ВЧ Фильтры. Применение, изготовление, использование.
Так IBCrazy постом ниже в теме на Rcgroups доработал его, добавив к режекторному отрезку ещё отрезок кабеля, чтобы получить 1/2 волны на рабочей частоте.
Сергей, спасибо!
Когда делал фильтр, просматривал тему в режиме single post view, поэтому не увидел продолжения.
Только что закончил “крест”, получилось вроде неплохо.
С антенной на 1280:
Крестик делали полную длинну на Лямбда? По идее должно работать на 1/2 Лямбда 1280, нет? Посто он пишет про лямбда, а в последних сообщениях темы кому-то считал добавочный отрезок уже для 1/2.
Крестик делали полную длинну на Лямбда?
Да, полную. 105мм получился добавочный отрезок, при длине фильтра 57мм.
Нотч делался для работы на земле, поэтому размер / вес не был принципиален.
Может попробую на досуге 1/2 сделать.
И как результаты?
слушайте для чего он вообше ноотч фильтр?
Для устранения помех от управления 915МГц на видео 1.2ГГц если не пользуешься ретранслятором.
Видео без использования фильтра:
Видео с использованием фильтра:
И как результаты?
Попробовал 1/2 вместо 1 лямбды, стало заметно хуже. Ксв на рабочей частоте вырос с 1.2 до 3.5, и в целом крутой подъем и спад размазался до состояния пологой “горки”. А с 1 длиной волны всё было отлично.
Жаль, что из тонкого коаксиала (1.13мм диаметром) не получится хорошй фильтр сделать. На земле все проблемы решились, зато на борту приемник р/у по-прежнему забивается видеопередатчиком.
Фильтры подходящие
www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model…
Или на выбор любые
www.minicircuits.com/WebStore/RF-Filters.html
Есть смысл заказывать несколько штук у них доставка дорогая, можно совместно закупиться.
Продукцию фирмы mini -circuits можно купить у китайцев. Цена такая же, доставка дешевле. Покупал LFCN-1000.
Продукцию фирмы mini -circuits можно купить у китайцев. Цена такая же, доставка дешевле. Покупал LFCN-1000.
LFCN-1000 это фильтр на RC передатчик подавлять гармоники, то есть срезать высокие частоты и низкие пропускать.
Для приемника картинка должна быть противоположная, резать низкие частоты например 915MHz и ниже, или в идеале фильтр полосовой на 1 канал.
На али очень мало mini -circuits, только самый популярный товар, а не популярный по цене ещё выше.
это фильтр на RC передатчик подавлять гармоники
Игорь, внимательно и с интересом читаю Ваши сообщения. Не допускайте неточностей! Фильтру до лампады, где стоять. Хоть на танке… Зависит от решаемой задачи.
И трудно спорить с утверждением, что ФНЧ пропускает низкие частоты, а ФВЧ наоборот.
Применение полосовых или режекторных фильтров, не совсем оправданно. У них затухание больше, чем у ФНЧ или ФВЧ. Ведь, что такое полосовой или режекторный фильтр? Их можно апроксимировать, как два фильтра ФНЧ + ФВЧ.
Что касается популярности.
Фильтр LFCN-1000 подойдёт тем, кто использует Fнес 868 - 1200МГц. Зависит от того, что с чем конфликтует.
Особенно полезно применение различных фильтров на мультироторных платформах. Где вопросы электросовместимости стоят довольно остро.
Сергей, готов с Вами немного подискутировать.
Фильтру до лампады, где стоять. Хоть на танке… Зависит от решаемой задачи.
Да, я согласен. Вероятно, не совсем полностью раскрыл, что я имел ввиду.
Разберем на примере LFCN-1000 для разных устройств.
-
РУ 433 или 868, с фильтром будут подавлены гармоники на передачу 433х3 MHz (слабо), 433х4 MHz (удовлетоворительно) и 868х2 MHz (удовлетворительно), а на прием удовлетворительно начнет фильтровать частоты выше 1500MHz, т.е. в случае использовании видео передатчика на каналах 1000-1300 MHz никак не спасет РУ от забивания сильным сигналом на входе от VTx, но в случае использования VTx 2400Mhz результат будет весьма ощутимым.
-
Если почтавить на VTx 1000-1300MHz -на нижних каналах еще будет работать на верхних ему будет тяжеловато, зато вторая гармоника ~2400M будет хорошо подавлена. Если поставить на VTx 2400MHz, то с большой вероятностью передатчик сгорит.
-
Если поставить на VRx 1200MHz, внесет терпимое ослабление сигнала, но от влияния РУ 433\868 не поможет никак. В случае VRx 2400 резко упадет чувствительность.
И трудно спорить с утверждением, что ФНЧ пропускает низкие частоты, а ФВЧ наоборот.
Применение полосовых или режекторных фильтров, не совсем оправданно. У них затухание больше, чем у ФНЧ или ФВЧ. Ведь, что такое полосовой или режекторный фильтр? Их можно апроксимировать, как два фильтра ФНЧ + ФВЧ.
Нет их нельзя так аппроксимировать. Можно за неимением полосовых и режекторных фильтров изобразить похожую характеристику на ФНЧ и ФВЧ.
Затухание зависит от материала и технологии фильтра, при использовании схожей технологии у полосовых, ФНЧ, ФВЧ - потери сравнимые, а для режекторных потери заметно меньше.
Игорь, спасибо за ликбез. Я уж почти забыл, как считал, в своё время, прости Господи фильтры Баттерворта второго и третьего порядка. Даже забыл, что Баттерворт пишется с двумя “Т”.
