Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: помогите с спиральным резонатором
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
mmor
разработал фильтр перестраиваемый на 2-5 МГц по книге знаменского, спиральные резонаторы с переключаемыми укорачивающими емкостями. потери по -3 дБ 6 дБ. коркус посеребрянный, провод посеребрянный, все вроде по науке. какими способами можно уменьшить потери?
Mirabella
Цитата(mmor @ Feb 5 2007, 20:50) *
разработал фильтр перестраиваемый на 2-5 МГц по книге знаменского, спиральные резонаторы с переключаемыми укорачивающими емкостями. потери по -3 дБ 6 дБ. коркус посеребрянный, провод посеребрянный, все вроде по науке. какими способами можно уменьшить потери?


А какова центральная частота полосы пропускания , число резонаторов, каким образом осуществляется связь между резонаторами?

Рекомендую так-же найти программу для расчета спиральных фильтров: HelicalWin, если не изменяет память....
DRUID3
Цитата(Mirabella @ Feb 5 2007, 20:50) *
Рекомендую так-же найти программу для расчета спиральных фильтров: HelicalWin, если не изменяет память....

Google и Yahoo многозначительно молчат по этому поводу.
Zhaba
она называется просто Helical
http://tonnesoftware.com/downloads/HelicalInstall.exe
mmor
вобщем фильтр спиральный, хотя работает ли он именно как спиральный на этих чатсотах я сомневаюсь.
он дискретный в полосе 2-5 МГц с относительной полосой 5% по -3 дБ и 16% по -26 дБ. вобщем в полосе 2-5 МГц у него 64 подполосы smile.gif, резонатора три. Связь между резонаторами окном в перегородке. окно прямоугольное. а поэксперементировать с другими формами перегородки мне не разрешают.
Mirabella
Цитата(mmor @ Feb 6 2007, 19:47) *
он дискретный в полосе 2-5 МГц с относительной полосой 5% по -3 дБ и 16% по -26 дБ. вобщем в полосе 2-5 МГц у него 64 подполосы smile.gif, резонатора три.


Вы ничего не путаете?
mmor
неа, ничего не путаю smile.gif. а что именно вам показалось странным?

кстати программу я эту пробывал сразу ка ктолько родина поручила задачу.
прога меня не удовлетворила, ручной расчет дает мне во первых больше данных, во вторых больше гибкости. ну и ближе к тому, что собственно мне необходимо реализовать
Mirabella
Цитата(mmor @ Feb 7 2007, 20:38) *
неа, ничего не путаю smile.gif. а что именно вам показалось странным?

Мне не понятны характеристики Вашего фильтра.
Обычно фильтр характеризуется (в части его АЧХ):
-центральной частотой полосы пропускания;
-полосой пропускания ;
(Эти две характеристики могут задаваться верхней и нижней частотами полосы пропускани)
-расположением полос запирания относительно полосы пропускания;
-затухание в полосах запирания;
(Эти характеристики могут быть заданы по разному:
-коэффициентом прямоугольности по определенным уровням;
-граничными частотами полос запирания с указанием требуемых уровней заграждения;
-затуханием при определенной отстройке;
-числом звеньев для стандартных аппроксимаций).

Если фильтр перестраиваемый или с переключаемыми полосами пропускания, набор характеристик дополняется характеристиками перестройки.


Спиральный фильтр (если мы говорим об одном и том-же) теоретически может быть на указанные Вами единицы МГц, однако габариты его будут (мягко выражаясь) несколько велики.
Вот потому я первоначально задала вопрос о "центральной частоте полосы пропускания".

Ответа пока нет.
Vladimir201
Цитата(Mirabella @ Feb 6 2007, 21:12) *
Цитата(mmor @ Feb 6 2007, 19:47) *

он дискретный в полосе 2-5 МГц с относительной полосой 5% по -3 дБ и 16% по -26 дБ. вобщем в полосе 2-5 МГц у него 64 подполосы smile.gif, резонатора три.


