10MHz ローパスフィルターの製作 その2

特性が良くないローパスフィルターですが、NPLさんやアンドロメダさんからいただいたコメントで気がつきました。ローパスですから、非常に高い周波数まで「阻止」する必要があるわけです。今回は100MHzまで減衰して欲しいのです。

すると浮遊容量があったり、物理的な距離が近いと簡単に結合してしまうのではないか?とイマサラながら気がつきました。

そこで写真のように基板面積をギリギリまでダイエットして計測してみると、特性が良くなります。

やはり浮遊容量や、周囲との結合が悪さしている部分が大きいようです。そこで写真の同軸部分の基板は全部カットして、フィルター部分と同軸のみにしてみました。基板は片側がコネクターにハンダ付けで支えられているだけですが、テスト的には十分です。

こんな感じで前回からかなり改善しました。改良前は35メガ付近で-60dB程度でしたが、改良後は40メガ付近で-90dB程度になっています。

但し、-90dBがどの辺りの周波数まで続いているのかは不明です。
改悪にはなっていないようですから、改良の方向性は正しかったようです。

蓋を開け閉めして計測しましたが、40MHzまでの範囲では蓋の開閉による差は殆どありませんでした。
周波数が低いことと、恐らくはone-turnが問題になる以前のレベルではないかと推測しています。

今回は秋月のSMD基板を使いましたが、SMD基板は全面にランドが付いています。ランド間の隙間も非常に狭いためCを形成しやすくなっていたことが考えられます。
また、銅テープと同軸の外皮間でCを形成していた(ループにもなっていた)のを改善しました。

根本的な問題としてチップ部品の配置がありそうです。部品をかなり近づけて配置していますが、5mm以上離して配置する必要がありそうです。
そうすると配線部分が多くなりますので、両面基板でストリップラインを意識して作る必要がありそうです。
やはり周波数が高くなると難しいですね。