RadioRadar - Радиоэлектроника, даташиты, схемы

https://www.radioradar.net/radiofan/radiofan_technology/vhf_filter_spiral_resonators.html

УКВ-фильтр на спиральных резонаторах

ная электромагнитная обстановка, и не только в диапазонах ДВ-СВ-КВ, но и УКВ. Простые недорогие трансиверы имеют невысокую избирательность и небольшой динамический диапазон. Применив на входе радиоприёмника узкополосный фильтр, можно ослабить внеполосные помехи, что улучшает качество приёма. Фильтр, описание которого приводится далее, был проверен с разными радиостанциями в разных районах нашего города. Без него в некоторых местах приём слабых станций был просто невозможен. Конкретные конструктивные данные фильтра полностью не приводятся, их можно получить в результате расчёта с помощью On-line калькулятора [1]. При налаживании был использован векторный анализатор цепей NanoVNA [2, 3].

Конструктивно фильтр состоит из корпуса, разделённого на два отсека перегородкой, в которой сделано прямоугольное окно связи. Использован хорошо проводящий материал. В каждом отсеке размещены катушка индуктивности и конструктивный подстроечный конденсатор. Для подключения к внешним устройствам предусмотрены коаксиальные разъёмы. Схема фильтра показана на рис. 1.

Схема фильтра

Рис. 1. Схема фильтра

 

Конструкция корпуса фильтра

Рис.2. Конструкция корпуса фильтра

 

Конструкция корпуса фильтра

Рис. 3. Конструкция корпуса фильтра

 

Корпус фильтра выполнен из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита, толщиной 1,5 мм, его конструкцию поясняют рис. 2 и рис. 3. Катушки намотаны медной трубкой диаметром 4,75 мм. Такую трубку можно приобрести на автомобильном рынке (трубка тормозная медная 4,75 мм). Конструкцию и способ изготовления катушек иллюстрируют рис. 4 и рис. 5. Крепление катушки позволяет вращать её вокруг собственной оси относительно байонетного ВЧ-разъёма СР50-73ПВ (СР50-73ФВ), что необходимо при налаживании, когда надо подбирать, какую часть витка следует подключить на вход (или выход) фильтра. В моём случае отвод сделан от 1/6 части витка. Полоса пропускания фильтра зависит от добротности контуров, степени их связи с источником сигнала и нагрузкой, а также связи между контурами. Эту связь можно регулировать, изменяя размер окна между катушками индуктивности. В этой конструкции связь изменяется с помощью четырёх винтов М4.

Конструкция катушек фильтра

Рис. 4. Конструкция катушек фильтра

 

Конструкция катушек фильтра

Рис. 5. Конструкция катушек фильтра

 

Плавная подстройка фильтра по частоте осуществляется самодельными подстроечными конденсаторами С1 и С2, конструкцию которых и способ изготовления поясняют рис. 6 и рис. 7. Её можно изменить по своему усмотрению, например, переделать подстроечный конденсатор от старой ламповой радиостанции Р-105М (рис. 8). Для этого надо обрезать корпус и припаять шайбу. Шаг резьбы будет небольшой, есть цанга с пружиной, поэтому люфта не будет. В результате получается практически идеальный подстроечный конденсатор.

Конструкция конденсаторов фильтра

Рис. 6. Конструкция конденсаторов фильтра

 

Конструкция конденсаторов фильтра

Рис. 7. Конструкция конденсаторов фильтра

 

Конструкция конденсаторов фильтра

Рис. 8. Конструкция конденсаторов фильтра

 

Порядок настройки фильтра. В корпус устанавливают катушки, припаивают центральный проводник ВЧ-разъёмак 1/5...1/6 части первого витка. Подстроечные конденсаторы выводят на минимум ёмкости. Винты, которые регулируют связь между контурами, не ввинчивают и с помощью антенного анализатора смотрят, на какую частоту настроен фильтр. Полоса пропускания должна оказаться немного выше любительского диапазона, например в районе 147...150 МГц. При этом мы увидим не один, а два резонансных пика разной амплитуды, так как у нас полностью открыто окно связи между контурами и связь больше критической. Далее необходимо сжать или раздвинуть витки одной из катушек, чтобы уровнять амплитуды этих двух резонансов.

Следующим действием с помощью подстроечных конденсаторов сдвигают полосу пропускания в середину требуемого диапазона. Ширину полосы и неравномерность АЧХ в этой полосе регулируют (уменьшают) за счёт уменьшения связи между контурами, вкручивая по очереди четыре винта в окне связи. Если полоса пропускания фильтра оказалась уже или шире, её можно немного изменить, перемещая отвод от первого витка к разъёму. В первой и второй катушке отвод должен быть на одинаковом расстоянии от начала витка. КСВ в полосе пропускания и АЧХ фильтра показаны на рис. 9.

КСВ в полосе пропускания и АЧХ фильтра

Рис. 9. КСВ в полосе пропускания и АЧХ фильтра

Литература

1.Расчёт двухзвенного фильтра на спиральных резонаторах. - URL: https:// coil32.net/ru/calc/helical-resonator.html (29.12.22).

2.Обзор векторного анализатора цепей NanoVNA. - URL: https://radiochief. ru/radio/obzor-vektornogo-analizatora-tsepej-nanovna/ (29.12.22).

3.Что такое NanoVNA. - URL: https://www.42unita.ru/upload/ medialibrary/6a2/6a26d5ce 6837548198a085414d4eb518.pdf (29.12.22).

Автор: Владимир Приходько (EW8AU), г. Гомель, Беларусь