ДПФ на 433 MHz, поделитесь опытом... Опции

[DRUID3]

Уважаемые форумчане, случилось, так что в технике СВЧ я вот "не копенгаген" (выше 100 MHz ни разу не забирался, да и нельзя же заниматься всем сразу ) а вот в подвернувшейся халтурке без этого никак. Частоты не такие уж и запредельные - всеми любимые 433 MHz. И нужно то мне всего-навсего входную частотоизбирательную цепь. Изучать теорию СВЧ мне особо не охота, а с общими принципами частотоизберательных цепей я и так хорошо знаком, но если таки кто-то и отошлет к толковой книге с большими цветными картинками, не откажусь. А все же я прошу откликнуться тех, кто имел реальный практический опыт разработки/реализации таких цепей. Требования:

1) 100% БЕСПОДСТРОЕЧНАЯ повторяемость, при изготовлении печатным способом с обычными для промышленной автоматики нормами - FR-4, толщина платы 1.5 мм, точность нанесения "дорожек" +/- 0.1 мм. (Для "микрополосок" так понимаю слишком низкая частота).

2) малая занимаемая на плате площадь.

Полоса пропускания может быть "с городские ворота", главное получить подавление на 866 MHz > 30 dB (это вообще возможно?) и более-менее эффективно подавлять возможные совершенно не нужные на входе приемника т.н."FM"-диапазон, "авиацию" и китайские радиотелефоны.

P.S.: Я, конечно же, не прошу сделать эту работу за меня, просто прошу видавших-виды наставить меня на путь истинный или указать готовое решение доступное для свободного скачивания в интернете.

[Stanislav]

Какова ширина принимаемого диапазона?

[DRUID3]

Какова ширина принимаемого диапазона?

Чуть менее 1 MHz, но видимо лучше взять много больше, дабы не промазать. Кстати этот же ДПФ пойдет еще в оду вещицу, которая "намертво" будет стоять на одной частоте.

[exSSerge]

Могу порекомендовать SAW-фильтры (surface-acoustic-wave, по-русски это ПАВ - фильтр на поверхностных акустических волнах).

Вот, например: http://www.rfm.com/products/narrowbandfilters.htm

Живьём применял RF1172, нормально.

[Stanislav]

Чуть менее 1 MHz, но видимо лучше взять много больше, дабы не промазать. Кстати этот же ДПФ пойдет еще в оду вещицу, которая "намертво" будет стоять на одной частоте.

Тогда, действительно, Вам подойдут ПАВы. Вот, ещё посмотрите:
http://www.jrc.co.jp/eng/product/saw/list/keylessentry.html
http://www.amplitronix.com/productlist_rf.asp
Промазать не бойтесь - точность у фильтров хорошая.

[DRUID3]

Могу порекомендовать SAW-фильтры (surface-acoustic-wave, по-русски это ПАВ - фильтр на поверхностных акустических волнах).

Вот, например: http://www.rfm.com/products/narrowbandfilters.htm

Живьём применял RF1172, нормально.

За ссылку спасибо, взял на заметку, но... 5dB это довольно серьезные потери, полоса меньше требуемой, тяжело достать (даже не представляю где в Киеве) т.е. низкая ремонтопригодность, для получения Zвх=50+j0 Om нужны согласующие цепи с емкостями и индуктивностями (которые, опять же, я не знаю как получить )...

Немного поясню что я ищу... А вот нет ли в какой-нить "даташитине" рисунка на печатной плате (катушки там печатные и, например SMD конденсаторы) и графика АЧХ попутно к ним? Конечно на 433 Mhz. И еще сильно ли критичен будет разброс (а он понятно будет) емкости монтажа (пайки)?

[Stanislav]

За ссылку спасибо, взял на заметку, но... 5dB это довольно серьезные потери, полоса меньше требуемой, тяжело достать (даже не представляю где в Киеве) т.е. низкая ремонтопригодность, для получения Zвх=50+j0 Om нужны согласующие цепи с емкостями и индуктивностями (которые, опять же, я не знаю как получить )...

