Hallo, ich habe ein Single-Sideband-Filter zum Abschwächen des Trägers sowie des oberen Seitenbandes designed (Schaltung anbei), wobei die Spulen variabel ausgeführt sind um die Frequenzen nachträglich genau einstellen zu können. Mein Problem ist, das bei der Messung mit dem Netzwerkanalyzer zwar die Frequenzen stimmen (richtige Kurvenform), ich jedoch bei allen Frequenzen eine sehr starke Dämpfung messe, die mir viel zu hoch für so ein Filter vorkommt... bei der Durchlassfrequenz (unteres Seitenband) um die -60dBm und dann alle anderen Frequenzen (nicht erwünsch) zwischen -70dBm und -80dBm, also schon fast im Rauschbereich. Laut Literatur und Erfahrungswerten habe ich mit ungefähr -8dBm oder so bei der unteren Seitenbandfrequenz gerechnet. An was kann das liegen? LG Mario
Das Verhaeltnis der Spulen (uH) zu Kapazitaeten (pF) is unguenstig.
naja wenn ich nur mal die größe von C3 im Verhältnis zu C1 und C2 betrachte so ist der alleine schon fast ein Kurzschlus. erstaunlich das da überhaupt noch etwas durchkommt. Der sollte um den Faktor 1000 kleiner werden, dann hast du eine Chance aller dings wies ich nicht ob dann die Steilheit noch kommt. auch erscheint mir c1 ein wenig klein. ein SSB Filter fürs USB sollte eigentlich einen Bandpass(5.-7.Ordnung) mit steilen flanken knapp unterhalb des Trägers bilden
Ich hab es schnell mal simuliert. Die Dämpfung bei 15,4... MHz liegt bei ca. 12dB. Da die Angabe fehlte, habe ich mit 50 Ohm Quelle und Abschluss simuliert. Die Abhängigkeit der Dämpfung von parasitären Kapazitäten war gering, allerdings war der ohmsche Serienwiderstand der Spulen sehr einflussreich! 2 Ohm brachten bereits weitere 15dB Dämpfung! Also: die Güte der Spulen sind maßgebend. Da das Filter recht steil ist: hast du eine ausreichend langsame Sweeptime eingestellt? >naja wenn ich nur mal die größe von C3 im Verhältnis zu C1 und C2 >betrachte so ist der alleine schon fast ein Kurzschlus. erstaunlich das >da überhaupt noch etwas durchkommt. War auch mein erster Gedanke - deshalb hab ich simuliert und war etwas erstaunt. C3 ändert praktisch nichts an der Einfügedämpfung, allerdings an der Steilheit sehr deutlich.
Nachtrag: ein deutlich zu kleiner Wert von L2 erhöht die Dämpfung ebenso deutlich. Lässt man L3 weg, dann war das Ergebnis wieder ok. 1nH brachte 70dB, weglassen dasselbe wie 4,7µH: 12dB Dämpfung ???
mit etwas Aufwand kann man die gleiche Koplung folgendermaßen erreichen: C2 und C4 als Reihenschaltung zweier Kondensatoren z.B 47 pF und 56 pF. zwischen den mittleren Punkten der beiden C-Spannungsteiler die Kopplung durchführen. C3 hat dann ungefähr ein Viertel des bisherigen Werts, ist also besser realisierbar. irgenwie sieht mir das Ganze auch sehr nach Fehlanpassung von Eingangs- und Ausgangswiderstand aus. ist bei der Simulation auch Eingangs- und Ausgangswiderstand von Quelle und der Last berücksichtigt?
Wie wurde das filter denn designt ? Mit welchen Voraussetzungen ?
Ich habe einfach mal in einem alten Elektronikbuch nach "Single-Sideband-Filter" gesucht und bin auf das gestossen, anscheinend nicht ganz sinnvoll dimensioniert :-) Was wäre den grundsätzlich (von der Anordnung und Bauteilverhältnissen) den besser geeignet? Möchte das untere Seitenband (12,712 MHz) möglichst durchlassen und den Träger (13,56 MHz) sowie das obere Seitenband (14,408 MHz) möglichst stark dämpfen? (für eine nachfolgende Hüllkurvendemodulation) LG Mario
probiers mal damit: http://www.aade.com/filter32/download.htm#download AADE FILTER DESIGN AND ANALYSIS V 4.4
Danke für den Tipp! Wie sieht es eigentlich bei meiner Anwendung mit dem Eingangs- und Ausgangswiderstand aus, da ich ja keine 50 Ohm Anpassung habe? In wie weit muss ich das beim Filterdesign berücksichtigen? (habe anbei die Schaltung gehängt: X1 entspricht der 50 Ohm Antenne, R28 brauche ich um genügt Spannungshub für die Demodulation zu haben, ok Filter stimmt so nicht und nach dem Filter kommt ein Hüllkurvendemodulator mit entsprechendem RC-Glied). LG Mario
Hab das Bild vergessen anhängen...
