ВЧ Фильтры. Применение, изготовление, использование.
Вот тут доступно объясняют с картинками правда на английском.
Хорошее видео.
Я так понимаю во всем нашем оборудовании используется исключительно копланарная линия.
При заказе плат ее сделать очень просто, если грамотно рассчитать.
Я так понимаю во всем нашем оборудовании используется исключительно копланарная линия.
При заказе плат ее сделать очень просто, если грамотно рассчитать.
Для мотажа мелких девайсов на плате используют копланарную линию, в массивах патч антенн используют преимущественно микрополосковую (так конструкционно удобнее, а иногда по другому просто невозможно), в фильтрах на основе микрополосков используется микрополосковая линия, а подводка может быть выполнена копланарной, смотрят по обстоятельствам. При заказе и изготовлении переходки не стоят доп. денег. Расчитать линии можно в AppCad ссылка вверху. Для fr4 можно начинать считать с параметров на картинке, которую я оставлял выше для saw фильтра.
А если перейти к упаковке линии в средний слой? Почти коаксиальный кабель получится. Выполненный в стеклотекстолите. Верхний слой - земля. Нижний - земля. Часты переходные отверстия с верха на них дадут боковые стенки.
Ну уж тогда простите, хотел совсем вкратце просветить вас, слегонца.
Я не инженер-связист, меня больше прикладное применение интересует 😃
Я не инженер-связист, меня больше прикладное применение интересует
Я так же.😃 Просто скачал калькулятор AppCad, там много разных вариантов.
Немножко оффтопа.
Встал вопрос экранирования корпуса. Но будут отверстия. Как их диаметр должен соотноситься с длиной волны, чтобы в качестве экранирования не потерять? 1 длина волны помехи, 1/10 длины волны? Как выбирать точки заземления? Может по рекомендуете хорошие статьи по этой теме?
Но будут отверстия. Как их диаметр должен соотноситься с длиной волны, чтобы в качестве экранирования не потерять?
Если охота сделать все совсем правильно, то отверстий быть не должно, должно все вводиться либо через проходные конденсаторы (если позволяет цепь, например низкочастотный сигнал), если не позволяет, то через экранированный разъем или в экран, который имеет хороший контакт с корпусом и дальше провода должны уходить тоже в экране.
Как выбирать точки заземления?
Если позволяет устройство, то желательно весь нижний земляной полигон прижать к плате, если не совсем позволяет, то хотябы через как можно больше коротких латунных переходок приделать земляной полигон шасси.
Встал вопрос экранирования корпуса.
Сам корпус должен обладать хорошей проводимостью медь \ алюминий, и желательно потолще. Если медная фольга на пластике (имитация медной пластины), хреново но работает, то алюминиевая фольга практически нет, и главное, что к алюминию так просто не подпаяться. Идеально если корпус будет выполнен фрезерованным под конкретное устройство. Посмотрите на изделия Pasternak или www.farran.com и Вам станет ясна идея.
Если после изготовления фрезерованного корпуса останутся средства можно использовать дополнительно радиопоглотители, для устранения переотражения волн внутри корпуса, и как дополнительное поглощение излучения. У одного производителя просто феноменальные харрактеристики по радиопоглощению aaronia.com/…/Aaronia-X-Dream-100dB-shielding-flee…
Переделал фильтр на печатке, теперь все параметры пришли в соответствие даташиту. Подавление внеполосных частот (почи всего спектра 0 до 3 ггц, на участке 800-868 чуть хуже) стало не хуже -57 дб.
Так что, Игорь, как вы и говорили, на этих частотах разводка и качество изготовления имеет очень большое значение. Из-за кустарщины терялось почти 40 дб.
Фильтр поставил на лора приемник на 868 мгц, теперь линк жив вплоть до уровней -118…-120 дбм, а это теоретический предел чувствительности для этих скоростей передачи данных. Без фильтра, напомню, линк дох уже при -87 дбм.
Единственное, что никуда не делся глюк с таинственной потерей 20 дб уровня принимаемого сигнала при подключении фильтра (и одной из моих антенн) непосредственно к приемнику. Я описывал его выше. Через аттенюатор 6 дб всё ок, за вычетом этих самых 6 дб. Что это - до сих пор хз, радиотехническая мистика. Ну, найду аттенюатор на 0-1 дб и буду летать с такой цепочкой 😃
мне такой же нужен. печатку заказывали или гдето готовую купили?
