New-Tech Magazine | September 2017

31 / 108

. כמה גישות נחקרו מתוך מטרהFCC ועדת
להשיג את התגובה הרצויה, תוך כדי שימוש
.]5[ ]4[ ]2[ בטכנולוגית מעגלי מיקרו-סטריפ
אמנם גישות אלו השיגו רמות שונות של
הצלחה, אך בכל אחת מהן קיימים חסרונות.
במעגלי מיקרו-UWB תכנונים של מסנני
סטריפ תופסים בדרך כלל מקום שהוא יותר
סמ"ר על המעגל המודפס, ויש 6.5 מאשר
להם נטייה להיות יקרים יותר מדי, על מנת
שיהיו מעשיים בייצור המוני.
Mini-Circuits המסננים ללא החזרות של חברת
מציגים חלופה טובה לגישות הקיימות עבור
. מאחר שמסננים ללא החזרות UWB מסנני
בולעים את האותות שבפס החסימה ומהווים
סיומת של אותות אלו במקום להחזיר
אותם למקור, הם מעניקים למתכננים את
היכולת לחבר ריבוי של דרגות מסננים על
פני מקטעים מרובים, מבלי שיווצרו גלים
עומדים בשל אי תיאום עכבות (אימפדאנס)
בין הדרגות וללא תופעות בלתי רצויות
אחרות. תכונה זו מאפשרת שילוב של
מסננים מעבירי נמוכים ומסננים מעבירי
גבוהים כדי ליצור תגובה של מסנן מעביר
פס, טכניקה שהופכת להיות שימושית
.UWBלצורך תכנון מסנני
בנוסף ליכולת הפנימית של חיבור ריבוי של
דרגות, מסננים ללא החזרות מתאימים באופן
בשל שלוש UWB ייחודי לתכנונים של מסנני
סיבות לפחות. הראשונה, למסננים מעבירי
גבוהים ללא החזרות יש רוחב פס רחב דיו
כדי שיוכלו להגיע אל רוחבי הפס הרצויים
, שאין לרוב טכנולוגיות המסננים UWBעבור
האחרות. שנית, המסננים המעבירים נמוכים
מציעים תדירויות קיטעון גבוהות מספיק
הרבה מעבר 3dB כדי לקבל רוחבי פס של
. ולבסוף, תיאום העכבה הטוב בשולי 100%-ל
פס הרוחב מאפשר לחבר ריבוי של דרגות
מסננים בטור מבלי לגרום עיוות של צורת
פס המעבר, לעומת מסננים קונבנציונליים
שמחוברים בריבוי דרגות, העלולים לעתים
קרובות ליצור גלים עומדים בין הדרגות
ולגרום לאדוות בפס הרוחב ולחוסר יציבות
במופע (פאזה).
יתר על כן, בזמן שבגישות אחרות משתמשים
בקווי תמסורת, טופולוגיות של מסננים
ללא החזרים מבוססות על יחידות צבורות
) והן מיוצרות בעזרת lumped elements(
«
.XLF-73+ עם דגם XHF-292M+ הדמיה של תגובת מעביר פס שמשלבת דגם :1 איור
שמאפשרת ממדים קטנים MMIC טכנולוגית
)repeatabilityיותר, עלות נמוכה והדירות (
מעולה, והופכות בכך למועמדים מתאימים
לייצור המוני. הדגמים מתקבלים בגדלי
מ"מ ובתבנית 2x 2-מארז קטנים, החל מ
) לצורך שילוב של bare dieשל שבב חשוף (
שבבים וחיווט.
מתוך ידיעת היתרונות האלו, מאמר זה בא
לחקור את אפשרויות השימוש במסננים
. המאמר UWB ללא החזרות בתכנון מסנן
יציג חמישה מקרים לדוגמה בעזרת דגמים
סטנדרטיים של מסננים ללא החזרות
שניתן להשיג אותם מהמדף, תוצרת חברת
. התוצאות של ההדמיה Mini-Circuits
והנתונים שנמדדו יוצגו על מנת להדגים את
היתרונות השונים שיש לשימוש במסננים
. לסיכום, UWB ללא החזרות ביישומי
נציג תכנון שעונה על דרישות רוחב פס
ותואם לדרישות המפרט הטכני של UWB
.FCC "התבנית הספקטראלית" לפי ועדת
: הוכחה 1 מקרה לדוגמה
כללית של עיקרון הפעולה
על מנת להדגים את הטכניקה, שילבנו שני
מסננים ללא החזרות כדי ליצור תגובה של
מעביר פס. במקרה זה, השתמשנו בדגם
ובדגם מעביר XHF-292M+ מעביר גבוהים
. ההדמיה הראשונית XLF-73+ נמוכים
בטווח 3dB מציגה פס מעבר 1 שנראית באיור
ג'יגה הרץ (רוחב 9.7 - ג'יגה הרץ ל2.3 שבין
.)123% או 4.2 : 1 פס של
על מנת לאמת את התוצאות האלו, הרכבנו
את המסננים על מעגל בדיקה כפי שנראה
)insertion loss. הפסדי המעבר ( 2 באיור
) בכניסה / return lossוהפסדי ההחזרה (
ג'יגה הרץ עד 0.1-ביציאה נבדקו בטווח מ
2-ג'יגה הרץ עד ל 45-ג'יגה הרץ, ושוב, מ 40-ל
ג'יגה הרץ, האחרונים עם רזולוציה חדה, כדי
להכיל את הפרטים של התדר הנמוך. לאחר
מכן, בוצע תיקון של המדידה עבור הציוד על
ידי הפחתה של ההפסדים שנמדדו בקו עובר
.1ישיר
הנתונים שנמדדו עבור מסנן זה שורטטו
, כאשר הפסדי המעבר מצוינים 3 באיור
בשחור. התגובה תואמת את תוצאות
של בערך 3dB ההדמיה ומציגה רוחב פס
121%( ג'יגה הרץ9.7 ג'יגה הרץ עד2.4
). כפי שהיה צפוי, חיבור 4:1 או יחס של
ריבוי של היחידות לא גרם להשפעה על
השטיחות של פס המעבר. החסימה הגבוהה
יותר שבקצה הנמוך נגרמה בשל תכנון
בשני חלקים של המסנן מעביר הגבוהים
אשר שימש במקרה הזה. הפסדי ההחזרה
בכניסה וביציאה שורטטו גם הם באדום
ובכחול, בהתאמה, פשוט כדי להדגיש את
התיאום הטוב בפס המעבר ובפס החסימה,
שמהווים את התכונה המבדילה של תכנוני
המסננים האלו.
ג'יגה הרץ, כנראה שזו נקודה המצביעה 15 מעל 7-12dB שים לב שבמקרה זה, הפסדי ההחזרה של חיבור בקו ישיר נמדדו רק בין 1
על האיכות של התקני ההפעלה שהיו בשימוש. לכן הנתונים שנמדדו, המוצגים במקרה זה, מפחיתים מאיכות הביצועים של המסננים.
31 l New-Tech Magazine