Блинн, на Вас не угодишь.
Вот здесь тогда посмотрите.
И, конкретно:
http://www.epcos.com/inf/40/ds/ae/B3710.pdf

[DRUID3]

За ссылку спасибо, взял на заметку, но... 5dB это довольно серьезные потери, полоса меньше требуемой, тяжело достать (даже не представляю где в Киеве) т.е. низкая ремонтопригодность, для получения Zвх=50+j0 Om нужны согласующие цепи с емкостями и индуктивностями (которые, опять же, я не знаю как получить )...

Блинн, на Вас не угодишь.
Вот здесь тогда посмотрите.
И, конкретно:
http://www.epcos.com/inf/40/ds/ae/B3710.pdf

Stanislav - спасибо! Практически то, что доктор прописал! Счас поищу такую штукенцию в Киеве, надеюсь, она не по 5$ .

P.S.: Но если кто, блуждая извилистыми путями интернета, встретит фильтр 433 вырисованный на плате, не стесняйтесь, смело бросайте его сюда .

[Stanislav]

Вообще-то, можно и на L-C-R фильтр сделать. Индуктивности можно здесь посмотреть - есть 1%.

[HardJoker]

Вообще-то, можно и на L-C-R фильтр сделать. Индуктивности можно здесь посмотреть - есть 1%.

А потери -6dB как избежать? Или выходное/входное R делать разными?

[DRUID3]

Вообще-то, можно и на L-C-R фильтр сделать. Индуктивности можно здесь посмотреть - есть 1%.

А потери -6dB как избежать? Или выходное/входное R делать разными?

Это Вы о чем??? И вправду думаете, что в согласованном на входе/выходе одинаковым сопротивлением полосовом фильтре теряется 75% мощности??? Тогда я Вас поздравляю!!! или я что-то не прочел по указанной ссылке?

[Mirabella]

А потери -6dB как избежать? Или выходное/входное R делать разными?

1.Думаю, что в этом случае надо реально оценить требуемую полосу пропускания и сделать, например фильтр на спиральных резонаторах.
Габариты- существенно больше, чем на ПАВ.
2. Если стоит задача: обеспечить заграждение , более,чем на 30 дБ на частоте 866 МГц, так и надо решать эту задачу. Для этого есть полосно-заграждающие фильтры. Для 886 МГц подойдет фильтр на коаксиальных резонаторах. Габариты - всё равно большие!
3.Если надо еще подавить " не нужные на входе приемника т.н."FM"-диапазон, "авиацию" и китайские радиотелефоны", надо составить простенький частотный план и давить все это с помощью комбинации
фильтров.
Если не устраивают потери 6 дБ -разменяйте их на существенно большие габариты, необходимость "ручного" изготовления и не самую простую настройку.
Поэтому есть смысл задать себе вопрос: ну, 6 Дб, и что?
3.Потери в пассивных фильтрах в первую очередь зависят от добротности L и С, полосы пропускания и числа звеньев (порядка фильтров). Само по себе "выходное/входное R" на потери не влияет, если выбрано разумным. Кроме того "выходное/входное R" желательно выбирать таким, чтобы можно было использовать при настройке стандартную измерительную аппаратуру (она 50 или 75 Ом).

Это Вы о чем??? И вправду думаете, что в согласованном на входе/выходе одинаковым сопротивлением полосовом фильтре теряется 75% мощности??? Тогда я Вас поздравляю!!! или я что-то не прочел по указанной ссылке?

Поздравьте и меня.
Я тоже считаю, что" в согласованном на входе/выходе одинаковым сопротивлением полосовом фильтре теряется 75% мощности".
Вернее может теряться, если потери в полосе пропускания равны 6 Дб.
6 дБ - это 4 раза по мощности. А в 4 раза меньше - это 25 % на выходе от уровня входной мощности, или 75% потерь .
А 10 дБ потерь в полосе пропускания -это только 10-я часть на выходе. Остальное - в тепло. в конечном итоге.