Александр, у Вас немного странная печатная плата, землю лучше было оставить большим полигоном до самых краев, и переходки поставить, так будет ещё лучше, но главное работает и хорошо.
Рисовать более сложные дорожки в трассировщиках несколько более заморочно, чем те которые идут, как автотрейс.
Посмотрите ещё его КСВ какой стал, с терминатором на входе(или выходе) фильтра, тогда картина более ясной становится, где потери больше на отражение или пропускание. На 100 мВт до ксв 2-2.5 терпимо.
мне такой же нужен. печатку заказывали или гдето готовую купили?
В даташите к фильтру есть печатная плата.
Александр, у Вас немного странная печатная плата, землю лучше было оставить большим полигоном до самых краев, и переходки поставить, так будет ещё лучше, но главное работает и хорошо.
ну, старался сделать похоже на микрополосковые линии из картинок выше 😃
На 100 мВт до ксв 2-2.5 терпимо.
У меня 60 мвт телеметрии идет, там больше особо нельзя, 75 мвт - предел при рабочем цикле 1:10. КСВ надо глянуть попозже.
В даташите к фильтру есть печатная плата.
У нас фильтры видимо разные, к моему печатка не шла 😃
Посмотрите ещё его КСВ какой стал
КСВ померил, получилось порядка 1.8-2. Но пытаясь улучшить конструкцию, столкнулся с интересным эффектом. Для придания большей жесткости запаял такую же платку к свободным земляным концам сма разъемов. Припаяю, думаю, потом все в термоусадку затяну и будет красиво. Ага. Померил параметры, получил ухудшение подавления вне полосы пропускания фильтра только -38 дб вместо -57. Ладно, думаю, платка вносит емкость. Припаял вместо нее проволоку сварочную 0.8мм, из которой антенны делаю. Тот же результат. Так и пришлось оставить как есть 😃
У Вас получилась не совсем копланарная линия. Часть сигнала вылезает из линии наружу, а когда Вы сверху ставите чтото на достаточно близком расстоянии, это начинает работать, как отражатель, для избежания такого на экран наклеивают поглотитель. Для SAW 40 дБ подавления это нормально.
Приехал долгожданный фильтр.
ru.aliexpress.com/item/32880245434.html
В описании товара есть график, но он немного не такой.
Из того, что я намерял - лучшая частота 2321МГц?
Ну и сбылись негативные ожидания. Разьёмы хоть и SMA, но под вайфайные не подходят. Теперь придётся искать разьёмы и перепаивать.
И ещё такой вопрос. Вход\выход на фильтре по барабану? Никаких обозначений на корпусе не нашёл.
Попытался проверить работу фильтра. Для этого использовал приемник ХД линка. В нем есть опция сканирования ВаФай сетей. Фильтр приобретался как раз для подавления этих сетей, так как линк работает на частоте 2322 МГц.
Вроде работает, но не всё так однозначно.
Когда я пробую без антенны разницы почти не вижу, даже с фильтром лучше ловит.
Конструкция своеобразная. Плата фильтра “землёй” к разьемам не припаяна. Контакт идёт через проводящую подушку к корпусу фильтра. Насколько правильное решение не берусь судить, ведь думали они наверное, когда его проэктировали.
Вход\выход на фильтре по барабану? Никаких обозначений на корпусе не нашёл.
Если слабый сигнал подключать, типа антенны, то сильной разницы нет, картинка пропускания просто зеркальная будет, относительно центра пика полосы пропускания. Как КСВ метру подключен так его и использовать.
Конструкция своеобразная. Плата фильтра “землёй” к разьемам не припаяна. Контакт идёт через проводящую подушку к корпусу фильтра. Насколько правильное решение не берусь судить, ведь думали они наверное, когда его проэктировали.
У них все норм, у меня аналогичный по конструкции фильтр, но на другую частоту, полностью соответствует заявленным характеристикам. Лучше без приборов ничего не допаивать. На таких частотах монтаж очень сильно влияет.
Вроде работает, но не всё так однозначно.
Так тяжело проверить, фильтр давит примерно на 40 дБ, это не абсолютно. Без приборов можно немного по другому проверить. Для этого видеопередатчик душат терминатором и относят от приемника в другую комнату или дальше до тех пор пока сигнал будет на грани устойчивого приема. А рядом с приемником (~1-2 м) с антенной (с фильтром и без) врубают вайфай на передачу видеопотока и смотрят разницу с фильтром и без. Либо вместе(или вместо) вайфая рядом ставят КСВ метр типа N1201SA с антенной и частотой наиболее близкой к срезу фильтра и частоте принимаемого канала. КСВ метр можно близко ставить к приемнику, у него не сильно мощный сигнал. На КСВ метре должен стоять режим непрерывного измерения на определенной частоте, эта частота как раз и будет запирающей помехой.
