2020. 12. 11. 12:41ㆍ카테고리 없음
2020/09/03 - [직무지식/중계기] - [중계기 구성] Filter란? - 1 BPF, HPF, LPF, BSF에 대해
2020/09/08 - [직무지식/용어정리] - RF필터 용어 설명(삽입손실, Skirt 특성 등)
윗글에 대한 내용을 숙지하면 이번 포스팅 내용을 이해하기 더 쉽습니다.
이번 시간에는 rf-tool 사이트를 활용하여 LC 필터를 튜닝해 보도록 하겠습니다.
제가 자주 이용하는 RF 관련 사이트입니다. LC 필터 수치나 VSWR 등 다양한 계산식을 쉽게 찾아볼 수 있습니다.
RF Tools | Calculators and applications for RF analysis and synthesis
Calculators and applications for online RF analysis and synthesis Ease your RF and microwave development with RF Tools
rf-tools.com
위 사이트를 들어가면 아래와 같은 화면이 나오는데요. LC Filter Design Tool에 들어가시면 됩니다.
우선 내가 설계하고자 하는 필터의 특성을 정해야겠죠?
450㎒는 차단시키고 700 이상부터 통과시키는 하이패스 필터를 만들겠습니다.
이것을 정리하면 아래와 같이 됩니다.
필터 특성
- 형태: High Pass Filter
- Insertion Loss: 1.5dB 이내
- Pass Band: 720㎒ ~
- ATT: 15 dBc @ 450㎒ → 450㎒에서 S21이 -15dB는 나와줘 야한다는 의미
- Return Loss: 15dB @ 720 ~ 750㎒ → 해당 범위에서 S11이 15dB보다 높아야 한다는 의미
이제 Filter Propertises를 아래와 같이 설정합니다.
스커트 특성이 좋은 Chebyshev으로 하고 π모양과 비슷한 5차로 하겠습니다.
Cutoff Frequency를 500으로 했을 때의 필터 값과 수치입니다.
보시면 450㎒에서 S21이 너무 높죠? 아무래도 Cutoff Frequency를 대폭 높여야 할 것 같습니다.
Cutoff Frequency를 700으로 설정한 뒤에 다시 계산을 시켜보니 아래와 같이 나옵니다.
오~ 괜찮은데요? 다른 조건 (Insertion Loss, Return Loss 등)을 충족하는지 확인합니다.
다 만족하고 있죠? 그럼 이제 회로를 구성해 볼까요?
왼쪽 이미지와 같이 소자 값들이 소수점으로 되어 있는데요.
실제로 정확한 값이 없죠. 그래서 그 값과 비슷한 시중에 있는 reference 값들로 바꿔야 합니다.
그래서 오른쪽 값으로 바꿔서 달면 됩니다.
여기서 필터를 네트워크 값으로 확인해 보고 C값과 L값을 조금씩 바꿔보고 특성이 더 잘 나오게 튜닝하면 됩니다.
여기서 참고해야 할 것은 L, C 값의 관계인데요,
직렬 값은 같은 값이고 병렬 3개는 양 끝만 같은 값이며 중간 L값은 양 끝 L값의 약 1/2이라는 것입니다.
LPF 또한 크게 다르지 않습니다.
비슷하죠? 다만 차이가 있다면 HPF와는 반대로 병렬 중간 C가 양 끝의 C값보다 약 2배가량 더 크다는 것입니다.
이상으로 LC 필터 튜닝하기 포스팅을 마치겠습니다.