Полосовые фильтры и вопросы по их изготовлению.

[radiow]

Добрый день. Прошу поделиться опытом, а так же объяснить, где я не прав.
Решил я наделать себе полосовых, режекторных, ФНЧ, ФВЧ фильтров только на прием для КВ и УКВ.

Рассчитываю фильтр во всем известном софте, проблем нет. Проблемы начались, когда с экрана монитора всё это перенеслось в реальность =)
Итак, основная проблема:
- Измерение емкостей. В основном номинал всех ёмкостей составляет сотни наноГенри. Катушки мотаю, рассчитывая параметры в программе Coil32. Есть у меня китайский прибор под названием JUNTEK LC-200A (1pF-100mF 1uH-100H). С большими индуктивностями всё хорошо, но вот выше 100 nH он либо не хочет мерить, либо делает это с погрешностью в 2-3 раза. Так же у меня есть NanoVNA, который так же может измерить индуктивность и делает это верно! Но если катушка подключена непосредственно к разъему. Если одеть BNC-SMA, то уже измерение не точное.

Вопрос: как мне измерять индуктивность? Вижу такие варианты:
1) Сделать провода-щупы для NanoVNA и откалибровать прибор под них;
2) Переделывать фильтр на индуктивности выше 1 мкГн для более простого измерения;
3) Использовать заведомо известную индуктивность с высокой добротностью и включать ее последовательно с измеряемой;
4) Довериться расчетам программы.

Поделитесь опытом, как бы Вы делали вышеописанное.
Благодарю.

[Enman]

Измерение емкостей. В основном номинал всех ёмкостей составляет сотни наноГенри

???
===
вч настраивается по факту измерения АЧХ, а не по показометрам...

[radiow]

[uquote="Enman",url="/forum/viewtopic.php?p=4090524#p4090524"]

Измерение емкостей. В основном номинал всех ёмкостей составляет сотни наноГенри

???
===
вч настраивается по факту измерения АЧХ, а не по показометрам...[/uquote]

Всё верно. Но индуктивности я должен изготовить для начала....

[Дмитрий М]

По советским временам более-менее правдиво измерение индуктивностей (впрочем и емкостей) диапазона КВ и УКВ получалось только на приборе Е7-12 с частотой измерения 1 Мгц (кажется так). Все НЧ измерители врали и очень прилично. Исходите из того что измерять надо на частотах близко к рабочим, так как все параметры на КВ (и особенно УКВ) комплексные. Потом уже корректируете в схеме, так как многое будет зависеть от монтажа и расположения взаимного.
На этапе отладки весь стол был засыпан опытными катушками и обрезками провода обычно, фильтры потому так дорого и стоят что изготовление прототипа трудоёмко.

[radiow]

[uquote="Дмитрий М",url="/forum/viewtopic.php?p=4090582#p4090582"]По советским временам более-менее правдиво измерение индуктивностей (впрочем и емкостей) диапазона КВ и УКВ получалось только на приборе Е7-12 с частотой измерения 1 Мгц (кажется так). Все НЧ измерители врали и очень прилично. Исходите из того что измерять надо на частотах близко к рабочим, так как все параметры на КВ (и особенно УКВ) комплексные. Потом уже корректируете в схеме, так как многое будет зависеть от монтажа и расположения взаимного.
На этапе отладки весь стол был засыпан опытными катушками и обрезками провода обычно, фильтры потому так дорого и стоят что изготовление прототипа трудоёмко.[/uquote]

Спасибо!

[Дмитрий М]

Ещё у наших дедов ценился измеритель LC на лампах с "магическим глазом", сейчас он зовётся Е7-5А но раньше (до унификации) как-то по другому звался. Он вообще на десятках Мгц измерял, с наушниками такой.
ЗЫ. Фильтр нельзя переделать на другие индуктивности относительно оптимальных расчётных (типа как Вы писали " выше 1 мГн"...). Расчетные параметры фильтра в частности это характеристическое сопротивление и максимальная добротность, их критерии строго определены расчётом и не может быть качественный фильтр типа 1 мкф и 1 пикогенри . Тем более добротности обычно всегда не хватает если это радиофильтр, так как она тесно связана с избирательностью.

[AlexS4]

капитан очевидность говорит что для вч проще таки исследовать прототип фильтра изготовленный по расчетам и корректировать чем пытаться получить кучу промежуточных данных которые практически бесполезны из-за множества погрешностей всякого рода.

[int4880053]

Прибор измерения АЧХ Вам в помощь. Например Х1-48 ну или приставка к осциллографу.
Х1-48 профи так как показывает все по шкале и в db. Только ими так как
сама конструкция фильтра и расстояние между катушками и их расположением
сильно меняют характеристику ообенно на высоких частотах и поэтому
расчеты весьма приблезительны. Так же экранировка фильтра и экранировка
катушек снижает их добротность. По поводу входа-см у Дроздова так как
ни каких феритов применять на входе нельзя. Только обычный контур с
настройкой конденсатором. Можно на входе кварцевый фильтр но в нем
нельзя применяит трансформаторы на ВЧ ферритах (( в том случае если
дифференциальный мост)
Фильтры на катушках ВЧ ферритах можно только после УВЧ.

