Hallo liebes Forum, ich schlage mich mit folgendem Problem herum. Das Problem meine ich im Allgemeinen, habe nur zur Veranschaulichung ein konkretes Beispiel gewählt. Bei dem Thema HF-Filter finde ich es sehr schwierig ansprechende Literatur zu finden, welche sich mit der breitbandigen Anpassung dieser beschäftigt. In letzter Zeit habe ich oft zu einer resistiven Anpassung gegriffen, da diese breitbandig funktioniert, jedoch die Verluste unschön in die Höhe treibt. Hat jemand Tipps oder Literaturempfehlungen zu diesem Thema für mich? Als Beispiel habe ich einen elliptischen Tiefpass mit einer Grenzfrequenz von 2.15GHz. Wie man in der Simulation erkennen kann ist S11 gerade etwas besser als -6dB. Im Verlauf der Impedanz lässt sich auch erkennen, dass diese sich grob im Bereich von 50R aufhält aber keinen wirklich zufriedenstellenden Verlauf zeigt. Wie würdet ihr vorgehen um (beispielhaft) diesen Filter zu optimieren? Erschwingliche Software mit automatischem Optimizer ist mir leider nicht bekannt um diese Aufgabe zu abzunehmen :)
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Markus schrieb: > Erschwingliche > Software mit automatischem Optimizer ist mir leider nicht bekannt um > diese Aufgabe zu abzunehmen :) Ja .... du solltest die Firma wechseln ... ein Firma nehmen wo man richtig tolle HF-Synthese Software verwendet .... ;-) SCNR Für den "Privatmann" kenne ich noch das alte RFSim99. Dazu braucht man dann auch ein aaaaaltes Betriebssystem (oder eine VM?).
wenn der Tiefpass tatsächlich bis DC runter gehen soll, sehe ich eigentlich keine andere Möglichkeit als ein Dämpfungsglied zur Zwangsanpassung am Eingang vorzusehen. Das selbe Problem taucht übrigens auch auf wenn man vom Eingang in den Ausgang sieht. Das ist der Nachteil von Cauertiefpässe. Sollte es aber nur die Frequenz um 2,4GHz interessieren, bietet sich einen Diplexer an welche aus einen Serienkreis zur last besteht und einen Paralellkreis gegen Masse, dem aber noch ein 50 Ohm Widerstand in Reihe geschaltet ist. Die beiden Ls bzw die beiden Cs der Schwingkreise müssen den gleichen Wert aufweisen. Alternativ würde hier auch ein Isolator funktionieren. Ralph Berres
loocee schrieb: > Für den "Privatmann" kenne ich noch das alte RFSim99. Dazu > braucht man dann auch ein aaaaaltes Betriebssystem (oder > eine VM?). Das läuft zumindest unter Win7 einwandfrei warum soll das nicht unter win10 laufen?
Markus schrieb: > Als Beispiel habe ich einen elliptischen Tiefpass mit einer > Grenzfrequenz von 2.15GHz. Dir ist aber schon klar dass du ein Filter in diesem Frequenzbereich nur noch sehr schwer mit diskreten Bauelementen realisieren kannst? Da hilft die beste HF-Optimierungs-Software nix mehr.
Zu elliptischen (Cauer) Filtern kann man in der Berechnungssoftware die Welligkeit im Durchlass angeben. Die ist direkt mit der Anpassung im Durchlass verknüpft. Der AAde Filterdesigner ist wieder downloadbar,Der Autor ist 2015 gestorben, aber andere bieten es zum freien Download: http://www.qsl.net/k9gdt/radio/resources.htm "Neil, a retired Boeing engineer, became a silent key on August 19, 2015" http://w1hue.org/filter.html http://www.ke5fx.com/aadeflt.htm
Hallo Markus, deine Frage war ja Literatur und Software (und nicht aufs Beispiel bezogen). Poste doch selbst mal zum Kern des Themas, was hast du an Lit und SW gefunden, und wie charakterisierst du deine Funde im DETAIL. Suchmaschinenergebnisse und Literaturlisten aus aktuellen Arbeiten kopieren kann jeder, aber die Bewertung und Auswahl ist bekanntlich das Problem. Die Freeware Iowa Hills RF Filter Designer ist schnell runter geladen und in Betrieb genommen, ist intuitiv bedienbar und damit schnell einzuschätzen ob sie zusagt. Sie geht nicht sehr in die theoretischen Hintergründe, aber man kommt schnell zu fundierten Schaltungsvorschlägen. Das Buch von Stefan Niewiadomski, Filter Handbook, ist etwas älter, ist aber eine gute praktische Einführung. 72, John
