Автор Тема: Диапазонные полосовые фильтры  (Прочитано 104394 раз)

Дмитрий

  • Гость
Диапазонные полосовые фильтры
« : 17 Апреля 2005, 21:54:39 »
Добрый день. В описании трансивера http://www.qrz.ru/schemes/contribute/constr/dm2002/index.shtml видно, что ДПФ сделаны по схеме (Принципиальные схемы ч.1, блок А3), которую вы не рекомендовали использовать из-за больших затуханий в ПП. Однако там же приводятся значения затуханий меньше 2 дБ в ПП при использовании больших (Рэдовских) колец (A3-DM04 Bходные фильтры /ДПФ/), что немного лучше полученных вами результатов. Что вы об этом думаете?

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2091
  • Репутация: +223/-5
    • Просмотр профиля
Re: Диапазонные полосовые фильтры
« Ответ #1 : 19 Апреля 2005, 01:41:19 »
   Думаю дело в некотором лукавстве методики определения затухания в полосе. Если измерять ее минимальное значение, то можно получить цифры, близкие к приведенным в той статье. Но АЧХ в полосе пропускания по определению "горбатая". Поэтому намного честнее приводить максимальное затухание фильтра в полосе. Которое выше на величину неравномерности АЧХ в полосе.
   Вообще говоря, коэффициент передачи по мощности правильно сделанного фильтра можно довольно точно оценить как произведение КПД каждого из контуров фильтра. А КПД одного контура равно (1-Qн/Qxx), где Qн - нагруженная добротность, равная центральной частоте, деленной на полосу; а Qхх - холостая (конструктивная добротность контура).
Пример:
3-х контурный ДПФ. Холостая добротность 200 (как рекомендовано в упомянутой статье). Полосу примем 150 кГц (запас не повредит). Имеем:
Qн = 7050/150 = 47
 КПД одного контура = (1- 47/200) = 0,765.  КПД трех таких контуров  (нашего фильтра) = 0,765 х 0,765 х 0,765 = 0,447.  0,447 раз ослабления по мощности соответствуют -3,2 дБ.   Добавив к 3,5 дБ еще 1 дБ возможной неравномерности АЧХ хорошего фильтра, получим 4,2 дБ затухания в полосе.
По этой методике сами может легко прикинуть, какая Qxx требуется чтобы при такой полосе получит 2 дБ потерь, или наоборот, какая полоса должна быть у ДПФ 40 м, для получения затухания 2 дБ при Qхх = 200.
В моих фильтрах, на 40-ке используется довольно тонкий провод 0,27, что свалило Qxx  и даже при полосе 300 кГц дало затухание 4,2 дБ. Но именно на 40-ке нет смысла стремиться к низкому затуханию - там и так аттенюатор включать приходиться... А вот остальные диапазоны можете по упомянутой методике просчитать. И самостоятельно прикинуть - если где-то хочется меньшего затухания, то насколько надо увеличить добротность катушек (т.е. толщину провода, размер и материал каркаса).

Григорий

  • Гость
Re: Диапазонные полосовые фильтры
« Ответ #2 : 17 Октября 2011, 01:47:26 »
Здравствуйте. Статья "Входные фильтры". Непонятно как отсчитывать витки. Например, 1,8... 2 мГц отводы (считая от нижнего конца) 11 и 6. То есть, отсчитываем 11 витков, делаем первый отвод, а затем от 11-го еще шесть и делаем второй отвод. Или, считаем от земли 6 витков - первый отвод; еще четыре витка (от земли - 11) - второй отвод.

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2091
  • Репутация: +223/-5
    • Просмотр профиля
Re: Диапазонные полосовые фильтры
« Ответ #3 : 18 Октября 2011, 05:34:06 »
Последнее: все отводы считаются от земли.

Очир ua6igi

  • Гость
Re: Диапазонные полосовые фильтры
« Ответ #4 : 23 Января 2013, 04:22:47 »
Игорь, здравствуйте! Хочу сделать полосовые фильтры на 160,80,40м., но с полосой пропускания только CW участков этих диапазонов. Т.е уже чем у вас в статье. Я так понимаю, что для этого нужно включение среднего контура делать от меньшего количества витков катушек первого и третьего конура, но не уверен. Попытка смоделировать в RFSimm не получилась. Видимо правильно модели катушек на смог нарисовать.
Подскажите пожалуста, как подогнать полосовики под мою задачу. Не конкретные значения, принцип.

