Опытные люди, подскажите пожалуйста, возможно ли собрать на дискретных элементах (LC) полосный фильтр со следующими характеристиками:

Центральная частота: 869 МГц
Полоса пропускания: 5 МГц
Аттенюация в полосе: не более 2 dB
Аттенюация вне полосы (880МГц): не менее 20 dB
Мощьность: 30 dBm (1Вт)

Основная задача - задушить помеху в районе 880-900МГц, работая при этом на 869МГц.

Пытаюсь моделировать в Filter Solution - пока, что ничего не выходит, так как опыта в этом деле ноль.

Аналогичный вопрос - возможно ли такое на микрополосках на FR4 ?

Может быть имеется в продаже готовый фильтр с такими х-ками ? Пробовал ПАВ-фильтры от EPCOS, все хорошо, но 3.5dB затухания в полосе это слишком много для моего дизайна - теряю более половины мощности, которую добывал с большим трудом.

Благодарю за любые ответы и советы.

Руслан.

Посмотрите в сторону спиральных резонаторов.

Все так, после пава усилок компенсирующий потери. Все остальное можно, но размеры будут большие. Если усилок поставить проблема, ищите павы с нужным затуханием в полосе или заказывайте такие. С павами проблема с линейностью ФЧХ, если модуляция критична к этому.

Эта, народ, а ниче, что у ПАВов 10мВт, не больше, обычно. Спиральник на 0.5% полосы 2дБ да на 870МГц - сам бы не отказался. Фантастика на втором этаже. Систему менять надо. Режектор?
То Анер. Проблемы с линейностью ФЧХ у КИХ (а аподизация структуры ВШП ПАВ обычно делалась как раз на основе линейно-фазовых фильтров с КИХ)? Мы их в свое время делали на заводе. Значит в последнее время что-то поменялось.

Сообщение отредактировал ledum - Sep 30 2013, 09:42

Посмотрел и почитал про спиральные резонаторы, спасибо. Штука интересная, но слишком громоздкая и в данном случае почти не применимая. По моим прикидочным расчетом, размер фильтра (система из двух резонаторов) будет состалвять примерно 50x25мм, что ровно соответствуте размеру печатной платы всего моего устройства. К сожалению, запихнуть такой фильтр в готовое устройство не представляется возможным.

У меня есть RF Kit от Johanson с набором кондёров и индуктивностей добротностью 1000 и выше. Они его рекламируют как "идеальное средство" для разработки СВЧ фильтров. По-этому, изначально мой вопрос и стоял - возможно ли на L-C цепочках изготовить такой фильтр, ибо кое какие надежды все таки остаются. Пожалуйста разубедите меня в моём оптимизме :-). Спасибо.

Руслан.



Проблем с линейностью фазовой характеристики на ПАВ фильтрах EPCOS не наблюдал, хотя я использую только модуляции GFSK и MSK в которых фазового кодирования нет.

Заказывать разработку ПАВов под мой дизайн не позволяет религия - слишком мелкая серия :-).

Ставить еще один усилок - сложно. У меня вход и выход транссивера обьеденены, что означает необходимость в развязке приемного и передающего трактов в виде дополнительного RF свитча, который вносит свои потери, шумы и прочие ненужные артефакты (при быстром многократном переклчении RX/TX свитчи очень сильно "шумят") с которыми придется бороться отдельно.

Вобщем, засада, как я понимаю.

Всего доброго,
Руслан.

Ставьте ТА1018А от Голледж лучше на LC не сделаете. Если вы разделяете цепи приема и передачи, то потери 3 дб компенсируйте усилком.
А какая скорость переключения коммутатора?
И как это вход и выход трансивера объединены? У вас вход -100 дбм а выход +30дбм! как объединили то на одной частоте?

Сообщение отредактировал vadimp61 - Oct 1 2013, 05:21

пожалуйста подробнее про индуктивности добротностью 1000 и выше.
а то я на сайте Johanson нашел только
http://www.johansontechnology.com/rf-induc...-inductors.html

Если проблем с фазой нет, это хорошо. Заказ павов даже небольшой серии не проблема на сегодня. Образцы штук 10 могут и бесплатно сделать, просто нужно знать где и у кого.

Никакого объединения Rx/Tx, только через коммутатор. ПАВ в канале приема только. Современные комутаторы давно как не вносят
тех больших потерь и шумов и тп. А усилок не сложно, да и малых размеров он.

Поройте инет, готовых решений много.

