Записки программиста

Изучая схемы других радиолюбителей-конструкторов, я заметил, что многие используют ПЧ 4.9152 МГц или близкую к ней. В качестве примеров можно назвать трансиверы Elecraft KX1, Penntek TR-35 и Hendricks PFR-3B. Ранее мне не доводилось использовать данную ПЧ. Было решено сделать соответствующий телеграфный фильтр (SSB меня сейчас не сильно интересует) и выяснить, каковы его свойства.

Примечание: предыдущие статьи о кварцевых фильтрах вы найдете здесь: пост один, пост два, пост три и пост четыре. Далее по ссылкам вы найдете кое-какие дополнительные материалы.

Кварцы были заказаны на AliExpress у трех разных продавцов. Затем из каждого пакетика был измерен один случайный кварц. Получилась такая табличка:

Были использованы кварцы из второго пакетика, а остальные отложены для будущих проектов. Схема фильтра была подобрана в LTspice:

Модель предсказывает вносимые потери 3.6 dB, полосу 230 Гц по уровню -3 dB, и 1060 Гц по уровню -60 dB. Фильтр обладает импедансом порядка 200 Ом. (Строго говоря, у фильтров нет импеданса. Просто АЧХ испортится, если согласовать фильтр «неправильно».)

Было подобрано четыре кварца по близкой резонансной частоте. АЧХ фильтра получилась следующей:

Реальные вносимые потери составили 4.56 dB. Фильтр обладает полосой 216 Гц по уровню -3 dB, и 1125 Гц по уровню -60 dB. Это лучше того, что мне удавалось получить с кварцами на 9 МГц. В фильтрах на 9 МГц использовалось пять кварцев, тогда как здесь их четыре.

Таким образом, данный фильтр обладает лучшими параметрами и более компактен. Кроме того, чем меньше кварцев, тем легче их подбирать, что означает лучшую повторяемость. Тот факт, что импеданс фильтра отличается от 50 Ом, особо ни на что не влияет. Никто же не говорил, что по ПЧ должен использоваться именно такой импеданс. К тому же, он легко согласуется с 50 Ом при помощи трансформатора 1:4.

Более низкая ПЧ дает еще два преимущества. Во-первых, чем ниже частота, тем больше усиление, что означает большую чувствительность приемника. Во-вторых, рассмотрим случай, когда в приемнике используются ДПФ по схеме double-tuned circuit. Характерной особенностью этих фильтров является сильное подавление частот ниже полосы пропускания. При использовании переноса без инверсии спектра (LO = IF − RF) зеркальный канал (RF’ = RF − 2*IF) придется как раз на эти частоты на всех радиолюбительских диапазонах, кроме 80-и метров. Что означает хорошее подавление зеркального канала при использовании довольно простых ДПФ.

Дополнение: Была предпринята попытка использовать данный фильтр в трансивере AYN/4B, но ничем хорошим это не закончилось. Подробности по ссылке.

Метки: Беспроводная связь, Любительское радио, Электроника.