Расчет дуплексных фильтров

Ответить
Аватара пользователя
R2AJI
Сообщения: 746
Зарегистрирован: 12 окт 2019, 22:48
Город: Россошь
Благодарил (а): 183 раза
Поблагодарили: 240 раз

Расчет дуплексных фильтров

Сообщение R2AJI » 29 сен 2021, 22:09

Здравствуйте коллеги.

Задумал я тут достаточно серьезный и хитрый дуплексер (многоплексер) по типу как в моем WebSDR. А так как его нужно посчитать с нуля, процесс застопорился.
Есть ли какой софт который умеет моделировать подобные фильтры?
Или есть хорошие статьи о расчетах таких фильтров?
В русскоязычном сегменте интернета чего-то толкового я не нашел, хотя может плохо искал. В основном попадаются дуплексоры на спиральных или объемных резонаторах на УКВ. А мне на КВ надо, на обычных катушках и конденсаторах.

Как-то раньше не приходилось с нуля рассчитывать данный тип схем, брал готовое и если необходимо, подстраивал под себя.
Сейчас меня вот какой вопрос занимает.
Если посмотреть на схему, то по своей сути это ФНЧ и ФВЧ соединенных вот по такой схеме:
изображение.png
С выходами все понятно, там все под 50 ом. А входы? Насколько я понимаю, входы фильтров должны иметь сопротивление 100 ом? Ну типа параллельно :) Или фильтры нужно рассчитать таким образом, что бы частоты среза были на некотором расстоянии друг от друга, в таком случае можно рассчитать и под 50 ом?
Все вопросы про радио, на форум пожалуйста, в личные сообщения, только личные вопросы.
В противном случае, все равно отправлю на форум.

YouTube канал HAM Radio Channel

Oleg
Сообщения: 363
Зарегистрирован: 22 окт 2019, 16:06
Позывной: R2AVB
Город: Москва
Имя: Олег
Благодарил (а): 48 раз
Поблагодарили: 117 раз

Расчет дуплексных фильтров

Сообщение Oleg » 30 сен 2021, 00:23

Владимир, давайте определимся с терминологией.
1. Дуплексер (Duplexer) - это устройство, которое используется используется для одновременной работы приемника и передатчика на одну антенну (дуплексный режим).
2. Диплексер (Diplexer) обычно используется для комбинирования/разделения сигналов, разнесенных по частоте.
3. Receive Multicoupler (RMC) - устройство для подключения нескольких приемников к одной антенне. Часто включает в себя преднастроенные фильтры и малошумящий усилитель.

В WEB-SDR у Вас - RMC.
На картинке в этой ветке - простой диплексер на основе ФНЧ и ФВЧ 3 порядка.
Вы задаете вопрос о дуплексерах. Тут все сложнее, поскольку требуется обеспечить очень хорошую развязку между приемником и передатчиком.

Все-таки что за устройство Вы проектируете и какова конечная цель?

Если все-таки требуется диплексер, то вот пример методики расчета http://www.n6rk.com/diplexer/diplexer.pdf
Олег
R2AVB


Аватара пользователя
R2AJI
Сообщения: 746
Зарегистрирован: 12 окт 2019, 22:48
Город: Россошь
Благодарил (а): 183 раза
Поблагодарили: 240 раз

Расчет дуплексных фильтров

Сообщение R2AJI » 30 сен 2021, 11:07

За методику расчета отдельное большущее спасибо!

изображение.png
Дуплексер (Duplexer) и Диплексер (Diplexer) по своей сути одно и тоже, делают они одну и туже работу и построены на одних и тех же принципах. Отличие только в подводимой мощности. Типа дуплексер на выход передатчика а диплексер для сигнальных цепей. Или я ошибаюсь?

Да мне нужен RMC, для новой ревизии websdr, но считать его придется как дуплексер или диплексер
Все вопросы про радио, на форум пожалуйста, в личные сообщения, только личные вопросы.
В противном случае, все равно отправлю на форум.

