Pásmové filtry pro 144 a 432 MHz Tomáš Kavalír, OK1GTH

Podobné dokumenty
Stack Match neboli dělič výkonu pro 144 MHz

Realizace dolní propusti pro 144MHz. Ing. Tomáš Kavalír, OK1GTH

KV pásmové filtry pro m

6-portový anténní přepínač do 100 MHz

Odolný LNA pro 1296 MHz s E-PHEMT prvkem

Čtyřnásobný přepínač RX antén pro 144 a 432MHz

Univerzální STACK MATCH neboli dělič výkonu pro KV bez kompromisů

Anténní přepínač 6-portovýpro DC 150MHz bez kompromisů

Pásmové LNA s vysokou odolností pro 50, 144 a 432 MHz

OK1GTH - ukázka oboru mé činnosti kavalir.t@seznam.cz

Výkonový tranzistorový zesilovač pro 1,8 50 MHz

Odolné LNA pro 144 a 432MHz

Jednoduchý ozařovač typu Ring Feed pro 1296 MHz

Dvoupásmová anténa pro 160 a 80 m

QRP zesilovač pro 1,8 50 MHz

Rádiové funkční bloky X37RFB Krystalové filtry

Měřená veličina. Rušení vyzařováním: magnetická složka (9kHz 150kHz), magnetická a elektrická složka (150kHz 30MHz) Rušivé elektromagnetické pole

elektrické filtry Jiří Petržela filtry založené na jiných fyzikálních principech

Dolní propust slouží k potlačení harmonických kmitočtů a měla by být součástí každého vysílacího zařízení. Požadavky na dolní propust: - potlačení

Mini RF laboratoř. Nabídkový list služeb. Kontakt: Ing. Tomáš Kavalír, Ph.D. Tel:

1. Měření parametrů koaxiálních napáječů

KOREKTORY FREKVENČNÍ CHARAKTERISTIKY NFZ

Měření na výkonovém zesilovači 1kW/144MHz by OK1GTH

Oscilátory. Oscilátory s pevným kmitočtem Oscilátory s proměnným kmitočtem (laditelné)

Umělé zátěže 250, 800 a 3000 W

BCC stack match, neboli slučovač antén na KV

1 Jednoduchý reflexní přijímač pro střední vlny

Jak měřit Q rezonančního obvodu s VNA (Aprílové kibicování od OK5US ) 8/4/2013

Nízkofrekvenční (do 1 MHz) Vysokofrekvenční (stovky MHz až jednotky GHz) Generátory cm vln (až desítky GHz)

ÚTLUM KABELŮ A PSV. Měřeni útlumu odrazu (Impedančního přizpůsobení) antény

Mini RF laboratoř Mini RF Lab

LTE FILTRY. antech. LTE filtry. Filtry pro všeobecné použi. 2 - Profesionální filtry s vysokou selek vitou X X X X X X

Experiment s FM přijímačem TDA7000

Hlavní parametry rádiových přijímačů

Návod k instalaci VIDEOMULTIPLEX

9.1 Přizpůsobení impedancí

Transvertor 1296/21MHz OK1VUM/OL3Z

Semestrální práce EFI

Kopie antény HF9V Butternut pro 3,5 28 MHz - nastavení

Měření vlnové délky, impedance, návrh impedančního přizpůsobení

Výkonový vf zesilovač Doherty se zvýšenou účinností pro 144 MHz

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY NÍZKOŠUMOVÝ ZESILOVAČ PRO PÁSMO 8,4 GHZ LOW NOISE AMPLIFIER FOR 8,4 GHZ

Měření závislosti přenosové rychlosti na vložném útlumu

Zdroj předpětí (triode board OK1GTH) Ing. Tomáš Kavalír, OK1GTH

Profil společnosti POKRAČOVATEL PARDUBICKÉ TELEGRAFIE A TESLY PARDUBICE V OBORU RADIOKOMUNIKACE DODAVATEL VLASTNÍHO RÁDIOVÉHO ŘEŠENÍ:

