(nach einem Artikel erschienen in seinem ATV-Newsletter 138, übersetzt von DH6MAV)
Unser Filterexperte in Boulder, Colorado, Dan Swanson, KØDGS, veröffentlichte kürzlich einen Artikel in der in den USA berühmten Zeitschrift MICROWAVE JOURNAL (https://www.microwavejournal.com/), Ausgabe Juli 2023 unter dem Titel „The Impact of Topology and Parasitics on SMT Bandpass Filters„. Dan zeigt darin, wie Filter für den niedrigen GHz-Bereich mit oberflächenmontierten, diskreten Induktivitäten und Kapazitäten auf Leiterplatten hergestellt werden können.
Die Kernaussage ist, dass für ein erfolgreiches Filterdesign zweierlei berücksichtigt werden muss:
1. Die Anschlüsse der Komponenten. Dan nennt sie die „parasitären Elemente“ jedes SMT-Bauteils.
2. Hinzu auf den Leiterplatten die Lötpads und die Verbindungsleitungen.
Beispiel aus Dans Artikel ist ein 1-GHz-Bandpassfilter
Wöchentlich trifft sich Dan, KØDGS, mit einer Gruppe von ATV-Freunden zu einem gemeinsamen „Amateurfunk-Frühstück“. Zu erwähnen ist, dass Dan für unseren WØBTV-ATV-Repeater ein wirklich großartiges 23-cm-Bandpass- und Kerbfilter designt hat. Dies brauchten wir dringend, um ein sehr starkes, band-internes FAA-Radarsignal zu unterdrücken. (Über Dan und diesen Filter wurde bereits 2018 und 2020 in den Newsletter-Ausgaben #6 und #32 berichtet.)
Bauteile mit sehr kleinen Werten und engen Toleranzen
In einem persönlichen Gespräch mit Dan bei einem unserer Frühstücke erwähnte ich, dass seine Entwürfe doch immer sehr genaue und kleine Werte der SMD-Kondensatoren und Induktivitäten erfordern. Die konventionellen SMD-Induktivitäten und -Kondensatoren, die ich bei den Firmen Mouser und Digi-Key kaufen könne, böten aber nicht die Auflösung. Insbesondere fand ich es unmöglich, etwas unter 1 pF zu finden, außer einem 0,5-pF-Chip, dann aber mit sehr weiten Toleranzen.
Dan sagte, er verwende SMD-Dünnschichtkondensatoren der Accu-P-Serie von Kyocera/AVX; diese gehen in 0,05-pF-Schritten von 0,05 pF bis zu 2 pF und in 0,1-pf-Schritten bis zu 4,7 pF. Sie bieten „phänomenal“ enge Toleranzen wie ±0,01 pF. Für Induktivitäten verwende er von Coilcraft die 0402 drahtgewickelten Chip-Werte von 2,8 nH bis 10 nH in 0,1-nH-Schritten. Dan meinte ferner, dass er für alles unter 1 nH oder 2 nH eine gedruckte Leitung verwende.
Dan Swanson, KØDGS, ist seit über 40 Jahren in der Mikrowellenindustrie tätig. Er ist Fellow des IEEE, arbeitet als unabhängiger Berater und unterrichtet in Filterdesign. Seine Website: https://www.dgsboulder.com/