Для разрабатываемого радиолюбительского
Кросс-бэнд репитера
потребовались фильтры ФНЧ (для приемника, 144 МГц) и ФВЧ (для передатчика, 430 МГц)Для расчетов этих фильтров применялся онлайн-калькулятор
Marki microwave
Последовательность работы с калькулятором:
- В окне "Response" калькулятора выбирается тип фильтра: "Lowpass" (ФНЧ) или "Highpass" (ФВЧ).
- В окне "Type" - тип модели фильтра. Существует несколько моделей, например, по Чебышеву, по Баттерворту, эллиптический. Они отличаются по итоговой АЧХ, скорости спада АЧХ в полосе заграждения. Я выбрал модель Чебышева, имеющую относительно стандартную АЧХ.
- Топология ("Topology"). Определяет, какой элемент будет стоять первым в фильтре: последовательный или параллельный. В случае расчета фильтра с одинаковыми входным и выходным сопротивлением это не имеет большого значения. Для ФНЧ я выбрал "Shunt First", для ФВЧ - "Series First", так как в обоих случаях в фильтре пятого порядка получалось не три, а две катушки, что упрощало изготовление.
- Порядок фильтра ("Order") - по сути то, сколько реактивных элементов будет содержать фильтр. Порядок фильтра определяет то, насколько быстрый будет спад в полосе подавления. Для относительной простоты конструкции и достаточно эффективного подавления (-40 дБ на частоте работы передатчика/приемника) я выбрал фильтры 5-го порядка.
- Частота среза ("Cutoff Frequency") - частота, начиная с которой начинается подавление (в случае ФНЧ) или заканчивается подъем (в случае ФВЧ). В литературе верной частотой среза фильтра является частота, на которой фильтр имеет спад в -3 дБ, однако калькулятор предоставляет именно резонансную частоту фильтра, на которой тот все ещё с подавлением 0 дБ пропускает сигнал. В нашем случае это не сильно важно, так как не стоит задачи изготовить фильтр с точностью до мегагерца. Я ввел 160 МГц для ФНЧ и 350 МГц для ФВЧ (да, можно было указать и 430 МГц для ФВЧ, однако фильтр на 350 МГц изготовить будет проще ввиду более низкого влияния паразитных параметров, при этом он все равно будет иметь достаточный спад в полосе подавления).
- "Passband Ripple" - максимальное подавление фильтра в полосе пропускания. Да, фильтры не идеальны, и все же имеют подавление в полосе пропускания. Но оно считается десятыми долями децибела, поэтому такое подавление не особо критично. Это значение используется в процессе расчета некоторых моделей, в т.ч. Чебышева, и оно влияет на номиналы итоговых деталей. Я оставил стандартное значение в 0.1 дБ.
- "Input Impedance", "Output Impedance". Это расчетные входной и выходной импеданс фильтра. Фидерная линия репитера вся 50-омная, поэтому оставляю стандартные значения 50 Ом в каждом окне.
- "Component Values" - Exact или Standard. Exact даёт максимально точные значения элементов, Standard подбирает ближайшие значения из E-рядов. Т.к. я имел любые конденсаторы из E12 до сотни пикофарад, я выставил это значение. Катушки, естественно, изготавливаются вручную.
Расчетные и фактические характеристики ФНЧ
Расчетные и фактические характеристики ФВЧ
Катушки расчитывались с помощью онлайн-калькулятора https://coil32.net/ru/calc/one-layer.html.
Для изготовления катушек применялся эмалированный провод Ø0,6 мм. Намотка в один слой на орпаве Ø 3,3 мм (на сверле). Для ФНЧ - 5 витков, Для ФВЧ - 2 витка.
Вопросы, обсуждения, дополнения
Copyright © R9AL 2025 Все права защищены