Montáž SAW filtru

Antény pre príjem rádiosond, zosilňovače atď
Napísať odpoveď
Užívateľov profilový obrázok
vlada-striz
Príspevky: 48
Dátum registrácie: 23. Novembra 2013, 03:17
Bydlisko: Praha 9 - Střížkov

Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa vlada-striz » 9. Februára 2014, 01:19

Zakoupil jsem tento filtr (díky, Kožaku).

Při rozmýšlení montáže jsem narazil na zajímavý dokument přímo od jeho výrobce - RF Monolithics:
http://www.rfm.com/products/apnotes/an42.pdf

Dokument identifikuje tři hlavní jevy, které při nevhodném návrhu PCB zhoršují vlastnosti filtru. Pro nás jsou relevantní dva z nich: "elektrostatická" (kapacitní) vazba mezi vstupem a výstupem a zemní proudy. Indukční vazba mezi přizpůsobovacími cívkami by se nás neměla týkat, protože tento filtr by měl už být přizpůsobený interně.

Původně jsem chtěl filtr umístit na samodomo leptaný oboustranný PCB, ale odradilo mě, že v kapitole o zemních proudech říkají: "At least one layer of solid ground plane directly under the filter, on the filter side, is essential. Multiple ground planes, usually two, can reduce ground-current resistance and inductance, but must be very solidly connected to each other." Takže bych ideálně potřeboval prokovy na spodní zemní vrstvu. S návrhem a objednáváním prokoveného PCB nemám zkušenost. Dokument navíc zmiňuje stínění jako nejspolehlivější řešení kapacitní vazby mezi vstupem a výstupem. Napadlo mě proto zabít dvě mouchy jednou ranou - filtr zabudovat do stínící přepážky a PCB vůbec nepoužít.

Realizace byla docela pracná a zatím nemám zařízené měření, takže těžko soudit, jestli výsledné parametry stojí za námahu.

Tady je pár fotek. Filtr jsem umístil natěsno do obdélníkového výřezu cca 4x1,2mm v měděné folii tloušťky okolo 0,1mm. Folii jsem prořízl nožem jen na jedné z delších stran a na obou kratších stranách. Vnitřek výřezu jsem ohnul do pravého úhlu, takže doléhá na kovovou horní stranu filtru. Piny 4 a 8 jsou připájené k hraně folie. Folii jsem zastřihl do kruhu asi 10mm v průměru a zapájel kolem dokola do o něco menší díry v cínovaném plechu.
saw1.jpg

K výstupu je přímo připojený teflonový kablík RG316 s dvojitým opletením, mechanicky je fixovaný připájením opletení k přepážce v délce asi 1cm a projistotu ještě přidrátováním.
saw2.jpg

Na vstupním konektoru je malý kousek semirigidu, z jehož konce je vedená krátká propojka velmi tenkým koaxiálním kablíkem na vstup filtru. Tenký kablík by měl vyrovnat případné pnutí nebo pohyby, aby nedošlo k odlomení přívodu. Kablík pochází z nějakého wifi bazmeku.
saw3.jpg
Vstupní i výstupní část jsou zakrytované cínovaným plechem.
saw4.jpg
Až budu mít výsledky měření, dám je sem.

____________
vláďa-střížkov

Užívateľov profilový obrázok
Petr VEN
Príspevky: 65
Dátum registrácie: 1. Decembra 2012, 22:13
Bydlisko: Záryby, Kostelec nad Labem, ČR

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa Petr VEN » 9. Februára 2014, 10:54

Obávám se, že bude potřeba ještě zesilovač před i za.

