Пассивный полосовой фильтр на 10.5 МГц с высокой добротностью Опции

[Veter0k]

Добрый день уважаемые форумчане. Стала задача отфильтровать QPSK сигнал с несущей 10.5 МГц, с шириной спектра +\- 80 кГц. Подскажите пожалуйста где и что нужно почитать, чтобы разобраться в теории.

[V_G]

Если вам только отфильтровать, то информация о том, что это QPSK-сигнал - лишняя. А вот информации о канале передачи данных, о шумах и помехах в нем - нет. Определяйтесь с шумами и помехами, читайте про полосовые фильтры, запускайте FilterSolutions и проектируйте фильтр.
Если же вам декодировать, то про QPSK - вполне к месту, но и предварительная фильтрация не помешает.

Так что для начала определитесь в терминологии

[Veter0k]

Если вам только отфильтровать, то информация о том, что это QPSK-сигнал - лишняя. А вот информации о канале передачи данных, о шумах и помехах в нем - нет. Определяйтесь с шумами и помехами, читайте про полосовые фильтры, запускайте FilterSolutions и проектируйте фильтр.
Если же вам декодировать, то про QPSK - вполне к месту, но и предварительная фильтрация не помешает.

Так что для начала определитесь в терминологии

Декодирует спец. микросхема. Но в условиях эксплуатации, уровень шумов ВНЕЗАПНО оказался настолько велик, что на приемной стороне приема нет. У нас стоит фильтр от заказчика, но моделирование показывает что он работает не важно. Поэтому решил углубится в вопрос, чтобы создать свой собственный.

[misyachniy]

Никогда не слышал о добротности фильтров.
Крутизна спада, неравномерность в полосе пропускания, равномерность фазового сдвига слышал.

[V_G]

1. Уровень образования разработчика, его специализация.
2. Характеристики канала связи (проводной/беспроводной, рабочие частоты, расстояния и пр.).
3. Характеристики помех в точке приема (узкополосная/широкополосная, шумоподобная, сетевая наводка и т.п.).
4. Характеристики передающей и приемной аппаратуры.
4. Среда моделирования фильтра заказчика и критерии "неважности" работы.

Пока непонятно ничего

[Veter0k]

1. Уровень образования разработчика, его специализация.
2. Характеристики канала связи (проводной/беспроводной, рабочие частоты, расстояния и пр.).
3. Характеристики помех в точке приема (узкополосная/широкополосная, шумоподобная, сетевая наводка и т.п.).
4. Характеристики передающей и приемной аппаратуры.
4. Среда моделирования фильтра заказчика и критерии "неважности" работы.

Пока непонятно ничего

1. КПИ/РТФ, Кафедра конструирования и производства радиоэлектронной аппаратуры, Киев.
2. Проводной канал, передача данных по линии питания постоянного тока (aka PLC).
3. На выходе стоит инвертор. Помехи - белый шум, как утверждают. Сам не видел, не щупал. Выяснилось это буквально только что и совсем ВНЕЗАПНО.
4. Передатчик и приемник - спец. микросхемы. Производитель даже скрывает модуляцию, но говорит что она QPSK подобная. Также утверждается что прием будет вестись даже при 20 мВ входного сигнала. Вообще даташиты очень сыры.
5. Никто задание фильтр моделировать не давал. У фирмы-производителя есть рефернс-схема обвязки, в том числе и фильтра. Вот меня сам фильтр и беспокоит. А критерий неважности фильтра простое моделирование в среде LTSpice. Он вовсе не полосовой, имеет несколько острых выступов и пик на несущей уж очень узкополсен.

И еще, буду ли я прав утверждая что для QPSK сигнала лучше всего применить фильтр Бесселя?

