Режекторный фильтр 30 МГц, Помогите разобраться. Опции

[Saniok84]

Всем здравствуйте!
Столкнулся с проблемой. Требуется режекторный фильтр на 30 МГц. Надо подавить 1 гармонику, чем больше, тем лучше, желательно дБ на 40. Причём на частоте 29 МГц затухание должно быть не более 3 дБ от полосы пропускания (т.е. если в полосе пропускания надо потери не более 3 дБ, то на 29 МГц - не более 6 дБ). Смоделировал фильтр на LC, с идеальными и реальными потерями, собрал, работает как и в модели. НО: потери на 30 МГц 34дБ, а хотелось бы больше, на 29 МГц большие потери, при нагреве феном характеристика уползает.
Думал сделать что-нибудь на кварцах, но совсем нет опыта по работе с ними, а ещё у них есть такой параметр "max driver level" - что я видел, не более 1 мВт, а мне надо работать с сигналами до 40 мВт.
Индуктивности я довольго долго выбирал, их реальные характеристикики есть на схеме. Помогите идеями.

[ScrewDriver]

А почему 2nd order и почему Bessel? Если с ними очевидно не получается, то напрашивается увеличить порядок и перейти хотя бы на Чебышева.

Касательно же нагрева феном - используйте конденсаторы с ТКС C0G, полегчает.

Сообщение отредактировал ScrewDriver - Oct 16 2015, 13:14

[VCO]

Не, ну тут определённо кварцевый или ПАВ. А что, найти и купить не вариант? Обязательно делать самому?

[Ga_ry]

на 29 МГц большие потери, при нагреве феном характеристика уползает.

Катушки нужно применять на керамических каркасах с обмотками из возженого серебра, чтобы достичь максимальной добротности и минимального ТКЕ.
http://forum.qrz.ru/attachments/kv-uw3di/7...di-mosika_1.jpg

Сообщение отредактировал Ga_ry - Oct 16 2015, 14:01

[Saniok84]

А почему 2nd order и почему Bessel? Если с ними очевидно не получается, то напрашивается увеличить порядок и перейти хотя бы на Чебышева.

Касательно же нагрева феном - используйте конденсаторы с ТКС C0G, полегчает.

Это принципиальный момент Бесселя или Чебышева? Просто по идеальной модели меня и Бесселя устраивал. Всё испортили активные сопротивления катушек.
Насчёт конденсаторов спасибо. Только я вот за катушки больше волнуюсь, 100-200 ppm/С!

Не, ну тут определённо кварцевый или ПАВ. А что, найти и купить не вариант? Обязательно делать самому?

Самому даже нежелательно. Не нашёл ничего готового. Может что посоветуете? И я так и не понял, можно ли сделать кварцевый фильтр на мощность 10-15 дБм.

Катушки нужно применять на керамических каркасах с обмотками из возженого серебра, чтобы достичь максимальной добротности и минимального ТКЕ.
http://forum.qrz.ru/attachments/kv-uw3di/7...di-mosika_1.jpg

Я на 2.2 мкГн использую http://www.coilcraft.com/1008ls.cfm . На 47 нГн без каркаса индукивность. Может посоветуете что-нибудь из возженого серебра, или их обязательно самому мотать?

Сообщение отредактировал Saniok84 - Oct 16 2015, 14:37

[Ga_ry]

Честно говоря не знаю где их покупать.
Они не мотаются проводом, там на керамическом каркасе либо осажденная медь с гальваническим серебрением, либо осажденное серебро.
Раньше бралось из списанной аппаратуры у вояк.
Поспрашивать у радиолюбителей - коротковолновиков, кто занимается УКВ диапазонами.

[Saniok84]

Честно говоря не знаю где их покупать.
Они не мотаются проводом, там на керамическом каркасе либо осажденная медь с гальваническим серебрением, либо осажденное серебро.
Раньше бралось из списанной аппаратуры у вояк.
Поспрашивать у радиолюбителей - коротковолновиков, кто занимается УКВ диапазонами.

На серию как-то несерьёзно...

[Ga_ry]

На серию как-то несерьёзно...

