Szerokopasmowy filtr pasmowy z obsługą TX dla VHF i Airband

Aldoir

2020-01-13 22:47:20 UTC

view on stackexchange narkive permalink

Chcę współdzielić tę samą antenę dla VHF (TX / RX 144-148 MHz) i dla Airband RX tylko (116-136 MHz).

Mieszkam w bardzo zatłoczonym obszarze, gdzie filtr jest koniecznością, dlatego szukam najlepszego rozwiązania dla moich potrzeb:

Szerokie pasmo (~ 30 MHz)
Możliwość transmisji (> uchwyt o mocy 20W z niskim Return loss / SWR)

Obecnie używam filtra helikalnego DIY dla TX i filtra LC małej mocy dla pasma powietrznego, ale przełączanie ich za każdym razem jest bardzo uciążliwe. Podoba mi się wysokie „Q” filtra helikalnego, ale jego szerokość pasma jest bardzo ograniczona (~ 5 MHz) i uważam, że nie można ich rozciągnąć, aby pokryć takie pasmo.

Moim głównym źródłem zakłóceń są silne FM stacje w sąsiedztwie, więc potrzebuję wysokiej jakości, ostrego filtra z dobrym stopniem tłumienia między 108 a 116 MHz.

Masz jakąś radę na temat najlepszego projektu filtra? Moje symulacje pokazują, że filtr pasmowoprzepustowy LC (Butterworth / Chebyshev) spełniałby moje wymagania dotyczące „ostrości”, ale zwykle mają również dużą stratę odbicia (SWR), co może zagrozić moim wymaganiom TX.

Mam pewne umiejętności lutowania i NanoVNA, strojenie filtra helikalnego nie było wielkim problemem.

Edycja

W końcu miałem czas na zbudowanie LC wygląda na to, że nadal jest to najlepsza opcja.

Pierwsza próba polegała na zbudowaniu filtru pasmowo-przepustowego, ale okazało się, że jest on trudny do dostrojenia. Następnie przeszedłem przez eliptyczny górnoprzepustowy + dolnoprzepustowy eliptyczny piątego rzędu, zgodnie z obliczeniami https://rf-tools.com/lc-filter/. aby umożliwić indywidualne dostrojenie.

Wyniki można zobaczyć w poście imgur: https://imgur.com/a/og9AsII

Ogólne wyniki są:

-11dB na 110Mhz (bardzo ważne dla osłabienia silnej stacji FM na 107Mhz)
-40dB na paśmie FM
1,5dB włożenie strata między 117-150Mhz
SWR < 1: 1,5 pomiędzy 130-150Mhz

Ponieważ nie miałem w ręku zmiennych kondensatorów wysokiego napięcia, musiałem znaleźć prawidłowe wartości kondensatorów za pomocą kondensatorów niskonapięciowych, a następnie zastąpić kondensatorem ceramicznym o stałej wartości 1KV. Jak możesz sobie wyobrazić, było to bardzo czasochłonne ćwiczenie. Dobrą rzeczą jest to, że na filtrze nie ma żadnych ruchomych części.

Ostrość na dole jest dobra. W górnej części nie naciskałem zbytnio na ostrość, ponieważ wygląda na to, że istnieje kompromis między ostrością a utratą odbicia. Chciałem dobrego SWR, a górne pasmo nie jest dużym źródłem zakłóceń, więc zostawiłem je trochę miękkie.

Wyniki są bardzo dobre. Identyczny szum w porównaniu z komercyjnym filtrem pasma powietrznego, który miałem w ręku, ale rozszerzony do 150 MHz. Całkowicie puste widmo pasma, brak śladów pobudzeń stacji FM.

Nie będę publikował schematów ani wartości komponentów, ponieważ jest to proces prób i błędów. Jeśli chcesz zbudować coś takiego, musisz mieć VNA. Weź wartości obliczone przez rf-tools.com jako punkt wyjścia, a następnie dostosuj je do swoich potrzeb.

Hm, jak przełączasz RX / TX? technicznie rzecz biorąc, twój filtr bandstop nie musi być częścią twojego łańcucha sygnałowego TX.

Filtr pasmowo-zatrzymujący wykorzystuje komponenty SMD niskiego napięcia, spali się, jeśli użyję go do transmisji.

dokładnie, więc trzymaj go z dala od łańcucha TX!

Chodzi o to, że mój filtr helikalny jest świetny do TX / RX na 140-150 MHz, ale głęboko tłumi pasmo Airband, więc muszę przełączyć się na ten ogranicznik pasma, aby słuchać pasma. Szerokopasmowy filtr helikalny rozwiązałby moje pytanie, ale wierzę, że nie jest to możliwe.

tak, to zrozumiałe :) Ale chodzi o to: dla TX nie potrzebujesz ogranicznika; Twój nadajnik nie powinien mieć znaczących harmonicznych w obszarze zatrzymania pasma, bez względu na to, w którym paśmie TX nadajesz. Więc TX nigdy nie potrzebuje zatrzymania pasma. W kierunku RX bandstop nie boli tak bardzo. Tak więc moja sugestia była taka, aby zatrzymać pasmo tylko w kierunku RX (i to na stałe) i prosty dolnoprzepustowy tylko w TX

Ale jak mogłem zrobić ten łańcuch, używając tego samego sprzętu dla obu pasm? Chciałbym uniknąć wszelkiego rodzaju przełączników antena / filtr. Celem jest stworzenie jednego filtra, którego można by używać bez obaw.

Ach! Więc w jakiś sposób przełączasz wzmacniacz mocy TX do i z łańcucha sygnału, prawda? Zakładałem, że możesz na to wszystko połączyć! (tak, widzę, skąd pochodzisz - filtr i zapomnij byłoby fajnie, ale już gdzieś się przełączasz ...)

Nawiasem mówiąc, byłbym zainteresowany projektem twojego filtra helikalnego - znam je tylko dla> 600 MHz! Zdjęcie gdzieś (imgur.com?) Byłoby najbardziej mile widziane!

Nie jest to coś, z czego jestem dumny, ale działa :) https://imgur.com/a/0YKwsqN

Uważam to za ładne :) Poza tym fajnie, że można tak ładnie działać bez klasycznej wewnętrznej przekładki! O ile pamiętam, komercyjne filtry helikalne osiągają wyższą przepustowość poprzez poszerzenie wnęki i posiadanie trzeciej cewki pośrodku.

Czy próbowałeś wypróbować filtr diplex? Stosowane są we wzmacniaczach CATV do oddzielenia ścieżki do przodu (50-1000 MHz) od ścieżki zwrotnej (5-42 MHz). Twoje przejście musiałoby być ściślejsze, więc może nie jest to praktyczne.