Petr VEN

Užívateľov profilový obrázok
vlada-striz
Príspevky: 48
Dátum registrácie: 23. Novembra 2013, 03:17
Bydlisko: Praha 9 - Střížkov

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa vlada-striz » 9. Februára 2014, 11:41

Jasně, tuhle jsme se o tom bavili na chatu, většina lidí tady má zřejmě zesilovač až za. Pokud by byl před, tak by měl být hodně odolný proti přebuzení. R00t navrhoval PSA4-5043+ (LNA4all). Měl bych trochu strach o filtr, když mi zazvoní mobil apod. LNA4all je při velkém vybuzení údajně schopen dodat 21dBm, přičemž filtr má maximum 10dBm. Co dát před LNA ještě jednostupňový LC T-článek ze vzduchových cíveček a smd kondíků, jako bývá třeba v kanálových TV zesilovačích? LC filtr se se SAW samozřejmě pokud jde o Q nemůže měřit, ale zase by snad měl menší průchozí útlum. Takže sestava by pak byla: anténa - LC filtr - LNA - SAW - (příp.další zesilovač) - přijímač. Dokázal by někdo spočítat správné počty závitů, průměry vinutí a kapacity C? Postříbřený drát mám a rád se do toho pustím. SAW filtr jsem schválně okonektoroval samostatně, abych ho neměl napevno přidělaný k vstupu nebo výstupu zesilovače.

Dusan
Príspevky: 80
Dátum registrácie: 29. Februára 2012, 11:31
Bydlisko: Kostoliste JN88LK 48.448498N 16.985535E

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa Dusan » 10. Februára 2014, 01:36

Nechcem sa robit chytry ale pri tomto zapojeni a mechanickom prevedeni je to skoda SAW filtra.

Užívateľov profilový obrázok
vlada-striz
Príspevky: 48
Dátum registrácie: 23. Novembra 2013, 03:17
Bydlisko: Praha 9 - Střížkov

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa vlada-striz » 10. Februára 2014, 02:04

Nechcem sa robit chytry ale pri tomto zapojeni a mechanickom prevedeni je to skoda SAW filtra.
Klidně dělej chytrého, ale napiš prosím konkrétně v čem vidíš problém, dík. Rád se nechám poučit (to myslím bez ironie).

Dusan
Príspevky: 80
Dátum registrácie: 29. Februára 2012, 11:31
Bydlisko: Kostoliste JN88LK 48.448498N 16.985535E

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa Dusan » 10. Februára 2014, 23:50

No staci na to google, o konstrukcii VKV zariadeni je tam toho dost.

Užívateľov profilový obrázok
vlada-striz
Príspevky: 48
Dátum registrácie: 23. Novembra 2013, 03:17
Bydlisko: Praha 9 - Střížkov

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa vlada-striz » 11. Februára 2014, 00:39

Dusan napísal:No staci na to google, o konstrukcii VKV zariadeni je tam toho dost.
google jsem neznal, zkusím ;)

Jinak jestli jsem se Tě nějak dotknul poznámkou o chybějící symetrizaci Tvojí antény v sousedním vláknu, tak promiň, nechtěl jsem. Mám bohužel sociální inteligenci Sheldona Coopera (škoda že nejsem taky tak chytrý). Ale přijde mi lepší na chybu upozornit a napsat konkrétní vysvětlení, nebo aspoň nakopnutí správným směrem, než "Na to stačí google, o konstrukci antén je tam toho dost." Každý se vyznáme v něčem jiném a fórum je snad od toho, abychom si navzájem pomohli.

Dusan
Príspevky: 80
Dátum registrácie: 29. Februára 2012, 11:31
Bydlisko: Kostoliste JN88LK 48.448498N 16.985535E

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa Dusan » 11. Februára 2014, 13:32

Nazdar mas pravdu forum je nato aby sme si navzajom pomohli ale nemam cas tu viest nekonecne debaty a radiosondy su pre mna ozaj len okrajova zalezitost. 73! Dusan

Užívateľov profilový obrázok
vlada-striz
Príspevky: 48
Dátum registrácie: 23. Novembra 2013, 03:17
Bydlisko: Praha 9 - Střížkov

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa vlada-striz » 20. Februára 2014, 20:13

