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.

1. Собственно, АЧХ фильтра:

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

Оставить комментарий

Комментарии: 18
  • #1

    серега (Воскресенье, 17 Апрель 2011 10:51)

    Сам делал. работает классно!

  • #2

    Виталий (Четверг, 27 Октябрь 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

  • #3

    Авдеев Дмитрий, RV9CX (Четверг, 27 Октябрь 2011 18:02)

    Обман зрения) Проверено неоднократно.

  • #4

    Виталий (Четверг, 27 Октябрь 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?

  • #5

    RV9CX (Четверг, 27 Октябрь 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!

  • #6

    Виталий (Четверг, 27 Октябрь 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...

  • #7

    RV9CX (Четверг, 27 Октябрь 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.

  • #8

    Виталий (Четверг, 27 Октябрь 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.

  • #9

    Виталий (Четверг, 27 Октябрь 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

  • #10

    RV9CX (Пятница, 28 Октябрь 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.

  • #11

    Виталий (Пятница, 28 Октябрь 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.

  • #12

    Андрей (Вторник, 26 Март 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.

  • #13

    RV9CX (Среда, 27 Март 2013 15:42)

    Он изначально и позиционировался для мощности 500 ватт) Надо оценить, насколько силен нагрев и , возможно, просто забыть про него :)

  • #14

    RA3VMX (Понедельник, 13 Январь 2014 07:55)

    Отличный фильтр! Соседи теперь не жалуются на телепомехи. Антенна LW 42.5 м и тюнер Z-match без ВЧ-заземления.

  • #15

    RX6DL (Пятница, 09 Февраль 2018 15:03)

    Добрый день!
    а есть ли у Вас полосовый фильтры описание?
    И Вообще дуплексер для КВ.
    Спасибо!

  • #16

    RV9CX (Пятница, 09 Февраль 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?

  • #17

    RX6DL (Пятница, 09 Февраль 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.

  • #18

    RV9CX (Пятница, 09 Февраль 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.