Настройка дополнительного фильтра радиостанции., Вопрос начинающего в RF Опции

[sinc_func]

Мне мой руководитель дал задачу спроектировать дополнительный фильтр для КВ-радиостанции (частотный диапазон 2,13-2,14 MHz) для дополнительного подавления гармоник передатчика. Я синтезировал схему - так как я вижу требуемую передаточную характеристику. В ней ко всему прочему я сделал плоский участок
входного и выходного импеданса в рабочем диапазоне частот и подогнал его к активным 50 Оммам.


Как-то помучался с настройкой и первый образец выдал - потери были 0.4 Вт на 11 Вт входной мощности.

Всем этот результат понравился.
Сейчас перевел это на печатку - и никак не могу добиться такого же уровня потерь (сейчас потери около 2 Вт)
Я подозреваю что такие вещи надо как-то хитро настраивать - но как - для меня это темный лес поскольку это
первая разработка в данной области и это не моя основная тематика.
Хотелось бы знать совет людей с большим опытом в этом деле - как делается настрока таких фильтров.

[Serg1956]

Прошлый раз я не удосужился обосновать свой ответ. Сейчас исправляюсь.
Я рассчитал в ADS параметры теоретического фильтра автора. Привожу результаты:
,
,

Они все прекрасно демонстрируют, полоса частот, нужная автору лежит близко к левому скату фильтра и если частота среза фильтра уйдет на 400-500кГц, то тогда получится около 1дБ затухания, а это 20% по мощности. Характеристики теоретического фильтра вполне приемлемые.
Если можно промерить фильтр на каком нибудь АЧХ-метре, то по положению частоты среза и резонансов запирания можно будет выдать рекомендации.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[sinc_func]

Как тут на обсуждении было рекомендовано - нужно посмотреть выделяемую мощность на элементах.
У меня представилась возможность посмотреть тепловизором на проблему и что оказалось -
в П-плечах фильтра у меня греются емкости и весьма не хило - входная емкость C1 - где-то 50-60 градусов при входной мощности в 10 Вт.
В качестве конденсаторов я применил NP0 1206 но поставил как одиночную емкость с небольшой добавочным подстраиваемым конденсатором - похоже - это ошибочный подход - надо основную часть емкости распараллелить на несколько примерно одинаковых конденсатров для снижения их общего ESR.

Занятным моментом (по крайней мере для начинающих типа меня) является проблема - а как же делается настройка.
Я ее пытаюсь делать следующим образом.
- собираю схему фильтра с немного недосыпанными величинами конденсаторов (все - кроме добавочных - где- то 7-8% от расчетной величины каждой емкости)
- сначала настраиваю режектор на вторую гармонику - 4.28 Мгц, для этого использую генератор ( выставляю 18dBm) и за фильтром спектроанализатором ищу "провал", далее его подстраиваю добавочными конденсаторами под нужную частоту,
- далее можно заняться третьей гармоникой, но на практике зона режекции от этого нуля на АЧХ достаточно широкая, можно просто поставив суммарный номинал C4 убедиться что эта точка режекции стоит примерно нормально ( тут можно дать небольшой комментарий - я потратил где-то с день на математические манипуляции в комплексных числах с этим фильтром и они у меня отбили всякое желание делать сильные отклонения емкости C4). Эта проверка делается аналогично - генератор (где-то 18 dBm) плюс спектроанализатор. Одного спектроанализатора недостаточно из-за ограниченного динамического дапазона.
- далее уже одним спектроанализатором можно посмотреть основную часть АЧХ в зоне пропускания и спада и ее подкорректировать под теоретическую форму
- финальная стадия настройки делается анализатором антенн RigExpert AA-200,
На выход фильтра вешается эквивалент нагрузки а вход подключается к антенному анализатору. Я смотрю импеданс в режиме параллельного подключения R+jX
на рабочей частоте. Избыток емкости убирается соответсвующей коррекцией общего номинала С1. Недостаток (индуктивный характер общего импеданса) требует увеличения этой емкости.
Далее вход-выход меняются местами и производиться такая же коррекция для С5.
Эти две подстройки С1, С5 делаются несколько раз по кругу для получения нормального КСВ (пока я не совсем до конца тут все понял - чтобы достичь полной идеальности, Rin=Rout=50.0 Ом)

Как правильно заметил Serg1956
базовая схема фильтра имеет некоторые особенности в рабочей зоне частот
Я действительно настраиваю на левую впадину в коэффициентах отражения..

Рабочих картинок АЧХ дать не могу - приборы не пишут картинки во флешку..
Может - если что - фотографии..

Так что битва еще продолжается..

[uve]

Может быть причина кроется в неправильно спроектированной печатной плате. У Вас ёмкости С1,3,5 возможно соизмеримы с паразитными ёмкостями печатных проводников. Неплохо бы её в ЭМСимуляторе просчитать.

Сообщение отредактировал uve - Aug 12 2013, 20:17