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

[Voltron]

salut tout le monde,

je dois concevoir un filtre passe bas sous la technologie planaire microruban ayant les caractéristiques suivantes:

-fréquence de coupure------------> fc = 1 GHz
-fréquence de rejection--- -------> frej= 1,3 GHz
-permitivité ---------------------->εr= 4,32
-impédance caractéristique-------->Zc = 50 ohm

et avec une ondulation de la bande passante de l'ordre de 1%


par quoi dois-je commencer pour synthétiser un tel filtre? ,

c'est quoi la démarche à suivre ??
-----

[f6bes]

Bjr Voltron,
Te manque un "truc": l'atténuation de passage à ne pas dépasser .
Ca veut dire quoi: ondulation 1% avec un filtre PASSE BAS.
Pour moi ca veut dire: Passe TOUT en dessous 1GHz jusqu'aux
fréquences les PLUS BASSES.
Donc DIFFICILE de TENIR 1 % d'ondulation !!
Vaut mieux dire PASSE BANDE et DEFINIR une LARGEUR de bande !
Cordialement

[Voltron]

salut f6bes et merci pour votre réponse,
bon ce que j'ai écrit plus haut est une copie exact de l'enoncé de mon exercie, en ce qui concerne l'ondulation de 1%, je pense qu'il s'agit de l'attenuation maximal de la bande passante (Amax sur cette figure que j'ai trouvé sur le net)


sinon j'ai pas bien compris votre interprétation de 1% d'ondulation

Pour moi ca veut dire: Passe TOUT en dessous 1GHz jusqu'aux
fréquences les PLUS BASSES.
Donc DIFFICILE de TENIR 1 % d'ondulation !!

aussi qu'est ce qui manque encore à mes données , et quels calculs dois-je faire pour concevoir ce filtre ?

existe-t-il un logiciel gratuit de calcul et de simulation de filtres ?



et merci d'avance pour toutes aides

[m'enfin]

Salut,
synthèse de filtre microruban, je n'ai jamais fait, mais voici ce que ça m'inspire si ça peut t'aider:
-tout d'abord, l'ondulation dans la bande passante est sans doute le Amax, par contre, je ne vois pas le Amin dans ton énoncé.
-En général, on appelle réjection un zéro de transmission (filtre elliptique) est-ce le cas ici ?
-Il existe une méthode de synthèse de filtres passifs (que je n'ai plus pratiqué depuis bien longtemps), une fois les valeurs calculées on doit pouvoir les réaliser avec la technique des micorubans.
C'est maigre comme indications mais je ne saurais en dire plus.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Bsr Voltron,
Passe BAs veut dire: "laisse passer ce qui est en DESSOUS d'une certaine
Fréquence".Donc en théorie cela va de qq Hertzs à la fréquence la plus haute qui a été définie.
Le lien montre un passe "bas" mais le tableau s'arréte à 500 MHz au plus bas.
On ne sait pas ce qui se passe en dessous de 500 MHz.
Soit on s'en moque et alors dans ce cas on A DEFINI une bande PASSANTE entre 500 MHz et 4 GHz, et le terme "passe bas" n'a pas lieu d'etre cité.
Mais si on dit passe bas on doit s'attendre à "passer" plus bas que 500 MHz et avec le taux d'ondulation prescrit.
Si on veut passer en dessous (et vraiment en dessous !!) de 500 MHz , "tenir" le 1% d'ondulation est quasiment impossible.Ca va se "casser la figure" (nettement plus de 1 % en dessous des 500 MHz).

Taux d'ondulation indique la maximum de variation d'amplitude dans la bande transmise.
Au peu avoir une ondulation qui varie de -5 à - 6db. Le taux d'ondulation lui reste à 1 db prés.
De meme on peut avoir une variation entre 0 et -1 db.
L'ondulation est toujours à 1 db prét.
La seule différence c'est que dans un cas la PERTE d'INSERTION moyenne est de -5.5 db et dans l'autre de -0.5 db.

