сложный фильтр на полосковых линиях Опции

[chikilfarik]

друзья столкнулся с такой проблемой. необходим фильтр настроенный на центральную частоту 1960МГц с подавлением полосе пропускания не более 6дБ.при отстройке от центральной частоты на +-400МГЦ ослабление не менее 95дБ.имею материалы - арлон с диэл. прониц. 10.2 толщиной подложки 1.524 и слоя меди в тольщину 18мк; арлон с прониц. 3.37 тольщина подложки 0.508 и слой меди 18мк; роджерс прониц.10.2 толщина подложки 0.64 слой меди 35мк тангенс угла потерь у все материалов не более 0.003. Кто нибудь делал что нибудь подобное возможно ли получить фильтр с подобными характеристиками?. моделирую в среде ADS от аджилент и пока не удается получить требуемые характеристики попробовал множество вариантов. и еще один момент: можно ли добиться таких характеристик фильтра если включить их каскадно через усилитель т.е фильтр-усилитель-фильтр?

[ledum]

Вы не указали полосу пропускания и неравномерность в ней. Пока будем считать, что это умножитель.
Как вариант три фильтра http://search.murata.co.jp/Ceramy/image/im...B1G96AL0F00.pdf через усилитель (первая пара) и через развязывающий аттенюатор между вторым и третьим в корпусе в виде запредельного волновода (ну типа узкий лабиринт в корпусе + поглотитель на крышке, или точнее, надо будет подобрать места)
Если два транса 1:4 и два дросселя 33нГ добавить не проблема - можно попробовать на двух http://search.murata.co.jp/Ceramy/image/im...B1G96FN0F00.pdf через усилитель в таком же конструктиве.

Сообщение отредактировал ledum - May 18 2010, 08:10

[chikilfarik]

Вы не указали полосу пропускания и неравномерность в ней. Пока будем считать, что это умножитель.
Как вариант три фильтра http://search.murata.co.jp/Ceramy/image/im...B1G96AL0F00.pdf через усилитель (первая пара) и через развязывающий аттенюатор между вторым и третьим в корпусе в виде запредельного волновода (ну типа узкий лабиринт в корпусе + поглотитель на крышке, или точнее, надо будет подобрать места)
Если два транса 1:4 и два дросселя 33нГ добавить не проблема - можно попробовать на двух http://search.murata.co.jp/Ceramy/image/im...B1G96FN0F00.pdf через усилитель в таком же конструктиве.

полоса пропускания и неравномерность в полосе как получится важно что бы при остройке от частоты 1960 МГц на +-400МГц ослабление составляло не менее 95дБ.

за мурата спасибо только боюсь срок поставки будет большой. нет ли возможности сделать фильтр самому

[ledum]

Еще есть Эпкосы B4170 и B9034 из фильтров с хорошим подавлением (а не в 25дБ, как у большинства Триквинтов и других Эпкосов). Последний (B9034) даже в руках держал - из довольно странной поломаной Моторолы. Но Эпкос еще сложнее, чем Мурата. Мурату у нас VDMais без проблем возит.
Полосковый фильтр тоже лучше разбить на пару-тройку секций. А объемный интердиджитал не пробовали? Пятый порядок при полосе МГц этак 70. На такую частоту он не очень большой получается. Стержень миллиметров 35 длиной.

Сообщение отредактировал ledum - May 18 2010, 10:51

[chikilfarik]

Еще есть Эпкосы B4170 и B9034 из фильтров с хорошим подавлением (а не в 25дБ, как у большинства Триквинтов и других Эпкосов). Последний (B9034) даже в руках держал - из довольно странной поломаной Моторолы. Но Эпкос еще сложнее, чем Мурата. Мурату у нас VDMais без проблем возит.
Полосковый фильтр тоже лучше разбить на пару-тройку секций. А объемный интердиджитал не пробовали? Пятый порядок при полосе МГц этак 70. На такую частоту он не очень большой получается. Стержень миллиметров 35 длиной.

