Kanavan lisääminen ohjelmalla säädettävään kaistanpäästösuodattimeen

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli taajuuskanavan lisääminen ohjelmalla säädettävään tukiaseman kaistanpäästösuodattimeen. Työn tarkoituksena oli tutkia, onko mahdollista lisätä olemassa olevaan suodattimeen yksi taajuuskanava lisää ilman mekaanisia muutoksia.

Työ sisälsi simulointivaiheen, jossa selvitettiin suodattimen soveltuvuutta halutun levyisenä halutulle taajuudelle. Simuloinnin jälkeen suodatin viritettiin uusien vaatimusten mukaan ja käytiin tarkemmin läpi ohjelmalla säädettävän suodattimen viritystekniikkaa. Simulointituloksia verrattiin viritetystä suodattimesta saatuihin resonaattoritaajuuksiin ja kytkentöihin. Lopuksi suoritettiin tarvittavat verifiointimittaukset ja analysointiin mittausten tulokset. Verifiointimittaustulokset eivät tuo lisäarvoa tälle työlle, joten ne jätettiin pois.

Työn tarkoituksena oli selvittää, riittävätkö suodattimen säätövarat kattamaan uuden kanavan pelkällä viritysmuutoksella. Itse tuote on elinkaarensa loppupuolella, joten tuotetta ei voinut enää kehittää mekaanisilla muutoksilla ajan puutteen vuoksi. Simuloinnin perusteella voitiin lähteä viritysvaiheeseen ja tämän jälkeen tehtiin verifiointimittaukset uudelle kanavalle tehtyjä vaatimusrajoja vasten. Suodatin läpäisi testit, ja uusi suodatinversio voitiin implementoida tuotantoon.

Simulointitulokset vastasivat aika tavalla todellisuutta. Simuloinnilla voidaan nopeasti saada selville, mihin tietynlaiset suodattimet pystyvät. Selkeät taajuusvastekuvat helpottavat asian perusteltua esittämistä muille sidosryhmille.

Tutkimuksen kohteena oleva ohjelmalla säädettävä kaistanpäästösuodatin toimii varsin laajalla taajuuskaistalla. Siksi tällainen selvitys kannatti tehdä. Normaaleihin koko kaistan levyisiin suodattimiin ei juuri voida jälkeenpäin asettaa uusia kanavia.

The subject of this thesis was to add one frequency channel to the software tunable pass band filter. The purpose of the thesis was to research if it is possible to add to an existing filter one frequency channel more without any mechanical modifications.

My research included simulation phase for finding out if the filter is feasible for covering desired bandwidth at desired frequency. After the simulation the filter was tuned according to new requirement specifications and software tunable filters tuning technique was pointed out. I compared the simulation results with the results of resonators frequencies and couplings from earlier tuned filter. Finally the verification measurements were executed and results were analysed.

My purpose was to find out is there enough capacity in the filter to cover the new channel only by tuning change. The life cycle of the product was in the end so there was no time for mechanical changes. Based on the simulation results there was a reason for filter tuning phase and after tuning the verification measurements were done against the new channel requirement specification. The filter passed tests and a new filter version could be implemented to production.

My simulation results were quite close with reality. The feasibility of certain filters can be found out fast by simulation. Clear frequency response images will help to make a valid presentation to other interest groups.