Автор Тема: Фильтры трансивера  (Прочитано 16449 раз)

Стан, UN8GA

  • Гость
Фильтры трансивера
« : 01 Декабря 2003, 11:06:08 »
Здравствуйте Игорь! Многие радиолюбители имеющие TRX RA3AO, произвели доработки узлов по Вашим рекомендациям и предложенным Вами схемам. Спору нет, "овчинка стоит выделки" и доработанный аппарат уже не тот что прежде (за что Вам и особая благодарность). Между тем, хотелось бы узнать Ваше творческое отношение к схемотехнике примененных автором КВАРЦЕВЫХ ФИЛЬТРОВ (А3). Ведь приступая к изготовлению ФОС, и имея на руках 14 кварцев, так и хочется вместо двух 8-ми и 6-ти кристального (работает только один из двух) сделать один 14-ти кристальный фильтр, т.е. задействовать все кварцы сразу. Будь-то с релейным переключением полосы пропускания, либо еще как. Подозреваю, что есть у Вас мнение и на этот счет. Или как? Если осталась где-нибудь в "заначке" собственная схема такого фильтра, большая просьба опубликовать.

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2091
  • Репутация: +223/-5
    • Просмотр профиля
Re: Фильтры трансивера
« Ответ #1 : 02 Декабря 2003, 14:52:48 »
На мой взгляд, ФОС в исходном варианте RA3AO сделаны достаточно прилично. Огрех там лишь один - примененный способ согласования. Практически вся мощность полезного сигнала, прошедшего через ФОС бесполезно рассеивается в тепло на согласующем резисторе. И лишь малая её часть идёт "по делу" - на высокомный вход каскада УПЧ. Результатом такой схемотехники (т.е несогласования по мощности выходного сопротивления фильтра и входного сопротивление каскада УПЧ) становится резкий (дб на 10..12) коэффициента шума этого каскада УПЧ. Отчего там и потребовался сверхмалошумящий КП312А и тем не менее Кш УПЧ в данной схеме намного превосходит Кш самого транзистора. Как раз потому что бОльшая часть полезной мощности идет не в транзистор, а теряется в резисторе.

Намного разумнее ВСЮ мощность сигала, прошедшего через ФОС "вкачать" в затвор. Для чего в затворе делается параллельный LC контур, а ФОС подключается к его отводу (в зависимости от К фильтра от 1\10 до 1\5 подбирается по максимально гладкой АЧХ). При этом Кш УПЧ практически равен Кш самого транзистора. К тому же растет чувствительность УПЧ (в те же самые 5...10 раз, куда подключен отвод, смотря). Из недостатков такого решения - такой каскад УПЧ имея контуры и в затворе и в стоке может быть неустойчив. Это лечится шунтированием выходного контура (1..2 кОм) и в крайних случаях - последовательно включенным в затвор резистором 50..100 Ом (поскольку входное сопротивление по затвору единицы кОм, то тут резистор в сотню Ом мало повлияет).

О повышении числа кварцев в ФОС. В принципе это дело благое (у меня стоит SSB фильтр из 10 кристаллов, CW - из восьми). Но не следует забывать, что в нашем евклидовом мире всякая палка имеет два конца. С ростом числа кристаллов растёт затухание в полосе прозрачности фильтра (особенно телеграфного). Потому всё зависит от добротности применяемых кварцев. Посчитаем:

1. Пусть нам хочется CW фильтр с полосой 400 Гц. Кварцы на 8МГц. Значит нагруженная добротность Qн составит 8МГц/0,4кГц=20000.

2. Пусть мы имеем кварцы с холостой добротностью Qхх=400 тысяч (это очень хорошие кварцы, например старые, коричневые большие. У современных мелких добротность как правило ниже).

3. Значит КПД (по мощности) одного кристалла составит КПД=1-Qн/Qхх=1-20000/400000=0.95. Но это одного кристалла. Если же их восемь, то для получения КПД фильтра надо 0,95 возвести в восьмую степенью (по числу резонаторов). Получаем 0,66. Это менее 3 дБ потерь - результат очень хороший.

А теперь то же самое, но для кварцев с Qхх=100 тысяч (типично для мелких резонаторов, а бывает и меньше намного). Выходит всего 0,16. То есть 8 дБ потерь. Это уже недопустимо много - рухнет чувствительность приёмника (а если поставить дополнительный усилитель до ФОС - то многосигнальная избирательность).

Для 14-ти кристального фильтра КПД одного резонатора надо возводить уже в 14-ю степень. В тех же примерах, но для 14-ти кристального фильтра получаются коэффициенты передачи по мощности (они же КПД) составят соответственно:
- 0,48, что терпимо (для кварцев с Qхх=400тыс),
- 0,04 , что ни в какие ворота не лезет (для кварцев с Qхх=100тыс).

Поэтому, если у вас кварцы с высокой Qхх, то можно замахиваться на 14-ти кристальный фильтр (имея в виду, что такие фильтры более требовательны к идентичности кристаллов).

Если же кварцы обычные, то разумнее оставив ФОС 8 и 6 кристаллов (или 10 и 8) дополнительную избирательность вынести до ФОС. А именно - поставить 4-х кристальный фильтр (можно переключаемый) между диплексером и первым каскадом УПЧ (не забыть о согласовании сопротивлений). Фильтр их 4-х кристаллов имеет в любом случае очень низкие потери, а суммарную избирательность повышает.

Дальнейшее повышение "по краям" уже нет смысла производить на ПЧ - трудности растут непропорционально резко, а то же самое легко делают фильтры на НЧ (та же DSPPhil, например). Важный нюанс - для того чтобы НЧ фильтры успешно "подрезали хвосты" надо чтобы кварцевый ФОС надежно обеспечивал отсутствие перегрузки УПЧ этими самыми "хвостами".

Оффлайн Yukko

  • ***
  • Сообщений: 35
  • Репутация: +0/-0
    • Просмотр профиля
Re: Фильтры трансивера
« Ответ #2 : 19 Июля 2022, 19:47:50 »
Игорь, здравствуйте.  Если в Г-согласловании ФОС применить индуктивности на амидоновских кольцах Т50, как это отразится на параметрах?

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2091
  • Репутация: +223/-5
    • Просмотр профиля
Re: Фильтры трансивера
« Ответ #3 : 23 Июля 2022, 21:06:38 »
Если не загонять сердечник в насыщение, то никак.