loocee schrieb: > Dir ist aber schon klar dass du ein Filter in diesem > Frequenzbereich nur noch sehr schwer mit diskreten > Bauelementen realisieren kannst? Da hilft die beste > HF-Optimierungs-Software nix mehr. Mit lumped-element-Filtern kann man in diesem Frequenzbereich mEn noch sehr gute Ergebnisse erzielen. Anständige Spulen mit Q>50 und niedriger Toleranz (<5%) sind gut erhältlich. C0G/NP0-Kondensatoren im unteren pF-Bereich verhalten sich im unteren GHz-Bereich ebenfalls sehr anständig, wenn man beim Layout nicht schludert. Bei distributed-element-Filtern kommt negativ hinzu, dass die in diesem Frequenzbereich noch recht groß sind und ohne EM-Simulation wüsste ich auch nicht, wie ich die ohne endlose Prototypen sinnvoll realisiert bekomme. Christoph K. schrieb: > Zu elliptischen (Cauer) Filtern kann man in der Berechnungssoftware die > Welligkeit im Durchlass angeben. Die ist direkt mit der Anpassung im > Durchlass verknüpft. Diese Information ist mir neu, aber sehr hilfreich. Mit niedrigerem Ripple im Passband verbessert sich die Anpassung, jedoch sinkt die Dämpfung im Stoppband. Danke, super Tipp schonmal ;) @John: Die Frage war auch zum geposteten Beispiel, manchmal hat sich ja jemand über die Zeit durch Erfahrung Strategien angeeignet um solche Probleme anzugehen. Manche teilen diese ja auch ;) An Software benutze ich RF-Sim99, Iowa Hills und AADE in Kombination mit LT-Spice. Das sind auf jeden Fall die besten Freeware-Programme zu dem Thema, die ich gefunden habe. An Büchern habe ich schon die verschiedensten befragt, z.B. "Handbook of Electronic Filter Design" von Williams, "Handbook of Filter Synthesis" von Zverev, verschiedenste Analogschinken, Signalverarbeitunhs- und RF-Bücher. Das Thema "breitbandige Anpassung" jedoch wird meistens mit "lass es vom Computer optimieren" abgetan. Vielleicht ist es auch einfach so ;)
Markus schrieb: > An Software benutze ich RF-Sim99, Iowa Hills und AADE in Kombination mit > LT-Spice. Das hast du in deiner Eröffnung aber nicht gesagt ... Dann waren doch diese Tipps alle umsonst, wenn du schon alles hast?
Markus schrieb: > Das Thema "breitbandige Anpassung" jedoch wird meistens > mit "lass es vom Computer optimieren" abgetan. Vielleicht > ist es auch einfach so ;) Ich fürchte, Du bist hier einem Missverständnis aufgesessen. Es gibt bei einem LC-Filter zwei Gründe für Fehlanpassung: - die Filterwirkung - die Verluste in den Bauelementen. Zur Filterwirkung: Alle klassischen Filter filtern NUR deshalb, WEIL sie bereichsweise fehlangepasst sind ("reflektierende Filter"). Wenn Du Welligkeit im Durchlassbereich zulässt, dann hat das zwingend zur Folge, dass auch die Anpassung im Durchlass- bereich schwankt. Du kannst Dir auch keinen Wachhund kaufen und Dich dann beschweren, wenn er die Einbrecher anbellt... Diese durch die gewünschte Übertragungsfunktion erzwungene Fehlanpassung ist genau determiniert und lässt sich exakt vorhersagen; sie wir bei der Filterberechung berücksichtigt und ausgenutzt. Ein anderes Thema sind die Verluste in den Bauelementen: Die Standardapproximationen nach Cauer, Bessel, Tschebyscheff... gehen i.d.R. von verlustfreien Bauteilen aus. Wenn Deine realen Bauteile aber nennenswerte Verluste aufweisen, weicht die reale Filterkurve von der berechneten Kurve ab. DIESE Abweichungen sind in der Theorie NICHT berücksichtigt. Und auf DIESE Fehlanpassung bezieht sich schätzungsweise die Aussage "Lass es den Computer machen".
Es gibt schon "reflectionless filters", die enthalten eine
Hoch/Tiefpasskombination ("Frequenzweiche"), die auf einer Seite einen
Abschlusswiderstand hat, hier der Hochpassteil.
https://ww2.minicircuits.com/WebStore/Filters.html
LPF für etwa 2 GHz z.B.: https://www.minicircuits.com/pdfs/XLF-172H+.pdf
Christoph K. schrieb: > Es gibt schon "reflectionless filters", Klar GIBT es die -- das kam vielleicht bei mir nicht deutlich heraus. Nur werden sie in der "klassischen" Filtertheorie, die weitgehend vor dem 2. Weltkrieg entstanden ist, nicht behandelt. Die üblichen Standard-Approximationen (Butterworth, Tschebyscheff, Cauer) gehen von verlust- freien Bauteilen aus und sind reflektierene Filter. > die enthalten eine Hoch/Tiefpasskombination > ("Frequenzweiche"), die auf einer Seite einen > Abschlusswiderstand hat, hier der Hochpassteil. Diplexer-Struktur. Damit geht natürlich fast alles. Man kann auch Amplituden- und Phasengang unabhängig voneinander wählen, aber auch das ist sehr wenig bekannt, weil es in der klassischen Literatur nicht behandelt wird. Möglich ist das aber.
Bezueglich Software vielleicht mal bei Tonnesoftware reinschauen. Kostet nichts.
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