9 Impedanční přizpůsobení

AUTOREFERÁT DISERTAČNÍ PRÁCE ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI. Ing. Tomáš Kavalír FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ

elektrické filtry Jiří Petržela všepropustné fázovací články, kmitočtové korektory

Semestrální práce z předmětu X37CAD (CAD pro vysokofrekvenční techniku)

11. Polovodičové diody

Filtry a jejich aplikace v radiotechnice. Dr. Ing. Pavel Kovář

Vazební mechanismy přenosu rušivých signálů. Jiří Dřínovský UREL, FEKT, VUT v Brně

Návrh planární dolní propusti

Obvody pro perspektivní kmitočtová pásma

"vinutý program" (tlumivky, odrušovací kondenzátory a filtry), ale i odporové trimry jsou

zařízení 2. přednáška Fakulta elektrotechniky a informatiky prof.ing. Petr Chlebiš, CSc.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ DIPLOMOVÁ PRÁCE

Určení koncentrace plynů a par z rezonančních charakteristik interdigitálního systému T. Blecha 1 1

ANTÉNA S NÍZKOŠUMOVÝM ZESILOVAČEM PRO PÁSMO VHF

varikapy na vstupu a v oscilátoru (nebo s ladicím kondenzátorem) se dá citlivost nenároèných aplikacích zpravidla nevadí.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV RADIOELEKTRONIKY. OPTICKÝ SPOJ LR-830/1550 Technický popis

Pasivní obvodové součástky R,L, C. Ing. Viera Nouzová

Rovinná harmonická elektromagnetická vlna

Návrh úzkopásmového zesilovače

Vysokofrekvenční transformátory a vedení

Radioklub OK2KOJ při VUT v Brně: Kurz operátorů 1 ANTÉNY A NAPÁJEČE. Kurz operátorů Radioklub OK2KOJ při VUT v Brně 2016/2017

Katalogový list Návrh a konstrukce desek plošných spojů. Obj. číslo: Popis. Ing. Vít Záhlava, CSc.

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ

BCC preselektor s externím vstupem pro poslechovou anténu

1. Kondenzátory s pevnou hodnotou kapacity Pevné kondenzátory se vyrábí jak pro vývodovou montáž, tak i miniatrurizované pro povrchovou montáž SMD.

Odrušení plošných spoj Vlastnosti plošných spoj Odpor Kapacitu Induk nost mikropáskového vedení Vlivem vzájemné induk nosti a kapacity eslechy

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

VYSOKÉ FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV RADIOELEKTRONIKY. Bc. JAKUB TILLER BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

4.7 Planární širokopásmové antény

Anténní rozbočovač pro bezdrátové mikrofony

Radiokomunikační technika

Zásady návrhu a aplikace A/Č obvodů

Kapacita, indukčnost; kapacitor-kondenzátor, induktor-cívka

Návrh frekvenčního filtru

Teoretická elektrotechnika - vybrané statě

Vlastnosti a provedení skutečných součástek R, L, C

Přenosová technika 1

pracovní list studenta Střídavý proud Fázové posunutí napětí a proudu na cívce Pavel Böhm

TDA7000. Cílem tohoto experimentu je zkonstruovat FM přijímač s integrovaným obvodem TDA7000 a

Oscilátory. Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EO.

POSKYTOVANÁ K VÝKONU PRÁVA UŽÍT ŠKOLNÍ DÍLO. uzavřená mezi smluvními stranami:

Výstupní PI článek KV zesilovače jednoduše a bez matematiky

Vektorové obvodové analyzátory

1. Zadání. 2. Teorie úlohy ID: Jméno: Jan Švec. Předmět: Elektromagnetické vlny, antény a vedení. Číslo úlohy: 7. Měřeno dne: 30.3.

Návrh DPS a EMC blokování napájení. Blokování napájení

VŠB-Technická univerzita Ostrava ZPĚTNÉ VLIVY POLOVODIČOVÝCH MĚNIČŮ NA NAPÁJECÍ SÍŤ

EMC a blokování napájení

Oscilátory Oscilátory

České vysoké učení technické v Praze Fakulta elektrotechnická Katedra elektroenergetiky. Komunikace po silových vedeních Úvod do problematiky

Měření parametrů TRXů. Lze je měřit v amatérských podmínkách?

