[khach 38]

Если есть место- то фильтр 500 МГц элементарно делается из отрезков коаксиальных кабелей hand formable. Частота подстраивается обычными кусачками.

[repstosw 17]

Сейчас экспериментирую с фильтрами на дискретных элементах.  Катушки делаю проводом 1 мм толщиной.    Катушки - квадратная рамка 1 виток.  Расчёт индуктивности программой Coil64. Расчёт фильтра - в Filter Solutions 2015.

Не получается сделать норамальный скат у ФНЧ - выходит г***о.  Скат сильно пологий и рассыпается выше 1 ГГц.   К тому же, если частоту среза у ФНЧ приблизить к центральной частоте - появляется "клык", который соизмерим по амплитуде с центральной частотой.

При этом S11 и S22 лучше, чем -25 дБ. (замерил VNA) на 438 МГц.

Вот ФВЧ получился,  скат отличный.  А вот с ФНЧ проблема.

Фильтр состоит из двух частей -  ФНЧ (П-фильтр, конденсаторы по бокам на землю) и ФВЧ (T-фильтр, катушка+конденсатор в центре на землю).

Фото фильтра:

 

АЧХ фильтра:

 

Что я делаю не так?

 

И ещё мне непонятно, как сделать катушку на 79,58 нГн, чтобы была минимальная паразиная ёмкость и низкое активное сопротивление (омическое + скин-эффект)?

Ну и конденсатор 1,273 пФ  не внушает доверия.   Не будет эта цепь в реале правильно работать, так как элементы не сосредоточены нифига.

Поэтому только микрополоски.

Изменено Суббота в 13:39 пользователем repstosw

[blackfin 23]

On 7/13/2024 at 4:31 PM, repstosw said:

Катушки делаю проводом 1 мм толщиной. ... Что я делаю не так?

Толщина скин-слоя для меди на частоте 500 МГц равна 0,003 мм.

Нужно "мотать" катушки литцендратом.. 😎

Калькулятор толщины скин-слоя.

[blackfin 23]

LNA + bandpass filter tutorial

[khach 38]

Не майтесь дурью - найдите toko 5HT на нужную частоту или на ненужную, но тогда сами перестраивать будете.

5HW_5HT.pdf

[rloc 49]

19 часов назад, repstosw сказал:

Что я делаю не так?

И ещё мне непонятно, как сделать катушку на 79,58 нГн, чтобы была минимальная паразиная ёмкость и низкое активное сопротивление (омическое + скин-эффект)?

То, что в FilterSolutions выбрали Q=500 - это очень оптимистично, в лучшем случае 50-100, нет объемной резонансной структуры, сохраняющей поле около индуктивности. Просто экран вокруг фильтра мало что изменит, если конечно он не представляет из себя объемный резонатор. Возьмем к примеру индуктивности CoilCraft с воздушным диэлектриком:

Максимальной добротности они достигают на частоте собственного резонанса, со своей межвитковой емкостью, казалось бы паразитной. Т.е. когда поле концентрируется большей частью возле витков, а не когда П-образная дуга не понятно с чем взаимодействует. Из графика выше также видно, насколько важно соотношение диаметра, длины и шага (характеристическое сопротивление).

Очевидно, конструкция фильтра желательна подобного вида:

Источник: https://coil32.net/design/helix-resonator.html

  

22 часа назад, repstosw сказал:

На 400... 500 МГц можно ли применить схемы МШУ с умножением добротности?   Это когда усилитель охвачен небольшой ПОС, часть сигнала с выхода возвращается на вход: но при этом ещё не генератор.    Что с линейностью у таких умножителей добротности?

С линейностью - нормально, а с устойчивостью - проблемы. Придется серьезно подумать с термостабилизацией.

  

19 часов назад, blackfin сказал:

Нужно "мотать" катушки литцендратом..

Сколько не измерял разных литцендратов, все по добротности хуже медного провода аналогичного диаметра.

[blackfin 23]

On 7/14/2024 at 11:58 AM, rloc said:

Возьмем к примеру индуктивности CoilCraft с воздушным диэлектриком.. Максимальной добротности они достигают на частоте собственного резонанса, со своей межвитковой емкостью, казалось бы паразитной. Т.е. когда поле концентрируется большей частью возле витков, а не когда П-образная дуга не понятно с чем взаимодействует.

А если катушку мотать не проводом круглого сечения, а сильно сплюснутым? Тогда, по идее, добротность должна увеличиться?

Сейчас таким проводом модно мотать силовые дроссели.. Но там частоты на два порядка ниже..

[Aner 4]

Литцендрат по определению не годится, он максимум до 1-2 Мгц, а далее из-за скинэффекта резко хуже становятся, против медного круглого провода. По этому они в импульснх трансах на сотни килогерц используются и в аналогичных применениях. 

