Полосный фильтр 869МГц Опции

[checkpoint]

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.

[ANATOLP]

Посмотрите в сторону спиральных резонаторов.

[Aner]

...
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.

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.

[ledum]

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

[checkpoint]

Посмотрите в сторону спиральных резонаторов.

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.

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.

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.

[vadimp61]

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.

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

[l1l1l1]

...
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.

пожалуйста подробнее про индуктивности добротностью 1000 и выше.
а то я на сайте Johanson нашел только

General Specifications
Case Sizes: 0402 - 0805
Inductance Values: 1 nH - 10,000 nH
Min Q Range: 13 @ 250Mhz - 90 @ 1.8 Ghz

http://www.johansontechnology.com/rf-induc...-inductors.html

[Aner]

...
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.

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.

[Aner]

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.

[ledum]

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.

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

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные изображения

 

[Proffessor]

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.

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

[vadimp61]

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.

[ledum]

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.

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

[checkpoint]

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):

Очень интересно. Дайте намёк на производителя.

Всего доброго,
Руслан.

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.

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.

Дизайн в студию! Как можно добывать мощность с трудом? добавил усилок и все,

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.

а вот чутьё добывается с трудом!

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

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.

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.

[vadimp61]

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!

[Proffessor]

Очень интересно. Дайте намёк на производителя.

http://www.toko.co.jp/products/en/filters_...ric/6dfa_e.html

[Aner]

...
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.
...

Может проблема в самой топологии разводки, раз есть просачивание сигнала. Или во временных рамках коммутации.

[HFSS]

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):

Не верю. При такой полосе потери не менее 3 дБ будут...

[Aner]

Да и я тоже не встречал такого на практике, низкодобротные ( до 300) для таких частот, не дадут стоь малые потери как 1 dB с учетом требуемой полосы.

[checkpoint]

Может проблема в самой топологии разводки, раз есть просачивание сигнала. Или во временных рамках коммутации.

Дело именно в коммутации. Все мои изыскания показывают на то, что свитчи внутри RF3858 не успевают отработать - банальная установка задержки перед отправкой преамбулы решает проблему, но радикально снижает packt rate. Поделать с этим я практически ничего не могу не сменив front-end, что очень и очень не желательно. По этому обратился к вопросу фильтрации.

[mux]

на 869 я могу сделать с полосой 7-8 мег потери на проход -2,5 подавление 880 будет около -18дб ( мб -20)
стоимость около 4400 руб габариты в корпусе 120 мм на 40 мм на 30 мм ( воздушный монтаж)
могу ссузить до 5-6 -но потери могут возрасти до 3дб
если надо стучитесь

ps посмотрел - можно получить и 2дб при полосе 5-6 мег - но это посложнее и подороже

[Aner]

Ну это решение совсем какое-то "старое", дорогое и большущих размеров. Молопригодное сегодня. Пав фильтр стоит ну до 300р размер 3х3мм или 5х5мм, усилок на18...20dB получше, подороже до 150p. Но таких решений на сегодня уже оч много.

[mux]

Ну это решение совсем какое-то "старое", дорогое и большущих размеров. Молопригодное сегодня. Пав фильтр стоит ну до 300р размер 3х3мм или 5х5мм, усилок на18...20dB получше, подороже до 150p. Но таких решений на сегодня уже оч много.

вопрошающий в изначальном посте говорил о мощности в ваттах о габаритах там ничего не присутствовало
а вообще вы поинтересуйтесь про габариты выходных фильтров цифровых ТВ ретрансляторов
так что насчет "старое", дорогое и большущих размеров -справедливо только два последних
стоимость вых фильтров на частоты 870 может достигать 2-3тыс евро ( Пав там не катит)

в габариты 25 на 30 мм и с указанными харками -уложится только на керамич резонаторах
но самплы штучно никто делать не будет
американцы могут -но мне выкатили 72 дол и мин 10 штук ( приблизительно при таких же nn[)

ну несраслось