トランシーバー-分野における 21.4MHz フィルターの応用

トランシーバー-分野における 21.4MHz フィルターの応用

21.4MHz フィルタは通常、トランシーバー受信機の中間周波数 (IF) フィルターとして使用されます。その性能は、トランシーバーの 2 つの中心的な指標である選択性と感度を直接決定します。-

以下の観点から詳しく解説していきます。

1. トランシーバー-の「中間周波数」とは何ですか?

優れたパフォーマンスを実現するために、トランシーバー（および他のスーパーヘテロダイン受信機）は、受信した無線周波数（RF）信号（例: 400-470MHz）を直接増幅および復調しません。代わりに、次の手順を採用します。① ミキシング: 受信した高周波 RF 信号は、局部発振器によって生成された信号とミキシングされます。② 中間周波数の生成: ミキシング後、固定周波数の新しい信号、つまり中間周波数が生成されます。③ IF 増幅とフィルタリング: 固定された IF 信号が広範囲に増幅され、厳密にフィルタリングされます。

「スーパーヘテロダイン」構造の利点は、ゲインと選択性 (隣接チャネル干渉を除去する能力) のほとんどがこの固定 IF セクションによって実現され、回路設計が安定し、優れた性能が得られることです。

2. なぜ 21.4MHz なのか?

21.4MHz は、VHF/UHF 帯域 (トランシーバーで使用される帯域を含む) で非常に人気のある標準 IF 周波数です。-その歴史的および技術的な理由は次のとおりです。

成熟した産業チェーン: 21.4MHz 周波数では、成熟した安定した低コストのフィルタ、アンプ、関連コンポーネントが多数入手可能です。-

パフォーマンスとコストのバランス: この周波数は、画像干渉 (一般的な受信干渉) を効果的に抑制するのに十分な高さです。同時に、この値は十分に低いため、高 Q{0}} フィルタ（水晶フィルタやセラミック フィルタなど）の設計と製造が容易になります。

歴史の継承: この周波数は通信業界で何十年にもわたって使用されており、多くの古典的なトランシーバー チップやソリューションはこの中間周波数を中心に設計されています。{0}

3. トランシーバー-における 21.4MHz フィルターの中心的な役割

21.4MHz IF セクションでは、フィルターが本当の「ゲートキーパー」です。その役割は重要です：①選択性の向上

機能: 選択性とは、多数の信号から目的の信号を区別し、隣接チャネルの干渉信号を抑制する受信機の能力を指します。

仕組み: 21.4MHz フィルターは、非常に急峻な周波数応答曲線 (通常は「レンガの壁」のような曲線) を持っています。 21.4MHzを中心とし、非常に正確な帯域幅を持つ信号セグメントのみを通過させます(例:トランシーバー-で一般的に使用される±6.25kHz、±7.5kHz、±12.5kHzなど、さまざまなチャネル間隔に対応します)。

実際の効果: 周波数が非常に近い 2 つの無線局が同時に送信している場合、高性能 21.4MHz フィルタを搭載したトランシーバーは、ターゲットの無線局の音声をはっきりと聞くことができます。同時に、他の隣接チャネルの信号を効果的に抑制してクロストークを回避します。このフィルターがないか、フィルターの性能が低いと、「チャネル クロストーク」ノイズが聞こえます。

② 感度の向上

機能: 感度は、受信機が弱い信号を受信する能力を指します。

仕組み: IF 信号を増幅する前に、フィルタを使用して帯域外のノイズと干渉を除去します。{0}{1}{0}{1}このように、主な増幅は「クリーンな」有用な信号そのものです。フィルタリングを行わずに増幅を実行すると、帯域外ノイズも増幅され、弱い有効信号がかき消されます。--

実際の効果: トランシーバーは、長距離または信号が弱い場合でも、理解できる通信を維持できるようになります。{0}

4. 21.4MHzフィルタの種類

トランシーバー-では、一般的な 21.4MHz フィルタには主に次のタイプが含まれます。

セラミックフィルター:

特長：低コスト、小型、高信頼性、調整不要です。

用途: 中級から低級のトランシーバーまで広く使用されており、その性能は従来のほとんどのニーズを満たすのに十分です。{{1}その帯域幅と形状係数 (フィルターのエッジの急峻さを測定する指標) は通常、水晶フィルターよりわずかに劣りますが、LC フィルターよりははるかに優れています。

クリスタルフィルター:

特長：Q値が非常に高いため選択比が優れ、形状係数も理想状態に非常に近いです。

用途: 通常、ハイエンドの業務用トランシーバーや、非常に高い干渉防止機能が必要な場面で使用されます。-セラミックフィルターに比べてコストが高くなります。