Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

Filtro analogico passa alto 1kW

Telefonia, radio, TV, internet, reti locali...comandi a distanza

Moderatori: Foto UtenteMassimoB, Foto Utentejordan20

0
voti

[1] Filtro analogico passa alto 1kW

Messaggioda Foto UtenteGaAsFET » 27 giu 2023, 16:23

Ciao a tutti,
dovrei realizzare un filtro passa alto di potenza, passivo, con soli componenti induttivi.
Collegato ad uno strumento di misura analitico (spettroscopio in banda 10-1000 MHz), vorrei far passare inalterati i segnali a frequenza => 224 MHz e attenuare fortemente segnali a frequenze inferiori. L'ideale sarebbe togliere di mezzo una o due frequenze specifiche, ad esempio 71 MHz e 176 MHz , utilizzando anche due filtri diversi.

Sono molto indeciso sulla scelta tra circuito di tipo "T" o "P" dovendo gestire potenze di tipo impulsato (alcuni ms) dell'ordine dei 500W-1kW.

Idee?
Avatar utente
Foto UtenteGaAsFET
78 6
Frequentatore
Frequentatore
 
Messaggi: 110
Iscritto il: 18 set 2012, 21:33

0
voti

[2] Re: Filtro analogico passa alto 1kW

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 27 giu 2023, 16:51

Pochi aiuti, ma varie domande:

Quali sono le impedenze di interfacciamento del filtro?
50 Ω?
Che perdita di inserzione tolleri?
Di quanto vuoi attenuare le frequenza indesiderate? es. 20 dB?
Viene terminato su connettori ? Es. tipo N ?
Puoi calcolare le tensioni/correnti impulsive presenti?
Puoi calcolare la potenza media che lo attraversa?
Che dimensioni meccaniche accetti?

Da praticone incompetente, suggerirei configurazione a T:
induttanza: due spire filo argentato diametro 1 mm avvolte in aria su diametro 2 cm connessa a massa
due capacità verso i connettori: due compensatori in ceramica da 10 pF

Per materiali surplus vari:
https://www.rf-microwave.com/it/home/

:-)
Avatar utente
Foto UtenteMarcoD
11,3k 5 9 13
Master EY
Master EY
 
Messaggi: 6158
Iscritto il: 9 lug 2015, 16:58
Località: Torino

0
voti

[3] Re: Filtro analogico passa alto 1kW

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 27 giu 2023, 16:54

Tempo addietro ho realizzato con successo un filtro elimina banda per una frequenza simile ma per potenza alquanto inferiore. Era fatto con un circuito risonante serie e uno parallelo. Ciò che ricordo di quella esperienza è che bisogna curare moltissimo che le due induttanze del filtro non presentino accoppiamento fra loro. Anche le prove che ho fatto con un simulatore confermano questa esigenza.
Avatar utente
Foto UtenteEcoTan
7.074 4 11 13
Expert EY
Expert EY
 
Messaggi: 4894
Iscritto il: 29 gen 2014, 8:54

0
voti

[4] Re: Filtro analogico passa alto 1kW

Messaggioda Foto UtenteTITAN » 27 giu 2023, 18:15

GaAsFET ha scritto:Idee?


Sbaglio o li siamo in zona frequenze militari anche su satellite ?
Avatar utente
Foto UtenteTITAN
1.021 2 4 5
Sostenitore
Sostenitore
 
Messaggi: 1449
Iscritto il: 31 dic 2012, 20:22

1
voti

[5] Re: Filtro analogico passa alto 1kW

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 28 giu 2023, 7:46

GaAsFET ha scritto:...dovrei realizzare un filtro passa alto di potenza, passivo, con soli componenti induttivi.


Mi sembra da complicato a impossibile! Per bloccare frequenze specifiche (filtro ellittico) servono dei risonatori LC, mentre per avere transizioni ripide comunque servono condensatori.
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
Plug it in - it works better!
Il 555 sta all'elettronica come Arduino all'informatica! (entrambi loro malgrado)
Se volete risposte rispondete a tutte le mie domande
Avatar utente
Foto UtenteIsidoroKZ
118,1k 1 3 8
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 20656
Iscritto il: 17 ott 2009, 0:00

0
voti

[6] Re: Filtro analogico passa alto 1kW

Messaggioda Foto UtenteGaAsFET » 28 giu 2023, 9:01

MarcoD ha scritto:Pochi aiuti, ma varie domande:

Quali sono le impedenze di interfacciamento del filtro?
50 Ω?
Che perdita di inserzione tolleri?
Di quanto vuoi attenuare le frequenza indesiderate? es. 20 dB?
Viene terminato su connettori ? Es. tipo N ?
Puoi calcolare le tensioni/correnti impulsive presenti?
Puoi calcolare la potenza media che lo attraversa?
Che dimensioni meccaniche accetti?

Da praticone incompetente, suggerirei configurazione a T:
induttanza: due spire filo argentato diametro 1 mm avvolte in aria su diametro 2 cm connessa a massa
due capacità verso i connettori: due compensatori in ceramica da 10 pF

Per materiali surplus vari:
https://www.rf-microwave.com/it/home/

:-)

Intanto grazie per la risposta: nessuna domanda è scontata ed obiettivamente ho omesso alcuni dati.
Me ne rendo conto adesso e me ne scuso.
Dunque le impedenze di linea, cioè di ingresso/uscita del filtro, sono tutte a 50 ohm.
Aprendo alcuni filtri già assemblati per frequenze diverse, sia LP che HP o BP, sono tutti fatti con induttanze e capacità fisse, con qualche capacità di "correzione" fine. Le scatole sono tutte di metallo, con connettori di tipo N, con "celle" stagnate, come quello in foto:

Immagine


Il problema è gestire potenze impulsate dell'ordine del 1kW @ da 100ms con 5% duty cycle.