Tak je změřeno. Byl jsem docela zvědavý, a potěšilo mě, že první měření od 390 do 415MHz ukázalo shodu s obrázkem v datasheetu. Potlačení frekvencí na spodním okraji měřeného rozsahu je oproti měření publikovanému zde lepší (na 393MHz cca -50 až -60dB vs. -45dB), ale odkazované měření je se zesilovačem, takže rozdíl nemusí být jen ve způsobu montáže. Každopádně datasheet ukazuje obdobnou "vlnku" na stejné frekvenci v úrovni okolo -55dB jako moje měření.
P1010027m.JPG
Zajímavější je vidět celý rozsah až do 2GHz (víc použitý generátor nedá). Jsem rád, že jsem se v okolí 200-600MHz dostal až někam k -70dB (křivka padá do šumu). Nechci tvrdit, že v PCB montáži to nejde, protože nevím o žádném měření filtru na PCB v širším rozsahu frekvencí. Ve většině případů je navíc asi jedno, jestli je potlačení 50 nebo 70 dB. Každopádně bych si ale dovolil tvrdit, že moje provedení je sice ošklivé, ale funkčně není horší než planární montáž, spíš naopak.
P1010047m.JPG
Hodně zajímavý je průběh křivky v pravé části obrázku. SAW filtr zřejmě dobře nefiltruje vyšší mikrovlnné frekvence. Slušným přijímačům to asi moc vadit nebude, nevím jak hodně to může vadit třeba RTL klíčenkám. Případný zesilovač, pokud na mikrovlnách ještě zesiluje, by možná měl mít na vstupu nějaký jednoduchý low pass LC filtr - stačí úplně tupý, ale nějaký.

Užívateľov profilový obrázok
Mirek
Príspevky: 317
Dátum registrácie: 7. Januára 2013, 17:26
Bydlisko: Olomouc JN89oo N49.6037 E17.2321

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa Mirek » 20. Februára 2014, 23:00

Myslím, že je to dobré. Stopband na levé straně je výborný, na pravé straně je to horší, ale nemyslím, že by to bylo špatnou montáží, to by vypadalo trochu jinak. Podle mne je to vlastnost filtru. Bylo by zajímavé jak by vypadal když se zamění vstup a výstup. Útlum pro vzdálenější frekvence není sice nic moc, ale tak se filtry chovají. Obecně by měl být každý filtr ještě zastřešen jednoduchým LC obvodem právě kvůli potlačení vzdálenějších frekvencí. Myslím, že pro naše použití je to víc než dostačující. Škoda, že jsi nezměřil průchozí útlum.

Užívateľov profilový obrázok
vlada-striz
Príspevky: 48
Dátum registrácie: 23. Novembra 2013, 03:17
Bydlisko: Praha 9 - Střížkov

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa vlada-striz » 21. Februára 2014, 00:53

Záměnu vstupu a výstupu při příští příležitosti zkusím, jestli jsem ji už omylem neprovedl :) - na měření bylo málo času a chvíli trvalo si měřák "osahat".

Průchozí útlum mám. Tady je reference s vyřazeným filtrem (stejné kabely k měřáku, propojené přímo):
S12-bypass.JPG
Zde s filtrem, vertikální rozlišení 1dB/dílek:
S12.JPG
Tj. v nejhorším dolíku uprostřed je průchozí útlum asi 2,3dB, v lepších místech asi 1,9dB. V tom je samozřejmě i útlum pevně připojeného "pigtailu', ten by ale neměl být víc než cca 0,15dB. Takže výsledek je bezpečně v mezích datasheetu, ale o pár desetin horší než "typical".

Změřil jsem i return loss, teď nevím, jestli je to vstup nebo výstup, ale oba dle očekávání vyšly skoro stejně:
S11.JPG
Odbočnice použitá pro měření přizpůsobení má na 400MHz směrovost asi 30dB. Potěšilo mě, že tak nízko je ještě použitelná dokonce i moje Narda 3292, sice už má slabší vazbu a zdaleka ne plochý průběh, ale pořád má dobrou směrovost, takže plán na výrobu můstku nebo odbočnice dávám k ledu :)

Užívateľov profilový obrázok
Mirek
Príspevky: 317
Dátum registrácie: 7. Januára 2013, 17:26
Bydlisko: Olomouc JN89oo N49.6037 E17.2321

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa Mirek » 21. Februára 2014, 10:07

Return loss je na filtr dobrý, průchozí útlum taky. Čekal jsem větší útlum. Ale stejně by to chtělo dát před filtr LNA s malým ziskem tak 10 dB.
Když už se tu píše o filtrech tak mám hádanku. Kdo uhodne jakého typu je tento filtr s dokonalým tvarem?
Prílohy
filtr.jpg