Согласен фильтры очень даже симпотичные. Эпкос сложнее Мураты в плане поставки вы имели ввиду? Полосковый фильтр резонаторный где каждый резонатор длиной лямбда/2 смоделировал вроде неплохой подавление вне полосы -50 дБ при потерях в полосе пропускания -3 дБ размерами 7*2см на данном этапе это все чего удалось добиться. пробовал и резонаторы длиной лямбда/4 закороченной на землю с одного конца резонаторы повышают добротность фильтра но на ослабление вне полосы влияет мало что странно.моделировал фильтры и на встречных стержнях результаты тоже не особо удовлетворяют. пробую более сложные фрактальные фильтры но согласовать их довольно сложно и занимает много времени. А объемный интердиджитал это что ??? это какой-то супер резонатор такой??? как его считать и на чем изготовить ??? Еще вопрос если включить два фильтра о которых я написал ранее через усилитель возможно ли получить ослабление в два раза больше? не поплывет ли все по плате?? Требования к экранировке при этом не сильно возрастают???

[ledum]

Эпкос сложнее Мураты в плане поставки вы имели ввиду?
А объемный интердиджитал это что ???

Да, поставки.
Я просто постянно путаю гребенчатый со встречно-штыревым, поэтому написал как он звучит по-английски.
Вы ж его на полосках только что прикинули. Короче http://www.ussc.com/~uarc/utah_atv/interdigital1.html - не пугайтесь, это чтобы понятно о чем я. Прикидка http://www.wa4dsy.net/cgi-bin/idbpf в дюймах (на картинке как выглядят Ваши размеры в дюймах, точек поставьте 40, шаг, ну, 10МГц), потом в любом моделировщике подгоните. Обычно волновое сопротивление резонаторов берется около 75Ом (например, при диаметре стержня 2мм, расстояние между стенками порядка 5.6мм), длина - порядка 90 - 95% от четверть волны. Связь - либо петлей, либо отводом. На подстройку поначалу обычные М2.5 пойдут. Конечно, это все легкий прикол. Но подумайте. 3-й порядок на 1543МГц полоса 35МГц, диаметр стержня 3.56мм (электропроводка 10мм^2). Брак - потери в полосе 3дБ (обычно не более 1.2 при таких размерах) - где-то при сборке напартачили лет 6 назад. С пятым, конечно, тяжелее по настройке.
Ну а 95дБ это уже метод проб и ошибок. Лабиринт на запредельном волноводе http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=710743 левая верхняя фотка или вот http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=705834.

Сообщение отредактировал ledum - May 18 2010, 15:23

Эскизы прикрепленных изображений

 

[A11]

Ну а 95дБ это уже метод проб и ошибок.

Необходимость подавления чего-либо на 95 дБ с помощью фильтра может свидетельствовать о недоработке устройства на системном (более высоком) уровне.
Тем более не стоит пытаться делать такой фильтр в печатном исполнении.

[ledum]

Необходимость подавления чего-либо на 95 дБ с помощью фильтра может свидетельствовать о недоработке устройства на системном (более высоком) уровне.

Почему? Мне просто интересно. В голову приходит сразу несколько вариантов - опора для AD9912 на 1ГГц, скажем из 100МГц опоры на умножителе на SRD. Первый гетеродин третьей точки мобильного комплекса по ближней зоне GSM, Турайи и т.п., станция пассивной радиолокации типа Кольчуги или Валерии, головка самонаведения. Метод выфильтрации может дать гораздо более быстрое решение, чем другие, например синтезаторные, для формирования ВЧ-опор и сигналов.
Насчет полосковых фильтров спорить не буду - наверное мне тоже не везло с материалами или руки кривые.

Сообщение отредактировал ledum - May 19 2010, 06:56

[sanyc]

Самый реальный вариант - встречно-штыревая структура на круглых стержнях (фото выше). На фильтре ~1.5 ГГц (6 стержней) подавление получалось около 90 дБ. Полоса пропускания таких фильтров - до 1 %. На полосках делать с таким подавлением - бесполезная затея, ИМХО. При каскадном включении фильтров подавление будет больше, но не в два раза, т.к. начинает сказываться, например, распространение волноводной моды в корпусе фильтра.

[chikilfarik]

Самый реальный вариант - встречно-штыревая структура на круглых стержнях (фото выше). На фильтре ~1.5 ГГц (6 стержней) подавление получалось около 90 дБ. Полоса пропускания таких фильтров - до 1 %. На полосках делать с таким подавлением - бесполезная затея, ИМХО. При каскадном включении фильтров подавление будет больше, но не в два раза, т.к. начинает сказываться, например, распространение волноводной моды в корпусе фильтра.

