Filtro passabanda 1200-1640MHz (piatto entro 0.2dB da 1200 a 1299MHz) L’obbiettivo era di realizzare un filtro piatto da 1200 a 1299MHz (con tecnica microstrip), con basse perdite, un buon fattore di forma e capacità di tagliare le frequenze attorno ai 900MHz. Siccome con la tecnica microstrip più la banda passante è stretta più l’attenuazione introdotta in banda è elevata, si è preferito usare un filtro “largo” – quindi con poca attenuazione in banda- ma spostato verso l’alto, in modo che la banda indesiderata vada a finire sul fianco della curva di risposta, ottenendo la maggior attenuazione possibile (>35 dB è una cifra realistica). In banda si punta ad ottenere 1dB di perdita d’inserzione. Questi quindi i parametri di progetto: Zin, Zout: 50ohm Tipo: passa banda 1150-1650MHz @-3dB Tipologia: hairpin Distribuzione poli: Chebyshev Ripple in banda: max 0.5 dB RL in banda: >18dB Attenuazione a 900MHz: >35dB Il filtro viene realizzato su PTFE, tipo ROGERS RT/Duroid 20mils (0.5mm) 1oz/sqft (35micron). Si potrebbe usare anche l’FR4, ma purtroppo la costante dielettrica (4.5) è molto ballerina e neanche ben definita in sede di produzione. Inoltre le perdite nel dielettrico cominciano a diventare importanti. Introdotti i parametri di progetto in uno dei vari programmi per la sintesi di filtri si ottiene questa geometria: Fig. 1 – Geometria del filtro microstrip a 5 sezioni. NON IN SCALA I medesimi programmi di sintesi consentono anche di ottenere i file in formato Gerber (.gbr) con i quali è possibile realizzare questo filtro nelle dimensioni corrette e con le caratteristiche elettriche volute. Allego il file Gerber stampando il quale su un normale foglio di acetato con una buona stampante laser in duplice copia e poi sovrapponendo le copie (per ottenere nei neri veramente opachi agli UV) si ottiene il master (positivo da utilizzare con fotoresist spray o negativo da utilizzare con fotoresist su film). E questa è la risposta in frequenza attesa in base alla sintesi: Fig. 2 – Risposta simulata in frequenza S21 del filtro. Per ottenere dei valori molto vicini a questi valori teorici, l’esecuzione pratica del filtro deve essere la migliore possibile. Ad esempio queste foto mostrano quanto le dimensioni siano piccole e al contempo necessitino di precisione (e di accuratezza). Fig. 3 – Le linee del filtro (qui ancora in fotoresist) sono da 0.86mm e distanti 0.178mm Questo è il filtro realizzato: Fig. 4 – Filtro su ROGERS RT/Duroid 20mils 35micron (PTFE) Questi alcuni particolari: Fig. 5 – Le linee dopo l’attacco dell’acido Questi sono i valori reali misurati: Fig. 6 – Risposta reale del filtro S21 Fig. 7 – Risposta reale del filtro S21, su tutta la banda Fig. 8 – RL del filtro in banda e fuori, con particolare riguardo ai 1295MHz Fig. 9 – Perdita d’inserzione del filtro tra i 1200 e i 1299MHz, <1dB Interessante notare il sostanziale accordo fra quanto simulato e sintetizzato dal programma e quanto ottenuto nel mondo reale: la banda passante a -3dB, l’attenuazione in banda, la piattezza della risposta in banda, il RL e la buona simmetria dei fianchi del filtro.
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