Сравнительный анализ TVI фильтров.
Лет 12 назад довелось мне изготовить ФНЧ [1], рассчитанный на 75 Ом . Аппаратуры под рукой для его проверки никакой не было, только субъективные ощущения. Надо сказать, впечатление от его работы было очень хорошее!
Потом (года 3 спустя) я посмотрел его АЧХ на подвернувшемся под руку Х1-50 (tnx RZ9CX). Характеристика - супер!! Но, поскольку прибор этот расчитан на Rвх/вых=50 Ом, а переходников на 75 Ом в тот момент не оказалось, я принял эти данные за приблизительные... На чем и остановился, но остался очень доволен его (как, впрочем, и своей :-)) работой.
Привожу выдержку из подобной статьи, чтобы легче ориентироваться:
Конструктивно фильтр выполнен в коробке из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (использование стеклотекстолита другой толщины нежелательно из-за изменения постоянных емкостей фильтра). Высота коробки не критична и в данном случае равна 40 мм. На основной плате (рис.2), которая является дном коробки, методом вырезания или вытравливания формируют пластинки фольги согласно указанным размерам для 75-омного кабеля (в скобках указаны размеры для 50-омного кабеля). Эти пластинки образуют точно настроенные конденсаторы фильтра.
Основная
плата фильтра для 75 Ом (в скобках
— для 50 Ом)
Контурные катушки выполняются из обычного медного провода ПЭВ-2 диаметром 2,0 мм. Намотка бескаркасная. Внутренний диаметр катушки — 12,5 мм. Шаг намотки — 3 витка/см (т.е. L-2 см и т.д.). Параметры фильтра приведены в табл. 1.
Волновое сопротивление кабеля |
С1, С4 пФ |
С2, СЗ пФ |
L1.L5 |
L2.L4 |
L3 |
|||
витк. |
мкГ |
витк. |
мкГ |
витк. |
мкГ |
|||
50 |
50 |
170 |
3.5 |
0.15 |
8 |
0.32 |
9 |
0.36 |
75 |
40 |
120 |
6 |
0.27 |
11 |
0.44 |
13 |
0.66 |
|
4 года назад я изготовил такой же фильтр с входным и выходным сопротивлением 50 ом. Однако, поверхности конденсаторов на этот раз отполировал до зеркального блеска и покрыл спирто-канифольным флюсом, катушки выполнил посеребренным проводом d=2мм, а разъемы установил SO-239. Надо отметить, что даже на сегодняшний день поверхности конденсаторов и катушки выглядят превосходно!
А недавно мне довелось поближе познакомиться с серьезным анализатором "Aglient" E4407B (tnx RV9CT) и я, уделив свободное время любимому хобби, решил проверить свои старые конструкции...
Привожу, для начала, характеристики фильтра с Rвх/вых=75 Ом.
2. Более точно параметры фильтра в районе 50 МГц можно увидеть здесь:
3. КСВ в интересующем нас диапазоне :-)
Соответствие значений обратных потерь и КСВ приведено в табл.2:
Обратные потери, дБ | -17.67 | -23.70 | -24.59 | -16.42 |
КСВ (R=75 Ом) |
1.3 |
1.13 |
1.12 |
1.36 |
Теперь перейдем к фильтру с Rвх/вых=50 Ом.
1. АЧХ фильтра:
2. Более детальный вид АЧХ в районе 50 МГц:
3. КСВ в КВ диапазоне:
Соответствие значений обратных потерь и КСВ приведено в табл.3:
Обратные потери, дБ | -30.90 | -19.73 | -34.86 | -27.72 |
КСВ (R=50 Ом) |
1.06 |
1.23 |
1.04 |
1.08 |
4. Его внешний вид:
А вот так выглядит расчетная АЧХ фильтра с Rвх/вых=50 Ом, выполненная в AADE Filter Design V2.10
1. Отмечу, что график КСВ для последнего фильтра, практически, совпал с расчетным!
2. Первый фильтр настройке не подвергался совсем. Во втором фильтре я немного растянул L3, чтобы второй минимум КСВ переместился с 22 МГц (что полностью соответствует расчетным данным) на 28 МГц. Однако, ГИРом каждый контур в отдельности не настраивал (за неимением первого).
3. Фильтр на 75 Ом испытывался с усилителем на ГУ-81Б (tnx RA9DZ). Работает, однако!
4. Причиной отсутствия "бесконечного затухания" в районе 50 МГц (см. расчетную АЧХ) может быть то, что добротность конденсатора с диэлектриком из стеклотекстолита невелика (по сравнению с воздушным диэлектриком), а также отсутствие экранирующих перегородок между отдельными каскадами фильтра.
5. Полировка конденсаторов и установка катушек из посеребренной меди дали эффект: разница в подавлении гармоник выше 50 МГц составила 10 дБ.
5. Место пайки катушек индуктивности к поверхностям конденсаторов некритично.
6. Конструкция очень повторяема! Если приведенные выше графики устраивают, то при тщательном изготовлении настройка не обязательна.
Литература:
1. Радиолюбитель 7/93,
с.32