Podporujem Kódex DX správania

pondelok 12. marca 2012

Dolnopriepustný filter do 54 a 44 MHz

      Každý amatérsky vysielač musí mať na výstupe dolnopriepustný filter, aby sa do antény nedostávali harmonické našich signálov. Profi transceivre majú na výstupe DP filtre, ale aj tak mi zaradenie DP filtra pomohlo pri TVI.

Filter musí spĺňať tieto požiadavky:
- v pásme 1,5 – 52 MHz musí mať útlm < 0,2 dB
- musí byť na výkon 1 kW (100 W)
- v pásme nad 88 MHz musí mať útlm > 50 dB
- v pásme 1,5 – 29 MHz by nemal zhoršovať PSV antény

       Hlavne posledný bod nespĺňajú ani profesionálne DP filtre, lebo majú príliš nízko hraničnú frekvenciu, aby potláčali už 2. TV kanál, čiže 60 MHz. V dnešnej dobe DVBT televízie nám stačí potlačiť až rozhlasové FM pásmo 88-108 MHz. Hraničná frekvencia filtra (na -3 dB) by mala byť okolo 70 MHz, čiže filter nemusí byť tak "strmý". Alebo si môžeme naladiť odľaďovače na 180 a 220 MHz a budeme mať lepšie potlačenie v III. TV pásme.


         Môj prvý filter 1,5-54 MHz má v pásme 1,5-30 MHz menší útlm ako 0,4 dB a v pásme 50 - 51 MHz asi 0,6 dB. V pásme 88 až 108 MHz je potlačenie asi 60 dB, nad 150 MHz má potlačenie okolo 60 dB. Tak to zmeral môj NWT500.  Filter minimálne ovplyvňuje PSV antény do 30 MHz.
       Druhý filter 1,5 - 44 MHz má podobné vlastnosti ako prvý, len nie je použiteľný pre pásmo 50 MHz.

       Konštrukcia filtra musí byť dôkladná, aby bol útlm filtra v celom pásme nad 88 MHz aspoň približne rovnaký. Kondenzátory pre verziu 1 kW som použil keramické gombíkové na  > 3 kV. 

Výpočet filtra je jednoduchý:
Obr. 1 Prvý filter 1,5 - 54 MHz

Obr.2 Prvý filter LPF 1,5 až 54 MHz

Odporúčam zmeniť pôvodné indukčnosti 0,139 uH tak, aby sériová rezonancia odľaďovačov bola 180 a 220 MHz. Cievky 0.139 nH majú po úprave 20 a 30 nH teda 2 a 3 závity (20nH) a 3 závity (30nH).  Tým sa potlačí vyžarovanie v III. TV pásme asi na -60 dB a útlm na 25 MHz je menej ako -0,2 dB.

Druhý filter 1,5-44 MHz je na ďalších obrázkoch.

Obr.4 Druhý filter 1,5 - 44 MHz

0br.5 Druhý filter 1,5 - 44 MHz

      Na tomto filtri som po čase tiež zmenil odlaďovače na vstupe a výstupe filtra. Pôvodne boli odlaďovače naladené na 1. pásmo TV fn=70,146 MHz a ja som ich preladil na FM pásmo  89 MHz až 110 MHz. Odporúčam zmeniť indukčonsti 0,156 uH tak, aby sériová rezonancia odľaďovačov bola 89 a 108 MHz. Cievky 0.156 nH majú po úprave 3,5 závitov (67nH) a 4.0 závity (95nH) a filter má lepší priebeh útlmu v priepustnom pásme <0,4 dB od 1,5 až do 30 MHz. V nepriepustnom pásme som nameral útlm > 60 dB. Alebo zmeníme indukčnosti 0,156 uH podľa predchádzajúceho odstavca.

Ja používam upravený prvý filter 1,5-54 MHz.

Poznámka.
Priebeh tlmenia v rozmedzí 0 dB - 0,5 dB je daný rastrom 0 - 0.2 - 0.4 - 0,6 dB.
Priebeh tlmenia v rozsahu 1,5 - 30 MHz je s potlačením na 25 MHz až -0,2 dB. Tlmenie je v nepriepustnom pásme asi - 66 dB a je dané vzájomnými kapacitami cievok. Program ELSIE vypočítal tlmenie až okolo 100 dB. 

Pre porovnanie priebeh útlmu filter 1, filter 2 a profi filter Drake TV-42-LP (100 W).

Obr.6 Filter Drake 1,5-42 MHz

                  Prvý filter 1,5-54 MHz          Druhý filter 1,5 - 42 MHz      Drake TV-42-LP
10 MHz                   - 0 dB                                       - 0 dB                             - 0 dB
20 MHz                   - 0,4 dB                                    - 0.2 dB                          - 0,4 dB
25 MHz                   - 0,4 dB                                    - 0,4 dB                          - 0,8 dB
30 MHz                   - 0,4 dB                                    - 0,4 dB                          - 1 dB
40 MHz                   - 0,4 dB                                    - 0,6 dB                          - 3,4 dB
50 MHz                   - 0,6 dB                                    - 7,3 dB                          - 66 dB
70 MHz                   - 66 dB                                     - 66 dB                           - 66 dB 

Tretí filter low-pass 35 MHz Butterworth

Pre úplnosť uvediem ešte tretí filter, ktorý je optimalizovaný pre najnižší útlm v priepustnom pásme  <0,2 dB. V nepriepustnom pásme má od 95 MHz vyššie útlm >60 dB a keď si dáme prácu s odtienením cievok filtra dostaneme v nepriepustnom pásme útlm okolo 80 dB.
 
Obr.7 Tretí filter 1,5-33,5 MHz

       Filter zabudujeme do krabičky s tromi priehradkami a keramickými priechodkami podľa obr.7. Cievky vinuté vodičom s priemerom 1 mm a s keramickými kondenzátormi 2x100 pF a 4x12 pF z avelmak.sk  patria do dobrého 100 W filtra.

      Druhý variant tohto filtra je na obrázku Obr. 8. Je úplne rovnaký, len zjednodušený a má menej cievok. Kondenzátory 2p7 a 4p7 s paralelnými cievkami potláčajú III. TV pásmo.

Obr. 8 Druhý variant filtra 1-50 MHz


Cievky majú iné rozmery ako v prvom variante, ale aspoň si môžete vybrať.

Program ELSIE si stiahnete na adrese tonnesoftware.com/elsie.html.

☝👨