На серию да...
Надо попробовать, будут ли фильтры на хороших керамических катушках соответствовать Вашим высоким требованиям.
И либо откинуть этот вариант, либо искать поставщиков.

Возможно они и есть в наличие у кого-то на складах, я просто очень давно этим не занимался, лет так 30.

[ledum]

А если пошукать по "crystal notch filter "? ИМХО кварц на первую гармошку на 30МГц сейчас найти уже не проблема. Одно дело генератор, где стабильность частоты, чистота спектра и отсутствие подвозбудов накладывают ограничение на мощность, а другое дело - фильтр. 20-30мВт 20МГц мы точно через фильтры ФП2П4-ХХХ гоняли, когда чистили ближнюю зону.

Сообщение отредактировал ledum - Oct 16 2015, 20:05

[ledum]

Н-да. Отбой. По-тупому, как делал, когда надо было измерять ФШ опорника на шумном FSL6 получается слишком узко. Реально 3-4кГц по уровню минус 40дБ. По-тупому - это компромиссный высокоомный ФНЧ, здесь 45МГц срез (высокоомный - 200 Ом - чтобы были удобоваримые конденсаторы на землю, но при этом достаточное подавление при высоком Rs кварца и можно было использовать распространенные трансы 1:4). Идея W7ZOI из QEX июль-август 2008, слегка заапгрейдженая - его пи-эквивалент 200 омной линии заменен на ФНЧ. Но видел решения с уводящими конденсаторами последовательно с кварцами, где полоса должна пошире получаться. Каракатицы выше линии ФНЧ - эквивалентные схемы средненького фундаментального кварца на 30МГц. Rs=20 Ом, Ls=4мГн, Сs=7.0262 фемФ, Сp=3пФ (в ФНЧ, само собой, емкости на землю уменьшены на эту параллельную емкость)

Сообщение отредактировал ledum - Oct 17 2015, 06:05

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Saniok84]

Классная схема, спасибо!
Извиняюсь за глупый вопрос. Транс 1:4 трансформирует сопротивление 50 к 200 Ом, а напряжение в 2 раза (ну, что бы мощность сохранить), так?
Тогда при 15 дБм на входе (30 мВт) максимальное напряжение Vp-p после трансформатора будет 6,8в. Кварцы разве такое переживут?

[ledum]

Классного мало. Во-первых, кварцы должны быть для последовательной схемы - вместо емкости буковка S в обозначении. Иначе получите режекцию килогерц на 15-20 ниже при кварцах, нормированных на параллельном резонансе. Во вторых, слишком узко. При температуре или генератор, или фильтр могут уползти. Кгм, а при таких добротностях какие напряжения на кварцах бывают в генераторах? Мощность надо смотреть. В принципе, можно загрубить добротность, сделав тракт 50 Омным, потеряв подавление и/или поставив последовательно с кварцами резисторы. Например. Почему такая схема - можно более-менее свободно менять пятерки кварцев, если надо обмерять (резать) другие частоты. Где люди такое используют? http://martein.home.xs4all.nl/pa3ake/hmode...oise_notch.html

Сообщение отредактировал ledum - Oct 17 2015, 19:27

[VCO]

Самому даже нежелательно. Не нашёл ничего готового. Может что посоветуете?

"Туповлоб" нашёл только FN-1136W, но он врядли подойдёт.
На что-то более подходящее потребуется время для поиска.
Пока работаю в цейтноте, но в паузах постараюсь найти...

И я так и не понял, можно ли сделать кварцевый фильтр на мощность 10-15 дБм.

Маловероятно. А аттенюатор перед фильтром и усилитель после него поставить не судьба?

[Saniok84]

"Туповлоб" нашёл только FN-1136W, но он вряд ли подойдёт.
На что-то более подходящее потребуется время для поиска.
Пока работаю в цейтноте, но в паузах постараюсь найти...

Маловероятно. А аттенюатор перед фильтром и усилитель после него поставить не судьба?

Спасибо за вариант с FN-1136W. Но там Passband 4MHz. Мне надо пропускать 15-29,9 МГц. Наверное фильтр не подойдёт.
По поводу мощности, я может немного и перегнул (на 2 дБ) , но минимум - это 13 дБм. Я отлично понимаю что такое ОСШ, Кш и пр. В этом тракте нужна именно такая мощность. Аттенюатор+усилитель - не вариант.