[Valery_Vlad]

Вообще 433 МГц - это не СВЧ! Не надо пугаться. Для того чтобы сделать фильтр с подавлением на 866 всего лишь 30 дб никаких особенных трудностей. Надо взять программу RFsim99, и с её помощью построить полосовой фильтр с заданными параметрами. Строить полосовой фильтр надо из двух последовательно включенных фильров: фильтра нижних частот и фильра верхних частот. Параметры фильров выбирите сами. Я не знаю ваших возможностей по части элементной базы, но на этих частотах мы пользуемся сосредоточенными элементами, SMD компонентами. На таких элементах вы получите затухание в полосе пропускания примерно 0.5 дб. При их отсуствии можно сделать катушки самому, расчитать по форумулам (есть много программ расчета катушек). На полосках я не рекомендовал бы делать. Потери в фильтре будут больше, за счет потерь в диэлектрике. Да и делать фильтр придется делать в несколько итераций. Если упомянуть первоисточник по расчету фильтров, я предпочитаю его, нежели любые программы, то это Ханзел.
PS При этом, параметры фильра получаются практически сразу, с минимальной подстройкой. А если при расчете фильтра в программе RFSIM99 учесть реальные конструктивные емкости и индуктивности выводов, материал диэлектрика, добротность катушек, то подстройка будет минимальна.

Сообщение отредактировал Valery_Vlad - Sep 1 2006, 18:35

[DRUID3]

А потери -6dB как избежать? Или выходное/входное R делать разными?

1.Думаю, что в этом случае надо реально оценить требуемую полосу пропускания и сделать, например фильтр на спиральных резонаторах.
Габариты- существенно больше, чем на ПАВ.

Для меня не реально .

2. Если стоит задача: обеспечить заграждение , более,чем на 30 дБ на частоте 866 МГц, так и надо решать эту задачу. Для этого есть полосно-заграждающие фильтры. Для 886 МГц подойдет фильтр на коаксиальных резонаторах. Габариты - всё равно большие!

Вот такое я умею, но на 433 не катит (габариты).

3.Если надо еще подавить " не нужные на входе приемника т.н."FM"-диапазон, "авиацию" и китайские радиотелефоны", надо составить простенький частотный план и давить все это с помощью комбинации
фильтров.
Если не устраивают потери 6 дБ -разменяйте их на существенно большие габариты, необходимость "ручного" изготовления и не самую простую настройку.
Поэтому есть смысл задать себе вопрос: ну, 6 Дб, и что?

От сиих слов сердце мое полнится скорбью, но голова - знанием . Но минутку, соучаснеГи (как принято обращаться в форуме моей местной локалки ) откуда эти зловещие 6 dB??? Уже ж нашли фильтр с падением в 2.5 dB.

3.Потери в пассивных фильтрах в первую очередь зависят от добротности L и С, полосы пропускания и числа звеньев (порядка фильтров). Само по себе "выходное/входное R" на потери не влияет, если выбрано разумным. Кроме того "выходное/входное R" желательно выбирать таким, чтобы можно было использовать при настройке стандартную измерительную аппаратуру (она 50 или 75 Ом).

И я о том же!

Это Вы о чем??? И вправду думаете, что в согласованном на входе/выходе одинаковым сопротивлением полосовом фильтре теряется 75% мощности??? Тогда я Вас поздравляю!!! или я что-то не прочел по указанной ссылке?

Поздравьте и меня.
Я тоже считаю, что" в согласованном на входе/выходе одинаковым сопротивлением полосовом фильтре теряется 75% мощности".
Вернее может теряться, если потери в полосе пропускания равны 6 Дб.
6 дБ - это 4 раза по мощности. А в 4 раза меньше - это 25 % на выходе от уровня входной мощности, или 75% потерь .
А 10 дБ потерь в полосе пропускания -это только 10-я часть на выходе. Остальное - в тепло. в конечном итоге.

Нет, переводить децибелы в разы я умею со школьных лет моей радиолюбительской юности, я токо не понял, откуда 6 dB!!!