4.2. Modulátory a směšovače

Měření ve stíněné komoře

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Programovatelné kanálové konvertory série 905-PC

Transkript:

Pásmové filtry pro 144 a 432 MHz Tomáš Kavalír, OK1GTH kavalir.t@seznam.cz http://ok1gth.nagano.cz V tomto technicky zaměřeném článku je popsán konstrukční návod pro realizaci jednoduchých pásmových filtrů (Bandpass) pro pásma 144 a 432 MHz. Podobným způsobem je možné realizovat filtry i pro jiná kmitočtová pásma, jiných aproximací atd. Vlastní zapojení bylo simulováno pomocí dostupného softwaru ANSOFT DESGINER SV studentská verze [1]. Hlavním důvodem uplatnění pásmových (bandpass) filtrů může být například vysoká hladina mimopásmových signálů na daném stanovišti, které nám mohou negativně ovlivnit vlastní přijímací cestu (například křížové intermodulace). Typickým problémem může být například vhodná VKV kóta, na které jsou ale zároveň často umístěné i další radiokomunikační služby, TV a rozhlasové vysílače atd., kdy zařazení pásmového filtru může pomoci zlepšit přijímací cestu. Vzhledem k nízkému průchozímu útlumu je možné teoreticky filtr použít přímo na vstupu LNA, ale je nutné si uvědomit, že o hodnotu průchozího útlumu si zhoršíme šumové číslo. Navíc se mohou objevit problémy například se stabilitou. Čistějším řešením tak je použít velmi odolný předzesilovač například s PGA103+ [2] s jednoduchým vstupním filtrem, který nám dostatečně lineárně zpracuje (zesílí) i mimopásmové signály a následně za něj zařadit kvalitní pásmovou propust pro výběr žádaného kmitočtového úseku. Vhodným řešením může být například zde prezentovaná pásmová propust, případně velmi kvalitní víceobvodové filtry od firmy Minicircuit [3]. Existuje celá řada postupů, jak realizovat vlastní filtry typu pásmová propust. V pásmech VKV a UKV se nejčastěji realizují za pomoci znalostí vlastností úseků vedení a velmi známé je tak provedení například pomocí čtvrtvlnného úseku vedení na konci zkratovaného ve formě rezonátoru s kapacitní vazbou. Toto řešení je velmi jednoduché a umožnuje dosáhnou velmi dobrých parametrů s velmi nízkým průchozím útlumem pod 1 db. Nevýhodou tohoto řešení jsou především geometrické rozměry dané poměrem k vlnové délce. V nižších kmitočtových pásmech je běžné sestavovat takovéto filtry z disktrétních součástek. Omezením pro vyšší kmitočty než cca 50 MHz ale již může být problém například s parazitními parametry součástek (především indukčnost přívodů, s vlastní rezonancí kondenzátorů atd.). Zároveň pro vyšší pásma vycházejí relativně nízké hodnoty součástek (jednotky pf a jednotky nh) v použitých vázaných rezonančních obvodech, které mohou komplikovat zapojení. V tomto zapojení bylo použito kompromisu, kdy navzdory relativně vysokým kmitočtům, byly použity diskrétní bezvývodové součástky pro SMT montáž na pozici rezonančních kondenzátorů a část indukčnosti byla nahrazena úsekem vedení tvořeného mikropáskem na plošném spoji.