Теперь, что касается фильтра LFCN-1000. Любое действие должно быть разумным. Не стоит уподобляться мартышке с очками. Основное назначение данного фильтра, устранение гармоник на частоте 1,57-1,6ГГц и 2,4ГГц. На этой частоте фильтр даёт затухание примерно 27дБ и 40дБ.
Если частота РУ 433МГц или 868МГц, и чувствуется влияние видео Тх на управление, то на выход видео Тх можно поставить ФВЧ. Для устранения влияния, антенну видео Тх и антенну навигации Глонас/GPS разнести.
На вход приёмника РУ 433МГц можно поставить ФНЧ LFCN-490 или LFCN-530. Мы получим хорошую селективность, но проиграем в чувствительности.
Могу добавить, что все эти шаманские танцы с фильтром, можно избежать, если применять передатчик видео имеющего минимальные гармоники.
На сегодняшний день такие передатчики есть. К сожалению, высокая цена.
Привожу в качестве примера такой видео Тх.
Могу добавить, что все эти шаманские танцы с фильтром, можно избежать, если применять передатчик видео имеющего минимальные гармоники.
Достигается тем, что производитель не экономит 0.5 см кв платы и 1-2$ на выходной фильтр, чем сильно облегчает жизнь конечным пользователям.
Например, в RFD900+ стоит ФНЧ на передачу и полосовой на прием, а по цифровым входам стоят супрессоры(ESD Protection), т. е. все то, что обычно приходится доколхоживать на бюджетных решениях.
Решил изготовить классический полосовой фильтр на 1260 МГц с полосой пропускания 23МГц (Fц +\-12.5 МГц interdigital 4 resonator), для наземной станции и совместных полетов на близких частотах. Такие фильтры отличаются крайне малыми потерями от 0.3-1 дБ в рабочей полосе и большими потерями вне рабочей Fц +\-25 МГц -25дБ, Fц +\- 50 МГц -50дБ, Fц +\- 200 МГц -95дБ. Т.е. с таким фильтром проблема помех от РУ на видео полностью исключается, можно хоть вплотную к антенне приемника стоять с РУ на 433\868\915, близкий видеопередатчик на соседнем канале будет заметно ослаблен (на 23-25 дБ), а через канал весьма значительно (45-50 дБ).
Для данного экземпляра мощность рассчетная до 500(1000) Ватт (определяется мощностными параметрами разъема), статика и прочее не страшны.
Материал корпуса - алюминий.
Активные элементы - медь.
Корпус фрезеруется из цельного куска алюминия.
Остались этапы сборки и настройки.
Предварительная сборка и проверка диапазонов перестройки по частоте.
Набор медных активных элементов.
Штырьки оказались на 0.2-1.2 мм длинее рассчетных (нужно будет укоротить)
Предварительная сборка без пайки для проверки ошибок при изготовлении и тренировки перестройки и настройки фильтра.
На тех активных элементах, что есть можно перестраивать в пределах 1160-1240 МГц.
Предварительные результаты, для примера настроил на 1200МНz. Подстройка осуществляется четырмя медными шпильками с резьбой.
Неравномерность АЧХ в рабочем диапазоне.
АЧХ
Результаты предварительные, графики не нормализованы.
Что предварительно получилось, неравномерность АЧХ в рабочем диапазоне +\- 0.4 дБ, примерные потери около 0.7-0.8 дБ, подавление Fцентр +\- 20 MHz 20дБ,
Fцентр +\- 40 MHz 40дБ, Fцентр +\- 100 MHz более 90дБ.
Осталось доделать штырки в размер, кое где подправить саму коробку и уже окончательно собирать.
Окончательная сборка.
Припаиваем вход-выход.
Прикручиваем крышку
Подстраиваем и фиксируем гайками.Настроил на 1260 МГц и сузил полосу, но можно перестраивать и на другую частоту и полосу до 23МГц.
Что получилось
Вот такая получилась АЧХ (подавление +\- 100МГц от рабочей частоты >85дБ!, величина недостижимая на SAW фильтре). В целом все ожидаемо, но надо еще потренироваться в настройке, 4-ре параметра приходится менять одновременно.
Как это выглядит на моделях эфира.
Сигнал полезный 1260М - источник NS1201
Сигнал близкая помеха 1200М- источник arinst vr
Приемник - arinst RF analyser
Антенна - много элементный патч, ловит отраженный от соседнего дома полезный сигнал уровень примерно -92\-94 дБ, и помеха рядом уровень примерно -21\-23 дБ.
С фильтром
Без фильтра.
Некоторая перегрузка по входу анализатора близкой помехой, появились два горба, это артефакты.
Все получается, вполне можно изготовить самостоятельно на любую частоту, но
без приборов настроить невозможно.
Теперь проблема мощного РУ рядом с приемной антенной от VRX полностью решена, и их можно монтировать в одном месте и не разносить. Фильтр не боится статики и готов переваривать огромные мощности на входе.
Фильтр не боится статики
Он, по ходу, и бронебойных снарядов не боится 😃
Килограмма полтора весит?
Килограмма полтора весит?
Почти.
Можно поменьше сделать, например на 3 штырька, диаметр взять меньше 6 мм, и толщину стенок сделать 4 мм.
Оказалось у меня в передатчике нет 1260\58МГц, пришлось перестроить на 1240МГц. Ширина полосы фильтра в ~9 МГц более чем достаточно для видео, цвет в норме.
В составе е-трекера.
Для сравнения в одинаковом масштабе 1240МГц (interdigital) фильтр на встречно-стержневой структуре и 1200МГц (SAW) фильтр на поверхностных акустических волнах.