[Valery_Vlad]

Вообще 433 МГц - это не СВЧ! Не надо пугаться. Для того чтобы сделать фильтр с подавлением на 866 всего лишь 30 дб никаких особенных трудностей. Надо взять программу RFsim99, и с её помощью построить полосовой фильтр с заданными параметрами. Строить полосовой фильтр надо из двух последовательно включенных фильров: фильтра нижних частот и фильра верхних частот. Параметры фильров выбирите сами. Я не знаю ваших возможностей по части элементной базы, но на этих частотах мы пользуемся сосредоточенными элементами, SMD компонентами. На таких элементах вы получите затухание в полосе пропускания примерно 0.5 дб. При их отсуствии можно сделать катушки самому, расчитать по форумулам (есть много программ расчета катушек). На полосках я не рекомендовал бы делать. Потери в фильтре будут больше, за счет потерь в диэлектрике. Да и делать фильтр придется делать в несколько итераций. Если упомянуть первоисточник по расчету фильтров, я предпочитаю его, нежели любые программы, то это Ханзел.
PS При этом, параметры фильра получаются практически сразу, с минимальной подстройкой. А если при расчете фильтра в программе RFSIM99 учесть реальные конструктивные емкости и индуктивности выводов, материал диэлектрика, добротность катушек, то подстройка будет минимальна.

[DRUID3]

Вообще 433 МГц - это не СВЧ! Не надо пугаться. Для того чтобы сделать фильтр с подавлением на 866 всего лишь 30 дб никаких особенных трудностей. Надо взять программу RFsim99, и с её помощью построить полосовой фильтр с заданными параметрами. Строить полосовой фильтр надо из двух последовательно включенных фильров: фильтра нижних частот и фильра верхних частот. Параметры фильров выбирите сами. Я не знаю ваших возможностей по части элементной базы, но на этих частотах мы пользуемся сосредоточенными элементами, SMD компонентами. На таких элементах вы получите затухание в полосе пропускания примерно 0.5 дб. При их отсуствии можно сделать катушки самому, расчитать по форумулам (есть много программ расчета катушек). На полосках я не рекомендовал бы делать. Потери в фильтре будут больше, за счет потерь в диэлектрике. Да и делать фильтр придется делать в несколько итераций. Если упомянуть первоисточник по расчету фильтров, я предпочитаю его, нежели любые программы, то это Ханзел.

RFSimm99 у меня есть, и прекрасно зарекомендовала себя на ВЧ (меня, человека не особо любящего устный счет и длительный переввод значений в симуляторах-моделировщиках, там очень "поразила" функция построения АЧХ фильтров при заданном разбросе параметров компонентов), но вот до каких частот ей можно доверять - в этом у меня практического опыта не было. О ФНЧ и ФВЧ я тоже думал... Нужно над этим подумать еще.

PS При этом, параметры фильра получаются практически сразу, с минимальной подстройкой. А если при расчете фильтра в программе RFSIM99 учесть реальные конструктивные емкости и индуктивности выводов, материал диэлектрика, добротность катушек, то подстройка будет минимальна.

От в этом то и весь ужас, никаких подстроек не должно быть совсем. Изделие предполагается крупносерийное. Клепать его должны монтажницы с космической скоростью 10 шт. в час, в лучшем случае между рядами будет ходить технолог, постукивая нагайкой по хромовому сапогу и покрикивая "арбайтен!", но по началу не будет и его. Наличие наладчиков не планируется в принципе! Вот такие вот условия производства, а что делать. Пока самый быстрый и приемлемый вариант это B3710 от Epcosа предложенный Stanislavом. Единственная преграда - такую штукенцию могут и не продавать в Киеве. Пока я не могу связаться с человеком занимающимся компонентами в этом "проекте" потому и сижу в состоянии неопределенности.

[Valery_Vlad]

Под слововом подстройка, я имел в виду подстройку элементов после первой сборки. Потом, после уточнения номиналов, все должно повторяться на серии. У нас так и делается, сначала расчет, потом подстройка (подборка) номиналов, потом проверка на небольшой серии. Потом серия. В серии никто не подстраивает фильтры. Все получается автоматически. Радиостанции выпускаем несколько лет, а фильтр не меняется и не подстраивается. По началу пришлось повозиться, а в серии нет проблем.

