UR5FFR

Радиолюбительские конструкции и программы
It is currently 10 Aug 2022, 17:15

All times are UTC + 2 hours [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 1 post ] 
Author Message
PostPosted: 21 Feb 2022, 21:54 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 22:00
Posts: 1803
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Диапазонные полосовые фильтры все еще остаются достаточно сложным узлом любого трансивера или приемника. Если основную плату можно сделать практически не требующей настройки, то ДПФ обычно это либо пару десятков подстроечных конденсаторов либо индуктивности с подстройкой. Мало того что это требует настройки (иногда достаточно кропотливой), оно еще и достаточно громоздко.

Год назад я изложил аргументацию в защиту безподстроечных полосовых фильтров. В прошлом году эта идея была успешно опробована в проекте приемника RX2121AM. Весь диапазон 2-30МГц был разбит на 4 поддиапазона - это оказалось возможным из-за достаточно высокой первой ПЧ приемника в 21.7МГц.

Для классической архитектуры с первой ПЧ 8-9МГц избирательности по зеркальному каналу такого простого ДПФ уже будет недостаточно. Улучшить избирательность можно увеличив количество поддиапазонов. Такой вариант с ПЧ 10.7МГц и 7 поддиапазонами был опробован в Altair 107 DSP.

Дальнейшие эксперименты позволили уменьшить количество фильтров до 6 практически без ухудшения характеристик. Получившаяся схема:

Attachment:
Schematic_Simple NoTune BPF 2-30MHz_2022-03-21.png
Schematic_Simple NoTune BPF 2-30MHz_2022-03-21.png [ 221.03 KiB | Viewed 1140 times ]


Фильтры выполнены по традиционной трехзвенной Т-образной топологии. Чтобы уменьшить взаимное влияние фильтры на соседние диапазоны максимально физически разнесены на плате.

Для улучшения подавления зеркального канала в диапазоне 20-30МГц на входе установлен неотключаемый ФНЧ с частотой среза 35МГц. Так же на плате предусмотрено место для установки режекторного фильтра на частоту ПЧ (опционально). К сожалению из-за его узкополосности пришлось использовать подстроечный конденсатор - это единственный элемент который требует настройки.

На плате есть отключаемый аттенюатор -17дб и УВЧ +17дб. Параметры усиления могут быть пересчитаны под любые требуемые. В УВЧ можно применить BFR93 или более мощный 2SC3357 - есть посадочные места под оба. При отключении УВЧ так же отключается его питание.

Вся коммутация электронная и выполнена на ключах 74LVC1G3157 в большом корпусе. Выбор диапазона может осуществляться линейным кодом через разъем J1 либо двоичным кодом через разъем J2. Во втором случае устанавливается дешифратор U17 74HC238 и его обвязка (выделенно в сером прямоугольнике). С помощью перемычек WC1-WC16 можно задать требуемое соответствие номера диапазона двоичному коду на разъеме J2.

Схема представленная выше изначально проектировалась для трансивера среднего класса и предусматривает использование в качестве катушек индуктивностей стандартных "полосатых" дросселей. Невысокая нагруженная добротность позволило получить сравнительно невысокие потери в 1дб на 80м, которые линейно увеличиваются с ростом частоты и достигают 4дб на 28МГц.

Attachment:
bpf_std.jpg
bpf_std.jpg [ 138.76 KiB | Viewed 1140 times ]


Ничто не запрещает выполнить катушки на тороидах амидон T37-2/T37-6 либо на кольцах 50ВЧ. Номиналы конденсаторов легко пересчитываются с помощью Excel таблицы
Для колец T37 количество витков указано на сноске в схеме. Полученная АЧХ фильтров

Attachment:
bpf_t37.jpg
bpf_t37.jpg [ 138.75 KiB | Viewed 1140 times ]


ДПФ собран на плате размером 90мм*80мм. Использованы SMD компоненты типоразмера 0805. Никаких особенностей в сборке нет. Настройка требуется только если установлен фильтр-пробка на частоту ПЧ L3C7C8. Необходимо подать на вход сигнал с частотой ПЧ, включить диапазон в который эта частота попадает и подстроечным конденсатором C7 выставить максимальное затухание.

Attachment:
pcb_top.jpg
pcb_top.jpg [ 108.77 KiB | Viewed 1142 times ]


Attachment:
pcb_bottom.jpg
pcb_bottom.jpg [ 92.17 KiB | Viewed 1142 times ]


При выполнении на стандартных индуктивностях были получены следующие полосы пропускания по уровню 3дб: 1.8-5.2/5.2-8.4/7.5-14.0/12.9-18.5/17.1-26/24.8-35.2
Для колечек T37 соответственно: 1.7-4.8/4.4-7.6/6.1-12.4/11.3-16.5/15.3-24/20.8-32.3

Распаивание перемычек дешифратора для различных раскладов диапазонов:

All band layout
160/80/40/30/20/17/15/12/10
WC2, WC8, WC12, WC16, WC9, WC7, WC5

7 band plan (no warc)
160/80/40/30/20/15/10
WC2, WC8, WC12, WC16, WC9, WC3

General coverage
2.0-5.2/5.2-8.5/7.3-14.0/-NC-/12.8-18.5/15.3-25.7/25-32
WC6, WC11, WC16, WC9, WC3
4й диапазон никуда не подключен


Top
 Profile  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 1 post ] 

All times are UTC + 2 hours [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group