Входные полосовые фильтры

 

Входные полосовые фильтры можно сказать, для того, чтобы радио устройство (приемник, передатчик) функционировало должным образом, в нем должны быть резонансные (или широкополосные) цепи, то есть катушки и конденсаторы. Проще говоря, LC-контур в приемнике позволяет выделить ту частоту сигнала, которую мы хотим получить.

Входные полосовые фильтры

Основным параметром входные полосовые фильтры является индуктивность, а также «добротность». Индуктивность катушки зависит от диаметра обмотки, количества витков, формы катушки (отношения диаметра к длине намотки), магнитной проницаемости сердечника и его формы. В свою очередь, «добротность» – это коэффициент, определяющий отношение пассивного сопротивления катушки к активному сопротивлению. Значение добротности зависит от типа и диаметра обмоточного провода, формы обмотки, и материала корпуса катушки.

Экранирование (размещение катушки в металлическом экране) имеет большое влияние на параметры катушки. В завершение представленной информации следует также упомянуть полосовые фильтры, которые на практике присутствуют на входе почти каждого приемника или трансивера. Чтобы понять работу таких фильтров, можно вспомнить основные свойства и формулы параллельного резонансного контура. Простейший полосовой фильтр (полосовой фильтр) состоит из двух параллельных цепей, соединенных конденсатором (рисунок).

Простой полосовой фильтр

Хорошо, если катушки в этой схеме будут экранированы, т.е. разделены экранами, и целиком также помещены в экран. Существенным элементом, влияющим на передаточные характеристики фильтра, является конденсатор связи. Часто используется так называемая критическая связь, то есть связь, при которой максимальная мощность передается во вторичную цепь. Изменяя емкость разделительного конденсатора, мы можем получить требуемые передаточные характеристики фильтра.

Уменьшая емкость, мы получаем более узкую частотную характеристику и более крутой срез, а при увеличении емкости — более широкую частотную характеристику. На практике эта емкость не может быть изменена ни в каких пределах, потому что в какой-то момент частотная характеристика такого фильтра может выглядеть не очень хорошей, в этом случае рабочая частота фильтра будет той величиной, при которой схемы показывают текущий резонанс, а частота напряжение для этой частоты имеет наибольшее значение.

Чтобы обеспечить лучшую производительность полосовых фильтров, следует увеличить количество связанных LC-цепей. По этой причине на схеме, показанной на рисунке, используются трех контурные полосовые фильтры. Они обеспечивают более ровную полосу пропускания с более крутым наклоном по сравнению с двухконтурными фильтрами. Привести готовые формулы для расчета такого фильтра очень сложно. Часто, несмотря на точные расчеты с использованием компьютерных программ, все же необходимо использовать подстроечные конденсаторы, потому что не все можно предугадать.

Принципиальная схема полосового фильтра 160-20 метров

Принципиальная схема полосового фильтра 17-10 метров

На рисунке показан набор фильтров для всех любительских диапазонов в коротковолновом участке. Параметры LC-контуров были выбраны таким образом, чтобы обеспечить согласование с обеих сторон с сопротивлением 50 Ом. Это очень удобно, потому что такие фильтры могут быть подключены непосредственно к коаксиальному кабелю 50 Ом. Данная конструкция фильтров для любительских диапазонов может успешно использоваться во всех КВ трансиверах, то есть в каскадах смесителей, ВЧ усилителях или уже в упомянутых входных цепях. В простейшем варианте в качестве катушек индуктивности можно использовать готовые заводские дроссели, напоминающие резисторы.

Однако лучше все же намотать катушки на ферритовых тороидальных сердечниках. Такие фильтры имеют лучшие параметры и большую широкополосность. При намотке можно использовать имеющийся провод обмотки, не повредив изоляцию провода острыми краями сердечника при намотке. Для сборки фильтров для всех ВЧ-диапазонов можно использовать девять идентичных печатных плат, пример которой показан на рисунке. Из-за невысокой сложности дорожек их можно просто прорезать на плате.

Вариант печатной платы фильтра

После пайки фильтра остаётся его настройка. Лучше всего для этого использовать анализатор спектра, но будет достаточно даже настройки на слух путем установки подстроечных конденсаторов на самый сильный принимаемый сигнал. Конечно, нужно немного поэкспериментировать в нескольких участков диапазона. Еще одна так называемая проблема, которую также следует решить самостоятельно, – это выбор способа переключения фильтров. Самое простое, а также самое надежное и, вероятно, самое дешевое решение — использовать многооборотный переключатель (для всех диапазонов требуется 9-позиционный переключатель).

Использование в качестве переключения диапазонов галетного переулючателя

Более удобное решение — использовать миниатюрные реле, но на все диапазоны требуется 18 штук, что во многих случаях делает стоимость такого переключателя в несколько раз выше чем сам фильтр.

Использование реле в переключении диапазонов

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий