Диапазонный полосовой фильтр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Узлы радиолюбительской техники. Фильтры и согласующие устройства

 Комментарии к статье

Диапазонный полосовой фильтр (ДПФ), приведенный на рис.1, является более усовершенствованной конструкцией фильтра, опубликованного ранее в журнале "Радиолюбитель" [1]. Прототип имел заметные потери в диапазоне 160 метров. В предлагаемой модификации этот недостаток устранен.

Рис.1 Диапазонный полосовой фильтр самодельного трансивера

Полоса пропускания фильтра определяется соотношением Af=l,4f/Qэ, где f - центральная частота диапазона; Qэ - добротность контура. Для расчета на всех любительских диапазонах выбирается равной 30.

Из-за высокой добротности контуров в диапазоне 80 м полоса пропускания фильтра получается примерно 150 кГц, поэтому пришлось разбить его на два поддиапазона 3,5 - 3,65 МГц и 3,65 - 3,8 МГц.

Рис.2 Однодиапазонный 3-х контурный полосовой фильтр

ДПФ содержит всего две основные катушки, что позволяет существенно уменьшить его габаритные размеры и не делать экранировку между элементами диапазонов. Можно предложить два варианта схемного выполнения конструкции ДПФ - производить переключение диапазонов галетными переключателями или малогабаритными реле РЭС-60.

На рис.3 приведен эскизный вариант компоновки ДПФ (авторский вариант), переключаемого керамическим 4-х галетным переключателем. Габариты фильтра можно несколько уменьшить, используя переключатели типа ПГЗ с диаметром галет около 30 мм. Катушка связи LCB намотана на стержне из изоляционного материала диаметром 8 мм. Катушки L1 и L2 могут быть намотаны на подходящих каркасах диаметром 12 ... 20 мм.

Рис.3 Эскиз размещения элементов полосового фильтра

Для определения числа витков уместно привести формулу расчета для однослойной катушки

w - число витков; L - индуктивность катушки, мкГ; 1 - длина намотки, см; D - диаметр катушки.

Фильтр можно рассчитать на любую частоту, емкости конденсаторов С1 и С2 определяются по формулам

где f - желаемая рабочая частота.

Фильтр рассчитан на сопротивление Rвх=Квых=75 Ом. Индуктивность катушек L1 и L2 = 2 мкГ, LCB = 15 мкГ.

В варианте ДПФ на галетных переключателях диапазоны 10-28 МГц удобно разместить на лепестках, обращенных вверх и в стороны, а конденсаторы С1 сделать составными из, параллельно соединенных подстроечных керамических конденсаторов КПК-М, и керамических конденсаторов постоянной емкости. Подстроечные конденсаторы для жесткости конструкции устанавливаются и запаиваются на полосках из фольгированного стеклотекстолита, которые, в свою очередь, жестко впаиваются между лепестками галет.

Конденсаторы С2 сразу впаиваются между лепестками переключателя и шиной заземления, также сделанной из фольгированного стеклотекстолита, привинченного к вертикальному несущему экрану. Величины конденсаторов С2 выбираются ближайшими к расчетным значениям. При настройке фильтра они, как правило, не подбираются. Отводы в катушках L (точка А) делаются от середины.

Настройка фильтра

Настройка фильтра выполняется по обычной методике, с использованием ГСС и ВЧ-вольтметра или, что значительно быстрее и нагляднее, с помощью измерителя АЧХ (XI-38, XI-48 и т.п.). Выход фильтра нагружается на резистор 75 Ом. ДПФ настраивается двумя способами. На диапазонах, где установлены подстроечные конденсаторы, настройка производится следующим образом.

Сначала принудительно ослабляется связь между контурами L1 и L2 - параллельно катушке связи впаивается конденсатор, величина которого примерно равна 2/3 емкости компенсирующего конденсатора на каждом диапазоне, они указаны в скобках на рис.1.

Таким образом, каждый контур, независимо друг от друга, можно настроить на середину диапазона по максимуму сигнала ГСС. Затем компенсирующая емкость убирается и снимается АЧХ, которая получается сдвинутой выше по частоте. Определяется величина смещения частоты, опять впаивается компенсирующая емкость и процедура настройки повторяется, но на меньшей частоте с учетом величины смещения. Выпаяв компенсирующий конденсатор, производится окончательная проверка получившаяся АЧХ. Пример настройки фильтра на один из радиолюбительских диапазонов

Настраиваем 10-метровый диапазон на частоте 28,5 МГц. Желаемая полоса пропускания 27,85... 29,15 МГц, центральная частота настройки 28,5 МГц. Измеренная первоначально полоса пропускания оказалась 28,2 ... 29,5 МГц, т.е. смешена выше на 350 кГц. Тогда повторную настройку делаем на центральной частоте 28,15 МГц и А ЧХ диапазона оказывается на месте.

