Testiranje in meritve RF filtrov

[VolkD]

Govora je seveda o RF filtrih narejenih na teoriji mikrotrakastih vezji. Za boljše razumevanje je smiselno prebrati tale sestavek.

Tale zgodba se je pravzaprav začela čisto spontamo; MocnikG me je prosil za izdelavo tiskanega vezja. Rad bi namreč pri sebi razčistil kup stvari in tako dobljeno znanje uporabil pri sestavi vaj za študente.

Ko sem videl kakšno vezje naj bi naredil sem bil navdušen. Obljubil sem mu ne samo izdelavo vezja, ampak tudi meritve. Odločila sva se, da celotno zgodbo objaviva tukaj.

[VolkD]

predloga.pdf

Tole predlogo sem dobil. Vezje je sicer zrisano v Altium-u, a za izdelavo je povsem dovolj tole.
Majhna napaka se nama je zgodila in tole vezje je natisnjeno v pdf kot grey in ne kot black/white.
To pomeni, da bo tiskalnik ta gray na mestih kjer je črno, natisnil kot mrežico.
Nekako nisem bil pozoren na to in to me je stalo kakih 10 min retuše.

[VolkD]

0IMG_20230510_100921p.jpg

Tisto nerodno mrežico se vidi, če smo res pozorni. No na končni izdelek ni imela kakega vpliva. Laminat je FR4, debeline 1,5mm dvostransko kaširan. Zadnja stran lamina mora seveda ostati, zato jo je potrebno zaščititi.

Tako. Zdaj imate vse podatke, da poskuse poustvarite.

[VolkD]

0IMG_20230510_134740p.jpg

Zadnjo stran in robove ( čez sigurno ga ni) sem zaščitil kar s selotejpom.
Ker je ploščica širša od širine selotejpa je pri tem treba biti previcen. Selotejp lepimo s prekrivanjem, pri tem pa je treba paziti, da nas kakšna guba ne prevara. Po njej, bi namreč lahko vdrla jedkalna tekočina in nam pokvarila izdelek.

[VolkD]

0IMG_20230510_141539p.jpg

Po jedkanju dobimo tole.
Pri tem vezju se dejansko vidi prednost kemo transfer pred termo transfer. Za vsa ostala običajna vezja je praktično vseeno katero metodo izberemo.
Tu pa se dejansko vidi, da so vogali vseh povezav pravokotni in ne ovalni ali celo v obliki kapelj. Tudi sicer so povezave točno toliko široke kot naj bi bile in ne malo širše, ker se je toner razlezel.

Toner in selotejp sem tu že odstranil.

[VolkD]

V moji "zalogi" sem poiskal SMA konektorje za na tiskana vezja ( Uff... moram še zmanjšati zalogo). In se lotil mehanske obdelave vezja.

0IMG_20230511_114436p.jpg

Na fotografiji je delo ravno na polovici.
Je pa kar malo nerodno, ker je treba konektor segreti, da se spajka oprime. Potem je treba pa kar počakati, da se ohladi, sicer se premakne.

[VolkD]

Sledijo meritve s pomočjo spektralnega analizatorja in tracking generatorja.
V naslednjih prispevkih boste imeli po dve fotografiji. Prva bo fotografija merjenca, druga pa rezultat meritve.
Pa se lotimo:

1IMG_20230511_122830p.jpg

1PNG1.png

Naj povem, da filter, kot je bil prvotno načrtovan, ni dal od sebe nobenega pričakovanega odziva. Dva "metuljčka" sta prinesla zanimiv odziv.
V nadaljevanju se bomo še malo igrali s temi "metuljčki".

[VolkD]

2IMG_20230511_123638p.jpg

2PNG2.png

S spreminjanjem pozicije "metuljčkov" se da dobiti različne odzive.

[VolkD]

3IMG_20230511_123722p.jpg

3PNG3.png

Tudi take, ki jih mogoče nebi ravno pričakovali.

No toliko o LPF.

[VolkD]

4IMG_20230511_125117p.jpg

4PNG4.png

Resnici na ljubo, me je tale filter kar malo razočaral. Sicer sem se trudil, skrajšal sem tisti trakec pri vzbujanju, poskušal dodajati nekaj flehe ob vodu, ...
Nič bistvenega se ni dalo popraviti, strmina filtra je relativno slaba, vstavitveno slabljenje pa relativno veliko.
Pravzaprav se je treba zavedati, da imamo FR4, ki je bogat na izgubah. Za povrh je ta FR4 še debel.

[VolkD]

5IMG_20230511_125828p.jpg

5PNG5.png

Tale filter ima nekaj večji sklop, saj so razmaki med posameznimi linijami manjši. To se odraža na vsaj dva načina. Filter je še malo bolj položen (nekoliko širši je) in vstavitveno slabljenje je manjše.

[VolkD]

No še zadnji, pravzaprav tisti filter, ki je čisto na vrhu.

6IMG_20230511_130750p.jpg

6PNG6.png

Odziv originalnega vezja je bil čisto razočaranje. Videti je, da tile U-ji, ki so obrnjeni vsi v isto smer ne dajo od sebe nič pametnega.
Potem sem se igral na vse mogoče načine.
Edino tole na fotografiji je vrnilo nek zanimiv odziv. Je pa to seveda daleč od kakega filter vezja.

[VolkD]

So me pa te zadeve malo spodbudile, da še sam naredim kaj na tem.
Pričakujem seveda, da se bo še kdo drug lotil. Z veseljem bom naredil tiskano vezje in izmeril odzive.
MocnikG, prosim, če lahko daš altium projekt za osnovo, ki jo bomo spreminjali.

Hint: Tanjši material, drugačne oblike,...

[MocnikG]

Pripenjam Altium projekt.