Par contre je ne connais pas de logiciel gratos.
Cordialement

[Voltron]

merci pour votre contribution m'enfin !, le Amin est en dessous de Amax sur la figure (c'est en Vert)

-En général, on appelle réjection un zéro de transmission (filtre elliptique) est-ce le cas ici ?

filtre elliptique ?? ,d'après ce que je sais, la fréquence de rejection est la fréquence à partir de laquelle le signal est fortement atténué !

[Voltron]

Bsr Voltron,
Passe BAs veut dire: "laisse passer ce qui est en DESSOUS d'une certaine
Fréquence".Donc en théorie cela va de qq Hertzs à la fréquence la plus haute qui a été définie.
Le lien montre un passe "bas" mais le tableau s'arréte à 500 MHz au plus bas.
On ne sait pas ce qui se passe en dessous de 500 MHz.
Soit on s'en moque et alors dans ce cas on A DEFINI une bande PASSANTE entre 500 MHz et 4 GHz, et le terme "passe bas" n'a pas lieu d'etre cité.
Mais si on dit passe bas on doit s'attendre à "passer" plus bas que 500 MHz et avec le taux d'ondulation prescrit.
Si on veut passer en dessous (et vraiment en dessous !!) de 500 MHz , "tenir" le 1% d'ondulation est quasiment impossible.Ca va se "casser la figure" (nettement plus de 1 % en dessous des 500 MHz).

Taux d'ondulation indique la maximum de variation d'amplitude dans la bande transmise.
Au peu avoir une ondulation qui varie de -5 à - 6db. Le taux d'ondulation lui reste à 1 db prés.
De meme on peut avoir une variation entre 0 et -1 db.
L'ondulation est toujours à 1 db prét.
La seule différence c'est que dans un cas la PERTE d'INSERTION moyenne est de -5.5 db et dans l'autre de -0.5 db.

Par contre je ne connais pas de logiciel gratos.
Cordialement

réélement bravo pour cette explication f6bes

[Voltron]

Par contre je ne connais pas de logiciel gratos.

j'ai fait une petite recherche et je suis tombé sur un site qui offre des logiciels gratuits et de feuilles de calculs pour des applications en hautes fréquences.
le site est : http://www.microwaves101.com

j'ai pas essayé tout les logiciels mais celui là simule les filtres:




pour le télécharger, c'est ici qu'il faut cliquer (taille 760 ko)







qu'en pensez vous ?

[Voltron]

voici le lien de la page de téléchargement:
http://www.microwaves101.com/content/downloads.cfm

revenant au sujet,


Si 1% est le taux d'ondulation maximum, c'est par rapport à quoi selon vous, et peut-t-on avoir l'attenuation Amax (db) à partir de ce 1 % (0,01)
en opérant comme suit ---->10Log(0,01) = -20 db , serait le Amax

je me pose aussi d'autres questions :
- comment est ce que je dois choisir l'ordre du filtre (nbre de capas et d'inductances) ?
-comment et pourquoi utiliser l'abbaque des gabarit normalisés ?


j'attends vos éclaircissements !

[f6bes]

Bjr Voltron.....
A 3h du matin, faut aller se coucher .
Les doigts fatiguents sur le clavier !!!!!!!!!!!!!

Suppose que l'amplitude de ton signal VARIE entre (nombre quelconque):
1000 et 950.Soitun écart de 50
Le ratio de ces nombres va donner le pourcentage de VARIATION.

L'idéal est d'obtenir un ratio de 1: là c'est TOTALEMENT plat.

Plus la lageur de bande est étalée et plus il est difficile de "tenir" ou d'obtenir
une réponse plate.

Je trouve qu'obtenir pas plus de 1% de variation dans une bande aussi large, c'est du quasi impossible.Mais bon les techniques évoluent !!!

Vais aller voir ces liens.
Cordialement

[m'enfin]

filtre elliptique ?? ,d'après ce que je sais, la fréquence de rejection est la fréquence à partir de laquelle le signal est fortement atténué !

Habituellement, on fait la distinction entre la bande atténuée (définie par f_a et A_min) et la (les) fréquence(s) de réjection. L'atténuation est infinie (en théorie !!!) à cette (ces) fréquence(s), cela se trouve dans les filtres réjecteurs ou dans les filtres elliptiques (Cauer).
Mais c'est juste une question de vocabulaire, ce n'est pas capital.

