Helical resonator filter.

Ik was dus bezig met het maken van een 2 mter linear, hier hoort natuurlijk ook een filter bij. Dus maar eens gekeken wat er zo mogelijk is,..de keuze viel daarbij op een bandpass filter, deze wilde ik gaan maken op een andere wijze dan op print met C`tjes en spoeltjes. Daarbij viel de keuze op een Helical Resonator.
Hier had ik totaal geen ervaring mee, dus de boekenkast maar eens opgezocht. En er is ook nog een leuk programmatje waarmee je ze kunt ontwerpen, kompleet met wikkel gegevens en maten van de behuizing,..dus je kan meteen aan de slag.  Hier de link voor het programmatje.
 

Hoe ziet er zo`n ding dan uit,...nou zoals rechts te zien is.
Zoals hij hier staat is hij gemaakt voor 144.300Mhz.
Hier heb ik gebruik gemaakt van drie resonators gemaakt van 1,5mm2 koperdraad. Elk in een apart compartiment, de spoeltjes kunnen elkaar "zien" doormidden van een opening van 21mm. De eerste en de laatste spoel worden met de coax gevoed op 48o van het startpunt van de spoel, dit is hier het 50Ω punt. Het maakt ook niet hoe je hem aansluit, de ingang kun je ook als uitgang gebruiken, en omgedraaid.
De drie schroeven erbovenop zijn om de filters af te regelen, hiermee draai je de schroef de spoel in om hem op frequentie te zetten, en kun je ook het filter een klein beetje regelen in bandbreedte. Niet veel.
Op de spectrum analyser ziet het er allemaal goed uit, maar alles is nog wel voor verbetering vatbaar om het perfect te krijgen,..al doende leert men.


Zo ziet het er wat duidelijker uit hoe het ongeveer in elkaar zit. De in/uitgang zit hier anders getekent dan op 48o van het beginpunt van de spoel. Maar zal echt wel op het 50Ω punt zitten,.. dit punt hangt af van de afmetingen, bandbreedte en andere factoren van het filter.
Het matriaal dat ik gebruikt heb voor het filter is 0,5mm vertinde plaat (blik), dit is perfekt te zetten in de bankschroef en ook perfect te solderen.


Hier een screendump van het filter zoals ik hem uit het programmatje heb.


Klik op het plaatje voor een beeldvullend exemplaar.
En het vervangende schema.


Na de bouw van het proefmodel hierboven begonnen met het maken van een beter model. Dit word net als hierboven een 3-voudig filter maar nu niet met koperdraad maar met 6 mm diameter koperen leiding. In mijn geval koeltechnische leiding omdat ik die hier thuis toch op de rol heb liggen. Ook hiervoor weer het "Helical" programma voor gebruikt, maar nu een lagere filter impedantie wat resulteerd in grotere spoelen en een grotere behuizing.  Klik screendump hier rechts voor de maten.


 


Deze keer het filter schema dat eruit rolde ook maar eens nagetekend in "RFsim" om de karakterestiek van het filter te kunnen bekijken, dit is grafisch veel beter in RFsim dan in het Helical programma. Hier links het vervangende schema met de componenten zoals getekend in RFsim. (klik voor groter plaatje)
 


Om dan ook maar meteen de karakterestiek van het filter te laten zien hier rechts de plot van 130 tot 160Mhz. (klik voor groter plaatje)



 


Hier links weer een verdere uitvergroting van 140-150Mhz. Hier is te zien de verzwakking op de 140 en 150Mhz punten, deze is hier -60dB. Dit is dus leuk om tussen de coax switch en de antenne te zetten. Worden meteen harmonischen van de linear onderdrukt met zenden,..en de zooi buiten het bandje gehouden wat naar de LNA toegaat.
 

Hier dan een foto van de drie spoelen die ik gemaakt heb van koperen leiding, 4,3 windingen, 42mm diameter en 63mm hoog. Gewikkeld over een 40mm PVC pijp, als dan de rek eruit is is hij ongeveer 42mm.
De 50Ω aftikking op 0,0692 windingen komt overeen met 360/0,0692=24,912 graden vanaf het begin van de spoel. Dit kun je mooi uitzetten op de PVC pijp en aftekenen op de spoel. Evenals de 4,362 windingen. Die 0,362 komt overeen met 360/0,362=130,392 vanaf de vierde winding en is het einde spoel.


De behuizing komt nog,..wordt vervolgt.

   
Een 144Mhz cavity filter.
 

Na het meten van de cavity in de 2cx250 versterker en het lezen van diverse boeken ook maar eens proberen wat een cavity filter doet. Hiervoor de afmetingen genomen uit het VHF/UHF manual van de RSGB, deze omgezet naar metrische maten en matriaal gekocht.
Na wat draaiwerk, soldeerwerk tot het volgende eindprodukt gekomen zoals hier rechts is te zien.

Met de afstemcondensator is de frequentie af te stellen, de laagste frequentie haalbaar is ongeveer 110Mhz. Naar boven zonder C ligt rond de 200Mhz.
Deze C is goed af te regelen omdat ik hiervoor extra fijne schroefdraad heb gebruikt, en wel M6x0,5. Dit extra fijn, 1 omwenteling verplaatst de C een halve millimeter. Na inzien had ik ook een "grote" vaste C kunnen pakken en 1 hele kleine instelbare, dan had ik nog fijner af kunnen regelen.

Het cavity filter ook nog even doorgefloten , de piek naar beneden is de doorlaatcurve tijdens zenden, die naar boven de bandpass tijdens ontvangst. Op het plaatje klikken brengt een uitvergroting te zien.


 

Dan hier de tekening van de cavity met de maten erbij, vierkante doos van 10x10x35cm. Geheel van messing (CuZn), de connectoren zijn N-types.
Klik plaatje voor vergroting.


 


 

Home

PA2MRX2011