Выбор фильтров из каталога

Рекомендации по выбору фильтра из каталога продукции

Ключевыми параметрами при выборе конкретного фильтра на ПАВ из каталога продукции являются – номинальная частота и заданная полоса пропускания по относительному уровню (от -0,5 дБ до -4 дБ). При этом полосы пропускания и другие основные параметры, а также частотные характеристики фильтров измерены в нормальных условиях при +20 0С. То есть необходимо определить полосу пропускания фильтра по относительному уровню, с запасом обеспечивающую неискаженную передачу спектра сигнала с учетом влияния дестабилизирующих факторов, таких как изменения температуры окружающей среды и технологических погрешностей при изготовлении фильтра на ПАВ.

Рассмотрим решение этой задачи на примере фильтра для приемника GPS на частоту Fo=1575 МГц и диапазона L1.

Известно:

  • информационная полоса спектра сигнала BW=16 МГц;
  • допустимое искажения амплитуды на краях спектра 1,5 дБ;
  • рабочий интервал температур от -60 0С до +85 0С.

    1. Метод расчета с помощью темпратурно-частотного коэффициента — TCD (для фильтров с не указанным TCD в каталоге брать значение для TCD=-87 ppm/0С)

В каталоге продукции приведены несколько типов фильтров на частоту 1575 МГц с полосами пропускания при Н.У. от 16 МГц до 36 МГц и темпратурно-частотными коэффициентами от TCD=-31 ppm/0С до TCD=-37 ppm/0С.

Берем худший случай TCD=-37 ppm/ 0С и рассчитываем смещения частот в интервале рабочих температур.

Смещение частот при -60 0С равно Fox (+20 0С -60 0С) x TCD = 1575x80x(-37)=4,7 МГц или с запасом +5,0 МГц относительно нормальных условий 20 0С.

Смещение частот при +85 0С равно Fox (85 0С -20 0С) x TCD = 1575x65x(-37)=-3,8 МГц или с запасом -4,0 МГц относительно нормальных условий 20 0С .

Полоса пропускания фильтра с учетом температурных уходов BWтемп= BW+4,7+3,8 = 16+4,7+3,8 =24,5 МГц или с запасом 25 МГц.

Средняя технологическая погрешность по частоте составляет около +/-0,1% или +/- 1,5 МГц = 3 МГц.

В итоге требуемая полоса пропускания фильтра с учетом температурных уходов и технологических погрешностей должна составлять не менее BWитог=24,5+3=27,5 МГц или с запасом 28 МГц.

2. Моделирование S-параметров в интервале температур с помощью программы PLOTS (для фильтров с приложенными S-параметрами каталоге)

 
В каталоге на некоторые фильтры есть S-параметры для моделирования сквозного тракта аппаратуры, в том числе в интервале температур с помощью программы PLOTS.

2901-2018-6

2901-2018-7

Результаты моделирования характеристик фильтра на 1575 МГц в интервале температур через измеренные S-параметры показаны ниже (+20 0С -черный цвет; -60 0С- синий цвет. +85 0С- красный цвет)