Synthèse d'un filtre passe-bas en technologie planaire microruban

[m'enfin]

Si c'est le rapport Puissance Réfléchie/puissance reçue que tu veux, tu l'as avec le paramètre S11.

Si tu veux le TOS, il faut déterminer le coeff de réflexion

Puis

A+
-----

[Voltron]

Bjr Voltron,
Si tu connais P direct et P réfléchie, alors
TOS= Racine carrée de (P réfléchie/P direct) que multiplie 100
le ROS =( P direct+ P réfléchie) / (P direct-réfléchie).

Relation ROS et TOS
TOS= (Ros-1) / (Ros+1) que multiplie 100
Cordialement

Si c'est le rapport Puissance Réfléchie/puissance reçue que tu veux, tu l'as avec le paramètre S11.

Si tu veux le TOS, il faut déterminer le coeff de réflexion

Puis

A+

merci à vous deux

mais si je prends S11=0,01 (-20dB), j'aurai =1,001


puis TOS = -2001 ??

[m'enfin]

/!\ deux grands principes à toujours avoir en tête:

et

donc on ne peut pas avoir

Avec S11=-20dB, (remarque: j'ai oublié la valeur absolue dans l'expression )

et TOS=1.22

A+

[m'enfin]

Une petite remarque de sémantique concernant les termes TOS et ROS:
Il règne dans la langue française une certaine confusion sur ces termes, confusion qu'on ne retrouve pas en anglais puisqu'ils utilisent un seul terme: le SWR (Standing Wave Ratio).
ROS et TOS désignent la même chose (c'est le SWR), comme leur nom l'indique c'est le rapport (ou taux) des ondes stationnaires (donc des noeuds et des ventres de tension) mais pas des ondes refléchies/incidentes.
Mais on trouve parfois sous cette appellation le coefficient de réflexion qui lui désigne bien la proportion d'onde réfléchie.
Cette confusion ne date pas d'aujourd'hui et se perpétue dans certaines branches d'activités (CB notamment), au point de la retrouver sur wikipédia.

Cette mise au point n'a pas pour but de relancer une polémique aussi vieille que la radio (française), mais simplement de sensibiliser les jeunes utilisateurs de ces notions:
utilisez le terme qui vous convient, mais ne perdez pas de vue ce que ça représente, les valeurs caractéristiques et précisez toujours de quoi il s"agit car en face de vous, la personne aura peut être une autre définition du TOS.

A

[Voltron]

/!\ deux grands principes à toujours avoir en tête:

et

donc on ne peut pas avoir

Avec S11=-20dB, (remarque: j'ai oublié la valeur absolue dans l'expression )

et TOS=1.22

A+

Une petite remarque de sémantique concernant les termes TOS et ROS:
Il règne dans la langue française une certaine confusion sur ces termes, confusion qu'on ne retrouve pas en anglais puisqu'ils utilisent un seul terme: le SWR (Standing Wave Ratio).
ROS et TOS désignent la même chose (c'est le SWR), comme leur nom l'indique c'est le rapport (ou taux) des ondes stationnaires (donc des noeuds et des ventres de tension) mais pas des ondes refléchies/incidentes.
Mais on trouve parfois sous cette appellation le coefficient de réflexion qui lui désigne bien la proportion d'onde réfléchie.
Cette confusion ne date pas d'aujourd'hui et se perpétue dans certaines branches d'activités (CB notamment), au point de la retrouver sur wikipédia.

Cette mise au point n'a pas pour but de relancer une polémique aussi vieille que la radio (française), mais simplement de sensibiliser les jeunes utilisateurs de ces notions:
utilisez le terme qui vous convient, mais ne perdez pas de vue ce que ça représente, les valeurs caractéristiques et précisez toujours de quoi il s"agit car en face de vous, la personne aura peut être une autre définition du TOS.