Сообщение отредактировал Veter0k - Oct 26 2014, 08:12

[misyachniy]

1. КПИ/РТФ, Кафедра конструирования и производства радиоэлектронной аппаратуры, Киев.
2. Проводной канал, передача данных по линии питания постоянного тока (aka PLC).
3. На выходе стоит инвертор. Помехи - белый шум, как утверждают. Сам не видел, не щупал. Выяснилось это буквально только что и совсем ВНЕЗАПНО.
4. Передатчик и приемник - спец. микросхемы. Производитель даже скрывает модуляцию, но говорит что она QPSK подобная. Также утверждается что прием будет вестись даже при 20 мВ входного сигнала. Вообще даташиты очень сыры.
5. Никто задание фильтр моделировать не давал. У фирмы-производителя есть рефернс-схема обвязки, в том числе и фильтра. Вот меня сам фильтр и беспокоит. А критерий неважности фильтра простое моделирование в среде LTSpice. Он вовсе не полосовой, имеет несколько острых выступов и пик на несущей уж очень узкополсен.

И еще, буду ли я прав утверждая что для QPSK сигнала лучше всего применить фильтр Бесселя?

Умный дом оказался умнее людей.
Печалька :-(

[Veter0k]

Умный дом оказался умнее людей.
Печалька :-(

А по-существу есть что сказать?

[ledum]

Никогда не слышал о добротности фильтров.
Крутизна спада, неравномерность в полосе пропускания, равномерность фазового сдвига слышал.

Частота, деленная на полосу. Все прекрасно понимают этот параметр. Хотя в наших ГОСТах его нет. У ТС - Q=65. Сразу дает понятие о реализации фильтра. Добротность компонентов должна быть не менее чем в 5-10 раз выше добротности фильтра. Для LC в разумных габаритах многовато. Керамика SFELF10M5 от Мураты. Но обычно только на заказ. Даташиты надо искать на старых дисках. Выхода три ИМХО - 1)накрыть более широким фильтром, который можно сделать на LC - вдруг поможет. 2) Перенести на то, что можно реально фильтрануть - 6.5, 5.5, 10.7МГц, потом вернуть взад. Плюнуть на все и сделать свою обработку в цифре, получив квадратуры в нуле. Раньше на РТФ была очень хорошая школа ЦОС. Правда не на РК. На РТ.
Глянуть как другие делают http://www.explinovo.com/public/download/p...ts/DS-SIG60.pdf

Сообщение отредактировал ledum - Oct 26 2014, 14:07

[Veter0k]

Частота, деленная на полосу. Все прекрасно понимают этот параметр. Хотя в наших ГОСТах его нет. У ТС - Q=65. Сразу дает понятие о реализации фильтра. Добротность компонентов должна быть не менее чем в 5-10 раз выше добротности фильтра. Для LC в разумных габаритах многовато. Керамика SFELF10M5 от Мураты. Но обычно только на заказ. Даташиты надо искать на старых дисках. Выхода три ИМХО - 1)накрыть более широким фильтром, который можно сделать на LC - вдруг поможет. 2) Перенести на то, что можно реально фильтрануть - 6.5, 5.5, 10.7МГц, потом вернуть взад. Плюнуть на все и сделать свою обработку в цифре, получив квадратуры в нуле. Раньше на РТФ была очень хорошая школа ЦОС. Правда не на РК. На РТ.
Глянуть как другие делают http://www.explinovo.com/public/download/p...ts/DS-SIG60.pdf

Я РК-поток, ЦОС не преподавали, а сейчас его не хватает. Вы кинули даташит на микросхему, с которой я работаю. Перенести и вернуть обратно - удорожание. Ровно как и своя обработка в цифре. Мы очень зажаты в себестоимости. Единственный вариант - построить фильтр на LC.

[blackfin]

Выхода три ИМХО..

Мне вот, непонятно.. Почему производители генераторов, основанных на технологии MEMS, никак не наладят выпуск фильтров, основанных на этой же технологии? Вроде как, высокодобротный резонатор на MEMS уже делают, что мешает сделать с десяток MEMS-резонаторов на одном кристалле и получить фильтр с заданными характеристиками в "неудобном" для обычных кварцев диапазоне мощностей сигналов?

[ledum]

Перенести и вернуть обратно - удорожание. Ровно как и своя обработка в цифре. Мы очень зажаты в себестоимости. Единственный вариант - построить фильтр на LC.

