приемопередатчика стандарта GSM900 c двойным преобразованием частоты в тракте приема.

Кроме того, ПАВ фильтры, активно используются в оборудовании базовой станции.

Они играют роль полосовых фильтров в каскаде ПЧ, благодаря малым искажениям и минимальному изменению амплитуды сигнала.

Список литературы

  1. Abbot B., Hartmann C., Malocha D. Transduction magnitude and phase for COM modeling of SAW devices  –  Trans. on Ultrason., Ferroel. and Freq. Cont., vol.39, № 1, 1992, p.54-60
  2. Синицына Т.В.  Конструктивные особенности резонаторных фильтров на ПАВ с малыми потерями – Материалы Научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения», Саратов, 2003, с.27
  3. Багдасарян А.С., Синицына Т.В., Машинин О.В. ПАВ-   фильтры с малыми потерями на основе U-образного ответвителя – Научно-технический журнал «Электросвязь», № 2, 2004, с.32-33
  4. Синицына Т.В., Багдасарян А.С., Кузнецов М.В. Резонаторные ПАВ-фильтры на основе реверсивного МПО – Научно-технический журнал «Системы и средства связи, телевидения и радиовещания», № 1,2, 2003, с.15-20
  5. Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. -М.: МТС, 1996
  6. Дингес С.И. Мобильная связь. Технология DECT. -М.: Солон-Пресс, 2003. -272 с.
  7. Дингес С.И. Радиопередающие устройства ССПО. Учебное пособие. МТУСИ. 2003.
  8. Манассевич В. Синтезаторы частот (Теория и проектирование): пер. с англ./ Под ред. А.С.Галина. М.: Связь, 1979. -384с.

ЭКБ ТЕСТ осуществляет оптовые поставки современных и высокотехнологичных электронных компонентов, различных приборов, электронных устройств и систем от известных производителей для применения в передовых отраслях электронной промышленности, а также проведение испытаний ЭКБ в собственной независимой лаборатории.

В рамках кооперации наша компания готова осуществлять поставки необходимой продукции, с подтверждением качества изделий, в рамках проводимых испытаний, спроектировать радиоэлектронный блок в создаваемой вами аппаратуре, организовать производство печатных плат в соответствии с требованиями заказчика и его технологическими нуждами.

Клиенту нужно составить подробное техническое задание и предоставить его на рассмотрение. Квалифицированные специалисты: инженеры и разработчики ЭКБ и РЭА, трудящиеся в нашей компании, в сжатые сроки проанализируют полученную информацию. Подготовят план сотрудничества и осуществят процессы с достижением качественного результата.

В рамках кооперации наша компания готова осуществлять поставки необходимой продукции, с подтверждением качества изделий, в рамках проводимых испытаний, спроектировать радиоэлектронный блок в создаваемой вами аппаратуре, организовать производство печатных плат в соответствии с требованиями заказчика и его технологическими нуждами.

Клиенту нужно составить подробное техническое задание и предоставить его на рассмотрение. Квалифицированные специалисты: инженеры и разработчики ЭКБ и РЭА, трудящиеся в нашей компании, в сжатые сроки проанализируют полученную информацию. Подготовят план сотрудничества и осуществят процессы с достижением качественного результата.

Добро пожаловать на сайт ООО "ЭКБ ТЕСТ" - ecb-test.ru

ЗА 10 ЛЕТ РАБОТЫ АО «ТРИЕМА» приобрела надежную деловую репутацию наладила контакты с большим количеством поставщиков и покупателей на территории России и за ее пределами завоевала устойчивый авторитет на рынке КОМПЛЕКСНЫЕ ПОСТАВКИ И ШИРОЧАЙШАЯ НОМЕНКЛАТУРА

АО «ТРИЕМА» была основана в 2005 году. Компания является одним из крупных поставщиков изделий электронной техники в регионе, как по спектру поставляемой продукции, так и по количеству и географии расположения клиентов.

Номенклатура товара насчитывает более полутора миллионов позиций, что позволяет обрабатывать крупные заявки с широким спектром запросов:

Добро пожаловать на сайт АО "ТРИЕМА" - triema.com

Компания «КОМТЕХ»является квалифицированным поставщиком радиоэлектронных компонентов иностранного и отечественного производства. Мы осуществляем комплексные поставки электронных компонентов, измерительного и испытательного оборудования, материалов для обеспечения электромагнитной совместимости и защищенных персональных ЭВМ.

В компании работают квалифицированные специалисты с высоким уровнем инженерной подготовки, что позволяет осуществлять технической поддержки наших клиентов.

Мы взаимодействуем непосредственно с производителями и обеспечиваем клиентов полной информационной поддержкой.