A

merci pour votre aide et vos précisions m'enfin ,
vous m'aidez bcp à avancer dans la conception. vous aussi f6bes

Avec le coefficient de réflexion je peux calculer le paramètre de transmission S21 avec la formule carré(lS21l)=1-carré()

, je trouve =-0,021 dB

je passe aux dimensions du Layout
Zc proportionnelle à 1/w
Pour réaliser les capacités, on choisis Zc petite (devant50) , on prend Zc=10
On cherche alors la largeur qui correspond à Zc = 10
w/h =10 , h=1mm => w=10mm

l’effet capacitif est aussi lié à L, C= L/(v.Zc) => I=v.C.Zc or v=C0/(racine(Permittivité eff )
C0 : vitesse de la lumière dans le vide
je trouve

• C1=C7 => I1=4.61 mm
• C3=C5 => I3=8.9 mm

(W, I1, I3) = (10 ; 4.61 ; 8.9)

Pour réaliser les inductances (ou lignes inductances)

Zc grande, on la choisi Zc=109
w/h= 0.1, =4,32 et w =0,1 mm
or L=Zc.L/v, v=C0/racine ( )

• I2=I6=L2v/Zc=15.09 mm avec w =0,1 mm
• I4= L4v/Zc = 17.08 mm

(W, I2, I4)=(0.1; 15.09 ; 17.08)

et voici le Layout:


svp, vérifiez avec moi si j'ai commis une erreur qcq part.




autre chose, j'ai dessiner le filtre sur RFSim99, mais j'ai pas eu la courbe qu'il fallait ?!, c'est quoi l'erreur à votre avis..(j'ai mis le fichier de simulation en pièce jointe)


pour ceux que cela intéresse, j'ai trouvé 5 freeware de conception de filtres actifs et passifs

cliquez sur le nom du freewre pour suivre le lien :

FIterCAD

Présentation :
FilterCAD est un programme d'aide à la conception de filtres à capacités commutées avec les circuits intégrés de Linear Technology. C'est un outil d'aide pour les utilisateurs sans expérience dans le calcul de filtre. Il permet, à partir d'un gabarit, d'obtenir le schéma de filtres ayant de très bonnes performances, avec un minimum d'effort.

Filterfree

Présentation :
Filter Free est un logiciel d'analyse et d'aide à la conception de filtres actifs, passifs et numériques. Filter Free est la version gratuite de Filter Solutions de Nuhertz Technologies et limite, entre autre, l'étude des filtres à l'ordre 2.

FilterLab

Présentation :
Ce programme de Microchip simplifie la conception de filtres actifs. Il fournit le schéma complet du filtre, la valeur des composants passifs qui le composent et affiche la réponse en fréquence.
FilterLab ne permet de concevoir que des filtres passe-bas de Chebyshev, Bessel ou Butterworth, jusqu'au 8ième ordre et des fréquences de 0,1 à 10MHz

Filtres

Présentation :
Programme de calcul des filtres à amplificateurs opérationnels.
Ce logiciel fourni automatiquement le schéma électronique, ainsi que la valeur des composants en fonction de la fréquence de coupure, du type de filtre (passe-bas, passe-haut), et de l'ordre du filtre (de 2 à 7).
Ce programme permet d'utiliser les structures suivantes :
- Filtre de BESSEL
- Filtre de Butterworth
- Filtre de Chebyshev (avec ondulation de 0.5 à 3 dB)
Une fois le calcul effectué, vous pouvez imprimer le schéma, avec la valeur des composants correspondants.

AppCAD

Présentation :
AppCAD d'Agilent Technologies est un logiciel de calcul qui fournit une suite d'outils d'aide à la conception de circuits RF, micro-ondes, etc...
Superbe application, gratuite et facile à utiliser.

j'attend vos avis sur ces logiciels !

[inviteaf3a73b7]

Bonjour,

Grand bravo à tous les participants de ce thread, j'avoue ne pas tout comprendre, mais que je suis depuis le début.