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2091
  • Репутация: +223/-5
    • Просмотр профиля
Re: Диапазонные полосовые фильтры
« Ответ #5 : 24 Января 2013, 08:09:27 »
Гм, проектирование фильтров это целая наука. Но ежели в двух словах, то:
1. Пошаговая метода для таких фильтров описана у Э. Рэда в "Справочном пособии по ВЧ схемотехнике" на стр. 29 – 44 (прототипом брать ФНЧ Чебышева).
2. КПД фильтра не может быть выше, чем (1 - Qн/Qхх)n, где Qн нагруженная добротность фильтра (т.е. отношение центральной частоты к полосе фильтра), Qxx – холостая добротность контуров, п – число контуров. То есть фильтр на CW участок только может иметь большие потери в полосе прозрачности, при обычных катушках.

Оффлайн EW1CL, Георгий

  • ***
  • Сообщений: 48
  • Репутация: +4/-4
    • Просмотр профиля
Асимметричным фильтры
« Ответ #6 : 23 Марта 2013, 19:56:50 »
Игорь Викторович, спасибо за статью по асимметричным фильтрам!
Попутно вопросы:
1. На какие сопротивления нагрузки и источника они рассчитаны?
2. Если их использовать и на передачу (до 100 Вт), какие требования к элементам?
3. Какие потери мощности при этом в полосе пропускания?
4. Насколько сильно на АЧХ будет влиять антенна при непосредственном подключении ко входу фильтра?
Георгий

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2091
  • Репутация: +223/-5
    • Просмотр профиля
Re: Диапазонные полосовые фильтры
« Ответ #7 : 24 Марта 2013, 23:43:30 »
1. 50 Ом.
2. Реактивная мощность в Q раз больше активной, проходящей. Q – нагруженная добротность = центральная частота фильтра / полосу пропускания фильтра по минус 3 дБ. Это относится к катушкам и меньшим, контурным конденсаторам. Большие конденсаторы связи могут иметь реактивную мощность меньше, в отношение их емкости к емкости контурного конденсатора раз.
3. Потери (в дБ) не зависят от мощности. А только от добротности примененных элементов.
4. Если антенна согласована, то никак не будет влиять. А если рассогласована (несильно), то ее реактивность будет просто добавляться в последний контур, слегка расстраивая его и, соответственно, изменяя АЧХ.

Николай (Красноярск)

  • Гость
Re: Диапазонные полосовые фильтры
« Ответ #8 : 26 Января 2014, 12:39:26 »
Здравствуйте. Срочно нужна ваша помощь. Решил воспользоваться вашей схемой асимметричного трехуровнего НЧ фильтра. Но проблема в том, что у меня фиксированная частота 4800 кГц и мне не нужно ни чего перестраивать. А в таблице с номиналами емкостей и катушек нет моей полосы. Я работаю в авиации и нужно снизить уровень шумов именно на этой частоте. Далее сигнал поступит на Р-155П. Антенна ВГДШ. Но вокруг масса излучающего во всех диапазонах оборудования. Отношение сигнал/шум катастрофический. Нельзя ли сделать расчет на мою частоту. Спасибо.

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2091
  • Репутация: +223/-5
    • Просмотр профиля
Re: Диапазонные полосовые фильтры
« Ответ #9 : 27 Января 2014, 16:26:06 »
В принципе можно 10 минут выкроить. Но нужны более подробные исходные данные:
- Средняя частота 4,8 МГц, ок.
- А полоса пропускания фильтра какая?
- Какая требуется от него избирательность, т.е. ослабление каких частот и на сколько?
- Допустимые потери в полосе пропускания фильтра?
- Почему именно асимметричный фильтр, т.е. точно ли помехи на частотах выше 4,8 МГц больше, чем снизу?