[maxmiz]

А что за софт расчёта фильтров? Какая топология фильтров используется?
Я при изготовлении фильтров не измеряю точно индуктивности. На УКВ можно осуществлять настройку фильтра путём растяжения витков катушки. Плюс подстройка может осуществлятся заменой конденсаторов.
При дизайне фильтров я пользуюсь софтом Iowa hills rf filter designer.
Фильтр считаю на частоту несколько выше требуемой, поскольку в реальности АЧХ фильтра сдвигается вниз.
Топология полосовых фильтров: ёмкостно связанные резонаторы с альтернативным законечнием.
Катушки считаю в Coil32, но не измеряю.
Паяю детали на плату сигнальные дорожки у которой посчитаны на импеданс 50Ом.
Измеряю АЧХ всего фильтра. АЧХ подгоняю или расяжением витков катушек или заменой конденстаоров.
Результаты радуют. Примеры на фото.

[radiow]

[uquote="maxmiz",url="/forum/viewtopic.php?p=4091907#p4091907"]А что за софт расчёта фильтров? Какая топология фильтров используется?
Я при изготовлении фильтров не измеряю точно индуктивности. На УКВ можно осуществлять настройку фильтра путём растяжения витков катушки. Плюс подстройка может осуществлятся заменой конденсаторов.
При дизайне фильтров я пользуюсь софтом Iowa hills rf filter designer.
Фильтр считаю на частоту несколько выше требуемой, поскольку в реальности АЧХ фильтра сдвигается вниз.
Топология полосовых фильтров: ёмкостно связанные резонаторы с альтернативным законечнием.
Катушки считаю в Coil32, но не измеряю.
Паяю детали на плату сигнальные дорожки у которой посчитаны на импеданс 50Ом.
Измеряю АЧХ всего фильтра. АЧХ подгоняю или расяжением витков катушек или заменой конденстаоров.
Результаты радуют. Примеры на фото.
[/uquote]

Благодарю за ответ. Действительно красивые графики. Подскажите, как удается подсчитать дорожки на 50 Ом?

[maxmiz]

[uquote="radiow",url="/forum/viewtopic.php?p=4091946#p4091946"][uquote="maxmiz",url="/forum/viewtopic.php?p=4091907#p4091907"]

Благодарю за ответ. Действительно красивые графики. Подскажите, как удается подсчитать дорожки на 50 Ом?[/uquote]
Это не сложно. Я использую софт AppCad http://www.hp.woodshot.com/
Там есть часть, где можно задать параметры дорожки и он считает импеданс.

[Asmodey]

[uquote="radiow",url="/forum/viewtopic.php?p=4090500#p4090500"]Вопрос: как мне измерять индуктивность?[/uquote]
ВЧ индуктивности нужно измерять на той частоте, на которой они будут работать. Мосты и разные китайские погремушки тут не годятся, нужен куметр соответствующий частотному диапазону. В его отсутствии измерять резонансным методом, включая индуктивность в колебательный контур с более-менее точными керамическими конденсаторами. Если есть АЧХометр, тогда совсем просто будет.

[radiow]

[uquote="maxmiz",url="/forum/viewtopic.php?p=4091907#p4091907"]А что за софт расчёта фильтров?[/uquote]
Забыл указать:

Nuhertz Filter Solutions 2015 version 14.0

[maxmiz]

[uquote="radiow",url="/forum/viewtopic.php?p=4092222#p4092222"][uquote="maxmiz",url="/forum/viewtopic.php?p=4091907#p4091907"]А что за софт расчёта фильтров?[/uquote]
Забыл указать:

Nuhertz Filter Solutions 2015 version 14.0[/uquote]
ааа, знаю. Хорошая софтина. Она так же является частью CST studio. Советую попробовать и Iowa hills http://www.iowahills.com/9RFFiltersPage.html

[Morroc]

nanoVNA измеряет и мелкие емкости/индуктивности и все основные параметры фильтров. зачем в 2021 рекомендовать древние приборы одна пересылка которых дороже обойдется ?

[Asmodey]

[uquote="Morroc",url="/forum/viewtopic.php?p=4094944#p4094944"]зачем в 2021 рекомендовать древние приборы одна пересылка которых дороже обойдется ?[/uquote]
Предполагалось, что у топикстартера под рукой есть древние приборы. Если нет, тогда ему на Али за нановной.
В любом случае он ничего дельного советским мостом или китайским rlc-метром на 1 килогерце не намеряет.

[Morroc]

[uquote="radiow",url="/forum/viewtopic.php?p=4090500#p4090500"]Если одеть BNC-SMA, то уже измерение не точное.[/uquote]
Почему вы так решили ? Калибруете с разьемом и такое же точное будет Расположение таких катушек на плате, а тем более бескаркасных даст большую погрешность и все равно придется уже смонтированный фильтр подстроить на этой же нановна. Лучше (точнее) это делать по КСВ imho.