Je tenais à féliciter tous les participants pour leur "esprit" vis-à-vis du forum, des questions, des aides donnés, l'active participation de l'auteur qui ne se contente pas de faire faire mais qui travaille, comprends de mieux en mieux et s'investi et qui enfin partage à son tour ces résultats, qui aideront d'autres ayants les problématiques similaires...

Grand à tous.

Superbe esprit que je tenais à souligner pour ne pas que toujours blamer les profiteurs occasionnels qui ne veulent que les réponses.

Cordialement.

[m'enfin]

Avec le coefficient de réflexion je peux calculer le paramètre de transmission S21 avec la formule carré(lS21l)=1-carré()

, je trouve =-0,021 dB

Attention, tu confonds toujours calcul sur les amplitudes et sur les puissances:

Tu as calculé
Or ici avec tu considères l'amplitude donc c'est
Pour faire le calcul en puissance avec 10log, il faut poser


ce résultat rejoint le graphique initial (les "bosses" à S11= -20dB correspondent aux creux -0.043dB de la fonction de transfert)

Concernant la simulation, je ne parviens pas à ouvrir le fichier .zip, winzip me renvoie une erreur.

A+

[Voltron]

Bonjour,

Grand bravo à tous les participants de ce thread, j'avoue ne pas tout comprendre, mais que je suis depuis le début.

Je tenais à féliciter tous les participants pour leur "esprit" vis-à-vis du forum, des questions, des aides donnés, l'active participation de l'auteur qui ne se contente pas de faire faire mais qui travaille, comprends de mieux en mieux et s'investi et qui enfin partage à son tour ces résultats, qui aideront d'autres ayants les problématiques similaires...

Grand à tous.

Superbe esprit que je tenais à souligner pour ne pas que toujours blamer les profiteurs occasionnels qui ne veulent que les réponses.

Cordialement.

merci à vous aussi Alex82 .

[Voltron]

Attention, tu confonds toujours calcul sur les amplitudes et sur les puissances:

Tu as calculé
Or ici avec tu considères l'amplitude donc c'est
Pour faire le calcul en puissance avec 10log, il faut poser


ce résultat rejoint le graphique initial (les "bosses" à S11= -20dB correspondent aux creux -0.043dB de la fonction de transfert)

Concernant la simulation, je ne parviens pas à ouvrir le fichier .zip, winzip me renvoie une erreur.

A+

merci , je vais voir le problème avec la pièce jointe .

[Voltron]

essayez cette pièce jointe.

[Voltron]

pas la peine d'essayer, ca ne marche tjrs pas !

là c'est une capture d'écran de la simulation

[m'enfin]

Il me semble que ton dernier condensateur a pour valeur 3.21F

[Voltron]

merci pour votre aide et vos précisions m'enfin ,
vous m'aidez bcp à avancer dans la conception. vous aussi f6bes

Avec le coefficient de réflexion je peux calculer le paramètre de transmission S21 avec la formule carré(lS21l)=1-carré()

, je trouve =-0,021 dB

je passe aux dimensions du Layout
Zc proportionnelle à 1/w
Pour réaliser les capacités, on choisis Zc petite (devant50) , on prend Zc=10
On cherche alors la largeur qui correspond à Zc = 10
w/h =10 , h=1mm => w=10mm

l’effet capacitif est aussi lié à L, C= L/(v.Zc) => I=v.C.Zc

or v=C0/(racine(Permittivité eff )

C0 : vitesse de la lumière dans le vide
je trouve

• C1=C7 => I1=4.61 mm
• C3=C5 => I3=8.9 mm

(W, I1, I3) = (10 ; 4.61 ; 8.9)

Pour réaliser les inductances (ou lignes inductances)

Zc grande, on la choisi Zc=109
w/h= 0.1, =4,32 et w =0,1 mm
or L=Zc.L/v, v=C0/racine ( )

• I2=I6=L2v/Zc=15.09 mm avec w =0,1 mm
• I4= L4v/Zc = 17.08 mm

(W, I2, I4)=(0.1; 15.09 ; 17.08)

et voici le Layout:


svp, vérifiez avec moi si j'ai commis une erreur qcq part.

oups, j'ai commis une erreur, la constante diélectrique effective eff en fonction des paramètres caractéristiques des milieux réels s'obtient avec la formule ci-dessous, alors que moi je l'ai prise égale à la permittivité du milieu 4,32 dans la formule en rouge et gras:

Formule de Hammerstadt et Jansen

j'ai du calcul à refaire



cliquez ici pour voir ou j'ai trouvé la formule .