, le Amin est en dessous de Amax sur la figure (c'est en Vert)

J'ai vu le Amin sur la figure mais c'est la valeur pour ton filtre qui manque, sans cette valeur, tu ne peux pas calculer l'ordre.

Pour le calcul de Amax, il faut considérer que si l'ondulation est de 1%, alors Amax est de 99%, exprimé en dB: 20log0.99=-0.087dB

A+

[Voltron]

Bjr Voltron.....
A 3h du matin, faut aller se coucher .
Les doigts fatiguents sur le clavier !!!!!!!!!!!!!

c'est à cause des filtres

Suppose que l'amplitude de ton signal VARIE entre (nombre quelconque):
1000 et 950.Soitun écart de 50
Le ratio de ces nombres va donner le pourcentage de VARIATION.

L'idéal est d'obtenir un ratio de 1: là c'est TOTALEMENT plat.

Plus la lageur de bande est étalée et plus il est difficile de "tenir" ou d'obtenir
une réponse plate.

Je trouve qu'obtenir pas plus de 1% de variation dans une bande aussi large, c'est du quasi impossible.Mais bon les techniques évoluent !!!

Vais aller voir ces liens.
Cordialement

c'est bien clair maintenant

dans mon cas la largeur de la bande passante est de 1 GHz

[Voltron]

Habituellement, on fait la distinction entre la bande atténuée (définie par f_a et A_min) et la (les) fréquence(s) de réjection. L'atténuation est infinie (en théorie !!!) à cette (ces) fréquence(s), cela se trouve dans les filtres réjecteurs ou dans les filtres elliptiques (Cauer).
Mais c'est juste une question de vocabulaire, ce n'est pas capital.

J'ai vu le Amin sur la figure mais c'est la valeur pour ton filtre qui manque, sans cette valeur, tu ne peux pas calculer l'ordre.

merci pour ces infos !!
je n'ai pas la valeur de Amin dans mon énoncé, mais elle devrait être dans les20 db.

Pour le calcul de Amax, il faut considérer que si l'ondulation est de 1%, alors Amax est de 99%, exprimé en dB: 20log0.99=-0.087dB

A+

je suis vraiment incertain sur la facon de calculer le Amax !, pourquoi ne pas considérer le Amax comme 101 % exprimé en dB ---> 10log(1.01) = 0,043 dB ( au fait, c'est 10xLog() ou 20xLog() ?

[Voltron]

je reposte les caractéristiques du filtre:

• Type Tchebytchev
• Fréquence de coupure Fc = 1 GHz
• Fréquence de réjection Fs = 1,3 GHz avec une attenuation de 20dB
• Ondulation de la bande passante de 1%
• Impédance caractéristique Zc = 50 ohm
• Permitivité(εr)= 4,32
• Absence de pertes
• Technologie ligne planaire micro ruban


et il y a le fr (freq ripple) que je connais pas encore (regardez la figure de l'avant dernier post ).

[m'enfin]

merci pour ces infos !!
je suis vraiment incertain sur la facon de calculer le Amax !, pourquoi ne pas considérer le Amax comme 101 % exprimé en dB ---> 10log(1.01) = 0,043 dB ( au fait, c'est 10xLog() ou 20xLog() ?

Tout simplement parceque le gabarit est défini par rapport au 0 dB, l'ondulation est considérée en dessous (Amax<0).

Sans précision explicite, j'ai considéré une ondulation de tension donc 20log, mais ta remarque est bonne, si c'est en puissance c'est 10log.

[f6bes]

dans mon cas la largeur de la bande passante est de 1 GHz

Bsr Voltron....
En es tu SUR !!!!!!!!!!!!!
La fréquence de coupure étant fixée à 1 GHz, cela voudrait dire que ton filtre
doit avoir une LARGEUR de 0 (zéro) jusqu'à 1GHz.
Cela fait bien une BANDE PASSANTE de 1 GHz !!
Doit donc y avoir confusion dans les termes !!
Cordialement

[Voltron]

Bonsoir f6bes et m'enfin

Bsr Voltron....
En es tu SUR !!!!!!!!!!!!!
La fréquence de coupure étant fixée à 1 GHz, cela voudrait dire que ton filtre
doit avoir une LARGEUR de 0 (zéro) jusqu'à 1GHz.
Cela fait bien une BANDE PASSANTE de 1 GHz !!
Doit donc y avoir confusion dans les termes !!
Cordialement

voulez vous dire par largeur l'attenuation de la bande passante (cad Amax), mais comment la fréquence de coupure peut influencer sur Amax du filtre !?

je suis un peu perdu là !



