Записки программиста

В предыдущих своих проектах я не единожды использовал двухконтурные ДПФ. Эти фильтры отлично работают на КВ. Но что, если требуется полосовой фильтр на радиолюбительский диапазон 2 метра, 144-146 МГц? Если воспользоваться схемой двухконтурного ДПФ, то возникают неудобные номиналы вроде 0.1 пФ. При помощи особых техник такой фильтр все еще можно изготовить. Получится частный случай двухконтурного ДПФ — фильтр на спиральных резонаторах. Но данные фильтры громоздки и сложны в повторении. Сомневаюсь, что Yaesu и Kenwood использует их в своих рациях. Значит, должно быть другое решение.

Другого решения я не знал и потому обратился за помощью в Telegram-чатик. Там @alex_laskin порекомендовал статью Band Pass Filter with Low Insertion Loss for 2m [PDF] за авторством Tasa, YU1LM/QRP.

Как это часто бывает, схему из статьи пришлось немного изменить:

В оригинальной схеме на месте C2 и C3 стоят конденсаторы по 3.3 пФ. Данных номиналов в запасах не нашлось, поэтому были использованы подстроечные конденсаторы на 5 пФ. Также в оригинале указаны другие номиналы L1-L3. Поскольку я собирался мотать катушки вручную, то при расчетах использовал одинаковые номиналы. Если вдруг индуктивность получится слишком большой, катушку всегда можно растянуть.

Катушки рассчитывались по онлайн-калькулятору Coil32. Получилось 6 витков проволокой 0.6 мм на каркасе диаметром 3.5 мм. В качестве каркаса подойдет сверло для дрели. Намотка осуществляется виток к витку. Длина намотки (L) и диаметр каркаса (D) выбирались по соображениям увеличения добротности катушек. В данном случае L/D ≈ 1.

Фильтр был выполнен навесным монтажом на выводных компонентах:

Расположение катушек выбрано по соображениям минимизации взаимоиндукции. Здесь мы имеем дело с довольно высокими частотами, поэтому все соединения должны быть как можно короче.

Полученная АЧХ:

Схема не требовала настройки. Я лишь немного покрутил C2 и C3. Субъективно, фильтр вышел неплохим. Вносимые потери составили 2 dB, что для ДПФ вполне допустимо. Полоса пропускания смещена в сторону более низких частот. Можно попытаться ее вправить путем растяжения катушек, но практического смысла в этом как будто бы нет.

Теперь допустим, что мы хотим применить данный фильтр в супергетеродинном приемнике. Спрашивается, какую нужно выбрать ПЧ для адекватного подавления зеркальных каналов? За ответом обратимся к маркерам 1 и 4:

Получается, что частота должна быть не ниже 20 МГц. Ближайшей стандартной ПЧ является 21.4 МГц (характерно, что это посреди радиолюбительского диапазона 15 метров). Соответствующие кварцевые фильтры второго и четвертого порядка с различными полосами пропускания доступны и стоят недорого. Радиолюбители используют ЧМ с полосой ~15 кГц.

Метки: Электроника.