[Voltron]

Il me semble que ton dernier condensateur a pour valeur 3.21F

oh la gaffe !!, j'ai oublié la lettre p (pico)

[m'enfin]

Salut,
J'ai pris un peu de temps pour étudier la doc accessible via ton lien: très instructif , je n'ai jamais eu l'occasion de concevoir de tels filtres.
J'ai toutefois deux questions au sujet de ton application numérique (questions et non critiques car je suis profane dans ce domaine):
- peut-on considérer 10<<50 et 109>>50 (en général on impose au moins un rapport 10).
- as-tu tenu compte des extensions dues aux discontinuités comme expliqué dans la doc?

Tiens nous au courant quant aux résultats obtenus.

A+

[Voltron]

bonsoir m'enfin

Salut,
J'ai pris un peu de temps pour étudier la doc accessible via ton lien: très instructif , je n'ai jamais eu l'occasion de concevoir de tels filtres.
J'ai toutefois deux questions au sujet de ton application numérique (questions et non critiques car je suis profane dans ce domaine):
- peut-on considérer 10<<50 et 109>>50 (en général on impose au moins un rapport 10).

j'ai suivi un exemple semblable.pt être j'aurais du prendre un rapport de 100

- as-tu tenu compte des extensions dues aux discontinuités comme expliqué dans la doc?

non j'ai pas tenu compte de ses discontinuités.

à propos du calcul, j'ai découvert une erreur commise dés le début, au fait, j'ai pris l'attenaution minimale de la bande passante 0,043 au lieu de 0,087 (le fameux 20Log() )


calcul refait:

Capacités :
C1=C7=3.66 pF, C3= C5= 6,58pF.

Inductances:
L2=L6=11.4 nH, L5= 12,6 nH

Dimensions



de la formule suivante : I =v.C.Zc

Pour C1=C7= 3.66 pF => I1= 5.6 mm (refait)
Pour C3=C5= 6.17pF => I3= 9.45 mm (refait)

(W, I1, I3) = (10; 5.6; 9.45)

Pour réaliser les inductances (ou lignes inductances)

de la formule I=Lv/Zc

I2=I6=L2v/Zc=16.02mm avec w =0.1 mm
I4= L4v/Zc = 17.71 mm

(W, I2, I4)= (0.1; 16.02; 17.71)

[Voltron]

la nouvelle simulation sur FilterDesign (Amin =-0,087)


sur RFSim99

[m'enfin]

bonsoir m'enfin
à propos du calcul, j'ai découvert une erreur commise dés le début, au fait, j'ai pris l'attenaution minimale de la bande passante 0,043 au lieu de 0,087 (le fameux 20Log() )

Comme précisé au début, c'est une question d'interprétation de l'énoncé: on veut que moins de 1% de la puissance soit perdue (alors 10log), ou on veut que l'amplitude ne varie pas plus de 1% (alors 20log). De toute façon, en prenant 0.043dB, tu te fixes la performance la plus élevée et le gabarit sera respecté dans les 2 cas.
Bravo pour tout ce boulot
Dernière question: est-ce juste un exercice ou bien ce filtre doit être réalisé?

[Voltron]

Dernière question: est-ce juste un exercice ou bien ce filtre doit être réalisé?

c'est juste un exercice,

Un grand merci pour votre aide et suivi m'enfin

je remercie également f6bes et F4DXU pour leurs précisions