PS: la figure que j'ai posté n'est pas une simulation de mon filtre, c'est juste un exemple de filtre passe bas que j'ai pris au hazard et en y modifiant seulement les Fc et Fs.

[f6bes]

Bsr Voltron...
Une LARGEUR de BANDE c'est quoi : c'est la largeur entre deux fréquences choisies.
Fmaxi(coupure haute)=10000 Fmini=6000
La LARGEUR de bande est donc Max-mini= 4000

Ta coupure haute est à 1 GHz (Fmaxi) tu dis LARGEUR de bande 1 GHz
Donc pour avoir Fmini=Fmax-largeur
Dans ton cas 1 GHz (coupure)-largeur de bande ( 1 Ghz) = Zéro (Fmini)

Dans ton lien la largeur de bande(visible) s'étale de 500 MHz à 1000 Mhz (1 Ghz) soit 0.5 Ghz !!
Cordialement

[Voltron]

Bsr Voltron...
Une LARGEUR de BANDE c'est quoi : c'est la largeur entre deux fréquences choisies.
Fmaxi(coupure haute)=10000 Fmini=6000
La LARGEUR de bande est donc Max-mini= 4000

Ta coupure haute est à 1 GHz (Fmaxi) tu dis LARGEUR de bande 1 GHz
Donc pour avoir Fmini=Fmax-largeur
Dans ton cas 1 GHz (coupure)-largeur de bande ( 1 Ghz) = Zéro (Fmini)

Dans ton lien la largeur de bande(visible) s'étale de 500 MHz à 1000 Mhz (1 Ghz) soit 0.5 Ghz !!
Cordialement

la première figure n'est pas une simulation de mon filtre , d'ailleurs je n'ai fais aucune simulation jusqu'à présent !! et la largeur de bande de mon filtre est bien 1GHz-0Hz = 1GHz

désolé pour cette confusion !

[f6bes]

Bjr Voltron,
Donc cela veut dire que tu veux créer un filtre qui passe depuis le CONTINU (0 hertz) , le 50 périodes, la BF,les Grandes Ondes, les petites ondes,la HF, les VHF, les UHF et tout cela avec une VARIATION d'amplitude de moins de 1 %.
Jette donc un coup d'oeil sur toutes les POSSIBILITES de fréquences que cela entraine !
Faut pas réver !
Y a erreurs sur les données, c'est sur !

Cordialement

[Voltron]

Bjr Voltron,
Donc cela veut dire que tu veux créer un filtre qui passe depuis le CONTINU (0 hertz) , le 50 périodes, la BF,les Grandes Ondes, les petites ondes,la HF, les VHF, les UHF et tout cela avec une VARIATION d'amplitude de moins de 1 %.
Jette donc un coup d'oeil sur toutes les POSSIBILITES de fréquences que cela entraine !
Faut pas réver !
Y a erreurs sur les données, c'est sur !

Cordialement

Bonjour f6bes !


non je ne fais qu'une conception de ce filtre , j'ai pas à le réaliser

parcontre j'ai fais ce matin une simulation sur le logiciel FilterDesign :

j'y ai introduit,
le type du filtre --->Tchebychev, ,Type T
l'ondulation de la bande passante(passband ripple)-------->0,043dB,
la fréquence de coupure------------------------> Fc= 1GHz
la RL------------------------------------------>50 ohm
et j'ai augmenté progressivement le nombre de pôle (encerclé en rouge)jusqu'a avoir une attneuation de 20dB pour la fréquence de rejection Fs= 1,3 GHz

et voila ce que ca a donné (courbe en rouge et les impédancdes réduites Gi en dessous de la courbe)



bon, pour mon exercice je dois calculer moi même le nombre de poles adéquats.