Užívateľov profilový obrázok
vlada-striz
Príspevky: 48
Dátum registrácie: 23. Novembra 2013, 03:17
Bydlisko: Praha 9 - Střížkov

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa vlada-striz » 26. Februára 2014, 22:01

Tak ještě jedna várka fotek - změřil jsem filtr oběma směry - NAHOŘE je vždy "SPRÁVNĚ" zapojený filtr, dole je opačně - s generátorem zapojeným do výstupu. Zjevně se chová stejně oběma směry, ale nepatrně lepší průchozí útlum ve "správném" směru na posledním obrázku asi není chyba měření, i když je to téměř zanedbatelný rozdíl cca 0,1dB.
saw1.jpg
saw2.jpg
saw3.jpg
saw4.jpg
saw5.jpg
saw6.jpg
P.S.: Mirku: asi se dáme poddat...

Užívateľov profilový obrázok
Mirek
Príspevky: 317
Dátum registrácie: 7. Januára 2013, 17:26
Bydlisko: Olomouc JN89oo N49.6037 E17.2321

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa Mirek » 27. Februára 2014, 09:05

Je jasně vidět, že je to jedno jak se otočí. U některých krystalových filtrů to nebylo jedno.
Až vám prozradím druh toho mého filtru, tak tomu nebudete věřit. Není to samozřejmě SAW a není to ani krystalový. Zkuste ještě hádat, ale přiznám se, že ani mě by to nenapadlo. :D Měřítko je logaritmické, úroveň šumu je asi -80 dB (je způsoben fázovým závěsem), skutečný stopband filtru je přes 120 dB, frekvenci zatím neprozradím ale na sondy to není.

Užívateľov profilový obrázok
Horvac
Príspevky: 35
Dátum registrácie: 20. Novembra 2014, 21:04
Bydlisko: Praha-Klánovice

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa Horvac » 31. Januára 2015, 21:19

Tak zjevně uplynula dlouhá doba a Mirek ne a ne to prozradit... já to tipuju na "ideální filtr" (něco jako ideální indukčnost atp.)

Užívateľov profilový obrázok
Mirek
Príspevky: 317
Dátum registrácie: 7. Januára 2013, 17:26
Bydlisko: Olomouc JN89oo N49.6037 E17.2321

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa Mirek » 1. Februára 2015, 09:43

Aha, já jsem na to zapomněl, už je to skoro rok. :) Tak to prozrazuji: je to LC filtr !! 18 hrníčkových jader ovšem na frekvenci 10 kHz. Je to druhá mf v mém měřícím přijímači Wandel Goltermann.

Užívateľov profilový obrázok
OK1HGA
Príspevky: 167
Dátum registrácie: 1. Marca 2014, 11:17
Bydlisko: JN89FW

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa OK1HGA » 1. Februára 2015, 13:09

udělat filtr široký 6MHz na 403 MHz přece není problém . . .
stačí na to dva tyčové rezonanční obvody, vhodně navázané a kvalitní kapacitní trimr . . .
průchozí útlum bude podle strmosti boků 2 až 5 dB . . .
. . . dokonce jsem to viděl a měl možnost si oměřit v provedení na vícevrstvém tišťáku FR4 se vstupním a výstupním konektorem BNC.
Šířka byla 5MHz/3dB a průchozí útlum cca 2,5dB.

Užívateľov profilový obrázok
OK1HGA
Príspevky: 167
Dátum registrácie: 1. Marca 2014, 11:17
Bydlisko: JN89FW

Re: Montáž SAW filtru

Príspevok od užívateľa OK1HGA » 9. Septembra 2015, 10:55

OK1HGA napísal:udělat filtr široký 6MHz na 403 MHz přece není problém . . .
není . . .
šířka 6MHZ/-2dB; +/- 15MHz/-20dB; +/- 30MHz/-40dB . . .
na takové to "domácí žvýkání" to úplně stačí . . .

zesilovač s MBR951, cca 20dB na 403MHz . . . napájení 5V
Prílohy
zesik s filtrem.jpg

Napísať odpoveď