В нее входят:

  • подробная техническая консультация
  • бесплатные образцы продукции
  • подбор компонентов и оборудования под требования заказчика
  • проведение научно-технических конференций и семинаров

Развитая логистика позволяет надежно и быстро осуществлять поставки из Европы, Америки и Китая, что позволяет предложить нашим заказчикам оптимальную стоимость и сроки поставки.

Комплексные поставки

Комплексные поставкиМы осуществляем комплексные поставки электронных компонентов, измерительного и испытательного оборудования.

Квалифицированные специалисты

Квалифицированные специалистыВ компании работают квалифицированные специалисты с высоким уровнем инженерной подготовки, что позволяет осуществлять технической поддержки наших клиентов.

Взаимодействие с производителями

Взаимодействие с производителямиМы взаимодействуем непосредственно с производителями и обеспечиваем клиентов полной информационной.  

Добро пожаловать на сайт ООО "КомТех" -www.kmtx.ru

Компания ООО "РОСЭЛ КОМПОНЕНТ" является поставщиком электронных компонентов и оборудования для российских предприятий промышленности и прочих секторов экономики. Наша компания предлагает своим клиентам широкий выбор оборудования и компонентов от ведущих мировых производителей. Также осуществляется поставка оборудования с ведущих мировых складов Farnell, Digi-Key, Mouser electronics, AVNET, America II Electronics и пр.

Структура компании состоит из нескольких филиалов и максимально оптимизирована для получения наилучшего результата в скорости обработки заказов и поставки качественного товара. Мы нацелены на долгосрочное сотрудничество с нашими клиентами и поэтому очень важно для нас быть изначально нацеленными на достижение максимального сервиса для клиента в работе.

Логистические процессы оптимизированы для достижения оперативности и безопасности поставки. Все подобные процессы выстроены таким образом, чтоб минимизировать затраты на транспортировку без потери скорости поставки.

Многие клиенты выбирают нас из-за опыта, оперативности, добропорядочных отношений, грамотного подхода и умения выполнять все требования заказчика.

Добро пожаловать на сайт ООО "РОСЭЛ КОМПОНЕНТ" -www.roselcomponent.ru

ООО «Академ-комплект» - Компания занимается комплексным снабжением организаций оборудованием, расходными материалами и электронными компонентами. «Академ-комплект» имеет налаженные связи с ведущими российскими и зарубежными производителями оборудования для предоставления самых эффективных и современных решений под задачи заказчика.

Нашими заказчиками являются академические институты Сибирского Отделения Российской Академии Наук, учебные заведения высшего образования, промышленные и производственные предприятия Сибирского региона.

Добро пожаловать на сайт ООО «Академ-комплект» - academ-complect.ru

ООО «Альфатрон-электро» - стабильная компания на рынке электронных компонентов Республики Беларусь. Основным направлением деятельности компании  является комплексное обеспечение предприятий и организаций радиоэлектронными комплектующими, измерительными приборами и инструментами, а также электротехнической продукцией как отечественного, так и импортного производства. Ассортимент поставляемых изделий насчитывает десятки тысяч наименований, включая редкие и снятые с производства комплектующие.
Внушительные складские запасы позволяют оперативно удовлетворять потребности наших Клиентов.

Компания имеет обширные связи с предприятиями-производителями и отработанную логистику для оперативного выполнения заказов Клиентов. Наряду с поставками со склада успешно работает система работы "под заказ".

Ваши преимущества в работе с ООО «Альфатрон-электро»:

1. Доступно:
обратившись в нашу компанию, Вы можете рассчитывать на широкий ассортимент продукции по разумной цене.

2. Профессионально:
сотрудники ООО «Альфатрон-электро» обладают большим опытом работы в данной сфере и окажут квалифицированную техническую консультацию и информационную поддержку.

3. Надежно:
гарантия качества на поставляемые компоненты и своевременность поставки в согласованные сроки.

4. Персональный подход:
персональный менеджер курирует сделки и составляет необходимую документацию.

5. Оперативно:
срок поставки заказных позиций от нескольких дней до 5 недель в зависимости от сложности заказа.

6. Удобно:
ООО «Альфатрон-электро» гибко подходит к потребностям своих бизнес-партнеров и определяем удобные для них условия работы.

Сотрудничество с ООО «Альфатрон-электро» удобно и выгодно для наших клиентов. Если Вы хотите решать свои задачи оперативно, профессионально, с грамотными консультациями и сервисом, с четким документальным сопровождением, то Вам нужно только набрать наш номер телефона – остальное сделает ООО «Альфатрон-электро»!

