20m band filtr DL7AV

Tenhle filtr jsem se rozhodl vyrobit po nepříjemné zkušenosti a popraveném rádiu TS480 Honzi OK1NP.

Bohužel stalo se, že Honza zapnul rádio a pracoval na 20m a já jsem byl na 160m. Vzhledem k tomu, že neměl na vstupu žádný předřazený filtr, jen samotné rádio a konec Invertované L antény pro 160m byl pouze pár metrů od prvků 4el yagi pro 20m, tak to TS480 nemohla, vzhledem k výkonu na 160m a kmitně na konci antény přežít.

To že se to stalo před více než rokem a jeho TS480 stále leží v opravě i přes příslib brzké opravy nic nemění na faktu, že je třeba se takovým případům vyvarovat, případně jim předejít a když už by k nečemu takovému znovu došlo, tak mít určitou pojistku, která to vyřeší.

No a takovou pojistkou je v tomto případě filtr pro 20m podle DL7AV.

Už jsem takový filtr stavěl, ale změnil místo působnosti a vlastně i kontinent a zjevně dozrál čas si dát repete.

Takže jsem se pustil do filtru.

Zde je schéma, tak jak bylo publikováno v RŽ 3/01:

Při pohledu na schéma filtru je jasné jak pracuje.

Původně jsem uvažoval o možnosti filtru typu "coaxial stubs" podle K2TR, kdy se použije jeden pahýl z koaxiláního kabelu na konci zkratovaný a ten odladí 10m pásmo a druhý pahýl na konci otevřený a ten odladí pásmo 40 a 15m. Potlačení v tého variantě je dáno koaxiálním kabelem, respektive jeho kvalitou a v praxi se pohybuje od cca 20dB po 30dB podle použitého koaxu, od RG213 po 1/2" provedení.

Jenže to neřeší problém, který u nás nastal, tím je pokrytí a odladění všech závodních pásem mezi sebou, pokud možno.

Není ale vyloučeno, že i tento filtr ještě doplním o "coaxila stubs" filtry, abych zvedl potlačení dvou sousedních pásem a druhé harmonické.

Co se týče zapojení filtru podle DL7AV, tak sériové odlaďovače jsou vlastně také jakési "stubs" akorát že z diskrétních součástek a jejich zatížitelnost je dána kmitočtovou vzdáleností od pracovního kmitočtu, v tomto případě pásma 20m a harmonickými, které by mohlo pásmo 20m vytvářet. Těžko bude vytvářet 20m pásmo harmoniky na 160m, směrem dolů, ale směrem nahoru, je to logické, proto ta zatížitelnost u jednotlivých pásem je rozdílná.

Celý filtr je uzavřen do hliníkové krabice. Plechy jsem nastříhal na pákových nůžkách a snýtoval k sobě, přes L duralový L profil 15x15mm, který jsem koupil v místním železářství. Je to jednoduchá konstukce a snadno se s hliníkem pracuje.

Přiznám se, že je krabice až moc velká. Po skončení a změření filtru musím uznat, že ta krabice mohla být v průřezu o něco menší a na délku o dost menší. Takže další takový filtr už bude skutečně přizpůsoben komponentům a budu šetřit na materiálu.

Horní krycí plech už není nýtovaný, ale jen na samořezky 2,9x6mm. Je to z toho důvodu, kdyby snad filtr cestoval někam, tak aby v případě uvolnění či uklepání některé součástky bylo možné bez problému sahnout dovnitř a provést opravu. Což v případě kompletního zanýtování by určitě nešlo.

Všechny šroubové spoje jsem po dokončení zafixoval kapkou barvy, bez ohledu na to, že jsem používal samojistící matice, nebo vějířové podložky. Pro jistotu.

No a teď už pohled dovnitř do jednotlivých boxů filtru.

To bílé co je na některých cívkách je "silicone adhesive sealant / non-corrosive" typ 744. Je to ideální fixační silikon, kterému nevadí VF a krásně zafixuje komponenty a součástky pod ním nekorodují. Sice je obtížně sehnatelný, ale vyplatí se.

K vlastnímu naladění filtru.