Термостабилизацию можно обеспечить, сняв термо характеристики, подобрав соотвю. схемное решение.

[repstosw 17]

18 hours ago, blackfin said:

LNA + bandpass filter tutorial

Почитал статью. В принципе, ничего нового не открыл. Единственно, понял, что у некоторых запросы на фильтрацию сигнала более скромнее : фильтр 2-го порядка 🙂

 

18 hours ago, khach said:

Не майтесь дурью - найдите toko 5HT на нужную частоту или на ненужную, но тогда сами перестраивать будете.

На просторах алиэкспресс и в российских магазинах - НЕ найдено...

Да и 1,8 дБ в полосе пропускания - это многовато для преселектора перед МШУ.   Мне всего-то для счастья надо 0,5 дБ в полосе 12 МГц... А там дальше пусть хоть до традиционных 3 дБ будет по более широкой полосе.

 

24 minutes ago, rloc said:

То, что в FilterSolutions выбрали Q=500 - это очень оптимистично, в лучшем случае 50-100, нет объемной резонансной структуры, сохраняющей поле около индуктивности.

Coil64 выдал добротность выше 500 для случая, когда индуктивность в виде прямоугольной 1-витковой рамки из медного провода 1 мм.   Там учитывается скин-эффект.

 

24 minutes ago, rloc said:

Очевидно, конструкция фильтра желательна подобного вида:

К сожалению в ладонь устройство полностью тогда не поместится. А вот керамические монолитные коаксиальные резонаторные сборки - поместятся. За счёт эпсилона керамики доходящего до 80 в отдельных случаях: линейные размеры уменьшаются пропорционально квадратному корню с эпсилона диэлектрика, насколько помню. Отсюдова же и коэффициент укорочения в коаксиальном кабеле.

 

Возможно ли сделать фильтр на чемодане с катушками с посеребренным проводом - монтаж в воздухе, заземление прямо припаиваются к экрану?

Непонятно, почему такие "чемоданы" не продаются?

 

Ради прикола посмотрел АЧХ двух настроенных J-антенн, подключенных к анализатору спектра, находящихся параллельно друг другу(одна антенна - передающая сигнал трекинг-генератора, вторая  - приёмная : S21 вход ).  Антенны  прицепил прямо к разъемам спектроанализатора.   Результат немного обрадовал,   срезались радиовещательные низы и в области ВЧ немного срезалось.

Целевая частота - 438 МГц. (нужная полоса на 1 канал: 2,4 - 4 МГц)

 

4 minutes ago, Aner said:

Литцендрат по определению не годится, он максимум до 1-2 Мгц, а далее из-за скинэффекта резко хуже становятся, против медного круглого провода. По этому они в импульснх трансах на сотни килогерц используются и в аналогичных применениях. 

Лицендрат на СВ-ДВ и в трактах ПЧ.  На ВЧ никогда не видел катушек на литцендрате.

Изменено вчера в 09:27 пользователем repstosw

[Aner 4]

2 minutes ago, blackfin said:

А если катушку мотать не проводом круглого сечения, а сильно сплюснутым? Тогда, по идее, добротность должна увеличиться?

Сейчас таким проводом модно мотать силовые дроссели.. Но там частоты на два порядка ниже..

Да это можно, тестил, думаю что такое решение хорошо, когда нужно уменьшить размеры при большой мощности. Но диапазон менее 100Мгц.

... 0,5 дБ в полосе 12 МГц на частота - 438 МГц а прямоугольность такого фильта? Или при отсторойке на одну полосу влево/вправо, dBc какой? Главное требование по подавлению такого фильтра какое? И при 0,5 дБ в полосе неравномерность какая?

[repstosw 17]

40 minutes ago, Aner said:

... 0,5 дБ в полосе 12 МГц на частота - 438 МГц а прямоугольность такого фильта? Или при отсторойке на одну полосу влево/вправо, dBc какой? Главное требование по подавлению такого фильтра какое? И при 0,5 дБ в полосе неравномерность какая?

Требование номер 1 : предотвратить перегрузку МШУ от ненужных сигналов:  радиовещание, телевидение в метровом диапазоне, мультиплексы от DVB, сотовая связь на 800-900, 1800+, вай-фай 2400.   Ну тоесть - убрать всю муть, которая присутствует в крупном городе и дающая интермоды от своих мощных сигналов. 

Требование номер 2: затухание в пределах полосы 12 МГц - не более 0,4 .. 0,5 дБ  (это ТРИ нужных рабочих канала - использоваться будет второй канал, по центру). Чтобы довести общий коэффициент шума приёмнника до 1 дБ:  на ключе(SPDT, переключение антенны на передачу и приём) уже теряется 0,35 дБ,  КШ усилителя 0,3 дБ.  Остаётся 0,45 дБ - на фильтр собственно.

Остальное - величины подавления итп...  на своё уcмотрение.  Пускай полоса по уровню -20 дБ (ослабление в 10 раз)  будет 100...200 МГц.

