Estoy realizando un proyecto que involucra la transferencia de energía inalámbrica, donde se encenderá un LED a través de 2 bobinas de inducción (tx y rx). Los circuitos de alimentación de interfaz para esto ya se han resuelto (un arduino, un transistor, tapas y resistencias). Sin embargo, lo que quiero hacer es transmitir la potencia inalámbrica a una frecuencia específica (13.56kHz), por lo que estoy tratando de diseñar un filtro de paso de banda estrecho que permita la transmisión a esta frecuencia. Tengo entendido que la bobina transmisora ya transmite a su propia frecuencia, dependiendo de los capacitores y su propio valor de inductancia, pero me gustaría "afinar" esto para transmitir solo a 13.56 kHz. Aquí es donde creo que necesitaría un filtro de paso de banda, justo antes de la bobina del transmisor, ¿no?
El problema que tengo tiene que ver con el diseño del filtro en sí:
Estoy haciendo mi diseño calculando los valores de los componentes para un filtro de 3er orden, usando el método de "diseño de prototipo de LPF máximo plano" y luego utilizando la escala de impedancia y frecuencia para transformar a un BPF. Mi ancho de banda es del 5%, por lo que 678Hz. Los valores de los elementos que estoy usando son para "prototipos LPF de retardo de tiempo máximo"; así que para N = 3, obtengo g1 = 1.2550 g2 = 0.5528 g3 = 0.1922 g4 = 1. Estoy simulando todo esto en LT Spice.
¿Mi dilema es que no estoy obteniendo una banda de paso tan estrecha como la que creo que necesito? Parece estar centrado alrededor de 13.56kHz, pero con una banda de paso amplia. ¿Qué más puedo hacer para reducir el ancho de banda? En segundo lugar, ¿es este el método correcto para usar para tener un filtro que permita una frecuencia de transmisión específica?
Por último, ¿es mejor optar por un método de diseño de filtro activo, en el que utiliza amplificadores operacionales en el circuito del filtro? ¿O es esto principalmente para aplicaciones de audio?
A continuación se muestra mi circuito en LT Spice y la respuesta de frecuencia.
Tambiénprobélosvaloresdeloselementosg1ag4de"prototipos LPF máximamente planos", donde g1 = 1, g2 = 2, g3 = 1, g4 = 1 y obtengo la siguiente respuesta:
Los valores de los elementos de los que estoy hablando (g1 a g4) se toman de mis apuntes, que supongo que son un estándar en el diseño de filtros teóricos.