Вы ничего не путаете?



Загадочный термин -дискретный в полосе. 64 номинала центральной частоты при фиксированной полосе?
Не ясно, что такое "потери по -3 дБ 6 дБ".
Каковы потери на центральной частоте? Проверялось ли качество согласования по входу/выходу?
mmor
упс...написал, думал всем будет понятно.
фильтр перестраиваемый в диапазоне 2-5 МГц. в полосе 2-5 имеет дискретных 64 подполосы. каждая подполоса имеет полосу пропускания 5% по уровню -3 дБ и 16% по уровню -26 дБ относительно своей центральной полосы.
на счет потерь попутал. 6 дБ потерь это на центральной частоте каждой из 64 подполос.
размеры - 110*90 мм.
собствно вопрос то был как, какими способами можно уменьшить потери в полосе пропускания.
Mirabella
Цитата(mmor @ Feb 9 2007, 08:16) *
упс...написал, думал всем будет понятно.
фильтр перестраиваемый в диапазоне 2-5 МГц. в полосе 2-5 имеет дискретных 64 подполосы. каждая подполоса имеет полосу пропускания 5% по уровню -3 дБ и 16% по уровню -26 дБ относительно своей центральной полосы.
на счет потерь попутал. 6 дБ потерь это на центральной частоте каждой из 64 подполос.
размеры - 110*90 мм.
собствно вопрос то был как, какими способами можно уменьшить потери в полосе пропускания.


Всетаки еще раз : какова центральная частота полосы пропускания фильтра?
Как Вам удалось сделать такой "плоский" фильтр? (110*90 мм).
andybor
Цитата(mmor @ Feb 9 2007, 08:16) *
упс...написал, думал всем будет понятно.
фильтр перестраиваемый в диапазоне 2-5 МГц. в полосе 2-5 имеет дискретных 64 подполосы. каждая подполоса имеет полосу пропускания 5% по уровню -3 дБ и 16% по уровню -26 дБ относительно своей центральной полосы.
на счет потерь попутал. 6 дБ потерь это на центральной частоте каждой из 64 подполос.
размеры - 110*90 мм.
собствно вопрос то был как, какими способами можно уменьшить потери в полосе пропускания.

Бред, какой-то. Спиральник, внизу КВ, да ещё в таких габаритах cranky.gif
У вас, батенька, резонатор выродился в обычную малодобротную индуктивность и ёмкость.
Отсюда и потери немалые smile.gif
Посмотрите в первоисточниках какие должны быть соотношения для длины, диаметра, шага намотки, диаметра провода, диаметра резонатора, чтобы получить более-менее нормальную добротность. А дальше уже беритесь за межрезонаторные связи. Форма окошек связи значения не имеет, хотя помимо прямоугольной встречать не приходилось.
Vladimir201
Повторяю вопрос: Проверялось ли качество согласования по входу/выходу? КСВ?
Большие потери в полосе пропускания (кроме потерь согласования) чаще всего - низкая нагруженная или конструктивная добротность резонаторов, неверно выбранные связи между резонаторами.
Попробуйте измерить нагруженную (в тракте 50 или 75Ом) добротность отдельного резонатора, затем пересчитайте в конструктивную (ненагруженную) и по результатам расчета оцените потери.
Возможно, дело в конструктивных параметрах резонатора - размере (собственном диаметре или ширине) используемого поводника, качество обработки поверхности после серебрения (здесь важна рабочая частота) и т.д.
mmor
Есно на таких частотах как спиральник он врядли будет работать. наверное просто как фильтр на связанных контурах. Все соотношения соблюдены согласно методике Знаменского.
к вопросу о КСВ - по входу и по выходу КСВ - 1,3. на 50 ОМ
Мерял добротность катушек на ВМ-560 - около 130. мало конечно, ясное дело. просто предыдущая разработка по такой технологии имела потери 2 дБ на центральной полосе, а у меня получилось 6, и никак не пойму в чем дело. сильных конструктивных изменений нет.