Буквально вчера ради прикола собрал все свои фильтры на 10.7МГц, керамику. От ФП1П-049 и ФП1П6 до SFE10.7. Наши вообще расползлись за 20-25 лет, потерь лучше 8дБ нет с АЧХ мама роди меня обратно. SFE-шки чуть лучше. Короче, из полста штук удалось отобрать две пары с прямоугольной вершинкой и потерями в пределах 4-5дБ. Потом прикинул на LC. Пичалька. На СМД ( гляньте добротность на 10.5МГц , кхе-кхе) Ваш, например, фильтр будет иметь порядка 15-20дБ потерь. На максиспрингах от Коилкрафта быстренько клюкаем добротность - 60 на 10МГц с ВДМаиса - порядка 10дБ. Можно расширить до полумегаГерца, будет порядка 5дБ потерь и колокол в виде АЧХ. 3 порядок. Подстроечники-конденсаторы нужны по-любому. Или надо делать катушки хотя бы 15-20мм диаметром. Тогда можно получить добротность за 200 и более-менее АЧХ. Но фильтр будет дороже двойного преобразования и размером с десяток Ваших текущих устройств.
ИМХО в первую надо искать что мешает. Вдруг достаточно режектора или ФНЧ какого-нибудь.

Сообщение отредактировал ledum - Oct 26 2014, 16:43

[Veter0k]

Буквально вчера ради прикола собрал все свои фильтры на 10.7МГц, керамику. От ФП1П-049 и ФП1П6 до SFE10.7. Наши вообще расползлись за 20-25 лет, потерь лучше 8дБ нет с АЧХ мама роди меня обратно. SFE-шки чуть лучше. Короче, из полста штук удалось отобрать две пары с прямоугольной вершинкой и потерями в пределах 4-5дБ. Потом прикинул на LC. Пичалька. На СМД ( гляньте добротность на 10.5МГц , кхе-кхе) Ваш, например, фильтр будет иметь порядка 15-20дБ потерь. На максиспрингах от Коилкрафта быстренько клюкаем добротность - 60 на 10МГц с ВДМаиса - порядка 10дБ. Можно расширить до полумегаГерца, будет порядка 5дБ потерь и колокол в виде АЧХ. 3 порядок. Подстроечники-конденсаторы нужны по-любому. Или надо делать катушки хотя бы 15-20мм диаметром. Тогда можно получить добротность за 200 и более-менее АЧХ. Но фильтр будет дороже двойного преобразования и размером с десяток Ваших текущих устройств.
ИМХО в первую надо искать что мешает. Вдруг достаточно режектора или ФНЧ какого-нибудь.

В качестве нагрузки стоят инверторы, переключающие напряжение до 1100 В с токами до 600 А. Поэтому можно предположить что помеха - короткий импульс, спектр которого размазывается до белого шума. У нас нет прибора, которым можно было бы померять АЧХ. Поэтому сборка такого фильтра, да еще и на компонентах с допуском в 20% типоразмера 0603 это тыканье пальцем в небо. Я не против расширить полосу пропускание, возможно отношения сигнал/шум будет еще достаточно.

[ledum]

Я Вам не напрасно дал ссылку на Макси спринг http://www.coilcraft.com/maxi.cfm . Гляньте там допуск. Мы берем 2%, не макси, правда. Но толку. Все равно строить надо. Еще неплохо могло бы получиться на кольцах с мю 20-50, но индуктивности 300-800нГн, обычно применяемые на 10МГц Вам, быстрей всего, тоже нечем мерять с достаточной точностью. На Филуре есть подстроечные более-менее (добротность под 70). Но опять-таки нужен АЧХометр.

Сообщение отредактировал ledum - Oct 26 2014, 18:26

[Veter0k]

Я Вам не напрасно дал ссылку на Макси спринг http://www.coilcraft.com/maxi.cfm . Гляньте там допуск. Мы берем 2%, не макси, правда. Но толку. Все равно строить надо. Еще неплохо могло бы получиться на кольцах с мю 20-50, но индуктивности 300-800нГн, обычно применяемые на 10МГц Вам, быстрей всего, тоже нечем мерять с достаточной точностью. На Филуре есть подстроечные более-менее (добротность под 70). Но опять-таки нужен АЧХометр.

Есть RLC-метр UNIT, не скажу какой точности. Есть осциллограф, со встроенным генератором, выдающим синус до 20 Мгц. Понимаю что геммор, но возможно так получится хоть что-то померять.