Konstruktéři předzesilovačů se předhánějí v co nejmenším šumovém čísle, obvykle to ale bývá spojeno s absencí vstupní selektivity. Pokud chceme předzesilovač úspěšně používat v klubové stanici, kdy je v provozu více pásem současně, nebo máme poblíž antény nějaký vysílač (GSM, CDMA apod.), neobejdeme se bez vstupního filtru, který bude zařazen před předzesilovač. Pro návrh filtru použijeme osvědčený software VK3UM. Software nám spočítá rozměry dutiny, pozice a délky rezonátorů, ale nedozvíme se z něj, jaký bude mít filtr vložný útlum. Proč, je zřejmé, útlum totiž záleží na Q naprázdno, které se nám podaří docílit. Záleží zejména na povrchové vodivosti ploch dutiny a povrchu rezonančních tyček, na kvalitě spojení rezonančních tyček se zemí a podobně. Vložný útlum je svázaný se šířkou pásma filtru, jinými slovy pokud chceme, aby filtr měl malý vložný útlum, musíme se spokojit s tím, že bude mít větší šířku pásma a naopak pokud chceme, aby měl filtr malou šířku pásma, budeme muset slevit z požadavku na vložný útlum. Míru těchto kompromisů s ohledem na výrobní technologii pomůže osvětlit tento článek.
Návrh byl proveden s ohledem na materiálové možnosti, dutina se bude frézovat z hliníkového plocháče 100 x 20mm, na výrobu rezonančních tyček použijeme hliníkovou kulatinu průměr 10mm.
Pokud by někomu připadalo divné, proč jsou rezonátory cik cak a nejsou orientovány všechny stejným směrem, jak se kdysi navrhovaly televizní předzesilovače s AF139 a s rezonátory vyrobenými z kovové náplně do propisovačky, pak je to proto, že v uspořádání cik cak mají rezonátory mezi sebou menší vzájemnou vazbu a filtr tím vyjde kompaktnější. Filtr by bylo možné navrhnout i v uspořádání s rezonátory orientovanými stejným směrem, ale byl by podstatně větší.
Program vypočítá délku rezonátorů pro velmi malou dolaďovací kapacitu, z toho důvodu je vhodné vyrobit rezonátory mírně kratší a na správnou frekvenci filtr doladit dolaďovacími šrouby. V případě popisované realizace byly použity rezonátory zkrácené z vypočtené délky 164,8 mm na 161 mm.
výkres dutiny je zde
víko je vypáleno laserem z hliníkového plechu tloušťky 2mm, výkres víka je zde
výrobní výkres rezonátorů a ladicích šroubů, obojí je vyrobené z hliníku.
Polotovar pro výrobu filtru - vanička
pohled na hotový filtr
pohled na osazený konektor N s malou základnou
pohled na hotový filtr
sestavený filtr bez víka
detail připojení konektoru k rezonátoru - závit M2,5 v reznátoru a pájecí oko.
útlumová charakteristika filtru je zde. Vodorovně 30 MHz na dílek, svisle 10 dB na dílek, střed je na 432,000 MHz
přizpůsobení na vstupu vypadá takto, vodorovně 10 MHz na dílek, svisle 10 dB na dílek
Měření na hotovém filtru ukázalo, že při šířce pásma +-21 MHz pro pokles o 3dB je dosažitelný vložný útlum filtru cca 0,3 dB, což je přijatelná hodnota i pro použití filtru před nízkošumový předzesilovač.
Naměřené hodnoty při naladění na maximálně plochý průběh bez prosedlání křivky:
vložný útlum (432,000 MHz): 0,3 dB
šířka pásma pro pokles o 3 dB: 36,5 MHz
šířka pásma pro pokles o 60 dB: 233 MHz
Filtr lze naladit na šířku pásma 42 MHz pro pokles o 3 dB, která odpovídá návrhu, toto nastavení ale není vhodné pro použití před předzesilovač, protože uprostřed křivky se objeví prosedlání.
Poznámky ke konstrukci:
- vanička je hluboká pouze 17mm, včetně dna 20mm, na její bok se tedy nevejde standardní panelový konektor N, který má přírubu 25,4x25,4mm (1x1 inch). Na bok filtru se vejdou buď přírubové N konektory s menší základnou (můj případ), nebo lze použít konektory SMA.
- otvory do víka doporučuji při vypalování laserem pouze naznačit, poté stáhnout svěrkou k vaničce a otvory svrtat najednou
- všechny šrouby doporučuji použít nerezové
- pro řezání závitů M2,5 do slepé díry je vhodné použít akuvrtačku s momentovou spojkou nastavenou zak, aby se závitník nepřekroutil, správné nastavení je nutné vyzkoušet.
- pro správné naladění je nutné použít měřicí přístroje, pokusy naladit filtr cejchovaným šroubovákem nevedou k úspěchu. Po naladění zkuste připojit měřicí přístroj na vstupu i výstupu přes 10 dB atenuátor, křivka by měla být stejná. Pokud není, pak váš měřicí přístroj není tak 50Ohmový, jak jste si mysleli.
- pokud si na výrobu netroufáte, můžete si filtr koupit hotový zde http://www.hcsradio.cz/e-shop/Prislusenstvi,ICOM/Filtry/BPF,70,42.html?cur=1
73 de OK1VUM