"Попробуйте измерить нагруженную (в тракте 50 или 75Ом) добротность отдельного резонатора, затем пересчитайте в конструктивную (ненагруженную) и по результатам расчета оцените потери"

я так думаю добростность эта будет невелика, а как ее можно повысить?

к вопросу о центральной полосе - повторяю - их 64.

размеры : 110 высота*90 ширина * 30 глубина
Vladimir201
Цитата(mmor @ Feb 11 2007, 20:11) *
Есно на таких частотах как спиральник он врядли будет работать. наверное просто как фильтр на связанных контурах. Все соотношения соблюдены согласно методике Знаменского.
к вопросу о КСВ - по входу и по выходу КСВ - 1,3. на 50 ОМ
Мерял добротность катушек на ВМ-560 - около 130. мало конечно, ясное дело. просто предыдущая разработка по такой технологии имела потери 2 дБ на центральной полосе, а у меня получилось 6, и никак не пойму в чем дело. сильных конструктивных изменений нет.

"Попробуйте измерить нагруженную (в тракте 50 или 75Ом) добротность отдельного резонатора, затем пересчитайте в конструктивную (ненагруженную) и по результатам расчета оцените потери"

я так думаю добростность эта будет невелика, а как ее можно повысить?

к вопросу о центральной полосе - повторяю - их 64.

размеры : 110 высота*90 ширина * 30 глубина


Размер одного резонатора 110*30*30?
64 частоты настройки фильтра - это понятно, но Вы писАли, что они размещены в интервале 2...5 МГц, стало быть, есть некое среднее значение частоты настройки.
Добротность, конечно, мала. Но еще раз "Попробуйте измерить нагруженную (в тракте 50 или 75Ом) добротность отдельного резонатора, затем пересчитайте в конструктивную (ненагруженную) и по результатам расчета оцените потери" На что-либо стоящее надо рассчитывать при Q>300...400.

Конструктивные изменения могут быть небольшими, но существенными. Например, размер провода (шины), из которого сделана спираль. Или качество обработки и покрытия стенок резонатора. Или качество заделки земляного конца резонатора. Потери - и не маленькие - вносит устройство переключения частот настройки, особенно, если это варикапы.
Попробуйте уменьшить связь между резонаторами частично перекрывая окно связи. Должны появиться три горба на АЧХ. Потом увеличить связь до получения плоской вершины. Если все это удалось, проверьте полосу и потери.

PS. А частоты не около 200 МГц?
Mirabella
Цитата(mmor @ Feb 11 2007, 20:11) *
Есно на таких частотах как спиральник он врядли будет работать. наверное просто как фильтр на связанных контурах. Все соотношения соблюдены согласно методике Знаменского.
к вопросу о КСВ - по входу и по выходу КСВ - 1,3. на 50 ОМ
Мерял добротность катушек на ВМ-560 - около 130. мало конечно, ясное дело. просто предыдущая разработка по такой технологии имела потери 2 дБ на центральной полосе, а у меня получилось 6, и никак не пойму в чем дело. сильных конструктивных изменений нет.

"Попробуйте измерить нагруженную (в тракте 50 или 75Ом) добротность отдельного резонатора, затем пересчитайте в конструктивную (ненагруженную) и по результатам расчета оцените потери"

я так думаю добростность эта будет невелика, а как ее можно повысить?

к вопросу о центральной полосе - повторяю - их 64.

