|
|
  |
Расчёт микрополоскового фильтра |
|
|
|
Jan 24 2013, 07:34
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(lunin @ Jan 23 2013, 21:31)  Примените индуктивности coilcraft, конденсаторы при этом нужно подбирать так же "породистые", параллельной парой, всё с допуском не более 2%. На сайтах производителей можете скачать spice модели и вложить их в расчет mwo. Результат- компактные изделия с высокой повторяемостью. При подводимой мощности до 10-30 Вт. 0.4 дБ не получится. Я не напрасно обратил внимание на добротность ненагруженного резонатора 500. А там только катушки мидиспринг в лучшем случае 200. См. картинку из филтер дизайн сольюшенс (нафига Нухерц, встриваемый в МВО - есть у них самостоятельная прога, кстати вроде в последних версиях уже не встраивается, но подхватывается). На номиналы не обращаем пока внимания. То nh4t . Мы делали. В изделии идут серийно 3-й и 6-й порядок. Не получится 0.4дБ. Причем ограничивают уже конденсаторы. Возможно Йохансоны помогли бы, но врядли. Мурата - у подстроечников добротность около 200. Да и внимательно смотрим добротность многослойной керамики на этих частотах. Не так она уже и высока. Что касается спиральников - программку, конечно, написал неисправимый оптимист в плане потерь, но ИМХО это единственный вариант малогабаритного фильтра. Тем более проверить - два часа работы на втором порядке. Консервная банка, два винта-оцинковки М3, четыре гайки (две для закантривания), две припаиваются к верхней крышке, эмалированный (не обязательно посеребряный) провод - достаточно, чтобы оценить возможность. Если 1дБ получится, то при нормальной коснтрукции и 0.4 может получиться. На фотках - 5-й порядок на 790МГц. Потери там 3дБ, но нам важно было затухание на минус 70МГц от края полосы 40МГц, а не потери.
Сообщение отредактировал ledum - Jan 24 2013, 09:18
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Jan 24 2013, 10:20
|

отэц
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 729
Регистрация: 18-09-05
Из: Москва
Пользователь №: 8 684

|
QUOTE (ledum @ Jan 24 2013, 10:34)  Что касается спиральников - программку, конечно, написал неисправимый оптимист в плане потерь, но ИМХО это единственный вариант малогабаритного фильтра. Тем более проверить - два часа работы на втором порядке. Уважаемый ledum , порекомендуйте какой-нибудь труд с просторов инета, где описаны особенности сборки/изготовления фильтров на спиральных резонаторах? Я так себе представляю процесс его разработки : Считаем в приведённой проге, округляем до физически реализуемых пределов - размеры и т.д. Отдаём конструктору - он разрабатывает чертёж и оснастку для спирали . Как крепить входные/выходные цепи к резонатору? Паять, варить? Какие-нить особенности? Как пропускать входные/ выходные цепи через экран - какой-нибудь изолятор использовать или по воздуху? Можено ли монтировать на экран фильтра ВЧ разъёмы ?
--------------------
b4edbc0f854dda469460aa1aa a5ba2bd36cbe9d4bc8f92179f 8f3fec5d9da7f0 SHA-256
|
|
|
|
|
Jan 24 2013, 11:26
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Вообще для меня первоисточником был Ханзел "Справочник по расчету фильтров", точнее дополнение Д.2.2 в нем к русскому изданию http://flyonmap.com/b/3d1a1o1i1f1m_2k.2m._...1p1c._1974.djvu . Там отличие - связь идет по холодному концу, т.е. окошко ближе к земле, а не ближе к открытому концу спирали. Что касается как я делал - считал в проге, потом паял коробку из фольгированного стеклотекстолита, перегородки делал из банки из белой жести (сгущенка), по хорошему и здесь надо было винты поставить - регулировать связь, но в нашем случае это не столь существенно. Донышко тоже из жести. Вверху - отверстия диаметром миллиметра 4 по центру спиралей. На них напаивал гайки М3, сначала бронзовые с рынка для смесителей, потом оказалось, что оцинковка нормально работает. Подбирал длину спиралей, откусывая сверху понемногу, чтобы выйти на частоту. Потом по КСВ подбирал отвод и двигая дифрагму - связь. После проганял на проход. Вообще в Ханзеле хорошо описан метод настройки. Если получалось - отдавал конструкторам, они делали чертежи под лазерную раскройку. Ну и у нас под боком было серебрение - грех не воспользоваться. Проблем несколько - все-таки ювелирная работа при малых размерах, и ПАМ из-за звона незакрепленной катушки при малейшем постукивании - для генераторов вообще без каркаса не тянет. Входные и выходные цепи подпаиваются проволочкой на нужном угле витка - обычно 100 - 150 градусов от земли, все равно подбирать надо. Проводок тупо входит в отверстие в плате. Важны вертикальные швы - никаких непропаев. Все что ниже и выше спирали - уже не очень существенно. Поэтому на холодном конце спокойно можно цеплять малогабаритный разъем, просто припаяв экран к корпусу (при настройке). Вот спиральник из какой-то советской радиостанции в собранном и распаянном виде. Точностью спиральки там не заморачивались. Черное - пластмассовый каркас, в который вкручивается подстроечник. Вот еще кусок фильтра http://www.qsl.net/k/k5lxp/projects/Helical/L5tap.jpg отсюда http://www.qsl.net/k/k5lxp/projects/Helical/Helical.htmlЕще одна картинка http://farm7.staticflickr.com/6205/6116465...017fcc14d_b.jpg - как раз есть винты регулировки связи.
Сообщение отредактировал ledum - Jan 24 2013, 12:25
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Jan 24 2013, 15:17
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 67
Регистрация: 6-02-10
Из: Воронеж
Пользователь №: 55 337