Добро пожаловать на сайт ООО «Альфатрон-электро» - alfatron.by

360

ЗАО «СПАРТА» была основана в 1992 году в Санкт-Петербурге и стала одной из первых организаций, осуществляющих поставки высокотехнологичной электронной компонентной базы российским предприятиям радиоэлектронной промышленности.

За почти тридцать лет работы, компания заслужила доверие клиентов и продолжает плодотворное сотрудничество с организациями по всей России.

Сегодня ЗАО «СПАРТА» является квалифицированным поставщиком и имеет все необходимые лицензии и сертификаты для осуществления поставок электронной компонентной базы отечественного и иностранного производства, а также для проведения научно-исследовательской и консалтинговой деятельности:

   · Свидетельство о квалификации СДС "ЭЛЕКТРОНСЕРТ"

   · Сертификат соответствия СДС "ЭЛЕКТРОНСЕРТ" на поставку ЭКБ

   · Сертификат соответствия СДС "ЭЛЕКТРОНСЕРТ" на проведение исследовательской работы и разработку

   · Сертификат соответствия СДС "ВОЕННЫЙ РЕГИСТР"

   · Лицензия Федерального Космического Агентства

   · Лицензия УФСБ

ЗАО «СПАРТА» имеет отлаженный механизм поставок электронной компонентной базы отечественного и иностранного производства, а так же сертифицированную систему менеджмента качества. Это дает возможность предлагать Вам широкий выбор продукции от квалифицированного поставщика для решения любых задач.   

При осуществлении научно-исследовательской и консалтинговой деятельности, специалисты опираются на многолетний опыт работы, который позволяет реально оценить проблемы предприятий в области применения ЭКБ и создать необходимые условия для их комплексного решения. ЗАО «СПАРТА» предлагает широкий спектр научно-технических и консалтинговых услуг:

   · оценка соответствия эксплуатационных характеристик ЭКБ условиям её применения;

   · помощь в выборе ЭКБ с требуемыми функциональными, электрическими и эксплуатационными характеристиками (предложения конкретных типономиналов, серий, изготовителей); поиск и предоставление заказчику информации от производителя по функциональным, электрическим и эксплуатационным характеристикам ЭКБ;

   · мониторинг прекращения производства ЭКБ;

   · оценка обоснованности выбора и правильности применения ЭКБ;

   · разработка программы организации страхового запаса, его закупка и хранение на собственном сертифицированном складе;

   · организация проведения сертификационных испытаний по оценке соответствия характеристик ЭКБ требованиям к воздействию механических и климатических факторов.

ЗАО «СПАРТА» - это открытая для сотрудничества и готовая помочь Вам в решении любых Ваших задач!

Добро пожаловать на сайт ЗАО «СПАРТА» - sparta-components.ru

Компания ООО "Димитра" стала нашим официальным дилером.

ООО "Димитра" – Наша компания занимается поставкой отечественных и импортных электронных компонентов (радиодеталей). За время своего существования мы хорошо изучили потребности белорусского рынка электронных компонентов и его специфику. Наш штат высококвалифицированных сотрудников всегда может дать грамотную консультацию, а онлайн-каталог окажет помощь в подборе радиодеталей. На нашем сайте Вы всегда можете найти и сделать заказ необходимых электронных компонентов, которые могут быть использованы для производства, ремонта или самодельного изготовления радиоаппаратуры и электроники. Широкий ассортимент не оставит равнодушным, самого требовательного покупателя. Оптовым покупателям мы предоставляем скидку. Если Вы решили купить электронные компоненты или радиодетали у нас найдутся: резисторы, конденсаторы, установочные изделия, микросхемы, полупроводники, разъёмы, реле, радиолампы, корпуса РЭА и многое другое.

Добро пожаловать на сайт ООО "Димитра" - www.dimitra.by

Дорогие Коллеги, рады сообщить , что ООО "НПП "Техно-ПАРК" освоило производство Резонаторов на ПАВ в SMD и других корпусах. Каталог Резонаторов на ПАВ

Резонаторы на ПАВ, базируются на поверхностных акустических волнах. Резонаторы на ПАВ прекрасно справляются со стабилизацией частоты. Обычно, применяются в маломощных устройствах для приема или передачи сигнала, а также широко используются в самых различных устройствах с дистанционным управлением.

В сравнении с другими элементами, ПАВ резонаторы имеют несколько преимуществ:

  • Очень высокие показатели добротности;
  • Отличная температурная стабильность частот;
  • Хорошая устойчивость к различным механическим повреждениям;
  • Ощутимо низкий уровень фазовых шумов;
  • Компактные размеры;
  • Доступная цена всех моделей и вариаций.
2019 © ООО «НПП «Техно-ПАРК»
Добавлено в корзину
phoneenvelopephone-handsetmap-marker