Данный фильтр появился в результате необходимости избавиться от мощной ТВ помехи, на фоне очень слабого полезного сигнала. Этому предшествовал анализ и моделирование различных вариантов, начиная от простейшего режекторного фильтра из четвертьволнового отрезка кабеля и заканчивая многозвенными ФНЧ. Режекторные фильтры действительно позволяют получить высокое подавление помехи, но имеют и немало недостатков. Главный из них (применительно к конкретно моей задаче) - узкополосность. Им можно без проблем задавить сигнал на несколько десятков дБ, но только в узкой полосе частот. Мне же требовалось задавить помеху шириной в 8 Мгц. Уменьшая добротность режектора можно увеличить и полосу режекции, но при этом резко падает подавление и, кроме того, пологие скаты начинают затрагивать и полезный сигнал. Кроме того, такой режектор вносит нелинейность в тракт, ухудшая КСВ. Как вариант, можно улучшить характеристики фильтра на основе режекторов по способу предложенному в [1], но и этот вариант после моделирования был отвергнут. Слишком высокая чувствительность такого фильтра к внешним изменениям температуры (особенно согласующей катушки), чрезвычайно высокая зависимость элементов фильтра от взаимной настройки, все-таки не оптимальное КСВ и слишком высокие для моего случая потери заставили отказаться от простых вариантов.
Как и от заводских вариантов продаваемых в Интернете - из-за больших потерь.
UA6LGO (TNX!) напомнил мне о чрезвычайно эффективных фильтрах, которые хоть и требуют серьезного подхода к конструктиву, но зато позволяют получить действительно хороший результат. Тем более, что с фильтрами такого типа приходилось сталкиваться в своей практике и ранее. Речь идет о полосовых фильтрах на стержневых резонаторах. В данном случае был выбран фильтр на встречных стержнях. Так как подавление более 50дБ в принципе и не требовалось, то количество резонаторов было выбрано равным трем.
Возможно, кому то будет полезна информация о таком фильтре, как пример.
Исходные данные: полоса пропуская фильтра 518-526 МГц (27 канал ДМВ), начальная частота помехи 582 МГц (35 канал ДМВ).
Расчетные данные фильтра получились такие:
Полоса пропускания по уровню -3дБ 10МГц
Потери в полосе пропускания - 0.6Дб
Неравномерность ПП не более 0.1 дБ
Подавление помехи - 65дБ.
КСВ не более 1.2
Фильтр собран в самодельном корпусе, стенки вырезаны из меди толшиной 1мм и отполированы до зеркального блеска. Верхняя и нижняя крышки - из посеребренного алюминия толщиной 3мм. Резонаторы выполнены из медных трубок диаметром 9.5мм, отполированны до блеска. В торцы трубок (с одной стороны) впаяны латунные втулки с резьбой. Резонаторы прикручены к стенкам фильтра и пропаяны по кругу.
По всему периметру элементы корпуса пропаяны.
После изготовления фильтр был настроен. К сожалению, нет шнура для того чтобы сделать программный скрин с экрана прибора (Rohde&Schwarz, FSH3), поэтому пришлось просто фотографировать мыльницей.
Метки М1 и М2 показывают полосу нужную пропускания (8МГц). На этом экране указаны потери в полосе пропускания, как видим, не более 0.7дБ, что очень даже неплохо.
На этом экране видно подавление на частоте отмеченной меткой М3, это частота помехи, 582 МГц. Видно, что подавление получилось не менее 66дБ.
Неравномерность в полосе получилась около 0.2 Дб, что вполне приемлемо. Входной и выходной импедансы фильтра - 75 Ом. КСВ получилось практически равным расчетному - 1.15
Любые вопросы по устройству можно задать на форуме ARCalc.
1. Режекторные телевизионные фильтры.
|