Riporto l'esempio classico di un filtro "commerciale"

RF Power Specification
Maximum Power Operating 1kW @ 100ms 5% duty cycle
Operating Temperature Range (°C) 15...50
RF Low Level Specification
Frequency Pass (MHz) : 658.8
Maximum Insertion Loss (dB) 0.8
Minimum Return Loss (dB) 20
Frequency Stop (MHz) : 283.4 (700.1)
Minimum Rejection (dB) 80 (90)
Mechanical Dimensions and Weight
Case (mm) 282 x 83 x 54, Weight (kg) 1.6
Avatar utente
Foto UtenteGaAsFET
78 6
Frequentatore
Frequentatore
 
Messaggi: 110
Iscritto il: 18 set 2012, 21:33

0
voti

[7] Re: Filtro analogico passa alto 1kW

Messaggioda Foto UtenteGaAsFET » 28 giu 2023, 9:02

EcoTan ha scritto:Tempo addietro ho realizzato con successo un filtro elimina banda per una frequenza simile ma per potenza alquanto inferiore. Era fatto con un circuito risonante serie e uno parallelo. Ciò che ricordo di quella esperienza è che bisogna curare moltissimo che le due induttanze del filtro non presentino accoppiamento fra loro. Anche le prove che ho fatto con un simulatore confermano questa esigenza.

Si, immaginavo... Per questo chiedo lumi a chi c'è già passato :mrgreen:
Avatar utente
Foto UtenteGaAsFET
78 6
Frequentatore
Frequentatore
 
Messaggi: 110
Iscritto il: 18 set 2012, 21:33

0
voti

[8] Re: Filtro analogico passa alto 1kW

Messaggioda Foto UtenteGaAsFET » 28 giu 2023, 9:03

TITAN ha scritto:
GaAsFET ha scritto:Idee?


Sbaglio o li siamo in zona frequenze militari anche su satellite ?

Le frequenze son quelle, ma l'applicazione è di tipo scientifico.
Più precisamente si tratta del dimensionamento di filtri analogici utilizzati in Risonanza Magnetica Nucleare per ricerca.
Avatar utente
Foto UtenteGaAsFET
78 6
Frequentatore
Frequentatore
 
Messaggi: 110
Iscritto il: 18 set 2012, 21:33

0
voti

[9] Re: Filtro analogico passa alto 1kW

Messaggioda Foto UtenteGaAsFET » 28 giu 2023, 9:13

IsidoroKZ ha scritto:
GaAsFET ha scritto:...dovrei realizzare un filtro passa alto di potenza, passivo, con soli componenti induttivi.


Mi sembra da complicato a impossibile! Per bloccare frequenze specifiche (filtro ellittico) servono dei risonatori LC, mentre per avere transizioni ripide comunque servono condensatori.


In realtà dai datasheet dei filtri commerciali, le pendenze non sembravano così ripide... la distanza in frequenza tra i punti di taglio mi pareva di qualche centinaio di MHz...

Ad esempio, la caratteristica di un BP da 300 MHz viene rappresentata così:
Immagine

con:
Frequency Pass : 300.1 MHz
Maximum Insertion Loss : 0.7 dB
Minimum Return Loss : 20 dB
Frequency Stop : < 121.5 MHz, > 282.4 MHz
Minimum Rejection : 120 e 45 dB rispettivamente per i due ranges.

Forse dalla caratteristica si riesce a capire anche l'ordine del filtro... anche se pare più un grafico illustrativo che qualitativo.
Avatar utente
Foto UtenteGaAsFET
78 6
Frequentatore
Frequentatore
 
Messaggi: 110
Iscritto il: 18 set 2012, 21:33

0
voti

[10] Re: Filtro analogico passa alto 1kW

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 28 giu 2023, 9:28

Forse dalle tre gobbe in banda passante è del sesto ordine.

Il problema è gestire potenze impulsate dell'ordine del 1kW @ da 100ms con 5% duty cycle.

corrisponde a una potenza media di 50 watt.
Supponendo perdite enormi del 5 %, all'interno del filtro viene dissipata una potenza termica di 2,5 watt, non mi pare elevata.
Occorre verificare che alla potenza impulsiva la tensione ai capi dei condensatori non superi la rigidità dielettrica del dielettrico (ceramica o aria ?).
Partirei dal filtro più semplice a " T " calcolando teoricamente le prestazioni, se sono insoddisfacenti passerei a filtri di ordine superiore.

Il kilowatt si riferisce alla componente a frequenza superiore ai 224 MHz?
Le componenti a 71 e 176 MHz che potenza hanno?

Oppure ti rivolgi a fornitori professionisti ?
Avatar utente
Foto UtenteMarcoD
11,3k 5 9 13
Master EY
Master EY
 
Messaggi: 6158
Iscritto il: 9 lug 2015, 16:58
Località: Torino

Prossimo

Torna a Telecomunicazioni

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 9 ospiti