Filtro passa banda. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il filtro passa-banda (BFT), mostrato in Fig. 1, è un progetto di filtro più avanzato, pubblicato in precedenza sulla rivista "Radioamateur" [1]. Il prototipo ha avuto perdite notevoli nella gamma di 160 metri. Nella modifica proposta, questa lacuna viene eliminata.

Fig. 1 Filtro passa banda di un ricetrasmettitore fatto in casa

La larghezza di banda del filtro è determinata dal rapporto Af=l.4f/Qe, dove f è la frequenza centrale della gamma; Qe è il fattore di qualità del circuito. Per i calcoli su tutte le bande amatoriali viene selezionato pari a 30.

A causa dell'elevato fattore di qualità dei circuiti nell'intervallo di 80 m, la larghezza di banda del filtro è di circa 150 kHz, quindi è stato necessario dividerla in due sottobande 3,5 - 3,65 MHz e 3,65 - 3,8 MHz.

Fig.2 Filtro passa-banda a 3 loop a gamma singola

Il DFT contiene solo due bobine principali, il che consente di ridurne notevolmente l'ingombro e di non effettuare schermature tra gli elementi delle gamme. È possibile offrire due opzioni per la progettazione del circuito del DPF: per commutare le gamme con interruttori a biscotto o relè di piccole dimensioni RES-60.

La figura 3 mostra uno schizzo del layout del DFT (versione dell'autore), commutato da un interruttore a 4 vie in ceramica. Le dimensioni del filtro possono essere leggermente ridotte utilizzando interruttori di tipo PGZ con un diametro del biscotto di circa 30 mm. La bobina di accoppiamento LCB è avvolta su un'asta di materiale isolante con un diametro di 8 mm. Le bobine L1 e L2 possono essere avvolte su telai idonei con un diametro di 12 ... 20 mm.

Fig.3 Schizzo del posizionamento degli elementi filtranti passa-banda

Per determinare il numero di spire è opportuno fornire la formula di calcolo per una bobina monostrato

w - numero di giri; L - induttanza della bobina, μH; 1 - lunghezza di avvolgimento, cm; D è il diametro della bobina.

Il filtro può essere calcolato per qualsiasi frequenza, le capacità dei condensatori C1 e C2 sono determinate dalle formule

dove f è la frequenza operativa desiderata.

Il filtro è progettato per resistenza Rin=Kout=75 Ohm. Induttanza bobina L1 e L2 = 2 μH, LCB = 15 μH.

Nella versione DFT su interruttori a biscotto, è conveniente posizionare le gamme 10-28 MHz sui petali rivolti verso l'alto e ai lati e realizzare i condensatori C1 composti da condensatori ceramici trimmer KPK-M collegati in parallelo e condensatori ceramici di costante capacità. I condensatori trimmer per la rigidità strutturale sono installati e saldati su strisce di lamina in fibra di vetro, che, a loro volta, sono saldate rigidamente tra i petali dei biscotti.

I condensatori C2 vengono immediatamente saldati tra i petali dell'interruttore e il bus di terra, anch'esso realizzato in lamina di fibra di vetro, avvitato a uno schermo portante verticale. I valori dei condensatori C2 sono scelti più vicini ai valori calcolati. Quando si imposta un filtro, di solito non vengono selezionati. I maschi nelle bobine L (punto A) sono realizzati dal centro.

Impostazione del filtro

Il filtro viene sintonizzato secondo il metodo usuale, utilizzando un voltmetro GSS e RF, oppure, cosa molto più veloce e chiara, utilizzando un misuratore di risposta in frequenza (XI-38, XI-48, ecc.). L'uscita del filtro è caricata con una resistenza da 75 ohm. Il DFT è sintonizzato in due modi. Nelle gamme in cui sono installati condensatori trimmer, l'impostazione è la seguente.

Innanzitutto, la connessione tra i circuiti L1 e L2 è forzatamente indebolita: un condensatore è saldato in parallelo con la bobina di accoppiamento, il cui valore è approssimativamente uguale a 2/3 della capacità del condensatore di compensazione in ciascun intervallo, sono indicati tra parentesi in Fig. 1.

Pertanto, ogni circuito, indipendentemente l'uno dall'altro, può essere sintonizzato al centro della gamma per il massimo segnale GSS. Quindi la capacità di compensazione viene rimossa e viene presa la risposta in frequenza, che risulta essere spostata più in alto in frequenza. Viene determinato il valore di offset della frequenza, la capacità di compensazione viene nuovamente saldata e la procedura di ottimizzazione viene ripetuta, ma a una frequenza inferiore, tenendo conto del valore di offset. Dopo aver saldato il condensatore di compensazione, viene effettuato un controllo finale della risposta in frequenza risultante. Un esempio di impostazione del filtro su una delle bande radioamatoriali

Sintonizziamo la banda dei 10 metri su una frequenza di 28,5 MHz. Larghezza di banda desiderata 27,85 ... 29,15 MHz, frequenza di sintonizzazione centrale 28,5 MHz. La larghezza di banda originariamente misurata si è rivelata 28,2 ... 29,5 MHz, ovvero spostato a 350 kHz. Quindi eseguiamo la risintonizzazione alla frequenza centrale di 28,15 MHz e la risposta in frequenza A della gamma è a posto.

Su quelle gamme dove non ci sono condensatori di sintonia, è più conveniente accordare in un modo un po' diverso dal precedente.

Il segnale GSS viene applicato all'ingresso DFT, il voltmetro RF è collegato al punto A del circuito sintonizzato e il punto opposto A è collegato a terra. GSS-ohm è determinato dalla frequenza di risonanza del circuito primario. Commutando l'HSS dall'ingresso del DFT alla sua uscita, la frequenza di risonanza del secondo circuito viene determinata in modo simile. Selezionando il valore del condensatore C2, il secondo circuito viene sintonizzato sulla frequenza di risonanza del primo circuito.

Riportiamo il filtro nella sua posizione di lavoro, lo carichiamo con 75 ohm e registriamo la risposta in frequenza risultante (vedi esempio). Ripetiamo la procedura di sintonizzazione tenendo conto della frequenza di spostamento, sintonizziamo nuovamente il circuito, selezionando i condensatori C1 e C2 e correggiamo la risposta in frequenza finale.

DFT su 50 Ohm

Se devi creare un DFT con Rin \u50d Kout \uXNUMXd XNUMX Ohm, puoi utilizzare le seguenti formule per calcolare i condensatori

DFT a 3 loop

Per chi volesse fare un DFT ancora migliore, con una maggiore pendenza delle piste (da notare che in questo caso l'attenuazione in banda passante aumenterà leggermente, circa RW3AY), possiamo proporre una versione più complicata. Il filtro si trasforma in un sistema a tre circuiti con commutazioni più complesse, Fig.2.

L'induttanza della bobina centrale dovrebbe essere la metà dell'induttanza delle bobine esterne - 1 μH. Nel circuito centrale è sufficiente commutare un solo condensatore su ciascuna banda. Il suo valore può essere determinato dalla formula

С = 2С1С2/С1+С2

Letteratura

1. "Semplice DFT" N. Smirnov, rivista radioamatoriale n. 1-95

Autore: N. Smirnov, UA3TW, Nizhny Novgorod; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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