Настройка фильтров

На данном этапе используются следующие компоненты и оборудование:

• собранная печатная плата фильтра (за исключением межконтурных перемычек);
• корпус с установленными разъемами и выгравированной маркировкой изделия;
• крышка корпуса с прокладкой;
• винты крепления платы и крышки;
• четырехпроводной кабель управления в клеевой термоусадке;
• луженая медная проволока ⌀ 0.8 мм;
• векторный анализатор цепей NanoVNA;
• тарированный ключ;
• два кабеля SMA-M — SMA-M;
• калибровочный набор: переходник SMA-F — SMA-F, замыкатель, нагрузка;
• настроечные корпус и крышка; крышка без прокладки; нагрузка на штыревом разъеме;
• паяльная станция, припой, флюс;
• устройство управления с источником питания 5 В, 100 мА;
• деревянная отвертка;
• пластиковый держатель сердечников M3;
• «силовые» тонкогубцы, пинцет и зонд (для подстройки бескаркасных катушек деформацией);
• ключ с шестигранной головкой 5.5 мм;
• отвертки PH1, PZ2.

Перед началом работы:

• проверяется наличие компонентов и оборудования выше; наличие и корректность маркировки на корпусе и печатной плате;
• с использованием тарированного ключа проверяется надежность фиксации радиочастотных разъемов на корпусе фильтра.

Визуально проверяется монтаж компонент на плате фильтра, в том числе:

• наличие всех компонент в цепи коммутации;
• правильность установки защитных диодов;
• наличие и соответствие спецификации всех установленных катушек индуктивности;
• наличие конденсаторов во всех контурах.

1. Плата фильтра помещается в настроечный корпус.
2. Сбрасывается калибровка векторного анализатора цепей. (Поскольку используемый прибор и подключение не имеют сколь угодно существенного частотного хода характеристик на большей части интересующего диапазона.)
3. Частотный диапазон выставляется по границам полосы подавления фильтра.
4. К портам какого-либо контура на плате подключаются нагрузка и порт 1 анализатора.
5. Индуктивность катушки подстраивается так, чтобы измеряемые значения |S₁₁| на границах полосы подавления фильтра были как можно ближе друг к другу.
6. Настройка повторяется для всех прочих контуров.

Невозможность подстройки может свидетельствовать об ошибке подбора конденсаторов или (и) катушки контура. В этом случае контур отмечается как проблемный. При наличии значимого расхождения в значениях |S₁₁| на границах полосы подавления фильтра для любого из контуров, или умеренного расхождения для двух или более контуров, плата возвращается для исправления дефекта.

1. Припаиваются проволочные перемычки.
2. Кабель управления продевается в отверстие в корпусе и припаивается к плате.
3. Подключается устройство управления. Проверяется изменение тока реле при переключении режимов работы фильтра.
4. Ослабляются гайки на плате фильтра.
5. Плата фильтра устанавливается в корпус и закрепляется четырьмя винтами M3. Затягиваются гайки.
6. Луженой проволокой радиочастотные разъемы соединяются с контактными площадками платы.
7. Центр частотного диапазона анализатора цепей устанавливается на центр полосы подавления фильтра (с округлением до 0.5 МГц или 0.2 МГц); размах — 4 МГц (i. e., шаг 20 кГц на точку.)
8. Выполняется SOLT-калибровка: на кабель порта 1 устанавливается переходник SMA-F — SMA-F (open), затем последовательно замыкатель (short), нагрузка (load) и кабель порта 2 (through.)
9. Переключатель режимов переводится в положение «выключено». Анализатор подключается к фильтру и проверяется наличие пропускания на уровне не хуже порядка −0.1 дБ во всем диапазоне.
10. Переключатель режимов переводится в положение «bypass». Характеристика не должна измениться.
11. Переключатель режимов переводится в положение «переход». Проверяется характерная форма частотного хода пропускания и отражения.
12. Переключатель режимов переводится в положение «фильтр». Проверяется наличие подавления в полосе, близкой к требуемой.
13. Выставляются маркеры полосы подавления (с округлением до 20 кГц «наружу» — e. g., полоса 12.35 ÷ 13.27 МГц округляется до 12.34 ÷ 13.28 МГц.)
14. Пробно выставляются маркеры полосы пропускания: ±1.5 МГц от центра полосы подавления. В ходе настройки может требоваться смещение этих маркеров для поиска границ полосы пропускания по уровню не ниже −2.9 дБ.
15. Корпус накрывается настроечной крышкой.
16. Определяется общее направление работы: смещение границ полосы подавления вверх или вниз, расширение или сужение частотной характеристики, etc.
17. Пробной подстройкой катушек определяется положение резонансов каждого из контуров — «слева», «по центру», «справа».
18. Для расширения характеристики резонансы контуров «растаскиваются в стороны», сужения — «собираются в кучу», etc.
19. Фильтр считается настроенным, если после закрытия корпуса крышкой с прокладкой и затягивания винтов обеспечиваются:
    • уровень подавления не хуже −41 дБ в заданной полосе;
    • уровень пропускания не хуже −2.9 дБ в некоторой полосе (но не шире 3 МГц.)