YouTube канал HAM Radio Channel

Oleg
Сообщения: 363
Зарегистрирован: 22 окт 2019, 16:06
Позывной: R2AVB
Город: Москва
Имя: Олег
Благодарил (а): 48 раз
Поблагодарили: 117 раз

Расчет дуплексных фильтров

Сообщение Oleg » 30 сен 2021, 11:57

R2AJI писал(а):
30 сен 2021, 11:07
Типа дуплексер на выход передатчика а диплексер для сигнальных цепей. Или я ошибаюсь?
Не совсем так. Это разные устройства.
Если не углубляться в детали построения, а представить устройства как "черные ящики" с тремя портами, то устройства выглядят примерно так. Обозначим порты 1 - общий (антенна), 2 и 3 - дополнительные.
Дуплексер одновременно передает сигнал с общего порта 1 на порт 2 и с порта 3 на общий порт 1.
Диплексер либо передает сигнал с порта 1 на порты 2 и 3, либо с портов 2 и 3 на порт 1. То есть осуществляет "демультиплексирование" или "мультиплексирование".

Надеюсь, что не очень сильно запутал. Если нарисовать это в виде картинки, то сразу все понятно.

Конструкция и схемотехника диплексеров и дуплексеров также отличаются.
Комбинируя диплексеры, можно сделать RMC как Вас в WEB SDR приемнике.
R2AJI писал(а):
30 сен 2021, 11:07
За методику расчета отдельное большущее спасибо!
Рад, что помог!
Олег
R2AVB

Oleg
Сообщения: 363
Зарегистрирован: 22 окт 2019, 16:06
Позывной: R2AVB
Город: Москва
Имя: Олег
Благодарил (а): 48 раз
Поблагодарили: 117 раз

Расчет дуплексных фильтров

Сообщение Oleg » 30 сен 2021, 13:16

Нашел два калькулятора для диплексеров по упомянутой методике N6RK
https://people.physics.anu.edu.au/~dxt1 ... plexer.php
https://people.physics.anu.edu.au/~dxt1 ... lexer2.php
Олег
R2AVB

Аватара пользователя
R2AJI
Сообщения: 746
Зарегистрирован: 12 окт 2019, 22:48
Город: Россошь
Благодарил (а): 183 раза
Поблагодарили: 240 раз

Расчет дуплексных фильтров

Сообщение R2AJI » 30 сен 2021, 13:41

Oleg, начал считать вручную и понял, что таки да, должны быть калькуляторы для расчетов, ибо в ручную очень уж кропотливо и есть большая вероятность ошибки. Начал поиски в западном сегменте сети, и так же натыкался на данные калькуляторы. Но они считают достаточно простые фильтры. Чего не очень хватало.

И вот нашел то, что нужно! А именно программа "Diplexer" http://tonnesoftware.com/diplexerdownload.html
Крошечная, по современным меркам, аж целых два мегабайта! Ух! :mrgreen:
Но позволяет считать фильтры до 11(!) порядка, что конечно же радует:
изображение.png
Правда результаты расчетов несколько расходятся с методикой N6RK, но порядок цифр очень даже похож. Надо будет все проверять на RFSim99.
Все вопросы про радио, на форум пожалуйста, в личные сообщения, только личные вопросы.
В противном случае, все равно отправлю на форум.

YouTube канал HAM Radio Channel

Oleg
Сообщения: 363
Зарегистрирован: 22 окт 2019, 16:06
Позывной: R2AVB
Город: Москва
Имя: Олег
Благодарил (а): 48 раз
Поблагодарили: 117 раз

Расчет дуплексных фильтров

Сообщение Oleg » 30 сен 2021, 14:11

R2AJI, очень интересная программа. Спасибо!
Полезная функция - сохранение в виде .asc файла для LTSpice. Можно сразу же посмотреть АЧХ, что очень удобно.

На этом же сайте нашлось много других полезных программ для расчетов.
Олег
R2AVB

Oleg
Сообщения: 363
Зарегистрирован: 22 окт 2019, 16:06
Позывной: R2AVB
Город: Москва
Имя: Олег
Благодарил (а): 48 раз
Поблагодарили: 117 раз

Расчет дуплексных фильтров

Сообщение Oleg » 30 сен 2021, 21:02

R2AJI писал(а):
30 сен 2021, 13:41
Надо будет все проверять на RFSim99.
Я попробовал рассчитать с помощью этой программы диплексер при N=7 и F=10 МГц. По результатам расчета построил модель в RFSimm. Получилось очень неплохо.

Прилагаю файл для RFSimm, если вдруг у кого-нибудь появится желание взглянуть.
Diplexer_n7_10MHz.zip
(1.58 КБ) 167 скачиваний
А создание разных вариантов файлов для симулятора LTSpice - это встроенная функция программы "Diplexer", что очень удобно.
Олег
R2AVB

Ответить

Вернуться в «Узлы, блоки, модули»