filtr 70cm pro PGA-103+

LNA s obvodem jsem již částečně rozepsal zde.

http://www.ok3rm.cz/?q=node/245

S očekáváním jsem vyrazil na měření a srovnávací test na setkání na Tři Studně, kde jsem měl možnost si ověřit parametry LNA osazeného obvodem PGA-103+.

Měření dopadlo lépe než jsem čekal a díky tomu jsem i zkalibroval svůj měřič šumového čísla.

Ale zpět k výsledkům měření. Měřil jsem dva kousky tohoto LNA

1)

144MHz ......... 0,47dB / 25,2dB
432MHz ......... 0,6dB / 21,3dB
1296MHz ......... 0,85dB / 13,7dB

2)

144MHz ......... 0,48dB / 25,4dB
432MHz ......... 0,58dB / 21,5dB
1296MHz ......... 0,82dB / 13,9dB

Docela úsměvný byl fakt, že i Míla 1VUM přivezl aplikace s tímto obvodem a další změřený kousek přivezl i Zdeněk 1DFC, kde ovšem kvalita a použité komponenty byly za hranicí "rozumně" bastlícího hama. Výsledky tomu odpovídaly a byly lepší než mnou naměřené hodnoty. Nicméně já jsem s hodnotami prozatím spokojen, na vylepšení určitě dojde, ale časem.

Nyní jsem byl ale postaven před fakt, že tento LNA je v pocínované krabičce, má určitý zisk a určité šumové číslo, ale prakticky žádnou selektivitu. Zesiluje od A až do Z a jeho nasazení při závodu, kde se jede více pásmem je tak bez selektivity na vstupu prakticky sebevražedná.

Jako první možnost selektivity jsem využil již dříve používaný filtr ve spojení s SPF-5043Z. I přesto, že filtr má nízký průchozí útlum (změřeno 0,3dB), ve spojení s LNA osazeným SPF-5043z jsem se s filtrem nebyl schopen dostat pod hranici výsledného šumového čísla 1dB. Šumové číslo se pohybovalo na hodnotě 1,1dB což sice není špatné číslo, v závodě se na šum nevysílá, ale jakmile jsem změnil aktivní prvek na PGA-103+, byl jsem již schopen atakovat hranici 1dB šumu včetně zapojeného filtru.

Stále jsem však nebyl spokojen, protože filtr na vstupu jako předřazená selektivita ubírá šumovému číslu a hledal jsem další možnost, jak se dopídit ještě lepších výsledků. Ale není to jednoduchá věc, protože ani fyzika nejde ohnout a pokud něco filtruji, musí to mít útlum.

Vzpomněl jsem si, že kdysi dávno jsem viděl někde publikovaný filtr s nízkým průchozím útlumem a bylo to někde v souvislosti s EME. Hledal jsem a našel, ale trvalo to.

Zde jsou odkazy.

http://www.k3pgp.org/432filter.htm

http://dl4xav.sysve.de/0.5lambda.filter/0.5lambda.filter.html

Zkusil jsem si tedy tento filtr postavit a změřit. Neměl jsem co ztratit, tak proč ne, budu vědět víc. Navíc je tu i možnost filtr rozměrově upravit a naladit i na další pásma. I tuto možnost rozhodně využiju a filtry postavím a změřím, ale nyní jsem chtěl zkusit 70cm.

Filtr jsem postavil z jednostranně plátované FR4. Stěny jsem nijak nestříbřil, jen lehce přeleštil kovovou vatou a ve finále natřel kalafunou. Střední 2,5mm vodič jsem postříbřil. Rozměrově filtr už je poněkud větší, ale 25x25x153mm je ještě snesitelných.

Samozřejmě jsem počítal i s doplněním odladění na 144MHz.

S tímto odladěním mám velmi dobré zkušenosti a proto jsem se rozhodl ho použít v tomto filtru přímo na vstupním konektoru. Skutečná "díra" -50dB potlačení prakticky úplně odřízne 2m.

Naladění se provede roztažením / stlačením závitů cívky na maximální potlačení kmitočtu 144MHz. Jak to pak vypadá se můžete podívat na následujícím obrázku.

Tímto odladěním se úplně zbavíme rušení z 2m, v praxi vyzkoušeno.

Výstupní konektor z filtru a připájená kapacita pro doladění je vidět na následujícím obrázku.

Konstrukce filtru je poměrně jednoduchá, stačí pájka, kvalitní kapacitní kondenzátor, já jsem použil Airtronic 5201 s kapacitou 1-10pF, kde obvod ladí přibližně uprostřed ladící kapacity.

Filtr jsem zavíčkoval z druhé strany tenkou měděnou folii a mohlo se jít měřit.

Naladění filtru je poměrně ploché a minimum útlumu je na hranici 0,1dB.

Změřil jsem si šířku filtru pro pokles -3dB kde směrem dolů jsem na 410MHz a směrem nahoru na 451MHz.

Zkusil jsem si i kde je potlačeno o -20dB a směrem dolů je to na 247MHz a směrem nahoru na kmitočtu 690MHz.

Vzal jsem si na pomoc impedanční můstek a změřil jak se tváří přizpůsobení filtru.

Filtr má na vstupu RL -15dB. Zakončení realizováno 50R čipem.

Jakmile jsem ale připojil vlastní LNA, rapidně se změnil RL na hodnotu -8,6dB.

Bylo potřeba doladění kapacitou na filtru. Mírné zvětšení ladící kapacity z cca 8hodin na 9hodin a rázem bylo srovnáno nastavení na nejlepší odraz na hodnotu -14,4dB.

Toto nastavení ve finále korespondovalo s nejlepším šumovým číslem celého kompletu LNA + filtr.

No a nyní se mohlo jít porovnat výsledky na měřič šumu.

Nejprve jsem změřil samotný zisk a šumové číslo vlastního LNA. Ziskově měřič ukázal hodnotu 21dB a šumově zprůměrovanou hodnotu 0,58dB.

Pak jsem si zkusil zařadit původně používaný filtr.

A výsledek je s tímto filtrem 20,0dB zisku a šumové číslo 1,0dB což dokládá následující obrázek.

No a pak přišel na řadu nový filtr. Výsledek se dostavil a ziskově jsem ne 20,6dB a šumově na hodnotě 0,87dB.

Takže jsem se posunul o nějakou tu desetinku dolů, což je potěšující.

Ještě je zde ale rezerva, protože nyní je filtr s vlastním LNA propojen SMA spojkou. Na filru je jeden konektor, na LNA druhý a pak ta spojka. Takže další varianta bude filtr s již napasovaným LNA bez konektorové spojky, čímž bych měl docílit další zlepšení.

Navíc chci otestovat tento filtr i pro další pásma ve spojení s LNA osazeným PGA-103+.

Takže v brzké době přibude další článek na toto téma.

Zatím jsem spokojen, ale proč nebýt ještě víc. Čas ukáže.

První verze je tedy na světě. Stranu, kterou jsem zakrytoval měděnou folií jsem umyl od zbytků kalafuny a nastříkal barvou se spreji. Utáhnul jsem konektory a LNA je připraven k ostrému nasazení do boje po usazení do relay bedny.

3RM