I filtri RF sono componenti selettivi in frequenza che lasciano passare i segnali desiderati attenuando al contempo le frequenze indesiderate e le interferenze nei droni, negli UAV e in altri sistemi senza pilota. I filtri RF e a microonde supportano applicazioni di comunicazione, telemetria, navigazione GNSS, radar, guerra elettronica e rilevamento.
Questa categoria comprende produttori di filtri RF che offrono filtri passa-banda, passa-basso, passa-alto, blocca-banda e a notch, oltre a filtri sintonizzabili e banchi di filtri commutabili.
Leggi il Panoramica tecnologica
Antenna RF e microonde ad alte prestazioni per UAV, robotica, USV e veicoli marini senza pilota
Componenti RF e a microonde per comunicazioni e collegamenti dati degli UAV
Se progettate, costruite o fornite Filtri RF, Crea un profilo per mettere in evidenza le tue competenze ed entrare in contatto con i visitatori che hanno un bisogno concreto delle tue soluzioni.
I filtri a radiofrequenza (RF) e a microonde controllano quali frequenze vengono fatte passare attraverso un sistema elettronico e quali vengono attenuate, contribuendo a gestire i segnali indesiderati e le interferenze all’interno delle catene di segnale RF. Nei droni e in altri sistemi senza pilota, vengono utilizzati nelle radio, nei ricevitori di navigazione, nei sistemi radar e nei carichi utili a supporto delle funzioni di comando, telemetria, comunicazione e rilevamento.
I filtri possono essere implementati come componenti discreti, circuiti integrati o elementi all’interno di moduli front-end RF più grandi. La loro risposta in frequenza, la struttura, l’adattamento di impedenza e la posizione all’interno della catena del segnale influenzano la trasmissione del segnale desiderato, la reiezione fuori banda, la perdita di inserzione e le caratteristiche temporali.
Moduli di filtri RF di Southwest Antennas
I filtri passa-basso (LPF) lasciano passare le frequenze al di sotto di una soglia definita, attenuando al contempo i segnali a frequenza più elevata, mentre i filtri passa-alto (HPF) lasciano passare le frequenze al di sopra della soglia e sopprimono i contenuti a frequenza più bassa. I filtri passa-banda (BPF) selezionano un intervallo definito compreso tra i limiti di frequenza inferiore e superiore, mentre i filtri banda-stop (BSF) respingono una banda specificata. I filtri notch garantiscono una reiezione stretta attorno a una frequenza particolare, rendendoli utili per sopprimere le interferenze localizzate preservando al contempo i segnali vicini.
Le approssimazioni dei filtri determinano il compromesso tra il comportamento della banda passante, la ripidità della transizione, l’attenuazione della banda di stop e la risposta di fase. I filtri di Butterworth forniscono una banda passante il più possibile piatta, mentre i filtri di Chebyshev consentono un’ondulazione nella banda passante o nella banda di stop per ottenere una transizione più ripida. I filtri ellittici, o di Cauer, utilizzano l’ondulazione e gli zeri di trasmissione per produrre transizioni particolarmente nette per un dato ordine del filtro, mentre i filtri di Bessel-Thomson danno priorità a una fase approssimativamente lineare e a un ritardo di gruppo piatto in tutta la banda passante, al fine di preservare la forma del segnale.
Le reti di filtraggio multiporta combinano o separano i segnali in base ai requisiti di frequenza e di percorso del segnale. I diplexer separano o combinano due bande di frequenza, mentre i duplexer consentono ai percorsi di trasmissione e ricezione di condividere un’antenna in condizioni di isolamento definite, utilizzando configurazioni selettive in frequenza o a commutazione. I multiplexer combinano o separano diversi canali, mentre i canalizzatori suddividono uno spettro di ingresso più ampio in bande più strette per l’elaborazione parallela. Queste reti trovano impiego nelle radio multibanda, nelle architetture ad antenna condivisa e nei carichi utili di monitoraggio a banda larga.
L’hardware dei filtri influenza la frequenza operativa, la perdita di inserzione, la selettività, la potenza gestibile, le dimensioni fisiche e i requisiti di integrazione. Diverse tecnologie utilizzano risonanze elettriche, elettromagnetiche o acustiche per produrre risposte selettive in frequenza; l’approccio più idoneo dipende dalle prestazioni, dal packaging e dai vincoli di sistema.
| Tecnologia | Caratteristiche e integrazione tipica |
| Filtri a elementi concentrati (LC) | Utilizzano induttori e condensatori in circuiti compatti e possono essere integrati direttamente su un circuito stampato (PCB). Le prestazioni alle frequenze più elevate sono sempre più influenzate dai fenomeni parassiti dei componenti, dall’adattamento di impedenza e dal layout del PCB. |
| Filtri planari e distribuiti | Utilizzano strutture a linea di trasmissione quali microstriscia o striscia conduttiva, in cui le proprietà del substrato, la geometria del conduttore e le dimensioni della linea di trasmissione determinano la risposta in frequenza e la perdita ottenibile. |
| Filtri a cavità, coassiali e a guida d’onda | Utilizzano strutture risonanti elettromagnetiche in grado di garantire elevata selettività, bassa perdita di inserzione o elevata potenza gestibile. Sono tipicamente installati come componenti discreti o assemblaggi, con dimensioni fisiche fortemente influenzate dalla frequenza operativa. |
| Risonatori ceramici e dielettrici | Utilizzano materiali dielettrici per formare strutture risonanti compatte e sono disponibili sia come componenti montati su scheda che come assemblaggi di dimensioni maggiori. Le proprietà dielettriche, la stabilità termica e le perdite del materiale influenzano le prestazioni complessive. |
| Filtri a onde acustiche (SAW e BAW) | I filtri a onde acustiche di superficie (SAW) e a onde acustiche di volume (BAW) convertono i segnali elettrici in vibrazioni acustiche all’interno di materiali piezoelettrici per garantire una selezione compatta delle frequenze. Sono comunemente integrati nei front-end radio che operano all’interno di bande di frequenza definite. |
| Dispositivi passivi integrati (IPD) e filtri MMIC | I dispositivi passivi integrati (IPD) e i circuiti integrati monolitici a microonde (MMIC) incorporano strutture di filtraggio in chip o moduli compatti, consentendo una stretta integrazione con amplificatori, commutatori e altri circuiti RF. |
I filtri RF e a microonde utilizzano diversi approcci per supportare sia bande operative fisse sia sistemi che devono adattarsi a requisiti di frequenza mutevoli.
