RV9CX
Практические конструкции ФНЧ для борьбы с TVI
Году в 1990 довелось мне изготовить ФНЧ [1], рассчитанный на 75 Ом . Аппаратуры под рукой для его проверки никакой не было, только субъективные ощущения. Надо сказать, впечатление от его работы было очень хорошее!
Потом (года 3 спустя) я посмотрел его АЧХ на подвернувшемся под руку Х1-50 (tnx RZ9CX). Характеристика - супер!! Но, поскольку прибор этот расчитан на Rвх/вых=50 Ом, а переходников на 75 Ом в тот момент не оказалось, я принял эти данные за приблизительные... На чем и остановился, но остался очень доволен его (как, впрочем, и своей :-)) работой.
Выдержка из подобной статьи:
Конструктивно фильтр выполнен в коробке из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (использование стеклотекстолита другой толщины нежелательно из-за изменения постоянных емкостей фильтра). Высота коробки не критична и в данном случае равна 40 мм. На основной плате (рис.2), которая является дном коробки, методом вырезания или вытравливания формируют пластинки фольги согласно указанным размерам для 75-омного кабеля (в скобках указаны размеры для 50-омного кабеля). Эти пластинки образуют точно настроенные конденсаторы фильтра.
Основная
плата фильтра для 75 Ом (в скобках — для 50 Ом)
Контурные катушки выполняются из обычного медного провода ПЭВ-2 диаметром 2,0 мм. Намотка бескаркасная. Внутренний диаметр катушки — 12,5 мм. Шаг намотки — 3 витка/см (т.е. L-2 см и т.д.). Параметры фильтра приведены в табл. 1.
|
Волновое сопротивление кабеля |
С1, С4 пФ |
С2, СЗ пФ |
L1.L5 |
L2.L4 |
L3 |
|||
|
витк. |
мкГ |
витк. |
мкГ |
витк. |
мкГ |
|||
|
50 |
50 |
170 |
3.5 |
0.15 |
8 |
0.32 |
9 |
0.36 |
|
75 |
40 |
120 |
6 |
0.27 |
11 |
0.44 |
13 |
0.66 |
|
|
В конце 90х я изготовил такой же фильтр с входным и выходным сопротивлением 50 ом. Однако, поверхности конденсаторов на этот раз отполировал до зеркального блеска и покрыл спирто-канифольным флюсом, катушки выполнил посеребренным проводом d=2мм, а разъемы установил SO-239. Надо отметить, что даже на сегодняшний день поверхности конденсаторов и катушки выглядят превосходно!
Время идет, технологии шагают вперед. И вот, 2003 год, в руках более серьезный прибор - "Aglient" E4407B. С ним удалось более детально исследовать "пациентов".
Привожу, для начала, характеристики фильтра с Rвх/вых=75 Ом.
2. Более точно параметры фильтра в районе 50 МГц можно увидеть здесь:
3. КСВ в интересующем нас диапазоне :-)
Соответствие значений обратных потерь и КСВ приведено в табл.2:
| Обратные потери, дБ | -17.67 | -23.70 | -24.59 | -16.42 |
|
КСВ (R=75 Ом) |
1.3 |
1.13 |
1.12 |
1.36 |
Теперь перейдем к фильтру с Rвх/вых=50 Ом.
1. АЧХ фильтра:
2. Более детальный вид АЧХ в районе 50 МГц:
3. КСВ в КВ диапазоне:
Соответствие значений обратных потерь и КСВ приведено в табл.3:
| Обратные потери, дБ | -30.90 | -19.73 | -34.86 | -27.72 |
|
КСВ (R=50 Ом) |
1.06 |
1.23 |
1.04 |
1.08 |
4. Его внешний вид:
А вот так выглядит расчетная АЧХ фильтра с Rвх/вых=50 Ом, выполненная в AADE Filter Design V2.10
1. Отмечу, что график КСВ для последнего фильтра, практически, совпал с расчетным!
2. Первый фильтр настройке не подвергался совсем. Во втором фильтре я немного растянул L3, чтобы второй минимум КСВ переместился с 22 МГц (что полностью соответствует расчетным данным) на 28 МГц. Однако, ГИРом каждый контур в отдельности не настраивал (за неимением первого).
3. Фильтр на 75 Ом испытывался с усилителем на ГУ-81Б (tnx RA9DZ). Работает, однако!
4. Причиной отсутствия "бесконечного затухания" в районе 50 МГц (см. расчетную АЧХ) может быть то, что добротность конденсатора с диэлектриком из стеклотекстолита невелика (по сравнению с воздушным диэлектриком), а также отсутствие экранирующих перегородок между отдельными каскадами фильтра.
5. Полировка конденсаторов и установка катушек из посеребренной меди дали эффект: разница в подавлении гармоник выше 50 МГц составила 10 дБ.
5. Место пайки катушек индуктивности к поверхностям конденсаторов некритично.
6. Конструкция очень повторяема! Если приведенные выше графики устраивают, то при тщательном изготовлении настройка не обязательна.
Литература:
1.