размеры : 110 высота*90 ширина * 30 глубина


т.е. это не спиральный фильтр.
Увеличение добротности индуктивностей - это увеличение их габаритов.
Вообще-то добротность 130 - это подозрительно мало. Примерно такую добротность имеют некоторые чип -индуктивности. Но добротность еще зависит от диапазона частот. Лучше всего в такой ситуации -отказаться от идеи "спирального" фильтра и сделать нормальный LC фильтр.
mmor
неа, размер каждого резонатора 30*30, ну и высота 110,
переключение происходит реле
про полосу больше писать не буду, какая может быть усредненая в диапазоне 2-5 в дискретно-перестраивамом фильтре с 64 вариантами полос пропускания?
отказатся опять же уже нельзя, уже железо сделано. да и не получится на обычных LC с такой полосой пропускания и задержания с перестройкой в таком диапазоне и в таких размерах.
а варикапы использовать нельзя для перестройки, потому как у них есть такое явление блокирование. да и чутье с ними хуже будет
Mirabella
Цитата(mmor @ Feb 13 2007, 19:14) *
неа, размер каждого резонатора 30*30, ну и высота 110,
переключение происходит реле
про полосу больше писать не буду, какая может быть усредненая в диапазоне 2-5 в дискретно-перестраивамом фильтре с 64 вариантами полос пропускания?
отказатся опять же уже нельзя, уже железо сделано. да и не получится на обычных LC с такой полосой пропускания и задержания с перестройкой в таком диапазоне и в таких размерах.
а варикапы использовать нельзя для перестройки, потому как у них есть такое явление блокирование. да и чутье с ними хуже будет


Вообще-то в этом диапазоне LC фильтры - наиболее часто используемые.
Есть еще кварцевые, пьезо, ПАВ и пр. серьёзные, но Вам они не годятся.
И что может "не получится" -не понятно.
А Ваш фильтр -не спиральный! Про какое окно связи Вы говорили, совсем не понятно....
Если полосы фиксированные -можно для переключения использовать p-i-n диоды.
Какое такое "блокирование" есть у варикапов -не понятно...
Почему "чутьё" с ними будет хуже -не понятно....
Для справки: делала сптральные фильтры в их "родном" частотном диапазоне. 5% фильтр на частоте около 100 Мгц имел потери менее 2-х дБ.
Не трудно сделать потери менее 1 Дб.
Но за это надо заплатить габаритами.
Vladimir201
Ага! Стало быть 2...5МГц - это все-таки диапазон рабочихчастот, а вовсе не полоса!..
Ну, в таком случае, надо посмотреть на конструкцию. Если катушка слишком близка к корпусу, добротность сильно падает. Если провод катушки тонок или витки не имеют должного шага - добротность падает. М.б. неудачный выбор характеристического сопротивления?

Кстати! У Вас используется полное или частичное включение крайних резонаторов?

Отыскивать причину лучше. по-моему, начав с измерений о которых я писал. Это хлопотно, но и результат объясним.

Уважаемая Mirabella!
Окно связи - реализация магнитной связи между резонаторами (катушками), и как Вы понимаете, не самая удобная, особенно для подстроек. Внешняя емкостная - проще.
Mirabella
Цитата(Vladimir201 @ Feb 13 2007, 22:02) *
Уважаемая Mirabella!
Окно связи - реализация магнитной связи между резонаторами (катушками), и как Вы понимаете, не самая удобная, особенно для подстроек. Внешняя емкостная - проще.


Приходилось делать подстраиваемые окна связи для спиральных фильтров.
Есть хорошая подборка US patents по этой теме.
Однако фильтр уважаемого аmmor к спиральным не имеет никакого отношения.
Хотя , если сильно захотеть, любую катушку можно назвать спиралью.
Как мне кажется, основное отличие спирального фильтра - наличие элементов с распределенными параметрами (собственно сам спиральный резонатор). А LC фильтр -имеет элементы со сосредоточенными параметрами.
Совсем непонятна первоначальная ссылка на Знаменского - ведь там всё так хорошо написано.
А внешняя ёмкостная не совсем оптимальна для узких полос пропускания, ИМХО.
Vladimir201
Цитата(Mirabella @ Feb 14 2007, 00:08) *
Цитата(Vladimir201 @ Feb 13 2007, 22:02) *


Уважаемая Mirabella!
Окно связи - реализация магнитной связи между резонаторами (катушками), и как Вы понимаете, не самая удобная, особенно для подстроек. Внешняя емкостная - проще.


Приходилось делать подстраиваемые окна связи для спиральных фильтров.
Есть хорошая подборка US patents по этой теме.
Однако фильтр уважаемого аmmor к спиральным не имеет никакого отношения.
Хотя , если сильно захотеть, любую катушку можно назвать спиралью.
Как мне кажется, основное отличие спирального фильтра - наличие элементов с распределенными параметрами (собственно сам спиральный резонатор). А LC фильтр -имеет элементы со сосредоточенными параметрами.
Совсем непонятна первоначальная ссылка на Знаменского - ведь там всё так хорошо написано.
А внешняя ёмкостная не совсем оптимальна для узких полос пропускания, ИМХО.


Можно, конечно, уточнить, но спиральный резонатор - это резонатор с замедляющей структурой в виде спирали, поэтому был вопрос о конструкции (шаг намотки, диаметр провода и т.п.). Эквивалентом является коаксиальный резонатор с диэлектриком. За подборку US патентов - спасибо, но мы работаем со своими решениями почти 40 лет.

Может быть, да и судя по крайне низкой добротности и длинне резонатора, выбрана слишком маленькая эквивалентная индуктивность, что приводит к росту потерь в контуре.
Да и про добротность конденсаторов забывать не стоит.
Собственно, обсуждать приходится свои фантазии на предложенную тему, так как данных маловато.
mmor
Цитата(Vladimir201 @ Feb 13 2007, 23:02) *
Ага! Стало быть 2...5МГц - это все-таки диапазон рабочихчастот, а вовсе не полоса!..
Ну, в таком случае, надо посмотреть на конструкцию. Если катушка слишком близка к корпусу, добротность сильно падает. Если провод катушки тонок или витки не имеют должного шага - добротность падает. М.б. неудачный выбор характеристического сопротивления?

Кстати! У Вас используется полное или частичное включение крайних резонаторов?

Отыскивать причину лучше. по-моему, начав с измерений о которых я писал. Это хлопотно, но и результат объясним.


толково. про растояние между корпусом и катушкой согласен, но изменить уже ничего низзя. а пееделывать корпус или катушки уже не дадут. они из полисульфона, делать их долго и трудоемко, а времени уже в обрез. это мб потом попробую.
диаметр провода и шаг вроде как по расчетным формулам. влияние размера окна связи совпадает с расчетным и смоделированым в MWO.
включение крайних резонаторов частитчное через катушку связи, расположенную внутри основной катушки. отводом делать не хотелось, так как трудно настраивать.
в диапазоне 5-30 МГц потери 3-3,5 дБ, но можно и до 2-х дотянуть. проблемы толька в 2-5 Мгц.
Vladimir201
толково. про растояние между корпусом и катушкой согласен, но изменить уже ничего низзя. а пееделывать корпус или катушки уже не дадут. они из полисульфона, делать их долго и трудоемко, а времени уже в обрез. это мб потом попробую.
диаметр провода и шаг вроде как по расчетным формулам. влияние размера окна связи совпадает с расчетным и смоделированым в MWO.
включение крайних резонаторов частитчное через катушку связи, расположенную внутри основной катушки. отводом делать не хотелось, так как трудно настраивать.
в диапазоне 5-30 МГц потери 3-3,5 дБ, но можно и до 2-х дотянуть. проблемы толька в 2-5 Мгц.
[/quote]
Появилось что-то новенькое - диапазон 5...30МГЦ. И что- 2...5МГЦ в том же конструктиве? Или как?
Что-то Вы крепко не договариваете. Моделировали во всем диапазоне частот? На краях дипазона уж очень будет неоптимальная связь, и, стало быть потери. Вопрос - каковы емкости конденсаторов в контурах?
mmor
преселектор в диапазоне 2-30 МГц разбит на три субблока 2-5, 5-12, 12-30. В ходе долгих эксперементов удалось снизить потери до 4 дБ. Лучше пока никак! Вот может с новыми реле будет лучше.
Yuri Potapoff
Я ничего не понял.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.