Il filtraggio digitale non è in grado di impedire il sovraccarico, la compressione o la distorsione negli stadi analogici precedenti; pertanto, le architetture dei ricevitori possono richiedere sia la preselezione RF sia il successivo filtraggio digitale per mantenere la qualità del segnale.
I sistemi di comando e controllo (C2), la telemetria, i collegamenti video in downlink, le comunicazioni satellitari (SATCOM) e le radio mesh possono operare su diverse bande di frequenza all’interno della stessa piattaforma. I filtri passa-banda aiutano a isolare la banda operativa richiesta, mentre i filtri passa-basso possono essere utilizzati per sopprimere le armoniche del trasmettitore e altre componenti ad alta frequenza indesiderate. I droni connessi alla rete cellulare possono inoltre incorporare filtri RF 5G all’interno dei propri moduli di comunicazione per supportare il funzionamento su bande cellulari designate.
I ricevitori del Sistema Globale di Navigazione via Satellite (GNSS) utilizzano filtri RF per selezionare le bande di frequenza satellitari richieste, attenuando al contempo l’energia fuori banda che potrebbe compromettere le prestazioni del ricevitore. I ricevitori multibanda e i front-end anti-interferenza con antenna a diagramma di ricezione controllato (CRPA) richiedono un filtraggio coordinato su più percorsi di antenna e ricevitore, dove la perdita di inserzione influisce sulla sensibilità e la coerenza di ampiezza e fase può risultare importante per l’elaborazione del segnale multicanale.
[didascalia id=”attachment_218276″ allineamento=”alignright” larghezza=”300″]
Filtri passa-banda a microonde a bassa perdita di ASARTECH[/caption]
Gli altimetri radar, i sensori anticollisione e i carichi utili dei radar ad apertura sintetica (SAR) utilizzano filtri all’interno dei percorsi di segnale di trasmissione, ricezione o a frequenza intermedia (IF). Il filtraggio contribuisce a controllare le emissioni indesiderate e a respingere le interferenze, mentre la larghezza della banda passante e le caratteristiche di ritardo di gruppo devono adattarsi alla forma d’onda del radar senza compromettere in modo significativo le misurazioni della distanza, il rilevamento dei bersagli o la formazione dell’immagine.
Le apparecchiaturedi sorveglianza automatica dipendente-trasmissione (ADS-B), di identificazione remota (Remote ID) e di identificazione amico/nemico (IFF) utilizzano filtri all’interno delle proprie catene di segnale RF per selezionare le bande operative e ridurre le interferenze provenienti da trasmettitori vicini. Le apparecchiature dotate di capacità di trasmissione possono inoltre richiedere un filtraggio per sopprimere le armoniche e altre emissioni indesiderate fuori banda prima che i segnali raggiungano l’antenna.
I carichi utili per la guerra elettronica (EW) e l’intelligence dei segnali (SIGINT) potrebbero dover rilevare, analizzare o trasmettere segnali su più bande di frequenza. I sistemi di monitoraggio dello spettro, le contromisure elettroniche (ECM) e i sistemi di radiogoniometria possono utilizzare filtri fissi, filtri sintonizzabili o banchi di filtri commutabili, mentre la preselezione del ricevitore contribuisce a limitare i segnali indesiderati di forte intensità prima dell’amplificazione a basso rumore e della conversione di frequenza, preservando la gamma dinamica utilizzabile.
Le apparecchiature radio e i sistemi RF installati a distanza ravvicinata possono interferire tra loro a causa di dispersioni dal trasmettitore, armoniche, prodotti di intermodulazione o energia accoppiata tra antenne e cavi. I filtri contribuiscono a controllare questi percorsi di segnale indesiderati nell’ambito di una più ampia progettazione della compatibilità elettromagnetica (EMC) della piattaforma. Nei percorsi di trasmissione possono essere necessari filtri ad alta potenza, mentre i ricevitori sensibili richiedono filtri selezionati in base a criteri quali perdita di inserzione, reiezione, linearità e limiti di sovraccarico, in combinazione con la separazione delle antenne, la schermatura e un’adeguata progettazione del front-end RF.
Gli sviluppi nel campo del filtraggio RF e a microonde rispondono all’esigenza di carichi utili più ridotti, larghezze di banda operative più ampie, copertura di frequenza adattabile e un miglior controllo delle interferenze tra sistemi strettamente integrati.
Con l’aumentare delle frequenze operative, diventa sempre più importante caratterizzare i filtri all’interno degli assemblaggi per cui sono destinati, dove disadattamenti di impedenza, involucri, interconnessioni, strutture vicine ed effetti di integrazione possono alterare la risposta misurata.
Ricerca di aziende e prodotti