Разубеждаем. Пожалуйста. Берем любой справочник по фильтрам под рукой. Под рукой оказался Ханзел. Считаем минимальную требуемую добротность резонатора идеального фильтра без левых потерь (на рассогласовании по входу и выходу и на элементах связи между резонаторами - часто тех же емкостях и индуктивностях). Q=4.35*2(считаем коэффициенты прототипа приблизительно равны 1 для простоты, а фильтр второго порядка)*870МГц/(2(допустимые потери в дБ - ЕМНИП, 4.35 - как раз говорит, что логарифм уже взят)*5МГц)=757.
В добротность резонатора входит, как добротность катушки, так и конденсатора. Берем качаем софт от производителей катушек и конденсаторов, смотрим модели и чешем репу. 200-300 даже для конденсаторов меньше 10пик на 900МГц за счастье. Про катушки вообще молчу.
Дальше фильтр на FR4. Тангенс дельта, величина, обратная добротности только по диэлектрику у него 0.015-0.02. Без учета меди уже добротность выше 50 не получить. Если взять ламинаты типа Роджерса или напылить на поликоре, то здесь включатся потери в меди, и врядли добротность на 900 будет больше 200-300. Она растет пропорционально корню частоты, как ни странно. И 900 слишком низкая частота.
Спиральники. Наоборот, на 870 они уже слишком маленькие. Настолько маленькие, что добротность высокую уже не получить, да и изготовить очень тяжело. В приложении ожидаемая АЧХ фильтра 2 порядка с размерами в дюймах. Ширина в два раза больше одной камеры - в результате 22х29 мм. Результирующие потери на 1 дБ, как минимум, будут хуже - это если провод и камера посеребряные, камера сварная или фрезерованная (важны вертикальные стыки) да еще и полированная. А по жизни, если 4-5дБ потерь получится при такой относительной полосе на 870МГц - хорошо. Добавлено. А, еще вспомнил - АЧХ при такой полосе может плавать от температуры.
To vadimp61 Можно взять сразу у производителя http://www.taisaw.com/upload/product/TA1018A%20_Rev.1.0_.pdf , а не перекупщика типа Голледж (даже даташит ленятся переделать). Более того, там есть и фильтры, держащие 18дБм http://www.taisaw.com/upload/product/TA1362A%20_Rev.1.0_.pdf

Сообщение отредактировал ledum - Oct 1 2013, 10:07

Если цель оправдывает средства, то единственный реальный вариант - заказной фильтр на керамических резонаторах (серийно на такую частоту и с такой BW не выпускаются) , для такой полосы они обеспечивают потери не более 1 dB.
Фильтр на 1360MHz, размер 27х6x8mm (пример):


Сообщение отредактировал Proffessor - Oct 1 2013, 11:44

Дизайн в студию! Как можно добывать мощность с трудом? добавил усилок и все, а вот чутьё добывается с трудом! Но 3-3,5дбм потерь на ПАВе компенсируются легко каким нибудь МШУ с собственными шумами 0,8-0,9 дбм. При общем чутье -100...-120 Дбм это мелочи, которые можно компенсировать той же антенной с Ку>0.

Тоскливо разглядывая более полусотни разных типов фильтров на коаксиальных ДР на столе. Все сказанное по Ханзелу о LC фильтрах относится и к керамике. Даже лучшие фильтры аж на 25-35МГц полосы на мобилках в лучшем случае имеют затухание 2-3дБ второй порядок. При полосе в 5 раз меньше затухание будет на 3-4дБ больше. На полтора ГГц у нас есть керамика с 1.5дБ потерь при полосе 25МГц. Но здесь добротность резонатора тоже растет пропорционально корню квадратному из частоты. ПАВы имеют меньшие потери. На 900МГц при узких полосах(< 15МГц). Типичная добротность четвертьволнового керамического коаксиального резонатора на 870МГц 6х6мм порядка 400-500. 12х12 может до 750 и дотянет. Но последние трудновато сейчас достать. А им еще конденсаторы связи нужны. СМД или встречно-штыревой. Тоже не подарок.

Сообщение отредактировал ledum - Oct 1 2013, 13:16

Очень интересно. Дайте намёк на производителя.

Всего доброго,
Руслан.




Поясняю. По приему мне ничего фильтровать не надо, тут все в порядке. Проблема в том, что используемой мной front-end (LNA+PA+RF switch) RF3858 имеет неприятный эффект - при быстром многократном переключении, 700 раз в сек, часть сигнала с LNA просачивается на вход PA. В итоге вместе с полезным сигналом имеем на выходе кучу усиленных шумов, спорадически выскакивающих в смежных диапазонах, в том числе в GSM900, что очень печально.

Как я уже писал, в качестве эксперимента я ставил 20dBm ПАВ от EPCOS. Фильтр прекрасно принимает 31dBm мощности кратковременного сигнала и отрабатывает на все 100% как заявлено в даташите, в том числе гасит мощность в два раза (3.1 dB если верить приборам). У меня есть запас в 1.5-2 dB, который я могу позволить рассеять на фильтре. На выходе нужно выдать не менее 29 dBm мощности.

Городить еще один front-end (усилок+свитч) к имеющимуся front-end-у это, мягко скажем, есть не совсем правильно!

В целом, спасибо за советы. Понял, что без правок в консерватории тут никак не обойтись.

Всего доброго,
Руслан.




Не совсем всё. Это просто делать если выход развязан со входом, чего в моем дизайне нет и быть, к сожалению, не может. По мимо этого, мой транссивер переключается между режимами RX/TX с часотой 700Гц.



Вот тут не могу не согласиться, чутья в данном деле у меня нет, иначе и вопросов бы не задавал :-)



Фильтровать помеху нужно в выходном сигнале. По входу все впорядке, и МШУ присутствует, т.е. потери во входном сигнале не так страшны, как в выходном.

А что мешает фильтрануть помеху по входу УМ? На 18 ноге RF3858. Предварительно усилив сигнал на величину потерь в фильтре.
Что у вас за чип для передачи данных? СС1101 или что-то другое?
Откуда берется помеха при переключении? Вы переключаете TX/RX с периодом 1,5мс а коммутатор у RF3858 может за 2мкс переключится. Аж на три порядка быстрее, что то тут не так. может паузу на переключение сделать хотя бы 10 мкс? для 700Гц это 1% всего!