[Ga_ry]

Гугл по notch filter 30 MHz вывел сюда http://krfilters.com/master-product-list

[VCO]

Мне надо пропускать 15-29,9 МГц.

А вот такого типа ФНЧ LC0-31.0/06 подойдёт или нужен именно режекторный?
Хотя, скорее всего, тоже не подойдёт. Врядли у него полоса так резко обрывается именно после 29.9 МГц.
Что-то ведущие производители SAW не жалуют режекторные фильтры, видимо маркетинг сдерживает.
Скорее всего придётся искать узкополосные ПАВ-резонаторы на 30 МГц и на них лепить режектор...

[Saniok84]

Гугл по notch filter 30 MHz вывел сюда http://krfilters.com/master-product-list

Посмотрел. Режекторный фильтр на 30 МГц там только2554. Мне не обязательно такое большое подавление, но критично малые потери на 29 МГц. Мой фильтр в загаловке темы даже лучше подходит.

[VCO]

Google указывает на ПАВ-резонаторы с обозначением S-2 от EPCOS&TDK на 30 MHz, но где их искать у самих TDK - так и не понял.
Жалко, что новые партнёры-японцы так и не выгнали разработчиков сайта EPCOS. Он наоборот сейчас стал ещё хуже прежнего...

...Это скорее всего какая-то ошибка на китайском сайте. В сводном каталоге пассивных компонентов указан диапазон 300 МГц - 1,2 ГГц.

[ScrewDriver]

Это принципиальный момент Бесселя или Чебышева?

Принципиальный.


Рис. 5.11. Сравнение характеристик некоторых обычно применяемых 6-полюсных фильтров нижних частот. Характеристики одних и тех же фильтров изображены и в логарифмическом (вверху), и в линейном (внизу) масштабе. 1 - фильтр Бесселя; 2 - фильтр Баттерворта; 3 - фильтр Чебышева (пульсации 0,5 дБ).

Просто по идеальной модели меня и Бесселя устраивал. Всё испортили активные сопротивления катушек.
Насчёт конденсаторов спасибо. Только я вот за катушки больше волнуюсь, 100-200 ppm/С!

Идеальная модель не имеет смысла. Вернее имеет, но чисто академический.
Катушки ATC имеют ТКИ существенно лучше. И попробуйте увеличить порядок фильтра, вы скорее всего сможете подобрать конфигурацию без зверских номиналов.

Самому даже нежелательно. Не нашёл ничего готового. Может что посоветуете? И я так и не понял, можно ли сделать кварцевый фильтр на мощность 10-15 дБм.

Можно, но ненадолго Кварц деградирует от такой мощности. А ослабить, отфильтровать, а потом усилить - не вариант?

[Saniok84]

Идеальная модель не имеет смысла. Вернее имеет, но чисто академический.
Катушки ATC имеют ТКИ существенно лучше. И попробуйте увеличить порядок фильтра, вы скорее всего сможете подобрать конфигурацию без зверских номиналов.

Ну Вы для примера и привели графики идеальных фильтров различных типов. По-моему для таких добротностях элементов как меня, особой разницы в типе фильтра может и не быть.
Спасибо за совет с катушками ATC. Как то их и не просмотрел... У них активное сопротивление меньше в 2 раза, чем у тех что я нашёл (Coilcraft). Но на них не указана ни добротность, ни температурная стабильность. Наверное только методом сравнения на практике.
Попробую повысить порядок фильтра.
Большое спасибо за ответ, что кварц не держит мощность. Серьёзно, для меня это был вопрос.
Как я и писал выше ослабить-усилить принципиально нельза.

И ещё глупый вопрос. Добротность катушки разве не напрямую зависит от активного сопротивления (Rdc) ? Тогда зачем отдельно задают сопротивление и добротность?

[microstrip_shf]

Вот такие режекторы у нас делали под КВ чтобы шумы до -185дБ/Гц смотреть у передатчиков и возбудителей.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[VCO]

Добротность катушки разве не напрямую зависит от активного сопротивления (Rdc) ?