[TheMad]

Друид3, опиши поподробнее конечную задачу. Сдается мне, что все проблемы решатся простейшим полосовым фильтром на двух контурах, подстраиваемым двумя подстроечными конденсаторами, корорый обойдется меньше чем в 1 доллар и будет иметь затухание на рабочей частоте около 1 Дб. Один раз подобрать число витков и положение отвода на катушках-и все. Настройка-минимальная, обезьяна настроит меньше чем за минуту. В отличие от ПАВов, не боится грозы

[HardJoker]

А потери -6dB как избежать? Или выходное/входное R делать разными?

1.Думаю, что в этом случае надо реально оценить требуемую полосу пропускания и сделать, например фильтр на спиральных резонаторах.
Габариты- существенно больше, чем на ПАВ.

Для меня не реально .

2. Если стоит задача: обеспечить заграждение , более,чем на 30 дБ на частоте 866 МГц, так и надо решать эту задачу. Для этого есть полосно-заграждающие фильтры. Для 886 МГц подойдет фильтр на коаксиальных резонаторах. Габариты - всё равно большие!

Вот такое я умею, но на 433 не катит (габариты).

3.Если надо еще подавить " не нужные на входе приемника т.н."FM"-диапазон, "авиацию" и китайские радиотелефоны", надо составить простенький частотный план и давить все это с помощью комбинации
фильтров.
Если не устраивают потери 6 дБ -разменяйте их на существенно большие габариты, необходимость "ручного" изготовления и не самую простую настройку.
Поэтому есть смысл задать себе вопрос: ну, 6 Дб, и что?

От сиих слов сердце мое полнится скорбью, но голова - знанием . Но минутку, соучаснеГи (как принято обращаться в форуме моей местной локалки ) откуда эти зловещие 6 dB??? Уже ж нашли фильтр с падением в 2.5 dB.

3.Потери в пассивных фильтрах в первую очередь зависят от добротности L и С, полосы пропускания и числа звеньев (порядка фильтров). Само по себе "выходное/входное R" на потери не влияет, если выбрано разумным. Кроме того "выходное/входное R" желательно выбирать таким, чтобы можно было использовать при настройке стандартную измерительную аппаратуру (она 50 или 75 Ом).

И я о том же!

Это Вы о чем??? И вправду думаете, что в согласованном на входе/выходе одинаковым сопротивлением полосовом фильтре теряется 75% мощности??? Тогда я Вас поздравляю!!! или я что-то не прочел по указанной ссылке?

Поздравьте и меня.
Я тоже считаю, что" в согласованном на входе/выходе одинаковым сопротивлением полосовом фильтре теряется 75% мощности".
Вернее может теряться, если потери в полосе пропускания равны 6 Дб.
6 дБ - это 4 раза по мощности. А в 4 раза меньше - это 25 % на выходе от уровня входной мощности, или 75% потерь .
А 10 дБ потерь в полосе пропускания -это только 10-я часть на выходе. Остальное - в тепло. в конечном итоге.

Нет, переводить децибелы в разы я умею со школьных лет моей радиолюбительской юности, я токо не понял, откуда 6 dB!!!

Ваш диапазон 433MHz всего лишь ВЧ. В этом случае можно пользоваться амплитудными характеристиками, есть соответствующие измерительные приборы и т.п. Когда речь об СВЧ-КВЧ - тогда только мощность.

В качестве симулятора фильтров наилучший результат дает FilterSolutions. Причем, имеются опции расчета фильтров под желаемые номиналы, т.е. попадающие в ряд E12. Например, для некоторых фильтров определенной топологии номиналы всех индуктивностей можно задать одинаковыми. Емкости набираются из двух. Обычно я использую их параллельное соединение - проще топология печатной платы.