Při vlastní analýze zapojení byla použita Chebyshevova aproximace třetího řádu a zapojení bylo optimalizováno na běžně dostupnou součástkovou základnu a zároveň byl sledován průchozí útlum, dobré impedanční přizpůsobení a dostatečná strmost potlačení. Porovnáním simulačních výsledků a odměřením reálného zapojení docházíme k rozumné shodě, kdy drobná odchylka potlačení směrem k vyšším kmitočtům je již ovlivněna parazitními parametry součástek (například mezizávitovou kapacitou indukčnosti). Praktickými pokusy bylo prokázáno, že v případě miniaturizace zapojení, použitím speciálních součástek v malých pouzdrech a při použití kvalitnějšího substrátu je možné realizovat různé druhy filtrů za pomoci diskrétních součástek až na hranici 1 GHz. Zároveň platí, že čím vyšší kmitočtové pásmo, tím je potřeba zachovávat vyšší pečlivost při realizaci a především při vlastním nastavování. Praktická realizace: Celý filtr je umístěn v duralové krabičce vyrobené na míru GTH02 o rozměrech cca 50 x 50 mm, ve které je umístěn vlastní plošný spoj o rozměru cca 40 x 40 mm. Důvodem k tomuto řešení je lepší mechanická a teplotní stabilita, ale je možné úspěšně použít i jiné mechanické provedení. Další nezanedbatelnou výhodou je snadné zachování osy vysokofrekvenčního konektoru a zachování vlnové impedance v celé cestě připojení. Konektor je zároveň robustně spojen s celým filtrem a nehrozí tak kroucení filtru při montáži koaxiálních propojek. Dále je možné s úspěchem použít pro spojení s duralovou krabičkou s vyvýšeným dnem a vlastním plošným spojem malé samořezné šroubky, které nám nahrazují zemní prokovky. Takto je možné elegantně získat kvalitní zemní spojení. Vlastní mechanické provedení je patrné z přiložených obrázků. Na vlastní plošný spoj je použit běžně dostupný oboustranný substrát FR4 a součástky C1 a C2 jsou SMD MLCC kondenzátory o rozměru 1206. Na pozici prvku C3 je použit vhodný kapacitní trimer, kdy vzhledem k dlouhodobé stálosti a mechanické robustnosti jsou použity kvalitní trimery s PTFE dielektrikem a pozlaceným rotorem. Pro 144 MHz byl použit kapacitní trimer s rozsahem do cca 45 pf a na 432 MHz trimer s maximální kapacitou cca 20 pf. Navíjecí předpis cívek: Cívka 144 MHz 432 MHz L1 a L2 5 závitů CuL 0,8 mm na průměru 5 mm 9 závitů CuL 0,8 mm na průměru 5 mm Závěr: Cílem článku bylo ukázat jedno z možných řešení za použití běžně dostupných součástek. Pro naladění je vhodné použít VNA (Vector Network Analyzer), pomocí kterého je možné snadno pásmové propusti naladit. Je vhodné nastavit i vhodnou indukčnost ve vázaných rezonančních obvodech postupným stlačováním případně roztahováním cívek L1 a L2 a zároveň pomocí kapacitního trimeru na pozici C3. Vhodným nastavením je možné dosáhnout

průchozího útlumu okolo 1 db v případě 144 MHz (2 db pro 432 MHz) a PSV na obou portech pod 1,5. Z hlediska průchozího výkonu jsou tyto filtry určené především pro přijímací cestu a maximální průchozí výkon bude odhadem někde do 1 W (30 dbm). V případě zájmu je možné dodat hotové a nastavené filtry uvedených parametrů, případně i filtry jiných typů a vlastností podle zadání. Odkazy: [1] http://www.gunthard-kraus.de [2] https://www.minicircuits.com/pdfs/pga-103+.pdf [3] https://www.minicircuits.com/webstore/filters.html Obr. 1 Simulovaný průběh parametru S11 a S21 v pásmu 10 500 a 100 600 MHz

Obr. 2 Zapojení filtrů pro 144 a 432 MHz

Obr. 3 Motiv plošného spoje filtrů pro 144 a 432 MHz o rozměru 40 x 40 mm Obr. 4 Osazení plošného spoje filtrů pro 144 a 432 MHz o rozměru 40 x 40 mm

Obr. 5 Změřené parametry filtrů jako S21. S11 a PSV v pásmu 10 500 a 100 600 MHz