Cívka pro pásmo 20m s kapacitou 100pF paralelně je hodně kritická. Jednak skrz ní prochází výkon 20m pásma takže musí být na velké zatížení a jednak spolu s dalšími součástkami určuje míru potlačení druhé harmoniky, to jest 10m pásma, takže tam musí ladit vcelku přesně, což vzhledem k průměru materiálu, kterým je 6mm postříbřená trubička, neni žádná sranda. Skutečně jsem odřezával pilkou 10mm kousky materiálu, až jsem to naladil. A přiletovat jí na "živý" koaxu je taky lahůdka. Ta potvora měď je fakt hodně tepelně vodivá, takže myslet si, že to zvládne 100W pájka, je holý nesmysl. Musel jsem na to foukat cca 400°C teplým vzduchem z pájecí stanice, abych to vůbec zaletoval. Žádná sranda v tomhle ohledu něco letovat.

Jednotlivé cívky lze snadno domačkat do rezonance. Kdo by preferoval jen jeden druh provozu, ať již CW nebo SSB, tak může cívky vyloženě naladit do segmentu pro tento druh provozu. Jinak je naladění kompromisní na střed pásma a tomu odpovídá i míra potlačení na začátku a na konci pásma. Bohužel to tak je, jsou to seriové laděné obvody v případě pásem 160m, 80m, 40m a 15m.

Kapacity 65pF na vstupu, stejně jako kapacita 275pF na výstupu filtru je také dost kritická. Těmito kapacitami se doladí přizpůsobení filtru v pásmu. Bohužel i tyto kapacity ovlivní rezonanci cívky pro 20m a potlačení 10m pásma, takže se člověk dost vyvzteká, než se podaří filtr přizpůsobit na odrazy, versus potlačení 10m pásma respektive rezonančního kmitočtu v pásmu 10m. V mém případě došlo k tomu, že vstupní kapacita 65pF byla vynechána úplně a kapacita 275pF na výstpu je menší, než je ve schematu. Je to částečně způsobeno montážními kapacitami a rozptylem hodnot kapacit, ze kterých jsem skládal kapacity pro jednotlivá pásma.

Doladění se podařilo vcelku dobře.

Takhle to ladí z jedné strany filtru.

No a takhle to ladí z té druhé strany.

Dalo to docela práci a moje nervy docela trpěli,ale výsledek je fajn. Ostatně na tom má podíl i Petr OK1BN, který je takový "škudibík" kterému se nezdálo, že jsem zprvu jen atakoval hranici 1:1,2 což se mi zdálo přijatelné, ale pro něho, jako perfekcionistu to bylo málo, takže jsem to zase otevřel a hrál si s kapacitami, měnil hodnoty, až se to podařilo dostat tam kde to je nyní.

Musel jsem vzít na pomoc i otočný kondenzátor, který jsem jen na "krokodýla" připojil do obvodu a pomalu otáčel, až jsem našel minimum a pak změřil a měnil pevné kapacity, respektive kombinaci hodnot tak, abych se dostal na co nejlepší přizpůsobení.

Líp už fakt nešlo Petře a díky že mi přiděláváš práci. Příště si rozmyslim, jestli během stavby a měření pošlu nějakou fotku, nebo mezivýsledky měření.

:-)))

No a nyní k potlačení jednotlivých pásem.

Tady je soubor obrázků:

Potlačení jednotlivých pásem je kompromisní, vzhledem k použitým součástkám jsem to ladil tak nějak na střed pásma.

V pásmu 20m kam je tento filtr určen, je průchozí útlum 0,2dB což je naprostá paráda. Proti potlačení jednotlých dalších pásem je to dobrý kompromis mezi průchozím útlumem a potlačením pásem mimo 20m. Za málo peněz rozumná muzika.

Filtr už je opatřen i potiskem na horním krytu, aby bylo jasné pásmo, pro které je filtr určen a už zbývá tu hliníkovou krabici jen předat Honzovi OK1NP, aby si jí mohl přišroubovat na stěnu a zapojit konektory.

Teď už skrz filtr může téct výkonu kolik je libo a zvládne podle použitých součástek, které jsem předimenzoval i PA typu OM Power. Nehřeje se a ztráta 0,2dB při výkonu 3kW tekoucí skrz filtr je cca 140W, což je přijatelné, vzhledem k přínosu, který nám tento filtr dá.

3RM