Нет, добротность обратно пропорциональна суммарному сопротивлению потерь, которые имеют различную природу.

Тогда зачем отдельно задают сопротивление и добротность?

Чтобы можно было учесть это сопротивление при различных расчётах, например, при расчётах переходных процессов.

А ослабить, отфильтровать, а потом усилить - не вариант?

Я уже задавал этот вопрос. Пмсм опасения насчёт заметного ухудшения С/Ш при таком решении проблемы могут быть сильно преувеличены, но могу и ошибаться.
Во всяком случае, режекторный фильтр высокого порядка на кварцах скорее всего внесёт довольно большие потери в полосе пропускания, поэтому он выпал из рассмотрения.
Но другого варианта пока в упор не видно...

[ScrewDriver]

Ну Вы для примера и привели графики идеальных фильтров различных типов. По-моему для таких добротностях элементов как меня, особой разницы в типе фильтра может и не быть.

Будет. Реальные фильтры по крутизне среза друг от друга будут отличаться на столько же, насколько друг от друга отличаются идеальные.

Спасибо за совет с катушками ATC. Как то их и не просмотрел... У них активное сопротивление меньше в 2 раза, чем у тех что я нашёл (Coilcraft). Но на них не указана ни добротность, ни температурная стабильность. Наверное только методом сравнения на практике.

Я видел цифры TKИ 90ppm и 20ppm в общем описании катушек, за них и зацепился.

Большое спасибо за ответ, что кварц не держит мощность. Серьёзно, для меня это был вопрос.

Для одиночного кварца 1-2 мВт норма, 10 - предел, дальше плывет резонанс. 100 - пробой. Кварцевые фильтры на 100 МГц у нас на 12 мВт выходили из строя, не все, выборочно, пришлось снижать мощность. Была критична не столько мощность, сколько амплитуда напряжения после цепи согласования. Они, как и ПАВы, высокоомные.

Добротность катушки разве не напрямую зависит от активного сопротивления (Rdc) ?

Добротность катушки приблизительно до гигагерца зависит от сопротивления потерь в скин-слое на поверхности проволоки. Скин-слой для каждой частоты имеет свою толщину, поэтому добротность с ростом частоты падает. С ~гига включаются потери в материале сердечника.

Сообщение отредактировал ScrewDriver - Oct 29 2015, 08:41

[ledum]

Для одиночного кварца 1-2 мВт норма, 10 - предел, дальше плывет резонанс. 100 - пробой. Кварцевые фильтры на 100 МГц у нас на 12 мВт выходили из строя, не все, выборочно, пришлось снижать мощность. Была критична не столько мощность, сколько амплитуда напряжения после цепи согласования. Они, как и ПАВы, высокоомные.

Смутно помню - таки 25 лет прошло, как я в последний раз проходил ПСИ - у нас в ГСН 9Б-1348 от Р-77 во фрязинском блоке опорных кварцевых частот ТС2.222.016 на одном из гетеродинов в районе 20МГц стоял такой себе серый длинный кварцевый подчисточный фильтр ФП2П4 или 7(не помню, но дома могу глянуть - пару захомячил, хоть и две собаки на частоте)-333 против подрассыпания на СШПВ 10же интегральных и акустике 160дБ 100-10000, на выходе по ТУ не менее 1.25В на 50Ом после цепи согласования (сам фильтр 1.5 кОм), гарантия на конечное изделие более 10 лет. Ослабление за полосой не менее 80дБ, в полосе - реально не более 1.2дБ.

Добротность катушки приблизительно до гигагерца зависит от сопротивления потерь в скин-слое на поверхности проволоки. Скин-слой для каждой частоты имеет свою толщину, поэтому добротность с ростом частоты падает

Ну здесь надо быть поосторожнее. Индуктивное сопротивление линейно растет быстрее роста части активного, который за счет роста сопротивления из-за скин-слоя (обратно пропорционально корню из частоты). Поэтому большую часть частотного диапазона добротность с частотой таки растет.

Сообщение отредактировал ledum - Oct 29 2015, 09:55

Эскизы прикрепленных изображений