Диапазонные входные фильтры многие современные приемники и приемные тракты трансиверов, выполненные по схеме «с преобразованием наверх», имеют относительно широкополосные входные цепи, заметно упрощающие их коммутацию при смене диапазонов. Между тем усложняющаяся каждый день помеховая обстановка в эфире требует улучшения селективности приемных трактов до того, как поступающие с антенны сигналы достигнут активных узлов (усилителей радиочастоты и смесителей).
Введение на входе такой аппаратуры дополнительных диапазонные входные фильтры может устранить помехи от радиостанций, частоты которых лежат вне пределов любительских диапазонов. Распространенные методики расчета подобных многорезонаторных фильтров (по заданной неравномерности в полосе пропускания) не позволяют минимизировать потери в полосе их пропускания. Однако, если эти потери будут заметными, это приведет к уменьшению чувствительности приемного тракта.
В 1959 г. Сеймур Коэн опубликовал статью в которой предложил методику расчета многорезонаторных фильтров с минимальными потерями на средней рабочей частоте фильтра при заданной добротности резонаторов и полосе пропускания. Эта методика достаточно широко применяется для расчета полосовых СВЧ фильтров, но она, разумеется, носит общий характер.
Используя эту методику, сконструировал полосовые четырехконтурные входные фильтры для приемника на все девять любительских КВ диапазонов. Схема фильтра для одного из диапазонов показана на рис. В нем использована простая в реализации емкостная связь между контурами. Входное и выходное сопротивления фильтра — 50 Ом. Настройка контуров катушек диапазонные входные фильтры на рабочие частоты осуществляется подстроечными конденсаторами. Данные конденсаторов и катушек для всех девяти КВ диапазонов и основные характеристики фильтров (полоса пропускания и вносимые потери) приведены в таблице.
В этой таблице N — это число витков контурных катушек; L — их индуктивность; С — суммарная емкость конденсаторов контуров (включая и емкость подстроечных конденсаторов, С1+С2 и т. д.); С’ — емкость конденсаторов связи (СЗ, С6, С9); Q—добротность катушек.
Катушки фильтра для обеспечения высокой добротности, что необходимо для уменьшения потерь в полосе пропускания, намотаны на кольцевых магнитопроводах. В конструкции были использованы магнитолроводы американской фирмы Amidon, изготовленные из карбонильного железа. В принципе, здесь можно применить и отечественные кольцевые магнитопроводы из феррита марок 20ВН и ЗОВН (20ВЧ и ЗОВЧ), соответственно уменьшив число витков катушек для получения необходимой индуктивности и число витков катушек связи.
Катушки диапазонов 80 и 160 метров намотаны на магнитопроводах Т-68-2 (внешний диаметр — 17,5 мм, начальная магнитная проницаемость — 10), диапазонов 20—40 метров — на магнитопроводах Т-68-6 (внешний диаметр — 17,5 мм, начальная магнитная проницаемость — 8), а остальных диапазонов—на магнитопроводах Т-50-10 (внешний диаметр — 12,7 мм, начальная магнитная проницаемость — 6). Катушки связи диапазона 160 метров имеют по 8 витков, диапазона 80 метров—по 5 витков, диапазона 10 метров — по 3 витка, а всех остальных диапазонов — по 2 витка. Катушки диапазона 160 метров намотаны проводом 0,25 мм в эмалевой изоляции, катушки диапазона 80 метров—проводом диаметром 0,35 мм в полиэтиленовой изоляции, катушки всех остальных диапазонов—диаметром 0,6 мм в полиэтиленовой изоляции.
Настройка четырехзвенного диапазонные входные фильтры в любительских условиях без осциллографа и генератора качающейся частоты многим представляется нереальной. Однако существует несложная методика вполне приемлемой настройки подобных фильтров, не требующая их применения и известная еще с 50-х годов прошлого века. Ее иллюстрирует рис.
На вход диапазонные входные фильтры подают сигнал от генератора (выходное сопротивление — 50 Ом) с частотой, соответствующей средней частоте полосы пропускания фильтра для данного диапазона. Высокочастотный вольтметр подключают к первому контуру фильтра, а второй контур временно закорачивают. Подстроечным конденсатором С1 (показан на рис. 2,а стрелкой) добиваются максимальных показаний вольтметра. Затем закорачивающую перемычку снимают со второго контура и переносят ее на третий контур. Подстроечным конденсатором С4 добиваются минимума показаний ВЧ вольтметра (рис. 6).
На следующем этапе закорачивающую перемычку переносят на четвертый контур и подстроечным конденсатором С7 добиваются максимума показаний ВЧ вольтметра (рис.в). Наконец, закорачивающую перемычку удаляют совсем и подстроечным конденсатором С10 добиваются минимальных показаний вольтметра (рис. 2,г). На этом настройка фильтра завершается. При проведении такой настройки фильтр должен быть нагружен резистором сопротивлением 50 Ом.
Вольтметр должен иметь высокое входное сопротивление и малую входную емкость. В любом случае подключать вольтметр надо через конденсатор емкостью несколько пикофарад, чтобы свести к минимуму его влияние на настраиваемый фильтр.
Амплитудно-частотная характеристика диапазонные входные фильтры для диапазона 40 метров приведена на рис. (сплошная кривая — средняя частота фильтра 7050 кГц, прерывистая кривая — 7020 кГц).