90 дБ это при какой отстройке? и как такие фильтры считать? наверняка у них очень сложная подстройка у вас есть литература по изготовлению таких фильтров ??

[ledum]

90 дБ это при какой отстройке? и как такие фильтры считать? наверняка у них очень сложная подстройка у вас есть литература по изготовлению таких фильтров ??

Как такие фильтры настраиваются можете глянуть в дополнении Ханзела - по КСВ последовательно раскорачивая резонаторы. Все, что надо, вроде видно на фото. Настройка фильтра трехрезонаторного длится минут пять. Если сделан правильно. Мы еще его крацевали - проходились мягкой металлической щеткой на высоких оборотах. Расчет же можно сделать по ссылке выше. Поищите по форуму Парфил - Parfil - в нем есть тоже расчет таких фильтров. Напомню - предварительный. Он не учитывает особенности сборки, например, если резьбу нарезать на стержне на продолжении диаметра, а не на специальной бобышке - резонатор придется вкручивать изнутри корпуса, что заставит увеличить длину полости на длину резьбы. Эта проглючка конструктора имела место на фотке. Программа же расчета считает, что длина корпуса только немного больше длины резонатора. Моделировщик это учтет. Вроде в тьюториалах на Ансофт и на МВО, и, думаю, на остальных программах есть примеры таких фильтров. Вы не сказали есть ли ограничение по размерам. У меня лежит фильтр от Инмарсатовской станции 6-го порядка с алюминиевыми (непосеребряными) резонаторами диаметром 9 мм - у него потери в полосе меньше 0.7дБ на FSH6, а затухание на +-100МГц больше 65дБ - предел возможности анализатора. Съем - дисковыми зондами, типа емкостной.

[sanyc]

90 дБ это при какой отстройке? и как такие фильтры считать? наверняка у них очень сложная подстройка у вас есть литература по изготовлению таких фильтров ??

На картинке - АЧХ фильтра. Затухание в полосе можно сделать меньше (на картинке фильтр еще не до конца настроенный, после окончательной настройки получалось что-то в районе 3 дБ, стержни латунные). Считался по "Справочнику по элементам полосковой техники" (под ред. А.Л. Фельдштейна). Настраивается с помощью винтов, расположенных напротив разомкнутых концов резонаторов.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ledum]

На картинке - АЧХ фильтра. Затухание в полосе можно сделать меньше (на картинке фильтр еще не до конца настроенный, после окончательной настройки получалось что-то в районе 3 дБ, стержни латунные).

До боли знакомая характеристика. Еще на 1643 делали. Правда лет пять уже таким не занимался. А какой у Вас диаметр стержней и связь отводом или как, в смысле классически - дополнительными стержнями?
ИМХО автору вопроса и 5-го должно хватить при полосе как раз 70-80МГц. Но свой 5-й порядок я не меньше часа настраивал.

Сообщение отредактировал ledum - May 20 2010, 09:46

[A11]

Почему? Мне просто интересно.

Cравните эту цифру (95 дБ) с величиной экранировки , например кабеля , аналогичного РК-50-2-25 (это который в сплошной медной трубке).
Я ничего не имею против того, что иногда надо что-то подавить на 100 и более дБ, но такое подавление должно обеспечиваться не одной коробочкой с входом и выходом, а устройством в целом: рациональным выбором его функциональной схемы, в составе которой должны быть только реализуемые (без фанатизма) элементы.

[ledum]

Cравните эту цифру (95 дБ) с величиной экранировки , например кабеля , аналогичного РК-50-2-25 (это который в сплошной медной трубке).

Ну и сколько? По нормам ПД ИТР, ЕМНИП, считалось 80дБ. Но это с бешенным запасом. Например, с сеточкой 85-92% заполнения тоже считалось, что 40дБ. К сожалению в ТУ на наши кабели обычно приводится ГОСТовское сопротивление связи не более 320мОм/м, часто одинаковое у полужестких коаксиалов и с экраном в виде сеточки. У супостатов проще - http://www.crs.ru/files/SemiRigid.pdf и http://www.crs.ru/files/Sucoform.pdf "Min. screening effectiveness up to 18 GHz" и будьте довольны. Думаю, у наших не хуже. Да и не обязательно сигнал еще куда-то выводить. А лезло чаще всего по питанию и по земле.

Сообщение отредактировал ledum - May 20 2010, 11:14