|
У спиральника входные и выходные цепи можно делать с внешней катушкой связи которая будет представлять собой несколько мм проволоки или печати на землю. В этом случае основная катушка делается без отвода, а настройка связи производится подбором длины внешней петельки.
|
|
|
|
|
Jan 24 2013, 16:03
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 399
Регистрация: 25-07-10
Из: Rybinsk
Пользователь №: 58 593

|
Цитата(ser_aleksey_p @ Jan 23 2013, 23:55)  Делал, лет 5 назад, монолитный керамический 3-го порядка на 600 МГц. Полоса около 15 МГц. Потери не помню, надо порыться в записях. Но не 0,4. Размеры примерно 14х6х12. Если взять эпсилон под 100-120, да сечение чуть или немного побольше... Можно и немонолитный, а наборный. Посмотрел на работе керамический: потери 1,5 дБ при полосе 15 МГц по минус 1 дБ. Коэффициент прямоугольности 2,5 на уровне минус 20 дБ. Ну а для 0,4 дБ типа такой стержневой рояль потребуется:
|
|
|
|
|
Jan 25 2013, 01:44
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 95
Регистрация: 15-05-08
Пользователь №: 37 525

|
Цитата(ledum @ Jan 24 2013, 16:34)  То nh4t . Мы делали. В изделии идут серийно 3-й и 6-й порядок. Не получится 0.4дБ. Причем ограничивают уже конденсаторы. Возможно Йохансоны помогли бы, но врядли. Мурата - у подстроечников добротность около 200. Да и внимательно смотрим добротность многослойной керамики на этих частотах. Не так она уже и высока. Получится. Нужно конденсаторы побольше номиналом ставить - потери упадут , полоса расширится . Полосу заузить парой режекторных фильтров. A вообще всё это как наколенный монтаж будет. Нужно модель от Proffessor нарисовать на Rogers TMM10 , должно работать. Лучше в HFSS. Есть ещё фантастические диэлектрики от NELCO, но вопрос - насколько доставаемы.
Сообщение отредактировал nh4t - Jan 25 2013, 02:01
|
|
|
|
|
Jan 25 2013, 07:36
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(nh4t @ Jan 25 2013, 03:44)  Получится. Еще раз. У меня фильтры на полужестких коаксиалах 3мм по экрану от Хубер и Сухнер идут в изделии. Какие реальные потери, а не смоделированные где-то, я и так видел. У такого фильтра потери ниже 1.5дБ не опустятся, правда у меня 3-й порядок, ну пусть 1 децибелл, но не 0.4дБ. Или кабель брать под 10-15 мм диаметром с воздушно-пузырьковым наполнением диэлектрика, ну и длина сильно уступает спиральникам. Тогда уже лучше, как советует ув. ser_aleksey_p - объемные встречно-штыревые или гребенчатые в воздухе и с винтами в настройке. Без подстроеничков на коаксиальных и полосковых резонаторах на таких полосах почти невозможно обойтись. Конечно, можно поставить http://www.johansonmfg.com/pdf/Giga-Trim.pdf . Что касается TMM10 - особенно если микрополосок - потери в металле (а с таким эпсилон и подавну - дорожки узкие - 50 Ом ширина равна толщине диэлектрика) и потери на излучение. Далее, если взять даже только добротность диэлектрика 1/tg(дельта), - уже ограничены 500 - а это как раз 0.4дБ на втором порядке, реально на 400МГц где-то 150-200 с металлом и излучением, т.