На тех диапазонах, где нет подстроечных конденсаторов, настройку удобнее производить способом, несколько отличным от предыдущего.

На вход ДПФ подается сигнал ГСС, ВЧ-вольтметр подключается к т.А, настраиваемого контура, а противоположная точка А заземляется. ГСС-ом определяется резонансная частота первого контура. Переключив ГСС с входа ДПФ на его выход, аналогично определяется резонансная частота второго контура. Подбирая величину конденсатора С2, второй контур настраивается на резонансную частоту первого контура.

Восстанавливаем фильтр в рабочее положение, нагружаем его на 75 Ом и снимаем результирующую АЧХ (см. пример). Повторяем процедуру настройки с учетом частоты сдвига, снова настраиваем контура, подбирая конденсаторы С1 и С2, корректируем окончательную АЧХ.

ДПФ на сопротивление 50 Ом

Если потребуется сделать ДПФ с Rвх=Квых=50 Ом, то для расчета конденсаторов можно воспользоваться следующими формулами

3-х контурный ДПФ

Для желающих сделать еще более качественный ДПФ, с большей крутизной скатов (следует учесть, что в этом случае, немного возрастет затухание в полосе пропускания, прим. RW3AY), можно предложить усложненный вариант. Фильтр превращается в трехконтурную систему с более сложной коммутацией, рис.2.

Индуктивность средней катушки должна быть вдвое меньше индуктивности крайних катушек - 1 мкГн. В среднем контуре достаточно переключать только один конденсатор на каждом диапазоне. Его величина может быть определена по формуле

С = 2С1С2/С1+С2

Литература

1. "Простой ДПФ" Н. Смирнов, Журнал "Радиолюбитель" №1-95

Автор: Н.Смирнов, UA3TW, г. Нижний Новгород; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Узлы радиолюбительской техники. Фильтры и согласующие устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Воду разделили на две разные жидкости 31.05.2018 Швейцарские ученые впервые в истории смогли разделить воду на две разные жидкости, состоящие из двух типов молекул воды. Пространственная структура и некоторые физические свойства молекул воды зависят от спина атомов водорода. Если спин у обоих атомов одинаковый, такая молекула называется параводой, если они противоположны - ортоводой. Точные различия между ними пока не известны, однако в 2002 году российские физики показали, что ортовода конденсируется хуже, чем паравода. Законы квантовой механики запрещают прямое превращение одной формы воды в другую, поэтому в любом стакане с жидкостью должны одновременно присутствовать обособленные группы и пара-, и ортоводы. Тем не менее первые же опыты показали, что разделить их невозможно, так как некоторые взаимодействия между молекулами воды, характер которых пока не ясен, иногда заставляют их менять спин атомов водорода. Виллич и его коллеги впервые смогли решить эту, казалось, невозможную задачу, охладив воду до температуры, близкой к абсолютному нулю, и заставив молекулы пара- и ортоводы самостоятельно разделиться на два лагеря, не соприкасающиеся друг с другом. Этого удалось добиться, превратив воду в своеобразный пар - чрезвычайно разреженную смесь молекул воды и атомов аргона, не застывающую даже при сверхнизких температурах. Подготовив достаточное количество этой смеси, ученые пропустили ее через мощный генератор электростатических полей. Она разделилась на два узких потока молекул, один из которых состоял только из параводы, а второй - только из ортоводы. Потоки врезались в облачко другого газа, состоявшего из ионов кальция и диазенилия - непрочного соединения двух атомов азота и одного атома водорода. Диазенилий, даже при сверхнизких температурах активно взаимодействуйствующий с водой, отдавая ей лишний водород, стал одним из первых межзвездных химических соединений, открытых астрономами в космосе в последние 50 лет. Обстреливая это облако и потоки лучами ультрафиолета, ученые смогли проследить за тем, как обе формы воды взаимодействуют с диазенилием, и раскрыть несколько интересных свойств пара- и ортоводы. К примеру, выяснилось, что паравода заметно быстрее и активнее вступает в реакции с молекулами N2H, что говорит о существенных различиях в их "поведении" и химических взаимодействиях.

Другие интересные новости:

▪ Животные видят человеческую злость

▪ В ритме светила

▪ Одиночество сокращает продолжительность жизни

▪ Видеокамеры выявляют преступления

▪ Беспроводные игровые мышки Razer Basilisk Ultimate и Basilisk X Hyperspeed

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Светодиоды. Подборка статей

▪ статья Микродвигатель на сжиженном газе. Советы моделисту

▪ статья Кто теряет рога? Подробный ответ

▪ статья Тюльпан. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Реле поворотов на МОП-транзисторах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кольцо соскакивает с веревки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025