VektorFIL je voľne dostupný nástroj na návrh LC filtrov a diplexerov, ktorý vytvoril Pieter Ibelings, N4IP. Používateľ zvolí typ filtra, zadá hodnoty a schéma aj priebeh prenosu sa prepočítavajú naživo. Projekt sa odvoláva na tradíciu programu S/FILSYN: filtre nenavrhuje z tabuliek, ale pravou sieťovou syntézou.
V článku sa dočítate
História
Text k projektu, ktorý mám k dispozícii, uvádza, že autor navrhol svoj prvý RF diplexer v roku 1993 na minipočítači VAX a že desiatky miliónov jeho zásuvných filtrov skončili v zosilňovačoch a optických uzloch káblových sietí HFC. Dnes nástroj rozdáva zadarmo ako open source. Toto tvrdenie som v repozitári nenašiel, preto ho beriem ako vyhlásenie autora, nie ako overený údaj.
Peter píše, že kód vznikol z publikovanej teórie a nepoužíva kód ani dáta iných programov. Zoznam literatúry zahŕňa napríklad Matthaei, Young, Jones, Zverev, Cohn, Cameron a Rhea (HF Filter Design and Computer Simulation).
Čo VektorFIL dokáže
| Typ filtra | Aproximácie | Topológie |
|---|---|---|
| Dolná a horná priepusť | Butterworth, Chebyshev, Bessel, eliptický (aj jednostranne zakončené) | Minimum L, Minimum C |
| Pásmová priepusť, all-pole | Butterworth, Chebyshev, Bessel | Minimum L/C, Top C, Top L, Shunt C coupled, Tubular, Top C TEM rezonátor, Symmetry preserving |
| Pásmová priepusť, eliptická | eliptická | Minimum L/C, zig-zag s minimom indukčností (párne rády) |
| Pásmová zádrž | všetky tvary | Minimum L, Minimum C |
Pre praktického konštruktéra sú dôležité najmä tieto funkcie: možnosť zadať útlm pri medznej frekvencii, navrhnúť eliptický filter podľa minimálneho útlmu alebo selektivity a započítať Q súčiastok ukazuje, ako reálne cievky zhoršia strmosť a vložný útlm. Normalizované rady E24, E48 a E96 s automatickým preladením po zaokrúhlení hodnôt vyriešia bežný problém, že vypočítané kapacity nemáte v šuflíku. Export do SPICE a Touchstone (.s2p) umožní ďalšiu simuláciu v inom programe. Výpočty bežia s presnosťou 50 platných číslic.
Diplexer sa navrhuje z jednostranne zakončených kanálov dolnej a hornej priepuste a je dostupný aj v menu Tools. Podľa README sú jednostranne zakončené filtre stavebným kameňom diplexerov a multiplexerov. Úzke pásmové filtre z väzobných rezonátorov sa navrhujú z externého Q a väzobných koeficientov, pričom okraje pásma sú presné. Autor ho označuje za edukatívny nástroj, takže pri výrobe filtra skontrolujte výsledok vlastným meraním.
Stiahnutie a inštalácia
Repozitár je na github.com/ibelinp/vektorfil a stránka projektu na ibelinp.github.io/vektorfil/. Pre Windows sa podľa README sťahuje inštalátor alebo portable zip zo sekcie Releases a Python nie je potrebný. V čase mojej kontroly bola sekcia Releases prázdna, preto overte jej aktuálny stav.
Zo zdrojov postupujete takto: vytvoríte virtuálne prostredie, nainštalujete závislosti z requirements.txt (numpy, scipy, mpmath, pyqtgraph a PySide6/Qt) a spustíte modul vektorfil. Pomôcť môže aj súbor VektorFIL Filter.bat. Voľba –selftest vykoná rýchlu kontrolu bez okna a pytest tests spustí regresné testy. Dokumentovanou platformou je Windows, o iných systémoch README nehovorí.
Licencia a prispievanie
Program je pod licenciou GPL v3 alebo novšou, bez záruky. Autor neprijíma issues, požiadavky na funkcie ani pull requesty, no forkovanie GPLv3 umožňuje.
Nástroj je nový a nezávisle otestovaný ešte nebol. Pred stavbou filtra overte návrh simuláciou a výsledný kus zmerajte.