Schnelles Prototyping von HF-Filtern

HF-Filter sind eigentlich nur eine Handvoll strategisch platzierter Induktivitäten und Kondensatoren. Ja, Sie können einen 1-GHz-Filter aus durchkontaktierten Komponenten herstellen, aber die Leitungen an den Teilen verwandeln sich bei diesen Frequenzen in Induktivitäten, was die erwarteten Ergebnisse eines Designs völlig zunichte macht.

Die Lösung hierfür sind Mikrostreifenantennen oder sorgfältig angeordnete Leiterbahnen und Pads auf einer Leiterplatte. Jeder kann eines davon mit Eagle oder KiCad bauen, aber das bedeutet, dass man auf den Auftrag eines Leiterplattenherstellers warten muss, um seinen Entwurf zu überprüfen. [VK2SEB] hat eine bessere Idee für das Prototyping von PCB-Filtern: Verwenden Sie Kupferband auf leeren FR4-Blättern.

Der erste und einfachste gezeigte Filter ist ein einfacher Bandsperrfilter. Dabei handelt es sich eigentlich nur um ein Stück Glasfaser, auf dessen einer Seite Kupfer laminiert ist. An den Rändern sind zwei HF-Anschlüsse angelötet und dazwischen ein Streifen Kupferband gespannt. Irgendwo in der Mitte dieses Kupferbandes hat [VK2SEB] einen weiteren Streifen Kupferband in einer „T“-Konfiguration angebracht. Dies ist der einfachste Bandsperrfilter, den Sie herstellen können, und das Schöne an dieser Konstruktion ist, dass er mit einer Rasierklinge abgestimmt werden kann.

Natürlich kann ein Filter mit Kupferband nur dann gebaut werden, wenn man sie entwerfen kann, und dafür greift [SEB] auf Software zurück. Das Qucs-Projekt ist ein Softwaretool zum Entwerfen und Simulieren dieser Mikrostreifenfilter, und nach Eingabe der richtigen Parameter erhielt [SEB] ein schönes Diagramm, wie der Filter aussehen sollte. Ein bisschen Klebeband, Rasierklingen und Löten und schon hatte [SEB] einen funktionierenden Filter, der an einen Spektrumanalysator angeschlossen war. Hat es funktioniert? In begrenztem Umfang; Das PCB-Material war wahrscheinlich nicht das Richtige und Platinengehäuse sind genauer als eine Rasierklinge, aber [SEB] hat es geschafft, einen 10-GHz-Filter aus Glasfaser und Kupferband herzustellen.

Sie können sich das Video zu diesem Experiment unten ansehen.