Радиолюбитель 7/93, с.32
1.09.2010
Write a comment
серега (Sunday, 17 April 2011 10:51)
Сам делал. работает классно!
Виталий (Thursday, 27 October 2011 16:41)
Фильтр на фото выглядит как 75 омный (судя по площади конденсаторов) хотя катушки по виткам вроде от 50 омного? Или обман зрения? Пытаюсь сейчас повторить 50 омный фильтр, у меня чет коробочка другой формы получилась
Авдеев Дмитрий, RV9CX (Thursday, 27 October 2011 18:02)
Обман зрения) Проверено неоднократно.
Виталий (Thursday, 27 October 2011 19:27)
В исходной статье ясно не обозначена ширина конденсаторов, правильно ли я посчитал, что размер больших 60*85 а маленьких 60*25? Хотя коробочку уже спаял и переделывать поздно, впрочем измеритель С показывает правильные емкости 170 и 50 пик. Что мы проиграем, если катушки будут обычным медным а не посеребренным? Покрытие спиртоканифолью не внесет ли доп.потери, раздумываю - канифолить или нет?
RV9CX (Thursday, 27 October 2011 19:51)
И правда - размеров нет. Нашел листок, где своей рукой в 1993 году чертил и считал конструкцию - написано, что размеры площадок 85х85мм (60х60) и 85х25(60х20) - в скобках для 75 Ом.
Канифоль важна для исключения окисления меди - важно на высоких частотах, если предварительно отполировать поверхность. Канифоль потерь не вносит на этих частотах.
Конденсаторы для 50 Ом должны быть 170 и 50 пФ. Если 75 Ом, то 120 и 40пФ. Так написано в моей древней бумажке, по которой я уже много таких конструкций наделал.
Медные катушки - да нормально! Не заморачивайтесь - уже делайте!
Виталий (Thursday, 27 October 2011 20:00)
Да почти все готово, катушки намотаны только что, осталось их припаять в корпус. Тут еще сомнения, меряю их (АнтАнал) индуктивность великовата вроде (процентов на 40), хотя мотал по описанию, с другой стороны в корпусе индуктивность катушек снизится. Прогнать фильтр на нормальных приборах не получится, ограничусь телевизором...
RV9CX (Thursday, 27 October 2011 20:10)
Вы же написАли, что есть антенный анализатор, которым Вы (о ужас) меряете индуктивность. Начнем с того, что измерение индуктивности - это, как правило, второстепенное назначение анализаторов, а вот измерение КСВ в полосе частот - их прямое! По этому КСВ можете примерно понять, допустили ли ошибку, а потом уже смотреть (как появится) на взрослом приборе АЧХ.
Вообще, внутри корпуса индуктивность не на столько упадет. Думаю, раздвиньте витки до получения нужной L и впаивайте. По месту, при настройке, уже смотрите. А вообще, здесь нужен ГИР - с ним можно очень неплохо настроить конструкцию, работая с каждым контуром по отдельности.
Виталий (Thursday, 27 October 2011 20:36)
Все запаяно, испытания чуть позже. АА конечно прогоню, и на выходе трансивера на эквиваленте померяю, посмотрим что телик запоет. ГИРа нет и возится не досуг.
В любом случае, TNX! именно фото готовой конструкции на Вашем сайте сподвигло меня повторить один в один конкретный вариант фильтра, пришлось не пожалеть запасов стеклотекстолита, а не лепить как всегда сопливые и вечные в эксплуатации макеты.
Виталий (Thursday, 27 October 2011 21:23)
Вот что дали первые измерения ксв на АА
3.5 - 1.3
7.0 - 1.1
14 - 1.1
21 - 1.2
28 - 1.6
RV9CX (Friday, 28 October 2011 03:24)
Рано запаяли. Крышку нужно было закрывать после настройки. АА нужно использовать по прямому назначению, в данном случае: снимайте КСВ во всем диапазоне 1.5-30 МГц. Если картинка похожа на мою - хорошо. Вижу подьем на 28 МГц - можно раздвинуть катушку, как у меня написано выше.
Ну и главное: не факт, что TVI связаны именно с излучением гармоник Вашего трансивера на верхних диапазонах. Впрочем, Вы это сразу и поймете.
Виталий (Friday, 28 October 2011 19:34)
Снимал ксв без крышки, ее пока в природе еще нет. Попробовал наугад пораздвигать катушки, сильно на ксв на 10м не повлияло. Позже попробую с крышкой.
Еще один интересный момент - автотюнер стоит возле антенны и ксв-метр естественно в нем там наверху и строит он ксв наверху а у трансивера, где фильтр ксв останется завышеным, впрочем, при пробе на передачу особых проблем не заметил, нормально.
С TVI действительно не просто, помехи остались на слабых каналах, так что займусь тв антенной и ее усилителем.
Но фильтр, естественно, не помешает.
Андрей (Tuesday, 26 March 2013 22:39)
Установил ФНЧ прямо в выходной каскад своего передатчика (Р-140).
Вписался по размерам (75 Ом) хорошо.