е. потери фильтра второго порядка не лучше минус 1.2-1.5дБ. Если у кого все классно на гигах, не забываем, что добротность таких резонаторов падает обратнопропорционально корню из частоты. PS. Это все ИМХО инженера-технолога полупроводниковой микроэлектроники без радиотехнического образования. Так что абсолютно ругаемо.
Сообщение отредактировал ledum - Jan 25 2013, 07:49
|
|
|
|
|
Jan 25 2013, 08:05
|
Евгений
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 167
Регистрация: 22-01-05
Из: С.-Петербург
Пользователь №: 2 115

|
А почему бы для начала не рассчитать требуемую добротность резонаторов, а уж потом думать, реализуемо или нет? Например, для второго порядка (выше третьего даже рассматривать не имеет смысла) Чебышева с пульсациями 0.05 и Баттерворта:
Из чего следует, что даже для Чебышева с ненагруженной добротностью 600 (а это либо толстая спираль на пределе или толстый стержень) потери в центре уже проблема. Можно, конечно, увеличивать полосу пропускания пока влезаем в заграждение, но это надо уже смотреть...
|
|
|
|
|
Jan 25 2013, 08:14
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(EVS @ Jan 25 2013, 10:05)  А почему бы для начала не рассчитать требуемую добротность резонаторов, а уж потом думать, реализуемо или нет? Я просто не приводил расчет, цифра добротности 500 была не совсем с потолка, чуть с запасом, просто полосу брал то ли 15, то ли 20МГц - чтобы влезть в 0.4 по краям. Но это без учета потерь в разъемах, соединительных проводках/петлях связи и без учета шероховатостей поверхности резонаторов. Реально больше.
Сообщение отредактировал ledum - Jan 25 2013, 08:22
|
|
|
|
|
Jan 25 2013, 09:40
|
     
Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237

|
Цитата(khach @ Jan 25 2013, 10:54)  Так там на плате просто металлический жестяной каркас, внутри стоят хеликалы и вся эта коробочка тупо залита монтажной пеной (с мелкими пузырьками). Главное, чтобы пена была радиопрозрачной и не рассыпалась через год, как китайская строительная. Ну а вариантов фиксации спиральки немерянно - у нас были фторопластовые цилиндры со спиральной проточкой под витки, каркасы из высокотемпературного пенопласта, точечная фиксация пружины керамическими стойками с металлизированными концами к стенкам резонатора пайкой, пластиковые пластины крестом в профиле с проточками для фиксации витков, металлизированные ленты, напыленные(вожженные?) на белой цилиндрической керамике и мн. др. - благо серийный завод для кучи разработчиков со всего Союза. Частоты спиральников от 63МГц до где-то 840МГц. Все под приемкой - в смысле вибрации на ПСИ и всякие соляные туманы с грибками на КПИ.
Сообщение отредактировал ledum - Jan 25 2013, 09:51
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|