В теме одно сообщение

[Евгений #]

Возможно ли определить почему неравнамерна характеристика фильтра. Заказывали в частной фирме фильтр 4,2ггц с полосой 100мгц и неравнамерностью 1 дБ. Получили неравнамерность от 0,5 до 3 дБ. Они утверждают что сделали как надо и что это у нас оборудование несгласлвпно. И еще заметили что полоса уже на 12мгц.

Здравствуйте Андрей!

Конечно возможно.

Неравномерность частотной характеристики в полосе пропускания может быть обусловлена следующими факторами:

• рассогласование по волновому сопротивлению. Допустим выход усилителя мощности у вас 75 Ом, а фильтр рассчитывался на 50 Ом. КСВ (коэффициент стоячей волны) будет =2, потери порядка 10-12% по мощности, отраженка (параметр S11 {модуль коэффициента отражения от входа} будет в районе -10дБ). Для мощного выходного каскада усилителя мощности (допустим +40 дБмВт) это просто катастрофа. Он будет греться как сковородка. Да и фильтр ,если сделан печатным монтажом тоже более 30 дБмВт врят-ли без последствий долго протянет. Конечно если он собран не на ВЧ-керамике типа ROGERS..
• Допустим все волновые сопротивления входов/выходов равны (50 Ом стандартно). Тогда вырисовывается следующая причина. Несоблюдение геометрических размеров печатного фильтра. Для такой частоты (4,2 ГГц) уход геометрического размера любого колена фильтра (полоска) или зазора, всего лишь на 30-50 мкМ означает "уплыв" частоты МГц этак на 20-30 точно. Про S-параметры вообще можно не говорить, они в миг будут дефилировать около -5..-1 дБ.  А для  S11, S22 очень важно чтобы это значение было в районе -25..-30 дБ. В противном случае рискуем получить лишние резонансы  как в полосе пропускания так и в полосе задержания. Плюс всю кашу испортит еще и 2-ая гармоника, которая разрастется в ширину на 200-250 МГц;
• Неравномерность эпсилон (относительная диэлектрическая проницаемость материала) по площади фильтра. Последствия примерно те же самые, что и в предыдущем случае; Хорошие диэлектрики как правило этим не страдают (флан, rogers);
• Порядок фильтра и выбранная аппроксимация. Если у вас фильтр 3-го порядка, то лучше 3-4 дБ в такой полосе добиться просто  не реально.  Для полосы в 100 МГц минимум необходим 5-6 порядок. Я бы вообще предпочел бы 9-ый порядок с аппроксимацией по Чебышеву. Но с повышением порядка растут и потери в полосе пропускания.. Тут необходима золотая середина..-что важнее.
• Также необходимо понимать, что установка экрана сдвинет частотную характеристику вниз по диапазону, а если экран будет достаточно близко к поверхности элементов фильтра, то и исказит АЧХ. В частности пострадает реактивная составляющая. Будут завалы АЧХ на краях полосы пропускания (S11 и S22 подойдут к -0 дБ), при этом проходная характеристика S21 практически не изменится. Как поведет себя ФЧХ, я вообще не представляю. Это уже нужно моделировать.

На пальцах примерно вот так как-то. 

 

 

 

Подобные измерения мы вполне можем провести, с точным указанием того, где и в каких количествах были нарушения изготовления. Выходным документом будет заключение специалиста с АЧХ вашего изделия. Погрешность измерения КСВ (VSWR) +/- 0.2,  уровня 0,15..0,2 дБ (в этом диапазоне) 

Телефон вверху, но лучше заполнить тех. задание на главной странице сайта. Много условностей и мелочей. Вся техника СВЧ это вообще только мелочи.

 

Всего хорошего!