Николай (Красноярск)

  • Гость
Re: Диапазонные полосовые фильтры
« Ответ #10 : 28 Января 2014, 20:12:46 »
Здравствуйте Игорь Викторович. Извините за некорректный вопрос. Да частота несущей 4,8 МГц. Работаем только с верхней боковой, полоса обычная 0,3 -3,4 кГц т.е. полоса тональной частоты. В принципе с р/ст. на борту вертолета несущей нет, так что мы работаем как с несущей, так и с подавлением несущей. Р-155 (Брусника) это приемники КВ-диапазона, лучше не придумаешь. С высокой избирательностью и чувствительностью не хуже 2мкВ. Так что для входного фильтра высокая избирательность и необязательна. Но если честно, то давят нас в основном мощные бесперебойники, унас их очень много, от 1кВт до 10кВт. А это все конечно в нижней половине и плюс ЛЭП, да и УКВ тут у нас предостаточно, одновременно работают 6 передатчиков. Так вот устроен объект, что б его. Спасибо за ваше внимание.

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2091
  • Репутация: +223/-5
    • Просмотр профиля
Re: Диапазонные полосовые фильтры
« Ответ #11 : 29 Января 2014, 23:59:26 »
Фильтр не умеет ничего, кроме частотной избирательности. Иначе говоря, его АЧХ (амплитудно-частотная характеристика) не прямая линия, а некая колоколообразная кривая.
Поэтому, чтобы спроектировать фильтр надо определится что мы желаем, т.е. задать требования к этой кривой. Или на бумажке её желаемую нарисовать, или указать её характерные цифры. Вот о них я и спрашиваю.
   1. Полоса фильтра. Не сигнала, а фильтра. Т.е. от какой начальной частоты до какой конечной он должен пропускать сигналы. Например (цифры с потолка), от 4,5 до 5,1 МГц.
   2. Требуемая избирательность. На сколько фильтр должен ослаблять сигналы, лежащие по частоте вне полосы его пропускания? Согласитель, ослабить в 10 раз (на 20 дБ) это совсем не то же самое, что в 1000 раз (на 60 дБ).
   3. Где по частоте лежат эти сигналы? Если помехи близко к полосе, это один фильтр, если далеко – другой.

Определяйтесь, какая форма АЧХ нужна, тогда можно будет начинать думать. Пока данных для проектирования недостаточно.

Николай (Красноярск)

  • Гость
Re: Диапазонные полосовые фильтры
« Ответ #12 : 31 Января 2014, 03:46:06 »
Здравствуйте Игорь Викторович. Я понял, вам нужна конкретика. Меня интересует полоса 4,6 - 5,2 МГц. Ослабление вне полосы максимально возможное, чем график АЧХ круче, тем лучше конечно, ну на сколько это возможно. Основные сигналы помех находятся далеко по частотам, но вот их гармоники уже лезут в область 2-6 Мгц (в основном миандры большой мощности окло 130 Кгц). Очень нравится АЧХ для фильтра под номером 2а. Нам бы только его вправо чуть чуть в область от 4 до 5 МГц сдвинуть. Спасибо.

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2091
  • Репутация: +223/-5
    • Просмотр профиля
Re: Диапазонные полосовые фильтры
« Ответ #13 : 01 Февраля 2014, 07:32:46 »
Да, без конкретики никак  .
Первая схема из http://dl2kq.de/trx/2-15.htm, все катушки по 4 мкГн, С1, С7 по 1100 пФ, С2, С5 по 360pF, С3, С6 по 2200 pF, С4 - 330 pF. Все конденсаторы отобрать с точностью лучше 5%, катушки с подстроечными сердечниками. Потери в полосе: менее 1,5 дБ, АЧХ:

Оффлайн Vlad9

  • **
  • Сообщений: 18
  • Репутация: +1/-2
    • Просмотр профиля
Re: Диапазонные полосовые фильтры
« Ответ #14 : 06 Марта 2015, 04:22:13 »
Начал собирать вот эти http://dl2kq.de/trx/2-2.htm  фильтры, скажите пожалуйста как правильно подогнать индуктивность. Раздвигая витки или отматыванием катушек, индуктивность получилась выше чем нужно.