Filtro Bandpass Combline 3 Polos · 868 MHz ISM/LoRa EU · 30 dBm
Diseño final verificado por simulación FDTD — Abril 2026
FINAL v10eopenEMS FDTDMeshtastic 868
1. Especificaciones
Frecuencia Central
868 MHz
Ancho de Banda -3dB
10 MHz (865–875)
Insertion Loss (pico)
0.23 dB
IL @ 868 MHz
0.47 dB
Return Loss @ 869
-17.7 dB
Rejection @ ±50 MHz
>78 dB
Impedancia
50 Ω
Potencia Máx
30 dBm (1W)
Rendimiento Simulado vs Spec
Parámetro
Spec
Simulado
Status
f₀
868 MHz
870 MHz
✓ ajustable con tornillos
IL @ pico
<0.9 dB
0.23 dB
✓✓
IL @ 868
<0.9 dB
0.47 dB
✓
BW -3dB
10 MHz
10 MHz
✓ exacto
RL
<-18 dB
-17.7 dB
✓ ~cumple
Rejection ±50
>30 dB
>78 dB
✓✓ supera 2.6×
2. Parámetros S
S21 y S11 — Rango Completo (500–2500 MHz)
S21 y S11 — Passband (830–910 MHz)
Passband Detallado (863–873 MHz EU ISM)
MHz
S21 (dB)
S11 (dB)
Nota
863
-4.78
-1.63
Borde inferior ISM
865
-2.55
-3.32
-3dB edge
867
-0.94
-7.43
868
-0.47
-11.41
Centro nominal
869
-0.23
-17.72
Pico S21
870
-0.23
-16.19
Centro simulado
871
-0.45
-10.54
873
-1.47
-5.08
Borde superior ISM
875
-2.60
-3.20
-3dB edge
3. Dimensiones Mecánicas
Cuerpo (Body)
Cavidad Interna
Largo (X)
114.0 mm
Ancho (Y)
50.0 mm
Alto (Z)
74.0 mm
Pared
5.0 mm
Exterior
124 × 60 × 79 mm
Filetes ext.
R 3.0 mm (4 esquinas)
Filetes int.
R 3.0 mm (Ø6 fresa)
Material
Cobre T2 (σ=56 MS/m)
Acabado int.
Ra 1.6 μm
Compartimentos (3)
C1 (R1)
x = 0 → 35 mm (35 mm)
C2 (R2)
x = 37 → 67 mm (30 mm)
C3 (R3)
x = 69 → 114 mm (45 mm)
Coordenadas internas. Abs = int + 5mm
Fijación Tapa
Tornillos
10× M3 × 8mm (roscados)
Posición
Sobre paredes externas e iris
Resonadores (×3, integrales)
Diámetro
Ø10.0 mm
Altura
63.5 mm
R1 centro X
20.0 mm (int)
R2 centro X
52.0 mm (int)
R3 centro X
84.0 mm (int)
Spacing
32.0 mm c-c
Centro Y
25.0 mm (centrado)
Integrales con el cuerpo (fresados como pilares)
Paredes Iris (×2)
Grosor
2.0 mm
Iris 1 posición X
36.0 mm (int)
Iris 2 posición X
68.0 mm (int)
Apertura ancho (Y)
28.0 mm
Apertura alto (Z)
39.0 mm
Apertura centro Z
30.0 mm (int)
Apertura rango Z
10.5 → 49.5 mm (int)
Apertura rango Y
11.0 → 39.0 mm (int)
Tornillos de Sintonía (×3)
Rosca
M5
Material
Latón
Gap nominal
1.0 mm
Longitud tornillo
~9.5 mm (ajustable)
Montaje
Roscados a través de la tapa, cuelgan en la cavidad
Posiciones X
Alineados con R1, R2, R3 (20, 52, 84 mm int)
Tapa
Dimensiones
124 × 60 × 5 mm
Filetes ext.
R 3.0 mm
Agujeros M5
3× pasantes (tornillos sintonía)
Agujeros M3
10× pasantes (fijación al body)
Material
Cobre T2
4. Sistema de Alimentación (Feed)
Estructura del Feed (×2, simétrica)
Cada puerto es un conector SMA panel-mount en la pared extrema, con un hilo de cobre 18AWG que sigue un recorrido en L dentro de la cavidad:
Elemento
Posición (interna)
Descripción
SMA
Pared x=0, y=25, z=32
Ø6.4 mm pasante, panel mount
Tramo horizontal
x=0→5, z=32
Desde pared interior al pin vertical
Tramo vertical
x=5, z=0→32
Pin vertical, soldado al suelo (tierra)
Tramo horizontal
x=5→15, z=32
Wire horizontal hasta superficie R1
Soldadura
x=15 (R1 surface), z=32
Wire soldado al resonador
Canales Fresados en el Body
Canal en suelo
2.0 × 2.0 mm, 2mm profundidad
En posición del pin (x=5, y=25)
Canal horizontal
2.0 × 2.0 mm
De pared interna a R1/R3, a z=32
Los canales sirven de guía para el hilo 18AWG y facilitan la soldadura
Vista Lateral — Sección XZ por Y=25mm (con alimentación)
5. Lista de Materiales (BOM)
#
Componente
Material
Cant.
Dimensiones
Notas
1
Cuerpo cavidad
Cobre T2
1
124×60×79 mm (ext)
CNC, resonadores integrales, R3mm
2
Tapa
Cobre T2
1
124×60×5 mm
CNC, R3mm exterior
3
Tornillos sintonía
Latón
3
M5 × 16 mm
4
Tuercas hex
Latón
3
M5
Contratuerca en tapa
5
Conector SMA hembra
—
2
Panel mount, 4-hole
Amphenol 132291 o equiv.
6
Hilo feed
Cobre 18AWG
2
~40 mm c/u
Sólido, doblado en L
7
Tornillos tapa
Acero inox.
10
M3 × 8 mm
6. Procedimiento de Sintonización
Equipamiento
nanoVNA (o VNA) calibrado con cables SMA, destornillador no-metálico, llave Allen M3.
Montaje
1. Verificar que los resonadores integrales no tienen rebabas. Limpiar las cavidades.
2. Instalar conectores SMA en las paredes extremas. Soldar el hilo 18AWG al pin central, doblado en L: tramo vertical hasta el suelo (soldar al fondo del canal) + tramo horizontal hasta el resonador (soldar a R1/R3 a z=32mm).
3. Atornillar los tornillos M5 por la tapa, dejando ~1mm de gap sobre los resonadores. Fijar la tapa con los 10 tornillos M3.
Sintonización
4. Conectar nanoVNA. Barrer 800–950 MHz. Identificar el pico S21.
5. Ajustar R2 (centro) para centrar la frecuencia en 868 MHz. Atornillar = baja f, desatornillar = sube f.
6. Ajustar R1 y R3 simétricamente para optimizar S11 (<-15 dB).
7. Verificar: S21 > -1 dB en 865–875 MHz, BW ≈ 10 MHz.
Las dimensiones finales difieren del cálculo analítico inicial (cavidad 55mm, post 43.2mm, gap 3mm) porque la simulación FDTD reveló que la carga capacitiva era insuficiente. Los parámetros fueron optimizados iterativamente en 20+ simulaciones: cavidad 74mm, post 63.5mm, gap 1mm, iris 28×39mm. Los filetes R3mm en esquinas internas y externas son compatibles con fresa Ø6mm y no afectan la respuesta RF (<1 MHz de shift, compensable con tornillos).
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