Ja der Cauer entspricht schon eher einem gscheitem Bandpass. aber das Problem wird die Güte der Spulen bleiben d.h. auch hier ist darauf zuachten, |R(l)|<<|ommega*L| denn Q(l)=omega*L/R(l) am besten omega*L /R(l)>1000
Das bedeutet wenige Windungen und Kern mit hohehm µr
Das AADE-Programm fragt nach der Spulengüte, ich hatte allerdings den Defaultwert "Lossless" belassen. Die Detektordioden haben auch irgendeine Impedanz, nur wird die schwieriger zu ermitteln sein. Im Datenblatt wird die nicht direkt drinstehen. http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=BAV99 hunderte Hersteller nein außer einer Kapazität von 1,5 pF ist nichts direkt genannt, müßte man messen oder mit irgendwelchen Annahmen über den Arbeitspunkt ungefähr erraten.
Ich habe mal in die Datenblätter der Spulen gesehen, die haben einen Gütewert von ungefähr 20-30. Leider habe ich keine mit kleineren Güte-Werten. Wieso ist die Güte eigentlich das Problem hinsichtlich der Dämpfung bei diesem Schwingkreis? @Cauer-Filterschaltung: Laut der Berechnung soll ich Spulen mit 2,4nH verwenden, ist schon ziemlich klein. Gibt es bei dem Tool die Möglichkeit die Werte so berechnen zu lassen, das gängigere Werte herauskommen? LG Mario
Falls der Traeger in derselben Einheit erzeugt wird, wie empfangen wird, so bietet sich synchrone Detektion an.
Ja das wird er... Meinst du mit einer synchronen Detektion die Mischung (Direct Conversion)? Ist mir zu aufwendig, da ich anstatt einer I/Q-Demodulation nur eine analoge Demodulation machen möchte. Danke aber für den Tipp
weil die Güte eine Schwingkreises immer über sein resonanzverhalten bestimmt. je schlechter die Güte desto flacher die Flanken und um so höher die Dämpfung , da die Verluste zunehmen. desto schlechter die Filtereigenschaften und damit der signalrauschabstand. zu steile filter auch nicht gut da bandbreite sinkt und Kreuzmodulation zunimmt. Das führt zu Oberwellen und klirren. Wie immer ist das richtige verhältnis das maß aller Dinge. Früher war ein gutes Filter selbst zu entwerfen und zu bauen die Pristerweihe unter den Amateurfunkern und ganz besonderdei SSB-Filter galten als hohe Kunst. Genrationen von Hf-Fetischisten haben nichts anderes beschrieben als ihre Filter als die Schöpfung der Krone. ;-)
@Christoph Kessler: Kann ich dieses Filter auch anders dimensionieren, sodass "handlichere" Werte für die Induktivitäten herauskommen? Wie sieht es eigentlich mit der Anwendung von einem aktiven Filter für SSB-Filter aus? LG Mario
Ja. Sicher. Der OpAmp muss einfach bei der zu filternden Frequenz noch einen Vernuenftige Verstaerkung aufweisen. dh nicht 2 oder 3, sondern ein paar dB, minimal 20dB. Das waere dann ein Verstaerkungs Bandbreiten Produkt von besser 100MHz. Da verwendet man auch Rauschgruenden besser diskrete Transistoren.
Ich verstehe noch immer nicht ganz den großen Unterschied zwischen Simulation (PSpice) oder der Messung mit dem Netzwerkanalyser? Ich habe die beiden Spulen so mittels PSpice simuliert, dass es passt und ich eine Dämpfung von ~ 5dB habe. Wenn ich die Schaltung aufbaue (Spueln sind einstellbare Drahtinduktivitäten mit einer Güte um die 30-40) dann bekomme ich eine Dämpfung von ca. 50-60 dB... An was kann das liegen? Verwende ich falsche Induktivitäten? C's sind alles SMD Kondensatoren... LG
Jetzt hab ich's checkt: Der Netzwerkanalyzer misst ja mit 50 Ohm Anpassung, in der Simulation hab ich das nicht! Nun hab ich in der Simulation die 50 Ohm hinzugefügt und bin auf das selbe Ergebnis gekommen... Gibt es eigentlich ein Filter-Simulationstool, wo ich einen definierten Ausganswiderstand angebe, da ich mit dem Netzwerkanalyzer das Filter nicht so messen kann wie ich es in der Schaltung verwenden will (22k Last)? LG
Bei jeder vernuenftigen Simulationssoftware kann man die Impedanzen angeben. Eine andere Methode koennte je ein Transformator sein. Ein Trafo transformiert mit 1:n^2
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