:

[Voltron]

[Voltron]

pour mon exercice je dois calculer moi même le nombre de poles adéquats.

avec cette formule :

[f6bes]

Bjr Voltron....
T'as pas encore COMPRIS ce que je tente de t'expliquer !!
Peu IMPORTE que tu le réalises ou pas !!
Meme en CONCEPTION tu n'obtiendras JAMAIS un filtre qui
passe de 0 à 1 Giga !!
Ou tu as une CONCEPTION la de BANDE PASSANTE qui t'es
trés personnelle !

Cordialement

[Voltron]

Bjr Voltron....
T'as pas encore COMPRIS ce que je tente de t'expliquer !!
Peu IMPORTE que tu le réalises ou pas !!
Meme en CONCEPTION tu n'obtiendras JAMAIS un filtre qui
passe de 0 à 1 Giga !!
Ou tu as une CONCEPTION la de BANDE PASSANTE qui t'es
trés personnelle !

Cordialement

oui, c'est bien l'ENONCE de l'exercice que je dois faire, réaliser un filtre passe bas avec une fréquence de coupure de 1 GHz,une variation d'amplitude de la bande passante de 1%, et tout le reste !!
je ne fais qu'utiliser MES DONNEES !

regarde ce lien f6bes (Fc= 4,5 GHz et Amax =0,25 dB !!!! ,et c'est réalisable d'après ce qui écrit :
http://www.emic.ucl.ac.be/Courses/EL...jet2007new.ppt

[F4DXU]

oui, c'est bien l'ENONCE de l'exercice que je dois faire, réaliser un filtre passe bas avec une fréquence de coupure de 1 GHz,une variation d'amplitude de la bande passante de 1%, et tout le reste !!
je ne fais qu'utiliser MES DONNEES !

regarde ce lien f6bes (Fc= 4,5 GHz et Amax =0,25 dB !!!! ,et c'est réalisable d'après ce qui écrit :
http://www.emic.ucl.ac.be/Courses/EL...jet2007new.ppt

Bonjour à tous,
Je suis le post depuis un petit moment et je ne vois aucune raison qui empêcherait la réalisation de ce filtre
Il existe un soft gratuit que j'utilise souvent en radio pour la conception de filtres BF, HF ou THF, c'est RFsim99 en libre téléchargement et il va très bien :
http://perso.orange.fr/F4DXU/Documents/RFSim99.exe
Il permet une simulation du comportement du filtre mais ne permet pas de calculer les éléments microstrip.
Bonne simul.

[f6bes]

Re....
"Comportement du filtre" : pas vue de commentaire !
As tu remarque que le DEPART des échelles de FREQUENCES ne part pas de Zéro !
Mais comme dit dans un message précédent, on peut TRES BIEN ne pas s'intéresser à ce qui se passe en DESSOUS d'une certaine fréquence.
Cordialement

[Voltron]

As tu remarque que le DEPART des échelles de FREQUENCES ne part pas de Zéro !

si, si ca part de Zéro !!

[F4DXU]

Re....
"Comportement du filtre" : pas vue de commentaire !
As tu remarque que le DEPART des échelles de FREQUENCES ne part pas de Zéro !
Mais comme dit dans un message précédent, on peut TRES BIEN ne pas s'intéresser à ce qui se passe en DESSOUS d'une certaine fréquence.
Cordialement

Il est vrai que sur certains graphes l'origine n'est pas donnée et c'est pas bien
Ce type de filtre en microstrip va ressembler à une piste de cuivre avec des excroissances judicieusement réparties, donc pour le continu, les TBF, les BF, la HF, la VHF il va être complètement transparent car les condos sont de très faibles valeurs et les self sont de vulgaires bouts de cuivre. Ca chahutera à l'approche des pôles.
Cordialement DXU

[f6bes]

Bjr DXU...
Va donc falloir songer à "corriger" à partir de qq centaines de Méga, car meme
la "longeur" du cuivre a ces fréquences ca commence à compter.
Ya plus qu'à !
Cordialement