BPF HF sp2fp

Uniwersalny zespół filtrów pasmowoprzepustowych do TRXa
Niskie straty w paśmie przenoszenia, strome zbocza
Wzmacniacz dla toru nadawczego
niewielkie wymiary pcb 86 x 110mm
Strona w przygotowaniu

Od dawna temat opracowania sensownych filtrów pasmowych chodził mi po głowie. Wykonane filtry dla trxa KaeFeLek na dolne pasma pokazały możliwości prostego układu PI-LC-PI. Próby wykorzystania tego układu dla 14 MHz, to konieczność wykonania cewek o dużej dobroci - rdzenie T68-T80 z materiału "6". W innym wypadku tłumienie w paśmie przenoszenia przekraczało 3-4dB. Niedawno dla kolegi wykonywałem płytkę dla filtrów opisywanych przez kolegę SQ4AVS i SP2JJH. Są to filtry typu "Series-Trap, Shunt-C" opisane przez PA3AKE

Próbne wykonanie pasma 28 MHz na trzech cewkach przeszło moje oczekiwania. Tak niskiego tłumienia sie nie spodziewałem. Wykonałem próbnie kilka kombinacji, stosowałem rdzenie T50-6,T50-17 oraz T37-6,T37-2

Finalnie rozmiar T37 okazał się wystarczający, a mała wielkość i niższa cena przekonały mnie do ich zastosowania. Dodałem obwody równoległe LC na wejściu i wyjściu filtra poprawiając stromość zboczy i szerokość pasma na poziomie -60dB. Zaletą tego rozwiązania jest stosunkowo duża pojemność skrajnych kondensatorów (160pf dla 30MHz), dzięki której łatwiej będzie pokonać pojemność płytki drukowanej zawierającej 9 zakresów (problem opisywany przy modułach LPF). Dla zakresu 10-30MHz zastosowałem opisywany układ, a dla 1,8-7MHz filtry na fabrycznych dławikach o wystarczających parametrach. Moim założeniem było uzyskanie mniejszego tłumienia dla wyższych częstotliwości - gdzie potrzeba więcej czułości dla obornika i sygnału dla toru nadawczego, a większe tłumienie dla niższych zakresów - kosztem dławików o mniejszej dobroci - przyda się do tej kompensacji tłumienia. Moduł ma dodatkowo wąski filtr-pułapkę, o bardzo wysokiej dobroci, tłumiący częstotliwość pośrednią ( możliwość obliczenia i zastosowania go w zakresie 8,2-9 MHz) dla układów z przemianą na takiej częstotliwości. Stosując p.cz. 10MHz niestety nie damy rady z pasmem 10,1 MHz. Łatwo dostępne kwarce o częstotliwości 8.46, 8.64, 8.86 są ciekawym rozwiązanej pośredniej, lub typowe stosowanie demobilowych filtrów na 9 MHz. Dodatkowo zamontowałem wzmacniacz scalony MMIC dla toru nadawczego na układzie BGA3015 mający doskonałe parametry IMD i niewygórowaną cenę.

Dla zakresu KF jego impedancja wejściowa jest sporo wyższa od katalogowych 75Ω, która była dodatkowo terminowana dla 50 Ω. Musiałem zastosować rezystor wejściowy 68Ω który zbilansował impedancję konieczną dla prawidłowego obciążenia filtrów podczas pracy ze wzmacniaczem, lecz spowodowało to mniejsze wzmocnienie układu. Finalnie uzyskałem około 10 dB co w tym miejscu jest w zupełności wystarczające. Dołożę Jeszce wzmacniacz BGA616 dla toru odbiorczego, który przyda się na wyższe pasma w celu poprawy czułości odbiornika.

Korciło mnie zastosowanie przełączników scalonych typu 3157, ale trudność ich wlutowania ze względu na małe gabaryty i cena porównywalna z przekaźnikiem miniaturowym, skłoniła do pozostania przy mechanicznym styku.

Problemem na który zwracam uwagę są niestety przekaźniki z "DW-RADIO". Na złożonej płytce aż 3 sztuki nie miały dobrego przejścia styku. Konicznie należy podłączyć każdy egzemplarz do zasilania(cewki) i zmierzyć oporność styku. Musi być mniejsza od 0,4 Ohma. Wydłubywanie wlutowanego przekaźnika to trudna praca i gorszy efekt wizualny modułu.

Główny mankament to nawijanie cewek, jest ono żmudne (dla mnie), ale wykonując jeden egzemplarz, można pasma rozłożyć na kilka dni i da się radę.

Niezbędnym przyrządem do zestrojenia bloku będzie analizator NWT lub podobny VNA. Przydatny dobry miernik indukcyjności.

Projekt dla osób które miały doświadczenie z układami LC

Nie zastosowałem trymerów strojeniowych od 10MHz w górę, co delikatnie utrudni zestrojenie, ale chodziło o gabaryty płytki i kolejne koszty dla bardziej precyzyjnych trymerów. Niestety popularne plastiki często przerywają powodując więcej problemów jak są warte. Można by je dołożyć od spodu płytki, co rozważę po wykonaniu próbnej wersji. Precyzyjne ustawienie zwoi na rdzeniu jest wystarczające, chociaż wymaga cierpliwości i doświadczenia. Cewki skrajne są mało krytyczne, precyzji wymagają obwody szeregowe LC.

Sugeruję wlutować skrajne cewki - nie wymagające dostrajania. Kolejno włożyć bez lutowania 3 środkowe cewki od spodu, tak aby sprawdzić pasmo przenoszenia, dokonać korekty, środkową cewkę wlutować we właściwe miejsce od góry , zmierzyć i dopiero zamontować 2gą i czwartą na swoje miejsce. Ściskając uzwojenie do siebie wzrasta indukcyjność, co obniża częstotliwość rezonansu.

Poniżej wykresy i zdjęcia zmontowanej płytki, oraz spakowana dokumentacja umożliwiająca wykonanie takiego modułu.

Dokumentacja finalna wkrótce.

Pasmo	Tłumienie Minimalne dB	Szerokość -1dB MHz	Szerokość dla -60dB MHz
1,8-2	3,5	0,25	0,9-3,3 = 2,4
3,5-3,8	2,2	0,4	1,7-6 = 4,3
7-7,2	2,6	0,3	4,3-8,3 = 4
8,6 pcz	-80	50 kHz	7,8-9,2 = 1,4
10,1-10,15	1,7	0,5	6,2-12,8 = 6,6
14-14,35	1,4	1,3	7,5-18,5 =11
18,068-18168	1,1	1,5	9-25 = 16
21-21,45	1,2	1,5	8-30 = 22
24,89-24,99	1,15	2,3	9-35 = 26
28-29,7	1,1	2	11,5-39,5=28

1,8-2 MHz:

3,5-3,8 MHz:

7-7,2 MHz:

Pułapka pcz:

10,1-10,2 MHz:

14-14,35 MHz:

18,06-18,17 MHz:

21-21,45 MHz:

24,9-25 MHz:

28-29,7 MHz:

Poniżej wykresy i zdjęcia z prototypowych płytek.

Jak widać było troszkę lepiej i trudno będzie ten wynik powtórzyć na finalnej płytce.

Linia przekaźników, drobne modyfikacje, pojemności druku, delikatnie pogorszyło tłumienie przepustowe. Nie chwaląc się naprawdę ciężko będzie znaleźć podobny projekt z takimi parametrami i tej wielkości elementami.

DOKUMENTACJA ZIP prototypowa

Pasmo 160m na razie na dławikach 1210, 1812 nie miałem do testów.