Ну  тоесть, сильно узкий преселектор не нужен. Главное, чтобы резал вышеозначенное, и не приводил к ослаблению полезного сигнала более, чем на  0,4...0.5 дБ

Изменено вчера в 10:07 пользователем repstosw

[rloc 49]

52 минуты назад, repstosw сказал:

Coil64 выдал добротность выше 500 для случая, когда индуктивность в виде прямоугольной 1-витковой рамки из медного провода 1 мм.   Там учитывается скин-эффект.

Со скин-эффектом понятно, а как быть с потерями на излучение? Насколько мне известно, Coil64 считает максимально достижимую добротность, условно внутри объемного резонатора, с резонированием со стенками некоторого экрана.

52 минуты назад, repstosw сказал:

За счёт эпсилона керамики доходящего до 80 в отдельных случаях, линейные размеры уменьшаются

А индуктивность наматывается в спираль, линейные размеры тоже уменьшаются.

52 минуты назад, repstosw сказал:

Лицендрат на СВ-ДВ и в трактах ПЧ.

На низких частотах литцендрат также хуже, проверял лично на Hioki IM3536 от 100Гц и до 8МГц, разные провода, в том числе легендарные 100+ жильные. Больше похоже на миф.

[rloc 49]

50 минут назад, repstosw сказал:

затухание в пределах полосы 12 МГц - не более 0,4 .. 0,5 дБ 

В догонку для размышления кину наработки красноярских ученых мужей: Беляева, Сержантова, Лексикова. Погуглив по фамилиям, найдете много интересного за десятки лет плодотворного труда. Серебрения и прочих "безобразий" нет, но потребуется серьезный умственный вклад в AWR, ADS, CST, HFSS и подобных.

Belyaev_2021.pdf

[Aner 4]

1 hour ago, repstosw said:

Требование номер 1 : предотвратить перегрузку МШУ от ненужных сигналов:  радиовещание, телевидение в метровом диапазоне, мультиплексы от DVB, сотовая связь на 800-900, 1800+, вай-фай 2400.   Ну тоесть - убрать всю муть, которая присутствует в крупном городе и дающая интермоды от своих мощных сигналов. 

Требование номер 2: затухание в пределах полосы 12 МГц - не более 0,4 .. 0,5 дБ  (это ТРИ нужных рабочих канала - использоваться будет второй канал, по центру). Чтобы довести общий коэффициент шума приёмнника до 1 дБ:  на ключе(SPDT, переключение антенны на передачу и приём) уже теряется 0,35 дБ,  КШ усилителя 0,3 дБ.  Остаётся 0,45 дБ - на фильтр собственно.

Остальное - величины подавления итп...  на своё уcмотрение.  Пускай полоса по уровню -20 дБ (ослабление в 10 раз)  будет 100...200 МГц.

Ну  тоесть, сильно узкий преселектор не нужен. Главное, чтобы резал вышеозначенное, и не приводил к ослаблению полезного сигнала более, чем на  0,4...0.5 дБ

 

1 требование: это чёт из фантастики, кроме интермод там от комб частот прям в ваш диапазон, не убирается реально, ...

2 требование: затухание на тех частотах в той полосе ... оч мало, нереальное для дешеых фильтов. Если за полосой -20dB ... совсем мало, 1 требование тогда никакое.

Тогда не та серийная однокристалка нужна а свой проект чипа.    

[repstosw 17]

7 minutes ago, Aner said:

1 требование: это чёт из фантастики, кроме интермод там от комб частот прям в ваш диапазон, не убирается реально, ...

2 требование: затухание на тех частотах в той полосе ... оч мало, нереальное для дешеых фильтов. Если за полосой -20dB ... совсем мало, 1 требование тогда никакое.

Тогда не та серийная однокристалка нужна а свой проект чипа.    

Это на мой взгляд требования/мои хотелки.

А данные такие:  коэфф шума приёмника 4.3 дБ,  IP3 = -13 дБм, вход 50-омный. Рабочая полоса 430 - 440 МГц,  один канал (частота 438 МГц предпочтительна, так как меньше всего шумов)

Нужен внешний LNA, чтобы компенсировать потери SPDT-ключа и потери преселектора.

Итак,  как вывести требования к преселектору исходя из этих данных?

 

23 minutes ago, rloc said:

В догонку для размышления кину наработки красноярских ученых мужей: Беляева, Сержантова, Лексикова. Погуглив по фамилиям, найдете много интересного за десятки лет плодотворного труда. Серебрения и прочих "безобразий" нет, но потребуется серьезный умственный вклад в AWR, ADS, CST, HFSS и подобных.

Всё это конечно, интересно.  Но нужна доступность для физлица в российских магазинах или на али. )))

Изменено вчера в 11:16 пользователем repstosw