Сообщение отредактировал HardJoker - Sep 2 2006, 05:38

[Mirabella]

От в этом то и весь ужас, никаких подстроек не должно быть совсем. Изделие предполагается крупносерийное. Клепать его должны монтажницы с космической скоростью 10 шт. в час, в лучшем случае между рядами будет ходить технолог, постукивая нагайкой по хромовому сапогу и покрикивая "арбайтен!", но по началу не будет и его. Наличие наладчиков не планируется в принципе! Вот такие вот условия производства, а что делать. Пока самый быстрый и приемлемый вариант это B3710 от Epcosа предложенный Stanislavом. Единственная преграда - такую штукенцию могут и не продавать в Киеве. Пока я не могу связаться с человеком занимающимся компонентами в этом "проекте" потому и сижу в состоянии неопределенности.

1.Уважаемый DRUID3, при таком раскладе думаю, что Вам надо обязательно воспользоваться советами уважаемого Stanislva (в части ABFF... и NSVS1111 особенно).
Ссылка на невозможность приобретения "такой штукенции" в прекрасном городе Киеве звучит неубедительно, т.к. противоречит продекларированной "скорости клепки" 10 шт. в час.
Даже если под словом "монтажницы" понимается 2( две) монтажницы, тогда Вы собираетесь в час "клепать" 20 устройств, а за рабочую смену 160 устройств.
Из своего небольшого опыта знаю, что даже такого (мизерного по западным меркам) количества изделий может не быть сиюминутно на складе любой фирмы, занимающейся их перепродажей в странах .......(вобщем, в наших странах ).
Поэтому Вам, уважаемый DRUID3, всё равно прийдется их заказывать!
И чем больше, тем лучше!
(Сразу оговорюсь, лично я к оптовой или розничной поставке компонентов отношения не имею! )
И только в этом случае может иметь место технолог, нагайка, хромовый сапог и всякие покрикивания.
2. В связи с изложенным в п.1 забираю назад свои советы по поводу спиральных и коаксиальных фильтров. В связи с вновь открывшимися обстоятельствами.

3.Уважаемые коллеги. рекомендующие уважаемому DRUID3 бесподстроечное изготовление фильтра на 433 МГц с полосой пропускания 1МГц и заграждением 30 дБ!
Воспользуйтесь сами, например FilterSolution, и посчитайте такой фильтр!
Обратите внимание на номиналы элементов эквивалентной схемы и получаемые потери в полосе пропускания!
При этом, естественно, не забудьте в программе поставить реальные значения добротностей на этой частоте тех "индуктивностей", о которых Вы говорите!

[Harbinger]

Классическое и, пожалуй, самое дешевое решение - ФНЧ или ФВЧ с пробкой на вторую гармонику. На сосредоточенных LC. Настраивается один раз - в процессе запуска в производство. Реализуется <1 дБ в полосе пропускания и -25...-40 дБ на 2-й гармонике. Недостаток - слишком широкая полоса пропускания. Если ставить в приемник, сказывается на динамике.
Второй недостаток: при смене поставщика или даже партии емкостей иногда приходится корректировать.
Пример (серийное изделие): http://www.rcs.kiev.ua/rus/downloadFiles/37.html, см. часть дуплексера, относящуюся к передатчику. Частоты там чуть ниже, требования к КСВ жесткие, к тому же пробки на 254 МГц свой вклад вносят... На 412...417 МГц тоже нормально получалось, для 433 препятствий не вижу.
С полосовиком на 2 связанных контурах с приемлемыми размерами индуктивностей, да еще и без подстройки, получить меньше 3 дБ потерь в полосе прозрачности вряд ли удастся. Но режекцию, добавив последовательный контур-"замыкатель", можно сделать намного больше. К примеру, при центральной частоте 343 МГц потери порядка 4 дБ, полоса по уровню -3 дБ - 8 МГц, режекция на 386 МГц (в данном случае до 2-й гармоники очень и очень далеко!) - 65 дБ. Без настройки не обходится, но она занимает полминуты.

Сообщение отредактировал Harbinger - Sep 3 2006, 15:18

[Electrovoicer]

ПАВ однозначно.

[Harbinger]

ПАВ однозначно.

В приемник - да. В передатчик - далеко не всегда.