На своём телевизоре помех не обнаружил (правда,смотрел не везде).
На приём и КСВ не повлиял.
Единственный недостаток - при полной раскачке моей лампы ( ГУ-84Б)
нагреваются два больших
конденсатора С2,С3.
Не знаю, как поведёт себя фильтр при продолжительной работе, например в контесте.
Видимо текстолит не лучший диэлектрический материал для кондёров
работающих на ВЧ. Надо подумать, что можно применить вместо них.
При мощности 500-800Вт работает без проблем.
RV9CX (Wednesday, 27 March 2013 15:42)
Он изначально и позиционировался для мощности 500 ватт) Надо оценить, насколько силен нагрев и , возможно, просто забыть про него :)
RA3VMX (Monday, 13 January 2014 07:55)
Отличный фильтр! Соседи теперь не жалуются на телепомехи. Антенна LW 42.5 м и тюнер Z-match без ВЧ-заземления.
RX6DL (Friday, 09 February 2018 15:03)
Добрый день!
а есть ли у Вас полосовый фильтры описание?
И Вообще дуплексер для КВ.
Спасибо!
RV9CX (Friday, 09 February 2018 15:08)
Вы спросили про абсолютно разные вещи. Полосовой фильтр - это полосовой фильтр. На какую полосу Вас интересует описание такого фильтра? А дуплексер - это дуплексер. Какие диапазоны хотите дуплексировать? С какими характеристиками?
RX6DL (Friday, 09 February 2018 15:47)
Спасибо за ответ.
Диапазоны 3,5 7 14 21 Мгц.
Возможность работать на двух соседних
с одной поляны. (от 10 до 100 метров)
Стандартные импортные трансиверы.
RV9CX (Friday, 09 February 2018 16:26)
Ну опять гадаем на кофейной гуще, что в Вашем понимании значит "стандартные". IC775DSP, K3 или IC718, IC706? Надо объяснять, насколько велика разница между первыми и последними? Давайте, Вы сначала почитаете теорию, пока это все беспредметные разговоры.
Чтоб понимать, при одновременной работе на 40м при разнесенных на 50м антеннах, IC775 мог принимать не ближе 25 кГц, а К3 еще в 5кГц даже разбирал.
UA6ANF Николай (Saturday, 03 March 2018 21:24)
Антенна двойной цеппелин, Двухпроводная симметричная линия ок. 500 ом. С.У. по схеме EW1MM , УМ- ГУ-74б ок 500-600 вт. FT-950, имеются TV1.у меня и у соседей.
Как защититься, какой сделать ФНЧ ?
RV9CX (Saturday, 03 March 2018 21:27)
Сначала понять происхождение TVI. Вы такое исследование делали?
UA6ANF (Sunday, 04 March 2018 08:57)
Нет. Что делать или где посмотреть?
UA6ANF (Sunday, 04 March 2018 09:06)
Мой вопрос сводится к следующему:
1. Делать один фНЧ и расположить его после УМ, перед СУ.
2. Или два в каждую линию по одному?
RV9CX (Sunday, 04 March 2018 10:59)
Все вопросы можно обсуждать только после понимания путей проникновения помех. И с этим Вам нужно разбираться самостоятельно. Информации в интернете на день чтения/изучения. Особенно обратите внимание на статью UA9AM. Потом почитайте профильные форумы - эти вопросы регулярно поднимаются каждый год и одно и то же мусолится постоянно, видимо всех периодиечски банят в Яндексе.
Помимо паразитных излучений, лечащихся ФНЧ в передатчике могут быть и другие проблемы в виде перегруженных ТВ усилителей в полосе ИХ прозрачности, т.к. у НИХ отсутствуют ФВЧ на входе и т.д. И каждый способ утранения помех радикально различается. Например сейчас у меня ТВ антенна стоит в 10м от WARC антенны, в которой "прилично мощности", до телецентра 60км и чтоб исключить проблемы, пришлось поставить два ФВЧ: один перед усилителем наверху, потом триплексер, дополнительно ослабляющий влияние, а внизу тоже ФВЧ. Теперь по ВЧ помехи не пролазят. На выходе усилителя ФНЧ нет. Ваш случай может быть абсолютно противоположным и никакие ФВЧ Вас не спасут. Могу еще нагенерить ситуаций, но ни к чему это.
UA6ANF (Sunday, 04 March 2018 16:53)
Буду изучать вопрос. Спасибо.
UA6ANF (Sunday, 04 March 2018 20:19)
Где можно посмотреть как изготовить ФНЧ для двухпроводной симметричной линии ок. 500 ом.?
RV9CX (Monday, 05 March 2018 04:51)
по сути это ничем не отличается, просто две несимметричные линии отн земли, т.е конструктивно два фнч. Не сталкивался.
UA6ANF (Monday, 05 March 2018 10:37)
Или все таки один но поставить его между усилителем и согласующим устройством через кабель 50 ом.?
RV9CX (Monday, 05 March 2018 17:19)
Мне нечего добавить к посту 23. Разговаривать раньше, чем Вы поймете причины нет смысла.