Игорь, а я правильно определил лучшую частоту пропускания?
я правильно определил лучшую частоту пропускания?
Это идеальная частота(ы).
Так для приема по уровню КСВ 1,5-1,8 разница будет крайне не значительна и в этом диапазоне частот его можно эксплуатировать. Полоса пропускания этого фильтра будет примерно по уровню около КСВ ~6.
Приехал долгожданный фильтр.
ru.aliexpress.com/item/32880...6a7933edJJmRpa
А это не рискованно? Ubiquiti WiFiStation до 30 дбм лупит, а у фильтра заявлено макс 23… Понятно, что она на приеме, но по хорошему поверметром глянуть бы, не начинает ли она работать на передачу на полную во время старта и инициализации…
Плата фильтра “землёй” к разьемам не припаяна. Контакт идёт через проводящую подушку к корпусу фильтра.
Эта подушка с низу под фильтром была ? А то я разобрал такой посмотреть и собрал с подушкой над фильтром
это может быть поглотитель. Его тогда на верх над фильтром. Разберу свой я уже не помню что там.
Вроде снизу был. Я думал через нее земляной полигон соединяется с корпусом.
это может быть поглотитель. Его тогда на верх над фильтром. Разберу свой я уже не помню что там.
так и подуал вспомнив ваше обсуждение фильтра DiscoMana несколькими постами выше.
щас посмотрел, не работает фильтр если подушка сверху. замыкает видимо контакты входной с выходным
Важное замечание владельцам Arinst
_________________________________________
SSA-TG R2 !
КСВ входа и выхода у данного прибора весьма высокое в районе 3-4, что вносит элемент нелинейности в измерения как по входу, так и по выходу. Единственным решением, которое помогло это поставить на вход и выход аттенюаторы для приведения согласования входа и выхода измеряемого компонента. Аттенюаторы внутренние должны быть отключены, они согласованию никак не помогают.
Внешние аттенюаторы 6-20 дБ, идеально по 10 дБ на вход и выход.
Такое решение позволяет избавиться от непонятных горбов на S12, которых не должно быть.
И еще важный момент, это поганая внутренняя экранировка. Сигнал генератора лезет в тракт приемника. Можно избавиться заменой шасси с текстолита (и да они вместо металла стали ставить текстолит в качестве шасси для экономии) на медь, а так же с другой стороны проклейка медной фольгой под винты, позволяет наиграть около 40 дБ изоляции.
И ещё, прибор не сильно фонит на 1200 МГц - очень неудачный пик.
ARINST VR
А вот что делать с ARINST VR с огромным КСВ по входу до 2ГГц непонятно. Это плохо тем, что, чем выше разсогласованность измеряемого объекта, тем выше ошибка измерения, т. е. диаграмма Смита в области КСВ > 3 уже начинает заметно подвирать, т.е. расчёт согласования по диаграмме становится крайне затруднительным. Работать можно с объектами с КСВ до 3-4.
К сожалению, все дешевые векторники этим страдают.
Для начинающих это будет поначалу не заметно.
Вот пара картинок, которые показывают рассогласование входов выходов при измерении S12 для полосовых фильтров на 5-6 ГГц на Arinst SSA-TG R2.
Как можно заметить, с аттенюаторами и без, картинки сильно различаются. Горбы и впадины, а особенно горб, который выше 0, это как раз и есть к чему приводят паразитные явления рассогласованности входов и выходов. Для данного примера для согласования на выходе стоит аттенюатор 6дБ, на входе 10дБ. Ещё надо учитывать, что проведена дополнительная экранировка, без неё на диапазоне 5-6ГГц в режиме S12 работать не возможно, очень сильно сигнал генератора лезет в тракт приемника.
И ещё одна картинка для закрепления.
После всех доработок картинка стала весьма близка к реальности (если сравнивать с измерительными приборами). И ещё надо учитывать время прогрева прибора, оно составляет около 30 минут после перевода в режим S12. Первоначальный дрейф около 2-3 дБ за первые полчаса.
(Большие картинки открываются в новом окне)